JPH05293669A - Equipment and method for spot welding - Google Patents

Equipment and method for spot welding

Info

Publication number
JPH05293669A
JPH05293669A JP4129684A JP12968492A JPH05293669A JP H05293669 A JPH05293669 A JP H05293669A JP 4129684 A JP4129684 A JP 4129684A JP 12968492 A JP12968492 A JP 12968492A JP H05293669 A JPH05293669 A JP H05293669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
current
welded
electrode
pressure
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.)
Granted
Application number
JP4129684A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3236662B2 (en
Inventor
Ryoda Sato
亮拿 佐藤
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP12968492A priority Critical patent/JP3236662B2/en
Publication of JPH05293669A publication Critical patent/JPH05293669A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3236662B2 publication Critical patent/JP3236662B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve product yield by performing optimum welding according to a kind, a thickness, a surface condition, etc., of members to be welded and besides, correcting the pressure welding force and a welding current so that the respective changes are coincident with the change characteristics at the normal time when the abnormality occurs at the process of formation of a weld zone. CONSTITUTION:The pressure welding force and the welding current of the members A to be welded are monitored by a piezoelectric element 150 and a current measuring instrument 121, respectively and a driving current of an electromagnet 171 for generating the pressure welding force and the output of a welding power source circuit 120 are controlled to carry out formation of the spot weld zone so that the changes of the welding current and the pressure welding force which are monitored are coincident with the optimum change characteristics obtained from experience of an expert.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はスポット溶接装置及び
スポット溶接方法に関し、特にスポット溶接をコンピュ
ータにより制御して行うようにしたものに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spot welding apparatus and a spot welding method, and more particularly to a spot welding apparatus controlled by a computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】スポット溶接は、被溶接部材の溶接部分
を圧接すると同時に該被溶接部材間に溶接電流を通電
し、ジュール熱により上記圧接部分を溶着する抵抗溶接
の一種であり、一般にアーク溶接よりも溶接温度が低
く、短時間で行われるので加熱の影響を溶接部分近傍の
狭い範囲内に止めることができ、被溶接部材の変形や残
留応力が少ないという利点をもっている。
2. Description of the Related Art Spot welding is a type of resistance welding in which a welded portion of a member to be welded is pressed and at the same time a welding current is applied between the members to be welded to weld the pressure-welded portion by Joule heat. Since the welding temperature is lower than that of the welding and the heating is performed in a short time, the effect of heating can be stopped within a narrow range near the welded portion, and there is an advantage that the deformation and residual stress of the member to be welded are small.

【0003】図5は従来の一般的なスポット溶接装置を
説明するための図であり、図において400は溶接装置
本体で、これと一体に形成された上側の固定アーム40
1と、上記本体に対して上下移動可能に取付けられた下
側の可動アーム402とを有しており、各アーム先端部
には溶接電極1a,1bがそれぞれ電極ホルダ411,
412を介して取付けられている。そして上記固定アー
ム401先端の電極ホルダ411上方には、該ホルダ4
11を介して溶接電極1aを加圧する空圧シリンダ40
3が取付けられている。
FIG. 5 is a view for explaining a conventional general spot welding apparatus. In the figure, reference numeral 400 denotes a welding apparatus main body, and an upper fixed arm 40 integrally formed with the welding apparatus main body.
1 and a lower movable arm 402 which is attached to the main body so as to be movable up and down, and welding electrodes 1a and 1b are respectively attached to the electrode holders 411 and 11b at the tips of the arms.
It is attached via 412. Then, above the electrode holder 411 at the tip of the fixed arm 401, the holder 4
Pneumatic cylinder 40 for pressurizing the welding electrode 1a via 11
3 is attached.

【0004】このようなスポット溶接装置400では、
作業者が被溶接部材Aを上記上下の溶接電極1a,1b
間に配置し、所定の操作を行って駆動装置(図示せず)
により下側の可動アーム402を上方に移動させて上下
の溶接電極1a,1bにより被溶接部材Aを挟持し、こ
の状態で溶接電流を印加してスポット溶接を行う。また
この時作業者の操作により上記空圧シリンダ403を駆
動して、溶接電極の加圧力,つまり被溶接部材Aの溶接
電極による圧接力を被溶接部材Aの材質や厚み等に応じ
て適宜制御する。これによりそれぞれの被溶接部材Aに
ついて良好な溶接を行うことができる。
In such a spot welding apparatus 400,
The worker attaches the member A to be welded to the upper and lower welding electrodes 1a and 1b.
Drive device (not shown) that is placed between and performs a predetermined operation
Thus, the lower movable arm 402 is moved upward to sandwich the member A to be welded by the upper and lower welding electrodes 1a and 1b, and welding current is applied in this state to perform spot welding. At this time, the pneumatic cylinder 403 is driven by the operator's operation to appropriately control the pressure of the welding electrode, that is, the pressure contact force of the welding electrode of the member A to be welded according to the material and thickness of the member A to be welded. To do. As a result, good welding can be performed for each member A to be welded.

【0005】また従来のスポット溶接装置には、このよ
うに作業者がその操作により溶接作業を行うものの他
に、工場の製造ラインに設置され、自動搬送されてくる
被溶接部材を次々に自動的に溶接する自動溶接ロボット
がある。
Besides the conventional spot welding apparatus, in which the worker performs the welding operation by the operation thereof, the members to be welded, which are installed on the manufacturing line of the factory and are automatically conveyed, are automatically transferred one after another. There is an automatic welding robot for welding.

【0006】図6はこのような自動溶接ロボットを説明
するための図であり、スポット溶接用ロボットハンドの
概略構成を示している。図において、500は被溶接部
材Aを上下一対の溶接電極1a,1bにより圧接挟持
し、その圧接部分を溶接電流により抵抗加熱して溶着す
るスポット溶接用ロボットハンドで、一対の固定アーム
10と可動アーム20とを有しており、上記固定アーム
10は、ロボット基体(図示せず)に支持された固定側
フレーム12と、該フレーム12の先端側に取付けら
れ、その先端部分に上記スポット溶接電極1bが固定さ
れた電極ホルダ11とからなっている。また上記固定側
フレーム12上の略中央には溶接用トランス2が設置さ
れており、このトランス2の上部には上記可動アーム2
0の駆動用シリンダ3が取付けられている。
FIG. 6 is a view for explaining such an automatic welding robot and shows a schematic structure of a spot welding robot hand. In the figure, reference numeral 500 designates a spot welding robot hand that clamps a member A to be welded by a pair of upper and lower welding electrodes 1a and 1b, and resistance-heats and welds the pressure-contacted portion with a pair of fixed arms 10. The fixed arm 10 has an arm 20, and the fixed arm 10 is attached to a fixed side frame 12 supported by a robot base (not shown) and a tip side of the frame 12, and the spot welding electrode is attached to the tip portion. 1b is fixed to the electrode holder 11. In addition, a welding transformer 2 is installed substantially in the center of the fixed-side frame 12, and the movable arm 2 is provided above the transformer 2.
0 driving cylinder 3 is attached.

【0007】また上記可動アーム20は、上記駆動シリ
ンダ3のシリンダロッド3aにより支持された可動側フ
レーム22と、該フレーム22の先端側に取付けられ、
その先端部分にスポット溶接電極1aが固定された電極
ホルダ21とからなっている。ここで上記可動側フレー
ム20の中央部には支持ピン22aが取付けられてお
り、この支持ピン22aには上記駆動シリンダ3のシリ
ンダロッド3aが連結されている。
The movable arm 20 is attached to the movable side frame 22 supported by the cylinder rod 3a of the drive cylinder 3 and the tip side of the frame 22,
An electrode holder 21 having a spot welding electrode 1a fixed to the tip portion thereof is formed. A support pin 22a is attached to the center of the movable frame 20, and the cylinder rod 3a of the drive cylinder 3 is connected to the support pin 22a.

【0008】また、上記固定側及び可動側フレーム1
0,20の後端部にはそれぞれ可動ブロック513,5
23が空圧シリンダやモータ等によりあるいは手動によ
り前後摺動できるよう、慴動可能に取付けられており、
さらにこれらの可動ブロック513,523間には上記
可動フレーム22と固定フレーム12の後端間の距離を
調節するアジャスト機構504が取付けられている。
Further, the fixed side and movable side frames 1
Movable blocks 513, 5 are provided at the rear ends of 0, 20 respectively.
23 is slidably mounted so that it can be slid back and forth by a pneumatic cylinder, a motor or the like, or manually.
Further, an adjusting mechanism 504 for adjusting the distance between the movable frame 22 and the rear end of the fixed frame 12 is attached between the movable blocks 513 and 523.

【0009】次に動作について説明する。図6は、ロボ
ットハンド500が被溶接部材Aを挾持した状態を示し
ており、この状態でスポット溶接が行われる。すなわち
この状態では、アジャスト機構504は被溶接部材Aの
厚みに合わせて調整されており、つまり上記上側及び下
側の溶接電極1a,1bが被溶接部材Aを圧接挟持した
時、上記両溶接電極1a,1bが垂直加圧状態となる、
つまり上側溶接電極1a及び下側溶接電極1bの中心軸
線が被溶接部材Aの圧接面に対して垂直となるようにな
っている。
Next, the operation will be described. FIG. 6 shows a state in which the robot hand 500 holds the member A to be welded, and spot welding is performed in this state. That is, in this state, the adjusting mechanism 504 is adjusted according to the thickness of the member A to be welded, that is, when the upper and lower welding electrodes 1a and 1b clamp the member A to be welded, the welding electrodes A and B 1a and 1b are in a vertically pressurized state,
That is, the central axes of the upper welding electrode 1a and the lower welding electrode 1b are perpendicular to the pressure contact surface of the member A to be welded.

【0010】そしてこの加圧状態で、上記トランス2か
ら両溶接電極1a,1b間に溶接電流を供給すると、上
記被溶接部材Aにスポット溶接が施される。その後両溶
接電極1a,1bによる被溶接部材の挾持を解除し、溶
接電極1a,1bを次の溶接箇所に移動するため、上記
駆動シリンダ3を駆動して可動アーム20を上方に移動
させて両電極を若干開ける。
When a welding current is supplied from the transformer 2 between the welding electrodes 1a and 1b in this pressurized state, spot welding is performed on the member A to be welded. After that, the holding of the member to be welded by both the welding electrodes 1a and 1b is released and the welding electrodes 1a and 1b are moved to the next welding position. Therefore, the drive cylinder 3 is driven to move the movable arm 20 upward and Open the electrode slightly.

【0011】このように対向する溶接電極1a,1b間
が若干開いている状態で、被溶接部材Aを若干移動させ
て溶接電極1a,1bを次の溶接位置に合わせる。この
位置合わせの完了後、今度はシリンダ3の駆動により上
記可動フレーム20を下方に移動させると、上記上側溶
接電極1aが下側溶接電極1b上の被溶接部材Aと当接
し、所定の押圧力が加わった時点でシリンダの動きが停
止する。そしてこの状態で上記と同様トランス2から溶
接電極1a,1bに溶接電流を供給してスポット溶接を
行う。その後は上記動作を繰り返して順次スポット溶接
を行っていく。
While the welding electrodes 1a and 1b facing each other are slightly open, the member A to be welded is slightly moved to align the welding electrodes 1a and 1b with the next welding position. After the completion of this alignment, when the movable frame 20 is moved downward by driving the cylinder 3, the upper welding electrode 1a comes into contact with the member A to be welded on the lower welding electrode 1b, and a predetermined pressing force is applied. The cylinder stops moving when is added. Then, in this state, similarly to the above, the welding current is supplied from the transformer 2 to the welding electrodes 1a and 1b to perform spot welding. After that, the above operation is repeated to perform spot welding sequentially.

【0012】このようにして一応スポット溶接が完了し
た後、被溶接部材Aの他の部分を溶接する等で、被溶接
部材Aを上記両アーム10,20間から排出したり挿入
したりする場合は、図示しない駆動機構により上記可動
ブロック513,523をアーム中央側にスライドさせ
て後端支点を空圧シリンダ3側に近づける。この状態で
上記駆動シリンダ3のシリンダロッド3aを突出させる
と、可動アーム20と固定アーム10の先端側は大きく
開くこととなる。
In the case where the member A to be welded is discharged or inserted from between the arms 10 and 20 by welding the other portion of the member A to be welded after the spot welding is completed in this way. Is caused to slide the movable blocks 513, 523 to the arm center side by a drive mechanism (not shown) to bring the rear end fulcrum closer to the pneumatic cylinder 3 side. When the cylinder rod 3a of the drive cylinder 3 is projected in this state, the tip ends of the movable arm 20 and the fixed arm 10 are greatly opened.

【0013】この状態で被溶接部材Aを所望の溶接部分
が上下の溶接電極1a,1b間に位置するよう配置し直
す。そして上記可動ブロック513,523をフレーム
後端側の位置に戻すと、スポット溶接可能な状態とな
る。この際、被溶接部材Aの厚みや形状に変化があれ
ば、アジャスト機構504を、両溶接電極1a,1bが
垂直加圧状態となるよう調整しておく。そして上記と同
様スポット溶接を行う。
In this state, the member A to be welded is rearranged so that the desired welded portion is located between the upper and lower welding electrodes 1a and 1b. Then, when the movable blocks 513 and 523 are returned to the positions on the frame rear end side, spot welding becomes possible. At this time, if there is a change in the thickness or shape of the member A to be welded, the adjusting mechanism 504 is adjusted so that both welding electrodes 1a and 1b are in a vertically pressurized state. Then, spot welding is performed as described above.

【0014】なお上述したロボットハンド500では、
可動アーム20の駆動シリンダ3をアーム中央部分に配
置した構造のものを示したが、その他のロボットハンド
の構造として、図7に示すように可動アームの駆動シリ
ンダをアーム後端側に配置したスポット溶接用ロボット
ハンド600もある。
In the robot hand 500 described above,
Although the structure in which the drive cylinder 3 of the movable arm 20 is arranged in the central part of the arm is shown, as another structure of the robot hand, a spot in which the drive cylinder of the movable arm is arranged on the rear end side of the arm as shown in FIG. There is also a welding robot hand 600.

【0015】ここで図6と同一符号は上記ロボットハン
ド500のものと同一のものを示し、604は上記トラ
ンス2の背後に配置された、上記可動アーム30の支点
の高さ位置を調整するアジャスト機構で、これは螺子付
ロッド604aをその回動により没入可能に構成したも
のであり、該螺子付ロッド604aの先端には回動可能
に上記可動アーム30のフレーム32が支持されてい
る。また603は上記固定及び可動アーム10,30の
後端部間に配設され、上記可動アーム30を回動する駆
動シリンダで、これは支持ブラケット603bにより固
定側フレーム12の後端に揺動自在に支持されており、
またそのプッシュロッド603a先端が上記可動フレー
ム32の後端に軸支されている。
6 is the same as that of the robot hand 500, and 604 is an adjuster for adjusting the height position of the fulcrum of the movable arm 30 arranged behind the transformer 2. This is a mechanism in which the rod with screw 604a is configured to be retractable by its rotation, and the frame 32 of the movable arm 30 is rotatably supported at the tip of the rod with screw 604a. Reference numeral 603 denotes a drive cylinder that is disposed between the rear ends of the fixed and movable arms 10 and 30 and that rotates the movable arm 30. Is supported by
The tip of the push rod 603a is pivotally supported on the rear end of the movable frame 32.

【0016】この構造のロボットハンド600では、ア
ジャスト機構604により被溶接部材Aの厚みtに合わ
せて可動アームの高さ位置を調整し、上記上側及び下側
の溶接電極1a,1bの間に被溶接部材Aを挟んだ時、
上側溶接用電極1aによる加圧力が被溶接部材Aの圧接
面に垂直に働くようになっている。
In the robot hand 600 having this structure, the height position of the movable arm is adjusted by the adjusting mechanism 604 according to the thickness t of the member A to be welded, and the position between the upper and lower welding electrodes 1a and 1b is adjusted. When the welding member A is sandwiched,
The pressure applied by the upper welding electrode 1a acts perpendicularly to the pressure contact surface of the member A to be welded.

【0017】その他の溶接動作は上記ロボットハンド5
00とほぼ同一であるが、上下の溶接電極間を大きく開
く動作を、上記駆動シリンダ603のロッド603aの
没入量を大きくして行う点が上記ロボットハンドと異な
っている。
Other welding operations are performed by the robot hand 5 described above.
However, it is different from the robot hand in that the operation of greatly opening the upper and lower welding electrodes is performed by increasing the amount of immersion of the rod 603a of the drive cylinder 603.

【0018】ところが、上記のようなスポット溶接装置
500,600では、空圧シリンダ3,603より被溶
接部材Aの加圧を行っているため、加圧力は一定であ
り、例えば図8(b) のような電源からの出力溶接電流I
0 に対し、図8(a) の一点鎖線Pc で示す一定のエアー
加圧(加圧力P1 )を行うことにより実際の溶接電流I
1 ,つまり被溶接部材Aの圧接部分を流れる電流を得て
おり、この場合実際の溶接電流波形I1 の零点やその近
傍の電流小なる領域でも大なる加圧力P1 がかかり、こ
の部分の加圧力が非常に無駄であった。
However, in the spot welding devices 500 and 600 as described above, since the member A to be welded is pressurized by the pneumatic cylinders 3 and 603, the pressing force is constant. For example, as shown in FIG. Output welding current I from a power source such as
On the other hand, the actual welding current I is obtained by applying a constant air pressure (pressurizing force P 1 ) indicated by the alternate long and short dash line Pc in FIG.
1 , that is, the current flowing through the pressure-contacted portion of the member A to be welded is obtained, and in this case, a large pressing force P 1 is applied even at the zero point of the actual welding current waveform I 1 or a small current in the vicinity thereof. The pressure was very wasteful.

【0019】言い換えると、スポット溶接の加圧におい
ては、スポット溶接電流Iが正弦波形I1 である場合
は、これが最大Im となるとき(t=tm )に加圧力P
がP1であれば良好な溶接を行うことができ、スポット
溶接電流Iが0のときは加圧力Pも0でよく、理想的に
は点線のような加圧波形Ps が得られればよいというこ
とになるが、このような加圧制御は上記空圧シリンダで
は、シリンダの空気抵抗のために上記溶接電流の半サイ
クル毎の変化に追随できず、大まかな加圧制御しかでき
ないという欠点があった。
In other words, in the spot welding pressurization, when the spot welding current I has a sine waveform I 1 , when the maximum is I m (t = t m ), the applied pressure P is
If P 1 is P 1 , good welding can be performed, and when the spot welding current I is 0, the pressing force P may be 0, and ideally, a pressurizing waveform Ps like a dotted line should be obtained. However, such a pressurization control has a drawback in that the pneumatic cylinder cannot follow the change of the welding current every half cycle due to the air resistance of the cylinder, and only a rough pressurization control can be performed. It was

【0020】そこで、本件発明者等はこのような点を改
良した装置として、溶接電流I1 と同じ波形の加圧力に
より被溶接部材Aを加圧するようにした、パワーのロス
がなく効率的なスポット溶接装置をすでに開発してい
る。
Therefore, the inventors of the present invention, as a device improving such a point, pressurize the member A to be welded by the pressing force having the same waveform as the welding current I 1. There is no loss of power and is efficient. Spot welding equipment has already been developed.

【0021】図9(a) ,(b) はこのような構成のスポッ
ト溶接装置を説明するための図であり、この装置は、機
械的な構造部分は上記図6に示すスポット溶接装置と同
一構成となっている。図において、700は上記スポッ
ト溶接装置で、単相交流電源701、その出力を変圧す
る変圧器703、及び上記単相交流電源701と変圧器
703との間に挿入されたオン・オフスイッチ回路70
2からなる電源部720と、被溶接部材Aを圧接挟持す
るための上下一対の溶接電極1a,1b、及び上側の溶
接電極1aを電磁吸引力による加圧力で下側の溶接電極
側に押圧する電磁力発生機構740を有するスポット溶
接部730とから構成されている。ここで上記変圧器7
03の鉄芯703aの1次側には1次側コイル713
が、2次側には第1の2次コイル723aに加えて第2
の2次コイル723bが巻回されている。
FIGS. 9 (a) and 9 (b) are views for explaining a spot welding apparatus having such a structure. This apparatus has the same mechanical structure as that of the spot welding apparatus shown in FIG. It is composed. In the figure, 700 is the spot welding device, a single-phase AC power supply 701, a transformer 703 for transforming the output thereof, and an on / off switch circuit 70 inserted between the single-phase AC power supply 701 and the transformer 703.
The power source unit 720 composed of two, the pair of upper and lower welding electrodes 1a and 1b for sandwiching the member A to be welded under pressure, and the upper welding electrode 1a are pressed to the lower welding electrode side by the pressing force by the electromagnetic attraction force. The spot welding portion 730 has an electromagnetic force generating mechanism 740. Here, the transformer 7
No. 03 iron core 703a has a primary coil 713 on the primary side.
However, on the secondary side, in addition to the first secondary coil 723a,
The secondary coil 723b is wound.

【0022】また上記電磁力発生機構740は、励磁コ
イル741aが第2の2次コイル723bに接続された
電磁石741、該電磁石741の接触片741b、及び
該接触片741bの上下動によって支点743を中心に
下上動せられる部材742からなる。ここで、上記1次
側コイル713は記スイッチ回路702を介して単相交
流電源701に接続されている。なお、ここでは上記励
磁コイル741aは、変圧器703の鉄芯703aに付
加装着した第2の2次コイル723bに接続している
が、上記励磁コイル741aを第1の2次コイル723
aに溶接電極1a,1bと並列となるよう接続し、電磁
石741を溶接トランス703の2次側電圧により駆動
するようにしてもよい。
Further, in the electromagnetic force generating mechanism 740, the exciting coil 741a is connected to the second secondary coil 723b, the electromagnet 741, the contact piece 741b of the electromagnet 741, and the fulcrum 743 is moved vertically by the contact piece 741b. It is composed of a member 742 that can be moved downward and upward to the center. Here, the primary coil 713 is connected to the single-phase AC power supply 701 via the switch circuit 702. The exciting coil 741a is connected to the second secondary coil 723b additionally attached to the iron core 703a of the transformer 703, but the exciting coil 741a is connected to the first secondary coil 723.
It may be connected to a in parallel with the welding electrodes 1a and 1b, and the electromagnet 741 may be driven by the secondary voltage of the welding transformer 703.

【0023】次に動作について説明する。このような構
成のスポット溶接装置では、スポット溶接は、両溶接電
極により被溶接部材Aを挟持し、この状態で上記スイッ
チ回路702によりトランス703から溶接電流を溶接
電極1a,1bに供給する。この時、電磁石741の励
磁コイル741aが溶接トランス703の第2の2次コ
イル723bに接続されているため、電磁石741によ
る被溶接部材Aの加圧は、第1の2次コイル723aに
よる溶接電流I1 と同じ波形Ps の加圧力により行われ
ることとなり、スポット溶接を加圧パワーのロスなく効
率的に行うことができる。
Next, the operation will be described. In the spot welding apparatus having such a configuration, in the spot welding, the member A to be welded is sandwiched by both welding electrodes, and in this state, the switch circuit 702 supplies the welding current from the transformer 703 to the welding electrodes 1a and 1b. At this time, since the exciting coil 741a of the electromagnet 741 is connected to the second secondary coil 723b of the welding transformer 703, the pressure of the member A to be welded by the electromagnet 741 is applied to the welding current of the first secondary coil 723a. Since the welding is performed by the pressing force having the same waveform Ps as that of I 1 , spot welding can be efficiently performed without loss of pressurizing power.

【0024】ところがこのように溶接電流の印加と同時
にこれと同期した電極加圧を行うスポット溶接装置70
0では、スポット溶接電流I1 と加圧波形PS とが完全
に同期しているときはよいが、両者の同期がずれたと
き、電流が小さくとも加圧力が零では抵抗が大きくなる
ので、スパークの発生により被溶接部材や電極に穴があ
くこともある。このためこの装置では図8に示すように
さらにアーム駆動シリンダの空圧または油圧による一定
加圧PC0(加圧力P0 )を溶接電極1a,1bに与え、
この一定加圧PC0に、上記溶接電流I1 と同期した加圧
S が重畳した振動加圧が得られるようにしており、こ
れによって上記被溶接部材や電極を破損の恐れをなくし
ている。
However, as described above, the spot welding apparatus 70 for simultaneously applying the welding current and pressing the electrodes in synchronism therewith
At 0, it is preferable that the spot welding current I 1 and the pressurizing waveform P S are completely synchronized, but when the two are out of synchronization, the resistance increases when the applied pressure is zero even if the current is small. Occurrence of sparks may cause holes in the member to be welded or the electrode. Therefore, in this apparatus, as shown in FIG. 8, a constant pressure P C0 (pressurizing force P 0 ) by the pneumatic or hydraulic pressure of the arm driving cylinder is further applied to the welding electrodes 1a and 1b.
The constant pressure P C0 is combined with the pressure P S synchronized with the welding current I 1 so as to obtain an oscillating pressure, thereby eliminating the risk of damaging the member to be welded and the electrode. ..

【0025】つまりこのスポット溶接装置700では、
被溶接部材Aの圧接を、空圧シリンダによる一定加圧P
c (加圧力P0 ) と、電磁石の吸引力による上記溶接電
流I 1 と同期した振動加圧力Ps とを重畳して行ってい
るため、振動加圧力が0の時でも、加圧力が0になるこ
とはなく、このためスポット溶接電流I1 と加圧波形P
s との同期がずれても、加圧力の極端な低下がないた
め、接触部分の抵抗値の増加によるスパークの発生等は
なく、被溶接部材や溶接電極に穴があくのを回避でき、
上記被溶接部材や溶接電極の破損の恐れがない。また、
スポット溶接においては加圧があると逆に発熱しにく
く、溶接熱I2 Rは加圧力が大のところでは小となる
が、この装置700では加圧力は溶接電流が印加されて
いない状態では空圧シリンダによる加圧のみで小である
ので、通電初期の発熱が増大し、良好なスポット溶接が
得られる。そしてこれにより、以前は不可能であったA
l,銅,チタン等のスポット溶接も可能となった。
That is, in this spot welding apparatus 700,
The constant pressure P of the pneumatic cylinder is applied to the welding of the member A to be welded.
c (Pressure force P0) And the above welding voltage due to the attraction force of the electromagnet.
Flow I 1And the vibration force Ps synchronized with
Therefore, even if the vibration pressure is 0, the pressure will be 0.
And therefore the spot welding current I1And pressure waveform P
Even if the synchronization with s is lost, there is no drastic decrease in the applied pressure.
Therefore, the occurrence of sparks due to the increase in the resistance value of the contact part
Without, it is possible to avoid making holes in the parts to be welded and welding electrodes,
There is no risk of damage to the above-mentioned members to be welded or welding electrodes. Also,
In spot welding, if pressure is applied, it does not easily generate heat.
Welding heat I2R becomes small when the pressure is large
However, with this device 700, the welding current is applied as the pressing force.
When not in use, only small pressure is applied by the pneumatic cylinder.
Therefore, the heat generation at the beginning of energization increases and good spot welding can be performed.
can get. And this made it impossible before
Spot welding of 1, copper, titanium, etc. is also possible.

【0026】図9(b) は上記図9(a) の装置700の変
形例を示し、図中800はこの変形例のスポット溶接装
置で、この装置では、溶接トランス803の鉄芯803
aの1次側に、第1及び第2の1次側コイル713a,
713bを巻回し、上記第2の1次側コイル713bを
電磁石741の励磁コイル741aに接続して、電磁石
741をトランスの1次側電流により駆動するようにし
ている点が上記装置と異なっている。
FIG. 9 (b) shows a modified example of the apparatus 700 of FIG. 9 (a), in which 800 is a spot welding apparatus of this modified example, in which the iron core 803 of the welding transformer 803 is used.
a on the primary side of the first and second primary side coils 713a,
713b is wound, and the second primary side coil 713b is connected to the exciting coil 741a of the electromagnet 741 so that the electromagnet 741 is driven by the primary side current of the transformer. .

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スポット溶接装置の加圧制御にはまだまだ多くの問題や
改良すべき点があり、また実際の溶接作業は熟練した作
業者の技能に頼る部分が多い。以下まず、スポット溶接
の加圧制御を実現するための具体的構成における短所及
び長所を詳しく説明する。
However, there are still many problems and points to be improved in the pressure control of the conventional spot welding apparatus, and the actual welding work depends on the skill of a skilled worker. Many. First, the disadvantages and merits of a specific configuration for realizing the pressure control of spot welding will be described in detail.

【0028】例えば、図9(a) に示すように溶接電極に
よる被溶接部材Aの圧接力を発生するのに電磁石741
を用い、これを溶接トランス703の2次側出力により
駆動するようにすると、圧接力発生のための回路構成は
交流であるため簡単で、また熟練した作業者の場合、電
磁石の振動音の大きさにより加圧の強さが分かるという
良い側面もあるが、騒音が大きく、また電磁石741の
鉄芯に珪素鋼板が必要であるという問題がある。また図
9(b) に示すように電磁石741を上記溶接トランス8
03の1次側入力により駆動する方法もあるが、この場
合感電のおそれがあるので図9(a) に示す方法の方がよ
い。さらに図9(a) の方法において第2の電磁コイル7
23bを省略して第1の電磁コイル723aに電磁コイ
ル741aを接続してもよい。
For example, as shown in FIG. 9 (a), an electromagnet 741 is used to generate the pressure contact force of the member A to be welded by the welding electrode.
If this is driven by the secondary side output of the welding transformer 703, the circuit configuration for generating the pressure contact force is AC because it is simple, and in the case of a skilled worker, the vibration noise of the electromagnet is loud. Although there is a good aspect that the strength of the pressurization can be known, the problem is that the noise is large and a silicon steel plate is necessary for the iron core of the electromagnet 741. Further, as shown in FIG. 9 (b), the electromagnet 741 is connected to the welding transformer 8 as described above.
There is also a method of driving by the primary side input of No. 03, but in this case there is a risk of electric shock, so the method shown in FIG. 9 (a) is preferable. Further, in the method of FIG. 9 (a), the second electromagnetic coil 7
23b may be omitted and the electromagnetic coil 741a may be connected to the first electromagnetic coil 723a.

【0029】また電磁石を直流により駆動するようにす
れば、騒音は小さくなるが、整流回路や平滑回路を付加
する必要があり、その分装置の価格が高くなってしま
う。なお、電磁石を駆動する直流電流は、2次側溶接電
流を全波整流するだけで、平滑する必要がない場合もあ
る。この直流電流は長所もあるが、図8で示した溶接電
流の波形に応じて適切な振動加圧がかけられる方式の方
が好ましい。
If the electromagnet is driven by direct current, noise will be reduced, but a rectifier circuit and a smoothing circuit must be added, which increases the cost of the device. In some cases, the direct current for driving the electromagnet may only be full-wave rectified for the secondary welding current and may not need to be smoothed. Although this DC current has advantages, it is preferable to employ a method in which appropriate vibration pressure is applied according to the waveform of the welding current shown in FIG.

【0030】また上記のように溶接アームにトランスを
搭載したスポット溶接装置、いわゆるガントラが小さい
場合には、例えば図10(a) に示すように上記スポット
溶接装置500に電磁石741を搭載したものでは、電
磁加圧力は30kg〜60kgで、可動アーム20の電
磁石741の駆動によるストロークt1 は最大3mm〜
0.1mm程度である。
Further, when the spot welding apparatus having the transformer mounted on the welding arm as described above, that is, when the so-called gantry is small, in the case where the electromagnet 741 is mounted on the spot welding apparatus 500 as shown in FIG. 10A, for example, The electromagnetic pressure is 30 kg to 60 kg, and the stroke t 1 by driving the electromagnet 741 of the movable arm 20 is 3 mm at maximum.
It is about 0.1 mm.

