JPH0585271B2 - - Google Patents

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JPH0585271B2
JPH0585271B2 JP63108786A JP10878688A JPH0585271B2 JP H0585271 B2 JPH0585271 B2 JP H0585271B2 JP 63108786 A JP63108786 A JP 63108786A JP 10878688 A JP10878688 A JP 10878688A JP H0585271 B2 JPH0585271 B2 JP H0585271B2
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JP
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JP63108786A
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JPH01280260A (ja
Inventor
Katsuhiro Kawai
Takanari Fujii
Akira Matsuyama
Yoshinori Kotani
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Toyota Auto Body Co Ltd
Original Assignee
Toyota Auto Body Co Ltd
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、溶接ガンと変圧器とを接続する溶接
2次ケーブルの断線予知方法に関するものであ
る。
「従来の技術」 溶接2次ケーブル(以下ケーブルという)の断
線検出の基本的原理、ケーブルの各内部導体を形
成する細銅線が徐々に破断すると、内部導体の抵
抗が変化しこれにより溶接電流の分流比率が変化
するから、これを磁界強度の変化として捉えるこ
とにある。
このため、各内部導体に対応させたケーブル外
周に配置した複数の磁気センサから出力される、
磁界強度信号を統計的手法により処理して磁界強
度の分散、標準偏差等のバラツキ量を求めるとと
もに、このバラツキ量と予め設定したしきい値と
の比較により、ケーブルの断線を検出する方法
は、本件出願人により特願昭62−230385として提
案されている。
「発明が解決しようとする課題」 前記断線検出方法において、ケーブルの断線前
に前もつて断線予知警報を発するためには、断線
検出のためのしきい値を低く設定する必要があ
る。
しかしながら、しきい値を低く設定すると、磁
気センサのケーブルへの取付位置が適正でなかつ
たり、ケーブルの製造上の原因によるケーブル特
性のバラツキ、溶接工程での溶接条件等の差異等
の諸原因により、磁気センサにより検出される磁
界強度信号が異常に変化し、これに基づいて算出
される磁界強度のバラツキ量が前記しきい値を超
え、断線でもないのに断線と判定する場合があつ
て、ケーブルの保守、保全の面から不都合を生じ
ていた。
本発明は、前記不都合を解決することをその課
題とするもので、ケーブルの断線検出のためのし
きい値を低くすることなく、断線予知を可能とし
た溶接2次ケーブルの断線予知方法を提供するこ
とを目的とするものである。
「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するための具体的手段は、溶接
ガンと変圧器とを接続する複数の正側内部導体
と、これと同数の負側内部導体とをケーブル断面
に対して交互にリング状に配列して構成した溶接
2次ケーブルの外周に、前記各内部導体に対応さ
せて複数の磁気センサを配置し、各磁気センサか
ら出力される磁界強度信号を統計的手法により処
理して求められる磁界強度の分散、標準偏差等の
バラツキ量を一定溶接打点数毎に求めて順次記憶
するとともに、新規に求めたバラツキ量と一定打
点数遡つた過去に記憶したバラツキ量との差を算
出し、その算出値にケーブル断線予知のため所定
の倍率を乗じた値に、前記新規に求めたバラツキ
量を加えた値と、予め設定したしきい値とを比較
して、前記溶接2次ケーブルの断線を予知するこ
とを特徴とするもである。
「作用」 本発明は、前記具体的手段の説明で明らかにし
たように、一定溶接打数毎に統計的手法により算
出される磁界強度のバラツキ量を基にして、新規
に算出された該バラツキ量と、一定打点数遡つた
過去に算出されたバラツキ量との差を求め、その
値に断線予知のための所定の倍率を掛けた後、さ
らに前記新規に算出したバラツキ量を加えること
により、現時点からの一定溶接打点数後の磁界強
度のバラツキ量を外挿により算出し、この値と断
線判定のため設定したしきい値との比較により実
際に断線が生じる前の早い段階で断線予知を行う
ことができる。
「実施例」 本発明方法の実施例を添付図面に基づいて説明
する。
ケーブル1の断面構造の一例は、第1図に模式
的に示すように、それぞれ電流方向が相反する正
側内部導体2a,2b,2cと負側内部導体3
a,3b,3cとを、交互にケーブル断面に対し
てリング状に平行に配置し、各内部導体間を絶縁
セパレータ4により分離区画するとともに、交流
