JP2545252B2 - スポット溶接装置のケーブル損傷検出方法 - Google Patents
スポット溶接装置のケーブル損傷検出方法Info
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- JP2545252B2 JP2545252B2 JP62319346A JP31934687A JP2545252B2 JP 2545252 B2 JP2545252 B2 JP 2545252B2 JP 62319346 A JP62319346 A JP 62319346A JP 31934687 A JP31934687 A JP 31934687A JP 2545252 B2 JP2545252 B2 JP 2545252B2
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- welding
- phase angle
- cable
- current
- welding current
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- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスポット溶接装置のケーブル損傷検出方法に
関するものである。
関するものである。
スポット溶接装置の電流・電圧を制御する溶接制御装
置には、溶接電流及び電圧を設定する操作盤と、スポッ
ト溶接ガンに実際に流れる２次側の溶接電流を検出する
電流検出器と、操作盤で設定された設定電流と検出器で
検出された検出電流とに基いて点弧位相角を制御し溶接
電流が設定された定電流となるように制御する溶接電流
制御手段が設けられている。
置には、溶接電流及び電圧を設定する操作盤と、スポッ
ト溶接ガンに実際に流れる２次側の溶接電流を検出する
電流検出器と、操作盤で設定された設定電流と検出器で
検出された検出電流とに基いて点弧位相角を制御し溶接
電流が設定された定電流となるように制御する溶接電流
制御手段が設けられている。
例えば、特公昭54−138838号公報には、溶接１次回路
に流れる溶接電流を検出し、その検出値と設定値とを溶
接電流の１サイクル毎に比較し、その比較結果により溶
接電流の次サイクルの点弧位相角を補正して、溶接電流
が設定値となるように制御する技術が記載されている。
に流れる溶接電流を検出し、その検出値と設定値とを溶
接電流の１サイクル毎に比較し、その比較結果により溶
接電流の次サイクルの点弧位相角を補正して、溶接電流
が設定値となるように制御する技術が記載されている。
ところでは、最近ではロボットのハンドに溶接ガンを
装備し、多数の溶接箇所を自動的に高速にスポット溶接
させるようにしたスポット溶接装置も広く実用化されて
いるが、このように高速で繰返しスポット溶接を行なわ
せる場合、ケーブルの劣化・断線・短絡などケーブルの
損傷が発生しやすくなる。
装備し、多数の溶接箇所を自動的に高速にスポット溶接
させるようにしたスポット溶接装置も広く実用化されて
いるが、このように高速で繰返しスポット溶接を行なわ
せる場合、ケーブルの劣化・断線・短絡などケーブルの
損傷が発生しやすくなる。
上記スポット溶接装置のケーブルが損傷した場合、そ
のケーブル損傷を自動的に確実に検出する技術は未だ確
立しておらず、溶接電流が流れなくなったり、ケーブル
が過熱したり、所期の溶接品質が得られなくなったりし
たときに作業員がケーブル損傷の有無を調べることによ
りケーブル損傷を検出していた。
のケーブル損傷を自動的に確実に検出する技術は未だ確
立しておらず、溶接電流が流れなくなったり、ケーブル
が過熱したり、所期の溶接品質が得られなくなったりし
たときに作業員がケーブル損傷の有無を調べることによ
りケーブル損傷を検出していた。
上記ケーブル損傷検出方法は、主として作業員の判断
によりケーブル損傷を検出する技術なので自動化するこ
とは難しいこと、常時ケーブル損傷を監視することは難
しいのでケーブル損傷の発生後直ちにそれを検出するこ
とは難しいこと、などの問題がある。
によりケーブル損傷を検出する技術なので自動化するこ
とは難しいこと、常時ケーブル損傷を監視することは難
しいのでケーブル損傷の発生後直ちにそれを検出するこ
とは難しいこと、などの問題がある。
