JPS59127977A - トランス内蔵ガン用電路の地絡検出装置 - 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】 本発明は、スポット溶接用ロボットなどの自動スポット
溶接装置における地絡検出装置に関する。

スポット浴接用ロボットは自動車ボディの組立ラインを
始め多くの溶接作業に利用されていることは衆知の狙り
であるか、近年スポット溶接の省エネルギ一対策及び浴
接電流（ロ）路用水冷ケーブルの損耗対重として溶接ト
ランスとスポット溶接用ヘットとを一体に絹込んだいわ
ゆるトランス内蔵ガンの使用か増加しつつある。

従来は、ロボット・アームの先端に取付られたスポット
溶接ガンへの溶接電流の供給は、天井に吊下けられた大
形の浴接トランスから大きな断面槓紮もった長い水冷式
ケーブルによ−り行なわれていた。従って、ロボットは
この太いケーブルを振り１わして商運で移動することに
なり、又、各溶接打点ごとにおける溶接ガンの姿勢制御
のためケーブルに急激なひねりや曲けを受けることにな
り、ケーブルは一柚の消耗品と化して来た。

これに対し、前述したトランス内蔵ガンは、溶　− 接トランスの二次コイル側が、加圧機構をもった溶接ヘ
ッドと一体に組込まれているため溶接電流回路の太い水
冷式ケーブルがなくなり、又大きな溶接電流の流れる回
路のインピーダンスが非常に小さくなるため溶接トラン
スの電気容量が低減でき、その形状を極めて小形、軽量
にすることができたわけである。

しかし、このトランス内蔵ガンを溶接ロボットアームの
先端に取付けて溶接作業を行うことによ１１らだな問題
点が発生した。

即ち、このシステムは、従来の低電圧大電流回路のケー
ブルの代りに、２００Ｖ又は４００ｖ定格の高い電圧回
路をロボットにより振りまわすことになり、ケーブル自
体は細くなり、その寿命は長くなったものの、往後電路
を形成する２本のケーブル芯線間の短絡や、高電位にあ
るケーブル芯線とアース電位にあるロボット・アームや
ジグ等との間の絶縁破壊の危険性が増大し、その上、こ
れら事故が発生した場合のスパークによる周辺機器の損
傷や電力供給システムに与える影響は見過すことのでき
ない大きな恐威となって来たのである。

これらの危険性は、他に多くのオリ点をもつ該トランス
内蔵ガンの実用化を甚だしく阻害するものであるが、本
発明けこれら問題点に対し抜本的々解決を与えるもので
ある。

図は本発明の一実施例を示す電気回路図であるが、図に
より従来技術と本発明とを比較駁、明すると、次のよう
になる。

一般に、トランス内蔵カン（１）は、スポット溶接ロボ
ット＋２１　（図示省略）の可動アームの先端に固定さ
れ、ワークのスポット浴接位置に従って順次筒速移送さ
れ、又、ワーク形状に従ってガン目体の姿勢も急激ｆＸ
、変化を受けることになる。

従って、溶接トランスの一次側に接続されている可動ケ
ーブル（３１：Ｊ［めて激（７いひねりや曲げ等の動き
を強要され次第に損耗してゆくが、特に、ケーブル外周
の絶縁体がロボット・アームや周辺のジグ装置等とこす
れ合い、繰返されるケーブルの動きのため遂にその絶縁
が機械的に破壊され、ケーブル芯線とアース電位にある
周辺の構造物とが接触するいわゆる地絡というトラブル
が多く発生する。

従来は、このような地絡事故に対する安全対策として、
電沖側ブレーカ（９）に漏電遮断器を採用しアースへの
リーク電流が検出された場合は、ただちに電源を遮断す
る処置がとられていた。

しかし、現在最も標準的電子スイッテとして実相きれて
いるサイリスターコンタクタ（７）は水冷式であり、そ
の水冷ホースに水垢がたまったシし電路の絶縁抵抗が低
下すると漏電遮断器が誤動作することがあり、冷却水の
水質を改善したシ、場合によってはその水冷部分を充電
部から絶縁した特殊なサイリスタを使用する等面倒な処
＃が必要となった。

又、＠電遮断器のわずかな動作時間の間とはいえ、２０
０Ｖ又は４００ｖ定格の高い電源電圧が接地した場合に
は大きな地絡電流か流れ、そのスパークによりロボット
・アームやジグ等に損傷を与える危険性も無視すること
はできない。

