特許 7561922 抵抗溶接機及び抵抗溶接機の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-26

(45)【発行日】2024-10-04

(54)【発明の名称】抵抗溶接機及び抵抗溶接機の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/25 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

B23K11/25

B23K11/25 515

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023109217

(22)【出願日】2023-07-03

【審査請求日】2024-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】阿部 正行

(72)【発明者】

【氏名】矢野 貴洋

(72)【発明者】

【氏名】澤井 康男

(72)【発明者】

【氏名】福田 純平

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－２０３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４８９４５０８（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４０８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９９０９０（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】

溶接対象の母材を挟む第１及び第２の電極と、
前記第１及び第２の電極によって挟まれた前記母材を加圧するよう、前記第１及び第２の電極間を加圧する加圧装置と、
前記第１及び第２の電極間に通電する電源部と、
前記第１の電極の温度を計測する放射温度計と、
前記母材を溶接するときに前記第１及び第２の電極間に流す電流値及び通電時間と、前記通電時間内における前記第１の電極の制限温度とを通電条件として、予め設定されている第１の通電条件に従って前記母材を溶接しているとき、前記通電時間内に前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度が前記制限温度に達しなければ、前記第１及び第２の電極間に前記通電時間だけ前記電流値の電流を流すよう前記電源部を制御し、前記通電時間内に前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度が前記制限温度に達すれば、前記制限温度に達した時点で、前記第１の通電条件に続く第２の通電条件が設定されていれば前記第２の通電条件に従った溶接へと移行させ、前記第２の通電条件が設定されていなければ、通電を停止するよう前記電源部を制御する制御部と、
を備える抵抗溶接機。

【請求項2】

前記制御部は、前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度にエラーが発生したと判定すると、前記第１及び第２の電極間の通電を停止するよう前記電源部を制御し、かつ、前記第１及び第２の電極間の加圧を解除するよう前記加圧装置を制御する請求項１に記載の抵抗溶接機。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１及び第２の電極間の通電を開始した後に所定の初期時間が経過した時点で、前記第１の電極の温度が最低初期温度に達していなければ、前記第１の電極の温度にエラーが発生したと判定する請求項２に記載の抵抗溶接機。

【請求項4】

溶接対象の母材を第１の電極と第２の電極とによって挟み、
加圧装置によって前記第１及び第２の電極間を加圧することにより、前記第１及び第２の電極によって挟まれた前記母材を加圧し、
前記母材を溶接するときに前記第１及び第２の電極間に流す電流値及び通電時間と、前記通電時間内における前記第１の電極の制限温度とを通電条件として、予め設定されている第１の通電条件に従って前記母材の溶接を開始し、
放射温度計によって前記第１の電極の温度を計測し、
前記第１の通電条件で設定されている前記通電時間内に、前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度が前記第１の通電条件で設定されている前記制限温度に達したか否かを判定し、
前記第１の電極の温度が前記制限温度に達しなければ、前記第１及び第２の電極間に前記通電時間だけ、前記第１の通電条件で設定されている前記電流値の電流を流すよう電源部を制御し、
前記第１の電極の温度が前記制限温度に達すれば、前記第１の電極の温度が前記制限温度に達した時点で、前記第１の通電条件に続く第２の通電条件が設定されていれば前記第２の通電条件に従った溶接へと移行させ、前記第２の通電条件が設定されていなければ、通電を停止するよう前記電源部を制御する
抵抗溶接機の制御方法。

【請求項5】

前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度にエラーが発生したと判定すると、前記第１及び第２の電極間の通電を停止するよう前記電源部を制御し、かつ、前記第１及び第２の電極間の加圧を解除するよう前記加圧装置を制御する請求項４に記載の抵抗溶接機の制御方法。

【請求項6】

前記第１及び第２の電極間の通電を開始した後に所定の初期時間が経過した時点で、前記第１の電極の温度が最低初期温度に達していなければ、前記第１の電極の温度にエラーが発生したと判定する請求項５に記載の抵抗溶接機の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、抵抗溶接機及び抵抗溶接機の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されているような、複数の素線よりなる電線等の母材に電極を接触させて加圧力を与え、母材に電流を流すことで発生する抵抗発熱を利用して母材を接合する抵抗溶接機が普及している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－４９９８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

