JPS5841952B2 - Adaptive control method in resistance welding - Google Patents

Adaptive control method in resistance welding

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JPS5841952B2
JPS5841952B2 JP3152482A JP3152482A JPS5841952B2 JP S5841952 B2 JPS5841952 B2 JP S5841952B2 JP 3152482 A JP3152482 A JP 3152482A JP 3152482 A JP3152482 A JP 3152482A JP S5841952 B2 JPS5841952 B2 JP S5841952B2
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curve
welding
integral value
quality
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雅弘 西川
義男 川口
周次 仲田
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Nissan Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25Monitoring devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は抵抗溶接における溶接部の所定の品質を得るよ
うにした適応制御方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an adaptive control method for obtaining a predetermined quality of a weld in resistance welding.

従来の抵抗溶接、例えばスポット溶接における溶接部の
品質を確かめる方法として、溶接電流方式、電極チップ
間抵抗方式、電極チップ間電圧方式、超音波方式、など
の各種モニタ方式が考えられている。
Various monitoring methods such as a welding current method, an electrode tip resistance method, an electrode tip voltage method, and an ultrasonic method are considered as methods for checking the quality of a welded part in conventional resistance welding, for example, spot welding.

しかしながら、これらのモニタ方式はその方式によって
適用範囲が異なるが、いずれも溶接終了後においてその
溶接部の品質の可否をおおまかに判定し得るにすぎず、
その溶接部の品質を積極的に保証するものではない。
However, although the scope of application of these monitoring methods differs depending on the method, all of them can only roughly judge the quality of the welded part after welding is completed.
The quality of the welded parts is not positively guaranteed.

したがって、従来の抵抗溶接方法では溶接部の品質不良
が発生し、手直しが必要となるばかりか、場合によって
は製品を廃棄しなげればならなくなることもあった。
Therefore, in the conventional resistance welding method, quality defects occur in the welded part, which not only requires rework but also sometimes requires the product to be discarded.

本発明は上部の点に鑑みてなされたもので、抵抗溶接に
おける溶接部の所定の品質を溶接過程中において自動的
に保証するようにした適応制御方法を提供するものであ
る。
The present invention has been made in view of the above points and provides an adaptive control method in resistance welding, which automatically guarantees a predetermined quality of the weld during the welding process.

すなわち、溶接電流通電中の被溶接材を挾む電極(スポ
ット溶接の場合の電極チップも含む)間の電圧が溶接部
の温度、ナゲツト径すなわち溶接部の強さと密接な関係
を持っていること、この電極間電圧の時間的変化を示す
電圧曲線が被溶接材の種類、形状、板厚などが定まると
定まり、その中で溶接品質の良好な電圧曲線が定められ
る。
In other words, the voltage between the electrodes (including the electrode tip in the case of spot welding) that sandwich the workpiece while welding current is being applied has a close relationship with the temperature of the weld zone and the nugget diameter, that is, the strength of the weld zone. A voltage curve showing a temporal change in the voltage between the electrodes is determined once the type, shape, plate thickness, etc. of the material to be welded are determined, and a voltage curve with good welding quality is determined among the voltage curves.

したがって1.被溶接材を挾む電極間の電圧がその電圧
曲線(基準電圧曲線)に倣って変化すれば、ある一定の
溶接部品質(ナゲツト径)が得られることを既に実験に
よって確認しているが、本発明はこれに基礎をおいてい
る。
Therefore 1. It has already been confirmed through experiments that a certain quality of the weld (nugget diameter) can be obtained if the voltage between the electrodes that sandwich the material to be welded changes according to the voltage curve (reference voltage curve). The invention is based on this.

そして、この電極間の電圧を抑制するために、この電極
間の加圧力を制御することが有効である。
In order to suppress the voltage between the electrodes, it is effective to control the pressing force between the electrodes.

さらに、電圧変動が比較的多い場合等でも、電極間電圧
が抵抗溶接に有効なある一定電圧を越えた部分の電圧積
分値が、ある基準電圧積分値曲線に倣って変化すると、
良好な溶接部の品質が得られることも確かめられた。
Furthermore, even when voltage fluctuations are relatively large, if the voltage integral value of the part where the interelectrode voltage exceeds a certain voltage effective for resistance welding changes according to a certain reference voltage integral value curve,
It was also confirmed that good weld quality was obtained.

