单面点焊装置
阅读：1029发布：2020-05-18
专利汇可以提供单面点焊装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种单面 点焊 装置。在单面点焊中，特别是即使在仅从一个方向通过 焊接 电极 对重合的金属板进行加压而其相反侧成为无支承的中空的状态的部位处进行焊接时，也能够恰当地控制 焊接电极 的加压 力 ，而能够稳定地得到具有令人满意的强度的点焊部，其中，关于焊接电极对金属板的加压力，使能够控制在加压力误差为±10％的范围内的加压力稳定区域的下限为70～200N的范围，使上限为800～2000N的范围，并且使将焊接电极按压于金属板时出现的加压力的过冲OS(％)＝(PL‑AL)/AL×100控制在10％以下。其中，PL是过冲区域的加压力峰值，单位是N，AL是电极加压时的加压力平均值，单位是N。，下面是单面点焊装置专利的具体信息内容。
1.一种单面点焊装置，从至少重合有两张金属板的部件的一面侧朝向金属板对焊接电极一边加压一边将所述焊接电极按压于所述金属板，在另一面侧的金属板的与该焊接电极分离的位置安装供电端子，在所述焊接电极与所述供电端子之间通电，从而对上述部件进行焊接，
所述单面点焊装置的特征在于，
关于焊接电极对金属板的加压力，使能够控制在加压力误差为±10％的范围内的加压力稳定区域的下限为70～200N的范围，使上限为800～2000N的范围，焊接电极按压于金属板时的抵接速度为1mm/s以上且30mm/s以下，并且以算式(1)的OS表示将焊接电极按压于金属板时出现的加压力的过冲，将该OS控制在10％以下，
OS(％)＝(PL－AL)/AL×100…(1)
其中，
PL是过冲区域的加压力峰值，单位为N，
AL是电极加压时的加压力平均值，单位为N。
2.根据权利要求1所述的单面点焊装置，其特征在于，
搭载使焊接电极沿直线方向移动而对被焊接部件进行加压的驱动单元，该驱动单元以伺服马达为驱动源，在加压力为所述加压力稳定区域的下限时，伺服马达的输出为额定输出的30％以上。
单面点焊装置
技术领域
[0001] 本发明涉及单面点焊装置，从至少重合有两张金属板的部件(被焊接部件)的一面侧朝向金属板对焊接电极一边加压一边将上述焊接电极按压于上述金属板，在另一面侧的金属板的与上述焊接电极分离的位置安装供电端子，在上述焊接电极与上述供电端子之间通电，从而对上述部件进行焊接。
背景技术
[0003] 使用图1对上述三种点焊的特征进行说明。
[0004] 在通过焊接将重合的至少两张金属板接合的这一方面，任何一种点焊均没有变化。
[0005] 图1(a)表示双面点焊方法。如该图所示，该焊接为如下方法：夹着重合的两张金属板1、2而从其上下对一对电极3、4进行加压并且使电流流过，由此利用金属板1、2的电阻发热得到点状的焊接部(焊点)5。电极3、4构成为具备加压控制装置6、7以及电流控制装置8，并能够通过这些装置来控制加压力与通电的电流值。
[0006] 图1(b)表示单边多点点焊方法。如该图所示，该焊接为如下方法：对于重合的两张金属板11、12，在分离的位置从同一面侧(同一方向)对一对电极13、14进行加压并且使电流流过，由此得到点状的焊接部(焊点)15-1、15-2。
[0007] 图1(c)表示单面点焊方法。如该图所示，该焊接为如下方法：对于重合的两张金属板21、22，一边对电极23进行加压一边将电极23按压于一个金属板21，在另一个金属板22且在分离的位置安装供电端子24，并在它们之间通电，由此在金属板21、22形成点状的焊接部(焊点)25。
