JPS6317032B2 - - Google Patents

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JPS6317032B2
JPS6317032B2 JP56502004A JP50200481A JPS6317032B2 JP S6317032 B2 JPS6317032 B2 JP S6317032B2 JP 56502004 A JP56502004 A JP 56502004A JP 50200481 A JP50200481 A JP 50200481A JP S6317032 B2 JPS6317032 B2 JP S6317032B2
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JP
Japan
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welding
weld
resistance
current
circuit
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JP56502004A
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JPS58500315A (ja
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Denisu Jei Juretsuku
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Schneider Electric USA Inc
Original Assignee
Square D Co
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Publication date
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Publication of JPS58500315A publication Critical patent/JPS58500315A/ja
Publication of JPS6317032B2 publication Critical patent/JPS6317032B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/72Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
    • H03K17/725Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for AC voltages or currents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25Monitoring devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25Monitoring devices
    • B23K11/252Monitoring devices using digital means
    • B23K11/257Monitoring devices using digital means the measured parameter being an electrical current
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70Regulating power factor; Regulating reactive current or power
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/006Measuring power factor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Description

請求の範囲 1 一次回路および二次回路を持つ溶接変圧器
と、一次回路に加えられるライン電圧と、その二
次回路にある負荷回路とを含む抵抗溶接において
溶接の質を制御する力率監視制御装置であつて、
一次回路に加えられるライン電圧の極性の変化を
検出して第1論理信号を発生させる装置と;溶接
の際に電流導通の各半サイクルの終わりに一次回
路の電流消滅を検出して第2論理信号を発生させ
る装置と;第1および第2論理信号に応答して各
半サイクルの第1論理信号と第2論理信号との間
の時間間隔を測定する装置と;測定された時間間
隔を負荷回路の抵抗変化の数字表示に変換する装
