(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量を測定し、
得られた電極間変位量から回帰直線を求め、
当該回帰直線と、変位量が飽和したときの点と接する傾き０の直線との交点を求め、
通電開始から当該交点までの時間、前記回帰直線の傾き、および前記回帰直線の切片の値を元に、予め決められた重回帰式からナゲット径を算出することを特徴とする抵抗溶接におけるナゲット径の推定方法。
【請求項２】
溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量Ｈｅｘｐを測定し、
得られた電極間変位量Ｈｅｘｐから一定時間間隔ごとに、横軸を時間軸Ｔ、縦軸を変位量Ｈとしたときの回帰直線を求め、
当該回帰直線の傾きが０となった時点で、当該傾き０の回帰直線と、それまでに求めた回帰直線のうち傾きが最大の回帰直線との交点（仮想飽和点）を求め、
当該仮想飽和点の前記時間軸Ｔ上における通電開始からの時間を仮想飽和時間Ｔ１としてを求め、
前記傾き最大の回帰直線の傾きθ１および時間軸上０における切片の値ＨT0、ならびに前記仮想飽和時間Ｔ１から下記（１）式で示す重回帰式によりナゲット径ｙを算出することを特徴とする抵抗溶接におけるナゲット径の推定方法。
ｙ＝ｂ０＋ｂ１×ＨT0＋ｂ２×θ１＋ｂ３×Ｔ１  …（１）
（ただし、（１）式中、ｂ０〜ｂ３は回帰係数である）
【請求項３】
抵抗溶接の制御方法であって、
溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量を測定し、
得られた電極間変位量から回帰直線を求め、
当該回帰直線と、変位量が飽和したときの点と接する傾き０の直線との交点を求め、
通電開始から当該交点までの時間と、予め設定された規準飽和時間とを比較し、この比較結果に基づいて通電条件を変更することを特徴とする抵抗溶接の制御方法。
【請求項４】
抵抗溶接の制御方法であって、
溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量Ｈｅｘｐを測定し、
得られた電極間変位量Ｈｅｘｐから一定時間間隔ごとに、横軸を時間軸Ｔ、縦軸を変位量Ｈとしたときの回帰直線を求め、
当該回帰直線の傾きが０となった時点で、当該傾きが０の回帰直線と、それまでに求めた回帰直線のうち傾きが最大の回帰直線との交点（仮想飽和点）を求め、
当該仮想飽和点の前記時間軸Ｔ上における通電開始からの時間を仮想飽和時間Ｔ１として求め、
当該仮想飽和時間Ｔ１と予め設定した基準飽和時間とを比較して、この比較結果に基づいて通電条件を変更することを特徴とする抵抗溶接の制御方法。
【請求項５】
抵抗溶接の制御方法であって、
溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量を測定し、
得られた電極間変位量から回帰直線を求め、
当該回帰直線の傾きと、予め設定された傾きの値とを比較し、この比較結果に基づいて通電条件を変更することを特徴とする抵抗溶接の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接に代表される抵抗溶接において、溶接後に形成されるナゲット径を正確に推定することが可能なナゲット径の推定方法、およびこの推定方法を利用した抵抗溶接の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から抵抗溶接、特にスポット溶接における品質管理、品質向上を目的とするナゲット径の推定方法としては、溶接電流通電中（ナゲット生成過程）における溶接部材の熱膨張を利用した様々な方法が開発されている。
【０００３】