[0008] 在上述三种焊接法中，在空间上富余而获得从上下夹持金属板的空间的情况下，能够使用双面点焊法。然而，在实际焊接时，没有足够的空间、无法以封闭剖面构造从上下夹持金属板的情况也很多，在这种情况下，能够使用单边多点点焊法、单面点焊法。
[0009] 然而，在将单边多点点焊法、单面点焊法用于上述那样的用途时，仅从一个方向利用电极对重合的金属板进行加压，其相反侧成为没有支承的中空状态。因此，无法如从两侧通过电极夹持金属板的双面点焊法那样，对焊接部局部地施加较高的加压力。另外，由于在通电中电极向金属板下沉，所以电极－金属板、金属板－金属板间的接触状态发生变化。由于这种理由，存在在重合的金属板间电流的通电路径不稳定从而难以形成正常的熔融接合部这一问题。
[0010] 作为解决上述问题的方法，发明人们首先在专利文献1中公开如下两阶段控制的单面点焊方法：“一种单面点焊方法，从至少重合有两张金属板的部件的一面侧朝向金属板对焊接电极一边加压一边按压，在另一面侧的金属板的与该焊接电极分离的位置安装供电端子，在该焊接电极与该供电端子之间通电，从而对上述部件进行焊接，上述单面点焊法的特征在于，关于电极的加压力以及通电的电流值，从通电开始划分为两个时间段t1、t2，在最初的时间段t1，以加压力F1进行加压并且以电流值C1进行通电，之后在接下来的时间段t2，以比F1低的加压力F2加压并且以比C1高的电流值C2进行通电。”。
[0011] 另外，关于专利文献1所公开的单面点焊法，发明人们发现：通过将重合的金属板的总板厚设为T(mm)，且将从通电开始划分为两个时间段t1、t2的最初时间段t1的加压力F1、电流值C1、接下来的时间段t2的加压力F2、电流值C2，分别如下述式(2.1)～(2.4)那样进行限定，而能够更加有效地实施，并且在专利文献2中进行了公开。
[0012] 1.2F2≤F1≤5F2 ···(2.1)
[0013] 0.25C2≤C1≤0.85C2 ···(2.2)
[0014] 35T2.3≤F2≤170T1.9 ···(2.3)
[0015] 2T0.5≤C2≤5.5T0.9 ···(2.4)
[0016] 并且，发明人们开发从两阶段控制成为三阶段控制的如下方法来作为使上述技术进展的方法，并且在专利文献3中进行了公开：“一种单面点焊方法，从至少重合有两张金属板的部件的一面侧朝向金属板对焊接电极一边加压一边按压，在另一面侧的金属板的与该焊接电极分离的位置安装供电端子，在该焊接电极与该供电端子之间通电，从而对上述部件进行焊接，上述单面点焊法的特征在于，关于电极的加压力以及通电的电流值，从通电开始划分为三个时间段t1、t2、t3，在最初的时间段t1，以加压力F1加压并且以电流值C1通电，在接下来的时间段t2，以比F1低的加压力F2加压并且以比C1高的电流值C2通电，在再接下来的时间段t3，以与F2相同或者比F2低的加压力F3加压并且以比C2高的电流值C3通电”。
[0017] 另外，关于专利文献4所公开的单面点焊法，发明人们发现：通过将重合的金属板的总板厚设为T(mm)，且将从通电开始划分为三个时间段t1、t2、t3的最初的时间段t1的加压力F1、电流值C1、接下来的时间段t2的加压力F2、电流值C2、再接下来的时间段t3的加压力F3、电流值C3，分别如下述式(4.1)～(4.6)那样进行限定，而能够越发有效地实施，并且在专利文献4中进行了公开。
[0018] 1.2F2≤F1≤3F2 ···(4.1)
[0019] 0.25C2≤C1≤0.9C2 ···(4.2)
[0020] F3≤F2≤3F3 ···(4.3)
[0021] 0.5C3≤C2≤0.9C3 ···(4.4)
[0022] 30T2.1≤F3≤170T1.9 ···(4.5)
[0023] 2T0.5≤C3≤5.5T0.9 ···(4.6)
