特許 7464262 溶接制御装置及び溶接制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-01

(45)【発行日】2024-04-09

(54)【発明の名称】溶接制御装置及び溶接制御方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/11 20060101AFI20240402BHJP

   B23K 11/24 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

B23K11/11 540

B23K11/24 315

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020067779

(22)【出願日】2020-04-03

(65)【公開番号】P2021159989

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】391009833

【氏名又は名称】株式会社ナ・デックス

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中塚 好寿

(72)【発明者】

【氏名】山田 清治

(72)【発明者】

【氏名】花田 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】原 祐太

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２１６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２８５８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３１１４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－８８６６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ １１／００ － １１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを挟むように配置された第１電極及び第２電極と、前記第２電極を支持する支持部と、前記第１電極を前記第２電極に対して移動させるモータと、前記モータの回転量を出力するエンコーダとを備える抵抗溶接機に用いられる溶接制御装置であって、
前記支持部の歪みを測定するように構成された歪みセンサと、
前記抵抗溶接機を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記抵抗溶接機による溶接の実行中に、前記エンコーダが出力する前記モータの回転量と前記歪みセンサが出力する前記支持部の歪みとに基づいて、前記第１電極と前記第２電極との電極間距離の変位量を検出する変位量検出部と、
前記抵抗溶接機による溶接の実行中に、前記変位量検出部が継続的に検出した前記変位量に基づいて、前記変位量の変化速度に対応して前記抵抗溶接機の溶接電流を調整するとともに、前記変位量が飽和した後の通電時間を調整する調整部と
を有する、溶接制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の溶接制御装置であって、
前記制御部は、前記モータの回転量から前記ワークの溶接部位における総厚みを検出する厚み検出部をさらに有する、溶接制御装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の溶接制御装置であって、
前記制御部は、前記支持部の歪みから前記ワークに加わっている実加圧力を検出する圧力検出部をさらに有する、溶接制御装置。

【請求項4】

請求項１に記載の溶接制御装置であって、
前記制御部は、
前記モータの回転量から前記ワークの溶接部位における総厚みを検出する厚み検出部と、
前記支持部の歪みから前記ワークに加わっている実加圧力を検出する圧力検出部と、
をさらに有し、
前記調整部は、前記総厚みと前記実加圧力とに基づいて前記抵抗溶接機の溶接電流の大きさ及び通電時間の少なくとも一方を調整する、溶接制御装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の溶接制御装置であって、
前記調整部は、前記変位量検出部が検出した前記変位量に基づいて前記抵抗溶接機に溶接を開始させる、溶接制御装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の溶接制御装置であって、
前記調整部は、前記抵抗溶接機へパルス電流を供給し、前記パルス電流の供給時に前記変位量検出部が検出した前記変位量に基づいて外乱を検出する、溶接制御装置。

【請求項7】

ワークを挟むように配置された第１電極及び第２電極と、前記第２電極を支持する支持部と、前記第１電極を前記第２電極に対して移動させるモータと、前記モータの回転量を出力するエンコーダとを備える抵抗溶接機を用いた溶接制御方法であって、
前記抵抗溶接機による溶接の実行中に、前記エンコーダが出力する前記モータの回転量と前記支持部の歪みとに基づいて、前記第１電極と前記第２電極との電極間距離の変位量を検出する工程と、
前記抵抗溶接機による溶接の実行中に、継続的に検出した前記変位量に基づいて、前記変位量の変化速度に対応して前記抵抗溶接機の溶接電流を調整するとともに、前記変位量が飽和した後の通電時間を調整する工程と、
を有する、溶接制御方法。

