JPH01130885A - 抵抗溶接機用制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は抵抗溶接機に流れる二次電流を、二次側に直接
挿入したトロイダルコイル等の電流検出器により検出し
て、その検出した電流値を設定電流値と比較し、溶接電
流が一定になるように制御して溶接条件の低下や溶接不
良を防ぐ抵抗溶接機の制御装置に関し、さらに詳しくは
溶接トランスの二次側に設けた電流検出器に異常が生じ
ても、これを−次側に設けた電流検出回路に自動的に切
り替えて正常な定電流制御を行うことができる抵抗溶接
機用制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、スポット溶接機において、数千アンペア−数万ア
ンペアに及ぶ大電流をきわめて短い通電時間に検出する
場合、一般にトロイダルコイルを溶接機の二次ケーブル
あるいはアーム導体に挿入して直接ケーブル等の導体か
ら溶接電流を検出している。この場合、トロイダルコイ
ル等の検出位置は、溶接トランスの一次側よりも二次側
の電極付近に設けた方が溶接トランスのコイル巻数比の
設定や励磁電流による誤差等を考慮する必要がなく、し
かも二次ケーブルの断線や短絡事故も含めて検出できる
という理由から望ましい。

（本発明の解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような従来の電流検出方法では次
のような欠点がある。

すなわち、トロイダルコイルの検出位置は二次ケーブル
の断線、短絡も含めて検出するという意味では、できる
だけ電極近傍に設けることが望ましいが、例えばスポッ
ト溶接を工業用ロボットやマニュピユレータ等の自動溶
接装置で連続的に行う場合、ロボットなどのアームが複
雑に動くと、トロイダルコイルのリード線も二次ケーブ
ルと共に複雑な機械的屈曲運動を強要され、しかもスパ
ッタの付着などによって、リード線を損傷するという問
題が表面化してきた。

このリード線の損傷はトロイダルコイルにとって致命的
となり、コイルの出力電圧にバラツキが生じ、検出値に
異常が生じると、最早正常な定電流制御が行われず溶接
品質に重大な影響を及ぼす結果となる。

このようなリード線の不具合が発生すると、今までは稼
働中のラインを一時停止させトロイダルコイルを新しい
ものに交換する以外方法はなく、その交換に要する付帯
作業は生産性に大きな支障を来していた。

（問題を解決するための手段） そこで、本発明では上記の問題を克服し、次のような構
成を備えた新規な定電流制御回路を開発した。

すなわち、溶接トランスの一次側または二次側に流れる
溶接電流を検出してサイリスク等の電子スイッチにより
溶接トランスの一次側に印加される交流電力の点弧位相
を制御することによって溶接トランスの二次側に流れる
溶接電流が一定になるように制御する抵抗溶接機の定電
法制ｊ１１回路において、上記トランスの一次側と二次
側とに溶接電流を検出するための電流検出器を設け、そ
のいずれか一方の電流検出器が異常を生じた時に、これ
を検出して他方の正常な電流検出器に切り替えるスイッ
チング手段を制御回路の入力側に設ける、という技術手
段を講じである。

（作　用） そして、本発明によると、抵抗溶接機の溶接トランスの
一次側にも補助用としてのトロイダルコイルまたはＣＴ
などの電流検出器を設置し、しかも−次側の電流検出器
と二次側の電流検出器とを、スイッチイブ手段を介して
切り替え可能として、その−次側検出回路と二次側検出
回路とをスイッチイブ手段の開閉動作で、いずれか一方
の電流検出器に異常が生じたときに、もう片方の正常な
電流検出器が自動的にオン状態となり、入力信号を継続
して制御回路に与える。こうすることによって、例えば
二次側のトロイダルコイルが破断／劣化し、コイルから
の出力電圧に変化が生じても、直ちに正常な一次側の電
流検出器に切り替わるので、通常の定電流制御機能を有
害な（維持でき、しかも稼働中のラインを停止すること
なくｍ続して連続作業を行うことができるのである。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を説
明する。

第１図は本発明の制御システムをスポット溶接用ロボッ
トに応用した概略図である。

スポット溶接用ロボットは、第１図に示すように、自由
自在に動くロボットアームの先端にスポット溶接ガンが
取りつけられていて、溶接ガンと天井に吊るし上げた溶
接トランスとの間は両極の二次端子に接続された二次ケ
ーブルを介して接続されている。そしてコントローラに
よって記憶どおり溶接作業に必要な動きを溶接ガンに与
えて複雑な溶接作業をも迅速に行うことができる。溶接
電源に接続された制御装置は、マイクロコンピュータを
内蔵したもので、溶接トランスの一次側に一次ケーブル
を介して接続されていて、溶接トランスの一次ケーブル
に流れる一次電流または二次ケーブルに流れる二次電流
はＣＴ又はトロイダルコイルを介して検出し、その検出
した電流値と予め内部設定した溶接に必要な電流値とを
比較し、その偏差に応じてサイリスクの点弧位相を制御
し、溶接トランスの一次電流を設定値と同等又はそれに
近づくようにコントロールして常に一定の溶接電流が溶
接部に流れるように制御する構成になっている。

