JPH03285775A

JPH03285775A - フラツシユバツト溶接機の溶接異常判定方法

Info

Publication number: JPH03285775A
Application number: JP8690990A
Authority: JP
Inventors: Masaki Otsuka; 正樹大塚
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1990-03-31
Filing date: 1990-03-31
Publication date: 1991-12-16

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、たとえは熱延鋼板または酸洗済み鋼板などの
被溶接物をフラッシュバット溶接機で溶接する際におけ
る溶接異常の判定方法に関する。

従来の技術フラッシュバット溶接機を用いて鋼板を、酸洗冷間圧延
　連続焼鈍等を連続的に行うラインの入側て溶接する場
合、前記溶接強度の確保は板が破断した場合の生産の減
少およびロール損傷等から重要な管理項目といえる。板
厚は、たとえば０゜５ｍｍであることもある。

先行技術では、フラッシュバット溶接を行う溶接電流は
、火花放電後のアップセットと呼はれる圧接時、または
その圧接時の直前において１回だけ測定され、その測定
値を、予め定める値と比較して、溶接が正常に行われて
いるかどうかを判断している。溶接電流の時間的分布は
、火花であるフラッシュの発生状況および鋼板の入熱の
具合を示す有力な指標であるにもかかわらず、従来ては
、このような溶接電流を１回だけしか取り込んていない
ので、実際の溶接異常を判定する精度か悪いという問題
がある。さらにこの溶接電流は、被溶接物の接触断面積
および材質に左右されるので、」−述のように１回だけ
しか溶接電流を測定していない先行技術では、上述のよ
うに判定精度が一層劣ることになり、したがって必要な
異常検出か行えていないという問題を生した。

発明が解決すべき課題本発明の目的は、フラッシュバラ１〜溶接機の溶接異常
を確実に検出して判定することがてきるようにしたフラ
ッシュバット溶接機の溶接異常判定方法を提供すること
である。

課題を解決するための手段本発明は、一対の被溶接物間に電圧を印加した状態で、
一対の被溶接物を相互に近接移動して溶接を行うフラッ
シュバラ１〜溶接機の溶接異常判定方法において、被溶接物間に溶接電流が流れ始めてから圧接直前までの
時間を、複数の時間区間に分け、各時間区間毎における
溶接電流の平均値を求め、各平均値を各時間区間毎に予
め定めた値とそれぞれ比較することを特徴とするフラッ
シュハツト溶接機の溶接異常判定方法である。

また本発明は、被溶接物間に電圧を印加した後から溶接
電流か流れ始めるまての時間を、予め定める値と比較す
ることを特徴とする。

作　　用本発明に従えば、一対の被溶接物間に電圧を印加した状
態で一対の被溶接物を相互に近接移動して溶接を行い、
被溶接物間に溶接電流が流れ始めてから圧接する直前ま
ての時間を、複数の時間区間に分け、各時間区間毎にお
ける溶接電流の平均値を求め、各時間区間毎の溶接電流
の平均値を、各時間区間毎に予め定めた値とそれぞれ比
較し、溶接異常の判定を行うことができる。

また本発明に従えば、被溶接物間に電圧を印加した後か
ら、実際に溶接電流が流れ始めるまての時間を測定して
予め定める値と比較し、こうして前記時間が長過ぎると
き、または短か過きるときには、溶接異常と判定する。

こうして、フラッシュハツｌ〜溶接を確実に行うことが
できるようになる。

実施例第１図は、本発明の一実施例の系統図である。

このフラッシュハツト溶接機１２において一対の熱延鋼
板または酸洗済み鋼板なとの被溶接物である鋼板］、２
は、保持手段３，４によってそれぞれ保持される。保持
手段３は、固定位置に設けられた基台５に固定される。

保持手段４は、被溶接物１にもう１つの被溶接物２を近
接離反変位可能にするために、移動体６に取り付けられ
る。この移動体６は駆動手段７によって移動される。保
持手段３，４、したがって被溶接物１，２には、交流電
源８から、たとえば６０〜１８０Ｈｚの電力が供給され
る。この溶接電流は、変流器などの溶接電流検出手段９
によって検出される。処理回路】０は、この溶接電流９
の検出出力に応答して、フラッシュバット溶接異常の判
定を行いその溶接の異常時にはランプまたはブザーなど
の警報手段１１を動作させる。

第２図は、フラッシュバラＩ・溶接機］２の動作を説明
するための図である。時刻ｔ１において、駆動手段７に
よって移動体６、したがって被溶接物２を、もう１つの
被溶接物］に近接移動する。

