JPS5884689A - 抵抗溶接機の制御方法および制御装置 - Google Patents

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】 本発明に、従来不可能であった、亜鉛メノギ鋼。

アルミ等の溶接時に起るビック・アップ現象に対処した
溶接品質保証制御、お」＝び軟鋼等のｍ接チップの消耗
に対処した前記保証制御を行うことを主目的とした抵抗
溶接機の制御方法および制御装置に関する。

また本発明では電源電圧変動等に利しても保証すること
を目的としたものである。。

なお、ピック・アップ現象とＣ：、溶接チップの先端に
亜鉛等が付着し、その／てめ溶接チップの高温硬度が低
下することにより、溶接チップが消耗（以下Ｗ時限と呼
ぶ）、加圧力、溶接電流と考えなものがある。第１図に
おいて、５ＣＲ１，５ＣＲ２は制御整流素子、ＴＲは溶
接トランス、１ｄ、加圧力ｆが加えられる溶接を行うた
めの溶接チップ（以下単にチップという）、２は被溶接
イ」、３はチップ間電圧を検出するだめの引出線、ＣＴ
Ｉ溶接電流を検出するための電流検出器（カーレント・
トランス・フォーマ捷たは７ヤント）、ｖＳｏＲは電源
電圧である。このような溶接電源装置により各種実験を
行えば、次のことが判明する。チップが消耗すれば、溶
接部の強度が犬１Ｊに低下する。

例えば後述の第４図（０）、第５図（ロ）のように引張
剪断応力は打点回数（溶接回数）を増大するに従い低下
する。

このようなチップの消耗に対しても、溶接品質を常に一
定に保とうとすれば、前記三大因子の調整のために溶接
熟練者を必要とした。

このような問題に対処すべく、各種溶接実験を行い、特
にチップ消耗に対処し得る新しい制御方法および制御装
置を本発明者は見い出した。

以下本発明による制御装置の一実施例について第２図の
図面とともに説明する。第１図と同等部分には同一記号
を付し説明を省略する。Ｖはチップ１とチップ１の間の
チップ間電圧、ｌは電流検用益ＣＴにより検出され／こ
浴接電流、４１Ｊ１チノフ。

間電圧検出制御回路、６に」、チップ間電圧記憶回路、
６はチップ間電圧一時記憶回路、７Ｑ［イｉｉｔ　ＩＱ
回路、８に１点弧角制御回路、９　ｉｌ：電流検１１１
制御回路、１０は任意のＷ時限のインピーダンスを６１
處すするためのインピーダンス演算回路、１１←Ｌ　’
Ｒ４級＋１；ｉ限制御回路、１２は加圧時限制御回路、
Ｓｗ＋　Ｉ”模範溶接を行う時にのみ閉じる、チップ間
電圧検出制御回路４とチップ間電圧記憶回路６との曲に
設け１゛）れたスイッチ、ＳＷ２はＷ時限の間（Ｗ−リ
ーイクル間）のみ閉じる、点弧角制御回路８と制御ｌｉ
ｋ流素子５ＣＲ１゜５ＣＲ２０制御捺との間に設け［’
）　ｉ’＋／’ｔスイッチである。

イた■。Ｎは模範溶接時の任意のＷｌｂ限に：１・・け
る任意Ｎサイクルのチップ間化）１て；ｌ’＋　、／、
）（Ｉ　Ａｔ）（１／　％■ｏＮは回路４により前記テ
ップ間型１１ｖ４処１３１１すは■。Ｎ群、寸たけ次に
示すＶＡＮ７１′１を／ｊ、すもｌｌ／）とする）。

時の任意Ｎサイクルのチップ間電圧を示す。

ΔＴ　は電源電圧”ｓｏ□の各半サイクルの開始点ｔｏ
（後述の第１２図（イ）参照）からランプ回路出力か発
生ずるまでの点弧角調整信号中（Ｔ）（第１２図（イ）
参照）の変化昂を示す。

寸たＫｖは電圧比例定数、ΔＶＮ　＆；Ｊ−回路５と回
路６のチップ間電圧の差を示す。例えｄ゛、Δ■Ｎ”−
ｌ”ｏＮ　　”ＡＮ　Ｉを示す。

捷たＴ、、ばＷ時限の任意Ｎサイクルの前記点弧角調整
信号中（Ｔ）を示す。件たθＮｄ−ＴＮＫ従った点弧パ
ルスである。

さらにＲ，、ｉｉＷ時限の任意Ｎサイクルにおけるイン
ピーダンスであり、このＲ１！ｌ”−回路１０よりＭ接
時のインピーダンスとするｏ−１／ｅ　■ｏＮ、　ＩＡ
Ｎは電流検出制御回路９により、電流検出器ＣＴより検
出された電流ｌを処理（例えば、１合一実効１直に変換
する）して出力さＪｌだ真のイ［意Ｎザイクルの電流を
示す。たたし、ＩｏＮ←（、（ｌ、′伺ｉ−５ｍＩ裏時
の電流、ＩＡＮは本溶接時の電流を／’Ｉｋす。

