JPS5847580A - 抵抗溶接における通電時間制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、抵抗溶接特にスポット溶接等の通電時間を最
適制御する方式に関するもので、点溶接ナゲツトが完成
した直後に発生するいわゆる“散り”現象を、その極く
初期の段階において溶接電流の増加という変化によって
検出、溶接通電を停止せしめ確実な点溶接継手を得る手
法として実用的な制御方法及びその装置を提供するもの
である。

スポット礒接において、そのナゲツト９生する熱量は、
溶接電流をＩ、ワークを含む電極チップ間の抵抗をＲ２
通電時間をｔ、とするとＩ　”Ｒｔで示されることはよ
く知られていることであり、゛所定の電極加圧力のもと
て電流を多くしすぎたり、通電時間を長くしすぎると、
ナゲツト部の発熱山気 による膨張力を電極加圧力が押えきれず、溶畷部の一部
分が外へ飛出していわｉる“散り″という現象が発生す
ることも周知のことである。

この散りの発生は溶接強度上必ずしも好ましい現象では
ないが、反面この散りの発生する寸前においてスポット
溶接部は最大の引張り強さを示すことも又、済（の文献
により明らかなことである。

用や鉄道車輌用の規格によるスポット溶接を除き、散り
の発生を容認した溶接条件が普通に採用されており、多
くの点溶接継手が量産されているのが実状である。

スポット溶接において散りが発生すると溶接電流が増加
することは古くから知られていることであ゛ゐ。

これは、電極チップ先端が散り発生によってセット・ダ
ウンし、温度が低く、従って抵抗の少ない新らしいナゲ
ツト周辺面との接触が増えるため、全体としてチップ間
抵抗が減少するためである。

本発明は、この散りの発生と同時に生ずる溶接電流の増
加を、他の外乱によるものと識別して、素速く検出し、
その時点で溶接通電を停止させる制御を竹うもので、わ
ずかな散りの発生は前提となるが、そのための溶接強度
の低下は微々たるもので、散り発生限界に達しない状態
で通電を停止したための強度不足を補って余りあるもの
である。

第１図は、散りが発生した場合の溶接電流の増加の状態
を示したもので、溶接機二次回路のインピーダンスにも
よるが、図の場合には約１２〜１３壺の電流増加か認め
られる。

図の下側の線は電極加圧力を示したもので、この加圧力
の急激なパルス状低下により散りの発生時期を代行表示
したものである。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

図の通電時間制御器（１）からの通電開始指令により通
電制御器（２）はコンタクタ（３）を導通させ溶接トラ
ンス（４）に電力を供給する。

溶接電流は、図では溶接トランス（４）の−次側にある
変流器（ＣＴＸ５）により検出されているが、トランス
の＝次側で検出する丘とも易論可能である。

検出された溶接電流信号は図の電流検出器（６）により
制御に適した波形およびレベルに整形され次段の電流増
加分演算器（７）に供給される。

この電流増加分演算器（７）−は通電中の電流レベルを
半サイクル又は１サイクル単位で次々と比較してゆき、
散り発生に見合った電流急増を判別して前記通電制御器
（２）に信号を送りコンタクタ（３）の導通を停止させ
る。

しかし、この電流増加現象は溶接通電中に発生するかも
知れない電源電圧上昇によっても起る可能性がある。

図の電圧検出器（８）は、この電源電圧の変動を検出す
るためやもので、電流増加分演算器（７）はこの電圧検
出器（８）からの情報により、電流変化の測定値から電
圧変動による因子を完舎に除外する。

一方、第２図のブラインド時間制御器（９）は、溶接通
電の初期における過渡的な電流変化、例えば電流のスロ
ープアップ制御や、通電初期に発生しがちな散り等によ
り前記電流増加分演算器（７）が誤った判定を行なうこ
とを防止すべく、通電の初期の一定時間電流増加分演算
器（７）の機能を停止させるためのものである。