例えば、特公昭４８−４１４２２号公報、特公昭５３−４０５７号公報に開示されているものは、溶接電流通電中の電極間の最大変位量Ｈｍａｘによりナゲット径を推定し、このナゲット径から溶接の信頼性を測っている。また、ＵＳＰ３４００２４２号公報、特公昭５３−４０５７号公報に開示されているものは、熱膨張速度ｄｈ／ｄｔによりナゲット径を推定し、このナゲット径から溶接の信頼性を測っている。さらに、特開平７−２３２２７９号公報に開示されているものは、溶接電流通電終了後の収縮現象を検出し、これによって、溶接の信頼性を測ろうとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したいずれの方法においても、溶接中の散りの発生や、初期接触抵抗値のバラツキ、または近傍に存在する溶接済み打点への溶接電流の分流などにより、形成されるナゲット径の正確な判断が困難であり、判定結果についても溶接品質を定量的に表すことは困難である。
【０００５】
例えば、図１０Ａに示すように、溶接を行う際に、溶接する溶接部材１０に対して電極チップ１２ａ，ｂの打角が傾いた状態（打角０゜に対して傾いている状態）で挟持して加圧してしまうことがある。このような場合、図示するように、電極チップ１２ａ，ｂと溶接部材１０表面との間に僅かな隙間Ｇができる。このような状態で通電された場合、上記電極間の最大変位量Ｈｍａｘによりナゲット径を推定するものでは、通電による溶接部材の溶融によって、図１０Ｂに示すように、前記隙間が馴染むため見掛けの最大変位量は大きく減少することになる。このため、その判定結果は良好なナゲット径が形成されているにもかかわらず、不良となってしまうことがある。
【０００６】
また、熱膨脹速度ｄｈ／ｄｔによりナゲット径を推定する場合においては、前述のように電極チップが傾いていると、通電中に検出される熱膨脹速度ｄｈ／ｄｔが緩やかになるため、前記同様に、良好なナゲット径が形成されているにもかかわらず、異常として判定されることがある。
【０００７】
このような現象は、電極チップと溶接部材表面との間に隙間ができた場合に限らず、例えば複数の板材を重ね合わせて溶接する際に板材同士の間に隙間ができた場合にも同じような現象が起こる。
【０００８】
このように従来の方法では、溶接する溶接部材に対する電極チップの傾きや隙間などの影響により、その判定結果が実際に形成されているナゲット径にかかわらず不良と判定されてしまうことがあり、その判定精度に問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、スポット溶接に代表される抵抗溶接において、形成されるナゲット径を溶接実行中に極めて正確に推定することが可能なナゲット径の推定方法を提供することである。また、本発明の目的は、この推定方法を利用して、良好な溶接が行えるように溶接時の通電電流量や通電時間などを制御する方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１１】
（１）溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量を測定し、得られた電極間変位量から回帰直線を求め、当該回帰直線と、変位量が飽和したときの点と接する傾き０の直線との交点を求め、通電開始から当該交点までの時間、前記回帰直線の傾き、および前記回帰直線の切片の値を元に、予め決められた重回帰式からナゲット径を算出することを特徴とする抵抗溶接におけるナゲット径の推定方法。
【００１２】
（２）溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量Ｈｅｘｐを測定し、得られた電極間変位量Ｈｅｘｐから一定時間間隔ごとに、横軸を時間軸Ｔ、縦軸を変位量Ｈとしたときの回帰直線を求め、当該回帰直線の傾きが０となった時点で、当該傾き０の回帰直線と、それまでに求めた回帰直線のうち傾きが最大の回帰直線との交点（仮想飽和点）を求め、当該仮想飽和点の前記時間軸Ｔ上における通電開始からの時間を仮想飽和時間Ｔ１としてを求め、前記傾き最大の回帰直線の傾きθ１および時間軸上０における切片の値ＨT0、ならびに前記仮想飽和時間Ｔ１から下記（１）式で示す重回帰式によりナゲット径ｙを算出することを特徴とする抵抗溶接におけるナゲット径の推定方法。
ｙ＝ｂ０＋ｂ１×ＨT0＋ｂ２×θ１＋ｂ３×Ｔ１  …（１）
ただし、（１）式中、ｂ０〜ｂ３は回帰係数である。
【００１３】
