JPS6017368A

JPS6017368A - キツクレス式ケ−ブルの短絡検出方法及びその装置

Info

Publication number: JPS6017368A
Application number: JP58124932A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Inoue; 信義井上; Kanji Suzuki; 幹治鈴木; Naoto Doi; 直人土井; Satoru Kiriyama; 桐山　悟
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1983-07-09
Filing date: 1983-07-09
Publication date: 1985-01-29
Also published as: JPH0434701B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、抵抗点溶接機において、溶接トランス２次側
と溶接ガンの電極とを接続する往復線が１本のホース中
に組み込まれて電気的に相互に絶縁された形式のケーブ
ル、即ちキックレス式ケーブルの短絡検出方法及びその
装置に関する。

（従来技術）キックレス式ケーブルは、ホースで被われている中身、
すなわち往復線や該往復線を相互に絶縁するための絶縁
材の状態が外見ではわからないために、絶縁材が損傷し
て往復線が短絡してもその発見が困難なこととなってお
り、また、定期チェックによるその予知判断も難しいこ
ととなっている。そのため、ロボット等による自動溶接
工程においては、溶接欠陥が多発するので、溶接品質検
査頻度を高めざるを得ない状態となっている。しかしな
がら、この溶接品質検査を行ったとしても、結果の判断
、すなわちすでＺどできあがったものの品質判断しかす
るこさができないので、製品の溶接欠陥部位を人手によ
り修正するしかなく、その手直し工数麻多犬なものとな
り、問題となっている。

（発明の目的）本発明は、上記事情に鑑み、極めて確実にケーブルの短
絡を検出することができ、かつ、極力短絡発生直後に検
出することができるようにして、溶接欠陥品を減少させ
、手直し工数をも減少させることができるようにしたキ
ックレス式ケーブルの短絡検出方法及びその装置を提供
することを目的とするものである。

（発明の構成、作用）本発明のかかる目的は、溶接ガンに、その１タクト動作毎に空打ち動作させ、こ
の空打ち動作時に前記溶接ガンの電極に流れる電流の電
流値を検出し、その検出値の大小により前記電極に接続
されたケーブルの短絡を検出するキックレス式ケーブル
の短絡検出方法、あるいは、１タクト動作毎に空打ち動作可能とされた溶接ガンの該
空打ち動作時に前記溶接ガ／の電極に流れる電流の電流
値を検出し、その検出値信号を出力する電流検出手段と
、あらかじめ設定された電流の基準値と前記検出値との太
き、さを比較して、その比較信号を出力する比較手段と
、前記比較信号ζこより前記電極に接続されたケーブルの
短絡の有無を判定する判定手段と、からなるキックレス
式ケーブルの短絡検出装置、により実現される。すなわ
ち、例えば、非短絡時に溶接電極に流れる電流の電流値
を基準値として、ケーブルの短絡時には電極に流れる電
流の電流値が基準値よりも小となることから、検出値が
基準値よりも小である場合にケーブルが短絡していると
判定することによりケーブルの短絡を検出するのである
。

（実施例）以下に、本発明に係る方法及び装置の実施例を図面を参
照しつつ説明するが、まず装置について説明することと
する。

第１図において、テーブル電極上には図示しない溶接設
備、すなわちロボット溶接機、マルチ溶接機あるいは手
動のポータプル溶接機等の溶接ガンの下部電極となるテ
ーブル電極２が溶接打点数分だけ並列整列されて突設さ
れており、その他、後述する空打ち動作用の検出電極３
がテーブル電極２に並列されて１本だけ突設されている
。４は図示しない溶接ガ／の上部電極で、この上部電極
４が図中矢印Ｙ＋方向に移動して重合された被溶接物Ｗ
＋、Ｌに抵抗スポット溶接されるようになっており、符
号Ｘで示す部分は溶接部位である。同、図示しない溶接
ガンは、１タクト動作毎に１回の空打ち動作が可能とさ
れているもので、ここでは５、検出電極３の位置におい
て空打ち動作するようになっている。ここで言う１タク
ト動作とは次のこ吉を意味する。

