(57)【要約】【課題】  複数の抵抗溶接機から成る溶接システムにおいて、受電設備の容量内で同時に起動することができる抵抗溶接機の台数を多くすることができるインターロック制御方法を提供する。【解決手段】  複数の抵抗溶接機の個々に対して通電禁止／許可を制御する抵抗溶接機のインターロック制御方法において、前記抵抗溶接機の１台を起動する際に、その時点で既に起動している前記抵抗溶接機の入力電流の合計電流値と前記起動予定の抵抗溶接機の入力電流との合算値を算出し、この合算値が予め定めた基準電流値未満であるときは前記起動予定の抵抗溶接機のインターロックを解除して通電を許可し、前記合算値が前記基準電流値以上のときは前記起動予定の抵抗溶接機のインターロックを保持して通電を禁止する抵抗溶接機のインターロック制御方法である。【選択図】  図３
2009072811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の抵抗溶接機の個々に対して通電禁止／許可を制御する
抵抗溶接機のインターロック制御方法において、
前記抵抗溶接機の１台を起動する際に、
その時点で既に起動している前記抵抗溶接機の入力電流の合計電流値と前記起動予定の抵抗溶接機の入力電流との合算値を算出し、
この合算値が予め定めた基準電流値未満であるかを判別し、未満であるときは前記起動予定の抵抗溶接機のインターロックを解除して通電を許可し、未満でないときは前記起動予定の抵抗溶接機のインターロックを保持して通電を禁止する、ことを特徴とする抵抗溶接機のインターロック制御方法。
【請求項２】
各抵抗溶接機の前記入力電流を、各抵抗溶接機の溶接電流設定値及び各抵抗溶接機の変圧器の巻数比によって算出する、ことを特徴とする請求項１記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法。
【請求項３】
前記基準電流値を時刻に応じて変化させる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法。
【請求項４】
前記基準電流値を、前記抵抗溶接機と同一生産工程に設置された工作機械の稼動状態に応じて変化させる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法。
【請求項５】
前記複数の抵抗溶接機は３相交流商用電源から各々任意に選択された２相に接続されており、
前記合算値を各相ごとに算出し、この各相ごとに算出された合算値が全て前記基準電流値未満であるかを判別する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法。
【請求項６】
前記基準電流値を各相ごとに設定し、
前記各相ごとに算出された合算値が全て前記各相ごとに設定された基準電流値未満であるかを判別する、ことを特徴とする請求項５記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の抵抗溶接機を使用するときに同時に起動することができる台数を制限することによって受電設備の容量内で稼動させるための抵抗溶接機のインターロック制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、抵抗溶接機のブロック図の一例である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
【０００３】
サイリスタＳＣＲは、商用電源ＡＣを入力として、後述する位相制御信号Ｐｃに従って点弧されて位相制御を行い、溶接電流Ｉｗの実行値Ｉrmが所定値になるように定電流制御する。変圧器ＴＲは、抵抗溶接に適した電圧に変換する。この変圧器ＴＲの巻数比Ｒps＝（２次巻線の巻数）／（１次巻線の巻数）である。被溶接物２は、１対の電極１ａ、１ｂによって加圧・通電されて抵抗溶接が行われる。
【０００４】
電流検出回路ＩＤは、交流の溶接電流Ｉｗを検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。実効値算出回路ＩＲＭは、この電流検出信号Ｉｄの実効値を算出して、電流実効値信号Ｉrmを出力する。通電判別回路ＣＤは、この電流実効値信号Ｉrmが通電しているときＨｉｇｈレベルとなる通電判別信号Ｃｄを出力する。
【０００５】
溶接電流設定回路ＩＳは、予め定めた溶接電流設定信号Ｉｓを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の溶接電流設定信号Ｉｓと電流実効値信号Ｉrmとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。位相制御回路ＰＣは、後述する通電開始信号Ｏｎが入力（Ｈｉｇｈレベル）されると、この電流誤差増幅信号Ｅｉを入力として位相制御信号Ｐｃを出力する。
