JPH08112676A - 溶接品質監視装置 - Google Patents
溶接品質監視装置Info
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- JPH08112676A JPH08112676A JP6250552A JP25055294A JPH08112676A JP H08112676 A JPH08112676 A JP H08112676A JP 6250552 A JP6250552 A JP 6250552A JP 25055294 A JP25055294 A JP 25055294A JP H08112676 A JPH08112676 A JP H08112676A
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- time
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
- B23K11/252—Monitoring devices using digital means
- B23K11/257—Monitoring devices using digital means the measured parameter being an electrical current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修等
のメンテナンス実施時期を的確に知らせることができる
溶接品質監視装置を提供することを目的とする。 【構成】 ナゲット径比較部３にて推定形成時刻を算出
し、これを記憶部１にて複数記憶し、平均値算出部２に
て推定形成時刻の平均値を算出する。これを形成時刻設
定部６の上限設定部４に設定された上限形成時刻と比較
して、平均値が上限形成時刻よりも短い場合に、出力部
２６にメンテナンス時期であることを知らせる。
のメンテナンス実施時期を的確に知らせることができる
溶接品質監視装置を提供することを目的とする。 【構成】 ナゲット径比較部３にて推定形成時刻を算出
し、これを記憶部１にて複数記憶し、平均値算出部２に
て推定形成時刻の平均値を算出する。これを形成時刻設
定部６の上限設定部４に設定された上限形成時刻と比較
して、平均値が上限形成時刻よりも短い場合に、出力部
２６にメンテナンス時期であることを知らせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接、特にスポッ
ト溶接の溶接品質監視装置に関するものである。
ト溶接の溶接品質監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の溶接品質監視装置においては、溶
接現場における溶接チップの交換や補修時期については
判定が行えず、あらかじめ定めた打点数に達した時点で
機械的にメンテナンスを行っていたため、補修用の電極
や補修工数に無駄が発生することとなっていた。本発明
者らは、このような従来の課題を解決するために次のよ
うな溶接品質監視装置を既に考えている。
接現場における溶接チップの交換や補修時期については
判定が行えず、あらかじめ定めた打点数に達した時点で
機械的にメンテナンスを行っていたため、補修用の電極
や補修工数に無駄が発生することとなっていた。本発明
者らは、このような従来の課題を解決するために次のよ
うな溶接品質監視装置を既に考えている。
【０００３】以下、図面を用いて説明する。図７におい
て、２０は溶接電流および溶接電圧を検出する検出部で
あり、電極２７に取り付けられたトロイダルコイル２９
を用いて検出した溶接電流信号を積分することにより測
定し、電極間電圧は電極２７、２８に取り付けた電圧検
出線３０を用いて測定している。２１は検出部２０の測
定結果を受けて熱伝導モデルに基づいて温度分布を数値
演算する数値計算シミュレータにより、単位時間毎に被
溶接材３１と溶接電極２７、２８の温度分布を推定し、
温度分布により生成していくナゲット径（以下、推定ナ
ゲット径）を推定する演算部である。なお、数値計算シ
ミュレータについては、測定した溶接電流と溶接電圧を
用い、熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通電径を数
値演算する数値計算シミュレータが、溶接学会抵抗溶接
研究委員会編：「抵抗溶接現象とその応用（Ｉ）」，社
団法人溶接学会（昭５７）Ｐ．１２〜Ｐ．５２に掲載さ
れている。
て、２０は溶接電流および溶接電圧を検出する検出部で
あり、電極２７に取り付けられたトロイダルコイル２９
を用いて検出した溶接電流信号を積分することにより測
定し、電極間電圧は電極２７、２８に取り付けた電圧検
出線３０を用いて測定している。２１は検出部２０の測
定結果を受けて熱伝導モデルに基づいて温度分布を数値
演算する数値計算シミュレータにより、単位時間毎に被
溶接材３１と溶接電極２７、２８の温度分布を推定し、
温度分布により生成していくナゲット径（以下、推定ナ
ゲット径）を推定する演算部である。なお、数値計算シ
ミュレータについては、測定した溶接電流と溶接電圧を
用い、熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通電径を数
値演算する数値計算シミュレータが、溶接学会抵抗溶接
研究委員会編：「抵抗溶接現象とその応用（Ｉ）」，社
団法人溶接学会（昭５７）Ｐ．１２〜Ｐ．５２に掲載さ
れている。
【０００４】２２はあらかじめ基準となるナゲット径の
設定値（以下、設定ナゲット径）を設定するナゲット径
設定部、２３は演算部２１の算出した推定ナゲット径
と、ナゲット径設定部２２に入力された設定ナゲット径
とを比較して、推定ナゲット径が設定ナゲット径を越え
た時刻（以下、推定形成時刻）を算出するナゲット径比
較部である。２４はあらかじめ基準となる形成時刻（以
下、設定形成時刻）を設定する形成時刻設定部、２５は
ナゲット径比較部の算出した推定形成時刻と、形成時刻
設定部２４に入力された設定形成時刻とを比較する形成
時刻比較部、２６は形成時刻比較部の比較結果を出力す
る出力部である。
設定値（以下、設定ナゲット径）を設定するナゲット径
設定部、２３は演算部２１の算出した推定ナゲット径
と、ナゲット径設定部２２に入力された設定ナゲット径
とを比較して、推定ナゲット径が設定ナゲット径を越え
た時刻（以下、推定形成時刻）を算出するナゲット径比
較部である。２４はあらかじめ基準となる形成時刻（以
下、設定形成時刻）を設定する形成時刻設定部、２５は
ナゲット径比較部の算出した推定形成時刻と、形成時刻
