WO2016038756A1 - 溶接電流測定装置、抵抗溶接監視装置及び抵抗溶接制御装置 - Google Patents

溶接電流測定装置、抵抗溶接監視装置及び抵抗溶接制御装置 Download PDF

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WO2016038756A1
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WO
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current
welding
primary
value
unit
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PCT/JP2015/001061
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English (en)
French (fr)
Inventor
三夫 並木
貴洋 矢野
Original Assignee
株式会社アマダミヤチ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices

Definitions

  • the present invention relates to a welding current measuring device, a resistance welding monitoring device, and a resistance welding control device used for measuring, monitoring, and controlling welding current in resistance welding processing and fusing processing.
  • a toroidal coil (also referred to as a “Rogowski coil”) is often used as a current sensor.
  • the toroidal coil is attached to a part (secondary conductor) of the secondary circuit of the welding transformer, and can normally accurately detect a welding current of 10 kA or more without magnetic saturation.
  • the signal output from the toroidal coil represents the differential waveform of the welding current and is not suitable for the calculation of the current measurement value as it is. Therefore, an integration circuit composed of an operational amplifier (op-amp) integrates the output signal of the toroidal coil with time to generate an integrated value signal or a current restoration waveform signal representing the waveform of the welding current, and this current restoration waveform signal is subjected to signal processing or A measured value (effective value, peak value, etc.) of the welding current is obtained through an arithmetic circuit.
  • an operational amplifier op-amp
  • the current differential waveform signal output from the toroidal coil is passed through an integration circuit to restore the welding current waveform.
  • the reference value or zero point level of the integration value signal (current restoration waveform signal) is offset in the positive or negative direction, and as time passes The offset amount increases.
  • an error also occurs in signal processing such as A / D conversion and effective value calculation in the subsequent stage performed on the current restoration waveform signal, the accuracy of the welding current measurement value is lowered, and the welding current is monitored and controlled.
  • the reliability is lowered, and this is a problem of the prior art.
  • the present invention solves the problems of the prior art as described above, and includes a welding current measuring device, a resistance welding monitoring device, and a current measuring function, a monitoring function, and a control function that improve accuracy and reliability of the welding current.
  • a resistance welding control device is provided.
  • a welding current measuring device is a welding current measuring device that measures a current value of a welding current supplied from a welding power source to a material to be welded via a welding transformer, and is provided in a primary circuit of the welding transformer.
  • a primary current measurement unit for obtaining a current measurement value of a primary current flowing through the primary circuit based on a current detection signal obtained from the primary current sensor, and a welding transformer
  • a secondary current measurement unit that has a secondary current sensor provided in the secondary circuit and obtains a current measurement value of the secondary current flowing through the secondary circuit based on a current detection signal obtained from the secondary current sensor
  • the turn ratio for calculating the turn ratio of the welding transformer from the measured current values of the primary current and the secondary current obtained from the primary current measurement unit and the secondary current measurement unit, respectively.
  • the current measurement value of the primary current obtained by the primary current measurement unit is used as the turn ratio calculated by the turn ratio calculation unit.
  • a current conversion unit that converts the measured current value of the secondary current into the measured current value of the secondary current and outputs the converted measured current value of the secondary current as the measured current value of the welding current.
  • test energization is performed separately from the main energization of resistance welding, and the primary current flowing in the primary side circuit of the welding transformer is measured by the primary current sensor and the primary current measuring unit.
  • the secondary current flowing in the secondary circuit is measured by the secondary current sensor and the secondary current measuring unit, and the winding ratio of the welding transformer is calculated from the primary current and the measured current value of the secondary current.
  • the primary current measurement value obtained from the primary current measurement unit is used without using the secondary current measurement unit, and the turn ratio obtained by the test energization is used.
  • the measured current value of the secondary current is defined as the measured current value of the welding current.
  • the current value of the primary current is orders of magnitude smaller than the current value of the secondary current
  • a signal representing the current waveform of the primary current is output to the primary current sensor (that is, an integration circuit for waveform restoration).
  • the primary current sensor that is, an integration circuit for waveform restoration.
  • the zero point level of the current waveform signal is kept constant without fluctuation, so that a current measurement value with higher accuracy than the primary current measurement unit can be obtained. can get.
  • the current value of the primary current is converted to the current value of the secondary current (the measured current value of the welding current) using the turns ratio of the welding transformer obtained by the test energization, so that incorrect setting input by field workers
  • the accuracy, stability and reliability of welding current measurement can be handled automatically by test energization even if the welding transformer is replaced, changed or tapped. Can be improved.
  • the resistance welding monitoring device of the present invention includes the welding current measuring device, a monitoring value setting unit that sets a desired monitoring value for the current value of the welding current, and the current obtained by the current conversion unit in the main energization. And a determination unit that compares the measured current value of the welding current with the monitoring value and outputs information of the monitoring result.
  • the resistance welding monitoring device having the above configuration, since the welding current is monitored based on the current measurement value obtained from the welding current measuring device, it is possible to improve the accuracy, stability and quality control reliability of the monitoring function. it can.
  • the resistance welding control device of the present invention includes a welding current measuring device, a current control element provided in a primary side circuit or a secondary side circuit of the welding transformer, and a desired reference value for the current value of the welding current.
  • a reference value setting unit for setting the current control element in the main energization so that a current measurement value of the welding current obtained from the current conversion unit for each predetermined cycle matches or approximates the reference value.
  • a control unit for controlling.
  • the accuracy, stability, and reliability of the welding current measurement value can be improved by the configuration and operation as described above.
  • FIG. 4B is a partially enlarged waveform diagram showing a part of FIG. 4A in an enlarged manner. It is a block diagram which shows the structure of the resistance welding control apparatus in one Example of this invention applied to AC inverter type resistance welding machine.
  • FIG. 6 is a waveform diagram showing waveforms of outputs of first and second current sensors and a waveform restoration circuit in the resistance welding control apparatus of FIG. 5.
  • FIG. 6B is a partially enlarged waveform diagram illustrating a part of FIG. 6A in an enlarged manner.
  • an AC power supply voltage E 0 having a commercial frequency is input to input terminals P and Q of a single-phase AC resistance welding machine 10 from a main power supply device (not shown) in a factory via a power supply line, for example.
  • this AC power supply voltage E 0 is applied to the primary coil of the welding transformer 16 via a contactor composed of a pair of thyristors 12 and 14, and is obtained across the secondary coil by electromagnetic induction.
  • a secondary voltage is applied to the workpiece W (22, 24) via a pair of welding electrodes 18 and 20 attached to a welding head (not shown) with a pressurizing mechanism.
  • the welding current Iw flows through the secondary circuit of the welding transformer 16, and the welded joint portion of the material to be welded W (22, 24) is melted by Joule heat and is metallurgically joined.
  • the welding current control unit 26 starts the ignition pulse generating circuit 30 so that the current value (effective value) of the welding current Iw matches or approximates the set value given by the welding current setting unit 28 for each half cycle of the commercial frequency. To control the firing angle of the thyristors 12 and 14.
  • a resistance welding monitoring device 32 is used for quality control of resistance welding.
  • the resistance welding monitoring device 32 measures the current value of the welding current Iw that has flowed through the secondary circuit of the welding transformer 16 during welding energization, displays the welding current measurement value, and sets the welding current measurement value in advance. It is configured to monitor whether it is within the range of the monitoring value and display and output the monitoring result.
  • the resistance welding monitoring device 32 includes a primary current sensor 34 provided in the primary circuit of the welding transformer 16 and a secondary current sensor 36 provided in the secondary circuit. .
  • the primary current sensor 34 includes a current sensor of a type that outputs a signal (current waveform signal) SI 1 representing a current waveform of the primary current I 1 flowing through the primary side circuit of the welding transformer 16, for example, a hall CT.
  • a signal current waveform signal
  • the primary current sensor 34 has a ring-shaped magnetic core that surrounds a part of the primary circuit (primary conductor), and a Hall element that is attached to the gap of the magnetic core. The Hall element, is converted to the voltage signal SI 1 detects a magnetic field generated by the primary current I 1.
  • the secondary current sensor 36 is a type that outputs a signal (current differential waveform signal) DI 2 representing a waveform obtained by differentiating the current waveform of the secondary current I 2 (welding current I W ) flowing through the secondary circuit of the welding transformer 16.
  • Current sensors such as toroidal coils.
  • the secondary current sensor 36 is wound so as to surround a part of the secondary side circuit (secondary conductor). Magnetic field generated by the secondary current I 2 when interlinked with the coil of the toroidal coil, a voltage proportional to the time rate of change of the secondary current I 2 by electromagnetic induction (differentiation) is generated in the coil. It is to extract the voltage as an output signal DI 2.
  • the resistance welding monitoring device 32 includes a primary current measurement circuit 38, a waveform restoration circuit 40, a secondary current measurement circuit 42, a main arithmetic processing unit 44, and an input unit 46. And a display unit 48.
  • the primary current measurement circuit 38 converts the analog current waveform signal SI 1 output from the primary current sensor 34 into a digital signal by an A / D converter, and converts the primary current into a digital signal.
  • the current measurement value of I 1 (effective value for each half cycle, arithmetic mean effective value over a part or all of the energization time, peak value, etc.) MI 1 is determined by digital calculation processing. Note that the primary current measurement circuit 38 uses the output signal (current differential waveform signal) of the secondary current sensor 36 for the calculation start timing.
  • the waveform restoration circuit 40 is composed of an integration circuit including an operational amplifier (op amp), and time-integrates the analog current differential waveform signal DI 2 output from the secondary current sensor 36, A current restoration waveform signal SI 2 representing the current waveform of the secondary current I 2 (welding current I W ) is output.
