点焊方法及点焊装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种点焊方法及点焊装置，其对在2片厚板上重叠了薄板的被焊接部件进行点焊时，获得稳定的焊接品质。在对按照薄板、第1厚板、第2厚板的顺序而重叠的被焊接部件进行点焊时，通过与第2厚板抵接的固定侧电极、与薄板抵接的可动侧电极、及与可动侧电极相邻并与薄板抵接的控制加压施加单元，对被焊接部件进行夹持加压。第2厚板承受固定侧电极向其施加的加压力，薄板侧承受可动侧电极向其施加的加压力和控制加压施加单元向其施加的控制加压力，将可动侧电极施加的加压力控制得比固定侧电极施加的加压力小。从而在薄板和第1厚板之间的电流密度变高，从薄板直至第2厚板形成良好的焊点，从而提高焊接品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种点焊方法及点焊装置，其对重叠了不同板厚板材的板材组合的被焊接部件进行点焊。
技术介绍
一般地，为了对重叠的钢板等板材进行接合，广泛进行点焊，S卩，在一对焊接电极间施加夹持加压力，同时，在两个焊接电极间通电一定时间的大电流，使接合部上升至大致熔融温度而形成焊点。在进行点焊时，在由两个焊接电极施加的加压力及通电时间一定的情况下，焊点直径随着电流的增加而逐渐增加，但如果电流值过大，则发热量过大，从而成为在板材间发生熔融金属飞散的喷溅的发生原因。即，喷溅是由于接合部的过热而导致的熔融金属的爆炸现象，会在焊点上产生空孔、裂缝等，会在焊点的形状及金属组织上产生不连续部分，成为接合部的板厚的减小且强度显著降低的主要原因。相反，在电流过小的情况下，焊点变小，无法获得充分的接合强度。另外，在加压力小时，板材间的接触面积小，电流密度变高， 成为由于过热而产生喷溅的原因。另一方面，如果加压力过大，则接合部的接触面积大，电流密度降低，发热量减少。其结果，焊点变小、焊接强度降低。在这里，如图18(a)所示，在对将刚性低的薄板101、比薄板101厚而刚性高的第 1厚板102、第2厚板103这3片重叠后的被焊接部件100进行点焊的情况下，如果在薄板 101和第1厚板102之间、及第1厚板102和第2厚板103之间没有缝隙的紧贴状态下，由可动侧电极121和固定侧电极122夹持被焊接部件100，并由电源123通电，则在可动侧电极121和固定侧电极122之间的通电线路上的电流密度基本均勻，从薄板101直至第2厚板103形成良好的焊点，从而可以获得必要的焊接强度。但是，实际上，在由可动侧电极121和固定侧电极122夹持被焊接部件100并加压时，刚性低的薄板101和第1厚板102会向上方翘，在薄板101和第1厚板102之间、及第1 厚板102和第2厚板103之间会产生空隙。在这种情况下，可动侧电极121和薄板101之间的接触面积会由于薄板101的上翘而变大，与此相对，薄板101和第1厚板102之间、及第1厚板102和第2厚板103之间的接合部的接触面积会由于间隙而变小。因此，作为可动侧电极121与固定侧电极122的接合部的电流密度，相对于薄板 101侧而第2厚板103侧的高，与薄板101和第1厚板102之间相比，第1厚板102和第2 厚板103之间的局部发热量也增多。其结果，如图18(a)所示，首先，在第1厚板102和第2厚板103之间的接合部上形成焊点105，然后焊点105逐渐变大，一会儿就如图18(b)所示，薄板101和第1厚板102 之间被熔敷。但是，由于该薄板101和第1厚板102之间的熔入量小而焊接强度不稳定，所以薄板101会有剥离的危险，而且焊接品质也不稳定。这种缺陷，特别在第1厚板102及第 2厚板103越厚的情况下，焊点105越难以到达厚板102和薄板101之间，情况越显著。另外，同样地，作为薄板101和第1厚板102之间的熔入量小而焊接强度不稳定的原因，还存在以下原因因为薄板101薄，所以由于可动侧电极121的接触而使热量传导到可动侧电极121，最终薄板101侧的温度得不到上升，从而难以形成焊点105。作为应对办法，例如存在专利文献1中所公开的点焊方法。该点焊方法如图19所示，在对将薄板101、第1厚板102、第2厚板103重叠后的被焊接部件100进行点焊时，通过使薄板101侧所抵接的可动侧电极121的前端直径比第2厚板103侧所抵接的固定侧电极122的前端直径小，从而使薄板101和可动侧电极121之间的接触面积比第2厚板103 和固定侧电极122之间的接触面积小。这样，在可动侧电极121和固定侧电极122之间的通电线路上的电流密度，从可动侧电极121侧向固定侧电极122侧逐渐降低。其结果，在薄板101和第1厚板102之间的发热量增多，从而形成良好的焊点，提高薄板101和第1厚板 102之间的焊接强度。