設定部２４に入力された設定形成時刻とを比較する形成
時刻比較部、２６は形成時刻比較部の比較結果を出力す
る出力部である。
【０００５】以上の構成において、検出部２０にて検出
した溶接電流および溶接電圧により、演算部２１にて数
値計算シミュレータにより推定ナゲット径を演算し、こ
の推定ナゲット径をナゲット径比較部にて設定ナゲット
径と比較し、推定形成時刻を算出している。さらに、こ
の推定形成時刻を形成時刻比較部にて設定形成時刻と比
較し、その比較結果を出力する。
した溶接電流および溶接電圧により、演算部２１にて数
値計算シミュレータにより推定ナゲット径を演算し、こ
の推定ナゲット径をナゲット径比較部にて設定ナゲット
径と比較し、推定形成時刻を算出している。さらに、こ
の推定形成時刻を形成時刻比較部にて設定形成時刻と比
較し、その比較結果を出力する。
【０００６】上記のような溶接品質監視装置において
は、電極の損傷にともなってナゲットの形成時間が徐々
に長くなることを利用して、この時間を熱伝導モデルを
用いた上記構成によって推定し、これを基準となる設定
形成時刻と比較して、溶接条件の再設定や溶接チップの
交換補修などのメンテナンス時期を知らせることができ
るようにしているのである。
は、電極の損傷にともなってナゲットの形成時間が徐々
に長くなることを利用して、この時間を熱伝導モデルを
用いた上記構成によって推定し、これを基準となる設定
形成時刻と比較して、溶接条件の再設定や溶接チップの
交換補修などのメンテナンス時期を知らせることができ
るようにしているのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の溶接品質監視装置においては、図８の通電時間と推
定ナゲット径の関係を示す図から分かるように、何らか
の原因により、誤って予定より薄い板厚の被溶接物３１
が流れた場合などには、推定形成時刻が通電時間の短い
方へ移動することとなるため、電極２７、２８が損傷し
たとしても、メンテナンス時期を的確に知らせることが
できず、また、溶接条件の再設定が必要であることを知
らせることができなかった。
来の溶接品質監視装置においては、図８の通電時間と推
定ナゲット径の関係を示す図から分かるように、何らか
の原因により、誤って予定より薄い板厚の被溶接物３１
が流れた場合などには、推定形成時刻が通電時間の短い
方へ移動することとなるため、電極２７、２８が損傷し
たとしても、メンテナンス時期を的確に知らせることが
できず、また、溶接条件の再設定が必要であることを知
らせることができなかった。
【０００８】また、ある一打点の検出時に、誤検出や、
その打点のみの異常があった場合であっても、誤ってメ
ンテナンス時期であると判断してしまうことがあった。
その打点のみの異常があった場合であっても、誤ってメ
ンテナンス時期であると判断してしまうことがあった。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修等のメ
ンテナンス実施時期を的確に知らせることができる溶接
品質監視装置を提供することを目的とする。
ので、溶接条件の再設定や溶接チップの交換補修等のメ
ンテナンス実施時期を的確に知らせることができる溶接
品質監視装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の溶接品質監視装置は、電極間に印加される
溶接電流と前記電極間の電圧とを測定する検出部と、前
記検出部による検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて
温度分布及び通電径を数値解析すると共に、生成してい
くナゲット径を推定する演算部と、予めナゲット径の設
定値が入力されるナゲット径設定部と、前記生成してい
くナゲット径と前記予め設定されたナゲット径の設定値
とを比較し、前記生成していくナゲット径が前記予め設
定されたナゲット径の設定値を越えた時刻を算出するナ
ゲット径比較部と、予め形成時刻の設定値が入力される
形成時刻設定部と、前記生成していくナゲット径が前記
予め設定されたナゲット径の設定値を超えた時刻と前記
予め設定された形成時刻の設定値とを比較する形成時刻
比較部と、前記形成時刻比較部の比較結果を出力する出
力部とを備え、少なくとも通常の溶接における最短の形
成時刻よりも短い時刻を設定する設定部を前記形成時刻
設定部に備えたものである。
に、本発明の溶接品質監視装置は、電極間に印加される
溶接電流と前記電極間の電圧とを測定する検出部と、前
記検出部による検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて
温度分布及び通電径を数値解析すると共に、生成してい
くナゲット径を推定する演算部と、予めナゲット径の設
定値が入力されるナゲット径設定部と、前記生成してい
くナゲット径と前記予め設定されたナゲット径の設定値
とを比較し、前記生成していくナゲット径が前記予め設
定されたナゲット径の設定値を越えた時刻を算出するナ
ゲット径比較部と、予め形成時刻の設定値が入力される
形成時刻設定部と、前記生成していくナゲット径が前記
予め設定されたナゲット径の設定値を超えた時刻と前記
予め設定された形成時刻の設定値とを比較する形成時刻
比較部と、前記形成時刻比較部の比較結果を出力する出
力部とを備え、少なくとも通常の溶接における最短の形
成時刻よりも短い時刻を設定する設定部を前記形成時刻
設定部に備えたものである。
【００１１】また、電極間に印加される溶接電流と前記
電極間の電圧とを測定する検出部と、前記検出部による
検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通
電径を数値解析すると共に、生成していくナゲット径を
推定する演算部と、予めナゲット径の設定値が入力され
るナゲット径設定部と、前記生成していくナゲット径と
前記予め設定されたナゲット径の設定値とを比較し、前
記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲッ
ト径の設定値を越えた時刻を算出するナゲット径比較部
と、予め形成時刻の設定値が入力される形成時刻設定部
と、前記生成していくナゲット径が前記予め設定された
ナゲット径の設定値を超えた時間と前記予め設定された
形成時刻の設定値とを比較する形成時刻比較部と、前記
形成時刻比較部の比較結果を出力する出力部とを備え、
前記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲ
ット径の設定値を超えた時刻を複数記憶する記憶部と、