【０００６】
起動回路ＴＳは、起動スイッチを含み起動スイッチが押されると起動信号Ｔｓを出力（Ｈｉｇｈレベル）する。この起動信号Ｔｓは、外部の制御装置等から入力される場合もある。インターフェース回路ＩＦは、上記の通電判別信号Ｃｄ及び起動信号Ｔｓを送出し、インターロック信号Ｌｃを外部から送入する。したがって、このインターフェース回路ＩＦは、通電判別信号Ｃｄ、起動信号Ｔｓ及びインターロック信号Ｌｃから成るインターフェース信号Ｉｆ（ＣＤ，Ｔｓ，Ｌｃ）を外部制御装置との間で通信する。論理積回路ＡＮＤは、上記の起動信号Ｔｓとインターロック信号Ｌｃとの論理積を行い、上記の通電開始信号Ｏｎを出力する。起動信号ＴｓはＨｉｇｈレベルで起動となり、インターロック信号ＬＣもＨｉｇｈレベルで通電許可となるので、起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルでありかつインターロック信号ＬＣもＨｉｇｈレベルのときのみ上記の通電開始信号Ｏｎが出力される。すなわち、インターロック信号ＬＣがＨｉｇｈレベルのときは通電許可となり、Ｌｏｗレベルのときは通電禁止となる。このインターロック制御については図８で詳述する。また、通電判別信号Ｃｄ及び起動信号Ｔｓは、図９〜図１０で後述する複数の抵抗溶接機におけるインターロック制御に使用される。
【０００７】
図８は、上述した抵抗溶接機のインターロック制御を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）は起動信号Ｔｓを示し、同図（Ｂ）はインターロック信号Ｌｃを示し、同図（Ｃ）は電流実効値信号Ｉrmを示し、同図（Ｄ）は通電判別信号Ｃｄを示す。以下、同図を参照して説明する。
【０００８】
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベル（起動）になるが、同図（Ｂ）に示すように、インターロック信号ＬｃはＬｏｗレベル（通電禁止）であるので、同図（Ｃ）に示すように、電流は通電しない。したがって、同図（Ｄ）に示すように、通電判別信号ＣｄはＬｏｗレベル（非通電）になる。
【０００９】
時刻ｔ２において、同図（Ａ）に示すように、起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベル（起動）になったときに、同図（Ｂ）に示すように、インターロック信号ＬｃがＨｉｇｈレベル（通電許可）であるために、同図（Ｃ）に示すように、電流が予め定めた通電期間Ｔｗの間通電し抵抗溶接が行われる。このとき、同図（Ｄ）に示すように、通電判別信号ＣｄはＨｉｇｈレベル（通電）になる。ここで、同図（Ｃ）に示電流の通電は電極の加圧後であるので、正確には時刻ｔ２よりも少し遅れて開始する。しかし、動作説明をわかりやすくするために、この遅延は以後の図面においても省略することにする。
【００１０】
上述したように、インターロック信号Ｌｃの値に応じて通電許可／禁止が制御される。
【００１１】
図９は、３第の抵抗溶接機ＰＳ１〜ＰＳ３から成る溶接システムの構成図である。以下、同図を参照して複数の抵抗溶接機におけるインターロック制御について説明する。
【００１２】
抵抗溶接機ＰＳ１〜ｐｓ３は図７で上述した構成を具備しており、商用電源ＡＣに接続されている。第１抵抗溶接機ＰＳ１は、第１インターフェース信号Ｉf1（Ｃd1，Ｔs1，Ｌc1）を通信する。第２抵抗溶接機ＰＳ２は、第２インターフェース信号Ｉf2（Ｃd2，Ｔs2，Ｌc2）を通信する。第３抵抗溶接機ＰＳ３は、第３インターフェース信号Ｉf3（Ｃd3，Ｔs3、Ｌc3）を通信する。
【００１３】
インターロック制御装置ＬＣは、第１抵抗溶接機ＰＳ１〜第３抵抗溶接機ＰＳ３との間でネットワークＮＷを介して第１〜第３インターフェース信号Ｉf1〜Ｉf3を送受信する。このインターロック制御装置ＬＣによって複数の抵抗溶接機におけるインターロック制御が行われる。
【００１４】
抵抗溶接は、短時間に数千〜数万アンペアの大電流を通電して溶接を行う。したがって、溶接中の入力容量は非常に大きくなる。複数の抵抗溶接機を使用する場合には、受電設備の容量を非常に大きくする必要があり、受電設備の設置コスト及び電力料金が非常に高くなる。さらに、短時間に大電流を通電するために入力電圧が降下して他の機器に悪影響を与えることがある。これらの問題を解決するために、同時に起動することができる抵抗溶接機の台数を制限するインターロック制御が提案されている（特許文献１参照）。以下、この従来技術について説明する。
【００１５】