另外，在专利文献2中所公开的点焊方法，如图20所示，在对将薄板101、第1厚板 102、第2厚板103的3片板材重叠后的被焊接部件100进行点焊时，通过使位于薄板101侧的可动侧电极135的加压力FU比位于第2厚板103侧的固定侧电极134的加压力FL小， 从而使薄板101和厚板102之间的接触电阻变大，同时使厚板102和103之间的接触电阻变小，在可动侧电极135和固定侧电极134之间通电时，可以使薄板101和第1厚板102之间的接合部上的发热量增加，从而可以提高薄板101和第1厚板102的焊接强度。在这种方法的实施中所使用的点焊装置的结构，如图21所示，在焊接机器人125 的手腕部126上搭载点焊装置130，焊接机器人125将点焊装置130移动至由夹持部128支撑的被焊接部件100的各点焊位置，进行被焊接部件100的点焊。点焊装置130具有由直线导轨131可自由上下移动地支撑的基座部132，该直线导轨131固定于在手腕部126上安装的支撑托架127上，在该基座部132上设置向下方延伸的C形架133，在该C形架133的下端的前端，设置固定侧电极134。另外，在基座部132的上端搭载伺服电动机等加压致动器136，在通过加压致动器 136而上下移动的活塞杆137的下端，安装与固定侧电极134相对的可动侧电极135。在支撑托架127的上端搭载伺服电动机138，通过伺服电动机138的动作，基座部132经由滚珠丝杆机构而上下移动。在这里，按照在未图示的控制器中预先存储的示教数据，使位于薄板101侧的可动侧电极135施加的加压力FU比固定侧电极134施加的加压力FL小(FU < FL)。这样，为了使可动侧电极135施加的加压力FU比固定侧电极134施加的加压力FL 小(FU < FL)，控制器首先通过伺服电动机138使基座部132向上移动，使固定侧电极134与被焊接部件100的下表面抵接，同时，通过加压致动器136使可动侧电极135下降，与被焊接部件100的上表面抵接。在这种情况下，加压致动器136的加压力经由可动侧电极135、 基座部132及C形架133，与固定侧电极134均等地作用。然后，通过伺服电动机138提升基座部132。通过该基座部132的提升，固定侧电极134的加压力FL与基座部132的提升相应地增加，从而使可动侧电极135施加的加压力 FU比固定侧电极134施加的加压力FL小(FU < FL)。其结果，在可动侧电极135和固定侧电极134之间通电时，薄板101和第1厚板 102的接合部上的电流密度变高，发热量相对于第1厚板102和第2厚板103的接合部上的发热量而相对地增加。这样，从薄板101直至第2厚板103形成熔入量没有偏差的良好的焊点，可以确保焊接强度。专利文献1 日本特开2003-151468号公报专利文献2 日本特开2003-251469号公报
技术实现思路
根据上述专利文献1，通过使与薄板101抵接的可动侧电极121的前端直径，比与第2厚板103抵接的固定侧电极122的前端直径小，从而使可动侧电极121和固定侧电极 122之间的通电线路上的电流密度从可动侧电极121向固定侧电极122逐渐降低，从而提高薄板101和厚板102之间的焊接强度。但是，可动侧电极121和固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.08 JP 2010-2006431.一种点焊方法，该方法是对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊，其特征在于，通过与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对而与所述薄板抵接的第2焊接电极、以及与该第2焊接电极相邻而与所述薄板抵接的控制加压施加单元，对所述被焊接部件进行夹持加压，在该夹持加压状态下，在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。2.根据权利要求1所述的点焊方法，其特征在于， 如果将所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2厚板施加的加压力设为 FL，将由所述第2焊接电极向所述薄板施加的加压力设为FU，将由所述控制加压施加单元向所述薄板施加的控制加压力设为Fa，则 FL = FU+F α。3.