【0031】また図10(b) に示すようにバネ部材75
0を介して可動アーム20を引張るようにすれば、電磁
石741の駆動により上記バネ部材750が一点鎖線で
示すように変形することとなり、この場合可動アーム2
0の電磁石741の駆動によるストロークt1 は0でよ
い。また空圧シリンダ3による加圧力に電磁石741に
よる加圧力を重畳する場合は、空圧シリンダによる本加
圧は50kg〜100kg程度とし、また空圧シリンダ
の駆動による可動アームのストロークは40mm〜20
mm程度とすればよい。そして上記本加圧が50kg位
となった時電磁石に通電を始め、電磁石加圧を重畳す
る。こうすれば20ないし30パーセント程度同一溶接
電流で溶接能力が向上する。
Further, as shown in FIG. 10 (b), the spring member 75
If the movable arm 20 is pulled through 0, the spring member 750 is deformed as shown by the alternate long and short dash line by driving the electromagnet 741. In this case, the movable arm 2
The stroke t 1 by driving the electromagnet 741 of 0 may be 0. When the pressure applied by the electromagnet 741 is superimposed on the pressure applied by the pneumatic cylinder 3, the main pressure applied by the pneumatic cylinder is about 50 kg to 100 kg, and the stroke of the movable arm driven by the pneumatic cylinder is 40 mm-20.
It may be about mm. Then, when the main pressurization reaches about 50 kg, the electromagnet is energized to superimpose the electromagnet pressurization. In this way, the welding ability is improved with the same welding current by about 20 to 30%.

【0032】さらに図11に示すように電磁石745を
溶接トランス2の1次側に配置すれば、上記溶接アーム
20の押上げによる加圧となり、またこのときは溶接ト
ランス2の2次側懐、つまり溶接トランス2から溶接電
極1a,1bまでのスペースには構造物が配置されない
こととなり、この部分でのリアクタンスによるロスは少
なくなる。この場合は、電磁石745による加圧は可動
アーム20の押上げにより行われるため、電磁石とし
て、その本体745aの支点部分745a1 に、バネ部
材750を押圧する押圧部材745cを一端に有する揺
動片745bを揺動自在に取付け、上記揺動片745c
の他端を吸着片745eにより吸着するようにしたもの
を用い、しかもこの電磁石745を可動ブロック513
上に高さ調整可能な架台746を介して配置する。そし
てまた、この装置は上記空圧シリンダ3の駆動により可
動アーム20の後端が下降して上記電磁石745の押圧
部材745cがバネ部材750と電磁石筐体745aの
上面745dとの間に挟まれることにより、バネ部材の
反発力が溶接電極の加圧として被溶接部材Aに印加され
るようになっている。
Further, if the electromagnet 745 is arranged on the primary side of the welding transformer 2 as shown in FIG. 11, pressure is applied by pushing up the welding arm 20, and at this time, the secondary side pocket of the welding transformer 2 is That is, the structure is not arranged in the space from the welding transformer 2 to the welding electrodes 1a and 1b, and the loss due to the reactance in this portion is reduced. In this case, since the pressurization by the electromagnet 745 is performed by pushing up the movable arm 20, a swinging piece having a pressing member 745c for pressing the spring member 750 at one end is provided as the electromagnet on the fulcrum portion 745a 1 of the main body 745a. 745b is swingably attached, and the swing piece 745c is attached.
Of the movable block 513 is used.
It is arranged via a height adjustable pedestal 746. Further, in this device, the rear end of the movable arm 20 is lowered by the driving of the pneumatic cylinder 3, and the pressing member 745c of the electromagnet 745 is sandwiched between the spring member 750 and the upper surface 745d of the electromagnet housing 745a. Thus, the repulsive force of the spring member is applied to the member A to be welded as a pressure applied to the welding electrode.

【0033】この場合は、空圧シリンダ3の駆動により
溶接電極1a,1bが被溶接部材Aを挟持し、可動アー
ム20の後端が下降して押圧部材745cとバネ部材7
50との接触による該バネ部材の変形により反発力が3
0kg位となった時、電磁石745への通電を始め、電
磁加圧力を重畳するとよい。こうすれば上記の場合と同
様10ないし20パーセント作業性が延びる。
In this case, the welding electrodes 1a and 1b sandwich the member A to be welded by driving the pneumatic cylinder 3, the rear end of the movable arm 20 descends, and the pressing member 745c and the spring member 7 are moved.
The repulsive force is 3 due to the deformation of the spring member due to the contact with 50.
When the weight reaches about 0 kg, it is preferable to start energizing the electromagnet 745 and superimpose electromagnetic pressure. This increases workability by 10 to 20% as in the above case.

【0034】また、被溶接部材Aの排出,挿入の際に
は、上記可動ブロック513及び523のスライドによ
り可動アーム20の後部支点をシリンダによる中央の押
上げ力点の近くに移動させるようにすれば、可動アーム
の溶接電極の変移スピードを速くすることができる。
When the member A to be welded is discharged and inserted, the rear fulcrum of the movable arm 20 is moved near the central pushing force point of the cylinder by sliding the movable blocks 513 and 523. , The moving speed of the welding electrode of the movable arm can be increased.

【0035】次に、溶接の品質を決定するナゲット,つ
まりスポット溶融部分の良,不良を、ナゲットの熱膨張
と電磁加圧力の変化との関係から把握する方法について
説明する。上記ナゲットの熱膨張があると、電磁石がよ
り有効に働く、つまり可動アーム20が持ち上げられる
こととなって電磁石741によるバネ部材750の撓み
がさらに増大することとなり、これにより逆にナゲット
の形成状況を知ることができる。
Next, a method of grasping the goodness or badness of the nugget that determines the welding quality, that is, the spot melting portion, from the relationship between the thermal expansion of the nugget and the change of the electromagnetic pressing force will be described. When the nugget has thermal expansion, the electromagnet works more effectively, that is, the movable arm 20 is lifted, and the flexure of the spring member 750 by the electromagnet 741 is further increased. You can know.

【0036】まず溶接電流が交流である場合について説
明する。この場合ナゲットの膨張によるバネ部材の加圧
力増大を測ってナゲット発生の状況をチェックし、半サ
イクル毎の加圧変化により半サイクル毎のナゲット状況
を知ることができる。
First, the case where the welding current is alternating current will be described. In this case, it is possible to check the state of nugget generation by measuring the increase in the pressing force of the spring member due to the expansion of the nugget, and to know the state of nugget every half cycle by the change in pressure every half cycle.

【0037】ここで具体的な加圧力の測定方法として、
溶接電極そのものの変移から加圧力の変化を捉える方法
を採用すると、図5に示すスポット溶接装置のように溶
接電極を空圧シリンダ403のロッドにより直接加圧す
るようにしたものでは、交流の溶接電流によりナゲット
に半サイクル毎の発熱膨張の変化が生じているにもかか
わらず、これを正確に把握することができない。つまり
シリンダーの空気抵抗ために可動アーム402がナゲッ
トの半サイクル毎の膨張変化に追随できず、大まかなナ
ゲット形成状況しか把握することができない。
Here, as a concrete measuring method of the pressing force,
If a method of catching the change of the pressing force from the change of the welding electrode itself is adopted, in the case where the welding electrode is directly pressurized by the rod of the pneumatic cylinder 403 as in the spot welding apparatus shown in FIG. Therefore, although the nugget undergoes a change in heat expansion every half cycle, it cannot be accurately grasped. That is, due to the air resistance of the cylinder, the movable arm 402 cannot follow the expansion change in each half cycle of the nugget, and only the rough nugget formation state can be grasped.

【0038】これに対して、図10及び図11のスポッ
ト溶接装置のように溶接電極の加圧に電磁力及びアーム
やバネの変形反発力を用いている場合は、空圧シリンダ
ーにおける空気抵抗のように溶接電極の変移を抑える要
素がなく、ナゲットの半サイクル毎の膨張の形跡を正確
に捕まえることができる。
On the other hand, when the electromagnetic force and the deformation repulsive force of the arm or spring are used to press the welding electrode as in the spot welding apparatus of FIGS. 10 and 11, the air resistance of the pneumatic cylinder is reduced. As described above, there is no element for suppressing the displacement of the welding electrode, and the trace of expansion of the nugget every half cycle can be accurately captured.

【0039】また上記電磁石の駆動電源として、交流に
変えて、交流を全波整流した脈流を用いても上記交流の
場合と同様に半サイクル毎にナゲットの動きを知ること
ができる。
Further, even if the pulsating current obtained by full-wave rectifying the alternating current is used as the driving power source for the electromagnet, the movement of the nugget can be known every half cycle as in the case of the alternating current.

【0040】次に溶接電流が直流の場合について説明す
る。この場合、ナゲットの半サイクル毎の膨張変化はな
いが、図5のように溶接電極1aのホルダ411を空圧
シリンダ403のロッドにより直接加圧するようにした
ものでは、ナゲットの急膨張時に空圧シリンダの空気抵
抗が働き、シリンダロッドの変移が遅れることとなり、
実際のナゲット膨張変化と、溶接電極自体の変移とは若
干異なる。
Next, the case where the welding current is DC will be described. In this case, the expansion of the nugget does not change every half cycle, but in the case where the holder 411 of the welding electrode 1a is directly pressurized by the rod of the pneumatic cylinder 403 as shown in FIG. Cylinder air resistance works, delaying the cylinder rod displacement.
The actual change in nugget expansion and the change in the welding electrode itself are slightly different.

【0041】即ち、ナゲットが膨張するにもかかわらず
溶接電極1aがほとんど変移しないため、電極が被溶接
部材Aを強く加圧することとなり、加圧定性の条件,つ
まり加圧力の変化に対して一律に決まっている電極変移
に複雑な加圧増大による誤差が生ずる。このため正確な
ナゲット形成状況を知るためには、実際の電極変移から
真の加圧増加分を計算しなければならない。
That is, since the welding electrode 1a hardly changes despite the expansion of the nugget, the electrode strongly presses the member A to be welded. An error occurs due to a complicated increase in pressure when the electrode displacement is fixed to. Therefore, in order to know the exact nugget formation situation, the true increase in pressure must be calculated from the actual electrode displacement.

【0042】これに対し、図10や図11に示すよう
に、可動アーム20の後端部を支点とし、可動アームの
中央部位を力点としてシリンダロッド3aにより回動す
るようにしたものでは、図5のように溶接電極1aのホ
ルダを空圧シリンダ403のロッドにより直接圧接する
ようにした装置とは異なり、可動アーム20の後方支点
を微小な上下動が可能な構造としておくことにより、空
圧シリンダロッドの動きはなくともナゲットの膨張によ
る溶接電極の変移を可動アーム20の後方支点の変移と
して捉えることができ、加圧力の変化を正確に把握する
ことができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 10 and 11, when the rear end of the movable arm 20 is used as a fulcrum and the central portion of the movable arm is used as a force point to rotate by the cylinder rod 3a, Unlike the device in which the holder of the welding electrode 1a is directly pressed by the rod of the pneumatic cylinder 403 as shown in FIG. 5, the rear fulcrum of the movable arm 20 is structured to be capable of minute vertical movement, Even if the cylinder rod does not move, the displacement of the welding electrode due to the expansion of the nugget can be regarded as the displacement of the rear fulcrum of the movable arm 20, and the change in the pressing force can be accurately grasped.

【0043】このように可動アームの後方支点の変移に
より溶接電極の加圧力を捉える方式では、溶接電極の加
圧を電磁石により行うものに限らず、図6のスポット溶
接装置のように電磁石による加圧機構を持たない形式で
も、ナゲット形式による膨張変化から加圧力の変化を正
確に読み取ることができる。即ち、シリンダーに電極を
剛性的に直結したものに比べ、シリンダロッドと可動ア
ームの中央部位とを接続した構造にすれば、その接続点
を支点として可動アームの後方支点の動きから加圧力の
変化を読みとることができる。この場合図12(a) 〜
(c) に示すようにナゲットNの形成が刻々と正確に把握
できて溶接の合否を判定することができる。
As described above, in the system in which the pressure applied to the welding electrode is detected by the displacement of the rear fulcrum of the movable arm, the pressure applied to the welding electrode is not limited to the one applied by the electromagnet, but the application by the electromagnet as in the spot welding apparatus in FIG. 6 is performed. Even with a type that does not have a pressure mechanism, it is possible to accurately read the change in the pressing force from the expansion change due to the nugget type. In other words, compared with a structure in which an electrode is rigidly directly connected to a cylinder, if the structure in which the cylinder rod and the central portion of the movable arm are connected is used, the connecting point serves as a fulcrum and the change in the applied pressure from the movement of the rear fulcrum of the movable arm. Can be read. In this case, Fig. 12 (a)-
As shown in (c), the formation of the nugget N can be accurately grasped moment by moment and the success or failure of welding can be judged.

【0044】しかしながらこの場合上記ナゲットの形成
による膨張により溶接電極は押し上げられるが、一方被
溶接部材Aの軟化により溶接電極は下がろうとし、この
ナゲット部分の軟化はナゲット形成による電極押上げ作
用に対しマイナスに働く。言い換えると、加圧上昇によ
る電極降下(−)作用と母材軟化による電極下降(−)
とが重なって、熱膨張による電極上昇(+)をさまたげ
ているので、ナゲット膨張をあまり正確に読みとれない
場合があり、加圧力の読み取り誤差が大きい場合があ
る。
However, in this case, the welding electrode is pushed up due to the expansion due to the formation of the nugget, while the welding electrode tends to go down due to the softening of the member A to be welded. It works negatively. In other words, the electrode lowering (-) action due to increased pressure and the electrode lowering (-) due to softening of the base material
Since and overlap with each other to prevent the electrode rise (+) due to thermal expansion, the nugget expansion may not be read accurately, and the reading error of the pressing force may be large.

【0045】これを解決するためには、溶接電極の変移
でなく加圧力を直接測定するようにしなければならず、
例えば加圧力の測定に圧電素子等を用いることにより、
より正確にしかも刻々にナゲットの形成を知ることがで
きる。
In order to solve this, it is necessary to directly measure the applied pressure, not the displacement of the welding electrode,
For example, by using a piezoelectric element or the like to measure the applied pressure,
It is possible to know the formation of the nugget more accurately and moment by moment.

【0046】図6や図7に示すロボットハンドでは、可
動アーム20をその中央部位を力点とし後端部を支点と
して支持しているため、剛体設計は可動アーム20と固
定アーム10のみでよく、筐体等の剛性を高く設計する
必要がなく、小型軽量に有利である。またナゲット形成
を溶接電極の変移により読み出す場合、可動アーム先端
の溶接電極の変移をテコの原理で可動アーム後端の変移
として読み出すこともできる。さらに図6や図7のロボ
ットハンドでは、図5の溶接装置400のように上下の
溶接電極を噛み合わせるための特に剛性が必要とされる
あご、つまり溶接装置本体に上下摺動自在に可動アーム
402を取付けた構造を有していないので、構造力学的
に優れた構造となっている。
In the robot hand shown in FIGS. 6 and 7, since the movable arm 20 is supported with the central portion as a force point and the rear end portion as a fulcrum, only the movable arm 20 and the fixed arm 10 need to be rigidly designed. There is no need to design the housing with high rigidity, which is advantageous for small size and light weight. When the nugget formation is read out by the displacement of the welding electrode, the displacement of the welding electrode at the tip of the movable arm can be read out as the displacement at the rear end of the movable arm according to the principle of leverage. Further, in the robot hand shown in FIGS. 6 and 7, a jaw that requires particularly high rigidity for engaging the upper and lower welding electrodes like the welding device 400 in FIG. 5, that is, a movable arm that is vertically slidable on the welding device main body. Since it does not have a structure to which the 402 is attached, the structure is excellent in structural mechanics.

【0047】さらに図5の装置400では、空圧シリン
ダ403による振動加圧を装置本体で受けることとなる
ので、強力な剛体設計が必要であるが、図10や図11
のロボットハンド500では加圧力が直に電極にかか
り、電磁石による振動加圧は、筐体機構(あご)にかか
らず、シリンダ力点が中央部位にありこれを支点として
揺動する可動アーム20にかかるだけである。従って空
圧シリンダや電磁石等の部品の取付部に振動吸収材を取
付けて、容易に振動吸収を行うことができる。
Further, in the apparatus 400 of FIG. 5, since the apparatus body receives the vibration pressurization by the pneumatic cylinder 403, a strong rigid body design is required.
In the robot hand 500, the pressing force is directly applied to the electrode, and the vibration pressurization by the electromagnet is not applied to the casing mechanism (jaw), but is applied to the movable arm 20 which has the cylinder force point at the central portion and swings around this at the fulcrum. It only takes. Therefore, it is possible to easily absorb the vibration by attaching the vibration absorbing material to the attachment portion of the parts such as the pneumatic cylinder and the electromagnet.

【0048】また図10や図11の装置500では空圧
シリンダ3により溶接電極1aをこれが被溶接部材Aに
接触する位置まで移動させるので、上記溶接電極1aを
電磁石741が有効に吸引力を発揮する程度の距離に位
置決めすることができる。また図10(a) の装置のよう
に加圧力をバネ部材によるものに代えて、可動アーム自
体の弾性変形力とすることができる。この場合可動アー
ムが撓んで電磁石がくっついたときはたわみ分の弾性変
形力が加圧力として溶接電極間にかかることになる。
Further, in the apparatus 500 of FIGS. 10 and 11, the welding electrode 1a is moved by the pneumatic cylinder 3 to the position where it comes into contact with the member A to be welded. It can be positioned at a distance that does. Further, as in the device of FIG. 10 (a), the pressing force may be replaced by the spring member, and the elastic deformation force of the movable arm itself may be used. In this case, when the movable arm bends and the electromagnet sticks, the elastic deformation force of the flexure is applied between the welding electrodes as a pressing force.

【0049】ここでナゲットが形成され熱膨張で溶接電
極が押し上げられたときは、この押上げ力は電磁石が離
れる方向に働くが、この状態でも電磁石がくっついてお
れば、その押上げ力の分だけ加圧力が増加することとな
る。この押上げ力による加圧増大は、溶接電流が交流で
ある場合鍛圧が半サイクル毎に働き、かつナゲットが充
分できあがる頃にも鍛圧が加えられたと同じ効力を上げ
る。この電磁石741による加圧は、空圧シリンダ3に
よる、溶接電流が増大しても一定な加圧とは異なり、溶
接電流の増加により加圧も振動鍛圧力も増大する。
When the nugget is formed and the welding electrode is pushed up due to thermal expansion, this pushing force acts in the direction in which the electromagnet separates. Only the pressure will increase. This increase in pressure due to the pushing force exerts the same effect as when the forging pressure is applied even when the nugget is sufficiently completed, when the forging pressure works every half cycle when the welding current is alternating current. The pressurization by the electromagnet 741 is different from the constant pressurization by the pneumatic cylinder 3 even when the welding current is increased, and the pressurization and the vibration forging pressure are increased by the increase of the welding current.

【0050】また例えば図10(a) のスポット溶接装置
500では、空圧シリンダ3の駆動による可動アーム2
0の中央部位(空圧支点)が上昇する時、可動アーム2
0の後方支点は逆に押し下げられるようになるが、この
とき後方支点には余り力がかからないため、空圧支点の
近くに後方支点をもってきてもよく、溶接電極間に被溶
接部材Aを配置する際には、ストロークを大きく上げら
れる。つまり例えばカム機構により可動アームの引上げ
と同時に上記支点間距離を縮める。そして可動アーム先
端が充分上がったとき、被溶接部材(母材)を電極間に
入れる。被溶接部材Aがスポット位置に配置された時、
空圧シリンダにより溶接電極降下させると同時に、上記
支点間距離を拡げる。
Further, for example, in the spot welding apparatus 500 of FIG. 10 (a), the movable arm 2 is driven by driving the pneumatic cylinder 3.
When the central part of 0 (pneumatic fulcrum) rises, the movable arm 2
The rear fulcrum of 0 will be pushed down in reverse, but at this time there is little force applied to the rear fulcrum, so a rear fulcrum may be provided near the pneumatic fulcrum, and the welded member A is placed between the welding electrodes. When you do, you can greatly increase the stroke. That is, for example, the cam mechanism reduces the distance between the fulcrums at the same time as the movable arm is pulled up. Then, when the tip of the movable arm is sufficiently raised, the member to be welded (base material) is inserted between the electrodes. When the welded member A is placed at the spot position,
The pneumatic electrode lowers the welding electrode and at the same time widens the distance between the fulcrums.

【0051】上下の溶接電極が被溶接部材Aに接触し、
これに加圧がかかると、このとき可動アーム後端は、電
磁石の駆動による可動アームのストロークt1 (電磁石
のギャップ)が3ミリ前後となる程度の高さ位置となっ
ている。この電磁石のギャップは可動アーム腕のたわみ
係数によって異なる。その後電磁石741に通電する。
The upper and lower welding electrodes come into contact with the member A to be welded,
When pressure is applied to this, at this time, the rear end of the movable arm is at a height position such that the stroke t 1 (gap of the electromagnet) of the movable arm due to the driving of the electromagnet is about 3 mm. The gap of this electromagnet depends on the deflection coefficient of the movable arm arm. After that, the electromagnet 741 is energized.

【0052】また溶接電極の固定時に電極変移測定用加
圧メーターを取付けておき、溶接中の加圧力の変化をデ
ーターとしてとる。そしてそのデータに基づいて加圧制
御を行うことにより合格率を上げることができる。
Further, a pressure meter for measuring electrode displacement is attached at the time of fixing the welding electrode, and the change in the pressing force during welding is taken as data. The pass rate can be increased by controlling the pressure based on the data.

【0053】以下電磁石方式による加圧制御の長所を空
圧方式と対比させて説明する。まず電磁石方式による加
圧制御では、溶接電圧が下がったとき、加圧力も下げら
れるため、より効果が大きい。一方空圧方式では、電圧
の変化に対して無関係な加圧がかかり、電流の0または
小さい時でも不必要に大きな加圧がかかりI2Rの発熱
が少なくなり、また空気圧による空気の出し入れの性質
上エアー加圧がおくれるので精密な加圧制御ができず、
加圧が少ないときに、逆に電流の大きい状態があり、こ
のときはスパークしたり、ナゲットにすができたりして
溶接不良となる。逆に電流上昇をキャッチして加圧を上
げたとき、数サイクルのずれがあって電流が減少してい
るときもある。このとき溶接強度不足(ナゲット形成不
足)となる。従って、電磁加圧方式では、従来、不良で
ラインを止めていたものを、止めずに合格域にもってゆ
くことができる。
The advantages of the pressurization control by the electromagnet system will be described below in comparison with the pneumatic system. First, the pressurization control by the electromagnet method is more effective because the applied pressure can be lowered when the welding voltage is lowered. On the other hand, in the pneumatic system, pressurization irrelevant to changes in voltage is applied, unnecessarily large pressurization is applied even when the current is 0 or small, and the heat generation of I 2 R is reduced. Since air pressure is delayed by nature, precise pressure control cannot be performed,
On the contrary, when the pressurization is small, there is a state in which the current is large, and at this time, welding is defective due to sparking or the nugget being able to be cleaned. On the contrary, when the increase in current is caught and the pressurization is increased, there are times when the current is decreasing due to a gap of several cycles. At this time, the welding strength is insufficient (nugget formation is insufficient). Therefore, in the electromagnetic pressurization method, it is possible to bring a line that has been stopped due to a defect in the past into a pass range without stopping it.

【0054】また、エアー加圧式の場合、ナゲットの大
きさを電極変移方式でキャッチし、所定位置に達したと
き通電を止めると、急に冷却して収縮現象が起こり瞬間
強弱ではあるが加圧不足が発生する。このときは逆に鍛
圧がほしいときである。しかし、鍛圧をかける機構を設
けると装置が複雑となり高価な溶接となる。一方、電磁
加圧式のときは、図9(b) のように電磁石を溶接トラン
スの1次側電流により駆動しているもの(1次側別回路
稼動)では、溶接電流停止の瞬間に電磁石が強力な通電
が行われ、これにより鍛圧をかけることができる。この
鍛圧は、図10のような可動アームを有するものでは、
筐体に加圧荷重をかけず、可動アームの後端部と先端部
の構造が簡単で剛性の高い部分にかかるので、全体とし
て小形軽量で、しかも鍛圧の大きさを品物、材質、形状
によって変えることも可能である。
Further, in the case of the air pressurization type, if the size of the nugget is caught by the electrode displacement method and the current is stopped when it reaches a predetermined position, it suddenly cools to cause a contraction phenomenon, but the pressurization is momentary. There will be a shortage. At this time, on the contrary, it is time for forging pressure. However, if a mechanism for applying forging pressure is provided, the apparatus becomes complicated and expensive welding is performed. On the other hand, in the case of the electromagnetic pressure type, in the case where the electromagnet is driven by the primary side current of the welding transformer as shown in Fig. 9 (b) (circuit operation by primary side), the electromagnet is Strong energization is performed, which allows forging pressure to be applied. This forging pressure has a movable arm as shown in FIG.
Since the structure of the rear end and the front end of the movable arm is applied to the highly rigid part without applying a pressure load to the housing, it is small and lightweight as a whole, and the forging pressure depends on the product, material and shape. It is possible to change.

【0055】また上記鍛圧は、ナゲット形成の具合によ
り、つまり所定のナゲットより大きいときは大きくし、
ナゲットがやや小さい気味のときは、小さくしてもよ
い。
The forging pressure is increased depending on how the nugget is formed, that is, when the nugget is larger than a predetermined nugget,
If the nugget is a little small, you can make it smaller.

【0056】被溶接部材(母材)が一枚多いときや部品
が不良のとき、またプロゼクションのヘソの大きさが不
良のとき等、初期の通電前の異状を電極位置の寸法的な
もので読みとる代わりに電極加圧力の変化で異状を知る
ことができる。
When the number of members to be welded (base material) is large, the parts are defective, or the size of the projection bellows is defective, the initial abnormalities before energization are determined by the dimension of the electrode position. Instead of reading it, the abnormalities can be known by the change in the electrode pressing force.

【0057】この方法で品物(被溶接部材)の反りや歪
みの有無も加圧力の変化で知ることができる。この僅か
な加圧力の変化、異状をキャッチして、例えば反りや歪
がある場合は、エアーシリンダーでは即応性がないので
無理であるが電磁石方式は瞬間に加圧力を大きくできる
ので作業性を損なわずに対応できる。
With this method, the presence or absence of warp or distortion of the article (member to be welded) can be known by the change of the pressing force. It is impossible to catch this slight change in pressure force and abnormalities, for example, if there is warping or distortion, because the air cylinder does not have a quick response, but the electromagnet method can increase the pressure force instantaneously, so workability is impaired. You can do without it.

【0058】また加圧異状に対応して電磁力を変化させ
るだけでなく、溶接電流も変化させることができる。つ
まり従来方式では材料異状でラインを止めていたものを
加圧を上げ電流を上げることにより合格にもってゆくこ
とができる。例えばプロゼクションの高さが大きいとき
や異物があるときは、通電時間を長くして加圧(電磁
力)を上げ、電流を下げるとよい。
Further, not only the electromagnetic force can be changed in response to the pressure abnormality, but also the welding current can be changed. In other words, in the conventional method, it is possible to pass the product whose line was stopped due to a material abnormality by increasing the pressure and increasing the current. For example, when the height of the projection is large or when there is a foreign substance, it is advisable to extend the energization time to increase the pressure (electromagnetic force) and decrease the current.

【0059】これを瞬間に原因と対策を読みとるのは無
理であるが、被溶接部材の反りか歪みか、それともプロ
ゼクションの不良化か、異物混入の惧れがあるか等の現
実的な熟練者の判断に基づく、加圧力や溶接電流や通電
時間を調整したデータをコンピュータに入れておくと、
熟練者と同じ判断で瞬間的な溶接条件の設定に対応する
ことができる。
It is impossible to read the cause and countermeasures at this moment, but a realistic expert such as warpage or distortion of the member to be welded, or defective projection, or fear of contamination by foreign matter. If you put the data that adjusts the pressing force, welding current and energizing time in the computer based on the judgment of,
With the same judgment as an expert, it is possible to deal with the instantaneous setting of welding conditions.

【0060】またさらにはこの電磁力と空圧力の並用の
方式は、入力電力も少なく溶接強度を確保するだけでな
く、加圧の追随性と加圧の最適特性化によって溶接電極
の圧接跡をきれいにすることができる。
Furthermore, this method for commonly using electromagnetic force and pneumatic pressure not only secures the welding strength with a small input power, but also allows the pressure contact trace of the welding electrode to be obtained by the pressurization followability and the optimum characteristics of the pressurization. Can be cleaned.

【0061】また電磁加圧方式の場合、電磁力も溶接電
流も正規の出力値であるのに、母材表面にさびがあっ
た、皮膜があった、ほこりや油で汚れていた等のため
に、溶接電流が小さく、ナゲットの形成速度が小さい
(電極変移が小さく、抵抗値が大となる)とき、電磁石
の電流を増加し、また加圧の変化が少ない,小さいとき
は、例えばその原因が電源電圧が下がって電流が小さく
なり、ナゲットが小さくまたはナゲットの形成速度が小
さくなっているときは、その異状によって加圧を小さく
し、通電時間を長くする。このように溶接電流を大きく
する又はその通電時間をのばす、あるいはパルセーショ
ンのときは休止時間を小さくする等によりナゲットの形
成を、正規の強さまで持ってゆくことができる。また表
面状況や被溶接部材の接触面の異状でも圧接力又は電極
変移の特性カーブの変化を読みとって所定のナゲットが
できるまで加圧力を調整し、発熱を変化させて対応する
ことができる。このような方法は、アルミニウム、銅、
真鍮等の非鉄金属について特に効果が大きい。つまり従
来は溶接不良、もしくはライン停止で対応していたの
が、ラインを止めずに合格率を飛躍的に上げることがで
きる。
In the case of the electromagnetic pressurization method, both the electromagnetic force and the welding current are normal output values, but there is rust on the surface of the base metal, there is a film, dirt is contaminated with dust or oil, etc. When the welding current is small and the nugget formation speed is small (the electrode displacement is small and the resistance value is large), the current of the electromagnet is increased, and the change in the pressurization is small or small. When the power supply voltage decreases and the current decreases and the nugget is small or the nugget formation speed is low, the pressurization is reduced and the energization time is lengthened due to the abnormality. In this way, the nugget formation can be brought to a regular strength by increasing the welding current, extending the current-carrying time, or shortening the rest time during pulsation. Further, even if the surface condition or the contact surface of the member to be welded is abnormal, it is possible to read the change in the characteristic curve of the pressure contact force or the electrode displacement and adjust the pressurizing force until a predetermined nugget is formed, thereby changing the heat generation. Such methods include aluminum, copper,
Particularly effective for non-ferrous metals such as brass. In other words, in the past, it was possible to deal with defective welding or line stop, but it is possible to dramatically increase the pass rate without stopping the line.