上記公報に記載の技術は、溶接電流が一定になるよう
に制御することを目的とするものであり、ケーブル損傷
の検出を可能にするものではないし、その技術を活用し
たところで、ケーブルの内部短絡まで検出し得るもので
はない。
に制御することを目的とするものであり、ケーブル損傷
の検出を可能にするものではないし、その技術を活用し
たところで、ケーブルの内部短絡まで検出し得るもので
はない。
本発明に係るスポット溶接装置のケーブル損傷検出方
法は、溶接電流を設定する設定手段と、溶接電流を検出
する検出手段と、上記両手段からの出力に基いて溶接電
流が定電流となるように点弧位相角を制御する溶接電流
制御手段とを備えたスポット溶接装置のケーブル損傷を
検出するに当たり、上記溶接電流制御手段から点弧位相
角の信号を受けて演算手段により点弧位相角の変化率を
演算し、上記点弧位相角の変化率が正の第１設定値以上
か或いは負の第２設定値以下かを比較手段により比較す
るものである。
法は、溶接電流を設定する設定手段と、溶接電流を検出
する検出手段と、上記両手段からの出力に基いて溶接電
流が定電流となるように点弧位相角を制御する溶接電流
制御手段とを備えたスポット溶接装置のケーブル損傷を
検出するに当たり、上記溶接電流制御手段から点弧位相
角の信号を受けて演算手段により点弧位相角の変化率を
演算し、上記点弧位相角の変化率が正の第１設定値以上
か或いは負の第２設定値以下かを比較手段により比較す
るものである。
本発明は係るスポット溶接のケーブル損傷検出方法に
おいては、溶接電流制御手段から点弧位相角の信号を受
けて演算手段により点弧位相角の変化率を演算し、その
変化率が正の第１設定値以上か或いは負の第２設定値以
下かを比較手段で比較することによりケーブルの損傷を
検出する。
おいては、溶接電流制御手段から点弧位相角の信号を受
けて演算手段により点弧位相角の変化率を演算し、その
変化率が正の第１設定値以上か或いは負の第２設定値以
下かを比較手段で比較することによりケーブルの損傷を
検出する。
即ち、スポット溶接ガンの電極の消耗状態やワークに
より溶接２次回路に及ぼすリアクトルの変動などの諸要
因によって溶接２次回路のインピーダンスが変動する。
このインピーダンスの変動に対して溶接電流が定電流と
なるように溶接電流制御手段により点弧位相角が制御さ
れるので、点弧位相角は常に多少変動している。
より溶接２次回路に及ぼすリアクトルの変動などの諸要
因によって溶接２次回路のインピーダンスが変動する。
このインピーダンスの変動に対して溶接電流が定電流と
なるように溶接電流制御手段により点弧位相角が制御さ
れるので、点弧位相角は常に多少変動している。
ここで、ケーブルが断線したときには溶接２次回路の
インピーダンスが著しく増加するので、溶接１次回路の
電圧が著しく増加し、点弧位相角が著しく増大する。従
って、点弧位相角の変化率が正の第１設定値以上になっ
たときにはケーブルの断線である。
インピーダンスが著しく増加するので、溶接１次回路の
電圧が著しく増加し、点弧位相角が著しく増大する。従
って、点弧位相角の変化率が正の第１設定値以上になっ
たときにはケーブルの断線である。
次に、ケーブルが短絡したときには溶接２次回路のイ
ンピーダンスが著しく低下するので、溶接１次回路の電
圧が著しく低下し、点弧位相角が著しく減少する。従っ
て、点弧位相角の変化率が負の第２設定値以下になった
ときにはケーブルの短絡である。
ンピーダンスが著しく低下するので、溶接１次回路の電
圧が著しく低下し、点弧位相角が著しく減少する。従っ
て、点弧位相角の変化率が負の第２設定値以下になった
ときにはケーブルの短絡である。
本発明に係るスポット溶接装置のケーブル損傷検出方
法によれば、以上説明したように溶接電流制御手段に有
している点弧位相角に着目し、その点弧位相角の変化率
を求め、その変化率を指標としてケーブルの断線と短絡
とを自動的に確実に検出することが出来る。
法によれば、以上説明したように溶接電流制御手段に有
している点弧位相角に着目し、その点弧位相角の変化率
を求め、その変化率を指標としてケーブルの断線と短絡
とを自動的に確実に検出することが出来る。
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
先ず、本発明を適用するスポット溶接装置について説
明すると、第１図に示すようにスポット溶接装置は、交