一种点焊方法，该方法是对将第1薄板及第2薄板、比该第1薄板及第2薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板，按照第1薄板、第1厚板、第2厚板、第2薄板的顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊，其特征在于，具有第1焊接工序，在该工序中，由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相邻而与所述第2薄板抵接的第1控制加压部、以及与所述第1焊接电极相对而与所述第1薄板抵接的第2焊接电极，对所述被焊接部件进行夹持加压，在该夹持加压状态下，在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊；以及第2焊接工序，在该工序中，维持由该第1焊接电极和第2焊接电极对被焊接部件的夹持状态，使所述第1控制加压部从第2薄板分离，同时，与所述第2焊接电极相邻地使第2 控制加压部与所述第1薄板抵接，在由该第1焊接电极、第2焊接电极、及所述第2控制加压部对所述被焊接部件进行夹持加压的状态下，在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。4.根据权利要求3所述的点焊方法，其特征在于，如果将所述第1焊接工序的所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2薄板施加的加压力设为FL，将由所述第1控制加压部向第2薄板施加的第1控制加压力设为 Fa，将由所述第2焊接电极向第1薄板施加的加压力设为FUJlJ FU = FL+F a，如果将所述第2焊接工序的所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2薄板施加的加压力设为FL，将由所述第2焊接电极向第1薄板施加的加压力设为FU，将由第2 控制加压部向第1薄板施加的第2控制加压力设为Fi3，则 FL = FU+F β。5 一种点焊装置，其对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊，其特征在于，具有第1焊接电极，其与第2厚板相对；第2焊接电极，其与所述第1焊接电极同轴，且与所述被焊接部件的薄板相对，与所述第1焊接电极协同动作而对被焊接部件进行夹持加压；以及控制加压施加单元，其与所述第2焊接电极相邻地向薄板施加控制加压力， 由与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对而与薄板抵接的第2焊接电极、以及控制加压施加单元，对所述被焊接部件进行夹持加压，在该夹持加压状态下， 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。6.一种点焊装置，其对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊，其特征在于，具有基座部；第1焊接电极，其被该基座部支撑而与第2厚板抵接；加压致动器，其搭载在所述基座部上，经由杆部支撑第2焊接电极，并且使该第2焊接电极在加压位置和退避位置之间移动，在该加压位置，所述第2焊接电极与所述薄板抵接， 并与所述第1焊接电极协同动作而夹持被焊接部件，向被焊接部件施加加压力，在该退避位置，所述第2焊接电极从被焊接部件离开；以及控制加压施加单元，其与所述被焊接部件的第2焊接电极相邻，向薄板施加控制加压力，由与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对并与薄板抵接的第2焊接电极、以及控制加压施加单元，对所述被焊接部件进行夹持加压，在该夹持加压状态下， 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。7.根据权利要求6所述的点焊装置，其特征在于，所述控制加压施加单元，具有控制加压部；以及控制加压致动器，其搭载在所述基座部上而支撑所述控制加压部，并且使该控制加压部在加压施加位置和退避位置之间进退移动，在该加压施加位置，所述控制加压部与所述第2焊接电极相邻，并与所述薄板抵接而施加控制加压力，在该退避位置，所述控制加压部从被焊接部件离开。8.根据权利要求7所述的点焊装置，其特征在于，所述控制加压致动器是在所述基座部上搭载的气缸，在该气缸的气缸杆的前端配置所述控制加压部。9.根据权利要求7所述的点焊装置，其特征在于，所述控制加压...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂井健辅，木村圭吾，
申请(专利权)人：富士重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：