電阻焊控制方法技術

一種電阻焊控制方法，能夠在電極消耗中將焊瘤生成降低到最大限度。該方法包括：當將焊接電流供給工件時，檢測初級或次級電壓；根據初級或次級電壓及同步檢測的焊接電流，監視隨時間消逝變化的焊接操作中的工件的電阻值，從而辨認出電極接觸端直徑的膨脹趨勢，并作為第一數據存儲在一計算機中，同時查明焊接操作中生成焊瘤的條件，并作為第二數據存儲在計算機中；根據第一與第二存儲數據及存儲在計算機中的統計處理數據，得出一個焊接電流圖；以及用該焊接電流圖來控制電阻焊。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及將焊接電流供給工件以進行焊接的一種。在大多數情況中，在焊接操作中排出或濺出的熔化金屬微粒的生成(此后稱作焊瘤生成)成為評價焊接現場中的良好焊接，即形成所要求的點焊熔核，的一種標準。已經使用了下述方法來克服焊瘤生成，即在檢測到生成焊瘤之后，停止或減少焊接電流的供給。在電阻焊裝置重復進行焊接操作時，電極接觸端的直徑逐漸膨脹，從而降低焊接部位的電流密度，因此某些焊接裝置隨著時間的消逝而不斷增加焊接電流等，作為焊接條件之一。然而，由于在先有技術措施中，是在檢測到焊瘤生成以后才控制電阻焊來克服焊瘤生成的，所以存在著先有技術措施不能有效防止焊瘤生成的問題，而不能得到高質量焊接且惡化了焊接現場的環境。在一種廣為應用十幾年之久的系統中，由一位操作員隨意設置焊接電流的遞增比，這也存在著難以減少焊瘤生成及符合所要求的焊接質量的問題，即使依靠頗有經驗與技術的操作員也是一樣。本專利技術是鑒于先有技術中的問題而作出的，其目的為提供一種在電極的消耗中能夠最大限度減少焊瘤生成的，從而得到所要求的點焊熔核并保證優異的焊接質量，同時易于控制。為了達到上述目的，本專利技術的第一方面的的特征在于下述步驟將焊接電流供給工件時，檢測一個初級電壓(即，變壓器初級繞組兩端之間的電壓)或一個次級電壓(即，變壓器次級繞組兩端之間的電壓);根據變壓器的電壓及與之同步測定的焊接電流，監視在焊接操作中的工件隨時間消逝的電阻值的變化，從而辨認出電極接觸端直徑的膨脹趨勢并將其作為第一數據存儲在電阻焊裝置的一臺計算機中，同時查明焊接操作中的焊瘤生成條件并作為第二數據存儲在該計算機中;根據第一與第二存儲的數據及存儲在計算機中的統計處理數據，得出一個焊接電流圖;以及用該焊接電流圖控制電阻焊，以便即使在電極消耗中也能最大限度減少焊瘤的生成而得到一種所要求的點焊熔核。本專利技術的的第二方面的特征在于包括下述步驟在向工件供給焊接電流時，檢測變壓器的初級或次級電壓;以及在變壓器電壓及與之同步測定的焊接電流的基礎上，響應焊接操作中的工件的電阻值，根據工件的電阻值在數十毫秒中所適應的一種焊接電流圖，實時控制焊接電阻。本專利技術的的第三方面的特征在于包括下述步驟在向工件供給焊接電流時，檢測變壓器的初級電壓或次級電壓;根據變壓器電壓及與之同步測定的焊接電流，監視隨時間的每一消逝而變化的焊接操作中的工件的電阻值;根據焊瘤生成條件及時降低焊接電流，并在此后經過一個給定的時間后重新提高焊接電流。用本專利技術的配置，在向工件供給一定的焊接電流時，監視隨時間消逝而變化的工件的電阻值，從而辨認出電極接觸端的膨脹趨勢并作為數據存儲在計算機中，同時查明焊接操作中焊瘤生成的條件并作為另一數據存儲在計算機中。根據這些存儲的數據及經過統計處理的數據可以得到一個焊接電流圖，用于即使在電極消耗的情況下也能控制電阻焊在最大限度地減少焊瘤生成的同時獲得一種滿意的點焊熔核。附圖說明圖1為根據本專利技術的一個較佳實施例的適用于執行一種的電阻焊裝置的電路圖;圖2為展示焊接電流的流動周期與各碰撞時間中的電阻值之間的關系的視圖;圖3為以焊接電流的流動周期與電極接觸端直徑之間的關系展示焊點暈熔合部分直徑與點焊熔核直徑的形成的示例圖;以及圖4為展示工件熔化時溫度與電阻率之間的關系的圖。圖1為適用于執行的一種電阻焊裝置(今后稱作裝置)的電路圖。在采用反相器的直流焊接的情況中向電流/電壓控制電路1供給三相電力，而在采用晶閘管進行相位控制的普通電阻焊的情況中則向電流/電壓控制電路1供給單相電力。受電流/電壓控制電路1控制的電壓被供給一臺變壓器2，后者向工件13提供焊接電流，以進行電阻焊。由環形線圈3或電流互感器CT3檢測到的電流通過一個電流檢測電路5及一個A/D轉換器7作為一個焊接電流反饋信號提供給一個計算機電路8。