JPH0357564A

JPH0357564A - 直流抵抗溶接装置

Info

Publication number: JPH0357564A
Application number: JP19342789A
Authority: JP
Inventors: Fumitomo Takano; 文朋高野; Hidenori Koga; 古賀　英範; Hitoshi Saito; 仁斉藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1991-03-12
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2635774B2

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］本発明は加圧時の溶接チップ間に係る被溶接部材の抵抗
値をもとに、好適な通電制御が行われる直流抵抗溶接装
置に関する。

［従来の技術］近時、直流抵抗溶接においては、溶接ガンに挟持される
被溶接部材の加圧の変動、例えば、圧縮空気圧が変化し
て加圧シリンダの加圧力の変動等により生起する溶接品
位の低下等を阻止すべく、溶接チップ間の抵抗により生
じる電圧が検出される。次いで、前記電圧の値をもとに
、加圧力の状態を識別して、通電に係る制御を行う抵抗
溶接装置が提案されている（特公昭５５２５９５号参照
）。

さらに、溶接チップ間の被溶接部材に係る抵抗値を直接
測定して、通電に係る制御が行われるスポット溶接方法
が提案されている（特開昭６１−１５０７８６号参照）
。

［発明が解決しようとする課題］然しなから、上記の従来の技術にあって、前記の例では
、測定時に開操作が行われるスイッチに通電時の大電流
、例えば、数万アンペアの電流が流れ、そのため大型の
スイッチが必要になり、近時の小型化が希求される産業
用ロボット等の搭載に不都合を生じるものとなる。また
、測定／通電時の○Ｎ／○ＦＦ動作のために溶接時間が
遅延する。

後記の例にあっては、溶接チップ間の被溶接部材に係る
抵抗値が比較的小なる値であり、このため測定時の加圧
の変動による抵抗値の変化を正確に検出出来ない等の欠
点を有している。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであって、比較的
小型且つ簡単な構或において、溶接チップ間の被溶接部
材における正常加圧状態、すなわち、正常加圧時の抵抗
値に係る電圧の検知が確実に行われて、可及的速やか、
且つ有効な通電制御が可能となり、大電流の通電に伴う
溶接チソプの破損等が有効に阻止される直流抵抗溶接装
置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１前記の課題を解決するために、本発明の直流抵抗溶接装
置は、正負の電圧が夫々印加される一方および他方の溶接チッ
プ間に挟持された被溶接部材の抵抗値に基づいて検知信
号を創出する検知手段と、前記検知信号に基づいて前記
溶接チップへの通電を行う制御手段とを備えた直流抵抗
溶接装置において、前記一方の溶接チップに、正電圧の通過が阻止される一
方の電極が接続され、正電圧を通過せしめる他方の電極
に電源部の正極端が接続され、且つ電源部の負極端と前
記他方の溶接チップが接続されて、被溶接部材を加圧す
る際の所定の抵抗値において導通状態になる半導体素子
と、前記導通状態に係る電流に基づいて、検知信号を創出す
る検知信号創出手段と、を備えて構或される。

［作用］上記の構或において、半導体素子は、例えば、フォトカ
ップラが採用され、被溶接部材が挟持された溶接チップ
間の抵抗値が加圧力により低下し、続いて所定の値にお
いて検知素子部が導通する。この場合、通電の開始時の
電圧においては、半導体素子の電気的接続が逆方向とな
り、非導通となる。

検知信号創出手段は、例えば、前記フォトカップラのス
イッチング素子部であり、当該スイッチング素子部は検
知素子部が導通して発光することにより導通状態となり
、例えば、負荷抵抗間に生起する電圧が、前記加圧力が
正常とされる検知信号として導出される。

［実施例コ次に、本発明に係る直流抵抗溶接装置の実施例を添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は実施例の構或を示し、第２図はタイミングチャ
ートである。さらに第３図はシステムコントローラの制
御プログラムに係るフローチャートである。

第１図に示される例は、溶接電源部１０と溶接部２０と
、さらに、溶接部２０における正常加圧状態を検出する
検知回路３０と、溶接シーケンス制御を行うシステムコ
ントローラ４０で概略構或されている。

先ず、溶接電源部１０から説明する。当該溶接電源部■
０では、コンバータ部１ｌのダイオード？ｅｌ、Ｄ８■
、Ｄｅ３、Ｄ８４、Ｄ８５、Ｄｅ６等において供給され
る三相４００Ｖが直流化（整流電圧）される。続いて、
当該整流電圧がインバーク部１２に供給され、スイッチ
ングトランジスタＴｒｌ、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４等に
おいてパルス状の高周波（高周波電圧）に変換される。

