JP2635774B2 - 直流抵抗溶接装置 - Google Patents
直流抵抗溶接装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は加圧時の溶接チップ間に係る被溶接部材の抵
抗値をもとに、好適な通電制御が行われる直流抵抗溶接
装置に関する。
抗値をもとに、好適な通電制御が行われる直流抵抗溶接
装置に関する。
［従来の技術］ 近時、直流抵抗溶接においては、溶接ガンに挟持され
る被溶接部材の加圧の変動、例えば、圧縮空気圧が変化
して加圧シリンダの加圧力の変動等により生起する溶接
品位の低下等を阻止すべく、溶接チップ間の抵抗により
生じる電圧が検出される。次いで、前記電圧の値をもと
に、加圧力の状態を識別して、通電に係る制御を行う抵
抗溶接装置が提案されている（特公昭55−2595号参
照）。
る被溶接部材の加圧の変動、例えば、圧縮空気圧が変化
して加圧シリンダの加圧力の変動等により生起する溶接
品位の低下等を阻止すべく、溶接チップ間の抵抗により
生じる電圧が検出される。次いで、前記電圧の値をもと
に、加圧力の状態を識別して、通電に係る制御を行う抵
抗溶接装置が提案されている（特公昭55−2595号参
照）。
さらに、溶接チップ間の被溶接部材に係る抵抗値を直
接測定して、通電に係る制御が行われるスポット溶接方
法が提案されている（特開昭61−150786号参照）。
接測定して、通電に係る制御が行われるスポット溶接方
法が提案されている（特開昭61−150786号参照）。
［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、上記の従来の技術にあって、前記の例で
は、測定時に開操作が行われるスイッチに通電時の大電
流、例えば、数万アンペアの電流が流れ、そのため大型
のスイッチが必要になり、近時の小型化が希求される産
業用ロボット等の搭載に不都合を生じるものとなる。ま
た、測定／通電時のON/OFF動作のために溶接時間が遅延
する。
は、測定時に開操作が行われるスイッチに通電時の大電
流、例えば、数万アンペアの電流が流れ、そのため大型
のスイッチが必要になり、近時の小型化が希求される産
業用ロボット等の搭載に不都合を生じるものとなる。ま
た、測定／通電時のON/OFF動作のために溶接時間が遅延
する。
後記の例にあっては、溶接チップ間の被溶接部材に係
る抵抗値が比較的小なる値であり、このため測定時の加
圧の変動による抵抗値の変化を正確に検出出来ない等の
欠点を有している。
る抵抗値が比較的小なる値であり、このため測定時の加
圧の変動による抵抗値の変化を正確に検出出来ない等の
欠点を有している。
本発明は係る点に鑑みてなされたものであって、比較
的小型且つ簡単な構成において、溶接チップ間の被溶接
部材における正常加圧状態、すなわち、正常加圧時の抵
抗値に係る電圧の検知が確実に行われて、可及的速や
か、且つ有効な通電制御が可能となり、大電流の通電に
伴う溶接チップの破損等が有効に阻止される直流抵抗溶
接装置を提供することを目的とする。
的小型且つ簡単な構成において、溶接チップ間の被溶接
部材における正常加圧状態、すなわち、正常加圧時の抵
抗値に係る電圧の検知が確実に行われて、可及的速や
か、且つ有効な通電制御が可能となり、大電流の通電に
伴う溶接チップの破損等が有効に阻止される直流抵抗溶
接装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明の直流抵抗溶接
装置は、溶接トランスの２次コイル側に整流ダイオード
が接続されて整流回路が形成され、その整流出力が接続
される溶接チップと、 前記溶接チップ間に挟持される被溶接部材に係る抵抗
値を検出するために前記溶接チップ間に接続される検知
回路とを備え、 前記検知回路は、可変直流電圧源とフォトカップラと
を有し、 前記可変直流電圧源と前記フォトカップラを構成する
ダイオードとは、前記可変直流電圧源が、前記フォトカ
ップラを構成するダイオードを導通させる方向に直列に
接続される直列回路とされ、 前記フォトカップラを構成するダイオードの導通方向
と前記整流ダイオードの導通方向とが逆方向となるよう