  • an operational amplifier op amp
  • the secondary current measurement circuit 42 converts the analog current restoration waveform signal SI 2 output from the waveform restoration circuit 40 into a digital signal by an A / D converter, and measures a current measurement value of each secondary current I 2 (each half The effective value for each cycle, the arithmetic mean effective value over a part or all of the energization time, the peak value, the energization time, etc.) MI 2 are determined by digital arithmetic processing.
  • the main processing unit 44 receives the primary current measurement value, the secondary current measurement value, and various set values (or control signals, commands, etc.) from the primary current measurement circuit 38, the secondary current measurement circuit 42, and the input unit 46, respectively.
  • An input signal or input data is input, a required calculation process is performed, and a calculation result is displayed on the screen of the display unit 48 and output.
  • the resistance welding monitoring device 32 flows through the secondary circuit by energization (main energization) for resistance welding as described above.
  • the current value of the welding current I W is measured and monitored, and the measurement result and the monitoring result are output on the screen of the display unit 48.
  • test energization to be described later for obtaining the turns ratio of the welding transformer 16 is performed at any time or periodically.
  • the resistance welding monitoring device 32 operates also in test energization, and performs necessary signal processing and calculation processing for obtaining the winding ratio n of the welding transformer 16.
  • FIG. 1B shows a functional configuration of the main arithmetic processing unit 44 in the resistance welding monitoring device 32 of this embodiment.
  • the main calculation processing unit 44 includes a microcomputer, and has a winding ratio calculation unit 50, a winding ratio storage unit 52, a current conversion unit 54, a monitoring value setting unit 56, and a determination unit 58 as functional configurations.
  • the turn ratio calculation unit 50 functions when test energization is performed, and the primary current measurement value MI 1 and the secondary current measurement value MI 2 obtained by the primary current measurement circuit 38 and the secondary current measurement circuit 42, respectively. , And the ratio MI 2 / MI 1 between the two current measurement values is calculated as the turn ratio n of the welding transformer 16.
  • the value (data) of the turn ratio n obtained by the turn ratio calculation unit 50 is stored (saved) in the turn ratio storage unit 52.
  • the primary current measurement value MI 1 and the secondary current measurement value MI 2 used for the calculation of the turns ratio n are effective values of the primary current I 1 and the secondary current I 2 obtained every half cycle of the AC frequency. Is the value (arithmetic mean effective value) obtained by averaging over a part or all of the energization time. Further, the turn ratio n is not limited to an integer value but is calculated up to a detailed value after the decimal point.
  • the current conversion unit 54 functions when main energization for resistance welding is performed, and takes in the primary current measurement value (arithmetic mean effective value, peak value) MI 1 obtained by the primary current measurement circuit 38. At the same time, the value (data) of the turn ratio n is read from the turn ratio storage unit 52, and the secondary current measurement value (arithmetic mean effective value, peak value) MI 2 by multiplying the primary current measurement value MI 1 by the turn ratio n. Ask for. This secondary current measurement value MI 2 is given to determination unit 58 and display unit 48 as current measurement value MI W of welding current I W.
  • a monitoring value for example, an upper limit value and / or a lower limit value, input from the input unit 46 with respect to the current value of the welding current I W is set.
  • the determination unit 58 functions when main energization of resistance welding is performed, and the secondary current measurement value MI 2 converted from the primary current measurement value MI 1 by the current conversion unit 54, that is, the welding current measurement value MI W is monitored. It is checked whether or not the value is within the range of values, and a determination (monitoring) result is given to the display unit 48.
  • Display unit 48 in this energization of resistance welding and displays the welding current measured value MI W and determination results, the test current to display the value of a transformer turns ratio n obtained by the turns ratio calculation unit 50.
  • the test energization in this embodiment is performed separately from the energization at the time of resistance welding in order to obtain the turns ratio of the welding transformer 16 incorporated in the resistance welding machine 10 by signal processing and calculation processing in the resistance welding monitoring device 32. Performed from time to time or periodically. For example, in the resistance welding machine 10, when the welding transformer 16 is attached or replaced, when the tap of the secondary coil is switched, or when the use of the resistance welding monitoring device 32 is started, the test is performed. Energization may be performed.
  • the ignition current control of the thyristors 12 and 14 is performed by the welding current control unit 26, and the primary current in the primary side circuit and the secondary side circuit of the resistance welding machine 10.
  • I 1 and secondary current I 2 flow respectively.
  • the energization time of the test energization is longer than the minimum time necessary to obtain reliable current measurement values for the primary current I 1 and the secondary current I 2 , and the signal processing (time In integration, the time is set to be shorter (for example, 0.5 to 1.5 seconds) than the time when the offset of the operational amplifier starts to be affected.
  • the firing angle or firing phase of the thyristors 12 and 14 is maintained at a constant value throughout the energization time.
  • an ignition phase at which the current value of the secondary current I 2 is maximized in the resistance welder 10 is set.
  • FIG. 2 shows an example of the output waveforms of the primary and secondary current sensors 34 and 36 and the output waveform of the waveform restoration circuit 40 obtained in the test energization.
  • the waveforms of the output signals SI 1 and DI 2 of the primary and secondary current sensors 34 and 36 are the same as those during the main energization.
  • Output signal SI 1 of the primary current sensor (Hall CT) 34 represents the primary current I 1 of the current waveform
  • the secondary current sensor (toroidal coil) output signal DI 2 of 36 secondary current I 2 of the current differential waveform
  • the output signal SI 2 of the waveform restoration circuit 40 represents a waveform obtained by time-integrating the output DI 2 of the secondary current sensor 36, that is, a current waveform of the secondary current I 2 .
  • the energization angle of the primary current I 1 and the energization angle of the secondary current I 2 coincide with each other.
  • the rises of the primary current I 1 and the secondary current I 2 are relatively gradual like a sine wave (therefore, the start timing
  • the rise of the output signal DI 2 of the secondary current sensor 36 is as steep as a pulse (for this reason, it is easy to determine the start timing).
  • the waveform restoration circuit 40 has an operational amplifier for time integration signal processing, when the energization time exceeds a certain critical point (usually around 2 seconds), the output signal SI 2 of the waveform restoration circuit 40 is zero.
  • the point level ZL 0 is offset in the positive direction or the negative direction as indicated by the dotted line ZL + or ZL ⁇ in the figure, and the offset amount increases with the passage of time.
  • the primary current measurement circuit 38 as well as the current measurement circuit 42 is used for the start timing of the effective value calculation process.
  • the primary current measurement circuit 38 uses the timing at which the output signal DI 2 of the secondary current sensor 36 rises as the timing for starting the effective value calculation process only in the first half cycle immediately after the start of test energization. In each subsequent half cycle, the effective value calculation process is repeatedly performed at a fixed cycle timing by a clock or a timer according to the commercial frequency.
  • the primary current measurement circuit 38 calculates the effective value of the primary current I 1 for each half cycle based on the output signal SI 1 of the primary current sensor 34 and the energization time of the test energization.
  • the arithmetic mean effective value MI 1 of the primary current I 1 over a part or all of the period is calculated.
  • the secondary current measurement circuit 42 calculates the effective value of the secondary current I 2 every half cycle based on the output signal (current restoration waveform signal) SI 2 of the waveform restoration circuit 40 and performs test energization.
  • the arithmetic mean effective value MI 2 of the secondary current I over a part or all of the energization time is calculated.
  • a value obtained by arithmetically averaging 100 effective values for each half cycle, that is, an arithmetic mean effective value MI 1 , MI 2 is calculated.
  • the value of the winding ratio n of the welding transformer 16 obtained by the test energization is displayed on the screen of the display unit 48 and is stored in the winding ratio storage unit 52.
  • the turn ratio n is updated in the turn ratio storage unit 52 (old and new changes). It's okay.
  • the value of the turns ratio n displayed on the display unit 48 is used for conversion of a set value or a control value between the primary side and the secondary side in the welding current control unit 26 through the user.
  • an arbitrary energization time is set according to the material of the material W to be welded, the form of the welded joint, and the like. Therefore, the energization time may be several seconds or more.
  • the primary current sensor (Hall CT) 34 outputs a signal SI 1 representing the current waveform of the primary current I 1 flowing through the primary side circuit of the welding transformer 16.
  • the primary current measurement circuit 38 calculates an effective value of the primary current I 1 for each half cycle based on the output signal SI 1 of the primary current sensor 34 and a part of the energization time of the main energization.
  • the arithmetic mean effective value MI 1 of the primary current I 1 over the period or the entire period is calculated. Further, as another aspect of the current measurement value MI 1 , the peak value of the primary current I 1 , energization time, and the like may be obtained.
  • the primary current measurement circuit 38 starts the effective value calculation process in response to the rising of the output signal DI 2 of the secondary current sensor (toroidal coil) 36 immediately after the start of the main energization.
  • the waveform restoration circuit 40 and the secondary current measurement circuit 42 do not function during the main energization and are held in a resting state.
  • the current conversion unit 54 takes in the primary current measurement value MI 1 from the primary current measurement circuit 38 and reads the value of the turn ratio n from the turn ratio storage unit 52.
  • the primary current measurement value MI 1 is converted into the secondary current measurement value [MI 2 ] by multiplying the value MI 1 by the turn ratio n.
  • the determination unit 58 compares the secondary current measurement value [MI 2 ], that is, the welding current measurement value MI W from the current conversion unit 54 with the monitoring value, and outputs a determination (monitoring) result.
  • the display unit 48 displays and outputs the secondary current measurement value [MI 2 ] and the determination (monitoring) result.
  • the secondary side waveform restoration circuit 40 and the secondary current measurement circuit 42 are kept in a dormant state, and the primary current measurement unit (34 including no integration circuit (operational amplifier)) is provided.
  • the primary current measurement unit (34 including no integration circuit (operational amplifier)
  • MI 2 transformer turns ratio
  • MI 1 the primary current measured value obtained from 38
  • MI 2 the secondary current measured value obtained by the conversion [MI 2] Since the current measurement value MI W is output, the primary current measurement value MI 1 is stable and the welding current measurement value MI W is stable even if the energization time of the main energization is arbitrarily long.
  • the turn ratio n used for conversion from the primary current measurement value MI 1 to the secondary current measurement value [MI 2 ] in the current conversion unit 54 is the test energization as described above for the welding transformer 16 currently used. There is absolutely no possibility of human error such as misunderstanding or erroneous input by field workers, and it is automatically updated even if the welding transformer is replaced, changed, or tapped. ing. For this reason, the accuracy and reliability of the welding current measurement value MI W and the monitoring result information provided to the user by the resistance welding monitoring device 32 are greatly improved.
  • the primary current measurement circuit 38 and the secondary current measurement circuit 42 not only calculate an effective value for each half cycle for the primary current I 1 and the secondary current I 2 but also additivity. The average effective value is also calculated.
  • the primary current measurement circuit 38 and the secondary current measurement circuit 42 calculate only the current effective value for each half cycle, and the main arithmetic processing unit 44 calculates the arithmetic mean effective value. It is also possible. [Example of resistance welding monitoring device in DC inverter type resistance welding machine]
  • FIG. 3 and FIG. 4 describe an embodiment (second embodiment) in which the present invention is applied to a resistance welding monitoring device that can be used in a DC inverter type resistance welding machine.
  • parts having the same or similar configurations or functions as those in the first embodiment (FIGS. 1A and 1B) described above are given the same or similar reference numerals.
  • a DC voltage is applied to an output terminal of a rectifier circuit 62 for inputting a commercial frequency three-phase AC power supply voltage from a three-phase commercial AC power supply terminal (R, S, T). Is obtained.
  • the DC voltage is smoothed by a smoothing circuit 68 including a coil 64 and a capacitor 66 and then input to the inverter circuit 70.
  • the inverter circuit 70 has, for example, four IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) TR 1 , TR 2 , TR 3 , and TR 4 as switching elements, and the input direct current is pulsed (rectangular) by a high-frequency switching operation.
  • IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistors
  • Wave high frequency alternating current (for example, 1 to 10 kHz).
  • the switching operation of the inverter circuit 70 and the pulse width of the high-frequency AC output are controlled by control signals f a and f b from the welding current control unit 26A. More specifically, the welding current control unit 26A via the inverter drive circuit 72, the first set of switching elements (TR 1, TR 3) supplies a control signal f a of the first phase, the second set The switching elements (TR 2 , TR 4 ) are supplied with a control signal f b of the second phase (phase opposite to the first phase).
  • the high-frequency AC voltage generated by the inverter circuit 70 is applied to the primary coil of the welding transformer 16, and the high-frequency AC voltage stepped down 1 / n times (n is the turn ratio) is applied to the secondary coil of the welding transformer 16. can get.
  • This high-frequency alternating current is converted into direct current by a rectifier circuit composed of a pair of diodes D 1 and D 2, and a secondary current I 2 (welding current I W ) of the direct current is passed through the welding electrodes 18 and 20 to be welded material W ( 22, 24).
  • a primary current I 1 having a current value 1 / n times in phase with the secondary current I 2 flows. .
  • the resistance welding monitoring device 32 used in the DC inverter type resistance welding machine 60 includes a primary current sensor 34, a secondary current sensor 36, a waveform restoration circuit 40, a primary current measurement circuit 38A, a secondary current measurement circuit 42A, An arithmetic processing unit 44A, an input unit 46, and a display unit 48 are provided.
  • the primary current sensor (Hall CT) 34 is attached to the primary conductor between the output terminals OUT 0 and OUT 1 of the inverter circuit 70 and the primary coil of the welding transformer 16 in the primary side circuit, and is output from the inverter circuit 70.
  • the secondary current sensor 36 (toroidal coil) is attached to the secondary conductor between the rectifier circuit (D 1 , D 2 ) and the welding electrode (18, 20) in the secondary side circuit. 2
  • a signal (current differential waveform signal) DI 2 representing a waveform obtained by differentiating the current waveform of (welding current I W ) is output.
  • the primary current measurement circuit 38A and the secondary current measurement circuit 42A are for the single-phase AC resistance welder (FIG. 1A) except that they operate based on a clock synchronized with the switching frequency of the inverter circuit 70.
  • Each of the primary current measurement circuit 38 and the secondary current measurement circuit 42 has the same configuration and function.
  • test energization is performed separately from the energization at the time of resistance welding. Is performed from time to time or periodically. Except for the difference in frequency and waveform of the primary current I 1 and the secondary current I 2 that respectively flow through the primary side circuit and the secondary side circuit, the operation of each part in the resistance welding monitoring device 32 in the test energization is the above single phase. This is the same as in the case of an AC resistance welder (FIG. 1A).
  • FIGS. 4A and 4B show examples of the output waveforms of the primary and secondary current sensors 34 and 36 and the output waveform of the waveform restoration circuit 40 obtained in the test energization.
  • the waveforms of the output signals SI 1 and DI 2 of the primary and secondary current sensors 34 and 36 are the same as those during the main energization.
  • Output signal SI 1 of the primary current sensor (Hall CT) 34 represents the primary current I 1 of the current waveform
  • the secondary current sensor (toroidal coil) output signal DI 2 of 36 secondary current I 2 of the current differential waveform
  • the output signal SI 2 of the waveform restoration circuit 40 represents a waveform obtained by time-integrating the output DI 2 of the secondary current sensor 36, that is, a current waveform of the secondary current I 2 .
  • the period T H of each signal SI 1 , DI 2 , SI 2 corresponds to one cycle of the inverter frequency.
  • the waveform restoration circuit 40 has an operational amplifier for time integration signal processing, when the energization time exceeds a certain critical point (usually around 2 seconds), the output signal SI 2 of the waveform restoration circuit 40 is zero.
  • the point level ZL 0 is offset in the positive or negative direction as indicated by the dotted line ZL + or ZL ⁇ in FIG. 4A, and the offset amount increases with the passage of time.
  • the primary current measuring circuit 38A uses the timing of rises output signal DI 2 of the secondary current sensor 36 at the start or shortly after energization timing of the start of the effective value calculation processing. Further, the energization time of the test energization is longer than the minimum time necessary for obtaining reliable current measurement values for the primary current I 1 and the secondary current I 2 , and the signal processing (time In integration, the time is set to be shorter (for example, 0.5 to 1.5 seconds) than the time when the offset of the operational amplifier starts to be affected. In the main energization for resistance welding, the secondary side waveform restoration circuit 40 and the secondary current measurement circuit 42A are suspended, and the primary current measurement unit (34, 38A) not including the integration circuit (operational amplifier). A primary current measurement value MI 1 obtained from the above is converted into a secondary current measurement value [MI 2 ] using the transformer turns ratio n, and is defined as a welding current measurement value MI W.
  • the resistance welding monitoring device 32 can perform welding with high reliability. Current measurements MI W and monitoring information can be provided. [Example of resistance welding control apparatus in AC inverter type resistance welding machine]
  • FIG. 5 and FIG. 6 illustrate an embodiment (third embodiment) in which the present invention is applied to a resistance welding control device that can be used in an AC inverter type resistance welding machine.
  • parts having the same or similar configurations or functions as those in the first or second embodiment (FIGS. 1A, 1B, and 3) described above are given the same or similar reference numerals.
  • the rectifier circuit (D 1 , D 2 ) is not provided on the secondary side of the welding transformer 16, and the secondary coil and the welding electrode (18, 20) are 2 Connected in a short circuit by the secondary conductor. As a result, an AC welding current I W is supplied to the workpiece W.
  • the welding current control unit 26B is connected to the first set of switching elements (TR 1 , TR 3 ) via the inverter drive circuit 72 and the first set of control signals fa and the second set of switching elements ( the TR 2, TR 4) and supplied the control signal fb of the second phase, the energization period corresponding to a half period T W / 2 of the period T W is set for the AC welding current I W on the secondary side T High frequency switching is selectively performed alternately for each A.
  • the first set of the switching elements to hold the the weld period T A corresponding to the half cycle of the positive electrode of the AC welding current I W second set of switching elements (TR 2, TR 4) in the OFF state (TR 1, the TR 3) and switching at high frequencies e.g. 1 ⁇ 10 kHz, holding the weld period T a in the first set of switching elements corresponding to the half cycle of the negative electrode of the AC welding current (TR 1, TR 3) to the oFF state
  • the second set of switching elements (TR 2 , TR 4 ) are switched at the same high frequency.
  • the primary current sensor 34, the secondary current sensor 36, the waveform restoration circuit 40, the primary current measurement circuit 38B, the secondary current measurement circuit 42B, and the main arithmetic processing unit 44B A welding current measuring unit 82 used for feedback control is configured.
  • the primary current sensor (Hall CT) 34 outputs a signal (current waveform signal) SI 1 representing the current waveform of the high-frequency primary current I 1 output from the inverter circuit 70.
  • the secondary current sensor 36 (toroidal coil) outputs a signal (current differential waveform signal) DI 2 representing a waveform obtained by differentiating the current waveform of the secondary current I 2 (welding current I W ).
  • the primary current measurement circuit 38B and the secondary current measurement circuit 42B operate based on a clock synchronized with the switching frequency of the inverter circuit 70, and the primary current I 1 and the secondary current I 2 of each cycle of the inverter frequency. Each rms value is calculated.
