JPH03207583A - 抵抗溶接機制御方法 - 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） 本発明は、抵抗溶接における溶接部の品質を溶接過程に
おいて自動的に保証するようにした抵抗溶接機の制御方
法に関するものである。

（従来の技術） 従来の抵抗溶接機において、被溶接材の溶接状態は溶接
電極の形状，電極加圧力，被溶接材の表面処理状態，被
溶接材の形状や加工状態などによって大きく変化する。

したがって、溶接電流，溶接時間，電極加圧力を一定に
保っても、溶接部の溶接品質を一定にすることができず
、溶接終了後抜取り破壊試験が行われているのが現状で
ある。

また、このような問題に対処するため、従来から溶接部
の品質をモニタする方法として電極間電圧方式，電極間
抵抗方式，超音波方式などの各種品質保証方式が考えら
れいる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の抵抗溶接機の制御方法である
溶接電流，溶接時間，電極加圧力を一定に制御する方法
では前記したように溶接電極先端の形状，電極加圧力，
被溶接材の表面処理状態、被溶接材の形状や加工状態な
どが大きく変化するため溶接品質を一定に保つことが困
難である。このため溶接条件を必要以上に過大に設定し
て溶接することが行なわれているが、この方法によると
溶接部表面に凹みを生じ溶接部外観が悪くなる。

また、チリの発生、入力電力や溶接時間の増加、溶接電
極先端の変形による電極寿命の減少など、安全面，経済
面からも問題がある。

なお、前記のモニタ方式は溶接電極先端の形状、被溶接
材の表面処理状態によっては実用に供することができな
い、溶接終了後にしか適用できないなどの制約があり、
溶接部の品質を常に保証するものではない。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、溶接中に
自動的に溶接条件を制御して溶接品質を保証し過不足な
い溶接ナゲットを形或する抵抗溶接機制御方法を提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達或するために、溶接電極の中心
より予め定めた距離だけ離れ前記溶接電極の周囲部分に
対応する被溶接材の表面温度を検出する温度検出器と、
その検出温度を予め設定された基準温度曲線による基準
温度と比較し、その温度の差分に応じて前記溶接電極に
通電される溶接電流値を制御して前記被溶接材の表面温
度を前記基準温度曲線による温度と一致するようにする
ことにより溶接部の品質を保証するようにしたものであ
る。

（作　用） 第２図は抵抗溶接の一方法であるスポット溶接において
溶接部に形或されるナゲット径と溶接電流の関係の代表
例を示したものであり、第３図はナゲット径と溶接電流
通電時間の関係の代表例を、また、第４図はナゲット径
と溶接部の引っ張りせん断強度の代表例を示したもので
ある。

溶接部の品質とはナゲッ１へ及びそれによって得られる
溶接部の引っ張りせん断強度を意味しており、溶接部の
品質を保証することは溶接部に形或されるナゲットの径
を被溶接材により規定される大きさに制御することを意
味している。このためには第２図及び第３図に示す関係
から溶接電流を制御することが有効な手段であることが
示されている。

したがって、本発明によれば、被溶接材に形或−３ されるナゲットの大きさを被溶接材表面に伝導される温
度変化を検出することにより検知することができ、予め
設定した基準ナゲット径の形或に対応した基準温度曲線
との差をなくすよう溶接電流値を制御しているので、被
溶接材に形威される溶接ナゲットの大きさを所望の大き
さに制御することが可能であり、溶接品質を保証するこ
とができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例における抵抗溶接機制御方法
の構成を示したものである。第１図において、ｌａ，ｌ
ｂは溶接電極であって、被溶接材２ａ，２ｂを挟んで加
圧し、トランス，半導体素子より成る抵抗溶接機の電源
回路３より溶接電流が給電される。４は非接触型の温度
検出器であって、被溶接材２ａ，２ｂに生ずる温度を検
出する。５は誤差増幅回路、６は被溶接材の板厚，材質
，ナゲットの必要径などが入力される溶接条件設定回路
，７はマイクロコンピュータ等を含む演算回路であって
、溶接条件設定回路６の出力値に応じて記憶４ 回路８に格納された基準温度曲線データを呼び出す。９
は基準温度曲線データから基準温度曲線信号を出力する
基準温度曲線発生回路、１０は誤差増幅回路５の出力信
号に応じて出力される演算回路７の信号により電源回路
３の出力である溶接電流を制御する電流制御回路、１１
は溶接電流を検出する電流検出器、ｌ２は電流検出器１
１によって検出された信号を増幅して演算回路７にフィ
ードバックする増幅回路である。

