JPS591073A - 抵抗点溶接過程を制御する方法と装置 - 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】 発明の背景 この発明は抵抗点溶接機に対する実時間適応形制御及び
品質保証装置、並びに溶接過程を制御する方法に関する
。

溶接作業の間、材料の表面の変化、工作物の形状の変化
、電極が平坦になること、機械の誤動作、オペレータの
誤シ等の様な幾つかの条件により、溶接過程の動作点が
溶接部毎に変化する。

こういう変化はオペレータが検出することは不可能であ
る場合が多く、品質の異なる溶接部が出来る。

工場の抵抗点溶接設備は、この金属接合手順に伴う不確
実さを克服しようとして、幾つかの高価な手順を用いて
いる。　その中には、全ての溶接部が良好であると判っ
ている場合に必要々溶接部の数の２倍乃至３倍だけ、実
際の溶接状態並びに各々の溶接部のろう付けを表わすと
思われるクーポン試験サンプルの定期的な破壊試験を行
なうことが含まれる。　こういう品質管理手順は手間が
かＸす、工場の生産性に著しい負担顛なると共に、点溶
接手順を尚更複雑なものにし、しかも溶接過程の完全な
信頼性を保証するものではない。

従って、この基本的な接合方法に対し、新しいレベルの
信頼性並びに確実さをもたらす様な抵抗点溶接方式を開
発することが必要である。　この問題を軽減する細かい
手段としては、破壊試験　。

や余分の溶接部を省略することが含まれる。　航空機の
場合、ろう付は過程を省略すれば、機関から数ポンドの
重量が削ぎ落されると共に０、航空機全体の重量から何
方ボンドもが削ぎ落される。点溶接方法に伴う推量作業
を完全になくせば、熟練したオペレータが溶接機を制御
する必要もなくなる。　この為、この発明は、溶接しよ
うとする工作物がロボット機構によって自動的に位置ぎ
めされ且つ制御される用途に適している。　生産性の大
幅な上昇が実現される他に、抵抗点溶接を、リベット留
めの様な更にコストのか＼る手順を用いていた他の接合
方法の代りに、用いることが出来る。　これによって抵
抗点溶接の用途が著しく拡げられる。

大抵の抵抗点溶接機は溶接過程の間帰還を用いない。　
オペレータが、所定の溶接機、電極及び工作物の形に対
し、試行錯誤によって溶接制御装置を設定する。　こう
いう設定は各々の溶接機に対して独蒔である。　これは
、較正された物理的な性質によって限定されていないか
らである。

異なる溶接機で同じ仕事をするには、試行錯誤によって
制御装置の新しい設定をする必要がある。

機械の動作点が変化したり、或いは工作物の性質が変化
したりすれば、不良の溶接部が出来る。

市場には本質的にグ種類の点溶接監視／制御装置がある
。　これらは溶接過程で測定される７個のパラメータに
応じて、次の様に類別される。

即ち、（１）熱膨張監視装置、（２）ナゲツト抵抗監視
装置、（３）電力入力（溶接エネルギ）監視装置、及び
（４）超音波、音響、赤外線形監視装置である。　更に
最近になって設計されたマイクロプロセッサをベースと
する成る溶接制御装置は、単一変数帰還アルゴリズムを
実施し、成る制限された条件の下で、良好な結果を発生
することが出来る。　このアルゴリズムは複雑度が制限
されていて、／溶接サイクルあた９７回だけの補償が出
来る。　こういう装置はプログラムが困難であり、過程
の安定性を確実にする為には、装置の理論が判っている
必要がある。

こういう装置による主な重大なきすは、機械又は工作物
のｑＫ変化があった時、それがアルゴリズムによって有
効に補償出来る位の限界内にあることを保証する様に、
プロセス中の饋還アルゴリズムと共に診断が行なわれな
いことである。

その結果、こういう装置では、不良の溶接部が出来ても
、検出されない。　帰還制御が予め限定された限界内に
落着く様に出来ない為に、この過程が中止される時、オ
ペレータには、問題の性質を述べた診断情報が提供され
ない。　この課題はオペレータの主観的な判断に任され
ている。

発明の概要 この発明では、抵抗点溶接機に対する実時間多変数適応
形制御装置が過程中に点溶接部の形成を自動的に制御し
、各々の溶接部が形成された時にその品質を診断し、各
々の溶接の前、間並びに後に、オンラインで機械の診断
を行なう。　この装置は溶接機に設けられた複数個の感
知装置と、マイクロコンピュータと、溶接機と、感知装
置及び利用者用インターフェイスとで構成されている。

溶接過程は、診断段階と、必要な場合は条件づけ段階と
、溶接段階と、焼戻し段階とを有する。

点溶接過程を制御する方法は、溶接の前に、工作物の厚
さ、電極の荷重及び動作抵抗の様な成る変数を測定する
ことにより、工作物及び溶接機の状態を診断することを
含む。　この何れかの変数が予め限定された限界内にな
い時、この過程を中止し、その理由をオペレータに表示
する。　測定された全ての変数が範囲内にあって、許容
し得る溶接部を作ることが出来ると判定された後にのみ
、電力パルスが印加される。　動作抵抗の様な７つの変
数が、機械的な下準備又は表面の汚染の問題がある時の
様に、普通より僅かに高い時、７つ又は更に多くの電力
パルスを印加して抵抗を下げることにより、工作物が条
件づけられる。

この方法の別の特徴は、電力パルスが工作物に印加され
、溶接ナゲツトの形成を制御する為並びに冷却速度を制
御して溶接した工作物の焼戻しをする為に、溶接電力が
、熱膨張並びに膨張速度の関数として、各半サイクルに
動的に調節されることである。診断段階の間、工作物の
合計の厚さを測定し、品質のよい溶接部を作る為の最大
の膨張を計算する。、　膨張並びに膨張速度という工作
物の一つの変数を測定し、最大値並びに予定の膨張速度
の限界と夫々比較される。　電力限界が実時間で調節さ
れて、電極の平坦化（きのこ状に変化すること）並びに
分路効果を補償する。　連続的な電力パルスを供給して
、絶対値で最大の膨張を越え且つ膨張速度が予め限定さ
れた値より小さくなるまで、溶接ナゲ・ットを形成する
。、焼戻し段階の間、膨張速度は限界内に保ち、膨張が
所定の値より小さい時、電力パルスを切る。

実施例の適応形（帰還形）制御装置は、電極の変位、荷
重、電圧及び電流の各感知装置を持つている。　この発
明の重要な７面は電磁障害感知装置であり、この為前に
述べたパラメータが障害がゼロの時に標本化される。　
動作抵抗、溶接電力、膨張及び膨張速度が半サイクル毎
に計算され、これらとパルスのカウントとが常に利用出
来る様にする。　溶接機制御インターフェイスが溶接へ
ラド上／下制御線、空気圧及び冷却剤の流れ線、及び電
流制御線を持っている。　電流制御線は、／次巻線に対
する電力装置の導電時間を精密に制　　　　−御するこ
とにより、溶接機のΩ次巻線から利用し得る電力出力を
調節する。　　ＳＣＲ又はイグナイトロンの点弧は、利
用し得る電力出力が、マイクロコンピュータによって設
定された溶接電力の値に正比例する様に制御される。

