JP2815300B2 - スタッド溶接方法 - Google Patents
スタッド溶接方法Info
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- JP2815300B2 JP2815300B2 JP29068593A JP29068593A JP2815300B2 JP 2815300 B2 JP2815300 B2 JP 2815300B2 JP 29068593 A JP29068593 A JP 29068593A JP 29068593 A JP29068593 A JP 29068593A JP 2815300 B2 JP2815300 B2 JP 2815300B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスタッド溶接方法に関
し、特にスタッド溶接のスタート方法に関する。
し、特にスタッド溶接のスタート方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スタッド溶接方法では、被溶接
材にスタッド棒の先端を接触させて溶接電源から電流を
流し、アークを発生させたのち、スタッド棒を所定距離
引上げて本アークを発生させ、所定時間該本アークを持
続して溶融プールを形成したのち、スタッド棒を該溶融
プールへ押込んでスタッド棒を被溶接材に溶接してい
る。
材にスタッド棒の先端を接触させて溶接電源から電流を
流し、アークを発生させたのち、スタッド棒を所定距離
引上げて本アークを発生させ、所定時間該本アークを持
続して溶融プールを形成したのち、スタッド棒を該溶融
プールへ押込んでスタッド棒を被溶接材に溶接してい
る。
【０００３】これら一連の動作はシーケンス制御により
行なわれるが、溶接電源側の制御とスタッド棒の押し、
引き側の制御は独立して別個に行なわれていた。
行なわれるが、溶接電源側の制御とスタッド棒の押し、
引き側の制御は独立して別個に行なわれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スタッド溶接のスター
トをうまく行うには溶接電源がオンになりアークが発生
した直後にスタッド棒を引上げることが重要である。し
かしながら溶接電源のスタートタイマーのバラつきやス
タッド棒先端と母材の接触不良等によりアークが発生以
前にスタッド棒が引き上げられるスタートミスが多発し
ていた。以上のようなスタートミスはスタッドガンを複
数個併設したスタッド溶接機の場合に多く発生した。こ
れは前のガンが溶接した時に、次のガンのスタッド棒が
母材への接触不良をおこしやすいためである。スタート
ミスをおこすと、スタッドガンはシーケンスに従い、所
定時間経過後、スタッド棒が被溶接材へ押込まれるが、
被溶接材には溶融プールが形成されてないので、スタッ
ド棒が被溶接材に衝突することになり、この瞬間に電流
が流れ、スタッド棒先端のアルミニューム材の突起が破
損し、このスタッド棒は再度使用することができなくな
る。このように、スタート溶接が不可能になるばかり
か、スタッド棒も破損する。
トをうまく行うには溶接電源がオンになりアークが発生
した直後にスタッド棒を引上げることが重要である。し
かしながら溶接電源のスタートタイマーのバラつきやス
タッド棒先端と母材の接触不良等によりアークが発生以
前にスタッド棒が引き上げられるスタートミスが多発し
ていた。以上のようなスタートミスはスタッドガンを複
数個併設したスタッド溶接機の場合に多く発生した。こ
れは前のガンが溶接した時に、次のガンのスタッド棒が
母材への接触不良をおこしやすいためである。スタート
ミスをおこすと、スタッドガンはシーケンスに従い、所
定時間経過後、スタッド棒が被溶接材へ押込まれるが、
被溶接材には溶融プールが形成されてないので、スタッ
ド棒が被溶接材に衝突することになり、この瞬間に電流
が流れ、スタッド棒先端のアルミニューム材の突起が破
損し、このスタッド棒は再度使用することができなくな
る。このように、スタート溶接が不可能になるばかり
か、スタッド棒も破損する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はスタッド溶接に
おいて、スタッド棒の被溶接材への接触不良によるスタ
ートミスを防止することを目的とする。すなわち、本発
明はスタッド棒に接触検知の機能を具備せしめて上記目
的を達成しようとするもので、その要旨は被溶接材とス
タッド棒との間に設けた接触検知回路の電源に入力して
上記回路に電圧をかけ、次いで前記スタッド棒を被溶接
材へ移行せしめて、両者間における接触信号を検知し、
該接触信号が検知されたとき、前記接触検知用電源を溶
接用電源に切換えて溶接回路に電圧をかけ、被溶接材と
スタッド棒との間に流れる電流を検知した後、前記スタ
ッド棒を所定距離引上げて該スタッド棒と被溶接材の間
にアークを発生し、所定時間アークを持続して上記スタ
ッド棒と被溶接材との間に溶融プールを形成し、しかる
