JPH03207582A - 抵抗溶接機制御方法 - 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】 （産業」二の利用分野） 本発明は、抵抗溶接における溶接部の品質を溶接過程に
おいて自動的に保証するようにした抵抗溶接機の制御方
法に関するものである。

（従来の技術） 従来の抵抗溶接機において、被溶接材の溶接状態は溶接
電極先端の形状、電極加圧力、被溶接材の表面処理状態
、被溶接材の形状の加工状態などによって大きく変化す
る。したがって、溶接電流、溶接時間、電極加圧力を一
定に保っても、溶接部の溶接品質を一定にすることがで
きず、溶接終了後抜取り破壊試験が行われているのが現
状である。

また、このような問題に対処するため、従来から溶接部
の品質をモニタする方法として電極間電圧方式、電極間
抵抗方式、超音波方式などの各種品質保証方式が考えら
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の抵抗溶接機の制御方法である
溶接電流、溶接時間、電極加圧力を一定に制御する方法
では前記したように溶接電極先端の形状、電極加圧力、
被溶接材の表面処理状態、被溶接材の形状や加工状態な
どが大きく変化するため溶接品質を一定に保つことが困
難である。このため溶接条件を必要以上に過大に設定し
て溶接することが行なわれているが、この方法によると
溶接部表面に凹みを生じ溶接部外観が悪くなる。

また、チリの発生、入力電力や溶接時間の増加、溶接電
極先端の変形による電極寿命の減少など、安全面，経済
面からも問題がある。

なお、前記のモニタ方式は溶接電極先端の形状、被溶接
材の表面処理状態によって実用に供することができない
、溶接終了後にしか適用できないなどの制約があり、溶
接部の品質を常に保証するものではない。また、溶接部
の温度を赤外線カメラによって監視する方法も提案され
ているがカメラの形状が大きく溶接作業の妨げとなり実
用に供することが困難である。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、溶接中に
自動的に溶接条件を制御して溶接品質を保証し過不足な
い溶接ナゲットを形成することができる実用的な抵抗溶
接機制御方法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、溶接電極の中心よ
り予め定めた距離だけ離れ溶接電極の周囲部分に対応す
る被溶接材の表面温度を、光ファイバーを用いて温度検
出と検出信号の伝送を行う信号伝送手段と、前記検出信
号から温度を検知する温度検出手段と、その検出温度を
予め設定された基準温度と比較し、前記被溶接材の表面
温度が前記基準温度と一致した時前記溶接電極から前記
被溶接材に加える溶接電流を停止することにより溶接部
の品質を保証するようにしたものである。

（作　用） 第２図は抵抗溶接の一方法であるスポット溶接において
溶接部に形戊されるナゲット径と溶接電流の関係の代表
例を示したものであり、第３図はナゲット径と溶接電流
通電時間の関係の代表例を、また、第４図はナゲット径
と溶接部の引っ張りせん断強度の代表例を示したもので
ある。

溶接部の品質とは前記ナケット、及びそれによって得ら
れる溶接部の引っ張りせん断強度を意味しており、溶接
部の品質を保証することは溶接部に形成されるナゲット
の径を被溶接材により規定される大きさに制御すること
を意味している。こ−ａ− のためには第２図及び第３図に示す関係から溶接電流を
略一定に設定された場合、溶接電流の通電時間を制御す
ることが有効な手段であることが示されている。

したがって、本発明によれば、被溶接材に形威されるナ
ゲットの大きさを被溶接材表面に伝導される温度変化を
検出することにより検知することができ、予め設定した
基準ナゲット径の形成に対応した基準温度との差がなく
なった時、溶接電流を停止するように制御しているので
被溶接材に形成される溶接ナゲットの大きさを所望の大
きさに制御することが可能で、溶接品質を保証すること
ができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例における抵抗溶接機制御方法
の構成を示している。第工図において、↓ａ，ｌｂは溶
接電極であって、被溶接材２ａ，　２ｂを挟んで加圧し
、トランス，半導体素子より或る抵抗溶接機の電源回路
３より溶接電流が給電される。４ａは赤外線用のファイ
バーであって、被溶４ 接材２ａ，２ｂに生ずる温度を検出し検出信号として伝
送する光ファイバー、４ｂは光ファイバーからの検出信
号を電気信号に変換して出力する温度検知器、５は誤差
増幅回路、６は被溶接材の板厚，材質，ナゲットの必要
径などが入力される溶接条件設定回路、７はマイクロコ
ンピュータ等を含む演算回路であって、溶接条件設定回
路６の出力値に応じて記憶回路８に格納された基準温度
データを呼び出す。９は基準温度データから基準温度信
号を出力する基準温度発生回路、■０は演算回路７の信
号により電源回路３の出力を略々一定に制御する電流制
御回路、１１は溶接電流を検出する電流検出器、１２は
電流検出器１１によって検出された信号を増幅して演算
回路にフィードバックする増幅回路である。

次に上記実施例の動作について説明する。溶接条件設定
回路６には所望の溶接結果を得るための条件が入力され
ており、この条件に応じて演算回路７は記憶回路８に格
納された基準温度データのひとつを選択し基準温度発生
回路９に入力する。

基準温度発生回路９は基準温度信号を発生させ誤差増幅
回路５に入力する。誤差増幅回路５は温度検知器４ｂの
信号と前記基準温度信号を比較し、誤差信号を演算回路
７に入力する。演算回路７は被溶接材２ａ，２ｂの表面
温度が基準温度信号より低ければ電流制御回路を介して
電源回路３を流れる溶接電流を略一定に保って出力させ
る。誤差信号の値がゼロになった時、演算回路７は電流
制御回路を介して電源回路３を流れる溶接電流を停止す
る。電流検出器１１と増幅回路１２は溶接電流を検出し
演算回路７に溶接電流の状態をフィードバックし溶接電
流を略一定に保つ溶接電流検出手段である。

このように、本発明の実施例によれば、被溶接材２ａ，
２ｂに形或されるナゲット径は、溶接電極ｌａ，　ｌｂ
、被溶接材２ａ，　２ｂ、加圧力などの溶接部の状況が
変化しても常に温度検知器４ｂによりモニタされており
、温度検知器４ｂの信号が基準温度信号に到達しナゲッ
１一径が所望の値になった時に溶接を終了するため、溶
接時間を過大に設定し長時間溶接電流を印加して電極寿
命に影響を与えることがなく、チリの発生がなく安全で
あり、適切な溶接品質が得られ溶接品質が保証される。

また、自動的に最短時間で溶接が終了するため同一時間
当りの溶接回数も増加し能率も向上する。

さらに、不用な電力を消費することもなくなり溶接コス
トも引き下げることができる。

しかも、光ファイバー４ａを用いているため温度測定部
を小さく構或でき実用的である。

（発明の効果） 本発明は上記の実施例からあきらかなように、溶接電極
の周囲部分に対応する被溶接材の表面温度を検出し、そ
の検出温度を予め設定された基準温度と比較し、その温
度が一致した時、前記溶接電極に通電される溶接電流を
停止するようにしているので溶接部の品質を保証するこ
とができ、安全性，作業能率，経済性が向上した実用的
な抵抗溶接機制御方法を提供できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実旅例の抵抗溶接機制御方＝７一 法の構或を示すブロック図、第２図は抵抗溶接機の一種
であるスポット溶接のナゲット径と溶接電流の関係を示
す代表例、第３図はスポット溶接法のナゲッＩ〜径と溶
接電流通電時間の関係を示す代表例、第４図はスポッ１
一溶接法の引っ張りせん断強度とナゲッ１〜径の関係を
示す代表例である。 ｌａ，　ｌｂ−溶接電極、　２ａ，　２ｂ−被溶接材、
　３・・・電源回路、　４ａ・・・光ファイバー、　４
ｂ　・・温度検知器、　５　・・・誤差増幅回路、　６
　・・・溶接条件設定回路、７　・・・演算回路、　８
　・・・記憶回路、　９・・・基準温度発生回路、１０
・・電流制御回路、１１・・・電流検出器、Ｊ２・・・
増幅回路・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接電極の中心より予め定めた距離だけ離れ前記溶接電
   極の周囲部分に対応する被溶接材の表面温度を検出する
   温度検出器を具備し、前記温度検出器は、光ファイバー
   を用いて温度検出と検出信号の伝送を行う信号伝送手段
   と、前記検出信号から温度を検知する温度検出手段とを
   有し、その検出温度を予め設定された基準温度と比較し
   、前記被溶接材の表面温度が前記基準温度と一致した時
   前記溶接電極から前記被溶接材に加える溶接電流を停止
   することを特徴とする抵抗溶接機制御方法。