好ましい実施例の記載 抵抗点溶接機に対する多変数適応形制御装置は、現存の
制御装置よりも一層高い反復性をもって、一層よい溶接
部を作る。　工場で起る大幅に・　変化する成る範囲の
工作物並びに電極の状態に対して、実時間で補償が行な
われる。　溶接オペレータに警告を出さずに、不良溶接
部が生産ラインを通過する惧れは事実上なくなる。　溶
接部を全く作ることが出来ないとか電極の損傷が差し迫
っているという極端な場合、溶接機は、問題の性質を表
わす診断メツセージを自動的に発生する。抵抗点溶接に
関する成る情報が与えられる゛が、これ以外は、この溶
接方法に習熟していることを前提としている。

第１図について説明すると、その界面にわたつて局部的
な金属の融着によって２種類の材料を接合するという電
気抵抗点溶接過程は、物理的、化学的及び冶金的なこみ
入った現象である。　電気抵抗の小さい電極２０．２１
が、工作物２２．２３の局部的な区域に大電流を通すが
、接合しようとする材料の外面に集中的な力を及ぼす。

　この電極の圧力Ｐによって、接合しようとする金属の
界面に局部的な変形が生じ、高度に集中した圧縮応力の
為、外面がへこむ。　電極の初期荷重の目的は、工作物
を正しく坐着させると共に、良好な電気接触を保つこと
でおる。　銅の電極並びに接合しようとする２枚の金属
薄板で構成された系統の電気抵抗は、銅並びに工作物の
材料抵抗と、材料の各々の界面に於ける表面接触抵抗と
から成る。

表面接触抵抗は、各々の界面に於ける表面被膜、酸化物
並びに粗さの為である。　局部的な界面の圧縮応力を発
生する電極の強い力が、表面の粗さを分断し、こうして
表面の電気抵抗を減少する様な良好な接触を作る。　銅
の電極並びに接合しようとする金属の抵抗は小さいから
、ジュール熱による加熱効果を発生するには、大電流の
放電が必要である。　銅の電極の比抵抗は接合しようと
する大抵の金属よシも、／桁程度小さいから、電圧降下
並びにジュール加熱効果は工作物で最大である。

幾分かの局部的な加熱作用が電極と工作物の野面で起る
が、これは工作物の内部の加熱に較べれば小さい。　ジ
ュール効果によって発生された熱によって生ずる内部の
温度上昇は、電流放電時間に比例する。　時間が十分長
ければ、溶融温度に達し、これによって工作物の界面か
ら出て来る膨張する溶融した金属区域が生ずる。　固体
から液体へのこの相変化が大きな熱膨張を生ずるが、こ
れは加えた電極の力によって抑えなければならない。　
次に冷却過程が起シ、溶融区域から点溶接ナゲツト２４
を形成し、こうして２つの工作物を接合する。

第１図″に°示した単相溶接機の電気回路は、溶接変圧
器２７の／次巻線と直列の逆並列に接続した／対のシリ
コン制御整流器２５．２６を有する。

５ＣＲ（旧式の機械はイグナイトロンを使う）は位相制
御すると共に自然に転流し、それが電極に供給さ゛れる
交流溶接電流パルスの数並びに大きさを制御する。　第
２図の側面図は電極保持体２８゜２９、及び上側及び下
側の導体アーム３０．３１を示している。　これは３相
機である。　直流電流パルスは重なり合うか、或いは重
ガり合わない。

電力回路３２は、典型的には３相から３相への変圧器を
含み、その２次回路が低電圧整流器に電流を供給する。

　この整流器は電圧の低いアンペア数の大きい電力パル
スを電極に送出す。　／次回路は、電流を制御する為に
３対の逆並列のＳＣＲを持っている。

第３図の正面図は電極水冷配管３３．３４、ラム・ハウ
ジング３５、及びラム摺動体３６を示している。°ラム
摺動体は導体アーム３０に取付けられていて、上側電極
２０を下側電極２１に対して動かす。　これによって、
加熱並びに溶接の為の適正な条件を作る為に、電流が流
れる前、流れる間並びにその後、電極に機械的な力を加
えることが出来る。　多変数適応形制御装置の若干の感
知装置がこの図に示されている。　電極又は先端電圧が
、上側及び下側電極に取付けられた導線３７．３８の間
で感知される。　垂直方向の電極の変位を感知する為の
実験装置は、光学式ディジタル符号化器３９（例えばダ
イナミックス・リサーチ・コーポレーションによって製
造される５ＳＴ−Ｉ）＆？−Ｅｂ）を用いる。　これは
下側電極保持体２９に取付けた張出し材４０に取付けら
れている。

上側電極と共に動く上側電極保持体２８に取付けた別の
張出し材４２に装着されていて、感知装置３９の頂部に
あるプランジャに接する棒４１を通じて、上側電極の相
対的な動きを感知する。　オペレータが、溶接作業を手
動で開始する為、ペダル４３を押下げる。　実験用の適
応形制御装置の若干の装置は、マイクロプロセッサ４４
、ＣＲＴ表示装置４５及び利用者用キーボード４６であ
る。

工場で使われる溶接機では、制御装置は、溶接機の内、
この発明の制御装置を配置する側にある。

第１１ａ図乃至第￥ｄ図は、単相溶接機並びにこの溶接
機で溶接される工作物に対して、溶接段階のみの溶接パ
ラメータ並びに変数のグラフである。　ゼネラル・エレ
クトリック社のイグナイトロン溶接制御装置と共に、／
ｊｏＫｖＡ単相の慣性の小さいヘッドを用いたテーラ−
・ウィンフィールド機を実験室で用いた。　第り８図は
半サイクル単位で表わしだ時間に対する電極の変位を示
す。

これは／と個の半サイクルの溶接である。　３相機の場
合の曲線は、各半サイクルに目立ったピークのないもつ
と滑らかなものになると予想される。

第ｚｂ図は工作物の動作抵抗（電極の間の電気抵抗）を
示す。　これは電流の変化率がゼロである時、電極の電
圧と電流から計算される。　即ち第１．ｌｃ図及び第ｇ
ｄ図は電極電圧と一次電流又は電極電流の記録である。

この発明は抵抗点溶接機に対する実時間適応形制御装置
として、（１）過程中に抵抗点溶接部の形成を制御し、
（２）各々の溶接部が形成される時にその品質を診断し
、（３）各々の溶接の前、間又は後に、オンラインで溶
接機の診断を行ない、（４）将来の参考にする為に、そ
の結果を記録することを自動的に行なうことの出来る実
時間適応形制御装置である。　更にこの装置は、所定の
溶接スケジュールを形式に関係なく、どの溶接機にも直
接的に応用することが出来る様に、全ての溶接計画情報
を標準化すると共に、新しい溶接計画を発生する手順を
簡単にする手段となる。　適応形制御装置はマイクロコ
ンピュータと、過程の・幾つかの可変人力を監視すると
共に、実時間で点溶接機を制御する特殊な周辺装置とを
用いて構成される。

