JP3119775B2 - 抵抗溶接の溶接品質監視装置 - Google Patents
抵抗溶接の溶接品質監視装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接、特にスポッ
ト溶接の溶接品質監視装置に関するものである。
ト溶接の溶接品質監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から抵抗溶接の品質監視装置として
は、溶接電流や電極間抵抗を検知して設定したモデル波
形と比較した結果、または溶接電流や電極間抵抗とナゲ
ット径の相関関係をもちいることにより、抵抗溶接の良
否判定を行う装置が一般的であった。以下、図５を参照
しながら従来の抵抗溶接の品質監視装置の動作を説明す
る。
は、溶接電流や電極間抵抗を検知して設定したモデル波
形と比較した結果、または溶接電流や電極間抵抗とナゲ
ット径の相関関係をもちいることにより、抵抗溶接の良
否判定を行う装置が一般的であった。以下、図５を参照
しながら従来の抵抗溶接の品質監視装置の動作を説明す
る。
【０００３】図５に示すように、予備実験で得られた電
極抵抗値のモデル波形を点線で示し、測定した電極間抵
抗を実線で表すと、抵抗値の極大値Ｒ０からの抵抗の降
下分はモデル波形の場合ΔＲ、測定した波形ではΔＲ１
で表すことができる。従来の手法では、予備実験を行っ
た結果を用いて、ΔＲ１とΔＲの大小関係よりΔＲ１≧
ΔＲならば良またΔＲ１＜ΔＲならば否と、単純にナゲ
ット径の判定を行っていた。
極抵抗値のモデル波形を点線で示し、測定した電極間抵
抗を実線で表すと、抵抗値の極大値Ｒ０からの抵抗の降
下分はモデル波形の場合ΔＲ、測定した波形ではΔＲ１
で表すことができる。従来の手法では、予備実験を行っ
た結果を用いて、ΔＲ１とΔＲの大小関係よりΔＲ１≧
ΔＲならば良またΔＲ１＜ΔＲならば否と、単純にナゲ
ット径の判定を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の溶
接品質監視装置では、溶接電流、電流抵抗の変化パター
ンと良好な溶接結果が得られた予備実験での変化パター
ンを比較することで溶接部の良否を判断していた。これ
らの方法では、溶接終了時におけるナゲット径の良否と
いう２値的な判定のみしか行うことができず、同じ良と
いう判定でもナゲットの形成が通電時間の前半にありナ
ゲットが十分に飽和している場合と、ナゲットの形成が
通電時間の後半にあり、条件の微小な変化によりナゲッ
ト径が不足してしまう場合の判別はできなかった。その
ために溶接条件の設定の際にはナゲットが形成されてか
ら十分な飽和時間が有ることを、溶接実験を繰り返して
行うことで認識していた。
接品質監視装置では、溶接電流、電流抵抗の変化パター
ンと良好な溶接結果が得られた予備実験での変化パター
ンを比較することで溶接部の良否を判断していた。これ
らの方法では、溶接終了時におけるナゲット径の良否と
いう２値的な判定のみしか行うことができず、同じ良と
いう判定でもナゲットの形成が通電時間の前半にありナ
ゲットが十分に飽和している場合と、ナゲットの形成が
通電時間の後半にあり、条件の微小な変化によりナゲッ
ト径が不足してしまう場合の判別はできなかった。その
ために溶接条件の設定の際にはナゲットが形成されてか
ら十分な飽和時間が有ることを、溶接実験を繰り返して
行うことで認識していた。
【０００５】また、従来の溶接品質監視装置では、溶接
品質の打点毎の時系列的な変化については考慮されてお
らず、溶接現場における、溶接チップの交換や補修時期
については判定が行えず、あらかじめ定めた打点数に達
した時点で機械的にメンテナンスを行っていた。その結
果、補修用の電極や補修工数に無駄が発生することとな
った。
品質の打点毎の時系列的な変化については考慮されてお
らず、溶接現場における、溶接チップの交換や補修時期
については判定が行えず、あらかじめ定めた打点数に達
した時点で機械的にメンテナンスを行っていた。その結
果、補修用の電極や補修工数に無駄が発生することとな
った。
【０００６】本発明は、上記の従来の問題を解決するも
ので、溶接毎に推定形成時間を表示することで、作業者
が溶接条件の再設定の必要性や溶接チップの交換補修な
どメンテナンス時期を容易に判断することができ、ま
た、推定形成時間が設定形成時間を越えたことを検出す
ることで、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修な
どのメンテナンス実施を促す信号を出力することができ
る溶接の品質監視装置を提供することを目的とする。
ので、溶接毎に推定形成時間を表示することで、作業者
が溶接条件の再設定の必要性や溶接チップの交換補修な
どメンテナンス時期を容易に判断することができ、ま
た、推定形成時間が設定形成時間を越えたことを検出す
ることで、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修な
どのメンテナンス実施を促す信号を出力することができ
る溶接の品質監視装置を提供することを目的とする。
【０００７】さらに、溶接毎の推定形成時間率を表示す
ることで、通電時間に対するナゲット生成時間の比率が
容易に確認でき、作業者は溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などメンテナンス時期を判断することがで
き、また、推定形成時間率が設定時間率を越えたことを
検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交換
補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力すること
ができる溶接の品質監視装置を提供することを目的とす
る。
ることで、通電時間に対するナゲット生成時間の比率が
容易に確認でき、作業者は溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などメンテナンス時期を判断することがで
き、また、推定形成時間率が設定時間率を越えたことを
検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交換
補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力すること
