点焊方法、用于判断熔核形状的方法、点焊机及点焊电极的制作方法

专利名称：点焊方法、用于判断熔核形状的方法、点焊机及点焊电极的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种点焊方法、 一种判断熔核形态的方法、 一种点焊机以 及一种点焊电极。10背景技术本领域众所周知，在点焊中，点焊的质量是根据熔核直径来评价的。 就具体的评价方法而言，有单独的破坏性测量法，例如所谓的凿刻探伤(chisel inspection)或切割探伤(cutting inspection)。在所述凿刻探伤中， 凿子被压配合到点焊在一起的两钢板之间的间隙中以分开点焊部分，测量 15包括热影响区的结合区。在所述切割探伤中，切割点焊部分以直接测量熔 核直径。作为与点焊相关的非破坏性测量技术，提出了各种技术，例如利用超 声波的技术(JP 62-119453 A和JP 04-265854 A)、利用振动的技术(JP 09-171007 A)、检测依据间歇光的照射产生的声波的技术(JP 03-2659 A)20和检测从焊接电极发射出的弹性波的反射波的技术(JP04-40359A)。此 夕卜，JP2001-165911 A公开了一种技术，其中，用了两个变量在磁力线 通过点焊部分时测量的位于点焊部分的熔核外缘处的环状高电感部分的 直径；和所述高电感部分与低电感部分之间的电感差，所述低电感部分位 于熔核的中心部分。作为用于评估熔核直径的变量中的每个由判别式表示25来设定用于判断熔核直径特性的阈值。专利文件l: JP2001-165911A发明内容凿刻探伤使得根据包括热影响区的结合区的尺寸对经过破坏性测量 的物体判断点焊质量成为可能。然而，用凿刻探伤，不可能对没有经过破 30坏性测量的物体直接评价点焊质量。近年来，高抗拉钢材料逐渐被广泛应用于车身等以实现减重。然而，高拉伸钢材料被点焊的部分比普通钢板被 焊接的部分更坚硬，所以不适合于流水线中通过抽样检査的凿刻探伤。因此，需要建立一种允许通过非破坏性探伤来评价点焊质量的点焊评价方法。在JP2001-165911 A等中公开了非破坏性探伤的示例，并且考虑 5到设备成本和实用性，采用具有高可靠性且允许用更简单的设备来更容易 地探伤的探伤方法是合乎需要的。在所有上述技术中，点焊质量是在点焊之后来判断的。在这点上，没 有允许在点焊过程中判断点焊质量的技术可利用。如果在点焊过程中控制 点焊质量是可能的，则将有助于使用点焊的生产过程的控制，并将减少点 10焊中产生的问题例如有缺陷的焊接。本发明的目的是提供这样一种点焊方法，使通过非破坏性探伤判断点 焊质量成为可能，并且进一步使得使用更简单的设备和具有更高可靠性地 更容易地判断点焊质量。本发明的另一目的是提供允许在点焊过程中进行点焊质量控制的点 15 焊方法和点焊机。在根据本发明的点焊方法中，通过使用作为用于执行点焊的至少一个 电极的电极来执行点焊，并根据与凹槽对应的通过点焊在金属体表面形成 的焊接轨迹的结构来判断点焊质量。所述电极的电极表面为基本凸曲线表 面，并且该电极的电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，该预定深度使 20 得当通过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面的焊接轨 迹接触到最深部分。在此，术语"熔核"指的是在搭接电阻焊(lap resistance welding)例如点焊(JISZ3001)中产生于焊接部分中的熔化凝固部分。而且，根据本发明的点焊电极具有为基本凸曲线表面的电极表面，并 且该电极的电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，该预定深度使得当通 25 过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面的焊接轨迹接触 到最深部分。更进一步，在根据本发明的点焊方法中，通过使用作为用来执行点焊 的一对焊接电极中的至少一个的焊接电极来执行点焊，当焊接时的电阻值 达到平衡状态时判断点焊完成。