(57)【要約】電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機及び結果として生ずる溶接シームの診断及び決定補助のためにデータを測定値及び計算値の形式で捕捉するためのプロセスであって、溶接機の変圧器の一次回路（１９，３３）の端子及び二次回路（１６，３５，３６）の端子と溶接機ダイのジョー（１８，３９）間とにおいて、瞬間交流電圧を測定するステップと、変圧器の一次回路（２４，３４）及び二次回路（１７，３７，３８）における瞬間電流を測定するステップと、移動ダイ（４）の瞬間変位（４１，４２）を測定するステップと、溶接プロセスの間に、上記電圧、上記電流及び上記変位をメモリに記憶するステップと、一次回路及び二次回路によって好適にはジョーへ供給されるエネルギーを時間の関数として計算するステップと、二次回路によってジョーへ供給されるエネルギー及びスパーキングの間に散逸される熱エネルギーを移動ダイの変位の関数として計算するステップと、エネルギー収量を計算するステップと、上記測定及び計算を基礎として、上記溶接機によって製造されたばかりの少なくとも１つの溶接シームの品質に関して、オペレータの対話式介入により、もしくはオペレータの対話式介入なしに、リアルタイムの動的診断（６８，７４，７８，７９，８０）を自動的に確立するステップとを含むプロセス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機及び上記溶接機によって達成される溶接シームのリアルタイムの動的診断及び決定補助のためにデータを測定値及び計算値の形式で捕捉するためのプロセスであって、上記溶接機は、好適には連続する鋼生産プロセスに組み込まれ、かつ少なくとも１つの一次回路及び少なくとも１つの二次回路並びに、一方のダイ（３）は固定されかつもう一方のダイ（４）は移動式であって溶接される少なくとも２つの片（１，２）の保持を可能にしかつ変圧器（１０）の二次回路内に直列で挿入されたダイ（３，４）を有するクランプ・デバイスを含む少なくとも１つの変圧器を備え、上記二次回路はさらに、上記変圧器（１０）の少なくとも１つの二次巻線（１２）と、二次巻線の入力及び出力接続（Ａ，Ｂ）と、スタック（２２，１４，１３，８，７，２１，２３）と、上記ダイ（３，４）と、ジョー（５，６）とを含み、一次及び二次回路には電流及び電圧センサが設けられ、
−　溶接機の変圧器の一次回路の端子において、好適には正弦波である瞬間交流電圧（１９，３３）を測定するステップと、
−　変圧器の二次回路（１６，３５，３６）の端子と溶接機ダイのジョー（１８，３９）間とにおいて瞬間交流電圧を測定するステップと、
−　変圧器の一次回路（２４，３４）及び二次回路（１７，３７，３８）における瞬間電流を測定するステップと、
−　少なくとも２つのポイント（２９４，２９５）で移動ダイ（４）の瞬間変位（４１，４２）を測定するステップと、
−　溶接プロセスの間に、上記電圧、上記電流及び上記変位をメモリに記憶するステップと、
−　一次回路によって供給されるエネルギーを時間の関数として計算するステップと、
−　二次回路によって好適にはジョーへ供給されるエネルギーを時間の関数として計算するステップと、
−　二次回路によってジョーへ供給されるエネルギーを移動ダイの変位の関数として計算するステップと、
−　スパーキングの間に材料エネルギーと称される散逸される熱エネルギーを移動ダイの変位の関数として計算するステップと、
−　少なくとも１回の所定の持続時間について、二次回路／一次回路、ジョー／二次回路、ジョー／一次回路及びジョー／材料エネルギー収量を計算するステップと、
−　上記測定及び計算を基礎として、上記溶接機によって製造されたばかりの少なくとも１つの溶接シームの品質に関して、オペレータの対話式介入により、もしくはオペレータの対話式介入なしに、リアルタイムの動的診断（６８，７４，７８，７９，８０）を自動的に確立するステップとを含むプロセス。
【請求項２】
−　少なくとも１回の所定の持続時間に渡って一次回路によって供給されたエネルギーを計算するステップと、
−　少なくとも１回の所定の持続時間に渡って二次回路によって供給されたエネルギーを計算するステップと、
−　少なくとも１回の所定の持続時間に渡って二次回路によってジョーへ供給されたエネルギーを計算するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
上記溶接機の移動ダイ（４）は、それら自体は油圧制御回路（２７）によって起動される油圧シリンダ（２８１）によって固定ダイ（３）の方向へ起動され、差圧センサ（２８）はシリンダ（２８１）上に配置され、圧力センサ（２７４）は油圧アキュムレータ（２７１）の出口に配置され、２つの線形センサ（２６）は好適には下側のジョーであるジョー（５，６）間のスペースに配置され、
−　少なくとも２つのポイントにおける移動ダイ（４）の変位（４１，４２）を瞬間的に測定しかつ変位差（４３）を計算するステップと、
−　油圧アキュムレータ（２７１）の出口で圧力（２７４）を瞬間的に測定するステップと、
−　変位シリンダ（２８１）に印加された差圧（２８）を瞬間的に測定するステップと、
−　溶接プロセスの間に上記変位と上記圧力とをメモリに記憶するステップと、
−　上記変位の関数として、理論上の溶接軸（９）に対して垂直である理論軸（２９１）に関する傾斜度と称される少なくとも２つのポイント（２９４，２９５）における移動ダイ（４）の偏差（４４，４５）を計算するステップと、
−　スパーキング及び鍛造段階の間に機械的溶接強度を計算するステップとをさらに含む請求項１または２記載のプロセス。
【請求項４】
データを測定値及び／または計算値の形式で捕捉するためのプロセスであって、上記データは、コンピュータ画面、コントロール・モニタまたは処理ステーションに、好適にはカラーで表示され、かつ自動診断（６８，７４，７８，７９，８０）の形式で評価されることを特徴とする請求項１乃至３における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項５】
上記データの表示及び診断（６８，７４，７８，７９，８０）の形式におけるそれらの評価は、オペレータによるこれらのリアルタイムでの視覚化及び／または分析を可能にし、製造されたばかりの溶接シームを有効とするか無効とするかの見解に関して上記オペレータの決定を補助するものとなることを特徴とする請求項４記載のプロセス。
【請求項６】
溶接作業の直後、好適には上記オペレータによって導入されかつ好適には形状寸法（６３，６４，６５）及び溶接性（６２）に関連するさらなる適切なデータを基礎として新たな診断が確定され、その結果は溶接シームのやり直しをすることなく即時得られることを特徴とする請求項４または５記載のプロセス。
【請求項７】
散逸されるエネルギーの曲線は、変位（９４）の関数として好適には溶接シームにできるだけ近いロケーションで取得され、上記曲線は、溶接の直後及び／または溶接に引き続いてエネルギー関連の診断をもたらすデジタル分析に使用されることを特徴とする請求項１乃至６における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項８】
オペレータは、鍛造の品質及び好適にはボンド及びマイクロボンドである溶接の欠陥の数を評価することを特徴とする請求項６または７記載のプロセス。
【請求項９】
溶接シームは品質に基づいて却下され、溶接されるその片を溶接ステーションから取りのけることなくオペレータによってやり直されることが可能であり、生産プロセスは継続されることを特徴とする請求項６記載のプロセス。
【請求項１０】
