JPH09277063A - 抵抗溶接制御装置 - Google Patents
抵抗溶接制御装置Info
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- JPH09277063A JPH09277063A JP8121103A JP12110396A JPH09277063A JP H09277063 A JPH09277063 A JP H09277063A JP 8121103 A JP8121103 A JP 8121103A JP 12110396 A JP12110396 A JP 12110396A JP H09277063 A JPH09277063 A JP H09277063A
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- JP
- Japan
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- pressure
- value
- welding
- pressurizing
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- Prior art date
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 初期加圧力を溶接加圧力設定値よりも大きく
する加圧方式において溶接通電時の加圧力を確実に溶接
加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を向上させ
る。 【解決手段】 初期加圧時間Ti が終了すると、制御部
は圧力制御電圧Vを初期加圧用電圧値Vi から溶接加圧
用電圧値Vw よりも十分低い値に設定された切換中継点
用電圧値VL まで下げる。電空比例弁により、エアシリ
ンダ入力空気圧Aは急激に下がり、エアシリンダより発
生される加圧力Pも急激に小さくなる。切換中継時間T
L が終了すると、制御部は圧力制御電圧を切換中継点用
電圧値VL から設定された溶接加圧用電圧値まで上げ
る。これにより、空気圧は圧力値AL を極小圧力値とし
て上がり始め、これに伴って加圧力も加圧力値PL を極
小加圧力値として増大し始める。そして、空気圧は溶接
加圧用圧力値Aw まで上がり、加圧力は溶接加圧力設定
値Pw まで増大する。
する加圧方式において溶接通電時の加圧力を確実に溶接
加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を向上させ
る。 【解決手段】 初期加圧時間Ti が終了すると、制御部
は圧力制御電圧Vを初期加圧用電圧値Vi から溶接加圧
用電圧値Vw よりも十分低い値に設定された切換中継点
用電圧値VL まで下げる。電空比例弁により、エアシリ
ンダ入力空気圧Aは急激に下がり、エアシリンダより発
生される加圧力Pも急激に小さくなる。切換中継時間T
L が終了すると、制御部は圧力制御電圧を切換中継点用
電圧値VL から設定された溶接加圧用電圧値まで上げ
る。これにより、空気圧は圧力値AL を極小圧力値とし
て上がり始め、これに伴って加圧力も加圧力値PL を極
小加圧力値として増大し始める。そして、空気圧は溶接
加圧用圧力値Aw まで上がり、加圧力は溶接加圧力設定
値Pw まで増大する。
Description
【0010】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接機において被
溶接物に印加される加圧力を制御する機能を備えた抵抗
溶接制御装置に関する。
溶接物に印加される加圧力を制御する機能を備えた抵抗
溶接制御装置に関する。
【0020】
【従来の技術】一般に、抵抗溶接機は、一対の溶接電極
を介して被溶接物に加圧力を印加しながら溶接電流を流
すことによって、被溶接物の溶接部をジュール熱で冶金
的に接合するようにしている。抵抗溶接において、加圧
力は溶接電流および通電時間と並んで溶接品質を左右す
る3大条件の1つであり、加圧力制御の精度が高いほど
溶接品質の信頼性は高くなる。
を介して被溶接物に加圧力を印加しながら溶接電流を流
すことによって、被溶接物の溶接部をジュール熱で冶金
的に接合するようにしている。抵抗溶接において、加圧
力は溶接電流および通電時間と並んで溶接品質を左右す
る3大条件の1つであり、加圧力制御の精度が高いほど
溶接品質の信頼性は高くなる。
【0030】足踏式抵抗溶接機を除いてほとんどの抵抗
溶接機は、加圧力発生手段として加圧シリンダを用いて
いる。加圧シリンダより発生される加圧力は、シリンダ
に供給される作動流体たとえば圧縮空気の圧力によって
決まる。したがって、加圧系の空気圧システムに電空比
例弁を設け、この電空比例弁に供給する駆動電圧または
駆動電流を制御することで、加圧シリンダに供給する空
気圧の大きさを可変制御し、ひいては被溶接物に加える
加圧力の大きさを可変制御することができる。
溶接機は、加圧力発生手段として加圧シリンダを用いて
いる。加圧シリンダより発生される加圧力は、シリンダ
に供給される作動流体たとえば圧縮空気の圧力によって
決まる。したがって、加圧系の空気圧システムに電空比
例弁を設け、この電空比例弁に供給する駆動電圧または
駆動電流を制御することで、加圧シリンダに供給する空
気圧の大きさを可変制御し、ひいては被溶接物に加える
加圧力の大きさを可変制御することができる。
【0040】ところで、抵抗溶接では、溶接通電を開始