これに対し、本発明は溶接電源（１０）とトランス　５
− 内蔵ガン（１）との中間にステップダウン用絶縁トラン
ス（４）を設置し、可動ケーブル（３）を含む電路を低
い電圧の電飾をもつ電流検出器（５）を介してアース（
６）に接続することにより前述１〜だ問題点に解決を与
えるものである。

即ち、この絶縁トランス（４）と電流検出器（５）との
設置により、可動ケーブル（３）の対アース電位を極め
て低く保つことができるため、その絶縁破壊の危険性は
減少でき、又、絶縁トランスの一部コイル側にあるサイ
リスタ・コンタクタ（７）の対アースリーク霜：流はア
ース電流検出器（５）の（芙出電流とは無関係になるた
めサイリスタは通常の市販品をそのまま使用することが
できる。

一方、電流挽出器（５）娃、例えば、直流１２Ｖ又は２
４Ｖ程度の危険の少ない低い電圧の電源を内蔵し、ｌＯ
〜２０私　相間の微少電流の流通を検出して警報を発信
する機能を有するものである。

今、絶縁トランス（４）の設置によ、リフローティング
電位にある可動ケーブル（３）の電路の一部と、アース
（６）との間に前記した電流検出器（５）を接続するこ
とにより、ケーブル（３）の電位はアースに対して１２
ｖ５／、ケ２４■という非常に低い値に保つことができ
るため前述したようにケーブル外周を保護している絶縁
体の電、圧による破壊の危険性が激減するばかりでなく
、ケーブル交換時等保守のためにケーブル（３）の電路
に人間が触れた場合の安全性を保つこともできる。

この様な状態において、例えば、可とる性ケーブル（３
）の絶縁が機械的に破壊されて、ケーブルの芯線がアー
ス電位にあるロボット・アームやジグ等に接触すると、
電流検出器（５）に内蔵されている低い電圧の電源から
アースを経て地絡電流１ｅが流れ始める。電、流検用益
（５）は絶縁破壊初期に発生するこの微弱な地絡電流１
ｅを検出し、例えばリレー接点信号等のむ報を発信する
ことになる。

この訃報は、主として可動ケーブル（３）の交換時期を
報知するものであるが、ただちに電源ブレーカ（９）を
遮断し、溶接ロボット等自動機の運転を停止させる信号
として使用することもできる。

一方、電流検出器（５）は従来の漏電遮断器と同一の役
割りを持つものであるが、一般の漏電遮断器をを付けた
場合と大きく相異するのはその内部に低い電圧の軍曹を
内蔵している点である。

これにより浴接電源（１０）ゲ遮断した安全な状態でも
可動ケーブル（３）の対アース絶縁破壊の検出が可能と
なるため、ロボット等スホット溶接装置をカラ運転略せ
、可動ケーブル（３）が移動状態にあるときに発生しか
ちな、或いは動いている一瞬の期間のみ発生する地籟現
液ケ再現し、確認すること全可能ならしめている。

なお、図の（８）ハタイマを示し、スポット浴接のシー
ケンスやサイリスタ・コンタクタ（７）への浴接通電悟
号紮光伯する装置である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す電気凹略図である、■　トラ
ンス内蔵カン （２）スホット溶接ロボット ■　可動ケーブル ■　ステンフダウン用絶縁トランス ■　電流検出器 （６）アース Ｑ）サイリスタ・コンタクタ ■　タイマ ■　ブレーカ （，０２００Ｖ　又ハａｏｏ’Ｖ　定格溶接電源伸ＳＷ
纜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶接トランスとスホット＃接ヘットとを一体に組込んた
   いわ＠るトランス内蔵ガンを使用するスボッ）Ｉ＝Ｉ’
   ｌロホ′ットなどの目動スポット溶接装置において、 溶接通電を制御する電子スイッチを介在した浴接電Ｗと
   前記浴接トランスとの間にステソノダウン用ｉｌｅ縁ト
   ランスを設置し、その絶好トランスの二次コイル倶１と
   、該浴接トランスの一次コイル１ｔｉｕとを接続する可
   とう性ケーブルを含む電路とアースとの間に、低い電圧
   の亀Ｗを囮ルした電流り用益を接続し、前記可どう性ケ
   ーブルを含む電路の対アース絶縁破壊による地絡電流が
   検出された場合に警報を発明することを特許とするトラ
   ンス内にガン用電路の地絡検出装置。 　１−