JPS61147981A - 電気抵抗溶接制御装置、特に、自動車本体部品溶接制御装置 - 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】 本発明は電気抵抗溶接装置制御用の装置に関するもので
、特に、溶接装置制御用に使用される装置で、 一第一及び第二の溶接用電極で被溶接片を介在させてお
互に協力させて使用するもの、−調節用手段を有して、
その調節手段によりそのｒｍｓ値を調節しうる電気溶接
電流を供給出来るもの、及び、 一電力供給具を第一□電極と第二電極のそれぞれに接続
する第−及び第二の供給ケーブル、とを含むものに関す
るものである。

上に特記した戯の電気抵抗溶接装置は現在、工業界に、
特に自動車部品溶接用に使用されている。

そうした装置は通常、シャント効果、主電圧内の変化、
溶接！極間への異る電磁的質量の導入、被溶接物片と溶
接区域外の電極との間の偶然接触の様な、種々の偶発現
象が、得られる溶接の品質と信頼性について有しうる効
果を補償する、組合された制御装置を有する。

また、漸次摩耗、特に溶接電極の端部直径の増加は、該
尚する品質的劣化を溶接操作の結果内に惹起することも
よく公知である。

この理由の為に、装置内の電極を定期的に置換すること
が必要である。

本発明の目的は、電極及び他の溶接装置Ｃノ部品との漸
次劣化の影響を検知し、精密に信頼可能に補償すること
を可能にする改良された制御装置を提供することである
。

本発明によると、この目的は上に特定された型の溶接装
置と一諸に使用されることの出来る制御装置で、 一第一及び第二の溶接電極にそれぞれ適用されている第
−及び第二の電圧検知器探針と、一第一の供給ケーブル
と第二の供給ケーブルとにそれらの電力供給具への接続
の区域内にそれぞれ適用されている第三及び第四の電圧
検知器探針と、 一電力供給具により供給される溶接電流の大きさを感知
する電流検知器と、 一第一、第二、第三及び第四の電圧感知器探針と、電流
感知器と、電力供給具の調節手段へ接続されている処理
回路で、探針で検知された電圧と、電流検知口で検知さ
れた電流の大きさとによ〕、第−及び第二の溶接電極の
間と、装置に使用される第−及び第二の溶接電極の間と
の抵抗を示す信号を発することが出来るもので、その処
理回路は、それぞれのしきい値のついた抵抗を示す信号
を比較することが出来−電力供給具の調節用手段に作用
して、抵抗を示す信号の少くとも一つがそれぞれのしき
い値に達する時には、供給具自身により供給される溶接
電流のｒｍａ値の変化を行うように作用しうるところの
しきい素子を含んでいるもの、等を 含んでいることを特徴としている。

この特性のせいによって、溶接装置用に制御装置が提供
され、それでは、溶接電極の漸次摩耗が監視され、かつ
、調整された具合にして補償される。類似の監視及び補
償作用が供給ケーブルの摩耗に関しても実施される。電
極及びケーブルの摩耗の調整された監視は、取シ分け、
溶接操作の品質的劣化が供給ケーブルの過度の劣化に実
際に帰せらるべき時に、僅かに部分曲番と摩耗した溶接
電極の早期置換をすること、及び、その逆とを避けるこ
とを得せしめる。摩耗の進行の精密監視に対するこの可
能性は、関連する部品の置換と更新との可成２）のコス
トを考慮するならば、特別に重要である。

好ましい態様によれば、処理用回路は、相次ぐ溶接操作
の一サイクルに渉って、第一と第二の溶接電極の間の抵
抗を示す信号がそれぞれのしきい値に達する溶接操作の
数を検知出来、かつ、操作の数が既定の値に達する時に
、電力供給具により供給される溶接電流のｒｍａ値内の
永続増加を司令しうるところの計数器を含んでいる。

本発明は今や、純粋に非制限的例として付図を参照して
記述しよう。

第１図は電気抵抗溶接装置の構造を略図的に描いている
。

公知の具合に、装置は主要な要素として、−溶接用の金
属片Ｐを把握する溶接ヨークを一諸に形成する第−及び
第二の電極ｍｔ及びシと、−主供給兵員にそれの一次巻
線が接続されている変圧器Ｆにより全体的千構成されて
いる電力供給具と、 −それぞれＣ１及びａ、と示され、その各々が電極Ｅｌ
、Ｅ、の一つを変圧器１の二次巻線の端の一つへ接続し
ている第−及び第二の供給ケーブルと、 を含んでいる。

装置の使用では、変圧器ｒは溶接電流１をそれの二次巻
線を通して、供給ケーブルＯｘ　、　ｃ、、電極Ｅｌ、
１．及びこれらの電極間に把握された被溶接片Ｐとによ
り形成された回路へ供給する。

溶接電流１がそれを通って流れる片Ｐの区域は加熱し溶
融されてその結果、熔融金属（スポット）の核を形成し
、それが固化した後、片２０間に溶接された素子を構成
する。