さらに第２図の回路１１の出力Ｗ　ｉｌ：　Ｗ時限（溶
を閉じる信号を回路１１で出力することを示す。

さらに図には示していないが、）うｓ範俗接時の全溶接
サイクルＷを特にＷ。とじ、以下の説明に使う。

ものとする。すなわ１っ回路１１ｉｒ引模範溶接時の次
から行われる本溶接に際してｒよ、ＷＫ□・ＲＮ　の演
算を行うものとする。なお、Ｋ、、、Ｗｏ、　ＲｏＮ、
　Ｗ。

ＲＮ等に関して幻１、後述の第６図を参照する。

次に第２図の各回路の機能について制御装置へ　０ の入力信号を示しだ第１１図で説明する。第１１図（イ
）口、電源電圧ＶＳｏＲを、同（ロ）は？ＩＹ源電圧電
圧同期信号同Ｃ→ｄ、電流検出器ＣＴにより検出された
電ｉ 流ｉを、同に）は電流１の１丁−〇の点でのパルス出力
でかつ前半の半サイクルの電流１区間に存在するパルス
Ｙ。をそれ、それ示す。捷た同ωつはチップ間電圧Ｖの
波形である。寸だ同（へ）は（ホ）のパルスＹｏ（（＝
）、）時間の信号のみを増り出したものである。

すなわち、回路４により、（ホ）の信号は（へ）の信号
に変換される。すなわち、チップ間電圧１）　１１．　
”ｏＮもしくはＶＡＮに回路４に１こり変換される。

さらに、回路９により第１１図（−９の電流１に４、実
効値変換素子等により実効値に変換される。すなわち回
路９により電流１はＩ　　、Ｉ　　に変換されｏＮ　　
　　　ＡＮ る。例えば、Ｎサイクル目の実効電流工。ｒｑ　’ｆｊ
、ＩＯＮ　＝　５　として表現される。もちろんＮサイ
クルの前半のサイクルの実効電流でもよいことはいう甘
でもない。寸だ第１１図に）のパルスＹ　の発生時間の
瞬時電流ｉの値をＩ　　、ＩＯｏＮ　　　　　ＡＮ としでもよい。こわらの信じ変換を回路９により行う。

さらにインピーダンス酸ｔ′）回路１０（＋ｌ、］）Ｉ
Ｊ記Ｗ時限の任意Ｎツーイクルの電ノー１−（Ｖ　　丑
／１＝ｉｌ、Ｖゆ１．）をＮ 電流（工　捷たはＬＡＮ）で除する１！ｌｖ）作を−行
い、そＮ の角イＲＮを出力する。捷だ回路１１１士模範溶接時に
、すなわちチップが新品時に、比例定数ＫＲを求め、そ
の後の本溶接施工ｌｌ、′、に−１，・いてＣ」、回路
１０より求１つたＲＮに従って、Ｗ−に、、・ＲＮのＩ
′Ｉｉｆ勢式よりＷ時限の全冶接ザイクル台−決５１′
する１、すなわち、本溶接時Ｖ（おいてイノビーダンス
ＲＮの大なる時はＷ時限を長くし、ＲＮか小なる時ＣＩ
、Ｗ時限を短かくする。そして回路１１の出力に従って
スイッチｓｗ２を開閉して、制御整ｆＩｌｆ、素ｒ−３
ＣＲ１゜５ＣＲ２の駆動時間を調整する３、ず４゛わら
、ＷＩＲｊ限の調整は第６図のようにして行う。−１７
，−ＲｏＮ、ｌＩｌ：Ｒ１゜の差を取り、例えば１Ｒｏ
ｌｉ　−ＲＮ　ｌ≦ａｆ（ら、Ｗｌ＋；４限幻、Ｗ＝Ｗ
ｏとすることもある。すなわちａに１不感帯である。

次に、第２図において、先に説明したように、スイッチ
Ｓｗ１はチップ新品時の模範溶接時に閉しるスイッチで
ある。回路６には、■ｏＮ群を各Ｗ時限のサイクル毎に
順次記憶する。

ところで、回路４の出力を各Ｗ時１恨の通電サイクルに
従って、クラ７１−にプロットすれは、第３図（イ）ま
たは第７図のように々る。回路６には模範溶接時のテー
ク■。１、群（第７図参照）、すなわち■０１・　■０
２・■ｏ３・■ｏ４・■ｏ５・■ｏ６・ｖｏｌ・■ｏ８
．■ｏ９．■ｏ１ｏを記憶する。／（だし、第７図にお
いては、制御域か２ザイクルから９ザイクル捷でである
から、７６２〜７０９寸でのテークの記憶でよい。なお
、第３図（イ）で全Ｗザイクルとに４、Ｗ−９ザイクル
である。

