JPH0435020Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、コンデンサ型の抵抗溶接機において
溶接電流を測定する装置に関する。

［従来の技術］ 第４図に、コンデンサ型抵抗溶接機の主要な回
路構成を示す。

端子１００，１０２間に直流電圧Ｅが与えられ
ることにより、コンデンサ１０４に抵抗１０６を
介して充電電流が流れ、コンデンサ１０４は充電
する。この充電電圧が所定値に達したところでサ
イリスタ１０８がターン・オンして、コンデンサ
１０４からの放電電流が一次電流I1として溶接ト
ランス１１０の一次巻線を流れ、それに対応した
二次電流I2が溶接電流として電極１１２，１１４
および被溶接材１１６，１１８を流れる。

１２０は溶接電流検出コイルで、一次電流I1が
流れるとこのコイル１２０の出力端子より電流I1
の微分波形を表わす電圧信号Viが得られる。溶
接電流検出装置１２２では、その電圧信号（溶接
電流検出信号）Viを時間積分することによつて
電流I1の波形を復元し、その復元した波形を基に
溶接電流の実効値を求める。そして、この実効値
が所期の値であればOKを、そうでなければNG
を判定結果として出すようにしている。この例で
は、溶接電流検出コイル１２０を一次側に設けて
いるが、もちろん二次側に設けてもよい。一次電
流I1と二次電流I2は比例しているので、どちらの
電流を検出してもよい。

［考案が解決しようとする課題］ 上述のようなコンデンサ型溶接機で生成される
溶接電流Ｉは、コンデンサの放電電流であるから
第５図イに示すような山形の電流波形となる。

このような電流波形に対して、従来の溶接電流
測定装置は、商用交流周波数（50Hzまたは60Hz）
の周期（10msecまたは8.33msec）に相当する一
定の時間区間Tcについて次式を演算して実効値
I_RMSを求めていた。

この実効値はI_RMSは、溶接電流Ｉの流れる時間
期間（通電時間）Tiが時間区間Tcよりも短いと
きは、大体満足できる測定値となる。

ところが、第５図ロに示すように、通電時間
Tiが単位時間区間Tcを越えたときに問題が起き
る。この場合は、２つの区間Tcでそれぞれの実
効値I_RMS1，I_RMS2を上式より求め、それらの平均値
（I_RMS1＋I_RMS2）／２をもつて全体の実効値とする
が、I_RMS2の値がかなり小さいために平均値も小さ
い値となり、この平均値は測定値としては誤差が
大きすぎて信頼性に乏しい。

本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもの
で、コンデンサ型の抵抗溶接機で使用する溶接電
流について信頼性の高い測定値を与える溶接電流
測定装置を提供することを目的とする。

［考案が解決しようとする課題］ 上記目的を達成するために、本考案の溶接電流
測定装置は、溶接電流のピーク値を検出するピー
ク値検出手段と；そのピーク値よりも所定値だけ
低い基準値を設定する基準値設定手段と；溶接電
流が流れ始めた時またはその後所定時間経過した
時から溶接電流がピーク値に達してのち基準値に
達した時までの時間区間について溶接電流の測定
値を求める電流値測定手段とを具備する構成とし
た。

［作用］ 本考案では、溶接電流が流れ始めた時点または
その後所定時間経過した時点から溶接電流がピー
ク値に達してそれから所定の割合だけ低い基準値
に達した時点までの時間区間について、溶接電流
の測定値が求められる。

したがつて、溶接電流の流れる時間が相当に長
くなつても、それに対応して時間区間も長くなる
ので、常に１つの区間での測定値が求められる。
複数の区間でそれぞれ測定値を求めてそれらの平
均値をとるようなことはない。

［実施例］ 以下、第１図ないし第３図を参照して本考案の
一実施例を説明する。

第１図は、この実施例による溶接電流測定装置
の回路構成を示す。溶接電流検出コイル１２０は
第４図の溶接機に取り付けられたものと同じでよ
く、その出力信号Viは積分回路からなる波形復
元回路１０の入力端子に供給される。

波形復元回路１０の出力信号Ｓ（Ｉ）は、溶接
電流Ｉの波形と相似なもので、Ａ／Ｄ変換器１２
の入力端子に供給されるとともに、ピーク値検出
回路１６および基準値到達検出回路２０のそれぞ
れの入力端子に供給される。

Ａ／Ｄ変換器１２は、波形復元回路１０からの
アナログの電流検出信号Ｓ（Ｉ）をデイジタル信
号DS（Ｉ）に変換して測定データ・バツフアメモ
リ１４のデータ入力端子に与える。

測定データ・バツフアメモリ１４は、後述する
測定停止回路２２から測定停止指示信号STを受
け取るまでデイジタル信号DS（Ｉ）を取り込む。
STを受け取ると、バツフアメモリ１４は取り込
んだ全てのデイジタル信号DS（Ｉ）を測定データ
として後段の実効値演算回路２４に与える。

実効値演算回路２４は、バツフアメモリ１４か
ら受けた測定データを基に次式を演算して溶接電
流Ｉの実効値I_RMSを求める。

ここで、積分区間Txは、バツフアメモリ１４
に取り込まれた測定データの個数（溶接電流Ｉの
サンプリング数）に対応し、時間的には溶接電流
Ｉが流れ始めた時から測定停止指示信号STが発
生した時までの時間区間である。

実効値演算回路２４より得られた実効値I_RMS
は、測定表示部３０に与えられてそこで表示され
るとともに、測定値判定回路２６に与えられる。
判定回路２６では、実効値I_RMSを許容値設定回路
２８からの許容値と比較し、許容値内であれば適
正と判定し、許容値外であれば測定値エラーと判
定してNGを出す。この判定結果は、判定結果表
示部３２によつて表示される。

測定停止回路２２から測定データ・バツフアメ
モリ１４に与えられる測定停止指示信号STは、
次のようにして得られる。

ピーク値検出回路１６は、波形復元回路１０か
らの溶接電流検出信号Ｓ（Ｉ）がピーク値Ｓ（Ip）
に達した時点を検出し、そのピーク値Ｓ（Ip）を
基準値到達検出回路２０に与えるとともに、測定
停止回路２２に対してそれを作動（イネーブル）
させる信号DEを与える。

基準値到達検出回路２０は、上記のようにピー
ク値検出回路１６から溶接電流検出信号Ｓ（Ｉ）
のピーク値Ｓ（Ip）を受け取るとともに、基準値
設定回路１８からピーク値Ｓ（Ip）よりも所定の
割合（Ｘ％）だけ低い値を基準値として指示する
信号MAを受け取る。そして、溶接電流検出信号
Ｓ（Ｉ）がその基準値に達した時点を検出すると、
基準値到達検出信号FSを測定停止回路２２に与
える。

この基準値到達検出信号FSは、ピーク値検出
の前後でそれぞれ１度ずつ発生するが、測定停止
回路２２はピーク値検出回路１６からの信号DE
を受けてのち作動し始めることにより、ピーク値
検出後の基準値到達検出信号FSだけを有効なも
のとして受け付け、これに応答して測定停止指示
信号STを発生する。

第２図は、この実施例において溶接電流Ｉの実
効値を演算する時間区間を示す。溶接電流Ｉが流
れ始めた時点tsから溶接電流Ｉがピーク値Ipに達
してそれからＸ％（電流値としてはΔIx）だけ低
い値Ip・Ｘに達した時点teまでの時間区間Txに
ついて、溶接電流Ｉの実効値I_RMSが求められる。
Ｘの値を変えることで、時間区間Txを変えるこ
とができる。

したがつて、溶接電流Ｉの流れる時間（通電時
間）Tiが長くなつても、それに対応して時間区
間Txも長くなるので、常に１つの区間での実効
値が求められ、信頼性の高い測定値が得られる。

なお、時間区間Txの開始時点を、溶接電流Ｉ
の流れ始めた時tsから所定時間経過いた時点とす
ることも可能である。

第３図は、実施例装置の全体動作のフローチヤ
ートである。電源が投入されると、基準値設定回
路１８から基準値到達検出回路２０への基準値が
設定入力される。また、許容値設定回路２８から
測定値判定回路２６へ許容値が設定入力される
（ステツプ）。

溶接電流Ｉが流れ始めると、そのデイジタル値
が測定データとして取り込まれ、以後ピーク値が
検出されて次に基準値到達が検出される（停止指
示信号STが発生される）までそのデータ取込が
続けられる（ステツプ〜）。そして、測定デ
ータの取込が終了すると、溶接電流の実効値が演
算され、その値（測定値）が判定結果とともに表
示出力される（ステツプ〜〓）。

［考案の効果］ 本考案は、上述のように構成されていることに
より、次のような効果を奏する。

所定の開始時点から溶接電流がピーク値に達し
てそれから予め設定した所定の基準値に到達した
時点までの時間区間について溶接電流の測定値を
求めるようにしたので、溶接電流の流れる時間の
長さにかかわず常に１つの時間区間について信頼
性の高い測定値が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例による溶接電流測
定装置の回路構成を示すブロツク図、第２図は、
実施例の作用を説明するための溶接電流波形図、
第３図は、実施例の全体動作のフローチヤートを
示す図、第４図は、コンデンサ型溶接機の主要な
回路構成を示す図、および第５図は、従来の溶接
電流測定装置の作用を説明するための溶接電流波
形図である。 １０……波形復元回路、１２……Ａ／Ｄ変換
器、１４……測定データ・バツフアメモリ、１６
……ピーク値検出回路、１８……基準値設定回
路、２０……基準値到達検出回路、２２……測定
停止回路、２４……実効値演算回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 コンデンサを所定の電圧まで充電させてから瞬
   間的に放電させることにより溶接電流を生成する
   コンデンサ型の抵抗溶接機において、 前記溶接電流のピーク値を検出するピーク値検
   出手段と、 前記ピーク値よりも所定値だけ低い基準値を設
   定する基準値設定手段と、 前記溶接電流が流れ始めた時またはその後所定
   時間経過した時から前記溶接電流がピーク値に達
   してのち前記基準値に達した時までの時間区間に
   ついて前記溶接電流の測定値を求める電流値測定
   手段と、 を具備することを特徴とする溶接電流測定装置。