図１０は、図９で上述したインターロック制御装置ＬＣによる起動台数制限方法を説明するためのタイミングチャートである。同図（Ａ）は第１起動信号Ｔs1を示し、同図（Ｂ）は第１インターロック信号Ｌc1を示し、同図（Ｃ）は第１電流実効値信号Ｉrm1を示し、同図（Ｄ）は第２起動信号Ｔs2を示し、同図（Ｅ）は第２インターロック信号Ｌc2を示し、同図（Ｆ）は第２電流実効値信号Ｉrm2を示し、同図（Ｇ）は第３起動信号Ｔs3を示し、同図（Ｈ）は第３インターロック信号Ｌc3を示し、同図（Ｉ）は第３電流実効値信号Ｉrm3を示す。以下、同図を参照して説明する。
【００１６】
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、第１起動信号Ｔs1がＨｉｇｈレベル（起動）になると、その時点ではまだ起動している抵抗溶接機はないために、同図（Ｂ）に示すように、第１インターロック信号Ｌc1はＨｉｇｈレベル（通電許可）になり、同図（Ｃ）に示すように、電流が通電して溶接が行われる。ここで、起動している抵抗溶接機があるかの判別には、各抵抗溶接機からのインターフェース信号Ｉｆに含まれる通電判別信号Ｃｄを使用する。すなわち、通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベルのときは通電中であり、Ｌｏｗレベルのときは非通電状態である。
【００１７】
時刻ｔ２において、同図（Ｄ）に示すように、第２起動信号Ｔs2がＨｉｇｈレベル（起動）になると、この時点では１第（第１抵抗溶接機ＰＳ１）が起動しているが基準台数の２台以下であるために、同図（Ｅ）に示すように、第２インターロック信号Ｌc2はＨｉｇｈレベル（通電許可）になり、同図（Ｆ）に示すように、電流が通電し溶接が行われる。
【００１８】
時刻ｔ３において、同図（Ｇ）に示すように、第３起動信号Ｔs3がＨｉｇｈレベル（起動）になると、この時点では既に第１抵抗溶接機ＰＳ１及び第２抵抗溶接機ＰＳ２の２台が起動しており基準台数の２台に達しているために、同図（Ｈ）に示すように、第３インターロック信号Ｌc3はＬｏｗレベル（通電禁止）のままであり、同図（Ｉ）に示すように、電流が通電しない。
【００１９】
上述したように、従来技術では、同時に起動することができる台数を基準台数に制限している。これによって、受電設備の容量は基準台数に対応する容量で良くなり、容量を小さくすることができる。
【００２０】
【特許文献１】特許第３５３２４０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述した従来技術では、起動台数を基準台数以下に制限している。従来技術では、この基準台数は各抵抗溶接機の定格入力容量を元にして受電設備の容量を定格入力容量で除算して算出することができる。溶接電流Ｉｗが最大値のときが定格入力容量と考えて良いので、基準台数は最大溶接電流値Ｉｗで溶接を行っても受電設備の容量未満となるように設定される。
【００２２】
しかしながら、全ての抵抗溶接機が最大溶接電流値で溶接することはなく、被溶接物の条件に応じて電流値は適正値に変化する。さらに、各抵抗溶接機ごとに定格入力容量が異なっているために、抵抗溶接機の中で最も定格入力容量が大きなものを基準として基準台数が設定される。これは複数の抵抗溶接機の中のどの抵抗溶接機が起動されるかはランダムであるので、定格入力容量が一番大きなものを基準にしなければならないからである。したがって、基準台数だけ起動している場合でも、合計の入力容量は種々の値となる。
【００２３】
上述したように従来技術では、溶接電流設定値及び起動する抵抗溶接機の定格入力容量によって、受電設備の容量に対して起動している抵抗溶接機の入力容量の合計値に余裕が生じている。受電設備の容量一杯まで起動することができれば、抵抗溶接機の同時起動台数をもっと増加させることができる。同時に起動できる台数が多くなればそれだけ生産効率が向上することになる。
【００２４】
そこで、本発明は、受電設備の容量の中で起動することができる台数を多くすることが可能となるインターロック制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、
複数の抵抗溶接機の個々に対して通電禁止／許可を制御する
抵抗溶接機のインターロック制御方法において、
前記抵抗溶接機の１台を起動する際に、
その時点で既に起動している前記抵抗溶接機の入力電流の合計電流値と前記起動予定の抵抗溶接機の入力電流との合算値を算出し、
この合算値が予め定めた基準電流値未満であるかを判別し、未満であるときは前記起動予定の抵抗溶接機のインターロックを解除して通電を許可し、未満でないときは前記起動予定の抵抗溶接機のインターロックを保持して通電を禁止する、ことを特徴とする抵抗溶接機のインターロック制御方法である。