【0062】またこのようなナゲット形成の制御の場
合、溶接電極による圧接力の変化だけでなく、被溶接部
材の電気抵抗も同時に算出して、スポット溶接部分の熱
膨張(ナゲットの形成状況)と電気抵抗の異状から溶接
条件を設定するのがさらによい。つまりナゲットの熱膨
張の制御では、被溶接部材の表面皮膜の異状で溶接電流
が減少し、ナゲットの形成がおくれている場合は、圧接
力の変化だけではなく、溶接電流の変化も一緒に捉える
た方がよく、例えば加圧力を上げると共に通電時間を長
くする方向で解決するのがよい。例えば、部品の反りや
歪によって被溶接部材の接合部以外の部分が接触して溶
接電流が他にも余分に流れるときや、プロゼクションの
形が大きいときは加圧を上げ、電流を大きくする方がよ
い。
Further, in the case of controlling the formation of such a nugget, not only the change of the pressure contact force by the welding electrode but also the electric resistance of the member to be welded is calculated at the same time, and the thermal expansion of the spot welded portion (nugget formation state) is detected. It is even better to set the welding conditions based on the abnormal electric resistance. In other words, when controlling the thermal expansion of the nugget, the welding current decreases due to the surface coating of the welded member, and if the formation of the nugget is delayed, not only the change in the pressure contact force but also the change in the welding current is captured. It is better to solve the problem by, for example, increasing the pressure and increasing the energization time. For example, when warping or distortion of parts causes contact with parts other than the joint of the welded member to cause an extra welding current, or when the shape of the projection is large, increase the pressure to increase the current. Is good.

【0063】ナゲット形成異状等を加圧力で把握するだ
けの対応では溶接電流を増やせばよいのか、その持続時
間を増やせばよいのか判断がつかないことがある。もし
この判断対応に誤りが有れば溶接不良が大きくなるが、
電気抵抗を測定することにより、電気抵抗が大きいとき
は、表面状況が悪く、さびとかほこり等が考えられるの
で、加圧を上げ溶接時間を長くするのがよいことが分か
る。
In some cases, it is not possible to determine whether the welding current should be increased or the duration should be increased in order to deal with the nugget formation abnormality or the like only by grasping the applied pressure. If there is an error in this judgment, welding defects will increase, but
By measuring the electric resistance, it can be seen that when the electric resistance is large, the surface condition is bad and rust, dust, and the like are considered, so it is better to increase the pressure and lengthen the welding time.

【0064】反りやプロゼクションの形等によっては電
気抵抗が逆に小さいときがある。このときは自然の電流
上昇だけでは、ナゲットの形成は遅れるのが普通である
から、電気抵抗の減少に見合った溶接電流の増大が肝要
となる。なお、電気抵抗の大小を計測するかわりに溶接
電流値を計っても皮膜やほこり等の表面状況の変化異状
を捉えることができる。反りやプロゼクション異状も電
流が大きくなる等の現象が起こる。これに応じて上記の
ように加圧や電流の大きさや通電時間あるいはパルセー
ションのかけ方等を変えることができる。しかし電気抵
抗の異状、又は電流値の異状だけでは多くの原因がある
ので、完璧に溶接電流を対応させることは難しく、圧接
力や電極変移の変化との対比観察が必要である。
On the contrary, the electric resistance may be small depending on the shape of warpage or projection. At this time, the formation of the nugget is usually delayed only by the natural increase of the electric current, so that it is important to increase the welding current commensurate with the decrease of the electric resistance. It should be noted that, even if the welding current value is measured instead of measuring the magnitude of the electric resistance, it is possible to capture the abnormal state of the surface condition such as the film and dust. A phenomenon such as an increase in current occurs even when warping or abnormal projection occurs. In accordance with this, the magnitude of pressurization, current, energization time, pulsation, etc. can be changed as described above. However, it is difficult to perfectly match the welding current because there are many causes only by the abnormality of the electric resistance or the abnormality of the current value, and it is necessary to observe the pressure welding force and the change of the electrode in contrast.

【0065】また電気抵抗又は溶接電流の異常は、溶接
電極が正常でも品物が傾いているときも正規のものより
も小さくなる。このように小さくなるのは前述の母材表
面の不良のときもあり得る。この場合に予定通り被溶接
部材の圧接力を上げ、溶接電流の通電時間を長くする
と、電極をいため先端形状に悪いくせがつき、電極跡が
大変汚くなり、しかも溶接強度は不良となる。このとき
の溶接電極の圧接力の変化特性も同時に見ると、圧接力
は図14(a)に示す変化特性(曲線A1 )となっている
ことがわかり、標準の特性(曲線S1)以外の場合(曲
線A1 ,B1 ,C1 )には図13(a) 〜(c) に示すよう
に溶接電極と被溶接部材Aとの接触状態に不具合が生じ
ており、適宜対処する必要がある。
Further, the abnormality of the electric resistance or the welding current becomes smaller than the normal one even when the welding electrode is normal but the product is inclined. Such a decrease may occur when the surface of the base material is defective as described above. In this case, if the welding pressure of the member to be welded is increased as planned and the welding current energization time is lengthened, the tip shape of the electrode is badly attached, the electrode trace becomes very dirty, and the welding strength becomes poor. When the change characteristic of the pressure contact force of the welding electrode at this time is also examined at the same time, it can be seen that the pressure contact force has the change characteristic (curve A 1 ) shown in FIG. 14 (a), other than the standard characteristic (curve S 1 ). In the case of (curves A 1 , B 1 , C 1 ), there is a problem in the contact state between the welding electrode and the member A to be welded as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c), and it is necessary to take appropriate measures. There is.

【0066】ここで図13(a) は被溶接部材Aが溶接電
極の軸芯と垂直になっていない場合、図13(b) ,(c)
は被溶接部材Aは正常に配置されているが、溶接電極1
a,1b先端部分が片減りしている場合で、特に図13
(c) は上下の電極の対向する部分が同じようにすり減っ
ている場合、図13(b) は上下の電極ではすり減ってい
る部分が異なる場合を示しており、それぞれの場合に図
14(a) の特性曲線A1 ,C1 ,B1 が対応している。
Here, FIG. 13 (a) shows that when the member A to be welded is not perpendicular to the axis of the welding electrode, FIG. 13 (b), (c)
The member A to be welded is normally arranged, but the welding electrode 1
When the tips of a and 1b are worn out, especially in FIG.
FIG. 13 (c) shows the case where the opposite parts of the upper and lower electrodes are abraded in the same manner, and FIG. 13 (b) shows the case where the abraded parts of the upper and lower electrodes are different, and FIG. The characteristic curves A 1 , C 1 , and B 1 in () correspond to each other.

【0067】このような溶接電極回りの異常は、人が見
ればすぐ分かるが、溶接作業を無人化,自動化している
ときは、上記の特性曲線A1 〜C1 から、上記図13
(a) 〜(c) のいずれの異常であるかを判断する。しかし
上記の波形を見て対応する場合は、即応性のある対応は
無理であり、溶接終了後、特性曲線A1 〜C1 の何れで
あったかは判定できても、これだけでは不良対策には役
立たない。この場合、電気抵抗(溶接電流)を同時に計
っているため、図14(b) に示すこの電気抵抗の変化特
性曲線A2 〜C2 をみて、溶接初期における溶接電流値
が標準の加圧特性の場合(変化特性曲線S2 )に比べ大
きく異なることから、加圧特性曲線A1 〜C1 のどれか
を判断し、リアルタイムで被溶接部材Aの水平度を修正
することが可能となる。ここで加圧特性が曲線B1 ある
いはC1 のときは、溶接電極の交換が必要であり、また
自動研磨機を搭載することにより、溶接電極面を正規の
状態に修正してもよいが、この電気抵抗又は溶接電流値
をモニタし、これに基づいて自動的に溶接状態を正規の
状態に回復するのは、圧接力をモニタして行う場合に比
べていくらか即応性があり確実ではあるが、完璧な制御
を行うには時間が足りない。
Such an abnormality around the welding electrode can be immediately recognized by a person, but when the welding operation is unmanned and automated, from the characteristic curves A 1 to C 1 shown in FIG.
Determine which of (a) to (c) is abnormal. However, in the case where the above waveforms are dealt with, it is impossible to respond promptly, and even if it is possible to determine which of the characteristic curves A 1 to C 1 is after the welding is completed, this alone is useful as a countermeasure against defects. Absent. In this case, since the electric resistance (welding current) is measured at the same time, the change characteristic curves A 2 to C 2 of the electric resistance shown in FIG. In the case of (change characteristic curve S 2 ), the horizontality of the welded member A can be corrected in real time by determining which of the pressurizing characteristic curves A 1 to C 1 . Here, when the pressurizing characteristic is the curve B 1 or C 1 , the welding electrode needs to be replaced, and the welding electrode surface may be corrected to a normal state by mounting an automatic polishing machine. Monitoring this electric resistance or welding current value and automatically recovering the welding state to the normal state based on this is somewhat more responsive and reliable than the case of monitoring the pressure contact force, but it is certain. , I don't have enough time to get the perfect control.

【0068】また図13(a) 〜(c) に示す溶接状況(加
圧力の変化特性曲線A1 〜C1 )を溶接電極の変移、つ
まり上記可動アーム側の溶接電極の高さ位置の変化を距
離(寸法)で捉えると、図14(c) のように、それぞれ
の加圧力の変化特性曲線A1〜C1 に対応して電極変移
特性A3 〜C3 が得られる。即ち各特性とも最初に電極
の移動が大きく発生しやがて平衡(熱膨張と)し、徐々
に変化が大きくなり冷却(通電停止)と共に下る。この
最初の大きな変化を捉えれば、加圧力の変化が特性曲線
1 か特性曲線B 1 か特性曲線C1 かの判断ができ、ラ
インを止めて、特性曲線A1 の場合は、被溶接部材Aの
挟持状態を修正し、特性曲線B1 あるいはC1 の場合は
溶接電極を取り替えるか自動修復する。また特性曲線A
1 に対応する溶接の異常状態の場合も、自動的に水平位
置に修正してもよい。さらに溶接初期のt点で通電を止
めれば、上記異常状態の修正後の溶接時には、少しナゲ
ットができかけているので再び少し強めの溶接電流を当
初に流せば、溶接強度は十分得られる。
In addition, the welding conditions (added in FIGS. 13 (a) to 13 (c))
Pressure change characteristic curve A1~ C1) Is the displacement of the welding electrode
The distance of the change in the height position of the welding electrode on the movable arm side is measured.
When viewed from the distance (dimension), as shown in Fig. 14 (c),
Characteristic curve A of pressure force of1~ C1Electrode displacement corresponding to
Characteristic A3~ C3Is obtained. That is, for each characteristic, the electrode is
The large amount of movement occurs and eventually equilibrates (with thermal expansion) and gradually
Changes greatly and decreases with cooling (stopping electricity). this
If you capture the first large change, the change in the pressing force will be the characteristic curve.
A1Or characteristic curve B 1Or characteristic curve C1You can judge whether
Stop the in and turn on the characteristic curve A1In the case of,
Correct the clamped state and change the characteristic curve B1Or C1In the case of
Replace or automatically repair the welding electrode. The characteristic curve A
1Even if there is an abnormal welding condition,
It may be modified to the location. Furthermore, the current is stopped at the point t at the beginning of welding.
Therefore, when welding after correcting the above abnormal conditions, there is a slight
The welding current is about to increase, so apply a slightly stronger welding current again.
If it is poured for the first time, sufficient welding strength can be obtained.

【0069】以上説明した、圧接力の変化、電気抵抗又
は溶接電流の変化、及び電極変移の三つの要素を常時検
出することにより、適正な溶接条件を自動的に取ること
ができる。それは加圧力の瞬間調整であり、溶接電流の
大小調整や通電時間の長短の調整であり、また溶接電流
がパルス電流である場合にはパルセーションの通電休止
のインターバルの調整であり、これらの調整によって今
まで不良としてラインを止め、不良として廃棄していた
ものがほとんど合格範囲に入る。ただし修正のきかぬ程
欠陥のある部材は廃棄する。このように圧接力,電気抵
抗,電極変移を検出して加圧力,溶接電流値,通電時間
の溶接の3条件を駆使して、今まで不合格にしていた多
くの製品を極めて効率よく合格品とできる。なお上記の
説明で用いた特性波形図は、交流のとき直流のとき等で
詳細に言えば瞬間的な値に差はあっても趨勢としては、
以上の通りであると理解してよい。
Appropriate welding conditions can be automatically obtained by constantly detecting the three factors described above, namely, the change in pressure contact force, the change in electric resistance or welding current, and the change in electrode. It is the instantaneous adjustment of the pressing force, the adjustment of the welding current, the adjustment of the length of the energization time, and the adjustment of the interval of the energization of the pulsation when the welding current is a pulse current. Therefore, until now the line is stopped as a defect and most of the items that were discarded as a defect fall within the acceptable range. However, discard the parts that are defective enough to be corrected. In this way, by making full use of the welding pressure, welding resistance, welding current value, and welding time by detecting pressure contact force, electrical resistance, and electrode displacement, many products that had been rejected until now can be passed very efficiently. Can be Note that the characteristic waveform diagram used in the above description shows the trend as follows even if there are differences in instantaneous values in terms of AC current and DC current.
You may understand that it is as above.

【0070】そしてさらに上記圧接力,溶接電流,通電
時間の溶接三大条件の他に、溶接にかかせぬ要素として
電極の材質,大きさ形状,先端形状とその表面の汚れが
あり、溶接をより良好に行うには、これを常時監視する
必要がある。さらに溶接トランスの2次回路のインピー
ダンスZはZ=R+jXであるが、その実抵抗Rのうち
の、溶接電流回路を構成する各部材の接触抵抗も重要で
あり、これを充分な締め付けにより安定しておかない
と、溶接電流の測定データーに狂いが出てくる。同様に
溶接電流回路内での磁性体の介在も大きな変化要素とな
り、その点を考慮しないとデーターを混乱させる。この
ように各部の接触抵抗や磁性体の介在は、電源電圧の変
化と共に溶接電流や電気抵抗の測定に重要な結果を与え
るので常時監視する必要がある。また溶接電流の回路に
入る被溶接部材についても、該部材自体の状況,材質,
形状,表面状況,電極との角度,接触状況等に多様な状
況も正規なものにしておかないと溶接不良の原因とな
る。
Further, in addition to the above-mentioned three major welding conditions of pressure contact force, welding current, and energization time, there are factors that are indispensable for welding, such as the electrode material, size, tip shape and surface contamination. To do better, this needs to be constantly monitored. Further, the impedance Z of the secondary circuit of the welding transformer is Z = R + jX, but of the actual resistance R, the contact resistance of each member that constitutes the welding current circuit is also important, and this can be stabilized by sufficient tightening. Otherwise, the measured welding current data will be incorrect. Similarly, the interposition of a magnetic material in the welding current circuit also becomes a major variable, and if this is not taken into consideration, the data will be confused. In this way, the contact resistance of each part and the interposition of the magnetic substance give important results to the measurement of the welding current and the electric resistance together with the change of the power supply voltage, and therefore, they must be constantly monitored. Also, regarding the member to be welded that enters the circuit of welding current, the condition, material,
If various conditions such as shape, surface condition, angle with electrode, contact condition, etc. are not regularized, it may cause welding failure.

【0071】以上のものは、電気抵抗,溶接電流,発
熱,振動,変位等に影響を与えるので、データーの測定
にこれらの影響を常に配慮しなければならない。その上
でデーターの正しい判断による溶接条件の対応を変化さ
せて、最良の合格状況にもってゆく必要がある。これに
は長年の経験と勘が必要であるにもかかわらず、このよ
うな能力をもった技能者は年々減っている。このために
これら優秀な技能者の判断と対応を、コンピューターに
入れておくことにより、誰でも優れた技能者の溶接と遜
色のない溶接を行うことができる。
The above influences the electric resistance, the welding current, the heat generation, the vibration, the displacement, etc., so that it is necessary to always consider these influences in the measurement of the data. After that, it is necessary to change the correspondence of welding conditions based on correct judgment of data to obtain the best acceptance status. Despite the fact that this requires years of experience and intuition, the number of skilled workers with such ability is decreasing year by year. For this reason, by putting the judgments and responses of these excellent technicians in the computer, anyone can perform welding comparable to that of excellent technicians.

【0072】本発明の狙いはここにあり、即ち、とぎす
まされた神の如き正確な感覚で溶接条件の最適化データ
をつくり、これに合わない溶接状態の原因を的確につか
み、溶接条件が最適化なものでないために発生する電気
抵抗や溶接電流の変動,発熱状況(ナゲットの形成状況
も含む)の誤差が溶接不良を招かないよう、つまりこの
ように溶接条件が最適化なものでない場合にも製品を合
格範囲に入れるため、溶接電流,電極圧接力,通電時間
の3要素を変化させて対応せねばならない。
This is the purpose of the present invention. That is, the optimization data of the welding condition is made with an accurate sense like a god with a sharp edge, the cause of the welding condition which does not match this is accurately grasped, and the welding condition is Electric resistance, welding current fluctuations and heat generation (including nugget formation) errors that do not occur because of non-optimization do not cause welding defects, that is, when the welding conditions are not optimal In order to put the product in the acceptable range, it is necessary to change the welding current, the electrode pressure contact force, and the energizing time, in order to handle them.

【0073】例えば溶接電流が減少すれば、当然発熱が
少なくなりナゲット不足となるが、このとき加圧を適当
に下げてやればI2 Rで発熱が促進され必要なナゲット
強度を保つことができるのである。それでもナゲット不
足となるときは通電時間を増やせばよい。また電極のち
びりも、被溶接部材と接触する面積が増大するため当初
の同じ溶接電流のままではナゲットの生成が不十分で溶
接強度に影響し、このため漸次電流を適正に上昇させ、
それに見合って加圧も上昇してゆかねばならないが、電
極取替当初と、次の電極取替時期までの変化曲線も考慮
に入れて神の如き正確なる技能者の判断対応に関するデ
ータをコンピューターに入れておくと、従来の確実な条
件設定だけでは不合格になる率が大きい溶接方法とは異
なり、この溶接経験者の正確な判断と対応により溶接不
良の大部分が解決し、コンベアを止めたり不良品をつく
って材料やエネルギーを無駄に費やしたりしてしまうの
を防止することができる。
For example, when the welding current decreases, the heat generation naturally decreases and the nugget becomes insufficient. However, if the pressure is appropriately lowered at this time, the heat generation is promoted by I 2 R and the necessary nugget strength can be maintained. Of. If you still run out of nuggets, increase the power-on time. Also, as for the electrode's crevice, the area in contact with the member to be welded increases, and the nugget formation is insufficient with the same initial welding current, which affects the welding strength.
The pressurization must rise correspondingly, but the data about the accurate judgment response of a technician like God is stored in a computer, taking into account the change curves from the beginning of electrode replacement to the time of the next electrode replacement. If you put it in, unlike the conventional welding method where the rate of failure is large only by setting reliable conditions, most of welding defects will be resolved by the accurate judgment and response of this welding experienced person, and the conveyor may be stopped. It is possible to prevent waste of materials and energy by making defective products.

【0074】本発明は、このような従来の溶接技術に関
する研究に基づいてなされたもので、溶接技能者のノウ
ハウをコンピューターに入れるための基本的な技術に関
するものであり、従来の溶接機の機能と、確実な対応で
は実現不可能であった最良の溶接条件の下で、溶接技能
者のノウハウをもってした溶接と遜色のない溶接を自動
で行うことができるスポット溶接装置及びスポット溶接
方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made on the basis of such research on conventional welding technology, and relates to a basic technology for putting the know-how of welding technicians into a computer. And a spot welding apparatus and a spot welding method capable of automatically performing welding that is comparable to welding with the know-how of a welding technician under the best welding conditions that could not be realized by reliable correspondence. With the goal.

【0075】以下、本発明の目的について詳述すると、 (1) 被溶接部材Aの圧接力の制御については、従来の空
圧又は油圧シリンダによる制御では瞬間対応ができない
ので、溶接電流の強弱が圧接力の強弱に連がるように
し、特に例えば50Hzの電流波形に応じ、電流が零の
ときは加圧が弱く、電流値最高の所では加圧力も最高に
なるような機能を持った電磁力加圧を採用し、ジュール
熱(I2 R)を有効に働かせて全体の小形軽量を図る。 (2) スポット溶接時には、溶接電極による加圧が被溶接
部材Aに対して垂直加圧となるようにする。 (3) スポット溶接時には、打点,つまりスポット溶接動
作の作業性を増すために溶接電極の昇降ストロークを必
要最小限とし、被溶接部材を溶接電極間に挿入する場合
には被溶接部材と溶接電極との干渉を避けるため、上下
の溶接電極の離間距離を大きくする。 (4) 電磁石の加圧動作の即応性を持たすために、加圧動
作時には、溶接電極の昇降動作を行う空圧シリンダのロ
ッドの移動なしで行うことができるような構造によっ
て、多様な加圧特性を実現できるようにする。 (5) 溶接電極の昇降スピードを自動的に変更できるよう
にする。 (6) 溶接中に空圧シリンダによる加圧力を自動変更でき
るようにする。 (7) 溶接時のナゲット形成の状況が検知できるようにす
る。 (8) ナゲットの形成状況に合った圧接力の制御を可能と
する。例えば、ナゲットの形成が著しく早くかつ大きい
ときは、自動的に溶接電流を小さくしかつ加圧を大きく
し、場合によっては通電時間を短くしてナゲットの部分
での鬆やピンホールの発生を無くすようにする。また逆
にナゲットが小さくかつ形成スピードが小さいときは加
圧力を下げ電流を大きくしそれでも不十分なときは、通
電時間を長くして発熱量を増大するようにする。 (9) さらにナゲットの形成状況に合った溶接電流の自動
制御を可能とする。例えば、電気抵抗又は溶接電流の変
化を検知して、その変化に応じて溶接電流の増減制御及
び通電時間制御の一方あるいは両方を適宜行うことがで
きるようにする。 (10) 溶接電極の先端形状や、溶接電極による被溶接部
材の挟持状態等を感知し、これに基づいて不具合の回復
処理をある程度自動で行うことができるようにする。 例えば、溶接電極先端の研磨修復等の比較的簡単な不具
合の回復は自動で行うことができ、また製造ラインを自
動停止して作業者に対応を指示できるようにする。この
ように本発明の目的は、最良の溶接が可能となるよう上
記加圧力の調整、溶接電流の増減調整及び通電時間調整
を常に相互に関連させて自動で行うことができるスポッ
ト溶接装置及びスポット溶接方法を得ることにある。
The object of the present invention will be described in detail below. (1) Since the control of the pressure contact force of the member A to be welded cannot be instantaneously controlled by the conventional pneumatic control or hydraulic cylinder control, the strength of the welding current is The electromagnetic force has such a function that it is connected to the strength of the pressure contact force, and in particular, depending on the current waveform of, for example, 50 Hz, the pressure is weak when the current is zero and the pressure is highest at the highest current value. By adopting force pressurization, Joule heat (I 2 R) is effectively used to achieve overall compactness and light weight. (2) During spot welding, the pressure applied by the welding electrode is applied vertically to the member A to be welded. (3) During spot welding, the stroke of the welding electrode, that is, the lifting stroke of the welding electrode is minimized to increase the workability of the spot welding operation, and when the member to be welded is inserted between the welding electrodes, the member to be welded and the welding electrode are The distance between the upper and lower welding electrodes is increased in order to avoid interference with the welding electrodes. (4) In order to have quick response to the electromagnet's pressurizing operation, various pressurizing operations are possible by the structure that can be performed without moving the rod of the pneumatic cylinder that moves up and down the welding electrode during pressurizing operation. To realize the characteristics. (5) Enable to automatically change the lifting speed of the welding electrode. (6) It is possible to automatically change the pressure applied by the pneumatic cylinder during welding. (7) Detect the state of nugget formation during welding. (8) It is possible to control the pressure contact force according to the formation condition of the nugget. For example, when the nugget formation is extremely fast and large, the welding current is automatically reduced and the pressurization is increased, and in some cases the energization time is shortened to eliminate the formation of voids and pinholes in the nugget portion. To do so. On the contrary, when the nugget is small and the forming speed is small, the pressing force is decreased to increase the current, and when it is still insufficient, the energization time is lengthened to increase the amount of heat generation. (9) It also enables automatic control of the welding current according to the nugget formation. For example, it is possible to detect a change in electric resistance or a welding current, and appropriately perform one or both of a welding current increase / decrease control and a conduction time control according to the change. (10) Detecting the tip shape of the welding electrode, the sandwiching state of the member to be welded by the welding electrode, and the like, and based on this, make it possible to automatically perform some degree of failure recovery processing. For example, relatively simple trouble recovery such as polishing and repair of the welding electrode tip can be automatically performed, and the manufacturing line can be automatically stopped so that the operator can be instructed. As described above, the object of the present invention is to provide a spot welding apparatus and a spot that can automatically perform the adjustment of the pressing force, the increase / decrease adjustment of the welding current, and the energization time adjustment, which are always related to each other so that the best welding is possible. To obtain a welding method.

【0076】[0076]

【課題を解決するための手段】この発明(請求項1記載
のもの)に係るスポット溶接装置は、一対の溶接電極に
より被溶接部材を圧接挟持し、該圧接部分を抵抗加熱に
よりスポット溶着する装置において、上記圧接部分の溶
着過程を監視するための装置として、上記溶接電極によ
る被溶接部材の圧接力をモニタする圧接力モニタ装置
と、上記溶接電極に印加する溶接電流をモニタする電流
モニタ装置とを備えるとともに、溶接電極の昇降移動を
行うためのアクチュエータ装置及び上記溶接電流を出力
する電源装置を制御するコンピュータを備えており、該
コンピュータには、溶接状態に影響を及ぼす、被溶接部
材の材質,表面状況,厚さを含む種々の溶接条件が具体
的に設定された場合における、最良の溶接を行うための
圧接力の変化特性及び溶接電流の、通電時間を含む変化
特性をそれぞれの場合について記憶する記憶装置を装備
してあり、また該コンピュータの中央演算処理装置が、
外部より入力された上記溶接条件の具体的な設定データ
に基づいて、その場合における圧接力の最適変化特性及
び溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性を記憶装置
から読み出す特性読出手段と、上記圧接力モニタ信号を
受け、上記溶接電極による圧接力がその場合の最良変化
特性と一致するよう上記アクチュエータ装置を制御する
圧接力制御手段と、上記溶接電流モニタ信号を受け、上
記溶接電流がその場合の通電時間を含む最適変化特性と
一致するよう上記電源装置を制御する溶接電流制御手段
とを持つようプログラムされているものである。
A spot welding apparatus according to the present invention (claim 1) is an apparatus for sandwiching a member to be welded by a pair of welding electrodes by pressure welding and spot welding the pressure welding portion by resistance heating. In the above, as a device for monitoring the welding process of the pressure contact portion, a pressure contact force monitoring device that monitors the pressure contact force of the member to be welded by the welding electrode, and a current monitor device that monitors the welding current applied to the welding electrode. And a computer for controlling an actuator device for moving up and down the welding electrode and a power supply device for outputting the welding current, and the computer has a material for the member to be welded, which influences the welding state. , Characteristics of pressure contact for best welding when various welding conditions including surface condition and thickness are set concretely. Welding current, Yes equipped with a storage device for storing in each case the variation characteristics including current time, also has a central processing unit of the computer,
Based on specific setting data of the welding conditions input from the outside, characteristic reading means for reading the optimum change characteristic of the pressure contact force and the optimum change characteristic of the welding current including the energization time from the storage device in that case; In the case where the welding current is received, the pressure welding force monitor signal is received, and the welding current monitor signal is received, and the pressure welding force control means for controlling the actuator device so that the pressure welding force by the welding electrode matches the best change characteristic in that case. Of the welding current control means for controlling the power supply device so as to match the optimum change characteristics including the energization time.

【0077】この発明(請求項2記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記両溶接電極を近接,離反
可能に支持する電極支持機構の主要部を、装置本体側に
固定された、先端に固定側溶接電極を有する固定アーム
と、後端部を回動支点として、中央部位を回動力点とし
て上記固定アームと対向するよう支持され、先端側に溶
接電極を有する可動アームとから構成し、上記アクチュ
エータ装置を、上記可動アーム中央部位の持上げ及び引
下げを行う空圧あるいは油圧シリンダまたはソレノイド
式電磁装置としたものである。
In the spot welding apparatus of the present invention (claim 2), the main portion of the electrode supporting mechanism for supporting the welding electrodes so that they can approach and separate from each other is attached to the tip end fixed to the apparatus main body side. A fixed arm having a fixed-side welding electrode, and a movable arm supported so as to face the fixed arm with the rear end portion as a fulcrum of rotation and the central portion as a turning power point, and having a welding electrode at the front end side, The actuator device is a pneumatic or hydraulic cylinder or a solenoid type electromagnetic device for lifting and lowering the central portion of the movable arm.

【0078】この発明(請求項3記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記圧接力モニタ装置を、電
極支持機構の一部に組み込まれ、上記溶接電極による被
溶接部材の圧接力を上記電極支持機構の構造体の接触部
分に発生する圧力として検知する圧電素子を有し、該圧
電素子の出力信号を圧接力としてモニタするよう構成し
たものである。
In the spot welding device according to the present invention (claim 3), the pressure contact force monitoring device is incorporated in a part of an electrode support mechanism, and the pressure contact force of a member to be welded by the welding electrode is applied to the electrode. It has a piezoelectric element for detecting the pressure generated at the contact portion of the structure of the support mechanism, and is configured to monitor the output signal of the piezoelectric element as a pressure contact force.

【0079】この発明(請求項4記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記圧接力モニタ装置を、上
記電極支持機構を構成する可動リンク部分の変位量を上
記溶接電極の変位量として検知するポテンショメータ
と、該ポテンショメータの出力に基づいて被溶接部材の
圧接力を算出する圧接力算出手段とから構成したもので
ある。
In the spot welding apparatus according to the present invention (claim 4), the pressure contact force monitoring device detects the displacement amount of the movable link portion constituting the electrode support mechanism as the displacement amount of the welding electrode. It comprises a potentiometer and a pressure contact force calculating means for calculating the pressure contact force of the member to be welded based on the output of the potentiometer.

【0080】この発明(請求項5記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記電源装置を、その2次側
出力が上記溶接電極に接続された溶接トランスと、該溶
接トランスの1次側入力に所望の波形及び周波数の1次
電流を供給する電源回路とから構成し、上記電流モニタ
装置を、上記1次電流を計測する電流計測器としたもの
である。
In the spot welding apparatus according to the present invention (claim 5), the power supply device includes a welding transformer whose secondary side output is connected to the welding electrode, and a primary side input of the welding transformer. And a power supply circuit for supplying a primary current having a desired waveform and frequency, and the current monitor device is a current measuring device for measuring the primary current.

【0081】この発明(請求項6記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記可動アームの回動力点よ
り先端側の部位を引き寄せる電磁石を備え、上記溶接電
極の圧接力を上記可動アームの弾性変形により発生させ
るようにし、上記スポット溶着部分の形成を、上記電磁
石の駆動電流を上記モニタしている圧接力及び溶接電流
の一方あるいは両方の変化が上記特性読出手段からの圧
接力の最適変化特性,溶接電流の、通電時間を含む最適
変化特性に一致するよう制御して行うようにしたもので
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the spot welding apparatus, an electromagnet for attracting a portion of the movable arm on the tip side from the rotational power point is provided, and the pressure contact force of the welding electrode is changed by the elasticity of the movable arm. The spot welding portion is formed by deformation so that the change of one or both of the pressure contact force and the welding current monitoring the drive current of the electromagnet is the optimum change characteristic of the pressure contact force from the characteristic reading means. The welding current is controlled so as to match the optimum change characteristics including the energization time.