捷だ回路６は第７図のＶＡＮ群を一時記憶する。

すなわち■Ａ１．ｖＡ２．・　”ＡＩＯを一時記憶−す
る。

１ザイクル目では■Ａ１を、２ザイクル目でＣ１■Ａ１
を消し、”Ａ２を１１追次記憶する。

次に回路７でＶ。Ｎ群とｖＡｌ、Ｊ群の差を演算し、か
つ比例定数ＫＶに従ってΔＴＮの饋を演算する。すなわ
ち今もし、任意Ｎサイクルを抽出すれは、　３ Δ■Ｎ−１■ｏＮ−ｖＡＮＩ＋２」二り求め、かつ予め
求め′ｋＫＶに従ってΔＴＮ−ＫＶ・Δ鴇の演算Ａ−７
−Ｉい、その解ΔＴＮを出力する。次に回路８により、
ＴＮ−ＴＮ−１＝１−ΔＴＮの演算を行う。ただし、Ｔ
Ｎ−１は（Ｎ−１）サイクルすなわちＮ−ＩＪイクルの
１ザイクル前の点弧角調整信号１］である。また、回路
８では、■ｏＮ〉■ＡＮならＴＮ−ＴＮ−１＝ＴＮ　’
演算を・”（ＩＮ　り■ＡＮならＴＮ”ＴＮ−１→ΔＴ
Ｎの演算Ｉ　？’ｆ　’ｆ）　ｏ−’（して、回路８で
は、前記ＴＮ　の値に従って、第１２図（イ）のような
点弧パルス例えばθ１．θ、、θ２を出力し、制御整流
素子５ＣＲ１，５ＣＲ２を点弧する。すなわちＴＮとθ
、は一定の関係がある。ところで第１２図（イ）は、電
源電圧■ＳｏＲと点弧角調整信−じ＋ｌ＋　Ｔ　および
点弧パルスθの関係を示した図である。寸たＸｏ。

Ｘｌ、ｘ２はランプ回路出力波形と電源電圧■ＳｏＲと
の交点を示す。すなわち電源電圧同期信号（第１１図（
ロ））により、ＴｌｉのパルスｌＩＪか開始され、第１
２図（ロ）のｔ。時限よりＴＮに従つ／こパルス数ＰＮ
　が順次カウントされ（第１２図（・→）、ＴＮ　に相
当するパルス数ＰＮがカウントされれば、第１２４ 図（イ）のようにランプ回路に」：るランプ回路出力波
形が出力される。そしてそのランプ波形と電源電圧との
交点の時間より、点弧パルスθ。、θ１．θ２のいずれ
かか出力される。すなわち型砂電圧変動保証かなされて
いることを示している。以上のととを行うのが第２図の
回路８であり、ランプ１す１路。

カウンター回路、前記演算回路等かこの回路８に含１れ
ている。なお、本溶接時の１ザイクル目のＴ７．Ｊ捷た
ｄ］θＮ　は模範溶接時の値とほぼ同等であることはい
う寸でもない。すなわち本溶接時の１ザイクル目は、フ
ィード・バック制御が不可能であるからである。

次に本発明がなされた意図を以下に示す。この発明原理
となる実験結果を第３図、第４図、第５図に示す。

第３図は溶接時のチップ間電圧および被溶接材の引張剪
断応力を示す。すなわち、第３図（イ）より溶接電流か
大なる時はチップ間電圧、符にチップ間電圧ピーク値が
犬であることを示している。なお、ｍ　３　図（（）　
Ｖｃ　オイ−ｃ、ｖＡｌ、ｖＩ−１１，ｖｏｌ、ｖｌ、
１ハ１５ 初１ｃＪＩ　ｆ　ノフＩＨＩ　ＩＴ、　ｌｌ１Ｅ、Ｚ’
　Ａ　Ｉ：’　、ｖＩｌｌ　］３．ｖｏ、、、　、１）
、、、ＰｋＩ　チップ間電圧ピーク値、Ｉ　、　、　Ｉ
□、■。、Ｉ、」１、溶接電流値であり、Ｉ、（Ｉ。〈
■。〈■１、で、（りる１、また同図（ｒ＋）より、チ
ップ間電圧ピーク植が犬なる時は、引張剪断応力も大で
あるこにを一利、している。なお、第３Ｎ−）において
、ＦＡ　”　＋１　、ＦＤ　”　］）はチップ間主電圧
−ク値Ｚ’Ａ＋”　、ｖ、、Ｂｌ　’Ｚ’ｔ、’＋１．
１）１．ＰＶ（対応した引張剪断応力である３、 次に第４図は軟鋼を溶接１−２７で時の、新品チップか
ら順次チップを消耗さぜ／こ時の電気信ｙ月１１を示し
たものである。第４図（イ）によれｉｌｌ、チップか消
耗すれはチップ間電圧ピーク値ｔ−月ｌＪ１＋次低下す
る。

１だ同図（ロ）によれば、引張剪断応力も同図（イ）と
同様に低下する。

丑だ同図０９は、Ｗ時限１ザイクル１１の初期インピー
ダンスを示したものであるが、これも同図（イ）と同様
に低下する。

すなわち第３図、第４図より、チップ間電圧の小の時は
溶接電流を増し、チップ間電圧か大の時は溶接電流を減
じ、引張剪断応力をチップの新品特開１］＃５８−８４
６８９（５） 時と同様に保つ制御がｉ１能となる。

