JPH0191977A - 溶接２次ケーブルの断線検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、溶接ガンと変圧器とを接続する溶接２次ケー
ブルを構成する複数の内部導体の断線を検出する検出方
法に関する。

「従来の技術」 本件出願人は既に溶接用２次クープルの断線検出方法と
して磁気センサの磁界強度信号を統計的手法により処理
して磁界強度のバラツキ量（標準偏差、分散等の統計量
）を求め、このバラツキ量と予め設定したしきい値との
比較により、溶接２次ケーブルを構成する内部導体の断
線を検出する方法を提案し、迅速かつ連続的な断線検出
を可能にして常時監視態勢を採り、突発的な作業中断を
未然に防止するとともに点検工数の削減を図った。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、前記方法は溶接２次ケーブル外周上に配
設した複数の磁気センサの磁界強度信号を、統計的手法
により処理して求めた磁界強度のバラツキ量（標準偏差
、偏差平方和、分散、範囲等）を断線判定値とするもの
である。一方、前記ケーブル外周上の磁界の強さは、溶
接時の通電電流により変化する。このため通電電流の多
寡により前記断線判定値たる統計量も必然的に変化し、
ケーブルを構成する内部導体の断線率に変化がなくても
、予め設定したしきい値を越えたり越えなかったりして
、判定誤差を生じる危険性がある等の解決すべき問題点
があった。

「問題点を解決するための手段Ｊ 本発明は、前記問題点を解決し溶接２次ケーブルの内部
導体の断線による溶接品質の低下、及び突発的な作業中
断を未然に防止することを目的とするもので、第１の発
明の具体的構成は、溶接ガンと変圧器とを接続する複数
の正側内部導体と、複数の負側内部導体とをケーブル断
面に対して交互にリング状に配列して構成した溶接２次
ケーブルの外周に、前記各内部導体に対応させて複数の
磁気センサを配置し、その各磁気センサから出力される
磁界強度信号を統計的手法により処理して磁界強度のバ
ラツキ量を求めるとともに、このバラツキ量を前記複数
の磁気センサ出力の総和、若しくはその平均値で除して
算出した特性値と予め設定したしきい値との比較により
、前記溶接２次ケーブルを構成する各内部導体の断線を
検出することを特徴とするものである。

また、第２の発明の具体的槽或は、溶接ガンと変圧器と
を接続する複数の正側内部導体と、複数の負側内部導体
とをケーブル断面に対して交互にリング状に配列して構
成した溶接２次ケーブルの外周に、前記各内部導体に対
応させて複数の磁気センサを配置し、その各磁気センサ
から出力される磁界強度信号を統計的手法により処理し
て磁界強度のバラツキ量を求めるとともに、このバラツ
キ量を前記複数の磁気センサ出力の総和、若しくはその
平均値で除して算出した特性値を毎回記憶し、過去Ｎ回
の特性値の平均値と予め設定したしきい値との比較によ
り、前記溶接２次ケーブルを構成する各内部導体の断線
を検出することを特徴とするものである。

「作用」 本発明方法は、前記具体的構成の説明により明らかにし
たように、内部導体に対応させて配置した磁気センサか
ら出力される磁界強度信号を統計的手法により処理して
磁界強度のバラツキＩを定量的に求めるとともに、この
バラツキ量を前記複数の磁気センサ出力の総和、若しく
はその平均値で除して算出した値をケーブルの断線検出
の特性値としてとらえることにより、通電電流変化によ
る影響を小さくして、溶接２次ケーブルを構成する内部
導体の断線の有無を、明確な有意差をもって確実に検出
する。

また、前記特性値を毎回記憶し、過去Ｎ回の特性値の平
均値によって断線を判定することにより、前記特性値の
溶接位置によるバラツキを低減でき、より精度の高い断
線検出が可能である。