するに先立って、被溶接物に溶接部のなじみをよくする
ために初期加圧力を印加するのが普通である。特に、溶
接部の合わせ目が歪んでいて接触具合が悪いような場合
には、そのような歪みを溶接通電前に矯正する目的も兼
ねて、初期加圧力を溶接通電時の加圧力設定値よりも十
分大きくすることが行われている。
するに先立って、被溶接物に溶接部のなじみをよくする
ために初期加圧力を印加するのが普通である。特に、溶
接部の合わせ目が歪んでいて接触具合が悪いような場合
には、そのような歪みを溶接通電前に矯正する目的も兼
ねて、初期加圧力を溶接通電時の加圧力設定値よりも十
分大きくすることが行われている。
【0050】図5に、従来の抵抗溶接制御装置により上
記のような加圧力制御が行われる場合の溶接シーケンス
を示す。図5において、Vは電空比例弁に対する圧力制
御信号の波形を示し、Aは加圧シリンダに供給される空
気の圧力の波形を示し、Iは被溶接物に供給される溶接
電流の波形を示す。
記のような加圧力制御が行われる場合の溶接シーケンス
を示す。図5において、Vは電空比例弁に対する圧力制
御信号の波形を示し、Aは加圧シリンダに供給される空
気の圧力の波形を示し、Iは被溶接物に供給される溶接
電流の波形を示す。
【0060】図5に示すように、従来の抵抗溶接制御装
置では、初期加圧時間Ti における空気圧Eの圧力値
(初期加圧用圧力値)Ai を溶接通電時間における溶接
加圧力設定値に対応する圧力値(溶接加圧用圧力値)A
W よりも高くし、初期加圧時間Ti が終了した時点ta
で初期加圧用圧力値Ai から溶接加圧用圧力値Aw に切
り換えるようにしている。この圧力制御を行うために、
圧力制御信号Vを同時点ta で初期圧力値Ai に対応す
るレベル(初期加圧用レベル)Vi から溶接加圧用圧力
値Aw に対応するレベル(溶接加圧用レベル)Vw に切
り換えるようにしている。
置では、初期加圧時間Ti における空気圧Eの圧力値
(初期加圧用圧力値)Ai を溶接通電時間における溶接
加圧力設定値に対応する圧力値(溶接加圧用圧力値)A
W よりも高くし、初期加圧時間Ti が終了した時点ta
で初期加圧用圧力値Ai から溶接加圧用圧力値Aw に切
り換えるようにしている。この圧力制御を行うために、
圧力制御信号Vを同時点ta で初期圧力値Ai に対応す
るレベル(初期加圧用レベル)Vi から溶接加圧用圧力
値Aw に対応するレベル(溶接加圧用レベル)Vw に切
り換えるようにしている。
【0070】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の抵抗溶接制御装置では、被溶接物に印加さ
れる加圧力、特に溶接通電時の加圧力が設定通りになら
ず、図6に示すように、溶接加圧力設定値PW よりも高
い加圧力値PW'にオフセットする傾向があった。
ような従来の抵抗溶接制御装置では、被溶接物に印加さ
れる加圧力、特に溶接通電時の加圧力が設定通りになら
ず、図6に示すように、溶接加圧力設定値PW よりも高
い加圧力値PW'にオフセットする傾向があった。
【0080】このような加圧力のオフセット(誤差)
は、主として加圧シリンダにおけるヒステリス特性に起
因している。一般に加圧シリンダ(特にエアシリンダ)
は、空気圧を上げたとき、あるいは下げたときでも比較
的ゆっくりしたときはよいが、急激(高速)に空気圧を
下げたときにヒステリシスを起こしやすい。この問題に
対しては、予めヒステリシス特性によるオフセット分を
見込んで溶接加圧力設定値PW を所期の値よりも低めに
選ぶ方法が考えられる。しかし、この種のヒステリシス
特性は線形性を示さず、精度上問題がある。したがっ
て、確実に設定通りの加圧力が得られる方法とはいえな
い。
は、主として加圧シリンダにおけるヒステリス特性に起
因している。一般に加圧シリンダ(特にエアシリンダ)
は、空気圧を上げたとき、あるいは下げたときでも比較
的ゆっくりしたときはよいが、急激(高速)に空気圧を
下げたときにヒステリシスを起こしやすい。この問題に
対しては、予めヒステリシス特性によるオフセット分を
見込んで溶接加圧力設定値PW を所期の値よりも低めに
選ぶ方法が考えられる。しかし、この種のヒステリシス
特性は線形性を示さず、精度上問題がある。したがっ
て、確実に設定通りの加圧力が得られる方法とはいえな
い。
【0090】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、初期加圧力を溶接加圧力設定値より
も大きくする加圧方式において溶接通電時の加圧力を確
実に溶接加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を
向上させるようにした抵抗溶接制御装置を提供すること
を目的とする。
てなされたもので、初期加圧力を溶接加圧力設定値より
も大きくする加圧方式において溶接通電時の加圧力を確
実に溶接加圧力設定値に一致させ、溶接品質の信頼性を
向上させるようにした抵抗溶接制御装置を提供すること
を目的とする。
【0100】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第1の抵抗溶接制御装置は、加圧シリンダ
により発生される加圧力を被溶接物に印加し、溶接通電
に先立つ初期加圧時間中の前記加圧力を溶接通電時間に
おける所望の加圧力値として設定された溶接加圧力設定
値よりも高くするようにした抵抗溶接制御装置におい
て、前記初期加圧時間の終了後に前記加圧シリンダに供
