JPH0751278B2 - 抵抗溶接制御装置 - Google Patents
抵抗溶接制御装置Info
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- JPH0751278B2 JPH0751278B2 JP2278549A JP27854990A JPH0751278B2 JP H0751278 B2 JPH0751278 B2 JP H0751278B2 JP 2278549 A JP2278549 A JP 2278549A JP 27854990 A JP27854990 A JP 27854990A JP H0751278 B2 JPH0751278 B2 JP H0751278B2
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Description
本発明は抵抗溶接制御装置に関し、詳しくは溶接品質が
的確に維持されるよう溶接電流、通電時間その他の溶接
条件を調整しながら作業を行なう溶接工程に用いて好適
な抵抗溶接制御装置に関する。
的確に維持されるよう溶接電流、通電時間その他の溶接
条件を調整しながら作業を行なう溶接工程に用いて好適
な抵抗溶接制御装置に関する。
抵抗溶接の溶接条件、例えば溶接電流や通電時間等は、
実験的、論理的にある程度定めることができる。しかし
実際には、溶接箇所の性状、例えば板厚や表面状態、或
いは溶接機の特性等に種々バラつきが有る為、熟練者の
勘と経験に基いて現場でこれ等を設定している事が多
い。 溶接条件の設定が適切か否か、言い換えればその条件で
為された溶接の品質（強度、表面状態等）が良好である
か否かを、実製品について、生産の現場で確認すること
は難しい。この為多くの現場ではスプラッシュの有無を
溶接条件設定の目安にする。 ところで、スプラッシュが無い状態は外見上無通電や溶
接不足の場合と区別がつかない。又ステップアップ制御
の初期値やステップアップ量の設定の不的確、溶接箇所
の性状のバラつきなどにより、途中からスプラッシュが
発生しなくなる場合も有り得る。 この為作業者は、スプッラッシュが各溶接箇所でほぼ確
実に出るように、溶接条件をどうしても大きめに設定し
てしまう。 このような傾向は、ともすると溶接品質の低下を惹き起
こす。 そこでこの様なことが無いように、溶接状態を監視し、
その結果に基いて種々の溶接条件を調整しながら溶接作
業を行なう、例えば溶接打点10個についてスプラッシュ
発生状況を監視し、これが３〜５個になるように溶接電
流を制御する、というような新たな手法が考えられる。
実験的、論理的にある程度定めることができる。しかし
実際には、溶接箇所の性状、例えば板厚や表面状態、或
いは溶接機の特性等に種々バラつきが有る為、熟練者の
勘と経験に基いて現場でこれ等を設定している事が多
い。 溶接条件の設定が適切か否か、言い換えればその条件で
為された溶接の品質（強度、表面状態等）が良好である
か否かを、実製品について、生産の現場で確認すること
は難しい。この為多くの現場ではスプラッシュの有無を
溶接条件設定の目安にする。 ところで、スプラッシュが無い状態は外見上無通電や溶
接不足の場合と区別がつかない。又ステップアップ制御
の初期値やステップアップ量の設定の不的確、溶接箇所
の性状のバラつきなどにより、途中からスプラッシュが
発生しなくなる場合も有り得る。 この為作業者は、スプッラッシュが各溶接箇所でほぼ確
実に出るように、溶接条件をどうしても大きめに設定し
てしまう。 このような傾向は、ともすると溶接品質の低下を惹き起
こす。 そこでこの様なことが無いように、溶接状態を監視し、
その結果に基いて種々の溶接条件を調整しながら溶接作
業を行なう、例えば溶接打点10個についてスプラッシュ
発生状況を監視し、これが３〜５個になるように溶接電
流を制御する、というような新たな手法が考えられる。
ところで、溶接チップ先端の摩耗変形が一定の限度に達
する、或いは溶接打点数が所定の値に達すると、溶接作
業は一旦中断され、溶接チップ先端の研磨、或いは溶接
チップの交換が行なわれる。これにより溶接チップ先端
は所定の初期形状となる（以下これを「更新」とい
う）。 このとき設定されている溶接条件はその研磨や交換が行
なわれる前の溶接チップ先端の形状に対するものであ
る。従って研磨や交換が行なわれた場合、溶接条件もこ
の初期形状に適合した適切な初期値に戻す必要がある。 初期値の設定には熟練者の勘と経験が必要である。しか
し熟練者を育てることは困難である。又熟練者による設
定が何時も何時も的確であるとは限らない。 折角スプラッシュ発生状況その他をフィードバックして
溶接条件を制御するようにしたとしても、初期値の設定
が不的確では、溶接チップ先端が更新される度に、溶接
条件がわざわざ不適切なものに戻されるという妙な状態
を生む。
する、或いは溶接打点数が所定の値に達すると、溶接作
業は一旦中断され、溶接チップ先端の研磨、或いは溶接
チップの交換が行なわれる。これにより溶接チップ先端
は所定の初期形状となる（以下これを「更新」とい
