JP2023135151A - Circuit resistance measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、回路抵抗測定装置に関する。 The present disclosure relates to a circuit resistance measuring device.
スポット溶接において、回路抵抗に基づいて溶接における電流の調整を行う技術がある。特許文献1には、電流値と電圧値を測定して算出した抵抗値の変化量に応じて、電流の調整を行う技術が記載されている。 In spot welding, there is a technique for adjusting the current in welding based on circuit resistance. Patent Document 1 describes a technique for adjusting current according to the amount of change in resistance value calculated by measuring current value and voltage value.
しかし、特許文献1に記載の技術では、厳密なワークの抵抗値に応じて電流を調整していない。そのため、精度高く回路抵抗を測定できる技術が望まれていた。 However, in the technique described in Patent Document 1, the current is not adjusted in accordance with the exact resistance value of the workpiece. Therefore, a technology that can measure circuit resistance with high accuracy has been desired.
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.
本開示の一形態によれば、対象を溶接するスポット溶接における回路抵抗測定装置が提供される。この回路抵抗測定装置は、前記対象の実際の前記スポット溶接において用いられる電流値であって、予め定められた閾値以上の電流値を用いて通電を複数回行った際に測定した各抵抗値である測定抵抗値を取得する取得部と、前記複数の測定抵抗値の平均値と中央値と最頻値とのうちいずれかを補正値として算出する算出部と、前記対象の実際の前記スポット溶接において測定される抵抗値を前記補正値を用いて補正した値を回路抵抗値として決定する決定部と、を備える。
実際のスポット溶接において用いられる電流を用いて通電を行った際に測定した抵抗値は、実際のスポット溶接において用いられる電流よりも低い電流を用いて通電を行った際に測定した抵抗値よりもバラつきが生じにくい。また、この形態の回路抵抗装置によれば、複数回の通電により測定した抵抗値から統計的手法によって求められる値を補正値として算出するため、単に1回測定した抵抗値を補正値に決定する場合よりも、異常な値を採用することを抑制できる。そのため、精度高く回路抵抗を測定できる
According to one embodiment of the present disclosure, a circuit resistance measuring device for spot welding a target is provided. This circuit resistance measuring device measures the current value used in the actual spot welding of the target, and each resistance value is measured when energization is performed multiple times using a current value that is equal to or higher than a predetermined threshold value. an acquisition unit that acquires a certain measured resistance value; a calculation unit that calculates one of the average value, median value, and mode of the plurality of measured resistance values as a correction value; and the actual spot welding of the target. a determination unit that determines a value obtained by correcting the resistance value measured in the circuit using the correction value as the circuit resistance value.
The resistance value measured when applying current using the current used in actual spot welding is higher than the resistance value measured when applying current using a lower current than that used in actual spot welding. Variations are less likely to occur. Furthermore, according to this type of circuit resistance device, since the correction value is calculated by using a statistical method from the resistance value measured by energizing multiple times, the resistance value measured once is simply determined as the correction value. It is possible to suppress the adoption of abnormal values more than in the case of Therefore, circuit resistance can be measured with high accuracy.
なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、スポット溶接における回路抵抗測定方法や補正値算出装置等の態様で実現することが可能である。 Note that the present disclosure can be realized in various forms, such as a method for measuring circuit resistance in spot welding, a correction value calculation device, and the like.