給される作動流体の圧力をいったん前記溶接加圧力設定
値に対応する第1の圧力値よりも低い第2の圧力値まで
下げ、次いで前記第1の圧力値まで上げるようにした圧
力制御手段を具備する構成とした。
め、本発明の第1の抵抗溶接制御装置は、加圧シリンダ
により発生される加圧力を被溶接物に印加し、溶接通電
に先立つ初期加圧時間中の前記加圧力を溶接通電時間に
おける所望の加圧力値として設定された溶接加圧力設定
値よりも高くするようにした抵抗溶接制御装置におい
て、前記初期加圧時間の終了後に前記加圧シリンダに供
給される作動流体の圧力をいったん前記溶接加圧力設定
値に対応する第1の圧力値よりも低い第2の圧力値まで
下げ、次いで前記第1の圧力値まで上げるようにした圧
力制御手段を具備する構成とした。
【0110】また、本発明の第2の抵抗溶接制御装置
は、上記第1の抵抗溶接制御装置において、前記圧力制
御手段が、供給される駆動電圧または駆動電流に応じた
圧力値に前記作動流体の圧力を制御する電空比例弁と、
前記初期加圧時間の終了後に前記電空比例弁に供給する
前記駆動電圧または駆動電流を、いったん前記第2の圧
力値に対応する第2の電圧値または電流値に切り換え、
次いで前記第1の圧力値に対応する第1の電圧値または
電流値に切り換える電空比例弁制御手段とを含む構成と
した。
は、上記第1の抵抗溶接制御装置において、前記圧力制
御手段が、供給される駆動電圧または駆動電流に応じた
圧力値に前記作動流体の圧力を制御する電空比例弁と、
前記初期加圧時間の終了後に前記電空比例弁に供給する
前記駆動電圧または駆動電流を、いったん前記第2の圧
力値に対応する第2の電圧値または電流値に切り換え、
次いで前記第1の圧力値に対応する第1の電圧値または
電流値に切り換える電空比例弁制御手段とを含む構成と
した。
【0120】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図4を参照して本発
明の実施例を説明する。
明の実施例を説明する。
【0130】図1に、交流式抵抗溶接機に適用した本発
明の一実施例による抵抗溶接制御装置の構成を示す。
明の一実施例による抵抗溶接制御装置の構成を示す。
【0140】この抵抗溶接機において、溶接時には、エ
アシリンダ10のピストンロッド12が前進(下降)し
て、上部電極14と下部電極16との間で被溶接物1
8,20が挟まれるようにして加圧され、かかる加圧状
態下の被溶接物18,20に溶接トランス22からの溶
接電流(二次電流)Iが両溶接電極14,16を介して
流れることにより、被溶接物18,20の合わせ面(溶
接部)で抵抗溶接が行われるようになっている。
アシリンダ10のピストンロッド12が前進(下降)し
て、上部電極14と下部電極16との間で被溶接物1
8,20が挟まれるようにして加圧され、かかる加圧状
態下の被溶接物18,20に溶接トランス22からの溶
接電流(二次電流)Iが両溶接電極14,16を介して
流れることにより、被溶接物18,20の合わせ面(溶
接部)で抵抗溶接が行われるようになっている。
【0150】エアシリンダ10に加圧力を発生させるた
めの空気圧システムは、主として圧縮空気圧源24、電
空比例弁26、パイロット形減圧弁28および方向切換
弁30から構成される。エアシリンダより発生される加
圧力の大きさは、この空気圧システムよりエアシリンダ
10に供給される圧縮空気の空気圧に依存し、ひいては
減圧弁28の二次側圧力できまる。減圧弁28の二次側
圧力は、電空比例弁26の二次側より減圧弁28のパイ
ロット端子28aに与えられる圧縮空気の空気圧によっ
てきまる。電空比例弁26は、たとえばソレノイドから
なるバルブステムを有する周知の構造であり、駆動回路
32よりソレノイドに与えられる駆動(励磁)電流id
に応動して無段階(アナログ的)に二次側圧力を変えら
れるようになっている。
めの空気圧システムは、主として圧縮空気圧源24、電
空比例弁26、パイロット形減圧弁28および方向切換
弁30から構成される。エアシリンダより発生される加
圧力の大きさは、この空気圧システムよりエアシリンダ
10に供給される圧縮空気の空気圧に依存し、ひいては
減圧弁28の二次側圧力できまる。減圧弁28の二次側
圧力は、電空比例弁26の二次側より減圧弁28のパイ
ロット端子28aに与えられる圧縮空気の空気圧によっ
てきまる。電空比例弁26は、たとえばソレノイドから
なるバルブステムを有する周知の構造であり、駆動回路
32よりソレノイドに与えられる駆動(励磁)電流id
に応動して無段階(アナログ的)に二次側圧力を変えら
れるようになっている。
【0160】駆動回路32は、電圧−電流変換回路およ
び増幅回路を有しており、制御部34より圧力制御電圧
Vを入力し、その電圧レベルに応じた駆動電流id を電
空比例弁26に与えるように構成されている。制御部3
4は、上記の圧力制御電圧Vを駆動回路32に与えるほ
か、エアシリンダ10の動作を切り換えるための電気信
号CHを方向切換弁30に与える。
び増幅回路を有しており、制御部34より圧力制御電圧
Vを入力し、その電圧レベルに応じた駆動電流id を電
空比例弁26に与えるように構成されている。制御部3
4は、上記の圧力制御電圧Vを駆動回路32に与えるほ
か、エアシリンダ10の動作を切り換えるための電気信
号CHを方向切換弁30に与える。
【0170】この抵抗溶接制御装置は、フィードバック
式の定電流制御によって溶接電流Iを電流設定値に一致
させるようにしている。この定電流制御のため、抵抗溶
接機の二次側に電流センサ36が取り付けられ、この電