溶接電流１のｒｍｇ値で変圧器ｒにより供給されるもの
は、調節用装置Ｓにより発生される信号に従って変化す
る。

装置Ｓはここで二つの８ＯＲダイオードとして略図示さ
れている電子スイッチＤに作用し、これらが幹線から変
圧器Ｆの一次巻線へのミルの供給を選択的に制御する。

よシ詳しくは、又、斯界技術熟練者に公知の規準による
と、エレクトロニックスイッチＤは変圧器１の一次巻線
の供給回路がそれに対して電導性にされる（操作角度）
周期の持続時間を選択的に制御することが出来る。

溶接電流ｉ上へ装ａＳによ）働かされる調節作用の効果
は第２図のグラフ内に略図的に示されている。

このグラフでは、横座標上のスケールは溶接電流の一時
的発生に相等し、それの振幅ないし大きさは縦軸スケー
ル上に示されている。

純粋に例として、第２図は、変圧器アにより供給される
電流が周期Ｔの交流であ゛る溶接装置に関係している。

＠２図は、変圧器νの一次巻線に対する供給回路が電導
性にされるところの周期の持続時間を変えることにより
、溶接電流１のｒｍｓ値を変えることがどうして可能で
あるかを説明している。

例えば、スイッチＤが電導性にされていて、変圧器Ｆの
一次巻線こと各周期Ｔの間（第２図で鎖線）二つの同一
周期ｔ１だけ供給している状況から出発して、スイッチ
Ｄの電導性周期の持続時間がｔ、）ｔｌである値ｔ！（
第２図で破線）へ変化する状況が達成されることが出来
る。

この後者の状況から、ついで、スイッチＤがｔｓ＞を意
である持続時間ｔ３の時間の周期の聞覚導性にされると
ころの使用の条件へ進むことが出来、またそれから、ス
イッチＤがｔ４＞ｔｍである持続時間ｔ４の周期の聞覚
導性である条件へ、等々、相次ぐ増分により、最終条件
が到達され、そこではスイッチＤの電導性期間の持続時
間がＴ／２に等しいものに到達する迄になり、この状況
では、変圧器１の一次巻線は幹線から供゛給される電流
の正弦波形をつけて供給される。

斯界技術熟練者には公知な如くに、他のパラメーターは
等しくなっていると、スイッチＤの電導性時間Ｊ　、　
ｔｓ　＠　ｔｓ等の変化と、スイッチＤの電導性周期の
持続時間が増大するにつれ増大する電流１のｒｍｓ値と
の間には、一義的な関係がある。

また、言求さるべきことは、第２図は描写の単純化と純
粋に例として、交流型の電流１に関係している。実用で
は、種々の型の波形が屡々使用され、例えば、整流され
た二重半波型のものもある。しかしながら、一般に、有
効値またはｒｍａ値がそれに対しては一義的に定義され
ている周期型の波形を取扱っている。

第１図に戻ると、全体的に１と示された制御装置は制御
装置Ｓ上に作用し、溶接用パラメーターに対する、２と
示された制御及び入カバネルが備えられている。

制御装置１は組合されたセンサーを有し、それを通し、
装置１は、溶接装置の操作状況についての情報を受ける
。

特に、順次３〜６と示された四つの電圧検知器探針は、
電極Ｊｉｌｔ　、　ｍ、上と、それらのそれぞれの供給
ケーブルＯｘ　、　ａ、上に装着される。しかしながら
、参照７は、変圧器１の一次巻線と組合された電流セン
サーを示している。

よシ詳しくは、検知用探針３は第一溶接電極り上に装着
され、他方、探針４は他の電極］！！雪上に装着される
。

しかしながら、探針５はケーブルｃ１上に装着され、そ
れが変圧器νの二次巻線への接続の区域にある電極−を
供給する。− かくして、探針３〜６の組立られた配列は、使用に於て
、少くとも校正の小さい常数に対して、 一探針３及び４０間に検出可能な電圧差は、電極１１．
シとそれらの間に溶接操作の間に介在した片Ｐとをよぎ
る電圧降下に該当する、−探針５と探針３との間に検出
可能な電圧差は第一供給ケーブルの端部間の電圧降下に
該当する、 一探針４と探針６との間に検出可能な電圧差は第二の供
給ケーブルの端部間の電圧降下に該当する、 ようなものである。

電流センサー７は変圧ＩＩ？の一次巻線を通し流れてい
る電流の（瞬間的）大きさを検出されることを得さしめ
る。変圧器１自身の変圧比の知識から、電流センサーフ
は変圧器ｒの二次巻線によりミ極１Ｋ及びＸ＝へ供給さ
れる溶接電流の瞬間値を直ちに決められ得るようにする
。

従って、電流センサー７は実用上の理由で一次巻線上に
装着されているけれども、本記述の下記の部分内及び特
許請求の範囲内では、それは、変圧器νにより構成され
た電力供給具により供給される溶接電流１の大きさを検
出出来るセンサーとして実際に記述されよう。