のち上記スタッド棒を該溶接プールに押込んで溶接を行
うところにある。
おいて、スタッド棒の被溶接材への接触不良によるスタ
ートミスを防止することを目的とする。すなわち、本発
明はスタッド棒に接触検知の機能を具備せしめて上記目
的を達成しようとするもので、その要旨は被溶接材とス
タッド棒との間に設けた接触検知回路の電源に入力して
上記回路に電圧をかけ、次いで前記スタッド棒を被溶接
材へ移行せしめて、両者間における接触信号を検知し、
該接触信号が検知されたとき、前記接触検知用電源を溶
接用電源に切換えて溶接回路に電圧をかけ、被溶接材と
スタッド棒との間に流れる電流を検知した後、前記スタ
ッド棒を所定距離引上げて該スタッド棒と被溶接材の間
にアークを発生し、所定時間アークを持続して上記スタ
ッド棒と被溶接材との間に溶融プールを形成し、しかる
のち上記スタッド棒を該溶接プールに押込んで溶接を行
うところにある。
【０００６】
【作用】本発明はスタッド棒と被溶接材との間に溶接回
路と接触検知回路を設け、さらにそれぞれの回路に励
磁、非励磁を切換える切換リレーを設けることで溶接用
電源と接触検知用電源を切換えるようにしてスタッド棒
に接触検知機能を持たせたものである。これにより特別
な接触検知装置を設けずに確実にスタートを行うことが
できる。
路と接触検知回路を設け、さらにそれぞれの回路に励
磁、非励磁を切換える切換リレーを設けることで溶接用
電源と接触検知用電源を切換えるようにしてスタッド棒
に接触検知機能を持たせたものである。これにより特別
な接触検知装置を設けずに確実にスタートを行うことが
できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき更に
説明する。図１に本発明を実施する回路のブロックダイ
ヤグラフを示す。まず、溶接回路１について説明する。
スタッドガン２にセットされたスタッド棒３は制御装置
７によって被接触材Ｍへの押込み、引上げ操作が制御さ
れる。上記スタッド棒３はまた、連結板４を介してスタ
ッドガン内に設けられているポテンショメータ６の軸５
に連結されている。したがってスタッド棒３の動きはこ
のポテンショメータ６で検出される。すなわちポテンシ
ョメータ６には定電圧電源６−１が与えられているの
で、スタッド棒の動きは電圧値としてモニタリング装置
１１のＡ／Ｄ変換器１２のＣＨ1 に取込まれる。
説明する。図１に本発明を実施する回路のブロックダイ
ヤグラフを示す。まず、溶接回路１について説明する。
スタッドガン２にセットされたスタッド棒３は制御装置
７によって被接触材Ｍへの押込み、引上げ操作が制御さ
れる。上記スタッド棒３はまた、連結板４を介してスタ
ッドガン内に設けられているポテンショメータ６の軸５
に連結されている。したがってスタッド棒３の動きはこ
のポテンショメータ６で検出される。すなわちポテンシ
ョメータ６には定電圧電源６−１が与えられているの
で、スタッド棒の動きは電圧値としてモニタリング装置
１１のＡ／Ｄ変換器１２のＣＨ1 に取込まれる。
【０００８】被溶接材Ｍとスタッド棒３の間にアークを
発生させるため溶接用電源８が前記被溶接材とスタッド
棒に連結されている。該溶接用電源のオン・オフは制御
装置７によって行われる。被溶接材とスタッドガンとの
間の回路にシャント９が設けられ、該シャントからアン
プ１０を介してアーク電流値がモニターリング装置１１
のＡ／Ｄ変換器１２のＣＨ2 に取込まれる。
発生させるため溶接用電源８が前記被溶接材とスタッド
棒に連結されている。該溶接用電源のオン・オフは制御
装置７によって行われる。被溶接材とスタッドガンとの
間の回路にシャント９が設けられ、該シャントからアン
プ１０を介してアーク電流値がモニターリング装置１１
のＡ／Ｄ変換器１２のＣＨ2 に取込まれる。
【０００９】また、制御装置７はモニターリング装置１
１の入力出力ポート１４と連結されており、制御装置７
からの測定スタート信号が入力出力ポート１４に入る
と、中央演算装置１３を介してモニターリングが開始さ
れる。次に、接触検知回路１５について説明する。スタ
ッド棒３と被溶接材Ｍとの間に接触検知回路１５を設
け、該回路に接触検知用電源１６と抵抗１８を設ける。
リレー接点１９−ｂは溶接回路のリレー接点１９−ａと
連動し、リレーが非励磁のとき、リレー接点１９−ｂは
導通し前記電源１６がスタッド棒と被溶接材にかけられ
ることになる。１７はフォトカプラで、スタッド棒の被
溶接材への接触を信号として入力出力ポート１４に入力
する。１７−１は定電圧電源でフォトカプラ１７に電流
を流す。
１の入力出力ポート１４と連結されており、制御装置７
からの測定スタート信号が入力出力ポート１４に入る
と、中央演算装置１３を介してモニターリングが開始さ
れる。次に、接触検知回路１５について説明する。スタ
ッド棒３と被溶接材Ｍとの間に接触検知回路１５を設
け、該回路に接触検知用電源１６と抵抗１８を設ける。
リレー接点１９−ｂは溶接回路のリレー接点１９−ａと
連動し、リレーが非励磁のとき、リレー接点１９−ｂは