流電源１に接続された溶接１次回路２と、交流変圧器３
を介して溶接１次回路２に接続され１対のスポット溶接
用電極５を有する溶接２次回路４と、溶接２次回路４に
供給される溶接電流を制御する溶接制御装置６とを備え
ている。
明すると、第１図に示すようにスポット溶接装置は、交
流電源１に接続された溶接１次回路２と、交流変圧器３
を介して溶接１次回路２に接続され１対のスポット溶接
用電極５を有する溶接２次回路４と、溶接２次回路４に
供給される溶接電流を制御する溶接制御装置６とを備え
ている。
上記溶接制御装置６は、溶接電圧・電流を設定しそれ
をコントローラ８に出力する設定器７と、CPU（中央演
算装置）とROM（リード・オンリ・メモリ）とRAM（ラン
ダム・アクセス・メモリ）とからなるマイクロコンピュ
ータを含むコントローラ８と、コントローラ８に接続さ
れた点弧回路９と、点弧回路９に接続され溶接１次回路
２に介設されたSCRなどのスイッチング素子からなるコ
ンタクト10と、溶接２次回路４に介設された電流検出器
11と、電流検出器11からの検出信号を受けてA/D変換し
その信号をコントローラ８に出力するA/D変換器12とを
備えている。
をコントローラ８に出力する設定器７と、CPU（中央演
算装置）とROM（リード・オンリ・メモリ）とRAM（ラン
ダム・アクセス・メモリ）とからなるマイクロコンピュ
ータを含むコントローラ８と、コントローラ８に接続さ
れた点弧回路９と、点弧回路９に接続され溶接１次回路
２に介設されたSCRなどのスイッチング素子からなるコ
ンタクト10と、溶接２次回路４に介設された電流検出器
11と、電流検出器11からの検出信号を受けてA/D変換し
その信号をコントローラ８に出力するA/D変換器12とを
備えている。
上記コントローラ８はROMに格納された制御プログラ
ムに基いて設定器７で設定された溶接電流となるように
点弧位相角（第２図のθ）を交流の１サイクル毎に演算
し、更に電流検出器11で検出された溶接電流が設定溶接
電流となるように点弧位相角θを補正しその補正された
点弧位相角信号を点弧回路９に出力する。
ムに基いて設定器７で設定された溶接電流となるように
点弧位相角（第２図のθ）を交流の１サイクル毎に演算
し、更に電流検出器11で検出された溶接電流が設定溶接
電流となるように点弧位相角θを補正しその補正された
点弧位相角信号を点弧回路９に出力する。
上記点弧回路９はコントローラ８からの点弧位相角信
号を受けその点弧位相角θのときに溶接１次回路２を閉
成する点弧駆動信号をコンタクト10に出力する。
号を受けその点弧位相角θのときに溶接１次回路２を閉
成する点弧駆動信号をコンタクト10に出力する。
次に、上記スポット溶接装置におけるケーブルの損傷
を検出する検出方法について説明する。
を検出する検出方法について説明する。
第２図は、電源電圧と点弧位相角θと溶接電流を示す
もので、溶接２次回路４のインピーダンスが一定であれ
ば、一定の点弧位相角θで一定の溶接電流となる。しか
し、溶接２次回路４に作用するワークのリアクトルや電
極５の通電面積やケーブルの断線（部分的断線も含む）
などの原因で溶接２次回路４のインピーダンスが増加す
ると、溶接１次回路２の電圧が増加し、電源電圧は仮想
線で図示のように増加するので、点弧位相角θが△θだ
け大きくなる。また、溶接２次回路４のインピーダンス
が減少すると、上記と反対に点弧位相角θが小さくな
る。上記ケーブルは溶接２次回路４の一部分を構成し電
極５に通電する導線のことで、ケーブルが損傷しておら
ずワーク側の条件が大幅に変動しない限り、上記溶接２
次回路４のインピーダンスは大きく変動しないので、点
弧位相角θは第３図の点Ａから点Ｂのように大きく変動
せずに推移することになる。
もので、溶接２次回路４のインピーダンスが一定であれ
ば、一定の点弧位相角θで一定の溶接電流となる。しか
し、溶接２次回路４に作用するワークのリアクトルや電
極５の通電面積やケーブルの断線（部分的断線も含む）
などの原因で溶接２次回路４のインピーダンスが増加す
ると、溶接１次回路２の電圧が増加し、電源電圧は仮想
線で図示のように増加するので、点弧位相角θが△θだ
け大きくなる。また、溶接２次回路４のインピーダンス
が減少すると、上記と反対に点弧位相角θが小さくな
る。上記ケーブルは溶接２次回路４の一部分を構成し電