に、前記直列回路からなる前記検知回路の両端を前記溶
接チップ間に接続し、 通電に先立ち、前記被溶接部材を前記溶接チップ間を
通じて加圧した際、所定の電極間抵抗値において前記フ
ォトカップラが導通状態となるように、前記可変直流電
圧源の電圧を可変調整するようにしたことを特徴とす
る。
装置は、溶接トランスの２次コイル側に整流ダイオード
が接続されて整流回路が形成され、その整流出力が接続
される溶接チップと、 前記溶接チップ間に挟持される被溶接部材に係る抵抗
値を検出するために前記溶接チップ間に接続される検知
回路とを備え、 前記検知回路は、可変直流電圧源とフォトカップラと
を有し、 前記可変直流電圧源と前記フォトカップラを構成する
ダイオードとは、前記可変直流電圧源が、前記フォトカ
ップラを構成するダイオードを導通させる方向に直列に
接続される直列回路とされ、 前記フォトカップラを構成するダイオードの導通方向
と前記整流ダイオードの導通方向とが逆方向となるよう
に、前記直列回路からなる前記検知回路の両端を前記溶
接チップ間に接続し、 通電に先立ち、前記被溶接部材を前記溶接チップ間を
通じて加圧した際、所定の電極間抵抗値において前記フ
ォトカップラが導通状態となるように、前記可変直流電
圧源の電圧を可変調整するようにしたことを特徴とす
る。
［作用］ 本発明によれば、フォトカップラを構成するダイオー
ドと、このダイオードを導通させる方向に直列に接続さ
れる可変直流電圧源とからなる直列回路を有する検知回
路の両端を、前記フォトカップラを構成するダイオード
の導通方向と整流ダイオードの導通方向とが逆方向にな
るように溶接チップ間に接続し、通電に先立ち、前記被
溶接部材を前記溶接チップ間を通じて加圧した際、所定
の電極間抵抗値において前記フォトカップラが導通状態
となるように、前記可変直流電圧源の電圧を可変調整す
るようにしている。このため、加圧時における所定の電
極間抵抗値において、フォトカプラが導通する。
ドと、このダイオードを導通させる方向に直列に接続さ
れる可変直流電圧源とからなる直列回路を有する検知回
路の両端を、前記フォトカップラを構成するダイオード
の導通方向と整流ダイオードの導通方向とが逆方向にな
るように溶接チップ間に接続し、通電に先立ち、前記被
溶接部材を前記溶接チップ間を通じて加圧した際、所定
の電極間抵抗値において前記フォトカップラが導通状態
となるように、前記可変直流電圧源の電圧を可変調整す
るようにしている。このため、加圧時における所定の電
極間抵抗値において、フォトカプラが導通する。
［実施例］ 次に、本発明に係る直流抵抗溶接装置の実施例を添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は実施例の構成を示し、第２図はタイミングチ
ャートである。さらに第３図はシステムコントローラの
制御プログラムに係るフローチャートである。
ャートである。さらに第３図はシステムコントローラの
制御プログラムに係るフローチャートである。
第１図に示される例は、溶接電源部10と溶接部20と、
さらに、溶接部20における正常加圧状態を検出する検知
回路30と、溶接シーケンス制御を行うシステムコントロ
ーラ40で概略構成されている。
さらに、溶接部20における正常加圧状態を検出する検知
回路30と、溶接シーケンス制御を行うシステムコントロ
ーラ40で概略構成されている。
先ず、溶接電源部10から説明する。当該溶接電源部10
では、コンバータ部11のダイオードDe1、De2、De3、
De4、De5、De6等において供給される三相400Vが直流化
（整流電圧）される。続いて、当該整流電圧がインバー
タ部12に供給され、スイッチングトランジスタTr1、
Tr2、Tr3、Tr4等においてパルス状の高周波（高周波電
圧）に変換される。この場合、スイッチングトランジス
タTr1、Tr2、Tr3、Tr4のベースにはベース駆動回路14が
接続されており、PWM制御を行うためのインバータ制御
回路16からの制御信号に基づいたスイッチング動作によ
り、前記パルス状の高周波が溶接電源部10より創出され
る。次いで、溶接トランスToにおいて、前記高周波の低