ができる溶接の品質監視装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】さらに、推定形成時間の統計処理値を表示
することで、溶接チップの劣化に関係のある経時的変化
が確認でき、作業者は溶接条件の再設定や溶接チップの
交換補修などメンテナンス時期を容易に判断することが
でき、また、推定形成時間の統計処理値が設定統計値を
越えたことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接
チップの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を
出力することができる溶接の品質監視装置を提供するこ
とを目的とする。
することで、溶接チップの劣化に関係のある経時的変化
が確認でき、作業者は溶接条件の再設定や溶接チップの
交換補修などメンテナンス時期を容易に判断することが
でき、また、推定形成時間の統計処理値が設定統計値を
越えたことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接
チップの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を
出力することができる溶接の品質監視装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】さらに、形成時間率の統計処理値を表示す
ることで、溶接チップの劣化に関係のある経時的変化が
確認でき、作業者は溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などメンテナンス時期を容易に判断することがで
き、また、形成時間率の統計処理値が設定統計値を越え
たことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力
することができる溶接の品質監視装置を提供することを
目的とする。
ることで、溶接チップの劣化に関係のある経時的変化が
確認でき、作業者は溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などメンテナンス時期を容易に判断することがで
き、また、形成時間率の統計処理値が設定統計値を越え
たことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力
することができる溶接の品質監視装置を提供することを
目的とする。
【００１０】さらに、推定変化率を表示することで、前
回の溶接と今回の溶接の差異を確認でき作業者は溶接条
件の再設定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時
期を判断することができ、また、推定変化率が設定変化
率を越えたことを検出することで、溶接条件の再設定や
溶接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促す信
号を出力することができる溶接の品質監視装置を提供す
ることを目的とする。
回の溶接と今回の溶接の差異を確認でき作業者は溶接条
件の再設定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時
期を判断することができ、また、推定変化率が設定変化
率を越えたことを検出することで、溶接条件の再設定や
溶接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促す信
号を出力することができる溶接の品質監視装置を提供す
ることを目的とする。
【００１１】さらに、連続した溶接に対して変化率の統
計処理値を表示することで、溶接チップの劣化に関係の
ある経時的な変化が確認でき、作業者は溶接条件の再設
定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を判断
することができ、また、変化率の統計処理値が設定統計
処理値を越えたことを検出することで、溶接条件の再設
定や溶接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促
す信号を出力することができる溶接の品質監視装置を提
供することを目的とする。
計処理値を表示することで、溶接チップの劣化に関係の
ある経時的な変化が確認でき、作業者は溶接条件の再設
定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を判断
することができ、また、変化率の統計処理値が設定統計
処理値を越えたことを検出することで、溶接条件の再設
定や溶接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促
す信号を出力することができる溶接の品質監視装置を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の抵抗溶接の溶接品質監視装置における第１
の解決手段は、被溶接材をはさむ溶接電極間に印加され
る溶接電流と電極間電圧を測定する検出部と、前記検出
部による検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分
布および通電径を数値解析するとともに、この温度分布
から生成した推定ナゲット径を任意の時間毎に推定し、
あらかじめ入力された設定ナゲット径と前記推定ナゲッ
ト径とを比較してこの推定ナゲット径が前記設定ナゲッ
ト径を越えた通電開始からの推定形成時間を算出する演
算部と、前記推定形成時間を表示する表示部または前記
推定形成時間とあらかじめ入力済みの設定形成時間とを
比較して比較結果を出力する出力部の少なくとも一方と
を備えたものである。
に、本発明の抵抗溶接の溶接品質監視装置における第１
の解決手段は、被溶接材をはさむ溶接電極間に印加され
る溶接電流と電極間電圧を測定する検出部と、前記検出
部による検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分
布および通電径を数値解析するとともに、この温度分布
から生成した推定ナゲット径を任意の時間毎に推定し、
あらかじめ入力された設定ナゲット径と前記推定ナゲッ