流センサ36の出力信号を基に溶接電流測定回路38に
より溶接電流Iの測定値(たとえば実効値)MIが求め
られる。制御部34は、溶接電流測定回路38からの溶
接電流測定値MIと設定部40からの溶接電流設定値と
を比較して、その比較誤差に応じた点弧角制御信号FG
を出力する。そして、点弧回路42が、制御部34から
の点弧角制御信号FGで指示される点弧角で、抵抗溶接
機の一次側でコンタクタを構成している一対のサイリス
タ44,46のスイッチングを制御するようになってい
る。
式の定電流制御によって溶接電流Iを電流設定値に一致
させるようにしている。この定電流制御のため、抵抗溶
接機の二次側に電流センサ36が取り付けられ、この電
流センサ36の出力信号を基に溶接電流測定回路38に
より溶接電流Iの測定値(たとえば実効値)MIが求め
られる。制御部34は、溶接電流測定回路38からの溶
接電流測定値MIと設定部40からの溶接電流設定値と
を比較して、その比較誤差に応じた点弧角制御信号FG
を出力する。そして、点弧回路42が、制御部34から
の点弧角制御信号FGで指示される点弧角で、抵抗溶接
機の一次側でコンタクタを構成している一対のサイリス
タ44,46のスイッチングを制御するようになってい
る。
【0180】設定部40は、加圧力、溶接電流および通
電時間に関する種々の設定値を設定入力して保持し、個
々の設定値を必要に応じて制御部34に与える。
電時間に関する種々の設定値を設定入力して保持し、個
々の設定値を必要に応じて制御部34に与える。
【0190】図2に、本実施例の抵抗溶接制御装置にお
いて制御部34および設定部40を実現するための一例
としてコンピュータ・システムの構成を示す。CPU5
0、ROM52、RAM54、D−A変換器56、A−
D変換器58およびI/O(入出力)インタフェース回
路60によって制御部34が構成されるとともに、入力
装置62、CPU50、ROM52およびRAM54に
よって設定部40が構成される。ROM52には、CP
U50の演算/制御処理を規定する各種プログラムが格
納される。RAM54には、各種設定値、演算データ等
が格納される。入力装置62は、たとえばキーボードか
らなる。
いて制御部34および設定部40を実現するための一例
としてコンピュータ・システムの構成を示す。CPU5
0、ROM52、RAM54、D−A変換器56、A−
D変換器58およびI/O(入出力)インタフェース回
路60によって制御部34が構成されるとともに、入力
装置62、CPU50、ROM52およびRAM54に
よって設定部40が構成される。ROM52には、CP
U50の演算/制御処理を規定する各種プログラムが格
納される。RAM54には、各種設定値、演算データ等
が格納される。入力装置62は、たとえばキーボードか
らなる。
【0200】CPU50は駆動回路32に対する圧力制
御電圧Vをディジタル信号として出力し、このディジタ
ル信号がD−A変換器46によりアナログの圧力制御電
圧Vに変換される。溶接電流検出回路38からのアナロ
グの溶接電流測定値MIはA−D変換器58によりディ
ジタル信号に変換されたうえでCPU50に取り込まれ
る。また、I/Oインタフェース回路60を介して、C
PU50からの切換制御信号CHおよび点弧角制御信号
FGがそれぞれ方向切換弁28および点弧回路42に送
られるとともに、外部装置(図示せず)からの溶接起動
信号STがCPU50に与えられるようになっている。
御電圧Vをディジタル信号として出力し、このディジタ
ル信号がD−A変換器46によりアナログの圧力制御電
圧Vに変換される。溶接電流検出回路38からのアナロ
グの溶接電流測定値MIはA−D変換器58によりディ
ジタル信号に変換されたうえでCPU50に取り込まれ
る。また、I/Oインタフェース回路60を介して、C
PU50からの切換制御信号CHおよび点弧角制御信号
FGがそれぞれ方向切換弁28および点弧回路42に送
られるとともに、外部装置(図示せず)からの溶接起動
信号STがCPU50に与えられるようになっている。
【0210】図3に、本実施例の抵抗溶接制御装置によ
る溶接シーケンスを示す。また、図4に、この溶接シー
ケンスを実行するための制御部34(より詳細にはCP
U50)の制御手順を示す。
る溶接シーケンスを示す。また、図4に、この溶接シー
ケンスを実行するための制御部34(より詳細にはCP
U50)の制御手順を示す。
【0220】溶接シーケンスが実行される前の待機時間
中、制御部34は圧力制御電圧Vを比較的低い所定の待
機用電圧値V0 に保持している。これにより、この待機
用電圧値V0 に対応した電流値で駆動電流id が電空比
例弁26に供給され、その駆動電流id の電流値に対応
した空気圧値A0 で圧縮空気の空気圧がエアシリンダ1
0に入力され、その空気圧値A0 に応じた加圧力値P0
の加圧力Pがエアシリンダ10より溶接電極14,16
を介して被溶接物18,20に加えられる。
中、制御部34は圧力制御電圧Vを比較的低い所定の待
機用電圧値V0 に保持している。これにより、この待機
用電圧値V0 に対応した電流値で駆動電流id が電空比
例弁26に供給され、その駆動電流id の電流値に対応
した空気圧値A0 で圧縮空気の空気圧がエアシリンダ1
0に入力され、その空気圧値A0 に応じた加圧力値P0
の加圧力Pがエアシリンダ10より溶接電極14,16
を介して被溶接物18,20に加えられる。
【0230】外部装置からの溶接起動信号STを入力す
