JPH09277063A - 抵抗溶接制御装置 - Google Patents
抵抗溶接制御装置Info
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- JPH09277063A JPH09277063A JP8121103A JP12110396A JPH09277063A JP H09277063 A JPH09277063 A JP H09277063A JP 8121103 A JP8121103 A JP 8121103A JP 12110396 A JP12110396 A JP 12110396A JP H09277063 A JPH09277063 A JP H09277063A
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- welding
- pressurizing
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 初期加圧力を溶接加圧力設定値よりも大きく
する加圧方式において溶接通電時の加圧力を確実に溶接
加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を向上させ
る。 【解決手段】 初期加圧時間Ｔi が終了すると、制御部
は圧力制御電圧Ｖを初期加圧用電圧値Ｖi から溶接加圧
用電圧値Ｖw よりも十分低い値に設定された切換中継点
用電圧値ＶL まで下げる。電空比例弁により、エアシリ
ンダ入力空気圧Ａは急激に下がり、エアシリンダより発
生される加圧力Ｐも急激に小さくなる。切換中継時間Ｔ
L が終了すると、制御部は圧力制御電圧を切換中継点用
電圧値ＶL から設定された溶接加圧用電圧値まで上げ
る。これにより、空気圧は圧力値ＡL を極小圧力値とし
て上がり始め、これに伴って加圧力も加圧力値ＰL を極
小加圧力値として増大し始める。そして、空気圧は溶接
加圧用圧力値Ａw まで上がり、加圧力は溶接加圧力設定
値Ｐw まで増大する。
する加圧方式において溶接通電時の加圧力を確実に溶接
加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を向上させ
る。 【解決手段】 初期加圧時間Ｔi が終了すると、制御部
は圧力制御電圧Ｖを初期加圧用電圧値Ｖi から溶接加圧
用電圧値Ｖw よりも十分低い値に設定された切換中継点
用電圧値ＶL まで下げる。電空比例弁により、エアシリ
ンダ入力空気圧Ａは急激に下がり、エアシリンダより発
生される加圧力Ｐも急激に小さくなる。切換中継時間Ｔ
L が終了すると、制御部は圧力制御電圧を切換中継点用
電圧値ＶL から設定された溶接加圧用電圧値まで上げ
る。これにより、空気圧は圧力値ＡL を極小圧力値とし
て上がり始め、これに伴って加圧力も加圧力値ＰL を極
小加圧力値として増大し始める。そして、空気圧は溶接
加圧用圧力値Ａw まで上がり、加圧力は溶接加圧力設定
値Ｐw まで増大する。
Description
【００１０】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接機において被
溶接物に印加される加圧力を制御する機能を備えた抵抗
溶接制御装置に関する。
溶接物に印加される加圧力を制御する機能を備えた抵抗
溶接制御装置に関する。
【００２０】
【従来の技術】一般に、抵抗溶接機は、一対の溶接電極
を介して被溶接物に加圧力を印加しながら溶接電流を流
すことによって、被溶接物の溶接部をジュール熱で冶金
的に接合するようにしている。抵抗溶接において、加圧
力は溶接電流および通電時間と並んで溶接品質を左右す
る３大条件の１つであり、加圧力制御の精度が高いほど
溶接品質の信頼性は高くなる。
を介して被溶接物に加圧力を印加しながら溶接電流を流
すことによって、被溶接物の溶接部をジュール熱で冶金
的に接合するようにしている。抵抗溶接において、加圧
力は溶接電流および通電時間と並んで溶接品質を左右す
る３大条件の１つであり、加圧力制御の精度が高いほど
溶接品質の信頼性は高くなる。
【００３０】足踏式抵抗溶接機を除いてほとんどの抵抗
溶接機は、加圧力発生手段として加圧シリンダを用いて
いる。加圧シリンダより発生される加圧力は、シリンダ
に供給される作動流体たとえば圧縮空気の圧力によって
決まる。したがって、加圧系の空気圧システムに電空比
例弁を設け、この電空比例弁に供給する駆動電圧または
駆動電流を制御することで、加圧シリンダに供給する空
気圧の大きさを可変制御し、ひいては被溶接物に加える
加圧力の大きさを可変制御することができる。
溶接機は、加圧力発生手段として加圧シリンダを用いて
いる。加圧シリンダより発生される加圧力は、シリンダ
に供給される作動流体たとえば圧縮空気の圧力によって
決まる。したがって、加圧系の空気圧システムに電空比
例弁を設け、この電空比例弁に供給する駆動電圧または
駆動電流を制御することで、加圧シリンダに供給する空
気圧の大きさを可変制御し、ひいては被溶接物に加える
加圧力の大きさを可変制御することができる。
【００４０】ところで、抵抗溶接では、溶接通電を開始
するに先立って、被溶接物に溶接部のなじみをよくする
ために初期加圧力を印加するのが普通である。特に、溶
接部の合わせ目が歪んでいて接触具合が悪いような場合
には、そのような歪みを溶接通電前に矯正する目的も兼
ねて、初期加圧力を溶接通電時の加圧力設定値よりも十
分大きくすることが行われている。
するに先立って、被溶接物に溶接部のなじみをよくする
