JPH0735669Y2 - 抵抗溶接制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、一対の電極棒間に圧接状態で挟んだ被溶接体
に溶接電流を流して被溶接体を溶接する抵抗溶接制御装
置の溶接トランス２次側ケーブル断線予知に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、抵抗溶接制御装置は溶接トランスの２次側ケーブ
ルに接続された一対の電極棒間で加圧圧接させた被溶接
体に溶接電流を流して、被溶接体を溶着させているが、
溶接トランスの２次側ケーブルは、溶接電流通電時の磁
気反発による暴れ、及び、僅かではあっても電極棒移動
時の機械的折曲げの反復運動により断線する場合があ
り、断線すると溶接作業の断続が不可能になる。

そのため、一般的には、定期的に可動中の生産ラインを
停止してケーブルの交換を行わなけばならず、これが原
因で、ライン稼働率を著しく低下させる要因の一つにな
っていた。

（考案が解決しようとする課題） この対策として、例えば溶接トランス又その２次側ケー
ブルから専用の検出線を引回して、断線の予知を行うよ
うにしてはいるものの、現実の溶接設備においては検出
線の引回しが困難であったり、溶接時の溶接トランスの
２次側ケーブルの磁気反発による暴れによって、検出線
自身が断線するなど副次的な問題が発生して、問題を解
決することには至らないと言う欠点があった。

そこで本考案の目的は、溶接トランスの２次側ケーブル
の断線を予知するために、専用の配線引回し遮断装置を
用いることなく、溶接トランスの２次側ケーブルに亀裂
が生じたときに、溶接トランスの２次側インピーダンス
が高くなり、同一の通電点弧角でも溶接電流が低下する
ことを利用して、溶接トランスの２次側ケーブルの断線
を事前に予知することができる抵抗溶接制御装置を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 即ち、本考案は、互いに対向する一対の電極棒間に圧接
された状態で挟まれた被溶接体に対して、溶接電源と溶
接トランス間に接続されたシリコン制御整流素子の導通
角を制御して溶接電流を流す抵抗溶接機において、溶接
電流を検出するための溶接電流検出手段と、溶接の条件
を設定するための溶接条件設定手段と、前記溶接電流検
出手段により検出された電流値と前記溶接条件設定手段
により設定された電流値とを比較して溶接電流を設定電
流値に制御する電流制御手段とのそれぞれを備え、被溶
接体が両電極棒に当接している時点に溶接トランスの２
次側ケーブルに亀裂が生じたことを検出するための溶接
電流を含む試験電流を溶接トランスの２次側に流し、該
試験電流値を予め測定した溶接トランスの２次側ケーブ
ルに亀裂が生じていないときの基準電流値と比較し、前
記試験電流値が予め設定した複数回連続して前記基準電
流値以下になったときに前記溶接トランスの２次側ケー
ブル断線予知信号を出力する抵抗溶接制御装置にある。

（作用） このように構成された抵抗溶接制御装置において、上下
一対の電極棒間の下側電極棒上に被溶接体をその溶接位
置を電極棒先端位置に一致させた状態で載せて、溶接機
械の１サイクル用起動スイッチをONにすると、溶接制御
装置に対する起動信号の入力によって上側電極棒が加圧
手段により下降して被溶接体に当接すると、この当接完
了時点に、溶接トランスの２次側ケーブルに亀裂が生じ
たことを検出するための溶接電流を含む試験電流を溶接
トランスの２次側に流し、試験電流値が検出される一
方、試験電流値検出後若しくは試験電流を兼ねた溶接電
流が続けて通電されるとともに、そのまま溶接条件設定
手段による設定手段に従って、通電、保持冷却の溶接シ
ーケンスが続けられる他、前記試験電流値が予め設定し
た溶接トランスの２次側ケーブルに亀裂が生じていない
ときの基準電流値と比較され、この比較の結果、前記試
験電流値が予め設定した前記基準電流値以上のときに
は、溶接トランスの２次側ケーブル断線予知信号は出力
されることなく、起動スイッチのONにより、次の溶接サ
イクルが繰り返される。

又、前記試験電流値が予め設定した前記基準電流値以下
のときでも、検知回数が２次側ケーブル断線予知の確実
性に対応して予め設定した連続検知回数以下のときに
は、前記基準電流値以上の場合同様にして、溶接トラン
スの２次側ケーブル断線予知信号は出力されないもの
の、基準電流値以下であることの検知回数がカウントさ
れる。