う）。 このとき設定されている溶接条件はその研磨や交換が行
なわれる前の溶接チップ先端の形状に対するものであ
る。従って研磨や交換が行なわれた場合、溶接条件もこ
の初期形状に適合した適切な初期値に戻す必要がある。 初期値の設定には熟練者の勘と経験が必要である。しか
し熟練者を育てることは困難である。又熟練者による設
定が何時も何時も的確であるとは限らない。 折角スプラッシュ発生状況その他をフィードバックして
溶接条件を制御するようにしたとしても、初期値の設定
が不的確では、溶接チップ先端が更新される度に、溶接
条件がわざわざ不適切なものに戻されるという妙な状態
を生む。
そこで本発明では、所定の溶接打点数に対するスプラッ
シュ発生率が所定の値になるように溶接条件を調整する
条件調整手段と、溶接チップ先端が初期形状にされたと
き前記溶接条件を初期の値に設定する条件初期化手段
と、溶接チップ先端が初期形状にされたのち所定の溶接
打点数に達する迄の初期の段階でのスプラッシュ発生率
と前記所定のスプラッシュ発生率とを比較し、その誤差
が少なくなるように前記初期の値を修正する初期値修正
手段とを用い、上記課題の解決を図る。
シュ発生率が所定の値になるように溶接条件を調整する
条件調整手段と、溶接チップ先端が初期形状にされたと
き前記溶接条件を初期の値に設定する条件初期化手段
と、溶接チップ先端が初期形状にされたのち所定の溶接
打点数に達する迄の初期の段階でのスプラッシュ発生率
と前記所定のスプラッシュ発生率とを比較し、その誤差
が少なくなるように前記初期の値を修正する初期値修正
手段とを用い、上記課題の解決を図る。
本発明では溶接チップ先端を更新した後の最後の段階の
溶接条件の調整内容を見て、溶接チップ先端更新時の溶
接条件の初期値を修正する。 即ち溶接チップ先端が更新されると、溶接条件、例えば
溶接電流も予め設定されている初期の値に戻される。こ
の初期の溶接条件で、初期の段階の溶接、即ち所定の溶
接打点数までの溶接が実行される。 初期値修正手段は、この段階でのスプラッシュ発生率を
所定の発生率と比較する。この「所定の発生率」は、良
好な溶接品質を維持すべく定められるもので、例えば
「10溶接打点についてスプラッシュ発生５溶接打点」と
いうように定められる。 初期値修正手段は、初期の段階でのスプラッシュの発生
率をこの所定の発生率と比較する。そしてその誤差が少
なくなるように、溶接条件の初期の値を修正する。 例えば溶接電流が調整対象とされていて、初期の段階
で、そのスプラッシュ発生率が所定のスプラッシュ発生
率より高かったとしたら、溶接電流の初期値を、その誤
差に見合った分小さくする。 これにより、次の更新で設定し直される初期値は、その
前の更新時の初期値より適正になり、更新直後から適切
な溶接が実行されるようになる。
溶接条件の調整内容を見て、溶接チップ先端更新時の溶
接条件の初期値を修正する。 即ち溶接チップ先端が更新されると、溶接条件、例えば
溶接電流も予め設定されている初期の値に戻される。こ
の初期の溶接条件で、初期の段階の溶接、即ち所定の溶
接打点数までの溶接が実行される。 初期値修正手段は、この段階でのスプラッシュ発生率を
所定の発生率と比較する。この「所定の発生率」は、良
好な溶接品質を維持すべく定められるもので、例えば
「10溶接打点についてスプラッシュ発生５溶接打点」と
いうように定められる。 初期値修正手段は、初期の段階でのスプラッシュの発生
率をこの所定の発生率と比較する。そしてその誤差が少
なくなるように、溶接条件の初期の値を修正する。 例えば溶接電流が調整対象とされていて、初期の段階
で、そのスプラッシュ発生率が所定のスプラッシュ発生
率より高かったとしたら、溶接電流の初期値を、その誤
差に見合った分小さくする。 これにより、次の更新で設定し直される初期値は、その
前の更新時の初期値より適正になり、更新直後から適切
な溶接が実行されるようになる。
以下本発明の詳細を図示実施例に基いて説明する。本実
施例で調整する溶接条件は溶接電流である。具体的には
各溶接打点についてスプラッシュの発生、非発生を検査
し、溶接打点10個当りスプラッシュ発生打点が３〜５個
の範囲に収るように溶接電流を制御する。 又、本実施例では所謂マイクロコンピュータを用いて前
記各手段の機能を実現する。而して第１図に於いて、１
は整流回路で、三相交流３φを整流し直流電圧DCを発生
する。２はチョークコイル、３は電解コンデンサで、こ
れらは前記直流電圧DCを平滑する。４はインバータで、
制御信号CSに従いそのデューティ比が変化する1000Hz前
後の交流AFを発生する。 ５は変圧器で、インバータ４から供給される交流AFをス
テップダウンし低圧LVを発生する。6,7はダイオード
で、低圧LVを全波整流する。8,9は溶接チップで、抵抗
溶接機本体（不図示）に支承されており、加圧力によっ
てワーク10に密着し、これに溶接電流Ｉを供給する。11
は電流検出コイルで、溶接電流Ｉの変化分（微分値）に
対応した微小電流ｉを発生する。12は積分回路で、前記
微小電流ｉを積分し、デジタル値DIを発生する。この値
DIは溶接電流Ｉに対応する。 13は微分回路で、溶接チップ間電圧VCの立ち下がりに応