【００２６】
第２の発明は、各抵抗溶接機の前記入力電流を、各抵抗溶接機の溶接電流設定値及び各抵抗溶接機の変圧器の巻数比によって算出する、ことを特徴とする第１の発明記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法である。
【００２７】
第３の発明は、前記基準電流値を時刻に応じて変化させる、ことを特徴とする第１又は第２の発明記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法である。
【００２８】
第４の発明は、前記基準電流値を、前記抵抗溶接機と同一生産工程に設置された複数の工作機械の稼動状態に応じて変化させる、ことを特徴とする第１〜第３の発明のいずれか１項に記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法である。
【００２９】
第５の発明は、前記複数の抵抗溶接機は３相交流商用電源から各々任意に選択された２相に接続されており、
前記合算値を各相ごとに算出し、この各相ごとに算出された合算値が全て前記基準電流値未満であるかを判別する、ことを特徴とする第１〜第４の発明のいずれか１項に記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法である。
【００３０】
第６の発明は、前記基準電流値を各相ごとに設定し、
前記各相ごとに算出された合算値が全て前記各相ごとに設定された基準電流値未満であるかを判別する、ことを特徴とする第５の発明記載の抵抗溶接機のインターロック制御方法である。
【発明の効果】
【００３１】
上記第１の発明によれば、複数の抵抗溶接機の起動に際して、各抵抗溶接機の入力電流の合算値が基準電流値未満であるときは同時に通電することを許可し、基準電流値以上になるときは新たな抵抗溶接機の通電を禁止するインターロック制御を行う。すなわち、各抵抗溶接機の定格入力容量、溶接電流設定値等が異なっている場合でも、入力電流の合算値が基準電流値一杯になる台数まで同時に通電して溶接を行うことができる。このために、同時通電台数を制限する従来技術に比べて、本発明の方が同時に通電することができる台数を多くすることができ、生産効率を向上させることができる。また、受電設備の容量が同一であっても同時通電台数が多くなるので、受電設備の容量を削減することが可能となり、経費の削減を図ることができる。
【００３２】
上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加えて、各抵抗溶接機の前記入力電流を、各抵抗溶接機の溶接電流設定値及び各抵抗溶接機の変圧器の巻数比によって算出する。このために、入力電流を検出するための特別な検出器を設ける必要がなく、コストが低減されると共に、抵抗溶接機の設置が容易になる。
【００３３】
上記第３の発明によれば、時刻に応じて基準電流値を変化させる。これは、時間帯によって抵抗溶接機以外の生産設備（工作機械、搬送機器、アーク溶接機等）の稼動状態が異なるために工場内の受電設備の使用率が変化する。したがって、時刻に応じて基準電流値を適正化すれば、より多くの台数の抵抗溶接機を同時に起動することができるようになり、生産効率がさらに向上する。
【００３４】
上記第４の発明によれば、抵抗溶接機と同一生産工程に設置された複数の工作機械の稼動状態に応じた基準電流値を設定する。これは、工作機械の稼動状態によって抵抗溶接機に回せる受電設備の容量に差が生じるためである。これによって、同時に起動することができる抵抗溶接機の台数を増加することができ、生産効率を向上させることができる。
【００３５】
上記第５の発明によれば、複数の抵抗溶接機が３相交流商用電源から各々任意に選択された２相に接続されている場合でも、上記第１〜第４の発明の効果を奏することができる。
【００３６】
上記第６の発明によれば、上記第５の発明において基準電流値を各相ごとに設定することによって、３相交流商用電源の各相ごとの容量が不均衡である場合でも、第５の発明の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００３８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る抵抗溶接機のブロック図である。同図は上述した図７と対応しており、同一ブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図７とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００３９】
入力電流算出回路ＩＰは、溶接電流設定信号Ｉｓを入力として、抵抗溶接機の入力電流実効値信号Ｉｐを算出して出力する。入力電流とは商用電源ＡＣから流入する交流電流を指している。ここで、変圧器ＴＲの巻数比Ｒps＝（２次巻線の巻数）／（１次巻線の巻数）であり、溶接電流設定信号Ｉｓは溶接電流実効値と等しいので、入力電流実効値Ｉｐ＝Ｉｓ×Ｒpsで算出することができる。
【００４０】
第２インターフェース回路ＩＦ２は、通電判別信号Ｃｄ、起動信号Ｔｓ、上記の入力電流実効値信号Ｉｐ及びインターロック信号Ｌｃから形成されるインターフェース信号Ｉｆを外部制御装置との間で通信する。
【００４１】
同図の抵抗溶接機は、図７で上述した抵抗溶接機と同様に、外部からのインターロック信号Ｌｃ＝Ｌｏｗレベルのときは通電禁止となり、Ｈｉｇｈレベルのときは通電許可となる。上記の入力電流実効値Ｉｐは、入力電流実効値を検出器を設けて検出しても良い。また、溶接電流実効値Ｉrmと巻数比Ｒpsとによって算出しても良い。
【００４２】
図２は、図１の抵抗溶接機を図９と同様に３台使用した溶接システムにおけるインターロック制御を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）は第１起動信号Ｔs1を示し、同図（Ｂ）は第１インターロック信号Ｌc1を示し、同図（Ｃ）は第１電流実効値信号Ｉrm1を示し、同図（Ｄ）は第２起動信号Ｔs2を示し、同図（Ｅ）は第２インターロック信号Ｌc2を示し、同図（Ｆ）は第２電流実効値信号Ｉrm2を示し、同図（Ｇ）は第３起動信号Ｔs3を示し、同図（Ｈ）は第３インターロック信号Ｌc3を示し、同図（Ｉ）は第３電流実効値信号Ｉrm3を示す。第１抵抗溶接機ＰＳ１〜第３抵抗溶接機ＰＳ３とインターロック制御装置ＬＣとの間でネットワークＮＷを介して第１インターフェース信号Ｉf1（Ｃd1，Ｔs1，Ｉp1，Ｌc1）、第２インターフェース信号Ｉf2（Ｃd2，Ｔs2，Ｉp2，Ｌc2）、第３インターフェース信号Ｉf3（Ｃd3，Ｔs3，Ｉp3，Ｌc3）が送受信される。同図は上述した図１０に対応している。以下、同図を参照して説明する。
【００４３】
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、第１起動信号Ｔs1がＨｉｇｈレベル（起動）になると、図３に示すインターロック処理が行われる。図３は、インターロック制御装置ＬＣでの信号処理を示すフローチャートである。ステップST1において、起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになった通知があるかを判断して、ＹＥＳならばステップＳＴ２に進み、ＮＯならば同ステップを繰り返す。起動信号通知とは、起動信号Ｔs1〜Ｔs3のどれかがＨｉｇｈレベル（起動）になったことを知らせる通知である。ステップＳＴ２において、起動している抵抗溶接機の入力電流の合計電流値を算出する。起動しているかの判断は、通電判別信号Ｃd1〜Ｃd3がＨｉｇｈレベルであるかによって判別する。したがって、合計電流値は、通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベルである入力電流実効値信号Ｉp1〜Ｉp3を合計して算出される。ステップＳＴ３において、起動予定の抵抗溶接機の入力電流と合計電流値との合算値を算出する。起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになった抵抗溶接機の入力電流実効値信号Ｉemと上記の合計電流値との合算値を算出する。
【００４４】
ステップＳＴ４において、上記の合算値と予め定めた基準電流値とを比較して合算値＜基準電流値であるかを判断し、ＹＥＳならばステップＳＴ５に進み、ＮＯならばステップＳＴ６に進む。ここで、基準電流値は、受電設備の容量に応じて設定される。ステップＳＴ５において、起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになった抵抗溶接機へのインターロック信号ＬｃをＨｉｇｈレベル（通電許可）にして送信する。これによって、対象となる抵抗溶接機は起動されて溶接が行われる。ステップＳＴ６において、起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになった抵抗溶接機へのインターロック信号ＬｃをＬｏｗレベル（通電禁止）のままで保持して送信する。この場合は、対象となる抵抗溶接機の起動は禁止される。以下、このフローチャートの処理をインターロック処理と呼ぶことにする。
【００４５】
ここで図２の説明に戻る。時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、第１起動信号Ｔs1がＨｉｇｈレベルになると、上述したインターロック処理が行われる。この時点では、起動中の抵抗溶接機はないので、合計電流値＝０となり、起動予定の抵抗溶接機の入力電流実効値はＩp1となる。したがって、合算値＝Ｉp1となり、基準電流値未満となる。この結果、同図（Ｂ）に示すように、第１インターロック信号Ｌc1はＨｉｇｈレベル（通電許可）となり、同図（Ｃ）に示すように、第１抵抗溶接機ＰＳ１の電流が通電して溶接が行われる。
【００４６】
時刻ｔ２において、同図（Ｄ）に示すように、第２起動信号Ｔs2がＨｉｇｈレベル（起動）になると、上述したインターロック処理が行われる。この時点では、合計電流値＝Ｉp1となり、合算値＝Ｉp1＋Ｉp2となる。この合算値もまだ基準電流値未満であるので、同図（Ｅ）に示すように、第２インターロック信号Ｌc2はＨｉｇｈレベル（通電許可）になり、同図（Ｆ）に示すように、第２抵抗溶接機ＰＳ２の電流が通電して溶接が行われる。
【００４７】
時刻ｔ３において、同図（Ｇ）に示すように、第３起動信号Ｔs3がＨｉｇｈレベル（起動）になると、上述したインターロック処理が行われる。この時点では、合計電流値＝Ｉp1＋Ｉp2となり、合算値＝Ｉp1＋Ｉp2＋Ｉp3となる。この合算値もまだ基準電流値未満であるので、同図（Ｈ）に示すように、第３インターロック信号Ｌc3はＨｉｇｈレベル（通電許可）になり、同図（Ｉ）に示すように、第３抵抗溶接機ＰＳ３の電流が通電して溶接が行われる。したがって、時刻ｔ３の時点では、３台の抵抗溶接機ＰＳ１〜ＰＳ３が同時に通電して溶接が行われている。
【００４８】
上述した本実施の形態では、設置されている複数の抵抗溶接機の入力電流合計値が受電設備の容量一杯になるまで同時に起動することができる。このために、従来技術に比べて同時に起動することができる台数が増加する。
【００４９】
本実施の形態では変圧器ＴＲの２次電流（溶接電流）をフィードバック制御して定電流制御する場合を説明した。しかし、抵抗溶接機の一種であるロボット溶接用スポット溶接機、シーム溶接機等では、変圧器ＴＲの１次電流（入力電流）をフィードバック制御して定電流制御する。この場合には、入力電流は、フィードバック制御に使用している１次電流検出値又はその設定値によって合算値を算出することができる。ところで、  １つの変圧器ＴＲに複数の２次巻線及び溶接ガンがある場合には、２次巻線ごとに１台の抵抗溶接機として扱うことによって本実施の形態を適用することができる。各抵抗溶接機の入力電流実効値の算出をインターロック制御装置ＬＣにおいて行っても良い。この場合には、インターロック制御装置ＬＣに溶接電流設定信号Ｉｓを送信する。また、各抵抗溶接機への起動信号Ｔｓ及び溶接電流設定信号ＩｓをネットワークＮＷを介して外部から入力するようにしても良い。また、基準電流値は、抵抗溶接機以外の機器の稼動状態に応じて適宜適正値に変化させても良い。また、基準電流値は、時刻に応じて変化するようにしても良い。例えば、昼間は値を小さくし、夜間は大きくする。本実施の形態は、ネットワークＮＷを使用しないでも各信号をケーブルで直接接続して入出力しても良い。また、本実施の形態では、抵抗溶接機がサイリスタ制御方式の場合を例示したが、インバータ制御方式の場合も同様である。
【００５０】
本実施の形態によれば、複数の抵抗溶接機の起動に際して、各抵抗溶接機の入力電流の合算値が基準電流値未満であるときは同時に通電することを許可し、基準電流値以上になるときは新たな抵抗溶接機の通電を禁止するインターロック制御を行う。すなわち、各抵抗溶接機の定格入力容量、溶接電流設定値等が異なっている場合でも、入力電流の合算値が基準電流値一杯になる台数まで同時に通電して溶接を行うことができる。このために、同時通電台数を制限する従来技術に比べて、本実施の形態の方が同時に通電することができる台数を多くすることができ、生産効率を向上させることができる。また、受電設備の容量が同一であっても同時通電台数が多くなるので、受電設備の容量を削減することも可能となり、経費の削減を図ることができる。
【００５１】
本実施の形態において、各抵抗溶接機の前記入力電流を、各抵抗溶接機の溶接電流設定値及び各抵抗溶接機の変圧器の巻数比によって算出する場合には、入力電流を検出するための特別な検出器を設ける必要がなく、コストが低減されると共に、抵抗溶接機の設置が容易になる。
【００５２】
［実施の形態２］
図４は、上述した図３とは別の実施の形態におけるインターロック制御装置ＬＣの信号処理を示すフローチャートである。同図において図３と同一のステップには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図３とは異なる点線で示すステップについて説明する。
【００５３】
同図は図３のフローチャートにおいてステップＳＴ３５を追加したものである。ステップＳＴ３５において、現在の時刻に応じた基準電流値を設定する。例えば、午前８時〜午後５時までは基準電流値を小さくし、それ以外の時刻では基準電流値を大きくする。これは、時間帯によって抵抗溶接機以外の生産設備（工作機械、搬送機器、アーク溶接機等）の稼動状態が異なるために工場内の受電設備の使用率が変化する。したがって、時刻に応じて基準電流値を適正化すれば、より多くの台数の抵抗溶接機を同時に起動することができるようになり、生産効率がさらに向上する。
【００５４】
［実施の形態３］
図５は、上述した図３及び図４とは別の実施の形態におけるインターロック制御装置ＬＣの信号処理を示すフローチャートである。同図において図３と同一のステップには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図３とは異なる点線で示すステップについて説明する。
【００５５】
同図は図３のフローチャートにおいてステップＳＴ３６を追加したものである。ステップＳＴ３６において、抵抗溶接機と同一生産工程に設置された複数の工作機械の稼動状態に応じた基準電流値を設定する。これは、工作機械の稼動状態によって抵抗溶接機に回せる受電設備の容量に差が生じるためである。これによって、同時に起動することができる抵抗溶接機の台数を増加させることができ、生産効率を向上させることができる。上記の工作機械の稼動状態情報は、生産工程を管理するコンピュータからネットワークＮＷを介してインターロック制御装置ＬＣに送信されてくる。
【００５６】
［実施の形態４］
抵抗溶接機がインバータ制御式である場合には、３相交流商用電源の３相に接続されるために各相の入力電流値（実効値）は略同一値となる。このために、上述した実施の形態１〜３の発明をそのまま実施することができる。また、抵抗溶接機がサイリスタ制御式であるときは単相入力となり、単相交流商用電源に接続される場合、２相の入力電流値は当然同一値であるので、実施の形態１〜３の発明を実施することができる。しかし、この単相入力抵抗溶接機を３相商用電源に接続する場合には、以下のような問題が生じる。すなわち、単相入力抵抗溶接機を３相のうちのどの２相に接続するかは任意に選択することができる。上述した図９において、ＡＣを３相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）交流商用電源とし、抵抗溶接機ＰＳ１〜３が単相入力のサイリスタ制御式であるとする。これら３台の抵抗溶接機ＰＳ１〜３を同一の２相に接続する場合には、抵抗溶接機の合計電流値が受電設備の容量未満であれば良いので、上述した実施の形態１〜３の発明を実施することができる。
【００５７】
しかし、３台の抵抗溶接機を任意の２相に接続する場合には各相ごとの合計電流値を算出して基準電流値と比較する必要がある。例えば、ＰＳ１をｕ−ｖ相に接続し、ＰＳ２をｖ−ｗ相に接続し、ＰＳ３をｗ−ｕ相に接続する場合には、各相ごとの入力電流値は３台を同一の２相に接続した場合の２／３になる。したがって、単相入力抵抗溶接機を３相商用電源の任意の２相に接続する場合には、各相ごとの合計電流値及び合算値を算出して、基準電流値と比較する必要がある。このような場合のインターロック制御装置ＬＣのインターロック処理について以下説明する。
【００５８】
図６は、上述した図３、図４及び図５とは別の実施の形態におけるインターロック制御装置ＬＣでの信号処理を示すフローチャートである。同図において図３と同一のステップには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図３とは異なる点線で示すステップについて説明する。
【００５９】
ステップＳＴ２５において、起動している抵抗溶接機の入力電流の合計電流値を３相交流商用電源の各相ごとに算出する。各抵抗溶接機がどの２相に接続されているかの情報は、インターロック制御装置ＬＣに予め設定しておく。
【００６０】
ステップＳＴ３７において、起動予定の抵抗溶接機の入力電流と各相ごとに算出された合計電流値との合算値を各相ごとに算出する。起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになった抵抗溶接機における接続されている２相の入力電流実効値信号Ｉemとそれに対応する２相の合計電流値との合算値を算出する。
【００６１】
