JP4971398B2 - Resistance welding monitoring device and monitoring method - Google Patents
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Description
本発明は、対となる電極で挟まれたワーク(被溶接物)を加圧し、電極からワークに電流を流しワークに抵抗発熱を生じさせて溶接を行う抵抗溶接において、溶接の状態、即ち対となる電極で挟持されたワークの状態の監視及び判定を行う抵抗溶接の監視装置及び監視方法に関する。 In the resistance welding in which welding is performed by pressurizing a workpiece (workpiece to be welded) sandwiched between a pair of electrodes and causing a current to flow from the electrode to the workpiece to cause resistance heat generation in the workpiece, The present invention relates to a resistance welding monitoring device and a monitoring method for monitoring and determining the state of a workpiece sandwiched between electrodes.
抵抗溶接のシステムは、例えば、特許文献1、2に示すように、商用交流電源を整流して直流にし、インバータを用いて所定周波数の交流に変換する溶接電源制御装置、変換された交流の電圧を変える溶接トランス、溶接トランスの二次側に接続された対となる電極を有し、更に必要に応じて、溶接対象となるワークの搬送装置、及び所定位置にワークを拘束するワークの拘束装置、及び対となる電極を有する溶接ガンの位置や姿勢を制御する溶接ロボットを有している。
For example, as shown in
そして、自動化された溶接システムにおいては、以上の装置や機器のトラブル又は故障によって、ワークの搬送間違い、溶接位置のずれ等が生じるので、これらを見逃して溶接を継続すると、欠陥のある製品を生産することになる。そこで、これら欠陥のある製品が発生するのを防止するため、1)機械的又はレーザー光を用いてワークの搬入の有無を監視する方法A、2)電極間の電圧を検出して溶接不良を検出する方法Bが一般に行われている(例えば、特許文献3、特許文献4)。
And in the automated welding system, because of troubles and failures of the above equipment and equipment, workpiece transfer errors, welding position shifts, etc. will occur, and if these are overlooked and welding is continued, defective products will be produced. Will do. Therefore, in order to prevent the occurrence of these defective products, 1) Method A for monitoring the presence or absence of workpiece loading using mechanical or laser light, and 2) Detecting the voltage between the electrodes to detect defective welding. The detection method B is generally performed (for example,
しかしながら、前記した方法Aにおいては、1)専用の装置となってワークの種類が変わると装置も変更する必要がある、2)全体的に高価となる、3)鋼板(ワーク)が薄い場合、例えば一枚のワークの板厚が0.7mm以下になると加圧時にワークが反る又は歪む等して正確にワークの重ね枚数を検知できない等の問題がある。 However, in the above-described method A, 1) it is necessary to change the device when the type of the workpiece changes as a dedicated device, 2) it becomes expensive overall, 3) when the steel plate (work) is thin, For example, when the thickness of one workpiece becomes 0.7 mm or less, there is a problem that the workpiece is warped or distorted during pressurization and the number of workpieces cannot be accurately detected.
また、前記した方法Bは、電極間電圧は抵抗溶接現象を反映しているので、電極間電圧を検出して監視することは、抵抗溶接の品質管理に有効であると認められ、実験室や試験的に使用されているが、生産現場では以下のような問題があるので、実用及び運用が困難な場合が多い。即ち、1)電極間の電圧を検出するためにリード線が必要となるが、溶接部から飛散する散り(高温の金属粒)によりリード線が損傷し、断線し易い。2)溶接時に、ワークを加圧するための溶接ガンは可動するので、これに伴いリード線も動き、繰り返し応力によって疲労し断線する恐れがある。 In the method B described above, since the voltage between the electrodes reflects the resistance welding phenomenon, it is recognized that the detection and monitoring of the voltage between the electrodes is effective for the quality control of the resistance welding. Although it is used on a trial basis, it is often difficult to put into practical use and operation because of the following problems at production sites. That is, 1) A lead wire is required to detect the voltage between the electrodes, but the lead wire is easily damaged by scattering (high-temperature metal particles) scattered from the welded portion. 2) Since the welding gun for pressurizing the workpiece moves during welding, the lead wire also moves along with this, and there is a risk of fatigue and disconnection due to repeated stress.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、電極間電圧を直接測定するリード線等は使用せず、安価に装置構成が可能で、かつ溶接の状態、即ち、対となる電極で挟持されたワークの状態の監視が正確にできる抵抗溶接の監視装置及び監視方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and does not use a lead wire or the like that directly measures the voltage between electrodes, can be configured at low cost, and is held in a welded state, that is, sandwiched between a pair of electrodes. It is an object of the present invention to provide a resistance welding monitoring device and a monitoring method capable of accurately monitoring the state of a workpiece.