動してパルスDPを発生する。14はゲート回路で、ゲート
信号Ｇが供給されている間、入力端子INと出力端子OUT
が導通する。15はフリップフロップで、ゲート回路14の
出力でセットされ、信号Ｒでリセットされる。セットさ
れたときその出力Ｑは「１」となる。16は集積回路から
なる中央処理装置（CPU）で、ランダムアクセスメモリ
（RAM）17を使用しながらリードオンリメモリ（ROM）18
のプログラムに従い前記各手段の機能を実現する。19は
所謂RAMカードで、データやプログラムの格納に用いら
れる。 20は印字装置、21は表示装置であり、夫々CPU16から供
給される制御データ（溶接チップの更新時刻、そのとき
のワークや溶接箇所の番号、装置動作状況など）を印字
出力し、或いは表示する。22はキーボードで、CPU16へ
のデータ入力に用いられる。そして23は入出力ポート
で、前述の各回路差とCPU16との間、抵抗溶接機本体制
御回路（不図示）とCPU16との間、及び外部コンピュー
タ等（不図示）とCPU16との間のデータの受渡しを行な
う。 次に第２図を引用して本実施例に於けるスプラッシュ検
出の手法を説明する。第２図に於て図（Ａ）は溶接電流
Ｉの一例を示し、ここでは通電開始時点ｔ0から終了時
点ｔ1まで定電流制御を行なっている。なお電流Ｉの大
きさはCPU16により調整される。 同図（Ｂ），（Ｃ）はこのときの溶接チップ間電圧VCの
変化例を示す。同図（Ｂ）VC1はスプラッシュが発生す
ることなく通電が終った例、同図（Ｃ）VC2は通電中に
スプラッシュが発生した例を示し、この例では途中の時
点ｔ2に於いてスプラッシュが発生した為に溶接チップ
間電圧VC2が急激に低下している。 本実施例ではこのような特性を利用してスプラッシュの
発生を検知する。具体的には微分回路13、ゲート回路14
及びフリップフロップ15を用いる。即ち微分回路13は前
述のように溶接チップ間電圧VCが立ち下がったときパル
スDPを発生する（第２図（Ｄ））。 そこで通電開始時ｔ0にフリップフロップ15をリセット
すると共に、溶接チップ間電圧VCが安定する適宜の時点
ｔ3から通電終了の直前の時点ｔ4まで、ゲート回路14に
ゲート信号Ｇを供給する（第２図（Ｅ））。このように
すれば、通電終了時ｔ1に発生するパルスDP2はゲート回
路14で阻止され、その間に生ずるパルス、例えばパルス
DP1のみがフリップフロップ15に供給される（第２図
（Ｆ））。 これにより、フリップフロップ15の出力Ｑはスプラッシ
ュ無しのとき「０」、スプラッシュ有りのとき「１」と
なり（２回以上のときも同じ）、これでスプラッシュの
有無が検知できる。 第３図を引用して本実施例の動作を説明する。先ずロボ
ット等によりワーク10が溶接機本体に位置決めされる
と、溶接機本体制御回路はCPU16に作業開始命令JSを供
給する。このとき溶接チップ8,9の先端は初期の形状に
されている（更新されている）ものとする。 作業開始命令JSに応動してCPU16はこの処理ルーチンを
開始し、始めに溶接電流の目標値MIを初期値M0に設定
し、又フラグＮを０に設定する（ステップS1）。溶接チ
ップ8,9の先端が初期の形状であるときに対応するとこ
ろの溶接電流の初期値M0は予めキーボード22より入力し
ておく。その値はワーク10や溶接機の特性に合せてスプ
ラッシュが程々に出るように大まかに設定する。フラグ
Ｎは溶接チップ8,9の先端が更新された後の最初の溶接
電流の調整と、それ以降の溶接電流の調整を区別するの
に用いられる。 次にスプラッシュの発生回数Ｙと、溶接実行打点数Ｐを
「０」にする（ステップS2）。次いで溶接機本体制御回
路から通電命令STが到来するのを待つ（ステップS3）。
通電命令STは溶接チップ8,9が所定の溶接箇所に当接さ
れて所定の時間（スクイズ時間）が経過したとき、溶接
機本体制御回路から送出される。 通電命令STが到来すると、CPU16はフリップフロップ15
にリセット信号Ｒを、又インバータ４にスイッチ信号SW
を供給する（ステップS4）。これによりフリップフロッ
プ15の出力Ｑは「０」になり、又インバータ４は溶接電
流Ｉの通電を開始する（第２図ｔ0）。溶接電流Ｉの大
きさはデジタル値DIで表わされる。CPU16はステップS5
でこのデジタル値DIを検査し溶接電流Ｉが目標値MIに一
致するように、制御信号CSで交流AFのデューティ比を制
御する。 次にステップS6に進み通電開始時点ｔ0から所定時間T1
が経過したか否かを検査する。時間T1が経過しない内は
CPU16はステップS5に戻り溶接電流Ｉを制御する。一般
に溶接チップ間電圧VC1,VC2は通電開始後第２図
（Ｂ），（Ｃ）に示すように変化する。そこで本実施例
では通電開始後すぐにはゲート回路14を導通させず、時
間T1だけ遅らせてゲート回路14を導通させる。この様に
すると通電当初の電圧降下で仮にパルスDPが発生したと
してもこれをスプラッシュとして誤って検出するような
ことが無い。 時間T1が経過したらゲート回路14にゲート信号Ｇを供給
する（ステップS7）。次いでS8に進み所定時間T2が経過