一方、点溶接ナゲツト部の温度は通電時間を所定値以上
長く・シても上昇しなくなる限界値を有して、　　いる
。

これは溶接電流による入熱と電極チップ等か・らの放熱
とがバランスしてしまうためである。

従って、極端な溶接電流低下や電極加圧力増加等の外乱
によって所定時間内に散りが発生しない状態に致った場
合にはその溶接に対する通電を停止し、不完全な溶接で
ある旨をオペレータに知らせる必要がある。

第２図の警報器（１のはこのためのもので、前記電流増
加分演算器（７）からの通電停止指令ではなく、通電時
間制御器（１）で設定−れた所定の長い通電時間の完了
によりコンタクタ（３）が通電を停止した場合にのみ警
報信号を発信することになる。

第２図の場合は、溶接電流制御又は溶接トランスの入力
電圧制御については説明されていないが、例えば、溶接
電流を一定に保ついわゆる定電流制御方式の場合や、溶
接トランス−次電圧を一定に保つ定電圧制御方式の場合
も、本発明の制御器・式は同様に適用できることは言う
までもない。

ただし、定電流制御方式の場合には電流増加分るばかり
でなく、定電流制御が行なわれた状態でのコンタクタ（
例えばサイリスタ・コンタクタ等）の各半サイクルごと
における導通開始位相等も監視する必要がある。

以上、本発明によれば重ね抵抗溶接において所定の通電
時間経過後、被溶接材から発生する“散り”現象により
急激に溶接電流が増加したとき、この電流変化を検出し
て溶接電流の通電動作を停止させるから、強度上必要且
つ十分な溶接ナゲツトを形成することができるだｄでな
く、現場での通電制御方式としては極めて実用的で、し
かも溶接ナゲツトの生成状態の監視・判定など溶接品質
管理の能率向上にも音部することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、散りの発生による溶接電流変化を示すグラフ
。 第２図は、本発明の実施例を示す電気ブロック図 ・６，１・・・通電時間制御器　　ト・・通電制御器３
・・・コンタクタ　　　　４・・・溶接トランス゛ト・
・変流器　　　　　　６・・・電流検出器７・・・電流
増加分演算器　８・・・電圧検出器９・・・ブラインド
時間制御器 １０・・１・警報器 発明者加藤正弘 特許出願人　株式会社電元社製作所 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 急激に増加する溶接電流を検出して溶接電流を停止させ
   ることを特徴とする抵抗溶接における通電時間制御方法
   。 ２　溶接トランスの入力側に設置されたコンタ電制御口
   と、その通−制御器を経て溶接電流の流通の開始と最長
   流通時間を規制する通電時間制御器′と、通電時間の初
   期における過渡的な現象を無視するた玩のプラ・インド
   時間制御器と、溶接電流変化を検出する電流検出器と、
   溶接電源電圧の変動を検出する電圧検出器とを備え、該
   ブラインド時間経過後の所定の通電期間内番ζおいて溶
   接電流が電源電圧変動以外の要因によって増加したこと
   を判断する電流増加分演算器からの信号により溶接通電
   を停止させることを、特徴とした抵抗溶接における通電
   時間制御装置。 ３　溶接トランスの人や側に設置されたコンタクタの開
   閉により溶接通電を制御する重ね抵抗溶接機において、
   該４ンタクタの開閉を指示゛する通　□電制御器と、そ
   の通電制御器を経て溶接電流の流通の開始と最長流通時
   間を規制する通電時間制御器と、通電時間の初期におけ
   る過渡的な現象を無視するためのブラインド時間制御器
   と、溶接電流変化を検出する電流検出器と、−接電源電
   圧の変動を検出する電圧検出器と、該ブラインド時間経
   過後の所定の通電期間内において溶接電流が電源電圧変
   動以外の要因によって増加したことを判別する電流増加
   分演算器と、上記電流増加分演算器からの信号発信がな
   いまま通電時間制御器により溶接通電が停止した場合に
   、警報信号を発信する警報器と、からなることを特徴と
   する抵抗溶接における通電時間制御装置。