JPS6043234B2 - 抵抗溶接に於ける品質管理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は抵抗溶接の品質管理をなすのに、抵抗溶接機
の電極の加圧伝達機構に発生する歪の変化を検出し、こ
の歪の変化に基づいて抵抗溶接の品質管理を行なう装置
に関する。

抵抗溶接機の電極の加圧伝達機構に発生する歪は、まず
最初に被溶接材が溶接電流によつて熱されることによつ
て、被溶接材が膨脹し、この膨脹によつて増大し、次に
引続き被溶接材に溶接電流が印加されることによつてナ
ゲツト径が形成され、その為に電極が被溶接材内に喰込
むので加圧伝達機構に発生する歪が減少する。

本願の発明者はこの原理を研究活動によつて知得し、こ
の知得に基づいて、さらに研究を重ねて抵抗溶接機の電
極の加圧伝達機構に発生する歪によつて、抵抗溶接の品
質管理を行なう本願発明の装置を完成させた。

この発明の実験例につき図面に基づいて説明する。

第１図は抵抗溶接機の加圧装置を示し、１は被溶接材、
２、３は被溶接材を挾持して溶接電流が通電される電極
、４、５は加圧レバーで、左端に電極が配設され、中央
に支点６が配設され、右端に加圧用エアーシリンダ７が
配設されている。

この実験で使用された被溶接材１は板厚１７ｒｇｎの鉄
板を２枚重ね合わせて配設し、電極２、３の加圧力は２
００に９に設定し、溶接電流は７５００Ａとし、電極先
端径を５．５φ悶として実験を行なつた。また加圧レバ
ー４、５の歪を測定するストレンゲージ８、９は加圧レ
バー４、５の左内側に配設した。このストレンゲージ８
、９については、本実験・では二個使用したが、ストレ
ンゲージを一個使用した形式でも良い。次に第２図に示
されたストレンゲージ８、９を使用した抵抗溶接機の加
圧レバー４、５に発生する歪を測定する回路について述
べると、抵抗２・０、２１でストレンゲージ８が構成さ
れ、このストレンゲージ８は加圧レバー４の内側に配設
され、このストレンゲージ８は抵抗２２、２３とでブリ
ッジ回路が構成され、このブリッジ回路の出力電圧が増
幅器２４に印加される。

また抵抗２５，２６でストレンゲージ９が構成され、こ
のストレンゲージ９は加圧レバー５の内側に配設され、
このストレンゲージ９は抵抗２７，２８とでブリッジ回
路が構成され、このブリッジ回路の出力電圧が増幅器２
９の出力電圧と前記増幅器２４との出力電圧を加算器３
３に印加し、この加算器３３の出力電圧をサンプルホー
ルド回路３４に印加し、このサンプルホールド回路３４
では加算器３３の出力電圧をパルスＰ２に制御されて、
パルスＰ２毎にホールドし、ストレンゲージ８，９で検
出した歪を電圧値で段階的に出力する。またブリッジ回
路に電圧を印加するトランジスタ３０のエミッタ３２に
は直流電源が印加され、エレクタ３３を介してストレン
ゲージ８，９に電圧が印加され、そしてベース３１には
電圧印加の制御を行なう為のパルスＰ１が印加されてい
る。