最後に、メインの供給器Ｒに存在する電圧を検出できる
電圧センサーは８と指示されている。

電圧センサーは回路１内に内蔵されているか、又は、そ
れと組合されている一つ以上の監視用装置へ接続され、
それらの装置が溶接操作の進行が変更されるのを許し、
装置の供給電圧に於ける変動に対して補償するようにす
る。これらの追加の監視用装置は一般に公知の型のもの
であ）、従って、詳細に記さない。

さて、第３図に描かれた装置１のブロック略図に転する
と、９．１０及び１１と示した三台の引算器ないし差回
路は二つの入力と１２．１３゜及び１４と示されるそれ
ぞれの出力とを有している。

よ〕詳しくは、回路９０入力は電圧検知器探針３及び４
に接続されてお〕、他方、回路１００入力は探針５及び
３に接続されている。しかしながら、回路１１の入力は
探針４及び６へ接続されている。

もしも探針の組立られた配列を考慮すると、線１２．１
３．及び１４のそれぞれ担うものは、−電極１ｔ、］！
：＝及びそれらの間に把握された片Ｐとの間の電圧降下
の瞬間値に該当する信号・（線１２）と、 一第一供給ケーブルＣ１の端部をよぎる電圧降下の瞬間
値に該当する信号（線１３）、及び−第二供給ケーブル
Ｃ，の端部間の電圧降下の瞬間値に該当する信号（線１
４） とである。

しかしながら、変圧器７によりミ極ｍ、　、Ｉｔへ供給
される溶接電流１の大きさの瞬間値に該当する更に別の
信号は装置１を電流センサー７へ接続する線１６上に存
在する。

アナログ又は成るべくはデジタル屋の四つの乗算器回路
は１７〜２０と示され、その各々は二つの入力とそれぞ
れの積分器回路が接続されているところの出力とを有し
ている。

順次に参照番号２１〜２４で示されている積分器回路も
またアナログ又は成るべくは、乗算器回路１７〜２０に
似たデジタルタイプのものでよい。

順次参照番号２５〜２７は割算器回路で、これらもまた
、アナログ又は成るべくはデジタルタイプにし、それら
は以下により充分に説明される規準により積分器回路２
１〜２４の出力へ接続されている。

勿論、デジタルタイプ回路が乗算器回路１７〜２０、積
分器回路２１〜２４、及び割算器回路２・５〜２７に使
用される時は、箪４図の線図内に明確には描かれていな
いアナログ／デジタル変換器回路は引算器回路９〜１１
の下流に置かれる。

もしもこれらの部品の線図的接続がよシ一層詳細に調べ
られるならば、線１２と１６とは積分器回路２１がそれ
へ接続されている乗算器回路１７〜２０へ接続されてお
シ、他方、線１３及び１６はそれの出力が積分器回路２
２に接続されている乗算器回路１８へ接続されているこ
とが見られよう。線１４及び１６は、それの出力が積分
器回路−２３へ接続されている乗算器回路１９へ接続さ
れている。

それの出力が積分器回路２４へ接続されている乗算器回
路２０の二つの入力は双方線１６へ接続されている。か
くして、乗算器回路２０の目的は線１６自身上に存在す
る信号の二乗を計算することである。

積分器回路２１〜２４の各々はそれぞれの入力信号を積
分し、それぞれの入力信号を溶接電流１の各周期（持続
時間Ｔの）に対するそれぞれの入力信号の積分を計算す
る。

シメンジョン的観点から、積分器回路２１〜２３へ供給
される信号は電圧信号（線１２，１３及び１４上に存在
する信号）と電流信号（線１６正に存在する信号）との
積に該当す４る。しかしながら、積分器回路２４の入力
へ供給される信号はシメンジョン的に電流の二乗に該当
する。

積分器回路２４によ多発生される信号は分母として三つ
の割算器回路２５．２６及び２７の総てへ伝送される。

被除数としては、積分器回路２１によ多発生される信号
、積分器回路２２によ多発生される信号、及び積分器回
路２３によ多発生される信号のそれぞれがこれらの回路
へ供給される。

かくして、分数器回路２５．２６及び２７の出力に於て
、それぞれ２８　、２９　、及び３０と示され、変圧器
Ｆにより供給される溶接電流の各サイクル毎に、次式で
表しうる大きさ―に相当する信号が発生される。

号）の瞬間的大きさに相当し、シンポルム“は電流自身
の周期Ｔについて実施される積分操作に相等する。

しかしながら、項Ｖ（ｔ）はそれぞ゛れ次に該当する。

一分数器回路２５の場合には、溶接される片Ｐ上にとめ
られた電極Ｉｔ、１２をよぎる電圧降下の瞬間値に、 一分数器２６の場合には、第一供給ケーブルＣ１の端部
の間の電圧降下の瞬間値番と、又、−分数器回路２７の
場合は、第二供給ケーブルＣ３の端部の間の電圧降下の
瞬間値に、それぞれ該当する。