したか否かを検査する。時間T2が経過しない内はCPU16
はステップS5に戻り溶接電流Ｉを制御する。この場合再
度ステップS7を実行する。これは手順を簡単にする為で
あり、ゲート信号Ｇが重ねて供給されても問題はない。 この時間T2は所定通電時間T3（第２図（Ａ））と時間T1
の差より稍短い時間とする（第２図（Ｅ））。この時間
T2内にスプラッシュが発生すると、ゲート回路14の出力
（OUT）にパルスDP1が現れ（第２図（Ｆ））フリップフ
ロップ15がセットされる。 所定時間T2が経過したらゲート信号Ｇの供給を停止する
（ステップS9）。次いでステップS10に進みインバータ
４へのスイッチ信号SWの供給を停止し通電を終了する
（第2t1）。そして溶接機本体制御回路に通電完了信号
Ｅを送出する（ステップS11）。溶接機本体制御回路は
この信号Ｅに応動して溶接チップ8,9を次の溶接箇所に
移動する。 次いでステップS12に進みCPU16はこのときのＱの値
「１」が否かを検査する。その答が「はい」であるとき
はスプラッシュ発生回数に「１」を加える（ステップS1
3）。又、答が「いいえ」のときはこのステップS13をバ
イパスしてステップS14に進む。 ここで溶接実行打点数Ｐに１を加える。そして次のステ
ップS15で溶接実行打点数Ｐが10になったか否かを検査
する。溶接実行打点数Ｐが10に達していないときはここ
での答は「いいえ」となる。この場合CPU16はステップS
3に戻り同様の処理を繰返す。 最初の10個の溶接打点についてのスプラッシュ発生打点
数の積算が完了すると、このステップS15での答は「は
い」となる。これによりCPU16はステップS16に進む。 本実施例では溶接実行打点数10に対し、スプラッシュ発
生打点数「４」を中心値、「５」を管理上限、「３」を
管理下限とする。スプラッシュ発生打点数が管理限界内
にあるときはステップS16からステップS17、ステップS1
8に進む。 溶接チップ8,9の先端が更新された状態で開始されたこ
の溶接作業に於て、最初の10打点のスプラッシュの発生
状況が管理限界内に収っているということは、設定され
ていた溶接電流の初期値M0が適切であり、修正する必要
がないことを示す。そこでCPU16はこの初期値M0をその
侭にして置き、このステップS18に於てフラグＮを１に
する処理のみを行なう。フラグＮが１にされると、この
後他のステップで溶接電流目標値MIが調整されたとして
も、初期値M0の修正は行なわれなくなる（後述）。 そしてCPU16はステップS20、S21に進む。ここで戻り命
令RT及び溶接チップ８、９の先端を更新した旨の信号FR
が到来していないかを検査する。当初の段階ではこれら
の信号は到来しないのでCPU16はステップS2に戻り次の1
0打点についてのスプラッシュの監視を行なう。 なお次の10打点についてもスプラッシュの発生状況が管
理限界内にあるときは再びステップS18を実行するが、
これは手順を簡単にする為であり、Ｎ＝１を重ね書きし
ても問題は無い。 一方、最初の10打点のスプラッシュの発生状況が管理上
限を超えたときはステップS16での答が「はい」とな
る。そこでCPU16はステップS22に進み目標値MIから所定
の調整値MAを減算する。 調整値MAはワーク10や、溶接機の特性に照し、従来手動
で調整していたときの例に倣って定める。 次いでステップS23に進む。ここでフラグＮの内容を検
査する。最初の10打点を終了した段階ではこの答は「は
い」である。そこでステップS24に進み、フラグＮを１
にした後ステップS25に進む。 溶接チップ8,9先端が更新された状態で始められた溶接
作業の最初の10打点のスプラッシュの発生状況が管理上
限を超えているということは、設定されていた溶接電流
の初期値M0が好ましい値より大きいことを意味する。そ
こでCPU16はこのステップS25で初期値M0から調整値MAを
減算する。そして前述のステップS20、S21を経てステッ
プS2に戻る。 スプラッシュの発生数が管理下限を下回っているときは
丁度反対の状態である。この場合はステップS16での答
が「いいえ」、ステップS17での答が「はい」となる。
従ってCPU16はステップS26に進み、目標値MIに所定の調
整値MAを加算する。次いでステップS27からステップS28
に進み、ここでフラグＮを１にした後ステップS29に進
む。CPU16はここで初期値M0から調整MAを減算する。 なお溶接電流Ｉは大き過ぎるとナゲットに欠陥が生ずる
等の虞れが有る。又、電流供給能力にも自ずから限界が
有る。そこで本実施例では、ステップS26で目標値MIを
増加させた場合、ステップS30に於いてそれが上限値MM
を超えていないかを検査する。ここで目標値MIが上限値
MMを超えていた場合、CPU16はステップS31に進み、溶接
機本体制御回路に対し最大電流到達信号Ｍを供給しこの
ルーチンを一旦終了する。又、増加後のMIが上限値MMを
超えていないときはステップS20、S21を経てステップS2
に戻る。 ２度目からの10打点毎の目標値MIの調整の結果は初期値
の修正には反映されない。蓋しステップS18、S24又はS2
