JPS6356367A - 抵抗溶接用適応制御の方法と装置 - Google Patents
抵抗溶接用適応制御の方法と装置Info
- Publication number
- JPS6356367A JPS6356367A JP19824586A JP19824586A JPS6356367A JP S6356367 A JPS6356367 A JP S6356367A JP 19824586 A JP19824586 A JP 19824586A JP 19824586 A JP19824586 A JP 19824586A JP S6356367 A JPS6356367 A JP S6356367A
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- Japan
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- welding
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、溶接通電時間中の電極チップ間の抵抗また
は電圧の推移に基づいて溶接条件を変化さゼる方式の抵
抗溶接用適応制御の方法と装置に関する。
は電圧の推移に基づいて溶接条件を変化さゼる方式の抵
抗溶接用適応制御の方法と装置に関する。
（従来の技術）
よく知られているように、一般的な薄鋼板のスポット溶
接などの重ね抵抗溶接においては、ワーク（被溶接物）
を挾む加圧通電用の電極チップ間の抵抗は、通電経過時
間とともに第１図（Ａ）に示ずようなパターンで変化す
る。
接などの重ね抵抗溶接においては、ワーク（被溶接物）
を挾む加圧通電用の電極チップ間の抵抗は、通電経過時
間とともに第１図（Ａ）に示ずようなパターンで変化す
る。
溶接電流を通電開始したごく初期においては、電極チッ
プ先端やワーク間などに存在する異物などが原因である
大きな接触抵抗が激減するのに伴って、チップ間抵抗は
急速に減少する。しかし通電によるワークの温度上ｐが
すぐ起ぎ、それによってチップ間抵抗は増加へと変化づ
る。ここで極小値Ｒ１を生じる。
プ先端やワーク間などに存在する異物などが原因である
大きな接触抵抗が激減するのに伴って、チップ間抵抗は
急速に減少する。しかし通電によるワークの温度上ｐが
すぐ起ぎ、それによってチップ間抵抗は増加へと変化づ
る。ここで極小値Ｒ１を生じる。
ワークの温度が十分高くなると、ワーク間に溶接ナゲツ
トが生成し始める。イウすると溶接電流の流通経路の断
面積が拡大するため、チップ間抵抗は増加から減少へと
変化する。ここで極大ｌ１ｉＩＲ２が生じる。
トが生成し始める。イウすると溶接電流の流通経路の断
面積が拡大するため、チップ間抵抗は増加から減少へと
変化する。ここで極大ｌ１ｉＩＲ２が生じる。
以上のチップ間抵抗の変化と溶接ノゲットの成長度合い
との相関性についての研究が従来から盛んになされてい
る。特に、上記極大値］【２を生じた以降の抵抗の減少
の仕方が溶接ナゲツトの成長の仕方とよく対応している
ことが見出されている。
との相関性についての研究が従来から盛んになされてい
る。特に、上記極大値］【２を生じた以降の抵抗の減少
の仕方が溶接ナゲツトの成長の仕方とよく対応している
ことが見出されている。
これらの研究成果に基づいて、例えば特開昭５８−１９
６１８５号公報や、特開昭６０−１１８３９３号公報な
どに記載されているような抵抗溶接の制御技術が開発さ
れた。これらは、電極チップ間抵抗が極大値を示してか
らの減少変化が、なめ設定しである変化パターン内に収
まるように溶接電流を変化させている。
６１８５号公報や、特開昭６０−１１８３９３号公報な
どに記載されているような抵抗溶接の制御技術が開発さ
れた。これらは、電極チップ間抵抗が極大値を示してか
らの減少変化が、なめ設定しである変化パターン内に収
まるように溶接電流を変化させている。
（発明が解決しようとする問題点）
ワーク金属の種類、厚み２表面のメッキの有無。
重ね合せ枚数といった溶接対象の条件（ワーク条件ど称
する）が同じであっても、ワーク相互の馴染み具合や、
ワーク表面の汚れの程度、あるいは電極ブップ先端の消
耗度合いなどの実施状況の違いににっで、得られる溶接
品質および溶接時間が変わってくる。
する）が同じであっても、ワーク相互の馴染み具合や、
ワーク表面の汚れの程度、あるいは電極ブップ先端の消
耗度合いなどの実施状況の違いににっで、得られる溶接