【請求項8】

請求項７に記載の溶接制御方法であって、
前記モータの回転量から前記ワークの溶接部位における総厚みを検出する工程をさらに有する、溶接制御方法。

【請求項9】

請求項７又は請求項８に記載の溶接制御方法であって、
前記支持部の歪みから前記ワークに加わっている実加圧力を検出する工程をさらに有する、溶接制御方法。

【請求項10】

請求項７に記載の溶接制御方法であって、
前記モータの回転量から前記ワークの溶接部位における総厚みを検出する工程と、
前記支持部の歪みから前記ワークに加わっている実加圧力を検出する工程と、
前記総厚みと前記実加圧力とに基づいて前記抵抗溶接機の溶接電流の大きさ及び通電時間の少なくとも一方を調整する工程と、
をさらに有する、溶接制御方法。

【請求項11】

請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の溶接制御方法であって、
検出した前記変位量に基づいて前記抵抗溶接機に溶接を開始させる工程をさらに有する、溶接制御方法。

【請求項12】

請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の溶接制御方法であって、
前記抵抗溶接機へパルス電流を供給し、前記パルス電流の供給時に検出した前記変位量に基づいて外乱を検出する工程をさらに有する、溶接制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、溶接制御装置及び溶接制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ワーク（つまり被溶接材）を２つの電極により加圧しつつ電流を供給することで溶接する抵抗溶接装置では、ワークに熱膨張が発生する。そのため、溶接中の電極間距離の変動を観測することによって、溶接品質を判定できる可能性がある。

【0003】

そこで、抵抗溶接による溶接品質を確認する方法として、電極間距離の変位量を検出して溶接の品質を診断する方法が考案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２０３２４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の溶接品質の診断方法では、溶接が終了した後に品質診断が行われるため、溶接の品質が満たされない場合には再溶接を実施する必要がある。その結果、製品の生産効率が低下する。

【0006】

また、上記公報では、電極間距離の変位量をモータのエンコーダで検出する方法と、ガンアームの歪みで検出する方法とが個別に開示されている。エンコーダで変位量を検出する場合、ガンアームに支持された電極の変位が含まれないため、変位量の精度が不十分である。同様に、ガンアームの歪みで変位量を検出する場合、モータで位置が変わる電極の変位が含まれないため、変位量の精度が不十分である。

【0007】

本開示の一局面は、生産効率及び溶接品質を向上できる溶接制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、ワークを挟むように配置された第１電極及び第２電極と、第２電極を支持する支持部と、第１電極を第２電極に対して移動させるモータと、モータの回転量を出力するエンコーダとを備える抵抗溶接機に用いられる溶接制御装置である。溶接制御装置は、支持部の歪みを測定するように構成された歪みセンサと、抵抗溶接機を制御するように構成された制御部と、を備える。

【0009】

制御部は、抵抗溶接機による溶接の実行中に、エンコーダが出力するモータの回転量と歪みセンサが出力する支持部の歪みとに基づいて、第１電極と第２電極との電極間距離の変位量を検出する変位量検出部と、抵抗溶接機による溶接の実行中に、変位量検出部が検出した変位量に基づいて抵抗溶接機の溶接電流を調整する調整部と、を有する。

【0010】

このような構成によれば、溶接中に電極間距離の変位量を検出し、リアルタイムに溶接電流を調整することで、外乱の影響を低減することができる。そのため、溶接品質を高めることができる。また、エンコーダによるモータの回転量と、歪みセンサによる支持部の歪みとに基づいて変位量が検出されるため、変位量の検出精度を高められる。その結果、生産効率及び溶接品質を向上できる。

【0011】

本開示の一態様では、制御部は、モータの回転量からワークの溶接部位における総厚みを検出する厚み検出部をさらに有してもよい。このような構成によれば、ワークの総厚みを用いた溶接制御が可能となる。そのため、溶接品質の向上を促進できる。

【0012】

本開示の一態様では、制御部は、支持部の歪みからワークに加わっている実加圧力を検出する圧力検出部をさらに有してもよい。このような構成によれば、ワークに加わっている実加圧力を用いた溶接制御が可能となる。そのため、溶接品質の向上を促進できる。