ト径とを比較してこの推定ナゲット径が前記設定ナゲッ
ト径を越えた通電開始からの推定形成時間を算出する演
算部と、前記推定形成時間を表示する表示部または前記
推定形成時間とあらかじめ入力済みの設定形成時間とを
比較して比較結果を出力する出力部の少なくとも一方と
を備えたものである。
【００１３】さらに、第２の解決手段は、第１の解決手
段とともに、推定形成時間と通電時間から推定形成時間
率を算出する演算部と、推定形成時間率を表示する表示
部または前記推定形成時間率と設定時間率とを比較して
比較結果を出力する出力部の少なくとも一方とを備えた
ものである。
段とともに、推定形成時間と通電時間から推定形成時間
率を算出する演算部と、推定形成時間率を表示する表示
部または前記推定形成時間率と設定時間率とを比較して
比較結果を出力する出力部の少なくとも一方とを備えた
ものである。
【００１４】さらに、第３の解決手段は、第１の解決手
段とともに、連続して行った溶接に対する推定形成時間
の統計的な処理を行う演算部と、推定形成時間の統計処
理値を表示する表示部または設定形成時間の設定値と推
定形成時間の統計処理値とを比較して比較結果を出力す
る出力部の少なくとも一方とを備えたものである。
段とともに、連続して行った溶接に対する推定形成時間
の統計的な処理を行う演算部と、推定形成時間の統計処
理値を表示する表示部または設定形成時間の設定値と推
定形成時間の統計処理値とを比較して比較結果を出力す
る出力部の少なくとも一方とを備えたものである。
【００１５】さらに、第４の解決手段は、第２の解決手
段とともに、連続して行った溶接に対する推定形成時間
率の統計的な処理を行う演算部と、形成時間率の統計処
理値を表示する表示部または形成時間率の設定値と形成
時間率の統計処理値を比較して比較結果を出力する出力
部の少なくとも一方とを備えたものである。
段とともに、連続して行った溶接に対する推定形成時間
率の統計的な処理を行う演算部と、形成時間率の統計処
理値を表示する表示部または形成時間率の設定値と形成
時間率の統計処理値を比較して比較結果を出力する出力
部の少なくとも一方とを備えたものである。
【００１６】さらに、第５の解決手段は、第１の解決手
段とともに、連続して行った推定形成時間または推定形
成時間率の少なくとも一方に対して前回の溶接における
推定形成時間または推定形成時間率の少なくとも一方と
今回の溶接における推定形成時間または推定形成時間率
の少なくとも一方との推定変化率を算出する演算部と、
推定変化率を表示する表示部または推定変化率と設定変
化率を比較して比較結果を出力する出力部の少なくとも
一方とを備えたものである。
段とともに、連続して行った推定形成時間または推定形
成時間率の少なくとも一方に対して前回の溶接における
推定形成時間または推定形成時間率の少なくとも一方と
今回の溶接における推定形成時間または推定形成時間率
の少なくとも一方との推定変化率を算出する演算部と、
推定変化率を表示する表示部または推定変化率と設定変
化率を比較して比較結果を出力する出力部の少なくとも
一方とを備えたものである。
【００１７】さらに、第６の解決手段は、第５の解決手
段とともに、時系列的に変化率の統計処理を行う演算部
と、変化率の統計処理値を表示する表示部または変化率
の統計処理値と設定統計処理値の統計処理結果を比較し
て比較結果を出力する出力部の少なくとも一方とを備え
たものである。
段とともに、時系列的に変化率の統計処理を行う演算部
と、変化率の統計処理値を表示する表示部または変化率
の統計処理値と設定統計処理値の統計処理結果を比較し
て比較結果を出力する出力部の少なくとも一方とを備え
たものである。
【００１８】
【作用】本発明は上記した構成により、第１の解決手段
では、測定した溶接電流と溶接電圧を用い、熱伝導モデ
ルに基づいて温度分布および通電径を数値演算する数値
計算シミュレータ［参考文献 溶接学会抵抗溶接研究委
員会編：「抵抗溶接現象とその応用（Ｉ）」，社団法人
溶接学会，（昭５７），ｐ．１２〜ｐ．５２］により任
意の時間毎に算出されるナゲット径が設定ナゲット径を
越えた時間を検出する。この推定形成時間を通電開始し
た直後から溶接毎に表示することで、作業者が溶接条件
の再設定の必要性や溶接チップの交換補修などメンテナ
ンス時期を容易に判断することができ、また、通電開始
した直後から推定形成時間が設定形成時間を越えたこと
を検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力するこ
とができる。
では、測定した溶接電流と溶接電圧を用い、熱伝導モデ
ルに基づいて温度分布および通電径を数値演算する数値
計算シミュレータ［参考文献 溶接学会抵抗溶接研究委
員会編：「抵抗溶接現象とその応用（Ｉ）」，社団法人
溶接学会，（昭５７），ｐ．１２〜ｐ．５２］により任
意の時間毎に算出されるナゲット径が設定ナゲット径を
越えた時間を検出する。この推定形成時間を通電開始し
た直後から溶接毎に表示することで、作業者が溶接条件
の再設定の必要性や溶接チップの交換補修などメンテナ
ンス時期を容易に判断することができ、また、通電開始
した直後から推定形成時間が設定形成時間を越えたこと
を検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力するこ
とができる。
【００１９】また、第２の解決手段では、第１の解決手
段で推定した推定形成時間を通電時間で割った推定形成
時間率を算出し表示する。その結果、作業者は通電時間
に対するナゲット生成時間の比率が容易に確認でき、溶
接条件の再設定の判断や溶接チップの交換補修などメン
テナンス時期を判断することができ、また、推定形成時
間率が設定時間率を越えたことを検出して出力すること
で、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメ
ンテナンス実施を促す信号を出力することができるよう
になる。
段で推定した推定形成時間を通電時間で割った推定形成
時間率を算出し表示する。その結果、作業者は通電時間
に対するナゲット生成時間の比率が容易に確認でき、溶
接条件の再設定の判断や溶接チップの交換補修などメン
テナンス時期を判断することができ、また、推定形成時
間率が設定時間率を越えたことを検出して出力すること