【0082】この発明(請求項7記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記可動アーム後端部に取付
けられたバネ部材と、その電磁力により該バネ部材を弾
性変形させる電磁石とを有し、該バネ部材の弾性変形力
により上記可動アーム後端部を押圧してその先端側の溶
接電極を被溶接部材に圧接する押圧機構を備え、上記ス
ポット溶着部分の形成を、上記電磁石の駆動電流を上記
モニタしている圧接力及び溶接電流の一方あるいは両方
の変化が上記特性読出手段からの圧接力の最適変化特
性,溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性に一致す
るよう制御して行うようにしたものである。
In the above spot welding apparatus, the present invention has a spring member attached to the rear end of the movable arm and an electromagnet that elastically deforms the spring member by its electromagnetic force. , A pressing mechanism that presses the rear end of the movable arm by the elastic deformation force of the spring member and presses the welding electrode on the tip side of the movable arm against the member to be welded, and the formation of the spot welded portion is performed by the drive current of the electromagnet. Is controlled so that the change in one or both of the pressure contact force and the welding current being monitored coincides with the optimum change characteristic of the pressure contact force from the characteristic reading means and the optimum change characteristic of the welding current including the conduction time. It was done like this.

【0083】この発明(請求項8記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記空圧あるいは油圧シリン
ダまたはソレノイドの加圧力により上記可動アームある
いはバネ部材をさらに変形させて、上記電磁力による振
動圧接力にシリンダの空圧あるいは油圧またはソレノイ
ドの電磁力による一定圧接力を重畳するようにしたもの
である。
In the spot welding apparatus according to the present invention (claim 8), the movable arm or the spring member is further deformed by the pressure of the air pressure or the hydraulic cylinder or the solenoid, and the vibration pressure welding by the electromagnetic force is performed. A constant pressure contact force due to the pneumatic pressure or hydraulic pressure of the cylinder or the electromagnetic force of the solenoid is superimposed on the force.

【0084】この発明(請求項9記載のもの)は上記ス
ポット溶接装置において、上記溶接電流を交流電力また
は直流電力とし、上記スポット溶着部分の形成を、上記
溶接電極の強弱及び通電時間の一方あるいは両方を上記
モニタしている圧接力及び溶接電流の一方あるいは両方
の変化が上記特性読出手段からの圧接力の最適特性変
化,溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性に一致す
るよう制御して行うようにしたものである。
In the spot welding apparatus according to the present invention (claim 9), the welding current is AC power or DC power, and the spot welding portion is formed by one of the strength of the welding electrode and the energization time, or Both of them are controlled so that changes in one or both of the pressure contact force and the welding current being monitored coincide with the optimum characteristic change of the pressure contact force from the characteristic reading means and the optimum change characteristic of the welding current including the energization time. It's something that you do.

【0085】この発明(請求項10記載のもの)は上記
スポット溶接装置において、上記溶接電流をパルス電流
とし、上記スポット溶着部分の形成を、上記溶接電極の
パルス幅及びパルス間隔の一方あるいは両方を上記モニ
タしている圧接力及び溶接電流の一方あるいは両方の変
化が上記特性読出手段からの圧接力の最適特性変化,溶
接電流の、通電時間を含む最適変化特性に一致するよう
制御して行うようにしたものである。
According to the present invention (the tenth aspect), in the spot welding apparatus, the welding current is a pulse current, and the spot welding portion is formed by using one or both of the pulse width and the pulse interval of the welding electrode. Control is performed so that the change in one or both of the pressure contact force and the welding current being monitored coincides with the optimum characteristic change of the pressure contact force from the characteristic reading means and the optimum change characteristic of the welding current including the energization time. It is the one.

【0086】この発明(請求項11記載のもの)は上記
スポット溶接装置において、その1次側が溶接電流制御
とは無関係の通常電源に接続され、2次側に溶接電流を
出力する溶接トランスと、上記溶接電流制御手段からの
制御信号に基づいて上記溶接トランスの2次側出力を調
整する電源回路とからなる電源装置を備え、上記電磁石
を、上記溶接トランスの1次側への印加電圧を、該電圧
の調整可能な調整器を介してその電磁コイルに接続した
直流又は交流用の電磁石とし、溶接開始直前に上記溶接
トランスの1次側への印加電圧を上記調整器により制御
してこの電磁石に入力し、被溶接部材に適当な加圧を加
えるようにしたものである。
According to the present invention (the eleventh aspect), in the above spot welding apparatus, a primary side thereof is connected to a normal power source unrelated to welding current control, and a welding transformer for outputting a welding current to the secondary side, A power supply device comprising a power supply circuit for adjusting the secondary output of the welding transformer based on a control signal from the welding current control means, the electromagnet, the applied voltage to the primary side of the welding transformer, This electromagnet is a DC or AC electromagnet connected to its electromagnetic coil via an adjuster capable of adjusting the voltage, and the applied voltage to the primary side of the welding transformer is controlled by the adjuster immediately before the start of welding. Is input to apply appropriate pressure to the member to be welded.

【0087】この発明(請求項12記載のもの)は上記
スポット溶接装置において、上記電磁石を、上記溶接ト
ランスの1次側に電圧調整可能な調整器を介して接続さ
れた第1の電磁コイルと、上記溶接トランスの2次側に
接続された第2の電磁コイルとを1つの鉄芯に装着した
直流または交流用の電磁石とし、上記溶接トランスの1
次側への印加電圧及び該溶接トランスの2次側出力をそ
れぞれの極性を打ち消さないよう重畳して上記第1及び
第2の電磁コイルに入力し、溶接電流の通電中、被溶接
部材の加圧を、溶接電流と同期させてかつ上記両コイル
による電磁力を合成して行うようにしたものである。
In the spot welding apparatus of the present invention (the 12th aspect), the electromagnet and a first electromagnetic coil connected to the primary side of the welding transformer via a regulator capable of adjusting the voltage. , A second electromagnetic coil connected to the secondary side of the welding transformer as an electromagnet for direct current or alternating current mounted on one iron core, and
The applied voltage to the secondary side and the secondary side output of the welding transformer are superimposed on each other so as not to cancel their polarities, and then input to the first and second electromagnetic coils to apply the welding target member while welding current is being supplied. The pressure is synchronized with the welding current and the electromagnetic force generated by the coils is combined.

【0088】この発明(請求項13記載のもの)は上記
スポット溶接装置において、上記電磁石として交流用の
電磁石を用い、交流の溶接電流が零となった時は該電磁
石による加圧力が零に近くなり、交流の溶接電流が最大
となった時は該電磁石による加圧力が最大となるように
して、溶接電流による抵抗加熱が被溶接部材を流れる電
流と被溶接部材の接触抵抗との関係から最適となるよう
にしたものである。
In the spot welding apparatus according to the present invention (claim 13), an AC electromagnet is used as the electromagnet, and when the AC welding current becomes zero, the pressure applied by the electromagnet is close to zero. When the AC welding current is maximized, the pressure applied by the electromagnet is maximized, and resistance heating by the welding current is optimal from the relationship between the current flowing through the welded member and the contact resistance of the welded member. It is designed to be

【0089】この発明(請求項14記載のもの)に係る
スポット溶接方法は、被溶接部材の加工精度,材質,溶
接電源の能力を含む、溶接状態に影響を及ぼす種々の溶
接条件が具体的に設定された溶接実施の態様における最
良の溶接を行うための対応を、該各溶接実施態様につい
て溶接技術者の経験に基づく総合的な判断に基づいて圧
接力の最適変化特性及び溶接電流の、通電時間を含む最
適変化特性として求め、これらの最適変化特性をコンピ
ュータの記憶装置に格納しておき、溶接の際、外部より
上記溶接条件の具体的な設定データをコンピュータに入
力して1つの溶接実施態様を特定し、この特性された溶
接実施態様における圧接力の最適変化特性及び溶接電流
の、通電時間を含む最適変化特性を記憶装置から読み出
し、上記スポット溶接中、上記コンピュータの予めプロ
グラムされた制御手段により、上記圧接力及び溶接電流
の一方あるいは両方を、これらの変化がその場合の圧接
力の最適変化特性,溶接電流の、通電時間を含む最適変
化特性と一致するようフィードバック制御するようにし
たものである。
In the spot welding method according to the present invention (corresponding to claim 14), various welding conditions that affect the welding state, including the processing accuracy of the member to be welded, the material, and the ability of the welding power source, are specifically stated. In order to perform the best welding in the set welding mode, the optimum change characteristic of the welding force and the welding current are applied based on the comprehensive judgment based on the experience of the welding engineer for each welding mode. Obtained as optimum change characteristics including time, these optimum change characteristics are stored in a storage device of a computer, and at the time of welding, specific setting data of the above welding conditions is input to the computer from the outside to perform one welding. A mode is specified, the optimum change characteristic of the pressure contact force and the optimum change characteristic of the welding current including the energization time in this characteristic welding embodiment are read out from the storage device, and the spot During the contact, one or both of the pressure contact force and the welding current are controlled by the pre-programmed control means of the computer, and the optimum change characteristic of the pressure contact force in such a case, the optimum change of the welding current including the energization time. Feedback control is performed so as to match the characteristics.

【0090】この発明(請求項15記載のもの)は上記
スポット溶接方法において、上記溶接実施の態様とし
て、薄肉パイプ同士を突き合わせ溶接するもの、薄肉パ
イプの端面を平板に溶接するもの、薄肉パイプの端面を
パイプの側面にT字状に溶接するもの、対向する被溶接
部材をそれらの間に接着材あるいは塗装皮膜を介在させ
たまま溶接するもの、接合面に金属,セラミック,触媒
を含む材料の粉粒状体がある被溶接部材を溶接するもの
を含むものである。
The present invention (the structure according to claim 15) is, in the spot welding method, as a mode for carrying out the welding, one in which thin-walled pipes are butt-welded together, one in which the end faces of the thin-walled pipes are welded to a flat plate, and one in which thin-walled pipes are welded. Welding the end face to the side of the pipe in a T shape, welding opposite members to be welded with an adhesive or a coating film interposed between them, of the material containing metal, ceramic, catalyst on the joint surface It includes one for welding a member to be welded having a powder or granular material.

【0091】[0091]

【作用】この発明(請求項1記載のもの)においては、
スポット溶接における溶着過程の監視を、上下のスポッ
ト溶接電極の圧接力及び溶接電流をモニタすることによ
り行うとともに、スポット溶接電極の圧接力及び溶接電
流をコンピュータにより制御するようにし、つまり該コ
ンピュータでは、溶接状態に影響を及ぼす、被溶接部材
の材質,表面状況,厚さを含む種々の溶接条件が具体的
に設定された場合における、最良の溶接を行うための圧
接力の最適変化特性及び溶接電流の、通電時間を含む最
適変化特性をそれぞれの場合について記憶装置に格納し
ておき、溶接時作業者により入力された上記溶接条件の
具体的な設定データに基づいて、その場合の最適変化特
性を圧接力及び溶接電流について記憶装置から読み出
し、上記モニタしている圧接力及び溶接電流の一方ある
いは両方の変化が上記記憶装置から読み出されたこれら
の最適変化特性と一致するよう上記被溶接部材の圧接力
及び溶接電流を制御するようにしたから、被溶接部材の
種類,厚みや表面状態等に応じて最適の溶接を行うこと
ができ、しかも、溶着部分の形成過程において異常が発
生した場合には、上記圧接力や溶接電流をそれぞれの変
化が正常時の変化特性と一致するよう修正することがで
きる。
In the present invention (the one according to claim 1),
The welding process in spot welding is monitored by monitoring the pressure contact force and welding current of the upper and lower spot welding electrodes, and the pressure contact force and welding current of the spot welding electrodes are controlled by a computer, that is, in the computer, Optimum change characteristics of welding force and welding current for the best welding when various welding conditions such as material, surface condition, and thickness of the welded member that affect the welding state are specifically set The optimum change characteristics including the energization time are stored in the storage device for each case, and the optimum change characteristics in that case are determined based on the specific setting data of the welding conditions input by the welding operator. The pressure contact force and welding current are read out from the storage device, and changes in one or both of the pressure contact force and welding current monitored above are detected. Since the pressure contact force and the welding current of the member to be welded are controlled so as to match these optimum change characteristics read out from the memory device, it is optimal according to the type, thickness and surface condition of the member to be welded. Welding can be performed, and when an abnormality occurs in the process of forming the welded portion, the pressure contact force and the welding current can be modified so that their respective changes match the normal change characteristics.

【0092】また上記コンピュータを、上記圧接力や溶
接電極の制御のみでは溶着部分の形成異常を修復できな
い場合は、例えば、被溶接部材が水平面から傾いてい
て、溶接電極の加圧が被溶接部材に対して垂直加圧とな
っていない状態や溶接電極の先端が偏って磨耗した状態
で溶接を行っている場合は、ラインを停止して作業者に
知らせるようプログラムすることにより、製品の歩留り
を向上することができる。
In the case where the formation abnormality of the welded portion cannot be repaired only by controlling the pressure contact force and the welding electrode in the computer, for example, the member to be welded is inclined from the horizontal plane, and the pressure of the welding electrode is applied to the member to be welded. If welding is being performed in a state where vertical pressure is not applied or the tip of the welding electrode is worn unevenly, the product yield is improved by programming the line to stop and notify the operator. Can be improved.

【0093】またこの発明(請求項2記載のもの)にお
いては、先端側に溶接電極を有する可動アームを、その
後端部を回動支点として中央部位を回動力点として支持
するようにし、上記可動アームの回動をその中央部位を
空圧あるいは油圧シリンダ等のアクチュエータ装置によ
り持ち上げたり引き下げたりして行うようにしたので、
溶接電極による被溶接部材の圧接点(作用点)から可動
アームの回動支点までの距離を該可動アームの長さいっ
ぱいに大きくとることができ、被溶接部材の種類や溶接
部位によって溶接部分の厚みが標準の厚みに対して変動
しても、溶接電極の軸線方向の、被溶接部材の圧接面の
法線方向からのずれは小さく、常に溶接電極による被溶
接部材の圧接を、被溶接部材の圧接面に対して垂直方向
に近い角度で行うことができる。
Further, according to the present invention (the second aspect), the movable arm having the welding electrode on the tip side is supported with the rear end portion as a fulcrum of rotation and the central portion as a rotational power point. Since the central part of the arm is rotated and lifted or pulled down by an actuator device such as pneumatic or hydraulic cylinder,
The distance from the pressure contact (point of action) of the member to be welded by the welding electrode to the fulcrum of rotation of the movable arm can be made large to the full length of the movable arm. Even if the thickness fluctuates with respect to the standard thickness, the deviation of the axial direction of the welding electrode from the normal direction of the pressure contact surface of the member to be welded is small, and the pressure welding of the member to be welded by the welding electrode is always performed. Can be performed at an angle close to the vertical direction with respect to the pressure contact surface of.

【0094】この発明(請求項3記載のもの)において
は、上記可動アームを固定アームに対して支持する電極
支持機構の一部に、上記溶接電極による被溶接部材の圧
接力を上記電極支持機構の構造体の接触部分に発生する
圧力として検知する圧電素子を組み込み、該圧電素子の
出力信号を圧接力としてモニタするようにしたので、溶
接中の被溶接部材の圧接力をリアルタイムで読み取るこ
とができ、溶着部分の形成状況,つまり被溶接部材の圧
接力や溶接電流の変化や通電時間を随時把握することが
でき、溶接状況の異常等を修正して合格品とすることが
できる。
In the present invention (the third aspect), the pressure contact force of the member to be welded by the welding electrode is applied to a part of the electrode supporting mechanism for supporting the movable arm with respect to the fixed arm by the electrode supporting mechanism. Since a piezoelectric element that detects the pressure generated in the contact portion of the structure is incorporated and the output signal of the piezoelectric element is monitored as the pressure contact force, the pressure contact force of the welding target member during welding can be read in real time. Therefore, the formation state of the welded portion, that is, the pressure contact force of the member to be welded, the change in welding current, and the energization time can be grasped at any time, and the abnormality in the welding state can be corrected to obtain a passing product.

【0095】またこの発明(請求項4記載のもの)にお
いては、上記電極支持機構を構成する可動リンク部分の
変位量を上記溶接電極の変位量として検知するポテンシ
ョメータを設け、該ポテンショメータの出力に基づいて
被溶接部材の圧接力を算出するようにしたので、溶接
中、被溶接部材の圧接力だけでなく溶接電極の変移をも
リアルタイムで読み取ることができ、溶着部分の形成状
況をより正確に把握することができる。
Further, in the present invention (claim 4), a potentiometer for detecting the displacement amount of the movable link portion constituting the electrode support mechanism as the displacement amount of the welding electrode is provided, and based on the output of the potentiometer. Since the pressure contact force of the welded member is calculated, it is possible to read not only the pressure contact force of the welded member but also the displacement of the welding electrode in real time during welding, and more accurately grasp the formation state of the welded part. can do.

【0096】この発明(請求項5記載のもの)において
は、上記電源装置を、その2次側出力が上記溶接電極に
接続された溶接トランスと、該溶接トランスの1次側入
力に所望の波形及び周波数の1次電流を供給する電源回
路とから構成したので、被溶接部材の材質や厚み等の諸
条件により溶接電流の波形をそれぞれの条件に適したも
のとできる。また上記溶接トランスの1次電流を計測す
る電流計測器を設け、その計測電流を溶接電流としてモ
ニタするようにしたので、溶接中の溶接電流の変化をリ
アルタイムで読み取ることができ、溶着部分の形成状況
を随時把握することができ、また溶接状況の異常を検出
することができる。
In the present invention (claim 5), the power supply device has a welding transformer whose secondary side output is connected to the welding electrode and a desired waveform for the primary side input of the welding transformer. And the power supply circuit for supplying the primary current of the frequency, the waveform of the welding current can be adapted to each condition depending on various conditions such as the material and thickness of the member to be welded. Further, since the current measuring device for measuring the primary current of the welding transformer is provided and the measured current is monitored as the welding current, the change of the welding current during welding can be read in real time, and the formation of the welded portion. The situation can be grasped at any time, and an abnormality in the welding situation can be detected.

【0097】この発明(請求項6記載のもの)において
は、可動アームの回動力点より先端側の部位を引き寄せ
る電磁石を備え、上記溶接電極の圧接力を上記可動アー
ムの弾性変形により発生させるようにしたので、電磁力
による溶接電極の圧接力の発生機構を電磁石のみで簡単
に実現することができる。また上記電磁石の駆動電流を
上記モニタしている溶接電流,圧接力の変化が上記特性
読出手段からの最適変化特性に一致するよう制御して、
上記スポット溶着部分の形成を行うようにしたので、被
溶接部材の厚みや材質等が異なっても、それぞれ場合に
最適な圧接力と溶接電流とによりスポット溶接を行うこ
とができ、また溶接中に多少の異常が発生してもこれを
自動で修復することができる。
According to the present invention (the sixth aspect), an electromagnet for attracting a portion of the movable arm on the tip side from the turning point is provided, and the pressure contact force of the welding electrode is generated by elastic deformation of the movable arm. Therefore, the mechanism for generating the pressure contact force of the welding electrode by the electromagnetic force can be easily realized only by the electromagnet. Further, the drive current of the electromagnet is controlled so that changes in the welding current and the pressure contact force being monitored match the optimum change characteristics from the characteristic reading means,
Since the spot welding portion is formed, even if the thickness and material of the member to be welded are different, spot welding can be performed with the optimum pressure contact force and welding current in each case, and during welding. Even if some abnormality occurs, it can be automatically repaired.

【0098】この発明(請求項7記載のもの)において
は、上記可動アーム後端部にバネ部材を取付けるととも
に、その電磁力により該バネ部材を弾性変形させる電磁
石を該バネ部材の近傍に配置し、該バネ部材の弾性変形
力により上記可動アーム後端部を押圧してその先端側の
溶接電極を被溶接部材に圧接するようにしたので、電磁
加圧力を可動アームの回動を伴うことなく発生すること
ができ、応答性や作業性を向上することができる。また
この場合電磁振動は可動アームにのみ印加され、装置本
体には印加されないので、装置本体の剛体設計を簡単に
することができる。
According to the present invention (claim 7), a spring member is attached to the rear end of the movable arm, and an electromagnet for elastically deforming the spring member by its electromagnetic force is arranged in the vicinity of the spring member. Since the rear end portion of the movable arm is pressed by the elastic deformation force of the spring member so that the welding electrode on the tip side of the movable arm is brought into pressure contact with the member to be welded, it is possible to apply an electromagnetic force without rotating the movable arm. Can be generated, and responsiveness and workability can be improved. Further, in this case, since the electromagnetic vibration is applied only to the movable arm and not to the apparatus body, the rigid body design of the apparatus body can be simplified.

【0099】この発明(請求項8記載のもの)において
は、上記空圧あるいは油圧シリンダまたはソレノイドの
加圧力により上記可動アームあるいはバネ部材をさらに
変形させて、上記電磁力による振動圧接力にシリンダの
空圧あるいは油圧またはソレノイドの電磁力による一定
圧接力を重畳するようにしたので、圧接力は一定値以下
とはならず、このため圧接力がきわめて小さい場合の、
溶接電流と圧接力との同期ずれによる過剰発熱を回避す
ることができ、溶接電極や被溶接部材の破損を防止する
ことができる。
In the present invention (the eighth aspect), the movable arm or the spring member is further deformed by the pressure of the pneumatic pressure or the hydraulic cylinder or the solenoid, and the vibration pressure contact force of the electromagnetic force causes the cylinder to move. Since the constant pressure contact force by pneumatic or hydraulic pressure or the electromagnetic force of the solenoid is superimposed, the pressure contact force does not fall below a certain value, and therefore, when the pressure contact force is extremely small,
It is possible to avoid excessive heat generation due to a synchronism shift between the welding current and the press contact force, and prevent damage to the welding electrode and the member to be welded.

【0100】この発明(請求項9記載のもの)において
は、上記溶接電流を交流電力または直流電力とし、上記
溶接電極の強弱や通電時間を上記電流モニタ信号や圧接
力モニタ信号の変化が上記特性読出手段からの最適変化
特性に一致するよう制御して、上記スポット溶着部分の
形成を行うようにしたので、溶接中、溶着部分の形成を
ある程度制御することができ、溶接電極や被溶接部材に
多少の不具合、例えば溶接電極が多少磨耗していたり、
被溶接部材が多少湾曲していたりしても、正常状態での
スポット溶接と遜色のないスポット溶接を行うことがで
きる。
In the present invention (claim 9), the welding current is AC power or DC power, and the strength and weakness of the welding electrode and the energization time are the characteristics of changes in the current monitor signal and the pressure contact force monitor signal. Since the formation of the spot welded portion is performed by controlling so as to match the optimum change characteristic from the reading means, the formation of the welded portion can be controlled to some extent during welding, and the welding electrode or the member to be welded can be controlled. Some troubles, such as some wear of the welding electrode,
Even if the member to be welded is slightly curved, it is possible to perform spot welding comparable to spot welding in a normal state.

【0101】またこの発明(請求項10記載のもの)に
おいては、上記溶接電流をパルス電流とし、上記溶接電
極のパルス幅,パルス間隔を上記モニタしている溶接電
流,圧接力の変化が上記特性読出手段からの最適変化特
性に一致するよう制御して、上記スポット溶着部分の形
成を行うようにしたので、上記のように溶接中、溶着部
分の形成をある程度制御することができる。
In the present invention (the tenth aspect), the welding current is a pulse current, and the welding current monitoring the pulse width and the pulse interval of the welding electrode and the change in the pressure contact force have the above characteristics. Since the spot welded portion is formed by controlling so as to match the optimum change characteristic from the reading means, the formation of the welded portion can be controlled to some extent during welding as described above.

【0102】またこの発明(請求項11記載のもの)に
おいては、上記電磁石の駆動電流を、溶接電流の制御と
は無関係な溶接トランスの1次側から電圧調整可能な調
整器を介して電磁コイルに供給し、上記電磁石により被
溶接部材に適当な加圧を加えるようにしたから、溶接電
流の被溶接部材への印加タイミングとは独立して圧接力
の制御を行うことができる。
Further, according to the present invention (the eleventh aspect), the drive current of the electromagnet is supplied from the primary side of the welding transformer irrelevant to the control of the welding current through the regulator capable of adjusting the voltage to the electromagnetic coil. Since it is supplied to the member to be welded by the electromagnet, the pressure contact force can be controlled independently of the timing of applying the welding current to the member to be welded.

【0103】さらにこの発明(請求項12記載のもの)
においては、上記電磁石を、第1及び第2の電磁コイル
を鉄芯に装着し、第1の電磁コイルを上記溶接トランス
の1次側に電圧調整可能な調整器を介して接続し、第2
の電磁コイルを溶接トランスの2次側に接続した構成と
し、上記溶接トランスの1次側への印加電圧及び該溶接
トランスの2次側出力をそれぞれの極性を打ち消さない
よう重畳して上記第1及び第2の電磁コイルに入力し、
溶接電流の通電中、被溶接部材の加圧を、溶接電流と同
期させてかつ上記両コイルによる電磁力を合成して行う
ようにしたので、多様な圧接力の制御が可能となる。
Further, the present invention (according to claim 12)
In the above, in the electromagnet, the first and second electromagnetic coils are attached to an iron core, and the first electromagnetic coil is connected to the primary side of the welding transformer through a voltage adjustable regulator, and
The electromagnetic coil is connected to the secondary side of the welding transformer, and the voltage applied to the primary side of the welding transformer and the secondary side output of the welding transformer are superposed so as not to cancel their polarities. And input to the second electromagnetic coil,
While the welding current is being supplied, the pressing of the member to be welded is performed in synchronism with the welding current and by combining the electromagnetic forces generated by the coils, so that various pressure contact forces can be controlled.

【0104】またこの発明(請求項13記載のもの)に
おいては、上記電磁石として交流用の電磁石を用い、交
流の溶接電流が零となった時は該電磁石による加圧力が
零に近くなり、交流の溶接電流が最大となった時は該電
磁石による加圧力が最大となるようにして、溶接電流に
よる抵抗加熱が被溶接部材を流れる電流と被溶接部材の
接触抵抗との関係から最適となるようにしたので、ジュ
ール熱,つまりI2 Rの熱効果が最良となり、しかも一
定の溶接機入力で最大溶接効果を追求することができ
る。
In the present invention (the thirteenth aspect), an AC electromagnet is used as the electromagnet, and when the AC welding current becomes zero, the pressure applied by the electromagnet becomes close to zero, and the AC When the welding current is maximized, the pressure applied by the electromagnet is maximized, and the resistance heating by the welding current is optimized from the relationship between the current flowing through the welded member and the contact resistance of the welded member. Therefore, the Joule heat, that is, the thermal effect of I 2 R is the best, and the maximum welding effect can be pursued with a constant welding machine input.

【0105】この発明(請求項14記載のもの)におい
ては、被溶接部材の加工精度,材質,溶接電源の能力を
含む、溶接状態に影響を及ぼす種々の溶接条件が具体的
に設定された溶接実施の態様における最良の溶接を行う
ための対応を、各溶接実施態様について溶接技術者の経
験に基づく総合的な判断に基づいて圧接力の最適変化特
性及び溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性として
求め、これらの最適変化特性をコンピュータの記憶装置
に格納しておき、溶接の際、外部より上記溶接条件の具
体的な設定データをコンピュータに入力して1つの溶接
実施態様を特定し、この特定された溶接実施態様におけ
る圧接力の最適変化特性及び溶接電流の、通電時間を含
む最適変化特性を記憶装置から読み出し、上記スポット
溶接中、上記コンピュータの予めプログラムされた制御
手段により、上記圧接力及び溶接電流の一方あるいは両
方を、これらの変化がその場合の圧接力の最適変化特
性,溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性と一致す
るようフィードバック制御するようにしたので、従来の
溶接機の機能と画一的な溶接の仕方とでは実現不可能で
あり、熟練した溶接作業者のみが実現可能であった溶接
作業における最良の対応を、あらゆる溶接実施の態様に
おいてコンピュータによって実現することができ、溶接
熟練者のノウハウをもってした溶接と遜色のない溶接作
業を簡単に行うことができる。
In the present invention (according to claim 14), welding in which various welding conditions affecting the welding state, including the processing accuracy of the member to be welded, the material, and the ability of the welding power source, are specifically set. In order to perform the best welding in the embodiment, the optimum change characteristics of the welding force and the optimum change of the welding current including the energization time are determined based on the comprehensive judgment based on the experience of the welding engineer for each welding embodiment. Obtained as characteristics, these optimum change characteristics are stored in a storage device of a computer, and at the time of welding, specific setting data of the above-mentioned welding conditions is input to the computer from outside to specify one welding mode, The optimum change characteristic of the pressure contact force and the optimum change characteristic of the welding current including the conduction time in the specified welding embodiment are read out from the storage device, and during the spot welding, The pre-programmed control means of the computer matches one or both of the above-mentioned pressure contact force and welding current with the optimum change characteristic of the pressure contact force and the optimum change characteristic of the welding current including the energization time in that case. Since the feedback control is performed as described above, it is impossible to realize with the functions of the conventional welding machine and the uniform welding method. In any of the welding modes, it can be realized by a computer, and it is possible to easily perform welding work comparable to welding with the know-how of a welding expert.

【0106】さらにこの発明(請求項15記載のもの)
においては、上記溶接実施態様として、薄肉パイプ同士
を突き合わせ溶接するもの、薄肉パイプの端面を平板に
溶接するもの、薄肉パイプの端面をパイプの側面にT字
状に溶接するもの、対向する被溶接部材をそれらの間に
接着材あるいは塗装皮膜を介在させたまま溶接するも
の、接合面に金属,セラミック,触媒を含む材料の粉粒
状体がある被溶接部材を溶接するものを含んでいるの
で、特に従来のスポット溶接技術では不合格品が多かっ
た上記のような溶接実施の態様において歩留りを向上す
ることができる。
Further, the present invention (according to claim 15)
In the above welding embodiment, thin-walled pipes are butt-welded with each other, end faces of the thin-walled pipes are welded to a flat plate, end-faces of the thin-walled pipes are welded to the side faces of the pipe in a T-shape, and opposite welding targets are used. Since it includes welding of members with an adhesive or a coating film interposed between them, welding of members to be welded having a powdery or granular material of metal, ceramic, or catalyst-containing material on the joint surface, In particular, the yield can be improved in the above-described welding implementation mode in which many products were rejected by the conventional spot welding technique.

【0107】[0107]

【実施例】以下この発明の実施例を図について説明す
る。図1は本発明の第1の実施例によるスポット溶接装
置を説明するための図であり、図において、100はそ
のスポット溶接をコンピュータ制御により行うようにし
たスポット溶接装置で、主要な構成として、スポット溶
接作業を行うロボットハンド部101と、被溶接部材A
に供給する溶接電流を出力する電源装置120と、ロボ
ットハンド部101の動作及び電源装置の出力電流を制
御するコンピュータ130とを備えており、ここで上記
電源装置は、その2次側出力が上記溶接電極に接続され
た溶接トランス2と、該溶接トランスの1次側入力に所
望の波形及び周波数の1次電流を供給する電源回路12
0とから構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a spot welding apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 100 is a spot welding apparatus for performing the spot welding by computer control. Robot hand unit 101 for performing spot welding work and welded member A
And a computer 130 for controlling the operation of the robot hand section 101 and the output current of the power supply device. The power supply device has a secondary side output as described above. A welding transformer 2 connected to a welding electrode, and a power supply circuit 12 for supplying a primary current of a desired waveform and frequency to a primary side input of the welding transformer.
It is composed of 0 and.

