(57)【要約】【課題】渦電流による影響を正確に補正して、溶接品質を適正に判断することのできる抵抗溶接監視方法を提供する。【解決手段】電極チップ５，６間に印加される電流と電極チップ５，６間の電圧とを測定し、その測定結果を用いて被溶接材の抵抗値を算出するとともに、その算出結果に基づいて被溶接材に対する溶接品質を推測する抵抗溶接監視方法であって、測定電圧をＶ、測定電流をｉ、短絡状態での電極チップ間抵抗をＲ、計測と溶接機の回路相互インダクタンスをＭ、溶接機回路の自己インダクタンスをＬとしたとき、通電時に、下記（１）式を用いて、      Ｖ＝ｉ×Ｒ＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ    ・・・・・・（１）電極チップ５，６を短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）とＲとの関係式を設定し、溶接時に、ＭとＲとの前記関係式を用いて溶接時の渦電流の影響による測定電圧を補正し、その補正結果に基づいて被溶接材に印加する溶接電圧を算出する。【選択図】図１
2008142773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極チップ間に印加される電流と前記電極チップ間の電圧とを測定し、その測定結果を用いて被溶接材の抵抗値を算出するとともに、前記算出結果に基づいて前記被溶接材に対する溶接品質を推測する抵抗溶接監視方法であって、
測定電圧をＶ、測定電流をｉ、短絡状態での電極チップ間抵抗をＲ、計測と溶接機の回路相互インダクタンスをＭ、溶接機回路の自己インダクタンスをＬとしたとき、通電時に、下記（１）式を用いて、
Ｖ＝ｉ×Ｒ＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ    ・・・・・・（１）
電極チップを短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）とＲとの関係式を設定し、溶接時に、前記関係式を用いて溶接時の渦電流の影響による測定電圧を補正し、その補正結果に基づいて前記被溶接材に印加する溶接電圧を算出することを特徴とする抵抗溶接監視方法。
【請求項２】
前記電極チップを短絡させた状態で、渦電流負荷を与えるための治具構造及び渦電流負
荷を溶接ガンに設置し、アップスロープ・ダウンスロープを用いて通電することにより、
ＭとＲとの前記関係式を設定することを特徴とする請求項１に記載の抵抗溶接監視方法。
【請求項３】
溶接時の渦電流の影響による測定電圧を補正したとき、その補正電圧から溶接品質の指
標値を算出し、前記指標値を用いて溶接品質の監視を行うことを特徴とする請求項１に記
載の抵抗溶接監視方法。
【請求項４】
電極チップ間に印加される電流と前記電極チップ間の電圧とを測定し、その測定結果を用いて被溶接材の抵抗値を算出するとともに、前記算出結果に基づいて前記被溶接材の溶接品質を推測し、その推定結果が溶接品質目標値に近付くよう溶接電流を制御する抵抗溶接制御方法であって、
測定電圧をＶ、測定電流をｉ、短絡状態での電極チップ間抵抗をＲ、計測と溶接機の回路相互インダクタンスをＭ、溶接機回路の自己インダクタンスをＬとしたとき、通電時に、下記（２）式を用いて、
Ｖ＝ｉ×Ｒ＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ    ・・・・・・（２）
電極チップを短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）とＲとの関係式を設定し、溶接時に、前記関係式を用いて溶接時の渦電流の影響による測定電圧を補正し、その補正電圧に基づいて前記被溶接材に印加する溶接電圧を算出する一方、
０.５〜１サイクル毎に（Ｌ＋Ｍ）を求めるとともに前記補正電圧を用いて溶接品質指標値を算出することを特徴とする抵抗溶接制御方法。
【請求項５】
溶接時の通電時間を下記の通り連続した第１区間、第２区間及び第３区間に分割して、溶接品質指標値を算出することを特徴とする請求項４に記載の抵抗溶接制御方法。
第１区間：定電流制御を行い（Ｌ＋Ｍ）の平均値を求める区間
