JPH03226384A

JPH03226384A - 抵抗溶接機の溶接監視装置

Info

Publication number: JPH03226384A
Application number: JP1790890A
Authority: JP
Inventors: Ryoda Sato; 佐藤　亮拿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1991-10-07

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は抵抗溶接機により金属の抵抗溶接を行なうと
きの、溶接条件を監視する抵抗溶接機の溶接監視装置に
関する。

（従来の技術）金属で形成された１対の被溶接部材間に加圧力を加えつ
つ通電して、抵抗熱によりこれらの被溶接部材を溶接す
る抵抗溶接においては、主な溶接条件としては、溶接電
流の電流値と通電時間、及び溶接時に被溶接部材間に加
える加圧力などがある。これらの溶接条件を適正に設定
して溶接を行なうことは、溶接品質を確保するために重
要なことである。

従来の抵抗溶接機においてはこれらの溶接条件を監視す
るために、溶接電流の電流値と通電時間については、電
源と電極とを接続する電源ケーブルにトロイダルコイル
を設けて、電流計及びパルスカウンタによって測定を行
なっていた。また加２圧力については電極間に加圧力を
加える例えば工アシリンダに圧力計を設けて測定を行な
っていたそして、これらの電流計や圧力計なとを１１視
て確認しながら、被溶接部材の材質や形状によって決め
られる適正な電流値、通電時間及び加圧力を初期設定し
た後、溶接を行なっていた。

〈発明か解決しようとする課題）しかしながら従来の抵抗溶接機の監視装置においては、
溶接開始前に各種溶接条件を設定した後には、溶接直前
及び溶接中にこれらの溶接条件のすべてを同時に監視す
るものはなかった。このため溶接直前の初期加圧力が変
動すると被溶接部材が変形したり、特にプロジェクショ
ン溶接のために設けられた突起部が押しつぶされたり、
さらには電極の損傷か発生するという問題かあった。

また、溶接中に前記各種条件に変動が発生すると、加圧
電極の変位量に変動が発生し被溶接部材の溶接完了後の
寸法精度か低下し、しかも溶接品質が低下するという問
題もあった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、抵抗
溶接における各種溶接条件を溶接全工程において厳重に
監視することができ、溶接品質を良好に確保することの
できる抵抗溶接機の溶接監視装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、この発明は、１対の被溶接
部材間に加圧力を加えつつ、溶接電源により所定の電圧
を印加して通電し、抵抗熱により前記被溶接部材の溶接
を行なう抵抗溶接機に設けられ、溶接条件を監視する溶
接監視装置であって、前記溶接条件として、溶接電流値
、通電時間、加圧力、前記溶接電源の一次側・二次側電
圧、及び加圧・通電によって前記１対の被溶接部材の相
対位置が変位する変位量のうち、少くとも１つを選択し
て測定する測定手段と、これらの溶接条件のうち少くと
も１つの適正な範囲を設定記憶する設定記憶手段と、こ
の設定記憶手段によって設定された設定値と前記測定手
段によって測定された測定値とを比較監視する監視手段
とを設けたことを特徴としている。

（作用）上記の構成によると、各溶接条件の適正範囲の値はＹ・
め監視手段内に記憶されている。また、抵抗溶接の全工
程における各溶接条件は、それぞれ各１１１＋定手段に
よって測定され、監視手段に設けられた表示部に同時に
表示される。この表示は所定の時間間隔て経時的に連続
して表示され、測定値か監視装置内に記憶されている適
正範囲をこえた場合は、測定値と上下限値との隔たりを
上値として表示部に表示し、同時に通電を中止したり警
報をｔする二ともできる。この結果、各溶接条件を同時
に常に監視するとともに、適正な範囲内にないと判断さ
れた場合は通電を中止し、被溶接部材や電極を保護し、
溶接品質の低下した不良品の発生を防止することかでき
る。