前記生成していくナゲット径が予め設定されたナゲット
径の設定値を超えた複数の時刻の平均値を算出する平均
値算出部とを前記ナゲット径比較部に備え、前記形成時
刻比較部が前記予め設定された形成時刻の設定値と前記
平均値とを比較するものである。
電極間の電圧とを測定する検出部と、前記検出部による
検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通
電径を数値解析すると共に、生成していくナゲット径を
推定する演算部と、予めナゲット径の設定値が入力され
るナゲット径設定部と、前記生成していくナゲット径と
前記予め設定されたナゲット径の設定値とを比較し、前
記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲッ
ト径の設定値を越えた時刻を算出するナゲット径比較部
と、予め形成時刻の設定値が入力される形成時刻設定部
と、前記生成していくナゲット径が前記予め設定された
ナゲット径の設定値を超えた時間と前記予め設定された
形成時刻の設定値とを比較する形成時刻比較部と、前記
形成時刻比較部の比較結果を出力する出力部とを備え、
前記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲ
ット径の設定値を超えた時刻を複数記憶する記憶部と、
前記生成していくナゲット径が予め設定されたナゲット
径の設定値を超えた複数の時刻の平均値を算出する平均
値算出部とを前記ナゲット径比較部に備え、前記形成時
刻比較部が前記予め設定された形成時刻の設定値と前記
平均値とを比較するものである。
【００１２】また、電極間に印加される溶接電流と前記
電極間の電圧とを測定する検出部と、前記検出部による
検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通
電径を数値解析すると共に、生成していくナゲット径を
推定する演算部と、予めナゲット径の設定値が入力され
るナゲット径設定部と、前記生成していくナゲット径と
前記予め設定されたナゲット径の設定値とを比較し、前
記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲッ
ト径の設定値を超えた時刻を算出するナゲット径比較部
と、溶接打点数をカウントするカウンタ部と、前記生成
していくナゲット径が前記予め設定されたナゲット径の
設定値を超えた時刻とともに前記溶接打点数を出力する
出力部とを備えたものである。
電極間の電圧とを測定する検出部と、前記検出部による
検出値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通
電径を数値解析すると共に、生成していくナゲット径を
推定する演算部と、予めナゲット径の設定値が入力され
るナゲット径設定部と、前記生成していくナゲット径と
前記予め設定されたナゲット径の設定値とを比較し、前
記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲッ
ト径の設定値を超えた時刻を算出するナゲット径比較部
と、溶接打点数をカウントするカウンタ部と、前記生成
していくナゲット径が前記予め設定されたナゲット径の
設定値を超えた時刻とともに前記溶接打点数を出力する
出力部とを備えたものである。
【００１３】また、予め打点数の設定値が入力される打
点数設定部と、カウンタ部にてカウントされた溶接打点
数と前記予め設定された打点数の設定値とを比較し、前
記溶接打点数が前記予め設定された打点数の設定値を越
えた時刻を算出する打点数比較部とを備え、出力部が前
記溶接打点数に代えて前記打点数比較部の算出結果を出
力するものである。
点数設定部と、カウンタ部にてカウントされた溶接打点
数と前記予め設定された打点数の設定値とを比較し、前
記溶接打点数が前記予め設定された打点数の設定値を越
えた時刻を算出する打点数比較部とを備え、出力部が前
記溶接打点数に代えて前記打点数比較部の算出結果を出
力するものである。
【００１４】また、予め形成時刻の設定値が入力される
形成時刻設定部と、生成していくナゲット径が予め設定
されたナゲット径の設定値を超えた時刻と前記予め設定
された形成時刻の設定値とを比較する形成時刻比較部と
を備え、出力部が前記生成していくナゲット径が前記予
め設定されたナゲット径の設定値を超えた時刻に代えて
前記形成時刻比較部の比較結果を出力するものである。
形成時刻設定部と、生成していくナゲット径が予め設定
されたナゲット径の設定値を超えた時刻と前記予め設定
された形成時刻の設定値とを比較する形成時刻比較部と
を備え、出力部が前記生成していくナゲット径が前記予
め設定されたナゲット径の設定値を超えた時刻に代えて
前記形成時刻比較部の比較結果を出力するものである。
【００１５】
【作用】本発明は上記した構成により、形成時刻設定部
に少なくとも通常の溶接における最短の形成時刻よりも
短い時刻（以下、上限形成時刻）を設定する設定部（以
下、上限設定部）を備えることにより、被溶接物の板厚
が予定より薄い場合等には上限形成時刻により、的確な
メンテナンス時期を知らせることができ、また、溶接条
件の再設定が必要であることを知らせることができる。
に少なくとも通常の溶接における最短の形成時刻よりも
短い時刻（以下、上限形成時刻）を設定する設定部（以
下、上限設定部）を備えることにより、被溶接物の板厚
が予定より薄い場合等には上限形成時刻により、的確な
メンテナンス時期を知らせることができ、また、溶接条
件の再設定が必要であることを知らせることができる。
【００１６】また、推定形成時刻の平均値を算出する平
均値算出部を備え、前記形成時刻比較部が設定形成時刻
と前記平均値とを比較して形成時刻の比較結果を出力す
ることにより、ある一打点の検出時に、誤検出や、その
打点のみの異常があった場合であっても、複数の打点に
おける平均値によって判断することとなるために、より
的確なメンテナンス時期を知らせることができる。
均値算出部を備え、前記形成時刻比較部が設定形成時刻
と前記平均値とを比較して形成時刻の比較結果を出力す
ることにより、ある一打点の検出時に、誤検出や、その
打点のみの異常があった場合であっても、複数の打点に
おける平均値によって判断することとなるために、より
的確なメンテナンス時期を知らせることができる。
【００１７】また、打点数をカウントし、これを出力す
ることにより、打点数による判断も可能となる。
ることにより、打点数による判断も可能となる。
【００１８】さらに、打点数を設定打点数と比較するこ
とにより、打点数による判断をより的確にすることが可