抵抗溶接機によって母材を接合するとき、電極の過熱によって母材または電極が破損することを防止することが必要である。特に、抵抗溶接機によって複数の母材を順次接合すると電極の過熱が発生しやすい。母材または電極が破損することを防止することができる抵抗溶接機及び抵抗溶接機の制御方法の登場が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

１またはそれ以上の実施形態の第１の態様は、溶接対象の母材を挟む第１及び第２の電極と、前記第１及び第２の電極によって挟まれた前記母材を加圧するよう、前記第１及び第２の電極間を加圧する加圧装置と、前記第１及び第２の電極間に通電する電源部と、前記第１の電極の温度を計測する放射温度計と、前記母材を溶接するときに前記第１及び第２の電極間に流す電流値及び通電時間と、前記通電時間内における前記第１の電極の制限温度とを通電条件として、予め設定されている第１の通電条件に従って前記母材を溶接しているとき、前記通電時間内に前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度が前記制限温度に達しなければ、前記第１及び第２の電極間に前記通電時間だけ前記電流値の電流を流すよう前記電源部を制御し、前記通電時間内に前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度が前記制限温度に達すれば、前記制限温度に達した時点で、前記第１の通電条件に続く第２の通電条件が設定されていれば前記第２の通電条件に従った溶接へと移行させ、前記第２の通電条件が設定されていなければ、通電を停止するよう前記電源部を制御する制御部とを備える抵抗溶接機を提供する。

【0006】

１またはそれ以上の実施形態の第２の態様は、溶接対象の母材を第１の電極と第２の電極とによって挟み、加圧装置によって前記第１及び第２の電極間を加圧することにより、前記第１及び第２の電極によって挟まれた前記母材を加圧し、前記母材を溶接するときに前記第１及び第２の電極間に流す電流値及び通電時間と、前記通電時間内における前記第１の電極の制限温度とを通電条件として、予め設定されている第１の通電条件に従って前記母材の溶接を開始し、放射温度計によって前記第１の電極の温度を計測し、前記第１の通電条件で設定されている前記通電時間内に、前記放射温度計が計測する前記第１の電極の温度が前記第１の通電条件で設定されている前記制限温度に達したか否かを判定し、前記第１の電極の温度が前記制限温度に達しなければ、前記第１及び第２の電極間に前記通電時間だけ、前記第１の通電条件で設定されている前記電流値の電流を流すよう電源部を制御し、前記第１の電極の温度が前記制限温度に達すれば、前記第１の電極の温度が前記制限温度に達した時点で、前記第１の通電条件に続く第２の通電条件が設定されていれば前記第２の通電条件に従った溶接へと移行させ、前記第２の通電条件が設定されていなければ、通電を停止するよう前記電源部を制御する抵抗溶接機の制御方法を提供する。

【発明の効果】

【0007】

１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機及び抵抗溶接機の制御方法によれば、母材または電極が破損することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機を示すブロック図である。

【図2】図２は、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機が、スキップ機能が選択された１つの通電条件に従ってワークを溶接するときの電流値及び電極の温度の変化の一例であり、設定されている通電時間内に電極の温度が制限温度に達しない場合を示す特性図である。

【図3】図３は、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機が、スキップ機能が選択された１つの通電条件に従ってワークを溶接するときの電流値及び電極の温度の変化の一例であり、設定されている通電時間内に電極の温度が制限温度に達した場合を示す特性図である。

【図4】図４は、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機が、スキップ機能が選択された２つの通電条件に従ってワークを溶接するときの電流値及び電極の温度の変化の一例であり、設定されている通電時間内に電極の温度が制限温度に達しない場合を示す特性図である。

【図5】図５は、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機が、スキップ機能が選択された２つの通電条件に従ってワークを溶接するときの電流値及び電極の温度の変化の一例であり、設定されている通電時間内に電極の温度が制限温度に達した場合を示す特性図である。

【図6】図６は、スキップ機能が選択された２つの通電条件に従ってワークを溶接する場合を例として、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機の動作、または１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機の制御方法を示すフローチャートである。

【図7】図７は、抵抗溶接機が、キープ機能が選択された３つの通電条件に従ってワークを溶接する場合において、３つの通電条件における目標設定温度を達成するための電流値の第１の制御方法を示す特性図である。

【図8】図８は、抵抗溶接機が、キープ機能が選択された３つの通電条件に従ってワークを溶接する場合において、３つの通電条件における目標設定温度を達成するための電流値の第２の制御方法を示す特性図である。