しかしなから、次に述べる亜鉛メノギ鋼の溶接では、第
３図、第４図で示したことが成立しなくなる。その事実
を第５図に示す。

第５図（イ）（は亜鉛ノノギ鋼における打点回数（溶接
回数）とチップ間電圧ピーク値の関係を示す。

チップが新品の時はチップ間電圧ピーク値は■Ｘ１゜■
Ｘ２の間の１直を示すか、１５００打点目ではｖｘ、。

■Ｘ４．２０００回目テｄ−ｖｘ５．ＶＸ６等と大きく
変化する。すなわち、ＶＸｌ（ＶＸ５等の」二うになる
。しかしなから、同図−）に示すように引張剪断応力ｄ
−１新品チップから打点数か増加するに従い低下する。

この事実は、チップ間電圧のみをセンサー源として、溶
接出力（電流）を制御する品質制御か不可能なことを示
している。すなわちピック・アップ現象が発生した時は
、単純な制御では制御しきれないことを示している。と
ころで、Ｗ時限１ザイクル目のチップ間電圧（初期チッ
プ間電圧）は、同図（うに示すように増大傾向にある。

捷だ第６図に）に初期インピーダンス（Ｗ時限１７ サイクル目のインピーダンス）をとれば、新品チップか
ら溶接回数が増大するに従い、’ｆＪＪ　Ｉυｊインピ
ーダンスは漸次増大する。す々わ′１ツ、浦品チップの
インピーダンスは、例えばＲ１とＲ２の間である。しか
し、２６００点程溶接すれは、そのインピーダンスはＲ
３とＲ４の間の値となる。

この現象は、第４図Ｃ→とに、逆であることを示してい
る。

以上より軟鋼の場合（第４図）は、チップ先端断面積が
単純に増大することを示し、ピンク・アップ現象のある
場合は、第４図の場合にプラスして、チップ先端に絶縁
物もしくはチップ」ニリ電気電導率の悪い亜鉛が多く付
着することを示している。

以上の事実に鑑み、新品チップのインピーダンス、例え
ばＲ６Ｎに比して、インピーダンスが増大すれば、Ｗ時
限を増す（被溶接材への入熱を増大する）制御を、前記
チップ間電圧制御とともに並列的同時的に行って始めて
、品質保証制御の効果が発揮される。なお、ＲｏＮに比
してインピーダン　８ スが減る場合は、Ｗ時限を減じない制御をｔ」加しても
よいし、また前記のように不感帯、すなわちｌ　ＲＯＮ
　−ＲＮ　ｌ≦αならＷをｗ＝ｗｏとする制御を入れて
もよい。なお、第４図、第６図の場合の点弧パルスθ８
．もしくは点弧角調整信号ＴＮ　は、チップ新品時に定
めた値で継続して実験した。

前記において、チップ間電圧のみをセンサー源とし、点
弧角（溶接出力）を変えて品質保証することは、第６図
のような場合において困難であることを示した。

また逆にインピーダンスＲＮ　のみをセンサー源とし、
Ｗ時限を変えて品質保証制御をすることは、次のような
場合、困難である。第４図の軟鋼板の溶接において、打
点数を増大するに従い、初期インピーダンスが低下しく
第４図０９）、かつ引張剪断応力が下る場合、インピー
ダンスが低下したからといって、Ｗ時限を減じること（
被溶接材への入熱を低下させること）は、品質保証と逆
制御となる。しかし、インピーダンスとチップ間電圧の
両者をセンサー源とする第２図のような制御を行１９ えば、その矛盾はなくなる。′ｊ−なわち」、・互いの
長所のみを採用した品質保証制御となる３、なお、第２
図において、ＫＶ、に□は実１％ｊ的に求めても、あら
かじめ指定しておいてもと１つらでもか」−わない。

丑だ第２図は、テップ新品時に模範溶ｊ入庖行うこと、
そして、模範溶接時のＶ。、、Ｉ２ｉ’ｆをｊ’Ｌ憶し
、丑ｋＫＲを演算記憶し、”ｖＶ−Ｋ　１（・ＲＮ　　
の関数をつくり、その後に行われる本溶接に」、・いで
、溶級出力ＴＮ、θ８．Ｗ制御を行うことにより品Ｉ′
↓保証制御が行われることを示している。な」、・、第
６図（イ）のチップ間電圧ピーク値が大の時は、初期イ
ンピーダンス（第６図に））も高い値を示し／こ３゜次
に第８図は、第２図の装置とは別の装置の実施例であり
、第２図と同性部分には同一の’＜ｉ）シづを伺し、異
なる部分について簡単に説明する１、回路１３は第２図
の回路９の場合の！１８ｒ別な」場合で、実効電流を検
出演算する実効型・流検出６１處′）回路を小ず。丑だ
１４，１６，１６，１７．１ｓ＆：Ｊ：第２図の演算回
路７に槙する回路例の一変Ｊ１り形ｆｆである。

まず１４はチップ間′屯用記憶回路６にｉ１シ憶し／こ
１Ｎ開■ｒｊ５８　８４６８！Ｊ　（５）テーク、例え
は第７図（全Ｗ時限は１０ザイクル）の■。お群を１ザ
イクル進めた形で順次ンフトシて記憶する記憶テーク■
。１．の１ザイクルンフト回路であり、前記■。Ｎ群を
１ザイクル、ソフトして再記憶した形態は、第９図の■
。（１□１）群となる。