圧変換、すなわち、大電流を得るべく、例えば、10Vの
変換が行われ、続いて整流器Da、Dbで両波整流が行わ
れ、直流電圧V1が導出される。
では、コンバータ部11のダイオードDe1、De2、De3、
De4、De5、De6等において供給される三相400Vが直流化
（整流電圧）される。続いて、当該整流電圧がインバー
タ部12に供給され、スイッチングトランジスタTr1、
Tr2、Tr3、Tr4等においてパルス状の高周波（高周波電
圧）に変換される。この場合、スイッチングトランジス
タTr1、Tr2、Tr3、Tr4のベースにはベース駆動回路14が
接続されており、PWM制御を行うためのインバータ制御
回路16からの制御信号に基づいたスイッチング動作によ
り、前記パルス状の高周波が溶接電源部10より創出され
る。次いで、溶接トランスToにおいて、前記高周波の低
圧変換、すなわち、大電流を得るべく、例えば、10Vの
変換が行われ、続いて整流器Da、Dbで両波整流が行わ
れ、直流電圧V1が導出される。
次に、溶接部20においては、前記両波整流された直流
電圧V1が溶接ガン21に印加される。そして溶接ガン21を
構成する溶接チップ21aおよび21b間に被溶接部材22が挟
持される。この場合は、図示しない加圧駆動手段より、
図示されるＰ方向において被溶接部材22の所定部分が挟
持、且つ加圧される。
電圧V1が溶接ガン21に印加される。そして溶接ガン21を
構成する溶接チップ21aおよび21b間に被溶接部材22が挟
持される。この場合は、図示しない加圧駆動手段より、
図示されるＰ方向において被溶接部材22の所定部分が挟
持、且つ加圧される。
さらに、検知回路30は前記溶接チップ21aおよび21b
間、すなわち、被溶接部材22に係る正常加圧状態を検出
するものであり、当該検知回路30は、先ず、可変直流電
源Ｅの電圧、例えば、9Vの一側が溶接チップ21aと接続
され、さらに＋側が抵抗R1を介して、フォトカップラ32
の発光部のアノードに接続されている。次いで発光部の
カソードが溶接チップ21bに接続され、また検知部のコ
レクタに抵抗R2を介して外部電圧Vccが印加されてい
る。斯かる構成における検知回路30では、被溶接部材22
の加圧力が正常、例えば、9Vが印加されて溶接チップ21
aおよび21b間の抵抗値が30〜300μオームである場合、
フォトカップラ32が導通（ON）状態となり、また、前記
の抵抗値以上においては非導通（OFF）となり、これに
よりコレクタにON/OFF電圧が生起して、検知信号S1が導
出される。なお、図から容易に理解されるように、整流
器Da、Dbから導出される直流電圧V1がフォトカップラ32
の発光部では逆電圧となり、流れることなく溶接におけ
る通電時に電気的悪影響を生起しない。
間、すなわち、被溶接部材22に係る正常加圧状態を検出
するものであり、当該検知回路30は、先ず、可変直流電
源Ｅの電圧、例えば、9Vの一側が溶接チップ21aと接続
され、さらに＋側が抵抗R1を介して、フォトカップラ32
の発光部のアノードに接続されている。次いで発光部の
カソードが溶接チップ21bに接続され、また検知部のコ
レクタに抵抗R2を介して外部電圧Vccが印加されてい
る。斯かる構成における検知回路30では、被溶接部材22
の加圧力が正常、例えば、9Vが印加されて溶接チップ21
aおよび21b間の抵抗値が30〜300μオームである場合、
フォトカップラ32が導通（ON）状態となり、また、前記
の抵抗値以上においては非導通（OFF）となり、これに
よりコレクタにON/OFF電圧が生起して、検知信号S1が導
出される。なお、図から容易に理解されるように、整流
器Da、Dbから導出される直流電圧V1がフォトカップラ32
の発光部では逆電圧となり、流れることなく溶接におけ
る通電時に電気的悪影響を生起しない。
なお、フォトカップラ32は、雑音信号が検知信号S1に
重畳されることを有効に阻止すべく採用されている。
重畳されることを有効に阻止すべく採用されている。
次に、検知信号S1か供給されるシステムコントローラ
40はI/Oインタフエース42（またはA/D変換器）、CPU4