[0024] 关于专利文献1、3中记载的单面点焊方法的焊接中的电流的控制，例如，可以使用专利文献5中记载的能够在各循环的每一个中进行电流控制的电阻点焊控制装置。专利文献2、4中公开的电流值的范围能够以通常的焊接装置来满足。
[0025] 另一方面，关于专利文献1、3中记载的单面点焊方法的焊接中的加压力的控制，考虑能够通过使用例如专利文献6中公开那样的设置有在焊接通电时实时地在任意的时刻控制加压力的机构的点焊机来实现。而且，在市面贩卖的伺服马达加压式的电阻点焊控制装置中，存在具有这种功能的装置。
[0026] 然而，上述的通常的电阻点焊控制装置(专利文献5、专利文献6、市面贩卖)是以将电极加压力设定为比较高的值为前提而设计出的。因此，在单面点焊方法中，在适当的比较低的加压力的范围内，未必能够稳定地实现设定加压力。并且，在专利文献2、4中公开的单面点焊方法中，需要高精度地控制焊接中的加压力。
[0027] 与此相对，在专利文献7中涉及公开如下：“一种固定式焊接装置,其在基台上设置承接工件的垫板(back bar)，并且在固定于基台的支承架搭载使可动电极芯片朝向垫板向下移动而对工件进行加压的驱动单元，从而对工件进行单面焊接，上述固定式单面焊接装置的特征在于，在由以伺服马达作为驱动源的电动式驱动单元构成的驱动单元中，驱动单元具有内置运动转换机构的箱体，在箱体上安装伺服马达，利用伺服马达的旋转而经由运动转换机构进行上下移动的杆向箱体的下方突出，在杆的下端经由芯片支架安装有可动电极芯片，在箱体中，将支承单元支承为相对于支承架上下移动自如，且由螺旋弹簧等构成的施力机构向下方对驱动单元进行施力”。
[0028] 根据该单面焊接装置，通过将驱动单元设为电动式，能够对加压力进行细微的控制。并且，在因通电而产生了工件的熔透时，即使通过电动式驱动单元本身产生可动电极芯片的动作延迟，可动电极芯片也通过施力机构的作用力来追随工件的熔透而响应性良好地动作。其结果为，防止溅射飞散。
[0029] 然而，专利文献7中公开的单面焊接装置以在基台上设置承接工件的垫板为前提。没有记载任何关于可动电极的相反侧成为无支承的中空的状态的情况下的单面焊接。
[0030] 并且，在专利文献7中，通过并设基于伺服马达的驱动单元与由螺旋弹簧构成的施力机构，而能够对加压力进行细微的控制，在产生了工件的熔透时，可动电极芯片通过施力机构的作用力而响应性良好地动作。但是，一般认为该单面焊接装置以在焊接中将加压力保持为恒定的情况作为前提。在如专利文献1～4中公开那样地变更焊接中的加压力的情况下，在使伺服马达驱动控制加压力时，必须使伺服马达驱动直至与螺旋弹簧的反作用力相互平衡为止。因此，认为不仅不能得到充足的响应性，因驱动了伺服马达驱动时的惯性而引起螺旋弹簧反复运动，不能得到稳定的加压力直到反复运动衰减为止。关于这些方面，在专利文献7中对其解决方案并未有任何记载。
[0031] 专利文献1：日本特开2010-194609号公报
[0032] 专利文献2：日本特开2012-035278号公报
[0033] 专利文献3：日本特开2011-194459号公报
[0034] 专利文献4：日本特开2012-91203号公报
[0035] 专利文献5：日本特开昭63-273574号公报
[0036] 专利文献6：日本特开平7-132382号公报
[0037] 专利文献7：日本专利第4209570号公报
发明内容