で、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメ
ンテナンス実施を促す信号を出力することができるよう
になる。
【００２０】第３の解決手段では、第１の解決手段で推
定した推定形成時間に関して時系列的に統計処理を行
い、推定形成時間の統計処理値を表示することで、作業
者は溶接チップの劣化に関係のある経時的変化が確認で
き、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などメン
テナンス時期を容易に判断することができる。また、推
定形成時間の統計処理値が推定形成時間の設定値を越え
たことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力
することができる。
定した推定形成時間に関して時系列的に統計処理を行
い、推定形成時間の統計処理値を表示することで、作業
者は溶接チップの劣化に関係のある経時的変化が確認で
き、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などメン
テナンス時期を容易に判断することができる。また、推
定形成時間の統計処理値が推定形成時間の設定値を越え
たことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力
することができる。
【００２１】第４の解決手段では、第２の解決手段で推
定した推定形成時間率に関して時系列的に統計処理を行
い、形成時間率の統計処理値を表示することで、作業者
は溶接チップの劣化に関係のある経時的変化が確認で
き、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などメン
テンス時期を容易に判断することができる。また、形成
時間率の統計処理値が形成時間率の設定値を越えたこと
を検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力するこ
とができる。
定した推定形成時間率に関して時系列的に統計処理を行
い、形成時間率の統計処理値を表示することで、作業者
は溶接チップの劣化に関係のある経時的変化が確認で
き、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などメン
テンス時期を容易に判断することができる。また、形成
時間率の統計処理値が形成時間率の設定値を越えたこと
を検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力するこ
とができる。
【００２２】第５の解決手段では、連続した溶接につい
て、第１の解決手段で推定した前回の溶接における推定
形成時間と今回の溶接における推定形成時間の変化率、
または第２の解決手段で推定した前回の溶接における推
定形成時間率と今回の溶接における推定形成時間率の変
化率の少なくとも一方を算出し、表示することで作業者
は前回と今回の溶接の差異を確認し、溶接条件の再設定
や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を判断す
ることができる。また、推定変化率が設定変化率を越え
たことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力
することができる。
て、第１の解決手段で推定した前回の溶接における推定
形成時間と今回の溶接における推定形成時間の変化率、
または第２の解決手段で推定した前回の溶接における推
定形成時間率と今回の溶接における推定形成時間率の変
化率の少なくとも一方を算出し、表示することで作業者
は前回と今回の溶接の差異を確認し、溶接条件の再設定
や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を判断す
ることができる。また、推定変化率が設定変化率を越え
たことを検出することで、溶接条件の再設定や溶接チッ
プの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力
することができる。
【００２３】第６の解決手段では、第５の解決手段で推
定した推定変化率が設定変化率を越えたことを表示する
ことで、前回の溶接と今回の溶接の差異を確認でき、作
業者は溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などメ
ンテナンス時期を判断することができる。また、統計処
理値が設定レベルを越えたことを検出することで、溶接
条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナン
ス実施を促す信号を出力することができる。
定した推定変化率が設定変化率を越えたことを表示する
ことで、前回の溶接と今回の溶接の差異を確認でき、作
業者は溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などメ
ンテナンス時期を判断することができる。また、統計処
理値が設定レベルを越えたことを検出することで、溶接
条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナン
ス実施を促す信号を出力することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例の抵抗溶接
の品質監視装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、通電は、被溶接材８を挟んだ溶接電極６および
７を介して、図示しない溶接電源により行われる。その
際の溶接電流はトロイダルコイル９を用いて検出した信
号を検出部１にて積分することにより測定する。また、
電極間電圧は溶接電極６、７の取り付けた電圧検出線を
用いて検出部１にて測定される。
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例の抵抗溶接
の品質監視装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、通電は、被溶接材８を挟んだ溶接電極６および
７を介して、図示しない溶接電源により行われる。その
際の溶接電流はトロイダルコイル９を用いて検出した信