前記目的に沿う第1の発明に係る抵抗溶接の監視装置は、商用交流電源を整流回路を介して直流とし、PWM制御を行うスイッチング素子を用いて前記直流を、負荷電流の定電流制御を行うインバータ回路によって交流とし、該交流を溶接トランスに印加して、該溶接トランスの二次側から溶接電流を得る抵抗溶接の監視装置であって、
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間(ゲートオン時間)の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発する。
The resistance welding monitoring apparatus according to the first invention in accordance with the above-mentioned object performs a constant current control of a load current using a switching element that performs a PWM control using a commercial AC power supply as a direct current through a rectifier circuit. A resistance welding monitoring device that obtains a welding current from the secondary side of the welding transformer by applying an alternating current to the welding transformer by an inverter circuit,
The product (Tk) of the ratio Tk of the gate signal ON time (gate ON time) of the PWM control switching element corresponding to the primary or secondary voltage of the welding transformer during welding and the output voltage V2 of the rectifier circuit V2) is obtained, and a warning is issued when the product (Tk · V2) is outside the range between the upper limit level VH and the lower limit level VL set in advance.
ここで、PWM制御のスイッチング素子のゲートオン時間の比率Tk[=オン時間/(オン時間+オフ時間)]及び整流回路の出力電圧V2はアナログ処理で行う場合の他、比率Tk及び整流回路の出力電圧V2を一旦A/D変換して、デジタル処理で行う場合も本発明は適用される(以下の方法発明も同様)。 Here, the gate on time ratio Tk [= on time / (on time + off time)] of the PWM control switching element and the output voltage V2 of the rectifier circuit are not limited to analog processing, but the ratio Tk and the output of the rectifier circuit. The present invention is also applied to a case where the voltage V2 is temporarily A / D converted and digitally processed (the same applies to the following method inventions).
なお、第1の発明に係る抵抗溶接の監視装置において、前記上限レベルVHと前記下限レベルVLは、外部から独立に設定可能であるのが好ましい。これによって、溶接状態を監視して適正位置に上限レベルVHと下限レベルVLを設定できる。 In the resistance welding monitoring apparatus according to the first aspect of the invention, it is preferable that the upper limit level VH and the lower limit level VL can be set independently from the outside. Thereby, the welding state can be monitored and the upper limit level VH and the lower limit level VL can be set at appropriate positions.
また、第1の発明に係る抵抗溶接の監視装置において、各溶接時において、前記積(Tk・V2)をモニター表示するのがよい。これによって、溶接状態を監視して適正位置に上限レベルVHと下限レベルVLの設定を行うのに役立てることができる。 In the resistance welding monitoring apparatus according to the first aspect of the present invention, the product (Tk · V2) may be displayed on a monitor during each welding. This can be used to monitor the welding state and set the upper limit level VH and the lower limit level VL at appropriate positions.
第1の発明に係る抵抗溶接の監視装置において、前記比率Tk、前記出力電圧V2及び前記積(Tk・V2)のいずれか1又は2以上を周辺機器に通信で伝送する手段を備えるのが好ましい。これによって、各抵抗溶接の状態を外部から監視できる。
第1の発明に係る抵抗溶接の監視装置において、前記インバータ回路によって変換された交流は、例えば100〜20000Hzの間にある。これによって、溶接トランスの鉄心量を減らすことができる。
In the resistance welding monitoring device according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the resistance welding monitoring device further includes means for transmitting any one or more of the ratio Tk, the output voltage V2, and the product (Tk · V2) to peripheral devices. . Thereby, the state of each resistance welding can be monitored from the outside.