極５に通電する導線のことで、ケーブルが損傷しておら
ずワーク側の条件が大幅に変動しない限り、上記溶接２
次回路４のインピーダンスは大きく変動しないので、点
弧位相角θは第３図の点Ａから点Ｂのように大きく変動
せずに推移することになる。
ところで、上記ケーブルが第３図のＢ点（第ｎ回目の
溶接）の後に断線した場合には、溶接２次回路４のイン
ピーダンスが大幅に増加することから実線BCDで示すよ
うに点弧位相角θが通常の位相角θに比べて大幅に大き
くなり、点弧位相角θの増加率が異常に大きくなる。こ
れに対して、上記ケーブルがＢ点の後に短絡した場合に
は、溶接２次回路４のインピーダンスが大幅に減少する
ことから実線BEFで示すように点弧位相角θが通常の位
相角θに比べて大幅に小さくなり、点弧位相角θの減少
率が異常に大きくなる。従って、コントローラ８で演算
される点弧位相角θの変化率を指標としてケーブルの損
傷（断線や短絡）を検出することが出来る。
溶接）の後に断線した場合には、溶接２次回路４のイン
ピーダンスが大幅に増加することから実線BCDで示すよ
うに点弧位相角θが通常の位相角θに比べて大幅に大き
くなり、点弧位相角θの増加率が異常に大きくなる。こ
れに対して、上記ケーブルがＢ点の後に短絡した場合に
は、溶接２次回路４のインピーダンスが大幅に減少する
ことから実線BEFで示すように点弧位相角θが通常の位
相角θに比べて大幅に小さくなり、点弧位相角θの減少
率が異常に大きくなる。従って、コントローラ８で演算
される点弧位相角θの変化率を指標としてケーブルの損
傷（断線や短絡）を検出することが出来る。
即ち、コントローラ８のROMにはケーブル損傷検出制
御の制御プログラムが格納されており、コントローラ８
は上述のように溶接電流を定電流に制御するため設定電
流と検出電流とに基づいて交流の１サイクル毎の点弧位
相角θを演算する。
御の制御プログラムが格納されており、コントローラ８
は上述のように溶接電流を定電流に制御するため設定電
流と検出電流とに基づいて交流の１サイクル毎の点弧位
相角θを演算する。
このケーブル損傷検出制御では、ワーク側の条件が大
きく変動しない同種の溶接における各溶接時実行毎に得
られる数10個の点弧位相角θの平均値θmn（但し、ｎは
第ｎ回目の溶接を示す）を求め、今回の平均値θmnと前
回の平均値θm n-1の差Δθｎ（溶接実行毎の変化率）
を求め、差Δθｎを正の第１設定値Δθ１と比較し、Δ
θｎ≧Δθ１のときにケーブルの断線であると判定す
る。また、上記の差Δθｎを負の第２設定値Δθ２と比
較し、Δθｎ≦Δθ２のときにケーブルの短絡であると
判定する。
きく変動しない同種の溶接における各溶接時実行毎に得
られる数10個の点弧位相角θの平均値θmn（但し、ｎは
第ｎ回目の溶接を示す）を求め、今回の平均値θmnと前
回の平均値θm n-1の差Δθｎ（溶接実行毎の変化率）
を求め、差Δθｎを正の第１設定値Δθ１と比較し、Δ
θｎ≧Δθ１のときにケーブルの断線であると判定す
る。また、上記の差Δθｎを負の第２設定値Δθ２と比
較し、Δθｎ≦Δθ２のときにケーブルの短絡であると
判定する。
上記ケーブル断線と判定したときには、設定器７を含
む操作盤のケーブル断線を示すアラームランプを点灯さ
せ、またケーブル短絡と判定したときには、操作盤のケ
ーブル短絡を示すアラームランプを点灯させる。
む操作盤のケーブル断線を示すアラームランプを点灯さ
せ、またケーブル短絡と判定したときには、操作盤のケ
ーブル短絡を示すアラームランプを点灯させる。
尚、各溶接実行毎に得られる点弧位相角θの平均θmn
はRAMのメモリに格納され、溶接開始の際には前回の平
均値θm n-1としてRAMのメモリに格納されたデータを用
いるものとする。
はRAMのメモリに格納され、溶接開始の際には前回の平
均値θm n-1としてRAMのメモリに格納されたデータを用
いるものとする。
また、上記のように加越の平均値θmnをメモリ格納す
る場合、過去の所定期間の平均値θmnの移動平均を求
め、今回の点弧位相角θｎから上記移動平均を減算して
差Δθｎを求めるようにしてもよい。このようにする
と、ワークの種類が変って溶接２次回路４のインピーダ
ンスが変動うしたときにもその影響を受けずにケーブル
の損傷を確実に検出することが出来る。
る場合、過去の所定期間の平均値θmnの移動平均を求
め、今回の点弧位相角θｎから上記移動平均を減算して