8の何れかでフラグＮが１に設定されており、これによ
りステップS17、S23、又はS27での答が「いいえ」とな
って、ステップS25又はステップS29が実行されることは
無いからである。 又、元々目標値MIの調整は、溶接実行打点数が多くなる
に従って溶接チップ８、９の先端が摩耗変形し、これが
為に生ずる溶接箇所の電流密度の低下を補償するべく行
なわれるものである。従って溶接実行打点数が増えるに
従ってその目標値MIの中には該摩耗変形の分が多く含ま
れるようになる。それ故本発明では、溶接チップ８、９
の先端が更新された後の最初の10打点に対する目標値MI
の調整の結果のみを初期値M0の修正に反映するようにし
ている。 このようにして各溶接点に次々と溶接を実行し、その数
が所定値、例えば2000打点に達すると、本体制御回路は
溶接作業を中断し、溶接チップ8,9を不図示研磨機に移
動してその先端を研磨し、初期の形状に更新する。そし
てCPU16に対し更新信号FRを供給する。 更新信号FRが供給されるとステップS21での答が「は
い」となる。そこでこの場合CPU16はステップS1に戻
り、目標値MIを初期値M0に戻す。 このときの初期値M0には溶接チップ８、９の先端が更新
された状態で開始された溶接作業の最初の10打点につい
ての結果が反映されている。従ってこの最初の10打点に
ついてのスプラッシュの発生状況が仮に管理限界内に入
っていなかったとしても、今回の溶接チップ更新後の最
初の10打点についてのスプラッシュ発生打点数は通常管
理限界内に収まる。 又、初期値M0が、好ましいとされる値からかなり外れて
おり、これが為このときもなお管理限界を超えていたと
しても、このときの最初の10打点に対する目標値MIの調
整の内容に対応して、再び初期値M0が修正され、更にそ
の次、更にその次というように、溶接チップ8,9の先端
更新後の最初の10打点についてのスプラッシュ発生状況
が管理限界内に入るまで、初期値M0の修正が繰返され
る。 なお本実施例では溶接電流を制御対象にしたが、通電時
間、加圧力、溶接チップ間電圧その他の溶接条件を対象
とするものにも適用することが出来る。
施例で調整する溶接条件は溶接電流である。具体的には
各溶接打点についてスプラッシュの発生、非発生を検査
し、溶接打点10個当りスプラッシュ発生打点が３〜５個
の範囲に収るように溶接電流を制御する。 又、本実施例では所謂マイクロコンピュータを用いて前
記各手段の機能を実現する。而して第１図に於いて、１
は整流回路で、三相交流３φを整流し直流電圧DCを発生
する。２はチョークコイル、３は電解コンデンサで、こ
れらは前記直流電圧DCを平滑する。４はインバータで、
制御信号CSに従いそのデューティ比が変化する1000Hz前
後の交流AFを発生する。 ５は変圧器で、インバータ４から供給される交流AFをス
テップダウンし低圧LVを発生する。6,7はダイオード
で、低圧LVを全波整流する。8,9は溶接チップで、抵抗
溶接機本体（不図示）に支承されており、加圧力によっ
てワーク10に密着し、これに溶接電流Ｉを供給する。11
は電流検出コイルで、溶接電流Ｉの変化分（微分値）に
対応した微小電流ｉを発生する。12は積分回路で、前記
微小電流ｉを積分し、デジタル値DIを発生する。この値
DIは溶接電流Ｉに対応する。 13は微分回路で、溶接チップ間電圧VCの立ち下がりに応
動してパルスDPを発生する。14はゲート回路で、ゲート
信号Ｇが供給されている間、入力端子INと出力端子OUT
が導通する。15はフリップフロップで、ゲート回路14の
出力でセットされ、信号Ｒでリセットされる。セットさ
れたときその出力Ｑは「１」となる。16は集積回路から
なる中央処理装置（CPU）で、ランダムアクセスメモリ
（RAM）17を使用しながらリードオンリメモリ（ROM）18
のプログラムに従い前記各手段の機能を実現する。19は
所謂RAMカードで、データやプログラムの格納に用いら
れる。 20は印字装置、21は表示装置であり、夫々CPU16から供
給される制御データ（溶接チップの更新時刻、そのとき
のワークや溶接箇所の番号、装置動作状況など）を印字
出力し、或いは表示する。22はキーボードで、CPU16へ
のデータ入力に用いられる。そして23は入出力ポート
で、前述の各回路差とCPU16との間、抵抗溶接機本体制
御回路（不図示）とCPU16との間、及び外部コンピュー
タ等（不図示）とCPU16との間のデータの受渡しを行な
う。 次に第２図を引用して本実施例に於けるスプラッシュ検
出の手法を説明する。第２図に於て図（Ａ）は溶接電流
Ｉの一例を示し、ここでは通電開始時点ｔ0から終了時
点ｔ1まで定電流制御を行なっている。なお電流Ｉの大
きさはCPU16により調整される。 同図（Ｂ），（Ｃ）はこのときの溶接チップ間電圧VCの
変化例を示す。同図（Ｂ）VC1はスプラッシュが発生す
ることなく通電が終った例、同図（Ｃ）VC2は通電中に
スプラッシュが発生した例を示し、この例では途中の時
点ｔ2に於いてスプラッシュが発生した為に溶接チップ
間電圧VC2が急激に低下している。 本実施例ではこのような特性を利用してスプラッシュの