In the resistance welding monitoring apparatus according to the first invention, the alternating current converted by the inverter circuit is, for example, between 100 and 20000 Hz. Thereby, the iron core amount of the welding transformer can be reduced.
前記目的に沿う第2の発明に係る抵抗溶接の監視方法は、商用交流電源を整流回路を介して直流とし、PWM制御を行うスイッチング素子を用いて前記直流を負荷電流の定電流制御を行うインバータ回路によってより周波数の高い交流とし、該交流を溶接トランスに印加して、該溶接トランスの二次側から溶接電流を得る抵抗溶接の監視方法において、
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間(ゲートオン時間)の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発する。
A resistance welding monitoring method according to a second aspect of the present invention that meets the above-described object is an inverter that performs constant current control of a load current using a switching element that performs a PWM control using a commercial AC power supply as a direct current through a rectifier circuit. In the resistance welding monitoring method for obtaining a welding current from the secondary side of the welding transformer by applying an alternating current with a higher frequency by a circuit and applying the alternating current to the welding transformer,
The product (Tk) of the ratio Tk of the gate signal ON time (gate ON time) of the PWM control switching element corresponding to the primary or secondary voltage of the welding transformer during welding and the output voltage V2 of the rectifier circuit V2) is obtained, and a warning is issued when the product (Tk · V2) is outside the range between the upper limit level VH and the lower limit level VL set in advance.
本発明に係る抵抗溶接の監視装置及び監視方法においては、PWM制御のスイッチング素子のゲートオン時間の比率Tkと、整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求めているが、この積が溶接トランスの二次側電圧に比例する。そして、二次側電圧は溶接トランスの二次側に接続された対となる電極で挟持されたワークの状態(即ち、ワークの重ね枚数の増加又は不足、溶接の位置ずれ、及び電極の消耗状況)によって変化するので、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲内であることを溶接中に常時確認することによって、溶接状態を把握できる。 In the resistance welding monitoring apparatus and monitoring method according to the present invention, the product (Tk · V2) of the gate-on time ratio Tk of the PWM-controlled switching element and the output voltage V2 of the rectifier circuit is obtained. Is proportional to the secondary voltage of the welding transformer. The secondary side voltage is the state of the workpiece sandwiched between the pair of electrodes connected to the secondary side of the welding transformer (that is, the number of workpieces stacked or increased, welding misalignment, and electrode wear status) ), The welding state can be grasped by constantly checking during welding that the product (Tk · V2) is within the range between the upper limit level VH and the lower limit level VL set in advance.
ここで、溶接電源制御装置の出力電圧又は溶接トランスの一次側の電圧を直接測定し、その値を上限レベルと下限レベルで監視する方法もあるが、インバータ回路で溶接トランスの一次側に供給する一次電流I1をPWM制御でオン又はオフした時に溶接電源制御装置の出力側又は溶接トランスの一次側にノイズを発生し、ノイズ除去対策が必要である。一方、PWM制御のスイッチング素子のゲートオン時間の比率Tkと、整流回路の出力電圧V2においてはノイズがなく、積(Tk・V2)は二次電圧に対応するので、信頼性が高い。 Here, there is a method of directly measuring the output voltage of the welding power source control device or the primary voltage of the welding transformer and monitoring the value at the upper limit level and the lower limit level. However, the inverter circuit supplies the primary voltage to the primary side of the welding transformer. When the primary current I1 is turned on or off by PWM control, noise is generated on the output side of the welding power source control device or the primary side of the welding transformer, and countermeasures for noise removal are necessary. On the other hand, there is no noise in the ratio Tk of the gate-on time of the switching element under PWM control and the output voltage V2 of the rectifier circuit, and the product (Tk · V2) corresponds to the secondary voltage, so the reliability is high.
続いて、添付した図面を参照し、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
まず、図1を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る抵抗溶接の監視装置を適用した抵抗溶接装置10について説明する。
Next, with reference to the attached drawings, an embodiment of the present invention will be described for understanding of the present invention.