【0013】

本開示の一態様では、制御部は、モータの回転量からワークの溶接部位における総厚みを検出する厚み検出部と、支持部の歪みからワークに加わっている実加圧力を検出する圧力検出部と、をさらに有してもよい。調整部は、総厚みと実加圧力に基づいて抵抗溶接機の溶接電流の大きさ及び通電時間の少なくとも一方を調整してもよい。このような構成によれば、溶接品質の向上に適した電流値及び通電時間を自動で設定することができる。

【0014】

本開示の一態様では、調整部は、変位量検出部が検出した変位量に基づいて抵抗溶接機に溶接を開始させてもよい。このような構成によれば、溶接制御装置による制御が安定するため溶接品質を高めることができる。

【0015】

本開示の一態様では、調整部は、抵抗溶接機へパルス電流を供給し、パルス電流の供給時に変位量検出部が検出した変位量に基づいて外乱を検出してもよい。このような構成によれば、溶接不具合の有無の確認が可能となる。

【0016】

本開示の別の態様は、ワークを挟むように配置された第１電極及び第２電極と、第２電極を支持する支持部と、第１電極を第２電極に対して移動させるモータと、モータの回転量を出力するエンコーダとを備える抵抗溶接機を用いた溶接制御方法である。

【0017】

溶接制御方法は、抵抗溶接機による溶接の実行中に、エンコーダが出力するモータの回転量と支持部の歪みとに基づいて、第１電極と第２電極との電極間距離の変位量を検出する工程と、抵抗溶接機による溶接の実行中に、検出した変位量に基づいて抵抗溶接機の溶接電流を調整する工程と、を有する。

【0018】

このような構成によれば、上述したリアルタイムの溶接電流の調整と、変位量の検出精度の向上とによって、生産効率及び溶接品質を向上できる。

【0019】

本開示の一態様は、モータの回転量からワークの溶接部位における総厚みを検出する工程をさらに有してもよい。

【0020】

本開示の一態様は、支持部の歪みからワークに加わっている実加圧力を検出する工程をさらに有してもよい。

【0021】

本開示の一態様は、モータの回転量からワークの溶接部位における総厚みを検出する工程と、支持部の歪みからワークに加わっている実加圧力を検出する工程と、総厚みと実加圧力とに基づいて抵抗溶接機の溶接電流の大きさ及び通電時間の少なくとも一方を調整する工程と、をさらに有してもよい。

【0022】

本開示の一態様は、検出した変位量に基づいて抵抗溶接機に溶接を開始させる工程をさらに有してもよい。

【0023】

本開示の一態様は、抵抗溶接機へパルス電流を供給し、パルス電流の供給時に検出した変位量に基づいて外乱を検出する工程をさらに有してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、実施形態における溶接制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態における抵抗溶接機を示す模式図である。

【図3】図３は、溶接電流及び変位量の時間変化の一例を示すグラフである。

【図4】図４は、溶接電流及び変位量の時間変化の一例を示すグラフである。

【図5】図５は、溶接電流及び変位量の時間変化の一例を示すグラフである。

【図6】図６は、溶接電流及び変位量の時間変化の一例を示すグラフである。

【図7】図７は、溶接電流、変位量及び実加圧力の時間変化の一例を示すグラフである。

【図8】図８は、溶接電流及び変位量の時間変化の一例を示すグラフである。

【図9】図９は、溶接電流及び変位量の時間変化の一例を示すグラフである。

【図10】図１０は、制御部が実行する処理を概略的に示すフロー図である。

【図11】図１１は、図２とは異なる実施形態における抵抗溶接機を示す模式図である。

【図12】図１２は、溶接電流及び変位量の時間変化の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す溶接制御装置１は、図２に示す抵抗溶接機１０の制御に用いられる。

【0026】

＜抵抗溶接機＞
抵抗溶接機１０は、ワークＷとして配置された第１板Ｐ１と第２板Ｐ２とを厚み方向に抵抗溶接する。ワークＷは、第１板Ｐ１と、第１板Ｐ１が上方から重ね合わされた第２板Ｐ２とを有する。