線２８．２９及び３０上に存在する（明かに異る値をも
って）大きさｈは、かくして、シメンジョン的に純粋に
オーム休抵抗の平、均値に該当することは１．積分操作
が測定回路に連接された変圧器ｒの二次巻線に組合され
た磁場の誘導成分を消去することによる。

かくして、線２８には平均抵抗が存在し、それは溶接さ
れる片Ｐ上に留められた電極に、　、　Ｋ。

の間の電気抵抗に該当し、他方、線２９及び３０上に存
在する信号はそれずれ第一供給ケーブルＣ１及び第二供
給ケーブルＣ！の端部間で測定される平均抵抗に該当す
る。

説明の単純化のために、回路線図を参照すると、そこで
は、線２８．２９及び３０上に存在する大きさＲｍを計
算するのに使われるのは、−積Ｖ（ｔ）・１（ｔ）と１
”（ｔ）を計算する為の四つの乗算回路１７〜２０、 一上にあげた式（ｉ）の分母と種々の分子を計算するた
めの四つの別々の積分器回路（２１〜２４）、及び −電極Ｅ、　、　Ｅ、と二つの供給ケーブルＣ，、Ｃ，
に関する式（２）の計算するための三つの別々の分散器
回路（２５〜２７） とである。

勿論、第３図でＡと略号で示された回路の集合体“は第
４図でＡ′と示されたようなもつと単純な回路で置換さ
れてもよい。この後者の回路では、二つの入力と、それ
の出力が代ってバッファメモ！Ｊ−１２２を介在してつ
けている単一の分数回路１２５へ接続されている積分器
回路′□１２１へ接続されている出力とを持つ単一の乗
算器回路１１７を使用している。

乗算器回路１１７の上流には、線１２，１３゜１４及び
１６へ接続されたマルチプレクサ−回路１２７がある。

マルチプレクサ−回路１２７の機能は、乗算器回路１１
７の入力へ異る瞬間に（一般時間分割計画に従って）ミ
　　　　　　゛ −一線１２上存在する信号と線１６上に存在する信号と
、 一線１４上に存在する信号と線１６上に存在する信号と
、そして最後に、 一乗算器回路１１７の双方の入力で重複している線１６
上に存在する信号と、 を供給することである。

記述された四つの操作条件では、乗算器回路１１７は第
３図の線図で乗算器回路１７、乗算器回路１８、乗算器
回路１９及び乗算器回路２０のそれぞれにより実施され
た機能を行っている。

全く同様な具合に、積分器回路１２１は引続いて、積分
器回路２１、積分器回路２２、積分器回路２３及び積分
器回路２４によ）行われた機能を集施する。

メモリー１２２の機能は、式（ｉ）の分母または分子の
一つに該当する、積分器回路により計算された信号の一
つを暫時的に貯えることであり、他方、積分器回路１２
１は相当する分母又は分子を計算する。

このようにして提供された式（ｉ）の分母と分子とは、
それから回路１２５の入力へ加えられ、それが引続いて
、ｇＪ４図の計画にて、分散器回路２５、分散器回路２
６及び分散器回路２７により実施されている機能を行う
。

それから、分散器回路１２５の出力へ接続されているデ
ャルチプレキサー回路１２９が、式（ｉ）から計算され
た該当する大きさＲｍを線２８゜２９．３０へ分布する
。

第４図に描かれた変案は、もしも電極］！：ｔ、Ｅｘ間
及び供給ケーブル０１．Ｏｓの端部間の抵抗に関する情
報のほぼ同時の入手なしで済ませるならば、更に単純化
しうる。

例えば、サイクル的交代に抵抗の監視を考えることも出
来、第一に（例えば、自動車の一つの側部の溶接の間）
電極ｚｔ、ｘｍ間の抵抗のみを監視し、それから（例え
ば、第二及び第三の側部の溶接の間）ケーブルＣ１の端
部間の抵抗及び第二の供給ケーブルＣ２の端部をよぎる
抵抗を監視し、最後に戻って電極Ｅｌ、Ｅ、間の抵抗を
監視するなどなどサイクル状系列にする。

一般に、各々の溶接操作（一つのスポットの適用）は電
極１１ｉｎ、ＩＣ２の供給（付勢）を溶接電流１の既定
数の周期（例えば８回）含んでいる。

第５図は略図的に、溶接される片Ｐ上に留められた溶接
電極Ｅｌ、ＩＩＣ，間の抵抗の典型的時間グラフを各個
別の溶接操作内溶液電流の周期数の関数として描いてい
る。第５図のグラフは特に低炭素鋼の非被膜シートへ品
質的に満足なスポット溶接を適用する間に検出された抵
抗Ｒｍの典型的時間グラフに関するものである。