差Δθｎを求めるようにしてもよい。このようにする
と、ワークの種類が変って溶接２次回路４のインピーダ
ンスが変動うしたときにもその影響を受けずにケーブル
の損傷を確実に検出することが出来る。
尚、上記のように平均値θmnの演算を溶接実行毎に行
わずに、所定期間毎（例えば、１時毎）に実行するよう
にしてもよい。
わずに、所定期間毎（例えば、１時毎）に実行するよう
にしてもよい。
以上説明したように、本願のケーブル損傷検出方法に
よれば、定電流制御のためにコントローラ８で求める点
弧位相角θのデータを有効活用し、簡単な手順でその変
化率を求めその変化率を指標としてケーブル断線及びケ
ーブル短絡を自動的に検出することが出来るので、自動
化されたスポット溶接装置に適用するのに好適である。
よれば、定電流制御のためにコントローラ８で求める点
弧位相角θのデータを有効活用し、簡単な手順でその変
化率を求めその変化率を指標としてケーブル断線及びケ
ーブル短絡を自動的に検出することが出来るので、自動
化されたスポット溶接装置に適用するのに好適である。
図面は本発明の実施例に係るもので、第１図はスポット
溶接装置の全体構成図、第２図は電源電圧と溶接電流の
動作タイムチャート、第３図は点弧位相角の線図であ
る。 １……交流電源、２……溶接１次回路、３……変圧器、
４……溶接２次回路、５……電極、６……制御装置。
溶接装置の全体構成図、第２図は電源電圧と溶接電流の
動作タイムチャート、第３図は点弧位相角の線図であ
る。 １……交流電源、２……溶接１次回路、３……変圧器、
４……溶接２次回路、５……電極、６……制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】溶接電流を設定する設定手段と、溶接電流
を検出する検出手段と、上記両手段からの出力に基いて
溶接電流が定電流となるように点弧位相角を制御する溶
接電流制御手段とを備えたスポット溶接装置のケーブル
損傷を検出するに当たり、 上記溶接電流制御手段から点弧位相角の信号を受けて演
算手段により点弧位相角の変化率を演算し、 上記点弧位相角の変化率が正の第１設定値以上か或いは
負の第２設定値以下かを比較手段により比較することを
特徴とするスポット溶接装置のケーブル損傷検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319346A JP2545252B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | スポット溶接装置のケーブル損傷検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319346A JP2545252B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | スポット溶接装置のケーブル損傷検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162582A JPH01162582A (ja) | 1989-06-27 |
| JP2545252B2 true JP2545252B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=18109131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62319346A Expired - Lifetime JP2545252B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | スポット溶接装置のケーブル損傷検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545252B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-16 JP JP62319346A patent/JP2545252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01162582A (ja) | 1989-06-27 |
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