データの表示は、オペレータがそれらをリアルタイムで分析し、かつ溶接機の電気機械的状態に関して診断を下せるようなものであることを特徴とする請求項４記載のプロセス。
【請求項１１】
製造されたばかりの溶接シームの有効または無効の決定は、オペレータの介入なしに自動的にリアルタイムで行われることを特徴とする請求項５記載のプロセス。
【請求項１２】
鍛造より前にボンディングの欠陥を検出し、定量化しかつ認定するためのプロセスであって、
−　変圧器の一次回路に供給する電圧の循環周期に対応する連続する時間期間の間に取得された瞬間的二次電流の測定値によって形成される曲線（７７）における局所極大を検索するステップと、
−　スパーキングの間に、上記電流極大が一定の最大鍛造電流パーセントを超える回数をカウントするステップと、
−　取得された値を基礎として上記欠陥を認定するステップとを含むことを特徴とする請求項１乃至１１における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項１３】
製造された各溶接シームについて上記データのファイルが作成され、メモリに記憶されることを特徴とする請求項１乃至１２における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項１４】
品質の統計は製造された多数の溶接シームに関して確定され、上記統計は表示され、溶接上の欠陥の性質及び数を記録することを特徴とする請求項１乃至１３における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項１５】
信号は、５０または６０ヘルツの周波数を有する正弦波交流電圧が変圧器の一次回路に供給している場合に特性捕捉時間間隔が０．０１乃至２ミリ秒、好適には０．１乃至１ミリ秒となるような速度で捕捉されることを特徴とする請求項１乃至１４における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項１６】
溶接機上で実行された保全作業はメモリに記憶されることを特徴とする請求項１乃至１５における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項１７】
ダイレクト・スパーク溶接は連続的または断続的な鋼生産プロセスに適用されることを特徴とする請求項１乃至１６における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項１８】
ダイレクト・スパーク溶接は交流、パルス、準直流または直流の各電流を使用して実行されることを特徴とする請求項１乃至１７における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項１９】
ダイレクト・スパーク溶接は円形、正方形または長方形部分を有する製品、平らなストリップまたは管状製品に適用されることを特徴とする請求項１乃至１８における任意の請求項記載のプロセス。
【請求項２０】
好適にはコンピュータ画面、コントロール・モニタまたは開発ステーションである電子データを表示するためのデバイスであって、上記データは請求項１乃至１９における任意の請求項に記載されたプロセスによって取得され、またはオペレータにより好適にはキーボードを使用して導入され、上記デバイスは少なくとも、
−　グラフ（Ｘ，Ｙ）を表示するための１つのゾーンと、
−　上記データの自動導入または上記オペレータによる導入の後に新規溶接シーケンス（５１，５２，５３）用に溶接される製品（６２，６３，６４，６５）に関する基本データを特集する１つのゾーンとを含み、上記溶接される製品に関する基本データは、ストリップのヘッド（５２）とストリップのテール（５３）に関して言えば、溶接されるシートの溶接性（６２）、厚さ（６３）、幅（６４）及び断面（６５）であり、
−　オペレータによって必要の有無が選択されたそのパラメータ（４８）でありかつ実際に測定されたそのパラメータ（７５）でもある予め決められた溶接パラメータ（５４，５５，５６，５７，５８，５９，６０，６１）の値（４７）を含む１つの診断ゾーンを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項２１】
予め決められた溶接パラメータは、高電圧パーセント（５４）と、溶接時間（５５）と、鍛造ストローク（５６）と、変圧器の接点（５７）と、カム（５８）と、最終スペース（５９）と、スペーシング・バー（６０）と、サイクル数（６１）とを備えるグループから選択されることを特徴とする請求項２０記載のデバイス。
【請求項２２】
上記デバイスは溶接シームの品質ステータス（６８，７４）を示す表示ゾーンを含むことを特徴とする請求項２０または２１記載のデバイス。
【請求項２３】
溶接シームの品質が不十分である場合には、上記デバイスにこの不備の原因を示す表示ゾーン（７８，７９，８０）が供給されることを特徴とする請求項２２記載のデバイス。
【請求項２４】
既に製造された大量の溶接シームに関する統計がグラフで表示されることを特徴とする先行する請求項２０乃至２３における任意の請求項記載のデバイス。
【請求項２５】
上記グラフは円グラフ、ヒストグラムまたはパレート・タイプの図であることを特徴とする請求項２４記載のデバイス。
【請求項２６】
電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機及び上記溶接機によって達成される溶接シームのリアルタイムの動的診断及び決定補助のためにデータを捕捉するプロセスを実施するためのデバイスであって、
−　溶接機の変圧器の一次回路の端子において、好適には正弦波である瞬間交流電圧（１９，３３）を測定するための手段と、
−　変圧器の二次回路（１６，３５，３６）の端子と溶接機ダイのジョー（１８，３９）間とにおいて瞬間交流電圧を測定するための手段と、
−　変圧器の一次回路（２４，３４）及び二次回路（１７，３７，３８）における瞬間電流を測定するための手段と、
−　少なくとも２つのポイント（２９４，２９５）で移動ダイ（４）の瞬間変位（４１，４２）を測定するための手段と、
−　溶接プロセスの間に、上記電圧、上記電流及び上記変位をメモリに記憶するための手段と、
−　一次回路によって供給されるエネルギーを時間の関数として計算するための手段と、
−　二次回路によって好適にはジョーへ供給されるエネルギーを時間の関数として計算するための手段と、
−　二次回路によってジョーへ供給されるエネルギーを移動ダイの変位の関数として計算するための手段と、
−　スパーキングの間に材料エネルギーと称される散逸される熱エネルギーを移動ダイの変位の関数として計算するための手段と、
−　少なくとも１回の所定の持続時間について、二次回路／一次回路、ジョー／二次回路、ジョー／一次回路及びジョー／材料エネルギー収量を計算するための手段と、
−　上記測定及び計算を基礎として、上記溶接機によって製造されたばかりの少なくとも１つの溶接シームの品質に関して、及び／または上記溶接機の電気機械的状態に関して、オペレータの対話式介入により、もしくはオペレータの対話式介入なしに、リアルタイムの動的診断（６８，７４，７８，７９，８０）を自動的に確立するための手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至１９における任意の請求項記載のデバイス。
【請求項２７】
請求項１乃至１９における任意の請求項に記載されたプロセスが実施される電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機。
【請求項２８】