ると、制御部34は先ず時刻t0 で圧力制御電圧Vを待
機レベルV0 から予め設定された初期加圧用電圧値Vi
まで上げる(ステップS1 ,S2 )。この初期加圧用電
圧値Vi は、溶接通電時間中の所望の加圧力として設定
された溶接加圧力設定値Pw に対応する溶接加圧用電圧
値Vw よりも高い値に選ばれている。したがって、電空
比例弁26の作用により、エアシリンダ10に入力され
る空気圧Aは時間遅れをもって初期加圧用電圧値Vi に
対応した高い空気圧値Ai まで上昇し、この空気圧値A
i に対応する(つまり初期加圧用電圧値Vi に対応す
る)大きな加圧力値Pi で初期加圧力Pが被溶接物1
4,16に印加される。制御部34は、予め設定された
初期加圧時間Ti の間、圧力制御電圧Vを初期加圧用電
圧値Vi に保持する。
ると、制御部34は先ず時刻t0 で圧力制御電圧Vを待
機レベルV0 から予め設定された初期加圧用電圧値Vi
まで上げる(ステップS1 ,S2 )。この初期加圧用電
圧値Vi は、溶接通電時間中の所望の加圧力として設定
された溶接加圧力設定値Pw に対応する溶接加圧用電圧
値Vw よりも高い値に選ばれている。したがって、電空
比例弁26の作用により、エアシリンダ10に入力され
る空気圧Aは時間遅れをもって初期加圧用電圧値Vi に
対応した高い空気圧値Ai まで上昇し、この空気圧値A
i に対応する(つまり初期加圧用電圧値Vi に対応す
る)大きな加圧力値Pi で初期加圧力Pが被溶接物1
4,16に印加される。制御部34は、予め設定された
初期加圧時間Ti の間、圧力制御電圧Vを初期加圧用電
圧値Vi に保持する。
【0240】初期加圧時間Ti の終了時刻(t1 )が来
ると(ステップS3 )、制御部34は圧力制御電圧Vを
初期加圧用電圧値Vi から予め設定された切換中継点用
電圧値VL まで下げる(ステップS4 )。この切換中継
点用電圧値VL は溶接加圧用電圧値Vw よりも十分低い
値に選ばれている。したがって、電空比例弁26の作用
により、エアシリンダ10に入力される空気圧Aは急激
に下がり、エアシリンダ10より発生される加圧力Pも
急激に減少する。この際、空気圧Aは圧力制御電圧Vよ
りも時間遅れをもって下がり、加圧力Pはさらに大きな
時間遅れをもって減少する。制御部34は、予め設定さ
れた切換中継時間TL の間、圧力制御電圧Vを切換中継
点用電圧値VL に保持する。
ると(ステップS3 )、制御部34は圧力制御電圧Vを
初期加圧用電圧値Vi から予め設定された切換中継点用
電圧値VL まで下げる(ステップS4 )。この切換中継
点用電圧値VL は溶接加圧用電圧値Vw よりも十分低い
値に選ばれている。したがって、電空比例弁26の作用
により、エアシリンダ10に入力される空気圧Aは急激
に下がり、エアシリンダ10より発生される加圧力Pも
急激に減少する。この際、空気圧Aは圧力制御電圧Vよ
りも時間遅れをもって下がり、加圧力Pはさらに大きな
時間遅れをもって減少する。制御部34は、予め設定さ
れた切換中継時間TL の間、圧力制御電圧Vを切換中継
点用電圧値VL に保持する。
【0250】時刻t2 で切換中継時間TL が終了すると
(ステップS5 )、次に制御部34は圧力制御電圧Vを
切換中継点用電圧値VL から予め設定された溶接加圧用
電圧値Vw まで上げる(ステップS6 )。これにより、
それまで下がり続けていた空気圧Aは或る圧力値AL を
極小圧力値としてそこから上昇に転じ、これに伴って加
圧力Pも或る加圧力値PL を極小加圧力値としてそこか
ら増大に転じる。そして、空気圧Aは溶接加圧用圧力値
Aw まで上がり、加圧力Pは溶接加圧力設定値Pw まで
増大する。制御部34が溶接加圧時間Tw の終了まで圧
力制御電圧Vを溶接加圧用電圧値Vw に保持することに
より、空気圧Aは溶接加圧用圧力値Awに維持され、加
圧力Pは溶接加圧力設定値Pw に維持される。
(ステップS5 )、次に制御部34は圧力制御電圧Vを
切換中継点用電圧値VL から予め設定された溶接加圧用
電圧値Vw まで上げる(ステップS6 )。これにより、
それまで下がり続けていた空気圧Aは或る圧力値AL を
極小圧力値としてそこから上昇に転じ、これに伴って加
圧力Pも或る加圧力値PL を極小加圧力値としてそこか
ら増大に転じる。そして、空気圧Aは溶接加圧用圧力値
Aw まで上がり、加圧力Pは溶接加圧力設定値Pw まで
増大する。制御部34が溶接加圧時間Tw の終了まで圧
力制御電圧Vを溶接加圧用電圧値Vw に保持することに
より、空気圧Aは溶接加圧用圧力値Awに維持され、加
圧力Pは溶接加圧力設定値Pw に維持される。
【0260】こうして被溶接物18,20に対する加圧
力Pが溶接加圧力設定値Pw に安定した頃、所定の時刻
t3 で(ステップS7 )、制御部34は点弧制御信号F
Gの出力を開始し、溶接電流Iの通電を開始させる(ス
テップS8 )。この溶接通電中は、溶接電流Iを電流設
定値に一致させるように上記フィードバック式の定電流
制御を実行する(ステップS9 )。
力Pが溶接加圧力設定値Pw に安定した頃、所定の時刻
t3 で(ステップS7 )、制御部34は点弧制御信号F
Gの出力を開始し、溶接電流Iの通電を開始させる(ス
テップS8 )。この溶接通電中は、溶接電流Iを電流設
定値に一致させるように上記フィードバック式の定電流
制御を実行する(ステップS9 )。
【0270】こうして定電流に制御された溶接電流Iが
所定のサイクル数だけ流れ、通電終了時刻(t4 )にな
ると(ステップS10)、制御部34は点弧制御信号FG