本発明はこれらの実験結果に基き、溶接過程中のうち溶
接電流通電中、被溶接材を挾む電極間の電圧が予め定め
た水準電圧を越えた時の差電圧の積分値が基準電圧積分
値曲線に倣って変化するように、前記電極間の加圧力を
制御して、抵抗溶接部の品質を溶接過程中において自動
的に保証する適応制御方法に関するものである。
Based on these experimental results, the present invention is based on the idea that the integral value of the differential voltage when the voltage between the electrodes sandwiching the welding material exceeds a predetermined level voltage during welding current application during the welding process is the reference voltage integral. The present invention relates to an adaptive control method for automatically guaranteeing the quality of a resistance weld during a welding process by controlling the pressure force between the electrodes so as to vary according to a value curve.

以下、添付図面を参照してこの発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、板厚1山の軟鋼板をスポット溶接した場合の
電極チップ間電圧一時間曲線(以下単に「電圧曲線」と
いう)の代表例を示したものである。
FIG. 1 shows a typical example of a one-hour electrode tip voltage curve (hereinafter simply referred to as "voltage curve") when spot welding a mild steel plate with a single plate thickness.

図中、aのような電圧曲線による溶接の場合には、溶接
部の引張剪断強さは約700kgで溶接品質が良好であ
るが、bのような電圧曲線による溶接の場合は、溶接部
の引張剪断強さは約6Qkgと非常に小さく溶接品質は
不良である。
In the figure, when welding according to the voltage curve shown in a, the tensile shear strength of the welded part is approximately 700 kg, and the welding quality is good, but when welded according to the voltage curve shown in b, the welded part The tensile shear strength is very small, about 6Qkg, and the welding quality is poor.

逆に、電極間電圧値が曲線aのような時間的変化をとる
場合には、その溶接部はいずれも約7QOkgの引張剪
断強さを有するナゲツトが形成されているが、曲線すの
ような時間的変化をとる場合には、その溶接部にはナゲ
ツトが殆んど形成されておらず、その溶接品質は不良と
なる。
Conversely, when the interelectrode voltage value changes over time as shown by curve a, a nugget having a tensile shear strength of about 7QOkg is formed in each welded part, but a curved line-like nugget is formed. When the weld changes over time, almost no nuggets are formed in the weld, and the weld quality is poor.

第2図は、板厚0.8 mmのステンレス鋼板をスポッ
ト溶接した場合の電極間電圧一時間曲線(電圧曲線)の
−例を示したものである。
FIG. 2 shows an example of an hourly interelectrode voltage curve (voltage curve) when spot welding stainless steel plates having a thickness of 0.8 mm.

この場合も軟鋼板の場合と同様に、電極間電圧値が曲線
aと同じように時間的に変化する溶接の場合には溶接部
の品質は良好であるが、曲線すのように変化する溶接の
場合には溶接部の品質は不良で、殆んど強さを持たない
In this case, as in the case of mild steel plates, the quality of the weld is good if the interelectrode voltage value changes over time like curve a, but the quality of the weld is good if the interelectrode voltage value changes over time like curve a. In this case, the quality of the weld is poor and has almost no strength.

このように、抵抗溶接における溶接部の品質は被溶接材
を挾む電極間の電圧の時間的変化と対応するので、これ
をその被溶接材の種類、形状、板厚などによって定まる
第1、第2図の曲線aのように溶接電流通電中に制御す
れば、常に溶接部の品質が保証されることになる。
In this way, the quality of the welded part in resistance welding corresponds to the temporal change in the voltage between the electrodes that sandwich the material to be welded, so this can be determined by the first, If the welding current is controlled while being energized as shown by curve a in FIG. 2, the quality of the welded part can always be guaranteed.

この電極間電圧は加圧力により制御できる。This interelectrode voltage can be controlled by applying pressure.

第3図は溶接電流値を880OA一定のもとに電極間の
加圧力のみを18 okg〜340kgまで変化させた
場合(曲線a−d)の電極間電圧の時間的変化を示した
ものである。
Figure 3 shows the temporal change in the voltage between the electrodes when only the pressure force between the electrodes was varied from 18 ok to 340 kg (curves a to d) with the welding current value constant at 880 OA. .

図にみるように、加圧力の増加に伴い電極間電圧は全体
的に低下してゆく。
As shown in the figure, as the pressurizing force increases, the interelectrode voltage decreases overall.

この時ナゲツト径も加圧力の増加に伴い減少していくこ
とが確認されている。
At this time, it has been confirmed that the nugget diameter also decreases as the pressing force increases.

これは加圧力の増加に伴い、板−板間接触面積の増加及
び電極−板間の熱伝達率の増加が生ずることに起因して
いる。
This is because as the pressing force increases, the plate-to-plate contact area and the electrode-to-plate heat transfer coefficient increase.