4、ROM46、RAM48を備えており、例えば、フルクローズ
ドNC制御を行うFMSコンピュータ等の設定手段／集中制
御装置に接続され、さらに他の加圧シリンダ（ソレノイ
ド）、搬送手段等と連動装置との協動の制御とともに、
前記インバータ部12の駆動を行うための制御信号S2の導
出、所謂、溶接シーケンス制御を行う。
40はI/Oインタフエース42（またはA/D変換器）、CPU4
4、ROM46、RAM48を備えており、例えば、フルクローズ
ドNC制御を行うFMSコンピュータ等の設定手段／集中制
御装置に接続され、さらに他の加圧シリンダ（ソレノイ
ド）、搬送手段等と連動装置との協動の制御とともに、
前記インバータ部12の駆動を行うための制御信号S2の導
出、所謂、溶接シーケンス制御を行う。
以下、前記検知信号S1並びにROM46に格納されたプロ
グラムに基づいたシステムコントローラ40の溶接シーケ
ンス制御を説明する（第２図および第３図参照）。
グラムに基づいたシステムコントローラ40の溶接シーケ
ンス制御を説明する（第２図および第３図参照）。
ステップ101において、全体に係る動作開始の後、設
定手段／集中制御装置からの溶接開始指令の信号C1を取
り込む処理が行われる（第３図ａ参照）。
定手段／集中制御装置からの溶接開始指令の信号C1を取
り込む処理が行われる（第３図ａ参照）。
ステップ102において、溶接チップ21aおよび21b間に
被溶接部材22の挟持、且つ加圧を行うべく、図示しない
加圧シリンダ、搬送手段等に制御信号C2の送出指示の処
理が行われる。なお、制御信号C2の前後縁間は１溶接工
程期間である（第３図ｂ参照）。
被溶接部材22の挟持、且つ加圧を行うべく、図示しない
加圧シリンダ、搬送手段等に制御信号C2の送出指示の処
理が行われる。なお、制御信号C2の前後縁間は１溶接工
程期間である（第３図ｂ参照）。
ステップ103において、被溶接部材22の挟持の完了、
すなわち、搬送手段の工程完了を示す信号C1aを取り込
む処理が行われる（第２図ｃに加圧力の状態を示す）。
すなわち、搬送手段の工程完了を示す信号C1aを取り込
む処理が行われる（第２図ｃに加圧力の状態を示す）。
ステップ104において、前記信号C1aに基づいて、搬送
手段の工程完了の判定に係る処理が行われる。NOの場合
はステップ103に戻り、YESの場合は次に進む。
手段の工程完了の判定に係る処理が行われる。NOの場合
はステップ103に戻り、YESの場合は次に進む。
ステップ105において、検知信号S1を取り込む処理が
行われる（第３図ｄ参照）。
行われる（第３図ｄ参照）。
ステップ106において、検知信号S1により加圧の状態
の判定を行う。すなわち、検知信号S1の値が所定値であ
るか否かの処理を行う。NOの場合はステップ105に戻
り、YESの場合は次に進む。
の判定を行う。すなわち、検知信号S1の値が所定値であ
るか否かの処理を行う。NOの場合はステップ105に戻
り、YESの場合は次に進む。
ステップ107において、前記加圧が行われた後、加圧
力が最大になるまでの遅延時間t1がカウントされる。
力が最大になるまでの遅延時間t1がカウントされる。
ステップ108において、遅延時間t1の後インバータ部1
2がONとなる制御信号S2の送出の処理が行われ、被溶接
部材22に第３図ｅに示される通電電流S5（時間t4）が流
れる。
2がONとなる制御信号S2の送出の処理が行われ、被溶接
部材22に第３図ｅに示される通電電流S5（時間t4）が流
れる。
ステップ109において、保持時間t2の後、制御信号C2
の後縁、すなわち、時間t5の経過後に加圧シリンダの解
除を指示する信号S6の送出を処理が行われて、被溶接部
材22の溶接に係るプログラムが終了する。
の後縁、すなわち、時間t5の経過後に加圧シリンダの解
除を指示する信号S6の送出を処理が行われて、被溶接部
材22の溶接に係るプログラムが終了する。
このように、溶接チップ21aおよび21b間に挟持された
被溶接部材22に係る抵抗値が加圧により低下し、所定の
値において、すなわち、予め定められた正常加圧状態で
検知回路30から検知信号S1が導出される。
被溶接部材22に係る抵抗値が加圧により低下し、所定の