インピーダンスを下げるため各内部導体にケーブ
ル長手方向の撚りをかけ、外装チユーブ5に収め
てある。また、3つの磁気センサS1,S2,S
3は、互いに隣り合う正側、負側の内部導体の中
間になるように、ケーブル1の外周上で120゜角間
隔に配置して、溶接打点時の通電により発生する
磁界強度を検出する。
第2図の本発明方法を実施する装置の概略ブロ
ツク図において、6は該ケーブル1の外周に嵌め
たセンサ組立体であつて、3つの磁気センサS
1,S2,S3をリング状に120゜角置きの等間隔
に配置し、その3つの磁気センサS1,S2,S
3からの磁界強度信号x1,x2,x3をそれぞれプリ
アンプ7,8,9に入力する。プリアンプ7,
8,9は、磁界強度信号x1,x2,x3を信号処理可
能レベルまで増幅するものである。続いてプリア
ンプ7,8,9の出力はそれぞれピークホールド
(又はサンプルホールド)回路10,11,12
へ入力される。該回路10,11,12は、溶接
タイマ13からの溶接開始及び終了のタイマ信号
を受けるシーケンスコントローラ14のタイミン
グ信号により、通電の特定サイクルにおける磁界
強度信号のピーク値をホールドするものである。
この回路10,11,12からの各出力はA/D
変換回路15へ入力して、デイジタル信号に変換
される。16はマイクロコンピユータであつて前
記シーケンスコントローラ14の制御信号を入力
し、A/D変換器に対してA/D変換信号を出力
するとともに、A/D変換器15により変換され
た磁界強度信号x1,x2,x3のデイジタル信号を用
いて、所定のプログラム及び内部の回路構成等に
より磁界強度のバラツキ量(標準偏差、偏差平方
和、分散、範囲等)の演算や、その演算結果に基
づきケーブル1を構成する内部導体の断線の予知
の判定をGood又はNG出力により行う。マイク
ロコンピユータ16は、CPU、RAM、ROM、
アドレスデコーダ回路及び入出力インターフエイ
ス(いずれも図示しない)等により構成され、前
記各統計量をプリンター17によりプリントアウ
トしたり、CRT表示装置8により表示する。
前記したマイクロコンピユータ16によるケー
ブル1の断線予知機能については、第3図のブロ
ツク図に基づき説明する。
図中21は溶接打点数カウンタであつて、溶接
打点数を逐次積算する。22は一定の打点数を設
定する打点数設定回路、23は打点数比較回路で
あつて、打点数の積算値と設定値とを比較し、両
者が一致した時一致信号を出力する。24はその
一致信号により駆動するサンプルスイツチ、25
〜30は6個直列に接続して配置した磁界強度の
バラツキ量記憶回路であつて、前記サンプルスイ
ツチ24の駆動とともに、新規に求めた磁界強度
のバラツキ量Vnを先頭に配置された前記記憶回
路25に入力して記憶し、該回路25に記憶され
ていた前回のバラツキ量を次位の回路26にシフ
トし、これを隣り合う回路毎に繰り返して最後尾
に接続された回路30に、回路29の記憶値を移
して、それぞれの記憶値をVn,Vn-1,Vn-2
Vn-5として更新する。31は前記バラツキ量記
憶回路25と30の記憶値Vn,Vn-5を呼び出し
て、その差分Vn−Vn-5を求める引算回路、32
は一定打点数後の磁界強度のバラツキ量を外挿す
るための掛算回路であつて、断線予知のための一
定打点数を示す倍率設定回路路33の出力値と前
記した引算回路31の出力値との積を求める。倍
率設定回路33の出力値は、前記サンプルスイツ
チ24が作動する打点数の倍数となる。34は前
記磁界強度のバラツキ量記憶回路25に新規に入
力されるバラツキ量Vnと、前記掛算回路32の
出力値との和を算出する加算回路であつて、その
加算値は現時点から一定打数後の磁界強度のバラ
ツキ量とされる。35はそのバラツキ量と断線判
定しきい値を設定する判定値設定回路36からの
出力値とを比較し、バラツキ量がしきい値を上ま
わる場合は、断線予知警報を発する比較回路であ
る。
次に前記断線予知機能の作用を説明する。
装置の電源投入と共に溶接打点数カウンタ2
1,磁界強度のバラツキ量記憶回路25〜30を
ゼロリセツトする。
溶接作業が開始されると、その溶接打点数が逐
次溶接打点数カウンタ21に入力されて積算さ
れ、下二桁の値が打点数比較回路23に出力され
る。打点数設定回路22からは、該比較回路23
へ下二桁「0」,「0」の値が出力され、前記溶接
打点数の下二桁が「0」,「0」となると、即ち
100打点毎に打点数比較回路23から一致信号が
出力され、サンプルスイツチ24を駆動させ、溶
接打点数毎に算出されている磁界強度のバラツキ
量Vnを、バラツキ量記憶回路25に入力して記
憶するとともに、一致信号の出力タイミングに同
期して該記憶回路25に記憶されていた100打点
前のバラツキ量Vn-1をバラツキ量記憶回路26
へシフトし、さらに該記憶回路26に記憶された
200打点前の磁界強度のバラツキ量を、記憶回路
27へシフトするように順次下方向に記憶値をシ
フトして該値を更新する。最後尾の記憶回路30
の記憶値は排出され、最大過去500溶接打点数の
100打点毎の磁界強度のバラツキ量が記憶される。
前記記憶回路の先頭の回路25と最後尾に接続さ
れた回路30の記憶値VnとVn-5は、引算回路3
1に入力してVn−Vn-5を算出する。この値は、
