電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通電方式為進(jìn)行兩段以上的多段分步通電的電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)，特別涉及 通過在各步驟中應(yīng)用適應(yīng)控制焊接而能夠形成合適的熔核的電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在重疊鋼板彼此的接合中，一般采用作為重合電阻焊接法的一種的電阻點(diǎn)焊法。
[0003] 該焊接法是如下方法：夾著重疊的兩塊以上的鋼板，從其上下利用一對(duì)電極進(jìn)行 加壓，并在短時(shí)間內(nèi)向上下電極間通入高電流的焊接電流，來進(jìn)行接合，該焊接法利用因高 電流的焊接電流流過而產(chǎn)生的電阻發(fā)熱，得到點(diǎn)狀的焊接部。該點(diǎn)狀的焊接部被稱作熔核， 是當(dāng)電流在重疊的鋼板中流過時(shí)，兩鋼板在鋼板的接觸部位熔融并凝固的部分，通過該熔 核，鋼板彼此呈點(diǎn)狀接合。
[0004] 為了得到良好的焊接部質(zhì)量，重要的是熔核直徑形成在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。熔核直徑 由焊接電流、通電時(shí)間、電極形狀及加壓力等焊接條件決定。因此，為了形成合適的熔核直 徑，需要根據(jù)被焊接件的材質(zhì)、板厚及重疊塊數(shù)等被焊接件條件，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述焊接條 件。
[0005] 例如，在制造汽車時(shí)，平均一臺(tái)實(shí)施數(shù)千個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)焊，并且需要對(duì)陸續(xù)移動(dòng)過來的 被處理件（工件）進(jìn)行焊接。此時(shí)，如果各焊接部位處的被焊接件的材質(zhì)、板厚及重疊塊數(shù) 等被焊接件條件相同，則焊接電流、通電時(shí)間、電極形狀及加壓力等焊接條件也相同。然而， 在連續(xù)的焊接中，電極的被焊接件接觸面逐漸磨損，接觸面積比初始狀態(tài)逐漸擴(kuò)大。這樣在 接觸面積擴(kuò)大的狀態(tài)下，若流過與初始狀態(tài)相同的值的焊接電流，則被焊接件中的電流密 度降低，焊接部的溫度上升變低，因此熔核直徑變小。因此，每進(jìn)行數(shù)百~數(shù)千個(gè)點(diǎn)的焊接， 進(jìn)行電極的磨削或更換，以使電極的前端直徑不會(huì)過度擴(kuò)大。
[0006] 此外，一直以來使用具備當(dāng)進(jìn)行預(yù)先規(guī)定次數(shù)的焊接時(shí)使焊接電流值增加，以對(duì) 伴隨著電極磨損的電流密度降低進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墓δ埽ǚ旨?jí)功能）的電阻焊接裝置。為了使用 該分級(jí)功能，需要預(yù)先恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述焊接電流變化方式。然而，為此通過試驗(yàn)導(dǎo)出與數(shù)量 眾多的焊接條件及被焊接件條件對(duì)應(yīng)的焊接電流變化方式需要大量的時(shí)間和成本。
[0007] 另外，在實(shí)際的施工中，在電極磨損的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中存在偏差，因此不能說預(yù)先規(guī)定 的焊接電流變化方式始終恰當(dāng)。
[0008] 而且，在焊接時(shí)存在外部干擾的情況下，例如，在進(jìn)行焊接的點(diǎn)附近已存在焊接過 的點(diǎn)（已焊接點(diǎn)）或者被焊接件的表面凹凸大而在進(jìn)行焊接的點(diǎn)附近存在被焊接件的接觸 點(diǎn)的情況下，在焊接時(shí)，電流向已焊接點(diǎn)或接觸點(diǎn)分流。在這樣的狀態(tài)下，即使在預(yù)先規(guī)定 條件下進(jìn)行焊接，由于電極正下方要焊接的位置處的電流密度降低，所以仍然不會(huì)得到所 需直徑的熔核。
[0009] 為了補(bǔ)償該發(fā)熱量不足，以得到所需直徑的熔核，需要預(yù)先設(shè)定高的焊接電流。
[0010] 作為解決上述問題的技術(shù)，提出了如下所述的技術(shù)。
[0011] 例如，在專利文獻(xiàn)1記載了如下電阻焊接機(jī)的控制裝置，其通過對(duì)推算出的焊接 部的溫度分布和目標(biāo)熔核進(jìn)行比較，控制焊接機(jī)的輸出，來得到設(shè)定的熔核。
[0012] 另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了如下電阻焊接機(jī)的焊接條件控制方法，其對(duì)焊接電 流和芯片間電壓進(jìn)行檢測(cè)，通過熱傳遞計(jì)算進(jìn)行焊接部的模擬，推斷熔核的形成狀態(tài)，由此 進(jìn)行良好的焊接。
[0013] 而且，在專利文獻(xiàn)3中記載了如下技術(shù)，通過使用如下焊接系統(tǒng)，無論被焊接物的 種類和電極的磨損狀態(tài)，都能夠進(jìn)行良好的焊接，在該焊接系統(tǒng)中，從被焊接物的板厚和通 電時(shí)間計(jì)算能夠良好地焊接該被焊接物的單位體積平均的累積發(fā)熱量，并進(jìn)行調(diào)整成產(chǎn)生 所計(jì)算的單位體積和單位時(shí)間的平均發(fā)熱量的焊接電流或電壓的處理。