（３）抵抗溶接の制御方法であって、溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量を測定し、得られた電極間変位量から回帰直線を求め、当該回帰直線と、変位ｘ量が飽和したときの点と接する傾き０の直線との交点を求め、通電開始から当該交点までの時間と、予め設定された規準飽和時間とを比較し、この比較結果に基づいて通電条件を変更することを特徴とする抵抗溶接の制御方法。
【００１４】
（４）抵抗溶接の制御方法であって、溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量Ｈｅｘｐを測定し、得られた電極間変位量Ｈｅｘｐから一定時間間隔ごとに、横軸を時間軸Ｔ、縦軸を変位量Ｈとしたときの回帰直線を求め、当該回帰直線の傾きが０となった時点で、当該傾きが０の回帰直線と、それまでに求めた回帰直線のうち傾きが最大の回帰直線との交点（仮想飽和点）を求め、当該仮想飽和点の前記時間軸Ｔ上における通電開始からの時間を仮想飽和時間Ｔ１として求め、当該仮想飽和時間Ｔ１と予め設定した基準飽和時間とを比較して、この比較結果に基づいて通電条件を変更することを特徴とする抵抗溶接の制御方法。
【００１５】
（５）抵抗溶接の制御方法であって、溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量を測定し、得られた電極間変位量から回帰直線を求め、当該回帰直線の傾きと、予め設定された傾きの値とを比較し、この比較結果に基づいて通電条件を変更することを特徴とする抵抗溶接の制御方法。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、請求項ごとに以下のような効果を奏する。
【００１７】
請求項１記載の本発明によれば、溶接中に電極間変位量を測定して、測定した変位量から回帰直線を求め、この回帰直線と飽和点を通る傾き０の直線との交点を求めて、予め決められた重回帰式に基づき、交点に達するまでの時間、回帰直線の傾き、回帰直線の切片からナゲット径を算出することとしたので、電極チップの打角や隙間などの影響による推定誤差をなくして正確に、かつ溶接中リアルタイムでナゲット径を推定することができる。したがって、電極チップの打角や隙間などが異なる場合でもナゲット径が良好か否かを正確に判定することが可能となる。
【００１８】
請求項２記載の本発明によれば、溶接中に電極間変位量を測定して、測定した変位量から一定時間間隔ごとに回帰直線を求め、回帰直線の傾きが０のときの直線と、傾き最大の回帰直線との交点を仮想飽和点として、この仮想飽和点に達するまでの時間を仮想飽和時間として求め、予め決められた重回帰式に基づき、傾き最大の回帰直線の傾き、切片の値、および仮想飽和時間からナゲット径を算出することとしたので、電極チップの打角や隙間などの影響による推定誤差をなくして正確に、かつ溶接中リアルタイムでナゲット径を推定することができる。したがって、電極チップの打角や隙間などが異なる場合でもナゲット径が良好か否かを正確に判定することが可能となる。
【００１９】
請求項３記載の本発明によれば、溶接中に電極間変位量を測定して、測定した変位量から回帰直線を求め、この回帰直線と飽和点を通る傾き０の直線との交点を求め、この交点に達するまでの時間と予め設定した時間と比較してその結果に基づいて通電条件を変更することとしたので、電極チップの打角や隙間などが異なる場合でも、これらに影響されず、溶接中においてリアルタイムで通電条件を変更して、良好なナゲット径が得られるようになる。
【００２０】
請求項４記載の本発明によれば、溶接中に電極間変位量を測定して、測定した変位量から一定時間間隔ごとに回帰直線を求め、回帰直線の傾きが０のときの直線と、傾き最大の回帰直線との交点を仮想飽和点として、この仮想飽和点に達するまでの時間を仮想飽和時間として求め、この仮想飽和時間を予め設定した規準飽和時間と比較してその結果に基づいて通電条件を変更することとしたので、電極チップの打角や隙間などが異なる場合でも、これらに影響されず、溶接中においてリアルタイムで通電条件を変更して、良好なナゲット径が得られるようになる。
【００２１】