所述焊接电极的电极表面为基本凸曲线表 30面，并且该电极的电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，该预定深度使得当通过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面的焊接轨 迹接触到最深部分。作为判断熔核形态的方法，当这种点焊的焊接过程中 电阻值达到平衡状态时，判断在点焊部分已经适当地形成了熔核也是可能 的。5 再进一步，根据本发明的点焊机使用作为用于执行点焊的一对焊接电极中的至少一个的焊接电极来执行点焊。所述焊接电极的平衡状态表面为 基本凸曲线表面，并且该电极的电极表面中心具有设为预定深度的凹槽， 该预定深度使得当通过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体 表面的焊接轨迹接触到最深部分。根据本发明的点焊机包括电阻值检测部10 分和焊接控制装置，所述电阻值检测部分用来检测在焊接过程中得到的电 阻值，所述焊接控制装置在电阻值达到平衡状态时判断点焊完成，所述电 阻值在焊接过程中由电阻值检测部分检测而得到。根据本发明，根据与位于焊接电极的电极表面中心的凹槽相对应的形 成在金属体表面上的焊接轨迹的结构来判断点焊质量，所以通过非破坏性15 探伤来判断点焊质量是可能的。而且，使用更简单的设备且具有更高可靠 性地更容易地判断点焊质量是可能的。此外，根据本发明，在通过使用在电极表面中心具有预定深度的凹槽 的焊接电极来执行电焊的过程中，根据焊接时的电阻值来做出关于是否适 当地形成了熔核的判断，并且进一步做出点焊完成的判断。因此，在点焊20 过程中控制点焊质量是可能的。从而，有助于使用点焊的生产过程的控制， 并可以减少点焊中的问题例如有缺陷的焊接的产生。


图l是基本实验的示意图，其中，通过使用电极表面具有凹槽的电极25 来执行点焊；图2是凸焊轨迹的纵向剖视图；图3是示出了通过点焊形成的凸部的高度与熔核直径之间的相互关系 的示例的示图；图4是示出了通过点焊形成的凸部的高度与拉伸剪切强度(TSS)之 30间的相互关系的示例的示图；图5是示出了熔核直径与拉伸剪切强度(TSS)之间的相互关系的示例的示图；图6 (a)是示出了凸状焊接轨迹是如何由点焊形成的示图；图6 (b)是示出了通过点焊形成凸状焊接轨迹的过程的示图； 5 图7 (a)是根据本发明实施例的点焊电极的局部纵向剖视图；图7 (b)示出了其仰视图；图8是根据本发明的另一实施例的点焊电极的局部纵向剖视图； 图9是通过使用如图8中所示的点焊电极而形成的凸状焊接轨迹的纵向剖视图；10 图10是根据本发明的另一实施例的点焊电极的局部纵向剖视图；图U是通过使用如图10中所示的点焊电极而形成的凸状焊接轨迹的 纵向剖视图；图12是在实施例的试验中使用的一对上下电极的纵向剖视图；其中， 图12 (a)示出了标记电极(mark electrode),图12 (b)示出了普通电极； 15 图13是示出了在实施例的试验中得到的焊接电流值与熔核直径之间 的关系的示图；图14是示出了焊接期间的电阻值的示图；图15是示出了焊接期间的电阻值的示图。20具体实施方式
首先，将参照附图描述根据本发明的实施例的点焊方法和点焊电极。 如图1所示，用来执行点焊的一对电极1和2中，电极l在电极表面中具有凹槽3。当通过使用这些电极来执行点焊时，如图1和图2所示，与形成在电极1的电极表面中的凹槽3相对应地在钢板4和钢板5 (金属体)的表面 25上形成了凸状焊接轨迹6。把注意力集中在凸状焊接轨迹6上，本发明的发明者们研究凸状焊接轨迹6的高度、熔核7的直径(熔核直径)以及拉伸剪切强度(TSS)三者之间的相互关系。图3示出了表示凸部的高度与熔核直径之间的相互关系的数据的示例，图4示出了表示凸部与拉伸剪切强度(TSS)之间的相互关系的数据的 30示例，和图5示出了表示熔核直径与拉伸剪切强度(TSS)之间的相互关系的数据的示例。这里，如图1所示，在上电极1和下电极2这一对电极中，上电极l在其 表面具有凹槽3。而且，对于具有凹槽3的电极1，准备了两种类型的电极:一种具有直径为3mm的圆柱形的凹槽3;另一种具有直径为5mm的圆柱形 5的凹槽。