第２区間：定電流制御を行い、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、上記（２）式を用いて第１区間からの測定電圧を補正し、溶接品質指標値の算出を行う区間
第３区間：第２区間における溶接品質指標値の算出に引き続き、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、前記補正電圧を用いて溶接品質指標値の算出を行う区間
【請求項６】
溶接時の通電時間を下記の通り連続した第１区間、第２区間及び第３区間に分割して、溶接品質指標値を算出することを特徴とする請求項４に記載の抵抗溶接制御方法。
第１区間：定電流制御を行い（Ｌ＋Ｍ）の平均値を求める区間
第２区間：通電を停止し、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、上記（２）式を用いて第１区間からの測定電圧を補正し、溶接品質指標値の算出を行う区間
第３区間：第２区間における溶接品質指標値の算出に引き続き、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、前記補正電圧を用いて溶接品質指標値の算出を行う区間
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接等の抵抗溶接による溶接品質の監視を行う抵抗溶接監視方法、及び抵抗溶接制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、溶接電流と電極チップ間電圧とを検出し、それら検出結果を用いて熱伝導モデルに基づいて被溶接材の温度分布を算出するとともに、その温度分布からナゲット寸法特性値を推定し、その推定結果から溶接品質を判別する抵抗溶接監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、溶接電流と電極チップ間電圧とを検出し、それら検出結果を用いて熱伝導モデルに基づいて被溶接材の温度分布を算出するとともに、その温度分布からナゲット寸法特性値を推定し、所定の溶接品質が得られるよう溶接制御を行う抵抗溶接制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、溶接電流と電極チップ間電圧とを検出し、それら検出結果を用いて熱伝導モデルに基づいて被溶接材の温度分布を算出するとともに、その温度分布からナゲット寸法特性値を推定し、所定の溶接品質が得られるよう溶接制御を行う一方、治具による渦電流の影響を補正するようにした抵抗溶接制御装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
上記のような抵抗溶接監視装置もしくは抵抗溶接制御装置においては、被溶接材に加わる電圧（もしくは被溶接材の抵抗値）を正確に把握することが重要となる。一般的には、事前に無負荷の短絡状態における電極チップ間電圧を測定しておき、溶接時に測定される電極チップ間電圧から差し引くことで、被溶接部材に加わる溶接電圧を算出している。
【０００６】
実際に測定する際、チップホルダ近傍に取り付けられた、電極チップ間の電圧測定用の配線には、被溶接部材、周辺部材、溶接治具など溶接周辺の磁性体に発生した渦電流の影響を受けて起電力が誘起され、この起電力が加算された形で電極チップ間電圧が計測されることになる。
【０００７】
例えば、従来では、電圧計測線の配置を固定することで実効値を一定と考え、以下の計算時に相殺されるという仮定のもと、（計算に用いる電極チップ間電圧）＝（無負荷の短絡状態における電極チップ間電圧）−（溶接時に測定される電極間電圧）という計算システムが構築されている（溶接学会全国大会講演概要第５６集（'９５−４）「抵抗溶接でのチップ間インダクタンスの計測とその応用」参照）。
【特許文献１】特許第３３９６６０２号公報
【特許文献２】特表２００４−５１０５８３号公報
【特許文献３】特開２００４−２３０４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電極計測線の配置が固定されていても、被溶接部材、周辺部材、溶接治具などが変化する場合、特に懐寸法の大きなＣ型スポット溶接ガンなどでは、この渦電流の影響による起電力が無視できなくなる。そうなると被溶接材にかかる溶接電圧の計算値が正しい値にならないため、計算誤差を生じ、溶接制御や品質判別の機能を果たせなくなってしまう。