発生を検知する。具体的には微分回路13、ゲート回路14
及びフリップフロップ15を用いる。即ち微分回路13は前
述のように溶接チップ間電圧VCが立ち下がったときパル
スDPを発生する（第２図（Ｄ））。 そこで通電開始時ｔ0にフリップフロップ15をリセット
すると共に、溶接チップ間電圧VCが安定する適宜の時点
ｔ3から通電終了の直前の時点ｔ4まで、ゲート回路14に
ゲート信号Ｇを供給する（第２図（Ｅ））。このように
すれば、通電終了時ｔ1に発生するパルスDP2はゲート回
路14で阻止され、その間に生ずるパルス、例えばパルス
DP1のみがフリップフロップ15に供給される（第２図
（Ｆ））。 これにより、フリップフロップ15の出力Ｑはスプラッシ
ュ無しのとき「０」、スプラッシュ有りのとき「１」と
なり（２回以上のときも同じ）、これでスプラッシュの
有無が検知できる。 第３図を引用して本実施例の動作を説明する。先ずロボ
ット等によりワーク10が溶接機本体に位置決めされる
と、溶接機本体制御回路はCPU16に作業開始命令JSを供
給する。このとき溶接チップ8,9の先端は初期の形状に
されている（更新されている）ものとする。 作業開始命令JSに応動してCPU16はこの処理ルーチンを
開始し、始めに溶接電流の目標値MIを初期値M0に設定
し、又フラグＮを０に設定する（ステップS1）。溶接チ
ップ8,9の先端が初期の形状であるときに対応するとこ
ろの溶接電流の初期値M0は予めキーボード22より入力し
ておく。その値はワーク10や溶接機の特性に合せてスプ
ラッシュが程々に出るように大まかに設定する。フラグ
Ｎは溶接チップ8,9の先端が更新された後の最初の溶接
電流の調整と、それ以降の溶接電流の調整を区別するの
に用いられる。 次にスプラッシュの発生回数Ｙと、溶接実行打点数Ｐを
「０」にする（ステップS2）。次いで溶接機本体制御回
路から通電命令STが到来するのを待つ（ステップS3）。
通電命令STは溶接チップ8,9が所定の溶接箇所に当接さ
れて所定の時間（スクイズ時間）が経過したとき、溶接
機本体制御回路から送出される。 通電命令STが到来すると、CPU16はフリップフロップ15
にリセット信号Ｒを、又インバータ４にスイッチ信号SW
を供給する（ステップS4）。これによりフリップフロッ
プ15の出力Ｑは「０」になり、又インバータ４は溶接電
流Ｉの通電を開始する（第２図ｔ0）。溶接電流Ｉの大
きさはデジタル値DIで表わされる。CPU16はステップS5
でこのデジタル値DIを検査し溶接電流Ｉが目標値MIに一
致するように、制御信号CSで交流AFのデューティ比を制
御する。 次にステップS6に進み通電開始時点ｔ0から所定時間T1
が経過したか否かを検査する。時間T1が経過しない内は
CPU16はステップS5に戻り溶接電流Ｉを制御する。一般
に溶接チップ間電圧VC1,VC2は通電開始後第２図
（Ｂ），（Ｃ）に示すように変化する。そこで本実施例
では通電開始後すぐにはゲート回路14を導通させず、時
間T1だけ遅らせてゲート回路14を導通させる。この様に
すると通電当初の電圧降下で仮にパルスDPが発生したと
してもこれをスプラッシュとして誤って検出するような
ことが無い。 時間T1が経過したらゲート回路14にゲート信号Ｇを供給
する（ステップS7）。次いでS8に進み所定時間T2が経過
したか否かを検査する。時間T2が経過しない内はCPU16
はステップS5に戻り溶接電流Ｉを制御する。この場合再
度ステップS7を実行する。これは手順を簡単にする為で
あり、ゲート信号Ｇが重ねて供給されても問題はない。 この時間T2は所定通電時間T3（第２図（Ａ））と時間T1
の差より稍短い時間とする（第２図（Ｅ））。この時間
T2内にスプラッシュが発生すると、ゲート回路14の出力
（OUT）にパルスDP1が現れ（第２図（Ｆ））フリップフ
ロップ15がセットされる。 所定時間T2が経過したらゲート信号Ｇの供給を停止する
（ステップS9）。次いでステップS10に進みインバータ
４へのスイッチ信号SWの供給を停止し通電を終了する
（第2t1）。そして溶接機本体制御回路に通電完了信号
Ｅを送出する（ステップS11）。溶接機本体制御回路は
この信号Ｅに応動して溶接チップ8,9を次の溶接箇所に
移動する。 次いでステップS12に進みCPU16はこのときのＱの値
「１」が否かを検査する。その答が「はい」であるとき
はスプラッシュ発生回数に「１」を加える（ステップS1
3）。又、答が「いいえ」のときはこのステップS13をバ
イパスしてステップS14に進む。 ここで溶接実行打点数Ｐに１を加える。そして次のステ
ップS15で溶接実行打点数Ｐが10になったか否かを検査
する。溶接実行打点数Ｐが10に達していないときはここ
での答は「いいえ」となる。この場合CPU16はステップS
3に戻り同様の処理を繰返す。 最初の10個の溶接打点についてのスプラッシュ発生打点
数の積算が完了すると、このステップS15での答は「は
い」となる。これによりCPU16はステップS16に進む。 本実施例では溶接実行打点数10に対し、スプラッシュ発
生打点数「４」を中心値、「５」を管理上限、「３」を