第５図は抵抗点溶接機に使う適応形制御装置の入出力線
図である。　種々の制御及び信号データ通路は、（１）
溶接機制御インターフェイス線、（２）感知装置入力線
、及び（３）オペレータ又は利用者インターフェイス線
の３つの群に分れている。　以下の説明では、溶接機制
御装置のブロック図を示す第３図をも参照する。　溶接
機制御インターフェイスは溶接ヘッド上／下制御線、電
流制御線、空気圧制御線及び水流線を持っている。　溶
接ヘッド上／下制御線が、抵抗点溶接機に於ける溶接ヘ
ッドの動きの方向を制御する。　空気圧制御線は、電極
から溶接しようとする工作物に加えられる力を精密に調
節する為に使われる。　水流線は、制御装置が冷却水を
オン及びオフに転することが出来る様にし、電流制御線
は溶接機のλ次巻線から利用し得る電力出力を制御する
為に使われる。

これは位相制御であって、点溶接機の／次回路にある電
力装置、ＳＣＲ又はイグナイトロン管の導電時間を精密
に制御する。

感知装置入力線は適応形制御装置が、時間の関数として
、溶接機の状態を正確に測定することが出来る様にする
。　こういう感知装置が電極の変位、荷重、電圧、電流
及び溶接機によって発生された電磁障害パターンを測定
する。　適応形装置はＥＭＩ入力信号のゼロ交差を利用
して、感知装置の入力データの標本°化を制御する。　
これは時間的に、２次電極電流の７次微係数がゼロであ
る時に対応し、これによって電圧と電流から電極間の抵
抗な好便に計算することが出来る。　冷却剤の温度、３
相機に於ける２次回路の整流ダイオードの温度、単相及
び３相の両方の機械に於けるＳＣＲ又はイグナイトロン
の温度が感知される。

利用者インターフェイスがペダル、キーボード、表示装
置及び直列通信インターフェイスを含む。　キーボード
は、主に溶接オペレータが、名称によって前に限定した
仕事の計画（特定の溶接機／電極／工作物の形式に対す
る計画）を呼出す為、並びに仕事の計画を作り出すのに
必要な情報を入力する為に使われる。　表示装置は新し
い計画を作成する間、オペレータにとって対話用の、　
”仕事を進める情報を供給する。　通常の溶接機の動作
では、表示装置は、各々の溶接部が作られる時、その品
質を示す重要な仕事状態情報をオペレータに供給する。

　受入れることの出来る溶接部を完成されなくする様な
状態があれば、それを確認する診断メツセージが発生さ
れ、可能な場合は、是正措置を特定したメツセージが発
生される。工場では、ＣＲＴ装置の代りに、灯を用いた
パネルの方が好ましいことがある。

適応形制御装置が外部と連絡出来る様にする、市場で入
手し得るＲ８２３２型直列通信インターフェイスを設け
る。　溶接計画が通信インターフェイスを介して、機械
から機械へ容易に転送される。

診断情報並びに品質管理情報は、自動的に記録を保管し
、生産を監視する目的の為、中央局へ送ることが出来る
。　適応形制御装置の機能全体は、Ｒ８−２３２型遠隔
通信ポートを介して構成することが出来、外部の源から
点溶接機を直接的に計算機で制御することが出来る様に
する。　こうすると、溶接しようとする工作物を自動的
に位置ぎめするロボット機構と溶接機との同期がとり易
くなる。　ロボット制御装置がある場合、キーボード及
び表示装置は必要とせずに、この装置内でその支、援を
するこたが出来る。

第３図は適応形抵抗点溶接制御装置を構成するモジュー
ル形素子を示す。　破線の囲みの中にあるマイクロコン
ピュータ５００部品は、何れも市場で入手し得るもので
１、その作用並びに動作は当業者がよく承知していると
ころである。例えば、中央処理装置５１はザイログ・イ
ンコーホレーテッドから販売されるＺ改ン型ＣＰＵであ
る。

他の部品は、即時呼出記憶装置５２、読出専用記憶装置
５３、ディスク駆動装置及びインターフェイス５４，５
５、Ｐ　Ｓ　−，２３２型直列インターフェイス５６、
及び割込み制御器５７である。　典型的には、溶接計画
はフロッピ・ディスクに入っていて、材料の性質並びに
パラメータの様な他のデータと共に、’ＲＡＭ５２に送
込まれる。　この代りに、専用の溶接用にプログラムが
ＲＯＭ５３に貯蔵される。　割込み制御器は、システム
又は計画の通常の流れに切れ目がある場合、後の時点で
、その点からその流れに戻ることが出来る様に作珀する
。　時間ベース制御モジュール５８は標準型装置である
。　このシステムはとビットのマイクロコンピュータ・
データ及びアドレス母線５９．６０を中心として構成さ
れ、更に溶接機とのインターは導体アーム３０．３１の
間である）に取付けられたホール効果変換器である。　
電流監視装置６１は増幅器兼バッファであり、信号がＡ
／Ｄ変換インターフェイス６２に入力する為に条件づけ
られ且つ倍率が掛けられる。　この代りとしては、２次
電流を簡単なコイルで感知する。　電極間電圧がプロー
ブ３７．３８で監視され、Ａ／Ｄ変換器の入力に送られ
る。　実験に用いた溶接機では、先端電圧は／ポルト程
度であり、２次電流は約７θθθ乃至２０００アンペア
である。　こういう２つの入力は、溶接電力並びに工作
物の抵抗を半サイクル毎に、又はことごとくの電力パル
スの後に、ソフトウェア制御の下に動的に計算すること
が出来る様にする。　溶接電力Ｐは電極電流及び動作抵
抗から次の様に計算される。

Ｐ　−’ＲＭ８　　Ｒ（２） 工作物に加えられる電極のカは溶接ヘッドに組込んだ圧
電荷重セルを用いて測定されるか、或いは溶接機の下側
アーム３１に装着した歪みゲージ及グブリッジ回路によ
って監視することが出来る。

荷重監視装置６３が、Ａ／Ｄ変換器に入力する為に、信
号を条件づけ且つ倍率を掛ける。

変位インターフェイスは、マイクロコンピュータが上側
電極２０の動きを動的に測定することが出来る様にする
。　マイクロプロセッサがこの情報を使って、溶接しよ
うとする工作物の合計の厚さ、並びに溶接部が出来る時
の時間の関数としての熱膨張を測定する。　このインタ
ーフェイスと共に使う感知装置６４は、直角位相出力を
持つ任意の直線形又は回転形ディジタル符号化器であっ
てよい。　市場で入手し得る幾つかの変換器がこの用途
に十分な分解能を持つ。　下側電極２１を所定位置に保
持する下側アーム３１に加わる荷重の関数としての曲げ
の動きがあれば、それはソフトウェアで容易に補償され
る。　変位インターフェイス６５が変位装置のアナログ
出力を、マイクロコンピュータが認識し得る形式のディ
ジタル・データに変換する。　工場に用いる機械では、
変位感知装置は、第３図に示す形ではなく、溶接機のの
ど部に配置される。　好ましい実施例の変位インターフ
ェイス６５が、係属中の米国特許出願通し番号第３と乙
、β２号に記載されている。