100打点毎の磁界強度の変化度合Dnを Dn=Vn−Vn-1とすれば、 Vn−Vn-5 =Dn+Dn-1+Dn-2+Dn-3+Dn-4 となつて、結局過去500溶接打点の100打点毎の変
化度合の総和Snとなる。
この総和Snを掛算回路32に入力して、断線
予知のための倍率設定回路33の出力値との積を
求める。倍率をα倍に設定した場合には、溶接打
点数500×α打点後の磁界強度のバラツキ量の増
加分が算出され、加算回路34でバラツキ量記憶
回路25に入力されるバラツキ量Vnを加算する
ことにより、現時点から500×α打点後の磁界強
度のバラツキ量Qnそのものが、外挿により算出
することができ、これを比較回路35に入力して
判定値設定回路36から該比較回路35に入力さ
れる断線判定しきい値と比較する。Qnが断線判
定しきい値を超える場合には、現時点から500×
α打点後に断線を生ずるものとして断線警報を発
して、ケーブルの断線を予知する。またこの断線
予知判定は、溶接打点数が500打点を越えた後は、
100打点毎に逐次行われる。
第4図は、本発明方法による断線予知の考え方
を示した説明図であつて、溶接打点数PoとPo-5
時に算出された磁界強度のバラツキ量の差Vo
Vo-5を求め、これに断線予知のための倍率α=
2を掛けると現時点から1000打点数後の溶接打点
数Po+10の時の前記バラツキ量即ち、打点数Po
おいて外挿した値Qoが算出され。
また、同様にして溶接打点数PnとPn-5の時の
磁界強度のバラツキ量VnとVn-5の差を求めて前
記のαを掛けると、打点数Pnにおいて外挿した
値Qnが算出され該値Qnは断線判定しきい値を超
える。従つて現時点から1000打点数(Pn+10)に
はケーブルの断線が予想されるため、断線予知警
報を発する。
従来法では、100打点毎に算出される磁界強度
のバラツキ量と断線判定しきい値との比較により
断線を判定するため断線予知はできないが、本発
明方法では外挿した値により断線予知を前もつて
行うことが可能となる。
「発明の効果」 本発明は、前記具体的手段及び作用の説明で明
らかにしたように、一定溶接打数毎に統計的手法
により算出される磁界強度のバラツキ量を基にし
て、新規に算出された該バラツキ量と、一定打点
数遡つた過去に算出されたバラツキ量との差を求
め、その値に断線予知のための所定の倍率を掛け
た後、さらに前記新規に算出したバラツキ量を加
えることにより、現時点からの一定溶接打点数後
の磁界強度のバラツキ量を外挿により算出し、こ
の値と断線判定のため設定したしきい値との比較
により実際に断線が生じる前の早い段階で断線予
知を行うようにすることにより、断線予知のため
に、断線判定しきい値を下げる方法による場合の
ように、断線と誤判定することも無く、断線状態
を示す磁界強度のバラツキ量に至るまでに、前も
つて断線予知警報を発することができるので、適
確なケーブルの保守、保全が可能となつて生産ラ
インの停止等の事故の発生を未然に防止すること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の実施例を示し、第1図はケ
ーブルの模式的断面図であつて、磁気センサの配
置を併せて示す、第2図は本発明方法を実施する
装置の概略ブロツク図、第3図はケーブルの断線
予知判定機能を示すブロツク図、第4図は断線予
知の考え方を示す説明図である。 1……ケーブル、16…マイクロコンピユー
タ、25〜30……バラツキ量記憶回路、31…
…引算回路、32……掛算回路、33……倍率設
定回路、34……加算回路、35……比較回路、
36……判定値設定回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶接ガンと変圧器とを接続する複数の正側内
    部導体と、これと同数の負側内部導体とをケーブ
    ル断面に対して交互にリング状に配列して構成し
    た溶接2次ケーブルの外周に、前記各内部導体に
    対応させて複数の磁気センサを配置し、各磁気セ
    ンサから出力される磁界強度信号を統計的手法に
    より処理して求められる磁界強度の分散、標準偏
    差等のバラツキ量を一定溶接打点数毎に求めて順
    次記憶するとともに、新規に求めたバラツキ量と
    一定打点数遡つた過去に記憶したバラツキ量との
    差を算出し、その算出値にケーブル断線予知のた
    め所定の倍率を乗じた値に、前記新規に求めたバ
    ラツキ量を加えた値と、予め設定したしきい値と
    を比較して、前記溶接2次ケーブルの断線を予知
    することを特徴とする溶接2次ケーブルの断線予
    知方法。
JP63108786A 1988-04-30 1988-04-30 溶接2次ケーブルの断線予知方法 Granted JPH01280260A (ja)

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JP2501156B2 (ja) * 1991-12-11 1996-05-29 川崎製鉄株式会社 溶接機の診断方法
JPH11192551A (ja) * 1997-12-26 1999-07-21 Daihen Corp 溶接用の2次ケーブル素線の断線進行予測方法

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