品質および溶接時間が変わってくる。
従来の制御技術Ｃは、上記のような実施状況の変動幅が
あまり大きくなければ、はぼ一定の時間内でほぼ一定の
溶接品質が得られる。しかし実施状況の変動幅が大きい
と、極端に溶接時間が長くなったり、意図どおりの溶接
品質が得られなかったりする。つまり従来の制御技術は
、ワーク条件や実施状況に対づる許容変動幅が非常に狭
いものであった。
あまり大きくなければ、はぼ一定の時間内でほぼ一定の
溶接品質が得られる。しかし実施状況の変動幅が大きい
と、極端に溶接時間が長くなったり、意図どおりの溶接
品質が得られなかったりする。つまり従来の制御技術は
、ワーク条件や実施状況に対づる許容変動幅が非常に狭
いものであった。
この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その［１的は、個々のワークの馴染み具合や表面の汚
れなどといった実施状況が相当大きく変動しても、はぼ
同じ時間内で最適な溶接品質を（！することができるＪ
：うにした適応幅の大ぎな抵抗溶接用適応制御の方法と
装置を提供づることで一３＝ ある。
、その［１的は、個々のワークの馴染み具合や表面の汚
れなどといった実施状況が相当大きく変動しても、はぼ
同じ時間内で最適な溶接品質を（！することができるＪ
：うにした適応幅の大ぎな抵抗溶接用適応制御の方法と
装置を提供づることで一３＝ ある。
（問題点を解決するための手段）
そこでこの発明では、ある溶接条件で通電を開始した後
、電極チップ間の抵抗（または電圧）の変化を監視し、
その値が極大値を示ずタイミングを捕えるとともに、そ
の後の一定時間の上記値の減少変化を定量的に分析し、
その分析結果に基づいて上記一定時間経過後の溶接条ｆ
１を決定する制御方法とした。
、電極チップ間の抵抗（または電圧）の変化を監視し、
その値が極大値を示ずタイミングを捕えるとともに、そ
の後の一定時間の上記値の減少変化を定量的に分析し、
その分析結果に基づいて上記一定時間経過後の溶接条ｆ
１を決定する制御方法とした。
この制御方法を実施するだめの装置と【ノて、通電開始
後の電極チップ間の抵抗（または電圧）の変化を監視し
てその値が極大値を示ＪタイミングＴ２を検出するピー
ク検出手段と、このタイミングＴ２がら所定時間Δ丁だ
番プ動作し、上記抵抗（または電圧）の上記極大値から
の減少分を積分する積分手段と、この積分手段によって
求められた積分値に対応した溶接条件情報を発生づる特
性設定手段と、Ｊ−記タイミングＴ２がら」−記峙間Δ
Ｔ経過した後に上記特性設定手段の出力に従って溶接条
件を変化させる制御手段とを設（）た。
後の電極チップ間の抵抗（または電圧）の変化を監視し
てその値が極大値を示ＪタイミングＴ２を検出するピー
ク検出手段と、このタイミングＴ２がら所定時間Δ丁だ
番プ動作し、上記抵抗（または電圧）の上記極大値から
の減少分を積分する積分手段と、この積分手段によって
求められた積分値に対応した溶接条件情報を発生づる特
性設定手段と、Ｊ−記タイミングＴ２がら」−記峙間Δ
Ｔ経過した後に上記特性設定手段の出力に従って溶接条
件を変化させる制御手段とを設（）た。
（作 用）
上記電極チップ間抵抗が極大値Ｒ２を示して減少し始め
る期間は、溶接ナゲツトの急速成長期と呼ばれる。この
期間でのチップ間抵抗の減少の度合いは、ナグッ］・の
成長、拡大に関する各種の外部要因（ワーク条件や実施
状況など）に対応している。例えば電極チップ先端径が
摩耗によって拡大したり、ワーク板厚が厚くなったり、
ワーク表面に亜鉛メッキ層があったり、ワークの馴染み
が悪かったり、表面が著しく汚れていたりする場合、溶
接ナゲツトは成長、拡大しにくくなり、抵抗の減少も緩
かになってくる。この傾向は上記積分値が小さくなる傾
向である。
る期間は、溶接ナゲツトの急速成長期と呼ばれる。この
期間でのチップ間抵抗の減少の度合いは、ナグッ］・の
成長、拡大に関する各種の外部要因（ワーク条件や実施
状況など）に対応している。例えば電極チップ先端径が
摩耗によって拡大したり、ワーク板厚が厚くなったり、
ワーク表面に亜鉛メッキ層があったり、ワークの馴染み
が悪かったり、表面が著しく汚れていたりする場合、溶
接ナゲツトは成長、拡大しにくくなり、抵抗の減少も緩
かになってくる。この傾向は上記積分値が小さくなる傾
向である。
この発明では、チップ間抵抗がタイミングＴ２で極大値
Ｒ２を示した後、一定時間Δ丁の上記値の減少変化を定