【0027】

抵抗溶接機１０は、第１電極１１と、第２電極１２と、支持部１３と、モータ１４と、伝達体１５と、エンコーダ１６とを備える。第１電極１１、第２電極１２及び支持部１３は、Ｃタイプの溶接ガン１７を構成している。

【0028】

第１電極１１は、ワークＷの上方に配置されている。第２電極１２は、ワークＷの下方において、第１電極１１と共にワークＷを厚み方向に挟むように配置されている。第１電極１１及び第２電極１２は、それぞれ、溶接時にワークＷに当接する。第１電極１１と第２電極１２との間には、溶接制御装置１から供給された溶接電流がワークＷを介して流れる。

【0029】

支持部１３は、第２電極１２を支持するガンヨークである。第２電極１２は、支持部１３の先端部から上方に突出している。支持部１３によって、第２電極１２は、一定の位置（つまり高さ）に保持される。

【0030】

モータ１４は、伝達体１５を回転させることで、第１電極１１を第２電極１２に対して上下方向に移動させる。つまり、モータ１４は、第１電極１１を上下方向に移動させることで、第１電極１１と第２電極１２との電極間距離を変化させる。

【0031】

また、モータ１４は、第１電極１１と第２電極１２との電極間距離を変化させることによって、第１電極１１及び第２電極１２によるワークＷへの加圧力（つまり、抵抗溶接機１０の溶接圧力）を調整する。

【0032】

伝達体１５は、モータ１４の回転運動を第１電極１１の上下方向の直線運動に変換する。伝達体１５としては、例えば、ボールねじが使用される。

【0033】

エンコーダ１６は、モータ１４の回転量を出力する。具体的には、エンコーダ１６は、モータ１４の回転量をパルス数として溶接制御装置１に出力する。エンコーダ１６は、直接、溶接制御装置１にモータ１４の回転量を出力してもよいし、抵抗溶接機１０が備えるロボットコントローラ（図示省略）を介して、溶接制御装置１にモータ１４の回転量を出力してもよい。

【0034】

モータ１４の回転量と第１電極１１の上下方向の位置（つまり高さ）とは相関する。特に、伝達体１５がボールねじの場合は、モータ１４の回転量と第１電極１１の変位量とは線形関係にある。

【0035】

＜溶接制御装置＞
溶接制御装置１は、図１に示すように、歪みセンサ２と、制御部３とを備える。

【0036】

（歪みセンサ）
歪みセンサ２は、支持部１３に取り付けられている。歪みセンサ２は、溶接ガン１７の加圧時に支持部１３に生じる歪みを測定するように構成されている。歪みセンサ２としては、例えば、圧電センサ、歪みゲージ等が使用できる。

【0037】

（制御部）
制御部３は、抵抗溶接機１０と電気的に接続され、抵抗溶接機１０を制御するように構成されている。

【0038】

制御部３は、例えば、マイクロプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶媒体と、入出力部とを備えるコンピュータにより構成される。制御部３は、変位量検出部４と、厚み検出部５と、圧力検出部６と、調整部７とを有する。

【0039】

（変位量検出部）
変位量検出部４は、抵抗溶接機１０による溶接の実行中に、エンコーダ１６から直接、又はロボットコントローラを介して出力されるモータ１４の回転位置と歪みセンサ２が出力する支持部１３の歪みとに基づいて、第１電極１１と第２電極１２との電極間距離の変位量を検出する。

【0040】

具体的には、溶接時にワークＷが膨張すると、第１電極１１が押し上げられる。その結果、伝達体１５を介してモータ１４が回転する。変位量検出部４は、モータ１４の回転量をエンコーダ１６から取得し、モータ１４の回転量と第１電極１１との位置との関数を使用することで、第１電極１１の位置の変位量を検出する。