感知装置の正確な読みを求めようとすれば、溶接機の近
辺に於ける大量の電磁障害が問題になる。　溶接機の下
側の導体アーム３１、又は幾らかの磁束線がコイルと鎖
交する別の場所に設けられた電流コブル６６（第認図参
照）の様な障害感知装置を設ける。　電圧信号がその時
の障害に比例する。’　　ｃｔｉ、／ａｔがゼロである
時、障害はゼロである。　この信号を使って、ＥＭＩを
拾い易い他のアナログ入力、即ち、荷重、電流及び電圧
信号を障害の影響を受けずに標本化することが出来る時
を決定する。　変位はディジタル信号であり、これは障
害の問題なしに、任意の時に標本化することが出来る。

　ＥＭＩ監視装置６７は増幅器であって、倍率作用並び
にバッファ作用をする。

温度インターフェイスはマイクロプロセッサが／次回路
電力装置、３相直流機の２次側整流ダイオード及び電極
冷却水の温度を測定することが出来る様にする。　過程
の途中で、冷却水の温度を使って、熱膨張による電極の
寸法変化を補償する。　他の温度入力は診断の目的の為
にだけ使われる。　感知装置はサーミスタ、熱電対又は
ダイオードであり、温度監視装置６８が信号を増幅する
と共に、適当にオフセットをつける。

ハードウェアの演算インターフェイス６９がシステムの
計算能力を増強し、マイクロプロセッサＣＰＵ　５１か
ら乗算をしたり、逆数を求めると云う動作の負担を取除
く。　これによって、溶接電流の半サイクル毎に、複雑
な解析式を計算する必要のある実時間の多変数アルゴリ
ズムケ実施するのに必要な増加した帯域幅が得られる。

　ハードウェアの演算インターフェイスが標準的なハー
ドウェア掛算器及び／／Ｘルックアップ・テーブルを持
っている。　電極電圧に２次電流の逆数を乗することに
よシ、動作抵抗が速やかに計算される。

空気圧制御インターフェイス７０は、マイクロコンピュ
ータが、溶接しようとする工作物に加えられる電極の力
を制御することが出来る様にする。　その／一つの実施
方法は、溶接機の空気圧調整器の弁にステッパ・モータ
を設けることである。

ステッパ・モータ制御装置７１が、時計廻シ又は反時計
廻りに動かすべき歩進の数に等しいパルスをモータに送
る。　モータが限界に達すると、マイクロコンピュータ
に入力が送られる。　／、ノ、グ、と等の相対的な重み
を持つ一連の一定空気圧調整器を並列に用い、これらを
マイクロコンピュータによって任意にオン及びオフに切
換えることが出来る様にして、ステッパ・モータを用い
て達成し得るよりも一層高速の制御帯域幅が実現される
。

溶接制御インターフェイス７２は、工作物を通る単相溶
接電流の半サイクル毎に、実時間で溶接電力を調節する
ことが出来る様にすると共に、３相機械では各相の半サ
イクル毎にそういうことが出来る様にする。　電力装置
の点弧を制御する他に、これは利用し得る出力電力がマ
イクロコンピュータによって設定された制御値の電流に
正比例する様な形で、点弧を制御する。　従来の抵抗点
溶接機の制御装置はことごとくのサイクル全体の電流を
動的に制御している。　この為、この発明の適応形制御
装置は、単相機械で一倍の制御帯域幅を持ち、３相機械
では３倍の制御帯域幅を持つ。　線路基準信号が、第７
３図乃至第１ｊ図について詳しく説明する電力制御回路
をｇ　ＯＨｚの交流電力と同期させる。　溶接制御イン
ターフェイスは、マイクロコンピュータが溶接ヘッドの
上下動、冷却水の流れを制御し、利用者のペダル入力を
監視することが出来る様にする。

この適応形制御装置の特徴は、マイクロコンピュータが
取付けの時に感知装置を自動的に較正することである。

　例えば電極荷重に対する較正曲線を作成し、将来参考
にする為に機械に貯蔵する。

次に述べる機械及び工作物のパラメータ並びに変数は、
ことごとくの電力パルスの後に常に測定され、常に利用
し得る。　即ち、電極電圧、電極電流、溶接電力、工作
物の動作抵抗、工作物の熱膨張、膨張の変化率、時間（
パルス・カウント）及び温度である。　感知装置の入力
データが障害がゼロの時に標本化され、インターフェイ
ス６２゜６５．６８から読出されてＲＡＭ　５２に送ら
れる。

ＣＰＵ　５１及びハードウェア演算処理装置６９がこの
データを処理する。　全てのモジュール形部品は標準的
な入出力計算機ボートと、アドレス可能な制御母線装置
とを持っている。　全ての装置に対するデータ通路があ
るが、オンに転じた装置だけがデータを処理する。　デ
ータが通る通路を例示すれば、動作抵抗を計算する時は
、障害ゼロの時に電流及び電圧を読取り、ディジタル値
をＲＡＭ５２に貯蔵する。　ＣＰＵ　５１がデータをハ
ードウェア演算装置６９に転送する命令を出し、この装
置で電圧に電流の逆数を乗する。　その積を計算してＲ
ＡＭ　５２に貯蔵する。熱膨張は変位感知装置から求め
、冷却剤の温度、並びに電極荷重による下側導体アーム
の曲げがある場合は、それに対し”ＣＭ　ｆ　ｉ　ｈ　
ｂｏｌ−ｏＨｌ。４！、＋４イウ／Ｌ　（／／；ＡＪ’
秒）に於ける膨張速度が、現在の変位と最後の変位の間
の差から決定される。

第３図の適応形制御装置は大幅に変化する成る範囲の材
料、電極状態並びに溶接機の動作点にわたって、完全な
点溶接部を自動的に作るのに必要な固有の融通性を持っ
ている。　然し、こういう機能並びに溶接機の全体的な
機能を制御するには、ソフトウェアが必要である。　第
７ａ図、第７ｂ図及び第７Ｃ図は、ソフトウェアの制御
によって容易に達成される有力な適応形溶接能力を例証
する簡単なプログラムのフローチャートである。

溶接過程は、診断段階、必要な場合の条件づけ段階、溶
接段階及び焼戻し段階のグつの段階を持っている。　最
初の２つの段階は第７ａ図に示す一連の工程によって実
施され、溶接機並びに工作物の状態を見て、成る状態を
きめる。　　「良好」な品質の溶接部を作ることが出来
ない場合、制御装置は、溶接段階が始まる前に、溶接機
を停止する。