管理下限とする。スプラッシュ発生打点数が管理限界内
にあるときはステップS16からステップS17、ステップS1
8に進む。 溶接チップ8,9の先端が更新された状態で開始されたこ
の溶接作業に於て、最初の10打点のスプラッシュの発生
状況が管理限界内に収っているということは、設定され
ていた溶接電流の初期値M0が適切であり、修正する必要
がないことを示す。そこでCPU16はこの初期値M0をその
侭にして置き、このステップS18に於てフラグＮを１に
する処理のみを行なう。フラグＮが１にされると、この
後他のステップで溶接電流目標値MIが調整されたとして
も、初期値M0の修正は行なわれなくなる（後述）。 そしてCPU16はステップS20、S21に進む。ここで戻り命
令RT及び溶接チップ８、９の先端を更新した旨の信号FR
が到来していないかを検査する。当初の段階ではこれら
の信号は到来しないのでCPU16はステップS2に戻り次の1
0打点についてのスプラッシュの監視を行なう。 なお次の10打点についてもスプラッシュの発生状況が管
理限界内にあるときは再びステップS18を実行するが、
これは手順を簡単にする為であり、Ｎ＝１を重ね書きし
ても問題は無い。 一方、最初の10打点のスプラッシュの発生状況が管理上
限を超えたときはステップS16での答が「はい」とな
る。そこでCPU16はステップS22に進み目標値MIから所定
の調整値MAを減算する。 調整値MAはワーク10や、溶接機の特性に照し、従来手動
で調整していたときの例に倣って定める。 次いでステップS23に進む。ここでフラグＮの内容を検
査する。最初の10打点を終了した段階ではこの答は「は
い」である。そこでステップS24に進み、フラグＮを１
にした後ステップS25に進む。 溶接チップ8,9先端が更新された状態で始められた溶接
作業の最初の10打点のスプラッシュの発生状況が管理上
限を超えているということは、設定されていた溶接電流
の初期値M0が好ましい値より大きいことを意味する。そ
こでCPU16はこのステップS25で初期値M0から調整値MAを
減算する。そして前述のステップS20、S21を経てステッ
プS2に戻る。 スプラッシュの発生数が管理下限を下回っているときは
丁度反対の状態である。この場合はステップS16での答
が「いいえ」、ステップS17での答が「はい」となる。
従ってCPU16はステップS26に進み、目標値MIに所定の調
整値MAを加算する。次いでステップS27からステップS28
に進み、ここでフラグＮを１にした後ステップS29に進
む。CPU16はここで初期値M0から調整MAを減算する。 なお溶接電流Ｉは大き過ぎるとナゲットに欠陥が生ずる
等の虞れが有る。又、電流供給能力にも自ずから限界が
有る。そこで本実施例では、ステップS26で目標値MIを
増加させた場合、ステップS30に於いてそれが上限値MM
を超えていないかを検査する。ここで目標値MIが上限値
MMを超えていた場合、CPU16はステップS31に進み、溶接
機本体制御回路に対し最大電流到達信号Ｍを供給しこの
ルーチンを一旦終了する。又、増加後のMIが上限値MMを
超えていないときはステップS20、S21を経てステップS2
に戻る。 ２度目からの10打点毎の目標値MIの調整の結果は初期値
の修正には反映されない。蓋しステップS18、S24又はS2
8の何れかでフラグＮが１に設定されており、これによ
りステップS17、S23、又はS27での答が「いいえ」とな
って、ステップS25又はステップS29が実行されることは
無いからである。 又、元々目標値MIの調整は、溶接実行打点数が多くなる
に従って溶接チップ８、９の先端が摩耗変形し、これが
為に生ずる溶接箇所の電流密度の低下を補償するべく行
なわれるものである。従って溶接実行打点数が増えるに
従ってその目標値MIの中には該摩耗変形の分が多く含ま
れるようになる。それ故本発明では、溶接チップ８、９
の先端が更新された後の最初の10打点に対する目標値MI
の調整の結果のみを初期値M0の修正に反映するようにし
ている。 このようにして各溶接点に次々と溶接を実行し、その数
が所定値、例えば2000打点に達すると、本体制御回路は
溶接作業を中断し、溶接チップ8,9を不図示研磨機に移
動してその先端を研磨し、初期の形状に更新する。そし
てCPU16に対し更新信号FRを供給する。 更新信号FRが供給されるとステップS21での答が「は
い」となる。そこでこの場合CPU16はステップS1に戻
り、目標値MIを初期値M0に戻す。 このときの初期値M0には溶接チップ８、９の先端が更新
された状態で開始された溶接作業の最初の10打点につい
ての結果が反映されている。従ってこの最初の10打点に
ついてのスプラッシュの発生状況が仮に管理限界内に入
っていなかったとしても、今回の溶接チップ更新後の最
初の10打点についてのスプラッシュ発生打点数は通常管
理限界内に収まる。 又、初期値M0が、好ましいとされる値からかなり外れて
おり、これが為このときもなお管理限界を超えていたと
しても、このときの最初の10打点に対する目標値MIの調