量的に分析し、その分析結果に基づいて、時間Δ丁を経
過した後の溶接条件を決定することで、ナゲツトの成長
、拡大の条件に合わせた溶接条件を与え、はぼ一定時間
内でほぼ一定の溶接品質を得ることかできる。
Ｒ２を示した後、一定時間Δ丁の上記値の減少変化を定
量的に分析し、その分析結果に基づいて、時間Δ丁を経
過した後の溶接条件を決定することで、ナゲツトの成長
、拡大の条件に合わせた溶接条件を与え、はぼ一定時間
内でほぼ一定の溶接品質を得ることかできる。
（実施例）
第２図はこの発明の一実施例ににる制御装置の構成を示
している。溶接電流調節器３は溶接電流制御回路８によ
って制御され、通電開始時には電極チップ１間に所定の
試験電流１１を流す。電極チップ１間の電圧は抵抗算出
回路２に入ノ〕され、この電圧と溶接電流とからチップ
間抵抗Ｒ×が算出される。
している。溶接電流調節器３は溶接電流制御回路８によ
って制御され、通電開始時には電極チップ１間に所定の
試験電流１１を流す。電極チップ１間の電圧は抵抗算出
回路２に入ノ〕され、この電圧と溶接電流とからチップ
間抵抗Ｒ×が算出される。
ピーク検出回路４は通電開始後のチップ間抵抗Ｒ×の変
化を監視しており、まずＲＸが急激に減少してから増加
に転する極小値Ｒ１を検出する。
化を監視しており、まずＲＸが急激に減少してから増加
に転する極小値Ｒ１を検出する。
極小値Ｒ１を検出したタイミングＴ１で、検出回路４は
積分回路５を起動するとともに、検出した極小値Ｒ１を
積分回路５に与える。
積分回路５を起動するとともに、検出した極小値Ｒ１を
積分回路５に与える。
積分回路５は、時点Ｔ１で起動された後、チップ間抵抗
ＲＸの極小値Ｒ１からの増加分（１−なりもＲＸ−Ｒ１
）を積分する。
ＲＸの極小値Ｒ１からの増加分（１−なりもＲＸ−Ｒ１
）を積分する。
ピーク検出回路４はその後、チップ間抵抗Ｒ×が増加か
ら減少に転する極大値Ｒ２を検出する。
ら減少に転する極大値Ｒ２を検出する。
時点Ｔ２で極大値Ｒ２を検出したならば、検出回路４は
積分回路５の積分動作を停止させる。これを受番ノで積
分回路５は時点１からＩ２までの積分結果Ｓ１を出力す
る。
積分回路５の積分動作を停止させる。これを受番ノで積
分回路５は時点１からＩ２までの積分結果Ｓ１を出力す
る。
上記積分値Ｓ１はレベル弁別回路６に入力され、その大
きさににつで何段階かにクラス分【プされる。
きさににつで何段階かにクラス分【プされる。
そのレベル弁別結果は基本制御量設定回路７の入力とな
る。
る。
基本制御量設定回路７はメモリーからなり、何段階かに
クラス分けした積分値Ｓ１に対し、それぞれ時点Ｉ２以
降の最適な溶接電流値を設定したものである。これのデ
ータ設定は、様々なワーク条ｆ１や実施条件について実
際にチップ間抵抗の変化を測定し、その結果から求めた
適切なデータに従っ−Ｃいる。
クラス分けした積分値Ｓ１に対し、それぞれ時点Ｉ２以
降の最適な溶接電流値を設定したものである。これのデ
ータ設定は、様々なワーク条ｆ１や実施条件について実
際にチップ間抵抗の変化を測定し、その結果から求めた
適切なデータに従っ−Ｃいる。
時点Ｔ２で積分値Ｓ１が算出され、それに基づいて基本
制御量設定回路７から溶接電流制御回路８に対して溶接
電流の指令値■２が印加される。
制御量設定回路７から溶接電流制御回路８に対して溶接
電流の指令値■２が印加される。
この時の溶接電流指令値Ｉ２が基本制御量である。
制御回路８はこれに応答して溶接電流調節器３を制御し
、チップ間に流す溶接電流を試験電流■１から指令され
た電流値■２に切り換える。
、チップ間に流す溶接電流を試験電流■１から指令され
た電流値■２に切り換える。
この制御によって、時点Ｔ２以酵、すなわちナゲツトが
生成し、それが成長、拡大していく期間の溶接電流Ｉ２
が決定される。この値１２は、時点Ｔ２までで観測され
たワーク条件やその他の実施状況にほぼ見合った値にな
っている。
生成し、それが成長、拡大していく期間の溶接電流Ｉ２
が決定される。この値１２は、時点Ｔ２までで観測され
たワーク条件やその他の実施状況にほぼ見合った値にな
っている。
以上が本実施例における前段の制御機能である。
本発明の要旨とするところは、次に述べる制御機能であ
る。
る。
ピーク検出回路４は、極大値Ｒ２を検出した時点Ｔ２で
、もう１つの積分回路９を起動するどともにこれに極大
値Ｒ２を与える。積分回路９は、起動されてから一定時
