JPS606751B2 - スポツト溶接機等の２次ケ−ブル劣化監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は「スポット溶接機等の２次ケーブルの劣化監視
装置に関する。

従来、スポット溶接機においては、フィードバック方式
の定電流制御装置（タイマ．コンタクタ）が使用されて
いる。

この制御装置は、例えば、外乱が生じてスポット溶接電
流が低下すると、これを自動的に検出して溶接電流制御
用の交流スイッチの点弧回路へフィードバックし、交流
スイッチの点狐角を進めるようになっている。しかしこ
のような定電流補償機能を有するが故に、スポット溶接
機の２次線の損傷劣化による断線の危険を事前に知るこ
とができない。このため、２次線劣化が進行して断線に
至る事故が、生産ラインの稼動中に起るという不都合を
招来せしめていた。本発明は、２次線の劣化が進み断線
の危険が生じたことを事前に検知して、断線による生産
ラインの停止を防止することを目的とするものである。

以下、図面を参照しながら本発明を説明する。

第１図は、キックレスケーブル及び補助ケーブルを用い
たポータブル．スポット溶接機の一部を示したもので、
１は定電流制御装置である。このキックレスケーブル及
び補助ケーブルにおいて特に損傷劣化し易いのは、Ａ及
びＢの箇所である。０第２図に示す水冷２線式２次ケー
ブルの場合はＣの箇所である。

２次線が損傷劣化する原因は、実際の損傷劣化報告例か
ら判断して、主として作業時の折り曲げと、通電時の反
発．振動に基づく機械的疲労によるものと考えられ、通
電による発熱夕や冷却水による汚損は補助的な要因と考
えられる。

また実験によれば、損傷が進行して２次ケーブルの通電
有効面積が最初の約２ノ３まで進むと、急激に電流が低
下することが認められた。

定電流０制御装置１はこのような状態下になっても、こ
の異常低下を自動的に補償してしまう。ところで、生産
ラインにおける溶接電流変動の日常の外乱は、一時的な
ものであり、第３図に示すように時間軸に対してある一
定の分布を持って夕おり且つその大きさも毎回一定であ
ると考えてよい。

従って、この外乱に対して定電流化を図るための点弧角
の位置の変動も、対応する幅０内で起ることになる。換
言すれば、変動する点弧角位置の平均値たる２の点は毎
回不変であるといえる。これに対し「 ２次ケーブルの
損傷劣化則ち通電有効面積の縮小が生じた場合には、そ
の縮小面積分に対応する電流低下を補ぎない更に上記外
乱に基づく点弧角８の変動があることになる。つまり変
動する点弧角位置の平均値たるＺの点が「第３図の機軸
を位相角とみたとき「 ８′だけ進んでＺ’の位置にス
ライドする訳である。本発明はし このことに着目して
〜溶接電流の変動を交流スイッチの点弧角の位置変動で
検出しｖ定常的な変動幅の範囲外の所定の電流値〜例え
ば第３図にｙで示す位相角に対応する値になったとき「
２次ケーブル断線の警報を出すようにする。第４図に
おいて、２及び３は溶接電源から溶接トランスへの１次
線を示し「 この１次線中には溶接電流制御用の交流ス
イッチ則ち逆並列接続されたサィリス夕ＳＣＲ，が挿入
されている。このサィリス夕ＳＣＲ，はそのゲートが定
電流タイマ位相調整回路４に接続されており「該回路か
らの点弧信号によって位相制御されて溶接電流の一定化
を図る。５は２次ケーブル劣化監視回路であり、１次側
が溶接機の１次線２，３に接続された同期トランス６を
有し〜該周期トランスの２次側はト逆並列接続されたサ
ィリス夕ＳＣＲ２から成る交流スイッチを介して整流ブ
リッジ回路？に接続されている。

整流ブリッジ回路？の出力端子は「 コンデンサ８及び
チョーク９から成る平滑回路を通して、比較器竃８の一
方の入力端子と接続されている。比較器１０の他方の入
力端子には「感度調整用の可変抵抗器１１を介して得ら
れる基準電圧が入力されている。比較器亀８の出力端子
はも単安定マルチ亀２を介して警報装置１３と接続され
ている。サィリス夕ＳＣＲ２のゲートには〜位相調整回
路亀からの点弧信号が入力されるようになっている。