能となる。
とにより、打点数による判断をより的確にすることが可
能となる。
【００１９】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２０】図１は、本発明の第１の実施例における溶
接品質監視装置の構成を示す図である。図において、従
来と同様の構成については同様の番号を付し、説明を省
略する。
接品質監視装置の構成を示す図である。図において、従
来と同様の構成については同様の番号を付し、説明を省
略する。
【００２１】１はナゲット径比較部３に設けられ、演算
部２１にて算出した推定ナゲット径とナゲット径設定部
２２にてあらかじめ設定された設定ナゲット径とを比較
し、推定ナゲット径が設定ナゲット径を越えた時刻を算
出して推定形成時刻とし、この推定形成時刻を記憶する
記憶部、２は記憶部１に記憶された複数の推定形成時刻
の平均値を算出する平均値算出部、４は形成時刻設定部
６に設けられ上限となる形成時刻を設定する上限設定部
である。上限となる形成時刻は、通常の溶接における最
短の形成時刻よりも短い時刻とするが、形成時刻は電極
２７、２８の交換直後に最短となり、使用するにしたが
って電極２７、２８が損傷することにより形成時刻が長
くなることから、少なくとも電極２７、２８交換直後の
形成時刻より短く設定することとなる。５は、上限設定
部４と同様に形成時刻設定部６に設けられ、電極２７、
２８の損傷による交換・補修等のメンテナンス時期を判
断するための下限となる形成時刻を設定する下限設定部
であり、従来の形成時刻設定部２４で設定していた設定
形成時刻と同様である。なお、本実施例において、推定
ナゲット径とは推定ナゲットの直径をいうものである。
部２１にて算出した推定ナゲット径とナゲット径設定部
２２にてあらかじめ設定された設定ナゲット径とを比較
し、推定ナゲット径が設定ナゲット径を越えた時刻を算
出して推定形成時刻とし、この推定形成時刻を記憶する
記憶部、２は記憶部１に記憶された複数の推定形成時刻
の平均値を算出する平均値算出部、４は形成時刻設定部
６に設けられ上限となる形成時刻を設定する上限設定部
である。上限となる形成時刻は、通常の溶接における最
短の形成時刻よりも短い時刻とするが、形成時刻は電極
２７、２８の交換直後に最短となり、使用するにしたが
って電極２７、２８が損傷することにより形成時刻が長
くなることから、少なくとも電極２７、２８交換直後の
形成時刻より短く設定することとなる。５は、上限設定
部４と同様に形成時刻設定部６に設けられ、電極２７、
２８の損傷による交換・補修等のメンテナンス時期を判
断するための下限となる形成時刻を設定する下限設定部
であり、従来の形成時刻設定部２４で設定していた設定
形成時刻と同様である。なお、本実施例において、推定
ナゲット径とは推定ナゲットの直径をいうものである。
【００２２】上記構成において、通電は、被溶接材３１
を挟んだ溶接電極２７、２８を介して、図示しない溶接
電源により行われる。通電開始後、任意の時刻毎に溶接
電流、電極間電圧を検出部２０により測定する。その際
の溶接電流はトロイダルコイル２９を用いて検出した信
号を検出部２０にて積分することにより測定され、ま
た、電極間電圧は前記溶接電極２７、２８に取り付けた
電圧検出線３０を用いて検出部２０にて測定される。
を挟んだ溶接電極２７、２８を介して、図示しない溶接
電源により行われる。通電開始後、任意の時刻毎に溶接
電流、電極間電圧を検出部２０により測定する。その際
の溶接電流はトロイダルコイル２９を用いて検出した信
号を検出部２０にて積分することにより測定され、ま
た、電極間電圧は前記溶接電極２７、２８に取り付けた
電圧検出線３０を用いて検出部２０にて測定される。
【００２３】測定された溶接電流と電極間電圧は演算部
２１に入力される。演算部２１では、予め入力された被
溶接材の板厚、材質、重ね枚数や電極形状を用いて、図
２に示すようなフローチャートに基づいた数値計算シミ
ュレータにより、被溶接材３１と溶接電極２７、２８部
分の温度分布を単位時間毎に推定する。そして、推定し
た温度分布が設定済みの溶接材の溶融温度を越えた部分
を、推定ナゲットとする。 図３は、本発明の第１の実
施例における推定ナゲット径と通電時間との関係を示す
図である。図３より、下限形成時刻を一定に設定するこ
とから、ナゲットの形成開始が通電時間の前半にある場
合（実線ａ）はナゲットがその後十分に飽和し安定した
条件となるが、ナゲットの形成が通電時間の後半である
場合（実線ｂ）は、条件の少しの変化により最終ナゲッ
ト径が変化する不安定な条件となることが分かる。通
常、電極交換直後には通電時間が実線ａとなるように下
限形成時刻が設定されることとなるが、電極の損傷にと
もなって推定形成時刻は実線ｂへと変化することとなる
ので、この推定形成時刻を観察することにより、電極損
傷の程度を知ることが可能である。
２１に入力される。演算部２１では、予め入力された被
溶接材の板厚、材質、重ね枚数や電極形状を用いて、図
２に示すようなフローチャートに基づいた数値計算シミ
ュレータにより、被溶接材３１と溶接電極２７、２８部
分の温度分布を単位時間毎に推定する。そして、推定し
た温度分布が設定済みの溶接材の溶融温度を越えた部分
を、推定ナゲットとする。 図３は、本発明の第１の実
施例における推定ナゲット径と通電時間との関係を示す
図である。図３より、下限形成時刻を一定に設定するこ
とから、ナゲットの形成開始が通電時間の前半にある場
合（実線ａ）はナゲットがその後十分に飽和し安定した
条件となるが、ナゲットの形成が通電時間の後半である
場合（実線ｂ）は、条件の少しの変化により最終ナゲッ
ト径が変化する不安定な条件となることが分かる。通
常、電極交換直後には通電時間が実線ａとなるように下
限形成時刻が設定されることとなるが、電極の損傷にと
もなって推定形成時刻は実線ｂへと変化することとなる
ので、この推定形成時刻を観察することにより、電極損
傷の程度を知ることが可能である。
【００２４】また、ナゲットの形成開始が通電時間の初
期にある場合（点線ｃ）は、ナゲットが形成された後も
下限形成時刻まで通電が行われる結果、必要以上の通電
が行われることとなり、爆飛の発生または被溶接材の誤
溶接が行われる可能性が高くなる。この爆飛の発生は、
例えば、予定していた被溶接物３１の板厚よりも、実際
の被溶接物３１の板厚が薄かった場合に多くみられる現
象である。
期にある場合（点線ｃ）は、ナゲットが形成された後も
下限形成時刻まで通電が行われる結果、必要以上の通電
が行われることとなり、爆飛の発生または被溶接材の誤
溶接が行われる可能性が高くなる。この爆飛の発生は、