導通し前記電源１６がスタッド棒と被溶接材にかけられ
ることになる。１７はフォトカプラで、スタッド棒の被
溶接材への接触を信号として入力出力ポート１４に入力
する。１７−１は定電圧電源でフォトカプラ１７に電流
を流す。
【００１０】以上の装置および回路において、制御装置
７の指令で接触検知用電源１６が入力され、接触検知用
回路に電圧がかゝる。さらにスタッドガン制御装置への
指令でスタッド棒３が極限まで引上げた後被溶接材Ｍへ
接触するまで引き下げられる。被溶接材Ｍに接触する
と、抵抗１８を通じて電流が流れる。この電流によって
フォトカプラ１７がオンになり入力出力ポート１４に電
流が流れ、該入力出力ポート１４から中央演算器１３を
介してＡ／Ｄ変換器１２においてスタッド棒３が被溶接
材に接触したことを検知し、スタッド棒の引下げ移動は
停止する。このようにスタッド棒の接触が確認されたの
ち、制御装置７の指令で溶接用電源８が入力されるとと
もにリレーが励磁され、接点１９−ａは導通し、これと
同時にリレー接点１９−ｂが開放され溶接用電源８によ
る電圧がスタッド棒と被溶接材Ｍとの間にかゝる。スタ
ッド棒は被溶接材に接触しているので溶接回路１に電流
が流れる。この電流はシャント９を通じてＡ／Ｄ変換器
１２で検出される。
７の指令で接触検知用電源１６が入力され、接触検知用
回路に電圧がかゝる。さらにスタッドガン制御装置への
指令でスタッド棒３が極限まで引上げた後被溶接材Ｍへ
接触するまで引き下げられる。被溶接材Ｍに接触する
と、抵抗１８を通じて電流が流れる。この電流によって
フォトカプラ１７がオンになり入力出力ポート１４に電
流が流れ、該入力出力ポート１４から中央演算器１３を
介してＡ／Ｄ変換器１２においてスタッド棒３が被溶接
材に接触したことを検知し、スタッド棒の引下げ移動は
停止する。このようにスタッド棒の接触が確認されたの
ち、制御装置７の指令で溶接用電源８が入力されるとと
もにリレーが励磁され、接点１９−ａは導通し、これと
同時にリレー接点１９−ｂが開放され溶接用電源８によ
る電圧がスタッド棒と被溶接材Ｍとの間にかゝる。スタ
ッド棒は被溶接材に接触しているので溶接回路１に電流
が流れる。この電流はシャント９を通じてＡ／Ｄ変換器
１２で検出される。
【００１１】以上のように、スタッド棒の接触と溶接電
流が検出されたとき、スタッド棒の引上げが開始される
のである。スタッドガンを複数個セットしたスタッド溶
接機を用いる場合は、各スタッドガン毎に上記の２つの
電気回路を設け、ガン１個毎のスタッド棒の接触と溶接
電流が検出されたとき、スタッド棒を引上げて本アーク
を発生させ、順次溶接を行う。
流が検出されたとき、スタッド棒の引上げが開始される
のである。スタッドガンを複数個セットしたスタッド溶
接機を用いる場合は、各スタッドガン毎に上記の２つの
電気回路を設け、ガン１個毎のスタッド棒の接触と溶接
電流が検出されたとき、スタッド棒を引上げて本アーク
を発生させ、順次溶接を行う。
【００１２】上記の装置による溶接スタートは図２のフ
ローチャートに示す手順で行われる。すなわち、（１）
スタッド棒をクランプする（２）スタッド棒を上限まで
引上げる（３）スタッド棒を被溶接側へ引下げる（４）
被溶接材にスタッド棒が接触していることを確認する
（５）スタッド棒の接触信号が得られないとき、警報信
号を発し、オペレータが被溶接材の表面を検査し、再度
スタッド棒を引下げ、接触信号を確認する。以上で運転
準備が完了する。
ローチャートに示す手順で行われる。すなわち、（１）
スタッド棒をクランプする（２）スタッド棒を上限まで
引上げる（３）スタッド棒を被溶接側へ引下げる（４）
被溶接材にスタッド棒が接触していることを確認する
（５）スタッド棒の接触信号が得られないとき、警報信
号を発し、オペレータが被溶接材の表面を検査し、再度
スタッド棒を引下げ、接触信号を確認する。以上で運転
準備が完了する。
【００１３】次に、（６）溶接用電源を入力する（７）
溶接電流の立上を確認する（８）スタッド棒を引上げる
（９）所望のアーク時間をタイマーで決定する（１０）
スタッド棒を押込む。以上でスタッド溶接が終了する。
溶接電流の立上を確認する（８）スタッド棒を引上げる
（９）所望のアーク時間をタイマーで決定する（１０）
スタッド棒を押込む。以上でスタッド溶接が終了する。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スタッド
棒を利用してスタッド棒の接触を検知することができる
ので別の接触検知手段を不要とし、さらに、スタッド棒
の接触を検知すると同時に溶接スタートを可能とするの
で、作業上極めて能率的であり、しかも確実にスタート
することができるので、特に多スタッドガン溶接機にお
けるスタッド溶接作業に多大な効果を発揮する。
棒を利用してスタッド棒の接触を検知することができる
ので別の接触検知手段を不要とし、さらに、スタッド棒
の接触を検知すると同時に溶接スタートを可能とするの
で、作業上極めて能率的であり、しかも確実にスタート