すなわち例えは、４ザイクルにｄ−前記第７図のＶＣう
、が記憶さＪ′１−る。そして差分演算回路１５で■。

（Ｎ＋１）と■４０．が比較演算される。すなわちｌ■
０（Ｎ＋１）　−■１−Δ■Ｉ、の演算がＮサイクルに
おいてなされＡＮ る。このように回路１４を付加することにより、制御の
遅れかｔ！７ｊ止される。そして回路１６でΔＶＮ＝ｌ
”ｏ（ｎ＋１）−”Ａｓ　ｌ　　の演算か行わわる。次
に１６は不感帯設定回路であり、Δ■Ｎ≦βならΔ■Ｎ
−０とする回路である。βｄ、不感帯ｒｌ＋であり、こ
のことは熱的な制御遅れを防止するために行われる。壕
だ１７１、電圧比例定数ＫＶ設定回路であり、ＫＶは実
験的またｔ】」、テークのギルインの形で設定される。

丑たは新品チップの時に異なるＴ７゜ＴＮ　（Ｔａ〈Ｔ
Ｎ）で溶接し、その時の任意のＷ時限であるＮサイクル
のチップ量データ■ａ　Ｎ　’　ｖＨＮ１ で定められる。こわらの演算を行うのか回路１７である
。寸た点弧角変動搦演勢回路１８により、ΔＴＮ”−’
　ＫＶ・Δにの演勢か々さノする３、−そし、−（点弧
角制御回路８では基準点弧角設定回路１９の点弧角調整
何月１］ＴｏとΔＴ１゜との関係を第１−リイクルにＪ
−、−いてのみ演算し、次からは回路８で述へたＴ１．
−Ｔ（Ｎ−４）士ΔＴＮが演算され、（Ｎ１３）サイク
ルにおいて、ＴＮまたはθ、の形−Ｃ制御！？’　ｂＷ
、素子５ＣＲ１゜５ＣＲ２が点弧される。また２０はＪ
す］ｆ、溶接時限設定回路であり、回路１９のＴ。１回
路２０のＷ。

も模範溶接時のＴ。、Ｗｏサイクルを保持する。

また２１はインピーダンス関数演３′）回路であり、Ｋ
　を演算する。２２はインピーダンス定数記憶回路であ
り、ＫＲを記憶する。２３）Ｊ不感帯設定回路であり、
不感′＠Ｉｔ］　ｔｘを設定する。すなわち、ＩＲｏＮ
−ＲＮ１≦αならインピーダンスし１、ＲＮ−ＲｏＮと
設定するものである。２４にＩＷ時時限演目回路あり、
第６図に従った演算を行う。

２ なお、Ｗ時限演算回路２４は基準溶接時限設定回路２０
のテークＷ　を参照しなからＷ−ＫＲ，Ｒ１，Ｉの演算
を行う。２５は電流同期信号発生［［１路であり、第１
１図に）の信号を出力する。丑たＳ１ｏは任意Ｎサイク
ルの電圧■。１．のみを通すスイッチ、Ｓ１１は任意Ｎ
サイクルの電流Ｉ。Ｎ捷たＣ１■い１４を通すスイッチ
、Ｓ２ｏ、Ｓ２１．Ｓ２２．Ｓ２３は模範溶接時のみ閉
じるスイッチ、Ｓ３ｏ、Ｓ５１．Ｓ６２．Ｓ５．は前記
溶接の次に行われる本溶接時にのみ閉じるスイッチであ
る。なお、スイッチＳ３２はＷ時限演算回路２４のＷ時
限サイクル間、丑だスイッチＳ２２は基準溶接時限設定
回路２０のＷ。時限サイクル間のみ閉じることはいうま
でもない。

次に前記の演算、記憶、制御出力の処理をマイクロコン
ビーータで処理する場合の制御装置の一例を第１０図に
示す１３マイクロコンビーータでｔ：」アナログ信号入
力をデジタル信号に変え、ソフト的に前記第２図、第８
図における信号を処理する。

２６．２７はアナログ・スイッチ回路であり、これはＶ
　　、Ｖ　　、Ｉ　　、Ｉ　　の値のみを読み込むｏＮ
　　　　　ＡＮ　　　　　ｏＮ　　　　　ＡＮ２３ 時間ヲマイクロコンピーーータ２８で指示し２、指示さ
れた時ノｖＯＮ　、”ＡＮ　、ＩＯＮ　、’ＡＮ　ｒ、
Ｉ’、　Ａ／Ｄｉ換回路２９に人力される。そしてと（
１）Ａ／Ｄ変換回路２９でに１アツ−ログ信号をテジタ
ル信弓に変換して、マイクロコンピュータ２８に月■り
込」れ、演算、記憶、シフト等の処理がなさノする３、
々−１・・、これらの命令信号等ＣＪ、データ・ハス３
０を通して処理される。３１は電圧同期イバ４づ発イ１
回路であり、電源型用”５ＯＦＩに」：り第１１図（ロ
）もしくは第１２Ｎ−）のような電源電圧同期信号が出
）Ｊされる。３２はデータおよびＬＥＤ表示回路である
。すなわち、溶接条件、演算値、Ｖ　　、Ｖ　　、Ｉ　
　、Ｉ　　。