ところが、予め設定した前記基準電流値以下の試験電流
値が２次側ケーブル断線予知の確実性に対応して予め設
定した連続検知回数続いたときには、抵抗溶接制御装置
から溶接トランスの２次側ケーブル断線予知信号が出力
されて、警告用ランプが点灯、或は、ブザーが鳴つて、
溶接トランスの２次側ケーブルに亀裂が生じていること
を周囲の作業者に知らせる。

（考案の効果） これによって本考案は、特別の２次側ケーブル断線予知
専用の検出装置を用いないので、該検出装置から延出し
た検出線断線のような心配をする必要がなく、検出装置
の設置場所も不要で、しかも、溶接トランスの２次側ケ
ーブル断線を、その断線前に予知するため、溶接機の非
稼働中にケーブルの交換を行って、生産ラインの稼働率
低下を防止することできる効果がある。

（実施例） 次に、本考案の一実施例の構成を図面によって説明す
る。

商用電源１と溶接トランス２との間に逆並列に接続され
たシリコン制御整流素子SCR1、SCR2の通電時間と導通角
を、プログラム入力装置３の情報に基づいたマイクロコ
ンピュータの抵抗溶接制御回路４からの出力に従って制
御し、溶接トランス２の２次側に２次側ケーブル５を介
して接続された一対の電極棒６、７間で被溶接体８を挟
んで溶接する抵抗溶接機９において、逆並列接続された
シリコン制御整流素子SCR1、SCR2と溶接トランス２の１
次側との間には、溶接電流を検出する溶接電流検出手段
としての溶接電流検出用変流器10が接続され、かつ、電
極棒６、７の加圧力制御には加圧力制御手段、例えばエ
アシリンダ11のエア圧を公知の比例制御弁12で制御する
加圧力制御手段、この場合、抵抗溶接制御回路４内マイ
クロコンピュータCPUからのデジタル出力をD/A変換器DA
でアナログ出力に変換後、アンプAMPによるV/i変換で比
例制御弁12を比例制御する加圧力制御手段が用いられて
いる。

この場合においてプログラム入力装置３には、溶接の各
種条件を設定するための溶接条件設定手段、例えば溶接
シーケンスのタイマ、電極棒６、７の加圧エア圧力制御
用比例制御弁12の圧力制御電圧調節装置等を含む溶接条
件設定手段と、溶接電流検出用変流器10により検出され
た電流値と前記溶接条件設定手段により設定された電流
値とを比較して溶接電流を設定電流値に制御する電流制
御手段、例えば、シリコン制御整流素子SCR1、SCR2の導
通角と通電時間を設定・制御する公知の点弧角調節装置
の電流制御手段とのそれぞれを含む。

次に、本実施例の作用について説明する。

このように構成された抵抗溶接制御装置13において、溶
接トランス２の２次側ケーブル５が亀裂、断線等劣化し
ていないときに、予め特定した電圧、例えば電源の定格
電圧で通電時の試験電流値を計測して、その値を基準に
例えば90％の値を基準の比較値として第２図のように設
定して実際の溶接作業を行う。

まず、抵抗溶接機９の上下一対の電極棒６、７間の下側
電極棒７上に被溶接体８をその溶接位置を電極棒６先端
位置に一致させた状態で載せて、溶接機９の１サイクル
用起動スイッチをONにすると、第３図にフローチャート
で示す溶接制御が開始され、ステップ101でガン加圧出
力がONして、上側電極棒６がエアシリンダ11の前進作動
により下降する。