なお、第3図において加圧力が180kl;i+の場合
(曲線a)には4サイクル目でチリが発生して電圧の急
激な低下が見られる。
In FIG. 3, when the pressurizing force is 180 kl; i+ (curve a), dust occurs in the fourth cycle and a sudden drop in voltage is observed.

しかしながら、電圧変動が多い場合には、この電極加圧
力の制御によって、電極間電圧を望ましい電圧曲線に倣
わせるように制御するのは困難な場合である。
However, when there are many voltage fluctuations, it is difficult to control the inter-electrode voltage so that it follows a desired voltage curve by controlling the electrode pressing force.

すなわち、一般に電源電圧が変動した場合、上記電極間
電圧も電流電圧変動量に比例して変化するが、この電圧
変動幅が大きくまた急激な場合、電極加圧系の時間的応
答性が比較的悪いため、電極間電圧が望ましい電圧曲線
の波形に倣うように電極加圧力を制御するのが困難にな
り、制御精度が悪くなる。
In other words, in general, when the power supply voltage fluctuates, the interelectrode voltage also changes in proportion to the amount of current-voltage fluctuation, but if this voltage fluctuation range is large and rapid, the temporal responsiveness of the electrode pressurization system becomes relatively low. As a result, it becomes difficult to control the electrode pressing force so that the inter-electrode voltage follows the waveform of a desired voltage curve, resulting in poor control accuracy.

しかし、そのような場合でも、電極間電圧が抵抗溶接に
有効な水準電圧を越えた時の差電圧を暗時刻々積分し、
その積分値を、予め良好な溶接品質が得られる場合の電
圧曲線上の電圧と前記水準電圧との差を遂次積分して得
た基準電圧積分値曲線に倣わせるように制御することは
、上記差電圧の積分値曲線が比較的なだらかな曲線にな
るため、応答性の悪い電極加圧系でも比較的容易であり
、制御精度を大幅に改善でき、それによって良好な溶接
部の品質が得られることを実験により確認した。
However, even in such a case, the difference voltage when the voltage between the electrodes exceeds the level voltage effective for resistance welding is integrated from time to time, and
It is possible to control the integral value to follow a reference voltage integral value curve obtained by successively integrating the difference between the voltage on the voltage curve and the above-mentioned level voltage when good welding quality is obtained in advance. Since the integral value curve of the above-mentioned differential voltage is a relatively gentle curve, it is relatively easy to use even in an electrode pressurization system with poor response, and control accuracy can be greatly improved, thereby ensuring good weld quality. It was confirmed through experiments that this could be obtained.

第4図はこのような本発明を実施するための電極間電圧
積分値の求め方を示したものである。
FIG. 4 shows how to obtain the interelectrode voltage integral value for carrying out the present invention.

図示のように、溶接電流通電甲被溶接材を挾む電極間の
電圧Vcを検出し、その検出電圧Vcが予め設定された
水準電圧■。
As shown in the figure, the voltage Vc between the electrodes sandwiching the welding current is detected, and the detected voltage Vc is a preset level voltage (2).

を越えたときのみ、その電圧差(Vc Vo)を通電
時間中にわたって積分する。
Only when the voltage difference (VcVo) exceeds , the voltage difference (VcVo) is integrated over the energization time.

そのようにして得られた電圧積分値曲線の→lを第5図
に示す。
→l of the voltage integral value curve thus obtained is shown in FIG.

本発明の方法は、この電圧積分値曲線を、溶接部の品質
が良好となるように予め設定して記憶させた基準電圧積
分値曲線に倣うように制御することにより、抵抗溶接部
の品質を保証するものである。
The method of the present invention improves the quality of resistance welds by controlling this voltage integral value curve to follow a reference voltage integral value curve that has been set and stored in advance so that the quality of the weld is good. This is guaranteed.

ここで、電流電圧が変動した場合の電流電圧と電極間電
圧曲線及び上記電圧積分値Σ(v−Vo)曲線の関係の
一例を第10図に示す。
Here, an example of the relationship between the current voltage, the interelectrode voltage curve, and the voltage integral value Σ(v-Vo) curve when the current voltage fluctuates is shown in FIG. 10.

この第10図aに示すように、電源電圧Vsが急激に大
きく変動した場合、電極間電圧Vもそれに比例して同図
すに実線で示すように変動し、電極加圧系の応答遅れの
ため、この電極間電圧Vを、望ましい電圧曲線である破
線で示す基準電圧曲線に倣わせるように制御することが
できなくなる。
As shown in Figure 10a, when the power supply voltage Vs changes rapidly and greatly, the interelectrode voltage V also changes proportionally as shown by the solid line in the figure, causing a delay in the response of the electrode pressurization system. Therefore, it is no longer possible to control the interelectrode voltage V so that it follows the reference voltage curve shown by the broken line, which is a desirable voltage curve.