例えば、予定していた被溶接物３１の板厚よりも、実際
の被溶接物３１の板厚が薄かった場合に多くみられる現
象である。
【００２５】演算部２１にて算出された推定ナゲット径
はナゲット径比較部３において、ナゲット径設定部２２
にてあらかじめ設定された設定ナゲット径と比較され、
推定形成時刻が算出されるのであるが、ナゲット径比較
部３では、図３における実線ａ等に示した推定ナゲット
径が、設定ナゲット径を越える時刻を算出して推定形成
時刻としている。
はナゲット径比較部３において、ナゲット径設定部２２
にてあらかじめ設定された設定ナゲット径と比較され、
推定形成時刻が算出されるのであるが、ナゲット径比較
部３では、図３における実線ａ等に示した推定ナゲット
径が、設定ナゲット径を越える時刻を算出して推定形成
時刻としている。
【００２６】記憶部１では、この推定形成時刻を複数記
憶しておき、平均値算出部２にてその平均値を算出す
る。本実施例では、最新の打点とその１つ前の打点の計
２打点の平均をとるものと、最新の打点とその３つ前ま
での打点の計４打点の平均をとるものとを行ったが、特
に２打点、４打点に限るものではないことはいうまでも
ない。
憶しておき、平均値算出部２にてその平均値を算出す
る。本実施例では、最新の打点とその１つ前の打点の計
２打点の平均をとるものと、最新の打点とその３つ前ま
での打点の計４打点の平均をとるものとを行ったが、特
に２打点、４打点に限るものではないことはいうまでも
ない。
【００２７】以上のようにして平均値算出部２にて算出
された平均値は、形成時刻比較部２５へ送られ、形成時
刻設定部６にて設定された設定形成時刻と比較され、こ
の比較結果が出力部２６へ出力されるのであるが、形成
時刻設定部６では、上限設定部４にて最短の形成時刻を
設定し、下限設定部５にて電極が損傷し、交換が必要と
なる直前の形成時刻（上限設定部４で設定した形成時刻
よりも長い時刻）を設定している。なお、最短の形成時
刻を設定する方を上限設定部４、長い時刻の方を下限設
定部５と呼んでいるのは、電極２７、２８の損傷状態が
少ない方を上限、損傷状態が大きい方を下限と考えてい
るためである。
された平均値は、形成時刻比較部２５へ送られ、形成時
刻設定部６にて設定された設定形成時刻と比較され、こ
の比較結果が出力部２６へ出力されるのであるが、形成
時刻設定部６では、上限設定部４にて最短の形成時刻を
設定し、下限設定部５にて電極が損傷し、交換が必要と
なる直前の形成時刻（上限設定部４で設定した形成時刻
よりも長い時刻）を設定している。なお、最短の形成時
刻を設定する方を上限設定部４、長い時刻の方を下限設
定部５と呼んでいるのは、電極２７、２８の損傷状態が
少ない方を上限、損傷状態が大きい方を下限と考えてい
るためである。
【００２８】形成時刻比較部２５では、平均値が上限設
定部４の設定値よりも短い場合、及び、下限設定部５の
設定値よりも長い場合に、出力部２６に、メンテナンス
時期であることを知らせている。
定部４の設定値よりも短い場合、及び、下限設定部５の
設定値よりも長い場合に、出力部２６に、メンテナンス
時期であることを知らせている。
【００２９】以上のように本実施例においては、推定形
成時刻の平均値をとっているために、ある一打点の検出
時に、誤検出や、その打点のみの異常があった場合であ
っても、より的確なメンテナンス時期を知らせることが
できる。また、作業者は溶接チップの劣化に関係のある
径時的変化が確認でき、溶接条件の再設定や溶接チップ
の交換補修等メンテナンス時期を容易に判断することが
できる。
成時刻の平均値をとっているために、ある一打点の検出
時に、誤検出や、その打点のみの異常があった場合であ
っても、より的確なメンテナンス時期を知らせることが
できる。また、作業者は溶接チップの劣化に関係のある
径時的変化が確認でき、溶接条件の再設定や溶接チップ
の交換補修等メンテナンス時期を容易に判断することが
できる。
【００３０】また、形成時刻設定部６にて、上限設定部
４を設けているので、被溶接物の板厚が予定より薄い場
合等には上限形成時刻により、的確なメンテナンス時期
を知らせることができ、また、溶接条件の再設定が必要
であることを知らせることができる。
４を設けているので、被溶接物の板厚が予定より薄い場
合等には上限形成時刻により、的確なメンテナンス時期
を知らせることができ、また、溶接条件の再設定が必要
であることを知らせることができる。
【００３１】なお、複数の推定形成時刻の平均値は、回
帰分析による近似処理、任意データの出現頻度の分析処
理でもよい。
帰分析による近似処理、任意データの出現頻度の分析処
理でもよい。
【００３２】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について、図面を用いて説明する。なお、従来と同様の
構成については同様の番号を付し、説明を省略する。ま
た、実施例１にて説明した事項についても同様に説明を
省略する。
について、図面を用いて説明する。なお、従来と同様の
構成については同様の番号を付し、説明を省略する。ま
た、実施例１にて説明した事項についても同様に説明を
省略する。
【００３３】図４は、本発明の第２の実施例における溶
接品質監視装置の構成を示す図である。
接品質監視装置の構成を示す図である。
【００３４】図４において、７は図示しない溶接制御装
置より起動信号を検出し、溶接打点数をカウントするカ
ウンタ部、８はあらかじめ基準となる打点数（以下、設
定打点数）を設定する打点数設定部であり、この設定打
点数は従来の打点数による管理の場合と同様に、溶接の
各条件によって作業者が任意に設定するものである。９
はカウンタ部７でカウントした溶接打点数と打点数設定
部８で設定した設定打点数とを比較して、その比較結果
を出力部へ出力する打点数比較部である。また、本実施
例では、形成時刻設定部６（上限設定部４、下限設定部
５を含む）と、形成時刻比較部２５、さらに、記憶部１
と平均値算出部２とを設けていないが、これらを設けて
もなんら問題はない。
置より起動信号を検出し、溶接打点数をカウントするカ
ウンタ部、８はあらかじめ基準となる打点数（以下、設
定打点数）を設定する打点数設定部であり、この設定打
点数は従来の打点数による管理の場合と同様に、溶接の
各条件によって作業者が任意に設定するものである。９
はカウンタ部７でカウントした溶接打点数と打点数設定
部８で設定した設定打点数とを比較して、その比較結果
を出力部へ出力する打点数比較部である。また、本実施
例では、形成時刻設定部６（上限設定部４、下限設定部
５を含む）と、形成時刻比較部２５、さらに、記憶部１