【０００９】
ここで、上記特許文献２に記載されているエネルギーバランスモデルに基づいて平均温度推定値のピーク値を用いて溶接品質を判断する溶接監視装置を例に挙げて説明する。図１に示すようなＣ型スポット溶接ガン（Ｈ＝３００ｍｍ，Ｄ＝２００ｍｍ）を用いて、図２に示すように、２枚の平板（板厚ｔ＝４.５ｍｍ，４.０ｍｍ）を重ねて溶接（溶接条件は１２０ｃｙｃ／１８ｋＡ）する場合、溶接部の平均温度推定値のピーク値と溶着面積との関係をグラフで示せば、図３のようになる。
【００１０】
図３において、通常であれば、温度推定ピーク値により溶接品質を監視することが可能となる。ところが、例えば図４に示すような建築構造材に対して、図５（図５は図４をＡ方向から見た図である）に示すような溶接打点位置に溶接する場合、ワーク（被溶接材）の種類（板厚や付加部材の有無）などによって、平均温度推定値のピーク値と溶着面積との関係が、図６に示すように、溶接打点位置に応じて相関にズレが生じる。また、機械的に溶接ガンの停止位置がばらついてしまう場合にも相関にズレが生じる。その結果、溶接品質を適正に判断することが、困難となってしまう。
【００１１】
また、上記特許文献３においては、溶接ガンのアームの懐内にワークを保持する治具が入る際、その治具の影響による渦電流で溶接部抵抗値の算出値誤差を修正するようにしているが、この方法は、限られたパターンの治具構成に基づき所定溶接打点位置毎に短絡抵抗値を登録しておくことで計算補正を行っている。そして、この方法では、治具とワークによる渦電流の影響が無限にある場合、同一溶接打点位置においても溶接ガンの停止位置精度が安定しないなど設備の構造上からの影響で渦電流の影響度が変化してしまい、正確に計算値を補正することができない。
【００１２】
本発明の課題は、渦電流による影響を正確に補正して、溶接品質を適正に判断することのできる抵抗溶接監視方法、及び抵抗溶接制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電極チップ間に印加される電流と前記電極チップ間の電圧とを測定し、その測定結果を用いて被溶接材の抵抗値を算出するとともに、前記算出結果に基づいて前記被溶接材に対する溶接品質を推測する抵抗溶接監視方法であって、測定電圧をＶ、測定電流をｉ、短絡状態での電極チップ間抵抗をＲ、計測と溶接機の回路相互インダクタンスをＭ、溶接機回路の自己インダクタンスをＬとしたとき、通電時に、下記（３）式を用いて、
Ｖ＝ｉ×Ｒ＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ    ・・・・・・（３）
電極チップを短絡させた状態でのＭとＲとの関係式を設定し、溶接時に、前記関係式を用いて溶接時の渦電流の影響による測定電圧を補正し、その補正結果に基づいて前記被溶接材に印加する溶接電圧を算出することを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記電極チップを短絡させた状態で、渦電流負荷を与えるための治具構造及び渦電流負荷を溶接ガンに設置し、アップスロープ・ダウンスロープを用いて通電することにより、ＭとＲとの前記関係式を設定することを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、溶接時の渦電流の影響による測定電圧を補正したとき、その補正電圧から溶接品質の指標値を算出し、前記指標値を用いて溶接品質の監視を行うことを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、電極チップ間に印加される電流と前記電極チップ間の電圧とを測定し、その測定結果を用いて被溶接材の抵抗値を算出するとともに、前記算出結果に基づいて前記被溶接材の溶接品質を推測し、その推定結果が溶接品質目標値に近付くよう溶接電流を制御する抵抗溶接制御方法であって、測定電圧をＶ、測定電流をｉ、短絡状態での電極チップ間抵抗をＲ、計測と溶接機の回路相互インダクタンスをＭ、溶接機回路の自己インダクタンスをＬとしたとき、通電時に、下記（４）式を用いて、
