JPH084942B2 - シーム溶接における電流制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシーム溶接に係り、特に建築構造物における
金属製の屋根板あるいは壁板の継ぎ合せ部分の溶接のよ
うに、重ねた板の枚数が一つの溶接線内で変化する場合
でも、連続して溶接するのに好適な電流制御方法および
電流制御装置に関する。

〔従来の技術〕

建築構造物の雨漏れを防ぐため、近年、屋根板あるい
は壁板の材料として金属を採用し、規格に適合した大き
さの薄板を建設現場で溶接して１枚の屋根板あるいは壁
板に構成することが多くなつてきている。

第３図は上記した溶接施工を行なう屋根の一例を示す
ものである。すなわち、帯状の板１の端部を折曲げてフ
ランジ２を設け、図示しない垂木に沿つて述べる。そし
て、たとえば特公昭60−59074号公報に開示された回転
自在のローラ電極を持つ走行自在の溶接ヘツドに通電
し、隣接するフランジ２を点線で示すようにシーム溶接
し、実質的に継目のない１枚の屋根板３を形成してい
た。このとき、ローラ電極間のインピーダンスは、薄板
の枚数変化による板の内部抵抗の変化や、重ねた板間の
接触抵抗の変化などにより常に変化する。そこで、溶接
部の品質を均一なものとするため、電源を定電流装置に
より制御して溶接電流のピーク値Iw（以下、溶接電流値
Iwと呼ぶ。）を一定に保つようにしている。

また、フランジ２と直交する方向に配置される棟板４
あるいは図示しない軒板と屋根板３とをシーム溶接する
ときには、すでに溶接をしたフランジ２の端部を倒し、
棟板４のフランジ５に対応するフランジ5aを形成し、両
者を波線６で示すようにシーム溶接する。

波線６で示す溶接線には、第３図のＩ−Ｉ断面図であ
る第４図に示すように、２枚重ねの部分（以下、単に２
枚重ねと呼ぶ。）と４枚重ねの部分（以下、単に４枚重
ねと呼ぶ。）とがある。上記したように、定電流装置を
用いると、２枚重ねと４枚重ねとが一つの溶接線内に混
在する場合でも、すなわち、ローラ電極間のインビーダ
ンス変化が大きい場合であつても、板数が変化する位置
を除き、前述のとおり微かな電流変化は常に存在する
が、ほぼ一定の溶接電流値Iwにすることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、１つの溶接線内において溶接速度を一
定にする場合２枚重ねを溶接するのに適する電流のピー
ク値（以下、電流値と呼ぶ。）と、４枚重ねを溶接する
のに適する電流値とは異なる。

すなわち、２枚重ねを溶接するのに適した電流値では
４枚重ねを溶接することができず、４枚重ねを溶接する
のに適した電流値では２枚重ね部分に過大な電流となる
ために穴があいてしまう。

このため、２枚重ねを溶接するのに適した電流値によ
り波線６で示すシーム溶接をしたのち、溶接されていな
い４枚重ねをスポツト溶接機により補修溶接をしなけれ
ばならなかつた。

本発明の目的は、上記した課題を解決し、重ねた板の
枚数が一つの溶接線内で変化する場合でも、連続して溶
接することができ、溶接作業性を向上させることができ
るシーム溶接における溶接電流制御方法および装置を提
供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した課題を解決するための手段を、本発明の一実
施例を示す第１図を用いて説明する。

７は条件設定装置で、複数の電流値を設定することが
できる。8nは上限設定器、9nは下限設定器で、条件設定
装置７に設定する電流値のそれぞれに対して許容できる
上限および下限を設定することができる。10は制御装
置。11_nH,11_nLは比較器。12はローラ電極を流れる実際
の溶接電流値I_wを測定するトロイダルコイルである。

