JPH04220173A - アーク・スタッド溶接装置 - Google Patents

アーク・スタッド溶接装置

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Publication number
JPH04220173A
JPH04220173A JP3018562A JP1856291A JPH04220173A JP H04220173 A JPH04220173 A JP H04220173A JP 3018562 A JP3018562 A JP 3018562A JP 1856291 A JP1856291 A JP 1856291A JP H04220173 A JPH04220173 A JP H04220173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
outputting
lift
welding
trigger signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3018562A
Other languages
English (en)
Inventor
Allen Kent E Van
ケント・エドワード・ヴァン・アレン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Emhart Industries Inc
Newfrey LLC
Original Assignee
Emhart Industries Inc
Newfrey LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emhart Industries Inc, Newfrey LLC filed Critical Emhart Industries Inc
Publication of JPH04220173A publication Critical patent/JPH04220173A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/20Stud welding
    • B23K9/201Stud welding of the extremity of a small piece on a great or large basis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、引き込み式アーク・ス
タッド溶接装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】引き込み式アーク・ス
タッド溶接装置において、唯一の最大の問題点は、リフ
ト寸法あるいはアーク寸法を正確に設定することができ
ないということであった。
【0003】リフト寸法は、スタッドの耐抗性の失効、
加工あるいは対象となる金属の変形、リフト寸法そのも
のの不正確さあるいは溶接ガンのヘッド部の損傷によっ
て悪影響を受ける。先行技術においては、溶接スタート
入力がトリガー信号に直接に接続されていたので、不良
な溶接あるいは不良な溶接条件を検知するために、溶接
後においてアーク電圧および電流を測定したりあるいは
スタッド高を測定するといった従来の検知装置だけでは
、溶接面に横切りキズを生じたり、溶接面にスタッドが
満足に溶接されないという結果を生んでいた。
【0004】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
不良のリフト寸法あるいは予負荷寸法を早めに検出し、
これによって作業者がこの不良な溶接条件において溶接
することを防ぎ、溶接面に損傷を与えないようにするこ
とを目的とするものである。これによって、溶接条件が
是正され、溶接装置が良好なリフト寸法および負荷条件
で機能することとなる。
【0005】
【実施例】本発明の他の目的および利点は、以下の明細
書および図面の記載から明らかとなろう。これらの明細
書および図面は特許法の規定に従って、本発明思想に基
づく好適な実施例を解説するものである。
【0006】スタッド溶接装置12は、ステータ14お
よびアーマチュア16とを持つ直流式リフト用ソレノイ
ド15を含む。該アーマチュア16は、ステータ14と
当接するリフト停止位置から、最小リフト・ギャップ位
置、中間リフト・ギャップ位置および最大リフト・ギャ
ップ位置を経て、最大突出位置まで、順次移動すること
ができる。最大突出位置においては、アーマチュア16
の上部フランジ18が内部に突き出た突出停止用突起2
0によって、それ以上下降することを阻止される。上記
アーマチュア16は、スタッド26を把持するためのチ
ャック24およびプランジ・スプリング28を具備する
。該プランジ・スプリング28は、把持されたスタッド
26を最大突出位置に通常保持する。
【0007】リフト寸法を制御するための回路(第2図
)(TAL回路)が、コイル15に接続されている(こ
のコイルはリフト回路に接続されている。しかし、この
リフト回路は第2図において示されておらず、リフトC
KTと記されている)。差動交流が、一対の高抵抗の抵
抗R1、R2を経て上記リフト用ソレノイドに供給され
、交流電圧がリフト用ソレノイドに生じる。この交流電
圧は、供給される電流およびコイル15のインピーダン
スに比例する。供給される電流は、上記抵抗R1、R2
が比較的高抵抗であるために一定となる。上記コイルの
インピーダンスが、上記ソレノイドのステータ14とア
ーマチュア16との間の電磁ギャップと逆の相関を有す
るために、コイルに生じる電圧は、アーマチュアの位置
の関数になる。したがって、コイルに生じる電圧は、上
記スタッド26が最大突出位置にあるときに最小となり
、スタッド26が最小リフト位置に向かうにつれて増大
する(第3図参照)。
【0008】差動アンプA1が上記コイルに接続され、
上記交流位置信号を増幅し、これを共通の単一出力参照
信号に変換する。この信号は第1のダイオードD1のア
ノードに供給される。このダイオードD1は、上記交流
アンプからの出力信号をアーマチュア16の位置を示す
アナログ直流信号に変換する。コンデンサーC1が上記
ダイオードD1の直流出力(カソード)に接続されてお
り、通常上記アナログ位置信号を平滑な直流電圧に平滑
化する。この直流電圧は、第1の比較器COM1のプラ
ス(+)入力および第2の比較器COM2のマイナス(
−)入力に接続されている。角度設定位置用電位差計P