ところが、上記電圧積分値曲線は、第10図Cに実線で
示すように比較的なだらかな曲線になるため、電極加圧
系の応答遅れがあっても、破線で示す基準電圧積分値曲
線にほぼ倣うように制御することができる。
However, since the above voltage integral value curve is a relatively gentle curve as shown by the solid line in Figure 10C, even if there is a response delay of the electrode pressurization system, it will almost match the reference voltage integral value curve shown by the broken line. It can be controlled to imitate.

第6図は、本発明を実施するための装置のブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for implementing the invention.

図中1は被害接材、2aはシリンダ3のピストン3aに
連結された可動の電極、2bは固定の電極で、溶接工程
甲被溶接材1を挾んで加圧し、変圧器4から溶接電流が
通電される。
In the figure, 1 is the damaged material, 2a is a movable electrode connected to the piston 3a of the cylinder 3, and 2b is a fixed electrode, which clamps and pressurizes the material 1 to be welded in the welding process, and the welding current is applied from the transformer 4. Power is applied.

5は溶接電流通電中電極2a、2b間の電圧(以下「電
極間電圧」という)を時々刻々検出して整流する電圧検
出回路、6はその検出電圧Vaの各半波の最大値を半サ
イクル間保持する波形代表点保持回路である。
5 is a voltage detection circuit that momentarily detects and rectifies the voltage between electrodes 2a and 2b (hereinafter referred to as "interelectrode voltage") while the welding current is being applied, and 6 is a half cycle of the maximum value of each half wave of the detected voltage Va. This is a waveform representative point holding circuit that holds the waveform for a long time.

7は抵抗溶接に有効な一定の水準電圧V。7 is a constant level voltage V effective for resistance welding.

を出力する水準電圧設定回路、8は波形代表点保持回路
6の出力電圧Vcと水準電圧■。
A level voltage setting circuit 8 outputs the output voltage Vc of the waveform representative point holding circuit 6 and the level voltage ■.

を入力してV c > Voの時にその差電圧を積分し
て加算する積分・加算回路である。
This is an integration/addition circuit that inputs the voltage and integrates and adds the difference voltage when V c > Vo.

9は基準電圧発生回路であり、溶接部の品質が良好とな
るように予め設定記憶させた基準電圧積分値曲線に基づ
く基準電圧Vr (第5図の積分値曲線と同様に時間と
共に大きくなる。
Reference numeral 9 denotes a reference voltage generation circuit, which generates a reference voltage Vr based on a reference voltage integral value curve that has been set and stored in advance so that the quality of the welded part is good (similar to the integral value curve in FIG. 5, it increases with time).

)を後述する通電時間制御回路14からのタイミング信
号Tpが入力するごとに出力する。
) is output every time a timing signal Tp from an energization time control circuit 14, which will be described later, is input.

10は差動増幅器であり、積分・加算回路8の出力電圧
(積分値)viと基準電圧発生回路9からの基準電圧V
rとを比較して、その電圧差に応じた信号Vdを出力す
る。
10 is a differential amplifier, which outputs the output voltage (integrated value) vi of the integrating/adding circuit 8 and the reference voltage V from the reference voltage generating circuit 9.
r and outputs a signal Vd according to the voltage difference.

11はこの信号Vdによりシリング3を制御して電極2
a 、2b間の加圧力を制御する加圧力制御装置であり
、その具体例は後述する。
11 controls the shilling 3 using this signal Vd to connect the electrode 2.
This is a pressurizing force control device that controls the pressurizing force between a and 2b, and a specific example thereof will be described later.

なお、12は交流電源、13は定電流制御回路であり、
14は通電時間制御回路で、溶接電流を必要時間流すた
めの通電開始および停止信号を定電流制御回路へ送ると
共に、破線で示す経路で、通電開始後各回路の同期をと
るためのタイミング信号Tpを、例えば交流電源12か
らの交流電圧の半波ごとに出力して送る。
In addition, 12 is an AC power supply, 13 is a constant current control circuit,
Reference numeral 14 denotes an energization time control circuit which sends energization start and stop signals for making welding current flow for the required time to the constant current control circuit, and also sends a timing signal Tp, which synchronizes each circuit after energization is started, through a path shown by a broken line. is output and sent, for example, every half wave of the AC voltage from the AC power supply 12.

ところで、波形代表点保持回路6としては、例えば市販
のサンプルホールド・アンブリファイヤを使用すること
ができる。
Incidentally, as the waveform representative point holding circuit 6, for example, a commercially available sample-hold amblifier can be used.