値において、すなわち、予め定められた正常加圧状態で
検知回路30から検知信号S1が導出される。
当該検知信号S1に基づいて通電の制御が行われる際に
は、被溶接部材22の正常加圧状態が可及的速やかに判別
されることになり、通電開始時点が明確化され、そのた
め、第２図ｅに示されるスクイズ時間t3は、従来、例え
ば、加圧力が最高に達する予想時間に比して、短いもの
となる。斯かる場合、全体の溶接時間が短縮される。
は、被溶接部材22の正常加圧状態が可及的速やかに判別
されることになり、通電開始時点が明確化され、そのた
め、第２図ｅに示されるスクイズ時間t3は、従来、例え
ば、加圧力が最高に達する予想時間に比して、短いもの
となる。斯かる場合、全体の溶接時間が短縮される。
なお、上記の実施例では、フォトカップラ32を用いて
説明したが、これに限定されない。例えば、ダイオード
と抵抗の直列回路にあって抵抗間に生起する電圧を検知
信号S1に用いること、あるいはダイオードとリレーの直
列回路を用いて接点のON/OFFによる電圧を検知信号S1に
用いること、さらにダイオードおよびトランジスタを用
いて、ベースを駆動してフォトカップラ32と同様のスイ
ッチング回路を構成すること、また比較器等を用いて同
様の作用効果を得ることも本発明に含まれる。
説明したが、これに限定されない。例えば、ダイオード
と抵抗の直列回路にあって抵抗間に生起する電圧を検知
信号S1に用いること、あるいはダイオードとリレーの直
列回路を用いて接点のON/OFFによる電圧を検知信号S1に
用いること、さらにダイオードおよびトランジスタを用
いて、ベースを駆動してフォトカップラ32と同様のスイ
ッチング回路を構成すること、また比較器等を用いて同
様の作用効果を得ることも本発明に含まれる。
［発明の効果］ 以上のように、本発明の直流抵抗溶接装置によれば、 溶接トランスの２次コイル側に整流ダイオードが接続
されて整流回路が形成され、その整流出力端がそれぞれ
接続される溶接チップと、 前記溶接チップ間に挟持される被溶接部材に係る抵抗
値を検出するために前記溶接チップ間に接続される検知
回路とを備え、 前記検知回路は、可変直流電圧源とフォトカップラと
を有し、 前記可変直流電圧源と前記フォトカップラを構成する
ダイオードとは、前記可変直流電圧源が、前記フォトカ
ップラを構成するダイオードを導通させる方向に直列に
接続される直列回路とされ、 前記フォトカップラを構成するダイオードに、前記整
流出力が逆極性で印加されるように、前記直列回路から
なる前記検知回路の両端を前記溶接チップ間に接続し、 通電に先立ち、前記被溶接部材を前記溶接チップ間を
通じて加圧した際、所定の電極間抵抗値において前記フ
ォトカップラが導通状態となるように、前記可変直流電
圧源の電圧を可変調整するようにしている。
されて整流回路が形成され、その整流出力端がそれぞれ
接続される溶接チップと、 前記溶接チップ間に挟持される被溶接部材に係る抵抗
値を検出するために前記溶接チップ間に接続される検知
回路とを備え、 前記検知回路は、可変直流電圧源とフォトカップラと
を有し、 前記可変直流電圧源と前記フォトカップラを構成する
ダイオードとは、前記可変直流電圧源が、前記フォトカ
ップラを構成するダイオードを導通させる方向に直列に
接続される直列回路とされ、 前記フォトカップラを構成するダイオードに、前記整
流出力が逆極性で印加されるように、前記直列回路から
なる前記検知回路の両端を前記溶接チップ間に接続し、 通電に先立ち、前記被溶接部材を前記溶接チップ間を
通じて加圧した際、所定の電極間抵抗値において前記フ
ォトカップラが導通状態となるように、前記可変直流電
圧源の電圧を可変調整するようにしている。
これにより、比較的小型、且つ簡単な構成において、
溶接チップ間の被溶接部材における正常加圧状態、すな
わち、正常加圧時の抵抗値に係る電圧検知が確実に行わ
れて、可及的速やか、且つ有効な通電制御が可能とな
り、大電流の通電に伴う溶接チップ破損等が有効に阻止
される効果を奏する。
溶接チップ間の被溶接部材における正常加圧状態、すな
わち、正常加圧時の抵抗値に係る電圧検知が確実に行わ