1の両端が交流参照電源に接続され、そのスライダーが
第2のダイオードD2のアノードに接続されている。 このダイオードD2の直流設定位置信号は、第2のコン
デンサーC2によって平滑化され、平滑化された直流角
度出力信号は、上記第1の比較器COM1のマイナス(
−)入力に接続される。同様にして、第2の電位差計P
2の交流リフト位置設定信号は第3のダイオードD3に
よって交流信号に変換され、第3のコンデンサーC3は
この交流信号を平滑化し、これによって平滑化された直
流リフト位置設定信号が、上記第2の比較器COM2の
プラス(+)入力に供給される。角度設定位置用電位差
計P1は、最大角度位置を設定するために用いられ、電
位差計P2は最小リフト設定位置を設定するために用い
られる。
【0009】これによって、電圧が増幅して最大角度設
定位置を越えると、上記第1の比較器COM1の出力で
ある角度パラメータ信号(Good  Angular
itySignal)が低レベルから高レベルとなる。 同様にして、電圧が増幅して最小リフト設定位置電圧を
越えると、上記第2の比較器COM2の出力であるリフ
ト位置パラメータ信号(Good  Lift  Si
gnal)が高レベルから低レベルとなる。
【0010】上記角度パラメータ信号およびリフト位置
パラメータ信号は、アンド・ゲート1の入力に接続され
ており、このアンド・ゲート1の出力は、遅延タイマー
に接続されている。この遅延タイマーは第1の緩衝器B
UFFER1を通じて良好角度およびリフト表示ライト
LT1に接続される。第2の比較器COM2の出力は、
第2の逆緩衝器BUFFER2(この逆緩衝を行う。)
を通じて不良リフト表示ライトLT2に接続される。し
たがって、このライトLT2は、上記第2の比較器CO
M2の出力が低レベルになったときに点灯する。もし、
溶接面の角度(あるいは溶接面の凹み具合)が許容限度
を越えると、上記角度パラメータ信号が低レベルとなり
、アンド・ゲート1は二つの高レベル信号を必要とする
ので、遅延タイマーに信号を送らない。こうして、上記
良好角度およびリフト表示ライトLT1は全く点灯しな
い。これらのライトは作業者が、装置の設定を行う際あ
るいはトラブル解消の際に役立つ。
【0011】溶接面の凸面の程度が大きくなり、ステー
タ14とアーマチュア16とのギャップが小さくなり、
許容される最小ギャップを割ると、第2の比較器COM
2が高レベルから低レベルとなる。この場合も、良好角
度およびリフト表示ライトLT1は作動しない。加えて
、この第2の比較器COM2が低レベルとなると、第2
の緩衝器BUFFER2が、不良リフト表示ライトLT
2を点灯する。溶接面が上記両極端の中間にあるときに
のみ、上記両比較器が高レベルとなり、遅延タイマーを
スタートさせる。(第3図に示されるように)良好な作
業領域は、不良な作業領域の中間にあるので、スタッド
は、不良な作業領域に移行する際、良好な作業領域を経
由することになる。通常これは極めて短時間のうちに起
こり、遅延タイマーの遅延時間が、良好な作業領域を無
視して、不良なリフト条件では上記溶接ガンの動作が妨
げられるように設定されれば良い。
【0012】リフト寸法が小さすぎることが検知された
ときに、溶接ガンを若干引き込まないと、作業者がこの
検知作用に対抗できないようにするために、方向ラッチ
回路が設けられている。第1の比較器COM1の出力は
、ナンド・ゲート1の一つの入力に接続されており、第
2の比較器COM2の出力は、ナンド・ゲート2の一つ
の入力に接続されている。これらのナンド・ゲートは、
交差結合的配置に接続されており、方向ラッチ回路とし
て働く。この回路は、第2の比較器COM2の出力が低
くなったときにセットされる。上記方向ラッチ回路をリ
セットするためには、ナンド・ゲート1が新たな低レベ
ル信号を受けなければならない。これは、溶接ガンが少
なくとも不良角度位置に引き込まれ、溶接対象物に対す
る作業が再開されることを意味する。
【0013】上記方向ラッチ回路の出力(上記ナンド・
ゲート2の出力)は、インバータを経てアンド・ゲート
2に接続されている。このように接続することによって
、上記遅延した良好角度およびリフト信号のための動作
信号を、アンド・ゲート2に供給することができる。
【0014】アンド・ゲート2の出力は、ナンド・ゲー
ト3の一つの入力およびオア・ゲートの一つの入力に接
続されている。トリガーが作動されたときに発生する溶
接ガンのトリガー信号が、上記ナンド・ゲート3の他の
入力および上記オア・ゲートの他の入力に接続されてい
る。ナンド・ゲート4とナンド・ゲート5とが交差結合
的配置に接続されており、アンチ・リピート・ラッチ回
路として働く。この回路はトリガーが溶接中にオン位置
に来ることを防ぎ、角度設定位置の調整が狂わないよう
にして、溶接中スタッドに予負荷なしで角度機能が果た
されるようにする。ナンド・ゲート4の出力は、上記ア
ンチ・リピート・ラッチ回路の出力となっている。この
出力は、溶接スタート信号に接続されている。この信号
は他の溶接作業をスタートするためには低出力にリセッ
トされなければならない。これは、トリガーをオフにし
、溶接ガンを溶接物から引き離し、角度位置設定電位差
計P1を正しく設定する。これによって、角度関数が消
失し、オア・ゲートからナンド・ゲート5の一つの入力
への低出力を生じ、この低出力は各溶接作業において上
記アンチ・リピート・ラッチ回路をリセットし、次の溶
接を可能とする。したがって、上記アンチ・リピート・
ラッチ回路は、トリガーおよび角度関数の双方が消失す
るまで溶接スタート出力を保持する。これによって、欠
陥が除去されるまでそれ以上の溶接は行われないことと
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リフト用ソレノイドおよびスタッド把持機構を
含むスタッド溶接ガンの一部を示す立面図。
【図2】スタッド溶接ガンの制御回路の概念図。
【図3】第1図および第2図に示されたスタッド溶接ガ
ンの作業手順と予負荷の関係を示す図。
【図4】第1図および第2図に示されたスタッド溶接ガ
ンの作業手順と予負荷の関係を示す図。
【符号の説明】
14  ステータ 15  コイル 16  アーマチュア A1  差動アンプ C1,C2,C3  コンデンサー D1,D2,D3  ダイオード COM1,COM2  比較器 R1,R2  抵抗 BUFFER1,BUFFER2  緩衝器LT1.L
T2  ライト