置と;数字表示を良質の溶接を表す抵抗変化のあ
らかじめ選択した限界値に比較する装置であつ
て、数字表示があらかじめ選択した値に等しかつ
たりそれより大きいときに溶接を終わらせる制御
信号を発生させる前記比較装置と、を有すること
を特徴とする前記力率監視制御装置。
2 前記請求の範囲第1項記載の制御装置におい
て、前記第1論理信号検出装置がライン電圧のゼ
ロ交差を検出してそれに応じ前記第1論理信号を
発生させる極性検出回路であることを特徴とする
前記制御装置。
3 前記請求の範囲第1項または第2項記載の制
御装置において、前記第2論理信号検出装置が電
流導通の状態を検出する1対の反転接続SCR溶
接接触器に接続される自動力率回路であり、導通
の各半サイクルの終りに電流導通が止まるとき前
記第2論理信号を発生させることを特徴とする前
記制御装置。
4 前記請求の範囲第1項または第2項または第
3項記載の制御装置において、前記第2論理信号
検出装置は電流導通の状態を検出してそれに応じ
て、電流導通が導通の各半サイクルの終わりに止
まるとき前記第2論理信号を発生させる一次回路
と直列に接続されるゼロ電流検出器であることを
特徴とする前記制御装置。
5 ライン電圧が加えられる一次回路と、二次回
路とを持つ溶接変圧器を含む抵抗溶接装置の溶接
の質を制御する方法であつて、溶接変圧器の一次
回路でライン電圧のゼロ交差を検出して第1論理
信号を発生させる段階と、溶接の際に導通の各半
サイクルの終わりに一次回路の電流消滅を検出し
て第2論理信号を発生させる段階と;導通の各半
サイクルの第1論理信号と第2論理信号との間の
時間間隔を測定する段階と;測定された時間間隔
を溶接の進行につれて二次回路に生じる抵抗変化
の数字表示に変換する段階と;その特定材料用の
良質な溶接を表示する所の抵抗変化のあらかじめ
選択した限界値に数字表示の一部を比較する段階
と;数字表示が限界値に等しいとき溶接を終わら
せる段階と、を含むことを特徴とする前記制御方
法。
明細書 この発明は抵抗溶接用の力率監視制御装置に関
するものである。
抵抗溶接は自動車の製造に用いられる軟鋼のよ
うな金属の接合を伴う大部分の応用にいま広く使
用され、正しく応用されたとき最も経済的かつ迅
速な方法としてすべての使用者に認められてい
る。それにもかかわらず、良質の溶接を得るため
に監視されなければならない溶接法には多数のパ
ラメータが存在する。慎重に監視されなければな
らない1つのかかるパラメータは、溶接電極(チ
ツプ)寿命を通じて良質の溶接を保証するように
溶接熱を増加することによつて補償されなければ
ならない溶接電極(チツプ)の摩耗である。
標準として、チツプ摩耗(きのこ形)にかかわ
らず良質の溶接を保証する先行技術の試みには下
記の監視(帰還)制御法が含まれている: 1 光学(赤外線)法、すなわち溶接の質を評価
する表面放射を監視すること: 2 溶接膨張法、すなわち電極変位(熱膨張)を
監視すること: 3 超音波法、すなわち溶接形成工程中に溶接区
域を通して伝送される超音波伝送を監視するこ
と: 4 溶接エネルギ法、すなわち溶接形成中に溶接
エネルギを監視すること: 5 音響放射(放射検出)法、すなわち溶接形成
中に生じる音響放射を監視すること;および 6 抵抗変化法、すなわち溶接形成中に生じる抵
抗変化を監視すること。
さらに詳しく述べれば、溶接の質を監視する上
述の先行技術の方法はすべて、いろいろなセンサ
およびそれぞれのリードを溶接電極に直接接触し
たりそれに接近して取り付けまたは位置ぎめする
ことによつて実現されている。残念ながら、専門
員によつて付き添われる実験室の環境で良好に作
動する溶接電極に取り付けられたりそれに接近し
て置かれるこれらの監視装置およびそれらのリー
ドは、溶接機が組立てラインで未熟な操作員によ
つてときどき付き添われる工業環境ではほとんど
現わない。多くの場合の結果は、監視装置の損傷
およびそのリードの切断を表し、溶接の質を監視
することを不可能にする。
上述の理由で、溶接電極にまたはその近くに取
り付けられる監視装置およびそれらのリードは、
連続保守の問題により、チツプ寿命を通じて良好
な品質を保証するのがしばしば不適当である。上
記形式の監視法および関連装置は、1977年に版権
を取つた、英国、CB16A1、ケンブリツジ、アビ
ントン、アビントン・ホールにある溶接協会によ
り出版された「抵抗溶接の制御および監視」とい
う標題の出版物に記載されている。
溶接チツプの次にまたはその上に監視装置を取
り付けないで電極の摩耗を補償する1つの良好な
方法は、米国特許第4104724号(’724特許と呼称
する)のデイジタル溶接制御装置に見出される。
この特許の制御装置は、4段ステツパを持つ保守
間隔カウント補償制御器を与える。
この特許のステツパ制御器は、電極のきのこ状