サンプルホールド回路３５及びトランジスタ３０のベー
ス３１に印加されるパルスＰｌ，Ｐ２と溶接電流の関係
を第３図に基づいて述べると、第３図Ａは抵抗溶接機の
電極を流れる溶接電流の波形を示し、この溶接電流は電
極に隣接して配設されたストレンゲージ８，９及び、こ
のストレンゲージ８，９への接続線に誘導電圧を発生さ
せる。この誘導電圧を除去して歪の検出を行なわないと
、正確な歪検出が不可能である。その為に誘導電圧の発
生しない溶接電流の変化がゼロと成るピーク点で歪の測
定を行なう。その為にストレンゲージ８，９に電圧を印
加するトランジスタ３０のベース３１には、第３図Ｂで
示された溶接電流のピーク点前後を含むパルスＰ１を半
サイクル毎に．印加して、このパルスＰ１が印加されて
いる時間のみトランジスタ３０を介してストレンゲージ
８，９に電圧を印加する。そしてサンプルホールド回路
３５には、パルスＰ１内でより短かい第３図Ｃで示され
たパルスＰ２を半サイクル毎に印力旧して、このパルス
Ｐ２によつてストレンゲージ８，９の検出電圧を半サイ
クル毎にサンプルホールドする。次に第４図に示された
波形は第１図乃至第３図で述べた実験方法によつて検出
した抵抗溶接機の・加圧レバー４，５の歪を表わす電圧
波形を示すもので、略山形に表われ、この波形に基づい
てピークＦ．ｌより予め設定した値ΔＰに電圧が降下し
た時に、溶接電流を停止又は減少させることによつて抵
抗溶接の品質管理を行なう。

次に第５図には、第１図乃至第４図に述べられた実験方
法により予め設定された抵抗溶接機の加圧レバー４，５
の歪の減少量と溶接された被溶接材１の引張り強度Ｋ９
／Ｃｌｔとの関係を実験に基づいｊて図示したものであ
る。

このグラフに基づけば加圧レバー４，５に発生する歪の
ピーク値からの降下量を示す出力電圧の降下量と溶接強
度は一定の関連を有しており、その為にこの実験例では
溶接強度が５００ｋｇ／ｄ必要とされる場合には、出力
電圧の降下値を１２Ｔｒ１，■に設定し、降下値が１２
ｒｒＬＶを越えた場合には溶接電流を停止又は減少させ
ることによつて、抵抗溶接後の被溶接材１の引張り強度
を略一定に保持することができた。この発明は以上に述
べた実験例に基づいて特許請求の範囲の様に構成したの
で、抵抗溶接機の品質管理を行なう場合に、電極間抵抗
の変化に基づく装置よりも確実で明確に溶接状態を把握
して品質管理を行なうことが可能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は抵抗溶接機の加圧装置を表わす概念図、第２図
はストレンゲージによる加圧レバーの歪測定回路図、第
３図は溶接電流と歪測定回路のパルスＰｌ，Ｐ２の関係
を示すもので、Ａは溶接電流の波形、Ｂはブリッジ回路
に電圧を印加するパルスＰ１の波形、Ｃはサンプルホー
ルド回路を制御するパルスＰ２の波形を表わす波形図、
第４図は出力波形図、第５図は被溶接材の引張り強度と
歪出力電圧のピーク値Ｐｔｌよりの降下電圧ΔＰとの関
係を示した図である。 １〜被溶接材、２，３〜電極、４，５〜加圧レバー、６
〜加圧レバーの支点、７〜加圧用エアーシリンダ、８，
９〜ストレンゲージ、２２，２３，２７，２８〜抵抗、
２４，２９〜増幅器、３０〜トランジスタ、３２〜加算
器、３４〜サンプルホールド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抵抗溶接に於て、電極の加圧伝達機構の歪を検出し
   て、抵抗溶接の良否を判定することを特徴とする抵抗溶
   接の品質管理装置。 ２ 歪の一度最高値に達した後の降下量が予め設定され
   た値に達した時点で溶接電流を停止することとした特許
   請求の範囲第１項記載の抵抗溶接の品質管理装置。 ３ 歪の一度最高値に達した後の降下量が予め設定され
   た値に達した時点で溶接電流を減少させることとした特
   許請求の範囲第１項記載の抵抗溶接の品質管理装置。 ４ 加圧伝達機構の歪を検出するストレイゲージの検出
   電圧を、溶接電流の電流変化が停止した時点でのみ計測
   することとした特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれ
   か記載の抵抗溶接の品質管理装置。