JPS6150709B2

JPS6150709B2 -

Info

Publication number: JPS6150709B2
Application number: JP18625080A
Authority: JP
Inventors: Keiji Nishizawa
Original assignee: MYACHI DENSHI KK
Current assignee: MYACHI DENSHI KK
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1986-11-05
Also published as: JPS57112981A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は抵抗溶接機に於て、電極間電圧の測
定によつて溶接の良否判定を行なうことができる
抵抗溶接制御装置に関する。

従来の抵抗溶接機に於ける良否判定装置につき
第１図に基づいて述べると、１は溶接制御装置、
４は溶接トランス、２，３は溶接トランスの１次
側リード線、５，６は溶接トランスの２次側リー
ド線、７，８は電極、９は電極に挟持された被溶
接体、１０は溶接トランスの２次側リード線の電
流検出を行なうカレント・トランス、１１は電極
間に接続され電極間電圧を検出するリード線、１
３は電極間電圧と溶接トランスの２次側の電流に
基づいて溶接抵抗を演算する低抗演算回路を表わ
す。この抵抗演算回路１３にて出力される溶接抵
抗値の変化は第２図の様に示される。この第２図
に於てｔ_iは溶接初期の数サイクルの時間、teは
溶接終了時間、Rpはピーク抵抗値、Ｒ_Eは溶接終
了時の抵抗値を表わす。この抵抗値の変化に於
て、Ｏ〜ｔ_i間の抵抗値を無視した状態の抵抗の
最大値Rpと抵抗終了時の抵抗値Ｒ_Eとの抵抗変化
量△Ｒは、抵抗溶接の良否に密接な関連がある事
は良く知られている事実である。そして低抗変化
量△Ｒが一定値以上であれば抵抗溶接は良好と判
断される。しかし、この第１図に示された溶接抵
抗を測定して溶接の良否を判定する装置では回路
が複雑になる欠点が存在した。

その為に、この第１図に示された溶接抵抗を測
定して溶接の良否を判定する装置に代わる簡単な
方法として、電極間電圧を検出して抵抗溶接の良
否を判定する方法は存在する。この方法は抵抗溶
接の場合の電極間電圧は、電極間電圧Ｖ＝電極間
抵抗Ｒ×電極間電流Ｉで表わすことができるの
で、電極間電流Ｉが一定であると仮定すれば電極
間抵抗Ｒを検出した場合と同様に第３図に示され
る電圧波形を示すことになる。この第３図に於て
ｔ_iは溶接初期の数サイクルの時間、teは溶接終
了時間、Vpはピーク電極間電圧、Veは溶接終了
時の電極間電圧を表わす。この電極間電圧値の変
化に於て、Ｏ〜ｔ_i間の電極電圧を無視した状態
の電極間電圧のピーク電極間電圧Vpと溶接終了
時の電極間電圧Veとの変化量△Ｖは、抵抗溶接
の良否に密接な関連があることになる。そして電
極間電圧の変化量△Ｖが一定値以上であれば抵抗
溶接は良好と判断することができる。しかし、多
数台の抵抗溶接機が同時にあるいは任意の組合せ
で溶接作業を行なつている工場等の場合には、供
給電源の変動を直接に受け、溶接電流が変動して
低下する。この状態を第４図及び第５図に基づい
て述べると、第４図は測定中の抵抗溶接機の溶接
電流を表わし、第５図は隣接した抵抗溶接機の溶
接電流を表わす。この第４図に表わされた抵抗溶
接機の溶接電流の測定中の途中で、隣接した溶接
機が作動すると、第４図に表わされた抵抗溶接機
の溶接電流が途中から大きく変動して低下する。
その為に第４図に表わされた測定中の抵抗溶接機
の電極間電圧の電圧波形は第６図に示された電圧
波形の様に隣接した抵抗溶接機が作動した時点か
ら歪を生じることとなる。この為に、この第６図
に示された電極間電圧の電圧波形の場合は、抵抗
溶接が不良にもかかわらず、ピーク電極間電圧
V′pと溶接終了時の電極間電圧V′eの変化量△
V′は溶接が良好な場合と同じ値を示すことがあ
る。従つて抵抗溶接は不良にも係わらず溶接の良
否判定装置は溶接良好の判定を行なつてしまう欠
点が存在した。