形成を補償する過去の経験に基づくプリセツトさ
れた数の溶接後、溶接熱を自動的に増加するのに
用いられる。この特許のデイジタル溶接制御装置
は、本発明の特徴を組み込む変形に好適なデイジ
タル溶接制御装置の1つの形である。
本発明の目的は、抵抗溶接の質および強さを制
御する改良された制御装置ならびに方法を提供す
ることである。
したがつて、本発明は一次回路および二次回路
を持つ溶接変圧器であつて、一次回路に加えられ
るライン電圧と、その二次回路にある負荷回路と
を持つ前記変圧器を含む抵抗溶接において溶接の
質を制御する力率監視制御装置であり、第1論理
信号を作るために一次回路に加えられるライン電
圧の極性変化を検出する装置と;第2論理信号を
作るために溶接において電流導通の各半サイクル
の終りに一次回路の電流消滅を検出する装置と;
第1および第2論理信号に応答して各半サイクル
の第1および第2論理信号間の時間間隔を測定す
る装置と;測定された時間間隔を負荷回路の抵抗
変化を表す数字表示に変換する装置と;数字表示
を良質の溶接を表す抵抗変化のあらかじめ選択さ
れた限界値に比較して、数字表示があらかじめ選
択された限界値に等しいかそれよりも大きいとき
に溶接を終了する制御信号を発生する比較装置と
を有することを特徴とする前記力率監視制御装置
を提供する。
また本発明は一次回路および二次回路を持つ溶
接変圧器であつて、一次回路にライン電圧が加え
られる前記溶接変圧器を含む抵抗溶接装置におい
て溶接の質を制御する方法であり、第1論理信号
を作るために溶接変圧器の一次回路のライン電圧
のゼロ交差を検出する段階と;第2論理信号を作
るために溶接における導通の各半サイクルの終り
に一次回路の電流消滅を検出する段階と;導通の
各半サイクルの第1論理信号と第2論理信号との
間の時間間隔を測定する段階と;測定された時間
間隔を溶接の進行につれて第2回路に生じる抵抗
変化を表す数字表示に変換する段階と;数字表示
の一部を特定の材料で良質の溶接を示す抵抗変化
のあらかじめ選択された限界値に比較する段階
と;数字表示が限界値に等しいとき溶接を終らせ
る段階とを含むことを特徴とする前記制御方法。
本発明の装置および方法は、電力消費を減少す
るとともにチツプ寿命にわたり溶接の質を改善す
る自動熱制御を与えるべく溶接変圧器の一次側で
検出された全負荷力率の対応する変化を監視する
ことによつて、溶接変圧器の二次回路における良
質な溶接の形成に生じる抵抗降下を検出する手段
を提供する。
本発明の装置は、前述の米国特許第4104724号
に示されたような回路および制御モジユールを利
用することが望ましい。この場合もまた、’724
特許に説明されたものと同じ8ビツト・マイクロ
プロセツサが主制御要素として作動する。命令を
実行するマイクロプロセツサの既知のサイクル時
間は、ライン電圧のゼロ交差と電流導通の終了と
の間の時間を表すリアルタイム周期を作るのに用
いられる。自動力率回路(以下APFと呼ぶ)は、
溶接変圧器の一次側の電流を制御する接点を溶接
するシリコン制御整流器(以下SCRと呼ぶ)を
通る電流を検出する。APF回路が各半サイクル
の電流導通の終了を検出するとき、それは各半サ
イクルの電流消滅角に直接関係のある導通信号を
発生させる。点溶接の質および強度は、融解工程
の間溶接が進むにつれて溶接を通して測定される
軟鋼の最大抵抗から10〜50μΩの抵抗降下に相関
されるので、われわれはこの抵抗降下が良質の溶
接作りを保証するために生じたかどうかを決定す
るだけで済む。具合よく、溶接変圧器の二次回路
におけるこの抵抗降下は、各溶接の半サイクルの
電流消滅角の変化によつて立証されるとおり、全
負荷力率の変化として溶接変圧器の一次側に反射
される。APF導通信号は、この抵抗降下の時間
に関する表示である。
ライン電圧を横切る極性検出回路はライン電圧
の極性を検出し、したがつてライン電圧のゼロ交
差が起こるとき、検出器はこの時点で転換点を通
る信号を作り、リアルタイム周期の初度タイミン
グを開始する。APF回路からの導通信号と共に
検出器からのゼロ電圧交差信号は、溶接の際に生
じる抵抗の変化に相関する時間周期の初めと終り
を定めるのに用いられる。これらの2つの信号は
動抵抗曲線を作り直すタイミング機能を果たすマ
イクロプロセツサに供給され、軟鋼の最大抵抗か
ら10〜50μΩの抵抗降下が生じたとき、マイクロ
プロセツサは溶接を終了させる。本発明におい
て、チツプが技術的に周知のH=I2 rtという代
表的な熱方程式で時間を変えることによつて劣化
しかつきのこ形になるにつれて、溶接の熱が増加
される。すなわち、溶接当たりのサイクル数はチ
ツプが劣化してきのこ形になるにつれて増加され
る。’724特許の4段ステツパ制御は本発明と共
に使用されないが、溶接が0〜59サイクルのタイ
ミング周期を越えてわたるならば、4段ステツパ