そして、第7図に示すように、電圧検出回路5から出力
される電極間電圧を検出して全波整流した検出電圧Va
の各半波のピーク値を、タイミング信号Tpをサンプリ
ングパルスとして時刻t1゜t2.t3・・・・・・・
・・でサンプリングして半サイクル間保持し、その保持
電圧Vcを出力する。
As shown in FIG. 7, a detection voltage Va obtained by detecting and full-wave rectifying the inter-electrode voltage output from the voltage detection circuit 5
The peak values of each half-wave of are measured at times t1, t2, . . . using the timing signal Tp as a sampling pulse. t3・・・・・・・・・
... is sampled, held for half a cycle, and outputs the held voltage Vc.

このように、波形代表点のサンプリングな各半波のピー
ク時に行なうのは、溶接電流の時間変化ai / at
!がゼロになるこの時点には、電極間電圧の誘導電圧成
分L di / dt (Lは電極間電圧取出し部分の
インダクタンス)が取除かれて、純電極間電圧のみを検
出できるためである。
In this way, sampling of the representative point of the waveform at the peak of each half-wave is performed to calculate the time change ai / at of the welding current.
! This is because at this point in time when becomes zero, the induced voltage component L di / dt (L is the inductance of the inter-electrode voltage extraction portion) of the inter-electrode voltage is removed, and only the pure inter-electrode voltage can be detected.

この実施例によれば、溶接電流通電中電圧検出回路5に
よって検出される電極間電圧Vaの各半波ごとにその最
大値Vcが波形代表点保持回路6から出力され、予め水
準電圧設定回路7によって設定された水準電圧■。
According to this embodiment, the maximum value Vc is output from the waveform representative point holding circuit 6 for each half wave of the interelectrode voltage Va detected by the welding current voltage detection circuit 5, and the level voltage setting circuit 7 Level voltage set by■.

を越えたときのみ、その差電圧カニ−積分・加算される
Only when the voltage exceeds , the differential voltage is integrated and added.

この積分値を第9図に○印で示しである。This integral value is indicated by a circle in FIG.

この積分・加算回路8の出力としての積分値Viが、基
準電圧発生回路7によって発生される基準電圧積分値曲
線にもとづく基準電圧Vrと、差動増幅器:10によっ
て時々刻々比較され、その電圧差に馬上た信号Vdが出
力される。
The integral value Vi as the output of the integrating/adding circuit 8 is compared from time to time with the reference voltage Vr based on the reference voltage integral value curve generated by the reference voltage generating circuit 7 by the differential amplifier 10, and the voltage difference is A signal Vd that has reached the peak is output.

この信号Vdによって加圧力制御装置11が作動して、
□シリンダ3を介して電極2a、2b間の加圧力を制御
することにより、上記差電圧がゼロになるように制御す
る。
The pressure control device 11 is activated by this signal Vd,
□By controlling the pressing force between the electrodes 2a and 2b via the cylinder 3, the differential voltage is controlled to be zero.

すなわち、加圧力を増加すると電極間電圧は減少し、力
す圧力を減圧すると電極間電圧は増加する。
That is, when the applied pressure is increased, the inter-electrode voltage decreases, and when the applied pressure is reduced, the inter-electrode voltage increases.

そmkよりて、上記積分値が第9図の○印Aのよウニ変
動して基準電圧積分値曲線よりずれても、次の半波で○
印Bのように修正して基準電圧積分値曲線に倣わすこと
ができる。
Therefore, even if the above integral value fluctuates and deviates from the reference voltage integral value curve as shown by circle mark A in Figure 9, ○ will be returned in the next half wave.
It can be modified as shown by mark B to follow the reference voltage integral value curve.

したがって、常に溶接部の品質は良好なものが保証きれ
机 な臓、□適地開始直後は被溶接材1間の接触抵抗のため
に異常に大きな電極間電圧が検出されることもあるが、
これは溶接部の品質には関係しないので、誤動作を防止
するため、この間差動増幅器10の出力信号(塩視する
ようにすることが望ましい。
Therefore, it is impossible to guarantee that the quality of the welded part is always good. □ Immediately after starting the welding process, an abnormally large voltage between the electrodes may be detected due to the contact resistance between the materials to be welded 1.
Since this is not related to the quality of the welded part, it is desirable to monitor the output signal of the differential amplifier 10 during this period to prevent malfunction.