ＯＮ　　　　　ＡＮ　　　　　　ＯＮ　　　　　Ａ１１
Ｗ　　　Ｗ、Ｔｏ、ＴＮ等が表７丁＜さ７１１．７１／
で品質保証Ｉ の良否等も表示される。先に述べ／Ｃマイクロコンピュ
ータ２８はＲＡＭ（溶１とデータの一時記憶。

演算値の記憶等がなされる）、ＲＯＭ（第２図。

第８図で行われる」＝うな溶接ノウハウ、溶接プログラ
ム、演算、記憶、命令へ９が永久に保管記憶される）、
ＣＰＵ（中央制御装置）衿のメモリにより構成されてい
る。３３はデータおよび溶接条件特開”Ｆｉ５８−８４
ｆ：８！Ｊ　（７）の入力回路である。すなわち、各種
押釦、ギ一群スイッチ群等から、ｍ接条件、　ＫＶ、に
１□等か入力され、マイクロコンピュ〜り２８に取り込
寸れる３４．３６．３６はマイクロコンピュータ２８に
より信号処理されて、マイクロコンピュータ２８の各出
力ボートに出力さＪする信号を処理する（ト）１路であ
り、３４ｉ（ｊ、加圧時限制御［［Ｊ回路１２と同様に
チップによる加圧時限制御を行う回路である。３５は各
種外部機器を制御する７−ダンス制御回路である。３６
ｄ蒲１］御整流素子（ＳＣＲ）点弧角・溶接時限制御回
路であり、点弧角制御回路８の一部、特に第１２図で示
した制御を行う回路であり、カウンター回路３７．電源
電圧変動保証回路３８．ＳＣＲ。

Ｗ時限制御回路３９より構成されている。なお、カウン
ター回路３７はデータ・バス３０よりＴＮに和尚する信
号すなわちＰｌ、パルスというデータにより指示される
。この状態を示しているのが第「 １２図Ｃ→である。また回路３８にはランプ１ｒ１１路
も含捷れており、第１２図（イ）のように信号処理され
る。回路３９はＳＣＲの点弧信号、例えばθ。。

６ θ１．θ２．θＮ等を出力１２、かつＳＣＨの制御区間
、ずなわぢＷ時限を定める４動きをもった回路である。

すなわち第１０図の装置により、Ｗ時限の？ｌｔ制御。

溶接出力の制御をほぼ同時的、並列的に行い、第２図、
第８図の装置と同様、品質保証制飼ｊを行うことが可能
である。なお、制■Ｉ’　＋ｉｉ’流素子とはＳＣＲに
限らず、トランジスタ、双方向１メ１五端子制御素子、
ザイラ）・ロンを含むことに１、いう寸でもない。

寸たチップ間電圧検出制御回路４ては、第１１図の方法
で■。Ｎ　’　”ＡＮを求めたが、他の方法として、四
回路４に入力されるチップ間電圧Ｖを前半の溶接電流の
区間時間的に積分して、■ｏＮ、ＶＡＮを求ｉ める方法もある。すなわち、ｖ−Ｍｄｔ→Ｒ・ｉ（Ｍは
相互インピーダンス、ＲｋＪ、負荷端抵抗、ｌは溶接電
流）より被溶液相への入熱に関するＲ　１項のみを抽出
する方法には、前記２神存在する。

なお、第６図において、インピーダンスＲＮがＲより小
さくなる場合、Ｗ−Ｋ　　−ＲＪ：すＷもＷ。

ｏＮ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＨＮより小さくなるが、実験によれｔ」：、Ｗ＝
Ｗｏとして処理する方が良好であることもｒｌｌ明しｆ
（、（Ｉすなわ６ ち、ＷはＷ。より小さくしない。捷たＲ、＝；ｐＲ６゜
になれば、溶接を中断する信号を出して作業者に警報を
出すことも可能であることが判明した。

さらに−］二記において述べたことに加えて、本溶接工
程のインピーダンスＲ１，が模範溶接工■二程のインピ
ーダンスＲ６Ｎよりも犬なる時、またけ本溶接工程の溶
接出力制御開始前の任意Ｎザイクルのチップ間電圧■　
が模範溶接工程のチップ間電圧■。１．ＪＮ よりも犬なる時は、Ｖ□群を■。Ｎ群に漸近させるよう
な溶接出力制御を中断し、訃たＲＮがＲ６Ｎより小なる
時は溶接時限ＷをＷ。より短かくする制御を中断し、時
限としてＷ。時限を採用することもできる。

以上の説明から明らかなように本発明の抵抗溶接機の制
御方法および制御装置によれば、次のような効果がある
。

（１）　　ピック・アンプ現象に対処し得る品質制御が
可能となり、溶接熟練工を必要とぜず、しかもチップを
取り替える時間が少なくなる。−また高価なチップを長
時間使用することができ、省２７ カ省人化が図れる。