第３図の回路Ａ（または第４図の変案Ａ′）は出力２８
にＲｍの値を生ずるが、これは電流１の各周期ごとに計
算される。第７図に示すカーブはかくして個別の値の続
きの連続形での表現である。

実験的テストから、本出願者は、各個々の溶接操作（一
つのス・ポットの適用）の間、片Ｐ上に留められた電極
ｘｌ、ｍ、間の抵抗−の変化と、この操作の品質的結果
との聞書ζは相関関係があることを見出した。　　　。

溶接操作の間の電極！！！ｘ、Ｉ＝の抵抗の変化の観測
は、かくして、適用されたスポットが受容可能が受容不
可能と考えられるかどうかを確めることを可能にする。

一般に、溶接操作に異常があって、それが溶接されてい
る区域（スポット）内の電流密度を減少させ、電極間の
抵抗りは、良好な品質のスポットを適用してる間に呈せ
られる形よシももつと平らになった形を持つ。スポット
の抵抗の変化は数多の因子、例えば電二の直径、その上
に作用する負荷、厚み、組成、被溶接片の表面状況、溶
接電流の確立された操作角度、溶接用変圧器の二次巻線
のインピーダンス、変圧器自身の力、メイン供給具の電
圧などにより影響される。

よシ詳しくは、本出願者は、次式により測定される直線
組合せＧにより特に著しい識別用の量が与えられること
を認めた。

Ｇｗａｌθ＋ａ　雪Ｒｍｘ　＋　ａ　＠　ｔｍｚ　−）
−ａ　４γ　　（ＩＩ）ここで、 一〇は、ピークと個々の溶接操作の終シを示す周期の間
に測定した、電極Ｂ１　、１．間の抵抗２）のカーブの
平均相対的傾斜でちる。

−カ匡は抵抗カーブのピーク値。

”　ｔｍｘはピークが起る時間、 一γはピーク値Ｒｘｘでｈのグラフの曲率を表す。

曲率ｒとピーク抵抗論が起る時間ｔｍｘとは、大きさｈ
の変化を表す値から多項回帰式（例えば、方形回帰式に
より）計算されうる。

３１で示した処理装置は、分散器回路で出された、電極
ｉ１．ｍ、の間で測られた抵抗２）の値の系列から、特
性パラメーターθ、ＲｒｎＸ、　　ｔｍｘ及びＴを計算
する。これらのパラメーターから、乗算器集合３２は式
（ｉ）で規定された直線的組合せＧを導出する。

直線的組合せＧの係数、即ち、乗算用因子ａ１゜８４　
、　ＩＬ３　、　ａ４等、乗算器３２の操作を調節する
ものは、外部のオペレーターにより、制御装置２に備え
られたキーボードを通し設定されてもよい。

乗算器３２により生じられた直線組合せ信号は、それか
ら、比較器回路３４０入カへ加えられ、それのしきい値
はキーボード３３によって選択されて良い。

それから、比較器回路３４は識別分析を実施することが
出来、溶接電流１の既定数（例えば８）の周期の間に実
施された個々の溶接操作（スポット溶接）の品質が受容
可能または受容不可能と考えられるかどうかを確立する
。識別分析は各々の個別の溶接操作（スポット）に対し
式（Ｉｆ）から計算された直線組合せＧの値の回路３４
内のしきいレベル入力との比較により実施される。例え
ば、計算された直線（識別用）組合せＧの値が回路３４
のしきい値よシも少い時は、溶接操作の品質は受容可能
（良いスポット）と考えられるべきで、反対の場合には
溶接操作の結果は受容出来ぬ（悪いスポット）と考えら
れることが確立される。

式（ｉ）により表される直線組合せの係数の決定と比較
器回路３４のしきいレベルの決定とは実験的根底上で実
施され、溶接操作が実施される特殊条件を考慮している
。典型的には、使用されている過程をもつと大いに単純
化する為に、回路３４のしきいレベルは溶接装置の操作
の初期相の間に実験的に決められる。

比較器回路３４の出力は調節用装置Ｓへ直接にも計数器
回路３５を通しても、双方接続されている。

比較器回路３４と調節用装置Ｂとの間の接続は、回路３
４内で行われた比較（識別分析）の結果が、溶接電流１
の既定数（例えば８）の周期の間実施された個々の溶接
操作の結果を受容できる（良いスポット）と（考えられ
るように）許容する迄は非活性に留っている。

反対に、比較の結果が、結果を受容出来ぬもの（悪いス
ポット）と考えさせるときには、比較器回路３４は司令
信号を調節用装置Ｓへ送シ、個々の溶接操作を或回数（
例えば４）更に溶接電流１を更に別の周期だけ、電流１
のｒｍａ値を最初の値と比較して約２０’ｊだけ増加し
て行う。

この増大された値は、本出願者により得られた実験デー
タから最良であることが示された。

勿論、用途の要求によって異る値を選ぶことも出来る。

各々の場合に、比較器回路３５が調節用装置Ｓ上に介在
することの結果、適用されるスポットの相関が起され、
溶接操作はそれが受容可能レベルになる迄品質的結果が
改良される。