と平均値算出部２とを設けていないが、これらを設けて
もなんら問題はない。
【００３５】以上のようにして、推定形成時刻と設定形
成時刻との比較結果と、カウンタ部７にてカウントされ
た溶接打点数と設定打点数との比較結果の両方を出力す
ることで、図５のように、推定形成時刻が設定形成時刻
（下限形成時刻）を超えるのが設定打点数に達する前な
らば、推定形成時刻が下限形成時刻を超えたときに、ま
た、図６に示すように、推定形成時刻が下限形成時刻を
超える前に設定打点数に達したならば、設定打点数に達
したときに、それぞれ、溶接条件の再設定や溶接チップ
の交換補修等のメンテナンス実施を促すことができる。
すなわち、熱伝導モデルによるメンテナンス時期の管理
とともに、打点数によるメンテナンス時期の管理も可能
となり、より的確にメンテナンス時期を判断することが
できるのである。
成時刻との比較結果と、カウンタ部７にてカウントされ
た溶接打点数と設定打点数との比較結果の両方を出力す
ることで、図５のように、推定形成時刻が設定形成時刻
（下限形成時刻）を超えるのが設定打点数に達する前な
らば、推定形成時刻が下限形成時刻を超えたときに、ま
た、図６に示すように、推定形成時刻が下限形成時刻を
超える前に設定打点数に達したならば、設定打点数に達
したときに、それぞれ、溶接条件の再設定や溶接チップ
の交換補修等のメンテナンス実施を促すことができる。
すなわち、熱伝導モデルによるメンテナンス時期の管理
とともに、打点数によるメンテナンス時期の管理も可能
となり、より的確にメンテナンス時期を判断することが
できるのである。
【００３６】なお、図５、図６はそれぞれ、本発明の第
２の実施例の溶接品質監視装置の打点数に対する推定形
成時刻とナゲット径の実測値の第１の関係を示す図およ
び第２の関係を示す図であるが、これらにおいて、通電
時間は一定に設定されているため電極が損傷すると実測
ナゲット径が小さくなるものであり、実測ナゲット径の
推移と推定形成時刻の推移とは対応関係にある。
２の実施例の溶接品質監視装置の打点数に対する推定形
成時刻とナゲット径の実測値の第１の関係を示す図およ
び第２の関係を示す図であるが、これらにおいて、通電
時間は一定に設定されているため電極が損傷すると実測
ナゲット径が小さくなるものであり、実測ナゲット径の
推移と推定形成時刻の推移とは対応関係にある。
【００３７】また、打点数設定部８および打点数比較部
９を設けずに、カウンタ部７のカウントした打点数を直
接出力部２６に出力しても、メンテナンス時期の参考と
して使用することが可能である。この場合には、カウン
タ部７でカウントされた溶接打点数を、ＬＥＤ、ＬＣＤ
（液晶表示装置）により表示することとしてもよい。
９を設けずに、カウンタ部７のカウントした打点数を直
接出力部２６に出力しても、メンテナンス時期の参考と
して使用することが可能である。この場合には、カウン
タ部７でカウントされた溶接打点数を、ＬＥＤ、ＬＣＤ
（液晶表示装置）により表示することとしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、上限設
定部を備えることで、溶接条件の再設定や溶接チップの
交換補修等のメンテナンス時期を容易に判断できる。ま
た、爆飛の発生を防ぐことができ、被溶接材の誤溶接を
検知することができる。
定部を備えることで、溶接条件の再設定や溶接チップの
交換補修等のメンテナンス時期を容易に判断できる。ま
た、爆飛の発生を防ぐことができ、被溶接材の誤溶接を
検知することができる。
【００３９】また、複数の推定形成時刻の平均値と設定
形成時刻を比較し、比較結果を出力することで、溶接条
件の再設定や溶接チップの交換補修等のメンテナンス実
施時期をより的確に知ることができる。
形成時刻を比較し、比較結果を出力することで、溶接条
件の再設定や溶接チップの交換補修等のメンテナンス実
施時期をより的確に知ることができる。
【００４０】さらに、推定形成時刻と設定形成時刻との
比較結果と、溶接打点数と設定打点数との比較結果の両
方を出力できることで、より安定した溶接条件の再設定
や溶接チップの交換補修等のメンテナンス実施を促す信
号を出力することができる。
比較結果と、溶接打点数と設定打点数との比較結果の両
方を出力できることで、より安定した溶接条件の再設定
や溶接チップの交換補修等のメンテナンス実施を促す信
号を出力することができる。
【図１】本発明の第１の実施例における溶接品質監視装
置の構成を示す図
置の構成を示す図
【図２】同溶接品質監視装置における熱伝導モデルの数
値解析手法を示すフローチャート
値解析手法を示すフローチャート
【図３】同溶接品質監視装置における推定ナゲット径と
通電時間との関係を示す図
通電時間との関係を示す図
【図４】本発明の第２の実施例における溶接品質監視装
置の構成を示す図
置の構成を示す図
【図５】同溶接品質監視装置の打点数に対する推定形成
時刻とナゲット径の実測値の第１の関係を示す図
時刻とナゲット径の実測値の第１の関係を示す図
【図６】同溶接品質監視装置の打点数に対する推定形成
時刻とナゲット径の実測値の第２の関係を示す図
時刻とナゲット径の実測値の第２の関係を示す図
【図７】従来の溶接品質監視装置の構成を示す図
【図８】通電時間と推定ナゲット径の関係を示す図
１ 記憶部 ２ 平均値算出部 ３ ナゲット径比較部 ４ 上限設定部 ５ 下限設定部 ６ 形成時刻設定部 ７ カウンタ部 ８ 打点数設定部 ９ 打点数比較部 ２０ 検出部 ２１ 演算部 ２２ ナゲット径設定部 ２５ 形成時刻比較部 ２６ 出力部 ２７、２８ 電極
Claims (5)
- 【請求項１】 電極間に印加される溶接電流と前記電極
間の電圧とを測定する検出部と、前記検出部による検出
値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通電径
を数値解析すると共に、生成していくナゲット径を推定
する演算部と、予めナゲット径の設定値が入力されるナ
ゲット径設定部と、前記生成していくナゲット径と前記
予め設定されたナゲット径の設定値とを比較し、前記生
成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲット径
の設定値を越えた時刻を算出するナゲット径比較部と、
予め形成時刻の設定値が入力される形成時刻設定部と、
前記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲ
ット径の設定値を超えた時刻と前記予め設定された形成
時刻の設定値とを比較する形成時刻比較部と、前記形成