[0038] 本发明是鉴于上述那样的情况而完成的。而且，涉及一种单面点焊，即：从至少重合有两张金属板的部件的一面侧朝向金属板对焊接电极一边加压一边将上述焊接电极按压于上述金属板，在另一面侧的金属板的与上述焊接电极分离的位置安装供电端子，在上述焊接电极与上述供电端子之间通电，从而对上述部件进行焊接。特别是，其目的在于提供如下单面点焊装置，即：即使在仅从一个方向通过焊接电极对重合的金属板进行加压而其相反侧成为无支承的中空的状态的部位处进行焊接时，也能够恰当地控制焊接电极的加压力，从而能够稳定地得到具有令人满意的强度的点焊部(点焊接头)。
[0039] 发明人们为了解决上述的课题反复进行了认真的研究，结果得到了以下的(a)～(d)所述的见解。
[0040] (a)当在仅从一个方向利用电极对重合的金属板进行加压而其相反侧为无支承的中空的状态下进行单面点焊时，无法如从两侧利用电极进行夹持的双面点焊那样施加较高的电极加压力。因此，需要在较低的加压力的范围内稳定地实现准确的加压力的输出。该需要稳定地输出的加压力的范围的下限为70～200N，上限为800～2000N，在该加压力的范围内，需要控制在误差±10％的范围内(+10％～－10％)。
[0041] (b)在将焊接电极按压于金属板时，若电极的抵接速度过高，则产生加压力的过冲(overshoot)。此时，过大的加压力瞬间加载于焊接部。特别是，当在电极的相反侧为无支承的中空的状态下进行单面点焊时，焊接部的变形变得显著，从而对焊接产生影响。以算式(1)的OS表示该过冲，并能够将该OS控制在10％以下是有效的。
[0042] OS(％)＝(PL－AL)/AL×100 ···(1)
[0043] 其中，PL是过冲区域的加压力峰值，单位为N，AL是电极加压时的加压力平均值，单位为N。
[0044] (c)作为满足上述(a)、(b)的单面点焊装置的结构，搭载有使电极沿直线方向移动而对被焊接部件进行加压的驱动单元，并以伺服马达作为驱动源。而且，优选具有如下驱动单元：在为上述加压力的下限(70～200N)时，伺服马达的输出为额定输出的30％以上，并且能够使将焊接电极按压于金属板时的抵接速度为1mm/s以上且30mm/s以下。
[0045] (d)并且，在专利文献1～4中公开的控制焊接中的加压力的情况下，为了实现高精度的控制，以伺服马达作为驱动源来对被焊接部件进行加压的驱动单元优选不经由螺旋弹簧等弹性体，而通过具有充足的刚性的托架等固定于机器人。另外，在将伺服马达的输出转换为电极加压力时，优选充分地减小驱动单元的滑动电阻。
[0046] 本发明立足于上述的见解，具有以下的特征。
[0047] [1]一种单面点焊装置，从至少重合有两张金属板的部件的一面侧朝向金属板对焊接电极一边加压一边将上述焊接电极按压于上述金属板，在另一面侧的金属板的与该焊接电极分离的位置安装供电端子，在上述焊接电极与上述供电端子之间通电，从而对上述部件进行焊接，上述单面点焊装置中，关于焊接电极对金属板的加压力，使能够控制在加压力误差为±10％的范围内的加压力稳定区域的下限为70～200N的范围，使上限为800～2000N的范围，并且以算式(1)的OS表示将焊接电极按压于金属板时出现的加压力的过冲，将该OS控制在10％以下，
[0048] OS(％)＝(PL－AL)×100/AL ···(1)
[0049] 其中，PL是过冲区域的加压力峰值，单位为N，AL是电极加压时的加压力平均值，单位为N。
[0050] [2]根据上述[1]所述的单面点焊装置，其中，搭载使焊接电极沿直线方向移动而对被焊接部件进行加压的驱动单元，该驱动单元以伺服马达为驱动源，在加压力为上述加压力稳定区域的下限时，伺服马达的输出为额定输出的30％以上，并且将焊接电极按压于金属板时的抵接速度为1mm/s以上且30mm/s以下。
[0051] 虽然在以往的单面点焊中较为困难，但在本发明中，能够在比较低的加压力的范围内稳定地设定加压力。因此，特别是，即使在仅从一个方向通过焊接电极对重合的金属板进行加压而其相反侧成为无支承的中空的状态的部位处进行单面点焊时，也能够恰当地控制焊接电极的加压力，从而能够稳定地得到具有令人满意的强度的点焊部(点焊接头)。附图说明