そのため、通電開始後、通電時間制御回路14から送ら
れるタイミング信号Tpにより通電初期の数サイクル間
は差動増幅器10が出力を出さないようにし、その間、
加圧力制御装置11は電極2a、2b間の加圧力が予め
設定した所定の圧力になるようにシリンダ3を制御する
ようにすればよい。
Therefore, after the start of energization, the timing signal Tp sent from the energization time control circuit 14 prevents the differential amplifier 10 from outputting for the first few cycles of energization, and during that time,
The pressurizing force control device 11 may control the cylinder 3 so that the pressurizing force between the electrodes 2a and 2b becomes a predetermined pressure set in advance.

なお、加圧力の時間的な制御は電気油圧サーボバルブを
利用すれば約50ヘルツ程度の周波数応答は容易に得ら
れる。
For temporal control of the pressurizing force, a frequency response of approximately 50 hertz can be easily obtained by using an electro-hydraulic servo valve.

第8図は加圧力制御装置11の具体例を示すもので、1
11はモータ112によって駆動される油圧ポンプ、1
13は方向切換弁、114は加圧力調整用の電気・油圧
サーボ弁、115,116は逆止弁、117はリリーフ
弁であり、これらとシリンダ3のシリンダ室上端および
下端とを結ぶ配管により油圧回路が形成されている。
FIG. 8 shows a specific example of the pressurizing force control device 11.
11 is a hydraulic pump driven by a motor 112;
13 is a directional control valve, 114 is an electric/hydraulic servo valve for adjusting pressurizing force, 115 and 116 are check valves, and 117 is a relief valve. Hydraulic pressure is controlled by piping connecting these and the upper and lower ends of the cylinder chamber of cylinder 3. A circuit is formed.

118は、圧力ゲージポー)P□とP2 との間の圧
力差によってシリンダ3に加わる圧力を検出する圧力検
出器、119は、この圧力検出器118からの検出信号
Vp及び前述の差動増幅器10からの信号Vdを入力し
て、その和に応じて電気・油圧サーボ弁114を駆動す
るのに必要な電流信号に変換するサーボアンプである。
118 is a pressure detector that detects the pressure applied to the cylinder 3 based on the pressure difference between pressure gauge port P□ and P2, and 119 is a detection signal Vp from this pressure detector 118 and from the differential amplifier 10 described above. This is a servo amplifier that inputs the signal Vd and converts it into a current signal necessary to drive the electric/hydraulic servo valve 114 according to the sum thereof.

ところで、この実施例に使用する電気・油圧サーボ弁1
14は、公知のトルクモータとノズルフラッパ機構とか
らなるものであり、サーボアンプからの駆動電流をトル
クモータに流すことによってフラッパを変位させて、ノ
ズルからの油の漏れ量を制御することによって出力油圧
を変化させるようになっている。
By the way, electric/hydraulic servo valve 1 used in this example
Reference numeral 14 is composed of a known torque motor and a nozzle flapper mechanism, which displaces the flapper by passing a drive current from a servo amplifier to the torque motor, and controls the amount of oil leaking from the nozzle, thereby adjusting the output hydraulic pressure. It is designed to change the

そのため、サーボアンプ119は、差動増幅器10から
の信号Vdが零になった時に、圧力検出器118によっ
て検出される圧力に応じた信号Vpによって、その時の
圧力を維持するのに必要な駆動電流(保持電流)を電気
・油圧サーボ弁に供給し続けるように動作する。
Therefore, when the signal Vd from the differential amplifier 10 becomes zero, the servo amplifier 119 uses the signal Vp corresponding to the pressure detected by the pressure detector 118 to generate the drive current necessary to maintain the pressure at that time. Operates to continue supplying (holding current) to the electric/hydraulic servo valve.

そして、入力信号Vdが一旦零になった後に再び入力す
ると、その時圧力検出器11Bから入力している信号V
pO値と差動増幅器10から入力した信号VdO値とを
加算して、電気・油圧サーボ弁114を駆動する電流に
変換し、入力信号Vdの正負及び大きさに応じて上述の
保持電流が増・減される。
Then, when the input signal Vd is input again after once becoming zero, the signal V that is input from the pressure detector 11B at that time is
The pO value and the signal VdO value input from the differential amplifier 10 are added and converted into a current that drives the electric/hydraulic servo valve 114, and the above-mentioned holding current increases depending on the sign and magnitude of the input signal Vd.・Decreased.

それによって、例えば第6図における積分値Viが基準
電圧Vrより大きくなって、正の信号Vdがサーボアン
プ119に入力すると、電気・油圧サーボ弁114の駆
動電流が増加し、フラッパがノズルを閉じる方向に変位
するので出力油圧が高くなり、電極加圧力が増大するの
で電極間電圧Vaが低下し、積分値Viが基準電圧Vr
と一致するように作用する。
As a result, for example, when the integral value Vi in FIG. 6 becomes larger than the reference voltage Vr and a positive signal Vd is input to the servo amplifier 119, the driving current of the electric/hydraulic servo valve 114 increases and the flapper closes the nozzle. As the displacement occurs in the direction, the output oil pressure increases, and as the electrode pressing force increases, the inter-electrode voltage Va decreases, and the integral value Vi becomes equal to the reference voltage Vr.
acts to match.