時刻比較部の比較結果を出力する出力部とを備え、 少なくとも通常の溶接における最短の形成時刻よりも短
い時刻を設定する設定部を前記形成時刻設定部に備えた
溶接品質監視装置。 - 【請求項２】 電極間に印加される溶接電流と前記電極
間の電圧とを測定する検出部と、前記検出部による検出
値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通電径
を数値解析すると共に、生成していくナゲット径を推定
する演算部と、予めナゲット径の設定値が入力されるナ
ゲット径設定部と、前記生成していくナゲット径と前記
予め設定されたナゲット径の設定値とを比較し、前記生
成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲット径
の設定値を越えた時刻を算出するナゲット径比較部と、
予め形成時刻の設定値が入力される形成時刻設定部と、
前記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲ
ット径の設定値を超えた時間と前記予め設定された形成
時刻の設定値とを比較する形成時刻比較部と、前記形成
時刻比較部の比較結果を出力する出力部とを備え、 前記生成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲ
ット径の設定値を超えた時刻を複数記憶する記憶部と、
前記生成していくナゲット径が予め設定されたナゲット
径の設定値を超えた複数の時刻の平均値を算出する平均
値算出部とを前記ナゲット径比較部に備え、前記形成時
刻比較部が前記予め設定された形成時刻の設定値と前記
平均値とを比較する溶接品質監視装置。 - 【請求項３】 電極間に印加される溶接電流と前記電極
間の電圧とを測定する検出部と、前記検出部による検出
値を用いて熱伝導モデルに基づいて温度分布及び通電径
を数値解析すると共に、生成していくナゲット径を推定
する演算部と、予めナゲット径の設定値が入力されるナ
ゲット径設定部と、前記生成していくナゲット径と前記
予め設定されたナゲット径の設定値とを比較し、前記生
成していくナゲット径が前記予め設定されたナゲット径
の設定値を超えた時刻を算出するナゲット径比較部と、
溶接打点数をカウントするカウンタ部と、前記生成して
いくナゲット径が前記予め設定されたナゲット径の設定
値を超えた時刻とともに前記溶接打点数を出力する出力
部とを備えた溶接品質監視装置。 - 【請求項４】 予め打点数の設定値が入力される打点数
設定部と、カウンタ部にてカウントされた溶接打点数と
前記予め設定された打点数の設定値とを比較し、前記溶
接打点数が前記予め設定された打点数の設定値を越えた
時刻を算出する打点数比較部とを備え、出力部が前記溶
接打点数に代えて前記打点数比較部の算出結果を出力す
る請求項３記載の溶接品質監視装置。 - 【請求項５】 予め形成時刻の設定値が入力される形成
時刻設定部と、生成していくナゲット径が予め設定され
たナゲット径の設定値を超えた時刻と前記予め設定され
た形成時刻の設定値とを比較する形成時刻比較部とを備
え、出力部が前記生成していくナゲット径が前記予め設
定されたナゲット径の設定値を超えた時刻に代えて前記
形成時刻比較部の比較結果を出力する請求項３記載の溶
接品質監視装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25055294A JP3211586B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 溶接品質監視装置 |
| US08/542,629 US5575934A (en) | 1994-10-17 | 1995-10-13 | Welder monitor |
| CN95117671A CN1081506C (zh) | 1994-10-17 | 1995-10-17 | 焊接质量监视装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25055294A JP3211586B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 溶接品質監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08112676A true JPH08112676A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3211586B2 JP3211586B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=17209617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25055294A Expired - Fee Related JP3211586B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 溶接品質監視装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5575934A (ja) |
| JP (1) | JP3211586B2 (ja) |
| CN (1) | CN1081506C (ja) |
Cited By (2)
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| CN106077988A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-09 | 发那科株式会社 | 点焊质量诊断系统 |
| JPWO2023203753A1 (ja) * | 2022-04-22 | 2023-10-26 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE69620365T2 (de) * | 1995-12-21 | 2002-11-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Steuervorrichtung für eine Widerstandsschweissmaschine |
| JP3161339B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2001-04-25 | 松下電器産業株式会社 | 抵抗溶接機の溶接条件制御方法 |
| JP3588668B2 (ja) * | 1997-08-27 | 2004-11-17 | 日産自動車株式会社 | スポット溶接におけるナゲット径の推定方法 |