請求項５記載の本発明によれば、溶接通電中における熱膨脹時の電極間変位量を測定し、得られた電極間変位量から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きと、予め設定された傾きの値とを比較して、その結果に基づいて通電条件を変更することとしたので、膨脹中のナゲットの状態からリアルタイムで通電条件を変更することが可能となり、より正確、かつ確実に所望するナゲット径が得られるようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。
【００２３】
《装置構成》
図１は、本発明にかかるスポット溶接を実行する溶接装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２４】
例えば複数の板材などを重ね合わせた溶接部材１０は、その上下方向から溶接ガン１１に取り付けられた電極チップ１２ａ，１２ｂによって挟持、圧接される。電極チップ１２ａおよび１２ｂはその一方、ここでは１２ａが図示上下に可動自在であり、サーボモータなどから構成される閉圧装置１８によって昇降され、この電極チップ１２ａの昇降動作によって溶接部材１０を所定の圧力で圧接する。そして、電極チップ１２ａおよび１２ｂには、溶接部材１０を圧接した状態で電源回路１５から両電極チップ１２ａ，１２ｂに溶接電流が供給される。この溶接電流の電流量や通電時間（溶接時間）は、中央演算装置２０の指令に基づいて動作する電流制御回路１６によって制御される。
【００２５】
電極チップ１２ａの位置は、たとえばエンコーダなどからなる電極位置検出装置１９によって検出される。この電極位置検出装置１９によって溶接中における電極チップ１２ａの微少な上下動が検出され、これが固定された電極チップ１２ｂとの間における溶接中の熱膨張による電極間変位量として測定される。そして、測定された電極間変位量は記憶回路２６に記憶され、後述するナゲット径の推定や制御に用いられる。なお、この記憶回路２６には、他に重回帰式や通電条件なども記憶されている。
【００２６】
閉圧装置１８の動作は、中央演算装置２０の指令に基づいて動作する閉圧制御回路２２によって制御される。また、電極位置検出装置１９で検出された電極チップ１２ａの変位量は、電極位置検出回路２４を介し閉圧装置１８の位置制御のため、閉圧制御回路２２にフィードバックされて、電極チップ１２ａ，１２ｂによる加圧力の制御にも用いられている。
【００２７】
そして、中央演算装置２０は、電極位置検出装置１９によって検出された電極チップ１２ａの位置情報から電極間変位量を求め、後述するように、求めた電極間変位量を元にして、ナゲット径を推定し、さらに、その推定結果に基づいて溶接中における通電電流量や通電時間といった通電条件の変更などを行う。また、中央演算装置２０には、図示しないディスプレイなどが設けられておりナゲット径の推定結果や通電条件を表示する。
【００２８】
なお、図１に示した溶接装置は、あくまでも本実施形態を説明するために溶接装置の概略構成を説明するためのものであり、実際の溶接装置にあっては、例えば作業者が手持ちするものやロボットのエンドエフェクタとして使用するものなど様々であるが、基本的な構成は上述したものと同様であり、本発明は上述したような溶接装置に限定して用いられるものではなく、様々な溶接装置に適用できるものである。
【００２９】
《ナゲット径の推定》
ここで、まず、以上のように構成された装置によって行われる溶接の際に、その溶接中にナゲット径を推定する方法について詳細に説明する。
【００３０】
図２はナゲット径の推定方法の手順を示すフローチャートであり、図３はこの方法を説明するための電極間変位量のモデルを示す概略図である。
【００３１】
上記装置による溶接動作は、まず、溶接ガン１１によって溶接部材１０を挟持する。このとき、電極チップ１２ａ，１２ｂが所定の打角で溶接部材１０に当接し、かつ一定の挟持圧となるようにする。なお、ここで、打角は溶接部材面に対して垂直な方向を０゜（図１０Ａ参照）としたときに５゜程度の傾きがあってもよい。そして、挟持、圧接後、電極チップ１２ａ，１２ｂに、予め決められた通電条件により通電を開始する（Ｓ１）。
【００３２】