最初の手順７５は、オペレータがペダルに足をかけ、溶
接ヘッドが下降し、工作物（第１図の２２゜２３）に電
極圧力が加えられることである。　工作物の合計の厚さ
並びに電極の荷重が、溶接電力を印加する前に測定され
る。　この両方の量は、溶接過程を続ける為には、予め
限定した成る限界内に入らなければならない。　溶接過
程を制御する工程は次の通りである。　最初の判定工程
７６は工作物の合計の厚さＳを測定する。　以下続ける
為には、これは最大値ＳＭＡｘ及び最小値ＳＭ□、の間
になければならない。　実際の厚さがＳ　ＭＡＸより大
きいか５Ｍ１Ｎより小さい場合、この過程は中止され、
問題の性質を述べた診断メツセージを発生する。

工程７７は、実際に測定された工作物の厚さ並びに先験
的に判っている材料が決まった時、許容し得る様な完成
された点溶接部の為の目標熱膨張δＭＡＸを計算するこ
とである。　熱膨張の式は一般的にａ。十ａ１ｘ＋ａ２
Ｘ２と云う多項式の形をしており、こ＼で係数は判って
いて、Ｘは厚さである。　第と図は溶接段階並びに冷却
段階に対する理想化した典型的な膨張曲線である。　最
大の膨張δ、Ｘは、一旦厚さ、荷重並びに抵抗を補償し
た時の、品質のよい溶接部に対する良い判定因子である
ことが判った。　点溶接部は、それが形成される間、形
成された液体の容積に比例して膨張する。　溶融した外
皮が大部分局限されているから、容積変化の一層大きな
成分は、水平方向よりも垂直方向に現われる。　計算さ
れた最大の膨張では、滲透及びナゲツト直径は許容し得
るものであり、工作物に更に多くの電力を送込めば、ナ
ゲツト直径の望ましくない拡大を招く。

第７ａ図の工程７８ば、電極荷重りが予め限定された最
大値及び最小値ＬＭＡｘ及びＬＭＩＮの間にあるかどう
かを検査する。　測定された荷重が”ＭＡＸより大きい
か”ＭＩＮより小さい場合、溶接過程は中止され、診断
メツセージが発生される。電極荷重は接触抵抗の値、従
って溶接電流を決定する。　これは電極先端温度にも影
響を与える。

工作物の動作抵抗を測定する為に、持続時間の短い電力
の小さい診断パルス（工程７９）を印加することにより
、この過程が続けられる。　測定された抵抗が小さすぎ
るか大きすぎると、過程が中止される。　最初に、工程
８０で、計算された溶接電力を検査することにより、電
力装置の誤つた点弧な検査する。　誤っだ点弧により、
過程は中止され、診断メツセージが出る。　そうでなけ
れば、工程８１で抵抗Ｒを検査する。　続ける為には、
この抵抗がＲＭＡＸ及びＲＭ□、の間になければならな
い。　抵抗が第λの最大限界より大きい時、即ち、Ｒ２
〉ＲＭＡＸであるか、又は測定された抵抗が九０、より
小さい時、この過程が中止され、診断メツセージが出る
。　抵抗の測定値は普通より若干大きくて、ＲＭＡｘよ
り大きいがＲ２より小さいと、溶接機は、溶接を続ける
前に特定の仕事の設定に対する特定された範囲に工作物
の抵抗値を強制的に持って来る為に、短い電力パルスを
印加することにより、工作物を条件づける。条件づけが
不要であれば、過程は自動的に次の段階に続く。　抵抗
が高くなりすぎる様な変化は、表面の汚染又は工作物の
機械的な下準備が不良である結果であるのが普通である
。　後の場合が第２図に示されている。　この図で、工
作物２２ａ、２３ａが平坦でないことが判る。　第７０
図では、工作物２２ｂ。

２３ｂが表面の酸化物又はその他の汚染物を持ち、それ
が電極間の抵抗を増加する。

工作物を条件づける為、工程８２は、工作物を冷却する
為の遅延の後、電力パルスを送出す。

抵抗を再び検査しく工程８３）、ＲがまだＲＭＡｘより
大きければ、もう７つの電力パルスを印加して抵抗を検
査する。′測定された抵抗ＲがＲＭＡｘより小さくなる
まで、工程８２及び８３を繰返す。　温熱しない様にす
る為に、条件づけ電力パルスの間に遅延があることに注
意されたい。　こういう条件づけ電力パルスが工作物の
材料な塑性変形させて、一層よく機械的に接触する様に
すると共に、表面の汚染物を焼尽する。

適当な遅延（工程８４）の後、次の工程８５は熱膨張δ
を検査する。　工程７６で行なった厚さの測定値に較べ
て、膨張がゼロに等しいか又はそれより大きい場合、過
程は溶接段階に続く。膨張がゼロより小さければ、これ
は下準備の問題があったこと、並びに工作物が塑性変形
してその合計の厚さが変化したことを示す。　過程は工
程７６に戻り、合計の厚さＳを再び測定し、新しい厚さ
の測定値に基づいて、目標膨張δＭＡＸの新しい値を計
算する。　工程７７乃至８１．８４及び８５を繰返し、
必要であれば、工作物を再び条件づける。

抵抗を下げる為の電力パルスの数には制限があり、例え
ば毎回５個のパルスに制限される。

条件づけ過程が首尾よく完了した時、点溶接機から連続
的な溶接電力を供給する。　ことごとくの電流パルスの
後の溶接電流の各半サイクルの電力を、工作物の熱膨張
並びにその第１次微係数の関数として、実時間で動的に
調節して、溶接ナゲツトの精密な形成を制御する。　一
旦完全な溶接ナゲツトの成長及び滲透が得られたら、工
作物の精密な冷却速度を制御する様に電力を使う。これ
によって工作物が焼戻され、普通の様に更に急速に冷却
した場合に出来る様な溶接区域にわたる熱応力が減少す
る。

第７ｂ図は溶接段階のプログラムのフローチャートでへ
る。　工程８６及び８７は、電力パルスを印加し、計数
器のパルス・カウントＣを検査するものである。　Ｃが
、Ｃ４、例えば５個のパルスより小さければ、膨張速度
Δδを８８に示す様に測定する。　膨張速度が膨張速度
の限界Δδ、及びΔδ２の間にある時、過程を続ける。

　測定された膨張速度が下限Δδ１より小さい場合、工
程８９で溶接電力を増加し、電力限界ＰＭ工、及びＰＭ
Ａｘ　も増加する。　これと交代的な工程９０は、膨張
速度がΔδ２より大きい時、溶接電力並びに電力限界を
減少するものである。　第７２図は、点ｌ及び１−／に
於けるλつの速度の限界及び１番目の点に於ける膨張速
度Δδ１を示している。　この膨張速度は、ｉ番目の点
の膨張と（ｉ−／）番目の点の膨張との間の差である。