「実施例」 本件発明方法及びその装置の一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。　　。

第１図は、溶接２次ケーブル１（以下ケーブルという）
の断面構造の一例を示したもので、それぞれ電流方向が
相反する正側内部導体２ａ、２ｂ。

２Ｃと負側内部導体３ａ、３ｂ、３ｃとを、交互にケー
ブル断面に対してリング状に平行に配置し、各内部導体
間を絶縁セパレータ４により分離区画するとともに、交
流インピーダンスを下げるため各内部導体にケーブル長
手方向の撚りをかけ、外装チューブ５に収める。このケ
ーブル１の使用時には、外装チューブ５内の空隙６に冷
却水を通して冷却する。

第２図は、本発明方法の基礎となる前記ケーブル１の近
傍磁界の計測方法を示したもので、同図矢線に示すよう
に各内部導体に通電した場合に、ケーブル１の中心から
放射方向に発生する磁力線ｇで形成される磁界の強さを
、ガウスメータＧにより計測する。

またこの計測方法によりケーブル１を構成する内部導体
の断線を検出することができる原理を簡単に説明する。

平行に置かれた２本の導体に、それぞれ逆方向に電流を
流すと、各導体の周りには磁力線の方向が逆方向の磁界
が発生し、２本の導体の中間位置の磁界強度は両者を重
ね合わせた強度を示す、この中間位置に磁気センサを配
置すると２本の導体に流れる電気量の変化を、磁界強度
の変化として捉えることができる。さらにこれをケーブ
ル１を構成する３組の内部導体束に適用すると、３個の
磁気センサにより、各３組の導体束に流れる電流量の変
化を捉えることが可能となり、各内部導体を形成する細
銅線が徐々に破断して内部導体の抵抗が変化し電流の分
流比率が変化するから、これを磁界強度の変化として捉
え、内部導体の断線を検出することができる。

第３図（イ）、（ロ）は、前記計測方法及び計測原理に
従い、ケーブルを構成する内部導体の断線モード及びそ
の近傍磁界の磁界強度の分布をケーブルの円周上に沿っ
て計測した結果を示す。

第３図（イ）において、縦軸に磁界強さを、横軸に内部
導体を配列順に並べて表す、横軸の導体に付した番号は
、同図（ロ）のＡに示すよ゛うに第１図に示した各内部
導体について時計廻り凧に付した番号であり、Ｂ、Ｃ，
Ｄにおいて番号を付していないものは、断線した内部導
体を示す、第３図（イ）、（ロ）によれば、内部導体に
断線のない正常なケーブルでは、各内部導体の中間にお
いて、磁界の強さが等しくかつ最大となる周期的パター
ンを示し、内部導体に断線のあるケーブルでは、磁界の
強さが変化し周期的パターンを呈することもなく両者に
大きな相違がある。

尚、ケーブルの断線パターンとして内部導体の全てが同
時に断線することはなく、１〜２本の内部導体が徐々に
断線していくのが普通である。従って、磁界強度の乱れ
を定量的に捉えることによりケーブルの内部導体の断線
を検出できる。

第４図（Ａ）、（Ｂ）は、第１図に示すｆｌｉ造のケー
ブル１に配置する磁気センサの配置位置を示したもので
、正側内部導体と負側内部導体例えば２ａと３ａ、２ｂ
と３ｂ、２ｃと３Ｃの三組の内部導体の各ベアの中間に
磁気センサを配置するもので、同図（Ａ）の場合はケー
ブル１の外装チューブ５の同一円周上に１２０°角間隔
に３個の磁気センサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃを配置し、各内部
導体の通電時に発生する放射方向の最大磁束を捉えるよ
うにし、また同図（Ｂ）の場合は、ケーブル１を構成す
る各内部導体には前記のように長手方向に沿って撚りが
かけられているため、円周上の一点で長手方向の断面を
考えると、図に示す如く各内部導体が一列に並ぶことか
ら、３個の磁気センサＳａ、Ｓｂ。