従って２次ケーブル監視回路５のＳＣＲ２も〜溶接電流
制御用のＳＣＲ，と同期して点弧される。このとき整流
ブリッジ回路７及び平滑回路８９ ９を通して比較器ｉ
蟹もこ「点弧角に対応する電圧が入力され、該比較器で
所定の基準電圧値と比較される。溶接機の２次線に損傷
が少なく、断線の危険がない状態下では、たとえ日常の
外乱により電流値が増大しても、比較器亀Ｑもと入力さ
れる電圧は基準電圧値を超過しない。

しかし、２次線の損傷（部分的断線）が進行しト完全な
断線が間近な程に有効断面積が小さくなると、熔接機に
定電流制御機能がある場合には導通角（点弧角）は極端
に増加（前進）し、比較器亀鰭への入力電圧が基準電圧
を超える。このため比較器に出力が生じて単安定マルチ
畳２をトリガーし「該マルチからの警報信号により警報
装置例えばブザー等を作動させる。従って、作業者は次
回に生産ラインを稼動する以前に「熔接機の２次線を交
換する等の処置をすべきことを知る。勿論、感度調整用
の可変抵抗器重川こよる警報発生レベルの設定値いかん
によっては「この警報信号を溶接の中止も例えばＳＣＲ
，の消弧に利用することもできる。第５図は〜 ２次ケ
ーブル劣化監視回路５において〜第亀図の交流スイッチ
と整流回路とを合成して１つのブリッジ回路軍亀とした
例である。

この回路はち整流用ダイオードの数が少なくなる利点が
ある。その他の構成は第傘図と変りない。第６図は「第
４図及び第５図の実施例と異なり溶接電流制御用の交流
スイッチを経た後の１次線２，８から「直接に「点弧角
の位瞳の変動をピックアップするようにした例である。
この回路では、簾愚図も第５図の回路にあるサィリスタ
ＳＣＲ２の機能を溶接機回路のサィリスタＳＣＲ，が代
用しており「サィリスタＳＣＲ２を省略することができ
る。上記のように構成すれば、溶接機の２次線が断線す
る以前にも瞬時的な溶接機の過大電流の存在から確実に
２次線の断線の危険を知ることができ「従って安心して
熔接作業を続行することができる。

しかも適宜２次線を取替えることにより、生産ラインの
停止を防止できる。監視回路の交流スイッチには〜サィ
リスタの他「トライアック等の被制御半導体素子を用い
ることもできる。

また上記はも一次線側において溶接電流制御用の交流ス
イッチを設けた例について説明したがｔ２０００〜３０
００Ａに耐える容量の大きい被制御半導体素子があれば
、溶接トランスの２次側において、上記と全く同様にし
て２次ケーブルの劣化監視を行うことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はスポット溶接機の２次ケーブルの損
傷劣化し易い箇所の説明図、第３図は本発明の原理の説
明に供する図、第４図は本発明の第１の実施列を示す図
、第５図はその変形例、そして第６図は本発明の他の実
施例である。 ２，３：溶接機の１次線、４：位相調整回路、５：２次
ケーブル劣化監視回路、６，１５：トランス、７：整流
ブリッジ回路、８：コンデンサ、９：チョーク、１０：
比較器、１２：単安定マルチ、１３：警報装置。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流スイツチ素子を位相制御して溶接電流の定電流
   化を図るフイードバツク式の定電制御装置を備えたスポ
   ツト溶接機等において、溶接電流を調節する要素である
   サイリスタなどのスイツチング素子の導通角を直流電圧
   に変換する回路を溶接機回路と並列に接続し、溶接の度
   に該回路に発生する直流電圧を比較器にて所定の基準電
   圧と比較し、導通角が所定値を超えたとき警報信号を前
   記比較器から発生させることを特徴とするスポツト溶接
   機等の２次ケーブル劣化監視装置。