單面點(diǎn)焊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及單面點(diǎn)焊裝置，從至少重合有兩張金屬板的部件(被焊接部件）的一面 側(cè)朝向金屬板對焊接電極一邊加壓一邊將上述焊接電極按壓于上述金屬板，在另一面?zhèn)鹊?金屬板的與上述焊接電極分離的位置安裝供電端子，在上述焊接電極與上述供電端子之間 通電，從而對上述部件進(jìn)行焊接。
【背景技術(shù)】
[0002] 在對汽車車身、汽車零件進(jìn)行焊接時，一直以來使用電阻點(diǎn)焊，其中主要使用雙面 點(diǎn)焊。但是，最近也使用單邊多點(diǎn)點(diǎn)焊、單面點(diǎn)焊等。
[0003] 使用圖1對上述三種點(diǎn)焊的特征進(jìn)行說明。
[0004] 在通過焊接將重合的至少兩張金屬板接合的這一方面，任何一種點(diǎn)焊均沒有變 化。
[0005] 圖1(a)表示雙面點(diǎn)焊方法。如該圖所示，該焊接為如下方法:夾著重合的兩張金屬 板1、2而從其上下對一對電極3、4進(jìn)行加壓并且使電流流過，由此利用金屬板1、2的電阻發(fā) 熱得到點(diǎn)狀的焊接部(焊點(diǎn)）5。電極3、4構(gòu)成為具備加壓控制裝置6、7以及電流控制裝置8， 并能夠通過這些裝置來控制加壓力與通電的電流值。
[0006] 圖1(b)表示單邊多點(diǎn)點(diǎn)焊方法。如該圖所示，該焊接為如下方法:對于重合的兩張 金屬板11、12，在分離的位置從同一面?zhèn)龋ㄍ环较颍σ粚﹄姌O13、14進(jìn)行加壓并且使電流 流過，由此得到點(diǎn)狀的焊接部(焊點(diǎn)）15-1、15-2。
[0007] 圖1(c)表示單面點(diǎn)焊方法。如該圖所示，該焊接為如下方法:對于重合的兩張金屬 板21、22, 一邊對電極23進(jìn)行加壓一邊將電極23按壓于一個金屬板21，在另一個金屬板22且 在分離的位置安裝供電端子24,并在它們之間通電，由此在金屬板21、22形成點(diǎn)狀的焊接部 (焊點(diǎn)）25。
[0008] 在上述三種焊接法中，在空間上富余而獲得從上下夾持金屬板的空間的情況下， 能夠使用雙面點(diǎn)焊法。然而，在實(shí)際焊接時，沒有足夠的空間、無法以封閉剖面構(gòu)造從上下 夾持金屬板的情況也很多，在這種情況下，能夠使用單邊多點(diǎn)點(diǎn)焊法、單面點(diǎn)焊法。
[0009] 然而，在將單邊多點(diǎn)點(diǎn)焊法、單面點(diǎn)焊法用于上述那樣的用途時，僅從一個方向利 用電極對重合的金屬板進(jìn)行加壓，其相反側(cè)成為沒有支承的中空狀態(tài)。因此，無法如從兩側(cè) 通過電極夾持金屬板的雙面點(diǎn)焊法那樣，對焊接部局部地施加較高的加壓力。另外，由于在 通電中電極向金屬板下沉，所以電極一金屬板、金屬板一金屬板間的接觸狀態(tài)發(fā)生變化。由 于這種理由，存在在重合的金屬板間電流的通電路徑不穩(wěn)定從而難以形成正常的熔融接合 部這一問題。
[0010] 作為解決上述問題的方法，發(fā)明人們首先在專利文獻(xiàn)1中公開如下兩階段控制的 單面點(diǎn)焊方法："一種單面點(diǎn)焊方法，從至少重合有兩張金屬板的部件的一面?zhèn)瘸蚪饘侔?對焊接電極一邊加壓一邊按壓，在另一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c該焊接電極分離的位置安裝供電 端子，在該焊接電極與該供電端子之間通電，從而對上述部件進(jìn)行焊接，上述單面點(diǎn)焊法的 特征在于，關(guān)于電極的加壓力以及通電的電流值，從通電開始劃分為兩個時間段thts，在最 初的時間段，以加壓力？:進(jìn)行加壓并且以電流值(^進(jìn)行通電，之后在接下來的時間段t2， 以比Fi低的加壓力F 2加壓并且以比α高的電流值&進(jìn)行通電。"。
[0011]另外，關(guān)于專利文獻(xiàn)1所公開的單面點(diǎn)焊法，發(fā)明人們發(fā)現(xiàn):通過將重合的金屬板 的總板厚設(shè)為T(mm)，且將從通電開始劃分為兩個時間段的最初時間段七的加壓力h、 電流值&、接下來的時間段^的加壓力F 2、電流值C2,分別如下述式(2.1)~（2.4)那樣進(jìn)行 限定，而能夠更加有效地實(shí)施，并且在專利文獻(xiàn)2中進(jìn)行了公開。
[0012] 1.2F2 < Fi< 5F2 · · · (2.1)
[0013] 0.25C2<Ci<0.85C2 ·· .(2.2)
[0014] 35T2'3<F2< 170T1·9 · · · (2.3)