（実施例）以下、二の発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図にこの発明の一実施例を示す。

第１図において、抵抗溶接機本体１には支持台２上の下
部電極３を介して一方の被溶接部材である第１のパイプ
４が軸方向を垂直にして支持されている。また、第１の
パイプ４の上端面には他方の被溶接部材である第２のパ
イプ５が軸方向を水平にして載置されている。一方、抵
抗溶接機本体１の上部には第１のパイプ４と同心上にエ
アシリンダ６が取り付けられており、エアシリンダ６の
シリンダロッド７の下端には上部電極８が設けられてい
る。またエアシリンダ６内には加圧力を測定する測定手
段であるロードセル９が装着されており、シリンダロッ
ド７には変位量の測定手段であるポテンションメータ１
０が取り付けられていて、このポテンションメータ１０
によって抵抗溶接機本体１に設定された基準点に対する
上部電極８の移動量を測定するようになっている。

第２図において、抵抗溶接機本体１に設けられた下部電
極３及び上部電極８は、それぞれケーブル１１．１２を
介して電源トランス１３の２次側の両極に接続されてお
り、ケーブル１１．１２１７）いずれか一方、例えばケ
ーブル１１には溶接電流及び通電時間を測定する測定手
段であるトロイダルコイル１４か設けられている。また
、トロイダルコイル１４、ロードセル９、ポテンション
メタ１０はそれぞれリート線１５，１６．１７を介して
監視手段であるモニタ装置１８に接続されている。さら
に画電極３．８間の電圧はり−ト線１９を介してモニタ
装置１８に伝達される。

モニタ装置１８には図示しないキー人力手段によって各
溶接条件の適正範囲を設定する設定値が人力されており
、さらに各測定手段によってＪｌｌｌ定された測定値を
デジタル変換して表示する表示部２０が設けられている
。また、各リート線１５゜１６．１．７．］９はそれぞ
れ図示しないマイクロコンピュータに接続されており、
このマイコンに設けられたＣＲＴ２１上に測定値が曲線
でアナログ表示されるようになっている。

次にこの実施例の作用を説明する。実際の溶接を開始す
る前に被溶接部材であるパイプ４，５の材質、形状に応
して最良の溶接品質を得るための各溶接条件を測定し、
良品を得るための適ｉＦ−な範囲を設定しておく。そし
て、電流値１１通電時間Ｔ（１サイクルまたは１／２サ
イクル単位）、電圧値Ｖ１初期加圧力Ｐ１、溶接加圧力
Ｐ２、上部電極８の初期変位量Ｘ丁、溶接変位量Ｘ２、
溶込量Ｘ３のそれぞれの適正な範囲をモニタ装置１８内
に記憶させておく。

第１図に示すように画電極３，８間にパイプ４゜５を挾
持して溶接を行なうとき、トロイダルコイル１４によっ
て電流値Ｉ及び通電時間Ｔを測定し、ロードセル９によ
ってエアシリンダ６による加圧力ＰをＡｌ１定し、さら
にポテンションメータ１０て上部電極８の変位量Ｘを測
定する。同時に電極３８間の電圧値Ｖも測定する。そし
てそれぞれの測定値に応した電気信号かモニタ装置１８
及びマイコンに入力される。モニタ装置１８に入力され
た測定値は直ちに高速演算され、デンタル変換されて測
定値の項「１とともに表示部２０に所定の時間間隔で順
次表示される。そしてそれぞれの測定値がモニタ装置１
８内に記憶された設定値の適正範囲をこえた場合は、測
定値と上下限値との隔たりを±値として表示部２０に表
示する。同時に通電を中Ｉ卜シたり、警報を発したりし
て不良品の発生を防止する。

一方、マイコンに設けられたＣＲＴ２１には１回の溶接
における電圧値Ｖ、電流値Ｉ、変位量Ｘ、加圧力Ｐが横
軸を時間、縦軸を測定値としたアナログ曲線で表示され
る。図は表示例を示すもので、ＸＯは加圧前、Ｘｌは初
期加圧時、Ｘ２は溶接加圧時、Ｘ３は溶接電流を切とし
た後の保持加圧時における、それぞれ上部電極８の基準
点に対する変位量を示す。またＰａ、Ｐ、、Ｐ２はそれ
ぞれ加圧前、初期加圧時、溶接加圧時の加圧力を示し、
電流値■て示す通電パターンは、この表示例では通電１
に対して休止３の時間比で８回通電を行なっている。そ
してａ電時間はこの間の横軸の時間目盛を監視し、同時
にモニタ装置１８内で通電中の電流周波数をカウントす
ることにより知ることができる。