　膨張の変化率はｄつの限界内に収まる様に制御される
。　こうすると許容し得る溶接部を達成する為に、工作
物に送込まれる電力が少なすぎたり多すぎたりすること
が防止される。　第７ｂ図の工程８９又は９０は、膨張
の変化率が予め決定された限界内に来るまで繰返される
。

溶接電力Ｐを検査し、電力がＰＭＡＸ及びＰＭ□、の間
にある様に１，９２及び９３の工程で電力を増減するこ
とにより、制御方法が続けられる。　工程９４は膨張の
値δを検査してから、膨張の絶対値がδＭＡＸより小さ
い時、工程９５でＳＣＲ又はイグナイトロンの誤った点
弧を検査する。　パルス・カウントＣがＣ１より小さい
限り、工程８６乃至９５が繰返される。　予定数の電力
パルス、例えば！個のパルスの後、工程８８乃至９０は
通らず、手順は、溶接電力を限界内に来る様に動的に調
節しながら、電力、膨張及び誤った点弧な検査するだけ
になる。　膨張の絶対値がδＭＡＸより大きくなるまで
、第１／ｂ図に示す様に、工作物に対して連続的な溶接
電力パルスが印加される。　ブロック８９及び９０で電
力限界を変える７つの理由は、古くなった電極は平坦に
なり（きのこ状になり）、或いは隣接した溶接部が電流
を分路し、その結果、所定の大きさの電力に対する膨張
が小さくなることがあるからである。　電力限界を逓昇
して、それを補償する。　溶接機は、技術者が限界にし
ようとする点に応じて、変動する動作点をも持つ。

適応形の補償を実現する為に、監視ソフトウェアを使う
ことが出来る。

目標とする最大膨張に達するや否や、工程９６で溶接電
力を減少し、工程９７で膨張速度を検査する。　膨張の
変化率が予め設定した限界Δδ５よシ大きい限り、工程
８６．８７及び９１乃至９７を繰返し、測定された膨張
速度が限界Δδ３より小さくなるまで、毎回溶接電力を
減少する。この点（第と図参照）で、膨張曲線は平坦に
なる。

溶接段階を脱出して焼戻し段階に入るには、認つのこと
が必要である。　膨張の絶対値が計算した最大値δＭＡ
Ｘより大きく、膨張の変化率が最小値Δδ３より小さい
ことである。

焼戻し段階の間、溶接電力を実時間で動的に調節して、
工作物の精密な冷却速度を制御する。

熱を散逸する速度を制御する。　これによって工作物が
焼戻され、普通の様に更に急速に冷却した場合に出来る
溶接区域の熱応力が減少する。　電極荷重及び冷却速度
が溶接部の冶金に影響し、これは精密に制御することが
出来る。　この時の膨張の変化率は負である。

第２Ｃ図について説明すると、溶接過程を制御する方法
の工程９８．９９は、電力を減少し、電力パルスを送り
、膨張速度を検査することである。

これは、速度が負の勾配を持つ限界Δδ４より大きい限
シ繰返される。　測定された膨張速度がこれより小さく
なると、工程１００で膨張の絶対値を検査して、それが
第と図で認識した最初の限界δ。

より大きいかどうかを調べる。　工程１０１乃至１０４
は、電力パルスを印加し、膨張速度を検査し、速度が上
限Δδ５より大きいか或いは下限Δδ６より小さいかに
応じて、溶接電力を減少又は増加するものである。　こ
れらの工程は、測定された膨張がδ４より小さくなるま
で、第１／ｂ図に示す様な連続的な溶接電力パルスを印
加することにょシ、膨張速度をこういう限界の間に保つ
為に繰返される。

工作物が十分に冷却すると、工程１００で測定した膨張
はδ□より小さくなり、電力パルスを遮断する。　工程
１０５は、膨張が第♂図に示す第２の限界δ３より小さ
くなる点まで、工作物が冷却するのに必要な回数だけ、
膨張の絶対値δを測定する。

この第一の限界は、荷重を受けた電極が工作物の面をへ
こませるから、負の数であることがある。

最後の工程１０６は、溶接ヘッドを上昇させる指令を出
す。　溶接が済み、溶接された工作物が機械から取出さ
れる。

マイクロプロセッサをベースとした適応形制御装置は、
十分な融通性を持っていて、工作物の動作抵抗の様な他
の溶接変数を監視し、それを利用して溶接過程を制御す
ることが出来る。第ｚｂ図に示した動作抵抗の急激な落
込みは、溶接段階の終りが近い、ことを示すものである
。

溶接過程が単相機械の半サイクル毎に制御され、且つ３
相機械の各相の半サイクル毎に制御されることを前に強
調した。　第３図の溶接制御インターフェイス７２にあ
る電力制御回路、更に具体的に云えば、ＳＣＲ／イグナ
イトロン電流制御装置を次に第１３ａ図乃至第７５図に
ついて説明する。

電力装置は位相制御され且つ自然に転流される。

電力制御回路が正及び負の装置をオンに転する点弧信号
を発生する。　第７３ａ図及び第７３ｂ図は、第１図の
単相機械に対する／次回路の電圧及び電流の半サイクル
を示す。　時間τは電圧のゼロから計９、電流パルスの
幅の半分に等しい。　指令された溶接電力を増加すると
、電流パルスの幅及び振幅の両方が増加する。　最大の
幅は一杯の半サイクルＴ／、２である。　前に述べた様
に、利用し得る出力電力が、マイクロコンピュータによ
って指令された溶接電力の値に正比例する様な形で、５
ＣＲＯ点弧が制御される。

次の式は鳴、　（Ｐ　＝　Ｉ島、　Ｒ’）の関数として
τを導き出すことを示している。

Ｉ　（ｔ）＝　−ｆ”　ｓｉｎωｔｄｔ　　　　−ｒ〉
ｔ　＞Ｔ　（３）−τ 代入すれば ＩＲＭＳ　＝竪／”　［ｆｔｓ　ｔｎωｔｄｔ　］　２
ｄｔ　　（５）Ｔ　−Ｔ／４　　−τ 即ち、■島。＝Ｆ（τ）（６） つまり”　ＲＭＳは電流パルスの幅の半分であるτの成
る関数である。　これを変換すれば τ＝Ｇ（ＩＲＭＳ）　　　　　　　　　　　　　　　　
　（力式（７）は第１ｊ図の回路板の解析モデルである
。

第１グａ図は単相線路電圧を示し、第１＆ｂ図は溶接制
御インターフェイス７２の入力として、第３図に示した
論理レベル線路基準を示す。　　／次回路の電圧及び２
次電流が第１ＺＣ図及び第１Ｑｄ図に示されている。　
溶接電流を増加する効果として、７次電圧波形の「切欠
き」の幅が減少し、電流を減少すると、「切欠き」の幅
が増加する。