【図9】図９は、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機が、スキップ機能が選択された通電条件とキープ機能が選択された通電条件に従ってワークを溶接するときの電流値及び電極の温度の変化の一例を示す特性図である。

【図10】図１０は、図４と同様の通電条件が設定されているときに、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機が、電極の温度にエラーが発生したと判定して通電を停止させた場合を示す特性図である。

【図11】図１１は、図６に示すフローチャートに付加することが好ましい、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機の動作、または１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機の制御方法を示す部分的なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、１またはそれ以上の実施形態に係る抵抗溶接機及び抵抗溶接機の制御方法について、添付図面を参照して説明する。

【0010】

図１において、抵抗溶接機１００は、制御部１０、操作部１１、電源部２０、電極４１（第１の電極）、電極４２（第２の電極）、加圧装置５０、放射温度計６０、測定器７０を備える。電極４１と電極４２との間には、溶接対象の母材の一例として、複数の素線よりなる電線３０が円筒状の圧着端子３１に挿入されたワークＷが配置されている。電極４２はベース４３によって支持されている。電源部２０と電極４１とは導通路２１で接続され、電源部２０と電極４２とは導通路２２で接続されている。制御部１０は、マイクロプロセッサで構成することができる。電源部２０は、トランスを備える電源回路で構成することができる。

【0011】

加圧装置５０は、例えばエアシリンダによって電極４１に対して加圧する。電極４２がベース４３によって支持されているから、加圧装置５０が電極４１に対して加圧することと、電極４１及び４２によって挟まれたワークＷを加圧するよう、電極４１及び４２間を加圧することができる。

【0012】

図１に示す例では、電極４１を正極、電極４２を負極として、電源部２０は電極４１と電極４２との間に直流電流を流すように構成されている。電極４１を負極、電極４２を正極としてもよい。電源部２０は、電極４１と電極４２との間に交流電流を流すように構成されていてもよい。導通路２２にはトロイダルコイルよりなる電流センサ４４が取り付けられている。導通路２１に電流センサ４４が取り付けられていてもよい。電流センサ４４が検出する電流値は測定器７０に供給される。電極４１及び電極４２と測定器７０とがツイスト線またはビニル電線で接続されて、測定器７０に電極４１と電極４２との間の電圧値が供給される。

【0013】

放射温度計６０は、電極４１から放射される赤外線の強度を測定することにより、電極４１の温度を計測する。放射温度計６０は、電極４１の温度を示すアナログ温度データを制御部１０に供給する。制御部１０は、入力されたアナログ温度データをそのまま測定器７０に供給する。加圧装置５０には、荷重を電気信号に変換するロードセルと、変位量を測定する変位量センサが搭載されている。加圧装置５０は、ロードセルによって電気信号に変換された加圧力を示すアナログ値を測定器７０に供給する。加圧装置５０は、変位量センサが測定した変位量を示すデジタル値を測定器７０に供給する。

【0014】

測定器７０は、入力された電流値、電圧値、アナログ温度データ、加圧力を示すアナログ値、変位量を示すデジタル値を処理して、ワークＷの溶接時にこれらの情報をモニタリングするために、測定器７０が備える表示部に表示することができる。測定器７０は、加圧力が設定値に達したり、変位量が設定値に達したりすると、制御部１０に対して溶接の停止を指示する。制御部１０は、溶接の停止が指示されると、電極４１と電極４２との間の通電を停止するよう電源部２０を制御し、加圧装置５０による加圧を解除する。

【0015】

ユーザは、操作部１１によって、制御部１０に、ワークＷを溶接するときの電流値、通電時間、制限温度または目標設定温度よりなる通電条件を設定する。制御部１０に制限温度が設定されており、予め設定した通電時間内に電極４１の温度が制限温度に達したとする。このとき、制御部１０は、予め設定した通電時間だけ電極４１と電極４２との間に通電するよう電源部２０を制御するのではなく、電極４１の温度が制限温度に達した時点で、その通電条件での通電を切り上げるように構成されている。この通電を切り上げる機能をスキップ機能と称することとする。制御部１０に目標設定温度が設定されているとき、制御部１０は、通電時間内の電極４１の温度を目標設定温度に維持するように電源部２０を制御するように構成されている。この電極４１の温度を目標設定温度に維持する機能をキープ機能と称することとする。