制御は次のステツプまで溶接熱を増加するのに用
いられ、それによつて’724特許のデイジタル溶
接制御装置ですべての溶接順序に共通な0〜59サ
イクルのタイミング周期の範囲内に溶接を戻すの
に必要な溶接サイクル数が減少される。
本発明の1つの利点は、それが監視装置および
それぞれのリードを溶接電極に接近して取り付け
る必要をなくすことである。本発明の装置では、
溶接電極の劣化は、良質の溶接と組み合わされる
抵抗降下が生じるまで溶接の半サイクルの数を増
加することによつて自動補償される。
本装置は良質の溶接を定めるのに必要な装置お
よびそれと組み合わされる回路の複雑さを減少す
るとともに、すべての外部監視回路を溶接変圧器
の二次回路に接続する必要をなくす。
図面において: 第1図は本発明の原理を具体化する抵抗溶接用
の力率監視制御装置の部分ブロツクおよび概略図
を示す: 第2図は第1図のマイクロプロセツサにより利
用される流れ図のブロツク図である。
第3図は第1図の制御装置を説明するのに役立
つ溶接の初めの半サイクルおよび最後の半サイク
ルの電流・電圧対時間の関係図を示す。
第4A図は第3図に示された溶接の半サイクル
中に生じる抵抗溶接における軟鋼の特性動抵抗曲
線を示す。
第4B図は第1図の制御装置による第4A図の
曲線の再生をグラフで示す。
第1図について説明するが、一次巻線28と、
鉄心30と、二次巻線32と、二次回路34とを
含む溶接変圧器26の一次回路24に供給される
電流を制御する1対の反転接続SCR溶接接触器
22が使用されている。二次回路34はさらに、
自動車業界で使用される形式の代表的な点溶接用
としての1対の電極36とその間に止められる工
作部品38とを含む。
溶接変圧器26の一次巻線28はそれぞれライ
ン1およびライン2に接続され、これは順次、抵
抗溶接用の任意な既知の値のライン電圧源に接続
される。制御装置は図示のような単相電源または
技術的に既知の任意な変換器を用いる多相電圧源
のいずれにも接続することができる。多相方式の
場合、二重検出回路が各相と組み合わされる。
SCR溶接接触器22による電流導通の開始は、
SCR溶接接触器22のゲート42および44に
供給されるSCRゲート信号40によつて制御さ
れる。ライン電圧の極性は、この実施例の目的
で、ライン1に現れる電圧がライン2に関して正
であるときライン48に現れる論理の1の出力信
号を作るように考慮される極性検出回路46によ
つて定められる。同様に、ライン1がライン2に
関して負であるとき論理の0の出力信号がライン
48に作られる。かくて、検出器46は正の半サ
イクルから負の半サイクルに至るライン電圧が0
電圧ラインと交差するにつれてその転換を検出す
る。SCR溶接接触器22の導通状態は’724特許
に説明されたとおり自動力率(APF)回路50
により、または別法として技術的に周知な連続ゼ
ロ電流検出器53によつて定められる。APF回
路50はSCR溶接接触器22の両端の電圧を検
出して、SCR溶接接触器22の両端に電圧が表
れるときライン52に論理の0出力を作る(これ
は接触器22の非導通状態に相当する)。SCR溶
接接触器22の両端に公称電圧があるならば、溶
接接触器22は導通しており、APF回路50は
ライン52に論理の1の出力を発生させる。ライ
ン48およびライン52に現れる両出力信号は、
その主制御素子としてモトローラM6800のような
任意な既知の形の8ビツトのマイクロプロセツサ
であるマイクロプロセツサ装置54に供給され
る。ライン電圧の正値から負値への転換は、ライ
ン48のライン電圧のゼロ交差に相当する極性出
力信号を作る。APF回路50によつて作られラ
イン52に現れる導通信号と共に極性出力信号
は、溶接中に生じる抵抗の変化に関連する時限を
定めるのに用いられる。
8ビツトのモトローラM6800マイクロプロセツ
サおよびそれと組み合わされるメモリならびにい
ろいろな補助デバイスから成るマイクロプロセツ
サ装置54は、ライン48にライン電圧極性情報
を受けるとともに、ライン52にSCR溶接接触
器22の導通の状態を受ける。次にマイクロプロ
セツサ装置54は適当に時間規正されたSCR溶
接接触器ゲート信号をライン40に発生させ、’
724特許に詳しく説明されいるとおり所望の溶接
電流、溶接の持続時間などのようなシーケンス・
モジユール56に記憶されたオペレータ入力デー
タに基づきかつライン48の出力によつて表わさ
れるライン電圧極性転換とライン52の出力信号
によつて表されるSCR溶接接触器22の導通の
中止との間の相対タイミングのその分析に基づ
き、これらのゲート信号をSCR溶接接触器22
のゲート42およびゲート44に供給する。
いま第2図に示される部分流れ図について説明
すると、溶接制御装置の操作シーケンスは、時限