号を検出部１にて積分することにより測定する。また、
電極間電圧は溶接電極６、７の取り付けた電圧検出線を
用いて検出部１にて測定される。
【００２５】演算部２では、熱伝導モデルに基づいて温
度分布を数値演算する数値計算シミュレータにより単位
時間毎に前記被溶接材８と前記溶接電極６、７の温度分
布を推定し温度分布によりナゲット径を推定するととも
に、推定ナゲット径が設定ナゲット径を越えた時間（推
定形成時間）を算出する。
度分布を数値演算する数値計算シミュレータにより単位
時間毎に前記被溶接材８と前記溶接電極６、７の温度分
布を推定し温度分布によりナゲット径を推定するととも
に、推定ナゲット径が設定ナゲット径を越えた時間（推
定形成時間）を算出する。
【００２６】表示部３では、演算部２で算出された推定
形成時間を、ＬＥＤ、ＬＣＤ（液晶表示装置）により表
示する。比較部４では、演算部２からの推定形成時間と
あらかじめ入力済みの設定形成時間を比較し、その大小
関係を出力する。
形成時間を、ＬＥＤ、ＬＣＤ（液晶表示装置）により表
示する。比較部４では、演算部２からの推定形成時間と
あらかじめ入力済みの設定形成時間を比較し、その大小
関係を出力する。
【００２７】上記構成において動作を説明する。通電開
始後、任意の時間毎に溶接電流、電極間電圧を検出部１
により測定する。測定された溶接電流と電極間電圧は演
算部２に入力される。演算部２では、あらかじめ入力さ
れた被溶接材の板厚、材質、重ね枚数や電極形状を用い
て、図２に示すようなフローチャートに基づいた数値計
算シミュレータにより、被溶接材と溶接電極部分の温度
分布を単位時間毎に推定を行う。
始後、任意の時間毎に溶接電流、電極間電圧を検出部１
により測定する。測定された溶接電流と電極間電圧は演
算部２に入力される。演算部２では、あらかじめ入力さ
れた被溶接材の板厚、材質、重ね枚数や電極形状を用い
て、図２に示すようなフローチャートに基づいた数値計
算シミュレータにより、被溶接材と溶接電極部分の温度
分布を単位時間毎に推定を行う。
【００２８】また、推定した温度分布が設定済みの溶接
材の溶接温度を越えた部分を、推定ナゲットとする。推
定ナゲットの直径（推定ナゲット径）の通電時間に対す
る変化の一例を図３に示す。ナゲットの形成時間が通電
時間の前半にある場合はナゲットがその後十分に飽和し
安定した条件となるが、ナゲットの形成が通電時間の後
半にある場合は、条件の少しの変化により最終ナゲット
径が変化する不安定な条件となる。
材の溶接温度を越えた部分を、推定ナゲットとする。推
定ナゲットの直径（推定ナゲット径）の通電時間に対す
る変化の一例を図３に示す。ナゲットの形成時間が通電
時間の前半にある場合はナゲットがその後十分に飽和し
安定した条件となるが、ナゲットの形成が通電時間の後
半にある場合は、条件の少しの変化により最終ナゲット
径が変化する不安定な条件となる。
【００２９】前記演算部２では、図３において実線で示
した推定ナゲット径が、点線で示した設定ナゲット径を
越える時間を算出して推定形成時間とする。なお、推定
形成時間は設定ナゲット径を変化させて複数算出しても
よく、推定形成時間の検出については通電中に随時行っ
ても、全通電後にまとめて行ってもよく、全通電時間か
ら推定形成時間を差し引くことでナゲット形成後の残り
の時間としてもよい。演算部２にて推定した推定形成時
間を表示部３にて７セグメントのＬＥＤやＬＣＤ（液晶
表示装置）により数字として表示する。なお、表示は数
字以外の棒グラフや色の変化により行ってもよい。
した推定ナゲット径が、点線で示した設定ナゲット径を
越える時間を算出して推定形成時間とする。なお、推定
形成時間は設定ナゲット径を変化させて複数算出しても
よく、推定形成時間の検出については通電中に随時行っ
ても、全通電後にまとめて行ってもよく、全通電時間か
ら推定形成時間を差し引くことでナゲット形成後の残り
の時間としてもよい。演算部２にて推定した推定形成時
間を表示部３にて７セグメントのＬＥＤやＬＣＤ（液晶
表示装置）により数字として表示する。なお、表示は数
字以外の棒グラフや色の変化により行ってもよい。
【００３０】推定形成時間率は、全通電の終了後におい
て、演算部２にて検出した推定形成時間を、測定した全
通電時間で割ることにより算出する。時間率で表した場
合は通電時間が変化した場合でも同じ設定値で対応が可
能となる。なお、推定形成時間率は測定した全通電時間
から推定形成時間を差し引いた値を用いて算出すること
で、ナゲット形成後の時間として表してもよい。演算部
２にて算出された推定形成時間、推定形成時間率は記憶
部５にて溶接毎に記憶される。
て、演算部２にて検出した推定形成時間を、測定した全
通電時間で割ることにより算出する。時間率で表した場
合は通電時間が変化した場合でも同じ設定値で対応が可
能となる。なお、推定形成時間率は測定した全通電時間
から推定形成時間を差し引いた値を用いて算出すること
で、ナゲット形成後の時間として表してもよい。演算部
２にて算出された推定形成時間、推定形成時間率は記憶
部５にて溶接毎に記憶される。
【００３１】推定形成時間と推定形成時間率の時系列的
な統計処理は演算部２にて行われ、処理後に再び記憶部
５に記憶される。実施例では、統計処理として図４に示
すように、打点数に対する推定形成時間の変化として用
いた。図４より明らかなように打点の増加に対してナゲ
ット径が低下していくが、ナゲット径の低下以前に推定
形成時間は遅くなる。この推定形成時間の値を用いるこ
とで電極の寿命の検知が可能となる。なお、統計処理
は、複数の溶接における推定形成時間または推定時間率
の平均処理回帰分析による近似処理、任意データの出現
頻度の分析処理でもよい。
な統計処理は演算部２にて行われ、処理後に再び記憶部
５に記憶される。実施例では、統計処理として図４に示
すように、打点数に対する推定形成時間の変化として用
いた。図４より明らかなように打点の増加に対してナゲ
ット径が低下していくが、ナゲット径の低下以前に推定
形成時間は遅くなる。この推定形成時間の値を用いるこ
とで電極の寿命の検知が可能となる。なお、統計処理
は、複数の溶接における推定形成時間または推定時間率
の平均処理回帰分析による近似処理、任意データの出現
頻度の分析処理でもよい。
【００３２】推定形成時間と推定形成時間率の変化率
は、記憶部５にて記憶された溶接毎の推定形成時間また