當向工件13供給焊接電流時，在一個焊接操作中由次級電壓檢測器4檢測出的一個次級電壓(也可以是初級電壓)通過A/D轉換器7作為一個電阻計算數據及一個焊瘤生成檢測信號從電壓檢測電路6提供給計算機電路8，以便通知計算機電路8電極接觸端直徑的膨脹趨勢。還設置了一個電極初始化輸入部分9，用于使計算機電路8能夠辨認用新電極更換舊電極或磨尖電極接觸端的完成;一個由用于起動該裝置的一個起動輸入部分構成的輸入部分10;生成報警時使用的一個報警復位輸入部分;一個熱敏開關;一個各種傳感器輸入部分;一個異常報警輸出部分11，用于發布裝置的異常或來自各種傳感器數據的異常報警;以及一個電極磨尖時間到達輸出部分12，用于通知計算機電路8電極初始化的必要性。電流/電壓控制電路1是連接到計算機電路8上的，并受其控制。當將圖1中所示的裝置安裝在一個焊接現場中時，在開始使用該裝置時，裝置中既沒有在時間消逝中有關電極變化的數據，也沒有在電極變化中有關焊瘤生成點的數據。因此，在使用該裝置前必須初始化電極，并將初始化的完成輸入到電極初始化輸入部分9，以通知計算機電路8初始化的完成。根據形成一個滿意的點焊熔核的一個焊接電流圖，焊接電流在第一次初始化到磨尖時間的第一至若干次碰撞時間中流動，這一圖是根據工件13的材料與厚度等估計的。電阻或工件13的電阻值及焊瘤生成條件(在檢測到生成或不生成焊瘤的情況中，表示在哪一個周期上生成焊瘤的所謂焊瘤生成點，今后稱作“焊瘤生成條件”)是根據環形線圈3或電流互感器CT3檢測到的焊接電流及次級電壓檢測器4檢測到的次級電壓存儲在計算機電路8中的。對一塊難于得到電極接觸端直徑的膨脹趨勢的鍍鋅鋼板進行測試，圖2中示出焊接時間與每一個碰撞點或時間(例如，N=1、N=1000、N=2000)中的電阻值之間的關系。根據這一測試，雖然電極消耗趨勢(電極接觸端直徑的膨脹趨勢)是隨焊接電流開始流動時的各種條件而變化的，但它在10至60毫秒間總是呈現為陡的(此后將它定義為“用于獲得電極接觸端直徑的明顯膨脹趨勢的電阻值”)。由于該電阻值是取決于各種條件在每一次焊接碰撞時間中實際變化的，最好使用以過去計算的數據填補這一數據的一均值的數據。在圖1中，計算機8中沒有焊瘤生成點等的數據，這是在開始使用該裝置時包含在時間消逝中的電極變化上生成的。從而，得出一個根據焊瘤生成點的緊接在焊瘤生成前的一個極限值的焊接電流圖以及此時的電阻值，并將它們存儲在計算機電路8中。焊接電流首先按照上述焊接電流圖流動。此時，每一次焊接電流流動時，便將電阻值與焊瘤生成條件存儲在計算機電路8中。并重復這一過程。作為焊接電流的流動后果，檢驗是否生成焊瘤，如果生成了焊瘤，則將以前存儲在計算機電路8中的所有焊瘤生成條件組與實際生成的并存儲在計算機中的當前焊瘤生成條件組分別提交給回溯到過去的預先規定的碰撞間隔中的預先規定的評價，從而判定這次的焊瘤是否是偶然生成的。如果判斷結果為不生成焊瘤(偶然的)，則焊接電流保持在同樣條件下流動。反之，如果是生成焊瘤，則將以前面的方式測得的電阻值與不生成焊瘤時測得的同一組電阻進行比較，從而檢驗電極接觸端直徑是否變化。如果電極接觸端直徑沒有減小的趨勢，則焊接電流在與前面確定的相同條件下流動。此時，若電極接觸端直徑有減小的趨勢，則焊接電流在減小的焊接電流圖中流動，由于雖然電極接觸端直徑在每一次碰撞時間上通常具有膨脹的趨勢，但取決于碰撞時間與作用的壓力等條件，有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過將焊接電流作用在工件上而焊接所述工件的一種電阻焊裝置中的電阻焊控制方法，所述方法包括下述步驟： 在將所述焊接電流供給所述工件時，檢測初級或次級電壓； 根據所述初級或次級電壓及與檢測所述初級或次級電壓同步檢測的焊接電流，監視焊接操作中的所述工件隨時間消逝變化的電阻值，從而辨認出電極接觸端直徑的膨脹趨勢并作為第一數據存儲在所述電阻焊裝置的一臺計算機中，同時查明在焊接操作中生成焊瘤的條件并作為第二數據存儲在所述計算機中； 根據存儲在所述計算機中的所述第一與第二數據及統計處理的數據，得出一個焊接電流圖；以及 用所述焊接電流圖控制電阻焊，以便即使在電極消耗中也能得到一個滿意的點焊熔核并將焊瘤生成減少到最低限度。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：西脅敏博，森田立夫，
申請(專利權)人：小原株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]