そこで本発明は前述の欠点が解消した抵抗溶接
機の制御装置を提供することを目的とする。

この発明の実施例につき第７図に基づいて説明
する。まず最初に実施例の構成につき述べると、
２０は溶接制御装置、２４は溶接トランス、２
１，２２は溶接トランスの１次側リード線、２
５，２６は溶接トランスの２次側リード線、２７
は溶接トランスの２次側リード線の電流検出を行
なうカレント・トランス、このカレント・トラン
ス２７は溶接トランスの１次側のリード線の電流
検出を行なう様に配設することも可能である。２
８，２９は電極、３０は被溶接体、３１はカレン
ト・トランスで検出した溶接電流の変動を除去す
る為の定電流回路、この定電流回路３１はカレン
ト・トランス２７よりのフイードバツクで応答速
度が半サイクル以内で、定電流化するものであ
る。２３は溶接トランスの１次側リード線に挿入
され、定電流回路にて駆動されて溶接電流を一定
に制御する為のサイリスタ、３２は電極間の電圧
を検出する為のリード線、３３は入力調整回路、
３４は電極間の電圧を検出する為のリード線に発
生する溶接電流による誘導起電圧除去回路であ
り、この回路は積分回路で構成され、溶接電流の
各半波の時間にわたつて電極間電圧を積分するこ
とにより、溶接電流の磁束によつて電圧検出用の
リード線に誘起した電圧を除去して真の電極間電
圧をとり出すものである。３５は絶対値化回路、
３６は比較ホールド回路であり、この比較ホール
ド回路３６は、例えば、第１０図に図示するよう
に、サンプルホールド回路５０，５２と比較回路
５４とスイツチ５６，５８とから構成されてお
り、定電流回路３１より２つのサンプルホールド
回路５０，５２に、半サイクル通電直後に交互に
印加されるサンプル信号で絶対値化回路３５から
の電圧信号をサンプリングし、１サイクル毎にそ
れらの大小を比較してより大きい方をピーク値ホ
ールド回路３７に印加する。３７は電圧信号のピ
ーク値ホールド回路、３８は電圧信号のピーク値
と検出された電圧信号とを比較して電圧信号の変
化量△Ｖを検出する差動演算回路、４０は予め抵
抗溶接の良否を判定する為の電圧変化量△Ｖを設
定する為の可変抵抗器、３９は設定電圧と電圧変
化量△Ｖを比較する比較回路で、この比較回路で
電圧信号の変化量△Ｖが予め設定された値に達す
ると、この比較回路の出力信号で溶接電流を停止
させる。

次にこの実施例に係る抵抗溶接制御装置の作用
につき述べると、供給電源の変動によつて溶接電
流が変動して低下すると、カレント・トランス２
７が溶接電流の変化を検出し、この検出に基づい
て定電流回路３１を作動させ、そして溶接トラン
ス２４の１次側リード線２２に配設されているサ
イリスタ２３を駆動して溶接電流を一定に保持す
るものである。この定電流回路３１に於ては溶接
電流の低下を検出してからサイリスタ２３を駆動
して定電流化する迄に半サイクルの遅れを生じ
る。その為に第８図に示される様に溶接開始後ta
にて定電流回路３１が作動すると、その半サイク
ル分だけ電極電圧が低下し、ピーク電極間電圧
Vpを溶接開始後taにて発生する電極間電圧の降
下にて、電圧変化量が予め設定された変化量△Ｖ
に達してしまう為に、良好な抵抗溶接を行なう為
には溶接電流をさらに流さなければならないの
に、良好な抵抗溶接が行なわれたとして溶接電流
を停止してしまう。その為に電極間電圧の測定回
路に於ては、定電流回路３１の動作した半サイク
ル部分の影響を除去する為に構成されている。す
なわち電極間電圧（第９図Ａ）は入力調整回路３
３によつて適宜な入力電圧に調整され、誘導起電
圧除去回路３４にてリード線３２に発生する溶接
電流（第９図ｉ）による誘導起電圧を除去し、電
極間電圧のみの電圧信号として（第９図Ｂ）、絶
対値化回路３５にて全波整流して電圧信号を絶対
値化し（第９図Ｃ）、この絶対値化された電圧信
号を比較ホールド回路３６に印加する。

比較ホールド回路３６では前述のように、その
２つのサンプルホールド回路５０，５２に定電流
回路３１から各々サンプル信号S₁，S₃が印加さ
れ、またサンプル信号S₂の直前の１サイクル毎に
リセツト信号S₁がサンプルホールド回路５０，５
２に印加される。このため、絶対値化電圧信号Ｃ
は、比較ホールド回路３６のサンプルホールド回
路５０と５２とに入り、サンプル信号S₂とS₃とに
応じてそれぞれサンプリングされ、ホールドされ
る。比較回路５４にホールドされた電圧信号Ｘ，
Ｙが取り込まれ、電圧信号ＸがＹより大きい時に
はスイツチ５６をONにし、電圧信号ＸがＹより
小さい時にはスイツチ５８をONにする。第９図
において説明すると、リセツト信号Ｓ_1aによりサ
ンプルホールド回路５０，５２の電圧信号Ｘ，Ｙ
がＯとなる。サンプル信号Ｓ_2aがサンプルホール
ド回路５０に印加されると、電圧信号Ｃを取り込
みホールドする。このとき（t₁）、電圧信号Ｘは
C₁で電圧信号ＹはＯであるので、比較ホールド
回路３６からの電圧信号ＤはC₁となる。次にサ
ンプル信号Ｓ_3aがサンプルホールド回路５２に印
加されると、電圧信号Ｃを取り込みホールドす
る。このとき（t₂）、電圧信号ＸはC₁で電圧信号
ＹはC₂（C₁＞C₂）であるので、比較ホールド回路
３６からの電圧信号ＤはかわらずC₁となる。

このように、比較ホールド回路３６では、絶対
値化回路３５からの電圧信号Ｃを半サイクル毎に
サンプリングし、１サイクル毎に大小を比較して
大きい方を電圧信号Ｄとしてピーク値ホールド回
路３７に印加するものである（第９図Ｄ）。

ピーク値ホールド回路３７では印加されてきた
電圧信号のうちでピーク値をホールドする（第９
図Ｅ）。また差動演算回路３８ではピーク値ホー
ルド回路３７よりのピーク電極間電圧Vpと、サ
ンプルホールド回路３６よりの現在の電圧信号Ｖ
との差を演算し変化量△Ｖを出力し（第９図
Ｆ）、この差動演算回路３８よりの出力信号△Ｖ
と、可変抵抗４０で予め設定された溶接良否の判
定の為の設定電圧△Ｖとを、一致回路３９にて対
比し、両電圧が一致した時点で溶接制御回路２０
を一致回路３９の出力信号で動作させて溶接を終
了させる。なお、第７図のＡないしＦは測定点で
あり、各測定点の波形は第９図に表わす。

この発明は以上に述べた実施例に基づいて特許
請求の範囲の様に構成したので、抵抗溶接機に於
て、電極間電圧の測定によつて明確に溶接の良否
を判定することが可能になつた。

また、この抵抗溶接制御装置を使用すると、良
好な溶接が行なわれた時点で、溶接電流を停止す
るので、溶接時に無駄な電力を、消費することが
なくなつた。

さらに、抵抗溶接時に不必要な溶接電流を流さ
ないので、抵抗溶接時に発生する金属微細片が発
生しなくなつた。この溶接時に発生する金属微細
片は溶接が終了した後もさらに溶接電流を流し続
けることによつて生じる。この金属微細片が発生
しない結果、近時多くなつてきた溶接ロボツトの
機械的回転及び摺動部分に有害な影響を与えるこ
とがなく、また他の機械設備及び工場の環境に有
害な影響を与えることがなくなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の抵抗溶接機に於ける電極間抵抗
測定回路、第２図は電極間抵抗の波形図、第３図
は電極間電圧の波形図、第４図は溶接電流の波形
図、第５図は隣接する抵抗溶接機の溶接電流の波
形図、第６図は隣接する抵抗溶接機の影響を受け
た電極間電圧の波形図、第７図は本実施例に係る
抵抗溶接制御装置のブロツク図、第８図は定電流
回路の影響を受けた電極間電圧の波形図、第９図
は第７図の各部の波形図、第１０図は比較ホール
ド回路の回路図を表わす。２０……抵抗溶接制御回路、２３……サイリス
タ、２４……溶接トランス、２７……カレント・
トランス、２８，２９……電極、３０……被溶接
体、３１……定電流回路、３３……入力調整回
路、３４……誘導起電圧除去回路、３５……絶対
値化回路、３６……比較ホールド回路、３７……
ピーク値ホールド回路、３８……差動演算回路、
３９……一致回路、４０……可変抵抗器。

Claims

【特許請求の範囲】１抵抗溶接機に於て、溶接電流を一定にする定
電流回路と、電極間電圧を測定して溶接の良否を
判定し、溶接電流を停止させる電極間電圧測定回
路と、を有することを特徴とする抵抗溶接制御装
置。２電極間電圧測定回路に於て、定電流回路の作
動直後の半サイクル間の溶接電流変動の影響を除
去する手段３６を配設した特許請求の範囲第１項
記載の抵抗溶接制御装置。３電極間電圧測定回路に於て、電極に接続され
たリード線に発生する溶接電流による誘導起電圧
を除去する手段３４を配設した特許請求の範囲第
２項記載の抵抗溶接制御装置。