JP4971398B2 - 抵抗溶接の監視装置及び監視方法 - Google Patents
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Description
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間(ゲートオン時間)の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発する。
第1の発明に係る抵抗溶接の監視装置において、前記インバータ回路によって変換された交流は、例えば100〜20000Hzの間にある。これによって、溶接トランスの鉄心量を減らすことができる。
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間(ゲートオン時間)の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発する。
まず、図1を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る抵抗溶接の監視装置を適用した抵抗溶接装置10について説明する。
溶接トランス14では二次側に整流器15を通して溶接電流が二次導体16、17を介して電極18、19間に流れている。なお、この溶接電流I2wは溶接トランス14の一次電流I1に比例して、溶接中は常時一定である。
マイクロコンピュータ22には、別に入出力回路35が接続されて、ゲートオン時間の比率Tk、出力電圧V2及び積(Tk・V2)のいずれか1又は2以上を周辺機器(例えば、パソコン36)に通信で伝送する。
抵抗溶接装置10は、溶接中は、常に溶接トランス14の一次電流I1が一定となるように、パワートランジスタQ1〜Q4のゲート信号1、2を周知の技術で制御している。
図2のa)には、パワートランジスタQ1〜Q4のゲートオンオフ時間を、b)にはゲート信号1及びこれによるパワートランジスタQ1、Q4のスイッチ動作、c)にはゲート信号2及びパワートランジスタQ2、Q3のスイッチ動作をそれぞれ示す。これによるインバータ回路13の出力電圧Vo(即ち、図1に破線で示す溶接電源制御装置10aの出力電圧Vo)を図2のd)に示す。なお、Tcはインバータのサイクルタイムである。
図4に示すように、電極18、19の間に、1)ワークを挿入しない場合、2)ワークの挿入1枚の場合、3)目標のワーク重ね2枚の場合、4)ワーク重ね3枚の場合の溶接実験を行った。この場合、ワークは0.8mmの軟鋼板、溶接電流7kA、通電時間10サイクル、加圧力は2.45kNであった。
図6(A)に示す例では、ワークの端を溶接すると、重ねた上側のワークの端が潰れて溶接部の抵抗が減少することによって、電極間電圧とそれに比例した出力電圧Vo及び演算電圧Vwが下がり、VL>Vwとなって警報を発した。図6(B)に示す例では、電極を使いすぎて、電極先端の断面積が増加し、電極先端とワークの接触抵抗が減少し、VL>Vwとなって警報を発した。また、図6(C)に示す例では、上電極が傾斜した場合には、溶接電流でワークが発熱すると電極がワークの上を滑り、重ねた上側のワークが電極で削られて厚みが薄くなり、溶接部の抵抗が減少し、VL>Vwとなって警報を発した。
Claims (6)
- 商用交流電源を整流回路を介して直流とし、PWM制御を行うスイッチング素子を用いて前記直流を、負荷電流の定電流制御を行うインバータ回路によって交流とし、該交流を溶接トランスに印加して、該溶接トランスの二次側から溶接電流を得る抵抗溶接の監視装置であって、
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発することを特徴とする抵抗溶接の監視装置。 - 請求項1記載の抵抗溶接の監視装置において、前記上限レベルVHと前記下限レベルVLは、外部から独立に設定可能であることを特徴とする抵抗溶接の監視装置。
- 請求項1又は2記載の抵抗溶接の監視装置において、各溶接時において、前記積(Tk・V2)の値をモニター表示することを特徴とする抵抗溶接の監視装置。
- 請求項1〜3のいずれか1記載の抵抗溶接の監視装置において、前記積(Tk・V2)の値を周辺機器に通信で伝送する手段を備えることを特徴とする抵抗溶接の監視装置。
- 請求項1〜4のいずれか1記載の抵抗溶接の監視装置において、前記インバータ回路によって変換された交流は、100〜20000Hzの間にあることを特徴とする抵抗溶接の監視装置。
- 商用交流電源を整流回路を介して直流とし、PWM制御を行うスイッチング素子を用いて前記直流を負荷電流の定電流制御を行うインバータ回路によってより周波数の高い交流とし、該交流を溶接トランスに印加して、該溶接トランスの二次側から溶接電流を得る抵抗溶接の監視方法において、
溶接時の前記溶接トランスの一次側又は二次側電圧に対応する前記PWM制御のスイッチング素子のゲート信号のオン時間の比率Tkと、前記整流回路の出力電圧V2との積(Tk・V2)を求め、この積(Tk・V2)が予め設定した上限レベルVHと下限レベルVLの範囲外である場合に、警告を発することを特徴とする抵抗溶接の監視方法。
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