請求項２０乃至２５における任意の請求項に記載された電子データを表示するためのデバイスを備える電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機。
【請求項２９】
好適には酸洗いまたは連続圧延である連続プロセスにおいて鋼ストリップにダイレクト・スパーク突合せ溶接を実行するための請求項２７または２８に記載された溶接機の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明の主題
本発明は、電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機及びこのような機器によって得られる溶接シームの新たなリアルタイム動的診断プロセスに関する。
【０００２】
本発明はまた、本プロセスが実施される電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機に関する。
【０００３】
従来技術
突合せ溶接は周知であり、他の従来のスポット溶接及びコンタクト・ローラ・プロセスとは、そのオペレーティング・モードだけでなく、とりわけ、溶接シームが結合される２つの部分全体に渡って伸長するために、その形状寸法には全く途切れがなく、冶金学的見地からは実質的に均質でありかつ事実上均一の機械的強度を有する単一の部分が形成されるという事実によって区別される。
【０００４】
このプロセスは、円形物、四角い物、様々な輪郭物、管、ストリップ他の直線接合及び間に所定の角度（最も高頻度には９０゜）を形成する小片のアッセンブリの達成を可能にする。
【０００５】
ケースによっては、突合せ溶接技術によって達成される溶接シームの品質が重要となるものがある。実際、例えば圧延のような連続プロセスでは特に、溶接シームは自らに加わる応力に耐えなければならない。そうでなければ、溶接シームの連続的な破断によって生産性の多大な損失及びツールの劣化が観察される可能性がある。溶接シームの品質の重要性は、明らかに連続プロセスに限定されない。溶接シームの品質は、クライアント側の製品の実装にとっても重要である。
【０００６】
鋼ストリップの製造中は、製造の過程でストリップを突合せて溶接する必要があり、よってストリップは、製品のプロセスが中断されないように連続して巻きを解かれる。ここでは、連続性の酸洗いまたは連続圧延のプロセスを例として挙げることができる。これらのプロセスでは、高い製品品質を維持し、著しい生産性を達成しかつ製造コストを下げるために、このプロセスの連続性を確実なものにすることが極めて重要である。溶接機の後に配置された、プロセスされる製品でプレロードされるアキュムレータは、溶接作業の間の処理プロセスが中断しないようにする。
【０００７】
これらのプロセスにおいて溶接シームが破断すると、下記のような不利な点が確認され得る。
−　破断による中断に起因する生産損失、
−　この破断がツールに与える損傷、
−　製品品質の損失、
−　ストリップのスレッディングの際に作業員が負傷する危険性、
−　溶接シームの信頼性の損失。
【０００８】
製造後の溶接シームの品質に何らかの疑問がある場合、溶接機のオペレータは、これに機械的応力を加えてその強度を試験するしかない。当然ながら、この試験は十分なものではなく、よってさほど信頼性もない。何よりもこれには幾分かの時間がかかり、よって製造ラインの生産性はさらに下がる。
【０００９】
今日、溶接シームの品質を決定するための従来手段は、このように極めて稚拙なものであり、溶接機を的確、精密または正確に分析することはできない。周知の検査手段は、幾つかの信号のメモリへの記憶と、時間の経過に伴う複数の測定値のエボリューション・ラインの表示に限定されている。
【００１０】
従って、電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機においては、通常測定され評価されている電流または電圧といった電気関連値が主要なものである。時には、可能供給ケーブル、スタック、ダイ、ジョー、製品及び溶接されるその実際の表面で構成される電気回路に電力を供給する変圧器の二次電圧もまた測定される。何れの場合も、瞬間的な二次電流の測定値が、例えば溶接機が辿る連続プロセスへの進入が可能になる前にダイレクト・スパーク突合せ溶接シームの妥当性に関する自動的かつ体系的診断の一部として評価されることはない。
【００１１】
様々な二次的電流及び電圧の瞬間測定値を評価することなく上述の様々な部品を区別することは不可能であることから、こうした方法で作業が行われている場合には、詳細な分析を行うことはできない。従って、例えば変圧器の一次回路から二次回路へ、及び実際に溶接される面の周辺への電気エネルギーの伝達のバランスは、一次及び二次回路の異なるポイントで捕捉された電流及び電圧の瞬間測定値を評価することなしには、真に定量化され得ない。二次的な電流及び電圧の瞬間測定値を評価することなく、変成器の一次回路で測定されたエネルギー伝達のバランスを使用してエネルギーの二次回路へ、及び／または実際に溶接される面の周辺への分配を外挿することはできない。これが必要であるとすれば、それは間違った前提に基づいて行われることになる。この計算は、変圧器の特徴に関する過渡的オペレーションにおけるその複雑な行動、巻上げの電気機械的状態、ダイ、スタック、ジョー及び製品の各々の依存性によって、極めて危険含みなものとなる。事実、二次的な電流及び電圧の瞬間測定値及びそれらの評価なくして、基点（変圧器の一次回路）から実際に溶接される面の周辺への様々なエネルギー損失の分配を十分な精度で定量化することは不可能である。さらに、ジョーの周辺におけるエネルギーの確定を移行される空間及び時間の関数として認識することは近似的なものでしかなく、これを使用してエネルギー関連の欠陥の可能性を診断することはできないと思われる。こうした手法によれば、溶接機及び達成される溶接シームに関するどのような診断も不正確なものになる。
【００１２】
先行技術は、オペレータによる下記行為を可能なものにする捕捉された信号の分析または評価について一切言及していない。
−　溶接機後の連続プロセスに送り込む前に、製造された溶接シームを即座に処置する、
−　溶接直後に、より適切なデータを基礎として行われた新たな診断を試験し、溶接シームのやり直しをすることなく、即時その結果から恩恵を受ける、
−　溶接プロセスを管理するパラメータを修正し、これらを溶接される製品のタイプにさらに適合化させる、
−　溶接機の電気機械的状態を認識する。
【００１３】
最終的に、実行された測定は、一方では溶接機の調整に使用され、他方では帰納的分析に使用可能なエボリューション・ラインを引くために使用されることから、この利用可能なシステムは、ある意味で「判断しかつ判断もされる」。調整の目的は１つ（または複数）の値が所望の行程を辿れるようにすることであるため、同じ電気信号を使用すれば制御不足になることは明白である。
【００１４】
本発明の目的
本発明の目的は、先行技術による上述の不利な点を解決することにある。
【００１５】
特に本発明の目的は、ダイレクト・スパーク突合せ溶接技術の様々なアプリケーションにおいて、連続的プロセスまたは断続的プロセスの何れによろうと、交流、パルス、準直流または直流電流の何れを使用しようと、即ちダイオード・ブリッジによる二次電圧の整流により、ジョーへの電源供給より前に、円形、正方形または長方形の製品部分または平らなストリップタイプ、他の製品に関して行う、電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機及びこの機器によって得られる溶接シームの新たなリアルタイム動的診断プロセスを提案することにある。
【００１６】