この場合、スイッチングトランジスタＴｒｉ、Ｔｒ２、
Ｔｒ３、Ｔｒ４のベースにはベース駆動回路１４が接続
されており、ＰＷＭ制御を行うためのインバータ制御回
路１６からの制御信号に基づいたスイッチング動作によ
り、前記パルス状の高周波が溶接電源部１０より創出さ
れる。次いで、溶接トランスＴｏにおいて、前記高周波
の低圧変換、すなわち、大電流を得るべく、例えば、１
０Ｖの変換が行われ、続いて整流器Ｄａ，Ｄｂで両波整
流が行われ、直流電圧Ｖ，が導出される。

次に、溶接部２０においては、前記両波整流された直流
電圧Ｖ１　が溶接ガン２１に印加される。

そして溶接ガン２１を構戊する溶接チップ２１ａおよび
２ｌｂ間に被溶接部材２２が挟持される。この場合は、
図示しない加圧駆動手段より、図示されるＰ方向におい
て被溶接部材２２の所定部分が挟持、且つ加圧される。

さらに、検知回路３０は前記溶接チップ２１ａおよび２
ｌｂ間、すなわち、被溶接部材２２に係る正常加圧状態
を検出するものであり、当該検知回路３０は、先ず、可
変直流電源Ｅの電圧、例えば、９Ｖの一側が溶接チノプ
２１．ａと接続され、さらに十側が抵抗Ｒ１　を介して
、フォトカップラ３２の発光部のアノードに接続されて
いる。次いで発光部のカソードが溶接チップ２ｌｂに接
続され、また検知部のコレクタに抵抗Ｒ２を介して外部
電圧Ｖｃｃが印加されている。斯かる構或における検知
回路３０では、被溶接部材２２の加圧力が正常、例えば
、９Ｖが印加されて溶接チップ２１ａおよび２ｌｂ間の
抵抗値が３０〜３００μオームである場合、フォトカッ
プラ３２が導通（○Ｎ）状態となり、また、前記の抵抗
値以上においては非導通（ＯＦＦ）となり、これにより
コレクタにＯＮ／ＯＦＦ電圧が生起して、検知信号Ｓ，
が導出される。なお、図から容易に理解されるように、
整流器ＤａＳＤｂから導出される直流電圧Ｖ１がフォト
カップラ３２の発光部では逆電圧となり、流れることな
く溶接における通電時に電気的悪影響を生起しない。

なお、フォトカップラ３２は、雑音信号が検知信号Ｓ１
に重畳されることを有効に阻止すべく採用されている。

次に、検知信号Ｓ１が供給されるシステムコントローラ
４０は■／○インタフェース４２（またはＡ／Ｄ変換器
）、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４８を備えており
、例えば、フルクローズドＮＣ制御を行うＦＭＳコンピ
ュータ等の設定手段／集中制御装置に接続され、さらに
他の加圧シリンダ（ソレノイド）、搬送手段等と連動装
置との協動の制御とともに、前記インバータ部１２の駆
動を行うための制御信号Ｓ２の導出、所謂、溶接シーケ
ンス制御を行う。

以下、前記検知信号Ｓ１並びにＲＯＭ４６に格納された
プログラムに基づいたシステムコント９ローラ４０の溶接シーケンス制御を説明する（第２図お
よび第３図参照）。

■　ステップ１０１において、全体に係る動作開始の後
、設定手段／集中制御装置からの溶接開始指令の信号Ｃ
１を取り込む処理が行われる（第３図ａ参照）。

■　ステップ１０２において、溶接チップ２１ａおよび
２ｌｂ間に被溶接部材２２の挟持、且つ加圧を行うべく
、図示しない加圧シリンダ、搬送手段等に制御信号Ｃ２
の送出指示の処理が行われる。

なお、制御信号Ｃ２の前後縁間は１溶接工程期間である
（第３図ｂ参照）。

■　ステップ１０３において、被溶接部材２２の挟持の
完了、すなわち、搬送手段の工程完了を示す信号Ｃ　ｌ
　ａを取り込む処理が行われる（第２図Ｃに加圧力の状
態を示す）。

■　ステップ１０４において、前記信号ＣｌＭに基づい
て、搬送手段の工程完了の判定に係る処理が行われる。

Ｎ○の場合はステップ１０３に戻り、ＹＥＳの場合は次
に進む。

１０ ■　ステップ１０５において、検知信号Ｓ１を取り込む
処理が行われる（第３図ｄ参照）。

■　ステップ１０６において、検知信号Ｓ，により加圧
の状態の判定を行う。すなわち、検知信号Ｓ１の値が所
定値であるか否かの処理を行う。

Ｎ○の場合はステップ１０５に戻り、ＹＥＳの場合は次
に進む。

■　ステンプ１０７において、前記加圧が行われた後、
加圧力が最大になるまでの遅延時間ｔがカウントされる
。

■　ステップ１０８において、遅延時間ｔ１　の後イン
バータ部１２がＯＮとなる制御信号Ｓ２の送出の処理が
行われ、被溶接部材２２に第３図ｅに示される通電電流
Ｓ５（時間ｔ４）が流れる。