は推定形成時間率の少なくとも一方を、前回の溶接時と
比べどれだけ変化したかを演算部２にて算出することで
行う。変化率は変化量の絶対値でも推定形成時間と推定
形成時間率に対する変化の割合でもよい。また、算出し
た変化率は再度、記憶部５に記憶される。
は、記憶部５にて記憶された溶接毎の推定形成時間また
は推定形成時間率の少なくとも一方を、前回の溶接時と
比べどれだけ変化したかを演算部２にて算出することで
行う。変化率は変化量の絶対値でも推定形成時間と推定
形成時間率に対する変化の割合でもよい。また、算出し
た変化率は再度、記憶部５に記憶される。
【００３３】変化率の統計処理は、記憶部５に記憶され
た変化率に対して演算部２にて行われ、処理後に再び記
憶部５に記憶される。なお、統計処理は複数の溶接にお
ける変化率の平均処理、回帰分析による近似処理、任意
データの出現頻度の分析処理でもよい。
た変化率に対して演算部２にて行われ、処理後に再び記
憶部５に記憶される。なお、統計処理は複数の溶接にお
ける変化率の平均処理、回帰分析による近似処理、任意
データの出現頻度の分析処理でもよい。
【００３４】なお、推定形成時間や推定形成時間率、こ
れらの時系列的な統計処理値、およびこれらの推定変化
率、ならびにこれらと設定値とを比較した出力を溶接電
源の制御数値に入力することにより、溶接条件を変更し
溶接品質の改善を図ることもできる。
れらの時系列的な統計処理値、およびこれらの推定変化
率、ならびにこれらと設定値とを比較した出力を溶接電
源の制御数値に入力することにより、溶接条件を変更し
溶接品質の改善を図ることもできる。
【００３５】このように、本実施例によれば、推定形成
時間の統計処理値を表示することで、作業者は条件の決
定に重要な情報となる形成開始時期または、溶接チップ
の劣化に関係のある経時的変化が確認でき溶接条件の再
設定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を容
易に判断することができる。
時間の統計処理値を表示することで、作業者は条件の決
定に重要な情報となる形成開始時期または、溶接チップ
の劣化に関係のある経時的変化が確認でき溶接条件の再
設定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を容
易に判断することができる。
【００３６】また、推定形成時間の統計処理値が推定形
成時間の設定値を越えたことを検出することで、溶接条
件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナンス
実施を促す信号を出力することができる。
成時間の設定値を越えたことを検出することで、溶接条
件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナンス
実施を促す信号を出力することができる。
【００３７】
【発明の効果】上記から明らかなように、本発明によれ
ば、通電開始した直後から推定形成時間を溶接毎に表示
することで、作業者が溶接条件の再設定の必要性や溶接
チップの交換補修などメンテナンス時期を容易に判断す
ることができる。また、通電開始した直後から推定形成
時間が設定形成時間を越えたことを検出することで、溶
接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナ
ンス実施を促す信号を出力することができる。
ば、通電開始した直後から推定形成時間を溶接毎に表示
することで、作業者が溶接条件の再設定の必要性や溶接
チップの交換補修などメンテナンス時期を容易に判断す
ることができる。また、通電開始した直後から推定形成
時間が設定形成時間を越えたことを検出することで、溶
接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナ
ンス実施を促す信号を出力することができる。
【００３８】また、このように推定した推定形成時間を
通電時間で割った推定形成時間率を算出し表示すること
で、作業者は通電時間に対するナゲット生成時間の比率
が容易に確認でき、溶接条件の再設定の判断や溶接チッ
プの交換補修などメンテナンス時期を判断することがで
きるようになる。また、推定形成時間率が設定時間率を
越えたことを検出して出力することで、溶接条件の再設
定や溶接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促
す信号を出力することができるようになる。
通電時間で割った推定形成時間率を算出し表示すること
で、作業者は通電時間に対するナゲット生成時間の比率
が容易に確認でき、溶接条件の再設定の判断や溶接チッ
プの交換補修などメンテナンス時期を判断することがで
きるようになる。また、推定形成時間率が設定時間率を
越えたことを検出して出力することで、溶接条件の再設
定や溶接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促
す信号を出力することができるようになる。
【００３９】また、このように推定した推定形成時間に
関して時系列的に統計処理を行い、推定形成時間の統計
処理値を表示することで、作業者は溶接チップの劣化に
関係のある経時的変化が確認でき、溶接条件の再設定や
溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を容易に判
断することができる。また、推定形成時間の統計処理値
が推定形成時間の設定値を越えたことを検出すること
で、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメ
ンテナンス実施を促す信号を出力することができる。
関して時系列的に統計処理を行い、推定形成時間の統計
処理値を表示することで、作業者は溶接チップの劣化に
関係のある経時的変化が確認でき、溶接条件の再設定や
溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を容易に判
断することができる。また、推定形成時間の統計処理値
が推定形成時間の設定値を越えたことを検出すること
で、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメ
ンテナンス実施を促す信号を出力することができる。