さらに、本発明によるプロセスの目的は、従来の突合せ溶接のオペレーションを妨害することなく、それを使用可能な枠組みにおいて上述の問題点を解決することにある。
【００１７】
本発明の主要な特徴的構成
本発明は、電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機及び上記溶接機によって得られる溶接シームのリアルタイム動的診断及び決定補助のためのデータを測定値及び計算値の形式で捕捉するプロセスに関し、上記溶接機は、好適には連続する鋼製造プロセスに組み込まれかつ、少なくとも１つの一次回路と少なくとも１つの二次回路と複数のダイを有するクランプ・デバイスとを含む少なくとも１つの変圧器を備え、ダイのうちの１つは固定式、１つは移動式であって溶接される少なくとも２つの片を保持することが可能でありかつ変圧器の二次回路内に直列に挿入され、上記二次回路はさらに、上記変圧器の少なくとも１つの二次巻上げと、二次巻上げの入力及び出力接続と、スタックと、上記ダイと、ジョーとを含み、一次及び二次回路には電流及び電圧センサが供給され、本プロセスは、
−　溶接機変圧器の一次回路の端子において、好適には正弦波である瞬間交流電圧を測定するステップと、
−　変圧器の二次回路の端子と溶接機ダイのジョー間とにおいて、瞬間交流電圧を測定するステップと、
−　変圧器の一次回路及び二次回路における瞬間電流を測定するステップと、
−　少なくとも２つのポイントで移動ダイの瞬間変位を測定するステップと、
−　溶接プロセスの間に、上記電圧、上記電流及び上記変位をメモリに記憶するステップと、
−　一次回路によって供給されるエネルギーを時間の関数として計算するステップと、
−　二次回路によって好適にはジョーへ供給されるエネルギーを時間の関数として計算するステップと、
−　二次回路によってジョーへ供給されるエネルギーを移動ダイの変位の関数として計算するステップと、
−　スパーキングの間に材料エネルギーと称される散逸される熱エネルギーを移動ダイの変位の関数として計算するステップと、
−　少なくとも１回の所定の持続時間について、二次回路／一次回路、ジョー／二次回路、ジョー／一次回路及びジョー／材料エネルギー収量を計算するステップと、
−　上記測定及び計算を基礎として、上記溶接機によって製造されたばかりの少なくとも１つの溶接シームの品質に関して、オペレータの対話式介入により、もしくはオペレータの対話式介入なしに、リアルタイムの動的診断を自動的に確立するステップとを含んでいる。
【００１８】
本プロセスはまた、好適には、
−　少なくとも１回の所定の持続時間に渡って一次回路によって供給されたエネルギーを計算するステップと、
−　少なくとも１回の所定の持続時間に渡って二次回路によって供給されたエネルギーを計算するステップと、
−　少なくとも１回の所定の持続時間に渡って二次回路によってジョーへ供給されたエネルギーを計算するステップとを含んでいる。
【００１９】
ダイレクト・スパーク溶接は、連続的または断続的な鋼生産プロセスに適用される。これは、交流、パルス、準直流または直流の各電流を使用して実行されることが可能である。最終的にはこれは、円形、正方形または長方形部分を有する製品、平らなストリップまたは管状製品に使用されることが好適である。より特定的には、本発明がカバーする技術分野は、好適には酸洗いまたは連続圧延である連続プロセスにおける鋼ストリップのダイレクト・スパーク突合せ溶接に関連している。
【００２０】
本発明のある好適な実施形態によれば、本プロセスは、それら自体は油圧制御回路によって起動される油圧シリンダによって固定式ダイの方向へ起動される移動式ダイと、上記シリンダ上に配置されている差圧センサと、油圧アキュムレータの出口に配置されている圧力センサと、好適には下側のジョーであるジョー間に偏向されて配置されている２つの線形センサとを備える溶接機上で実施され、さらに、
−　少なくとも２つのポイントにおける移動ダイの変位を瞬間的に測定しかつ変位差を計算するステップと、
−　油圧アキュムレータの出口で圧力を瞬間的に測定するステップと、
−　変位シリンダに印加された差圧を瞬間的に測定するステップと、
−　溶接プロセスの間に上記変位と上記圧力とをメモリに記憶するステップと、
−　上記変位の関数として、理論上の溶接軸に対する傾斜度と称される少なくとも２つのポイントにおける移動ダイの偏差を計算するステップと、
−　スパーキング及び鍛造段階の間に機械的溶接強度を計算するステップとを含んでいる。
【００２１】
本発明によるデータを測定値及び／または計算値の形式で捕捉するためのプロセスでは、上記データは、効果的にはコンピュータ画面、コントロール・モニタまたは処理ステーションに、好適にはカラーで表示され、品質診断の形式で評価される。
【００２２】
ある特に効果的な方法では、上記データの表示及び診断形式におけるそれらの評価は、オペレータによるこれらのリアルタイムでの視覚化及び／または分析を可能にし、製造されたばかりの溶接シームを有効とするか無効とするかの見解に関して上記オペレータの決定を補助するものとなる。
【００２３】
さらに溶接作業の直後、オペレータは、好適には上記オペレータによって導入されかつ好適には溶接される製品の形状寸法及び溶接性に関連するさらなる適切なデータを基礎として新たな診断を確定する機会を有し、その結果は溶接シームのやり直しをすることなく即時得られる。
【００２４】
変位の関数として散逸されるエネルギー曲線は、効果的かつ好適には溶接シームにできるだけ近いロケーションで取得され、上記曲線は、特に適切なエネルギー関連診断をもたらす即時デジタル分析を可能にする。
【００２５】
オペレータは、鍛造品質及び好適にはボンド及びマイクロボンドである溶接の欠陥数を効果的に評価することができる。
【００２６】
さらに本発明によれば、溶接シームは品質に基づいて却下されるが、溶接されるその片を溶接ステーションから取りのけることなくオペレータがこれをやり直し、生産プロセスを継続することができる。
【００２７】
データの表示は、オペレータがそれらをリアルタイムで分析し、かつ溶接機の電気機械的状態に関して診断を下せるようなものであることが好適である。
【００２８】
代替として、製造されたばかりの溶接シームの有効または無効の決定は、オペレータの介入なしで自動的にリアルタイムで行われることが可能である。
【００２９】
より特定的には、本発明は、鍛造より前にボンディングの欠陥を検出し、定量化しかつ認定するためのプロセスに関し、本プロセスは、
−　変圧器の一次回路に供給する電圧の循環周期に対応する連続する時間期間の間に取得された瞬間的二次電流の測定値によって形成される曲線における局所極大を検索するステップと、
−　スパーキングの間に、上記電流極大が一定の最大鍛造電流パーセントを超える回数をカウントするステップと、
−　取得された値を基礎として上記欠陥を認定するステップとを含んでいる。
【００３０】
こうしたタイプの欠陥を定量化する、本発明によるこの注目すべき方法は、製品の形状寸法または一次回路に供給する正弦波電圧の特徴の何れにも依存しない。従ってこれは、本発明の主要な優位点を構成すると同時に、本発明に普遍的機能を与えている。
【００３１】
本発明によれば、製造された各溶接シームについて上記データのファイルが作成されてメモリに記憶され、溶接機に対して実行された保全作業がメモリに記憶される。
【００３２】
品質の統計は、好適には製造された多数の溶接シームに関して確定され、上記統計は表示され、溶接上の欠陥の性質及び数を包含する。
【００３３】
本発明固有の特徴によれば、信号は、５０または６０ヘルツの周波数を有する正弦波交流電圧が変圧器の一次回路に供給している場合に特性捕捉時間間隔が０．０１乃至２ミリ秒、好適には０．１乃至１ミリ秒となるような速度で捕捉される。従って、突合せ溶接に伴う現象の詳細かつ正確な分析の実行が可能である。