First, a
抵抗溶接装置10は、三相(又は単相)の商用交流電源に接続される整流回路11と、整流回路11の出力側に接続される平滑用コンデンサ12と、所定のゲート信号を受けて、整流回路11によって変換された直流を交流に変換するインバータ回路13と、インバータ回路13の負荷となる溶接トランス14と、溶接トランス14の二次側に接続される整流器15と、整流器15に二次導体16、17を介して接続される対となる電極18、19を有している。以下、これらについて詳しく説明する。
The
整流回路11は三相のブリッジ回路からなって、平滑用のコンデンサ12が並列に接続されて略電圧一定の直流になっている。インバータ回路13はスイッチング素子の一例であるパワートランジスタQ1〜Q4を有し、パワートランジスタQ1、Q4とパワートランジスタQ2、Q3をゲート信号1、2(図2のb、c参照)によって交互にオン、オフして、PWM制御を行い、溶接トランス14の一次側に交流電圧(例えば、100〜20000Hz)を印加している。
The
溶接トランス14の一次側には、CT(電流変成器)20が設けられ、溶接トランス14の一次電流を検出し、A/D変換回路21を通じて測定電流Isがマイクロコンピュータ22に入力されている。マイクロコンピュータ22では、予め外部から決められた基準電流に対応する値Iwが入力され、測定電流Isと基準電流Iwとを比較し、溶接中はその差が常時小さくなるように、PWM制御部23を介してゲート信号1、2が制御されている。
A CT (current transformer) 20 is provided on the primary side of the
なお、このパワートランジスタQ1〜Q4のゲート信号でのPWM制御は周知であり、溶接の負荷、即ち電極で挟持されたワークの状態、商用電源電圧の変動にも影響されず、溶接中は常時一定の電流(I1)を溶接トランス14の一次側に流すように制御している。
溶接トランス14では二次側に整流器15を通して溶接電流が二次導体16、17を介して電極18、19間に流れている。なお、この溶接電流I2wは溶接トランス14の一次電流I1に比例して、溶接中は常時一定である。
The PWM control using the gate signals of the power transistors Q1 to Q4 is well known, and is not affected by the welding load, that is, the state of the workpiece sandwiched between the electrodes and the fluctuation of the commercial power supply voltage, and is always constant during welding. The current (I1) is controlled to flow to the primary side of the
In the
整流回路11の出力電圧V2は、出力電圧測定回路25及びA/D変換回路27を介してマイクロコンピュータ22に入力されている。このマイクロコンピュータ22には、内部にCPU、RAM、ROMを有し、前記した溶接トランス14の一次電流を一定にするプログラムの他に、図3に示すフローを実現化するプログラムが組み込まれている。
The output voltage V2 of the
マイクロコンピュータ22からの信号を受けて作動するPWM制御部23からパワートランジスタQ1〜Q4に送られるゲート信号1、2は、ゲートON/OFF時間測定部28に出力される。ゲート信号1、2のオン時間は、パワートランジスタQ1〜Q4のオンしている時間となるので、これを測定し、出力電圧演算部29で半サイクル(又は1サイクル又は複数サイクル)の平均化処理を行う。パワートランジスタQ1〜Q4のオン時間をTon、オフ時間をToffとし、ゲートオン時間の比率Tk=[Ton/(Ton+Toff)]となる。この比率TkはパワートランジスタQ1〜Q4のオン時間の平均値に対応する。
Gate signals 1 and 2 sent to the power transistors Q1 to Q4 from the
出力電圧測定回路25、A/D変換回路27、及びマイクロコンピュータ22を介して得られた整流回路11の出力電圧V2と、出力電圧演算部29で演算された比率Tkとの積(Tk・V2)に対応する信号を、出力電圧演算部29から比較回路30に出力している。なお、整流回路11の出力電圧V2も一定の周期(即ち、比率Tkを測定している時間)に対応する半サイクル又は1サイクル単位で平均化処理を行って求める。この積(Tk・V2)からなる出力電圧演算平均値Vwは、表示器31にモニター表示される。
The product (Tk · V2) of the output voltage V2 of the
比較回路30では監視電圧の上限レベルVHと監視電圧の下限レベルVLが入力され、出力電圧演算平均値Vwの値が上限レベルVHより大きい場合、警報回路32に信号出力して、警報出力が発せられる。また、出力電圧演算平均値Vwの値が下限レベルVLより小さい場合には、警報回路32から警報が出力される。なお、上限レベルVH及び下限レベルVLは、監視電圧上限設定部33及び監視電圧下限設定部34のスイッチ手段(又はボリューム)を用いて外部から任意に設定できる。
In the
この場合、上限レベルVH及び下限レベルVLの設定は、通電開始後、任意の時間を任意回数設定できる(例えば、4サイクル目と8サイクル目)。
マイクロコンピュータ22には、別に入出力回路35が接続されて、ゲートオン時間の比率Tk、出力電圧V2及び積(Tk・V2)のいずれか1又は2以上を周辺機器(例えば、パソコン36)に通信で伝送する。
In this case, the upper limit level VH and the lower limit level VL can be set to an arbitrary number of times after the start of energization (for example, the fourth and eighth cycles).