逆に積分値Viが基準電圧Vrよりも小さくなって、負
の信号Vdがサーボアンプ119に入力すると、電気・
油圧サーボ弁114の駆動電流が減少し、フラッパがノ
ズルを開く方向に変位するので出力油圧が低くなり、電
極加圧力が低下するので電極間電圧Vaが上昇し、やは
り積分値Viが基準電圧Vrと一致するように作用する
Conversely, when the integral value Vi becomes smaller than the reference voltage Vr and a negative signal Vd is input to the servo amplifier 119, the electrical
The driving current of the hydraulic servo valve 114 decreases, and the flapper moves in the direction of opening the nozzle, so the output oil pressure decreases, and the electrode pressing force decreases, so the interelectrode voltage Va increases, and the integral value Vi becomes equal to the reference voltage Vr. acts to match.

方向切換弁113が図示の位置にある時は、シリンダ3
のシリンダ室下端側から油圧が供給され、電極2aが上
昇されているが、図示しない制御盤からの信号により方
向切換弁113が図示とは逆に切換わると、油圧ポンプ
111による油圧が電気・油圧サーボ弁114を介して
シリンダ3のシリンダ室上端から供給され、そのピスト
ン3aと共に電極2aが仮想線で示すように下降して、
電極2bと共働して被溶接材1を加圧する。
When the directional control valve 113 is in the position shown, the cylinder 3
Hydraulic pressure is supplied from the lower end side of the cylinder chamber, and the electrode 2a is raised. However, when the directional control valve 113 is switched in the opposite direction to that shown in the figure by a signal from a control panel (not shown), the hydraulic pressure from the hydraulic pump 111 is changed to electric pressure. It is supplied from the upper end of the cylinder chamber of the cylinder 3 via the hydraulic servo valve 114, and the electrode 2a descends together with the piston 3a as shown by the imaginary line.
It works together with the electrode 2b to pressurize the material to be welded 1.

そして、前述のようにして溶接電流通電期間中、電極間
電圧(チップ間電圧)が基準電圧積分値曲線に倣って変
化するように電極間の加圧力が制御され、溶接部の品質
が保証される。
As described above, during the welding current application period, the pressure between the electrodes is controlled so that the inter-electrode voltage (inter-tip voltage) changes according to the reference voltage integral value curve, and the quality of the welded part is guaranteed. Ru.

このようにすれば、抵抗溶接部の状況変化に対する制御
範囲が広くなり、被溶接材1の状況に応じて常に適確な
制御を行うことができる。
In this way, the range of control over changes in the conditions of the resistance welding part is widened, and accurate control can always be performed according to the conditions of the workpiece 1 to be welded.

なお、上述の実施例の説明は交流を用いて溶接した場合
であり、そのため、波形をその半波の最大値をもって代
表点とし、そのサンプリング値をもって制御を行うサン
プル値制御を行っているが、直流を用いて溶接する場合
は連続的制御も可能となる。
Note that the explanation of the above embodiment is for welding using alternating current, and therefore sample value control is performed in which the maximum value of the half wave of the waveform is taken as the representative point and the sampling value is used for control. Continuous control is also possible when welding using direct current.

また、いずれもこの発明をスポット溶接に適用した場合
について説明し、たが、同様にして他の抵抗溶接、すな
わち、プロジェクション溶接、シーム溶接、フラッシュ
溶接、アプセット溶接等の抵抗溶接に適用し得るもので
ある。
In addition, in both cases, the present invention is explained for the case where it is applied to spot welding, but it can be similarly applied to other resistance welding, such as projection welding, seam welding, flash welding, upset welding, etc. It is.

以上のように、本発明の適応部側方法によれば溶接過程
中において確実に所定の抵抗溶接部の品質が得られるよ
うに被溶接材を挾む電極間の加圧力を制御するので、溶
接部の不良による手直しや不良品の廃棄が殆んど解消さ
れ、製品の不良率を大幅に低減し、しかも作業能率を向
上させることができる。
As described above, according to the applicable part side method of the present invention, the pressure force between the electrodes that sandwich the welded material is controlled so as to reliably obtain a predetermined quality of the resistance weld during the welding process. Rework due to defective parts and disposal of defective products are almost eliminated, the defective rate of products can be significantly reduced, and work efficiency can be improved.