れて、可及的速やか、且つ有効な通電制御が可能とな
り、大電流の通電に伴う溶接チップ破損等が有効に阻止
される効果を奏する。
第１図は本発明の直流抵抗溶接装置に係る実施例の全体
を示す構成図、 第２図は第１図の動作説明に供される信号処理および加
圧状態に係るタイミングチャート、 第３図は実施例のシステムコントローラのプログラムに
係るフローチャートである。 12……インバータ部、16……インバータ制御回路 21……溶接ガン、21a、21b……溶接チップ 22……被溶接部材、30……検知回路 32……フォトカップラ 40……システムコントローラ 46……ROM、Da、Db……整流器 Ｅ……可変直流電源、R2……抵抗 S1……検知信号、V1……直流電圧
を示す構成図、 第２図は第１図の動作説明に供される信号処理および加
圧状態に係るタイミングチャート、 第３図は実施例のシステムコントローラのプログラムに
係るフローチャートである。 12……インバータ部、16……インバータ制御回路 21……溶接ガン、21a、21b……溶接チップ 22……被溶接部材、30……検知回路 32……フォトカップラ 40……システムコントローラ 46……ROM、Da、Db……整流器 Ｅ……可変直流電源、R2……抵抗 S1……検知信号、V1……直流電圧
Claims (1)
- 【請求項１】溶接トランスの２次コイル側に整流ダイオ
ードが接続されて整流回路が形成され、その整流出力が
接続される溶接チップと、 前記溶接チップ間に挟持される被溶接部材に係る抵抗値
を検出するために前記溶接チップ間に接続される検知回
路とを備え、 前記検知回路は、可変直流電圧源とフォトカップラとを
有し、 前記可変直流電圧源と前記フォトカップラを構成するダ
イオードとは、前記可変直流電圧源が、前記フォトカッ
プラを構成するダイオードを導通させる方向に直列に接
続される直列回路とされ、 前記フォトカップラを構成するダイオードの導通方向と
前記整流ダイオードの導通方向とが逆方向となるよう
に、前記直列回路からなる前記検知回路の両端を前記溶
接チップ間に接続し、 通電に先立ち、前記被溶接部材を前記溶接チップ間を通
じて加圧した際、所定の電極間抵抗値において前記フォ
トカップラが導通状態となるように、前記可変直流電圧
源の電圧を可変調整するようにしたことを特徴とする直
流抵抗溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193427A JP2635774B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 直流抵抗溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193427A JP2635774B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 直流抵抗溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357564A JPH0357564A (ja) | 1991-03-12 |
| JP2635774B2 true JP2635774B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=16307792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1193427A Expired - Fee Related JP2635774B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 直流抵抗溶接装置 |
Country Status (1)
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- 1989-07-26 JP JP1193427A patent/JP2635774B2/ja not_active Expired - Fee Related
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