[0052] 图1中，图1(a)是双面点焊方法的焊接要领的说明图，图1(b)是单边多点点焊方法的焊接要领的说明图，图1(c)是单面点焊方法的焊接要领的说明图。
[0053] 图2是表示本发明的一个实施方式中的单面点焊装置的驱动单元的图。
[0054] 图3是表示本发明的一个实施方式中的单面点焊装置的图。
[0055] 图4是表示实施例3中使用的单面点焊装置的图。
具体实施方式
[0056] 基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
[0057] 首先，图2是表示搭载于本发明的一个实施方式中的单面点焊装置(单面点焊机器人装置)的驱动单元的一个例子的图。
[0058] 在本发明的一个实施方式中，需要成为搭载有以伺服马达作为驱动源来对被焊接部件进行加压的驱动单元的单面点焊机器人装置。如图2所示，驱动单元30是如下装置结构：具有内置运动转换机构的箱体32，经由箱体32将伺服马达31的旋转运动转换为基于直线运动杆33的直线运动，并利用焊接电极34(23)对被焊接部件进行加压。这里，驱动单元30优选不经由螺旋弹簧等弹性体，而通过具有足够的刚性的托架35等固定于焊接机器人。另外，在将伺服马达31的输出转换为加压力时，优选充分地减小驱动单元30的滑动电阻。此外，内置于箱体32的运动转换机构能够成为滚珠丝杠构造。另外，在图2中，36是供电电缆，37是分路(旁通线)。
[0059] 而且，驱动单元30需要能够在下限为70～200N的范围且上限为800～2000N的范围内将加压力控制在误差±10％的范围(+10％～－10％)内。另外，在加压力是上述下限(70～200N)时，优选伺服马达31的输出为额定输出的30％以上。通常，认为伺服马达31在额定输出的30～300％的范围内稳定地工作，因此在为额定输出的30％时加压力成为70～200N的范围，在为额定输出的300％时加压力成为800～2000N的范围即可。
[0060] 换言之，若伺服马达31的加压力稳定区域的下限超过70～200N，则在被焊接部件的总板厚较薄的情况下，不再满足单面点焊的合理加压力范围。另一方面，若伺服马达31的加压力稳定区域的上限小于800～2000N，则在被焊接部件的总板厚较厚的情况下，不再满足单面点焊的合理加压力范围。而且，这里，被焊接部件的总板厚假定为1.0～6.0mm。
[0061] 另外，如图4(后述)所述，在将焊接电极34按压于金属板21(上钢板21a)时，若焊接电极34的抵接速度过高，则产生加压力的过冲。在产生该过冲时，过大的加压力瞬间加载于焊接部25，因此特别是在焊接电极34的相反侧为无支承的中空的状态下进行单面点焊的情况下，焊接部25的变形变得显著，从而对焊接产生影响。
[0062] 因此，以算式(1)的OS表示该过冲，并以使该OS成为10％以下的方式进行控制是有效的。
[0063] OS(％)＝(PL－AL)/AL×100 ···(1)
[0064] 其中，PL是过冲区域的加压力峰值(N)，AL是电极加压时的加压力平均值(N)。
[0065] 这里，为了使算式(1)的OS为10％以下，优选使将焊接电极34按压于金属板21时的抵接速度为30mm/s以下。例如，在为以气压缸作为驱动源的驱动单元的情况下，不能对焊接电极34的移动速度进行可变控制。因此，若与抵接速度匹配地设定移动速度，则存在因焊接电极34的移动需要时间而影响整体的作业时间以致损害施工效率的担忧。另一方面，如该实施方式那样，在为以伺服马达31作为驱动源的驱动单元30的情况下，能够对焊接电极34的移动速度进行可变控制。因此，仅在焊接电极34与被焊接部件抵接时使移动速度(抵接速度)为30mm/s以下即可，从而能够维持良好的施工效率，从生产率这方面来看也有效。