通電が始まると同時に電極チップ１２ａの位置測定を開始し、その位置変化量から電極チップ１２ａと１２ｂとの間隔の変化量、すなわち、電極間変位量を測定する。このとき、測定頻度は、連続的に、または０．５ｍｓｅｃあるいは１〜５ｍｓｅｃ程度のごく僅かな時間間隔ごとにサンプリングして記憶する（Ｓ２）。なお、サンプリング間隔はこのような時間間隔に限定されるものではなく、後述する回帰直線の算出時間間隔に合わせて適宜設定するとよい。
【００３３】
そして、測定した電極間変位量から、一定の時間間隔ｔwidth ごとに回帰直線を求め、求めた回帰直線の傾きと切片を記憶する（Ｓ３）。ここで求める回帰直線は、横軸を時間軸Ｔ、縦軸を変位量Ｈとした２次元面における直線である（図３参照）。また、回帰直線の切片とは、回帰直線の時間軸上０の切片である。
【００３４】
これにより得られる回帰直線は、Ｈ＝θ１×Ｔ＋ＨT0となる。ここで、式中、Ｈは変位量、Ｔは時間、θ１は傾き、ＨT0は切片の値である。なお、前記時間間隔ｔwidth は、実験の結果、後述する重回帰式を求めるために、好ましくは５０〜１２０ｍｓｅｃ程度、より好ましくは６０〜１００ｍｓｅｃ、さらには６０ｍｓｅｃ程度がよい。
【００３５】
ここで回帰直線を一定時間間隔ごとに算出しているのは、得られた回帰直線の傾きから時々刻々と変化する熱膨脹の飽和点を知るためで、得られた回帰直線の傾きが０となった時点で熱膨張が飽和したと判断している。
【００３６】
そして、得られた回帰直線の傾きが０となった時点で（Ｓ４）、その回帰直線とその時点までに得られている回帰直線のうち傾きが最大となっている回帰直線との交点を求め、さらに、この交点の時間軸上での値を求める。ここで、この交点を仮想飽和点と称し、また、その時間軸上での通電開始からの到達時間を仮想飽和時間Ｔ１と称する（Ｓ５）。
【００３７】
その後、得られた傾き最大の回帰直線の傾きθ１、切片の値ＨT0および仮想飽和時間Ｔ１を下記（１）式に示す重回帰式に代入することによりナゲット径を推定する（Ｓ６）。
【００３８】
ｙ＝ｂ０＋ｂ１×ＨT0＋ｂ２×θ１＋ｂ３×Ｔ１  …（１）
（ただし、（１）式中、ｂ０〜ｂ３は回帰係数である）
なお、この重回帰式における回帰係数ｂ０〜ｂ３は、通常の数学的手法と数々の実験結果などから得られる値で、溶接する溶接部材の厚さや電極チップの径、あるいは通電条件などにより異なる。
【００３９】
実際の測定結果を図４に示す。図４では、電極チップ先端の直径が８．０ｍｍのものを使用して打角および隙間（板隙）を変えて、それぞれ３点づつ実際にスポット溶接を行ったときの、電極間変位量と時間の関係を示すグラフであり、図中φの値は各サンプルにおいて溶接後、溶接部の破壊検査によってナゲット径を実測した値である。なお、打角および板隙以外の通電条件などは同じである。
【００４０】
この図から明らかなように、打角や板隙が変わることにより、膨脹時の変位量や、仮想飽和点に達する時間が異なることが分かる。そして仮想飽和点に達する時間（仮想飽和時間）は入熱速度と相関関係がある。すなわち、仮想飽和時間が長い程入熱速度が遅く、このため、ナゲット径が痩せている（小さい）ことが分かる。このような傾向は打角や板隙によらず、入熱速度とナゲット径の大きさに相関関係のあることを示している。したがって、入熱速度が分かればナゲット径を推定することができるのである。なお、図４においてサンプルデータは、各打角および板隙の条件ごとに３つのデータを示しているが、図面を見易くするために、図中、回帰直線や仮想飽和点、仮想飽和時間を示す点線については各条件ごとに１つのサンプルデータについてのみ示した。他のサンプルデータについても同様の傾向である。
【００４１】
この図４から分かる溶接時の熱膨張の傾向についてさらに詳しく説明する。
【００４２】
まず、板隙は、複数の板材を重ね合わせて溶接する場合、その隙間は、板材と電極チップとの間、および板材同士の間に発生する。ここで、図４のＡおよびＢのサンプルデータを参照すると、打角０゜のときには、板隙のない方（板隙０ｍｍ）が板隙がある方（板隙５ｍｍ）より電極間変位量が多くなる傾向がある。これは、打角０゜で板隙があった場合には、通電開始により板材が溶融、軟化し馴染んで来るため、変位量、傾き共に減少しているものと考えられる。