それの修正用介在の後、装置Ｂは溶接電流１のｒｍａ値
を原の値に戻して、更に別の個別の溶接操作（スポット
）が行われるようにする。

その上部に、計数器回路３５は各々の修正用介在を検出
し、又かくして、実施された修正用介在の数が、成る時
間間隔内に実施された個々の溶接操作の綜体数に比較し
て、何時上限に達するか（例えば、新しい供給ケーブル
及び溶接電極の存在で、検出された修正用介在の数の平
均自乗偏差の二倍の上部値）を確立出来る。

この上限が到達されると、計数器３５は調節用装置Ｓに
作用して（第２図を参照して描いた如く）溶接電流１の
ｒｍａ値に、例えば５チに等しい、永久増加を惹起させ
る。勿論、示されたものとは異る増加もまた、用途の要
求に従って選ばれる。

３６及３７と示された二つの統計的処理回路はそれぞれ
分散器回路２６及び２７の出力へ接続される。

回路３６及び３７の各々は、式（ＩＩ）から計算された
抵抗−の系列を、それが接続されている分散器回路２６
．２７により処理出来る。

例えば、各回路３６．３７は、新しい供給ケーブルａ１
．ａ、が溶接装置につけられた時に、装置１が受ける学
習相の間に供給ケーブルｃ１及びＣ：の抵抗２）の標準
偏差Ｉを計算出来る。

分散器回路２６により生ぜられた信号と分数器２７によ
り生ぜられた信号とは、３８及び３９と示された、構造
的には回路３４と類似の、それぞれのしきい回路の入力
へ供給される。

比較器回路３８及び３９のしきいレベルは、処理装置３
６，３７により、それにより計算された標準偏差値に従
って固定される。

回路３８．３９の各々は、供給ケーブルａｔ　。

Ｃ！の一つを監視し、又、ケーブル自身の端部が上部し
きいレベルに到達する時にレベル間の抵抗がケーブル自
身の漸次摩耗の結果として溶接操作の効率をいつ減する
かを検出する。

通常、回路３８及び３９の各々のしきいレベルは、ケー
ブルｃｌ　（回路３８）の端部と供給ケーブルＣ，（回
路３９）の端部との間の抵抗が、処理装置３６及び３７
により新しいケーブルをつけた始めの学習相の間に計算
された平均二乗偏差の３倍よシ大きくなる状況を信号す
るように固定されている。

ケーブルＯ，、Ｃ２の端部間の抵抗が比較器回路３８．
３９へのしきいレベル入力を越える時に、比較器自身は
調節用装置Ｓ上に作用し、浴欲。

流１のｒｍｓ値に該当する永続増加を惹起する。

この増大したｒｍａ値は、計数器３５により制御された
電流の増大したｒｍｓ値のように、エレクト四ニックス
イッチＤの操作周期（溶接角度）の持続時間の増大によ
って得られる。

本出願者は、電極ｌ１ｉｔ、ｚｍの摩滅の場合の如くに
、溶接電流１のｒｍａ値の増加は、供給ケーブルａｔ、
Ｃ，の漸次の摩滅が溶接操作の品質的結果に有する有害
な効果を補償することを発見した。

従って、溶接操作の完全なサイクル（それは通常、個別
の溶接操作の数千乃至数万回の実施を含む）は、−新し
い電極ＩＣｔ、ＫｍとケーブルＯｘ　、　ａ、の存在に
於て一エレクトロニックスイッチＤの操作周期の持続時
間（溶接角度）の初期値の初期選択と、これらの周期の
持続時間の相次ぐ段階により漸次増加で、電極とケーブ
ルとの漸次摩滅を考慮するようにしたものによって行わ
れる。摩耗の程度と進展とは、それらが進行するにつれ
て監視される、即ち、装置が通常の溶接操作を実施する
間に一溶接される片Ｐ上に留められた電極Ｅ！ｌ、Ｅ、
の端部間及び供給ケーブルＣ１及びＣｍの端部間の抵抗
Ｒｍの変化が連続的にまたは殆んど連続的に検出される
。

エレクトロニックスイッチＤの操作周期の持続時間の漸
増により溶接電流１のｒｍｓ値を増加することの可能性
は、スイッチＤが相次ぐ介入の結果として永久的に電導
性になシ、変圧器Ｆを通して溶接電流の連続的供給を惹
起するようになると消滅する。

この上部操作限度に達すると、それは調節用装置Ｓ、に
接続された警告回路４０によ多信号される。回路４０は
指示器灯のような組合された警告部材を有し、それが装
置め操作に追随しているオペレーターに摩耗した素子の
置換の必要を信号する。