【００４０】また、上記のように推定した推定形成時間
率に関して時系列的に統計処理を行い、形成時間率の統
計処理値を表示することで、作業者は溶接チップの劣化
に関係のある経時的変化が確認でき、溶接条件の再設定
や溶接チップの交換補修などメンテンス時期を容易に判
断することができる。また、形成時間率の統計処理値が
形成時間率の設定値を越えたことを検出することで、溶
接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナ
ンス実施を促す信号を出力することができる。
率に関して時系列的に統計処理を行い、形成時間率の統
計処理値を表示することで、作業者は溶接チップの劣化
に関係のある経時的変化が確認でき、溶接条件の再設定
や溶接チップの交換補修などメンテンス時期を容易に判
断することができる。また、形成時間率の統計処理値が
形成時間率の設定値を越えたことを検出することで、溶
接条件の再設定や溶接チップの交換補修などのメンテナ
ンス実施を促す信号を出力することができる。
【００４１】また、連続した溶接について、上記のよう
に推定した前回の溶接における推定形成時間または推定
形成時間率の少なくとも一方と、推定した今回の溶接に
おける推定形成時間または推定形成時間率の少なくとも
一方との変化率を算出し、表示することで作業者は前回
と今回の溶接の差異を確認し、溶接条件の再設定や溶接
チップの交換補修などメンテナンス時期を判断すること
ができる。また、推定変化率が設定変化率を越えたこと
を検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力するこ
とができる。
に推定した前回の溶接における推定形成時間または推定
形成時間率の少なくとも一方と、推定した今回の溶接に
おける推定形成時間または推定形成時間率の少なくとも
一方との変化率を算出し、表示することで作業者は前回
と今回の溶接の差異を確認し、溶接条件の再設定や溶接
チップの交換補修などメンテナンス時期を判断すること
ができる。また、推定変化率が設定変化率を越えたこと
を検出することで、溶接条件の再設定や溶接チップの交
換補修などのメンテナンス実施を促す信号を出力するこ
とができる。
【００４２】さらに、上記のように推定した推定変化率
が設定変化率を越えたことを表示することで、前回の溶
接と今回の溶接の差異を確認でき、作業者は溶接条件の
再設定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を
判断することができる。また、統計処理値が設定レベル
を越えたことを検出することで、溶接条件の再設定や溶
接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号
を出力することができる。
が設定変化率を越えたことを表示することで、前回の溶
接と今回の溶接の差異を確認でき、作業者は溶接条件の
再設定や溶接チップの交換補修などメンテナンス時期を
判断することができる。また、統計処理値が設定レベル
を越えたことを検出することで、溶接条件の再設定や溶
接チップの交換補修などのメンテナンス実施を促す信号
を出力することができる。
【００４３】以上により、溶接品質の管理に大きく効果
を得ることのできる抵抗溶接機の品質監視装置を提供で
きる。
を得ることのできる抵抗溶接機の品質監視装置を提供で
きる。
【図１】本発明の一実施例である抵抗溶接の品質監視装
置の構成を示すブロック図。
置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例である抵抗溶接の品質監視装
置における熱伝導モデルの数値解析手法を示すフローチ
ャート。
置における熱伝導モデルの数値解析手法を示すフローチ
ャート。
【図３】本発明の一実施例である抵抗溶接の品質監視装
置における推定ナゲット径と通電時間との関係を示す
図。
置における推定ナゲット径と通電時間との関係を示す
図。
【図４】本発明の一実施例である抵抗溶接の品質監視装
置における打点数に対する推定形成時間とナゲット径の
実測値の関係を示す図。
置における打点数に対する推定形成時間とナゲット径の
実測値の関係を示す図。
【図５】従来の抵抗溶接の品質監視装置の動作状態を説
明する図。
明する図。
１ 検出部 ２ 演算部 ３ 表示部 ４ 比較部 ５ 記憶部 ６，７ 溶接電極 ８ 被溶接材 ９ トロイダルコイル
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−178275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−283469（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226384（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115980（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−238674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−240180（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−32164（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−238674（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274385（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−501772（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 11/25 B23K 11/24
Claims (6)
- 【請求項１】被溶接材をはさむ溶接電極間に印加される
溶接電流と電極間電圧を測定する検出部と、 前記検出部による検出値を用いて熱伝導モデルに基づい
て温度分布および通電径を数値解析するとともに、この
温度分布から生成した推定ナゲット径を任意の時間毎に
推定し、あらかじめ入力された設定ナゲット径と前記推
定ナゲット径とを比較してこの推定ナゲット径が前記設