【0016】

ユーザは、各通電条件において、スキップ機能を働かせるかキープ機能を働かせるかを選択することができる。制御部１０は、制限温度が設定されればスキップ機能を働かせ、目標設定温度が設定されればキープ機能を働かせる。

【0017】

まず、ユーザが、各通電条件においてスキップ機能を働かせるように設定している場合を説明する。図２は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間＃１において１つの通電条件（第１の通電条件）を設定してワークＷを溶接し、その後の期間＃２において通電を停止する場合の一例を示している。期間＃１においてスキップ機能を働かせるよう設定されている。図２に示す通電条件は、電流値をＣｖ１（第１の値）、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの通電時間をＴＬ１、制限温度をＴｐ１としている。通電時間ＴＬ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ０１までの電流値を０からＣｖ１まで線形的に逓増させるアップスロープの時間と、時刻ｔ０１から時刻ｔ１までの電流値をＣｖ１の一定値とする時間とを含む。

【0018】

通電時間ＴＬ１の最初にアップスロープの時間を設けることは必須ではなく、時刻ｔ０から電流値Ｃｖ１の電流を流してもよい。但し、通電時間ＴＬ１の最初にアップスロープの時間を設けると、ワークＷが緩やかに加熱されて電極４１及び４２とワークＷとの間の接触状態を安定させることができる。

【0019】

制御部１０は、ワークＷを加圧するよう加圧装置５０を制御し、放射温度計６０から供給されるアナログ温度データによって電極４１の温度を監視しながら、図２に示す通電条件に従って電極４１と電極４２との間に通電するよう電源部２０を制御する。図２は、通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が制限温度Ｔｐ１に達しない場合を示している。電極４１の温度は通電の継続に伴って逓増するものの、時刻ｔ１の時点で制限温度Ｔｐ１に達していない。制御部１０は、通電時間ＴＬ１の通電の後、時刻ｔ１から時刻ｔ３までのダウンスロープで電流値をＣｖ１から０まで線形的に逓減させて通電を停止させる。電極４１の温度は時刻ｔ１を過ぎて非線形的に逓減する。

【0020】

図３は、制御部１０に図２と同じ通電条件を設定して、制御部１０がワークＷを溶接するよう図２と同様に電極４１と電極４２との間に通電したときに、予め設定されていた通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が制限温度Ｔｐ１に達した場合を示している。

【0021】

図３に示すように、時刻ｔ０２で電極４１の温度が制限温度Ｔｐ１に達している。例えば放射温度計６０が適切な位置からずれていると電極４１の温度を正確に測定できず電極４１の温度が上昇することがある。このとき、制御部１０は、通電時間ＴＬ１だけ通電するのではなく、電極４１の温度が制限温度Ｔｐ１に達した時刻ｔ０２から時刻ｔ２３までのダウンスロープで電流値をＣｖ１から０まで線形的に逓減させて通電を停止させる。制御部１０が図３に示すように通電を制御することにより、通電時間はＴＬ１よりも短いＴＬ１０とされる。時刻ｔ０２から時刻ｔ２３までのダウンスロープの傾きは、予め設定されていた時刻ｔ１から時刻ｔ３までのダウンスロープの傾きと同じである。

【0022】

このように、制御部１０は、通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が制限温度Ｔｐ１に達すると、制限温度Ｔｐ１に達した時点である時刻ｔ０２以降、電流値をＣｖ１から０まで逓減させるので、ワークＷまたは電極４１及び４２が破損することを防止することができる。

【0023】

図４は、２つの通電条件を設定してワークＷを溶接して、その後通電を停止する場合の一例を示している。図４は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間＃１において最初の通電条件（第１の通電条件）を設定し、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間＃２において第１の通電条件に続く２つ目の通電条件（第２の通電条件）を設定してワークＷを溶接し、その後の期間＃３において通電を停止する場合の一例を示している。期間＃１及び＃２においてスキップ機能を働かせるよう設定されている。

【0024】

第１の通電条件では、電流値をＣｖ１（第１の値）、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの通電時間をＴＬ１、制限温度をＴｐ１（第１の制限温度Ｔｐ１）としている。第２の通電条件では、電流値をＣｖ１より大きいＣｖ２（第２の値）、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの通電時間をＴＬ２、制限温度をＴｐ１よりも高いＴｐ２（第２の制限温度Ｔｐ２）としている。通電時間ＴＬ１と通電時間ＴＬ２とは同じ時間であってもよいし、異なる時間であってもよい。