[0015] 2T0-5<C2<5.5T 0·9 · · · (2.4)
[0016] 并且，發(fā)明人們開發(fā)從兩階段控制成為三階段控制的如下方法來作為使上述技術(shù) 進(jìn)展的方法，并且在專利文獻(xiàn)3中進(jìn)行了公開："一種單面點(diǎn)焊方法，從至少重合有兩張金屬 板的部件的一面?zhèn)瘸蚪饘侔鍖附与姌O一邊加壓一邊按壓，在另一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c該 焊接電極分離的位置安裝供電端子，在該焊接電極與該供電端子之間通電，從而對上述部 件進(jìn)行焊接，上述單面點(diǎn)焊法的特征在于，關(guān)于電極的加壓力以及通電的電流值，從通電開 始劃分為三個時間段t、t 2、t3，在最初的時間段七，以加壓力Fi加壓并且以電流值&通電，在 接下來的時間段t 2,以比Fi低的加壓力F2加壓并且以比Q高的電流值C2通電，在再接下來的 時間段t 3,以與F2相同或者比F2低的加壓力F3加壓并且以比C 2高的電流值C3通電"。
[0017] 另外，關(guān)于專利文獻(xiàn)4所公開的單面點(diǎn)焊法，發(fā)明人們發(fā)現(xiàn):通過將重合的金屬板 的總板厚設(shè)為T(mm)，且將從通電開始劃分為三個時間段^山山的最初的時間段七的加壓 力?:、電流值心、接下來的時間段^的加壓力F 2、電流值C2、再接下來的時間段t3的加壓力F3、 電流值C 3,分別如下述式(4.1)~(4.6)那樣進(jìn)行限定，而能夠越發(fā)有效地實(shí)施，并且在專利 文獻(xiàn)4中進(jìn)行了公開。
[0018] 1.2F2 < Fi < 3F2 · · · (4.1)
[0019] 0.25C2<Ci<0.9C2 ·· .(4.2)
[0020] F3 < F2 < 3F3 · · · (4.3)
[0021] 0.5C3 < C2 < 0.9C3 · · · (4.4)
[0022] 170T1·9 · · · (4.5)
[0023] 2T0-5<C3<5.5T 0·9 · · · (4.6)
[0024] 關(guān)于專利文獻(xiàn)1、3中記載的單面點(diǎn)焊方法的焊接中的電流的控制，例如，可以使用 專利文獻(xiàn)5中記載的能夠在各循環(huán)的每一個中進(jìn)行電流控制的電阻點(diǎn)焊控制裝置。專利文 獻(xiàn)2、4中公開的電流值的范圍能夠以通常的焊接裝置來滿足。
[0025] 另一方面，關(guān)于專利文獻(xiàn)1、3中記載的單面點(diǎn)焊方法的焊接中的加壓力的控制，考 慮能夠通過使用例如專利文獻(xiàn)6中公開那樣的設(shè)置有在焊接通電時實(shí)時地在任意的時刻控 制加壓力的機(jī)構(gòu)的點(diǎn)焊機(jī)來實(shí)現(xiàn)。而且，在市面販賣的伺服馬達(dá)加壓式的電阻點(diǎn)焊控制裝 置中，存在具有這種功能的裝置。
[0026] 然而，上述的通常的電阻點(diǎn)焊控制裝置(專利文獻(xiàn)5、專利文獻(xiàn)6、市面販賣)是以將 電極加壓力設(shè)定為比較高的值為前提而設(shè)計(jì)出的。因此，在單面點(diǎn)焊方法中，在適當(dāng)?shù)谋容^ 低的加壓力的范圍內(nèi)，未必能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)設(shè)定加壓力。并且，在專利文獻(xiàn)2、4中公開的單 面點(diǎn)焊方法中，需要高精度地控制焊接中的加壓力。
[0027]與此相對，在專利文獻(xiàn)7中涉及公開如下："一種固定式焊接裝置，其在基臺上設(shè)置 承接工件的墊板(back bar)，并且在固定于基臺的支承架搭載使可動電極芯片朝向墊板向 下移動而對工件進(jìn)行加壓的驅(qū)動單元，從而對工件進(jìn)行單面焊接，上述固定式單面焊接裝 置的特征在于，在由以伺服馬達(dá)作為驅(qū)動源的電動式驅(qū)動單元構(gòu)成的驅(qū)動單元中，驅(qū)動單 元具有內(nèi)置運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的箱體，在箱體上安裝伺服馬達(dá)，利用伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)而經(jīng)由運(yùn) 動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下移動的桿向箱體的下方突出，在桿的下端經(jīng)由芯片支架安裝有可動電 極芯片，在箱體中，將支承單元支承為相對于支