？）　チップ間電圧による＃抜出力制御とインピーダン
スによる、溶接１１．５限制御のほぼ回１積的並列的制
御により、両者単独による制御の知１９１が消え、長所
のみが生かせる」：うになり、頁の溶接品質制御か可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接電源装置の要部の回路図、第２図は
本発明における−実りずし例の１１（Ｊ）″１溶接機の
制御装置のブロック回路図、第３図（イ）、←）ｄＷ時
に対するチップ間電圧ピーク値と同引張剪断応力と同初
期チップ間電圧と同初期インピーダンスの特性図、第６
図はＮザイクルのインピーダンスに対する溶接時限の特
性図、第７図ｄ、ｍ接時限に対するチップ間電圧の！特
性図、第８図Ｕ］、本発明による他の実施例の抵抗浴接
機の制御装置のブロック回路図、第９図は溶接時限に対
するチップ間電圧１１開’Ｕ３８−８４［ｉ８９　（３
）の特性図、第１０図ｄ本発明によるさらに他の実施例
の抵抗溶接機の制御装置のブロック回路図、第１１図（
イ）、（ロ）、Ｃ→、に）、（ホ）、（へ）は電＃電圧
、電源電圧同期信号、電流、電流同期信−づ、チップ間
電圧＋　　”ｏＮ　（”ＡＮ　）の各ｌ特性図、第１２
図（イＬ　（ロ）。 ０うは電源電圧、７５１源電圧同期信け、パルスの各特
性図である。 ５ＣＲ１，５ＣＲ２−制御整流素子、ＴＲ溶接トランス
、ＣＴ　　・・・電流検出器、ＳＷｌ、８ｗ２・・・・
スイッチ、１・−ｍ接チップ、２　　・被溶接拐、３・
・・・引出線、４・−チップ間電圧検出制御回路、５・
・・チップ間電圧記憶回路、６　・・チップ間電圧一時
記憶回路、了　・演算回路、８・・・・点弧角制御回路
、９・−・電流検出制御回路、１゜・・−・・・インピ
ーダンス演算回路、１１−・・・溶接時限制御回路、１
２　・−・加圧時限制御回路、１３・・・・・実効電流
検出演算回路、１４・　・記憶データ■。Ｎの１サイク
ルンフト回路、１５・−差分演算回路、１６・・・不感
帯設定回路、１７・・−電圧比例定数ＫＶ設定回路、１
８−　点弧角変動開演ａ回路、−ダンス関数演算回路、
２２　・・・・インピーダンス定数記憶回路、２３　　
不感帯設定回路、２４・・・＝、ｗ時限演算回路、Ｓ１
ｏ、Ｓ１１．Ｓ２ｏ、Ｓ２１．Ｓ２２゜Ｓ２３・Ｓ３０
・”３１・Ｓ３２・Ｓ　３３　　　　′Ｘイノチ・２５
・・電流同期信号発生回路、２６．２７・・・・アナロ
グ・スイッチ回路、２８−・・−マイクロコンピュータ
、２９−・・Ａ／Ｄ変換回路、３０−・・・データ・バ
ス、３１　　電圧同期信号発生回路、３２・データおよ
びＬＥＤ表示回路、３３　・・データおよび溶接条件入
力回路、３４−・・・加圧ｕ、’１限制御回路、３６・
・・・シーケンス制御回路、３６・・・・制御整流素子
点弧角・溶接時限制御回路、３７　・−カウンター回路
、３８・・・・・・電源電圧変動保証回路、３９・・・
ＳＣＲ，Ｗ時限制御回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 粥　　、３　　凶 て Ｗ　１シチ戸し　　（丁１りも） （ロ） ↑ 手１．フ・閲覚圧じ”−クイ面　（シリ８４図 才丁７ゼ、回裔丈（回） 十丁魚回ｙη（回） Ｊ丁声、凹ト　（＠〕 手続補正書（方式） １事件の表示 昭和５６年特許１１１１１第１８２８４０’；２発明の
名称 抵抗溶接機の制御方法および制御装置 ３補正をするに フ］１イ′１との関１，１、　　　　　　１、−　　　
許　　　出　　　υ＋ｌＪ′１　　　　入江　１９１　
　　去阪栢門真市大字門真１００６番ｊｍ名　４’＋・
　（５８２）松下電器産業株式会１１４代ノ、と　　　
　　　　１１１　　　　下　　　俊　　　彦４代理人　
〒５７４ 往　ノ当　　　大阪珀門真市太′ｊ・閂４’！、１Ｑ０
６番地松下？Ｉｕ器産業株式会？１看Ｊ」 ５補正命令の日月 昭和５７年３月３０口 ６補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 明細書（第２７頁）の浄書（内容に変り工なＬ　）７ カ省人化が図れる。 （２）チップ間電圧に」：る溶接出力制御とインピーダ
ンスによる、溶接時限制御のＩＨ，？’ｒ同時的並列的
制御に１こり、両者中伸による制御の短所が消え、長所
のみが生かせるようＶＣ′ｈす、真の溶接品質制御が可
能と斤る。。 ４、図面の簡単な説明 第１図は従来の溶接電源装置の一歩部の回路図、第２図
は本発明における一実施例の抵１７＋’、溶接機の制御
装置のブロック回路図、第３図（イ）、（ロ）はＷ時限
に対するチップ間電圧と４ノブ間電圧ピーク値に対する
引張剪断応力の特性図、第４図（イ）　、　（「Ｊ）　
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接出力調整を行う制御整流素子群を内蔵した抵