A separate input /
続いて、図2、図3を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る抵抗溶接の監視装置及び抵抗溶接の監視方法について更に詳細に説明する。
抵抗溶接装置10は、溶接中は、常に溶接トランス14の一次電流I1が一定となるように、パワートランジスタQ1〜Q4のゲート信号1、2を周知の技術で制御している。
図2のa)には、パワートランジスタQ1〜Q4のゲートオンオフ時間を、b)にはゲート信号1及びこれによるパワートランジスタQ1、Q4のスイッチ動作、c)にはゲート信号2及びパワートランジスタQ2、Q3のスイッチ動作をそれぞれ示す。これによるインバータ回路13の出力電圧Vo(即ち、図1に破線で示す溶接電源制御装置10aの出力電圧Vo)を図2のd)に示す。なお、Tcはインバータのサイクルタイムである。
Subsequently, the resistance welding monitoring device and the resistance welding monitoring method according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
The
In FIG. 2, a) shows the gate on / off times of the power transistors Q1 to Q4, b) the
図2のd)から明らかなように、出力電圧VoはパワートランジスタQ1〜Q4のオン時間、即ちゲート信号1、2の「オン時間/(オン時間+オフ時間)」に比例することになる。従って、ゲートON/OFF時間測定部28でオン時間とオフ時間を測定し、出力電圧演算部29でゲート信号1、2のオン時間の比率Tk[=オン時間/(オン時間+オフ時間)]を算出する(以上、ステップS1)。
As is apparent from d) of FIG. 2, the output voltage Vo is proportional to the ON time of the power transistors Q1 to Q4, that is, the “ON time / (ON time + OFF time)” of the gate signals 1 and 2. Accordingly, the gate ON / OFF
一方、溶接電源制御装置10aのパワートランジスタQ1〜Q4がオンしている時間の出力電圧Voの波高値は図2のe)に示すように、整流回路11の出力電圧V2に比例することは明らかであるので、整流回路11の出力電圧の平均値の演算を行う(ステップS2)。そして、ゲートのオン時間の比率Tkと出力電圧V2の積が溶接電源制御装置10a(溶接トランス14の一次側)に対応する出力電圧Voになり、図2のf)に示すように、この積(Tk・V2)の演算電圧Vwが表示器31に表示される(ステップS3)。
On the other hand, the peak value of the output voltage Vo when the power transistors Q1 to Q4 of the welding power
一方、抵抗溶接装置10は定電流制御をしているので、電極18、19の間に挟持されるワーク(被溶接物)37の状態によって、溶接トランス14の一次側の電圧Voは変わる。そして、電圧Vo∝(Tk・V2)=Vwの関係が成立するので、Vwの値を監視すれば、溶接状態を把握できる。即ち、溶接トランス14及び二次導体16、17、整流器15の抵抗(インピーダンス)は、同一であるので、固定した溶接状態で複数回溶接を行っても、一次側の電圧Voは変化がなく一定であるが、例えば、電極18、19間のワーク37の抵抗が小さくなる場合には、一次側の電圧Voは下がることになり、電極18、19間のワーク37の抵抗が大きくなる場合には、一次側の電圧Voは上がることになる。
On the other hand, since the
この一次側の電圧VoはVwの値に比例するので、出力電圧演算平均値Vwを監視することになり、出力電圧演算平均値Vwが上限レベル(監視上限設定値)VHより高い場合は(ステップS4)、警報回路32から警報出力を発する(ステップS6)。そして、出力電圧演算平均値Vwが下限レベル(監視下限設定値)VLより低い場合は(ステップS5)は、警報回路32から警報出力を発する(ステップS6)。 Since the voltage Vo on the primary side is proportional to the value of Vw, the output voltage calculation average value Vw is monitored. When the output voltage calculation average value Vw is higher than the upper limit level (monitoring upper limit set value) VH (step) S4), an alarm output is issued from the alarm circuit 32 (step S6). When the output voltage calculation average value Vw is lower than the lower limit level (monitoring lower limit set value) VL (step S5), an alarm output is issued from the alarm circuit 32 (step S6).