さらに、電極間の加圧力の制御はチリおよびパリの防止
に特に有効であり、それによって安全性が向上すると共
に、外観品質の損傷を防止し得る。
Furthermore, controlling the pressure between the electrodes is particularly effective in preventing dust and flakes, thereby improving safety and preventing damage to appearance quality.

また、水準電圧を越える電極間電圧の差電圧の積分値が
基準電圧積分値曲線(良好な溶接品質を得るために必要
な曲線)に倣わせるように制御することにより、比較的
電圧変動が多い場合にも極めて良好な溶接品質を保証す
ることができる。
In addition, by controlling the integral value of the voltage difference between the electrodes that exceeds the standard voltage to follow the standard voltage integral value curve (the curve necessary to obtain good welding quality), voltage fluctuations are relatively reduced. Extremely good welding quality can be guaranteed even when the welding temperature is high.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、夫々軟鋼板およびステンレス鋼
板をスポット溶接した場合の電極間電圧一時間曲線図、
第3図は、加圧力を変化させた場合の電極間電圧一時間
曲線を示す線図である。 第4図は、この発明を実施するための電極間電圧積分値
の求め方を示す曲線図、第5図は、電圧積分値曲線の−
ψ11を示す曲線図である。 第6図は、この発明を実施するための装置のブロック図
、第7図は、同じくその波形代表点保持回路の動作説明
に供する波形図、第8図は、同じくその加圧力制御装置
の具体例を示す構成図である。 第9図は、第6図の実施例の作用説明に供する線図であ
る。 第10図は、電源電圧が変動した場合の電源電圧と電極
間電圧曲線及び電圧積分値曲線の関係の一例を示す線図
である。 1・・・・・・被溶接材、2 a t 2 b・・・・
・・電極、3・・・・・・シリンダ、4・・・・・・変
圧器、5・・・・・・電圧検出回路、6・・・・・・波
形代表点保持回路、7・・・・・・水準電圧設定回路、
8・・・・・・積分・加算回路、9°°′・・°基準電
圧発生回路、10・・・・・・差動増幅器、11・・・
・・・加圧力制御装置、12・・・・・・交流電源、1
3・−・・・定電流制御回路、14・・・・・・通電時
間制御回路。
Figures 1 and 2 are interelectrode voltage one-hour curve diagrams when spot welding mild steel plates and stainless steel plates, respectively;
FIG. 3 is a diagram showing a one-hour curve of the interelectrode voltage when the pressing force is changed. FIG. 4 is a curve diagram showing how to obtain the interelectrode voltage integral value for carrying out the present invention, and FIG. 5 is a curve diagram showing the -
It is a curve diagram showing ψ11. FIG. 6 is a block diagram of a device for carrying out the present invention, FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the waveform representative point holding circuit, and FIG. 8 is a specific example of the pressurizing force control device. It is a block diagram which shows an example. FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 6. FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between the power supply voltage, the interelectrode voltage curve, and the voltage integral value curve when the power supply voltage fluctuates. 1... Material to be welded, 2 a t 2 b...
... Electrode, 3 ... Cylinder, 4 ... Transformer, 5 ... Voltage detection circuit, 6 ... Waveform representative point holding circuit, 7 ... ...Level voltage setting circuit,
8... Integration/addition circuit, 9°°'...° reference voltage generation circuit, 10... Differential amplifier, 11...
... Pressure control device, 12 ... AC power supply, 1
3.--. Constant current control circuit, 14. . . . Current-carrying time control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 抵抗溶接において、溶接電流通電甲被溶接材を挾む
電極間の電圧を時々刻々検出し、この検出電圧が予め設
定された水準電圧を越えた時その差電圧を時々刻々積分
し、その時間的に変化する積分値を予め別途設定された
基準電圧積分値曲線による積分値と時々刻々比較し、そ
の差に応じて前記電極間の加圧力を制御することにより
前記差電圧の積分値を前記基準電圧積分値曲線に倣って
変化させ、それによって抵抗溶接部の品質を保証するこ
とを特徴とする適応制御方法。
1. In resistance welding, the voltage between the electrodes sandwiching the welding current is detected moment by moment, and when this detected voltage exceeds a preset level voltage, the differential voltage is integrated moment by moment, and the voltage is calculated from moment to moment. The integral value of the differential voltage is compared from time to time with the integral value according to a reference voltage integral value curve set separately in advance, and the pressing force between the electrodes is controlled according to the difference. An adaptive control method characterized in that the quality of a resistance weld is guaranteed by changing the voltage according to a reference voltage integral curve.
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