整の内容に対応して、再び初期値M0が修正され、更にそ
の次、更にその次というように、溶接チップ8,9の先端
更新後の最初の10打点についてのスプラッシュ発生状況
が管理限界内に入るまで、初期値M0の修正が繰返され
る。 なお本実施例では溶接電流を制御対象にしたが、通電時
間、加圧力、溶接チップ間電圧その他の溶接条件を対象
とするものにも適用することが出来る。
以上説明したように、本発明では溶接チップ先端を更新
した後の最初の段階の溶接条件の調整内容を見て、溶接
チップ先端更新時の溶接条件の初期値を修正するように
した。 従って経験の浅い者がこの初期値の設定を行なったとし
ても、その不適切な部分はすぐに修正され、溶接打点全
般に亘って良好な品質の維持が保証される。又熟練者が
初期値設定をするにしても今までのように特別の注意を
払う必要は無くなり、その分熟練者の技能を他の仕事に
活かすことが出来る。
した後の最初の段階の溶接条件の調整内容を見て、溶接
チップ先端更新時の溶接条件の初期値を修正するように
した。 従って経験の浅い者がこの初期値の設定を行なったとし
ても、その不適切な部分はすぐに修正され、溶接打点全
般に亘って良好な品質の維持が保証される。又熟練者が
初期値設定をするにしても今までのように特別の注意を
払う必要は無くなり、その分熟練者の技能を他の仕事に
活かすことが出来る。
図は本発明の一実施例を示し、第１図は回路構成を示す
ブロック図、第２図は各信号を示す波形図、第３図は処
理手順を示す流れ図である。 11〜19,23……条件調整手段、16〜19,23……条件初期化
手段、16〜19,23……初期値修正手段。
ブロック図、第２図は各信号を示す波形図、第３図は処
理手順を示す流れ図である。 11〜19,23……条件調整手段、16〜19,23……条件初期化
手段、16〜19,23……初期値修正手段。
Claims (1)
- 【請求項１】所定の溶接打点数に対するスプラッシュ発
生率が所定の値になるように溶接条件を調整する条件調
整手段と、 溶接チップ先端が初期形状にされたとき前記溶接条件を
初期の値に設定する条件初期化手段と、 溶接チップ先端が初期形状にされたのち所定の溶接打点
数に達する迄の初期の段階でのスプラッシュ発生率と前
記所定のスプラッシュ発生率とを比較し、その誤差が少
なくなるように前記初期の値を修正する初期値修正手段 とを備えたことを特徴とする抵抗溶接制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2278549A JPH0751278B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 抵抗溶接制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2278549A JPH0751278B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 抵抗溶接制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157073A JPH04157073A (ja) | 1992-05-29 |
| JPH0751278B2 true JPH0751278B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17598810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2278549A Expired - Lifetime JPH0751278B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 抵抗溶接制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751278B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113953730B (zh) * | 2021-11-19 | 2024-10-01 | 北京工业大学 | 一种能够精确控制一维线性对接焊点抛光质量的抛光组件 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319274A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Hitachi Ltd | 熱転写記録装置 |
| JP2584300B2 (ja) * | 1988-11-07 | 1997-02-26 | 関東自動車工業株式会社 | スポット溶接条件自動設定装置 |
-
1990
- 1990-10-16 JP JP2278549A patent/JPH0751278B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04157073A (ja) | 1992-05-29 |
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