Ｓｃを外装チューブ５の外側で長手方向の一直線上に配
置して、各内部導体の通電時に発生する垂直方向の最大
磁束を捉えるようにする。

尚、磁気センナとして、本実施例においてはホール素子
を用いているが、磁気抵抗素子、コイル等の磁電変換素
子を使用することもできる。

第５図は本発明方法を適用する装置のブロックダイヤグ
ラムを示す。

１０は前置増幅器であって、ケーブル１に嵌めたセンサ
リング７内に前記第４［３（Ａ）に示すように配置した
３個の磁気センサＳａ、Ｓｂ、’Ｓｃからの磁界強度信
号を、信号処理可能レベルまで増幅するもので、各磁気
センサに対応して３個の増幅器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ
を有する。１１は特定の溶接電流サイクルの信号のみを
通過させるサンプルスイッチで３個のスイッチｌｌａ、
ｌｌｂ。

１１ｃからなる。１２はサンプルスイッチ１１を通過し
た磁界強度信号の最大値を記憶するピークホールド回路
で３個の回路１２ａ、１２ｂ、１２Ｃからなる。１３は
ピークホールド回路に記憶されたアナログ電圧をマイク
ロコンピュータ１４の処理しやすいデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換回路、１４はＡ／Ｄ変換器１３からのデ
ジタル信号を用いて、統計量（標準偏差、偏差平方和、
分散、範囲等）の演算や、その演算結果に基づきケーブ
ル１を構成する内部導体の断線の有無の判定を行うマイ
クロコンピュータであって、ｃｐｕ。

ＲＡＭ、ＲＯＭ、アドレスデコーダ回路１５及び入出力
インターフェイス１６からなる。１７はパルス化回路で
あって、溶接電流サイクルを積算する積算回路２１を作
動させるための信号を前置増幅器１０の増幅信号により
作るため、最大値セレクタ回路１８、比較回路１つ及び
しきい値電圧設定回路２０とからなる。また積算回路２
１は１位の積算回路２１ａと１０位の積算回路２１ｂと
からなる。２２はサンプルサイクル数設定回路、２３は
該回路２２からの信号と１位の積算回路２１ａの信号と
から、設定したサイクル数に達したことを判別する比較
回路である。２４はサンプルスイッチ駆動信号発生回路
で比較回路２３の信号を受けて出力信号を発し、前記サ
ンプルスイッチ１１を０Ｎ１０ＦＦさせて、特定の溶接
電流サイクルの１サイクル分の電流によって発生する磁
界強度を示す信号を通過せしめる。２５は加圧バルブ信
号入力回路であって、溶接機からの溶接プロセスの始動
、完了の情報を加圧バルブ信号として入力し、溶接終了
信号発生回路２６、リセット信号発生回路２７に信号を
送る。溶接終了信号発生回路２６は無通電判別を行う無
通電判別フリップフロップ回路２つにリセット信号を送
る。リセット信号発生回路２７は溶接開始時に、ピーク
ボールド回路１２、積算回路２１等をリセットするリセ
ット信号を送る。２８は判定開始判別フリップフロップ
回路であって、前記マイクロコンピュータ１４に、演算
処理、断線判定処理を開始するタイミング情報を送る。