【0025】

通電時間ＴＬ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ０１までの電流値を０からＣｖ１まで線形的に逓増させるアップスロープの時間と、時刻ｔ０１から時刻ｔ１までの電流値をＣｖ１の一定値とする時間とを含む。なお、図４における電流値Ｃｖ１は、図２及び図３における電流値Ｃｖ１と同じでなくてよい。例えば、図４における電流値Ｃｖ１を、図２及び図３における電流値Ｃｖ１より小さな値としてよい。通電時間ＴＬ２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの電流値をＣｖ２の一定値とする時間よりなる。

【0026】

制御部１０は、ワークＷを加圧するよう加圧装置５０を制御し、放射温度計６０から供給されるアナログ温度データによって電極４１の温度を監視しながら、図４に示す通電条件に従って電極４１と電極４２との間に通電するよう電源部２０を制御する。図４は、通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達せず、通電時間ＴＬ２内に電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２に達しない場合を示している。制御部１０は、電流値Ｃｖ２の通電時間ＴＬ２の通電の後、時刻ｔ２から時刻ｔ３までのダウンスロープで電流値をＣｖ２から０まで線形的に逓減させて通電を停止する。電極４１の温度は時刻ｔ２を過ぎて非線形的に逓減する。

【0027】

図５は、制御部１０に図４と同じ通電条件を設定して、制御部１０がワークＷを溶接するよう図４と同様に電極４１と電極４２との間に通電したときに、予め設定されていた通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達し、さらに、予め設定されていた通電時間ＴＬ２内に電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２に達した場合を示している。

【0028】

図５に示すように、時刻ｔ０２で電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達している。このとき、制御部１０は、第１の通電条件で通電時間ＴＬ１だけ通電するのではなく、電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達した時刻ｔ０２から即座に第２の通電条件による通電へと移行させる。通電時間ＴＬ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ０１までのアップスロープの時間と時刻ｔ０１から時刻ｔ０２までの電流値をＣｖ１の一定値とする時間とよりなる通電時間ＴＬ１０に短縮される。

【0029】

第２の通電条件による通電へと移行した後、時刻ｔ１２で電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２に達している。このとき、制御部１０は、時刻ｔ０２から通電時間ＴＬ２だけ通電するのではなく、電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２に達した時刻ｔ１２から時刻ｔ２３までのダウンスロープで電流値をＣｖ２から０まで線形的に逓減させて通電を停止する。制御部１０が図５に示すように通電を制御することにより、第２の通電条件による通電へと移行した後の通電時間はＴＬ２よりも短いＴＬ２０に短縮される。時刻ｔ１２から時刻ｔ２３までのダウンスロープの傾きは、予め設定されていた時刻ｔ２から時刻ｔ３までのダウンスロープの傾きと同じである。

【0030】

このように、制御部１０は、第１の通電条件での通電において、通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達すると、第１の制限温度Ｔｐ１に達した時点である時刻ｔ０２で即座に第２の通電条件による通電へと移行させるので、ワークＷまたは電極４１及び４２が破損することを防止することができる。さらに、制御部１０は、第２の通電条件での通電において、通電時間ＴＬ２内に電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２に達すると、第２の制限温度Ｔｐ２に達した時点である時刻ｔ１２以降、電流値をＣｖ２から０まで逓減させるので、ワークＷまたは電極４１及び４２が破損することを防止することができる。

【0031】

図示しないが、第１の通電条件での通電で通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達し、第２の通電条件での通電で通電時間ＴＬ２内に電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２に達しないことがある。この場合は、図５における時刻ｔ０から時刻ｔ０２までの通電時間ＴＬ１０の通電と、電流値Ｃｖ２での時刻ｔ０２から通電時間ＴＬ２の通電とが組み合わせられる。

【0032】

また、第１の通電条件での通電で通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達せず、第２の通電条件での通電で通電時間ＴＬ２内に電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２に達することがある。この場合は、図４における時刻ｔ０から時刻ｔ１までの通電時間ＴＬ１の通電と、図５における時刻ｔ０２から時刻ｔ１２までの通電時間ＴＬ２０の通電と同様の通電とが組み合わせられる。