Ｖ＝ｉ×Ｒ＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ    ・・・・・・（４）
電極チップを短絡させた状態でのＭとＲとの関係式を設定し、溶接時に、前記関係式を用いて溶接時の渦電流の影響による測定電圧を補正し、その補正電圧に基づいて前記被溶接材に印加する溶接電圧を算出する一方、０.５〜１サイクル毎に（Ｌ＋Ｍ）を求めるとともに前記補正電圧を用いて溶接品質指標値を算出することを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、溶接時の通電時間を下記の通り連続した第１区間、第２区間及び第３区間に分割して、溶接品質指標値を算出することを特徴としている。
【００１８】
第１区間：定電流制御を行い（Ｌ＋Ｍ）の平均値を求める区間
第２区間：定電流制御を行い、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、上記（２）式を用いて第１区間からの測定電圧を補正し、溶接品質指標値の算出を行う区間
第３区間：第２区間における溶接品質指標値の算出に引き続き、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、前記補正電圧を用いて溶接品質指標値の算出を行う区間
請求項６に記載の発明は、請求項４において、溶接時の通電時間を下記の通り連続した第１区間、第２区間及び第３区間に分割して、溶接品質指標値を算出することを特徴としている。
【００１９】
第１区間：定電流制御を行い（Ｌ＋Ｍ）の平均値を求める区間
第２区間：通電を停止し、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、上記（２）式を用いて第１区間からの測定電圧を補正し、溶接品質指標値の算出を行う区間
第３区間：第２区間における溶接品質指標値の算出に引き続き、第１区間で求めた（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用いるとともに、前記補正電圧を用いて溶接品質指標値の算出を行う区間
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、渦電流による影響を正確に補正して、溶接品質を適正に判断することができる。
【００２１】
また、溶接打点位置毎に短絡抵抗値などを設定する工数、部材バリエーションごとに短絡抵抗値などを測定する工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例】
【００２３】
図１及び図２は、Ｃ型スポット溶接ガン１の概略構成を示している。Ｃ型スポット溶接ガン１は、ほぼＣ型を成したスポット溶接ガン本体２と、スポット溶接ガン本体２上部のアーム２Ａ先端に取り付けられた上チップホルダ３と、スポット溶接ガン本体２下部の脚部２Ｂ先端に取り付けられた下チップホルダ４とを備えている。そして、上下のチップホルダ３，４に電極チップ５，６がそれぞれ取り付けられている。
【００２４】
また、スポット溶接ガン本体２には、電極チップ５，６間に加えられる電圧を検出する電圧検出回路７が電気的に接続されている。さらに、スポット溶接ガン本体２にはトロイダルコイル８が設けられ、このトロイダルコイル８を流れる電流を検出する電流検出回路９が電気的に接続されている。
【００２５】
電圧検出回路７及び電流検出回路９はＡ／Ｄ変換器１０に接続され、このＡ／Ｄ変換器１０は演算装置１１を介して溶接制御装置（又は品質監視装置）１２に接続されている。
【００２６】
本実施例では、上記構成にＣ型スポット溶接ガン１において、被溶接材に対して溶接を行う際に以下のような制御を行う。
【００２７】
溶接電流と電極チップ間電圧を測定し、その測定結果を用いて、熱伝導モデルに基づいて被溶接部材の温度分布を算出するとともに、その温度分布からナゲット寸法特性値を推定する。溶接品質を判別したり溶接条件を制御したりするシステムでは、電極チップを無負荷の短絡状態にして、そのときの電極チップ間電圧を事前に測定しておき、溶接時に測定される電極チップ間電圧から差し引くことで、被溶接部材に加わる溶接電流を算出している。
【００２８】
無負荷の短絡状態で電極チップに通電を行った場合の測定値について式で表すと、下記（５）式のようになる。