【００３４】
本発明の他の態様は、好適にはコンピュータ画面、コントロール・モニタまたは開発ステーションである電子データを表示するためのデバイスに関し、上記データは本発明によるプロセスによって取得され、またはオペレータにより好適にはキーボードを使用して導入され、本デバイスは、グラフ（Ｘ，Ｙ）を表示するための少なくとも１つのゾーンと、自動導入または上記オペレータによる導入の後に新規溶接シーケンス用に溶接される製品の基本データを特集する１つのゾーンと、オペレータによって選択されたパラメータでありかつ実際に測定されたパラメータでもある予め決められた溶接パラメータの値を含む１つの診断ゾーンとを備えることを特徴としている。溶接される製品に関する基本データは、ストリップのヘッドとストリップのテールに関して言えば、溶接されるシートの溶接性、厚さ、幅及び断面である。
【００３５】
予め決められた溶接パラメータは、好適には、高電圧パーセント、溶接時間、鍛造ストローク、使用される変圧器の接点、変位曲線のカムまたは凸性、最終スペース、スペーシング・バー及び鍛造電流のサイクル数を含むグループから選択される。
【００３６】
本発明のデバイスのある特定の実施形態によれば、本デバイスは、溶接シームの品質ステータスを示す表示ゾーンを備えている。溶接シームの品質が不十分である場合には、本デバイスにこの不備の原因を示す表示ゾーンが供給される。
【００３７】
グラフ（Ｘ，Ｙ）は、効果的には、絶対値または差分であり、測定値または計算値であり、かつ電圧、電流、散逸されたエネルギー、溶接に関連するエネルギー収量及びダイの変位より成るグループから選択される瞬間値を含み、上記測定値は溶接機の異なるポイントにおいて捕捉されている。既に製造された多数の溶接シームに関する統計は、例えば円グラフ、ヒストグラムまたはパレート・タイプの図のようなグラフに表示される。
【００３８】
本発明はまた、上述のプロセスを実行する電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機を提案することを目的としている。
【００３９】
本電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機は、好適には、本発明による電子データを表示するためのデバイスを備えている。
【００４０】
図面の簡単な説明
図１は、本発明によるダイレクト・スパーク突合せ溶接機の垂直断面の線図であり、電気センサを含む電気系統図を示している。
【００４１】
図２は、本発明による溶接機を上から見た線図であり、圧力センサ及び位置センサを含む油圧系統図を示している。特に本図は、移動ダイのその変位の所定のポイントにおける傾斜度を示している。
【００４２】
図３は、測定される電流の瞬間値に関する信号を供給する電流センサを含む、本発明の特定の一実施形態による電気系統図である。
【００４３】
図４ａは、溶接変圧器の一次回路に供給する５０ヘルツの周波数を有する正弦波交流電圧に関して、２０００ヘルツの測定値捕捉周波数に対応する二次電流及び電圧の変動例を時間の関数として示している。
【００４４】
図４ｂは、溶接変圧器の一次回路に供給する５０ヘルツの周波数を有する正弦波交流電圧に関して、２０００ヘルツの二次電圧及び電流測定値の捕捉周波数に対応する、二次回路によって供給されるエネルギー変動の計算値の例を時間の関数として示している。
【００４５】
図５ａは、溶接シームが製造された後に表示されることが可能な診断スクリーンの例であり、図２における移動ダイの２つのポイントにおける変位及び変位差を経時的に示している。
【００４６】
図５ｂは、溶接シームが製造された後に表示されることが可能な「機械的」診断スクリーンの例であり、移動ダイの傾斜度を溶接プロセスの過程におけるその変位の関数として示している。
【００４７】
図６は、溶接シームの製造の前後に表示されることが可能な診断スクリーンの例であり、これにより、基本データを変更する際にも溶接シームのやり直しをすることなく診断を試験することができる。
【００４８】
図７は、溶接シームの点検を行わなければならない場合に、溶接シームが製造された後に表示されることが可能な診断スクリーンの例を示している。
【００４９】
図８は、溶接シームが製造された後に、良質の溶接シームに関連して表示される、図７において表示されたものと同じ診断スクリーンの例を示している。
【００５０】
図９ａは、欠陥が存在しないケースにおける、溶接シームの全製造の間の二次回路によって供給されるエネルギーの変動を時間の関数として示した計算値の例である。
【００５１】
図９ｂは、溶接シームの全製造の間の二次回路によって供給されるエネルギーの変動を時間の関数として示した計算値の例である。図示されている本ケースでは、全経過時間の前半におけるエネルギーの僅かな変動に対応する欠陥が診断されている。
【００５２】
図９ｃは、溶接シームの全製造の間の、二次回路によって供給されるエネルギーの変動を移動された空間の関数として示した計算値の例である。これにより、本システムは、移動テーブルの変位の調整タイプに関わらず、溶接シームの全製造に渡って欠陥を診断することができる。
【００５３】
図１０ａ及び１０ｂは、各溶接シームの製造後に作成される要約ファイルを基礎として開発ステーションで取得されるものであり、表３にその内容が示されている。本統計は、扇形グラフまたは円グラフ（図１０ａ）及びヒストグラム（図１０ｂ）の形式で表示される。
【００５４】
本発明が原初の解法をもたらす問題点を理解しやすくするため、酸洗いまたは連続圧延等の連続処理における鋼ストリップのダイレクト・スパーク突合せ溶接のケースを例示的に考察していく。但し言うまでもなく、本発明の範囲において説明されかつ実施される原解法は、上述の様々な産業分野に適用可能である。
【００５５】
本発明の好ましい実施態様の説明
スパーク突合せ溶接のプロセスでは、溶接される２片１、２は各々、クランプ・デバイスにおいてダイ３、４によって型締めされる（図１）。これらのダイは溶接変圧器１０の二次回路１２の端子に直接または間接的に接続され、溶接電流がジョー５、６及び溶接される２片１、２へと流れることを保証する。
【００５６】
一次回路は、端末Ｃ、Ｄを介してネットワークから正弦波交流（５０または６０Ｈｚ）が供給される一次巻線１１で構成される。一次回路には、少なくとも１つのスイッチ２０と１つの回路ブレーカ１５とが供給されている。
【００５７】
二次電気回路は、二次巻線１２と、二次巻線１２から延びる可能供給ケーブルと、接続ポイントＡ及びＢと、スタック２２、１４、１３、８、７、２１、２３と、下側のダイ３、４と、下側のジョー５、６と、製品１、２と、溶接されるその実際の両面とによって構成される。二次電流の経路は、接続ポイントＢ、２２、シャント１４、１３、８、下側の４、下側の６、２、１、下側の５、下側の３、７、２１、２３、接続ポイントＡの順である。個々の電圧測定１９、１６、１８は、変圧器の一次回路及び二次回路の端子において、及び下側のダイのジョー５、６間で実行される。一次及び二次回路内に配置された電流センサ２４、１７は各々、対応する電流を測定する。
【００５８】
関連の考案を明確にするため、以下、本設備は１つの一次回路と１つの二次回路とを有する単一の変圧器を含むものと想定する。実際の設備は、必要であればそれらの各々が１つまたは複数の一次回路及び／または二次回路を含む幾つかの変圧器を含んでいる。
【００５９】
ジョー５、６間の片１、２の型締めは、本両片とこれらのジョーとの間の低い接触抵抗に起因する溶接電流の良好な導電を保証し、かつその上に逆向きの力が加わってもジョー間の両片の一切のスライドを防止するに足るものでなければならない。