【0033】

図示しないが、制御部１０は、３つまたはそれ以上の通電条件を設定してワークＷを溶接して、その後通電を停止するように電源部２０を制御してもよい。

【0034】

図６に示すフローチャートを用いて、ユーザが各通電条件においてスキップ機能を選択し、２つの通電条件を設定してワークＷを溶接する場合を例として、抵抗溶接機１００の動作、または抵抗溶接機１００が実行する制御方法を説明する。図６において、処理が開始されると、制御部１０は、ステップＳ１にて、抵抗溶接機１００を初期化して、加圧装置５０による加圧力、第１及び第２の通電条件を設定する。制御部１０は、ステップＳ２にて、設定した加圧力でワークＷを加圧するよう加圧装置５０を制御する。制御部１０は、ステップＳ３にて、第１の通電条件で電極４１と電極４２との間に通電するよう電源部２０を制御する。

【0035】

制御部１０は、ステップＳ４にて、電極４１の温度を監視して、ステップＳ５にて、電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１まで上昇したか否かを判定する。電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１まで上昇しなければ（ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ６にて、第１の通電時間ＴＬ１が経過したか否かを判定する。第１の通電時間ＴＬ１が経過しなければ（ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ５及びＳ６の処理を繰り返す。ステップＳ５にて電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１まで上昇すれば（ＹＥＳ）、またはステップＳ６にて第１の通電時間ＴＬ１が経過すれば（ＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ７にて、第２の通電条件で電極４１と電極４２との間に通電するよう電源部２０を制御する。

【0036】

ステップＳ７に続けて、制御部１０は、ステップＳ８にて、電極４１の温度を監視して、ステップＳ９にて、電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２まで上昇したか否かを判定する。電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２まで上昇しなければ（ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ１０にて、第２の通電時間ＴＬ２が経過したか否かを判定する。第２の通電時間ＴＬ２が経過しなければ（ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ９及びＳ１０の処理を繰り返す。ステップＳ９にて電極４１の温度が第２の制限温度Ｔｐ２まで上昇すれば（ＹＥＳ）、またはステップＳ１０にて第２の通電時間ＴＬ２が経過すれば（ＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ１１にて、電極４１と電極４２との間に流す電流値を低減させて通電を停止させる。

【0037】

制御部１０は、ステップＳ１２にて、ワークＷの加圧を解除するよう加圧装置５０を制御する。制御部１０は、ステップＳ１３にて、ワークＷを溶接しているときの監視結果を出力させるよう測定器７０を制御する。監視結果の出力とは、例えば測定器７０が備える表示部に監視結果を表示することである。

【0038】

次に、ユーザが、各通電条件においてキープ機能を働かせるように設定している場合を説明する。図７は、ユーザが各通電条件においてキープ機能を選択し、期間＃１～＃３で３つの通電条件を設定してワークＷを溶接する場合において、３つの通電条件における目標設定温度Ｔｐ１１、Ｔｐ１２、Ｔｐ１３を達成するための電流値の第１の制御方法を示している。目標設定温度Ｔｐ１１は第１の制限温度Ｔｐ１より低い温度であり、目標設定温度Ｔｐ１２は第２の制限温度Ｔｐ２より低い温度である。目標設定温度Ｔｐ１３は、電流値Ｃｖ２より大きい電流値を設定する３つ目の通電条件で設定される第３の制限温度より低い温度である。

【0039】

図７に示すように、制御部１０は、電流値を間欠的に０％まで低減させ、電流値を０％とする時間を調整することによって、３つの通電条件における電極４１の温度がほぼ目標設定温度Ｔｐ１１、Ｔｐ１２、Ｔｐ１３となるように電源部２０を制御する。

【0040】

図８に示すように、制御部１０は、電流値を間欠的に５０％まで低減させ、電流値を５０％とする時間を調整することによって、３つの通電条件における電極４１の温度がほぼ目標設定温度Ｔｐ１１、Ｔｐ１２、Ｔｐ１３となるように電源部２０を制御してもよい。電流値の低減量は５０％に限定されることはなく、０％を超え、１００％未満の任意の低減量でよい。

【0041】

ユーザは、ある通電条件においてスキップ機能を働かせるように設定し、他の通電条件においてキープ機能を働かせるように設定してもよい。図９は、２つの通電条件を設定してワークＷを溶接して、その後通電を停止する場合の一例を示している。