ために初期加圧力を印加するのが普通である。特に、溶
接部の合わせ目が歪んでいて接触具合が悪いような場合
には、そのような歪みを溶接通電前に矯正する目的も兼
ねて、初期加圧力を溶接通電時の加圧力設定値よりも十
分大きくすることが行われている。
【００５０】図５に、従来の抵抗溶接制御装置により上
記のような加圧力制御が行われる場合の溶接シーケンス
を示す。図５において、Ｖは電空比例弁に対する圧力制
御信号の波形を示し、Ａは加圧シリンダに供給される空
気の圧力の波形を示し、Ｉは被溶接物に供給される溶接
電流の波形を示す。
記のような加圧力制御が行われる場合の溶接シーケンス
を示す。図５において、Ｖは電空比例弁に対する圧力制
御信号の波形を示し、Ａは加圧シリンダに供給される空
気の圧力の波形を示し、Ｉは被溶接物に供給される溶接
電流の波形を示す。
【００６０】図５に示すように、従来の抵抗溶接制御装
置では、初期加圧時間Ｔi における空気圧Ｅの圧力値
（初期加圧用圧力値）Ａi を溶接通電時間における溶接
加圧力設定値に対応する圧力値（溶接加圧用圧力値）Ａ
W よりも高くし、初期加圧時間Ｔi が終了した時点ｔa
で初期加圧用圧力値Ａi から溶接加圧用圧力値Ａw に切
り換えるようにしている。この圧力制御を行うために、
圧力制御信号Ｖを同時点ｔa で初期圧力値Ａi に対応す
るレベル（初期加圧用レベル）Ｖi から溶接加圧用圧力
値Ａw に対応するレベル（溶接加圧用レベル）Ｖw に切
り換えるようにしている。
置では、初期加圧時間Ｔi における空気圧Ｅの圧力値
（初期加圧用圧力値）Ａi を溶接通電時間における溶接
加圧力設定値に対応する圧力値（溶接加圧用圧力値）Ａ
W よりも高くし、初期加圧時間Ｔi が終了した時点ｔa
で初期加圧用圧力値Ａi から溶接加圧用圧力値Ａw に切
り換えるようにしている。この圧力制御を行うために、
圧力制御信号Ｖを同時点ｔa で初期圧力値Ａi に対応す
るレベル（初期加圧用レベル）Ｖi から溶接加圧用圧力
値Ａw に対応するレベル（溶接加圧用レベル）Ｖw に切
り換えるようにしている。
【００７０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の抵抗溶接制御装置では、被溶接物に印加さ
れる加圧力、特に溶接通電時の加圧力が設定通りになら
ず、図６に示すように、溶接加圧力設定値ＰW よりも高
い加圧力値ＰW'にオフセットする傾向があった。
ような従来の抵抗溶接制御装置では、被溶接物に印加さ
れる加圧力、特に溶接通電時の加圧力が設定通りになら
ず、図６に示すように、溶接加圧力設定値ＰW よりも高
い加圧力値ＰW'にオフセットする傾向があった。
【００８０】このような加圧力のオフセット（誤差）
は、主として加圧シリンダにおけるヒステリス特性に起
因している。一般に加圧シリンダ（特にエアシリンダ）
は、空気圧を上げたとき、あるいは下げたときでも比較
的ゆっくりしたときはよいが、急激（高速）に空気圧を
下げたときにヒステリシスを起こしやすい。この問題に
対しては、予めヒステリシス特性によるオフセット分を
見込んで溶接加圧力設定値ＰW を所期の値よりも低めに
選ぶ方法が考えられる。しかし、この種のヒステリシス
特性は線形性を示さず、精度上問題がある。したがっ
て、確実に設定通りの加圧力が得られる方法とはいえな
い。
は、主として加圧シリンダにおけるヒステリス特性に起
因している。一般に加圧シリンダ（特にエアシリンダ）
は、空気圧を上げたとき、あるいは下げたときでも比較
的ゆっくりしたときはよいが、急激（高速）に空気圧を
下げたときにヒステリシスを起こしやすい。この問題に
対しては、予めヒステリシス特性によるオフセット分を
見込んで溶接加圧力設定値ＰW を所期の値よりも低めに
選ぶ方法が考えられる。しかし、この種のヒステリシス
特性は線形性を示さず、精度上問題がある。したがっ
て、確実に設定通りの加圧力が得られる方法とはいえな
い。
【００９０】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、初期加圧力を溶接加圧力設定値より
も大きくする加圧方式において溶接通電時の加圧力を確
実に溶接加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を
向上させるようにした抵抗溶接制御装置を提供すること
を目的とする。
てなされたもので、初期加圧力を溶接加圧力設定値より
も大きくする加圧方式において溶接通電時の加圧力を確
実に溶接加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を
向上させるようにした抵抗溶接制御装置を提供すること
を目的とする。
【０１００】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１の抵抗溶接制御装置は、加圧シリンダ
により発生される加圧力を被溶接物に印加し、溶接通電
に先立つ初期加圧時間中の前記加圧力を溶接通電時間に
おける所望の加圧力値として設定された溶接加圧力設定
値よりも高くするようにした抵抗溶接制御装置におい
て、前記初期加圧時間の終了後に前記加圧シリンダに供
給される作動流体の圧力をいったん前記溶接加圧力設定
値に対応する第１の圧力値よりも低い第２の圧力値まで
下げ、次いで前記第１の圧力値まで上げるようにした圧
力制御手段を具備する構成とした。
め、本発明の第１の抵抗溶接制御装置は、加圧シリンダ
により発生される加圧力を被溶接物に印加し、溶接通電
に先立つ初期加圧時間中の前記加圧力を溶接通電時間に
おける所望の加圧力値として設定された溶接加圧力設定
値よりも高くするようにした抵抗溶接制御装置におい
て、前記初期加圧時間の終了後に前記加圧シリンダに供
給される作動流体の圧力をいったん前記溶接加圧力設定
値に対応する第１の圧力値よりも低い第２の圧力値まで
下げ、次いで前記第１の圧力値まで上げるようにした圧
力制御手段を具備する構成とした。
【０１１０】また、本発明の第２の抵抗溶接制御装置
は、上記第１の抵抗溶接制御装置において、前記圧力制
御手段が、供給される駆動電圧または駆動電流に応じた
圧力値に前記作動流体の圧力を制御する電空比例弁と、
前記初期加圧時間の終了後に前記電空比例弁に供給する
前記駆動電圧または駆動電流を、いったん前記第２の圧
力値に対応する第２の電圧値または電流値に切り換え、
次いで前記第１の圧力値に対応する第１の電圧値または
電流値に切り換える電空比例弁制御手段とを含む構成と
した。
は、上記第１の抵抗溶接制御装置において、前記圧力制
御手段が、供給される駆動電圧または駆動電流に応じた
圧力値に前記作動流体の圧力を制御する電空比例弁と、
前記初期加圧時間の終了後に前記電空比例弁に供給する
前記駆動電圧または駆動電流を、いったん前記第２の圧
力値に対応する第２の電圧値または電流値に切り換え、
次いで前記第１の圧力値に対応する第１の電圧値または
電流値に切り換える電空比例弁制御手段とを含む構成と
した。
【０１２０】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照して本発
明の実施例を説明する。
明の実施例を説明する。
【０１３０】図１に、交流式抵抗溶接機に適用した本発
明の一実施例による抵抗溶接制御装置の構成を示す。
明の一実施例による抵抗溶接制御装置の構成を示す。
【０１４０】この抵抗溶接機において、溶接時には、エ
アシリンダ１０のピストンロッド１２が前進（下降）し
て、上部電極１４と下部電極１６との間で被溶接物１
８，２０が挟まれるようにして加圧され、かかる加圧状
態下の被溶接物１８，２０に溶接トランス２２からの溶
接電流（二次電流）Ｉが両溶接電極１４，１６を介して
流れることにより、被溶接物１８，２０の合わせ面（溶
接部）で抵抗溶接が行われるようになっている。
アシリンダ１０のピストンロッド１２が前進（下降）し
て、上部電極１４と下部電極１６との間で被溶接物１
８，２０が挟まれるようにして加圧され、かかる加圧状
態下の被溶接物１８，２０に溶接トランス２２からの溶
接電流（二次電流）Ｉが両溶接電極１４，１６を介して
流れることにより、被溶接物１８，２０の合わせ面（溶
接部）で抵抗溶接が行われるようになっている。
【０１５０】エアシリンダ１０に加圧力を発生させるた
めの空気圧システムは、主として圧縮空気圧源２４、電
空比例弁２６、パイロット形減圧弁２８および方向切換
弁３０から構成される。エアシリンダより発生される加
圧力の大きさは、この空気圧システムよりエアシリンダ
１０に供給される圧縮空気の空気圧に依存し、ひいては
減圧弁２８の二次側圧力できまる。減圧弁２８の二次側
圧力は、電空比例弁２６の二次側より減圧弁２８のパイ
ロット端子２８ａに与えられる圧縮空気の空気圧によっ
てきまる。電空比例弁２６は、たとえばソレノイドから
なるバルブステムを有する周知の構造であり、駆動回路
３２よりソレノイドに与えられる駆動（励磁）電流ｉd
に応動して無段階（アナログ的）に二次側圧力を変えら
れるようになっている。
めの空気圧システムは、主として圧縮空気圧源２４、電
空比例弁２６、パイロット形減圧弁２８および方向切換
弁３０から構成される。エアシリンダより発生される加
圧力の大きさは、この空気圧システムよりエアシリンダ
１０に供給される圧縮空気の空気圧に依存し、ひいては
減圧弁２８の二次側圧力できまる。減圧弁２８の二次側
圧力は、電空比例弁２６の二次側より減圧弁２８のパイ
ロット端子２８ａに与えられる圧縮空気の空気圧によっ
てきまる。電空比例弁２６は、たとえばソレノイドから
なるバルブステムを有する周知の構造であり、駆動回路
３２よりソレノイドに与えられる駆動（励磁）電流ｉd
に応動して無段階（アナログ的）に二次側圧力を変えら
れるようになっている。
【０１６０】駆動回路３２は、電圧−電流変換回路およ
び増幅回路を有しており、制御部３４より圧力制御電圧
Ｖを入力し、その電圧レベルに応じた駆動電流ｉd を電
空比例弁２６に与えるように構成されている。制御部３
４は、上記の圧力制御電圧Ｖを駆動回路３２に与えるほ
か、エアシリンダ１０の動作を切り換えるための電気信
号ＣＨを方向切換弁３０に与える。
び増幅回路を有しており、制御部３４より圧力制御電圧
Ｖを入力し、その電圧レベルに応じた駆動電流ｉd を電
空比例弁２６に与えるように構成されている。制御部３
４は、上記の圧力制御電圧Ｖを駆動回路３２に与えるほ
か、エアシリンダ１０の動作を切り換えるための電気信
号ＣＨを方向切換弁３０に与える。
【０１７０】この抵抗溶接制御装置は、フィードバック
式の定電流制御によって溶接電流Ｉを電流設定値に一致
させるようにしている。この定電流制御のため、抵抗溶
接機の二次側に電流センサ３６が取り付けられ、この電
流センサ３６の出力信号を基に溶接電流測定回路３８に
より溶接電流Ｉの測定値（たとえば実効値）ＭＩが求め
られる。制御部３４は、溶接電流測定回路３８からの溶
接電流測定値ＭＩと設定部４０からの溶接電流設定値と
を比較して、その比較誤差に応じた点弧角制御信号ＦＧ
を出力する。そして、点弧回路４２が、制御部３４から
の点弧角制御信号ＦＧで指示される点弧角で、抵抗溶接
機の一次側でコンタクタを構成している一対のサイリス
タ４４，４６のスイッチングを制御するようになってい
る。
式の定電流制御によって溶接電流Ｉを電流設定値に一致
させるようにしている。この定電流制御のため、抵抗溶
接機の二次側に電流センサ３６が取り付けられ、この電
流センサ３６の出力信号を基に溶接電流測定回路３８に
より溶接電流Ｉの測定値（たとえば実効値）ＭＩが求め
られる。制御部３４は、溶接電流測定回路３８からの溶
接電流測定値ＭＩと設定部４０からの溶接電流設定値と
を比較して、その比較誤差に応じた点弧角制御信号ＦＧ
を出力する。そして、点弧回路４２が、制御部３４から
の点弧角制御信号ＦＧで指示される点弧角で、抵抗溶接
機の一次側でコンタクタを構成している一対のサイリス
タ４４，４６のスイッチングを制御するようになってい
る。
【０１８０】設定部４０は、加圧力、溶接電流および通
電時間に関する種々の設定値を設定入力して保持し、個
々の設定値を必要に応じて制御部３４に与える。
電時間に関する種々の設定値を設定入力して保持し、個
々の設定値を必要に応じて制御部３４に与える。
【０１９０】図２に、本実施例の抵抗溶接制御装置にお
いて制御部３４および設定部４０を実現するための一例
としてコンピュータ・システムの構成を示す。ＣＰＵ５
０、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、Ｄ−Ａ変換器５６、Ａ−
Ｄ変換器５８およびＩ／Ｏ（入出力）インタフェース回
路６０によって制御部３４が構成されるとともに、入力
装置６２、ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５２およびＲＡＭ５４に
よって設定部４０が構成される。ＲＯＭ５２には、ＣＰ
Ｕ５０の演算／制御処理を規定する各種プログラムが格
納される。ＲＡＭ５４には、各種設定値、演算データ等
が格納される。入力装置６２は、たとえばキーボードか
らなる。
いて制御部３４および設定部４０を実現するための一例
としてコンピュータ・システムの構成を示す。ＣＰＵ５
０、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、Ｄ−Ａ変換器５６、Ａ−
Ｄ変換器５８およびＩ／Ｏ（入出力）インタフェース回
路６０によって制御部３４が構成されるとともに、入力
装置６２、ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５２およびＲＡＭ５４に
よって設定部４０が構成される。ＲＯＭ５２には、ＣＰ
Ｕ５０の演算／制御処理を規定する各種プログラムが格
納される。ＲＡＭ５４には、各種設定値、演算データ等
が格納される。入力装置６２は、たとえばキーボードか
らなる。
【０２００】ＣＰＵ５０は駆動回路３２に対する圧力制
御電圧Ｖをディジタル信号として出力し、このディジタ
ル信号がＤ−Ａ変換器４６によりアナログの圧力制御電
圧Ｖに変換される。溶接電流検出回路３８からのアナロ
グの溶接電流測定値ＭＩはＡ−Ｄ変換器５８によりディ
ジタル信号に変換されたうえでＣＰＵ５０に取り込まれ
る。また、Ｉ／Ｏインタフェース回路６０を介して、Ｃ
ＰＵ５０からの切換制御信号ＣＨおよび点弧角制御信号
ＦＧがそれぞれ方向切換弁２８および点弧回路４２に送
られるとともに、外部装置（図示せず）からの溶接起動
信号ＳＴがＣＰＵ５０に与えられるようになっている。
御電圧Ｖをディジタル信号として出力し、このディジタ
ル信号がＤ−Ａ変換器４６によりアナログの圧力制御電
圧Ｖに変換される。溶接電流検出回路３８からのアナロ
グの溶接電流測定値ＭＩはＡ−Ｄ変換器５８によりディ
ジタル信号に変換されたうえでＣＰＵ５０に取り込まれ
る。また、Ｉ／Ｏインタフェース回路６０を介して、Ｃ
ＰＵ５０からの切換制御信号ＣＨおよび点弧角制御信号
ＦＧがそれぞれ方向切換弁２８および点弧回路４２に送
られるとともに、外部装置（図示せず）からの溶接起動
信号ＳＴがＣＰＵ５０に与えられるようになっている。
【０２１０】図３に、本実施例の抵抗溶接制御装置によ
る溶接シーケンスを示す。また、図４に、この溶接シー
ケンスを実行するための制御部３４（より詳細にはＣＰ
Ｕ５０）の制御手順を示す。
る溶接シーケンスを示す。また、図４に、この溶接シー
ケンスを実行するための制御部３４（より詳細にはＣＰ
Ｕ５０）の制御手順を示す。
【０２２０】溶接シーケンスが実行される前の待機時間
中、制御部３４は圧力制御電圧Ｖを比較的低い所定の待
機用電圧値Ｖ0 に保持している。これにより、この待機
用電圧値Ｖ0 に対応した電流値で駆動電流ｉd が電空比
例弁２６に供給され、その駆動電流ｉd の電流値に対応
した空気圧値Ａ0 で圧縮空気の空気圧がエアシリンダ１
０に入力され、その空気圧値Ａ0 に応じた加圧力値Ｐ0
の加圧力Ｐがエアシリンダ１０より溶接電極１４，１６
を介して被溶接物１８，２０に加えられる。
中、制御部３４は圧力制御電圧Ｖを比較的低い所定の待
機用電圧値Ｖ0 に保持している。これにより、この待機
用電圧値Ｖ0 に対応した電流値で駆動電流ｉd が電空比
例弁２６に供給され、その駆動電流ｉd の電流値に対応
した空気圧値Ａ0 で圧縮空気の空気圧がエアシリンダ１
０に入力され、その空気圧値Ａ0 に応じた加圧力値Ｐ0
の加圧力Ｐがエアシリンダ１０より溶接電極１４，１６
を介して被溶接物１８，２０に加えられる。
【０２３０】外部装置からの溶接起動信号ＳＴを入力す
ると、制御部３４は先ず時刻ｔ0 で圧力制御電圧Ｖを待
機レベルＶ0 から予め設定された初期加圧用電圧値Ｖi
まで上げる（ステップＳ1 ，Ｓ2 ）。この初期加圧用電
圧値Ｖi は、溶接通電時間中の所望の加圧力として設定
された溶接加圧力設定値Ｐw に対応する溶接加圧用電圧
値Ｖw よりも高い値に選ばれている。したがって、電空
比例弁２６の作用により、エアシリンダ１０に入力され
る空気圧Ａは時間遅れをもって初期加圧用電圧値Ｖi に
対応した高い空気圧値Ａi まで上昇し、この空気圧値Ａ
i に対応する（つまり初期加圧用電圧値Ｖi に対応す
る）大きな加圧力値Ｐi で初期加圧力Ｐが被溶接物１
４，１６に印加される。制御部３４は、予め設定された
初期加圧時間Ｔi の間、圧力制御電圧Ｖを初期加圧用電
圧値Ｖi に保持する。
ると、制御部３４は先ず時刻ｔ0 で圧力制御電圧Ｖを待
機レベルＶ0 から予め設定された初期加圧用電圧値Ｖi
まで上げる（ステップＳ1 ，Ｓ2 ）。この初期加圧用電
圧値Ｖi は、溶接通電時間中の所望の加圧力として設定
された溶接加圧力設定値Ｐw に対応する溶接加圧用電圧
値Ｖw よりも高い値に選ばれている。したがって、電空
比例弁２６の作用により、エアシリンダ１０に入力され
る空気圧Ａは時間遅れをもって初期加圧用電圧値Ｖi に
対応した高い空気圧値Ａi まで上昇し、この空気圧値Ａ
i に対応する（つまり初期加圧用電圧値Ｖi に対応す
る）大きな加圧力値Ｐi で初期加圧力Ｐが被溶接物１
４，１６に印加される。制御部３４は、予め設定された
初期加圧時間Ｔi の間、圧力制御電圧Ｖを初期加圧用電
圧値Ｖi に保持する。
【０２４０】初期加圧時間Ｔi の終了時刻（ｔ1 ）が来
ると（ステップＳ3 ）、制御部３４は圧力制御電圧Ｖを
初期加圧用電圧値Ｖi から予め設定された切換中継点用
電圧値ＶL まで下げる（ステップＳ4 ）。この切換中継
点用電圧値ＶL は溶接加圧用電圧値Ｖw よりも十分低い
値に選ばれている。したがって、電空比例弁２６の作用
により、エアシリンダ１０に入力される空気圧Ａは急激
に下がり、エアシリンダ１０より発生される加圧力Ｐも
急激に減少する。この際、空気圧Ａは圧力制御電圧Ｖよ
りも時間遅れをもって下がり、加圧力Ｐはさらに大きな
時間遅れをもって減少する。制御部３４は、予め設定さ
れた切換中継時間ＴL の間、圧力制御電圧Ｖを切換中継
点用電圧値ＶL に保持する。
ると（ステップＳ3 ）、制御部３４は圧力制御電圧Ｖを
初期加圧用電圧値Ｖi から予め設定された切換中継点用
電圧値ＶL まで下げる（ステップＳ4 ）。この切換中継
点用電圧値ＶL は溶接加圧用電圧値Ｖw よりも十分低い
値に選ばれている。したがって、電空比例弁２６の作用
により、エアシリンダ１０に入力される空気圧Ａは急激
に下がり、エアシリンダ１０より発生される加圧力Ｐも
急激に減少する。この際、空気圧Ａは圧力制御電圧Ｖよ
りも時間遅れをもって下がり、加圧力Ｐはさらに大きな
時間遅れをもって減少する。制御部３４は、予め設定さ
れた切換中継時間ＴL の間、圧力制御電圧Ｖを切換中継
点用電圧値ＶL に保持する。
【０２５０】時刻ｔ2 で切換中継時間ＴL が終了すると
（ステップＳ5 ）、次に制御部３４は圧力制御電圧Ｖを
切換中継点用電圧値ＶL から予め設定された溶接加圧用
電圧値Ｖw まで上げる（ステップＳ6 ）。これにより、
それまで下がり続けていた空気圧Ａは或る圧力値ＡL を
極小圧力値としてそこから上昇に転じ、これに伴って加
圧力Ｐも或る加圧力値ＰL を極小加圧力値としてそこか
ら増大に転じる。そして、空気圧Ａは溶接加圧用圧力値
Ａw まで上がり、加圧力Ｐは溶接加圧力設定値Ｐw まで
増大する。制御部３４が溶接加圧時間Ｔw の終了まで圧
力制御電圧Ｖを溶接加圧用電圧値Ｖw に保持することに
より、空気圧Ａは溶接加圧用圧力値Ａwに維持され、加
圧力Ｐは溶接加圧力設定値Ｐw に維持される。
（ステップＳ5 ）、次に制御部３４は圧力制御電圧Ｖを
切換中継点用電圧値ＶL から予め設定された溶接加圧用
電圧値Ｖw まで上げる（ステップＳ6 ）。これにより、
それまで下がり続けていた空気圧Ａは或る圧力値ＡL を
極小圧力値としてそこから上昇に転じ、これに伴って加
圧力Ｐも或る加圧力値ＰL を極小加圧力値としてそこか
ら増大に転じる。そして、空気圧Ａは溶接加圧用圧力値
Ａw まで上がり、加圧力Ｐは溶接加圧力設定値Ｐw まで
増大する。制御部３４が溶接加圧時間Ｔw の終了まで圧
力制御電圧Ｖを溶接加圧用電圧値Ｖw に保持することに
より、空気圧Ａは溶接加圧用圧力値Ａwに維持され、加
圧力Ｐは溶接加圧力設定値Ｐw に維持される。
【０２６０】こうして被溶接物１８，２０に対する加圧
力Ｐが溶接加圧力設定値Ｐw に安定した頃、所定の時刻
ｔ3 で（ステップＳ7 ）、制御部３４は点弧制御信号Ｆ
Ｇの出力を開始し、溶接電流Ｉの通電を開始させる（ス
テップＳ8 ）。この溶接通電中は、溶接電流Ｉを電流設
定値に一致させるように上記フィードバック式の定電流
制御を実行する（ステップＳ9 ）。
力Ｐが溶接加圧力設定値Ｐw に安定した頃、所定の時刻
ｔ3 で（ステップＳ7 ）、制御部３４は点弧制御信号Ｆ
Ｇの出力を開始し、溶接電流Ｉの通電を開始させる（ス
テップＳ8 ）。この溶接通電中は、溶接電流Ｉを電流設
定値に一致させるように上記フィードバック式の定電流
制御を実行する（ステップＳ9 ）。
【０２７０】こうして定電流に制御された溶接電流Ｉが
所定のサイクル数だけ流れ、通電終了時刻（ｔ4 ）にな
ると（ステップＳ10）、制御部３４は点弧制御信号ＦＧ
の出力を止め、溶接電流Ｉの通電を停止させる（ステッ
プＳ11）。したがって、正味の溶接通電時間はｔ3 〜ｔ
4 である。
所定のサイクル数だけ流れ、通電終了時刻（ｔ4 ）にな
ると（ステップＳ10）、制御部３４は点弧制御信号ＦＧ
の出力を止め、溶接電流Ｉの通電を停止させる（ステッ
プＳ11）。したがって、正味の溶接通電時間はｔ3 〜ｔ
4 である。
【０２８０】この後、所定の保持時間が経過した時点
（ｔ5 ）で（ステップＳ12）、制御部３４は圧力制御電
圧Ｖを待機用電圧値Ｖ0 に戻す（ステップＳ13）。これ
により空気圧Ａおよび加圧力Ｐはそれぞれ時間遅れをも
って待機用圧力値Ａ0 および待機用加圧力値Ｐ0 まで低
下および減少する。これで１回の溶接シーケンスが終了
する。
（ｔ5 ）で（ステップＳ12）、制御部３４は圧力制御電
圧Ｖを待機用電圧値Ｖ0 に戻す（ステップＳ13）。これ
により空気圧Ａおよび加圧力Ｐはそれぞれ時間遅れをも
って待機用圧力値Ａ0 および待機用加圧力値Ｐ0 まで低
下および減少する。これで１回の溶接シーケンスが終了
する。
【０２９０】なお、適当な時点で方向切換弁３０に方向
切換制御信号ＣＨを与えて、エアシリンダ１０に供給す
る圧縮空気の流れ方向を逆転させることにより、エアシ
リンダ１０のピストン１２を復動（上昇）させ、上部溶
接電極１４を被溶接物１８より離すようにしてよい。
切換制御信号ＣＨを与えて、エアシリンダ１０に供給す
る圧縮空気の流れ方向を逆転させることにより、エアシ
リンダ１０のピストン１２を復動（上昇）させ、上部溶
接電極１４を被溶接物１８より離すようにしてよい。
【０３００】上記のように、本実施例の抵抗溶接制御装
置では、エアシリンダ１０と電空比例弁２６を有する加
圧ないし空気圧システムにおいて、初期加圧時間中の加
圧力（初期加圧力）を溶接加圧時間中の加圧力（溶接加
圧力）よりも大きくする加圧方式を行うに際して、初期
加圧時間Ｔi と溶接加圧時間Ｔw との間に切換中継時間
ＴL を設け、この切換中継時間ＴL において電空比例弁
２６に対する圧力制御電圧Ｖをいったん溶接加圧力設定
値Ｐw に対応する溶接加圧用電圧値Ｖw よりも十分低い
切換中継点用電圧値ＶL まで下げ、次いで溶接加圧時間
Ｔw で圧力制御電圧Ｖを溶接加圧用電圧値Ｖw まで上げ
るようにしている。
置では、エアシリンダ１０と電空比例弁２６を有する加
圧ないし空気圧システムにおいて、初期加圧時間中の加
圧力（初期加圧力）を溶接加圧時間中の加圧力（溶接加
圧力）よりも大きくする加圧方式を行うに際して、初期
加圧時間Ｔi と溶接加圧時間Ｔw との間に切換中継時間
ＴL を設け、この切換中継時間ＴL において電空比例弁
２６に対する圧力制御電圧Ｖをいったん溶接加圧力設定
値Ｐw に対応する溶接加圧用電圧値Ｖw よりも十分低い
切換中継点用電圧値ＶL まで下げ、次いで溶接加圧時間
Ｔw で圧力制御電圧Ｖを溶接加圧用電圧値Ｖw まで上げ
るようにしている。
【０３１０】かかる加圧制御によれば、初期加圧時間Ｔ
i の終了後にエアシリンダ１０に入力される圧縮空気の
空気圧Ａは、初期加圧時間Ｔi 中の高い初期圧力値Ａi
からいったん溶接加圧力設定値Ｐw に対応する溶接加圧
用圧力値Ａw よりも低い極小圧力値ＡL まで下がり、次
いで該極小圧力値ＡL から該溶接加圧用圧力値Ａw まで
上がることになる。これにより、初期加圧時間Ｔi の終
了後にエアシリンダ１０より発生される加圧力Ｐは、初
期加圧時間Ｔi 中の高い初期加圧力値Ｐi からいったん
溶接加圧力設定値Ｐw よりも小さい極小加圧力値ＰL ま
で減少し、次いで該極小加圧力値ＰL から該溶接加圧力
設定値Ｐw まで増大することになる。
i の終了後にエアシリンダ１０に入力される圧縮空気の
空気圧Ａは、初期加圧時間Ｔi 中の高い初期圧力値Ａi
からいったん溶接加圧力設定値Ｐw に対応する溶接加圧
用圧力値Ａw よりも低い極小圧力値ＡL まで下がり、次
いで該極小圧力値ＡL から該溶接加圧用圧力値Ａw まで
上がることになる。これにより、初期加圧時間Ｔi の終
了後にエアシリンダ１０より発生される加圧力Ｐは、初
期加圧時間Ｔi 中の高い初期加圧力値Ｐi からいったん
溶接加圧力設定値Ｐw よりも小さい極小加圧力値ＰL ま
で減少し、次いで該極小加圧力値ＰL から該溶接加圧力
設定値Ｐw まで増大することになる。
【０３２０】この加圧制御の過程で、切換中継時間ＴL
中に空気圧Ａが高い初期圧力値Ａiから低い極小圧力値
ＡL まで急激に下がった時、エアシリンダ１０のヒステ
リシス特性によって加圧力Ｐはオフセットし、極小加圧
力値ＰL は不定の値をとる。
中に空気圧Ａが高い初期圧力値Ａiから低い極小圧力値
ＡL まで急激に下がった時、エアシリンダ１０のヒステ
リシス特性によって加圧力Ｐはオフセットし、極小加圧
力値ＰL は不定の値をとる。
【０３３０】しかし、次に圧力制御電圧Ｖが溶接加圧用
電圧値Ｖw に切り換えられ、空気圧Ａが極小圧力値ＡL
から上昇し始めると、加圧力Ｐも空気圧Ａに倣って増大
し始める。そして、空気圧Ａが所期の溶接加圧用圧力値
Ａw まで上がると、加圧力Ｐも所期の溶接加圧力設定値
Ｐw まで増大する。この圧力の上昇ないし加圧力の増大
する過程ではエアシリンダ１０においてヒステリシスは
生じない。したがって結果的には、エアシリンダ１０の
ヒステリシス特性が補償され、溶接通電の開始時（ｔ3
）には設定通りの加圧力が被溶接材１８，２０に印加
されていることになる。
電圧値Ｖw に切り換えられ、空気圧Ａが極小圧力値ＡL
から上昇し始めると、加圧力Ｐも空気圧Ａに倣って増大
し始める。そして、空気圧Ａが所期の溶接加圧用圧力値
Ａw まで上がると、加圧力Ｐも所期の溶接加圧力設定値
Ｐw まで増大する。この圧力の上昇ないし加圧力の増大
する過程ではエアシリンダ１０においてヒステリシスは
生じない。したがって結果的には、エアシリンダ１０の
ヒステリシス特性が補償され、溶接通電の開始時（ｔ3
）には設定通りの加圧力が被溶接材１８，２０に印加
されていることになる。
【０３４０】このように設定通りの加圧力の下で被溶接
材１８，２０に定電流制御で溶接電流Ｉが流されること
により、信頼性の高い溶接品質が得られる。
材１８，２０に定電流制御で溶接電流Ｉが流されること
により、信頼性の高い溶接品質が得られる。
【０３５０】本実施例においては、空気圧Ａが切換中継
時に溶接加圧用圧力値Ａw よりも下がることが重要であ
る。切換中継点用電圧値ＶL を低くするほど、そして切
換中継時間ＴL を長くするほど、この要件を確実に満た
すことができるが、そのぶん通電開始時間（ｔ3 ）は遅
れる。したがって、両パラメータＴL ，ＶL は、他の設
定値（Ｐi ，Ｐw 等）に応じて効果の確実性と所要時間
の短縮化の両面から、最適値に選ばれればよい。
時に溶接加圧用圧力値Ａw よりも下がることが重要であ
る。切換中継点用電圧値ＶL を低くするほど、そして切
換中継時間ＴL を長くするほど、この要件を確実に満た
すことができるが、そのぶん通電開始時間（ｔ3 ）は遅
れる。したがって、両パラメータＴL ，ＶL は、他の設
定値（Ｐi ，Ｐw 等）に応じて効果の確実性と所要時間
の短縮化の両面から、最適値に選ばれればよい。
【０３６０】なお、上記の例では溶接加圧時間Ｔw 中の
加圧力Ｐを溶接加圧力設定値Ｐw に保持したが、適宜可
変制御するようにしてもよく、たとえば溶接通電時間
（ｔ3〜ｔ4 ）と通電終了後の保持時間（ｔ4 〜ｔ5 ）
とで加圧力を変えてもよい。
加圧力Ｐを溶接加圧力設定値Ｐw に保持したが、適宜可
変制御するようにしてもよく、たとえば溶接通電時間
（ｔ3〜ｔ4 ）と通電終了後の保持時間（ｔ4 〜ｔ5 ）
とで加圧力を変えてもよい。
【０３７０】また、加圧ないし空気圧システムも種々の
変形が可能である。特に、電空比例弁は、任意の型が可
能であり、電流制御型または電圧制御型のいずれであっ
てもよい。
変形が可能である。特に、電空比例弁は、任意の型が可
能であり、電流制御型または電圧制御型のいずれであっ
てもよい。
【０３８０】電源部の構成も種々の変形が可能である。
上記した実施例は単相交流式であったが、本発明は三相
交流式、インバータ式、コンデンサ式等の他の電源方式
にも適用可能である。
上記した実施例は単相交流式であったが、本発明は三相
交流式、インバータ式、コンデンサ式等の他の電源方式
にも適用可能である。
【０３９０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の抵抗溶接
制御装置によれば、初期加圧時間の終了後に加圧シリン
ダに供給される作動流体の圧力をいったん溶接加圧力設
定値に対応する第１の圧力値よりも低い第２の圧力値ま
で下げ、次いで該第１の圧力値まで上げるようにしたの
で、溶接通電時の加圧力を確実に溶接加圧力設定値に一
致させることが可能であり、溶接品質の信頼性を向上さ
せることができる。
制御装置によれば、初期加圧時間の終了後に加圧シリン
ダに供給される作動流体の圧力をいったん溶接加圧力設
定値に対応する第１の圧力値よりも低い第２の圧力値ま
で下げ、次いで該第１の圧力値まで上げるようにしたの
で、溶接通電時の加圧力を確実に溶接加圧力設定値に一
致させることが可能であり、溶接品質の信頼性を向上さ
せることができる。
【図１】交流式抵抗溶接機に適用した本発明の一実施例
による抵抗溶接制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
による抵抗溶接制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】実施例の抵抗溶接制御装置において制御部およ
び設定部を実現するコンピュータ・システムの構成を示
すブロック図である。
び設定部を実現するコンピュータ・システムの構成を示
すブロック図である。
【図３】実施例の抵抗溶接制御装置による溶接シーケン
スを示す波形図である。
スを示す波形図である。
【図４】実施例において溶接シーケンスを実行するため
の制御部（ＣＰＵ）の制御手順を示すフローチャート図
である。
の制御部（ＣＰＵ）の制御手順を示すフローチャート図
である。
【図５】従来の抵抗溶接制御装置による溶接シーケンス
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【図６】従来技術の問題点を示すための波形図である。
１０ エアシリンダ １４，１６ 溶接電極 １８，２０ 被溶接物 ２４ 圧縮空気圧源 ２６ 電空比例弁 ３２ 駆動回路 ３４ 制御部 ４０ 設定部 ５０ ＣＰＵ ５２ ＲＯＭ ５４ ＲＡＭ
Claims (2)
- 【請求項１】 加圧シリンダにより発生される加圧力を
被溶接物に印加し、溶接通電に先立つ初期加圧時間中の
前記加圧力を溶接通電時間中の所望の加圧力値として設
定された溶接加圧力設定値よりも高くするようにした抵
抗溶接制御装置において、 前記初期加圧時間の終了後に前記加圧シリンダに供給さ
れる作動流体の圧力をいったん前記溶接加圧力設定値に
対応する第１の圧力値よりも低い第２の圧力値まで下
げ、次いで前記第１の圧力値まで上げるようにした圧力
制御手段を具備することを特徴とする抵抗溶接制御装
置。 - 【請求項２】 前記圧力制御手段が、 供給される駆動電圧または駆動電流に応じた圧力値に前
記作動流体の圧力を制御する電空比例弁と、 前記初期加圧時間の終了後に前記電空比例弁に供給する
前記駆動電圧または駆動電流を、いったん前記第２の圧
力値に対応する第２の電圧値または電流値に切り換え、
次いで前記第１の圧力値に対応する第１の電圧値または
電流値に切り換える電空比例弁制御手段とを含むことを
特徴とする請求項１に記載の抵抗溶接制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121103A JPH09277063A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 抵抗溶接制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121103A JPH09277063A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 抵抗溶接制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277063A true JPH09277063A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14802963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8121103A Pending JPH09277063A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 抵抗溶接制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09277063A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003038324A1 (fr) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Bosch Automotive Systems Corporation | Procede et dispositif servant a commander une soupape electromagnetique proportionnelle de regulation de debit |
| JP2009241112A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 抵抗スポット溶接方法 |
| JP6052480B1 (ja) * | 2015-07-10 | 2016-12-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
| WO2017010072A1 (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
| JP2017033812A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグの製造方法 |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP8121103A patent/JPH09277063A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003038324A1 (fr) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Bosch Automotive Systems Corporation | Procede et dispositif servant a commander une soupape electromagnetique proportionnelle de regulation de debit |
| US7387289B2 (en) | 2001-10-30 | 2008-06-17 | Bosch Automotive Systems Corporation | Method and apparatus for driving a solenoid proportional control valve utilized for flow rate control |
| JP2009241112A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 抵抗スポット溶接方法 |
| JP6052480B1 (ja) * | 2015-07-10 | 2016-12-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
| WO2017010072A1 (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
| JP2017033812A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグの製造方法 |
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