[0066] 另一方面，若抵接速度小于1mm/s，则将焊接电极与被焊接部件抵接时的时间变得过长，从而对施工效率有较大的阻碍。因此，优选抵接速度为1mm/s以上。
[0067] 接下来，图3表示本发明的一个实施方式中的单面点焊装置(单面点焊机器人装置)的一个例子。
[0068] 如图3所示，该单面点焊装置(单面点焊机器人装置)40中，通过将上述驱动单元30安装于多关节机器人46，能够自如地变更焊接位置。由此，能够广泛地用于汽车零件、汽车车身等的焊接。另外，根据用途，能够适当地选择多关节以外的机器人。
[0069] 而且，焊接电流从交流电源41经由电流控制装置42(8)、一次电缆43、变压器44而被整流成设定好的焊接电流。进而，焊接电流通过二次电缆45，一方朝安装于驱动单元30的前端的焊接电极34供给，而另一方朝安装于金属板22的供电端子24供给。
[0070] 此外，在单面点焊中，由上述二次电缆45构成的电路变长。因此，为了尽可能地降低阻抗，优选在次级侧电路中流动的电为直流。即，虽然电阻点焊的电流控制装置的形式有单相交流、逆变交流、逆变直流等，但优选选择逆变直流形式的电流控制装置。并且，通过使用能够在各循环的每一个中进行电流控制的电阻点焊控制装置，能够对焊接中的电流进行适当的控制。
[0071] 除此之外，如图3所示，在该实施方式中的单面点焊装置40中，相对于被焊接部件(金属板21、22)，焊接电极34的相反侧能够成为无支承的中空的状态。无需在焊接电极34的相反侧在支承被焊接部件(金属板21、22)的支承夹具47安装专利文献7那样的垫板等。
[0072] 这样，在以往的单面点焊中较为困难，而在该实施方式中，能够在比较低的加压力的范围内稳定地设定加压力。因此，特别是，即使在仅从一个方向通过焊接电极34对重合的金属板21、22进行加压而其相反侧成为无支承的中空的状态的部位处进行单面点焊时，也能够在需要的电极加压力的范围(下限：70～200N，上限：800～2000N)内从电极加压的初始的阶段开始稳定地输出准确的加压力。并且，即使在如专利文献1～4那样在焊接中变更加压力的情况下，也能够高精度地控制焊接电极23的加压力，而能够稳定地得到具有令人满意的强度的点焊部(点焊接头)。
[0073] 实施例1
[0074] 对本发明的实施例1进行叙述。
[0075] 在该实施例1中，以搭载于图3所示的单面点焊装置的、图2所示的形式的驱动单元为对象，而对以如表1那样的规格设计的各驱动单元(驱动单元1～5)的性能进行了调查。
[0076] 此外，在表1中，使加压力下限为额定输出的30％时的加压力，使加压力上限为是额定输出的300％时的加压力。
[0077] 而且，这里，将满足加压力下限为70～200N、加压力上限为800～2000N的驱动单元1～4设为发明例A～D，而将不满足的驱动单元5设为比较例A。
[0078] [表1]
[0079]
[0080] 对于表1所示的驱动单元1～5，在不使焊接电流通电的状态下，对使电极抵接速度为20mm/s且使设定加压力为200N与800N时的加压力进行了10次测量，并求出此时的最小值、最小值与设定值的误差、最大值、最大值与设定值的误差。其结果在表2中示出。
[0081] [表2]
[0082]
[0083] 如表2所示，关于最小值与设定值的误差、最大值与设定值的误差，在设定加压力为200N时，驱动单元1～4(发明例A～D)的误差都在±10％的范围内，误差较少。另一方面，在驱动单元5(比较例A)中，误差超过±10％的范围，差别变得显著。此外，在加压力为800N时，在所有驱动单元(驱动单元1～5)中，误差都在±10％的范围内。