〔作用〕

比較器11_nHは上限電流値と溶接電流値I_wとを、比較器
11_nLは上限電流値と溶接電流値I_Wとをそれぞれ比較す
る。そして、溶接電流値I_Wが上限電流値を越えると比較
器11_nHが、溶接電流値I_wが下限電流値よりも下ると比較
器11_nLが閉じる。

制御装置10は、それまでの電流値を基準にして、比較
器11_nLが閉じたときには条件設定装置７に設定してある
次に大きい電流値に切換え、比較器11_nHが閉じたときに
は条件設定装置７に設定してある次に小さい電流値に切
換える。

すなわち、制御装置10は溶接に用いる電流値を、重ね
た板の枚数の変化に応じて切換える。従つて、重ねた板
の枚数が一ての溶接線内で変化する場合でも、連続して
溶接することができる。

〔実 施 例〕

第１図は、本発明により、一つの連続する溶接線に２
枚重ね、４枚重ね、６枚重ねが混在する屋根板を溶接す
るための溶接電流制御装置の接続系統図である。

７は条件設定装置で、２枚重ね、４枚重ね、６枚重ね
に適する電流値I_n（ただし、ｎ＝２、４、６）をあらか
じめ設定することができる。8nは上限設定器、9nは下限
設定器で、条件設定装置７に設定する電流値I_nのそれぞ
れに対して許容できる上限および下限を設定することが
できる。10は制御装置で、比較器11_nH、11_nLからの信号
により、電流値I_nを別の電流値I_nに切換える。12はロー
ラ電極を流れる実際の溶接電流値I_wを測定するトロイダ
ルコイルである。

また、13は溶接ヘツドの１対のローラ電極。14は溶接
用の交流電源。15は定電流装置で、溶接電流値I_wを半サ
イクルないし１サイクルごとに、条件設定装置７で設定
された電流値I_nと比較し、溶接電流I_wが電流値I_nに等し
くなるように交流電源14を制御する。以下、第２図を用
いて動作を説明する。

溶接に先立ち、条件設定装置７に２枚重ね、４枚重
ね、６枚重ねに適する電流値I_nを設定しておく。また、
上限設定器8nおよび下限設定器9nには電流値I_nに対する
上限値I_nHと下限値I_nLとをあらかじめ設定しておく。な
お、同図において、電流値I_n、上限値I_nH,下限値I_nLお
よび溶接電流値I_wはそれぞれプラス側のピーク値だけを
示してある。また、ローラ電極13は２枚重ね位置P₀で溶
接を開始し、矢印方向に移動するものとする。そして、
位置P₀においては２枚重ねであるから、２枚重ね用に設
定した電流値I₂で溶接を開始する。以下溶接条件の変化
する位置を区切つて説明する。

（ａ）位置P₀〜位置P₁間 ローラ電極13にはさまれる板１間の接触抵抗の変化な
どに起因するインビーダンス変化により、溶接電流値Iw
は多少変化するが、上限値I_2Hと下限値I_2Lとの間で変化
する。さらに、定電流装置15により、溶接電流値I_wは電
流値I₂にほぼ等しい。

（ｂ）位置P₁〜位置P₂間 ローラ電極13が４枚重ねの端部である位置P₁に移動す
ると、ローラ電極13間にはさまれる板１の数が２枚から
４枚に増す。すなわち、板１の内部抵抗および板１間の
接触抵抗が増加し、さらに、２つのローラ電極13の間隔
が増加することによりインピーダンスが増加する。この
ため、溶接電流値I_w＜下限値I_2Lとなつて、比較器11_2L
が閉じる。すると、制御装置10は、溶接するための電流
値として、それまでの電流値I₂を条件設定装置７に設定
してある電流値I₂の次に大きい電流値I₄に切換える。そ
して、位置P₂まで４枚重ねを溶接する。

（ｃ）位置P₂〜位置P₃間 ローラ電極13が２枚重ねの端部である位置P₂に移動す
ると、前記（ｂ）とは逆に、ローラ電極13間のインピー
ダンスが減少し、溶接電流値I_w＞上限値I_4Hとなり、比
較器11_4Hが閉じた。すると、制御装置10は溶接するため
の電流値として、それまでの電流値I₄から条件設定装置
７に設定してある電流値I₄の次に小さい電流値I₂に切換
える。そして、位置P₃まで２枚重ねを溶接する。

（ｄ）位置P₃〜位置P₄間 ローラ電極13が６枚重ねの端部である位置P₃に移動す
ると、ローラ電極13間のインピーダンスが増加し、上記
（ｂ）と同様にまず比較器11_2Lが閉じ、制御装置10は電
流値I₂を電流値I₄に切換える。しかしながら、電流値I₄
では溶接電流I_w＜下限値I_4Lであるため、引続き比較器1
1_4Lが閉じる。そこで、制御装置10は電流値I₄を電流値I
₆に切換え、位置P₄まで溶接する。

（ｅ）位置P₄〜位置P₅間 ローラ電極13が２枚重ねの端部である位置P₄に移動す
ると、ローラ電極13間のインピーダンスが減少し、上記
（ｃ）と同様にまず比較器10は引続き電流値I₄を電流値
I₂に切換え、位置P₅まで溶接する。

なお、本実施例においては、交流電源14を定電流装置
15によつて制御したが、定電流装置15はなくてもよい。
さらに、それぞれの電流値I_nに対する上限値と下限値と
が等しいとき、すなわち、電流値I_nの許容幅が同じであ
るときには、上限設定器と下限設定器とはそれぞれ１つ
でもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、重ねた板の枚
数が一つの溶接線内で変化する場合でも、連続して溶接
することができる。すなわち、測定した溶接電流値と現
在設定されている電流値の上限値および下限値とを比較
することにより重ねた板の枚数変化を検出する。そし
て、比較結果に応じて電流値を切換えて溶接するから、
例えば重ねた板の枚数変化をローラ電極の加圧力変化で
検出する場合と違い、重ねた板の曲がりの影響を受ける
ことはない。そこで、建設現場等であっても補修溶接が
ほとんど不要となり、溶接作業性が向上するという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す溶接電流制御装置の接
続系統図。第２図は動作説明図。第３図ないし第４図は
従来技術の説明図である。 １……板、７……条件設定装置、８……上限設定器、９
……下限設定器、10……制御装置、11_nH,11_nL……比較
器、12……トロイダルコイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の薄板を重ね合わせて溶接するシーム
   溶接における電流制御方法において、重ねる板の枚数に
   適した電流値を重ねる板の枚数毎に予め設定するととも
   に、上記電流値のそれぞれに上限値と下限値とを設定し
   ておき、溶接時に実際の電流値を測定し、測定した電流
   値が現在設定されている電流値の上限を越えたときには
   電流値の設定を重ねる板の枚数がその次に少ない電流値
   に切換え、測定した電流値が現在設定されている電流値
   の下限より下がったときには電流値の設定を重ねる板の
   枚数がその次に多い電流値に切換えることを特徴とする
   シーム溶接における電流制御方法。
2. 【請求項２】複数の電流値を設定することができる条件
   設定装置と、上記複数の電流値のそれぞれの上限を設定
   する上限設定器と、上記複数の電流値のそれぞれの下限
   を設定する下限設定器と、条件設定装置に設定された電
   流値を切換える制御装置と、実際の電流値を測定する測
   定器と、実際の電流値と電流値の上限または下限とを比
   較する比較器とからなり、制御装置は、比較器の出力信
   号が現在設定されている電流値の上限を越えたことを示
   すものであるときには重ねる板の枚数がその次に少ない
   電流値に切換え、比較器の出力信号が現在設定されてい
   る電流値の下限より下がったことを示すものであるとき
   には重ねる枚数がその次に多い電流値に切換えて溶接す
   るように構成したことを特徴とするシーム溶接における
   電流制御装置。