の測定を除き’724特許に説明されたものに似て
いる。これらの時限測定および判断の分析は第2
図の流れ図に詳しく示されている。
溶接シーケンスの開始およびスクイズ(初期加
圧)時間の完了と同時に、マイクロプロセツサは
スクイズ・ルーチンを出て溶接サブルーチン58
に入る。溶接サブルーチン58はその中にあるチ
エツクを含み、また適当な時間にSCR溶接接触
器22を起動するのに必要なタイミング情報を含
む。SCR溶接接触器22の起動を開始させるラ
イン40のSCRゲート信号の発生により、マイ
クロプロセツサ装置54は電流の制御と組み合わ
されるある内部チエツクを完了し、次にライン電
圧極性の転換(ライン電圧のある極性からもう1
つの極性へのゼロ交差)を待つブロツク60によ
つて表されるライン電圧転換状態の待機に進む。
ライン電圧の極性転換が極性検出器46によつて
検出されると、ライン48の信号によりマイクロ
プロセツサ装置54はマイクロプロセツサの既知
サイクル時間を表す5μsのタイミング・ループに
入つて2つの命令を実行するが、その命令の1つ
はAPF回路50からライン52に作られるAPF
信号がゼロになるまで5μsごとにそこにある累算
器に1カウントを加える。電流消滅ブロツク62
に対する時間の大きさは、第2図の流れ図でこの
タイミング・ループのステツプを表す。すなわ
ち、ライン電圧のゼロ交差から電流導通の中止ま
での測定された時間はマイクロプロセツサの累算
器の中に保持され、マイクロプロセツサはそのと
きさらに、この時限が電流導通の奇数または偶数
の半サイクルに相当するかどうかを判断させる。
奇数または偶数周期の持続時間のいずれかを表
す累算器内にこれらの数値は、それぞれ算術ブロ
ツク64および64によつて後で使用するため、
奇数または偶数メモリ場所に記憶される。その数
値は、ライン電圧のゼロ交差から5μs刻みの増分
の電流消滅点まで測定される時間である。第3図
において、時限T4はゼロライン電圧交差から電
流中止まで測定された時間のこの増分の一例であ
る。
いま第3図について説明すると、正弦ライン電
圧波形1は第1図の溶接変圧器26に加えられる
ライン電圧である。チツプ電流波形2は、SCR
溶接接触器22がゲート・オンおよびゲート・オ
フされるとき電流の導通を表す。SCR溶接接触
器22がゲート・オフされるチツプ電流2の時間
ギヤツプ3は溶接の各半サイクル間に生じ、時間
ギヤツプ3は溶接を通じ一定に保たれる。溶接の
半サイクルは4,5,6,7,8,9および1
4,15,16,17,18の番号で表わされ
る。初めの半サイクル4〜9は、第4A図および
第4B図に示されるような抵抗の増加に相当する
溶接の部分を表す。後の半サイクル14〜18は
それぞれ第4A図および第4B図のピーク74と
ピーク76の後の溶接の抵抗降下を表す溶接の最
後の半サイクルに相当する。時限T4,T5,T6
T7およびT8はライン電圧1のゼロ交差から各半
サイクルの溶接チツプ電流2の終りまでの時間を
表す。本例においては、時限T4=T5である。時
限T6,T7およびT8はT4ならびにT5よりも小であ
り、これは溶接の際に抵抗増加が生じかつより大
きな力率値が生じることを示す。T17はT18に等
しく、いずれもT16にほぼ等しいT15よりも大き
く、これはより小さな力率値と力率角の増加を示
す。
第2図に戻つて説明すると、工作部品38の抵
抗が溶接の初期部分に不確実に変化して使用可能
データを作らないことが経験によつて示されてい
るので、タイミング・データの分析が最初の数個
の半サイクルで行われないようにするために判断
ブロツク68が使用される。しかし、半サイクル
5および6のタイミングはそれぞれ奇数または偶
数のメモリ記憶場所に保持されかつ記憶される。
溶接の制御は、最初の6個の半サイクルの際に判
断ブロツク68から出口のラインを介して溶接サ
ブルーチン58に直接送り返される。7番目の半
サイクルが起動されると、判断ブロツク68は考
慮中の半サイクルが前述のような奇数であるか偶
数であるかを決定する判断ブロツク70に直接通
じる。奇数である第7番目の半サイクルの場合、
マイクロプロセツサは算術ブロツク64に進み、
ここで5μsの増分の時間T7はそれから前の奇数の
半サイクルの時間、すなわちこの場合は時間T5
を減じる。したがつて、算術式はTo−To-2=△
Toとなる。かくて、この減算の結果は△T7を作
る。次の半サイクル、すなわち偶数の半サイクル
の場合、算術ブロツク66は時間T8から時間T6
を引いたものに等しい△T8を作るのに用いられ
る(△T8=T8−T6)。このように、すべての以
後の半サイクルの△Tが作られる。さらに、酸化
物および他の不純物、SCR溶接接触器の不等応
答時間などによるチツプにおける整流のような極
性検出タイミング誤差をなくすために、奇数から