  • the primary current measurement circuit 38B and the secondary current measurement circuit 42B in this embodiment calculate up to an arithmetic mean effective value over a part or all of the energization time in the test energization, but in the energization of resistance welding through the energization time.
  • the effective value is output in real time for each cycle.
  • the main arithmetic processing unit 44B functionally has the same configuration and function as the main arithmetic processing unit 44 (FIG. 1B) in the first embodiment. More specifically, the turn ratio calculation unit 50 functions when test energization is performed, and the primary current measurement values MI 1 and secondary obtained by the primary current measurement circuit 38B and the secondary current measurement circuit 42B, respectively. The current measurement value MI 2 is taken in, and the ratio MI 2 / MI 1 between the two current measurement values is calculated as the winding ratio n of the welding transformer 16. The value (data) of the turn ratio n obtained by the turn ratio calculation unit 50 is stored (saved) in the turn ratio storage unit 52.
  • the current conversion unit 54 uses the turn ratio n for the primary current measurement value (effective value) obtained by the primary current measurement circuit 38B for each cycle of the inverter frequency in the main energization for resistance welding. A value converted into a primary current measurement value (effective value) is output as a feedback signal.
  • the main calculation processing unit 44B does not include the monitoring value setting unit (56) and the determination unit (58).
  • FIGS. 6A and 6B show examples of the output waveforms of the primary and secondary current sensors 34 and 36 and the output waveform of the waveform restoration circuit 40 obtained in the test energization.
  • the output waveforms SI 1 and DI 2 of the primary and secondary current sensors 34 and 36 are the same as those during the main energization.
  • Output signal SI 1 of the primary current sensor (Hall CT) 34 represents the primary current I 1 of the current waveform
  • the secondary current sensor (toroidal coil) output signal DI 2 of 36 secondary current I 2 of the current differential waveform
  • the output signal SI 2 of the waveform restoration circuit 40 represents a waveform obtained by time-integrating the output DI 2 of the secondary current sensor 36, that is, a current waveform of the secondary current I 2 .
  • the period T H of each signal SI 1 , DI 2 , SI 2 corresponds to one cycle of the inverter frequency.
  • the waveform restoration circuit 40 has an operational amplifier for time integration signal processing, when the energization time exceeds a certain critical point (usually around 2 seconds), the output signal SI 2 of the waveform restoration circuit 40 is zero.
  • the point level ZL 0 is offset in the positive or negative direction as indicated by the dotted line ZL + or ZL ⁇ in FIG. 6A, and the offset amount increases with the passage of time.
  • the primary current measuring circuit 38B uses the timing of rises output signal DI 2 of the secondary current sensor 36 at the start or shortly after energization timing of the start of the effective value calculation processing. Further, the energization time of the test energization is longer than the minimum time necessary for obtaining reliable current measurement values for the primary current I 1 and the secondary current I 2 , and the signal processing (time In integration, the time is set to be shorter (for example, 0.5 to 1.5 seconds) than the time when the offset of the operational amplifier starts to be affected.
  • the secondary side waveform restoration circuit 40 and the secondary current measurement circuit 42B are deactivated, and the primary current measurement unit (34, 38B) not including the integration circuit (operational amplifier).
  • the primary current measured value (effective value) MI 1 obtained for each cycle of the inverter frequency is converted into the secondary current measured value [MI 2 ] using the transformer turns ratio n, and the welding current measured value MI W is obtained. To do.
  • the present invention can also be applied to a welding current measuring device or resistance welding monitoring device used for an AC inverter type resistance welding machine, and a welding current used for a single-phase AC type resistance welding machine or a DC inverter type resistance welding machine. It can also be applied to a measuring device or resistance welding control device.
  • the welding current measuring device, resistance welding monitoring device, and resistance welding control device of the present invention can be applied to a fusing (heat-caulking) processing machine as in the above-described embodiment.

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Abstract

　抵抗溶接監視装置（３２）は、１次及び２次電流センサ（３４，３６）、１次電流測定回路（３８）、波形復元回路（４０）、２次電流測定回路（４２）及び主演算処理部（４４）を備えている。抵抗溶接機（１０）において被溶接材（Ｗ）に対する抵抗溶接が行われるときは、積分回路（演算増幅器）を含まない１次電流測定部（３４，３８）より得られる１次電流測定値（ＭＩ１）をトランス巻数比で換算して得られる２次電流測定値（ＭＩ２）を溶接電流測定値（ＭＩＷ）として表示部（４８）の画面上に出力する。さらに、抵抗溶接の本通電とは別に、溶接トランス（１６）の巻数比を求めるためのテスト通電においても動作し、溶接トランス（１６）の巻数比を求めるための所要の信号処理および演算処理を行う。

Description

溶接電流測定装置、抵抗溶接監視装置及び抵抗溶接制御装置
　本発明は、抵抗溶接加工やヒュージング加工において溶接電流の測定、監視および制御に用いられる溶接電流測定装置、抵抗溶接監視装置および抵抗溶接制御装置に関する。
　抵抗溶接加工やヒュージング加工において、溶接電流は最も重要な溶接条件であり、溶接電流の測定、監視または制御は正確でなければならない。従来より、抵抗溶接機またはヒュージング加工機において、溶接電流の測定、監視または制御を行う場合は、電流センサにトロイダルコイル（“ロゴスキーコイル”とも称される。）が多く用いられている。トロイダルコイルは、溶接トランスの２次側回路の一部（２次導体）に装着され、磁気飽和することなく通常１０ｋＡ以上の溶接電流を正確に検出することができる。
　ただし、トロイダルコイルより出力される信号は、溶接電流の微分波形を表すものであり、そのままでは電流測定値の演算には適さない。そこで、演算増幅器（オペアンプ）からなる積分回路によりトロイダルコイルの出力信号を時間積分して、溶接電流の波形を表す積分値信号または電流復元波形信号を生成し、この電流復元波形信号を信号処理または演算回路に通して溶接電流の測定値（実効値、ピーク値等）を求めるようにしている。
特許第２５６２６９１号
　上記のように、溶接電流の測定にトロイダルコイルを用いる場合は、トロイダルコイルより出力された電流微分波形信号を積分回路に通して、溶接電流の波形を復元するようにしている。しかしながら、実際には、積分回路を構成する演算増幅器におけるオフセット電圧の影響により、積分値信号（電流復元波形信号）の基準値またはゼロ点レベルが正方向もしくは負方向にオフセットし、時間の経過とともにオフセット量が増大する。その結果、電流復元波形信号に対してなされる後段のＡ／Ｄ変換や実効値演算等の信号処理にも誤差が生じて、溶接電流測定値の精度が低下し、ひいては溶接電流の監視や制御においても信頼性が低下し、このことが従来技術の問題となっている。
　本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、溶接電流に関する電流測定機能、監視機能、制御機能の精度および信頼性を向上させる溶接電流測定装置、抵抗溶接監視装置および抵抗溶接制御装置を提供する。
　本発明の溶接電流測定装置は、溶接電源より溶接トランスを介して被溶接材に供給される溶接電流の電流値を測定する溶接電流測定装置であって、前記溶接トランスの１次側回路に設けられる１次電流センサを有し、前記１次電流センサより得られる電流検出信号に基づいて前記１次側回路を流れる１次電流の電流測定値を求める１次電流測定部と、前記溶接トランスの２次側回路に設けられる２次電流センサを有し、前記２次電流センサより得られる電流検出信号に基づいて前記２次側回路を流れる２次電流の電流測定値を求める２次電流測定部と、テスト通電において、前記１次電流測定部および前記２次電流測定部よりそれぞれ得られる前記１次電流および前記２次電流の電流測定値から前記溶接トランスの巻数比を算出する巻数比演算部と、前記被溶接材を抵抗溶接するための本通電において、前記１次電流測定部により得られる前記１次電流の電流測定値を前記巻数比演算部により算出された前記巻数比を用いて前記２次電流の電流測定値に換算し、換算した前記２次電流の電流測定値を前記溶接電流の電流測定値として出力する電流換算部とを有する。
　上記構成の溶接電流測定装置においては、抵抗溶接の本通電とは別途にテスト通電を行い、溶接トランスの１次側回路で流れた１次電流を１次電流センサおよび１次電流測定部により測定すると同時に、２次側回路で流れた２次電流を２次電流センサおよび２次電流測定部により測定し、１次電流および２次電流の電流測定値から溶接トランスの巻数比を算出する。以後、抵抗溶接の本通電が行われるときは、２次電流測定部を使わずに、１次電流測定部より得られる１次電流の電流測定値を上記テスト通電で求めた巻数比を用いて２次電流の電流測定値に換算したものを溶接電流の電流測定値とする。
　通常、１次電流の電流値は２次電流の電流値より桁違いに小さいため、１次電流センサには１次電流の電流波形を表す信号を出力する（つまり、波形復元のための積分回路を不要とする）タイプの電流センサを使える。このことにより、本通電の通電時間を任意に長く設定しても、電流波形信号のゼロ点レベルが変動せずに一定に保たれるので、１次電流測定部より精度の高い電流測定値が得られる。しかも、テスト通電によって求めた溶接トランスの巻数比を用いて、１次電流の電流値を２次電流の電流値（溶接電流の電流測定値）に換算するので、現場作業員の誤った設定入力等の人為的なミスが入る可能性は絶対になく、溶接トランスの交換、変更またはタップ切換等があってもテスト通電によって自動的に対応できるため、溶接電流測定の精度、安定性および信頼性を向上させることができる。
　本発明の抵抗溶接監視装置は、上記溶接電流測定装置と、前記溶接電流の電流値について所望の監視値を設定する監視値設定部と、前記本通電において、前記電流換算部より得られた前記溶接電流の電流測定値を前記監視値と比較して、監視結果の情報を出力する判定部とを有する。
　上記構成の抵抗溶接監視装置においては、上記溶接電流測定装置より得られる電流測定値に基づいて溶接電流の監視を行うので、監視機能の精度、安定性および品質管理の信頼性を向上させることができる。
　また、本発明の抵抗溶接制御装置は、上記溶接電流測定装置と、前記溶接トランスの１次側回路または２次側回路に設けられる電流制御素子と、前記溶接電流の電流値について所望の基準値を設定する基準値設定部と、前記本通電において、前記電流換算部より所定のサイクル毎に得られる前記溶接電流の電流測定値が前記基準値に一致または近似するように、前記電流制御素子を制御する制御部とを有する。
　上記構成の抵抗溶接制御装置においては、上記溶接電流測定装置より得られる電流測定値に基づいて溶接電流に対するフィードバック制御を行うので、定電流制御の精度、安定性および信頼性を向上させることができる。
　本発明の溶接電流測定装置、抵抗溶接監視装置および抵抗溶接制御装置によれば、上記のような構成および作用により、溶接電流測定値の精度、安定性および信頼性を向上させることができる。
単相交流式抵抗溶接機に適用した本発明の一実施例における抵抗溶接監視装置の構成を示すブロック図である。 上記抵抗溶接監視装置における主演算処理部の機能的な構成を示すブロック図である。 図１Ａの抵抗溶接監視装置における第１および第２の電流センサおよび波形復元回路の出力の波形を示す波形図である。 直流インバータ式抵抗溶接機に適用した本発明の一実施例における抵抗溶接監視装置の構成を示すブロック図である。 図３の抵抗溶接監視装置における第１および第２の電流センサおよび波形復元回路の出力の波形を示す波形図である。 図４Ａの一部を拡大して示す部分拡大波形図である。 交流インバータ式抵抗溶接機に適用した本発明の一実施例における抵抗溶接制御装置の構成を示すブロック図である。 図５の抵抗溶接制御装置における第１および第２の電流センサおよび波形復元回路の出力の波形を示す波形図である。 図６Ａの一部を拡大して示す部分拡大波形図である。
　以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
　
〔単相交流式抵抗溶接機における抵抗溶接監視装置の実施例〕
　図１Ａ、図１Ｂおよび図２を参照して、単相交流式抵抗溶接機に使用可能な抵抗溶接監視装置に本発明を適用した一実施例（第１の実施例）について説明する。
　図１Ａにおいて、単相交流式抵抗溶接機１０の入力端子Ｐ，Ｑには、たとえば工場内の主電源装置（図示せず）より電源ラインを介して商用周波数の交流電源電圧Ｅ0が入力される。抵抗溶接が行われるときは、この交流電源電圧Ｅ0が一対のサイリスタ１２，１４からなるコンタクタを介して溶接トランス１６の１次コイルに印加され、電磁誘導により２次コイルの両端間に得られる２次電圧が加圧機構付きの溶接ヘッド（図示せず）に取り付けられた一対の溶接電極１８，２０を介して被溶接材Ｗ（２２，２４）に印加される。これにより、溶接トランス１６の２次側回路を溶接電流Ｉw が流れ、被溶接材Ｗ（２２，２４）の溶接継手部がジュール熱により溶けて冶金的に接合する。溶接電流制御部２６は、商用周波数の各半サイクル毎に溶接電流Ｉw の電流値（実効値）が溶接電流設定部２８より与えられる設定値に一致または近似するように、点弧パルス発生回路３０を通じてサイリスタ１２，１４の点弧角を制御する。
　この単相交流式抵抗溶接機１０では、抵抗溶接の品質管理を図るために抵抗溶接監視装置３２を用いる。この抵抗溶接監視装置３２は、溶接通電において溶接トランス１６の２次側回路を流れた溶接電流Ｉwの電流値を測定して溶接電流測定値を表示出力するとともに、溶接電流測定値が予め設定した監視値の範囲内に収まっているか否かを監視して監視結果を表示出力するように構成されている。
　図１Ａに示すように、抵抗溶接監視装置３２は、溶接トランス１６の１次側回路に設けられる１次電流センサ３４と、２次側回路に設けられる２次電流センサ３６とを有している。
　１次電流センサ３４は、溶接トランス１６の１次側回路を流れる１次電流Ｉ1の電流波形を表す信号（電流波形信号）ＳＩ1を出力するタイプの電流センサたとえばホールＣＴで構成される。ホールＣＴの場合、１次電流センサ３４は、１次側回路の一部（１次導体）を取り囲むリング状の磁気コアと、この磁気コアのギャップに取り付けられるホール素子とを有している。このホール素子により、１次電流Ｉ1によって発生した磁界を検出して電圧信号ＳＩ1に変換するようになっている。
　２次電流センサ３６は、溶接トランス１６の２次側回路を流れる２次電流Ｉ2（溶接電流ＩW）の電流波形を微分した波形を表す信号（電流微分波形信号）ＤＩ2を出力するタイプの電流センサたとえばトロイダルコイルで構成される。トロイダルコイルの場合、２次電流センサ３６は、２次側回路の一部（２次導体）を取り囲むように巻架される。２次電流Ｉ2によって発生した磁界がトロイダルコイルのコイルに鎖交すると、電磁誘導により２次電流Ｉ2の時間変化率（微分）に比例した電圧がコイルに生成される。この電圧を出力信号ＤＩ2として取り出すようにしている。
　抵抗溶接監視装置３２は、上記１次および２次電流センサ３４，３６の他に、１次電流測定回路３８、波形復元回路４０、２次電流測定回路４２、主演算処理部４４、入力部４６および表示部４８を備えている。
　溶接トランス１６の１次側において、１次電流測定回路３８は、１次電流センサ３４より出力されるアナログの電流波形信号ＳＩ1をＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換して、１次電流Ｉ1の電流測定値（各半サイクル毎の実効値、通電時間の一部または全期間にわたる相加平均実効値、ピーク値等）ＭＩ1をディジタル演算処理によって求めるように構成されている。なお、１次電流測定回路３８は、２次電流センサ３６の出力信号（電流微分波形信号）を演算開始のタイミングに用いるようにしている。
　溶接トランス１６の２次側において、波形復元回路４０は、演算増幅器（オペアンプ）を含む積分回路からなり、２次電流センサ３６より出力されるアナログの電流微分波形信号ＤＩ2を時間積分して、２次電流Ｉ2（溶接電流ＩW）の電流波形を表す電流復元波形信号ＳＩ2を出力する。２次電流測定回路４２は、波形復元回路４０より出力されるアナログの電流復元波形信号ＳＩ2をＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換して、２次電流Ｉ2の電流測定値（各半サイクル毎の実効値、通電時間の一部または全期間にわたる相加平均実効値、ピーク値、通電時間等）ＭＩ2をディジタル演算処理によって求めるように構成されている。
　主演算処理部４４は、１次電流測定回路３８、２次電流測定回路４２および入力部４６よりそれぞれ１次電流測定値、２次電流測定値および各種設定値（あるいは制御信号、指令等）を入力し、入力信号または入力データについて所要の演算処理を行い、演算結果を表示部４８の画面上に表示出力するように構成されている。
　この抵抗溶接監視装置３２は、当該抵抗溶接機１０において被溶接材Ｗに対する抵抗溶接が行われるときは、上記のようにその抵抗溶接のための通電（本通電）で２次側回路を流れた溶接電流ＩWの電流値を測定および監視して、測定結果および監視結果を表示部４８の画面上に出力するようになっている。さらに、この実施形態では、抵抗溶接の本通電とは別に、溶接トランス１６の巻数比を求めるための後述するテスト通電が随時または定期的に行われるようになっている。抵抗溶接監視装置３２は、テスト通電においても動作し、溶接トランス１６の巻数比ｎを求めるための所要の信号処理および演算処理を行うようになっている。
　図１Ｂに、この実施形態の抵抗溶接監視装置３２における主演算処理部４４の機能的な構成を示す。主演算処理部４４は、マイクロコンピュータを含み、機能的な構成として、巻数比演算部５０、巻数比記憶部５２、電流換算部５４、監視値設定部５６および判定部５８を有している。
　巻数比演算部５０は、テスト通電が行われるときに機能し、１次電流測定回路３８および２次電流測定回路４２でそれぞれ得られた１次電流測定値ＭＩ1および２次電流測定値ＭＩ2を取り込んで、両電流測定値の比ＭＩ2／ＭＩ1を溶接トランス１６の巻数比ｎとして算出する。巻数比演算部５０で得られた巻数比ｎの値（データ）は、巻数比記憶部５２に格納（保存）される。
　なお、巻数比ｎの演算に用いられる１次電流測定値ＭＩ1および２次電流測定値ＭＩ2は、交流周波数の半サイクル毎に得られる１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2の実効値を通電時間の一部の期間または全期間にわたって平均した値（相加平均実効値）である。また、巻数比ｎは、整数の値に限らず、小数点以下の詳しい値まで算出される。
　電流換算部５４は、抵抗溶接のための本通電が行われるときに機能し、１次電流測定回路３８で得られた１次電流測定値（相加平均実効値、ピーク値）ＭＩ1を取り込むとともに、巻数比記憶部５２より巻数比ｎの値（データ）を読み出し、１次電流測定値ＭＩ1に巻数比ｎを乗じて２次電流測定値（相加平均実効値、ピーク値）ＭＩ2を求める。この２次電流測定値ＭＩ2は、溶接電流ＩWの電流測定値ＭＩWとして判定部５８および表示部４８に与えられる。
　監視値設定部５６には、溶接電流ＩWの電流値について入力部４６より入力された監視値たとえば上限値および／または下限値が設定される。判定部５８は、抵抗溶接の本通電が行われるときに機能し、電流換算部５４で１次電流測定値ＭＩ1から換算された２次電流測定値ＭＩ2つまり溶接電流測定値ＭＩWが監視値の範囲内に収まっているか否かを検査して、判定（監視）結果を表示部４８に与える。表示部４８は、抵抗溶接の本通電では溶接電流測定値ＭＩWおよび判定結果を表示するとともに、テスト通電では巻数比演算部５０で得られたトランス巻数比ｎの値を表示する。
　この実施例におけるテスト通電は、当該抵抗溶接機１０に組み込まれている溶接トランス１６の巻数比を抵抗溶接監視装置３２における信号処理および演算処理により求めるために、抵抗溶接時の通電とは別途に随時または定期的に行われる。たとえば、当該抵抗溶接機１０において、溶接トランス１６の取付または交換が行われたときや、二次側コイルのタップが切り替えられたとき、あるいは抵抗溶接監視装置３２の使用を開始するときに、テスト通電を実施してよい。
　テスト通電では、抵抗溶接の本通電と同様に、溶接電流制御部２６によりサイリスタ１２，１４の点弧制御が行われ、当該抵抗溶接機１０の１次側回路および２次側回路で１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2がそれぞれ流れる。ただし、テスト通電の通電時間は、１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2について信頼できる電流測定値を得るのに必要な最小限の時間よりは長く、波形復元回路４０内の信号処理（時間積分）において演算増幅器のオフセットの影響が出始める時間よりも短い時間（たとえば０．５～１．５秒）に設定される。また、フィードバック方式の定電流制御を行わない場合、サイリスタ１２，１４の点弧角または点弧位相は通電時間を通じて一定値に保持される。好ましくは、当該抵抗溶接機１０において２次電流Ｉ2の電流値が最大になる点弧位相が設定される。
　図２に、テスト通電において得られる１次および２次電流センサ３４、３６の出力波形および波形復元回路４０の出力波形の一例を示す。１次および２次電流センサ３４、３６の出力信号ＳＩ1，ＤＩ2の波形は本通電のときと同じである。１次電流センサ（ホールＣＴ）３４の出力信号ＳＩ1は１次電流Ｉ1の電流波形を表し、２次電流センサ（トロイダルコイル）３６の出力信号ＤＩ2は２次電流Ｉ2の電流微分波形を表し、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2は２次電流センサ３６の出力ＤＩ2を時間積分した波形、つまり２次電流Ｉ2の電流波形を表す。
　図示のように、１次電流Ｉ1の通電角と２次電流Ｉ2の通電角とは一致している。商用交流周波数の各半サイクルにおいて、通電（点弧）を開始する際に、１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2の立ち上がりが正弦波のように比較的緩やかである（このため起動のタイミングが判別しにくい）のに対して、２次電流センサ３６の出力信号ＤＩ2の立ち上がりはパルスのように急峻である（このため起動のタイミングが判別しやすい）。また、波形復元回路４０は時間積分の信号処理に演算増幅器を有しているため、通電時間がある臨界点（通常２秒前後）を超えると、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2においてはゼロ点レベルＺＬ0が図中の点線ＺＬ+もしくはＺＬ-のように正方向もしくは負方向にオフセットし、時間の経過とともにオフセット量が増大する。
　この実施形態では、このように商用周波数の各半サイクルにおいて通電（点弧）開始時に２次電流センサ３６の出力信号（電流微分波形信号）ＤＩ2がパルス状に急峻に立ち上がる特性を、２次電流測定回路４２のみならず１次電流測定回路３８も実効値演算処理の開始のタイミングに利用する。具体的には、１次電流測定回路３８は、テスト通電開始直後の最初の半サイクルにおいてのみ、２次電流センサ３６の出力信号ＤＩ2が立ち上がるタイミングを実効値演算処理の開始のタイミングに用いる。後続の各半サイクルでは、商用周波数に応じたクロックまたはタイマによる一定周期のタイミングで実効値演算処理を繰り返し行う。
　上記のように、１次電流測定回路３８は、１次電流センサ３４の出力信号ＳＩ1に基づいて、各半サイクル毎に１次電流Ｉ1の実効値を演算するとともに、テスト通電の通電時間の一部の期間または全期間にわたる１次電流Ｉ1の相加平均実効値ＭＩ1を演算する。一方、２次電流測定回路４２は、波形復元回路４０の出力信号（電流復元波形信号）ＳＩ2に基づいて、各半サイクル毎に２次電流Ｉ2の実効値を演算するとともに、テスト通電の通電時間の一部の期間または全期間にわたる２次電流Ｉの相加平均実効値ＭＩ2を演算する。たとえば、テスト通電の通電時間を１秒に設定し、通電時間の全期間を測定時間とする場合は、各半サイクル分の実効値を１００個算術平均した値つまり相加平均実効値ＭＩ1，ＭＩ2が演算される。
　テスト通電によって得られた溶接トランス１６の巻数比ｎの値は、表示部４８の画面上に表示されるとともに、巻数比記憶部５２に保存される。この場合、今回のテスト通電で取得された巻数比ｎの値がそれまで保存されていた巻数比ｎの値と異なる場合は、巻数比記憶部５２において巻数比ｎの更新（新旧交代）を行ってよい。表示部４８上で表示された巻数比ｎの値は、ユーザを通じて溶接電流制御部２６における１次側および２次側間の設定値や制御値等の換算に用いられる。
　抵抗溶接のための本通電では、被溶接材Ｗの材質や溶接継手の形態等に応じて任意の通電時間が設定される。したがって、通電時間が数秒以上に及ぶことがある。
　本通電においても、１次電流センサ（ホールＣＴ）３４は、溶接トランス１６の１次側回路を流れる１次電流Ｉ1の電流波形を表す信号ＳＩ1を出力する。そして、１次電流測定回路３８は、１次電流センサ３４の出力信号ＳＩ1に基づいて、各半サイクル毎に１次電流Ｉ1の実効値を演算するとともに、本通電の通電時間の一部の期間または全期間にわたる１次電流Ｉ1の相加平均実効値ＭＩ1を演算する。また、電流測定値ＭＩ1の他の態様として１次電流Ｉ1のピーク値や通電時間等を求めることもある。その際、１次電流測定回路３８は、本通電の開始直後に、２次電流センサ（トロイダルコイル）３６の出力信号ＤＩ2の立ち上がりに応動して実効値演算処理を開始する。
　一方、波形復元回路４０および２次電流測定回路４２は、本通電では機能せずに休止状態に保持される。主演算処理部４４においては、電流換算部５４が、１次電流測定回路３８より１次電流測定値ＭＩ1を取り込むとともに、巻数比記憶部５２より巻数比ｎの値を読み出し、１次電流測定値ＭＩ1に巻数比ｎを乗じて１次電流測定値ＭＩ1を２次電流測定値［ＭＩ2］に換算する。そして、判定部５８が、電流換算部５４からの２次電流測定値［ＭＩ2］つまり溶接電流測定値ＭＩWを監視値と比較して、判定（監視）結果を出力する。表示部４８は、２次電流測定値［ＭＩ2］および判定（監視）結果を表示出力する。
　このように、抵抗溶接のための本通電では、２次側の波形復元回路４０および２次電流測定回路４２を休止状態に保ち、積分回路（演算増幅器）を含まない１次電流測定部（３４，３８）より得られる１次電流測定値ＭＩ1をトランス巻数比ｎを用いて２次電流測定値［ＭＩ2］に換算し、換算によって得られた２次電流測定値［ＭＩ2］を溶接電流測定値ＭＩWとして出力するので、本通電の通電時間が任意に長くても、１次電流測定値ＭＩ1は安定しており、溶接電流測定値ＭＩWも安定している。
　また、電流換算部５４で１次電流測定値ＭＩ1から２次電流測定値［ＭＩ2］への換算に用いられる巻数比ｎは、現在使用されている溶接トランス１６について上記のようなテスト通電により求められたものであり、現場作業員の勘違いや誤入力等の人為的なミスが入る可能性は絶対になく、溶接トランスの交換、変更またはタップ切換等があっても自動的に更新されている。このため、この抵抗溶接監視装置３２がユーザに提供する溶接電流測定値ＭＩWおよび監視結果情報の精度および信頼性が大きく向上する。
　なお、この実施例では、１次電流測定回路３８および２次電流測定回路４２が、１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2について各半サイクル毎の実効値を演算するだけでなく、相加平均実効値の演算も行うようになっている。一変形例として、１次電流測定回路３８および２次電流測定回路４２は各半サイクル毎の電流実効値のみを演算し、主演算処理部４４において相加平均実効値の演算を行う構成とすることも可能である。
　
〔直流インバータ式抵抗溶接機における抵抗溶接監視装置の実施例〕
　図３および図４に、直流インバータ式抵抗溶接機に使用可能な抵抗溶接監視装置に本発明を適用した一実施例（第２の実施例）について説明する。図中、上述した第１の実施例（図１Ａ、図１Ｂ）のものと同一または同様の構成または機能を有する部分には同一または同様の参照符合を付している。
　図３に示す直流インバータ式抵抗溶接機６０において、三相の商用交流電源端子（Ｒ，Ｓ，Ｔ）より商用周波数の三相交流電源電圧を入力する整流回路６２の出力端子には直流の電圧が得られる。この直流電圧は、コイル６４とコンデンサ６６とからなる平滑回路６８で平滑されてからインバータ回路７０に入力される。インバータ回路７０は、たとえば４個のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）ＴＲ1，ＴＲ2，ＴＲ3，ＴＲ4をスイッチング素子とし、入力した直流を高周波のスイッチング動作によってパルス状（矩形波）の高周波交流（たとえば１～１０ｋＨｚ）に変換する。インバータ回路７０のスイッチング動作ひいてはその高周波交流出力のパルス幅は、溶接電流制御部２６Ａからの制御信号ｆa、ｆbによって制御される。より詳細には、溶接電流制御部２６Ａは、インバータ駆動回路７２を介して、第１組のスイッチング素子（ＴＲ1，ＴＲ3）には第１相の制御信号ｆaを供給し、第２組のスイッチング素子（ＴＲ2，ＴＲ4）には第２相（第１相とは逆相）の制御信号ｆbを供給する。
　インバータ回路７０より生成される高周波の交流電圧は溶接トランス１６の一次コイルに印加され、溶接トランス１６の二次コイルには１／ｎ倍（ｎは巻数比）に降圧された高周波の交流電圧が得られる。この高周波の交流は一対のダイオードＤ1，Ｄ2からなる整流回路により直流に変換され、直流の２次電流Ｉ2（溶接電流ＩW）が溶接電極１８，２０を介して被溶接材Ｗ（２２，２４）に供給される。この時、１次側回路では、つまりインバータ回路７０と溶接トランス１６の一次コイルとの間では、２次電流Ｉ2と同位相で１／ｎ倍の電流値を有する１次電流Ｉ1が流れる。
　この直流インバータ式抵抗溶接機６０に用いられる抵抗溶接監視装置３２は、１次電流センサ３４、２次電流センサ３６、波形復元回路４０、１次電流測定回路３８Ａ、２次電流測定回路４２Ａ、主演算処理部４４Ａ、入力部４６および表示部４８を有している。
　１次電流センサ（ホールＣＴ）３４は、１次側回路においてインバータ回路７０の出力端子ＯＵＴ0、ＯＵＴ1と溶接トランス１６の一次コイルとの間の１次導体に取り付けられ、インバータ回路７０より出力される高周波の１次電流Ｉ1の電流波形を表す信号（電流波形信号）ＳＩ1を出力する。一方、２次電流センサ３６（トロイダルコイル）は、２次側回路において整流回路（Ｄ1，Ｄ2）と溶接電極（１８，２０）との間の２次導体に取り付けられ、２次電流Ｉ2（溶接電流ＩW）の電流波形を微分した波形を表す信号（電流微分波形信号）ＤＩ2を出力する。
　１次電流測定回路３８Ａおよび２次電流測定回路４２Ａは、インバータ回路７０のスイッチング周波数に同期したクロックに基づいて動作する点を除いては、上記単相交流式抵抗溶接機（図１Ａ）用の１次電流測定回路３８および２次電流測定回路４２とそれぞれ同様の構成および機能を有する。
　この実施例においても、当該抵抗溶接機６０に組み込まれている溶接トランス１６の巻数比を抵抗溶接監視装置３２における信号処理および演算処理により求めるために、抵抗溶接時の通電とは別途にテスト通電が随時または定期的に行われる。１次側回路および２次側回路をそれぞれ流れる一次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2の周波数および波形が異なる点を除いて、テスト通電における抵抗溶接監視装置３２内の各部の動作は上記単相交流式抵抗溶接機（図１Ａ）の場合と同じである。
　図４Ａおよび図４Ｂに、テスト通電において得られる１次および２次電流センサ３４、３６の出力波形および波形復元回路４０の出力波形の一例を示す。１次および２次電流センサ３４、３６の出力信号ＳＩ1，ＤＩ2の波形は本通電のときと同じである。１次電流センサ（ホールＣＴ）３４の出力信号ＳＩ1は１次電流Ｉ1の電流波形を表し、２次電流センサ（トロイダルコイル）３６の出力信号ＤＩ2は２次電流Ｉ2の電流微分波形を表し、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2は２次電流センサ３６の出力ＤＩ2を時間積分した波形、つまり２次電流Ｉ2の電流波形を表す。各信号ＳＩ1，ＤＩ2，ＳＩ2の周期ＴHは、インバータ周波数の１サイクルに相当する。
　図示のように、通電の開始時に、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2のみならず１次電流センサ（ホールＣＴ）３４の出力信号ＳＩ1の立ち上がりもはっきりしない（このため起動のタイミングが判別しにくい）のに対して、２次電流センサ（トロイダルコイル）３６の出力信号ＤＩ2の立ち上がりは急峻ではっきりしている（このため起動のタイミングが判別しやすい）。また、波形復元回路４０は時間積分の信号処理に演算増幅器を有しているため、通電時間がある臨界点（通常２秒前後）を超えると、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2においてはゼロ点レベルＺＬ0が図４Ａの点線ＺＬ+もしくはＺＬ-のように正方向もしくは負方向にオフセットし、時間の経過とともにオフセット量が増大する。
　このことから、この実施例においても、１次電流測定回路３８Ａは、通電開始時または直後に２次電流センサ３６の出力信号ＤＩ2が立ち上がるタイミングを実効値演算処理の開始のタイミングに用いる。また、テスト通電の通電時間は、１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2について信頼できる電流測定値を得るのに必要な最小限の時間よりは長く、波形復元回路４０内の信号処理（時間積分）において演算増幅器のオフセットの影響が出始める時間よりも短い時間（たとえば０．５～１．５秒）に設定される。そして、抵抗溶接のための本通電では、２次側の波形復元回路４０および２次電流測定回路４２Ａを休止させて、積分回路（演算増幅器）を含まない１次電流測定部（３４，３８Ａ）より得られる１次電流測定値ＭＩ1をトランス巻数比ｎを用いて２次電流測定値［ＭＩ2］に換算したものを溶接電流測定値ＭＩWとする。
　これにより、本通電の通電時間が任意に長くても、あるいは現場作業員が溶接トランス１６の巻数比については何も知らず何の設定もしなくても、抵抗溶接監視装置３２は信頼性の高い溶接電流測定値ＭＩWおよび監視情報を提供することができる。
　
［交流インバータ式抵抗溶接機における抵抗溶接制御装置の実施例］
　図５および図６に、交流インバータ式抵抗溶接機に使用可能な抵抗溶接制御装置に本発明を適用した一実施例（第３の実施例）について説明する。図中、上述した第１または第２の実施例（図１Ａ，図１Ｂ，図３）のものと同一または同様の構成または機能を有する部分には同一または同様の参照符合を付してある。
　図５に示す交流インバータ式抵抗溶接機８０においては、溶接トランス１６の２次側に整流回路（Ｄ1，Ｄ2）は設けられず、２次コイルと溶接電極（１８，２０）とは２次導体によって短絡的に接続される。これにより、被溶接材Ｗには交流の溶接電流ＩWが供給される。
　この実施例において、溶接電流制御部２６Ｂは、インバータ駆動回路７２を介して、第１組のスイッチング素子（ＴＲ1，ＴＲ3）には第１相の制御信号ｆａ、第２組のスイッチング素子（ＴＲ2，ＴＲ4）には第２相の制御信号ｆｂをそれぞれ供給して、２次側の交流溶接電流ＩWについて設定される周期ＴW の半周期ＴW ／２に相当する通電期間ＴA 毎に交互に選択的に高周波スイッチングする。つまり、交流溶接電流ＩWの正極の半周期に対応する通電期間ＴAでは第２組のスイッチング素子（ＴＲ2，ＴＲ4）をオフ状態に保持して第１組のスイッチング素子（ＴＲ1，ＴＲ3）を高周波数たとえば１～１０ｋＨｚでスイッチングし、交流溶接電流の負極の半周期に対応する通電期間ＴAでは第１組のスイッチング素子（ＴＲ1，ＴＲ3）をオフ状態に保持して第２組のスイッチング素子（ＴＲ2，ＴＲ4）を同じ高周波数でスイッチングする。
　この実施例において、１次電流センサ３４、２次電流センサ３６、波形復元回路４０、１次電流測定回路３８Ｂ、２次電流測定回路４２Ｂおよび主演算処理部４４Ｂは、抵抗溶接の本通電において電流フィードバック制御に用いられる溶接電流測定部８２を構成する。
　この溶接電流測定部８２において、１次電流センサ（ホールＣＴ）３４は、インバータ回路７０より出力される高周波の１次電流Ｉ1の電流波形を表す信号（電流波形信号）ＳＩ1を出力する。一方、２次電流センサ３６（トロイダルコイル）は、２次電流Ｉ2（溶接電流ＩW）の電流波形を微分した波形を表す信号（電流微分波形信号）ＤＩ2を出力する。１次電流測定回路３８Ｂおよび２次電流測定回路４２Ｂは、インバータ回路７０のスイッチング周波数に同期したクロックに基づいて動作し、インバータ周波数の各サイクル毎に１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2の実効値をそれぞれ演算する。この実施例における１次電流測定回路３８Ｂおよび２次電流測定回路４２Ｂは、テスト通電では通電時間の一部または全期間にわたる相加平均実効値まで演算するが、抵抗溶接の本通電では通電時間を通じて各サイクル毎に実効値をリアルタイムに出力する。