この移動距離は、時間経過に伴って第２図（１）で示さ
れるとおりに変化する。被溶接物１，２間には電源８か
ら、第２図（２）で示されるように時刻ｔ１から時刻ｔ
２までの期間において、電圧Ｖ１を印加し、時刻ｔ２〜
時刻七３の期間において前記電圧７１未満の電圧Ｖ２を
印加し、時刻上３〜時刻ｔ４の圧接時間では、電圧■３
を印加する。これによって検出手段９によって検出され
る溶接電流は、第２図（３）て示されるように変化する
。

時刻ｔ］〜ｔ４の時間を、この第２図（３）て示される
ように５つの時間区間ＷＡ〜ＷＥで示されるように分け
て述べる。処理回路１０ては、検出手段９によって溶接
電流をたとえばμｓｅｃの時間間隔でサンプリングして
検出する。時刻ｔ１〜ｔ４の時間は、たとえば５〜１５
秒程度に定められる。まず第１時間区間ＷＡは、時刻ｔ
１から電圧の印加を開始し、かつ移動体６を移動し始め
た時から、フラッシュ火花放電が開始した時刻ｔ５を経
て、時刻１，６まての期間てあり、この時間区間ＷＡは
、約２秒程度である。この第１時間区間Ｗ　Ａは、電圧
印加開始後、フラッシュ開始まての火熱か無い時期を確
認しやすくするために設ける。フラッシュハツト溶接を
行う際には、フリージンク防止と入熱不足防止のために
電圧印加開始時は被溶接物１，２の突き合わせ間隔をあ
る程度あけて開始する。このため電圧印加開始時刻ｔ１
とフラッシュ開始時刻ｔ５かすれることになる。

第１時間区間ＷＡは、電圧印加時刻上１から、溶接電流
か予め定める値■１だけ流れた時刻上６までの時間であ
り、この時間区間ＷＡが予め定める値ＷＡ　１　、　Ｗ
Ａ　２以内の範囲にあるとき、すなわち第１式が成立す
るとき、正常であるものと判断し、第１式が成立しない
とき、フラッシュハツト溶接の異常が判定したものと判
断する。

Ｗ　Ａ　１≦ＷＡ≦ＷＡ２　　　　　　・・・（１）た
とえば第３図（１）て示されるように時刻ｔ１において
被溶接物１，２が大きな間隔ｐ１だけあけて配置されて
いるとき、時刻ｔ１以降におり）で第３図（２）のよう
にその間隔が小さくなり、さらにその後、第３図（３）
で示されるようにフラッシュ１４か発生し、その溶接電
流が予め定める値■１に、時刻上６において達する。こ
のような第３図に示されるように被溶接物１，２の間隔
ｐ］か大き過ぎるときには、溶接が開始されるまての時
刻ｔ］〜ｔ５の期間ＷＦが長ずきることになり、被溶接
ＴＰＩＪ１．２の入熱量が不足する。間隔１１か大き過
きるのて、第１時間区間ＷＡかＷＡ２を超え、前述の第
１式は成立せず、このようなとき、溶接異常と判定する
。

これとは逆に第４図（１）に示されるように時刻ｔ１に
おいて被溶接！Ｉ！＋１．．２の間隔ｒ２か小さ過ぎる
ときには、溶接電流が予め定める値１１に到達する第１
時間区間ＷＡか短かすぎ、フラッシュが開始しないうち
に被溶接物］、２か第４図（２〉のように当接してしま
い、被溶接物１，２の入熱か不十分てあり、いわゆるフ
リージンクか発生ずる。このようなときには、第１時間
区間Ｗ　Ａは、予め定める値ＷＡ、１未満となり、前述
の第１式か成立せず、溶接異常と判定される。

時刻ｔ６から電圧が変化される時刻ｔ２まての第２時間
区間Ｗ　Ｂては、その溶接電流の時間平均値１Ｂが演算
して求められる。この平均値ＩＢは、予め定める値ＩＢ
Ｉ、ＩＢ２の範囲にあるかとうか、すなわち第２式か成
立するかどうかを判断し、第２式が成立するとき溶接は
正常に行われたものとし、第２式が成立しないとき、溶
接異常が発生したものと判断する。

ＩＢＩ≦ＩＢ≦ＩＢ２　　　　　　・・・（２）時刻ｔ
２において被溶接物１．２に印加される電圧をＶｌから
Ｖ２に低下することによって、被溶接物１，２間に発生
している火花を抑制し、微細な火花を発生させて被溶接
物１．２に熱を発生させる。

この時刻ｔ２から約１秒間程度の時刻ｔ７まての第３時
間区間ＷＣは、前述の第１および第２時間区間ＷＡ、Ｗ
Ｂで入熱不足のまま電圧を■１からｖ２に切換えると、
フリージンクまたはフリージンク寸前の状態が生して溶
接電流が過大となるおそれか生しる期間である。この第
３時間区間ＷＣの電流を監視することによって、フリー
ジンクの監視を溶接毎に行うことか可能である。すなわ
ちこの第３時間区間ＷＣにおける溶接電流の時間平均値
丁Ｃか予め定める値ＩＣ１以上となったとき、すなわち
第３式が成立しないとき、フリージンクが生じて溶接異
常が発生したものと判断する。