奇数を引き偶数から偶数を引いて△Tを作る必要
があることが判明している。
すべての抵抗の小変化では、この方法で得られ
る各△Tは第4A図に示される溶接のプロセスに
おいて作られる動抵抗曲線の抵抗対時間の関数か
ら導かれる負の時間に比例することが示される。
だがマイクロプロセツサによつて分析に適した抵
抗対時間の関数の数表示を得るために、△T関数
の負積分を作ることが必要である。数字の項にお
いて、これは加算ブロツク72に示される加算に
よつて達成される。ブロツクの出力が時間すなわ
ち溶接サイクルに関してプロツトされると、第4
B図に似た曲線が生じ、これは第4A図の動低抗
曲線に近似している。任意な点における曲線の高
さは、その点まで累積される△Tの和に等しい。
溶接強度対抵抗の研究は長らく、第4A図のピ
ーク74に達してから、また第4B図のピーク7
6によつても概算される抵抗の降下量と溶接の質
とが相関されることが示されている。次に判断ブ
ロツク78はこのピークが生じたかどうかを決定
し、またもし生じた場合、判断ブロツク80は第
4B図のピーク値76からの降下を測定し、この
値をオペレータによつてプリセツトされる第4B
図に見られるような限界値82に比較する。ピー
クがまだ達成されない場合、制御は判断ブロツク
78を出て論理のノー・ラインを介して溶接サブ
ルーチン58に戻る。もし他方で、ピーク76か
らの降下が判断ブロツク80によつて定められる
限界値に等しいかそれより大きいならば、マイク
ロプロセツサはもはや溶接サブルーチン58に戻
らず、操作ブロツク84に進み、このブロツクで
それは溶接シーケンスを完了する操作を実行す
る。操作ブロツク84を出て、マイクロプロセツ
サはオペレータからの別のトリガ開始を待つ待機
状態に進む。このようにして、溶接の電流は、適
当な抵抗降下が良質の溶接と組み合わされて生じ
るとき必ず終わらされる。
さらに、溶接変圧器26の一次側から見た二次
回路34の抵抗溶接機負荷が、変圧器の漏洩抵抗
から生じる誘導成分と、二次ループ・リアクタン
スと、工作部品38の抵抗を含むすべての抵抗よ
り成る抵抗成分と、から成る直列回路によつて近
似的に表されることが本発明において確定されて
いる。一次回路24について、二次インピーダン
スは巻数比の自乗として表わされる。
正弦駆動電圧および中断されない電流導通の条
件の下で、電流は力率角と普通呼ばれる角度だけ
電圧より遅れる。抵抗成分が一段と大きくされる
ならば、力率角は一段と小さくなり、また逆に抵
抗が小さくされるならば力率角は大きくなる。か
くて、力率角の変化を観測することによつて、抵
抗の変化が測定される。
電流が第3図の波形に見られるとおりSCR溶
接接触器22の作用によつて中断される場合、類
似の効果が観測される。すなわち、電圧のゼロ交
差に関する電流消滅角は中断されない電流の場合
の力率角に似た方法で作動する。抵抗が増加され
ると、電流はより小さな角で消滅する(ゼロにな
る)。抵抗が減少されると、電流はより大きな角
で消滅する。
いま第3図について説明すると、抵抗増加が電
圧の半サイクル5および6と組み合わされる電流
の半サイクル間に生じるならば、時限T6は時間
T4およびT5よりも小さくなる。かくてT6とT5
たはT4との間の時間差△T6は負となり、抵抗の
変化が小である場合は、工作部品38による抵抗
変化に比例する。溶接時間の終わりに抵抗の降下
は、例えば半サイクル15と16との間に生じ
る。抵抗の降下は正の△T17として観測される。
第4A図および第4B図から見られるとおり、抵
抗増加はわれわれが第4A図のピーク74および
第4B図のピーク76の左にありかつ抵抗降下は
ピーク74ならびに76のそれぞれ右にあること
を意味する。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4459456A (en) * 1980-10-16 1984-07-10 Square D Company Feedback welder control system
US4388515A (en) * 1981-03-19 1983-06-14 Pertron Controls Corporation Resistance welding control system
US4499363A (en) * 1981-07-30 1985-02-12 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha DC Power source
EP0078252B1 (de) * 1981-10-27 1987-12-09 Fronius Schweissmaschinen Kg Austria Elektronisches Schweissgerät