間へＴだけ、チップ間抵抗Ｒ×の極大値Ｒ２からの減少
分（Ｒ２−Ｒｘ）を積分する。なお積分時間ΔＴはタイ
マにより任意に設定することができる。
、もう１つの積分回路９を起動するどともにこれに極大
値Ｒ２を与える。積分回路９は、起動されてから一定時
間へＴだけ、チップ間抵抗Ｒ×の極大値Ｒ２からの減少
分（Ｒ２−Ｒｘ）を積分する。なお積分時間ΔＴはタイ
マにより任意に設定することができる。
時点Ｔ２から時間へ−「たけ経過覆ると、積分回路９の
積分動作が停止し、積分結束Ｓ２が出力される。
積分動作が停止し、積分結束Ｓ２が出力される。
上記積分値Ｓ２はレベル弁別回路１０に入力され、その
大きさによって複数段階にクラス分けされる。そのレベ
ル弁別結果は補正ｍ設定回路１１の入力となる。補正量
設定回路１１は基本制御量設定回路７と同様な方式で、
レベル弁別された積分（ｉＦｊ Ｓ ２に対して溶接電
流の補」量（または補正率）を定めである。
大きさによって複数段階にクラス分けされる。そのレベ
ル弁別結果は補正ｍ設定回路１１の入力となる。補正量
設定回路１１は基本制御量設定回路７と同様な方式で、
レベル弁別された積分（ｉＦｊ Ｓ ２に対して溶接電
流の補」量（または補正率）を定めである。
時点丁２＋八Ｔにおいて、補正量設定回路１１から積分
値Ｓ２に対応した補正量が出力され、溶接電流制御回路
８に人力される。この補正指示に応答して制御回路８は
溶接電流調節器３を制御し、溶接電流値をＩ２から適当
な補正量ΔＩだけ増減させる。そして通電開始後一定詩
間を経たならば。
値Ｓ２に対応した補正量が出力され、溶接電流制御回路
８に人力される。この補正指示に応答して制御回路８は
溶接電流調節器３を制御し、溶接電流値をＩ２から適当
な補正量ΔＩだけ増減させる。そして通電開始後一定詩
間を経たならば。
制御回路８は溶接電流調節器３を制御して通電を停止す
る。
る。
以上説明した時点Ｔ２での基本制御量の設定と、時＋ニ
ーｊ １−２＋Δ王での補正とにより、通電停止時点で
ほぼ設定したとおりの大きさの溶接ナゲツトを得ること
ができる。これは前述したワーク条件が基本的に大ぎく
変動しても達成でき、また電極チップの摩耗やワーク間
の大きな異物などに対しても有効に機能し、様々な条件
変動および実施状況の変動に対しても、はぼ一定時間で
ほぼ一定品質の溶接が行なえる。
ーｊ １−２＋Δ王での補正とにより、通電停止時点で
ほぼ設定したとおりの大きさの溶接ナゲツトを得ること
ができる。これは前述したワーク条件が基本的に大ぎく
変動しても達成でき、また電極チップの摩耗やワーク間
の大きな異物などに対しても有効に機能し、様々な条件
変動および実施状況の変動に対しても、はぼ一定時間で
ほぼ一定品質の溶接が行なえる。
なお以上の実施例においては、制御づる溶接条件として
は溶接電流値のみであったが、本発明は勿論これに限定
されない。溶接電流値のほか、溶接電流波形や電極チッ
プの加圧力などの溶接条件を本発明の方式で制御しても
よい。
は溶接電流値のみであったが、本発明は勿論これに限定
されない。溶接電流値のほか、溶接電流波形や電極チッ
プの加圧力などの溶接条件を本発明の方式で制御しても
よい。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、この発明に係る抵抗溶接用
適応制御の方法と装置にあっては、溶接ナゲツトの急成
長用でチップ間抵抗の減少変化を測定し、その結果によ
りそれ以降の溶接条件を制御するようにしたので、ワー
ク金属の秤類、板Ｖ。
適応制御の方法と装置にあっては、溶接ナゲツトの急成
長用でチップ間抵抗の減少変化を測定し、その結果によ
りそれ以降の溶接条件を制御するようにしたので、ワー
ク金属の秤類、板Ｖ。
重ね合せ枚数２表面のメッキの有無といったワーク条件
や、ワーク相互間の馴染み具合、異物の有無９表面の汚
れの程度、電極チップの先端径といった溶接実施状況が
相当大ぎな幅で変動しても、この発明の適応制御は有効
に働き、はぼ一定の時間内でほぼ一定品質の抵抗溶接を
行なうことができる。
や、ワーク相互間の馴染み具合、異物の有無９表面の汚
れの程度、電極チップの先端径といった溶接実施状況が
相当大ぎな幅で変動しても、この発明の適応制御は有効
に働き、はぼ一定の時間内でほぼ一定品質の抵抗溶接を
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（Ａ）はチップ間抵抗の時間変化を示ずグラフ、
