JPH03210977A - 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】 産業上の利用分野 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、被溶接材の形状や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なわれている
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、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、このようにする
と、溶接ナゲツトの表面に窪みを生じて溶接部外観が悪
くなり、塵埃の発生、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。

また、前記したモニタ方式は、溶接電極先端の形状、被
溶接材の表面処理状態によっては実用に供することがで
きず、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ことができない問題があ
る。

本発明は、前記課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、過不足のない
溶接ナゲツトを形成することのできる抵抗溶接機制御方
法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、前記目的を達成するために、溶接電極の中心
から予め定めた距離だけ離れた位置の溶接電極の周囲部
分に対応する被溶接材の表面温度を検出し、その検出さ
れた温度を予め設定された基準温度と比較し、被溶接材
の表面温度がこの基準温度と一致した時に溶接電極から
被溶接材に加える溶接電流を停止するようにしたもので
ある。

作用 本発明は、前記構成により、被溶接材に形成される溶接
ナゲツトの大きさを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
基準ナゲツ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ツトの大きさを所望の
大きさに制御することが可能になり、溶接品質を常に保
証することができるという効果を有する。

実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示している。第１図
において、ｌａ、ｌｂは溶接電極、２ａ、　２ｂは被溶
接材、３は電源回路、４は温度検出器、５は誤差増幅回
路、６は溶接条件設定回路、７は演算回路、８は記憶回
路、９は基準温度信号発生回路、１０は電流制御回路、
１１は電流検出器、１２は増幅回路である。

溶接電極ｌａ、ｌｂは被溶接材２ａ、　２ｂを挟んで加
圧し、トランスおよび半導体素子からなるる電源回路３
から溶接電流が給電される。温度検出器４は、非接触型
の温度検出器で、被溶接材２ａ、　２ｂに生ずる温度を
検出し、温度信号を電気信号に変換し、誤差増幅回路５
の入力の一端に出力する。溶接条件設定回路６は被溶接
材２ａ、２ｂの板厚、材質、ナゲツトの必要径などが入
力される。演算回路７は、マイコン含む論理演算回路で
、溶接条件回路６の出力値に応じて記憶回路８に格納さ
れた基準温度値データを呼び出す。基準温度信号発生回
路９は、基準温度値データから基準温度信号を出力して
、誤差増幅回路５の他の一端に入力する。電流制御回路
１０は、演算回路７からの信号により、電源回路３の出
力を略一定に制御する。電流検出器１１は、溶接電流を
検出して増幅回路１２へ入力させ、増幅回路１２により
増幅された信号は、演算回路７にフィードバックされる
。

次に前記実施例の動作について説明する。まず、溶接が
開始されて被溶接材２ａ、　２ｂが通電加熱され始める
と、被溶接材２ａ、２ｂの表面温度が増加し始める。溶
接条件設定回路６には、予め所望の溶接結果を得るため
の条件が入力されており、演算回路７はこの条件に応じ
て、記憶回路８に格納された基準温度値データのひとつ
を選択し、基準温度信号発生回路９に入力する。基準温
度信号発生回路９は、基準温度信号を発生させて誤差増
幅回路５に入力する。誤差増幅回路５は、温度検出器４
からの信号と基準温度信号とを比較し、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い時には、電流制御回
路１０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。誤差増幅回路５から出力された誤差
増幅信号の値がゼロになった時は、演算回路７は電流制
御回路１ｏを介して電源回路３を流れる電流を停止する
。電流検出器１１と増幅回路１２とは、溶接電流を検出
して演算回路７に溶接電流の状態をフィードバックし、
溶接電流を賂一定に保つＯ 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
溶接部に形成されるナゲツト径と溶接電流の関係の代表
例を示したものである。また、第３図はナゲツト径と溶
接電流通電時間の関係の代表例を示したものである。さ
らに、第４図はナゲツト径と溶接部の引張せん断強度の
代表例を示したものである。

溶接部の品質とは、溶接部に形成されるナゲツトおよび
それによって得られる溶接部の引張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
されるナゲツ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。またこのためには、第
２図および第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を示している。

したがって、前記実施例によれば、被溶接材２ａ、　２
ｂに形成されるナゲツト径は、溶接電極１”１１ｂ％被
溶接材２ａ、２ｂ、加圧力などの溶接部の状況が変化し
ても常に温度検出器４によりモニタされており、温度検
出器４の信号が基準温度信号に到達し、ナゲツト径が所
望の値になった時に溶接を終了するため、溶接時間を過
大に設定して長時間溶接電流を印加することにより電極
寿命に悪影響を与えたりすることがなく、塵埃の発生も
なく、安全かつ適切な溶接が行われ、良好な溶接品質が
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、不用な電力を消資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等の効果を有する。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、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に溶接電極に通電される溶接電流
を停止するようにしたので、溶接部の品質を常に保証す
ることができ、安全性、作業能率、経済性が向上した抵
抗溶接機制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の抵抗溶接機制御方法の構成
を示すブロック図、第２図は抵抗溶接機の一種であるス
ポット溶接のナゲツト径と溶接電流の関係を示すグラフ
、第３図は同溶接法のナゲツト径と溶接電流通電時間の
関係を示すグラフ、第４図は同溶接法の引張せん断強度
とナゲツト径の関係を示すグラフである。 ｌａ、ｌｂ・・・溶接電極、２ａ、２ｂ・・・被溶接材
、３・・・電源回路、４・・・温度検出器、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・・・基準温度信号発生回
路、１０・・・電流制御回路、１１・・・電流検出器、
１２・・・増幅回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接電極の中心から予め定めた距離だけ離れた位置の前
   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
   検出し、その検出された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
   致した時に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。