US4463244A (en) * 1981-12-07 1984-07-31 Square D Company Air core type current pulse and power factor monitoring and control system for a resistance welding apparatus
US4589073A (en) * 1982-05-05 1986-05-13 Dorman Smith Switchgear Limited Apparatus for determining prospective short circuit current
US4493040A (en) * 1982-06-01 1985-01-08 Midland-Ross Corporation Apparatus and method of phase control for resistance welding and other resistive-inductive loads
US4851635A (en) * 1982-06-11 1989-07-25 Medar, Inc. Method and apparatus for determining the power factor of a circuit
US4561059A (en) * 1983-02-24 1985-12-24 Beckworth Davis International, Inc. Microprocessor controlled welding apparatus
JPS61216872A (ja) * 1985-03-20 1986-09-26 Dengensha Mfg Co Ltd 溶接電流測定装置
US4885451A (en) * 1988-05-09 1989-12-05 Medar, Inc. Automatic stepper for resistance welding
US5053596A (en) * 1990-08-06 1991-10-01 Contour Hardening Investors, Lp Apparatus and method of induction-hardening machine components with precise power output control
JP2767328B2 (ja) * 1991-07-12 1998-06-18 ミヤチテクノス株式会社 抵抗溶接制御装置及び抵抗溶接測定装置
JP2784618B2 (ja) * 1992-09-25 1998-08-06 ミヤチテクノス株式会社 抵抗溶接制御装置及び抵抗溶接測定装置
JP2742544B2 (ja) * 1993-10-14 1998-04-22 ミヤチテクノス株式会社 抵抗溶接制御方法及び装置
US5450315A (en) * 1994-09-26 1995-09-12 Square D Company Apparatus using a neural network for power factor calculation
US5852357A (en) * 1996-12-05 1998-12-22 Microchip Technology Incorporated System and method for controlling an alternating current (AC) signal
JP3022488B2 (ja) * 1997-06-04 2000-03-21 社団法人高等技術研究院研究組合 抵抗スポット溶接品質制御装置
TWI234365B (en) * 2002-07-22 2005-06-11 Asn Technology Corp Digital-modulation-type power control device
GB2398934A (en) * 2003-02-25 2004-09-01 Guy James Rollo Symons Detecting coupling
WO2007055130A1 (ja) * 2005-11-09 2007-05-18 Daihatsu Motor Co., Ltd. スポット溶接方法、ナゲットの形成判定方法、スポット溶接装置、及びスポット溶接用電極
US9162310B2 (en) * 2008-07-08 2015-10-20 Illinois Tool Works Inc. Enhanced power factor correction for welding and cutting power supplies
RU2424095C1 (ru) * 2009-11-05 2011-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Способ измерения сопротивления сварочного контакта