の出力を止め、溶接電流Iの通電を停止させる(ステッ
プS11)。したがって、正味の溶接通電時間はt3 〜t
4 である。
所定のサイクル数だけ流れ、通電終了時刻(t4 )にな
ると(ステップS10)、制御部34は点弧制御信号FG
の出力を止め、溶接電流Iの通電を停止させる(ステッ
プS11)。したがって、正味の溶接通電時間はt3 〜t
4 である。
【0280】この後、所定の保持時間が経過した時点
(t5 )で(ステップS12)、制御部34は圧力制御電
圧Vを待機用電圧値V0 に戻す(ステップS13)。これ
により空気圧Aおよび加圧力Pはそれぞれ時間遅れをも
って待機用圧力値A0 および待機用加圧力値P0 まで低
下および減少する。これで1回の溶接シーケンスが終了
する。
(t5 )で(ステップS12)、制御部34は圧力制御電
圧Vを待機用電圧値V0 に戻す(ステップS13)。これ
により空気圧Aおよび加圧力Pはそれぞれ時間遅れをも
って待機用圧力値A0 および待機用加圧力値P0 まで低
下および減少する。これで1回の溶接シーケンスが終了
する。
【0290】なお、適当な時点で方向切換弁30に方向
切換制御信号CHを与えて、エアシリンダ10に供給す
る圧縮空気の流れ方向を逆転させることにより、エアシ
リンダ10のピストン12を復動(上昇)させ、上部溶
接電極14を被溶接物18より離すようにしてよい。
切換制御信号CHを与えて、エアシリンダ10に供給す
る圧縮空気の流れ方向を逆転させることにより、エアシ
リンダ10のピストン12を復動(上昇)させ、上部溶
接電極14を被溶接物18より離すようにしてよい。
【0300】上記のように、本実施例の抵抗溶接制御装
置では、エアシリンダ10と電空比例弁26を有する加
圧ないし空気圧システムにおいて、初期加圧時間中の加
圧力(初期加圧力)を溶接加圧時間中の加圧力(溶接加
圧力)よりも大きくする加圧方式を行うに際して、初期
加圧時間Ti と溶接加圧時間Tw との間に切換中継時間
TL を設け、この切換中継時間TL において電空比例弁
26に対する圧力制御電圧Vをいったん溶接加圧力設定
値Pw に対応する溶接加圧用電圧値Vw よりも十分低い
切換中継点用電圧値VL まで下げ、次いで溶接加圧時間
Tw で圧力制御電圧Vを溶接加圧用電圧値Vw まで上げ
るようにしている。
置では、エアシリンダ10と電空比例弁26を有する加
圧ないし空気圧システムにおいて、初期加圧時間中の加
圧力(初期加圧力)を溶接加圧時間中の加圧力(溶接加
圧力)よりも大きくする加圧方式を行うに際して、初期
加圧時間Ti と溶接加圧時間Tw との間に切換中継時間
TL を設け、この切換中継時間TL において電空比例弁
26に対する圧力制御電圧Vをいったん溶接加圧力設定
値Pw に対応する溶接加圧用電圧値Vw よりも十分低い
切換中継点用電圧値VL まで下げ、次いで溶接加圧時間
Tw で圧力制御電圧Vを溶接加圧用電圧値Vw まで上げ
るようにしている。
【0310】かかる加圧制御によれば、初期加圧時間T
i の終了後にエアシリンダ10に入力される圧縮空気の
空気圧Aは、初期加圧時間Ti 中の高い初期圧力値Ai
からいったん溶接加圧力設定値Pw に対応する溶接加圧
用圧力値Aw よりも低い極小圧力値AL まで下がり、次
いで該極小圧力値AL から該溶接加圧用圧力値Aw まで
上がることになる。これにより、初期加圧時間Ti の終
了後にエアシリンダ10より発生される加圧力Pは、初
期加圧時間Ti 中の高い初期加圧力値Pi からいったん
溶接加圧力設定値Pw よりも小さい極小加圧力値PL ま
で減少し、次いで該極小加圧力値PL から該溶接加圧力
設定値Pw まで増大することになる。
i の終了後にエアシリンダ10に入力される圧縮空気の
空気圧Aは、初期加圧時間Ti 中の高い初期圧力値Ai
からいったん溶接加圧力設定値Pw に対応する溶接加圧
用圧力値Aw よりも低い極小圧力値AL まで下がり、次
いで該極小圧力値AL から該溶接加圧用圧力値Aw まで
上がることになる。これにより、初期加圧時間Ti の終
了後にエアシリンダ10より発生される加圧力Pは、初
期加圧時間Ti 中の高い初期加圧力値Pi からいったん
溶接加圧力設定値Pw よりも小さい極小加圧力値PL ま
で減少し、次いで該極小加圧力値PL から該溶接加圧力
設定値Pw まで増大することになる。
【0320】この加圧制御の過程で、切換中継時間TL
中に空気圧Aが高い初期圧力値Aiから低い極小圧力値
AL まで急激に下がった時、エアシリンダ10のヒステ
リシス特性によって加圧力Pはオフセットし、極小加圧
力値PL は不定の値をとる。
中に空気圧Aが高い初期圧力値Aiから低い極小圧力値
AL まで急激に下がった時、エアシリンダ10のヒステ
リシス特性によって加圧力Pはオフセットし、極小加圧
力値PL は不定の値をとる。
【0330】しかし、次に圧力制御電圧Vが溶接加圧用
電圧値Vw に切り換えられ、空気圧Aが極小圧力値AL
から上昇し始めると、加圧力Pも空気圧Aに倣って増大
し始める。そして、空気圧Aが所期の溶接加圧用圧力値
Aw まで上がると、加圧力Pも所期の溶接加圧力設定値
Pw まで増大する。この圧力の上昇ないし加圧力の増大
する過程ではエアシリンダ10においてヒステリシスは
生じない。したがって結果的には、エアシリンダ10の
ヒステリシス特性が補償され、溶接通電の開始時(t3
)には設定通りの加圧力が被溶接材18,20に印加
されていることになる。
電圧値Vw に切り換えられ、空気圧Aが極小圧力値AL