【００６０】
左側のクランプ・デバイス３は、マシンの支持構造体にしっかりと付着された固定式のテーブル７に固定され、右側のクランプ・デバイス４は、溶接される両片の変位の軸９と平行に移動する移動テーブル８上に固定されている。
【００６１】
図２は、本発明の範囲を限定するものではないある特定の実施形態における溶接機の機械及び油圧系統図を示したものである。移動ダイ４は、油圧シリンダ２８１によって固定ダイ３の方へ起動されている。これらのシリンダの油圧制御回路２７は、サーボバルブ２７３と、電気鍛造バルブ２７２と、油圧アキュムレータ２７１と、圧力センサ２７４とを備え、使用圧力に関する電気信号を供給する。両シリンダ２８１上には、差圧センサ２８が追加配置されている。２つの線形センサ２６は、それらの付着ポイントと両ダイとの距離に関する電気信号を供給する。両センサは、ダイと移動ダイのオフセットとの距離を測定することができる。
【００６２】
スパーク溶接の間は、下記のオペレーションが連続して実行される。
−　ダイ３、４のジョー５、６の間に溶接される２片１、２（図１）を型締めする。この時点では、結合される両端部は接触していない、もしくは圧力なしで不完全に接触している。
−　変圧器を通じて、かつ必然的に溶接される両片を通じて圧力を印可する。
−　移動テーブル８に遅い動作を加え、溶接される両面が僅かな圧力下で接触するとスパーキング現象を発生させる。
−　幾分かの変位の後、力を逆行させる、もしくは鍛造する。
【００６３】
移動テーブル８が動作している状態で、溶接される片の両面は僅かな圧力下で接触するに至る。次には、二次電気回路が、電流密度の極めて高いこれらの幾つかの接点によって閉路される。これらのポイントでは激しい放熱があり、これらは急速に溶融する。この現象は、粒子または「スパーク」の投射によって特徴づけられ、よってこれはスパーキングと称される。これは、移動テーブルが前進する持続時間全体に渡って継続され、移動テーブルは、材料の噴出に伴って両片の連続性の接触を維持する。
【００６４】
スパーキング・ストロークが完了すると、結合される両端部は溶接温度に到達し、移動テーブルの急速な動作によって互いに強力にプレスされる。これが、逆または鍛造段階である。この段階の間、溶接電流は維持され、完全または部分的にカットされ、もしくは機械的鍛造の終了後まで引き延ばされる場合もある。クランプ・ダイは剥離され、溶接された片を変位させることができる。変圧器の一次回路内に存在するスイッチ２０（図１）は、様々な発射角度を有する電気サイリスタ・スイッチ３０（図３）と交換することができる。
【００６５】
図３では、様々な電流及び電圧センサの位置が、スタック４０１によってダイ及びジョーに接続された２つの変圧器３１、３２を含む特定の一実施形態に関して例示的に示されている。一次回路では、少なくとも１つの合計電圧３３（Ｕｐ）及び１つの合計電流３４（Ｉｐ）が測定される。二次回路では、電圧３５、３６（Ｕｓ１，Ｕｓ２）が各二次巻線において、及びジョー３９（Ｕｍ）間で測定される。各二次巻線に対応する電流３７、３８（Ｉｓ１，Ｉｓ２）もまた測定される。
【００６６】
本発明の主題である、電気ダイレクト・スパーク突合せ溶接機及びその溶接シーム４０に関する決定を補助するリアルタイム動的診断は、溶接機の変圧器の一次回路だけでなくその二次回路において、及び溶接される製品を掴むジョー５及び６（図３）の近辺においても関連の電気的値３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９（図３）が分析され評価されることを特に特徴としている。さらに、電圧及び電流等のこれらの電気的値は、溶接変圧器の一次回路に供給する正弦波交流電圧の周波数の少なくとも２０倍の測定値捕捉周波数で捕捉される。
【００６７】
図４ａは、測定値捕捉周波数が２０００ヘルツである場合の溶接変圧器の一次回路に供給する５０ヘルツの周波数を有する正弦波交流電圧に関する、時間の関数としての二次電流及び電圧の測定値の例を示している。理解し易いように、固定された測定値捕捉周波数に対応する持続時間をΔｔ（ｓ）またはΔｔの記号で表わす。
【００６８】
これらの値を基礎として、決められた時間期間の間に供給されるエネルギーＥ（Ｊ）が計算される（図４ｂ）。決められた時間期間は明らかにΔｔの整数倍であり、電圧及び電流の瞬間捕捉は各時間間隔Δｔに対応している。これらの条件では、Ｅ（Ｊ）は、瞬間電流及び電圧の積の和にΔｔを乗じた計算結果を表す。
【００６９】
図３が示すケースでは、決められた時間期間に関して、
−　Ｅｐ＝Ｕｐ×Ｉｐの和×Δｔ（＝決められた時間期間の間に一次回路によって供給されるエネルギー）であり、
−　Ｅｓ１＝Ｕｓ１×Ｉｓ１の和×Δｔ（＝決められた時間期間の間に二次回路１によって供給されるエネルギー）であり、
−　Ｅｓ２＝Ｕｓ２×Ｉｓ２の和×Δｔ（＝決められた時間期間の間に二次回路２によって供給されるエネルギー）であり、
−　Ｅｓ＝Ｅｓ１＋Ｅｓ２（＝決められた時間期間の間に両二次回路によって供給されるエネルギー）であり、
−　Ｅｍ＝Ｕｍ×（Ｉｓ１＋Ｉｓ２）の和×Δｔ（＝決められた時間期間の間にジョー５、６に供給されるエネルギー＝決められた時間期間の間の溶接エネルギー）である。
【００７０】
図９は各々、二次回路によって供給されるエネルギー９０、９４の計算値の変動を時間（図９ａ及び９ｂ）及び変位（図９ｃ）の関数として示している。参照数字９１及び９３は、鍛造に先行するスパーキング期間を画定している（図９ａ及び９ｂ）。図９ｃにおける参照数字９５は、スパーキング段階と鍛造の開始とを区分するものである。
【００７１】
エネルギーの計算値を基礎とすれば、例えばスパーキング９０の間のエネルギー分配の不均衡を時間の関数として診断することが可能であり、これにより、溶接される製品の幾何学的プレゼンテーションの粗悪さが推定される（図９ｂ）。また、エネルギー不足を製品の形状寸法及びスパーキングの間に燃焼されて測定された長さに対するテーブル変位の関数として（図９ｃ）診断することも可能であり、こうして例えば溶接される製品の重なりが推定される。重なりは、溶接される製品の鍛造前の部分的または完全な重置によって、及び鍛造前の適正なスパーキングに比べて低い、かつ異なるエネルギー吸収によって特徴づけられる。エネルギーを溶接シームにできるだけ近い変位９４の関数として認識すれば（図９ｃ）、この曲線を特徴づけるデジタル分析を基礎とする適切な診断が可能になる。事実、損失がなければ、スパーキングの間に燃焼される材料の量は、変位に比例していなければならない。
【００７２】
また、決められた時間期間の間のエネルギー収量を、一次回路／二次回路（Ｅｓ／Ｅｐ）、二次回路／ジョー（Ｅｍ／Ｅｓ）、一次回路／ジョー（Ｅｍ／Ｅｐ）、ジョー／材料（Ｅｍａｔ／Ｅｍ）に関して計算することも可能である。スパーキングの際は、材料エネルギーは、温度を上昇させかつ材料を溶融させるために必要な熱エネルギーである。これは、製品の性質、その形状寸法、他に依存し、計算が可能である。本発明によって製造された溶接シーム及び溶接機を診断する場合、これにより、溶接変圧器の一次回路から溶接シームの近辺への様々なエネルギー伝達における異常なエネルギー損失を知ることができる。こうして、例えばスタック２２、１４、１３、８、７、２１、２３（図１）間の異常に抵抗度の高い二次電流の流れ、または二次溶接回路に供給する２つの溶接変圧器間のエネルギー出力の不均衡（図９ａ）を適切に診断することが可能である。
【００７３】
さらに、５０または６０Ｈｚの周波数を有する正弦波交流電圧が溶接変圧器の一次回路に供給している場合、信号は、突合せ溶接プロセスに付随する現象を詳細に分析できるような速度、及び典型的には０．１乃至１ミリ秒の間（図４ａ）である特徴的な時間間隔で捕捉される。
【００７４】
分析は電気信号に限定されず、幾つかのロケーション４１、４２（図５ａ）で測定された移動ダイの変移及び変位差４３（図５ａ）の分析も行われる。さらに４４、４５（図５ｂ）には、算出された偏差２９２、２９３（図２）が表示されている。これらの偏差は、２つの決められたポイントにおける実軸の位置と理論軸の位置との差分を表している。理論軸２９１（図２）は溶接機の理論軸９に対して垂直であり、実軸２９は、移動ダイ上の位置センサの付着点２９４、２９５（図２）を通過している。信号４６（図５ｂ）は、溶接の開始を示している（値は０から１に変わる）。画定されているような偏差は、移動ダイのその変位の間の傾斜度に関する情報を提供する。
【００７５】
機械的診断は、上述の測定及び計算を基礎として確立される。上述の測定値のドリフト監視も実行される。従って、機械的な問題点、即ち移動ダイの傾斜度、ダイのオフセット、機械的応力、他を診断することができる。これらの測定値は、各溶接シームの製造後にオペレータが利用できるコンピュータの診断スクリーンの開発の基礎として機能する。監視（診断）スクリーンは、例えばオペレータが直接またはマウスを介してアクセス可能な押しボタンを含んでいる。これは例えば、タッチ・スクリーンであることが可能である。
【００７６】
本来相補的である電気的分析及び機械的分析は、診断に著しい信頼性を与え、一方でその幾つかが有する固有の特徴は、溶接シームの信頼性を特徴づける適切な基準の選択範囲を増大させる。従って、例えば溶接変圧器の二次回路における電気的測定値を基礎として計算することが可能なスパーキング・エネルギーの不均衡な分配（図４ｂ）は粗悪な鍛造を伴う場合が多く、鍛造は、移動ダイの変移センサ２６（図２）によって供給される測定値を基礎として定量化される。さらに、スパーキング期間におけるボンドの定量化は、一次回路に供給する電圧の循環周期に等しい連続する時間期間の間の二次電流の瞬間測定における局所極大の検索を基礎として達成される。これらの電流極大が最大鍛造電流の限界パーセント（７５％等）を超過する回数が計数される。取得された数値は、次に、到達された値を基礎とする欠陥の認定を可能にする。元来周知の方法では、ボンディングは溶接シーム内部に酸化された材料が存在するリスクを増大させる。従って、欠陥を定量化するこの方法は、製品の形状寸法または一次回路に供給する正弦波電圧の特性の何れにも依存せず、この場合は本発明に普遍的性質を与える本発明の主要な優位となっていることが分かる。スパーク溶接プロセスでは、スパーキング段階が鍛造に先行するため、ボンディングの欠陥は溶接シームが製造されないと顕わになり得ない。本明細書本文で使用される「リアルタイム」という言い回しは、少なくとも溶接シームの製造に必要な持続時間を含み、かつ上記持続時間を例えば５秒以上は超えない持続時間または時間期間に相当するものとして理解されなければならない。診断の結果は溶接シームが製造された後に周知となり、溶接シームが突合せ溶接ステーションを退出する前にオペレータにとって便利な形式で即座に提示されることは先に述べた。例えば、ボンディングに欠陥がある場合、７９または８０（図７）には「鍛造前の顕著なボンディング」という文章が、６８（図７）には「溶接シームを点検」という文章が表示され、ボックス７４は赤に変わる。
【００７７】
移動ダイの初期位置、中間位置及び最終位置、鍛造長さ及び油圧の監視は、絶対的方法で実行される。中間位置及び鍛造長さの監視は、溶接される製品に関する厚さ、幅、溶接される断面及び各製品の溶接性等の基本データの符号化エラーまたは間違った自動送信によって影響される。しかしながら、オペレータは、より適切であると考えられるデータを基礎として溶接直後に診断を分析することが可能であり、かつ溶接シームをやり直すことなくその結果から即座に恩恵を受けることができる。
【００７８】
図６は、溶接シームの製造の前後に表示されることが可能な診断スクリーンの例を示している。従って、診断は、最終的に溶接作業をやり直すことなく基本データ（溶接性６２、厚さ６３、幅６４及び溶接される断面６５）の変更により分析されることが可能である。オペレータは、ボタン４９での始動により、新たなシーケンス５１毎にストリップ・ヘッド（５２）及びストリップ・テール（５３）に関して上記基本データを修正することができる。次にオペレータはボタン５０を押して、図７または８における「処理スクリーン」と呼ばれるスクリーンに戻ることができる。７８、７４（図７または８）には、導入された新たな基本データ及びそれらのパラメータに関する診断が、緑（Ｏｋ）または赤（ＮＯｋ）であることが可能な本文の見出し（７８）及び視覚インジケータ（７４）の形式で表示される。
【００７９】
またオペレータは、図６のスクリーンにより、ダブル矢印キー９９（↑及び↓）を使用して、パラメータ選択部分４８と呼ばれる中間部分における溶接の前に自動的に提案された値４７（「１０」、「２６」、「１９」、他）を修正することができる。この場合、診断は、最初の行４７（「１０」、「２６」、「１９」、他）に提案されている溶接パラメータ５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１の値ではなく、修正されたこれらのパラメータに基づいて行われる。ここで考察している本発明の本好適な実施形態では、当業者には周知である溶接パラメータが各々、高電圧パーセント５４、溶接時間５５、鍛造ストローク５６、接点５７（二次電圧の値の選択）、カム５８（変位曲線の凸性）、最終空間５９、スペーシング・バー６０及びサイクル数６１である。
【００８０】
ボンド（及びマイクロボンド）の分析及び不均衡なスパーキング・エネルギーの分配の分析は相対的に実行されるため、溶接される製品に関する基本データ（厚さ、幅、溶接される断面及び各製品の溶接性）の符号化エラーまたは間違った自動送信によって影響されることが回避される。
【００８１】
溶接シームの分析はその製造の終わりで直接実行され、この分析から得られる結果は即座に利用可能であり、溶接シームが突合せ溶接ステーションを退出する前にオペレータにとって便利な形式で提示される（図７または８）。
【００８２】
基本データ６２、６３、６４、６５が手動または自動的に導入されると、溶接パラメータ５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１の値が生成され、表示されることが可能である（図６）。ここで考察している例では、溶接シームが製造されると、「プロセス」診断スクリーン（図７または図８）がオンデマンドで、または自動的に提示される。このスクリーンは本来、３つの部分に細分される。図６におけるように、下側の部分は、基本データ６２、６３、６４、６５によって数字列５１の特徴を表示する。この部分はまた、製造された溶接シームの合計数６６、最後の溶接シームの状態６８（「点検を要する溶接シーム」または「疑わしい溶接シーム」または「溶接シームＯｋ」）、最後に記録された溶接シームの番号６７及びデータを記憶するためのファイルの見出し６９を含んでいる。図６におけるように、本スクリーンの中間部分もまた、「命題チャート」４７及び「選択」４８のためのプロセスのパラメータ値５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１（図７または８）を含んでいる。実際に測定されたパラメータ（「測定値」７５）も示されている。必要であれば、このスクリーンはさらに、押しボタンを使用して、「必要であれば次の溶接シームに関するデータを入力する−ここをクリック」７０、「溶接後の検証−以後の溶接シームを待機する」７１、「鍛造を拡大する」７２等のオペレータによる所定数の介入を許容する。スクリーンの上側部分は各々、二次回路の電圧及び電流包絡線図を時間の関数として示し７６、７７、可能であればプロセス開始時及び鍛造前のボンディング・サイクル数（図示されていない）及びダイの変位特性８１、８２に関する注記が付される。また、このケースまたは他のケースにおける任意の溶接シームの不備の原因も、コメント７８の形式で言及される（例えば「鍛造前の著しいボンディング＞０．１２秒：溶接時間を増加する（＋６）」）。