成るべくは、装置Ｓは別々のブロック４１ａ。

４１ｂ、及び４１ｃを有し、それらが選択的に、電極の
抵抗の増加によ多制御される溶接電流１のｒｍＢ値の増
加及び二つの供給ケーブルＯｔ　、　ｃ。

の各々の抵抗の増加により行われる増加とを登録し、こ
れらの増加の数と程度とをそれぞれのしきいレベルと比
較する。

かくして、溶接電流のｒｍａ値の増加に対し別々の縮体
的限度を固定して、電極間の抵抗の増加に対し補償し、
又、行われた増加に対して、各供給ケーブルの端部間の
抵抗の増加に対して補償することが可能である。

例えば、もしもケーブルＣ１，Ｃｍのコストが電極Ｅｌ
、ＩＣ，のコストよシも高いと考えられるならば、ケー
ブルＣａｔ　、　ｃ、の摩耗に従っての電流のｒｍａ値
の増加の許される範囲を、電極の摩耗に従う電流の有効
値の修正増加の許容される範囲をよル大きく（例えば４
倍）にするのが好ましい。

別々の増加の範囲を用意することはまた、施設の部品の
摩耗の回路４０を通しての選択的信号を許すことにもな
る。例えば、信号用装置４０上に指示灯４２．４３及び
４４を設け、それぞれ、装置Ｓ内に設けられた三つの違
ったブロック４１ａ、４１ｂ及４１ｃに該当するように
する。

各々の灯が付勢され、外部へ信号して、それぞれの部分
品に確立された電流のｒｍｓ値の永久増加の範囲が尽き
た時に、介在ないし置換する必要を報せ、かくしてオペ
レーターへ摩耗部品の置換の必要を示す。

かくして、電気抵抗溶接装置を制御する為に、或装置を
記述した。それは溶接用電極と電極用供給ケーブルとの
漸次摩耗の監視と補償とを調整された具合に可能ならし
める。

勿論、本発明の原理は同じに留って居り、構成上の詳細
や態様の形は記述され描かれたものに対して、それによ
り本発明の範囲から離れることなしに人混に変えられて
もよい。特に、処理用機能と計算用回路１の素子により
実施される計算とは、ミニ−プロセッサーないしこの目
的にプログラム化されたマイクロプロセッサ−のような
エレクトロニック回路で有利に実施されて本よいへ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御装置を備えた電気抵抗溶接装
置の構造の略図的ブロック図である。 第２図は第１図の装置内で発生される電気信号の可能な
変化を描いている。 第３図は第１図に示された素子の一つの構造を描いてい
るブロック略図である。 −Ｓ４図は第３図の線図の一部の可能な変案を描いてい
る別のブロック略図であシ、 第５図はｇＪ３図のブロック略図の部分の操作を調節す
るパラメーターの一つでの変化を線図的に描いているグ
ラフである。 ｐｌＧ、５ 手続補正書 ＋７ み！　　　　　　　　　　　　　　昭和ｌ／年／月７０
日特許庁士官　宇賀道部　　　　　享 殿