| US6084195A (en) * | 1997-10-24 | 2000-07-04 | Csi Technology, Inc. | System and method for monitoring electrodes of a welder |
| AT413665B (de) * | 2002-09-06 | 2006-04-15 | Fronius Int Gmbh | Verfahren zur qualitätsüberwachung von punktschweissungen |
| JP4857534B2 (ja) * | 2004-07-13 | 2012-01-18 | パナソニック株式会社 | アーク溶接ロボット |
| AT507774B1 (de) * | 2009-05-14 | 2010-08-15 | Fronius Int Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der spannung an den elektroden einer punktschweisszange |
| US8278598B2 (en) * | 2009-08-14 | 2012-10-02 | Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. | Methods and systems for resistance spot welding using direct current micro pulses |
| DE202011000875U1 (de) * | 2011-04-14 | 2013-03-01 | Kuka Systems Gmbh | Kontrolleinrichtung |
| WO2014156290A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接システム |
| US9266187B2 (en) | 2013-06-26 | 2016-02-23 | Robert K. Cohen | Method of monitoring thermal response, force and current during resistance welding |
| US10036731B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-07-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Weld testing system and method for a welding assembly |
| CN110494249A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-11-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 带状板体的焊接判定装置及焊接判定方法 |
| JP6572281B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2019-09-04 | ファナック株式会社 | スポット溶接システム |
| JP7006388B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2022-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US4596917A (en) * | 1984-01-16 | 1986-06-24 | General Electric Company | Resistance spot welder process monitor |
| JP2825708B2 (ja) * | 1992-06-29 | 1998-11-18 | 株式会社ナ・デックス | 抵抗溶接制御装置 |
| CA2101712C (en) * | 1992-07-31 | 1996-07-09 | Koji Fujii | Resistance welding monitor |
| JP3322448B2 (ja) * | 1993-07-16 | 2002-09-09 | 小原株式会社 | 抵抗溶接制御方法 |
| US5449877A (en) * | 1993-12-29 | 1995-09-12 | Square D Company | Progressive power monitor for a current controlled resistance welder |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP25055294A patent/JP3211586B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-13 US US08/542,629 patent/US5575934A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-17 CN CN95117671A patent/CN1081506C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106077988A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-09 | 发那科株式会社 | 点焊质量诊断系统 |
| CN106077988B (zh) * | 2015-04-28 | 2018-09-14 | 发那科株式会社 | 点焊质量诊断系统 |
| JPWO2023203753A1 (ja) * | 2022-04-22 | 2023-10-26 | ||
| WO2023203753A1 (ja) * | 2022-04-22 | 2023-10-26 | ファナック株式会社 | 溶接打点数管理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3211586B2 (ja) | 2001-09-25 |
| US5575934A (en) | 1996-11-19 |
| CN1081506C (zh) | 2002-03-27 |
| CN1128691A (zh) | 1996-08-14 |
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