【0041】

また、ワークＷが膨張すると、第２電極１２が押し下げられる。その結果、支持部１３に歪みが生じる。変位量検出部４は、支持部１３の歪みを歪みセンサ２から取得し、支持部１３の歪みと第２電極１２との位置との関数を使用することで、第２電極１２の位置の変位量を検出する。

【0042】

変位量検出部４は、第１電極１１の位置の変位量と、第２電極１２の位置の変位量とを足し合わせることで、第１電極１１と第２電極１２との電極間距離を検出する。また、変位量検出部４は、溶接の開始から終了まで継続的に電極間距離を検出する。

【0043】

図３に変位量検出の一例を示す。図３には、溶接電流Ｃを一定として溶接を行った際に検出されたモータ１４の回転量による第１電極１１の変位量Ｄ１と、支持部１３の歪みによる第２電極１２の変位量Ｄ２と、モータ１４の回転量と支持部１３の歪みとによる電極間距離の変位量Ｄ３との時間変化が示されている。電極間距離の変位量Ｄ３の波形は、レーザ測定器で測定した電極間距離の変位量Ｄ０の波形とほぼ同形である。

【0044】

（厚み検出部）
厚み検出部５は、モータ１４の回転量からワークＷの溶接部位における総厚みを検出する。総厚みは、抵抗溶接機１０による溶接の開始前又は溶接の実行中に検出される。

【0045】

具体的には、厚み検出部５は、ワークＷがない状態において第１電極１１で第２電極１２を加圧した場合の第１電極１１の基準位置と、溶接時においてワークＷを第１電極１１で加圧した場合の第１電極１１の位置との差分によって、ワークＷの溶接部位における総厚みを算出する。

【0046】

（圧力検出部）
圧力検出部６は、支持部１３の歪みからワークＷに加わっている実加圧力を検出する。実加圧力は、抵抗溶接機１０による溶接の開始前又は溶接の実行中に検出される。

【0047】

具体的には、圧力検出部６は、周知の応力－歪み曲線と、フックの法則とを用いて、歪みの大きさ（つまり歪みセンサ２の出力）から現在のワークＷへの実加圧力を算出する。第１電極１１と第２電極１２との間には比較的高い加圧力が作用するため、支持部１３は応力－歪み曲線の弾性変形領域で変形をする。そのため、フックの法則にしたがって、歪みと実加圧力とは比例する。

【0048】

（調整部）
調整部７は、変位量検出部４が検出した電極間距離の変位量と、厚み検出部５が検出した総厚みと、圧力検出部６が検出した実加圧力とに基づいて抵抗溶接機１０（つまり溶接ガン１７）の溶接電流を調整する。

【0049】

具体的には、調整部７は、抵抗溶接機１０による溶接の実行中に、電極間距離の変位量の変化速度が適切な大きさになるように溶接電流を調整する。図４に、第１電流Ｃ１１で溶接を行った第１ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１１と、第１電流Ｃ１１よりも小さい第２電流Ｃ１２で溶接を行った第２ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１２との時間変化の一例を示す。

【0050】

図４では、第１ケースの変位量Ｄ１１は、第２ケースの変位量Ｄ１２よりも増加速度が大きい。また、第１ケースで得られる溶接ナゲットの径は、第２ケースで得られる溶接ナゲットの径よりも大きい。

【0051】

また、図５に、第３電流Ｃ１３で溶接を行った第３ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１３と、第３電流Ｃ１３よりも大きい第４電流Ｃ１４で溶接を行った第４ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１４との時間変化の一例を示す。

【0052】

図５では、第４ケースの変位量Ｄ１４は、第３ケースの変位量Ｄ１３よりも変化速度が大きい。また、第３ケースでは溶接時に散りが発生しない一方で、第４ケースでは散りが発生する。

【0053】

このような関係を基に、調整部７は、十分な大きさの溶接ナゲットが形成され、かつ、溶接時に散りの発生が抑えられる変位量の変化速度をターゲットとして、溶接ガン１７の溶接電流の大きさを設定する。このように散りの発生を抑制することで、溶接品質の向上、作業環境の改善、後工程でのワークＷの清掃工数の削減等の効果が得られる。