ステップＳＴ４５において、上記の各相ごとに算出された合算値と予め定めた基準電流値とを比較して各相の合算値＜基準電流値が３相とも成立するかを判断し、ＹＥＳならばステップＳＴ５に進み、ＮＯならばステップＳＴ６に進む。これ以降のステップは図３と同一である。上記において、３相の電源容量は同一であることが多いので、基準電流値は各相共に同一値で良い。但し、３相の電源容量に不均衡がある場合には、基準電流値を各相ごとに予め定めても良い。この場合には、上記のステップｓｔ４５において、各相の合算値とそれぞれに対応する相の基準電流値とを比較する。本実施の形態４は、実施の形態１を基本として説明したが、実施の形態２及び３を基にして付加しても良い。また、単相入力抵抗溶接機と３相入力抵抗溶接機とが混在する場合にも本実施の形態４は適用することができる。
【００６２】
上述した実施の形態によれば、複数の抵抗溶接機が３相交流商用電源から各々任意に選択された２相に接続されている場合でも、上述した実施の形態１〜３の効果を奏することができる。さらに、基準電流値を各相ごとに設定する場合には、３相交流商用電源の各相ごとの容量が不均衡であっても実施の形態１〜３の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る抵抗溶接機のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る抵抗溶接機のインターロック制御方法を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係るインターロック制御装置ＬＣの処理を示すフローチャートである。
【図４】図３とは別の実施の形態２に係るインターロック制御装置ＬＣの処理を示すフローチャートである。
【図５】図３及び図４とは別の実施の形態３に係るインターロック制御装置ＬＣの処理を示すフローチャートである。
【図６】図３、図４及び図５とは別の実施の形態４に係るインターロック制御装置ＬＣの処理を示すフローチャートである。
【図７】従来技術における抵抗溶接機のブロック図である。
【図８】図７に示す抵抗溶接機のインターロック動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】複数の抵抗溶接機から成る溶接システムを示す構成図である。
【図１０】図９の溶接システムにおける従来技術のインターロック制御方法を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１ａ、１ｂ        電極
２            被溶接物
ＡＮＤ            論理積回路
ＣＤ            通電判別回路
Ｃｄ            通電判別信号
ＥＩ            電流誤差増幅回路
Ｅｉ            電流誤差増幅信号
ＩＤ            電流検出回路
Ｉｄ            電流検出信号
ＩＦ            インターフェース回路
ＩＦ２            第２インターフェース回路
Ｉｆ            インターフェース信号
ＩＲＭ            電流実効値算出回路
Ｉrm            電流実効値信号
ＩＰ            入力電流算出回路
Ｉｐ            入力電流実効値信号
ＩＳ            溶接電流設定回路
Ｉｓ            溶接電流設定信号
Ｉｗ            溶接電流
ＬＣ            インターロック制御装置
Ｌｃ            インターロック信号
ＮＷ            ネットワーク
Ｏｎ            通電開始信号
ＰＣ            位相制御回路
Ｐｃ            位相制御信号
ＰＳ１〜ＰＳ３        抵抗溶接機
Ｒps            巻数比
ＳＣＲ            サイリスタ
ＳＴ            ステップ
ＴＲ            変圧器
ＴＳ            起動回路
Ｔｓ            起動信号
Ｔｗ            通電期間
【図１】
2009072811.tif 000003
【図２】
2009072811.tif 000004
【図３】
2009072811.tif 000005
【図４】
2009072811.tif 000006
【図５】
2009072811.tif 000007
【図６】
2009072811.tif 000008
【図７】
2009072811.tif 000009
【図８】
2009072811.tif 000010
【図９】
2009072811.tif 000011
【図１０】
2009072811.tif 000012