JPS588953B2 - 抵抗溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は抵抗溶接機に係り、特に設定溶接電流を一定
にするとともに、分流電流をも補正し、有効溶接電流を
設定に対して一定化し常に安定した抵抗溶接を可能とし
たものである。

尚明細書ではこの発明の一実施例である、鉄鋼プロセス
ライン用単相シームウエルグ（以下、全文シームウエル
グ）について述べることとする。

従来、この種鉄鋼プロセスラインのシーム溶接は第１図
で示す通り、２枚のストリップ１ａ，１ｂを溶接円板２
と下部電極３０間に重ねて挾着加圧し、溶接電源６より
逆並列サイリスタ４を介して溶接変圧器５０１次側に与
えて２次側に前記円板２と下部電極３を接続して印加す
る電圧を制御し、溶接電流７を流しながら溶接円板２を
回転させることによりストリップ１ａ，Ｉｂ間のシーム
溶接を行なっていた。

しかして、かかる溶接では、溶接電流制御はいわゆるオ
ープンループ制御となっており、電源６の電圧の変動、
溶接円板２の位置によるインピーダンス変動、ストリッ
プ１の表面状態等の外乱により、溶接電流７が変動し溶
接現象に悪影響を及ぼしていた。

しかしかかる従来法に対し、第２図に述べる通り定電流
制御を行うことにより外乱による溶接電流変動をなくす
ことが可能である。

尚、第１図相当部分は第２図及び以後の図面でも同七符
号を用いるものとする。

定電流制御とは正の基準入力として設定器８で設定され
た電圧（溶接電流値を電圧に換算してあると負の帰還入
力として変流器１１にて溶接一次電流（電圧に変換）の
２人力を加算するとともに演算増幅器９にて演算し、こ
の出力をゲートパルス発生器１０へ入れ、逆並列サイリ
スタ４０点弧位相を制御するものである。

かくて逆並列サイリスタ４の接続される溶接変圧器５０
１次側に印加する電圧を位相制御し第１図と同様に第２
次側に接続される回転円板２と下部電極３間に圧接せる
ストリップ１に流れる溶接電流７０等価電流を変化させ
るのであるが、回転全体がクローズドループになってい
るため、一度設定された電流は外乱による影響を受けず
に一定なものとなる。

しかし、このような装置でも第３図、第４図で示すよう
にストリップ１ａ，１ｂの拡大図で示すその溶接電流の
開始時と進行時とを比較すると、そのシーム溶接進行と
共に有効溶接電流が減少し、溶接位置により溶接が不安
定なものとなる。

すなわち．第３図の溶接開始時では、溶接電流と有効溶
接電流１１は等しいが、第４図で示すようにシーム溶接
進行とともにストリップ１ａ，１ｂは溶接１ｃされるの
で、その部分を流れる溶接に役ｑたない分流電流１２が
増加する。

一方、前述の第２図における定電流制呻では溶接１次電
流、云いかえれば、有効溶接電流１１十分流電流１２を
一定にする制（財）を行なうため、分流電流１２の増加
と共に有効溶接電流ｌ１は減少することとなる。

以上のような点を考慮してこの発明では、前述の第２図
における定電流制御を行うと共に分流電流をも補正し、
溶接部に与えるエネルギーを一定化するように有効溶接
電流を一定にするもので、被溶接物の板幅、板厚、材質
、溶接速度等の溶接条件により決定される関数値を前記
定電流制御設定値に演算することにより補正するもので
ある。

この発明を第５図の分布電流分関数、第６図の実施例回
路構成図、第７図、第８図の分流電流と設定電流の特性
線図に従って説明する。

尚第６図と第２図を比較すれば明かなように第６図では
関数発生器１２の出力を演算増幅器９に与える回路のみ
が加わった形となっている。

先ず第５図で分流電流１２は溶接経過時間又は位置Ｐに
より一定関数で増加するので、この関数を模擬する関数
を第６図に示す発生器１２にて溶接開始とともに発生さ
せ、正の入力として定電流制御装置の演算増幅器９へ与
え演算すると、前述の定電流制御作用と相乗して、溶接
電流は設定器８で設定された第７図の電流ｉ。

と同図の分流補正のための電流ｉ３が加算された電流ｉ
４ となり（第８図参照）、溶接進行とともに増加する
分流電流１２を分流補正分ｉ４にて補なうため、溶接部
に流れる有効電流は設定に対して一定なものとなる。

このように予め板幅、板厚、溶接速度、材質等により決
定される分流分の関数を誘導しておき、溶接時に設定値
と共に選定すると常に安定、確実な鉄鋼プロセスライン
の溶接が可能となる。