まず、第３図（Ａ）は溶接設備の動作を示すタイムチャ
ート、第３図（Ｂ）は溶接ガンの加圧動作を示すタイム
チャート、第３図（Ｃ）は溶接ガンの溶接電流の波形図
、である。第３図（Ａ）　Ｊこおいて、１゜は設備の稼
動時間、ｔｘは休止時間であり、１タクト動作とは、稼
動時間１．と休止時間ｔ２とを加えたもの、すなわち図
中Ｔで示す範囲の゛時間における動作を意味する。溶接
ガンは、この動作の繰り返しで被溶接物を生産してゆく
ようになっている。また、第３図（Ｂ）、第３図（Ｃ）
に示すように、設備の溶接回数がＩｎ回であるとすると
ｎ回溶接し、各々の溶接は被溶接物Ｗｌ　、ｗｚに加圧
力を加える予圧時間Ｓ１溶接電流を流す時間Ｗ１溶接後
加圧を保持する保持時間Ｈの順序で溶接を完了する。同
、第３図（Ａ）中、破線で示す部分は、従来の溶接設備
の動作を示したもので、本願のものは、１ステツプの空
打ち動作、すなわちα打点が付加されているのがこれに
より明確である。

５は電流検出手段としての後述する電流検出回路の一部
を構成するトロイダルコイルであり、このトロイダルコ
イル５は、検出電極３に巻回されて設けられていて、こ
れにより、被溶接物ＷＬ％Ｌを溶接しない所であって、
かつ、溶接ガンの一部を構成する上部電極４が移動でき
て、溶接電流が上下電極部（つまり、ここでは上部電極
４と検出電極３とである。）で測定できる所に固定され
ていることとなる。このトロイダルコイル５は、検出電
極３に流れる溶接電流の変化分を検出するものであり、
つまり、溶接電流を工ｙ５通電時間をｔｙとするとその
出力はｃｌ、Ｉｙ／ｄｔｙで示される微分値きなる。

次に、上記トロイダルコイル５の出力潜号を処理する回
路について説明する。第２図において、６は積分器、７
は波形整形器であり、これら積分器６、波形整形器７及
びトロイダルコイル５により電流検出手段としての電流
検出回路８は構成されている。つまり、この電流検出回
路８はトロイダルコイル５の微分出力ｄＩｙ／ｄｔｙを
積分器６により積分してｒｙとし、次いで波形整形器７
により次段の後述する比較器φこおいて処理し易い波形
に整形して検出値としてその検出値信号を出力するよう
になっているものである。９は基準発生器で、この基準
発生器９は、ケーブルが短絡していない正常時に検出電
極３に流れる電流の電流値の２〜３割低い１直の電流値
、すなわち基準値を出力するものである。ここで、基準
値が、正常時に検出電極３に流れる電流の電流値よりも
２〜３割低い値に設定されているのは、溶接電流は正常
時でさえも若干変動するので、本装置がその若干の変動
をケーブルショートとして誤判定してしまう虞れがある
ことから、これを極力防止するために行われたのである
。１０は比較手段としての比較器であって、この比較器
１０は、電流検出回路８からの検出値信号と基準発生器
９からの基準値信号とを受け、両信号ｌこ基いて検出値
（つまりトロイダルコイル５による実測値）と基準値と
を比較し、その比較信号を出力するものであり、例えば
、検出値をＩ７、基準値をＩｔ）とする工ｙ≧よりのと
きにハＴ！Ｉ’　（ロー）レベル、工ｙ＜よりのトキに
４−１　Ｈ（／＼イ）レベルの信号を出力するものであ
る。１１は判定手段としての異常判定器であり、この異
常判定器１１は、比較器１０からの比較信号を受け、こ
の比較信号に基いてケーブルの短絡の有無を判定し、そ
の判定信号を出力するものであり、例えば上記比較器１
０に対応させる場合であると、入力信号がＨレベルの場
合にはケーブルに短絡有り、すなわち異常有りと判定し
、Ｌレベルの場合はケーブルに短絡無し、すなわち異常
無しと判定するのである。この異常判定器１１の判定信
号は、図示しない報知器や溶接動作制御用シーケンス回
路等に入力され、ケーブルの短絡発生時には、報知器に
よりアラーム、ラング等で報知される他、溶接シーケン
スが一時停止されるようになっている。異常判定器１１
と比較器１０との間のは号系路途中には、論理積ゲート
（以下ＡＮＤゲートという）１２が介在されており、こ
（７）ＡＩＩＥＩゲート１２を介して比較器１０からの
比較信号が異常判定器１１に入力されるよう１こなって
いる。ＡＮＦＩゲート１２には、比較信号の他、α打点
時ｌζ検出電極３１こ通電されたことを怠味する通電信
号Ｐが入力され、例えばこの通電信号ＰをＨレベルの信
号とすれば、比較信号がｆ（レベルであって、かつ、通
電信号が発生しているときに、異常判定器１１にＡＮＥ
Ｉゲート１２からＨレベル入力がなされ、それ以外のと
きにはＬレベル入力がなされるようになっている。