【0108】以下上記ロボットハンド部101とコンピ
ュータ130の詳細な構成について以下説明する。まず
上記ロボットハンド部101は、被溶接部材Aに溶接電
流を印加するための上下一対の溶接電極1a,1bと、
該両溶接電極を近接,離反可能に支持する電極支持機構
と、該支持機構を駆動して上記両溶接電極1a,1bに
よる被溶接部材の挟持,開放を行うアクチュエータ装置
と、溶接中に溶接電極1a,1bの加圧を行う加圧機構
170と、上記一対の溶接電極1a,1b間のギャップ
を調整するギャップ調整機構160と、上記ロボットハ
ンドの回動支点を移動させてこれと回動力点との距離を
調整する支点間距離調整機構とから構成されている。
The detailed configurations of the robot hand unit 101 and the computer 130 will be described below. First, the robot hand unit 101 includes a pair of upper and lower welding electrodes 1a and 1b for applying a welding current to the member A to be welded,
An electrode support mechanism that supports the two welding electrodes so that they can approach and separate from each other, an actuator device that drives the support mechanism to hold and release the member to be welded by the two welding electrodes 1a and 1b, and a welding electrode during welding. A pressurizing mechanism 170 for pressurizing 1a, 1b, a gap adjusting mechanism 160 for adjusting the gap between the pair of welding electrodes 1a, 1b, and a rotary fulcrum of the robot hand for moving and turning power point. And a fulcrum distance adjusting mechanism for adjusting the distance between

【0109】ここで、上記電極支持機構は、上記ロボッ
トハンド部101を構成する上下一対の固定アーム10
及び可動アーム20からなっており、上記固定アーム1
0は、ロボット基体(図示せず)に支持された固定側フ
レーム12と、該フレーム12の先端側に取付けられ、
その先端部分にスポット溶接電極1bが固定された電極
ホルダ11とからなっている。また上記固定側フレーム
12上の略中央部分には溶接用トランス2が設置されて
おり、このトランス2の上部には上記アクチュエータ装
置として上記可動アーム20の駆動用シリンダ3が取付
けられている。
Here, the electrode supporting mechanism includes a pair of upper and lower fixed arms 10 constituting the robot hand section 101.
And the movable arm 20, and the fixed arm 1
0 is attached to the fixed-side frame 12 supported by a robot base (not shown) and the tip side of the frame 12,
It comprises an electrode holder 11 having a spot welding electrode 1b fixed to its tip portion. A welding transformer 2 is installed in a substantially central portion of the fixed frame 12, and a driving cylinder 3 of the movable arm 20 is attached to the upper portion of the transformer 2 as the actuator device.

【0110】またギャップ調整機構160は、上記可動
側フレーム22の後端部位から中央近傍部位までの間を
摺動可能に取付けられた、側面等脚台形形状の上側ブロ
ック部材161と、側面等脚台形形状の左右のブロック
部材163及び164により上記上側ブロック部材16
1に対向して保持された下側ブロック部材162と、上
記左右のブロック部材を近接あるいは離反させるための
螺子付回動ロッド165aと、上記右側のブロック部材
164に固定され、該回動ロッドを回転駆動する駆動モ
ータ165とから構成されている。
Further, the gap adjusting mechanism 160 includes an upper side block member 161 having a trapezoidal side surface isosceles shape, which is slidably mounted between the rear end portion of the movable side frame 22 and a portion in the vicinity of the center thereof, and the side surface isosceles legs. The upper block member 16 is formed by the trapezoidal left and right block members 163 and 164.
1, a lower block member 162 that is held so as to be opposed to each other, a turning rod 165a with a screw for moving the left and right block members close to or away from each other, and the right side block member 164. It is composed of a drive motor 165 that is rotationally driven.

【0111】ここで側面等脚台形状の上側ブロック部材
161の底辺部及び傾斜辺部の表面には、断面逆台形形
状の線状係合突起161b,161cが形成されてお
り、また上記下側ブロック部材162の傾斜辺部の表面
にも断面逆台形形状の線状係合突起162aが形成され
ており、上記左右の側面等脚台形形状のブロック部材1
63,164の傾斜辺部表面には、上記上下のブロック
の傾斜辺部の線状係合突起161a,162aと摺動自
在に嵌合する線状嵌合溝163aが形成されている。
Here, linear engaging projections 161b and 161c having an inverted trapezoidal cross section are formed on the surfaces of the bottom side and the inclined side of the upper side isosceles trapezoidal-shaped upper block member 161, and the above-mentioned lower side. A linear engagement protrusion 162a having an inverted trapezoidal cross section is also formed on the surface of the inclined side portion of the block member 162, and the left and right side surface isosceles trapezoidal block member 1 is formed.
On the surfaces of the slanted sides of 63 and 164, linear fitting grooves 163a that slidably fit with the linear engaging protrusions 161a and 162a of the slanted sides of the upper and lower blocks are formed.

【0112】また上記螺子付回動ロッド165aの先端
部は上記左側のブロック部材163に回動自在に連結さ
れており、また該ロッドの螺子形成部分は上記右側のブ
ロック部材164に形成された螺子穴(図示せず)に螺
合しており、該ロッドの後端側が上記駆動モータ165
の回転軸(図示せず)に連結されている。
Further, the tip end portion of the screwed rotating rod 165a is rotatably connected to the left block member 163, and the screw forming portion of the rod is a screw formed on the right block member 164. It is screwed into a hole (not shown), and the rear end side of the rod is the drive motor 165.
Is connected to a rotary shaft (not shown).

【0113】また上記加圧機構170は、上記固定側フ
レーム12の後端部位から中央部位までの間を摺動可能
に取付けられた可動ブロック5と、該ブロックの中央に
載置された架台172と、該架台172の上面に揺動自
在に取付けられた揺動レバー173と、上記架台172
のアーム前方側にこれと近接して配置された電磁石17
1と、上記架台172真上に位置するよう上記下側ブロ
ック部材162の下面部にスペーサ174aを介して取
付けられた板バネ部材174とから構成されている。
The pressing mechanism 170 includes a movable block 5 slidably mounted between a rear end portion of the fixed frame 12 and a central portion thereof, and a mount 172 placed at the center of the block. A swing lever 173 swingably attached to the upper surface of the mount 172, and the mount 172.
Of the electromagnet 17 arranged in the vicinity of the front side of the arm
1 and a leaf spring member 174 attached to the lower surface of the lower block member 162 via a spacer 174a so as to be located right above the pedestal 172.

【0114】ここで上記電磁石171は図9(a) に示す
ように溶接トランスの2次側電流により駆動するように
している。また上記揺動レバー173の先端側には、そ
の上側の板バネ部材174とその下側の架台172の上
面と接触する大きさのローラ部材174が取付けられて
おり、この接触状態で上記揺動レバー173が水平姿勢
を保持するようになっている。また上記電磁石171の
上面には上記揺動レバー173の後端側を電磁吸着する
ための吸着金属片171aが取付けられている。
Here, the electromagnet 171 is driven by the secondary side current of the welding transformer as shown in FIG. 9 (a). Further, a roller member 174 having a size in contact with the upper side of the leaf spring member 174 on the upper side thereof and the upper surface of the pedestal 172 on the lower side thereof is attached to the tip end side of the swing lever 173. The lever 173 is adapted to maintain a horizontal posture. Further, an adsorbing metal piece 171a for electromagnetically adsorbing the rear end side of the swing lever 173 is attached to the upper surface of the electromagnet 171.

【0115】また上記下側ブロック部材162及び可動
ブロック5の後端部にはそれぞれ連結ロッド181a,
181bの一端が回動自在に軸支されており、該両連結
ロッドの、フランジ部181a1 ,181b1 を有する
他端は、中央部分の内径が両端部分の内径より拡大され
た筒状部材182により連結されている。ここで上記両
連結ロッド181a,181bのフランジ部の径は上記
筒状部材182の中央部の内径と同一寸法となってお
り、これにより上記可動アーム20の後端部の、固定ア
ーム後端部に対する高さ位置の微小な変動が可能となっ
ている。
Further, connecting rods 181a and 181a are provided at the rear end portions of the lower block member 162 and the movable block 5, respectively.
One end of 181b is rotatably supported, and the other end of each of the connecting rods having the flange portions 181a 1 and 181b 1 has a cylindrical member 182 in which the inner diameter of the central portion is larger than the inner diameters of both end portions. Are connected by. Here, the diameters of the flange portions of both the connecting rods 181a and 181b are the same as the inner diameter of the central portion of the tubular member 182, whereby the rear end portion of the movable arm 20 and the rear end portion of the fixed arm. It is possible to make slight changes in the height position with respect to.

【0116】さらに上記上側ブロック部材161のアー
ム前方側には上記可動側フレーム22に形成された摺動
溝(図示せず)内に沿って移動可能な移動片161aが
取付けられており、これを上記可動フレーム22内に組
み込まれたモータ140aの駆動により引っ張ったり、
押し返したりすることにより上記上側ブロック部材16
1を摺動移動できるようになっている。また上記摺動ブ
ロック5も上記上側ブロック161と同様、そのアーム
前方側に、固定フレーム12内に形成された摺動溝(図
示せず)内を摺動する移動片5aが形成されており、こ
れを引っ張りあるいは押し返す、上記モータ140aと
連動するモータ140bがフレーム本体内に組み込まれ
ている。そして上記支点間移動機構は、上記モータ14
0a,140b、上側ブロック161及び可動ブロック
5から構成されている。
Further, on the arm front side of the upper block member 161, a movable piece 161a movable along a sliding groove (not shown) formed in the movable frame 22 is attached. Pulling by driving the motor 140a incorporated in the movable frame 22,
By pushing back or the like, the upper block member 16
1 can be slid and moved. Similarly to the upper block 161, the sliding block 5 also has a moving piece 5a on the arm front side that slides in a sliding groove (not shown) formed in the fixed frame 12, A motor 140b that pulls or pushes back the motor and is linked with the motor 140a is incorporated in the frame body. The fulcrum-to-fulcrum moving mechanism includes
0a, 140b, the upper block 161, and the movable block 5.

【0117】また上記スポット溶融部分の形成状況の監
視するための装置として、バネ部材174と下側ブロッ
ク162との間に配置され、上記溶接電極による被溶接
部材の圧接力をモニタする、圧接素子からなる圧接力モ
ニタ装置150と、上記被溶接部材への溶接電流をモニ
タする電流計測器(電流モニタ装置)121とを有して
いる。
As a device for monitoring the state of formation of the spot-melted portion, a pressure-contact element, which is arranged between the spring member 174 and the lower block 162, monitors the pressure-contact force of the member to be welded by the welding electrode. And a current measuring device (current monitoring device) 121 for monitoring the welding current to the member to be welded.

【0118】上記コンピュータ110は、各種判断及び
制御等を行う中央処理部(CPU)110aと、溶接状
態に影響を及ぼす、被溶接部材の材質,表面状況,厚さ
を含む種々の溶接条件が具体的に設定された場合におけ
る、それぞれの場合についての最良の溶接を行うための
圧接力及び溶接電流の変化特性を記憶する記憶装置11
0bと、上記CPU110aに上記溶接条件の具体的な
データを外部より入力するためにデータ入力装置110
dと、入力データ等を表示する表示装置110cとから
構成されている。
The computer 110 has a central processing unit (CPU) 110a for making various judgments and controls, and various welding conditions including the material, surface condition and thickness of the member to be welded, which influence the welding state. Storage device 11 for storing the changing characteristics of the pressure contact force and the welding current for performing the best welding in each case in the case of being set to each
0b and the data input device 110 for inputting the concrete data of the welding conditions to the CPU 110a from the outside.
d and a display device 110c that displays input data and the like.

【0119】ここで上記CPU110aは、第1の制御
機能として、上記入力装置110dから入力された上記
溶接条件の具体的な設定データDi1に基づいて、その場
合の最良の圧接力及び溶接電流の変化特性データDr を
記憶装置110bから読み出す特性読出手段Mcrと、上
記圧接力モニタ信号Dp を受け、上記溶接電極1a,1
bによる圧接力がその場合の最良変化特性と一致するよ
う上記加圧機構を制御する圧接力制御手段Mmaと、上記
溶接電流モニタ信号Dc を受け、上記溶接電流がその場
合の通電時間を含む最適変化特性と一致するよう上記電
源回路120を制御する溶接電流制御手段Mpsとを備え
ている。
Here, the CPU 110a, as a first control function, based on the concrete setting data Di1 of the welding condition input from the input device 110d, changes in the best pressure contact force and welding current in that case. The characteristic reading means Mcr for reading the characteristic data Dr from the storage device 110b and the pressure contact force monitor signal Dp are received, and the welding electrodes 1a, 1 are connected.
Optimum, in which the welding current includes the energization time in that case, receiving the welding current monitor signal Dc and the welding force control means Mma for controlling the pressurizing mechanism so that the welding force by b matches the best change characteristic in that case. The welding current control means Mps for controlling the power supply circuit 120 so as to match the change characteristic is provided.

【0120】また上記CPU110aは、第2の制御機
能として、データ入力装置110dからの入力データD
i 、水平度センサからの信号Dh 、上記電流モニタ信号
Dc,圧接力モニタ信号Dp 等を受け、所定の信号処理
を行って記憶装置110bに記憶データDm を、データ
表示装置110cに表示データDd を出力したり、CP
U110a内部のシーケンス制御機能Fscへ制御指令信
号C1 を、上記ギャップ調整モータ制御手段Mgmへ制御
指令信号C2 を出力する入出力データ処理手段Mioを備
えており、さらに第3の制御機能として、制御指令信号
Csfを受け、後方支点の移動用モータの制御信号Csmを
出力する支点調整用モータ制御手段Msm、上記制御指令
信号C2 を受け、ギャップ調整用モータ制御信号Cgmを
出力するモータ制御手段Mgm、上記制御指令信号Csfを
受け、エアーシリンダの駆動制御信号Cc を出力するエ
アーシリンダ制御手段Mc を備えている。
Further, the CPU 110a uses the input data D from the data input device 110d as the second control function.
i, the signal Dh from the horizontality sensor, the current monitor signal Dc, the pressure contact force monitor signal Dp, etc., are subjected to predetermined signal processing to store the storage data Dm in the storage device 110b and the display data Dd in the data display device 110c. Output or CP
The U110a control command signal C 1 into the inside of the sequence control function Fsc, provided with input and output data processing unit Mio for outputting a control command signal C 2 to the gap adjusting motor control means Mgm, as further third control function, A fulcrum adjustment motor control means Msm for receiving a control command signal Csf and outputting a rear fulcrum movement motor control signal Csm, and a motor control means for receiving the control command signal C 2 and outputting a gap adjustment motor control signal Cgm An air cylinder control means Mc is provided which receives the control command signal Csf from Mgm and outputs a drive control signal Cc of the air cylinder.

【0121】ここでは上記シーケンス制御機能Fscは、
溶接開始指令信号によりロボットハンドのシーケンス制
御を行うものである。
Here, the sequence control function Fsc is
The sequence control of the robot hand is performed by the welding start command signal.

【0122】次に動作について説明する。本スポット溶
接装置の使用に際しては、そのコンピュータの記憶装置
に、種々の溶接形態に対応する最適溶接条件を被溶接部
材の圧接力の変化特性、溶接電流の変化特性、溶接電極
の変移特性等の情報として格納しておく。この情報は作
業者が過去の溶接作業経験から得たものであり、例えば
被溶接部材の材質,厚み,表面状態等に応じて、それら
が具体的に一律に設定された場合の最適溶接条件であ
る。言い換えるとこのような情報は溶接作業を経験して
いくうちに更新されたり、新たに付加されたりしていく
もので、従来は熟練者のみが感覚的に身につけていたノ
ウハウである。
Next, the operation will be described. When using this spot welding device, the storage device of the computer is equipped with optimum welding conditions corresponding to various welding modes, such as change characteristics of pressure contact force of welding target member, change characteristics of welding current, and change characteristics of welding electrode. Store as information. This information is obtained by the operator from past welding work experience, for example, the optimum welding conditions when these are specifically and uniformly set according to the material, thickness, surface condition, etc. of the member to be welded. is there. In other words, such information is updated or newly added during the experience of welding work, and it is the know-how that only the skilled person has been sensuously acquiring in the past.

【0123】そして実際の溶接作業を行う場合、まずコ
ンピュータに被溶接部材の材質,厚み等の具体的な数値
をキーボード等の入力装置110dから入力し、さらに
被溶接部材の接合面の表面状態等についても予めコード
化された数値を入力する。
In the actual welding operation, first, specific numerical values such as the material and thickness of the members to be welded are input to the computer from the input device 110d such as a keyboard, and the surface condition of the joint surface of the members to be welded and the like. For, also enter a pre-coded number.

【0124】すると、コンピュータ110では、入力装
置110dからの入力データDi を入出力データ処理手
段Mioが受け、所定の信号処理を行って記憶装置110
bに記憶用データDm を、また特性読出手段Mcrに特性
読出指令信号Di1を出力する。このとき上記処理手段M
ioは溶接データ表示装置110cに表示用データDdを
出力して入力データをその表示画面上に表示する。また
上記特性読出手段Mcrは記憶装置110bに種々の溶接
形態の各々に対する最適溶接条件のうちから、入力され
たデータによって特定される溶接形態に対応する最適溶
接条件、例えば圧接力変化特性Xp ,溶接電流変化特性
Xc を読み出し、入出力データ処理手段Mio及び溶接電
流制御手段Mps,圧接力制御手段Mmaに入力する。これ
によって上記入出力データ処理手段Mioは読み出した信
号を処理してその変化特性Xc ,Xp を表示装置110
cの表示画面上にグラフィック表示する。
Then, in the computer 110, the input / output data processing means Mio receives the input data Di from the input device 110d and performs a predetermined signal processing to perform the predetermined signal processing.
The storage data Dm is output to b, and the characteristic read command signal Di1 is output to the characteristic reading means Mcr. At this time, the processing means M
The io outputs the display data Dd to the welding data display device 110c and displays the input data on the display screen. Further, the characteristic reading means Mcr selects the optimum welding condition corresponding to the welding form specified by the input data from among the optimum welding conditions for each of the various welding forms in the storage device 110b, for example, the pressure contact force change characteristic Xp, welding. The current change characteristic Xc is read and input to the input / output data processing means Mio, the welding current control means Mps, and the pressure contact force control means Mma. As a result, the input / output data processing means Mio processes the read signal and displays the change characteristics Xc and Xp of the display device 110.
Graphically display on the display screen of c.

【0125】また入出力データ処理手段Mioは、上記入
力データDi のうち、被溶接部材の厚み情報に応じて後
方支点調整モータ制御手段Msmに制御指令信号C1 を出
力する。すると位置調整機構160のモータ165が駆
動されて、その左右のブロック部材163,164が近
接あるいは離反して上下のブロック161,162間の
距離が調整される。これによりその被溶接部材を溶接電
極1a,1bにより圧接した時、溶接電極による加圧が
被溶接部材に対して垂直にかかるようになる。
The input / output data processing means Mio outputs a control command signal C 1 to the rear fulcrum adjustment motor control means Msm according to the thickness information of the member to be welded in the input data Di. Then, the motor 165 of the position adjusting mechanism 160 is driven, and the left and right block members 163 and 164 approach or separate from each other to adjust the distance between the upper and lower blocks 161 and 162. As a result, when the member to be welded is pressed by the welding electrodes 1a and 1b, the pressure applied by the welding electrode is applied vertically to the member to be welded.

【0126】その後入力装置110dから溶接作業の開
始指令をコンピュータ110に与えると、シーケンス制
御機能Fscは入出力データ処理手段Mioからの溶接開始
指令信号Cs を受け、ロボットハンドのシーケンス制御
を実行開始する。これによりロボットハンドは順次搬送
されてくる被溶接部材の所定箇所を自動的に溶接してい
くこととなる。
After that, when a welding work start command is given to the computer 110 from the input device 110d, the sequence control function Fsc receives the welding start command signal Cs from the input / output data processing means Mio and starts the sequence control of the robot hand. .. As a result, the robot hand automatically welds predetermined portions of the members to be welded that are sequentially conveyed.

【0127】すなわち、シーケンス制御機能Fscが、溶
接電流制御手段Mps,圧接力制御手段Mma,エアーシリ
ンダ制御手段Mc 及び後方支点調整モータ制御手段Msm
にシーケンス制御信号Cscを与えると、まず上記制御手
段Msmからの制御信号Csmにより支点間距離調整用モー
タ140a,140bが駆動して上側ブロック部材16
1及び可動ブロック5がアーム前方側に移動して可動ア
ーム20の後方支点が中央の回動力点に近づく。これと
同時にエアーシリンダ制御手段Mc からの制御信号Cc
により空圧シリンダ3が駆動し、可動アーム20を上方
に持ち上げる。これによって可動アーム先端が素早く上
昇して上下の溶接電極1a,1b間が短時間で十分大き
く開き、この状態で、他の搬送装置により送られてきた
被溶接部材Aの所定の溶接部分を上下の溶接電極間に飲
み込むようロボットハンドが動く。
That is, the sequence control function Fsc includes the welding current control means Mps, the pressure contact force control means Mma, the air cylinder control means Mc, and the rear fulcrum adjustment motor control means Msm.
When a sequence control signal Csc is applied to the upper block member 16, the fulcrum distance adjusting motors 140a and 140b are driven by the control signal Csm from the control means Msm.
1 and the movable block 5 move to the front side of the arm, and the rear fulcrum of the movable arm 20 approaches the center turning point. At the same time, the control signal Cc from the air cylinder control means Mc
Thereby, the pneumatic cylinder 3 is driven to lift the movable arm 20 upward. As a result, the tip of the movable arm quickly rises, and the upper and lower welding electrodes 1a and 1b are opened sufficiently wide in a short time. Robot hand moves to swallow between the welding electrodes.

【0128】このようにして溶接電極と被溶接部材の溶
接部分との位置決めが完了すると、今度は上記空圧シリ
ンダ3及び支点移動用モータ140a,140bが逆に
動作して、上下の溶接電極1a,1bにより被溶接部材
Aが挟持され、この時溶接電極の圧接力は空圧シリンダ
の方向が被溶接部材に対して垂直方向となるようなって
いる。
When the positioning of the welding electrode and the welded portion of the member to be welded is completed in this way, the pneumatic cylinder 3 and the fulcrum moving motors 140a and 140b operate in reverse, and the upper and lower welding electrodes 1a are moved. , 1b hold the member A to be welded, and at this time, the pressure contact force of the welding electrode is such that the direction of the pneumatic cylinder is perpendicular to the member to be welded.

【0129】この状態で電源回路120及び加圧機構1
70の電磁石171がそれぞれコンピュータ110の溶
接電流制御手段Mps,圧接力制御手段Mmaからの制御信
号Cps,Cmaにより動作してスポット溶接が行われる。
In this state, the power supply circuit 120 and the pressurizing mechanism 1
The electromagnet 171 of 70 is operated by the control signals Cps and Cma from the welding current control means Mps and the press contact force control means Mma of the computer 110, respectively, to perform spot welding.

【0130】以下溶接動作について説明する。被溶接部
材Aを溶接電極1a,1bにより挟持している状態で、
被溶接部材Aには空圧シリンダ3による圧接力が働いて
おり、被溶接部材の溶接が可能となっている。そしてこ
の状態で電源回路120が駆動して溶接トランス2の1
次側に所定のレベルの交流電流が印加されると、該トラ
ンスの2次側出力が溶接電流として溶接電極1a,1b
に供給される。この時、加圧機構170の電磁石171
にもトランス2の2次側出力が供給されることとなり、
上記溶接電流と同一波形の電流が電磁コイルに流れる。
これにより溶接電流波形と全く同じ振動加圧が加わり溶
接電極1a,1bによる圧接部分の溶融,凝固による溶
着が行われる。
The welding operation will be described below. While the member A to be welded is sandwiched by the welding electrodes 1a and 1b,
A pressure contact force of the pneumatic cylinder 3 acts on the member to be welded A, and the member to be welded can be welded. Then, in this state, the power supply circuit 120 is driven to operate the welding transformer 1
When an AC current of a predetermined level is applied to the secondary side, the secondary side output of the transformer serves as welding current and the welding electrodes 1a, 1b.
Is supplied to. At this time, the electromagnet 171 of the pressing mechanism 170
Will also be supplied with the secondary output of the transformer 2,
A current having the same waveform as the welding current flows through the electromagnetic coil.
As a result, the same vibrational pressure as that of the welding current waveform is applied, and the welding portions 1a and 1b are melted and welded by solidification.

【0131】この際トランス2の1次側電流は電流計測
器121により、また被溶接部材Aの圧接力は圧電素子
150によりモニタされ、電流モニタ信号Dc がコンピ
ュータ110の溶接電流制御手段Mps及び入出力データ
処理手段Mioに、また圧接力モニタ信号Dp が圧接力制
御手段Mma及び入出力データ処理手段Mioに与えられて
いる。そして溶接電流制御手段Mpsは、上記モニタされ
ている溶接電流の変化が、記憶装置110bから読み出
されたこの場合の溶接電流の最適変化特性と一致するよ
う上記電源回路120を制御しており、また圧接力制御
手段Mmaは、モニタされている圧接力の変化が、記憶装
置110bから読み出されたこの場合の圧接力の最適変
化特性と一致するよう上記電磁石174のコイル電流を
制御する。また同時にコンピュータ110の溶接データ
表示装置110cには、上記モニタ電流,モニタ圧接力
の変化特性がグラフィック表示される。
At this time, the primary side current of the transformer 2 is monitored by the current measuring device 121 and the pressure contact force of the member A to be welded is monitored by the piezoelectric element 150, and the current monitor signal Dc is supplied to the welding current control means Mps and the input of the computer 110. The output data processing means Mio and the pressure contact force monitor signal Dp are given to the pressure contact force control means Mma and the input / output data processing means Mio. Then, the welding current control means Mps controls the power supply circuit 120 so that the change in the monitored welding current matches the optimum change characteristic of the welding current in this case read from the storage device 110b. Further, the press contact force control means Mma controls the coil current of the electromagnet 174 so that the change in the monitored press contact force matches the optimum change characteristic of the press contact force read from the storage device 110b in this case. At the same time, the welding data display device 110c of the computer 110 graphically displays the change characteristics of the monitor current and the monitor pressure contact force.

【0132】従って、被溶接部材Aでのスポット溶融部
分(ナゲット)の形成の際、不測の要因により溶接電流
や圧接力の変化が最適溶接条件からずれた場合でも、こ
れを修正してつつ溶接が行われることとなる。
Therefore, when the spot melted portion (nugget) is formed on the member A to be welded, even if the changes in the welding current and the pressure contact force deviate from the optimum welding conditions due to unforeseen factors, the welding can be performed while correcting the changes. Will be performed.

【0133】こうして1つの箇所の溶接が完了すると、
溶接電流を停止し、空圧シリンダの駆動により若干可動
アーム20を回動して上下の溶接電極間をやや拡げ、こ
の間に他の搬送機構により上記被溶接部材Aを移動さ
せ、上記と同様にしてスポット溶接を行う。
When welding of one place is completed in this way,
The welding current is stopped, the movable arm 20 is slightly rotated by driving the pneumatic cylinder to slightly expand the space between the upper and lower welding electrodes, and during this time, the member A to be welded is moved by another transport mechanism, in the same manner as above. Spot welding.

【0134】このようにして順次スポット溶接を行って
1つの被溶接部材Aの加工を完了すると、可動ブロック
5及び上側ブロック部材161の移動により可動アーム
20の後方支点を中間部位の回動力点に近接させるとと
もに、上記空圧シリンダ3を駆動して上下の溶接電極間
を大きく拡げて、処理済の被溶接部材Aの排出と、未処
理の被溶接部材Aの挿入とを行う。
When the welding of one member A to be welded is completed by sequentially performing spot welding in this manner, the movable block 5 and the upper block member 161 are moved so that the rear fulcrum of the movable arm 20 becomes the turning point of the intermediate portion. While being brought close to each other, the pneumatic cylinder 3 is driven to greatly expand the space between the upper and lower welding electrodes, and the processed welded member A is discharged and the unprocessed welded member A is inserted.

【0135】このようにして順次搬送されてくる被溶接
部材Aの自動溶接が完全なコンピュータ制御の下で行わ
れることとなる。
In this way, the automatic welding of the members A to be welded, which are successively conveyed, is performed under complete computer control.

【0136】このようなコンピュータ制御による制御機
能を搭載したスポット溶接装置では、以下のような効果
がある。 (1) スポット溶接における溶着過程を圧電素子150や
電流計測器121により監視し、スポット溶接中の被溶
接部材Aの圧接力,溶接電流の変化及び溶接電流の通電
時間を、これらがその場合の溶接状況にあった最適変化
特性となるようコンピュータ制御するようにしたので、
被溶接部材の種類,厚みや表面状態等に応じて最適の溶
接を行うことができ、しかも、溶着部分の形成過程にお
いて異常が発生した場合には、上記圧接力の変化、溶接
電流の変化及び通電時間をこれらが正常時のものと一致
するよう修正することができる。
The spot welding apparatus equipped with such a control function by computer control has the following effects. (1) The welding process in spot welding is monitored by the piezoelectric element 150 and the current measuring device 121, and the pressure welding force of the member A to be welded during spot welding, the change in welding current, and the welding current energization time are calculated in these cases. Since the computer is controlled so that the optimum change characteristics suitable for the welding situation are obtained,
Optimal welding can be performed according to the type, thickness, surface condition, etc. of the member to be welded. In addition, when an abnormality occurs in the process of forming the welded portion, the change in the pressure contact force, the change in welding current and the The energization times can be modified so that they match those at normal times.

【0137】(2) また上記コンピュータを、上記圧接力
や溶接電流の制御のみでは溶着部分の形成異常を修復で
きない場合は、例えば、被溶接部材が水平面から傾いて
いて、溶接電極の加圧が被溶接部材に対して垂直加圧と
なっていない状態や溶接電極の先端が偏って磨耗した状
態で溶接を行っている場合は、ラインを停止して作業者
に知らせるようプログラムすることにより、製品の歩留
りを向上することができる。
(2) In addition, when the formation abnormality of the welded portion cannot be repaired only by controlling the pressure contact force and the welding current in the computer, for example, the member to be welded is tilted from the horizontal plane and the welding electrode is not pressurized. If welding is being performed when vertical pressure is not applied to the work piece or when the tip of the welding electrode is unevenly worn, program the product by stopping the line and notifying the operator. The yield can be improved.

【0138】(3) また先端側に溶接電極1a,1bを有
する可動アーム20を、その後端部を回動支点として中
央部位を回動力点として支持するようにし、上記可動ア
ームの回動をその中央部位を空圧シリンダ3により持ち
上げたり引き下げたりして行うようにしたので、溶接電
極による被溶接部材Aの圧接点(作用点)から可動アー
ムの回動支点までの距離を該可動アームの長さいっぱい
に大きくとることができ、被溶接部材の種類や溶接部位
によって溶接部分の厚みが標準の厚みに対して変動して
も、溶接電極の軸線方向の、被溶接部材の圧接面の法線
方向からのずれは小さく、常に溶接電極による被溶接部
材の圧接を、被溶接部材の圧接面に対して垂直方向に近
い角度で行うことができる。従って電極ギャップ間隔を
調整する機構160を不要とできる場合もある。
(3) Further, the movable arm 20 having the welding electrodes 1a and 1b on the tip end side is supported so that the rear end portion thereof serves as a fulcrum of rotation and the central portion serves as a turning power point. Since the central portion is lifted and lowered by the pneumatic cylinder 3, the distance from the pressure contact (point of action) of the member A to be welded by the welding electrode to the rotation fulcrum of the movable arm is determined by the length of the movable arm. Even if the thickness of the welded part varies from the standard thickness depending on the type of welded member and the welding site, the normal line of the welding surface of the welded member in the axial direction of the welding electrode The deviation from the direction is small, and the welding electrode can always be pressed against the member to be welded at an angle close to the vertical direction with respect to the pressure contact surface of the member to be welded. Therefore, in some cases, the mechanism 160 for adjusting the electrode gap interval may be unnecessary.