A.第1実施形態:
図1は、本開示の一実施形態における回路抵抗測定装置100の概略構成を示す概略図である。回路抵抗測定装置100は、スポット溶接を行う溶接装置200に接続されており、スポット溶接における回路抵抗値を測定する。回路抵抗測定装置100が測定した回路抵抗値は、例えば、溶接装置200が行うスポット溶接によって溶接された対象のナゲット径の推定等の各種解析に用いられる。溶接装置200は、回路抵抗測定装置100が測定した回路抵抗値を用いて電流や電圧の制御を行うことができる。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a circuit
回路抵抗測定装置100は、取得部10と、算出部20と、決定部30と、を備える。回路抵抗測定装置100は、中央処理装置(CPU)や、RAM、ROMにより構成されたコンピュータからなり、予めインストールされたプログラムをコンピュータが実行することによって、取得部10や算出部20の機能を実現する。ただし、これらの各部の機能の一部又は全部をハードウエア回路で実現してもよい。
The circuit
取得部10は、溶接装置が通電を行う際の抵抗値である測定抵抗値を取得する。より具体的には、電流計が計測した電流と電圧計が計測した電圧とを取得し、抵抗値を算出する。取得部10は、ある対象の実際のスポット溶接において用いられる電流値であって、予め定められた閾値以上の電流値を用いて通電を複数回行った際に測定した各測定抵抗値を取得する。本実施形態において、取得部10は、8kAで通電を行った際の抵抗値を取得する。
The
算出部20は、取得部10が取得した複数の測定抵抗値から統計的手法によって求められる値を補正値として算出する。より具体的には、算出部20は、取得部10が取得した複数の測定抵抗値の平均値と中央値と最頻値とのうちいずれかを補正値として算出する。
The
決定部30は、ある対象の実際のスポット溶接において測定される抵抗値を、算出部20が算出した補正値を用いて補正した値を回路抵抗値として決定する。決定部30は、スポット溶接の最中に、測定される抵抗値を、補正値を用いて補正して回路抵抗値を決定してもよく、スポット溶接の完了後に、スポット溶接中に測定された抵抗値を、補正値を用いて補正して回路抵抗値を決定してもよい。
The determining
図2は、取得部10が取得する測定抵抗値の例を示すグラフである。左の上段のグラフは電流の変化を示し、左の下段のグラフは電圧の変化を示し、右のグラフはこれらの電流と電圧から算出される抵抗値の変化を示す。本実施形態において、取得部10は、通電を開始してから予め定められた時間経過した時点t1における抵抗値を、測定抵抗値として取得する。
FIG. 2 is a graph showing an example of measured resistance values acquired by the
図3は、電流と測定抵抗値との関係を示したグラフである。図3に示すグラフの横軸は、通電における電流を示し、縦軸は測定抵抗値を示している。図3は、6つの溶接装置におけるそれぞれの電流と測定抵抗値抵との関係を示している。図3に示すように、電流が大きい程、回路抵抗のばらつきが小さくなる。実際のスポット溶接において用いられる電流である8kAで通電を行った場合の測定抵抗値は、実際のスポット溶接において用いられる電流よりも低い電流である2.5kAで通電を行った場合の測定抵抗値よりも、バラつきが生じにくい。なお、大きすぎると抵抗発熱により回路抵抗にばらつきが生じる。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between current and measured resistance value. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 3 shows the current during energization, and the vertical axis shows the measured resistance value. FIG. 3 shows the relationship between the current and the measured resistance value of each of the six welding devices. As shown in FIG. 3, the larger the current, the smaller the variation in circuit resistance. The measured resistance value when current is applied at 8kA, which is the current used in actual spot welding, is the measured resistance value when electricity is applied at 2.5kA, which is a lower current than the current used in actual spot welding. Variations are less likely to occur. Note that if it is too large, variations in circuit resistance will occur due to resistance heat generation.
図4は、比較例における補正値で補正を行った場合の回路抵抗値の抵抗波形を示したグラフであり、図5は、本実施形態における補正値で補正を行った場合の回路抵抗値の抵抗波形を示したグラフである。図4は、比較例として、2.5kAの電流で通電を行って測定した抵抗値を補正値として採用した場合における測定抵抗値を示している。図4および図5は、同条件でスポット溶接を行う3つの溶接装置における各抵抗波形を示している。同条件でスポット溶接を行っているため、溶接装置が異なっていても、補正によって近似した抵抗波形が得られることが好ましい。近似した抵抗波形を用いることで、各種解析を容易に行うことができる。図4に示すように、比較例では、溶接装置によって抵抗波形が大きく異なっている。図5に示すように、本実施形態における抵抗波形同士は、図4に示す比較例と比較して、近似している。そのため、抵抗波形を用いて、溶接装置を比較する各種解析を行うことが容易である。 FIG. 4 is a graph showing the resistance waveform of the circuit resistance value when correction is performed using the correction value in the comparative example, and FIG. 5 is a graph showing the resistance waveform of the circuit resistance value when correction is performed using the correction value according to the present embodiment. It is a graph showing a resistance waveform. FIG. 4 shows, as a comparative example, measured resistance values when a resistance value measured by applying a current of 2.5 kA is adopted as a correction value. 4 and 5 show respective resistance waveforms in three welding devices that perform spot welding under the same conditions. Since spot welding is performed under the same conditions, it is preferable that similar resistance waveforms can be obtained by correction even if the welding equipment is different. By using an approximated resistance waveform, various analyzes can be easily performed. As shown in FIG. 4, in the comparative example, the resistance waveform differs greatly depending on the welding device. As shown in FIG. 5, the resistance waveforms in this embodiment are similar to each other compared to the comparative example shown in FIG. Therefore, it is easy to perform various analyzes to compare welding devices using the resistance waveform.