   抗溶接機を模範溶接工程と本溶接工程か施せる制御１部
   により制御するようにし、前記制御部への溶接電源から
   の制御入力けｍ接電源の一次側才に変形処理し、任意重
   接時限に↓・ける模範溶接工程のインピーダンスＲ６１
   ，とほぼ同時的並列的に溶接チップ間電圧■。Ｎ群をそ
   れそＪ′１記憶し、かつ本溶接工程においても前ハピと
   同様に任意溶接時限におけるインピーダンスＲＮ　とほ
   ぼ同時的１１列的に溶接チップ間電圧■え１群をそれぞ
   わ求め、かつ本溶接工程における浴接時限Ｗ　Ｎ、　ｌ
   ！ｌｉ＋　ｉｉｉシＲＮがＡｉ＋詔ＲｏＮより犬なる時
   は模範溶接工程の溶接時限Ｗ。 より長くし、捷た前記Ｒ１，ｌか前ｉｊｌ：　ＲｏＮ　
   Ｊ−、り小なる時目前記ＷをＡｉＪ記Ｗ。より短かくし
   、かつ同時に本溶接工程において前記■Ａ’Ａ群を前記
   Ｖ。４．群に漸近するように制御整流素子を調整し溶接
   出力を制御することを特徴とする抵抗浴接機の制御方法
   。
2. （２）　　Ｖ、、群の■。１１群への漸近目標値を任意
   Ｎサイクルにおいてに、１ザイクル先のテーク■。０い
   、）であることを継続維持することを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載の抵抗溶接機の制御方法。
3. （３）ＲＯＮ　’　”ｏＮ群には不感帯１−１’ｌ　／
   ｆ　、　　βか設定されており、ＲＮお」二ひ■□１．
   と■。Ｎの差かそわそれα。 β内なら溶接時限Ｗ、制御整流素子のそノ′１−そ７［
   の調整変更を行わないことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項に記載の抵抗浴接機の制御力法。
4. （４）溶接電源の一次イ則捷たは二次側から検出された
   溶接電流を変形処理する電流検出制御回路と、同しく溶
   接電源の一次（ｔｌｌｌ　ｔたは二次１＋１１１から検
   出された溶接チップ間電圧を変形処理１するチップ間電
   圧検出制御回路と、前記電流検出制御回路とチップ間電
   圧検出制御回路の次段に接続され任意のサイクルのイン
   ピーダンスを求めるインピーダンス演算回路と、前記チ
   ップ間電流検出制御回路の次段に接続され模範溶接Ｔ＋
   “、′に７ｊ・・いで浴接チップ間電圧■。Ｎ群を記憶
   するチップ間電圧ｄ１４憶回路と、前記インピーダンス
   演算回路の次段に接続され横路と、前記チップ間電圧検
   Ｉｆｆ制御回路の次段に接続され本溶接工程においてＭ
   接チソゾ間乱、圧”ＡＮ群を一時的に記憶するチップ間
   電ＩＩ一時計１憶回路ど、前記チップ間電圧記憶回路と
   前試ナツプ間電ＫＶ　　ΔｖＮ　　の形で演算する演貌
   回路と、その演算回路の次段に接続さ１１ｍ接電諒回路
   中の制白１幣流素子の出力を前記ΔＴＮに従って”ＡＮ
   　　群を■。Ｎ群に漸近するように調整する点弧角制０
   １１回路とを備え、前記溶接時限制御回路により前記イ
   ンピーダンス演算回路の出力ＲＮ　　とＦｉｔ、憶Ｊｉ
   ！ＲｎＮ　１−リ’Ｈ４ｅ、時限Ｗ　”Ｆｒ：　求メ：
   ６　カＶ　＃　Ｉｔ：ｊ、：Ｕ？１　記ｊＮ２憶定数に
   ＋＜　よりｗ−ＫＲ・ＲＮに従って溶接時限Ｗを求める
   ことに」：り溶接時限Ｗを調整するように構成し／ここ
   とをｑ！ｒ徴とする抵抗溶接機の制御装置。
5. （５）溶接電源の一次４１！ＩＩ捷たけ二次側から検出
   された溶接電流を変形処理する電ｌ＃、検出制御回路と
   同じく溶接電源の一次側捷たは二次側から検出された溶
   接チップ間電圧を変形処理するチップ間市川検出制御回
   路と、前記電流検出制御回路とチップ間電圧検出制御回
   路の後段に接続され両回路の出力信号を所望のタイミン
   グでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、溶接割■１に必
   要なデータが予め入力されておりかつ各種溶接制御方法
   をメモリにプログラムした法則に従い前記Ａ／Ｄ変換回
   路の出力信号と前記データを演勢記憶するマイクロコン
   ピー−〜夕と、そのマイクロコンピュータの演算記憶し
   た制御信号を加工する制御整流素子点弧角・溶接時限制
   御回路と加圧時限制御回路とを備え、前記制御整流素子
   点弧角・溶接時限制御回路と加圧時限制御回路との出力
   信号により溶接電源回路中の制御整流素子の点弧角と溶
   接時限をほぼ同時的並列的に調整するように構成したこ
   とを特徴とする抵抗溶接機の制御装置。