【0139】(4) また上記可動アーム後端の回動支点
の、固定アーム後端部に対する高さ位置を調整する調整
機構160を備えたので、可動側溶接電極1aによる被
溶接部材Aの加圧が常に被溶接部材の圧接面に対して垂
直加圧とすることができ、これにより被溶接部材Aの厚
みに関係なく常に良好なスポット溶接を行うことができ
る。
(4) Further, since the adjusting mechanism 160 for adjusting the height position of the rotation fulcrum of the rear end of the movable arm with respect to the rear end of the fixed arm is provided, the member A to be welded is added by the movable welding electrode 1a. The pressure can always be applied perpendicularly to the pressure contact surface of the member to be welded, whereby good spot welding can always be performed regardless of the thickness of the member A to be welded.

【0140】(5) さらに、上記可動アーム20の後端部
の回動支点と中央部位の回動力点との距離を変更可能な
構成としたので、可動側溶接電極の昇降スピードを変え
ることができ、例えば被溶接部材を上下の溶接電極間に
挿入する場合等、溶接電極が被溶接部材等の邪魔になら
ないよう上下の溶接電極を大きく離す際、上記アーム後
端の回動支点を前方に移動させてその中央部位の回動力
点に近づけることにより、昇降スピードが増大すること
となり、作業性を向上することができる。
(5) Furthermore, since the distance between the rotation fulcrum of the rear end of the movable arm 20 and the rotational power point of the central portion can be changed, the lifting speed of the movable welding electrode can be changed. Yes, for example, when inserting the member to be welded between the upper and lower welding electrodes, when the upper and lower welding electrodes are widely separated so that the welding electrodes do not interfere with the members to be welded, the rotation fulcrum of the arm rear end is moved forward. By moving and bringing it closer to the turning point of the central portion, the ascending / descending speed is increased and the workability can be improved.

【0141】(6) また、上記可動アーム20を固定アー
ムに対して支持する電極支持機構の一部に、上記溶接電
極による被溶接部材の圧接力を上記電極支持機構の構造
体の接触部分に発生する圧力として検知する圧電素子1
50を組み込み、該圧電素子の出力信号Dp を圧接力と
してモニタするようにしたので、溶接中の被溶接部材の
圧接力をリアルタイムで読み取ることができ、溶着部分
の形成状況を随時把握することができ、溶接状況の異常
等を検出することもできる。
(6) Further, the pressure contact force of the welding target member by the welding electrode is applied to a part of the electrode support mechanism that supports the movable arm 20 with respect to the fixed arm to the contact portion of the structure of the electrode support mechanism. Piezoelectric element 1 to detect as generated pressure
Since the output signal Dp of the piezoelectric element is monitored as a pressure contact force by incorporating 50, the pressure contact force of the member to be welded during welding can be read in real time, and the formation state of the welded portion can be grasped at any time. It is also possible to detect abnormalities in the welding situation.

【0142】(7) また、電源装置を、その2次側出力が
上記溶接電極に接続された溶接トランスと、該溶接トラ
ンスの1次側入力に所望の波形及び周波数の1次電流を
供給する電源回路120とから構成したので、被溶接部
材の材質や厚み等の諸条件により溶接電流の波形をそれ
ぞれの条件に適したものとできる。 (8) また上記溶接トランス2の1次電流を計測する電流
計測器121を設け、その計測電流Dc を溶接電流とし
てモニタするようにしたので、溶接中の溶接電流の変化
をリアルタイムで読み取ることができ、溶着部分の形成
状況を随時把握することができ、また溶接状況の異常を
検出することができる。 (9) また上記スポット溶着部分の形成を、上記電磁石1
71の駆動電流を上記電流モニタ信号や加圧モニタ信号
の変化が上記特性読出手段Mcrからの最適変化特性に一
致するよう制御して行うようにしたので、被溶接部材A
の厚みや材質等が異なっても、それぞれの場合に最適変
化特性の圧接力と最適時間通電される最適変化特性の溶
接電流とにより、スポット溶接を行うことができ、また
溶接中に多少の異常が発生してもこれを自動で修復する
ことができる。また、電磁石171には溶接トランス2
の2次側出力の一部を供給しているため、溶接電極を溶
接電流に同期して加圧することができ、被溶接部材の加
圧を効果的に行うことができる効果がある。
(7) Further, the power supply device supplies a primary current of a desired waveform and frequency to a welding transformer whose secondary output is connected to the welding electrode and a primary input of the welding transformer. Since it is composed of the power supply circuit 120, the waveform of the welding current can be made suitable for each condition depending on various conditions such as the material and thickness of the member to be welded. (8) Further, since the current measuring device 121 for measuring the primary current of the welding transformer 2 is provided and the measured current Dc is monitored as the welding current, the change of the welding current during welding can be read in real time. Therefore, the state of formation of the welded portion can be grasped at any time, and an abnormality in the welding state can be detected. (9) In addition, the formation of the spot welding portion is performed by the electromagnet 1
Since the drive current of 71 is controlled and controlled so that the change of the current monitor signal or the pressurization monitor signal coincides with the optimum change characteristic from the characteristic reading means Mcr, the workpiece A is welded.
Even if the thickness and material of the product are different, spot welding can be performed by the pressure contact force of the optimum change characteristic and the welding current of the optimum change characteristic that is energized for the optimum time in each case, and some abnormalities may occur during welding. If a problem occurs, it can be automatically repaired. Further, the welding transformer 2 is attached to the electromagnet 171.
Since a part of the secondary side output is supplied, it is possible to pressurize the welding electrode in synchronization with the welding current, and it is possible to effectively pressurize the member to be welded.

【0143】(10) 可動アーム後端部にバネ部材174
を取付けるとともに、その電磁力により該バネ部材を弾
性変形させる電磁石171を該バネ部材の近傍に配置
し、該バネ部材の弾性変形力により上記可動アーム後端
部を押圧してその先端側の溶接電極1aを被溶接部材A
に圧接するようにしたので、電磁加圧力を可動アーム2
0の回動を伴うことなく発生することができ、応答性や
作業性を向上することができる。またこの場合電磁振動
は可動アーム20にのみ印加され、装置本体には印加さ
れないので、装置本体の剛体設定を簡単にすることがで
きる。またこの実施例装置では、加圧の中心が引張構造
のため、空圧シリンダをトランス上に配置可能で、小型
軽量となる。
(10) A spring member 174 is provided at the rear end of the movable arm.
An electromagnet 171 that mounts and elastically deforms the spring member by its electromagnetic force is arranged in the vicinity of the spring member, and the movable arm rear end portion is pressed by the elastic deformation force of the spring member to weld the tip end side thereof. The electrode 1a is welded to the member A
Since the pressure is applied to the movable arm 2,
It can be generated without turning 0, and responsiveness and workability can be improved. Further, in this case, since the electromagnetic vibration is applied only to the movable arm 20 and not to the apparatus body, the rigid body setting of the apparatus body can be simplified. Further, in the apparatus of this embodiment, since the center of pressurization is the tension structure, the pneumatic cylinder can be arranged on the transformer, and the size and weight are reduced.

【0144】(11) また、上記空圧シリンダ3の加圧力
により上記バネ部材174をさらに変形させて、上記電
磁力による被溶接部材Aの圧接力にシリンダの空圧によ
る一定圧接力を重畳するようにしたので、圧接力は一定
値以下とはならず、このため圧接力がきわめて小さい場
合の、溶接電流と圧接力との同期ずれによる過剰発熱を
回避することができ、溶接電極や被溶接部材の破損を防
止することができる。
(11) Further, the spring member 174 is further deformed by the pressurizing force of the pneumatic cylinder 3, and a constant pressure contact force by the pneumatic pressure of the cylinder is superimposed on the pressure contact force of the welded member A by the electromagnetic force. Since the pressure contact force does not fall below a certain value, excessive heat generation due to the synchronization deviation between the welding current and the pressure contact force can be avoided when the pressure contact force is extremely small. It is possible to prevent damage to the members.

【0145】(12) また上記スポット溶着部分(ナゲッ
ト)の形成を、上記溶接電極の強弱や通電時間を上記電
流モニタ信号や圧接力モニタ信号の変化が上記特性読出
手段からの最適変化特性に一致するよう制御して行うよ
うにしたので、溶接中、溶着部分の形成をある程度制御
することができ、溶接電極や被溶接部材に多少の不具
合、例えば溶接電極が多少磨耗していたり、被溶接部材
が多少湾曲していたりしても、正常状態でのスポット溶
接と遜色のないスポット溶接を行うことができる。な
お、上記溶接電流がパルス電流である場合は、上記スポ
ット溶着部分の形成を、上記溶接電極のパルス幅,パル
ス間隔を上記電流モニタ信号,圧接力モニタ信号の変化
が上記特性読出手段からの最適変化特性に一致するよう
制御して行うようにすれば、上記のように溶接中、溶着
部分の形成をある程度制御することができる。
(12) In addition, the formation of the spot welded portion (nugget) is adjusted so that the strength and weakness of the welding electrode and the energization time are changed by the change of the current monitor signal or the pressure contact force monitor signal to the optimum change characteristic from the characteristic reading means. Since it is possible to control the formation of the welded portion to some extent during welding, some defects in the welding electrode or the member to be welded, for example, the welding electrode is slightly worn or the member to be welded Even if it is slightly curved, it is possible to perform spot welding that is comparable to spot welding in the normal state. When the welding current is a pulse current, the spot welding portion is formed by changing the pulse width and pulse interval of the welding electrode by the current monitor signal and the pressure contact force monitor signal from the characteristic reading means. If the control is performed so as to match the change characteristics, the formation of the welded portion can be controlled to some extent during welding as described above.

【0146】その他上記スポット溶接装置の構成の変形
例について説明する。例えば、上記電極支持機構を構成
する可動リンク部分の変位量を上記溶接電極の変位量と
して検知するポテンショメータを設け、該ポテンショメ
ータの出力に基づいて被溶接部材の圧接力を算出するよ
うにすれば、溶接中、被溶接部材の圧接力だけでなく溶
接電極の変移をもリアルタイムで読み取ることができ、
溶着部分の形成状況をより電極変移に基づくデータを加
味してより正確に把握することができる。
Other Modifications of the configuration of the spot welding apparatus will be described. For example, if a potentiometer for detecting the displacement amount of the movable link portion constituting the electrode support mechanism as the displacement amount of the welding electrode is provided, and the pressure contact force of the welded member is calculated based on the output of the potentiometer, During welding, it is possible to read not only the contact pressure of the work piece but also the displacement of the welding electrode in real time.
The formation state of the welded portion can be more accurately grasped by adding data based on electrode displacement.

【0147】また図7に示すようにその先端部分に溶接
電極1aを有する可動アーム20を、その中央部位を支
点として、後端部分を力点として上記固定アーム10に
対して回動可能に支持するようにしてもよい。このタイ
プではトランスの後方にシリンダーが来るので、トラン
スの上に空圧シリンダ2を配置している場合に比べて構
造簡単であり、ヘッドも低いので作業性に富んでいる
が、可動アーム20の中央部位を引っ張って加圧するも
の比べて装置全体が大きく目方も重い。
As shown in FIG. 7, a movable arm 20 having a welding electrode 1a at its tip is rotatably supported with respect to the fixed arm 10 with its central portion as a fulcrum and its rear end as a force point. You may do it. In this type, since the cylinder comes to the rear of the transformer, the structure is simple compared to the case where the pneumatic cylinder 2 is arranged on the transformer, and the head is low, which is excellent in workability. The whole device is larger and heavier than the one that pulls and pressurizes the central part.

【0148】また、図10(a) のように可動アーム20
の回動力点より先端側の部位を引き寄せる電磁石741
を備え、上記溶接電極1aの圧接力を上記可動アーム2
0の弾性変形により発生させるようにしてもよく、この
場合、溶接電極の圧接力の発生機構を電磁石のみで簡単
に実現することができ、またアーム自身の弾性を利用す
るので、空圧シリンダによる加圧の応答性を高めること
ができる。例えば空圧シリンダロッドのストロークが
0.1ミリ程度でも十分な加圧効果が出せる。
Also, as shown in FIG. 10 (a), the movable arm 20
Electromagnet 741 that draws the part on the tip side from the turning power point
And the pressure contact force of the welding electrode 1a is applied to the movable arm 2
It may be generated by elastic deformation of 0. In this case, the mechanism for generating the pressure contact force of the welding electrode can be easily realized only by the electromagnet, and since the elasticity of the arm itself is used, the pneumatic cylinder is used. The responsiveness of pressurization can be improved. For example, a sufficient pressurizing effect can be obtained even if the stroke of the pneumatic cylinder rod is about 0.1 mm.

【0149】また、電磁石171による加圧では音がす
るが、通常の50〜60サイクルや3倍周波等のACは
構成が簡単でよい。静加圧の場合には電磁石の電源を全
波整流した程度のDCにすれば、音が静かであり、電磁
鉄芯も単に鉄材を成形したもので済み、回路構成を比較
的簡単にできる。
Further, although a sound is produced by the pressurization by the electromagnet 171, an AC having a normal 50 to 60 cycles or a triple frequency may have a simple structure. In the case of static pressurization, if the power source of the electromagnet is set to DC, which is about full-wave rectified, the noise is quiet, and the electromagnetic iron core is simply formed of iron material, and the circuit configuration can be relatively simple.

【0150】また板バネ部材171による圧接力の負担
は、被溶接部材Aの溶接電極による全圧接力の1/3〜
1/2程度とし、残りは可動アームの弾性変形による圧
接力を用いてもよい。
The load of the pressure contact force of the leaf spring member 171 is 1/3 of the total pressure contact force of the welding electrode of the member A to be welded.
The pressure may be about ½ and the rest may use the pressure contact force due to elastic deformation of the movable arm.

【0151】次に本発明の第2の実施例によるスポット
溶接装置について説明する。この装置は図3に示すよう
に上記第1実施例装置を簡略化したもので、つまり電極
間のギャップ調整機構や支点間調整機構を取り除き、加
圧機構も簡単な構成としたもので、その他の点は上記第
1の実施例装置と同一である。
Next explained is a spot welding apparatus according to the second embodiment of the invention. This device is a simplified version of the device of the first embodiment as shown in FIG. 3, that is, the gap adjusting mechanism between electrodes and the adjusting mechanism between fulcrums are removed, and the pressurizing mechanism has a simple structure. This point is the same as the device of the first embodiment.

【0152】つまり270はこの実施例装置の加圧機構
で、この加圧機構270は、固定側フレーム12上に架
台33を介して配置されたバネシリンダ32と、該シリ
ンダロッド32aの先端に中央部分が軸支され、先端部
で可動側フレーム22の後端側を持ち上げる揺動フレー
ム31と、上記固定フレーム12の、該揺動フレーム3
1後方側部分に架台40を介して取付けられた電磁石4
1とから構成されている。
That is, reference numeral 270 denotes the pressurizing mechanism of the apparatus of this embodiment. This pressurizing mechanism 270 has a spring cylinder 32 arranged on the fixed-side frame 12 via a mount 33 and a central portion at the tip of the cylinder rod 32a. Of the fixed frame 12 and the swing frame 31 for supporting the rear end side of the movable side frame 22 at its tip end.
1 Electromagnet 4 attached to the rear side via a gantry 40
1 and 1.

【0153】ここで上記揺動フレーム31の先端側には
上記可動側フレーム22の後端下面と当接してこれを押
し上げる押圧ローラ31bが取付けられており、また後
端部には上記電磁石41の鉄芯41bに電磁吸着されて
該後端部を引き下げるための吸着金属片31aが取付け
られており、上記鉄芯41bには電磁コイル41aが巻
回されている。
Here, a pressing roller 31b is attached to the tip end side of the swing frame 31 so as to abut against and push up the rear end lower surface of the movable side frame 22, and the rear end portion of the electromagnet 41 is attached. An attracting metal piece 31a for electromagnetically attracting the iron core 41b and pulling down the rear end portion is attached, and an electromagnetic coil 41a is wound around the iron core 41b.

【0154】また上記バネシリンダ32内には上記シリ
ンダロッド32aの下方への変移により弾性変形するバ
ネ部材32bが内蔵されており、この弾性変形力を上記
電磁石41により上記揺動フレーム31の後端部を吸い
寄せることにより発生させるようにしている。
A spring member 32b which is elastically deformed by the downward displacement of the cylinder rod 32a is built in the spring cylinder 32. This elastic deformation force is applied to the rear end portion of the swing frame 31 by the electromagnet 41. I try to generate it by sucking in.

【0155】さらに上記可動側フレーム22先端には上
側溶接電極1aを揺動自在に保持する電極ホルダ21a
が取付けられており、該電極ホルダ21aには溶接電極
1aを可動アーム20aの傾きに応じて常に鉛直方向を
向くよう支持する機構(図示せず)が内蔵されている。
Further, an electrode holder 21a for swingably holding the upper welding electrode 1a is provided at the tip of the movable side frame 22.
The electrode holder 21a has a built-in mechanism (not shown) for supporting the welding electrode 1a so that it is always oriented in the vertical direction according to the inclination of the movable arm 20a.

【0156】このような第2実施例のスポット溶接装置
では、上記第1実施例装置における支点間調整機構や電
極間のギャップ調整機構を除去しているため、可動アー
ムの後方支点を移動させる動作、及び可動アームの後端
部の高さ位置を調整する動作はないが、それ以外は上記
第1実施例と同様にしてコンピュータ制御による溶接が
行われる。
In the spot welding apparatus of the second embodiment as described above, the fulcrum-to-fulcrum adjusting mechanism and the electrode-to-electrode gap adjusting mechanism in the apparatus of the first embodiment are removed, so that the operation of moving the rear fulcrum of the movable arm is performed. , And there is no operation for adjusting the height position of the rear end of the movable arm, but otherwise the welding is performed by computer control in the same manner as in the first embodiment.

【0157】なお、上記実施例では、電磁石171によ
り溶接電極の加圧力を発生するようにしたが、さらに空
圧シリンダ3により溶接電極の一定加圧を発生させてこ
れを電磁石による振動加圧に重畳し、これらの加圧力を
圧接力制御手段Mmaにより制御するようにしてもよく、
この場合、より複雑な圧接力の変化特性に対しても実際
の圧接力の変化を追随させることができ、きめの細かい
圧接力制御が可能となる。
In the above-described embodiment, the electromagnet 171 is used to generate the pressure applied to the welding electrode. However, the pneumatic cylinder 3 is used to generate a constant pressurization of the welding electrode, and this is applied to the vibration pressurization by the electromagnet. They may be superposed and these pressurizing forces may be controlled by the pressure contact force control means Mma,
In this case, it is possible to follow the actual change in the pressure contact force even with a more complicated change characteristic of the pressure contact force, and finely control the pressure contact force.

【0158】以下上記各実施例のその他の変形例につい
て簡単に説明する。第1の変形例として、例えば、第1
実施例のスポット溶接装置100において、上記電源装
置に代えて、その1次側が溶接電流制御とは無関係の通
常電源に接続され、2次側に溶接電流を出力する溶接ト
ランスと、溶接電流制御手段からの制御信号に基づいて
上記溶接トランスの2次側出力を調整する電源回路とか
らなる電源装置を備え、上記電磁石を、上記溶接トラン
スの1次側への印加電圧を、該電圧の調整可能な調整器
を介してその電磁コイルに接続した直流又は交流用の電
磁石とし、溶接開始直前に該トランスの1次側への印加
電圧を上記調整器により制御してこの電磁石に入力し、
被溶接部材に適当な加圧を加えるようにしてもよく、こ
の場合、溶接電流の被溶接部材への印加タイミングとは
独立して圧接力の制御を行うことができる効果がある。
Other modifications of the above embodiments will be briefly described below. As a first modification, for example, the first
In the spot welding apparatus 100 of the embodiment, instead of the above power supply device, a primary side thereof is connected to a normal power source unrelated to welding current control, a welding transformer for outputting a welding current to the secondary side, and welding current control means. A power supply circuit for adjusting the secondary side output of the welding transformer based on a control signal from the welding transformer, and the voltage applied to the primary side of the welding transformer can be adjusted by the electromagnet. A direct current or alternating current electromagnet connected to the electromagnetic coil through a regulator, and the voltage applied to the primary side of the transformer is controlled by the regulator just before starting welding and input to the electromagnet.
Appropriate pressure may be applied to the member to be welded. In this case, there is an effect that the pressure contact force can be controlled independently of the timing of applying the welding current to the member to be welded.

【0159】また第2変形例として、例えば第1実施例
のスポット溶接装置100において、上記電磁石を、上
記溶接トランスの1次側に電圧調整可能な調整器を介し
て接続された第1の電磁コイルと、上記溶接トランスの
2次側に接続された第2の電磁コイルとを1つの鉄芯に
装着した直流または交流用の電磁石とし、上記トランス
の1次側への印加電圧及びトランスの2次側出力をそれ
ぞれの極性を打ち消さないよう重畳して上記第1及び第
2の電磁コイルに入力し、溶接電流の通電中、被溶接部
材の加圧を、溶接電流と同期させてかつ上記両コイルに
よる電磁力を合成して行うようにしてもよく、この場合
多様な圧接力の制御が可能となる。
As a second modification, for example, in the spot welding apparatus 100 of the first embodiment, the first electromagnet in which the electromagnet is connected to the primary side of the welding transformer via a voltage adjustable regulator. A coil and a second electromagnetic coil connected to the secondary side of the welding transformer are used as a DC or AC electromagnet mounted on one iron core, and the voltage applied to the primary side of the transformer and the transformer The secondary outputs are superimposed on each other so as not to cancel their respective polarities and input to the first and second electromagnetic coils, and while the welding current is being supplied, the pressurization of the welding target member is synchronized with the welding current and The electromagnetic force generated by the coils may be combined to perform the control. In this case, various pressure contact forces can be controlled.

【0160】また第3の変形例として、上記第1実施例
のスポット溶接装置100において、上記電磁石として
交流用の電磁石を用い、交流の溶接電流が零となった時
は該電磁石による加圧力が零に近くなり、交流の溶接電
流が最大となった時は該電磁石による加圧力が最大とな
るようにして、溶接電流による抵抗加熱が被溶接部材を
流れる電流と被溶接部材の接触抵抗との関係から最適と
なるようにしてもよく、この場合ジュール熱,つまりI
2 の熱効果が最良となり、しかも一定の溶接機入力で最
大溶接効果を追求することができる効果がある。
As a third modification, in the spot welding apparatus 100 of the first embodiment, an AC electromagnet is used as the electromagnet, and when the AC welding current becomes zero, the pressure applied by the electromagnet is reduced. When it becomes close to zero and the AC welding current is maximized, the pressure applied by the electromagnet is maximized, and the resistance heating by the welding current causes the current flowing through the member to be welded and the contact resistance of the member to be welded. The relationship may be optimized, and in this case Joule heat, that is, I
The heat effect of 2 is the best, and there is an effect that the maximum welding effect can be pursued with a constant welding machine input.

【0161】また、上述したスポット溶接装置のコンピ
ュータ制御は、ロボットハンドタイプのスポット溶接装
置だけでなく、すべてのスポット溶接機に採用できるも
のであり、一般的なスポット溶接装置にコンピュータ制
御機能を搭載したものを第3の実施例として以下簡単に
説明する。
The above computer control of the spot welding apparatus can be adopted not only for the robot hand type spot welding apparatus but also for all spot welding machines. The general spot welding apparatus has a computer control function. The above will be briefly described below as a third embodiment.

【0162】図4は本発明の第3の実施例である、ロボ
ットハンド搭載タイプではなく、一般的なスポット溶接
装置をコンピュータ制御可能に構成したものを示し、図
において図5と同一符号は同一のものを示し、ここで
は、溶接電極1aの加圧用エアーシリンダ403、及び
溶接電源装置(図示せず)を上記第1実施例装置のコン
ピュータ110により駆動制御するようにしており、図
示していないが上記スポット溶接装置403には圧接力
モニタ装置や溶接電流モニタ装置が搭載されている。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, which is not a robot hand mounted type, but a general spot welding device which can be controlled by a computer, and the same reference numerals as those in FIG. 5 are the same. In this embodiment, the pressurizing air cylinder 403 of the welding electrode 1a and the welding power source device (not shown) are driven and controlled by the computer 110 of the first embodiment device, and are not shown. However, the spot welding device 403 is equipped with a pressure contact force monitoring device and a welding current monitoring device.

【0163】またこの装置では、被溶接部材Aの圧接力
の制御を上記空圧シリンダ403により行うようにして
おり、このため上記上側アーム401を溶接電極1aの
圧接方向に付勢する付勢バネ430を該アーム401の
上面にスペーサ431を介して取付け、該付勢バネ43
0に対向する部分にこれと当接する突出部432を配設
し、これによって空圧シリンダ403の応答性を高めて
いる。
Further, in this apparatus, the pressure contact force of the member A to be welded is controlled by the pneumatic cylinder 403. Therefore, the urging spring for urging the upper arm 401 in the pressure contact direction of the welding electrode 1a. 430 is attached to the upper surface of the arm 401 via a spacer 431, and the urging spring 43
A protruding portion 432 that abuts on the portion facing 0 is provided, thereby improving the responsiveness of the pneumatic cylinder 403.

【0164】この時付勢用バネには、4ミリのストロー
クで0〜100kgの反発力を、2.5ミリのストロー
クで100〜300kgの反発力を、さらに1.0ミリ
のストロークで300〜500kgの反発力を出せるも
の等が適用可能である。具体的には、例えば、薄肉の丸
AlパイプのT字付け溶接には、3ミリのストロークで
0〜100kgの反発力の板バネを、また厚肉ステンパ
イプのT字付け溶接は、2ミリで150〜300kgの
反発力を出せるものを、リングプロゼクションには35
0〜500kgのバネを用い、鍛圧特性を確保するとよ
い。
At this time, the urging spring exerts a repulsive force of 0 to 100 kg at a stroke of 4 mm, a repulsive force of 100 to 300 kg at a stroke of 2.5 mm, and 300 to 300 at a stroke of 1.0 mm. Those capable of producing a repulsive force of 500 kg are applicable. Specifically, for example, for a T-shaped welding of a thin round Al pipe, a leaf spring having a repulsive force of 0 to 100 kg with a stroke of 3 mm, and for a T-shaped welding of a thick stainless pipe is 2 mm. A ring projection with a repulsive force of 150-300 kg
It is advisable to use a spring of 0 to 500 kg to secure the forging pressure characteristic.

【0165】このような構成の第3の実施例においても
上記第1及び第2の実施例装置におけるコンピュータ制
御による効果がある。
Also in the third embodiment having such a structure, there is an effect by the computer control in the apparatus of the first and second embodiments.

【0166】以上本発明の各実施例について説明した
が、本発明の究極的な実施態様は、従来、上述した被溶
接部材の圧接力や溶接電流の調整(溶接電流の通電時間
の調整を含む)を総合的に活用して、通常では不可能で
あった被溶接部材を熱歪みや不良品がなく最高品位の溶
接を確保するためには、被溶接部材の加工精度や材質状
況、また電源の能力やその出力状態等を勘案した最高の
溶接技術者の適切な溶接作業上の対応が必要であったも
のを、この鋭い溶接技術者の感を溶接作業における長い
間に養われた経験的技術、つまり不良要因を克服して合
格させるための溶接ノウハウを予めコンピュータに入力
しておき、被溶接部材の溶接部分やその付近の状況によ
り必ずしも溶接電流の通電や溶接部分の発熱、またナゲ
ット形成や溶け込みが正常に行われず、不良品の発生と
なりそうな時に、上記被溶接部材に通電している溶接電
流や溶接部分の圧接力をコンピュータ制御により修正し
て、熱が不足のときは電流を上げるのか加圧を下げる等
の対応を瞬時にとるものである。例えば、溶接電極が磨
耗して電極先端部が太くなったり、被溶接部材が溶接電
極の軸芯に対して傾いたりする時や、溶接面に錆や埃が
ある時、また勿論被溶接部材の切断寸法,形状,材質等
が標準のものと異なっている時などに、溶接電流の通電
時間,被溶接部材の加圧状況等を総合的に評価しそれら
の評価を駆使して、溶接を合格させるためのあらゆる溶
接作業上の対応の中から最良の対応を指示する高度な論
理的ノウハウをコンピュータに入力するためのソフトを
提供しようとするものである。
Although each embodiment of the present invention has been described above, the ultimate embodiment of the present invention conventionally involves adjusting the pressure contact force of the member to be welded and the welding current (including adjusting the welding current energization time). In order to ensure the highest quality welding without heat distortion or defective products, which was normally impossible by using), the processing accuracy, material condition, power source What was required by the best welding engineer in consideration of the ability and output condition of the The technology, that is, the welding know-how for overcoming and passing the cause of defects, is input to the computer in advance, and depending on the conditions of the welded part of the workpiece to be welded and its surroundings, it is not always the case that welding current is applied, heat is generated in the welded part, and nugget formation And blend When it does not work normally and a defective product is likely to occur, the welding current applied to the above-mentioned welded member and the pressure contact force of the welded portion are corrected by computer control. It is an immediate action to reduce the pressure. For example, when the welding electrode becomes worn and the tip of the electrode becomes thicker, the member to be welded tilts with respect to the axis of the welding electrode, there is rust or dust on the welding surface, and of course the When the cutting dimensions, shape, material, etc. are different from the standard ones, the welding current passing time, the pressurization condition of the welded member, etc. are comprehensively evaluated and the welding is passed using these evaluations. It is intended to provide software for inputting to a computer a high degree of logical know-how instructing the best correspondence from all correspondences in welding work for making it possible.

【0167】以下簡単に本発明によるスポット溶接装置
及び溶接方法が適用される用途について説明する。
The applications to which the spot welding apparatus and welding method according to the present invention are applied will be briefly described below.

【0168】例えば、薄肉パイプの突合せ溶接、薄肉パ
イプと平板との溶接、又はパイプ同士をT字溶接する
時、また溶着材,塗装皮膜が平板の間にあっても溶接し
たい時、さらに接合面に粉粒状の金属,セラミック,触
媒等があっても溶接したい時等(従来のスポット溶接技
術では不合格品が多いため不可能であった。)は、最小
時間,最低加圧で、しかも最低入力で気密溶接する必要
がある。この時千分の3秒前後で高熱が断続的に繰り返
すパルセーション方式が必要であるが、従来の加圧方式
を用いた溶接技術と制御技術では、直流やインバータ,
コンデンサを用いた単相交流方式でも無理である。従っ
て上述したように溶接電流の波形に同期した加圧、即ち
溶接電流の零点では加圧も零になり、少電流の時は加圧
も小さくなってI2 Rの熱が十分出るような方式を用い
る。
For example, when butt welding thin-walled pipes, welding thin-walled pipes to flat plates, or T-welding pipes together, or when welding is desired even if a welding material or a coating film is present between flat plates, a powder is added to the joint surface. When you want to weld even if there are granular metals, ceramics, catalysts, etc. (which was impossible with the conventional spot welding technology because there are many rejected products), the minimum time, minimum pressure, and minimum input Must be hermetically welded. At this time, it is necessary to use a pulsation method in which high heat is intermittently repeated in about three thousandths of a second, but with welding technology and control technology using the conventional pressure method, direct current, inverter,
A single-phase AC method using a capacitor is also impossible. Therefore, as described above, the pressurization synchronized with the waveform of the welding current, that is, the pressurization becomes zero at the zero point of the welding current, and the pressurization becomes small when the current is small, and the heat of I 2 R is sufficiently generated. To use.