以上の通り、安定した溶接が可能となるが、この分流電
流の割合は溶接電流に比べて少ないため、普通一つの関
数で補正町能である。

このため通常、溶接では設定器８のみの可変で設定に対
して、一定の有効電流が容易に得られ、制呻回路を複雑
としないで安定した溶接が可能となる。

以上、ウエルダ単体でも効果は大なるものがあるが、板
幅、板厚、材質、溶接速度等の情報で条件が選定される
ため鉄鋼プロセスラインの集中コンピュータ制御時でも
容易に安定、確実な溶接が可能となるものである。

最後に分流分補正関数発生器について説明を加えると溶
接経過時間によって、補正する場合と溶接位置によって
補正する場合．とが考えられる。

これ等を更に具体的に説明すると、前者の場合、積分器
を用いると出力電圧ｖＱと入力電圧Ｖｉの関係式は ＶＱ＝ＫＸｖｉｘｔ ……………（１）（但しＶＱ
一出力電圧、ｖ１一人力電圧、Ｋ一定数、ｔ＝経過時間
） となる。

したがって、このＶＱを関数発生器として用いると、第
９図ａのように出力ｖＱを縦軸に経過時間を横軸にとる
とＱ１なる関数曲線が得られる。

又この曲線Ｑ１の傾きは（１）式から解るように人力電
圧Ｖｉを可変とすることにより可変呵能である。

以上のような関数を分流補市に用いると、経過時間ｔに
対する分流分の補正ができる。

又後者の場合溶接進行と共に回転円板２が取付いている
本体（通称キャリツジ）は移動するので、その移動体に
ポテンショメータのブラシ側を結び、溶接開始位置でＯ
Ｖ、終る位置でＶｉＶを印加してお《と、ブラシの電位
ｖＱは第９図ｂのように縦軸に出力ＶＱを横軸に位置Ｐ
をとると関数曲線Ｑ２のようになる。

この関数を分流補正に用いると溶接位置に対する分流分
の補正ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図は従来の鉄鋼プロセスラインの異る溶接
回路の簡略構成図、第３図、第４図は第２図における溶
接開始時と溶接進行時の電流分布を説明するためのスト
リップ１ａ，ｌｂの拡大図、第５図はこの発明のための
分流電流分関数特性線図、第６図はこの発明による一実
施例溶接回路の簡略構成図、第７図、第８図はこの発明
のための分流電流と設定電流の特性線図である。 又第９図ａ，ｂは分流分補正関数発生器にもたらす異る
場合の特性曲線図である。 図でｌａ，ｌｂは被溶接ストリップ、２は回転円板、３
は下部電極、４は逆並列サイリスク、５は溶接変圧器、
８は設定器、９は演算増幅器、１０はゲートパルス発生
器、１１は変流器、１２は関数発生器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抵抗溶接に際し外乱による溶接電流変動に対しては
   、定電流制御を行うことにより設定値に対して溶接電流
   を−５ｉ化ならしめ、前記定電流制御では補正不可能な
   分流電流に対しては、被溶接物の板幅、板厚、材質、溶
   接速度等の溶接条件により予め決定される関数値を前設
   定値に対してもつこみ演算することにより補正し、有効
   溶接電流を一定化ならしめることを特徴とする抵抗溶接
   機。 ２ 被溶接物体を挾着加圧する二電極、上記二電極に接
   続される二次巻線を有する溶接変圧器、上記溶接変圧器
   の一次巻線に接続される定電流制御装置を備える抵抗溶
   接機において、被溶接物体の板幅、板厚、材質、溶接速
   度等の溶接条件により決定される分流電流の溶接経過時
   間又は位置に対する増加の一定関数を模擬する関数発生
   器を設け、その出力を上記定電流制御装置に与えること
   を特徴とする抵抗溶接機。 ３ 上記定電流制御装置は正の基準入力として電圧を設
   定するための設定器、溶接一次電流の負の帰還入力を作
   る変流器、上記設定器と上記変流器の出力を加算演算す
   る演算増幅器、上記演算増幅器の演算出力が与えられる
   ゲートパルス発生器、上記ゲートパルス発生器出力を与
   えられる逆並列サイリスタを含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の抵抗溶接機。 ４ 上記定電流制御装置に含まれる演算増幅器に上記関
   数発生器よりの正の関数出力を与え定電流制御作用と相
   乗して溶接進行とともに増加する分流電流に対して分流
   補正分を与える特許請求の範囲第２項或は第３項記載の
   抵抗溶接器。