その他３０は断線判定結果を表示するランプ３１．３２
を点灯するランプ点灯回路、３３は電源回路であって、
前記各回路に所定電圧を供給する。

以下に本発明装置の作動を第５図のブロックダイヤグラ
ム及び第６図の本発明装置のタイミングチャートに従い
説明する。

溶接用自動機（ロボット、専用機等）や溶接作業者から
、溶接制御袋ｒＩ１４０に溶接指令信号が加えられると
、溶接動作が開始され第６図Ａで示す加圧バルブ信号が
、溶接電極による被溶接部材圧接のためのシリンダを制
御する制御バルブに発せられる。また本発明装置の断線
検出装置（以下単に装置という）に加えられた前記加圧
バルブ信号は、加圧バルブ信号入力回路２５でスクイズ
動作による誤動作を防止するため若干の遅延を加えた後
く第６図Ｂ）、リセット信号発生回路２７によりリセッ
ト信号を発する（同図Ｄ）。このリセット信号は装置の
ピークホールド回路１２．積算回路２１１判定開始判別
フリップフロップ回路２８．ゲート制御フリップフロッ
プ回路３４等に供給され、それらの回路の初期化を行う
。続いて初期加圧時間終了後通電時間に入ると、ケーブ
ル１には溶接電流が流れケーブル】の近傍に磁界が発生
し、これをセンサリング７に配πした磁気センサＳａ、
Ｓｂ。

Ｓｃが検出して、センサ出力信号として第６図Ｆに示す
信号と同様の信号が前置増幅器１０ａ。

１０ｂ、ｉｏｃに入力される。ケーブル１の断線モード
によっては、いずれかの磁気センサにおいて殆ど出力信
号が得られないこともあるので、前記３個の前置増幅器
１０ａ、１０ｂ、１０ｃの増幅信号のうち最大値を最大
値セレクタ回路１８により選出し、その信号と予めしき
い値電圧設定回路２０により設定したしきい値電圧とを
比較回路１つで比較して、センサ出力パルス信号とする
（第６図Ｇ）。このパルス信号は積算回路２１で積算さ
れるとともに、サンプルサイクル数設定回路２２で設定
されたサンプルサイクル数と比較回路２３で比較し、一
致した場合にはサンプルスイッチ駆動信号発生回路２４
へ一致イ２号を送る。

比較回路２３において用いるサンプルサイクルは１０進
１桁の数値のため積算回路には、１１サイクル以上のパ
ルス信号が加わらないように、１０位の積算回路２１ｂ
の最下位ビットが○Ｎになった時（１０サイクル目のパ
ルスを数えた時）以降ゲート回路３５を閉じる。

前記一致信号を受けたサンプルスイッチ駆動信号発生回
路２４は、溶接電源周波数に同期した１サイクル分の時
間幅を持つサンプルスイッチ駆動信号をサンプルスイッ
チ１１に供給する（第６図Ｈ）、その信号を受けた各サ
ンプルスイッチ１１ａ　、１　ｌ　ｂ　＋　１１　ｃは
前記１サイクル分の時間幅の間だけ閉じ前記前置増幅器
１０の各増幅出力信号をピークホールド回路１２の各回
路１２ａ。

１２ｂ、１２ｃに送る。ピークホールド回路１２は第６
図工に示すように、前記の時間幅内に受けた増幅出力信
号の最大値を、サンプルスイッチ１１が作動しなくなっ
た後も保持する。

前記サンプルスイッチ駆動信号は同時に、判定開始判別
フリップフロップ回路２８をセットし、マイクロプロセ
ッサＣＰＵに信号処理、判定処理の開始を知らせる（第
６図Ｊ）とともに、無通電判別７９１１７０７１回路２
つをセットし、前記加圧バルブ信号入力中に、溶接電流
が通電されたことを記憶させる。前記判定開始を通知さ
れたマイクロプロセッサＣＰＵは、アドレスデコーダ回
路１５を介してアナログデジタル変換回路１３含駆動し
、前記ピークボールド回路１２に保持されたセンサ出力
電圧をデジタル値として取り込み、その各デジタル出力
信号Ｘ　ｌ　＋　Ｘ　２＋　Ｘ　２を次式（ｉ。

ｉｉ、１ｉｉ）に基づき算術演算を行い標準偏差Ｓを算
出するとともに、断線検出のパラメータとしての特性値
としてその標準偏差Ｓを各出力信号Ｘ　ｌ　＋Ｘ　２　
＋　Ｘ　：ｌの和で除して算出する。