続いて、図4、図5を参照しながら、本発明の実施例1について説明する。
図4に示すように、電極18、19の間に、1)ワークを挿入しない場合、2)ワークの挿入1枚の場合、3)目標のワーク重ね2枚の場合、4)ワーク重ね3枚の場合の溶接実験を行った。この場合、ワークは0.8mmの軟鋼板、溶接電流7kA、通電時間10サイクル、加圧力は2.45kNであった。
Next,
As shown in FIG. 4, 1) when no workpiece is inserted between the
この場合の出力電圧演算平均値Vwと時間(通電サイクル)の関係を図5に示す。なお、この場合の1サイクルは、1/60秒(60Hzでの1周期)である。そして、出力電圧演算平均値Vwは表示器31に表示され、パソコン36で得ることもできる。
FIG. 5 shows the relationship between the output voltage calculation average value Vw and time (energization cycle) in this case. Note that one cycle in this case is 1/60 second (one cycle at 60 Hz). The output voltage calculation average value Vw is displayed on the
図5において、4サイクル目の116Vを下限レベルVLに、128Vを上限レベルVHに設定し、更に8サイクル目の112Vを下限レベルVLに、123Vを上限レベルVHに設定した。この設定は、監視電圧上限設定部33と監視電圧下限設定部34で行われる。この設定によって、溶接開始後、4サイクル目と8サイクル目が上限レベルVH及び下限レベルVLの間を外れた場合に警報を発する。
In FIG. 5, 116V in the fourth cycle is set to the lower limit level VL, 128V is set to the upper limit level VH, 112V in the eighth cycle is set to the lower limit level VL, and 123V is set to the upper limit level VH. This setting is performed by the monitoring voltage upper
以上の実施例1によって設定した上限レベルVH及び下限レベルVLを使用して、実施例2として図6(A)〜(C)に示すようにワークの挟持が異なる状態について実験を行った。
図6(A)に示す例では、ワークの端を溶接すると、重ねた上側のワークの端が潰れて溶接部の抵抗が減少することによって、電極間電圧とそれに比例した出力電圧Vo及び演算電圧Vwが下がり、VL>Vwとなって警報を発した。図6(B)に示す例では、電極を使いすぎて、電極先端の断面積が増加し、電極先端とワークの接触抵抗が減少し、VL>Vwとなって警報を発した。また、図6(C)に示す例では、上電極が傾斜した場合には、溶接電流でワークが発熱すると電極がワークの上を滑り、重ねた上側のワークが電極で削られて厚みが薄くなり、溶接部の抵抗が減少し、VL>Vwとなって警報を発した。
Using the upper limit level VH and the lower limit level VL set in the first embodiment, an experiment was conducted as a second embodiment in a state in which the workpiece is sandwiched as shown in FIGS. 6 (A) to 6 (C).