ＩＣ≦ＩＣＩ　　　　　　　　　　・・・（３）時刻１
，７〜圧接時刻七３までの第４時間区間ＷＤにおいては
、第４時間区間ＷＤでは、第３時間区間ＷＣにおける溶
接電流の不安定な領域を除いて、溶接電流の時間平均値
ＩＤを求める期間である。その値ＩＤが予め定める値Ｉ
ＤＩ、ＩＤ２の範囲にあるかどうか、ずなわち第４式が
成立するかどうかを判定する。第４式か成立するとき溶
接は正常に行われるものと判定し、また第４式か成立し
ないとき溶接異常か発生したものと判定する。

ＩＤＩ≦ＩＤ≦ＩＤ２　　　　　　　・　（４）０時刻１−３〜ｔ４の圧接を行う第５時間区間ＷＥでは、
被溶接物１，２が突き合わされて圧接される。

第５図は処理回路１．０の動作を説明するためのフロー
チャートである。ステップｎ１においてフラッシュバラ
１〜溶接機を制御するための溶接制御回路１５からは、
溶接条件たとえば被溶接物１゜２の鋼種および板厚など
を表す信号を発生し、この信号は処理回路１０において
受信し、これに基づきステップｎ２では、溶接電流の事
前予測計算を行い、次のステップｎ３において予め定め
る値ＷＡ］、、ＷＡ２．ＩＢＭ、、ＩＢ２　１Ｃ１，、
ＩＤ１、ＩＤ２などを、溶接条件毎にストアしであるメ
モリ１６を探索して読出ず。

ステップｎ４では、時刻ｔ１以降において溶接電流をサ
ンプリングして検出し、第１時間区間ＷＡの時間、第２
〜第４時間区間ＷＢ〜ＷＤにおける各時間平均値ＩＢ、
ＩＣ，ＩＤを検出する。ステップｎ５ては、前述の第１
式〜第４式か成立するかどうかを判定し、これらの各式
が成立しないとき、フラッシュハツト溶接の異常か生し
たものと判定する。ステップｎ６ては、溶接異常が生し
たとき警報信号を発信し、ステップｎ７において警報手
段１］を動作さぜる。こうしてフラッシュバット溶接の
異常を確実に判定することが可能になる。

本発明は、鋼板のフラッシュハラ１〜溶接たけてなく、
その他の被溶接物のフラッシュハラ）−溶接のためにも
また実施することがてきる。

本発明の他の実施例として、溶接電流を検出する手段つ
として、変流器の出力をダイオードによって整流し、コ
ンデンサによって平滑し、こうして溶接電流に比例した
直流電圧を得るようにしてもよく、その他の構成を有し
ていてもよい。

発明の効果以上のように本発明によれば、溶接電流が流れ始めてか
ら圧接する直前まての時間を複数の時間区間に分け、各
時間区間毎に溶接電流の平均値を求め、各平均値を、各
時間区間毎に予め定めた値とそれぞれ比較して溶接異常
を確実に判定することが可能になる。さらにまた被溶接
物間に電圧を印加した後から溶接電流か流れ始めるまで
の時間を、予め定める値と比較し、これによって、溶接
異常をさらに確実に判定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図はフ
ラッシュ八ツｌ−溶接の動作を説明するための図、第３
図は被溶接物１．２の間隔１！１−が大き過ぎて溶接異
常を生じる場合を示す図、第４図は被溶接物１，２の間
隔１２が小さ過ぎてフリージングと呼ばれる溶接異常を
生じる状態を示す図、第５図は処理回路１０の動作を説
明するためのフローチャートである。１．２　被溶接物、３，４・・保持手段、５・・基台、
６・・・移動体、７・駆動手段、８・交流電源、９・・
溶接電流検出手段、］０・処理回路、１１・・・警報手
段、１２　フラッシュバラ１〜溶接機、１５制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対の被溶接物間に電圧を印加した状態で、一対
の被溶接物を相互に近接移動して溶接を行うフラッシュ
バット溶接機の溶接異常判定方法において、被溶接物間に溶接電流が流れ始めてから圧接直前までの
時間を、複数の時間区間に分け、各時間区間毎における
溶接電流の平均値を求め、各平均値を各時間区間毎に予
め定めた値とそれぞれ比較することを特徴とするフラッ
シュバット溶接機の溶接異常判定方法。
（２）被溶接物間に電圧を印加した後から溶接電流が流
れ始めるまでの時間を、予め定める値と比較することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフラッシュバッ
ト溶接機の溶接異常判定方法。