平均値ｘ−（ｘ＋＋ｘ２＋ｘ、３）／３−（ｉ＞（口蓋
平方和　５＝（ｘ＋−ｘ）２＋（ｘ２−ｘ）２＋（ｘａ
−ｘ）２・−（ｉｉ）分　　　　散　Ｖ＝Ｓ／（３−１
）　　　　　　　・・・（ｉｉｉ　）標準偏差　Ｓ＝、
／Ｖ　　　　　　　・・・（ｉｖ）特性値Ｑ＝　ｓ／（
ｘ＋　＋　Ｘ２＋　Ｘ））　・・（ｖ　）式（ｉｉ　）
、　（ｉｉｉ　＞、　（ｉｖ　）には前記の関係がある
ため特性値の分子は標準偏差に限ることなく、分散、偏
差平方和であってもよい。

尚、ここで示す分散は正確には不偏分散といわれるもの
であるが、データ数３で除した分散、標準偏差でも同様
である。

さらに統計学上データ中の最大値Ｓ　ｗａｘと最小値Ｓ
　ｍｉｎの差で決定される範囲Ｒと標準偏差Ｓとの間に
は、 ｓ　＝　Ｒ／　ｋ　　（（Ｅｌしｋはデータ数により規
定される定数）の関係があるため、範囲Ｒを前記特性値
の分子として用いてもよい。また特性値の分母は式（ｉ
）の平均値を用いてもよい。

上記により特性値を算出したマイクロブロセ・ンサＣＰ
Ｕは、遂次内部メモリーにその特性値を記憶するととも
に、過去Ｎ回の特性値の平均値を算出して、この平均値
を予め定めた判定しきい値と比較し、上まわっていれば
ケーブル交換の警告（ＮＧ信号）を、ランプ駆動回路３
０によりＮＧランプ３２を点灯して告知する。また下ま
わっていれば正常の表示（Ｇ　ＯＯＤ信号〉を同様にＧ
○○Ｄランプ３１を点灯して告知する。

上記判定後マイクロプロセッサＣＰＵは、判定終了信号
く第６図Ｋ）を無通電判別フリ・ノブフロ・ノブ回路２
つに送り該回路２つをリセ・ン卜するとともに、判定開
始判別フリップフロップ回路２８へのセット信号が通過
するセット信号ゲート３６を閉じる。

通電時間、保持時間が終了すると前記加圧バルブ信号の
オフエツジで、溶接終了信号発生回路２６により溶接終
了信号が発生する。

正常に溶接電流が通電されていれば、前記の様に判定開
始判別フリップフロップ回路２８へのセット信号ゲート
３６が閉じられているので、マイクロプロセッサＣＰＵ
は起動せず、無通電判別フリップフロップ回路２つのリ
セットを行うのみである。

しかし、溶接電流が通電されなかった場合には、前記ゲ
ート３６は開いており、第６図′Ｊ“に示すように判定
開始判別フリップフロップ回路２８がセットされ、マイ
クロプロセッサＣＰＵが信号処理を開始し、て、無通電
判別フリップフロップ回路がセットされていないことを
、入出力インターフェイス１６の入力回路を介して読み
取る。その結果無通電判定を行いケーブル断線検出同様
ＮＧランプ３２にて警告する。

本発明装置の作動は上記の通りであつζ、通電中に発生
するケーブル１を構成する各内部導体間の反発力で内部
導体が振動し、その結果外部の磁界強度が変動して、磁
気センサのセンサ出力信号に誤差を生じる場合であって
も、予め設定した溶接電流１サイクル分の電流によって
発生する磁界の強度信号を取り込むため、前記振動によ
って生じる誤差を除去できるばかりでなく、無通電判別
フリップフロップ回路２つを設け、その出力を入出力イ
ンターフェイス１６の入力回路と接続し、マイクロプロ
セッサで読み取ることにより、溶接電流の無通電検出も
行うことができる。さらに溶接２次ケーブルの構造的特
徴により、磁気センサの取付けは、ケーブルの周りに等
角度間隔で配置する場合に限定されることなく、ケーブ
ルの長手方向に直線状に配置することもできる。