【００２９】
Ｖ ＝ ｉ×Ｒｏ＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ    ・・・・・・（５）
ここで、Ｖ：測定電圧
ｉ：測定電流
Ｒｏ：無負荷の短絡状態における電極チップ間抵抗
Ｍ：計測と溶接機の回路相互インダクタンス
Ｌ：溶接機回路の自己インダクタンス
である。
【００３０】
ごく短時間では抵抗やインダクタンスは変化しないと仮定し、通電の半サイクル内でサンプリングし得られた複数組の電流電圧データを上記（５）式に当てはめ、その複数組の式を最小二乗法により解析することで、Ｒｏと（Ｌ＋Ｍ）が求まる（例えば、溶接学会全国大会講演概要  第５６集（'９５−４）「抵抗溶接でのチップ間インダクタンスの計測とその応用」参照）。
【００３１】
しかし、実際に測定する際、チップホルダ近傍に取り付けられた電極チップ間電圧測定用の配線が、スポット溶接ガン本体のアームに添う形で配線されたり、被溶接部材、周辺部材、溶接治具など溶接周辺の磁性体に発生した渦電流の影響を受ける範囲に配線されたりしている場合、それらの影響で発生した起電力が誘起され、この起電力が加算された形で電極チップ間電圧が計算されることになる。この渦電流の影響で発生した電圧Ｖｍは、スポット溶接ガン本体での自己インダクタンスと、流れる電流値に強く影響を受けていると考えられる。
【００３２】
実際に、無負荷状態と渦電流負荷を受ける状態で両電極チップを短絡し通電を行うと、図７に示すように、スポット溶接ガン本体の形状と電圧検出線の配線状態による固有の（Ｌ＋Ｍ）とＲの関係が求められる。この結果から、（Ｌ＋Ｍ）に関係した渦電流の起電力Ｖｍ（≒ｉ×（Ｒ−Ｒｏ））が発生していると予測できる。
【００３３】
本実施例では、その（Ｌ＋Ｍ）とＲの関係を利用して、溶接している際に電圧については、次のような補正を行う。
【００３４】
溶接時に測定される電流電圧を式で表すと、下記（６）式のようになる。
【００３５】
Ｖ ＝ ｉ×（Ｒｏ＋Ｒｔ）＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ    ・・・・・・（６）
ここで、Ｖ：測定電圧
ｉ：測定電流
Ｒｏ：無負荷の短絡状態における電極チップ間抵抗
Ｒｔ：溶接対象である鋼板の抵抗
Ｍ：計測と溶接機の回路相互インダクタンス
Ｌ：溶接機回路の自己インダクタンス
である。
【００３６】
通常であれば、ｉ及びＶを測定し、短時間に得られた複数組の電流電圧データから最小二乗法により（Ｒｏ＋Ｒｔ）と（Ｌ＋Ｍ）が求まり、事前に測定しておいたＲｏ（無負荷の短絡状態における電極チップ間抵抗）を差し引くことで、鋼板の抵抗分Ｒｔが求まる。
このＲｔを用いて熱伝導計算が可能となるはずである。
【００３７】
しかし、渦電流負荷が大きく、その影響の起電力分が含まれている場合、実際としては、下記（７）式となり、前述の計算では、真のＲｔの値とはかけ離れた値になってしまう。
【００３８】
Ｖ ＝ ｉ×（Ｒｏ＋Ｒｔ）＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ＋Ｖｍ  ・・・・・・（７）
ここで、Ｖｍ：渦電流の影響による起電力である。
【００３９】
そこで、本実施例では、（Ｌ＋Ｍ）の値を利用して、事前に求めた図７の関係からＲ値を算出する。このＲをＲｏと置き換えることにより、渦電流の影響分を相殺する。つまり、下記（８）式及び（９）式のようになる。
【００４０】
Ｖｍ ＝ ｉ×Ｒｏ≒ｉ×Ｒ                        ・・・・・・（８）
Ｖ ＝ ｉ×（Ｒ＋Ｒｔ）＋（Ｌ＋Ｍ）×ｄｉ／ｄｔ  ・・・・・・（９）
ここで、Ｖ：測定電圧
ｉ：測定電流
Ｒ：（６）式で求めた（Ｌ＋Ｍ）から図７に基づいて求めた値
Ｒｔ：溶接対象である鋼板の抵抗
Ｍ：計測と溶接機の回路相互インダクタンス
Ｌ：溶接機回路の自己インダクタンス
である。
【００４１】
そして、上記（９）式で求めた（Ｒ＋Ｒｔ）からＲを差し引くことで、Ｒｔを求める。このＲｔを用いることで、渦電流の影響を補正した正確な熱伝導計算を行うことが可能となる。
【００４２】
短絡通電での（Ｌ＋Ｍ）とＲ関係のとり方としては、溶接ガンの形状と電圧検出線の配線状態によるが、以下の(a)〜(c)が挙げられる。