ＳＣＲ点弧パルスは線路基準によって調時される。

第１ｇｅ図の上側の線は正の５ＣＲＯ点弧信号を示し、
下側の線は負の５ＣＲＯ点弧信号を示す。　これらは溶
接制御インターフェイス７２によって発生されて、電力
装置点弧回路に送られる論理レベルの点弧パルスである
。

第１夕図は電力制御回路の簡略ブロック図である。　指
令された値の溶接電力及び動作抵抗が判っていれば、量
Ｉ−が計算され、解析モデル回路１０７に送られる。　
このモデルが式（力である。

時間τが出力されてタイマ１０８に送られる。　このタ
イマが正又は負の何れかのＳＣＲに送られる点弧パルス
１０９を発生する。　第７’ｌｅ図の最初の線パルスを
発生するまでの時間である。

まとめて云えば、マイクロプロセッサをペースとした抵
抗点溶接機に対する適応形制御装置が、良好な反復性を
もって品質のよい溶接部を作る。

工場で起る成る範囲の工作物及び電極の状態にわたり、
補償が行なわれる。　不良の溶接部は事実上なくなる。

　溶接をすることが出来ない場合、又は電極の損傷がさ
し迫っている場合、機械はその問題を表示する診断メツ
セージを発生する。

この発明を好ましい実施例について具体的に図示し且つ
説明したが、当業者であれば、この発明の範囲内で種々
の変更が可能であることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極の間にある溶接される工作物と単相電気回
路を示す図、第２図は３相電力回路を持つ溶接機の側面
図、第３図はペデスタル形抵抗点溶接機及びマイクロコ
ンピュータ・システムの部分的な正面図、第￥ａ図乃至
第９６図は電極の変位、工作物の動作抵抗対時間、及び
電極の電圧及び２次電流の波形を示すグラフ、第５図は
適応形制御装置の入出力の線図、第３図は適応形抵抗点
溶接機制御装置のブロック図、第７ａ図乃至第７Ｃ図は
溶接過程のプログラムを簡略にして示すフローチャート
、第と図は半サイクルで表わした時間に対する工作物の
熱膨張を示す典型的な曲線、第２図及び第７０図は機械
的な下準備及び表面の汚染の問題を持つ電極並びに工作
物を示す図、第７１ａ図及び第１／ｂ図は３つ又はグつ
の溶接段階の間の一連の電流パフ１スを示すグラフ、第
７２図は第７ｂ図に関連して、膨張速度並びに膨張速度
の限界を説明する為のグラフ、第７３ａ図及び第７３ｂ
図はニー８の式を導く為に使われる半周期にわたる７次
電圧及び電流パルスを示すグラフ、第１１１ａ図乃至第
１Ｑｅ図は単相線路電圧、線路基準、７次電圧及び電極
電流の波形図並びにＳＣＲ点弧信号の時間線図、第１！
図は適当なＳＣＲに送る点弧パルスを発生するＳＣＲ電
流制御回路のブロック図である。 主な符号の説明 ２０．２１　　：電極 ２２．２３　　：　工作物 ２７　：溶接変圧器 Ｐ：力 Ｉ　：溶接電流 特許出願人ゼネラル・エレクトリックｅカンパニイ代理
人　（７６３０）生沼徳二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）工作物に対して電極の機械的な荷重を加えると共
   に、該電極に電力を供給する２次回路を持つ溶接機で実
   施される抵抗点溶接過程を制御する方法に於て、成る変
   数を測定することにより、溶接の前に、前記工作物並び
   に溶接機の状態を診断し、少なくとも７つの変数が予め
   限定された限界内にない時、前記過程を中止し、許容し
   得る溶接部を達成し得る様な範囲に全ての変数があると
   判定された後、前記工作物を溶接する電力パルスを印加
   する工程から成る方法。 （２）　　特許請求の範囲（１）に記載した方法に於て
   、溶接の前に、少なくとも７つの電力パルスを印加して
   、最初は限界外であった７つの変数を前記予め限定され
   た限界内に持って来ることにより、前記工作物を条件づ
   ける工程を含む方法。 （３）特許請求の範囲（１）に記載した方法に於て、２
   次回路の電磁障害を感知し、少なくとも若干の前記変数
   をそれから取出す溶接パラメータを電磁障害がゼロの時
   に感知する方法。 （４）特許請求の範囲（１）に記載した方法に於て、測
   定される変数が、工作物の合計の厚さ、電極の荷重、並
   びに電流の変化率がゼロである時に、電極の間の電圧並
   びに電極電流から計算された工作物の動作抵抗を含む方
   法。 （５）特許請求の範囲（４）に記載した方法に於て、前
   記動作抵抗が限界内に来るまで、前記動作抵抗を小さく
   する様に７つ又は更に多くの電力パルスを印加すること
   によって、溶接の前に、機械的な下準備又は表面汚染の
   問題を是正する為に工作物を条件づける工程を含む方法
   。 （６）特許請求の範囲（５）に記載した方法に於て、工
   作物の合計の厚さから目標とする膨張の値を計算し、工
   作物の熱膨張を測定し、膨張が負であって、下準備の問
   題があったどとを示す場合、目標とする膨張の値を計算
   し直す為に、工作物の合計の厚さを測定し直す工程を含
   む方法。 （７）特許請求の範囲（４）に記載した方法に於て、オ
   ペレータに対して診断結果を表示して、過程を中止する
   理由を示すと共に、可能な場合は是正措置を示すことを
   含む方法。 （８）特許請求の範囲（１）に記載した方法に於て、電
   極の変位と２次回路の電磁障害を感知し、障害がゼロの
   時に荷重、電圧及び電流を感知し、それらから導き出し
   た測定される変数が、工作物の熱膨張並びに工作物の動
   作抵抗を含んでいる方法。 （９）特許請求の範囲（８）に記載した方法に於て、溶
   接の前に、測定された動作抵抗が限界より高いが、機械
   的な下準備並びに表面の汚染の問題を是正する為の予定
   の値より高くない時に、工作物を条件づける工程を含み
   、該工程は、７つ又は更に多くの電力パルスを工作物に
   印加して、動作抵抗が限界内に来るまで、動作抵抗を減
   少し、動作抵抗が限界内に来なければ前記過程を中止す
   ることを含む方法。 ＜１０）　　工作物に対して電極の機械的な荷重を加え
   ると共に、／次回路及び電極に対して電力を供給する２
   次回路を持つ溶接機で実施される抵抗点溶接過程を制御
   する方法に於て、溶接の前に、成るイ変数を測定し、こ
   れらの変数が予め限定された限界内にあることを決定す
   ることによシ、工作物並びに溶接機の状態を診断し、前
   記工作物を溶接する電力パルスを印加すると共に、こと
   ごとくの電力パルスの後、溶接ナゲツトの形成を制御す
   る為に、工作物の熱膨張並びに膨張速度の関数として、
   溶接電力を動的に調節し、付加的な電力パルスを供給す
   ると共に、ことごとくの電力パルスの後に溶接電力を動
   的に調節して、冷却速度を制御すると共に溶接した工作