第３図は第１図に示す抵抗溶接機本体１の支持台２土に
おいて、下部電極３により挟持固定された第１のバイブ
４上に、第２のパイプ５を軸方向を直角にして載置し、
エアシリンダ６により上部ｊＩ＄Ｍ８を介して第２のパ
イプ５を第１のパイプ４に加圧し、さらに通電したとき
の第２のパイプ５の変位を示すものである。上部電極８
の上昇限における下端は符号２２で示す位置にあり、こ
の位置２２が変位量を測定する基準となる。そして位置
２２と第２のパイプ５の上端との間の距ＭＨは通常１０
０龍となっており、（ａ）はパイプ４゜５をセットした
加圧前、（ｂ）は初期加圧終了後の通電直前、（ｃ）は
通電溶接後のそれぞれの状態を示す。（ｂ）、（ｃ）に
おける基準位置２２からパイプ５の上端までの距離をそ
れぞれＨ１Ｈ２とすれば、Ｈ，−Ｈが押込み量であり、
Ｈ２Ｈ，が溶込み量となって、これらの量がそれぞれ第
２図に示す初期変位量Ｘ２及び溶接変位ＮＸ３として、
表示部２０及びＣＲＴ２１上に表示される。

一方、電源トランス１３の一次側電圧を初期通電時に瞬
時＃１定することにより、大きな電圧変動時には通電を
中正し、小さな変動時には電源電圧変動補正回路を設け
て、この回路により設定電圧値に近ずけるような調整を
行なうことができる。

また、電源トランス１３の二次側電圧をトロイダルコイ
ルなどを用いて直接測定することにより、−次側電圧か
適ｉＥで二次側電圧が適正でない場合は電極間抵抗値に
異常が発生していると判断することかできる。すなわち
、被溶接部材であるパイプ４５の形状不良、表面処理不
良などがあると判断てき、早急に対応することかできる
。

この実施例によれば、通電直前で加圧力Ｐ２が設定範囲
内にない場合は、モニタ装置を監視していることにより
それを判定することができ、直ちに通電を中止してパイ
プ４，５の変形や電極３゜８の損傷の発生を防止するこ
とができる。また同様に初期変位Ｘ１を監視することに
より、被溶接部材であるパイプ４．５の形状や電極４．
５に異常があることを検出てき、通電を中止して不良品
の発生を防１１することができる。さらに溶接時の各条
件を監視することにより溶接不良の発生を防止し、溶接
完了後の変位量Ｘ３や溶は込み量（Ｈ２−Ｈ，）を監視
することによっても、形状、寸法不良などの溶接不良品
の発生を防止することができる。

なお、上記実施例では監視手段としてモニタ装置１８の
表示部２０とマイコンのＣＲＴ２１の２つを設けた場合
について説明したが、いずれか−方であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、抵抗溶接機に
溶接監視装置を設けたので、各種溶接条件を溶接全工程
において厳重に監視することができ、溶接品質を良好に
確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による抵抗溶接機を示す正
面図、第２図は同じく監視装置を示す構成図、第３図は
同じく変位量を示す説明図である。１−・・抵抗溶接機本体４．５・・・被溶接部材（パイプ）９・・・加圧力測定手段（ロードセル）１０・・変位量
測定手段（ポテンションメータ）１゛う・・・溶接電源１４・・・電流・通電時間測定手段（トロイダルコイル
）１８・・設定記憶手段（モニタ装置）２０・・・監視手段（表示部）２１・・　　／／　　（ＣＲＴ）

Claims

【特許請求の範囲】１対の被溶接部材間に加圧力を加えつつ、溶接電源によ
り所定の電圧を印加して通電し、抵抗熱により前記被溶
接部材の溶接を行なう抵抗溶接機に設けられ、溶接条件
を監視する溶接監視装置であって、前記溶接条件として、溶接電流値、通電時間、加圧力、
前記溶接電源の一次側・二次側電圧、及び加圧・通電に
よって前記１対の被溶接部材の相対位置が変位する変位
量のうち、少なくとも１つを選択して測定する測定手段
と、これらの溶接条件のうち少くとも１つの適正な範囲
を設定記憶する設定記憶手段と、この設定記憶手段によ
って設定された設定値と前記測定手段によって測定され
た測定値とを比較監視する監視手段とを設けたことを特
徴とする抵抗溶接機の溶接監視装置。