【００４３】
(a) 半サイクル毎に算出が可能な（Ｌ＋Ｍ）とＲの関係式を利用する。
【００４４】
(b) 通電全サイクルにてサイクル毎に算出された（Ｌ＋Ｍ）の平均値とＲの最小値の関係式を利用する。
【００４５】
(c) 通電全サイクルにてサイクル毎に算出された（Ｌ＋Ｍ）の平均値とＲの平均値の関係式を利用する。
【００４６】
上記(a)〜(c)のうち、(a)が好ましいと考える。
【００４７】
実際のデータのとり方としては、以下の(d)及び(e)が挙げられる。
【００４８】
(d) 実ワークの打点位置に穴加工を施し、溶接打点位置で電極を短絡させることを可能にしたテストワークを用いる方法（図８参照）
(e) 溶接ガン周辺に鉄部材などの磁性体を配置する方法
また、上述の(a)の場合には、渦電流負荷を変える代わりに、溶接電流を変動させることで（Ｌ＋Ｍ）も変動する（図９参照）点を利用し、溶接ガンに取り付けやすい渦電流負荷用治具を作成し、通電時にアップスロープ・ダウンスロープなどの機能を用いて、通電する電流値の幅を広げることで、より広範囲の（Ｌ＋Ｍ）とＲの関係を求めることが可能となる。
【００４９】
溶接時のＲoの補正の方法としては、以下の方法が挙げられる。
【００５０】
(f) 半サイクル毎に算出された（Ｌ＋Ｍ）の値を用い、関係式よりＲを算出する。
【００５１】
(g) 通電全サイクルにてサイクル毎に算出された（Ｌ＋Ｍ）の平均値を用い、関係式よりＲを算出する。
【００５２】
次に、図１０及び図１１は、図４の示したような建築構造物に対してスポット溶接を行った際の溶接部推定温度−溶着面積の評価結果を示している。図１０は溶接時の渦電流の影響による測定電圧の補正を行わなかった場合であり、図１１は溶接時の渦電流の影響による測定電圧の補正を行った場合である。
【００５３】
図１０及び図１１においてＲ2は相関係数を示しており、補正を行わなかった場合（図１０）に比べて、補正を行った場合（図１１）の方が溶接部推定温度と溶着面積との相関が大きいことが分かる。
【００５４】
次に、本実施例における溶接品質監視のフローについて、図１２を用いて説明する。
【００５５】
図１２において、まず、無負荷短絡通電及び負荷短絡通電を行い、Ｌ（溶接機回路の自己インダクタンス）とＭ（計測と溶接機の回路相互インダクタンス）及びＲ（短絡状態での電極チップ間抵抗）を測定し、前述の（７）式を用いて、電極チップを短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式を設定する（ステップＳ１）。
【００５６】
次に、溶接時に電流電圧の計測を行い（ステップＳ２）、０.５ｃｙｃ（サイクル）毎に（Ｌ＋Ｍ）の平均値を算出し、さらに（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式からＲｔ（溶接対象である鋼板の抵抗）を算出する（ステップＳ３）。
【００５７】
また、短絡抵抗値をＲｔとして熱伝導計算を実施し、溶接部平均温度推定値を算出する（ステップＳ４）。このとき、算出した溶接部平均温度推定値を記憶部に記憶する（ステップＳ５）。そして、ステップＳ２〜ステップＳ４の処理を溶接時に複数回繰り返す。
【００５８】
溶接終了後、溶接部平均温度推定値を記憶部から読み込んで、溶接部平均温度推定値のピーク値を求め、そのピーク値を品質指標値として出力する（ステップＳ６）。
【００５９】
図１３は、溶接品質監視の他の例によるフローを示している。図１３において、まず、無負荷短絡通電及び負荷短絡通電を行い、ＬとＭ及びＲを測定し、前述の（７）式を用いて、電極チップを短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式を設定する（ステップＳ１１）。
【００６０】
次に、溶接時に電流電圧の計測を行い（ステップＳ１２）、計測結果を記憶部に記憶する（ステップＳ１３）。また、０.５ｃｙｃ毎に（Ｌ＋Ｍ）の平均値を算出し（ステップＳ１４）、その算出結果を記憶部に記憶する（ステップＳ１５）。
【００６１】
そして、通電完了後、記憶部から（Ｌ＋Ｍ）の平均値を読み出し、（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式からＲｔを算出する（ステップＳ１６）。また、記憶部から電流電圧データを読み出し、短絡抵抗値をＲｔとして熱伝導計算を実施する（ステップＳ１７）。
【００６２】
さらに、溶接部平均温度推定値のピーク値を求め、そのピーク値を品質指標値として出力する（ステップＳ１８）。
【００６３】
次に、抵抗溶接制御方法について説明する。図１４は、定電流で溶接した際の溶接部平均温度の推移を示している。図に示すように、溶接部平均温度は、初期には上昇するが、その後は時間の経過とともに低下する。
【００６４】
図１５は、抵抗溶接制御方法の一例を示すフローチャートである。図１５において、まず、無負荷短絡通電及び負荷短絡通電を行い、前述の（７）式を用いて、ＬとＭ及びＲを測定し、電極チップを短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式を設定する（ステップＳ２１）。
【００６５】
次に、設定電流を通電して（ステップＳ２２）、電流電圧の計測を行う（ステップＳ２３）。そして、０.５ｃｙｃ毎に（Ｌ＋Ｍ）の平均値を算出し、さらに（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式からＲｔを算出する（ステップＳ２４）。
【００６６】
また、短絡抵抗値をＲｔとして熱伝導計算を実施し、溶接部平均温度推定値を算出する（ステップＳ２５）。このとき、算出した溶接部平均温度推定値を記憶部に記憶する（ステップＳ２６）。さらに、設定温度レベルに近づくよう設定電流を調整する（ステップＳ２７）。また、ステップＳ２７における処理の後、フローはステップＳ２２に戻る。
【００６７】
溶接終了後、溶接部平均温度推定値を記憶部から読み込んで、溶接部平均温度推定値のピーク値を求め、そのピーク値を品質指標値として出力する（ステップＳ２８）。
【００６８】
図１６は、図１５に示した抵抗溶接制御方法における溶接電流と溶接部平均温度の推移を示している。
【００６９】
図１７は、抵抗溶接制御方法の他の例を示すフローチャートである。図１７において、まず、無負荷短絡通電及び負荷短絡通電を行い、前述の（７）式を用いて、ＬとＭ及びＲを測定し、電極チップを短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式を設定する（ステップＳ３１）。
【００７０】
次に、設定電流を定電流で通電して（ステップＳ３２）、電流電圧の計測を行う（ステップＳ３３）。このとき、計測値を記憶部に記憶する（ステップＳ３４）。
【００７１】
ステップ３３における処理の後、ステップＳ３２での通電時の（Ｌ＋Ｍ）の平均値を算出し、さらに（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式からＲｔを算出する（ステップＳ３５）。その後、再び設定電流を定電流で通電して（ステップＳ３６）、電流電圧の計測を行うとともに（ステップＳ３７）、このときの計測値を記憶部に記憶する（ステップＳ３８）。
【００７２】
また、ステップＳ３５における処理の後、短絡抵抗値をＲｔとして、ステップＳ３２及びＳ３６での通電時の熱伝導計算を実施する（ステップＳ３９）。さらに、通電時の熱伝導計算を実施して溶接部平均温度推定値を算出する（ステップＳ４０）。このとき、記憶部は、算出した溶接部平均温度推定値を記憶する（ステップＳ４１）。
【００７３】
また、ステップＳ３７における処理の後、ステップＳ４０での熱伝導の計算結果を取り込んで、設定温度レベルに近づくよう設定電流を調整する（ステップＳ４２）。そして、設定電流を通電して（ステップＳ４３）、電流電圧の計測を行う（ステップＳ４４）。
【００７４】
溶接終了後、溶接部平均温度推定値のピーク値を求め、そのピーク値を品質指標値として出力する（ステップＳ４５）。
【００７５】
図１８は、図１７に示した抵抗溶接制御方法における溶接電流と溶接部平均温度の推移を示している。
【００７６】
図１９は、抵抗溶接制御方法の更に他の例を示すフローチャートである。図１９において、まず、無負荷短絡通電及び負荷短絡通電を行い、前述の（７）式を用いて、ＬとＭ及びＲを測定し、電極チップを短絡させた状態での（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式を設定する（ステップＳ５１）。
【００７７】
次に、設定電流を定電流で通電して（ステップＳ５２）、電流電圧の計測を行う（ステップＳ５３）。このとき、計測値を記憶部に記憶する（ステップＳ５４）。
【００７８】
ステップ５３における処理の後、ステップＳ５２での通電時の（Ｌ＋Ｍ）の平均値を算出し、さらに（Ｌ＋Ｍ）−Ｒの関係式からＲｔを算出する（ステップＳ５５）。その後、計算時間待ちに入る（ステップＳ５６）。
【００７９】
また、ステップＳ５５における処理の後、短絡抵抗値をＲｔとして、ステップＳ５２及びＳ５６での通電時の熱伝導計算を実施する（ステップＳ５７）。さらに、通電時の熱伝導計算を実施して溶接部平均温度推定値を算出する（ステップＳ５８）。このとき、記憶部は、算出した溶接部平均温度推定値を記憶する（ステップＳ５９）。
【００８０】
また、ステップＳ５８における処理の後、熱伝導の計算結果を取り込んで、設定温度レベルに近づくよう設定電流を調整する（ステップＳ６０）。
【００８１】
一方、ステップＳ５６における処理の後、ステップＳ６０での調整結果を取り込んで、設定電流を通電して（ステップＳ６１）、電流電圧の計測を行う（ステップＳ６２）。
【００８２】
溶接終了後、溶接部平均温度推定値のピーク値を求め、そのピーク値を品質指標値として出力する（ステップＳ６３）。
【００８３】
図２０は、図１９に示した抵抗溶接制御方法における溶接電流と溶接部平均温度の推移を示している。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】Ｃ型スポット溶接ガンの基本システム構成図である。
【図２】Ｃ型スポット溶接ガンを用いて平板重ねの溶接を行っている様子を示す図である。
【図３】平板重ねの溶接において、溶接部の平均温度推定値のピーク値と溶着面積との関係を示した図である。
【図４】Ｃ型スポット溶接ガンを用いて建築構造材を溶接している様子を示す図である。
【図５】図４の建築構造材をＡ方向から見たものであり、スポット溶接打点位置を示す図である。
【図６】溶接部の平均温度推定値のピーク値と溶着面積との関係が、溶接打点位置に応じて相関にズレが生じることを説明した図である。
【図７】（Ｌ＋Ｍ）−Ｒoの関係を示した図である。
【図８】溶接打点位置で電極を短絡させるために、建築構造材の打点位置に穴加工を施した様子を示す図である。
【図９】電流、（Ｌ＋Ｍ）、Ｒの関係を示した図である。
【図１０】溶接時の渦電流の影響による測定電圧の補正を行わなかった場合の溶接部推定温度−溶着面積の評価結果を示す図である。
【図１１】溶接時の渦電流の影響による測定電圧の補正を行った場合の溶接部推定温度−溶着面積の評価結果を示す図である。
【図１２】溶接品質監視のフローを示す図である。
【図１３】溶接品質監視の他の例によるフローを示す図である。
【図１４】定電流で溶接した際の溶接部平均温度の推移を示す図である。
【図１５】抵抗溶接制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示した抵抗溶接制御方法における溶接電流と溶接部平均温度の推移を示す図である。
【図１７】抵抗溶接制御方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示した抵抗溶接制御方法における溶接電流と溶接部平均温度の推移を示す図である。
【図１９】抵抗溶接制御方法の更に他の例を示すフローチャートである。
【図２０】図１９に示した抵抗溶接制御方法における溶接電流と溶接部平均温度の推移を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  Ｃ型スポット溶接ガン
２  スポット溶接ガン本体
５，６  電極チップ
７  電圧検出回路
９  電流検出回路
１１  演算装置
１２  溶接制御装置（制御手段）又は品質監視装置
【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】
2008142773.tif 000007
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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