In the example shown in FIG. 6A, when the ends of the workpiece are welded, the end of the stacked upper workpiece is crushed and the resistance of the welded portion is reduced. Vw dropped and VL> Vw and an alarm was issued. In the example shown in FIG. 6 (B), the electrode was used excessively, the sectional area of the electrode tip increased, the contact resistance between the electrode tip and the workpiece decreased, and an alarm was issued with VL> Vw. Further, in the example shown in FIG. 6C, when the upper electrode is inclined, when the work is heated by the welding current, the electrode slides on the work, and the upper upper work is scraped by the electrode to reduce the thickness. As a result, the resistance of the welded portion decreased and VL> Vw and an alarm was issued.
前記実施の形態及び実施例においては、溶接トランスの二次側に整流器を配置し、溶接トランスの二次電流を整流して直流の溶接電流を用いてワークの溶接を行っていたが、溶接トランスの二次側に整流器を設けないで、インバータ回路によって変換された交流(周波数は商用交流より高い場合と低い場合がある)の溶接電流を用いて抵抗溶接する場合において、インバータ回路から出力される負荷電流を定電流制御する場合にも、本発明は適用される。 In the above-described embodiment and examples, a rectifier is disposed on the secondary side of the welding transformer, the secondary current of the welding transformer is rectified, and the workpiece is welded using a DC welding current. Output from the inverter circuit when resistance welding is performed using an AC welding current (frequency may be higher or lower than commercial AC) converted by the inverter circuit without providing a rectifier on the secondary side The present invention is also applied when the load current is controlled at a constant current.
10:抵抗溶接装置、10a:溶接電源制御装置、11:整流回路、12:平滑用コンデンサ、13:インバータ回路、14:溶接トランス、15:整流器、16、17:二次導体、18、19:電極、20:CT、21:A/D変換回路、22:マイクロコンピュータ、23:PWM制御部、25:出力電圧測定回路、27:A/D変換回路、28:ゲートON/OFF時間測定部、29:出力電圧演算部、30:比較回路、31:表示器、32:警報回路、33:監視電圧上限設定部、34:監視電圧下限設定部、35:入出力回路、36:パソコン、37:ワーク 10: resistance welding device, 10a: welding power source control device, 11: rectifier circuit, 12: smoothing capacitor, 13: inverter circuit, 14: welding transformer, 15: rectifier, 16, 17: secondary conductor, 18, 19: Electrode, 20: CT, 21: A / D conversion circuit, 22: Microcomputer, 23: PWM control unit, 25: Output voltage measurement circuit, 27: A / D conversion circuit, 28: Gate ON / OFF time measurement unit, 29: output voltage calculation unit, 30: comparison circuit, 31: indicator, 32: alarm circuit, 33: monitoring voltage upper limit setting unit, 34: monitoring voltage lower limit setting unit, 35: input / output circuit, 36: personal computer, 37: work
Claims (6)
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発することを特徴とする抵抗溶接の監視装置。 A commercial AC power supply is set to DC via a rectifier circuit, the DC is set to AC using a switching element that performs PWM control, and AC is applied to an inverter circuit that performs constant current control of a load current, and the AC is applied to a welding transformer, A resistance welding monitoring device for obtaining a welding current from a secondary side of a welding transformer,
The product (Tk · V2) of the on-time ratio Tk of the gate signal of the PWM control switching element corresponding to the primary or secondary voltage of the welding transformer at the time of welding and the output voltage V2 of the rectifier circuit A resistance welding monitoring apparatus characterized in that a warning is issued when the product (Tk · V2) is outside a range between a preset upper limit level VH and a lower limit level VL.
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発することを特徴とする抵抗溶接の監視方法。 A commercial AC power supply is converted to a direct current via a rectifier circuit, and the direct current is converted to a higher frequency alternating current by an inverter circuit that performs constant current control of the load current using a switching element that performs PWM control, and the alternating current is applied to a welding transformer. In the resistance welding monitoring method for obtaining a welding current from the secondary side of the welding transformer,
The product (Tk · V2) of the on-time ratio Tk of the gate signal of the PWM control switching element corresponding to the primary or secondary voltage of the welding transformer at the time of welding and the output voltage V2 of the rectifier circuit A resistance welding monitoring method characterized in that a warning is issued when the product (Tk · V2) is outside a range between a preset upper limit level VH and a lower limit level VL.
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