【0169】図15(a) は薄肉パイプの端面に蓋部材を
溶接する場合を示しており、図中X 1 は薄肉角パイプ、
1 は蓋部材で、上記角パイプX1 は下側電極101b
に保持されており、この状態で上側電極101aにより
蓋部材Y1 をパイプ端面側に押圧して溶接を行う。
In FIG. 15 (a), a cover member is attached to the end face of the thin-walled pipe.
It shows the case of welding, X in the figure 1Is a thin-walled square pipe,
Y1Is a lid member and the square pipe X1Is the lower electrode 101b
Is held by the upper electrode 101a in this state.
Lid member Y1Is pressed against the end face of the pipe for welding.

【0170】この場合、角パイプの肉厚が薄いので従来
の加圧方式ではジュール熱が必要以上に発生するため溶
接部分の近傍で腰が曲がり溶接不良となる。これに対し
ては3倍周波(3層入力,単相出力)のパルセーション
的発熱の断続状態が好ましく、また最小の加圧と時間及
び最低の入力がよい。
In this case, since the square pipe is thin, Joule heat is generated more than necessary in the conventional pressurizing method, and the waist bends near the welded portion, resulting in poor welding. On the other hand, the intermittent state of pulsational heat generation of triple frequency (three-layer input, single-phase output) is preferable, and minimum pressurization, time, and minimum input are preferable.

【0171】なお、このようなパイプ端面に蓋部材を溶
接する方法は、角パイプに限らず丸型パイプでもよく、
図15(b) は丸型パイプX2 の端面に円形の蓋部材Y2
を溶接する場合を示しており、ここでも丸型パイプX2
は下側電極102bに保持されており、このパイプ上端
面に蓋部材Y2 を上側電極102aによって押圧するよ
うにしている。
The method of welding the lid member to the end face of the pipe as described above is not limited to the square pipe but may be a round pipe.
Figure 15 (b) circular lid member to the end face of the round pipe X 2 is Y 2
Shows the case of welding a round pipe X 2
Is held by the lower electrode 102b, and the lid member Y 2 is pressed against the upper end surface of the pipe by the upper electrode 102a.

【0172】次に図16は親パイプに枝パイプを溶接す
る場合を示しており、図中X3 は親パイプ、y1 〜y5
は親パイプに溶接された枝パイプである。
Next, FIG. 16 shows a case where a branch pipe is welded to a parent pipe, where X 3 is the parent pipe and y 1 to y 5.
Is a branch pipe welded to the parent pipe.

【0173】図16(b) は図16(a) の XVIb− XVIb
断面を、また図16(c) は図16のXVIc− XVIc線断
面を示す図である。
FIG. 16 (b) shows XVIb-XVIb of FIG. 16 (a).
16C is a view showing a section taken along line XVIc-XVIc in FIG.

【0174】従来は親パイプに枝パイプを溶接するとき
は、親パイプと枝パイプ双方の溶接部分にRカット加工
を施していた。また、枝パイプの肉厚が親パイプに比べ
薄くスポット溶接が不可能でアーク溶接やガス蝋付けが
行われていた。
Conventionally, when the branch pipe is welded to the parent pipe, the R cut processing is performed on the welded portions of both the parent pipe and the branch pipe. Further, the wall thickness of the branch pipe is thinner than that of the parent pipe, and spot welding is impossible, and arc welding or gas brazing has been performed.

【0175】これに対して本方式では、両者の溶接部分
にRカットの必要がなくスポット溶接で気密溶接が完全
にでき重宝である。
On the other hand, in this method, it is convenient that the airtight welding can be completely performed by spot welding without the need for R-cutting at the welded portions of both.

【0176】なお図16(c) , (d) において、103
a,103bはそれぞれ枝パイプを保持するとともにこ
れに溶接電流を印加する溶接電極で、溶接電極103a
は+極溶接電極103bは−極となっている。従ってこ
の場合2つの枝パイプをy1 ,y2 を同時に溶接するこ
とが可能である。
In FIGS. 16C and 16D, 103
a and 103b are welding electrodes for holding the branch pipes and applying a welding current thereto, respectively.
Is the positive electrode and the negative electrode 103b is the negative electrode. Therefore, in this case, it is possible to weld two branch pipes y 1 and y 2 at the same time.

【0177】次に図17は、薄肉パイプ端面を平板部材
に気密溶接する場合を示しており、図中X4 は平板部
材、Zはこれにスポット溶接される薄肉パイプ部材であ
る。また、図17(b) は平板部材X5 にU字パイプY3
の両端面を溶接する場合を示している。
Next, FIG. 17 shows a case where the end face of the thin-walled pipe is hermetically welded to a flat plate member. In the figure, X 4 is a flat plate member, and Z is a thin-walled pipe member spot-welded thereto. In addition, FIG. 17 (b) shows that the U-shaped pipe Y 3 is attached to the flat plate member X 5.
It shows the case where both end faces of are welded.

【0178】次に図18はその他の種々の溶接を行う場
合を示しており、図18(a) は薄肉パイプX6 ,Y6
付け合わせ溶接する場合を、図18(b) はU字パイプY
8 の端面にパイプ部材X8 を付け合わせ溶接する場合
を、図18(c) は、棒状の被溶接部材X7 ,Y7 が異種
類の金属から構成されており、これらの被溶接部材間に
両者に対して溶接可能な粉粒状金属,セラミック,触媒
等の材料Z1 を挟んで、溶接する場合を示しており、特
に金属部材間に半導体材料を挟んで溶接したものは半導
体素子として有用であり、大きなメリットがある。
Next, FIG. 18 shows the case where various other welding is performed. FIG. 18 (a) shows the case where the thin-walled pipes X 6 and Y 6 are welded together, and FIG. 18 (b) shows the U-shaped pipe. Y
In the case where the pipe member X 8 is welded to the end face of 8 by welding, in FIG. 18 (c), the rod-shaped welded members X 7 and Y 7 are made of different kinds of metal, and between these welded members. A case is shown in which welding is performed by sandwiching a material Z 1 such as a powdery granular metal, ceramics, a catalyst, etc., which can be welded to both, and in particular, a semiconductor material sandwiched between metal members and welded is useful as a semiconductor element. Yes, there are great benefits.

【0179】また、図18(d) ,(e) は溶接部材間に絶
縁性皮膜を介在させたまま両部材を溶接する場合を示し
ており、図に示すように対向する溶接電極を2組用い、
被溶接部材P1 ,P2 の両側からこれらの部材をこの2
組の溶接電極1a1 ,1b1、1b2 ,1a2 により圧
接挟持し、溶接電流を印加する。
18 (d) and 18 (e) show a case where both members are welded with an insulating film interposed between the welded members. As shown in FIG. Used,
These members from both sides of the member to be welded P 1, P 2 the 2
A pair of welding electrodes 1a 1 , 1b 1 , 1b 2 , 1a 2 are pressed and sandwiched, and a welding current is applied.

【0180】この際上側の溶接部材P1 に接触する電極
1a1 と1b2 には極性の異なる電圧を印加し、またこ
れらの電極1a1 ,1b2 に対向する電極1b1 、1a
2 にも対向するもの同士極性が異なるよう電圧を印加す
る。これによって図18(e)に示すように被溶接部材間
の絶縁皮膜Rを破ってナゲットNが形成されスポット溶
接が行われる。
At this time, voltages having different polarities are applied to the electrodes 1a 1 and 1b 2 which are in contact with the upper welding member P 1 , and the electrodes 1b 1 and 1a opposite to the electrodes 1a 1 and 1b 2 are applied.
Between polar but also facing the 2 applies a different voltage. As a result, as shown in FIG. 18 (e), the insulating film R between the members to be welded is broken to form a nugget N and spot welding is performed.

【0181】このような気密溶接には高レベルのパルセ
ーションの印加を行う優れた溶接ノウハウがなければ溶
接不良が多発して溶接作業を良好に行うことができな
い。
In such airtight welding, unless good welding know-how for applying a high level pulsation is applied, welding defects frequently occur and the welding work cannot be performed well.

【0182】本発明の電磁加圧と溶接電流とをコンピュ
ータにより制御してスポット溶接を行う方法ではこれが
可能となる。また本発明の制御は溶接について説明した
が、このように長い間の経験によって蓄積されたノウハ
ウをコンピュータに入力し、コンピュータ制御によって
簡単に従来不可能であった溶接を行うという本発明の基
本的原理は、溶接に限らずスポット蝋付けにも適用する
ことができる。
This can be achieved by the method of spot welding by controlling the electromagnetic pressure and the welding current of the present invention by the computer. Further, although the control of the present invention has been described with respect to welding, the basic idea of the present invention is to input the know-how accumulated through such long experience to a computer and simply carry out welding which was impossible in the past by computer control. The principle can be applied not only to welding but also to spot brazing.

【0183】以下は本発明の補足説明である。 上記説明では自動溶接ロボットに搭載するための、
溶接トランスと加圧アームとが一体となった、いわゆる
ガントラについて示したが、本発明は通常の定置式スポ
ット溶接機や自動専用溶接装置に応用できることは言う
までもない。この時は空圧シリンダーの加圧機構に対し
空気抵抗が邪魔してバネ加圧の構成が失われないように
するため、空気加圧機構とは独立した加圧機構が必要で
ある。
The following is a supplementary explanation of the present invention. In the above explanation, for mounting on the automatic welding robot,
Although the so-called gantry in which the welding transformer and the pressure arm are integrated has been shown, it goes without saying that the present invention can be applied to a normal stationary spot welder and an automatic dedicated welding device. At this time, a pressure mechanism independent of the air pressure mechanism is necessary in order to prevent the air resistance from interfering with the pressure mechanism of the pneumatic cylinder so that the spring pressure structure is not lost.

【0184】 上記空シリンダーの代わりにソレノイ
ド式電磁石の長ストローク性を生かして溶接電極が被溶
接部材を挟み込むまで上記ソレノイド式電磁石を用いる
ようにしてもよい。
Instead of the empty cylinder, the solenoid electromagnet may be used until the welding electrode sandwiches the member to be welded by taking advantage of the long stroke of the solenoid electromagnet.

【0185】 本発明の一つの狙いは、電磁石の、溶
接トランスの1次側入力,つまり溶接電流の制御とは関
係のない駆動電圧、及び溶接トランスの2次側出力,つ
まり溶接電流と同期して変化する駆動電圧による振動加
圧力と、空圧シリンダーあるいはソレノイドのストロー
ク移動による一定加圧力との2種類の加圧力を重畳する
ことにある。
One aim of the present invention is to synchronize the primary side input of the electromagnet, that is, the drive voltage that is not related to the control of the welding current, and the secondary side output of the welding transformer, that is, the welding current. This is to superimpose two types of pressure forces, that is, the vibration pressure force caused by the driving voltage that changes with time and the constant pressure force caused by the stroke movement of the pneumatic cylinder or the solenoid.

【0186】図19はこのような重畳加圧の波形を示し
ており、Pm1は溶接トランスの1次側入力による電磁加
圧力、Pm2は溶接トランスの2次側出力による電磁加圧
力、Pm はこれら電磁波形を重ね合わせた重畳電磁加圧
力、Pa又はソレノイドの移動による一定の加圧力、P
t0は上記一定の加圧力Pa に上記重畳電磁加圧力Pm
重ね合わせた総合加圧力である。
FIG. 19 shows the waveform of such superimposed pressurization. P m1 is the electromagnetic pressure applied by the primary input of the welding transformer, P m2 is the electromagnetic pressure applied by the secondary output of the welding transformer, P m2 m is a superimposed electromagnetic pressure force obtained by superimposing these electromagnetic wave types, P a or a constant pressure force caused by movement of the solenoid, P
t0 is a total pressure force obtained by superposing the above-mentioned constant pressure force P a and the above-mentioned superimposed electromagnetic pressure force P m .

【0187】 この3つの別々の加圧力Pm1,Pm2
a は、総合して被溶接部材に加わるので加圧機構は小
型軽量で簡単で確実な動作をするものという立場で設計
すればよい。特に上記電磁石は、トランスの1次側入力
を受けるコイルと、トランスの2次側出力を受けるコイ
ルとを1つの鉄芯にまとめて巻目装着してもよい。
These three separate pressures P m1 , P m2 ,
Since P a is added to the member to be welded as a whole, it may be designed from the standpoint that the pressurizing mechanism is small, lightweight, and has a simple and reliable operation. In particular, in the electromagnet, the coil for receiving the primary side input of the transformer and the coil for receiving the secondary side output of the transformer may be collectively wound and mounted on one iron core.

【0188】 電磁石のコイルへの通電は、トランス
の1次側印加電圧200Vを直接第1のコイルに、溶接
トランスの2次側出力をそのまま第2のコイルに加えて
もよい。
To energize the coil of the electromagnet, the primary side applied voltage of 200 V of the transformer may be directly applied to the first coil, and the secondary side output of the welding transformer may be applied to the second coil as it is.

【0189】 本発明は本文中でも説明したがスポッ
ト溶接としてだけではなく、スポット蝋付けや接合部材
間にセラミック,接着剤,触媒等の反応性の材料を混在
させた特殊溶接にも利用できる。またスポット溶接は溶
接機を用いて行うという概念が普通であるが、本発明の
スポット溶接とは、容器の蓋を気密に溶接するなど従来
のアーク溶接,蝋付け溶接,ガス溶接等の技術も含む広
い概念のスポット溶接技術である。
As described in the text, the present invention can be applied not only to spot welding but also to spot brazing and special welding in which reactive materials such as ceramics, adhesives and catalysts are mixed between joining members. Although the concept of performing spot welding using a welding machine is common, the spot welding of the present invention also includes conventional techniques such as arc welding, brazing welding, and gas welding in which the lid of a container is hermetically welded. It is a spot welding technology with a broad concept including.

【0190】[0190]

【発明の効果】以上のようにこの発明(請求項1記載の
もの)に係るスポット溶接装置によれば、スポット溶接
における溶着過程の監視を、上下のスポット溶接電極の
圧接力及び溶接電流をモニタすることにより行うととも
に、スポット溶接電極の圧接力及び溶接電流をコンピュ
ータにより制御するようにし、つまり該コンピュータで
は、溶接状態に影響を及ぼす、被溶接部材の材質,表面
状況,厚さを含む種々の溶接条件が具体的に設定された
場合における、最良の溶接を行うための圧接力の最適変
化特性及び溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性を
それぞれの場合について記憶装置に格納しておき、溶接
時作業者により入力された上記溶接条件の具体的な設定
データに基づいて、その場合の最適変化特性を圧接力及
び溶接電流について記憶装置から読み出し、上記モニタ
している圧接力及び溶接電流の一方あるいは両方の変化
が上記記憶装置から読み出されたこれらの最適変化特性
と一致するよう上記被溶接部材の圧接力及び溶接電流を
制御するようにしたので、被溶接部材の種類,厚みや表
面状態等に応じて最適の溶接を行うことができ、しか
も、溶着部分の形成過程において異常が発生した場合に
は、上記圧接力や溶接電流をそれぞれの変化が正常時の
変化特性と一致するよう修正することができる効果があ
る。
As described above, according to the spot welding apparatus of the present invention (claim 1), the welding process in spot welding is monitored and the pressure welding force and welding current of the upper and lower spot welding electrodes are monitored. In addition, the pressure welding force of the spot welding electrode and the welding current are controlled by a computer. That is, the computer controls various kinds of materials including the material, surface condition, and thickness of the member to be welded, which influence the welding state. When the welding conditions are specifically set, the optimum change characteristics of the pressure contact force and the welding current for performing the best welding, and the optimum change characteristics including the conduction time are stored in the storage device for each case, Based on the specific setting data of the above welding conditions input by the worker during welding, the optimum change characteristics in that case were determined for the welding force and welding current. The pressure contact force and the welding current of the member to be welded are read out from the memory device so that the change in one or both of the pressure contact force and the welding current being monitored coincides with the optimum change characteristics read out from the memory device. Since the control is performed, optimal welding can be performed according to the type, thickness, surface condition, etc. of the member to be welded. Moreover, when an abnormality occurs in the process of forming the welded portion, the above-mentioned pressure contact force and There is an effect that the welding current can be modified so that each change matches the change characteristic in the normal state.

【0191】また上記コンピュータを、上記圧接力や溶
接電極の制御のみでは溶着部分の形成異常を修復できな
い場合は、例えば、被溶接部材が水平面から傾いてい
て、溶接電極の加圧が被溶接部材に対して垂直加圧とな
っていない状態や溶接電極の先端が偏って磨耗した状態
で溶接を行っている場合は、ラインを停止して作業者に
知らせるようプログラムすることにより、製品の歩留り
を向上することができる効果がある。
When the above-mentioned computer cannot repair the formation abnormality of the welded portion only by controlling the pressure contact force and the welding electrode, for example, the member to be welded is inclined from the horizontal plane, and the pressure of the welding electrode is applied to the member to be welded. If welding is being performed in a state where vertical pressure is not applied or the tip of the welding electrode is unevenly worn, the product yield is improved by programming the line to stop and notify the operator. There is an effect that can be improved.

【0192】またこの発明(請求項2記載のもの)によ
れば、上記スポット溶接装置において、先端側に溶接電
極を有する可動アームを、その後端部を回動支点として
中央部位を回動力点として支持するようにし、上記可動
アームの回動をその中央部位を空圧あるいは油圧シリン
ダ等のアクチュエータ装置により持ち上げたり引き下げ
たりして行うようにしたので、溶接電極による被溶接部
材の圧接点(作用点)から可動アームの回動支点までの
距離を該可動アームの長さいっぱいに大きくとることが
でき、被溶接部材の種類や溶接部位によって溶接部分の
厚みが標準の厚みに対して変動しても、溶接電極の軸線
方向の、被溶接部材の圧接面の法線方向からのずれは小
さく、常に溶接電極による被溶接部材の圧接を、被溶接
部材の圧接面に対して垂直方向に近い角度で行うことが
できる効果がある。
According to the present invention (the second aspect), in the above spot welding apparatus, the movable arm having the welding electrode on the tip side is used as the rotation fulcrum at the rear end as the turning power point. Since the movable arm is supported and the central portion thereof is lifted or pulled down by an actuator device such as a pneumatic or hydraulic cylinder, the pressure contact of the member to be welded by the welding electrode (acting point ) To the rotation fulcrum of the movable arm can be made large enough to fill the length of the movable arm, and even if the thickness of the welded portion varies from the standard thickness depending on the type of the member to be welded and the welding site. , The deviation of the welding electrode axial direction from the normal direction of the welding surface of the member to be welded is small, and the welding contact of the welding member by the welding electrode is always applied to the welding surface of the welding member. There is an effect that can be performed at an angle close to the vertical direction Te.

【0193】この発明(請求項3記載のもの)によれ
ば、上記スポット溶接装置において、上記可動アームを
固定アームに対して支持する電極支持機構の一部に、上
記溶接電極による被溶接部材の圧接力を上記電極支持機
構の構造体の接触部分に発生する圧力として検知する圧
電素子を組み込み、該圧電素子の出力信号を圧接力とし
てモニタするようにしたので、溶接中の被溶接部材の圧
接力をリアルタイムで読み取ることができ、溶着部分の
形成状況,つまり被溶接部材の圧接力や溶接電流の変化
や通電時間を随時把握することができ、溶接状況の異常
等を修正して合格品とすることができる効果がある。
According to the present invention (corresponding to claim 3), in the spot welding apparatus, a part of the electrode supporting mechanism for supporting the movable arm with respect to the fixed arm is provided with a member to be welded by the welding electrode. Since a piezoelectric element for detecting the pressure contact force as a pressure generated in the contact portion of the structure of the electrode supporting mechanism is incorporated and the output signal of the piezoelectric element is monitored as the pressure contact force, the pressure contact of the welded member during welding is performed. The force can be read in real time, and the formation status of the welded part, that is, the pressure welding force of the workpiece to be welded, changes in welding current, and energization time can be grasped at any time. There is an effect that can be.

【0194】またこの発明(請求項4記載のもの)によ
れば、上記スポット溶接装置において、上記電極支持機
構を構成する可動リンク部分の変位量を上記溶接電極の
変位量として検知するポテンショメータを設け、該ポテ
ンショメータの出力に基づいて被溶接部材の圧接力を算
出するようにしたので、溶接中、被溶接部材の圧接力だ
けでなく溶接電極の変移をもリアルタイムで読み取るこ
とができ、溶着部分の形成状況をより正確に把握するこ
とができる効果がある。
According to the present invention (the fourth aspect), the spot welding apparatus is provided with a potentiometer for detecting the displacement amount of the movable link portion constituting the electrode supporting mechanism as the displacement amount of the welding electrode. Since the pressure contact force of the welded member is calculated based on the output of the potentiometer, not only the pressure contact force of the welded member but also the displacement of the welding electrode can be read in real time during welding, and the welding portion There is an effect that the formation status can be grasped more accurately.

【0195】この発明(請求項5記載のもの)によれ
ば、上記スポット溶接装置において、上記電源装置を、
その2次側出力が上記溶接電極に接続された溶接トラン
スと、該溶接トランスの1次側入力に所望の波形及び周
波数の1次電流を供給する電源回路とから構成したの
で、被溶接部材の材質や厚み等の諸条件により溶接電流
の波形をそれぞれの条件に適したものとできる効果があ
る。また上記溶接トランスの1次電流を計測する電流計
測器を設け、その計測電流を溶接電流としてモニタする
ようにしたので、溶接中の溶接電流の変化をリアルタイ
ムで読み取ることができ、溶着部分の形成状況を随時把
握することができ、また溶接状況の異常を検出すること
ができる効果がある。
According to the present invention (the fifth aspect), in the spot welding apparatus, the power supply device is
Since the secondary side output is composed of a welding transformer connected to the welding electrode and a power supply circuit for supplying a primary current of a desired waveform and frequency to the primary side input of the welding transformer, There is an effect that the waveform of the welding current can be made suitable for each condition depending on various conditions such as material and thickness. Further, since the current measuring device for measuring the primary current of the above welding transformer is provided and the measured current is monitored as the welding current, it is possible to read the change of the welding current during welding in real time and form the welded portion. The effect is that the situation can be grasped at any time, and an abnormality in the welding situation can be detected.

【0196】この発明(請求項6記載のもの)によれ
ば、上記スポット溶接装置において、可動アームの回動
力点より先端側の部位を引き寄せる電磁石を備え、上記
溶接電極の圧接力を上記可動アームの弾性変形により発
生させるようにしたので、電磁力による溶接電極の圧接
力の発生機構を電磁石のみで簡単に実現することができ
る効果がある。また上記電磁石の駆動電流を上記モニタ
している溶接電流,圧接力の変化がそれぞれ上記特性読
出手段からの最適変化特性に一致するよう制御して、上
記スポット溶着部分の形成を行うようにしたので、被溶
接部材の厚みや材質等が異なっても、それぞれ場合に最
適変化特性の圧接力と、通電時間やパルセーションのタ
イミングを含む最適な変化特性の溶接電流とによりスポ
ット溶接を行うことができ、また溶接中に多少の異常が
発生してもこれを自動で修復することができる効果があ
る。
According to the present invention (claim 6), in the spot welding apparatus, an electromagnet for attracting a portion of the movable arm on the tip side from the turning point is provided, and the pressure contact force of the welding electrode is applied to the movable arm. Since it is generated by elastic deformation of No. 3, there is an effect that the mechanism for generating the pressure contact force of the welding electrode by the electromagnetic force can be easily realized only by the electromagnet. The spot welding portion is formed by controlling the driving current of the electromagnet so that the changes in the welding current and the pressure contact force being monitored match the optimum change characteristics from the characteristic reading means. Even if the material to be welded has different thickness, material, etc., spot welding can be performed in each case by the optimum change characteristic pressure contact force and the optimum change characteristic welding current including energization time and pulsation timing. In addition, even if some abnormality occurs during welding, there is an effect that it can be automatically repaired.

【0197】この発明(請求項7記載のもの)によれ
ば、上記スポット溶接装置において、上記可動アーム後
端部にバネ部材を取付けるとともに、その電磁力により
該バネ部材を弾性変形させる電磁石を該バネ部材の近傍
に配置し、該バネ部材の弾性変形力により上記可動アー
ム後端部を押圧してその先端側の溶接電極を被溶接部材
に圧接するようにしたので、電磁加圧力を可動アームの
回動を伴うことなく発生することができ、応答性や作業
性を向上することができる。またこの場合電磁振動は可
動アームにのみ印加され、装置本体には印加されないの
で、装置本体の剛体設計を簡単にすることができる効果
がある。
According to the present invention (corresponding to claim 7), in the spot welding apparatus, a spring member is attached to the rear end of the movable arm, and an electromagnet for elastically deforming the spring member by its electromagnetic force is provided. The movable arm is arranged in the vicinity of the spring member, and the rear end of the movable arm is pressed by the elastic deformation force of the spring member so that the welding electrode on the tip side of the movable arm is pressed against the member to be welded. Can be generated without rotation, and responsiveness and workability can be improved. Further, in this case, since the electromagnetic vibration is applied only to the movable arm and not to the apparatus body, there is an effect that the rigid body design of the apparatus body can be simplified.

【0198】この発明(請求項8記載のもの)によれ
ば、上記スポット溶接装置において、上記空圧あるいは
油圧シリンダまたはソレノイドの加圧力により上記可動
アームあるいはバネ部材をさらに変形させて、上記電磁
力による振動圧接力にシリンダの空圧あるいは油圧また
はソレノイドの電磁力による一定圧接力を重畳するよう
にしたので、圧接力は一定値以下とはならず、このため
圧接力がきわめて小さい場合の、溶接電流と圧接力との
同期ずれによる過剰発熱を回避することができ、溶接電
極や被溶接部材の破損を防止することができる効果があ
る。
According to the present invention (the eighth aspect), in the spot welding apparatus, the movable arm or the spring member is further deformed by the pressure of the pneumatic pressure or the hydraulic cylinder or the solenoid, and the electromagnetic force is applied. Since the constant pressure contact force due to the pneumatic pressure or hydraulic pressure of the cylinder or the electromagnetic force of the solenoid is superimposed on the vibration pressure contact force due to, the pressure contact force does not fall below a certain value. It is possible to avoid excessive heat generation due to the synchronism shift between the electric current and the pressure contact force, and it is possible to prevent damage to the welding electrode and the member to be welded.

【0199】この発明(請求項9記載のもの)によれ
ば、上記スポット溶接装置において、上記溶接電流を交
流電力または直流電力とし、上記溶接電極の強弱や通電
時間を上記電流モニタ信号や圧接力モニタ信号の変化が
上記特性読出手段からの最適変化特性に一致するよう制
御して、上記スポット溶着部分の形成を行うようにした
ので、溶接中、溶着部分の形成をある程度制御すること
ができ、溶接電極や被溶接部材に多少の不具合、例えば
溶接電極が多少磨耗していたり、被溶接部材が多少湾曲
していたりしても、正常状態でのスポット溶接と遜色の
ないスポット溶接を行うことができる効果がある。
According to the present invention (corresponding to claim 9), in the spot welding apparatus, the welding current is AC power or DC power, and the strength and weakness of the welding electrode and the conduction time are the current monitor signal and the pressure contact force. Since the change of the monitor signal is controlled to match the optimum change characteristic from the characteristic reading means to form the spot welded portion, the formation of the welded portion can be controlled to some extent during welding. Even if there are some defects in the welding electrode or the member to be welded, for example, the welding electrode is slightly worn or the member to be welded is slightly curved, spot welding can be performed in the same manner as spot welding in the normal state. There is an effect that can be done.

【0200】またこの発明(請求項10記載のもの)に
よれば、上記スポット溶接装置において、上記溶接電流
をパルス電流とし、上記溶接電極のパルス幅,パルス間
隔を上記モニタしている溶接電流,圧接力の変化が上記
特性読出手段からの最適変化特性に一致するよう制御し
て、上記スポット溶着部分の形成を行うようにしたの
で、上記のように溶接中、溶着部分の形成をある程度制
御することができる効果がある。
According to the present invention (claim 10), in the spot welding apparatus, the welding current is a pulse current, and the pulse width and pulse interval of the welding electrode are monitored. Since the change of the pressure contact force is controlled to match the optimum change characteristic from the characteristic reading means to form the spot welded portion, the formation of the welded portion is controlled to some extent during the welding as described above. There is an effect that can be.

【0201】またこの発明(請求項11記載のもの)に
よれば、上記スポット溶接装置において、上記電磁石の
駆動電流を、溶接電流の制御とは無関係な溶接トランス
の1次側から電圧調整可能な調整器を介して電磁コイル
に供給し、上記電磁石により被溶接部材に適当な加圧を
加えるようにしたので、溶接電流の被溶接部材への印加
タイミングとは独立して圧接力の制御を行うことができ
る効果がある。
According to the present invention (the eleventh aspect), in the spot welding apparatus, the drive current of the electromagnet can be adjusted from the primary side of the welding transformer, which is unrelated to the control of the welding current. Since it is supplied to the electromagnetic coil via the adjuster and the member to be welded is appropriately pressurized by the electromagnet, the pressure contact force is controlled independently of the timing of applying the welding current to the member to be welded. There is an effect that can be.

【0202】さらにこの発明(請求項12記載のもの)
によれば、上記スポット溶接装置において、上記電磁石
を、第1及び第2の電磁コイルを鉄芯に装着し、第1の
電磁コイルを上記溶接トランスの1次側に電圧調整可能
な調整器を介して接続し、第2の電磁コイルを溶接トラ
ンスの2次側に接続した構成とし、上記溶接トランスの
1次側への印加電圧及び該溶接トランスの2次側出力を
それぞれの極性を打ち消さないよう重畳して上記第1及
び第2の電磁コイルに入力し、溶接電流の通電中、被溶
接部材の加圧を、溶接電流と同期させてかつ上記両コイ
ルによる電磁力を合成して行うようにしたので、さらに
多様な圧接力の制御が可能となる。
Further, the present invention (according to claim 12)
According to the above, in the spot welding apparatus, the electromagnet is provided with the first and second electromagnetic coils mounted on the iron core, and the first electromagnetic coil is provided with a regulator capable of adjusting the voltage on the primary side of the welding transformer. And the second electromagnetic coil is connected to the secondary side of the welding transformer, and the polarity of the applied voltage to the primary side of the welding transformer and the secondary side output of the welding transformer is not canceled. So as to be input to the above-mentioned first and second electromagnetic coils and to apply pressure to the member to be welded while the welding current is being supplied, in synchronism with the welding current and by combining the electromagnetic forces of both coils. Therefore, it is possible to control more various pressure contact forces.

【0203】またこの発明(請求項13記載のもの)に
よれば、上記スポット溶接装置において、上記電磁石と
して交流用の電磁石を用い、交流の溶接電流が零となっ
た時は該電磁石による加圧力が零に近くなり、交流の溶
接電流が最大となった時は該電磁石による加圧力が最大
となるようにして、溶接電流による抵抗加熱が被溶接部
材を流れる電流と被溶接部材の接触抵抗との関係から最
適となるようにしたので、ジュール熱,つまりI2 Rの
熱効果が最良となり、しかも一定の溶接機入力で最大溶
接効果を追求することができる効果がある。
According to the present invention (the thirteenth aspect), in the spot welding apparatus, an AC electromagnet is used as the electromagnet, and when the AC welding current becomes zero, the pressure applied by the electromagnet is reduced. Is close to zero, and when the AC welding current is maximized, the pressure applied by the electromagnet is maximized, and the resistance heating by the welding current causes the current flowing through the welded member and the contact resistance of the welded member to Therefore, the Joule heat, that is, the thermal effect of I 2 R is optimized, and the maximum welding effect can be pursued with a constant welding machine input.

