电阻点焊方法和电阻点焊设备技术

本发明专利技术涉及电阻点焊方法和电阻点焊设备。提供了用于电阻点焊的方法和设备，其中执行初步电流施加，然后根据在初步电流施加期间获取的各种参数的主模式执行主焊接。主焊接在主模式的焊接条件下执行，并且判定是否已经发生焊接异常以及是否可能发生焊接异常。当可能发生焊接异常时，校正用于主焊接的焊接条件以便防止焊接异常。当不可能发生焊接异常时，校正用于主焊接的焊接条件以便匹配主模式。

Resistance spot welding method and equipment

【技术实现步骤摘要】
电阻点焊方法和电阻点焊设备
本专利技术涉及电阻点焊方法和电阻点焊设备。特别地，本专利技术涉及对执行初步电流施加然后根据在初步电流施加期间获取的各种参数的主模式执行主焊接的技术的改进。
技术介绍
电阻点焊传统上用作在制造车辆的车身框架时将多个金属板结合在一起的手段。在电阻点焊中，电流施加到保持在一对电极之间的工件(多个金属板)上，并且由于工件自身的电阻等而产生的焦耳热用于将金属板熔融并结合在一起。已知一种电阻点焊技术，例如日本专利第5582277号中公开的技术，其中，在主焊接之前执行初步电流施加(在日本专利第5582277号中称为测试焊接)，并且在基于在初步电流施加期间各种参数的变化调节控制参数的同时执行主焊接。具体地，在日本专利第5582277号中，在初步电流施加期间，根据形成适当焊接熔核的电极之间的电特性计算瞬时发热量随时间的变化，并且存储计算出的变化。基于瞬时发热量随时间的这些变化，将电流施加模式分成多个步骤，并且存储每个步骤的瞬时发热量随时间变化的目标值。在主焊接中，参考已经作为目标值存储的瞬时发热量随时间变化的曲线开始电阻点焊。当瞬时发热量随时间的实际变化量偏离任何步骤中随时间的目标变化曲线时，包括焊接电流值的控制参数在剩余电流施加时间期间基于该偏差进行调整。
技术实现思路
当已经多次执行电阻点焊时，由于磨损导致的电极前端直径的增加导致在主焊接期间焊接区域中的发热密度降低。即使当焊接区域中的瞬时发热量随时间的变化量整体上不偏离随时间的目标变化曲线时，焊接区域中的发热密度的这种降低也可能导致在主焊接结束之前未能确保适当尺寸的熔融部分(适当直径的焊接熔核)。因此，通过如下控制模式可能无法实现足够的焊接精度水平，在该控制模式中，基于参考已经存储为目标值的瞬时发热量随时间的变化曲线而指定的瞬时发热量随时间的变化量来执行主焊接。本专利技术提供一种电阻点焊方法和一种电阻点焊设备，通过该电阻点焊方法和电阻点焊设备，当执行初步电流施加然后执行主焊接时，可以实现足够的焊接精度水平。本专利技术的第一方面涉及一种电阻点焊方法，其中由彼此叠置的多个金属板形成的工件被保持在一对电极之间，并且通过在电极之间施加电流将金属板熔融并结合在一起。该电阻点焊方法包括：获取关于工件的信息，并在基于所述信息设定的焊接条件下执行初步电流施加；测量在初步电流施加期间的执行状态，并且基于执行状态，设定用于主焊接的焊接条件的主模式；在主模式的焊接条件下执行主焊接，并且当主焊接中的电流施加时间在预定时间内时，判定是否已经发生焊接异常；当没有发生焊接异常时，判定是否可能发生焊接异常；当可能发生焊接异常时，在校正主焊接的焊接条件以防止焊接异常后继续电流施加；当不可能发生焊接异常时，在校正主焊接的焊接条件以匹配设定的主模式后继续电流施加；并且当焊接异常已经发生时，将焊接条件改变为预设的异常响应焊接条件，并通知焊接异常的发生。根据这些规定，在根据关于工件的信息的焊接条件下执行初步电流施加，并且设定可以生产适当的熔融部分的焊接条件的主模式。在主焊接中，在主模式的焊接条件下执行焊接，并且判定是否已经发生焊接异常以及是否可能发生焊接异常。这里的焊接异常是指例如喷溅(熔融金属的飞溅)的发生。当焊接异常没有发生但可能发生时，在校正主焊接的焊接条件以防止焊接异常之后继续电流施加。