【0054】

また、調整部７は、抵抗溶接機１０による溶接の実行中に、電極間距離の変位量が飽和した後の通電時間を調整する。図６に、第５電流Ｃ１５を通電した第５ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１５と、第５電流Ｃ１５と同じ大きさの第６電流Ｃ１６を通電した第６ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１６との時間変化の一例を示す。

【0055】

第５ケースでは、変位量Ｄ１５が飽和した後も溶接電流の通電が継続されている。一方、第６ケースでは、変位量Ｄ１６が飽和した直後に溶接電流が遮断されている。また、第５ケースで得られる溶接ナゲットの径は、第６ケースで得られる溶接ナゲットの径よりも大きい。このような関係を基に、調整部７は、十分な大きさの溶接ナゲットが形成されるように、変位量の飽和後の溶接電流の通電時間を設定する。

【0056】

さらに、調整部７は、ワークＷに加わっている実加圧力に合わせて溶接電流の大きさを調整する。図７に、第７電流Ｃ１７を通電した第７ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１７と、第７電流Ｃ１７よりも大きい第８電流Ｃ１８を通電した第８ケースにおける電極間距離の変位量Ｄ１８との時間変化の一例を示す。また、図７には、第７ケースにおける実加圧力Ｓ１７及び第８ケースにおける実加圧力Ｓ１８が示されている。

【0057】

第７ケースでは、変位量Ｄ１７及び実加圧力Ｓ１７は滑らかに変化している。一方、第８ケースでは、変位量Ｄ１８及び実加圧力Ｓ１８が急激に低下している。また、第７ケースでは溶接時に散りが発生しない一方で、第８ケースでは散りが発生する。このような関係を基に、調整部７は、溶接時に散りが発生しないように実加圧力を監視しながら溶接電流の大きさを調整する。

【0058】

また、調整部７は、総厚み及び実加圧力から、有効な溶接電流の大きさ（例えば、溶接開始電流値、最低電流値、最大電流値、電流の変化速度等）及び通電時間（例えば、最小通電時間、最大通電時間等）を設定する。溶接電流の大きさ及び通電時間は、抵抗溶接機１０による溶接の開始前又は溶接の実行中に設定される。

【0059】

さらに、調整部７は、変位量検出部４が検出した変位量に基づいて抵抗溶接機１０に溶接を開始させる。具体的には、調整部７は、変位量の大きさ及び／又は変位量の変化速度の変化が小さくなる（つまり変位量が安定する）まで、抵抗溶接機１０による溶接を待機させる。変位量が安定した後、調整部７は、抵抗溶接機１０に溶接を開始させる。なお、待機中の抵抗溶接機１０には、電流が供給されていてもよいし、電流が供給されなくてもよい。

【0060】

また、調整部７は、抵抗溶接機１０へパルス電流を供給し、パルス電流の供給時に変位量検出部４が検出した変位量に基づいて外乱を検出する。外乱とは、例えば、ワークＷの隙間、異物の噛み込み、端打ち等である。

【0061】

例えば図８に示すように、溶接電流Ｃ２１の通電前にパルス電流ＰＣを通電したときに変位量Ｄ２１の変化速度が低下した場合、調整部７は、ワークＷの第１板Ｐ１と第２板Ｐ２との間に隙間が発生したと判断する。

【0062】

また、例えば図９に示すように、溶接電流Ｃ２２の通電前にパルス電流ＰＣを通電したときに変位量Ｄ２２が低下した場合、調整部７は、異物の噛み込み又は端打ちが発生したと判断する。