【００４３】
これに対し、データＣおよびＤで示した打角５゜の場合には、板隙のない方が変位量、傾き共に減少している。この傾向は、前述したように板隙がある場合に溶接を行うとこれが馴染むために、変位量が減少するといった考え方からすると逆の傾向である。このような打角５゜のときの傾向は、板隙がある場合には、各板材のそれぞれが個別に曲げ強度を持ち、打角が５゜程度であれば電極チップの挟持圧力によって比較的容易に変形するため、通電直前の板隙（この場合は板材間の隙間）は挟持圧力によって板材が変形して、ほとんどなくなってから通電が開始されて、結果的に板隙がない状態で溶接されたものと考えられる。ただし、打角が傾いているために、板材と電極チップとの合いの悪さ（板材表面と電極チップとの隙間）は挟持圧力では完全にうめることができないので、上記ＡやＢのサンプルより変位量、傾き共に減少していると考えられる。一方、板隙が初めから０であると、その強度は各板材が全体として一体となっているために剛性が高くなり、板材が変形しにくいため、打角が傾いているために生じている電極チップと板材表面との合いの悪さは、板隙が初めからあり、板材が挟持圧力によって僅かに変形し得る場合（Ｃのサンプル）よりも悪い状態で溶接が始まり、結果的に打角が傾いている影響を大きく受けて、Ｃのサンプルよりも変位量が少なくまた傾きも小さくなったものと考えられる。
【００４４】
したがって、単純に打角や板隙からはナゲット径がどの様になるかを推定することは困難であるが、本発明を適用することで、上述したように、打角や板隙がどの様な状態であっても、入熱速度とナゲット径との関係からナゲット径を推定することができるものである。
【００４５】
次に、このナゲット径の推定結果ついて説明する。
図５に異なる板厚の溶接部材を使用して溶接を行ったときの推定値と、実際に出来上がった溶接部分のナゲット径との関係を示す。なお、実際のナゲット径の測定は、溶接後、溶接部分の破壊検査によってナゲット径を実測した値である。ここで、図５Ａは板厚０．７ｍｍと０．８５ｍｍのもの、図５Ｂは板厚０．７ｍｍと２．６ｍｍのものである。図から明らかなように、推定値は実測値に対して略±１０％以内に治まっており、本発明を利用したナゲット径の推定方法によれば、非常に高い精度でナゲット径を推定できることが分かる。
【００４６】
なお、以上説明した推定方法では、一定時間間隔ｔwidth ごとに回帰直線を求めて、ナゲット径の推定を行ったが、これに代えて、膨脹が飽和するまで変位量のサンプリングを行い、飽和に達した時点で、回帰直線を求めて、求めた回帰直線と、飽和点を通る傾き０の直線との交点を仮想飽和点として、その後、上述と同様に、（１）式に示した重回帰式からナゲット径の推定を行ってもよい。
【００４７】
《溶接制御》
次に上述したナゲット径の推定方法を利用した溶接の制御方法について説明する。
【００４８】
図６および図７は、制御方法の手順を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、前述のナゲット径の推定手順と同様に、通電が開始された後（Ｓ１１）、変位量をサンプリングする（Ｓ１２）。そして一定時間間隔ごとに回帰直線を求め（Ｓ１３）、その傾きが０となるまでステップＳ１２〜１４を実行して、傾きが０となった時点で（Ｓ１４）、傾き０の回帰直線と傾き最大の回帰直線との交点を仮想飽和点として求め、その到達時間（仮想飽和時間）を求める（Ｓ１５）。そして、求めた傾き最大の回帰直線の傾き、切片および仮想飽和時間から前述の（１）式を用いてナゲット径を求める（Ｓ１６）。これにより前述のナゲット径の推定手順と同様にしてナゲット径の推定値が得られる。
【００５０】
そして、このナゲット径の推定値が予め設定してある規準値と比較して±１０％以内であるか否かを判断する（Ｓ１７）。
【００５１】