[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(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)2 :(日本）特開平10-94883號(hào)公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)3 :(日本）特開平11-33743號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 發(fā)明所要解決的技術(shù)課題
[0020] 然而，在專利文獻(xiàn)1和2所記載的電阻點(diǎn)焊方法中，由于根據(jù)熱傳遞模型（熱傳遞 模擬）等推定熔核的溫度，所以需要復(fù)雜的計(jì)算處理，存在不僅焊接控制裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 而且焊接控制裝置本身昂貴的問題。
[0021] 另外，在專利文獻(xiàn)3所記載的電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)中，通過將累積發(fā)熱量控制成目標(biāo)值， 無論電極的磨損情況如何，都始終能夠進(jìn)行良好的焊接。然而，在設(shè)定的被焊接件條件與實(shí) 際的被焊接件條件大不相同的情況下，例如在附近存在上述已焊接點(diǎn)等外部干擾的情況； 發(fā)熱量的時(shí)間變化方式在短時(shí)間內(nèi)變化大的情況；乃至單位面積重量大的熔融鍍鋅鋼板的 焊接的情況等，適應(yīng)控制無法追蹤，有時(shí)無法得到所需的熔核直徑，或者因多余的熱量輸入 而發(fā)生噴濺。
[0022] 而且，專利文獻(xiàn)1~3的技術(shù)對(duì)于電極前端磨損的情況的變化全部有效，但對(duì)于與 已焊接點(diǎn)的距離短的情況等分流影響大的情況，并未進(jìn)行任何研究，因而可能有適應(yīng)控制 實(shí)際上不起作用的情況。
[0023] 本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而開發(fā)的，其目的在于提供一種電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)，其能夠應(yīng) 用于多段通電的電阻點(diǎn)焊，而且也有效地應(yīng)對(duì)電極前端的磨損或外部干擾的存在，能夠得 到良好的熔核。
[0024] 用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0025]SP，本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)如下。
[0026] 1. -種電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)，其利用一對(duì)電極夾住重疊多塊金屬板而成的被焊接件，一 邊加壓一邊通電，來進(jìn)行接合，該電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)具備：
[0027] 計(jì)算并存儲(chǔ)瞬時(shí)發(fā)熱量的時(shí)間變化的機(jī)構(gòu)，該瞬時(shí)發(fā)熱量的時(shí)間變化是在主焊接 之前的試焊接時(shí)，根據(jù)通過恒流控制進(jìn)行通電并形成合適的熔核的情況下的焊接中電極間 的電氣特性算出的；
[0028] 根據(jù)上述存儲(chǔ)的瞬時(shí)發(fā)熱量的時(shí)間變化，通過試焊接后的來自外部的輸入，將通 電方式劃分成多個(gè)步驟，并將每個(gè)步驟的瞬時(shí)發(fā)熱量的時(shí)間變化和累積發(fā)熱量作為目標(biāo)值 進(jìn)行存儲(chǔ)的機(jī)構(gòu)；
[0029] 適應(yīng)控制機(jī)構(gòu)，其在接下來的主焊接時(shí)，以作為目標(biāo)值存儲(chǔ)的瞬時(shí)發(fā)熱量的時(shí)間 變化曲線為基準(zhǔn)開始焊接，在任一步驟中瞬時(shí)發(fā)熱量的時(shí)間變化量從目標(biāo)的時(shí)間變化曲線 偏離時(shí)，該適應(yīng)控制機(jī)構(gòu)在該步驟的剩余通電時(shí)間內(nèi)對(duì)其差進(jìn)行補(bǔ)償，以與該步驟的目標(biāo) 累積發(fā)熱量一致，以這種方式在焊接中調(diào)整焊接電流或電壓，來產(chǎn)生瞬時(shí)發(fā)熱量和累積發(fā) 熱量。
[0030] 2.在上述電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，所述電阻點(diǎn)焊系統(tǒng)還具備加壓力變化狀態(tài)檢測(cè) 機(jī)構(gòu)，其對(duì)焊接開始后的加壓力變化狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，
[0031] 利用該加壓力變化狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，求出所述試焊接時(shí)的焊接中的加壓力成為預(yù)先 指定的值的時(shí)間點(diǎn)，將所求出的時(shí)間點(diǎn)作為將所述通電方式劃分成多個(gè)步驟的時(shí)間，并進(jìn) 行輸入。
[0032] 發(fā)明效果
[0033] 根據(jù)本發(fā)明，在主焊接之前，在理想的狀態(tài)（沒有板間隙和電極偏心等的狀態(tài)）下 對(duì)被焊接件進(jìn)行恒流控制下的焊接，按照進(jìn)行找到形成合適的熔核的條件的焊接的工序， 對(duì)被焊接件進(jìn)行試焊