■　ステップ１０９において、保持時間ｔ２の後、制御
信号Ｃ２の後緑、すなわち、時間ｔ５の経過後に加圧シ
リンダの解除を指示する信号Ｓ６の送出の処理が行われ
て、被溶接部材２２の溶接に係るプログラムが終了する
。

このように、溶接チップ２１ａおよび２ｌｂ間に１ｌ挟持された被溶接部材２２に係る抵抗値が加圧により低
下し、所定の値において、すなわち、予め定められた正
常加圧状態で検知回路３０から検知信号Ｓ１が導出され
る。

当該検知信号Ｓ１に基づいて通電の制御が行われる際に
は、被溶接部材２２の正常加圧状態が可及的速やかに判
別されることになり、通電開始時点が明確化され、その
ため、第２図ｅに示されるスクイズ時間ｔ３は、従来、
例えば、加圧力が最高に達する予想時間に比して、短い
ものとなる。斯かる場合、全体の溶接時間が短縮される
。

なお、上記の実施例では、フォトカップラ３２を用いて
説明したが、これに限定されない。例えば、ダイオード
と抵抗の直列回路にあって抵抗間に生起する電圧を検知
信号Ｓ１に用いること、あるいはダイオードとリレーの
直列回路を用いて接点の○Ｎ／Ｏ　Ｆ　Ｆによる電圧を
検知信号Ｓ１　に用いること、さらにダイオートおよび
トランジスタを用いて、ベースを駆動してフォ１２トカップラ３２と同様のスイッチング回路を構或するこ
と、また比較器等を用いて同様の作用効果を得ることも
本発明に含まれる。

［発明の効果］以上のように、本発明の直流抵抗溶接装置によれば、正負の電圧が夫々印加される一方および他方の溶接チン
プ間に挟持された被溶接部材の抵抗値に基づいて検知信
号を創出する検知手段と、前記検知信号に基づいて前記
溶接チップへの通電を行う制御手段とを備えた直流抵抗
溶接装置において、前記一方の溶接チップに、正電圧の通過が阻止される一
方の電極が接続され、正電圧を通過せしめる他方の電極
に電源部の正極端が接続され、且つ電源部の負極端と前
記他方の溶接チップが接続されて、被溶接部材を加圧す
る際の所定の抵抗値において導通状態になる半導体素子
と、１３前記導通状態に係る電流に基づいて、検知信号を創出す
る検知信号創出手段とを備え、これにより、比較的小型
、且つ簡単な構或において、溶接チップ間の被溶接部材
における正常加圧状態、すなわち、正常加圧時の抵抗値
に係る電圧検知が確実に行われて、可及的速やか、且つ
有効な通電制御が可能となり、大電流の通電に伴う溶接
チップ破損等が有効に阻止される効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直流抵抗溶接装置に係る実施例の全体
を示す構或図、第２図は第１図の動作説明に供される信号処理および加
圧状態に係るタイミングチャート、第３図は実施例のシ
ステムコントローラのプログラムに係るフローチャート
である。１２・・・インバータ部　　１６・・・インバータ制御
回路２１・・・溶接ガン　　　　２１．ａ，２ｌｂ・・
・溶接チップ１４２２・・・被溶接部材３２・・・フォトカップラ４０・・・システムコントローラ４６＝−ＲＯＭ　　　　　　Ｄａ，Ｄｂ・−・整流器Ｅ
・・・可変直流電源　　Ｒ２・・・抵抗ＳＩ・・・検知
信号　　　Ｖ１・・・直流電圧３０・・・検知回路ｌ５

Claims

【特許請求の範囲】２、特許の範囲（１）正負の電圧が夫々印加される一方および他方の溶
接チップ間に挟持された被溶接部材の抵抗値に基づいて
検知信号を創出する検知手段と、前記検知信号に基づい
て前記溶接チップへの通電を行う制御手段とを備えた直
流抵抗溶接装置において、前記一方の溶接チップに、正電圧の通過が阻止される一
方の電極が接続され、正電圧を通過せしめる他方の電極
に電源部の正極端が接続され、且つ電源部の負極端と前
記他方の溶接チップが接続されて、被溶接部材を加圧す
る際の所定の抵抗値において導通状態になる半導体素子
と、前記導通状態に係る電流に基づいて、検知信号を創出す
る検知信号創出手段と、を備えることを特徴とする直流抵抗溶接装置。（２）請求項１記載の直流抵抗溶接装置において、前記
半導体素子および検知信号創出手段は、フォトカップラ
を用いた回路であることを特徴とする直流抵抗溶接装置
。