第７図（１）は、３個の磁気センサＳａ、Ｓｂ。

Ｓｃの出力をデジタル化した各デジタル出力信号Ｘ　１
　、　Ｘ　２．　Ｘ　３の和Ｘ、と通電電流の関係を示
したもので、両者が略比例関係を呈していることが分か
る。

また第７図（■）は、前記各デジタル出力信号Ｘｌ、　
Ｘ２．　Ｘ３の標準偏差Ｓと通電電流の関係を示したも
ので、両者が略比例関係を呈していることが分かる。こ
の結果は、標準偏差ＳをＸ、で除することで、各通電電
流値に対応して磁気センサから出力される磁界強度信号
をもとに算出した標準偏差を平均化して誤差をなくすこ
とができる可能性を示す、第７図（ＩＩＩ）は、ｓ　／
　Ｘ　＠と通電電流との関係を示したもので、各通電電
流値に対して、ｓ　／　Ｘ　＊が略一定であることが分
かる。

第８図（１）ｉＩＩ）は、各々正規化した標準偏差Ｓ及
び特性値ｓ　／　ｘ　、と通電電流の関係を示したもの
で、両者の比較の為、Ｓ及びｓ　／　Ｘ　＃の平均値ｓ
、ｓ／ｘｓを１００として正規化して表す。

これらの結果により、各通電電流値によるＳとｓ　／　
Ｘ　＠の値の変化がｓ　／　ｘ　ｍはＳに比較して約１
／８程度であって、通電電流の変化の影響を非常に小さ
くすることができる。

また、第９図（０，（ＩＩ）は、前記Ｓ及びｓ　／　ｘ
　。

と断線率との関係を示したもので、同図（［）により明
らかなように、通電電流値によって標準偏差Ｓと断線率
との関係が明確に異なり判定しきい値を越える断線率の
範囲、即ち、通電電流による判定誤差を生ずる範囲が広
く、ｓ　／　ｘ　＊の場合は、同図（ＩＩ）に示すよう
にｓ　／　ｘ　ｓの値が通電電流値によって影響される
ことなく、従って判定誤差を生じる範囲が殆どない。

以上により、磁気センサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのセンサ出力
の標準偏差Ｓをセンサ出力信号ｘｉ、　ｘ２゜Ｘ、の和
ｘ１で除して算出した値を、ケーブルの断線検出の特性
値としてとらえることにより、通電電流による影響を殆
ど無くすることができ、溶接通電電流変化の大きい溶接
工程においても精度よくケーブルを構成する内部導体の
断線を検出することができる。

第１０図は、１台の溶接スポットガンの車両１台分のス
ポット溶接位置と断線検出の特性値Ｓ／Ｘ、の実測値例
である。同図に示すように、前記特性値はスポット溶接
位置によって、かなり大きなバラツキを持つが、車両１
台当たりの溶接態様（ケーブルの捩れ、曲がり等）が変
化しなければ、高い再現性を有することが分かる。前記
特性値のバラツキの原因は、スポット位置によりケーブ
ル１が捩れ、内部導体とそれを覆う外装チューブ５の外
周上に固定した磁気センサの位置関係がずれるためであ
ると考えられる。このように特性値がバラツクことから
、１回の溶接工程により採取され算出される特性値から
、直ちにケーブルの断線を判定することは、誤判定の危
険性が高い。

このためマイ゛クロコンピユータ１４のＣＰＬＩの内部
処理により、そのメモリー内に過去Ｎ回の特性値を記憶
し、常時過去Ｎ回まで遡って得られる特性値の平均を算
出して特性値のバラツキを低減し、この平均値と予め設
定したしきい値との比較により断線を判定する。