することができるので、特に多スタッドガン溶接機にお
けるスタッド溶接作業に多大な効果を発揮する。
【図１】本発明の実施例のブロックダイヤグラフであ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。
る。
１…溶接回路 ２…スタッドガン ３…スタッド棒 ４…連結板 ５…軸 ６…ポテンショメータ ７…スタッドガン制御装置 ８…溶接用電源 ９…シャント １０…アンプ １１…モニターリング装置 １２…Ａ／Ｄ変換器 １３…中央演算装置 １４…入力出力ポート １５…接触検知回路 １６…接触検知用電源 １７…フォトカプラ １８…抵抗 １９−ａ，１９−ｂ…切換リレー接点 Ｍ…被溶接材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−39553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−8315（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−573（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 9/20 B23K 9/073 550
Claims (1)
- 【請求項１】 被溶接材とスタッド棒との間に設けた接
触検知回路の電源に入力して上記回路に電圧をかけ、次
いで前記スタッド棒を被溶接材へ移行せしめて両者間に
おける接触信号を検知し、該接触信号が検知されたと
き、前記接触検知用電源を溶接用電源に切換えて溶接回
路に電圧をかけ、被溶接材とスタッド棒との間に流れる
電流を検知した後、前記スタッド棒を所定距離引上げて
該スタッド棒と被溶接材の間にアークを発生し、所定時
間アークを持続して上記スタッド棒と被溶接材との間に
溶融プールを形成し、しかるのち上記スタッド棒を該溶
融プールに押込んで溶接を行うことを特徴とするスタッ
ド溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29068593A JP2815300B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | スタッド溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29068593A JP2815300B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | スタッド溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136766A JPH07136766A (ja) | 1995-05-30 |
| JP2815300B2 true JP2815300B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=17759181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29068593A Expired - Fee Related JP2815300B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | スタッド溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815300B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6998564B2 (en) | 2003-04-18 | 2006-02-14 | Newfrey Llc | Stud welding gun with stud detection system |
| JP4234053B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2009-03-04 | ポップリベット・ファスナー株式会社 | アークスタッド溶接装置 |
| US8502106B2 (en) * | 2006-05-15 | 2013-08-06 | Illinois Tool Works Inc. | Welding system and method having power controller with workpiece sensor |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP29068593A patent/JP2815300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07136766A (ja) | 1995-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980707 |
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