この判断の結果、ナゲット径の推定値が規準値と比較して±１０％以内であれば問題のないものとして、そのまま、つまり通電開始時において設定されている通電条件のまま通電を継続し（Ｓ１８）、変位量をサンプリングして（Ｓ２０）、溶接品質の判定を行う（Ｓ２１）。この溶接品質の判定は、サンプリングした変位量が異常値を示していないか（極端に変位量が増減するなど）、また実際に通電されている電流値や電圧値に異常がないか否かを判断するものである。ここで、異常が検出されれば異常処理として警告などを発し（Ｓ２３）、異常がなければそのまま通電を完了するまでステップＳ１８〜２２の処理を継続して、通電完了となれば処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ１７において、ナゲット径の推定値が規準値と比較して±１０％以内ではないと判断されたときには、所望するナゲット径が得られないので、所望するナゲット径が得られるように、その後の通電条件を変更する（Ｓ２５）。
【００５３】
ここで通電条件の変更について、前述した図４を参照して説明する。図４を参照すれば、前述したように、打角や板隙によらず入熱速度、すなわち仮想飽和時間が長いもの程ナゲット径が痩せている傾向にあることが分かる。したがって、ナゲット径の推定値が痩せているものについては入熱速度が遅い、すなわち仮想飽和点以降の通電時間が少ないので、この入熱時間を増加させるために通電電流量を増加させたり、あるいは通電時間を増加させるなどの条件変更を行って、仮想飽和点から通電終了までの変位積分値（面積）が最適な状態のときと同じになるようにする。
【００５４】
その後、ステップＳ１８〜２２の処理を変更された通電条件によって行われるように通電を継続する。
【００５５】
これによりナゲット径の推定結果が規準値に対して±１０％以内とならないことが溶接中に判断されるので、その後の条件を変更することで、所望するナゲット径が得られるようになる。
【００５６】
なお、この制御手順では、上述したように、一旦ナゲット径の推定を行って、これが規準値に対する一定の範囲内であるか否かを判断した後、通電条件を変更するなど（場合によっては変更しない）の制御を行っているものであるが、これに代えて、ナゲット径の推定を行わずに直接仮想飽和時間と規準（規準飽和時間）となる時間を比較することで、通電条件を変更するようにしてもよい。これは、図４を参照して説明したように、ナゲット径と入熱速度（すなわち仮想飽和時間）とは相間関係があるので、例えば基準飽和時間として理想的な条件（打角０゜、板隙なしなど）のときの実際に得られた仮想飽和時間を用い、仮想飽和時間がこの基準飽和時間より長い場合には、通電電流量を増加させたり、または、通電時間を長くするなどの条件変更を行うことで、上述した制御手順よりも簡単な処理（ナゲット径の推定処理を省略できる）で、所望するナゲット径を得るための制御を行うことができる。
【００５７】
なお、いずれの場合においても通電条件の変更は溶接中にリアルタイムで行う必要があることから、予め実験などにより、条件変更が必要となるようなナゲット径や仮想飽和時間と、その後の変更値とを求めておいて、これをテーブルデータなどにして記憶しておき、条件変更が必要となったときに、このテーブルデータから変更値を引き出して通電条件を設定し直すようにするとよい。
【００５８】
《溶接制御の他の形態》
さらに、他の溶接制御の形態について説明する。
【００５９】
ここでまず、再び図４を参照すれば、既に説明したように、仮想飽和時間、すなわち入熱速度の長いもの程、回帰直線を求めたときの傾きが小さいことが分かる。そして、既に説明してきたように、本実施形態では、溶接中の電極間変位量を測定して、一定時間間隔ごとの傾きをリアルタイムで求めている。ここでは、このリアルタイムで得られる一定時間間隔ごとの回帰直線の傾きと規準となる傾きとを比較することで、通電条件をリアルタイムで変更するものである。
【００６０】
図８および図９は、他の溶接制御の形態の制御手順を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、通電を開始し（Ｓ３１）、前述した制御手順と同様に、電極間変位量をサンプリングして（Ｓ３２）、一定時間間隔ｔwidth ごとの回帰直線を求めて、これを記憶する（Ｓ３３）。
【００６２】