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気抵抗溶接制御装置であつて、 −第一（Ｅ＿１）及び第二（Ｅ＿２）の溶接用電極で被
   溶接部品（Ｐ）を介在せしめて、互に協力して使用され
   るようになつているものと、 −電力供給具（Ｆ）で調節用手段（Ｓ）を有し、その調
   節用手段でｒｍｓ（平均自乗根）を調節しうる電気溶接
   用電流（ｉ）を供給することが出来るものと、 −第一（Ｃ＿１）及び第二（Ｃ＿１）の供給用ケーブル
   で、電力供給具（Ｆ）を第一電極（Ｅ＿１）と第二電極
   （Ｅ＿２）のそれぞれへ接続するものと、を含んでいて
   、 −第一の溶接電極（Ｅ＿１）と第二の溶接電極（Ｅ＿２
   ）のそれぞれへ適用される第一（３）と第二（４）の電
   圧検知器探針と、 −第一の供給ケーブル（Ｃ＿１）と第二の供給ケーブル
   （Ｃ＿２）とに、それらの電力供給具への接続区域内で
   それぞれ適用される第三（５）と第四（６）の電圧検知
   器探針と、 −電力供給具（Ｆ）で供給される溶接電流（ｉ）の大き
   さに感知する電流検知器（７）と、 一第一（３）、第二（４）、第三（５）及び第五（６）
   の電圧検知器探針へと、電流検知器（７）へと、又、電
   力供給具（Ｆ）の調節用手段（Ｓ）へと接続された処理
   用装置（９〜４０）で、探針（３、４、５、６）により
   検出された電圧と電流検知器（７）で検出された電流の
   大きさから、第一（Ｅ＿１）及び第二（Ｅ＿２）の溶接
   用電極の間と、装置に使用されている第一（Ｃ＿１）及
   び第二（Ｃ＿２）の供給ケーブルの端末間との抵抗を示
   す信号（Ｇ、２９、３０）を発生出来る処理用回路（９
   〜４０）で、その処理用回路（９〜４０）は、それぞれ
   のしきい値を持つ抵抗を示す信号（Ｇ、２９、３０）を
   比較出来、かつ、電力供給具（Ｆ）の調節用手段（Ｓ）
   上に作用して供給具（Ｆ）自身により供給される溶接用
   電流（ｉ）のｒｍｓ値の変化を、抵抗を示す信号（Ｇ、
   ２９、３０）の少くとも一つがそれぞれのしきい値に達
   する時に行うことが出来るしきい素子（３４、３８、３
   ９）を含んでいるものとを、 含んでいることを特徴とするところの装置。 ２、処理用回路（９〜４０）は、相次ぐ溶接装作に渉つ
   て、第一（Ｅ＿１）及び第二（Ｅ＿２）の溶接用電極の
   間の抵抗がそれぞれのしきい値に達するのを検知し、操
   作の数が既定値に達する時に電力供給具（Ｆ）により供
   給される溶接電流（ｉ）のｒｍｓ値の永続増加を司令す
   ることの出来る計算器（３５）を含んでいることを特徴
   とするところの、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、電力供給具（Ｆ）の調節用手段（Ｓ）が、供給具（
   Ｆ）自体により供給される溶接電流（ｉ）のｒｍｓ値の
   変化を、電流（ｉ）の供給の間隔（ｔ＿１、ｔ＿２）の
   持続時間の変化によつて惹起させることが出来るように
   なつた電気抵抗溶接用装置に応用するものであつて、調
   節用手段（Ｓ）に接続されている信号用回路（４０）で
   、相次ぐ増大の結果として、溶接電流（ｉ）の供給間隔
   （ｔ＿１、ｔ＿２）の持続期間が少くとも上限に到達す
   るところの状況を検出して外部（４２〜４４）へ信号す
   ることが出来るものを、含んでいることを特徴とすると
   ころの、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、電力供給具（Ｆ）が周期的溶接電流（ｉ）を供給す
   るようになつており、かつ、各個の溶接操作がこの電流
   の周期（Ｔ）の与えられる数により伸ばされるようにな
   つている電気的スポット溶接装置制御用に使用出来るも
   のであつて、処理用装置（９〜４０）が第一（Ｅ＿１）
   及び第二（Ｅ＿２）電極の間及び第一（Ｃ＿１）及び第
   二（Ｃ＿２）の供給ケーブルの間の電気抵抗を示す信号
   （Ｇ、２９、３０）を、次式で計算される抵抗（Ｒｍ） ▲数式、化学式、表等があります▼ で、ここで、 −Ｒｍは計算される抵抗、 −Ｔは溶接電流の周期、 −ｉ（ｔ）は溶接電流の瞬間的大きさ、 −ｖ（ｔ）はそれぞれ適用された二つの電圧検知器探針
   （３、４；５、３：４、６）の間で測られた電圧差、で
   あつて、 −第一（Ｅ＿１）及び第二（Ｂ＿２）溶接電極に対し、
   −第一溶接電極（Ｅ＿１）へ及び第一供給ケーブル（Ｃ
   ＿１）に対し、 −第二溶接電極（Ｅ＿２）及び第二供給ケーブル（Ｃ＿
   ２）とに対し、 計算された抵抗（Ｒｍ）からの溶接電流の各周期（Ｔ）
   ごとに発生することを特徴とするところの、特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ５、処理用回路（９〜４０）が、 −第一（Ｅ＿１）及び第二（Ｅ＿２）の溶接電極間の電
   気抵抗を計算する機器（２５）で、溶接電流（ｉ）の各
   周期（Ｔ）に対するそれぞれの抵抗（Ｒｍ）を計算出来
   るものと、 −各溶接操作間に一組の基準値（Ｇ）で計算される溶接
   電極間の抵抗の続きを比較出来、又、計算された抵抗の
   続きが、基準値（Ｇ）の組から離れる時に、溶接操作を
   溶接電流（ｉ）自体のｒｍｓ値の増大によつて続けるた
   めに作用することが出来るところの比較器装置（３１、
   ３２、３４）とを、 含んでいることを特徴とするところの、特許請求の範囲
   第４項記載の装置。 ６、計算用機器（３１）が、計算された抵抗（Ｒｍ）の
   系列から次記の量を示す信号の直線的組合せを発生する
   こと、 −溶接操作の間に測定された最大抵抗（Ｒｍｘ）、−こ
   の値に達する瞬間（ｔｍｘ）、 −最大値での系列の曲率（γ）、 −系列の最大値（Ｒｍｘ）と最終抵抗（Ｒｍ）との間の
   平均相対的勾配、 及び、比較器装置（３４）が直線的組合せをそれぞれの
   基準組合せ値と比較することとを特徴とするところの、
   特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７、処理回路（９〜４０）の機能を、特許請求の範囲第
   １乃至第６項の何れかの項に記載の制御装置内で実施す
   るためのプログラム化された電子回路。