第１１１２Ｉは、前記した過去Ｎ回の特性値の平均値の
求め方を表した説明図であってＮ＝８の場合を示す、同
図（Ａ＞はスポット溶接時にケーブル１に通電される溶
接電流を示し、これを磁気センサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃによ
り検出して処理したデジタル出力信号（ｘ　、　＋＋１
＋ｌ、Ｘ２，１＋４１、Ｘ＝、。。Ｉ）、　（ｘ＋。

＋１＋２ｂ　　Ｘ２＋＋１＋２、Ｘ　３＋ｌ＋”２）”
’（Ｘ　１　Ｉｔ１＋１．　　Ｘ　２＋ｌ＋”ｌ、Ｘｚ
、ａ＋Ｌ）から、前記式（ｉ　）、　（ｉｉ＞、　（ｉ
ｉｉ）、　（ｉｖ）。

（ｖ）から特性値ｓ　／　ｘ　ｓをＱ　Ｔｈ’ｌ＋　Ｑ
ｎ＋２＋”’Ｑ１＋１として求め、さらに過去８回の特
性値の平均値を以下の通り順次求める。

平均値　　Ｚ１□＝　ΣＱ　−１／　８Ｚｎ＋９”　　
ΣＱ、１．Ｉ／８ Ｚ　ｆｉ４１゜＝　ΣＱ、、。７．Ｌ／８Ｚ、っ＝　Σ
Ｑ　１１−−−　ｍ　４Ｌ　／　８ここでＮの適切な決
定方法は以下の二通りが考えられ、−の方法は固定値と
して予めマイクロコンピュータ内部にセットしておき（
但しＮ≧２）、他の方法は車両１台に対してスポット溶
接機が打つ打点数をＮとし、外部スイッチによりセット
するものであり、前者によれば、ＣＰＵの内部処理によ
、り行うことができ、後者によれば車両１台毎に前記し
た特性値のバラツキが周期性をもつため、バラツキの影
響を無くすることができる。

本実施例は、可搬式のスポット溶接機や自動スポット溶
接機に適用する場合であって、各磁気センサから出力さ
れる磁界強度信号を統計的手法により処理して磁界強度
のバラツキ量を求めるとともに、このバラツキ量を複数
の磁気センサ出力の総和、若しくはその平均直で除して
算出した特性値を毎回記憶し、過去Ｎ回の特性値の平均
値と予め設定したしきい値との比較により、溶接２次ケ
ーブルの断線を検出するようにしたが、溶接位置く姿勢
）の変化しない定置式のスポット溶接機にあっては、必
ずしも前記過去Ｎ回の特性値の平均値を用いる必要はな
く、この場合には前記特性値と予め設定したしきい値と
の比較により、断線を検出するようにすれば良い。

もちろん、可搬式のスポット溶接機や自動スポット、溶
接機であっても、溶接位置く姿勢）の変化が少ない場合
には、前記定置式のスポット溶接機の場合と同様の方法
を採用し得る。

「効果」 本発明方法は、前記した具体的構成及び作用の説明で明
らかにしたように、各内部導体に対応させて複数の磁気
センサを配置し、その各磁気センサから出力される磁界
強度信号を統計的手法により処理して磁界強度のバラツ
キ量を求めるとともに、このバラツキ量を前記複数の磁
気センサ出力の総和、若しくはその平均値で除して算出
した特性値と予め設定したしきい値との比較により、前
記溶接２次ケーブルを構成する各内部導体の断線を検出
するもので、前記特性値が溶接通電電流の変化の影響を
殆ど受けることが無いから、溶接通電電流変化の大きい
溶接工程においても、確実かつ高精度で内部導体の断線
検出を行うことができるばかりでなく、常時監視態勢を
採って、断線による溶接品質の低下を招いたり、突発的
な作業中断を未然に防止し、さらに点検工数をも削減で
きる。