尚、トロイダルコイル５の代りにカレントトラメスある
いはホール素子等を用いても良く、これらを使用すれば
トロイダルコイル５が電流値の変化分を検出するのとは
異なり、電流値を直接検出するので積分器６が不必要と
なり、回路が簡易化されるとともにコストダウンを図る
ことができるという利点がある。

以上、装置について説明したが、次に本発明に係る方法
について説明する。

まず、溶接ガンに１タクト動作毎に空打ち動作させるの
であるが、上記装置の実施例では、１タクト動作の最終
打点時であるα打点時において検出電極３に通電するよ
うに空打ちさせる。

この動作はロボットの場合にはあらかじめプログラムを
組んでおくことは勿論のことである。

そして、その空打ち時に検出電極３に流れる電流の電流
値を電流検出回路８に検出させ、その検出値によりケー
ブルの短絡検出を行う。すなわち、ここでは、あらかじ
めケーブルの非短絡時に検出電極３に流れる電流の電流
値の２〜３割低い値に設定された基準値と検出値とを比
較回路１０により比較する。つまり、ケーブルに内部短
絡が発生しているときには、検出電極３に流れる電流の
電流値が非短絡時よりも小りなることを利用し、検出値
の大小によりケーブルの短絡の゛有無を検出するのであ
ろう第４図は、本発明方法及び装置の他の実施例を示すもの
で、溶接ガンの上下両電極１３．１４が図中Ｙ２方向に
移動する方式の溶接設備に適用したものである。同、ワ
ークＷｌ’、１１２’は図示しないフラング装置等によ
り固定保持され、トロイダルコイル５′は空打ち動作位
置にセットされている。

この場合には、空打ち動作時に、上下両電極１３、１４
同志をトロイダルコイル５′のループ内においてショー
トさせることにより行う。

（発明の効果）以上述べて来たことから明らかなように本発明方法及び
装置によれば、電極に通電する電流の電流値の大小によ
り検出するようにしたから極めて確実にケーブルの短絡
を検出することができるという効果を奏する。また、検
出を溶接ガンの１タクト動作毎に行うようにしたから、
極力短絡発生直後にこれを検出することができることと
なり、溶接欠陥品を最小限度におさえるこきができるこ
ととなって、その手直し工数も極めて減少するという効
果を奏する。

また、本方法及び装置を利用することによりケーブルの
内部短絡の検出に合せて、該ケーブルの断線をも検出す
ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法及び装置が適用される溶接設備の
一実施例図、第２図は、本発明装置のブロック図、第３
図（Ａ）は溶接設備の動作を示すタイムチャート図、第
３図（Ｂ）は溶接ガンの加圧動作を示すタイムチャート
図、第３図（Ｃ）は溶接ガンの溶接電流の波形図、第４
図は本発明方法及び装置が適用される溶接設備の他の実
施例図、である。３・・・検出電極４・・・上部電極５・・・トロイダルコイル８・・・電流検出回路９・・・基準発生器１０・・・比較器１１・・・異常判定器特許出願人　トヨタ自動車ａ：式会社

Claims

【特許請求の範囲】（１）溶接ガンに、その１タクト動作毎に空行ち動作さ
せ、この空行ち動作時に前ｄピ溶接ガンの電極に流れる
電流の電流値を検出し、その検出値の大小により前記電
極に接続されたケーブルの短絡を検出するキックレス式
ケーブルの短絡検出方法。（２）１タクト動作毎に空行ち動作可能とされた溶接ガ
／の該空行ち動作時に、前記溶接ガンの電極に流れる電
流の電流値を検出し、その検出値信号を出力する電流検
出手段と、あらかじめ設定された電流の基準値と前記検出値との大
きさを比較して、その比較信号を出力する比較手段と、前記比較信号により前記電極に接続されたケーブルの短
絡の有無を判定する判定手段と、からなるキックレス式
ケーブルの短絡検出装置。（３）前記電流検出手段の一部をトロイダルコイルによ
り構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
載のキラレス式ケーブルの短絡検出装置。（４１前記電流検出手段の一部をカレントトランスｌこ
より構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項に
記載のキックレス式ケーブルの短絡検出装置。（５）　前記電流検出手段の一部をホール素子により構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項ｌこ記載
のキックレス式ケーブルの短絡検出装置。