当没有发生也不可能发生焊接异常时，在校正主焊接的焊接条件以便与主模式匹配之后继续电流施加。当发生焊接异常时，在预设的异常响应焊接条件下执行主焊接，并通知焊接异常的发生。通过根据是否可能发生焊接异常来如此校正焊接过程中的焊接条件，可以确保适当尺寸的熔融部分(适当直径的焊接熔核)并且能实现足够的焊接精度水平，无论电极的磨损量如何。在执行主焊接期间，可以执行判定金属板的熔融量是否已达到作为目标的预定量的判定动作，并且当主焊接中的电流施加时间已经达到主模式中的设定焊接结束时间的时间点时金属板的熔融量没有达到预定量时，可以执行继续在主焊接中的电流施加的焊接延期处理。当金属板由于某种原因而缓慢熔融，并且尽管已达到设定焊接结束时间但其熔融量仍未达到作为目标的预定量时，继续主焊接中的电流施加。因此，可以确保适当尺寸的熔融部分(适当直径的焊接熔核)，并且可以实现足够的焊接精度水平。当主焊接中的电流施加时间已经达到超过设定焊接结束时间的预定时间的时间点时金属板的熔融量未达到预定量时，可以强制结束主焊接并且可以通知焊接异常的发生。当金属板由于某种原因缓慢熔融，并且尽管已经达到超过设定焊接结束时间的预定时间但其熔融量仍未达到作为目标的预定量时，主焊接被强制结束并且通知发生焊接异常。因此，可以避免主焊接继续很长时间而不产生足够的金属板熔融量，并且促使工人检查工件的情况。在上述方面中，在初步电流施加期间的执行状态可以是由电极施加到工件的压力、电极之间的电极位移以及电极之间的电阻。在上述方面中，焊接异常可以是在焊接期间发生的喷溅。当施加压力低于喷溅判定阈值时，或者当电极位移高于喷溅判定阈值时，或者当电阻高于喷溅判定阈值时，可以判定焊接异常已经发生。当施加压力低于喷溅可能性判定阈值时，或者当电极位移高于喷溅可能性判定阈值时，或者当电阻高于喷溅可能性判定阈值时，可以判定焊接异常可能发生。本专利技术的第二方面涉及一种电阻点焊设备，该电阻点焊设备具有一对电极，在所述一对电极之间保持由彼此叠置的多个金属板形成的工件，并且所述电阻点焊设备通过在保持工件的电极之间施加电流来将金属板熔融并结合在一起。本专利技术的第二方面的电阻点焊设备包括：控制装置，其被构造成获取关于工件的信息，并且在基于关于工件的信息设定的焊接条件下执行初步电流施加；测量装置，其被构造成测量在初步电流施加期间的执行状态；和通知装置，其被构造成在已经发生焊接异常时通知焊接异常的发生。控制装置基于由测量装置测量的执行状态登记用于主焊接的焊接条件的主模式，并且在主模式的焊接条件下执行主焊接。而且，控制装置测量主焊接中的电流施加时间，并且当主焊接中的电流施加时间在预定时间内时，判定是否已经发生焊接异常以及是否可能发生焊接异常，并且当可能发生焊接异常，校正主焊接的焊接条件以防止焊接异常，并且当不可能发生焊接异常时，校正主焊接的焊接条件以匹配设定的主模式，并且当焊接异常已经发生时，将焊接条件改变为预设的异常响应焊接条件。与上述电阻点焊方法的情况一样，通过根据是否可能发生焊接异常来校正焊接过程中的焊接条件，该电阻点焊设备也可以确保适当尺寸的熔融部分(适当直径的焊接熔核)并获得足够的焊接精度水平，无论电极的磨损量如何。在上述方面中，测量装置可包括：施加压力测量装置，其被构造成测量由电极施加到工件的压力；电极位移测量装置，其被构造成测量电极之间的电极位移；电压测量装置，其被构造成测量电极之间的电压；和电流测量装置，其用于测量在电极之间流动的焊接电流。初步电流施加期间的执行状态可以是在执行初步电流施加期间的施加压力、电极位移和基于电压和焊接电流计算的电极之间的电阻。在上述方面中，焊接异常可以是在焊接期间发生的喷溅。当施加压力低于喷溅判定阈值时，或者当电极位移高于喷溅判定阈值时，或者当电阻高于喷溅判定阈值时，控制装置可判定焊接异常已经发生。