[发明专利]电阻点焊系统

说明书

技术领域

本发明涉及通电方式为进行两段以上的多段分步通电的电阻点焊系统，特别涉及通过在各步骤中应用适应控制焊接而能够形成合适的熔核的电阻点焊系统。

背景技术

在重叠钢板彼此的接合中，一般采用作为重合电阻焊接法的一种的电阻点焊法。

该焊接法是如下方法：夹着重叠的两块以上的钢板，从其上下利用一对电极进行加压，并在短时间内向上下电极间通入高电流的焊接电流，来进行接合，该焊接法利用因高电流的焊接电流流过而产生的电阻发热，得到点状的焊接部。该点状的焊接部被称作熔核，是当电流在重叠的钢板中流过时，两钢板在钢板的接触部位熔融并凝固的部分，通过该熔核，钢板彼此呈点状接合。

为了得到良好的焊接部质量，重要的是熔核直径形成在适当的范围内。熔核直径由焊接电流、通电时间、电极形状及加压力等焊接条件决定。因此，为了形成合适的熔核直径，需要根据被焊接件的材质、板厚及重叠块数等被焊接件条件，恰当地设定上述焊接条件。

例如，在制造汽车时，平均一台实施数千个点的点焊，并且需要对陆续移动过来的被处理件(工件)进行焊接。此时，如果各焊接部位处的被焊接件的材质、板厚及重叠块数等被焊接件条件相同，则焊接电流、通电时间、电极形状及加压力等焊接条件也相同。然而，在连续的焊接中，电极的被焊接件接触面逐渐磨损，接触面积比初始状态逐渐扩大。这样在接触面积扩大的状态下，若流过与初始状态相同的值的焊接电流，则被焊接件中的电流密度降低，焊接部的温度上升变低，因此熔核直径变小。因此，每进行数百～数千个点的焊接，进行电极的磨削或更换，以使电极的前端直径不会过度扩大。

此外，一直以来使用具备当进行预先规定次数的焊接时使焊接电流值增加，以对伴随着电极磨损的电流密度降低进行补偿的功能(分级功能)的电阻焊接装置。为了使用该分级功能，需要预先恰当地设定上述焊接电流变化方式。然而，为此通过试验导出与数量众多的焊接条件及被焊接件条件对应的焊接电流变化方式需要大量的时间和成本。

另外，在实际的施工中，在电极磨损的发展状态中存在偏差，因此不能说预先规定的焊接电流变化方式始终恰当。

而且，在焊接时存在外部干扰的情况下，例如，在进行焊接的点附近已存在焊接过的点(已焊接点)或者被焊接件的表面凹凸大而在进行焊接的点附近存在被焊接件的接触点的情况下，在焊接时，电流向已焊接点或接触点分流。在这样的状态下，即使在预先规定条件下进行焊接，由于电极正下方要焊接的位置处的电流密度降低，所以仍然不会得到所需直径的熔核。

为了补偿该发热量不足，以得到所需直径的熔核，需要预先设定高的焊接电流。

作为解决上述问题的技术，提出了如下所述的技术。

例如，在专利文献1记载了如下电阻焊接机的控制装置，其通过对推算出的焊接部的温度分布和目标熔核进行比较，控制焊接机的输出，来得到设定的熔核。

另外，在专利文献2中记载了如下电阻焊接机的焊接条件控制方法，其对焊接电流和芯片间电压进行检测，通过热传递计算进行焊接部的模拟，推断熔核的形成状态，由此进行良好的焊接。

而且，在专利文献3中记载了如下技术，通过使用如下焊接系统，无论被焊接物的种类和电极的磨损状态，都能够进行良好的焊接，在该焊接系统中，从被焊接物的板厚和通电时间计算能够良好地焊接该被焊接物的单位体积平均的累积发热量，并进行调整成产生所计算的单位体积和单位时间的平均发热量的焊接电流或电压的处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平9-216071号公报

专利文献2：(日本)特开平10-94883号公报

专利文献3：(日本)特开平11-33743号公报

发明内容

发明所要解决的技术课题

然而，在专利文献1和2所记载的电阻点焊方法中，由于根据热传递模型(热传递模拟)等推定熔核的温度，所以需要复杂的计算处理，存在不仅焊接控制装置的结构复杂，而且焊接控制装置本身昂贵的问题。

另外，在专利文献3所记载的电阻点焊系统中，通过将累积发热量控制成目标值，无论电极的磨损情况如何，都始终能够进行良好的焊接。然而，在设定的被焊接件条件与实际的被焊接件条件大不相同的情况下，例如在附近存在上述已焊接点等外部干扰的情况；发热量的时间变化方式在短时间内变化大的情况；乃至单位面积重量大的熔融镀锌钢板的焊接的情况等，适应控制无法追踪，有时无法得到所需的熔核直径，或者因多余的热量输入而发生喷溅。