この場合において、初期加圧力は加圧力制御手段により
電極棒６先端が被溶接体８に比較的軽く当接するととも
に、ステップ102でこの当接完了、例えばタイマで設定
した当接完了時点まで時間待ちをした後、ステップ103
で溶接トランス２の２次側ケーブル５にその亀裂、断線
等劣化検出用試験電流ITSTを流すとともに通電時電源電
圧VTSTを試験電流値補正用として検出し、この検出完了
時点では加圧力も溶接に必要な所定の加圧力まで上昇し
ており、ステップ104で溶接電流の通電が開始されると
ともに、そのまま溶接条件設定手段による設定条件に従
って、ステップ105で通電後の保持冷却の溶接シーケン
スが続けられた後、ステップ106でガン加圧出力がOFFし
て、上側電極棒６がエアシリンダ11の後退作動により上
昇して実際の溶接作業は全て終了するとともに、ステッ
プ107で試験電流ITSTの値をその通電時における電源電
圧の定格電圧に対する変動分で補正し、ステップ108で
補正後の試験電流ITSTの値を第２図に示す基準電流の比
較値と比較し、ITST＞基準電流値のとき、溶接トランス
２の２次側ケーブル５亀裂、断線等劣化の心配がないた
め、ステップ109で２次側ケーブル断線予知の確実性に
対応して予め設定した連続検知回数をカウントする検知
回数カウンタの値を０にして、抵抗溶接制御回路４によ
る１サイクル溶接制御は終了するとともに、起動スイッ
チのONにより、次の溶接サイクルが繰り返される。

起動スイッチのONによる次の溶接作業も前記同様にして
続けられるとともに、ステップ108における補正後の試
験電流ITSTの値が第２図に示す基準電流の比較値より低
いITST＜基準電流値のとき、ステップ110で基準電流値
以下の検知回数カウント数、即ち、溶接トランス２の２
次側ケーブル５は亀裂、断線等劣化の心配があるもの
の、実際にはシリコン制御整流素子SCR1、SCR2の点弧角
度が一定であるにも拘らず試験電流値が変化する要因と
しては、溶接トランス２の２次側ケーブル５亀裂、断線
等の劣化のみならず、電源電圧の変動や電極棒６、７先
端の劣化或は非溶接物の汚れ等があるためカウントする
検知回数のカウント数が、２次側ケーブル断線予知の確
実性に対応して予め設定した連続検知回数、この場合３
回以下のときはステップ111で＋カウントされ、更にス
テップ112でカウント値が３になったか否かが判定さ
れ、３回になっていないときには、前記基準電流値以上
の場合同様にして抵抗溶接制御回路４による１サイクル
溶接制御は終了するとともに、起動スイッチのONによ
り、次の溶接サイクルが繰り返される。

ところが、ステップ112で連続検知回数が３回と判定さ
れたときには、２次側ケーブル５亀裂、断線等劣化の可
能性が極めて高いため、ステップ113で溶接トランス２
の２次側ケーブル５断線予知信号が出力されて、警告用
ランプが点灯、或は、ブザーが鳴つて、周囲周囲の作業
者に溶接トランス２の２次側ケーブル５亀裂の可能性を
知らせる。

その結果、この場合は、断線している訳ではないため、
そのまま溶接作業を進め、溶接作業終了の溶接機９非稼
働中に２次側ケーブル５の交換を行って、生産ラインの
稼働率低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の抵抗溶接制御装置全体の説
明図、第２図はその動作線図、第３図はその制御用フロ
ーチャートである。 １……商用電源、２……溶接トランス ３……プログラム入力装置 ４……抵抗溶接制御回路、５……２次側ケーブル ６、７……電極棒、９……抵抗溶接機 10……変流器、11……エアシリンダ 13……抵抗溶接制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向する一対の電極棒間に圧接され
   た状態で挟まれた被溶接体に対して、溶接電源と溶接ト
   ランス間に接続されたシリコン制御整流素子の導通角を
   制御して溶接電流を流す抵抗溶接機において、溶接電流
   を検出するための溶接電流検出手段と、溶接の条件を設
   定するための溶接条件設定手段と、前記溶接電流検出手
   段により検出された電流値と前記溶接条件設定手段によ
   り設定された電流値とを比較して溶接電流を設定電流値
   に制御する電流制御手段とのそれぞれを備え、被溶接体
   が両電極棒に当接している時点に溶接トランスの２次側
   ケーブルに亀裂が生じたことを検出するための試験電流
   を溶接トランスの２次側に流し、該試験電流値を予め測
   定した溶接トランスの２次側ケーブルに亀裂が生じてい
   ないときの基準電流値と比較し、前記試験電流値が予め
   設定した複数回連続して前記基準電流値以下になったと
   きに前記溶接トランスの２次側ケーブル断線予知信号を
   出力することを特徴とする抵抗溶接制御装置。