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コイルを有するステータとスタッドを溶接
    物から離隔してリフトするためのスタッド把持手段を含
    むアーマチュア手段とを有する直流式リフト用ソレノイ
    ドを有し、前記アーマチュア手段が前記ステータと当接
    するリフト停止位置から、このリフト停止位置より動い
    た最小リフト・ギャップ位置および最大リフト・ギャッ
    プ位置を経て、この最大リフト・ギャップ位置を越えた
    最大突出位置まで、順次移動することができ、トリガー
    信号を出力するために選択された位置に移動することが
    できるトリガーを有し、前記アーマチュア手段が前記最
    小リフト・ギャップ位置と最大リフト・ギャップ位置と
    の間にあるときに、前記トリガー信号を受け、溶接を開
    始するための信号を出力する手段を有し、さらに前記ト
    リガー信号を受けるが前記リフト停止位置と前記最小リ
    フト・ギャップ位置との間あるいは最大リフト・ギャッ
    プ位置と最大突出位置との間に前記アーマチュア手段が
    あるときに、前記溶接を開始するための信号を出力しな
    いようにする手段を含むアーク・スタッド溶接装置。
  2. 【請求項2】前記トリガー信号を受けて溶接開始のため
    の信号を出力する手段は、前記コイルと接続された交流
    出力を有する差動アンプと、一定の電圧を前記コイルに
    供給することによって、前記アーマチュア手段が前記リ
    フト停止位置から前記最大突出位置まで移動するにした
    がって、前記アンプの前記出力が前記アーマチュア手段
    の位置の関数となるようにする手段と、前記差動アンプ
    の交流出力を前記アーマチュア手段の位置を表す直流信
    号に変換する手段とを具備する、請求項1に記載のアー
    ク・スタッド溶接装置。
  3. 【請求項3】前記アーマチュア手段を前記最小リフト・
    ギャップ位置と最大リフト・ギャップ位置との間に再度
    位置させるべく、前記溶接ガンを溶接物から引き離し引
    き込むことによって、前記アーマチュア手段がひとたび
    前記リフト停止位置と前記最小リフト・ギャップ位置と
    の間に位置すると、溶接を開始するための信号を出力し
    ないようにする方向ラッチ手段をさらに具備する、請求
    項2に記載のアーク・スタッド溶接装置。
  4. 【請求項4】前記トリガー信号を受けて溶接開始のため
    の信号を出力する手段が、前記トリガーが第1のトリガ
    ー信号により前記選択された位置に保持されているとき
    に第2のトリガー信号を出力しないようにするためのア
    ンチ・リピートラッチ手段をさらに具備する、請求項3
    に記載のアーク・スタッド溶接装置。
JP3018562A 1990-02-12 1991-02-12 アーク・スタッド溶接装置 Pending JPH04220173A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US478653 1990-02-12
US07/478,653 US4988842A (en) 1990-02-12 1990-02-12 Stud welding system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04220173A true JPH04220173A (ja) 1992-08-11

Family

ID=23900825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3018562A Pending JPH04220173A (ja) 1990-02-12 1991-02-12 アーク・スタッド溶接装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4988842A (ja)
EP (1) EP0442625B1 (ja)
JP (1) JPH04220173A (ja)
CA (1) CA2032064A1 (ja)
DE (1) DE69103924T2 (ja)

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EP0442625A2 (en) 1991-08-21
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