【0042】

図９においては、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間＃１において、スキップ機能を働かせるよう設定された第１の通電条件が設定され、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間＃２において、キープ機能を働かせるように設定された第２の通電条件が設定されている。図９においては、期間＃３においてダウンスロープを設けることなく通電を即座に停止するように設定されている。

【0043】

図９は、図５と同様に、通電時間ＴＬ１内に電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達した場合を示している。制御部１０は、電極４１の温度が第１の制限温度Ｔｐ１に達した時刻ｔ０２から即座に第２の通電条件による通電へと移行させる。制御部１０は、期間＃２において、電極４１の温度を目標設定温度Ｔｐ１２に維持するように電流値を制御する。

【0044】

このように、スキップ機能とキープ機能とは各通電条件において任意に選択可能である。

【0045】

何らかの理由で、通電開始後に放射温度計６０が計測する電極４１の温度が所定時間経過しても高くならないことがある。制御部１０は、入力されるアナログ温度データに基づいて電極４１の温度を監視することにより、放射温度計６０が電極４１の温度を正しく計測していないと想定されるとき、計測温度にエラーが発生したと判定することが好ましい。

【0046】

図１０に示すように、図４と同様の通電条件が設定されている場合を例とする。制御部１０には、通電開始の時刻ｔ０から所定の初期時間ＴＬｉが経過した時点で最低初期温度Ｔｐｉが設定されている。制御部１０は、初期時間ＴＬｉが経過した時点でアナログ温度データが示す電極４１の温度が最低初期温度Ｔｐｉに達していなければ、電極４１の温度にエラーが発生したと判定する。放射温度計６０が電極４１の温度を正しく計測していない可能性があるから、図１０に示す初期時間ＴＬｉが経過した時点での温度は、電極４１の実際の温度を正しく示していないことがある。

【0047】

そこで、制御部１０は、電極４１の温度にエラーが発生したと判定すると、電極４１と電極４２との間の通電を即座に停止するよう電源部２０を制御する。さらに、制御部１０は、ワークＷの加圧を即座に解除するよう加圧装置５０を制御する。これによって、ワークＷと電極４１及び４２の焼損を防ぐことができる。さらに、制御部１０は、電極４１の温度が異常に高温となったときにエラーが発生したと判定して、電極４１と電極４２との間の通電を停止し、ワークＷの加圧を解除するよう、電源部２０及び加圧装置５０を制御してもよい。

【0048】

図１１に示すように、図６に示すフローチャートに、ステップＳ２１及びＳ２２を設けることが好ましい。図１１において、制御部１０は、図６のステップＳ４に続けて、ステップＳ２１にて、初期時間ＴＬｉに電極４１の温度が最低初期温度Ｔｐｉ以上に上昇したか否かを判定する。初期時間ＴＬｉに電極４１の温度が最低初期温度Ｔｐｉ以上に上昇すれば（ＹＥＳ）、制御部１０は処理を図６のステップＳ５に移行させる。初期時間ＴＬｉに電極４１の温度が最低初期温度Ｔｐｉ以上に上昇しなければ（ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ２２にて、電極４１と電極４２との間の通電及びワークＷの加圧を緊急停止させて、処理を終了させる。

【0049】

本発明は以上説明した１またはそれ以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

【符号の説明】

【0050】

１０ 制御部
１１ 操作部
２０ 電源部
２１，２２ 導通路
４１ 電極（第１の電極）
４２ 電極（第２の電極）
４３ ベース
４４ 電流センサ
５０ 加圧装置
６０ 放射温度計
７０ 測定器

【要約】

【課題】母材または電極が破損することを防止することができる抵抗溶接機を提供する。
【解決手段】溶接対象の母材であるワークＷを溶接するときに第１の電極４１及び第２の電極４２間に流す電流値及び通電時間と、通電時間内における第１の電極４１の制限温度とを通電条件とする。制御部１０は、予め設定されている第１の通電条件に従ってワークＷを溶接しているとき、通電時間内に放射温度計６０が計測する第１の電極４１の温度が制限温度に達しなければ、第１の電極４１及び第２の電極４２間に通電時間だけ設定されている電流値の電流を流すよう電源部２０を制御する。制御部１０は、第１の電極４１の温度が制限温度に達すれば、制限温度に達した時点で、第１の通電条件に続く第２の通電条件が設定されていれば第２の通電条件に従った溶接へと移行させ、第２の通電条件が設定されていなければ、通電を停止するよう電源部２０を制御する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】