当施加压力低于喷溅可能性判定阈值时，或者当电极位移高于喷溅可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻点焊方法，其中由彼此叠置的多个金属板形成的工件被保持在一对电极之间，并且所述金属板通过在所述电极之间施加电流而被熔融并结合在一起，所述电阻点焊方法的特征在于包括：获取关于所述工件的信息，并且在基于所述信息设定的焊接条件下执行初步电流施加；测量在所述初步电流施加期间的执行状态，并且基于所述执行状态，设定用于主焊接的焊接条件的主模式；在所述主模式的焊接条件下执行所述主焊接，并且当所述主焊接中的电流施加时间在预定时间内时，判定是否已经发生焊接异常；当还没有发生所述焊接异常时，判定是否可能发生所述焊接异常；当可能发生所述焊接异常时，在校正用于所述主焊接的所述焊接条件以便防止所述焊接异常后继续电流施加；当不可能发生所述焊接异常时，在校正用于所述主焊接的所述焊接条件以便匹配所述主模式后继续电流施加；以及当已经发生所述焊接异常时，将所述焊接条件改变为预设的异常响应焊接条件，并且通知所述焊接异常的发生。

【技术特征摘要】
2018.03.09 JP 2018-0425341.一种电阻点焊方法，其中由彼此叠置的多个金属板形成的工件被保持在一对电极之间，并且所述金属板通过在所述电极之间施加电流而被熔融并结合在一起，所述电阻点焊方法的特征在于包括：获取关于所述工件的信息，并且在基于所述信息设定的焊接条件下执行初步电流施加；测量在所述初步电流施加期间的执行状态，并且基于所述执行状态，设定用于主焊接的焊接条件的主模式；在所述主模式的焊接条件下执行所述主焊接，并且当所述主焊接中的电流施加时间在预定时间内时，判定是否已经发生焊接异常；当还没有发生所述焊接异常时，判定是否可能发生所述焊接异常；当可能发生所述焊接异常时，在校正用于所述主焊接的所述焊接条件以便防止所述焊接异常后继续电流施加；当不可能发生所述焊接异常时，在校正用于所述主焊接的所述焊接条件以便匹配所述主模式后继续电流施加；以及当已经发生所述焊接异常时，将所述焊接条件改变为预设的异常响应焊接条件，并且通知所述焊接异常的发生。2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其特征在于，在执行所述主焊接期间判定所述金属板的熔融量是否已达到作为目标的预定量，并且当在所述主焊接中的所述电流施加时间已经达到所述主模式中的设定焊接结束时间时的时间点处所述金属板的熔融量还没有达到所述预定量时，执行在所述主焊接中继续电流施加的焊接延期处理。3.根据权利要求2所述的电阻点焊方法，其特征在于，当在所述主焊接中的所述电流施加时间已经达到超过所述设定焊接结束时间的预定时间时的时间点处所述金属板的熔融量还未达到所述预定量时，强制结束所述主焊接并且通知所述焊接异常的发生。4.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其特征在于，在所述初步电流施加期间的所述执行状态是由所述电极施加到所述工件的压力、所述电极之间的电极位移以及所述电极之间的电阻。5.根据权利要求4所述的电阻点焊方法，其特征在于：所述焊接异常是在所述焊接期间发生的喷溅；当所述压力低于喷溅判定阈值时，或当所述电极位移高于喷溅判定阈值时，或当所述电阻高于喷溅判定阈值时，判定已经发生所述焊接异常；并且当所述压力低于喷溅可能性判定阈值时，或当所述电极位移高于喷溅可能性判定阈值时，或当所述电阻高于喷溅可能性判定阈值时，判定可能发...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村浩二，小仓修平，川喜田笃史，加藤直也，日置亨，福岛健治，加藤骏，后藤崇志，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP