JPH0332473A

JPH0332473A - フラッシュバット溶接機の溶接異常監視方法

Info

Publication number: JPH0332473A
Application number: JP16391189A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kawashima; 川島　美典; Hiromasa Yamamoto; 博正山本; Tokio Terada; 寺田　時雄
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1991-02-13

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、フラッシュバット溶接機の溶接異常監視方法
に関する。

〈従来の技術〉ｍ帯の連続酸洗ラインや連続式タンデム圧延ラインなど
の各種連続処理ラインでは、銅帯を連続して処理するた
めに、通常ラインの入側でフラッシュバット溶接機を用
いてｗ４帯同士を溶接接続して、稼働率を向上させてい
る。

このフラッシュバット溶接機は、第４図に示すように、
先行鋼帯Ｓの尾端部をクランプする固定台１と後続ｗ４
帯Ｔの先端部をクランプする移動台２とから構成され、
固定台ｌと移動台２にそれぞれ取付けられた溶接電極３
．４に所定の溶接電力を印加して、鋼帯Ｓ、Ｔ間にアー
クをフラッシュさせつつ移動台２を固定台１方向に移動
させ、最後に移動台２を固定台ｌに急激に押し付け（圧
接）ることにより、鋼帯Ｓ、Ｔの先尾端部がアンプセッ
トされる。

従来のフラッシュバット溶接機の制御回路は、第５図に
示すように、交流電源５に一次側が接続された電源トラ
ンス６の二次側が、タップ切換器７、サイリスタ旦を介
して溶接トランス９の一次側に接続され、この溶接トラ
ンス９の二次側は溶接電極３．４に接続される。そして
、タップ切換器７とサイリスタ８を制御することにより
、上記したフラツシユニ程とアップセット工程のそれぞ
れに応じて溶接電極３．４に印加する溶接電力を制御す
る。

このようなフラッシュバット溶接における重要な管理ポ
イントは、フラッシュ開始時における先行ｗ４４ｉＦ　
Ｓの尾端部と後続鋼４ｉＦ　Ｔの先端部との間隙（第４
図のＧ）であり、この間隙が広すぎるとフラッシュの跳
ね飛びが悪くなり、逆に狭過ぎるとバッティングという
短絡現象が生じる。それ故、この間隙の管理を強化すべ
く、従来から定期的にメンテナンスを実施しているので
ある。

〈発明が解決しようとするＬｌｌ！！Ｉ＞しかしながら
、上記した間隙管理のメンテナンスをいかに強化したと
しても、−旦溶接不良が発生した場合は、設備を休止し
て再調整をしなければならず、それによる操業ロスは大
なるものがある。また、溶接不良のままで調帯の連続処
理を続けたとすると、ライン内で銅帯の接続箇所で破断
を生じて操業停止を余儀無くされることになって、やは
り生産に大きな支障をきたす。

このように、メンテナンスを強化するにしても限度があ
り、結局、銅帯の溶接面を溶接の都度目視でチエツクせ
ねばならず、省力化の上で問題であった。

本発明は、上記のような課題を解決すべくしてなされた
ものであって、溶接不良を的確に判定し得るフラッシュ
バット溶接機の溶接異常監視方法を提供することを目的
とする。

く課題を解決するための手段〉本発明は、調帯の溶接に用いられるフラッシュバット溶
接機の溶接異常を監視する方法であっ°Ｃ１溶接電流と
ｔ８接電圧の瞬時値からフラッシュ前期。

フラッシュ後期およびアップセット期のそれぞれにおけ
る溶接機の入熱量を求め、咳人熱量と予め与えられてい
る入熱量の基準値とを比較することにより、溶接異常の
有無を判定することを特徴とするフラッシュバット溶接
機の溶接異常監視方法である。

く作　用〉以下に、本発明の原理について説明する。

−ａに、フラッシュバット溶接において、フラツシユニ
程とアップセット工程によって溶接電流のパターンは異
なるが、フラツシユニ程はさらに大きなフラッシュを飛
ばすフラッシュ前期と小さなフラッシュを飛ばすフラッ
シュ後期とに分けられる。

そこで、フラッシュ前期とフラッシュ後期、さらにアッ
プセット期の３つの期間に分けて、それぞれの期間にお
けるフラッシュの飛び具合とそのときの溶接電流と溶接
電流の位相差との関係を調べてみた。その結果正常なフ
ラッシュ中においては、電圧と電流の位相差は１０〜２
０＠であったのに対し、フラッシュが飛んでいないとき
の電圧と電流の位相差は９０〜１２０°の範囲でばらつ
いていることがわかった。

いま、電圧と電流の瞬間値をそれぞれｖ（ｔ）、　　１
（１）とすると、投入される溶接電力Ｐは下記（１）式
で表される。

ここで、Ｔ；周期、ｖ；電圧の実効値、Ｉ：電流の実効
値、θ；電圧と電流の位相差である。

この（１）式から明らかなように、フラッシュが飛んで
いないときのように電圧と電流の位相差θが９０°に近
いと、溶接電力Ｐはゼロに近くなり、電流が流れていて
も電力は投入されないのと等価な状態になる。すなわち
、フラッシュが飛んでいない間は溶接部へ投入される溶
接電力が小さくなっており、その時間が長いと電力不足
による入熱不足のために溶接不良が発生することがわか
る。