なお、上記に述べた溶接ロボット及び制御装置の基本的
な構成は、−数的に知られている手動機または自動専用
機とその機械的又は電気的構成部分と同じであるが、本
発明の特徴的構成部分は、さらに加えて、−次側ＯＣＴ
と二次側のトロイダルコイルの両方を設置した点で、従
来はいずれか片方しか使用されていなかったが、本発明
では同図のように一次ケーブルと二次ケーブルの両方に
それぞれ電流検出器を設置した。

なお、第２図は本発明制御装置の電気的動作回路図であ
る。

一次ケーブル１０にＣＴＩＩ等の電流検出器を装着した
回路構成であって、通常は二次ケーブル１に装着したト
ロイダルコイル２によって二次電流が検出される。トロ
イダルコイルのリード線３０間とＣＴのリード線３′に
は抵抗６及び工２がミドロイダルコイル２およびＣＴ１
１の感度調整用として設置されている。

そして各電流検出器の一方のリード線はアースに接続し
、他方のリース線は制御回路（タイマ）　４内に設けた
リレー、又はアナログスイッチ等のスイッチング手段５
の接点に接続されている。

スイッチ５がオン状態のリード線３からの出力電圧は演
算増幅器７を介してＡ／Ｄコンバータ８に入力され、マ
イクロコンピュータ９に取り込まれ、マイクロコンピュ
ータ９はこれをもとにサイリスク等の電子スイッチを開
閉動作し、溶接トランスの二次側の溶接電流が一定にな
るように定電流制御を行う。

この場合、制御回路がコンタクタ内のサイリスクを点弧
し、溶接電流を流したにもかかわらず、溶接開始直後の
トロイダルコイル２からの信号がなかった時、あるいは
電流値が異常であった場合に、これをマイクロコンピュ
ータ９が検出し、その出力信号でスイッチ５を介してＣ
Ｔ１１側の接点をオンに切り替え、もう−度最初から溶
接動作をやり直ししてＣＴから一次電流を検出する。−
次電流が正常であった場合にはその出力信号を用いて定
電流制御を継続するとともにトロイダルコイルの事故発
生の警報出力を発する。

なお、−次側、二次側ともに電流値が異常であった場合
には、非常信号を発してラインを停止する。

（発明の効果） 以上で説明したように、本発明によれば二次側の電流検
出のトロイダルコイルに不具合が発生した場合でも、生
産ラインを停止することなく、溶接作業を継続上き′る
から、生産性の向上を図ることができる。

また、電流検出器の切り替え動作が自動であるから、保
守要員の手をわずられせない。また警報は出力した状態
で作業を継続でき、しかも電流検出器の交換はライン休
止時間に行うことにすれば作業を合理化である さらに不具合の原因を究明する場合に、トロイダルコイ
ル自身が悪く検出関係にあるか、あるいはその他の要因
として例えば溶接機自身にあるのかなど、要因分析を明
確にできる。

従来は１回の溶接打点動作を終了した時点で検出電流の
値から良否判定を行っていたので、その回の溶接打点に
関して正常な定電流制御が行われず溶接不良と判定して
いたが、本発明ではトロイダルコイルが途中で損傷して
も、最初の第１サイクル目でそれを検知でき、正常な制
御動作に切り替えることができるので、溶接不良を未然
に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御システムをスポット溶接用ロボ
ットに応用した概略図である。　　　゛第２図は本発明
装置の実施例を示す電気ブロック−図である。 （符号の説明）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接トランスの一次側または二次側に流れる溶接電流を
   検出してサイリスタ等の電子スイッチにより溶接トラン
   スの一次側に印加される交流電力の点弧位相を制御する
   ことによって溶接トランスの二次側に流れる溶接電流が
   一定になるように制御する抵抗溶接機の定電流制御回路
   において、上記トランスの一次側と二次側とに溶接電流
   を検出するための電流検出器を設け、そのいずれか一方
   の電流検出器が異常を生じた時、これを検出して他方の
   電流検出器に切り替えるスイッチング手段を制御回路の
   入力側に設けたことを特徴とする抵抗溶接機用制御装置
   。