から上昇し始めると、加圧力Pも空気圧Aに倣って増大
し始める。そして、空気圧Aが所期の溶接加圧用圧力値
Aw まで上がると、加圧力Pも所期の溶接加圧力設定値
Pw まで増大する。この圧力の上昇ないし加圧力の増大
する過程ではエアシリンダ10においてヒステリシスは
生じない。したがって結果的には、エアシリンダ10の
ヒステリシス特性が補償され、溶接通電の開始時(t3
)には設定通りの加圧力が被溶接材18,20に印加
されていることになる。
【0340】このように設定通りの加圧力の下で被溶接
材18,20に定電流制御で溶接電流Iが流されること
により、信頼性の高い溶接品質が得られる。
材18,20に定電流制御で溶接電流Iが流されること
により、信頼性の高い溶接品質が得られる。
【0350】本実施例においては、空気圧Aが切換中継
時に溶接加圧用圧力値Aw よりも下がることが重要であ
る。切換中継点用電圧値VL を低くするほど、そして切
換中継時間TL を長くするほど、この要件を確実に満た
すことができるが、そのぶん通電開始時間(t3 )は遅
れる。したがって、両パラメータTL ,VL は、他の設
定値(Pi ,Pw 等)に応じて効果の確実性と所要時間
の短縮化の両面から、最適値に選ばれればよい。
時に溶接加圧用圧力値Aw よりも下がることが重要であ
る。切換中継点用電圧値VL を低くするほど、そして切
換中継時間TL を長くするほど、この要件を確実に満た
すことができるが、そのぶん通電開始時間(t3 )は遅
れる。したがって、両パラメータTL ,VL は、他の設
定値(Pi ,Pw 等)に応じて効果の確実性と所要時間
の短縮化の両面から、最適値に選ばれればよい。
【0360】なお、上記の例では溶接加圧時間Tw 中の
加圧力Pを溶接加圧力設定値Pw に保持したが、適宜可
変制御するようにしてもよく、たとえば溶接通電時間
(t3〜t4 )と通電終了後の保持時間(t4 〜t5 )
とで加圧力を変えてもよい。
加圧力Pを溶接加圧力設定値Pw に保持したが、適宜可
変制御するようにしてもよく、たとえば溶接通電時間
(t3〜t4 )と通電終了後の保持時間(t4 〜t5 )
とで加圧力を変えてもよい。
【0370】また、加圧ないし空気圧システムも種々の
変形が可能である。特に、電空比例弁は、任意の型が可
能であり、電流制御型または電圧制御型のいずれであっ
てもよい。
変形が可能である。特に、電空比例弁は、任意の型が可
能であり、電流制御型または電圧制御型のいずれであっ
てもよい。
【0380】電源部の構成も種々の変形が可能である。
上記した実施例は単相交流式であったが、本発明は三相
交流式、インバータ式、コンデンサ式等の他の電源方式
にも適用可能である。
上記した実施例は単相交流式であったが、本発明は三相
交流式、インバータ式、コンデンサ式等の他の電源方式
にも適用可能である。
【0390】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の抵抗溶接
制御装置によれば、初期加圧時間の終了後に加圧シリン
ダに供給される作動流体の圧力をいったん溶接加圧力設
定値に対応する第1の圧力値よりも低い第2の圧力値ま
で下げ、次いで該第1の圧力値まで上げるようにしたの
で、溶接通電時の加圧力を確実に溶接加圧力設定値に一
致させることが可能であり、溶接品質の信頼性を向上さ
せることができる。
制御装置によれば、初期加圧時間の終了後に加圧シリン
ダに供給される作動流体の圧力をいったん溶接加圧力設
定値に対応する第1の圧力値よりも低い第2の圧力値ま
で下げ、次いで該第1の圧力値まで上げるようにしたの
で、溶接通電時の加圧力を確実に溶接加圧力設定値に一
致させることが可能であり、溶接品質の信頼性を向上さ
せることができる。
【図1】交流式抵抗溶接機に適用した本発明の一実施例
による抵抗溶接制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
による抵抗溶接制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】実施例の抵抗溶接制御装置において制御部およ
び設定部を実現するコンピュータ・システムの構成を示
すブロック図である。
び設定部を実現するコンピュータ・システムの構成を示
すブロック図である。
【図3】実施例の抵抗溶接制御装置による溶接シーケン
スを示す波形図である。
スを示す波形図である。
【図4】実施例において溶接シーケンスを実行するため
の制御部(CPU)の制御手順を示すフローチャート図
である。
の制御部(CPU)の制御手順を示すフローチャート図
である。
【図5】従来の抵抗溶接制御装置による溶接シーケンス
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【図6】従来技術の問題点を示すための波形図である。
10 エアシリンダ 14,16 溶接電極 18,20 被溶接物 24 圧縮空気圧源 26 電空比例弁 32 駆動回路 34 制御部 40 設定部 50 CPU 52 ROM 54 RAM
Claims (2)
- 【請求項1】 加圧シリンダにより発生される加圧力を
被溶接物に印加し、溶接通電に先立つ初期加圧時間中の
前記加圧力を溶接通電時間中の所望の加圧力値として設
定された溶接加圧力設定値よりも高くするようにした抵
抗溶接制御装置において、 前記初期加圧時間の終了後に前記加圧シリンダに供給さ
れる作動流体の圧力をいったん前記溶接加圧力設定値に