图3至图5的相互关系图示出了两种情况下的数据， 一种是形成于 电极l的表面中的圆柱形凹槽3的直径为3mm，另一种是凹槽的直径为 5mm。分别施加250kgf (约2.45kN)的压力和150kgf (约1.47kN)的压力， 电流值从5kA变化到13kA，且通电时间从4个周期变化到10个周期，从而 改变点焊能量，来准备在凸部的高度、熔核直径以及拉伸剪切强度(TSS)10方面不同的样品。对每个不同条件都准备了多个样品。在这里，点焊是通 过使用频率为60Hz的AC电源来执行的，"周期"是用来设置通电时间的单 位，且1周期为1/60 (秒)。因此，如图3至图5所示，发现上述因素之间存在相互联系且熔核的直 径和拉伸剪切强度(TSS)能够由凸状焊接轨迹6的高度估算出来。根据上15述发现，本发明的发明者考虑通过使用如下构造的焊接电极来执行点焊 如图6 (a)所示，在用来执行点焊的焊接电极IO、 20这一对电极中，至少 一个焊接电极IO (在下文中称作"标记电极")具有基本凸曲线电极表面， 并且在电极表面中心具有设为预定深度的凹槽12，该预定深度使得当通过 点焊以符合要求的方式形成熔核13时形成于金属体表面上的焊接轨迹1520 能够接触到最深部分16。图7 (a)和图7 (b)示出了标记电极IO。如上所述，标记电极10在电 极表面11的中心处具有凹槽12，且电极表面11除凹槽12以外的部分为凸曲 线表面。通过前面的研究等，优选地将形成在标记电极10的电极表面11中 的凹槽12设为预定深度，该预定深度使得当通过点焊以符合要求的方式形25 成熔核13时形成在钢板14的表面上的焊接轨迹15能够接触到最深部分16。 在这个实施例中，在凹槽12的最深部分16形成平面17。如图6 (a)所示， 在焊接轨迹15的顶点，形成了与其相符的平面18。平面18可以被用作标记， 该标记使通过肉眼检查等来确定焊接轨迹15是否已经接触到标记电极10 的凹槽12的最深部分16成为可能。30 在图6 (a)所示的示例中，点焊是通过使用作为一个电极的标记电极10和作为另一电极的普通点焊电极20来执行的，但是用于点焊的一对焊接 电极IO、 20都由标记电极构成也是可能的。如图6 (a)所示，当点焊通过使用标记电极10来实施的时候，在钢板 14的表面上形成了与标记电极10相对应的凸状焊接轨迹15。而且，在标记 5 电极10的电极表面11中形成的凹槽12被设为预定深度，该预定深度使得当 通过点焊以符合要求的方式形成熔核13时形成在钢板14的表面上的焊接 轨迹15能够接触到最深部分16。因而，如图6 (b)所示，当通过点焊形成 的熔核13有缺陷时，形成在钢板14的表面上的焊接轨迹14没有接触到凹槽 12的最深部分16。反之，如图6 (a)所示，当通过点焊以符合要求的方式10 形成熔核13时，形成在钢板14的表面上的焊接轨迹15接触到凹槽12的最深 部分16。通过前面的基本试验，发现凹槽12的深度可以设为用来提供这种 功能的合适的深度。熔核13的形态随条件而变化，例如材料的特性、堆在一起的金属体的 厚度、堆在一起的金属体的数目、电极构造、电流、通电时间和压力。在15基本试验中，在改变例如上述条件的同时实施点焊，通过单独的破坏性测 量法如凿刻探伤得出以符合要求的方式形成熔核7时的焊接轨迹15的高 度，和在标记电极I0的电极表面11的中心形成的凹槽12的合适的深度。而且，如图7 (a)所示，在这个实施例中，形成于标记电极10的电极 表面11中的凹槽12在其入口外缘部分是圆形的(rounded)，并且自电极表20面ll平滑地凹陷下去。因此，在点焊期间，钢板14的表面沿着标记电极10 的凹槽12平滑地鼓起，这能防止当通电区(电极接触区)突然改变时发生 的喷溅(一种现象，其中，熔化了的金属散开)。因而，通过采用相对少 喷溅的结构，能够增大通电电流值，从而能够以符合要求的方式执行点焊。 如图6 (a)所示，点焊质量可根据是否在钢板14的表面上形成与标记25电极10的凹槽12相符的预定凸状构造的焊接轨迹15来判断。