[0084] 实施例2
[0085] 对本发明的实施例2进行叙述。
[0086] 在该实施例2中，使用上述表1、2所示的驱动单元2，使设定加压力为200与800N，并使电极抵接速度变化为10～80mm/s。而且，以上述算式(1)的OS对将焊接电极按压于金属板时显现的加压力的过冲进行了评价。其结果在表3中示出。
[0087] 此外，这里，将使电极抵接速度为10mm/s、20mm/s、30mm/s的情况分别作为发明例a、发明例b、发明例c，并将使电极抵接速度为40mm/s、60mm/s、80mm/s的情况分别作为比较例a、比较例b、比较例c。
[0088] [表3]
[0089]
[0090] 如表3所示，在加压力为200N时，在抵接速度为30mm/s以下的发明例a～c中，能够使OS为10％以下。另一方面，在抵接速度超过30mm/s的比较例a～c中，OS超过10％，特别是在抵接速度为80mm/s的情况下，OS达到171％。此外，在加压力为800N时，在抵接速度为10～80mm/s(发明例a～c，比较例a～c)的情况下，OS为10％以下。
[0091] 实施例3
[0092] 对本发明的实施例3进行叙述。
[0093] 在该实施例3中，使用图3所示的单面点焊装置40，如图4所示，对钢板(上钢板21a、下钢板22a)进行了单面点焊。
[0094] 此时，驱动单元使用上述表1、2示出的驱动单元1、3、5，电流控制装置8使用了直流逆变形式的电流控制装置。另外，焊接电极34使用了以铬铜合金为材质且在前端具有曲率半径40mm的一样的曲率的形状的焊接电极。
[0095] 而且，将板厚为0.7mm且含有表4所示的化学成分且剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成的拉伸强度为270MPa以上的SPC270钢板作为上钢板21a，另外，将板厚为1.2mm且同样含有表4所示的化学成分且剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成的拉伸强度为270MPa以上的SPC270钢板作为下钢板22a，并将它们分别配置在图4所示那样的凹形状的金属制支承夹具47a之上。使支承间隔L为30mm，并在金属制支承夹具47a的下部安装有作为供电端子24的接地电极24a。之后，从上方以焊接电极34进行加压，而进行了单面点焊。此外，使焊接电极34的抵接速度为30mm/s以及50mm/s。
[0096] 另外，焊接条件(加压力F、电流值C)如表5所示。在表5中，焊接条件1是从通电开始至结束为止恒定地实施加压力F、电流值C的情况，焊接条件2是如下情况：将时间段分为第一段、第二段，加压力F在第二段中比在第一段中低，并且电流值C在第二段中比在第一段中高，同时对加压力F与电流值C双方进行控制。
[0097] [表4]
[0098]化学成分 C Si Mn P S
(mass％) 0.003 tr 0.09 0.016 0.004
(mass％) 0.003 tr 0.09 0.016 0.004
[0099] [表5]
[0100]
[0101] 而且，如表6所示，作为实施条件，使用表1、2中发明例A、C的驱动单元1、3作为驱动单元，且使电极23的抵接速度为30mm/s，将这样的情况作为发明例1～4。与此相对，将使用表1、2中比较例A的驱动单元5作为驱动单元的情况作为比较例1、2、4。另外，将使焊接电极34的抵接速度为50mm/s的情况作为比较例3、4。