   物の焼戻しをする工程から成る方法。 ＜１１）　　特許請求の範囲α０に記載した方法に於て
   、ことごとくの溶接電力パルスの後に工作物の熱膨張並
   びに膨張速度を測定して、夫々既知の最大の膨張並びに
   予め設定された膨張速度の限界と比較する方法。 （１２）　　特許請求の範囲（１１）に記載した方法に
   於て、ことごとくの溶接電力パルスの後に前記溶接電力
   を測定して、前記膨張速度並びに電力を限界内にすると
   共に、平坦になった電極並びに電流の分路作用を補償す
   る様に、増減する方法。 ０３）特許請求の範囲（１２）に記載した方法に於て、
   前記診断する工程が、工作物の合計の厚さを測定して最
   大の膨張を計算することを含み、前記電力パルスが、前
   記最大の膨張を越え且つ前記膨張速度が予定の値より小
   さくなるまで、印加されて溶接ナゲツトを形成し、その
   後冷却段階の間、前記熱膨張が予め限定された値より小
   さくなるまで電力パルスを印加する方法。　　　　　　
   　　　１αａ　特許請求の範囲００）に記載した方法に
   於て、電極の変位、電極の荷重、電極の電圧並びに電極
   の電流を半サイクル毎に感知し、電カッ＜ＪＬ、スのカ
   ウントをとり、動作抵抗、溶接電力、工作物の熱膨張及
   び膨張速度を半サイクル毎に計算する方法。 （１５１特許請求の範囲α４に記載した方法に於て、λ
   次向路の電磁障害を感知し、前記荷重、電圧及び電流は
   障害がゼロの時に感知する方法。 （１６）特許請求の範囲（１０）に記載した方法に於て
   、溶接の前に、７つ又は更に多くの電力パルスを印加し
   て、最初限界外であった７つの変数を前記予め限定され
   六限界内に持って来ることにより、前記工作物を条件づ
   ける工程を含む方法。 ０７）工作物に対して電極の機械的な荷重を加えると共
   に、電流を制御する電力装置を持つ／次回路、並びに電
   極に対して電力パルスを供給する２次回路を持つ抵抗点
   溶接機に使う多変数適応形制御装置に於て、溶接機及び
   工作物の選ばれたパラメータを測定する様に溶接機に設
   けられた複数個の感知装置と、溶接の前に、電力装置の
   点弧信号を発生して、少なくとも７つの低電力診断パル
   スを発生し、前記パラメータから成る溶接変数を取出し
   、これらの変数が許容し得る溶接部を実現する為の予め
   限定された限界内にあるかないかを判定シ、後者の場合
   は溶接過程を中止することにより、前記溶′接機及び工
   作物の状態を診断する第１の手段と、電力装置の点弧信
   号を発生して複数個の電力パルスを発生し、ことごとく
   の電力パルスの後に溶接電力並びに工作物の選ばれた変
   数を測定し、ことごとくの電力パルスの後に溶接電力を
   動的に調節して、溶接ナゲツトの形成を制御すると共に
   冷却速度を制御し且つ溶接部を焼戻す第２の手段とを有
   する多変数適応形制御装置。 （１８）特許請求の範囲へηに記載した多変数適応形制
   御装置に於て、前記工作物の変数が工作物の熱膨張並び
   に膨張速度である多変数適応形制御装置。 （１９）特許請求の範囲（１７）に記載した多変数適応
   形制御装置に於て、溶接の前に、電力装置の点弧信号を
   発生して、最初は限界外であった工作物の動作抵抗の様
   な７つの溶接変数を前記予め限定された限界内に持って
   来る為に７つ又は更に多くの電力パルスを発生すること
   により、工作物を条件づける第３の手段を有する多変数
   適応形制御装置。 （２、特許請求の範囲（１９）に記載した多変数適応形
   制御装置に於て、前記感知装置が荷重、電圧及び電流の
   感知装置並びに電磁障害の感知装置を含み、この為、電
   磁障害を拾い易い前記感知装置によって発生されたアナ
   ログ信号を、障害がゼロの時に標本化することが出来る
   様にした多変数適応形制御装置。 （２、特許請求の範囲（２０）に記載した多変数適応形
   制御装置に於て、前記第１の手段が、溶接過程を中止す
   る理由をオペレータに表示する手段を含んでいる多変数
   適応形制御装置。 （２２１工作物に対して電極の機械的な荷重を加えると
   共に、電流を制御する電力装置を持つ／次回路、並びに
   電極に対して電力パルスを供給する２次回路を持つ抵抗
   点溶接機に用いる多変数適応形制御及び品質保証装置に
   於て、溶接機に設けられていて、溶接機並びに工作物の
   選ばれたパラメータを測定する複数個の感知装置と、マ
   イクロコンピュータ・システムと、前記感知装置によっ
   て発生された信号を前記マイクロコンピュータ・システ
   ムにインターフェイス接続すると共に、該マイクロコン
   ピュータ・システムによって発生された指令を溶接機に
   インターフェイス接続する手段とを有し、前記マイクロ
   コンピュータ・システム及びインターフェイスは、溶接
   の前に、前記測定されたパラメータから取出された成る
   溶接変数が許容し得る溶接部を実現する為の限界内にあ
   ることを判定することによって、溶接機及び工作物の状
   態を診断すると共に、限界内にない時、溶接過程を中止
   する手段、及び電力装置の点弧信号を発生して電力パル
   スを発生すると共に、溶接電流の半サイクル毎に、工作
   物の熱膨張並びに膨張速度の関数として、溶接電力を動
   的に調節して、溶接ナゲッ・・トの形成を制御すると共
   に溶接された工作物の冷却速度を制御する手段を構成し
   ている多変数適応形制御及び品質保証装置。 （２、特許請求の範囲（２２）に記載した多変数適応形
   制御及び品質保証装置に於て、前記感知装置が電磁障害
   感知装置を含むことにより、他の感知装置は障害がゼロ
   の時に標本化出来る様にした多変数適応形制御及び品質
   保証装置。 （２４）　　特許請求の範囲（２２）に記載した多変数
   適応形制御及び品質保証装置に於て、前記マイクロコン
   ピュータ・システムの計算能力を増強する為のハードウ
   ェア演算インターフェイスを含んでいる多変数適応形制
   御及び品質保証装置。 （２５）　　特許請求の範囲（２２１に記載した多変数
   適応形制御及び品質保証装置に於て、前記溶接機とイン
   ターフェイス接続する手段が電力制御回路を持ち、該電
   力制御回路が、溶接電流の各半サイクルに電力装置の点
   弧信号を発生すると共に、電流パルス幅の半分に等しい
   時間τを、■を溶接電流として、ＩＲＭＳの関数として
   表わしだルックアップ・テーブルと、／次回路の電圧が
   ゼロになってからτに関係する時刻に前記点弧信号を発
   生するタイマとで構成されている多変数適応形制御及び
   品質保証装置。