CN107064785B (zh) * 2016-11-23 2023-08-04 国家电网公司 附加电源法低压交流开关通断试验功率因数测试系统方法
CN114593771A (zh) * 2022-03-07 2022-06-07 韦孚(杭州)精密机械有限公司 一种关于人工智能对电阻点焊生产监测的应用

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518395A (en) * 1967-07-03 1970-06-30 Robotron Corp End weld control circuit
US3518399A (en) * 1967-07-03 1970-06-30 Robotron Corp Resistance drop feedback weld control
DE2010878C3 (de) * 1970-03-07 1979-03-08 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Verfahren zur Überwachung eines Widerstandspunk tschweißvorganges
US3654424A (en) * 1970-03-23 1972-04-04 Robotron Corp Quotient circuit
US3832518A (en) * 1970-07-24 1974-08-27 Weltronic Co Welding control apparatus
US3694615A (en) * 1971-04-26 1972-09-26 Weltronic Co Welding control system
DE2262962C3 (de) * 1972-12-22 1978-08-10 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Gesamtwirkwiderstandes während dem Widerstandsschweißen mit Wechselströmen
US4034212A (en) * 1973-06-08 1977-07-05 Weltronic Company Welding and automation control system
US4001540A (en) * 1974-12-18 1977-01-04 Kelsey-Hayes Company Welding monitoring and control system
US4079226A (en) * 1975-02-25 1978-03-14 The Welding Institute Resistance welding
DE2526870A1 (de) * 1975-06-16 1976-12-30 Siemens Ag Widerstandsschweissgeraet
US4076974A (en) * 1975-12-17 1978-02-28 Technitron, Inc. Current control device and method
US4104725A (en) * 1976-03-26 1978-08-01 Norland Corporation Programmed calculating input signal module for waveform measuring and analyzing instrument
US4104724A (en) * 1977-06-27 1978-08-01 Square D Company Digital welder control system
US4230929A (en) * 1978-01-12 1980-10-28 Lenco, Inc. Control circuit for a welding device

Also Published As

Publication number Publication date
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EP0059279B1 (en) 1986-08-27
US4254466A (en) 1981-03-03
AU539590B2 (en) 1984-10-04
JPS58500315A (ja) 1983-03-03
US4399511A (en) 1983-08-16
CA1153430A (en) 1983-09-06
DE3175197D1 (en) 1986-10-02
AU7297581A (en) 1982-09-28

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