また、前記特性値を毎回記憶し、過去Ｎ回の特性値の平
均値によって断線を判定することにより、前記特性値の
溶接位置によるバラツキを低減することができ、より一
層精度の高い断線検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

添付図面第１図は溶接２次ケーブル１の断面構造図、第
２区は溶接２次ケーブル１の近傍磁界の計測方法を示す
斜視図、第３図（イ）、（ロ）は溶接２次ケーブル１の
断線モード及びその近傍磁界の計測結果を示した図、第
４図（Ａ）、（Ｂ）は磁気センサの配置を示した断面図
であって、同図（Ａ）は円周配置を同図（Ｂ）はケーブ
ルの艮手方向配霞を示す、第５図は本発明装置のブロッ
クダイヤグラム、第６図は本発明装置作動タイミングチ
ャート、第７図（１）は各デジタル出力信号の和Ｘ、と
通電電流の関係を示し、第７図（Ｉｔ）は標準偏差Ｓと
通電電流との関係を示し、第７図（ＩＩＩ）は特性値Ｓ
／Ｘ、と通電電流との関係を示した図、第８図（＋）は
正規化した標準１口差Ｓと通電電流との関係を示し、第
８図（Ｉｔ）は正規化した特性値ｓ　／　ｘ　ｓと通電
電流との関係を示した図、第９図（１）は標準偏差Ｓと
断線率との関係を示し、第９図（ＩＩ）は特性値ｓ　／
　ｘ　＊と断線率との関係を示した図、第１０図はスポ
ット溶接位置と特性値ｓ　／　ｘ　、の実測値の関係を
示した図、第１１図は平均値の求め方を表した説明図で
ある。 １１．、溶接２次ケーブル、　２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃ
、、、内部導体、　Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、、、磁気センサ
、　７４１．センサリング、　　１０　、、、前置増幅
器、　　１１　、、、サンプルスイッチ、　　１２．、
、ピークホールド回路、　１３５．アナログデジタル回
路、　　１４　、、、マイクロコンピュータ、　　１７
．。 、パルス化回路、　２１＝−、積算回路、　ＣＰＬｌ、
、。 マイクロプロセッサ、　３０　、、、ランプ駆動回路。 第１図 第２図 ニ 第４図 （Ｂ） （Ｉ） 誦　電　電　流 ８図 （ＩＩ） 誦電＠洗 第 （工　） 一一 を流による寥り定韻左 （Ｉｎ） 電流による？Ｊ定胡左

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶接ガンと変圧器とを接続する複数の正側内部導体
   と、複数の負側内部導体とをケーブル断面に対して交互
   にリング状に配列して構成した溶接２次ケーブルの外周
   に、前記各内部導体に対応させて複数の磁気センサを配
   置し、その各磁気センサから出力される磁界強度信号を
   統計的手法により処理して磁界強度のバラツキ量を求め
   るとともに、このバラツキ量を前記複数の磁気センサ出
   力の総和、若しくはその平均値で除して算出した特性値
   と予め設定したしきい値との比較により、前記溶接２次
   ケーブルを構成する各内部導体の断線を検出することを
   特徴とする溶接２次ケーブルの断線検出方法。 ２　溶接ガンと変圧器とを接続する複数の正側内部導体
   と、複数の負側内部導体とをケーブル断面に対して交互
   にリング状に配列して構成した溶接２次ケーブルの外周
   に、前記各内部導体に対応させて複数の磁気センサを配
   置し、その各磁気センサから出力される磁界強度信号を
   統計的手法により処理して磁界強度のバラツキ量を求め
   るとともに、このバラツキ量を前記複数の磁気センサ出
   力の総和、若しくはその平均値で除して算出した特性値
   を毎回記憶し、過去Ｎ回の特性値の平均値と予め設定し
   たしきい値との比較により、前記溶接２次ケーブルを構
   成する各内部導体の断線を検出することを特徴とする溶
   接２次ケーブルの断線検出方法。