定ナゲット径を越えた通電開始からの推定形成時間を算
出する演算部と、 前記推定形成時間を表示する表示部または前記推定形成
時間とあらかじめ入力済みの設定形成時間とを比較して
比較結果を出力する出力部の少なくとも一方とを備えた
ことを特徴とする抵抗溶接の溶接品質監視装置。 - 【請求項２】推定形成時間と、溶接の通電時間とを比較
し通電時間に対する推定形成時間の割合を示す推定形成
時間率を算出する演算部と、 前記推定形成時間率を表示する表示部または前記推定形
成時間率とあらかじめ入力済みの設定時間率とを比較し
て比較結果を出力する出力部の少なくとも一方とを備え
たことを特徴とする請求項１記載の抵抗溶接の溶接品質
監視装置。 - 【請求項３】推定形成時間の推定を連続した溶接毎に行
い、時系列的に統計処理を行った推定形成時間の統計処
理値を算出する演算部と、 前記推定形成時間の統計処理値を表示する表示部または
推定形成時間の統計処理値とあらかじめ入力済みの推定
形成時間の設定値とを比較して比較結果を出力する出力
部の少なくとも一方とを備えたことを特徴とする請求項
１記載の抵抗溶接の溶接品質監視装置。 - 【請求項４】推定形成時間率の算出を連続した溶接毎に
行い時系列的に統計処理を行った形成時間率の統計処理
値を算出する演算部と、 前記形成時間率の統計処理値を表示する表示部または形
成時間率の統計処理値とあらかじめ入力済みの形成時間
率の設定値とを比較して比較結果を出力する出力部の少
なくとも一方とを備えたことを特徴とする請求項２記載
の抵抗溶接の溶接品質監視装置。 - 【請求項５】推定形成時間の推定を連続した溶接毎に行
い推定形成時間または推定形成時間率の少なくとも一方
の時系列上の変化率である推定変化率を算出する演算部
と、 前記推定変化率を表示する表示部または推定変化率とあ
らかじめ入力済みの設定変化率とを比較して比較結果を
出力する出力部の少なくとも一方とを備えたことを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の抵抗溶接の溶接
品質監視装置。 - 【請求項６】推定変化率を時系列的に統計処理を行った
変化率の統計処理値を算出する演算部と、 前記変化率の統計処理値を表示する表示部または変化率
の統計処理値とあらかじめ入力済みの設定統計処理値と
を比較して比較結果を出力する出力部の少なくとも一方
とを設けたことを特徴とする請求項５に記載の抵抗溶接
の溶接品質監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05329428A JP3119775B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 抵抗溶接の溶接品質監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05329428A JP3119775B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 抵抗溶接の溶接品質監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185835A JPH07185835A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3119775B2 true JP3119775B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=18221285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05329428A Expired - Fee Related JP3119775B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 抵抗溶接の溶接品質監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3119775B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3221296B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2001-10-22 | 松下電器産業株式会社 | 抵抗溶接の制御装置および制御方法 |
| EP1044753B1 (en) * | 1995-12-21 | 2003-02-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Control apparatus for resistance welding machine |
| JP3161339B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2001-04-25 | 松下電器産業株式会社 | 抵抗溶接機の溶接条件制御方法 |
| KR100266040B1 (ko) * | 1997-06-04 | 2000-09-15 | 김덕중 | 점용접기의 용접질 판단장치 |
| JP5052586B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2012-10-17 | 株式会社豊田中央研究所 | 抵抗溶接方法、抵抗溶接部材、抵抗溶接機とその制御装置、抵抗溶接機の制御方法とその制御プログラム、抵抗溶接の評価方法とその評価プログラムおよび抵抗溶接の溶融開始時の検出方法 |
| CN110434443B (zh) * | 2019-07-29 | 2021-05-11 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种电阻点焊仿真方法及系统 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP05329428A patent/JP3119775B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185835A (ja) | 1995-07-25 |
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