次に上記実施例の動作について説明する。溶接が開始さ
れ被溶接材２ａ，２ｂが通電加熱され始めると被溶接材
２ａ，２ｂの表面温度が増加し始める。

溶接条件設定回路６には所望の溶接結果を得るための条
件が入力されており、この条件に応じて演算回路７は記
憶回路８に格納されてた基準温度曲線データのひとつを
選択し基準温度曲線発生回路９に入力する。基準温度曲
線発生回路９は基準温度曲線信号を発生させ誤差増幅回
路５に入力する。

演算回路７は被溶接材２ａ，２ｂの表面温度が基準温度
曲線信号より低ければ電流制御回路を介して電源回路３
を流れる溶接電流を前記誤差信号の値に対応した増加率
で増大させ、誤差信号の値をゼロにするように動作する
。また、逆に被溶接材２ａ，２ｂの表面温度が基準温度
曲線信号より高ければ電源回路３を流れる溶接電流を前
記誤差信号の値に対応した増加率で減少させ、誤差信号
の値をゼロにするように動作する。電流検出器ｌ１と増
幅回路１２は溶接電流を検出し演算回路７に溶接電流の
状態をフィードバックし溶接電流を電源回路３の定格内
に抑制する。

このように、本発明の実施例によれば、被溶接材２ａ，
２ｂに形成されるナゲット径は、溶接電極ｌａ，　ｌｂ
、被溶接材２ａ，　２ｂ、加圧力などの溶接部の状況が
変化しても常に温度検出器４によりモ二夕されており、
さらに基準温度曲線信号に沿ってナゲットを或長させる
ため過大な溶接電流を印加して電極寿命に影響を与える
ことがなくなり、さらにナゲット径が所望の値になった
時に溶接を終了するため、溶接時間を過大に設定し長時
間溶接電流を印加して電極寿命に影響を与えることがな
く、チリの発生がなく安全であり、適切な溶接品質が得
られ溶接品質が保証される。また、自動的に最短時間で
溶接が終了するため同一時間当りの溶接回数も増加し能
率も向上する。さらに、不用な電力を消費することもな
くなり溶接コストも引き下げることができる。

（発明の効果） 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば溶接
電極の周囲部分に対応する被溶接材の表面温度を検出し
、その検出温度を予め設定された基準温度曲線による基
準温度と比較し、その温度の差分に応じて、前記溶接電
極に通電される溶接電流値を制御して前記被溶接材の表
面温度を前記基準温度曲線により温度と一致するように
しているので溶接部の品質を保証することができ、安全
性，作業能率，経済性が向上した抵抗溶接機制御方法を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の抵抗溶接機制御方法の構成
を示すブロック図、第２図は抵抗溶接機の一種であるス
ポット溶接のナゲット径と溶接電流の関係を示す代表例
、第３図はスポット溶接法のすゲット径と溶接電流通電
時間の関係を示す代表例、第４図はスポッ１ヘ，溶接法
の引っ張りせん断強度とナゲット径の関係を示す代表例
である。 ｌａ，　ｌｂ・・・溶接電極、　２ａ，　２ｂ・・・被
溶接材、　３・・電源回路、　４・・・温度検出器、　
５・・・誤差増幅回路、　６・・・溶接条件設定回路、
　７・・・演算回路、　８・・・記憶回路、　９・・・
基準温度曲線信号発生回路、　１０・・・電流制御回路
、　１１・・・電流検出器、　１２　　増幅回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接電極の中心より予め定めた距離だけ離れ前記溶接電
   極の周囲部分に対応する被溶接材の表面温度を検出する
   温度検出器を具備し、その検出温度を予め設定された基
   準温度曲線による基準温度とを比較し、その温度の差分
   に応じて、前記溶接電極に通電される溶接電流値を制御
   して前記被溶接材の表面温度を前記基準温度曲線による
   温度と一致するようにすることを特徴とする抵抗溶接機
   制御方法。