したがって、投入される溶接電力または溶接電力量を監
視するようにすることにより、溶接機からの入熱量がわ
かるから、その値を基準値と対比することによって溶接
不良の発生の有無を判定することが可能である。

〈実施例〉以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。

第１図は、本発明方法に係るフラッシュバット溶接機の
溶接異常監視装置の実施例を示すブロック図である。

図に示すように、本発明の溶接異常監視装置は、溶接電
流と溶接電圧の瞬時値を入力して入熱量を演算する溶接
特太熱量演算回路１０と、その入熱量を基準値と比較・
判定する溶接異常判定回路２０と、入熱量の判定結果を
表示する異常警報表示装置３０とから構成される。

溶接特大熱最演算回路ｌＯは、第２図に示すように、１
個のアナログ乗ｎ器１１と３ＷＪのアナログ積分器１２
．１３．１４、さらに３個の切換スイッチ１５゜１６、
１７とによって非常にシンプルに構成される。

そして、まず、アナログ乗算器１１において、溶接トラ
ンス９の二次側に加わる溶接電圧瞬時値Ｖ（Ｌ）と、溶
接電極３．４間を流れる溶接電流瞬時値ｉ　（Ｌ）を用
いて瞬時電力ｐ（ｔ）が演算される。

つぎに、アナログ積分器１２．１３．１４においては、
アナログ乗算器１１で演算された瞬時電力Ｐ（ｔ）が入
力されることにより、前出（１）式に従ってその瞬時電
力Ｐ　（ｔ）を積分してトータル人熱量を演算する。

すなわち、切換スイッチ１５．１６．１７をフラッシュ
前期、フラッシュ後期、アップセット期の３期間に対応
して作動させることにより、アナログ積分器１２ではフ
ラッシュ前期のトータル入熱量Ａが、またアナログ積分
器１３ではフラッシュ後期のトータル入熱１１Ｂが、さ
らにアナログ積分器１４ではアップセット期のトータル
入熱１ｃがそれぞれ演算される。

溶接異常判定回路２０においては、各アナログ積分ａ１
２．１３．１４で演算された冬期のトータル入熱１１Ａ
、Ｂ、Ｃについて、第３図に示すような手順に従ってそ
れらの基準値と比較・判定して、その判定結果を異常警
報表示装置３０に出力して表示させる。

まず、フラッシュ前期においては、そのトータル入熱！
Ａと予め設定された最低必要入熱ｆｆｉへ〇とを比較す
る。そして、ＡがＡ、よりも低いすなわらＡＨＡＩと判
定された場合は、異常警報表示装置３０において“フラ
ッシュ前期人熱不足”という警報を表示する。つぎに、
トータル入熱ＩＡと予め設定された最高入熱ＩＡ、とを
比較し、ＡがＡＩよりも高いすなわちＡＨＡ、と判定さ
れた場合は、異常警報表示装置３０において“フラッシ
ュ前期人熱オーバという警報を表示する。

つぎに、フラッシュ後期において、そのトータル入熱ｆ
ｆ１Ｂと予め設定された最低必要入熱ＩＢ。

および最高入熱ＩＢ＋　とを順次比較・判定して、同様
の警報を表示する。

さらに、アンプセット期において、そのトータル入熱Ｉ
Ｃと予め設定された最低必要入熱量Ｃ０および最高入熱
ｌＩＣ１とを順次比較・判定して、同様の警報を表示す
る。

なお、冬期の入熱量がすべて正常な場合だけ、はじめて
異常警報表示装置３０において″溶接正常”が表示され
る。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、簡単に溶接状態
の異常の有無を判定することができるから、調帯の溶接
不良に起因するライン内での溶接部破断を未然に防止す
ることが可能となり、省力化はいうまでもなく、生産性
の向上に大いに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に係るフラッシュバット溶接機の
溶接異常監視装置の実施例を示すブロック図、第２図は
、溶接特大熱量演算回路を示す構成図、第３図は、溶接
異常判定回路の判定手順を示す流れ図、第４図は、従来
のフラッシュバット溶接機の構成を示す概要図、第５図
は、従来のフラツシユバツト溶接機の制御回路を示す構
成図である。ト・・固定台、　　２・・・移動台、　　３．４・・・
溶接電極、　　５・・・交流電源、　　６・・・電源ト
ランス。７・・・タップ切換器、　　８・・・サイリスタ、　　
９・・・溶接トランス、　　１０・・・溶接特大熱量演
算回路。１１・・・アナログ乗算器、　　１２．１３．１４・・
・アナログ積分！ｉｌ　ｔｓ、　１６１１？・・・切換
スイッチ、２０・・・溶接異常判定回路、３０・・・異
常警報表示装置。

Claims

【特許請求の範囲】

　鋼帯の溶接に用いられるフラッシュバット溶接機の溶
接異常を監視する方法であって、溶接電流と溶接電圧の
瞬時値からフラッシュ前期、フラッシュ後期およびアッ
プセット期のそれぞれにおける溶接機の入熱量を求め、
該入熱量と予め与えられている入熱量の基準値とを比較
することにより、溶接異常の有無を判定することを特徴
とするフラッシュバット溶接機の溶接異常監視方法。