同図（Ｂ）は本発明による溶接電流の時間変化を示すグ
ラフ、第２図は本発明の一実施例による制御装置の構成
を示すブロック図である。 １・・・・・・・・・電極チップ ２・・・・・・・
・・抵抗値算出回路３・・・・・・・・・溶接電流調節
器 ４・・・・・・・・・ピーク検出回路 ５．９・・・積分回路
同図（Ｂ）は本発明による溶接電流の時間変化を示すグ
ラフ、第２図は本発明の一実施例による制御装置の構成
を示すブロック図である。 １・・・・・・・・・電極チップ ２・・・・・・・
・・抵抗値算出回路３・・・・・・・・・溶接電流調節
器 ４・・・・・・・・・ピーク検出回路 ５．９・・・積分回路
Claims (2)
- （１）ある溶接条件で通電を開始した後、電極チップ間
の抵抗（または電圧）の変化を監視し、その値が極大値
を示すタイミングを捕えるとともにその後の一定時間の
上記値の減少変化を定量的に分析し、その分析結果に基
づいて上記一定時間経過後の溶接条件を決定することを
特徴とする抵抗溶接用適応制御方法。 - （２）通電開始後の電極チップ間の抵抗（または電圧）
の変化を監視してその値が極大値を示すタイミングＴ２
を検出するピーク検出手段と、このタイミングＴ２から
所定時間ΔＴだけ動作し、上記抵抗（または電圧）の上
記極大値からの減少分を積分する積分手段と、この積分
手段によって求められた積分値に対応した溶接条件情報
を発生する特性設定手段と、上記タイミングＴ２から上
記時間ΔＴを経過した後に上記特性設定手段の出力に従
つて溶接条件を変化させる制御手段とを備えた抵抗溶接
用適応制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19824586A JPS6356367A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 抵抗溶接用適応制御の方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19824586A JPS6356367A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 抵抗溶接用適応制御の方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6356367A true JPS6356367A (ja) | 1988-03-10 |
Family
ID=16387919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19824586A Pending JPS6356367A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 抵抗溶接用適応制御の方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6356367A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07171685A (ja) * | 1992-05-01 | 1995-07-11 | Na Detsukusu:Kk | 溶接コントローラ |
| JP2010060412A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Honda Motor Co Ltd | 電極チップの接触面積比評価方法、ワークの内部抵抗評価方法、超音波の減衰率評価方法及び電極チップの傾斜状態判別方法 |
-
1986
- 1986-08-26 JP JP19824586A patent/JPS6356367A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07171685A (ja) * | 1992-05-01 | 1995-07-11 | Na Detsukusu:Kk | 溶接コントローラ |
| JP2010060412A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Honda Motor Co Ltd | 電極チップの接触面積比評価方法、ワークの内部抵抗評価方法、超音波の減衰率評価方法及び電極チップの傾斜状態判別方法 |
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