【0063】

［１－２．処理］
以下、図１０のフロー図を参照しつつ、溶接制御装置１の制御部３が実行する処理の一例について説明する。

【0064】

本処理では、まず、制御部３は、抵抗溶接機１０に溶接電流を通電し、溶接を開始する（ステップＳ１００）。溶接開始後、制御部３は、第１電極１１と第２電極１２との電極間距離の変位量を検出する（ステップＳ１１０）。続けて、制御部３は、検出した変位量に基づいて抵抗溶接機１０の溶接電流を調整する（ステップＳ１２０）。

【0065】

溶接の継続中、制御部３は、溶接が終了したか（つまり溶接点が終了点に到達したか）否か判定する（ステップＳ１３０）。溶接が終了した場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、制御部３は、処理を終了する。溶接が終了していない場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、制御部３は、溶接が終了するまで変位量の検出と溶接電流の調整とを繰り返す。

【0066】

［１－３．溶接制御方法］
本実施形態の溶接制御方法は、制御部３によって実行される。つまり、本実施形態の溶接制御方法は、抵抗溶接機１０に溶接を開始させる工程と、電極間距離の変位量を検出する工程と、変位量に基づいて抵抗溶接機１０の溶接電流を調整する工程と、ワークＷの溶接部位における総厚みを検出する工程と、ワークＷに加わっている実加圧力を検出する工程と、総厚みと実加圧力とに基づいて抵抗溶接機１０の溶接電流の大きさ及び通電時間の少なくとも一方を調整する工程と、変位量に基づいて外乱を検出する工程とを有する。

【0067】

［１－４．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）抵抗溶接機１０の溶接中に電極間距離の変位量を検出し、リアルタイムに溶接電流を調整することで、外乱の影響を低減することができる。そのため、溶接品質を高めることができる。また、エンコーダ１６によるモータ１４の回転量と、歪みセンサ２による支持部１３の歪みとに基づいて変位量が検出されるため、変位量の検出精度を高められる。その結果、生産効率及び溶接品質を向上できる。

【0068】

（１ｂ）厚み検出部５によって、ワークＷの総厚みを用いた溶接制御が可能となる。そのため、溶接品質の向上を促進できる。
（１ｃ）圧力検出部６によって、ワークＷに加わっている実加圧力を用いた溶接制御が可能となる。そのため、溶接品質の向上を促進できる。

【0069】

（１ｄ）総厚みと実加圧力とに基づいて抵抗溶接機１０の溶接電流の大きさ及び通電時間の少なくとも一方を調整することで、溶接品質の向上に適した電流値及び通電時間を自動で設定することができる。

【0070】

（１ｅ）変位量検出部４が検出した変位量に基づいて抵抗溶接機１０に溶接を開始させることで、溶接制御装置１による制御が安定するため溶接品質を高めることができる。
（１ｆ）パルス電流の供給時に変位量検出部４が検出した変位量に基づいて外乱を検出することで、溶接不具合の有無の確認が可能となる。

【0071】

［２．第２実施形態］
［２－１．構成］
第２実施形態の溶接制御装置は、図１１に示す抵抗溶接機２０の制御に用いられる。

【0072】

抵抗溶接機２０は、ワークＷとして配置された第１板Ｐ１と第２板Ｐ２とを厚み方向に抵抗溶接する。抵抗溶接機２０は、第１電極２１と、第２電極２２と、第１支持部２３Ａと、第２支持部２３Ｂと、モータ２４と、伝達体２５と、エンコーダ２６とを備える。

【0073】

第１電極２１、第２電極２２、第１支持部２３Ａ及び第２支持部２３Ｂは、Ｘタイプの溶接ガン２７を構成している。第１電極２１、第２電極２２、モータ２４及びエンコーダ２６は、図２の抵抗溶接機１０の第１電極１１、第２電極１２、モータ１４及びエンコーダ１６と同様である。

【0074】

第１支持部２３Ａは、第１電極２１を支持するガンアームである。第１支持部２３Ａは、伝達体２５によって第２支持部２３Ｂに対し揺動可能に構成されている。第１電極２１は、第１支持部２３Ａの揺動により、ワークＷ及び第２電極２２との位置が調整される。