[0102] 而且，表6所示的各实施条件(发明例1～4，比较例1～4)中，对分别进行了10个点的点焊时的各个焊接接头的焊点直径的平均值、最小值和最小值与平均值的误差、最大值和最大值与平均值的误差、以及外观不良的产生率进行了调查。其结果在表6中示出。
[0103] 此外，在表6中，焊点直径是在以焊接部为中心剖切的截面中在上钢板21a与下钢板22a之间形成的熔融部的重叠线上的长度。另外，外观不良表示在焊接电极34与上钢板21a之间因焊接部熔融飞散而引起的表面凹陷的产生。
[0104] 而且，若焊点直径在3.0mm以上，则能够判断为在熔融了的状态下形成的棋子形的优选的焊点，可以说是具有令人满意的强度的焊接部。另外，若焊点直径的最小值、最大值与平均值的误差在±15％的范围内，则可以认为能够稳定地进行焊接。
[0105] [表6]
[0106]
[0107] 如表6所示，在发明例1～4中，焊点直径的平均值全部为3.0mm以上，可以说是具有令人满意的强度的焊接部。并且，焊点直径的最小值、最大值与平均值的误差在±15％的范围内，可以认为能够稳定地进行焊接。也未产生外观不良。
[0108] 另一方面，在比较例1、2中，虽然焊点直径的平均值全部为3.0mm以上，但焊点直径的最小值、最大值与平均值的误差都超出±15％的范围，因而不能进行稳定的焊接。也产生了外观不良。另外，在比较例3中，虽然焊点直径的最小值、最大值与平均值的误差在±15％的范围内，但焊点直径的平均值小于3.0mm，因而不能得到具有令人满意的强度的焊接部。另外，在比较例4中，焊点直径的平均值小于3.0mm，并且焊点直径的最小值、最大值与平均值的误差超出±15％的范围，因而不能得到具有令人满意的强度的焊接部，并且也不能进行稳定的焊接。
[0109] 产业上的可利用性
[0110] 根据本发明，能够提供一种单面点焊装置，从至少重合有两张金属板的部件的一面侧朝向金属板对焊接电极一边加压一边将所述焊接电极按压于金属板，在另一面侧的金属板的与该焊接电极分离的位置安装供电端子，在该焊接电极与该供电端子之间通电，从而对上述部件进行焊接，该单面点焊中，在与双面点焊相比较低的合理加压力范围内稳定地实现设定加压力，并且对将焊接电极按压于金属板时出现的加压力的过冲进行抑制，从而能够稳定地得到具有令人满意的强度的焊接部。
[0111] 附图标记说明：
[0112] 1…金属板；2…金属板；3…焊接电极；4…焊接电极；5…焊接部(焊点)；6…加压控制装置；7…加压控制装置；8…电流控制装置；11…金属板；12…金属板；13…焊接电极；14…焊接电极；15-1…焊接部(焊点)；15-2…焊接部(焊点)；21…金属板；21a…上钢板；
22…金属板；22a…下钢板；23…焊接电极；24…供电端子；24a…接地电极；25…焊接部(焊点)；30…驱动单元；31…伺服马达；32…箱体；33…直线运动杆；34…焊接电极；35…托架；
36…供电电缆；37…分路；40…单面点焊装置；41…交流电源；42…电流控制装置；43…一次电缆；44…变压器；45…二次电缆；46…多关节机器人；47…支承夹具；47a…金属制支承夹具。
22…金属板；22a…下钢板；23…焊接电极；24…供电端子；24a…接地电极；25…焊接部(焊点)；30…驱动单元；31…伺服马达；32…箱体；33…直线运动杆；34…焊接电极；35…托架；
36…供电电缆；37…分路；40…单面点焊装置；41…交流电源；42…电流控制装置；43…一次电缆；44…变压器；45…二次电缆；46…多关节机器人；47…支承夹具；47a…金属制支承夹具。
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