【0204】またこの発明(請求項14記載のもの)に
係るスポット溶接方法によれば、被溶接部材の加工精
度,材質,溶接電源の能力を含む、溶接状態に影響を及
ぼす種々の溶接条件が具体的に設定された溶接実施の態
様における最良の溶接を行うための対応を、各溶接実施
態様について溶接技術者の経験に基づく総合的な判断に
基づいて圧接力の最適の変化特性及び溶接電流の、通電
時間を含む最適の変化特性として求め、これらの最適の
変化特性をコンピュータの記憶装置に格納しておき、溶
接の際、外部より上記溶接条件の具体的な設定データを
コンピュータに入力して1つの溶接実施態様を特定し、
この特定された溶接実施態様における圧接力の最適変化
特性及び溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性を記
憶装置から読み出し、上記スポット溶接中、上記コンピ
ュータの予めプログラムされた制御手段により、上記圧
接力及び溶接電流の一方あるいは両方を、これらの変化
がその場合の圧接力の最適変化特性,溶接電流の、通電
時間を含む最適変化特性と一致するようフィードバック
制御するようにしたので、従来の溶接機の機能と画一的
な溶接の仕方とでは実現不可能であり、熟練した溶接作
業者のみが実現可能であった溶接作業における最良の対
応を、あらゆる溶接実施の態様においてコンピュータに
よって実現することができ、溶接熟練者のノウハウをも
ってして初めて可能な最良の溶接作業を簡単に行うこと
ができる効果がある。
According to the spot welding method of the present invention (the fourteenth aspect), various welding conditions that affect the welding state, including the processing accuracy of the member to be welded, the material, and the ability of the welding power source, can be obtained. In order to carry out the best welding in the welding mode specifically set, the optimum change characteristic of the welding force and the welding current are determined based on the comprehensive judgment based on the experience of the welding engineer for each welding mode. , The optimum change characteristics including the energization time are stored, these optimum change characteristics are stored in the memory device of the computer, and at the time of welding, specific setting data of the above welding conditions is input to the computer from the outside. Identify one welding embodiment,
The optimum change characteristic of the pressure contact force and the optimum change characteristic of the welding current including the conduction time in the specified welding embodiment are read from the storage device, and during the spot welding, the pressure contact is performed by the pre-programmed control means of the computer. Since one or both of the force and the welding current are feedback-controlled so that these changes coincide with the optimum change characteristic of the pressure contact force and the optimum change characteristic of the welding current including the conduction time in that case, conventional welding is performed. To realize the best correspondence in the welding work, which could not be realized by the function of the machine and the uniform welding method, only by a skilled welding operator, by a computer in every aspect of welding execution And the effect of being able to easily perform the best possible welding work only with the know-how of a welding expert. .

【0205】さらにこの発明(請求項15記載のもの)
によれば、上記スポット溶接方法において、上記溶接実
施態様として、薄肉パイプ同士を突き合わせ溶接するも
の、薄肉パイプの端面を平板に溶接するもの、薄肉パイ
プの端面をパイプの側面にT字状に溶接するもの、対向
する被溶接部材をそれらの間に接着材あるいは塗装皮膜
を介在させたまま溶接するもの、接合面に金属,セラミ
ック,触媒を含む材料の粉粒状体がある被溶接部材を溶
接するものを含んでいるので、特に従来のスポット溶接
技術では不合格品が多かった上記のような溶接実施の態
様において歩留りを向上することができる効果がある。
Furthermore, the present invention (according to claim 15)
According to the above, in the spot welding method, as the welding mode, the thin-walled pipes are butt-welded together, the end face of the thin-walled pipe is welded to a flat plate, and the end face of the thin-walled pipe is welded to the side face of the pipe in a T-shape. To be welded, members to be welded facing each other with an adhesive material or a coating film interposed between them, and members to be welded having a powder or granular material of a metal, ceramic, or catalyst-containing material on the joint surface. Therefore, the yield is improved particularly in the above-described welding implementation mode in which many products were rejected by the conventional spot welding technique.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例によるスポット溶接装置を
説明するための概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記スポット溶接装置に搭載したコンピュータ
を説明するためのブロック構成図である。
FIG. 2 is a block configuration diagram for explaining a computer mounted on the spot welding apparatus.

【図3】この発明の第2の実施例によるスポット溶接装
置を説明するための概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining a spot welding apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3の実施例によるスポット溶接装
置を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a spot welding apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図5】従来のスポット溶接装置を説明するための概略
構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining a conventional spot welding apparatus.

【図6】従来のロボット溶接装置に搭載されているロボ
ットハンドの構造を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the structure of a robot hand mounted on a conventional robot welding apparatus.

【図7】その他の従来のロボットハンドの構造を説明す
るための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the structure of another conventional robot hand.

【図8】上記ロボットハンドにおける溶接電極の加圧制
御を説明するための波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining pressure control of a welding electrode in the robot hand.

【図9】上記ロボットハンドにおける溶接電極の加圧制
御を説明するための概略構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration for explaining pressure control of a welding electrode in the robot hand.

【図10】上記図5のロボットハンドにおける溶接電極
の具体的な加圧機構を示す図である。
10 is a diagram showing a specific pressing mechanism for a welding electrode in the robot hand shown in FIG.

【図11】上記図5のロボットハンドにおける溶接電極
の他の具体的な加圧機構を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing another specific pressing mechanism for the welding electrode in the robot hand shown in FIG. 5;

【図12】スポット溶接におけるナゲットの形成過程を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a process of forming a nugget in spot welding.

【図13】スポット溶接における溶接不良の形態を示す
図である。
FIG. 13 is a diagram showing a form of defective welding in spot welding.

【図14】各溶接不良形態における溶接電極,圧接力の
変化及び溶接電極の位置変化を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing changes in the welding electrode, the pressure contact force, and the position of the welding electrode in each defective welding mode.

【図15】薄肉パイプの端面に蓋部材をスポット溶接す
る場合の説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram for spot welding a lid member to an end surface of a thin pipe.

【図16】親パイプに枝パイプをスポット溶接する場合
の説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of spot welding a branch pipe to a parent pipe.

【図17】薄肉パイプの端面を平板にスポット溶接する
場合の説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram for spot welding the end face of the thin-walled pipe to a flat plate.

【図18】その他の溶接形態を説明するための図であ
り、図18(a) は薄肉パイプの突き合わせ溶接する場合
の説明図、図18(b) はU字パイプの両端面にそれぞれ
パイプを同時に溶接する場合の説明図、図18(c) は2
つの棒状被溶接部材間に粉粒状金属,セラミック,触媒
等を挟んで溶接する場合の説明図、さらに図18(d),
(e) は平板同士を接着材等を介在させたまま溶接する場
合の溶接前及び溶接後の断面図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining another welding mode, FIG. 18 (a) is an explanatory diagram for butt welding a thin-walled pipe, and FIG. Fig. 18 (c) shows an explanatory diagram for simultaneous welding.
Fig. 18 (d), which is an explanatory diagram for welding by sandwiching powdery metal particles, ceramics, a catalyst, etc. between two rod-shaped members to be welded.
(e) is a sectional view before and after welding when flat plates are welded with an adhesive or the like interposed.

【図19】空圧シリンダのエアー加圧力と、溶接トラン
スの1次側入力及び2次側出力による電磁加圧力とを重
畳した総合加圧力の波形の説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a waveform of a total pressurizing force in which the air pressurizing force of the pneumatic cylinder and the electromagnetic pressurizing force by the primary side input and the secondary side output of the welding transformer are superimposed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 可動側溶接電極 1b 固定側溶接電極 2 溶接トランス 3 空圧シリンダ 3a シリンダロッド 10 固定アーム 11 固定側電極ホルダ 12 固定側フレーム 20 可動アーム 21 可動側電極ホルダ 22 可動側フレーム 100 スポット溶接装置 110 コンピュータ 110a CPU 110b 記憶装置 110c 溶接データ表示装置 110d データ入力装置 120 電源装置 121 電流計測器(電流モニタ装置) 150 圧電素子(圧接力モニタ装置) 160 高さ位置調整装置 170 電磁加圧機構 180 連結機構 A 被溶接部材 Fsc シーケンス制御機能 Mc エアーシリンダ制御手段 Mio 入出力データ処理手段 Mgm ギャップ調整モータ制御手段 Mma 圧接力制御手段 Msm 後方支点調整モータ制御手段 Mps 溶接電流制御手段 Mcr 特性読出手段 1a Movable side welding electrode 1b Fixed side welding electrode 2 Welding transformer 3 Pneumatic cylinder 3a Cylinder rod 10 Fixed arm 11 Fixed side electrode holder 12 Fixed side frame 20 Movable arm 21 Movable side electrode holder 22 Movable side frame 100 Spot welding device 110 Computer 110a CPU 110b Storage device 110c Welding data display device 110d Data input device 120 Power supply device 121 Current measuring device (current monitoring device) 150 Piezoelectric element (pressure contact force monitoring device) 160 Height position adjusting device 170 Electromagnetic pressure mechanism 180 Coupling mechanism A Parts to be welded Fsc Sequence control function Mc Air cylinder control means Mio Input / output data processing means Mgm Gap adjustment motor control means Mma Pressure contact force control means Msm Rear fulcrum adjustment motor control means Mps Welding current control means Mcr Characteristics Detecting means

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 11/24 336 9265−4E 11/25 9265−4E 510 9265−4E G01B 7/18 Z 9106−2F G01L 1/16 G05B 13/02 J 9131−3H G05F 1/00 4237−5H Front page continuation (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location B23K 11/24 336 9265-4E 11/25 9265-4E 510 9265-4E G01B 7/18 Z 9106-2F G01L 1 / 16 G05B 13/02 J 9131-3H G05F 1/00 4237-5H

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被溶接部材に溶接電流を印加するための
一対の溶接電極と、該両溶接電極を近接,離反可能に支
持する電極支持機構と、該電極支持機構を駆動して上記
両溶接電極による被溶接部材の挟持,開放を行うアクチ
ュエータ装置と、上記溶接電極に溶接電流を供給する電
源装置とを有するとともに、上記アクチュエータ装置及
び電源装置を制御するコンピュータを有し、上記被溶接
部材の溶接電極による圧接部分を抵抗加熱してスポット
溶着するスポット溶接装置において、 上記圧接部分の溶着過程を監視するための装置として、 上記溶接電極による被溶接部材の圧接力をモニタする圧
接力モニタ装置と、 上記溶接電極に印加する溶接電流をモニタする電流モニ
タ装置とを有しており、 上記コンピュータは、 溶接状態に影響を及ぼす被溶接部材の材質,表面状況,
厚さを含む種々の溶接条件が具体的に設定された場合に
おける、最良の溶接を行うための圧接力の変化特性及び
溶接電流の、通電時間を含む変化特性を、それぞれの場
合について記憶する記憶装置と、 外部より入力された上記溶接条件の具体的な設定データ
に基づいて、その場合における圧接力の最適変化特性及
び溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性を記憶装置
から読み出す特性読出手段と、 上記圧接力モニタ信号を受け、上記溶接電極による圧接
力の変化がその場合の最適変化特性と一致するよう上記
アクチュエータ装置を制御する圧接力制御手段と、 上記溶接電流モニタ信号を受け、上記溶接電流の変化が
その場合の通電時間を含む最適変化特性と一致するよう
上記電源装置を制御する溶接電流制御手段とを備えてい
ることを特徴とするスポット溶接装置。
1. A pair of welding electrodes for applying a welding current to a member to be welded, an electrode supporting mechanism for supporting the two welding electrodes so that they can come close to and away from each other, and the two welding electrodes by driving the electrode supporting mechanism. An actuator device for holding and releasing a member to be welded by electrodes, and a power supply device for supplying a welding current to the welding electrode, and a computer for controlling the actuator device and the power supply device are provided. In a spot welding apparatus for spot welding by resistance heating of a pressure contact portion by a welding electrode, as a device for monitoring the welding process of the pressure contact portion, a pressure contact force monitoring device for monitoring the pressure contact force of the member to be welded by the welding electrode is used. , A current monitor device for monitoring the welding current applied to the welding electrode, and the computer has an effect on the welding state. The material of the member to be welded, the surface conditions,
A memory that stores, for each case, the change characteristics of the pressure contact force for performing the best welding and the change characteristics of the welding current including the energization time when various welding conditions including the thickness are specifically set. Characteristic reading means for reading the optimum change characteristics of the pressure contact force and the optimum change characteristics of the welding current including the energization time from the storage device based on the apparatus and the specific setting data of the welding conditions input from the outside. A pressure contact force control means for controlling the actuator device so that the change of the pressure contact force by the welding electrode matches the optimum change characteristic in that case, and the welding current monitor signal, A welding current control means for controlling the power supply device so that the change in the welding current matches the optimum change characteristic including the energizing time in that case is provided. And spot welding equipment.
【請求項2】 請求項1記載のスポット溶接装置におい
て、 上記電極支持機構は、装置本体側に固定された、先端に
固定側溶接電極を有する固定アームと、後端部を回動支
点として、中央部位を回動力点として上記固定アームと
対向するよう支持され、先端側に溶接電極を有する可動
アームとを有するものであり、 上記アクチュエータ装置は、上記可動アームの持上げ及
び引下げを行う空圧あるいは油圧シリンダ、またはソレ
ノイドであることを特徴とするスポット溶接装置。
2. The spot welding apparatus according to claim 1, wherein the electrode support mechanism includes a fixed arm fixed to the apparatus body side and having a fixed-side welding electrode at a tip thereof, and a rear end portion as a rotation fulcrum. The movable body has a movable arm supported by the central portion so as to face the fixed arm and has a welding electrode on the tip side, and the actuator device includes pneumatic pressure for lifting and lowering the movable arm. A spot welding device characterized by being a hydraulic cylinder or a solenoid.
【請求項3】 請求項1記載のスポット溶接装置におい
て、 上記圧接力モニタ装置は、電極支持機構の一部に組み込
まれ、上記溶接電極による被溶接部材の圧接力を上記電
極支持機構の構造体の接触部分に発生する圧力として検
知する圧電素子を有し、該圧電素子の出力信号を圧接力
としてモニタするものであることを特徴とするスポット
溶接装置。
3. The spot welding apparatus according to claim 1, wherein the pressure contact force monitoring device is incorporated in a part of an electrode supporting mechanism, and a pressure contact force of a welding target member by the welding electrode is applied to a structure of the electrode supporting mechanism. 2. A spot welding apparatus, comprising: a piezoelectric element that detects a pressure generated at a contact portion of the piezoelectric element and monitoring an output signal of the piezoelectric element as a pressure contact force.
【請求項4】 請求項1記載のスポット溶接装置におい
て、 上記圧接力モニタ装置は、 上記電極支持機構を構成する可動リンク部分の変位量を
上記溶接電極の変位量として検知するポテンショメータ
と、 該ポテンショメータの出力に基づいて被溶接部材の圧接
力を算出する圧接力算出手段とから構成されていること
を特徴とするスポット溶接装置。
4. The spot welding apparatus according to claim 1, wherein the pressure contact force monitoring device detects a displacement amount of a movable link portion forming the electrode support mechanism as a displacement amount of the welding electrode, and the potentiometer. And a pressure contact force calculation means for calculating the pressure contact force of the member to be welded on the basis of the output of the spot welding apparatus.
【請求項5】 請求項1記載のスポット溶接装置におい
て、 上記電源装置は、その2次側出力が上記溶接電極に接続
された溶接トランスと、上記溶接電流制御手段からの制
御信号に基づいて上記溶接トランスの1次側入力に所望
の波形及び周波数の1次電流を供給する電源回路とから
構成されており、 上記電流モニタ装置は、上記1次側入力電流を計測する
電流計測器であることを特徴とするスポット溶接装置。
5. The spot welding apparatus according to claim 1, wherein the power supply device is based on a welding transformer whose secondary output is connected to the welding electrode, and a control signal from the welding current control means. It comprises a power supply circuit for supplying a primary current of a desired waveform and frequency to the primary side input of the welding transformer, and the current monitor device is a current measuring device for measuring the primary side input current. Spot welding equipment.
【請求項6】 請求項2記載のスポット溶接装置におい
て、 上記可動アームの回動力点より先端側の部位を引き寄せ
る電磁石を備え、上記溶接電極の加圧力を上記可動アー
ムの弾性変形により発生させるようにし、 上記スポット溶着部分の形成は、上記電磁石の駆動電流
を、上記モニタしている圧接力及び溶接電流の一方ある
いは両方の変化がそれぞれ上記特性読出手段からの圧接
力の最適変化特性,溶接電流の、通電時間を含む最適変
化特性と一致するよう制御して行うことを特徴とするス
ポット溶接装置。
6. The spot welding apparatus according to claim 2, further comprising an electromagnet that draws a portion of the movable arm on a tip side from a turning point of the movable arm, and the pressing force of the welding electrode is generated by elastic deformation of the movable arm. In the formation of the spot welded portion, the driving current of the electromagnet is changed by changing one or both of the pressure contact force and the welding current being monitored, and the optimum change characteristic of the pressure contact force from the characteristic reading means and the welding current. The spot welding apparatus is characterized in that it is controlled so as to match the optimum change characteristics including the energization time.
【請求項7】 請求項2記載のスポット溶接装置におい
て、 上記可動アーム後端部に取付けられたバネ部材と、該バ
ネ部材を弾性変形させる電磁石とを有し、上記バネ部材
の弾性変形力により上記可動アーム後端部を押圧してそ
の先端側の溶接電極を被溶接部材に圧接する押圧機構を
備え、 上記スポット溶着部分の形成は、上記電磁石の駆動電流
を、上記モニタしている圧接力及び溶接電流の一方ある
いは両方の変化がそれぞれ上記特性読出手段からの圧接
力,溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性と一致す
るよう制御して行うことを特徴とするスポット溶接装
置。
7. The spot welding apparatus according to claim 2, further comprising a spring member attached to the rear end of the movable arm and an electromagnet that elastically deforms the spring member, and the elastic deformation force of the spring member The movable arm has a pressing mechanism that presses the rear end of the movable arm and presses the welding electrode on the tip side of the movable arm onto the member to be welded.The spot welding portion is formed by pressing the driving current of the electromagnet with the pressing force that is being monitored. And one or both of the welding current and the welding current are controlled so as to match the optimum changing characteristics of the pressure contact force from the characteristic reading means and the welding current, including the conduction time, respectively.
【請求項8】 請求項6または7記載のスポット溶接装
置において、 上記空圧あるいは油圧シリンダまたはソレノイドの加圧
力により上記可動アームあるいはバネ部材をさらに変形
させて、上記電磁石による振動圧接力にシリンダの空圧
あるいは油圧またはソレノイドの電磁力による一定圧接
力を重畳するようにしたことを特徴とするスポット溶接
装置。
8. The spot welding apparatus according to claim 6 or 7, wherein the movable arm or the spring member is further deformed by the pressure of the air pressure or the hydraulic cylinder or the solenoid, and the vibration pressure contact force of the electromagnet is applied to the cylinder. A spot welding apparatus characterized in that a constant pressure contact force by pneumatic force, hydraulic pressure, or electromagnetic force of a solenoid is superimposed.
【請求項9】 請求項1記載のスポット溶接装置におい
て、 上記溶接電流は交流電力あるいは直流電力であり、 上記スポット溶着部分の形成は、上記溶接電流の強弱及
び通電時間の一方あるいは両方を、上記モニタしている
圧接力及び溶接電流の一方あるいは両方の変化がそれぞ
れ上記特性読出手段からの圧接力の最適変化特性,溶接
電流の、通電時間を含む最適変化特性と一致するよう制
御して行うことを特徴とするスポット溶接装置。
9. The spot welding apparatus according to claim 1, wherein the welding current is AC power or DC power, and the spot welding portion is formed by adjusting one or both of the intensity of the welding current and the energization time. Control is performed so that changes in one or both of the pressure contact force and the welding current being monitored match the optimum change characteristic of the pressure contact force from the characteristic reading means and the optimum change characteristic of the welding current including the energization time. Spot welding equipment.
【請求項10】 請求項1記載のスポット溶接装置にお
いて、 上記溶接電流はパルス電流であり、 上記スポット溶着部分の形成は、上記溶接電流のパルス
幅及びパルス間隔の一方あるいは両方を、上記モニタし
ている圧接力及び溶接電流の一方あるいは両方の変化が
それぞれ上記特性読出手段からの圧接力の最適変化特
性,溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性と一致す
るよう制御して行うことを特徴とするスポット溶接装
置。
10. The spot welding apparatus according to claim 1, wherein the welding current is a pulse current, and the spot welding portion is formed by monitoring one or both of a pulse width and a pulse interval of the welding current. The change in one or both of the pressure contact force and the welding current being performed is controlled so as to match the optimum change characteristic of the pressure contact force from the characteristic reading means and the optimum change characteristic of the welding current including the energization time. Spot welding equipment.
【請求項11】 請求項6又は7記載のスポット溶接装
置において、 その1次側が溶接電流制御とは無関係の通常電源に接続
され、2次側に溶接電流を出力する溶接トランスと、上
記溶接電流制御手段からの制御信号に基づいて上記溶接
トランスの2次側出力を制御する電源回路とからなる電
源装置を備え、 上記電磁石を、上記溶接トランスの1次側を電圧調整可
能な調整器を介してその電磁コイルに接続した直流又は
交流用の電磁石とし、 溶接開始直前に上記溶接トランスの1次側への印加電圧
を上記調整器により制御して上記電磁石に入力し、被溶
接部材に適当な加圧力を加えるようにしたことを特徴と
するスポット溶接装置。
11. The spot welding apparatus according to claim 6 or 7, wherein a primary side of the spot welding apparatus is connected to a normal power source irrelevant to the welding current control, and a welding current is output to the secondary side, and the welding current. A power supply device comprising a power supply circuit for controlling the secondary side output of the welding transformer based on a control signal from the control means, and the electromagnet via a regulator capable of adjusting the voltage of the primary side of the welding transformer. A direct current or alternating current electromagnet connected to the electromagnetic coil, and the voltage applied to the primary side of the welding transformer is controlled by the adjuster and input to the electromagnet immediately before the start of welding, and is applied to the member to be welded. Spot welding equipment characterized by applying a pressing force.
【請求項12】 請求項11記載のスポット溶接装置に
おいて、 上記電磁石を、 上記溶接トランスの1次側に電圧調整可能な調整器を介
して接続された第1の電磁コイルと、上記溶接トランス
の2次側に接続された第2の電磁コイルとを1つの鉄芯
に装着した直流または交流用の電磁石とし、 上記溶接トランスの1次側への印加電圧及び該溶接トラ
ンスの2次側出力をそれぞれの極性を打ち消さないよう
重畳して上記第1及び第2の電磁コイルに入力し、溶接
電流の通電中、被溶接部材の加圧を、溶接電流と同期さ
せてかつ上記両コイルによる電磁力を合成して行うよう
にしたことを特徴とするスポット溶接装置。
12. The spot welding apparatus according to claim 11, wherein the electromagnet is connected to a primary side of the welding transformer via a regulator capable of adjusting a voltage, and a welding coil of the welding magnet. The second electromagnetic coil connected to the secondary side is an electromagnet for direct current or alternating current mounted on one iron core, and the applied voltage to the primary side of the welding transformer and the secondary side output of the welding transformer are used. They are input to the first and second electromagnetic coils in a superimposed manner so as not to cancel their respective polarities, and while the welding current is being applied, the pressurization of the member to be welded is synchronized with the welding current and the electromagnetic force generated by both coils is applied. The spot welding device is characterized in that it is performed by synthesizing.
【請求項13】 請求項12記載のスポット溶接装置に
おいて、 上記電磁石として交流用の電磁石を用い、交流の溶接電
流が零となった時は該電磁石による加圧力が零に近くな
り、交流の溶接電流が最大となった時は該電磁石による
加圧力が最大となるようにして、溶接電流による抵抗加
熱が被溶接部材を流れる電流と被溶接部材の接触抵抗と
の関係から最適となるようにしたことを特徴とするスポ
ット溶接装置。
13. The spot welding apparatus according to claim 12, wherein an AC electromagnet is used as the electromagnet, and when the AC welding current becomes zero, the pressure applied by the electromagnet becomes close to zero, and the AC welding is performed. When the current is maximized, the pressure applied by the electromagnet is maximized, and the resistance heating due to the welding current is optimized from the relationship between the current flowing through the welded member and the contact resistance of the welded member. Spot welding equipment characterized in that.
【請求項14】 2つの被溶接部材の所定部分を圧接す
るとともに該圧接部分に溶接電流を通電して該圧接部分
を溶着するスポット溶接をコンピュータにより制御して
行う方法において、 被溶接部材の加工精度,材質,溶接電源の能力を含む、
溶接状態に影響を及ぼす種々の溶接条件が具体的に設定
された溶接実施の態様における最良の溶接を実現するた
めの対応を、該各溶接実施態様について溶接技術者の経
験に基づく総合的な判断に基づいて圧接力の最適変化特
性及び溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性として
求め、これらの最適変化特性をコンピュータの記憶装置
に格納しておき、 溶接の際、外部より上記溶接条件の具体的な設定データ
をコンピュータに入力して1つの溶接実施態様を特定
し、この特定された溶接実施態様における圧接力の最適
変化特性及び溶接電流の、通電時間を含む最適変化特性
を記憶装置から読み出し、 上記スポット溶接中、上記コンピュータの予めプログラ
ムされた制御手段により、上記圧接力及び溶接電流の一
方あるいは両方を、これらの変化が上記特定された溶接
実施態様における圧接力の最適変化特性,溶接電流の、
通電時間を含む最適変化特性と一致するようフィードバ
ック制御するようにしたことを特徴とするスポット溶接
方法。
14. A method for performing spot welding in which a predetermined portion of two members to be welded is pressure-welded and a welding current is applied to the pressure-welded portion to weld the pressure-welded portion by computer control, wherein the welding of the members to be welded is performed. Accuracy, material, ability of welding power source,
A comprehensive judgment based on the experience of a welding engineer for each of the welding modes should be taken in order to realize the best welding in the modes of welding in which various welding conditions affecting the welding state are specifically set. The optimum change characteristics of the pressure contact force and the welding current, including the conduction time, are obtained as the optimum change characteristics based on the above, and these optimum change characteristics are stored in the memory of the computer. The specific setting data is input to the computer to specify one welding mode, and the optimum change characteristics of the welding force and the optimum change characteristics of the welding current including the energization time in the specified welding mode are stored in the storage device. During read-out, the spot welding, one or both of the pressure welding force and welding current are controlled by the pre-programmed control means of the computer. Of optimum variation characteristics of contact pressure in the welding embodiment specified above, the welding current,
A spot welding method characterized in that feedback control is performed so as to match an optimum change characteristic including energization time.
【請求項15】 請求項14記載のスポット溶接方法に
おいて、 上記溶接実施の態様は、薄肉パイプ同士を突き合わせ溶
接するもの、薄肉パイプの端面を平板に溶接するもの、
薄肉パイプの端面をパイプの側面にT字状に溶接するも
の、対向する被溶接部材をそれらの間に接着材あるいは
塗装皮膜を介在させたまま溶接するもの、接合面に金
属,セラミック,触媒を含む材料の粉粒状体がある被溶
接部材を溶接するものを含んでいることを特徴とするス
ポット溶接方法。
15. The spot welding method according to claim 14, wherein the welding mode is such that thin-walled pipes are butt-welded together, or the end faces of the thin-walled pipes are welded to a flat plate.
Welding the end face of a thin-walled pipe in a T-shape on the side face of the pipe, welding opposite members to be welded with an adhesive or coating film interposed between them, metal, ceramic, catalyst on the joint surface What is claimed is: 1. A spot welding method, which includes a method for welding a member to be welded, which has a powdery or granular material of the material.
JP12968492A 1992-04-21 1992-04-21 Spot welding equipment Expired - Fee Related JP3236662B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12968492A JP3236662B2 (en) 1992-04-21 1992-04-21 Spot welding equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12968492A JP3236662B2 (en) 1992-04-21 1992-04-21 Spot welding equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05293669A true JPH05293669A (en) 1993-11-09
JP3236662B2 JP3236662B2 (en) 2001-12-10

Family

ID=15015626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12968492A Expired - Fee Related JP3236662B2 (en) 1992-04-21 1992-04-21 Spot welding equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3236662B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007176016A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Nachi Fujikoshi Corp Melting device of resin part, melting robot system of resin part and melting method of resin part
JP2010110805A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Obara Corp X type servo gun equipped with transformer
CN104339104A (en) * 2013-08-05 2015-02-11 苏州日邦自动化科技有限公司 Automatic spot welding machine
WO2015093568A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 新日鐵住金株式会社 Resistance spot welding method
CN108548511A (en) * 2018-05-30 2018-09-18 广州亨龙智能装备股份有限公司 A kind of welding machine detection device and automation welding machine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007176016A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Nachi Fujikoshi Corp Melting device of resin part, melting robot system of resin part and melting method of resin part
JP2010110805A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Obara Corp X type servo gun equipped with transformer
CN104339104A (en) * 2013-08-05 2015-02-11 苏州日邦自动化科技有限公司 Automatic spot welding machine
WO2015093568A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 新日鐵住金株式会社 Resistance spot welding method
KR20160045892A (en) * 2013-12-20 2016-04-27 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Resistance spot welding method
JPWO2015093568A1 (en) * 2013-12-20 2017-03-23 新日鐵住金株式会社 Resistance spot welding method
US10406627B2 (en) 2013-12-20 2019-09-10 Nippon Steel Corporation Resistance spot welding method
CN108548511A (en) * 2018-05-30 2018-09-18 广州亨龙智能装备股份有限公司 A kind of welding machine detection device and automation welding machine
CN108548511B (en) * 2018-05-30 2024-01-30 广州亨龙智能装备股份有限公司 Welding machine detection device and automatic welding machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP3236662B2 (en) 2001-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1660268B1 (en) A method for positioning a welding robot tool
US4447700A (en) Resistance spot welder adaptive control
JP6113087B2 (en) TIG welding equipment
CN109702313B (en) Double-cam servo welding wire connector
JP2011104628A (en) Resistance welding method, resistance welding material, resistance welding device and control device for the same, control method and program for resistance welding device, and evaluation method and program for resistance welding
US7455210B2 (en) Processing operation control method, processing operation controller, computer program for carrying out the method, information storage medium storing the computer program
JP2000288743A (en) Controller for resistance welding equipment
JP2019155389A (en) Resistance spot welding method and resistance spot welding device
JP5266395B2 (en) Method and apparatus for bonding glassy parts to metal by press fit
CN111032265A (en) Low-energy motion-assisted spot-jet welding torch
JPH05293669A (en) Equipment and method for spot welding
JP5904288B2 (en) Indirect spot welding equipment
JP2008229699A (en) Spot welding equipment and spot welding method
US3858025A (en) Pattern welding process and control device
CN114147310A (en) Automatic tin-coating and gold-removing mechanism and automatic tin-coating and gold-removing method thereof
JP4583616B2 (en) Method and apparatus for controlling welding robot
JP3906144B2 (en) Electrode tip polishing confirmation device
JP3364025B2 (en) Consumable electrode welding torch
CN111360386A (en) Resistance spot welding splash restraining method adopting piezoelectric driving to actively apply pressure
JP5787696B2 (en) Welding method and apparatus
JP2019051556A (en) Dual cam servo weld splicer
CN109365974A (en) Welder
KR102591186B1 (en) Welding robot that can perform precise welding by correcting distance from welding line according to difference in gradient of joint of pair of steel pipes by performing weaving operation at appropriate hertz to prevent thermal deformation while forming correct welding bead
KR20240071232A (en) A resistance welding and automatic dressing system and control method thereof
JP2019141899A (en) Seam welding device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees