JPH0985455A - 複合ケーブルを用いた抵抗溶接機における信号検出装置及び信号検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接時のノイズにより誤検出することなく安
定した信号検出ができること。 【構成】 複合ケーブル１０内のパワーケーブル１１
ａ，１１ｂに溶接電流が流れる溶接中には信号検出タイ
ミング処理部５により信号を検出しない。溶接電流が流
れない溶接を行なわない期間で、温度センサー２２から
の温度検出用の信号用ケーブル１２ａ，１２ｂ、断線検
出用の信号用ケーブル１３及び地絡検出用のシールド線
１４からの信号検出を行なう。これにより、溶接中は信
号の検出を行なわないため、溶接トランス２１の１次電
流により発生するノイズを原因とした信号検出の誤動作
による装置の停止を招かない。したがって、安定した運
転が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗溶接機本体側
の制御装置と溶接ガン側の溶接トランスとを接続する接
続ケーブルとして複合ケーブルを用いた抵抗溶接機にお
ける信号検出装置及び信号検出方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図４はこの種の複合ケーブルを用いた抵
抗溶接機の電気的なブロック構成図を示し、図中１は、
抵抗溶接機本体側に設けられ全体の電気的な制御を行な
う制御装置である。溶接用ロボットアーム等の先端に取
り付けられている溶接ガン（図示せず）側には溶接トラ
ンス２１が設けられている。この溶接トランス２１と制
御装置１とは可撓性の複合ケーブル１０により接続され
ており、この複合ケーブル１０により先端側の溶接ガン
が自在に移動可能となっている。

【０００３】ここで、図５は上記複合ケーブル１０の断
面図を示しており、複合ケーブル１０の略中央部分には
溶接電流を流す一対のパワーケーブル１１ａ，１１ｂが
納められている。また、溶接トランス２１の温度あるい
は溶接トランス２１の２次側の整流用ダイオード（図示
せず）の温度を検出する温度センサー２２（図４参照）
と接続されている一対の信号用ケーブル１２ａ，１２ｂ
が複合ケーブル１０内に上記パワーケーブル１１ａ，１
１ｂと並設される形で納められている。さらに、断線検
出用の信号用ケーブル１３が上記信号用ケーブル１２
ａ，１２ｂと同様にパワーケーブル１１ａ，１１ｂと並
設される形で納められている。ここで、地絡検出用のシ
ールド線１４は外側の絶縁被覆１４の内周面に沿うよう
な形で略円筒状にシールド部として納装してある。な
お、複合ケーブル１０内の上記各ケーブル１１ａ，１１
ｂ、１２ａ，１２ｂ、１３等は、その外周には絶縁被覆
が形成されているが、周知な事項なので説明は省略す
る。

【０００４】図４において、制御装置１は、例えばトラ
ンジスタインバータ等で構成され溶接電流（大電流）を
流すパワー出力部２と、温度センサー２２からの小信号
や断線、地絡等の小信号が入出力される入力部３と、回
路全体を制御するＣＰＵ等からなる制御部４等で構成さ
れている。そして、複合ケーブル１０のパワーケーブル
１１ａ，１１ｂの一端は、パワー出力部２の出力端と接
続され、パワーケーブル１１ａ，１１ｂの他端は溶接ト
ランス２１の１次側に接続される。さらに、信号用ケー
ブル１２ａ，１２ｂの一端は入力部３の端子と接続さ
れ、信号用ケーブル１２ａ，１２ｂの他端は溶接トラン
ス２１側の温度センサー２２の端子に接続される。ま
た、断線検出用の信号用ケーブル１３の一端、及び地絡
検出用のシールド線１４の一端は入力部３の端子にそれ
ぞれ接続され、信号用ケーブル１３の他端はシールド線
１４の他端に接続してある。

【０００５】ここで、溶接電流が流れるパワーケーブル
１１ａ，１１ｂには大電流が流れるが、他の信号用ケー
ブル（制御線）１２ａ，１２ｂ、１３、１４には、ｍＡ
単位の電流が流れ、所謂小信号しか流れないようになっ
ている。このように複合ケーブル１０は、小信号（小電
流）が流れるケーブルと大電流が流れるケーブルとが１
本のケーブル内に混在している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】抵抗溶接機において
は、溶接作業中に溶接トランス２１や溶接トランス２１
の２次側に接続されている整流用ダイオードの温度を常
時検出し、温度が異常に上昇した場合には部品保護の観
点から溶接作業を停止するようにしている。そして、従
来ではパワーケーブル１１ａ，１１ｂに溶接電流が流れ
ている最中にも温度検出用の信号用ケーブル１２ａ，１
２ｂや、断線検出用の信号用ケーブル１３、地絡検出用
のシールド線１４を介して信号検出を行なっていたた
め、種々の問題が生じていた。

【０００７】図６は上記の場合の動作波形図を示し、図
６（ａ）は電源オンの状態を示し、（ｂ）は各ケーブル
１２ａ，１２ｂ、１３、１４及び入力部３を介して制御
部４で異常信号を検出している期間を、（ｃ）は溶接電
流をそれぞれ示している。すなわち、電源がオンされて
から一定期間後に制御部４により常時、信号のチェック
（入力信号の有無）を行なっている。溶接は所定時間毎
に行なうので、溶接電流は所定時間毎に図６（ｃ）に示
すように流れる。

【０００８】そして、従来の異常信号の検出の有無のチ
ェックは、溶接時（通電時）や、非溶接時（非通電時）
においても区別なく行なっていた。温度センサー２２等
の動作状態を制御装置１内の制御部４が信号の有又は無
の認識を行ない、温度上昇により異常加熱と判断した場
合には、動作を停止させる。しかしながら、溶接時には
パワーケーブル１１ａ，１１ｂに大電流が流れるため
に、パワーケーブル１１ａ，１１ｂに近接して配設され
ている温度検出用の信号用ケーブル１２ａ，１２ｂや、
断線検出用の信号用ケーブル１３、地絡検出用のシール
ド線１４には、大電流によるノイズの影響を受けて誤検
出し易いという問題があった。つまり、温度センサー２
２等の動作がオフであるにもかかわらず、ノイズにより
制御部４がオンであると認識する場合などである。この
場合、溶接トランス２１や整流用ダイオードの温度上昇
が正常な範囲であっても、制御部４により異常であると
判断されるために、溶接作業が一旦停止されて溶接作業
性が悪くなる。また、逆に温度センサー２２等は異常と
判断していても、誤検出により正常であると判断され
て、異常加熱によりダイオード等が破壊されてしまうこ
とにもなる。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みて提供したもの
であって、溶接時のノイズにより誤検出することなく安
定した信号検出ができるようにした複合ケーブルを用い
た抵抗溶接機における信号検出装置及び信号検出方法を
提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１記載の複合ケーブルを用いた抵抗溶接機における信号
検出装置では、抵抗溶接機本体側の制御装置１と、溶接
ガン側の溶接トランス２１と、上記溶接トランス２１に
溶接電流を流すパワーケーブル１１ａ，１１ｂに、地絡
検出用のシールド線１４や上記溶接トランス２１の温度
を検出する温度センサー２２用の信号線１２ａ，１２ｂ
や断線検出用の信号線１３等の制御線を一体的に並設し
た複合ケーブル１０とを備え、上記制御装置１と溶接ト
ランス２１とを上記複合ケーブル１０にて接続した抵抗
溶接機において、上記複合ケーブル１０内の制御線を介
して入出力される信号を、パワーケーブル１１ａ，１１
ｂに流れる溶接電流が休止している期間のみ検出する制
御手段５を備えていることを特徴とする複合ケーブルを
用いた抵抗溶接機における信号検出装置。

【００１１】また、請求項２記載の複合ケーブルを用い
た抵抗溶接機における信号検出方法では、抵抗溶接機本
体側の制御装置１と、溶接ガン側の溶接トランス２１
と、上記溶接トランス２１に溶接電流を流すパワーケー
ブル１１ａ，１１ｂに、地絡検出用のシールド線１４や
上記溶接トランス２１の温度を検出する温度センサー２
２用の信号線１２ａ，１２ｂや断線検出用の信号線１３
等の制御線を一体的に並設した複合ケーブル１０とを備
え、上記制御装置１と溶接トランス２１とを上記複合ケ
ーブル１０にて接続した抵抗溶接機において、上記複合
ケーブル１０内の制御線を介して入出力される信号を、
パワーケーブル１１ａ，１１ｂに流れる溶接電流が休止
している期間のみ検出するようにしたことを特徴として
いる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、本発明は複合ケーブル１０
の構成や、複合ケーブル１０の先端側に接続される溶接
トランス２１及び温度センサー２２等自体を要旨とする
ものはないので、これらの説明は省略し、本発明の要旨
である制御装置１内の構成や信号検出方法について詳述
する。

【００１３】すなわち、本発明は溶接時には信号検出を
行なわないようにしたものであり、そのための構成及び
方法について説明する。図１に示すように、制御装置１
内の制御部４と入力部３との間に信号検出タイミング処
理部５を設け、この信号検出タイミング処理部５により
温度センサー２２等からの信号検出のタイミングを常時
行なうのではなく、溶接期間中は信号検出を行なわず、
溶接期間の前後においてのみ制御部４内の検出回路を作
動させるようにしたものである。

【００１４】図２は温度センサー２２等からの信号検出
を行なう場合の制御フロー図を示し、図３は動作波形図
を示している。図３（ａ）は電源オンを、（ｂ）は信号
検出のタイミングを、（ｃ）は溶接電流をそれぞれ示し
ている。次に、図２及び図３を参照して信号検出を行な
う場合の動作について説明する。まず、図２のステップ
Ｓ１に示すように電源がオンされて、イニシャル時間経
過後（図３（ｂ）参照）、図２のステップＳ２において
溶接中か否かを判断する。ステップＳ２で溶接中でなけ
れば、ステップＳ４に移行して温度センサー２２等から
の信号の検出動作を行ない、さらに検出した信号により
ステップＳ５で異常か正常を判断し、その判断内容によ
り所定の処理を行なう。例えば、異常（例えば、溶接ト
ランス２１や整流用ダイオードなどの異常加熱、複合ケ
ーブル１０の断線や地絡の予告出力など）と判断すれ
ば、次の溶接を停止させるように制御する。また、正常
と判断すれば次のサイクルの溶接へと移行する。

【００１５】そして、ステップＳ２において溶接中であ
れば、温度センサー２２等からの信号検出の動作をオフ
にする。つまり溶接中は温度センサー２２等からの信号
を検出しない（受け付けない）ようにしている。これら
の信号検出の動作のオン、オフ制御は、信号検出タイミ
ング処理部５及び制御部４により行なっている。また、
複合ケーブル１０内の各ケーブル１１ａ，１１ｂ、１２
ａ，１２ｂ、１３、１４には、信号検出時には入力部３
から小信号電流を流し、それにより異常の有無を検出す
るようにしている。

【００１６】このように、溶接中は信号線の信号を検出
を行なわないようにして、溶接を行なっていない期間の
み小信号を検出して異常の判断を行なっているので、溶
接トランス２１の１次電流（制御装置１のパワー出力部
２の出力電流）より発生するノイズを原因とした信号検
出の誤動作による装置（抵抗溶接機本体）の停止を招く
ことがなく、安定して運転（溶接作業）が可能となる。

【００１７】なお、上記の温度センサー２２等からの信
号検出処理のタイミングは、ハードで構成しても良く、
またソフトウエアで構成しても良い。また、検出信号の
種類としては温度センサー２２からの信号の場合につい
て説明したが、断線の検出を行なう信号用ケーブル１
３、地絡の検出を行なうシールド線１４からの信号の場
合についても本発明を適用することができる。さらに、
これらの信号以外の小信号を検出する場合にも本発明を
適用することができる。

【００１８】また、本発明では抵抗溶接機に複合ケーブ
ル１０を用いた場合について説明しているが、抵抗溶接
機以外でも小信号と大電流とが流れるケーブルを並設し
ている複合ケーブルを用いた溶接機の場合でも本発明を
適用することができる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の複合ケーブルを用いた抵
抗溶接機における信号検出装置によれば、制御手段によ
り複合ケーブル内の制御線を介して入出力される信号
を、パワーケーブルに流れる溶接電流が休止している期
間のみ検出しているために、つまり、溶接中は信号の検
出をしないので、溶接トランスの１次電流（制御装置の
出力電流）より発生するノイズを原因とした信号検出の
誤動作による装置の停止を招くことがなく、安定した運
転が可能となる。

【００２０】また、請求項２記載の複合ケーブルを用い
た抵抗溶接機における信号検出方法によれば、複合ケー
ブル内の制御線を介して入出力される信号を、パワーケ
ーブルに流れる溶接電流が休止している期間のみ検出し
ているために、つまり、溶接中は信号の検出をしないの
で、溶接トランスの１次電流（制御装置の出力電流）よ
り発生するノイズを原因とした信号検出の誤動作による
装置の停止を招くことがなく、安定した運転が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の抵抗溶接機の電気的なブ
ロック構成図である。

【図２】本発明の実施の形態の制御フロー図である。

【図３】本発明の実施の形態の動作波形図である。

【図４】従来例の抵抗溶接機の電気的なブロック構成図
である。

【図５】複合ケーブルの断面図である。

【図６】従来例の動作波形図である。

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ パワー出力部 ３ 入力部 ４ 制御部 ５ 信号検出タイミング処理部 １０ 複合ケーブル １１ａ，１１ｂ パワーケーブル １２ａ，１２ｂ 温度検出用の信号用ケーブル １３ 断線検出用の信号用ケーブル １４ 地絡検出用のシールド線 ２１ 溶接トランス ２２ 温度センサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抵抗溶接機本体側の制御装置（１）と、
   溶接ガン側の溶接トランス（２１）と、上記溶接トラン
   ス（２１）に溶接電流を流すパワーケーブル（１１ａ）
   （１１ｂ）に、地絡検出用のシールド線（１４）や上記
   溶接トランス（２１）の温度を検出する温度センサー
   （２２）用の信号線（１２ａ）（１２ｂ）や断線検出用
   の信号線（１３）等の制御線を一体的に並設した複合ケ
   ーブル（１０）とを備え、上記制御装置（１）と溶接ト
   ランス（２１）とを上記複合ケーブル（１０）にて接続
   した抵抗溶接機において、上記複合ケーブル（１０）内
   の制御線を介して入出力される信号を、パワーケーブル
   （１１ａ）（１１ｂ）に流れる溶接電流が休止している
   期間のみ検出する制御手段（５）を備えていることを特
   徴とする複合ケーブルを用いた抵抗溶接機における信号
   検出装置。
2. 【請求項２】 抵抗溶接機本体側の制御装置（１）と、
   溶接ガン側の溶接トランス（２１）と、上記溶接トラン
   ス（２１）に溶接電流を流すパワーケーブル（１１ａ）
   （１１ｂ）に、地絡検出用のシールド線（１４）や上記
   溶接トランス（２１）の温度を検出する温度センサー
   （２２）用の信号線（１２ａ）（１２ｂ）や断線検出用
   の信号線（１３）等の制御線を一体的に並設した複合ケ
   ーブル（１０）とを備え、上記制御装置（１）と溶接ト
   ランス（２１）とを上記複合ケーブル（１０）にて接続
   した抵抗溶接機において、上記複合ケーブル（１０）内
   の制御線を介して入出力される信号を、パワーケーブル
   （１１ａ）（１１ｂ）に流れる溶接電流が休止している
   期間のみ検出するようにしたことを特徴とする複合ケー
   ブルを用いた抵抗溶接機における信号検出方法。