【0075】

第２支持部２３Ｂは、第２電極２２を支持するガンヨークである。伝達体２５は、モータ２４の駆動力によって第１支持部２３Ａを揺動させる。したがって、モータ２４は、第１電極２１を第２電極２２に対して移動させる。

【0076】

本実施形態の溶接制御装置は、以下に説明する点を除き、第１実施形態の溶接制御装置１と同じである。

【0077】

本実施形態では、溶接制御装置は、第１支持部２３Ａの歪みを測定する第１歪みセンサ２Ａと、第２支持部２３Ｂの歪みを測定する第２歪みセンサ２Ｂとを有する。また、溶接制御装置の変位量検出部は、エンコーダ２６が出力するモータ２４の回転量と、第１歪みセンサ２Ａが出力する第１支持部２３Ａの歪みと、第２歪みセンサ２Ｂが出力する第２支持部２３Ｂの歪みとに基づいて、第１電極２１と第２電極２２との電極間距離の変位量を検出する。

【0078】

具体的には、変位量検出部は、モータ２４の回転量から算出される第１電極２１の変位量と、第１支持部２３Ａの歪みから算出される第１電極２１の位置の変位量と、第２支持部２３Ｂの歪みから算出される第２電極２２の位置の変位量とから、第１電極２１と第２電極２２との電極間距離を検出する。

【0079】

図１２に変位量検出の一例を示す。図１２には、溶接電流Ｃを一定として溶接を行った際に変位量検出部によって検出された電極間距離の変位量Ｄ３の時間変化が示されている。電極間距離の変位量Ｄ３の波形は、レーザ測定器で測定した電極間距離の変位量Ｄ０の波形とほぼ同形である。

【0080】

なお、本実施形態において、第１歪みセンサ２Ａ及び第２歪みセンサ２Ｂの一方を省略することも可能である。ただし、２つの歪みセンサを用いることで、変位量の検出精度を向上できる。

【0081】

［２－２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）第１支持部２３Ａの揺動によって第１電極２１が第２電極２２に対して移動する抵抗溶接機２０に対しても、変位量の検出精度を高められる。その結果、生産効率及び溶接品質を向上できる。

【0082】

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0083】

（３ａ）上記実施形態の溶接制御装置において、制御部は、必ずしも厚み検出部及び圧力検出部を有しなくてもよい。

【0084】

（３ｂ）上記実施形態の溶接制御装置において、調整部は、必ずしも変位量に基づいて抵抗溶接機に溶接を開始させなくてもよい。また、調整部は、必ずしもパルス電流の供給時の変位量に基づいて外乱を検出しなくてもよい。

【0085】

（３ｃ）上記実施形態の溶接制御装置は、水平方向にワークＷを加圧する（つまり、第１板Ｐ１と第２板Ｐ２とが水平方向に重ねあわされた状態で溶接を行う）抵抗溶接機にも使用可能である。

【0086】

（３ｄ）上記実施形態の溶接制御装置は、モータによって第１電極及び第２電極の双方が移動する（例えば、第２実施形態の抵抗溶接機２０において、第２支持部２３Ｂもモータ２６によって揺動するように構成された）抵抗溶接機にも使用可能である。

【0087】

（３ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0088】

１…溶接制御装置、２…歪みセンサ、２Ａ…第１歪みセンサ、２Ｂ…第２歪みセンサ、
３…制御部、４…変位量検出部、５…厚み検出部、６…圧力検出部、７…調整部、
１０…抵抗溶接機、１１…第１電極、１２…第２電極、１３…支持部、１４…モータ、
１５…伝達体、１６…エンコーダ、１７…溶接ガン、２０…抵抗溶接機、
２１…第１電極、２２…第２電極、２３Ａ…第１支持部、２３Ｂ…第２支持部、
２４…モータ、２５…伝達体、２６…エンコーダ、２７…溶接ガン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】