以上で説明した本実施形態の回路抵抗測定装置100によれば、実際のスポット溶接において用いられる電流を用いて通電を行った際に測定した抵抗値を用いて補正値を算出する。実際のスポット溶接において用いられる電流を用いて通電を行った際に測定した抵抗値は、実際のスポット溶接において用いられる電流よりも低い電流を用いて通電を行った際に測定した抵抗値よりも、バラつきが生じにくい。また、複数回の通電により測定した抵抗値から統計的手法によって求められる値を補正値として算出するため、単に1回測定した抵抗値を補正値として決定する場合よりも、異常な値を採用することを抑制できる。そのため、精度高く回路抵抗値を測定できる。
According to the circuit
B.第2実施形態:
第2実施形態は、算出部20が、通電開始から所定回数通電を繰り返した後の測定抵抗値の平均値を測定抵抗値として算出する点が、第1実施形態と異なる。第2実施形態の回路抵抗測定装置100の構成は、第1実施形態の回路抵抗測定装置100の構成と同一であるため、回路抵抗測定装置100の構成の説明は省略する。
B. Second embodiment:
The second embodiment differs from the first embodiment in that the
図6は、比較例における抵抗値と測定回数の関係を示したグラフであり、図7は、本実施形態における抵抗値と測定回数の関係を示したグラフである。図6は、比較例として、2.5kAの電流で通電を行った場合における抵抗値を示している。図6および図7に示すグラフの横軸は測定回数を示し、縦軸は抵抗値を示している。溶接装置におけるガンの先端に取り付けられている電極が新品の場合、電極の表面が製造時の加工に起因する凹凸である表面粗さが大きい場合がある。そのため、抵抗値の測定を開始における初期の段階では、電極の表面が馴染んでおらず、接触状態が不安定となるおそれがある。図6および図7に示すように、1回目の抵抗値は、5回目以降の抵抗値と大きく異なっている。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the resistance value and the number of measurements in the comparative example, and FIG. 7 is a graph showing the relationship between the resistance value and the number of measurements in the present embodiment. FIG. 6 shows the resistance value when a current of 2.5 kA is applied as a comparative example. The horizontal axis of the graphs shown in FIGS. 6 and 7 shows the number of measurements, and the vertical axis shows the resistance value. When the electrode attached to the tip of a gun in a welding device is new, the surface of the electrode may have large surface roughness due to irregularities caused by processing during manufacturing. Therefore, at the initial stage of starting resistance value measurement, the surface of the electrode is not familiar, and the contact state may become unstable. As shown in FIGS. 6 and 7, the resistance value at the first time is significantly different from the resistance value at the fifth and subsequent times.
以上で説明した第2実施形態の回路抵抗測定装置100によれば、算出部20は、通電開始から所定回数通電を繰り返した後の測定抵抗値の平均値を補正値として算出している。通電開始直後の抵抗値は、通電開始から数回通電を繰り返した後の抵抗値と大きく異なる場合がある。そのため異常な値を採用することを抑制できる。従って、精度高く回路抵抗値を測定できる。
According to the circuit
C.他の実施形態:
上述した実施形態において、取得部10は、通電を開始してから予め定められた時間経過した時点における抵抗値を測定抵抗値として取得している。これに限らず、取得部10は、通電を開始してから予め定められた時間の間の単位時間当たりの抵抗値の平均値と中央値と最頻値とのうちいずれかを測定抵抗値として取得してもよい。
C. Other embodiments:
In the embodiment described above, the
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments that correspond to the technical features in each form described in the column of the summary of the invention are for solving the above-mentioned problems or achieving some or all of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine them as appropriate. Further, unless the technical feature is described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.
10…取得部、20…算出部、30…決定部、100…回路抵抗測定装置、200…溶接装置
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記対象の実際の前記スポット溶接において用いられる電流値であって、予め定められた閾値以上の電流値を用いて通電を複数回行った際に測定した各抵抗値である測定抵抗値を取得する取得部と、
前記複数の測定抵抗値の平均値と中央値と最頻値とのうちいずれかを補正値として算出する算出部と、
前記対象の実際の前記スポット溶接において測定した抵抗値を前記補正値を用いて補正した値を回路抵抗値として決定する決定部と、を備える、回路抵抗測定装置。 A circuit resistance measuring device for spot welding a target,
Obtain a measured resistance value, which is a current value used in the actual spot welding of the target, and is each resistance value measured when energization is performed multiple times using a current value equal to or higher than a predetermined threshold value. an acquisition department;
a calculation unit that calculates one of the average value, median value, and mode value of the plurality of measured resistance values as a correction value;
A circuit resistance measuring device, comprising: a determination unit that determines, as a circuit resistance value, a value obtained by correcting a resistance value measured in the actual spot welding of the object using the correction value.
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