対応する第1の圧力値よりも低い第2の圧力値まで下
げ、次いで前記第1の圧力値まで上げるようにした圧力
制御手段を具備することを特徴とする抵抗溶接制御装
置。 - 【請求項2】 前記圧力制御手段が、 供給される駆動電圧または駆動電流に応じた圧力値に前
記作動流体の圧力を制御する電空比例弁と、 前記初期加圧時間の終了後に前記電空比例弁に供給する
前記駆動電圧または駆動電流を、いったん前記第2の圧
力値に対応する第2の電圧値または電流値に切り換え、
次いで前記第1の圧力値に対応する第1の電圧値または
電流値に切り換える電空比例弁制御手段とを含むことを
特徴とする請求項1に記載の抵抗溶接制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8121103A JPH09277063A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 抵抗溶接制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8121103A JPH09277063A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 抵抗溶接制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09277063A true JPH09277063A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14802963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8121103A Pending JPH09277063A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 抵抗溶接制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09277063A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003038324A1 (fr) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Bosch Automotive Systems Corporation | Procede et dispositif servant a commander une soupape electromagnetique proportionnelle de regulation de debit |
JP2009241112A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 抵抗スポット溶接方法 |
JP6052480B1 (ja) * | 2015-07-10 | 2016-12-27 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
WO2017010072A1 (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
JP2017033812A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグの製造方法 |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP8121103A patent/JPH09277063A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003038324A1 (fr) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Bosch Automotive Systems Corporation | Procede et dispositif servant a commander une soupape electromagnetique proportionnelle de regulation de debit |
US7387289B2 (en) | 2001-10-30 | 2008-06-17 | Bosch Automotive Systems Corporation | Method and apparatus for driving a solenoid proportional control valve utilized for flow rate control |
JP2009241112A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 抵抗スポット溶接方法 |
JP6052480B1 (ja) * | 2015-07-10 | 2016-12-27 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
WO2017010072A1 (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
JP2017033812A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグの製造方法 |
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