電阻點(diǎn)焊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通電方式為2階段W上的多階段通電的電阻點(diǎn)焊方法，特別是設(shè)及能 夠在各階段中有效利用適應(yīng)控制焊接來形成適當(dāng)?shù)睦雍说碾娮椟c(diǎn)焊方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 疊合的鋼板彼此的接合通常使用電阻點(diǎn)焊法，電阻點(diǎn)焊法是搭接電阻焊法的一 種。
[0003] 該焊接法是將疊合的2片W上鋼板夾起來，在其上下用一對電極一邊加壓，一邊 在上下電極之間短時間通電大電流的焊接電流來進(jìn)行接合的方法，利用由于通電大電流的 焊接電流而產(chǎn)生的電阻放熱，得到點(diǎn)狀的焊接部。該點(diǎn)狀的焊接部被稱為烙核，是電流流過 疊合的鋼板時在鋼板接觸的部位將兩個鋼板烙融、凝固而成的部分，由此可W將鋼板彼此 點(diǎn)狀地接合。
[0004] 為了獲得良好的焊接部品質(zhì)，重要的是形成適當(dāng)范圍的烙核直徑。烙核直徑由焊 接電流、通電時間、電極形狀及施加壓力等焊接條件決定。因此，為了形成適當(dāng)?shù)睦雍酥睆剑?需要根據(jù)被焊接材料的材質(zhì)、板厚及重疊片數(shù)等被焊接材料條件對上述焊接條件進(jìn)行適當(dāng) 設(shè)定。 陽〇化]例如，在汽車制造時，每一臺都實(shí)施了數(shù)千處點(diǎn)焊，而且需要對連續(xù)不斷地傳送來 的被處理材料（工件）進(jìn)行焊接。運(yùn)時，如果各焊接部位的被焊接材料的材質(zhì)、板厚及重疊 片數(shù)等被焊接材料的狀態(tài)相同，則能夠在焊接電流、通電時間及施加壓力等焊接條件相同 的條件下得到相同的烙核直徑。然而，在連續(xù)的焊接中，電極的被焊接材料接觸面逐漸被磨 損而使接觸面積比初始狀態(tài)逐漸擴(kuò)大。在運(yùn)樣的接觸面積擴(kuò)大的狀態(tài)下，如果流過與初始 狀態(tài)相同值的焊接電流，則被焊接材料中的電流密度降低，焊接部的溫度上升降低，因此烙 核直徑變小。因此，每焊接數(shù)百~數(shù)千處后要進(jìn)行電極的研磨或更換，使得電極的前端直徑 不會過度擴(kuò)大。
[0006] 另外，一直W來使用的是具有分階段（stepper)功能的電阻焊接裝置，所述分階 段功能功能為：進(jìn)行了預(yù)先設(shè)定的次數(shù)的焊接后增加焊接電流值，從而補(bǔ)償隨著電極的磨 損導(dǎo)致的電流密度降低。為了使用該分階段功能，需要預(yù)先對上述焊接電流變化方式進(jìn)行 適當(dāng)設(shè)定。然而，為此而通過試驗(yàn)等推導(dǎo)出大量與焊接條件和被焊接材料條件相對應(yīng)的焊 接電流變化方式，需要很多時間和成本。
[0007] 另外，在實(shí)際施工中，電極磨損的進(jìn)行狀態(tài)存在差異，因此預(yù)先設(shè)定的焊接電流變 化方式未必總是合適的。
[0008] 而且，在焊接時存在干擾的情況下，例如，在待焊接的點(diǎn)附近已經(jīng)存在焊接點(diǎn)（已 焊接點(diǎn)）、或者被焊接材料的表面凹凸較大且待焊接的點(diǎn)附近存在被焊接材料的接觸點(diǎn)的 情況下，在焊接時電流會在已焊接點(diǎn)、接觸點(diǎn)發(fā)生分流。在運(yùn)種狀態(tài)下，即使按照給定條件 進(jìn)行焊接，由于電極正下方的待焊接位置的電流密度降低，因此也無法獲得所需直徑的烙 核。
[0009] 為了補(bǔ)償該放熱量不足而得到所需直徑的烙核，需要預(yù)先設(shè)定較高的焊接電流。
[0010] 作為用于解決上述問題的方案，提出了W下所述的技術(shù)。
[0011] 例如，專利文獻(xiàn)1記載了一種通過對推算的焊接部的溫度分布與目標(biāo)烙核進(jìn)行比 較來控制焊接機(jī)的輸出，從而能夠得到設(shè)定的烙核的電阻焊機(jī)的控制裝置。
[0012] 另外，專利文獻(xiàn)2記載了一種電阻焊機(jī)的焊接條件控制方法，該方法包括：檢測焊 接電流和接觸點(diǎn)之間的電壓，通過熱傳導(dǎo)計(jì)算進(jìn)行焊接部的模擬，從而推測烙核的形成狀 態(tài)，由此進(jìn)行良好的焊接。
[0013] 另外，專利文獻(xiàn)3記載了W下技術(shù)方案：由被焊接物的板厚和通電時間計(jì)算出能 夠良好地將該被焊接物焊接的每單位體積的累積放熱量，使用對產(chǎn)生計(jì)算得到的每單位體 積/單位時間的放熱量的焊接電流或電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)處理的焊接系統(tǒng)，由此能夠進(jìn)行良好地 焊接而不依賴于被焊接物的種類、電極的磨損狀態(tài)。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平9-216071號公報