　主演算処理部４４Ｂは、機能的には上記第１の実施例における主演算処理部４４（図１Ｂ）と同様の構成および機能を有する。より詳細には、巻数比演算部５０は、テスト通電が行われるときに機能し、１次電流測定回路３８Ｂおよび２次電流測定回路４２Ｂでそれぞれ得られた１次電流測定値ＭＩ1および２次電流測定値ＭＩ2を取り込んで、両電流測定値の比ＭＩ2／ＭＩ1を溶接トランス１６の巻数比ｎとして算出する。巻数比演算部５０で得られた巻数比ｎの値（データ）は、巻数比記憶部５２に格納（保存）される。しかし、電流換算部５４は、抵抗溶接のための本通電において、インバータ周波数の各サイクル毎に１次電流測定回路３８Ｂで得られた１次電流測定値（実効値）を巻数比ｎを用いて１次電流測定値（実効値）に換算したものをフィードバック信号として出力する。この主演算処理部４４Ｂは監視値設定部（５６）および判定部（５８）を含まない。
　図６Ａおよび図６Ｂに、テスト通電において得られる１次および２次電流センサ３４、３６の出力波形および波形復元回路４０の出力波形の一例を示す。１次および２次電流センサ３４、３６の出力波形ＳＩ1，ＤＩ2は本通電のときと同じである。１次電流センサ（ホールＣＴ）３４の出力信号ＳＩ1は１次電流Ｉ1の電流波形を表し、２次電流センサ（トロイダルコイル）３６の出力信号ＤＩ2は２次電流Ｉ2の電流微分波形を表し、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2は２次電流センサ３６の出力ＤＩ2を時間積分した波形、つまり２次電流Ｉ2の電流波形を表す。各信号ＳＩ1，ＤＩ2，ＳＩ2の周期ＴHは、インバータ周波数の１サイクルに相当する。
　図示のように、通電の開始時に、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2のみならず１次電流センサ（ホールＣＴ）３４の出力信号ＳＩ1の立ち上がりもはっきりしない（このため起動のタイミングが判別しにくい）のに対して、２次電流センサ（トロイダルコイル）３６の出力信号ＤＩ2の立ち上がりは急峻ではっきりしている（このため起動のタイミングが判別しやすい）。また、波形復元回路４０は時間積分の信号処理に演算増幅器を有しているため、通電時間がある臨界点（通常２秒前後）を超えると、波形復元回路４０の出力信号ＳＩ2においてはゼロ点レベルＺＬ0が図６Ａの点線ＺＬ+もしくはＺＬ-のように正方向もしくは負方向にオフセットし、時間の経過とともにオフセット量が増大する。
　このことから、この実施例においても、１次電流測定回路３８Ｂは、通電開始時または直後に２次電流センサ３６の出力信号ＤＩ2が立ち上がるタイミングを実効値演算処理の開始のタイミングに用いる。また、テスト通電の通電時間は、１次電流Ｉ1および２次電流Ｉ2について信頼できる電流測定値を得るのに必要な最小限の時間よりは長く、波形復元回路４０内の信号処理（時間積分）において演算増幅器のオフセットの影響が出始める時間よりも短い時間（たとえば０．５～１．５秒）に設定される。
　そして、抵抗溶接のための本通電では、２次側の波形復元回路４０および２次電流測定回路４２Ｂを休止させて、積分回路（演算増幅器）を含まない１次電流測定部（３４，３８Ｂ）よりインバータ周波数の各サイクル毎に得られる１次電流測定値（実効値）ＭＩ1をトランス巻数比ｎを用いて２次電流測定値［ＭＩ2］に換算したものを溶接電流測定値ＭＩWとする。
　これにより、本通電の通電時間が任意に長くても、あるいは現場作業員が溶接トランス１６の巻数比については何も知らず何の設定もしなくても、溶接電流測定部８２および溶接電流制御部２６Ｂの働きにより、誤差や変動の少ない安定した電流フィードバック制御を行い、信頼性の高い溶接品質を得ることができる。
　
［他の実施形態又は変形例］
　本発明は、交流インバータ式抵抗溶接機に使用される溶接電流測定装置ないし抵抗溶接監視装置にも適用可能であり、単相交流式抵抗溶接機または直流インバータ式抵抗溶接機に使用される溶接電流測定装置ないし抵抗溶接制御装置にも適用可能である。
　また、本発明の溶接電流測定装置、抵抗溶接監視装置および抵抗溶接制御装置は、ヒュージング（熱かしめ）加工機にも上述した実施形態と同様に適用可能である。
　　１０　　単相交流式抵抗溶接機
　　１６　　溶接トランス
　　２６，２６Ａ，２６Ｂ　　溶接電流制御部
　　３４　　１次電流センサ（ホールＣＴ）
　　３６　　２次電流センサ（トロイダルコイル）
　　３８，３８Ａ，３８Ｂ　　１次電流測定回路
　　４０　　波形復元回路
　　４２，４２Ａ，４２Ｂ　　２次電流測定回路
　　４４，４４Ａ，４４Ｂ　　主演算処理部
　　５０　　巻数比演算部
　　５４　　電流換算部
　　６０　　直流インバータ式抵抗溶接機
　　７０　　インバータ回路

Claims (8)

  1. 　溶接電源より溶接トランスを介して被溶接材に供給される溶接電流の電流値を測定する溶接電流測定装置であって、
    　前記溶接トランスの１次側回路に設けられる一次電流センサを有し、前記一次電流センサの出力信号に基づいて前記１次側回路を流れる１次電流の電流測定値を求める１次電流測定部と、
    　前記溶接トランスの２次側回路に設けられる２次電流センサを有し、前記２次電流センサの出力信号に基づいて前記２次側回路を流れる２次電流の電流測定値を求める２次電流測定部と、
    　テスト通電において、前記１次電流測定部および前記２次電流測定部よりそれぞれ得られる前記１次電流および前記２次電流の電流測定値から前記溶接トランスの巻数比を算出する巻数比演算部と、
    　前記被溶接材を抵抗溶接するための本通電において、前記１次電流測定部により得られる前記１次電流の電流測定値を前記巻数比演算部により算出された前記巻数比を用いて前記２次電流の電流測定値に換算し、換算した前記２次電流の電流測定値を前記溶接電流の電流測定値として出力する電流換算部と
    　を具備する溶接電流測定装置。
  2. 　前記一次電流センサは、前記１次電流の電流波形を表す信号を出力する、請求項１に記載の溶接電流測定装置。
  3. 　前記２次電流センサは、前記２次電流の電流微分波形を表す信号を出力する、請求項１に記載の溶接電流測定装置。
  4. 　前記２次電流測定部は、前記２次電流センサの出力信号を時間積分して、前記２次電流の電流波形を表す信号を出力する積分回路を有する、請求項３に記載の溶接電流測定装置。
  5. 　前記１次電流測定部は、前記一次電流の電流測定値の演算を開始するタイミングに、前記２次電流センサの出力信号を用いる、請求項４に記載の溶接電流測定装置。
  6. 　前記テスト通電において、通電時間は０．５～１．５秒であり、前記１次電流測定部および前記２次電流測定部よりそれぞれ得られる前記１次電流および前記２次電流の電流測定値は前記通電時間の一部または全部の期間にわたる前記１次電流および前記２次電流の相加平均実効値である、請求項１に記載の溶接電流測定装置。
  7. 　請求項１に記載の溶接電流測定装置と、
    　前記溶接電流の電流値について所望の監視値を設定する監視値設定部と、
    　前記本通電において、前記電流換算部より得られた前記溶接電流の電流測定値を前記監視値と比較して、監視結果を出力する判定部と
    　を有する抵抗溶接監視装置。
  8. 　請求項１に記載の溶接電流測定装置と、
    　前記溶接トランスの１次側回路または２次側回路に設けられる電流制御素子と、
    　前記溶接電流の電流値について所望の基準値を設定する基準値設定部と、
    　前記本通電において、前記電流換算部より所定のサイクル毎に得られる前記溶接電流の電流測定値が前記基準値に一致または近似するように、前記電流制御素子を制御する制御部と
    　を有する抵抗溶接制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117110968A (zh) * 2023-10-17 2023-11-24 广东省计量科学研究院（华南国家计量测试中心） 一种基于变压器的焊接电流测量仪校准系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2562691B2 (ja) * 1989-07-25 1996-12-11 宮地電子株式会社 コンデンサ型溶接電源装置
JPH09136168A (ja) * 1995-11-14 1997-05-27 Na Detsukusu:Kk 抵抗溶接システム及び溶接電流測定装置
JPH1076371A (ja) * 1996-08-30 1998-03-24 Suzuki Motor Corp 溶接トランスの巻数比決定方法
JP2000000679A (ja) * 1998-06-15 2000-01-07 Yoshitaka Aoyama 電気抵抗溶接における通電条件の設定・表示装置
US20050269297A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Buda Paul R Resistance weld control with line level compensation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61289983A (ja) * 1985-06-17 1986-12-19 Toshiba Corp 抵抗溶接機の制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2562691B2 (ja) * 1989-07-25 1996-12-11 宮地電子株式会社 コンデンサ型溶接電源装置
JPH09136168A (ja) * 1995-11-14 1997-05-27 Na Detsukusu:Kk 抵抗溶接システム及び溶接電流測定装置
JPH1076371A (ja) * 1996-08-30 1998-03-24 Suzuki Motor Corp 溶接トランスの巻数比決定方法
JP2000000679A (ja) * 1998-06-15 2000-01-07 Yoshitaka Aoyama 電気抵抗溶接における通電条件の設定・表示装置
US20050269297A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Buda Paul R Resistance weld control with line level compensation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117110968A (zh) * 2023-10-17 2023-11-24 广东省计量科学研究院（华南国家计量测试中心） 一种基于变压器的焊接电流测量仪校准系统
CN117110968B (zh) * 2023-10-17 2024-03-19 广东省计量科学研究院（华南国家计量测试中心） 一种基于变压器的焊接电流测量仪校准系统

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