そして、通電開始から一定時間、ここでは１００ｍｓｅｃ経過したか否かを判断し（Ｓ３４）、経過していなければ、ステップＳ３２へ戻りＳ３２〜３４の処理を継続する。一方、一定時間が経過していればその時点で得られている最新の回帰直線の傾きを予め決められた規準となる傾きと比較する（Ｓ３５）。そして、この比較結果に応じて通電条件を変更する（Ｓ３６）。
【００６３】
ここで、通電条件の変更は、規準となる傾きは、例えば理想的な条件（打角０゜、板隙なしなど）で溶接が行われたときの一定時間（１００ｍｓｅｃ）経過後の回帰直線の傾きを規準とした場合、これとの比較の結果、傾きが少ない場合には、通電電流量を増加したり通電サイクルを上げるなどの変更を行う。逆に傾きが多くなっている場合には、通電電流量を下げるなどの変更を行う。
【００６４】
その後、変更された通電条件により通電を継続し（Ｓ３７）、前述の制御手順と同様に、変位量サンプリング（Ｓ３８）、溶接品質判定（Ｓ３９）、異常発生の判断（Ｓ４０）および異常発生時の処理（Ｓ４２）を行い、通電が完了した時点で（Ｓ４１）、処理を終了する。
【００６５】
これによりナゲットの膨脹が飽和点に達する前の段階で、入熱速度が遅くなるような場合（回帰直線の傾きが小さい場合）に、入熱速度が速くなるように（回帰直線の傾きが大きくなるように）、通電条件を変更することが可能となり、これにより、散りの発生を抑えて、最短時間で理想の溶接を行うことができるようになる。したがって、このような飽和点に達する前の段階で適切な通電条件を与えた場合には、飽和点以降の通電条件の変更は不要となる。
【００６６】
なお、この制御においては一定時間、ここでは１００ｍｓｅｃ後の回帰直線を規準傾きと比較しているが、これに限らず、例えば一定時間間隔ごとに回帰直線を求めた都度、同じ時間間隔のときの規準傾きを用意しておいて、時々刻々と変化する傾きに合わせて通電条件を変更してもよいし、また、傾きが最大となった時点を求め（例えば傾きの値の増加率が減少に転じた点）、その時点（溶接開始からの時間）における規準傾きと比較して、通電条件を変更するようにしてもよい。
【００６７】
この制御方法は、前記のように、飽和点に達した以降の通電条件の変更などはなくてもよいものであるが、前述したナゲット径の推定を合わせて実施してもよいし、さらには、より溶接精度を向上させるために、飽和点に達する前の段階での制御と、飽和点に達した後の制御とを合わせて行うことも可能である。
【００６８】
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲において当業者が様々に変形して実施できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  スポット溶接装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】  ナゲット径の推定方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】  電極間変位量のモデルを示す概略図である。
【図４】  電極間変位量の測定例を示す図面である。
【図５】  ナゲット径の推定結果と実際の測定値を比較した図面である。
【図６】  溶接の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】  図６に続く、溶接の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】  他の形態の溶接の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】  図８に続く、他の形態の溶接の制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】  電極チップの打角が傾いた場合を説明するための図面である。
【符号の説明】
１０…溶接部材、
１１…溶接ガン、
１２ａ，１２ｂ…電極チップ、
２０…中央演算装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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