[0017] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平10-94883號公報
[0018] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開平11-33743號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 發(fā)明要解決的課題
[0020] 然而，對于專利文獻(xiàn)1和2中記載的電阻點(diǎn)焊方法而言，由于是基于熱傳導(dǎo)模塊 (熱傳導(dǎo)模擬）等來推定烙核的溫度，因此需要復(fù)雜的計(jì)算處理，存在不僅使焊接控制裝置 的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，而且使焊接控制裝置本身變得昂貴的問題。
[0021] 另外，對于專利文獻(xiàn)3中記載的電阻點(diǎn)焊方法而言，通過將累積放熱量控制為目 標(biāo)值，無論電極的磨損狀況如何而總能進(jìn)行良好的焊接。然而，在設(shè)定的被焊接材料條件與 實(shí)際的被焊接材料條件相差較大的情況下，例如，在附近存在上述的已焊接點(diǎn)等干擾的情 況下、在放熱量的時間變化方式短時間內(nèi)大幅變化的情況下、W及在焊接單位面積重量大 的烙融鍛鋒鋼板的情況下等，無法隨動地進(jìn)行自適應(yīng)控制，存在不能得到所需的烙核直徑、 由過度加熱而導(dǎo)致噴瓣的情況。
[0022] 另外，專利文獻(xiàn)1~3的技術(shù)對于電極前端磨損時的變化均是有效的，但是對于與 已焊接點(diǎn)的距離較短的情況等，對分流影響較大的情況沒有進(jìn)行任何研究，實(shí)際上存在無 法進(jìn)行自適應(yīng)控制的情況。
[0023] 本發(fā)明是鑒于上述情況而開發(fā)的，其目的在于提供一種能夠適用于多階段通電的 電阻點(diǎn)焊，而且即使存在電極前端的磨損、干擾，也能有效應(yīng)對，從而可W得到良好的烙核 的電阻點(diǎn)焊方法。
[0024] 解決課題的方法
[0025] 旨P，本發(fā)明的主旨如下。
[00%] 1. -種電阻點(diǎn)焊方法，該方法包括：用一對電極夾住多張金屬板疊合而成的被焊 接材料，邊加壓邊通電來進(jìn)行接合，其中，
[0027] 將通電方式分為2階段W上的多階段來實(shí)施焊接，
[0028] 首先，在正式焊接前進(jìn)行試焊接，在所述試焊接中，在各階段根據(jù)由通過控制恒定 電流進(jìn)行通電而形成適當(dāng)?shù)睦雍藭r的電極間的電特性計(jì)算出單位體積的瞬間放熱量的時 間變化及單位體積的累積放熱量，并將其作為目標(biāo)值而儲存，
[0029] 接著，W該試焊接中得到的單位體積的瞬間放熱量的時間變化曲線為基準(zhǔn)開始作 為正式焊接的焊接，在任意階段中，當(dāng)瞬間放熱量的時間變化量偏離作為基準(zhǔn)的時間變化 曲線時，進(jìn)行控制通電量的適應(yīng)控制焊接，使得正式焊接的累積放熱量與試焊接中預(yù)先求 出的累積放熱量相一致，從而在該階段的剩余通電時間內(nèi)補(bǔ)償其偏差。
[0030] 2.上述1所述的電阻點(diǎn)焊方法，其中，所述多階段中進(jìn)行分階段的時間為在所述 被焊接材料間形成烙融部的時刻。
[0031] 發(fā)明的效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，在正式焊接前進(jìn)行通電采用恒定電流控制的焊接電流而形成適當(dāng)?shù)?烙核的試焊接，并將通電方式分為2階段W上的多階段，通過在各階段中將單位體積的瞬 間放熱量的時間變化和單位體積的累積放熱量作為目標(biāo)值儲存，能夠在正式焊接中的各階 段進(jìn)行適應(yīng)控制焊接，因此，即使存在電極前端的損耗、干擾也可W有效地應(yīng)對，從而得到 良好的烙核，并且能夠應(yīng)用于對需要多階段通電的多階段電阻點(diǎn)焊的適應(yīng)控制焊接。
【附圖說明】
[0033] 圖1 (a)是示出進(jìn)行試焊接時的焊接部截面的圖，圖1化）是示出此時的焊接電流 值、電阻值及累積放熱量的變化的圖。
[0034] 圖2 (a)是示出按照本發(fā)明進(jìn)行2階段適應(yīng)控制焊接時的焊接部截面的圖，圖2化） 是示出此時的焊接電流值、電阻值及累積放熱量的變化的圖。
[0035] 圖3(a)是示出W往的進(jìn)行恒定電流控制焊接時的焊接部截面的圖，圖3(b)是示 出此時的焊接電流值、電阻值及累積放熱量的變化的圖。
[0036] 圖4(a)是示出W往的進(jìn)行1階段適應(yīng)控制焊接時的焊