【００８３】
この進行方法により、オペレータは、それが必要であることが分かれば溶接シームをやり直し、よって突合せ溶接に続く処理プロセスにおける破断を回避することができる（図７）。
【００８４】
図８の診断スクリーンは図７（ボンド）のそれと同一であるが、良質の溶接シームに関するものである。ステータス６８は、「溶接シームＯｋ」である。７８にはもはや、注記はない。
【００８５】
診断は、特に、溶接機の調整には使用されないセンサの信号の分析を基礎とする。これだけでも、診断はより適切なものになる。
【００８６】
信号の分析は、溶接シームの診断に限定されない。これはまた、ツールの電気機械的状態の診断を可能にする。記録に関しては、２つの異なるロケーション４１、４２における移動ダイの経時的変位及び変位差４３を表す図５ａのグラフが参照される。同様に、図５ｂのグラフを参照すると、これは、移動ダイの各変位における同移動ダイの傾斜度をその位置の関数として示している。さらにオペレータは、ダイを交換する際に技術者によっていずれ行われる様々な調整及び油圧アキュムレータの圧力調整を示すスクリーンを自由に保有することができる。これらの値には、コメントを付すことができる（表１の例参照）。それは、測定値をとるロケーション及びこれらの異なる評価（図１、２及び３）の選択であり、これにより、データ処理を延長させ、かつ変圧器、スタック、ダイ及び変位機構であるツールの様々な構成要素の診断によって終了することができる。また、変圧器の一次及び二次回路におけるエネルギー、ジョーに供給されるエネルギー、他等の正確かつ実際的な計算及びエネルギー・バランスも実行される。
【００８７】
また、溶接パラメータの命題の開発によって溶接の制御補助も提供される。そのうちの幾つかを下記のリストに示すが、このリストは網羅的なものではない。
−　これが利用可能な選択であれば溶接時間、
−　これらが利用可能な選択であれば電流の値、または一次及び／または二次エネルギー、
−　鍛造ストローク、
−　オーバーシュートの値、
−　これが利用可能な選択であれば二次回路の電圧の選択、
−　これが利用可能な選択であれば変位曲線及びその凸性の選択、
−　これが利用可能な選択であればスパーキングの間の低電圧における時間に対する高電圧における時間、
−　鍛造開始後もその間電圧が維持される電圧サイクル数、
−　様々な溶接段階で制御されるサイリスタの発射角度、
−　利用可能であればスパーキング・ストローク、他。
【００８８】
また、各溶接シームの後は本診断システムによって溶接シームの分析を要約したファイルも作成され、メモリに記憶される（表３の例参照）。各溶接シームのデータのメモリへの記憶も実行され、先に溶接機のオペレータの裁量に任されていた「診断スクリーン」の再構成及びこれを「開発ステーション」タイプのＩＴ機器上で実行することが可能になる。この記憶はまた、各溶接シームの綿密な研究の実行、ひいては実行された診断の妥当性の向上を可能にする。上記開発ステーションでは、製造された大量の溶接シームに対して統計的分析が実行され、かつ、より特定的には溶接が困難であるとされている鋼タイプについて、突合せ溶接オペレーションに関する新規規則が作成される。さらに、要約スクリーンも利用可能にされ、これらの統計が円グラフ（図１０ａ）、ヒストグラム（図１０ｂ）、パレート・タイプの図面、他等の異なるタイプのグラフで表示される。溶接の欠陥に関する詳細も、同じスクリーンに示すことができる（表２の例参照）。
【００８９】
保全及び機械調整の間も、本発明によるプロセスは、本プロセスがこれらをメモリに記憶しかつ特に診断に必要な位置センサの校正に使用できるようにすることから極めて有用である。従って、様々な調整パラメータが製造された溶接シームの品質に与える効果の分析が可能になる。また、ダイ、他等の摩耗部品及び機械的介入物の監視も実行される（表１）。従って、表１が示すスクリーンは、特に溶接機のオペレータが利用可能な「診断スクリーン」の一部である。
【００９０】
最後に、本デバイスは、マシン上で実行される全ての介入がメモリに記憶され、２つのサービスの間のドリフト分析のために考慮されるようにする（表１）。
【表１】
2004508945.tif 000003
【表２】
2004508945.tif 000004
【表３】
2004508945.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるダイレクト・スパーク突合せ溶接機の垂直断面の線図であり、電気センサを含む電気系統図を示している。
【図２】
本発明による溶接機を上から見た線図であり、圧力センサ及び位置センサを含む油圧系統図を示している。
【図３】
測定される電流の瞬間値に関する信号を供給する電流センサを含む、本発明の特定の一実施形態による電気系統図である。
【図４】
図４ａは、溶接変圧器の一次回路に供給する５０ヘルツの周波数を有する正弦波交流電圧に関して、２０００ヘルツの測定値捕捉周波数に対応する二次電流及び電圧の変動例を時間の関数として示している。図４ｂは、溶接変圧器の一次回路に供給する５０ヘルツの周波数を有する正弦波交流電圧に関して、２０００ヘルツの二次電圧及び電流測定値の捕捉周波数に対応する、二次回路によって供給されるエネルギー変動の計算値の例を時間の関数として示している。
【図５】
図５ａは、溶接シームが製造された後に表示されることが可能な診断スクリーンの例であり、図２における移動ダイの２つのポイントにおける変位及び変位差を経時的に示している。図５ｂは、溶接シームが製造された後に表示されることが可能な「機械的」診断スクリーンの例であり、移動ダイの傾斜度を溶接プロセスの過程におけるその変位の関数として示している。
【図６】
溶接シームの製造の前後に表示されることが可能な診断スクリーンの例であり、これにより、基本データを変更する際にも溶接シームのやり直しをすることなく診断を試験することができる。
【図７】
溶接シームの点検を行わなければならない場合に、溶接シームが製造された後に表示されることが可能な診断スクリーンの例を示している。
【図８】
溶接シームが製造された後に、良質の溶接シームに関連して表示される、図７において表示されたものと同じ診断スクリーンの例を示している。
【図９】
図９ａは、欠陥が存在しないケースにおける、溶接シームの全製造の間の二次回路によって供給されるエネルギーの変動を時間の関数として示した計算値の例である。図９ｂは、溶接シームの全製造の間の二次回路によって供給されるエネルギーの変動を時間の関数として示した計算値の例である。図９ｃは、溶接シームの全製造の間の、二次回路によって供給されるエネルギーの変動を移動された空間の関数として示した計算値の例である。
【図１０】
図１０ａ及び１０ｂは、各溶接シームの製造後に作成される要約ファイルを基礎として開発ステーションで取得されるものであり、表３にその内容が示されている。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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