也就是说，当 在钢板14的表面上形成了具有与标记电极10相符的预定凸状构造的焊接 轨迹15时，确定在被焊接的钢板14内形成了符合要求的熔核13;而当在钢 板14的表面上没有形成具有与标记电极10相符的预定凸状构造的焊接轨 迹15时，确定在被焊接的钢板14内可能尚未形成符合要求的熔核13。30 在这个实施例中，作为用来对是否形成了具有与标记电极10的凹槽12相符的预定凸状构造的焊接轨迹15做出判断的手段，在标记电极10的凹槽12的最深部分16提供了标志。通过在标记电极10的凹槽12的最深部分16 提供该标志，可以根据在焊接轨迹15的顶点是否形成与标志的构造相符的 标记来判断点焊的质量，从而使点焊的质量的判断更容易。 5 例如，在图7 (a)和图7 (b)所示的标记电极10中，在凹槽12的最深部分16形成平面17作为标志。如图6 (a)所示，在这种情况下，可以根据 是否形成了与平面17相对应的平面18来判断点焊的质量，所述平面17作为 标志形成于标记电极10的凹槽12中。可选地，如图8所示，还可以在凹槽12的最深部分16形成突起部分21作为标志。如图9所示，在这种情况下，可以根据在焊接轨迹15的顶点是 否形成了与作为标志的突起部分21相对应的凹槽22来判断点焊的质量。可选地，如图10所示，还可以在凹槽12的最深部分16形成凹槽23作为 标志。如图11所示，在这种情况下，可以根据在焊接轨迹15的顶点是否形 成了与作为标 通过在标记电极10的凹槽12的最深部分16提供如图7(a)、 8和10所示的标志17、 21和23，在焊接轨迹15的顶点分别形成了与标志17、 21和23 相对应的标记18、 22和24，如图6 (a)、 9和11所示，由此，点焊质量的判 断更容易。可通过操作员的肉眼检查来判断点焊质量，或者，可通过使用 成像装置例如CCD相机拍下焊接轨迹的构造的图像并经过计算机图像处 理进行构造匹配来判断点焊质量。接下来，将描述由本发明的发明者们完成的实施例。如图6(a)所示， 本发明的发明者们将两块厚度为1.2mm的SPC590钢板14堆叠在一起，并将 它们保持在上电极10和下电极20这一对电极之间，然后对它们施加400kgf 的力并给它们通电16个周期，这样来研究焊接电流值和熔核直径之间的关系。在上电极10和下电极20这一对电极中， 一个为标记电极IO，且另一个 为普通电极20.如图12 (b)所示，作为普通电极20，使用了直径为16mm的电极，其 前端的外缘部分被形成为R8的曲面且其前端的中间部分被形成为直径为 10mm的R15的曲面，这样，形成了电极表面21。如图12 (a)所示，标记 30电极10是直径为16mm的电极，其前端的外缘部分被形成为R8的曲面且其前端的中间部分被形成为直径为10mm的R15的曲面，这样，形成了电极表 面ll。在标记电极10的电极表面11的中间部分，直径为6.2mm的区域中形 成了凹槽12。在形成于凹槽中心的最深部分16形成了深度为1.4mm且直径 为2.0mm的平面17作为标志。从凹槽12的入口外缘部分到位于最深部分16 5 的平面17的凹槽12的部分是圆形的(rounded),因而，作为整体的该凹槽 从电极表面ll平滑地凹陷下去。在试验中，在所述条件下，用变化的焊接电流值执行点焊，这样，通 过单独的破坏性测量法如切割探伤来研究熔核直径。图13示出了试验中焊 接电流值与熔核直径之间的关系。在图13中，实心点a表示在焊接轨迹的10 顶点没有形成与标志17相符的标记的情况，而空心点b表示在焊接轨迹的 顶点形成了与标志17相符的标记的情况。在实心点a的情况下，熔核直径 小，且所执行的点焊被认为是不符合要求的；在空心点b的情况下，熔核 直径足够大，且所执行的点焊被认为是符合要求的。星形的空心点c表示 在焊接期间发生喷溅的情况，这种喷溅很可能归咎于过高的焊接电流值。15 此外，在试验中，发现与一对上下电极都使用普通电极20的情况相比，在通过使用标记电极10作为至少一个电极来执行点焊的情况下，减轻 了喷溅产生状况。也就是说，在标记电极10中，在电极表面ll的中心形成 了从电极表面11平滑地凹陷下去的凹槽12，所以在通电的初始阶段标记电 极10与钢板14接触的部分变为圆形，因而确保了较大接触面积。当开始通20电并且钢板14被加热且其表面被软化时，接触面积随之增加。因而，点焊 中喷溅的产生很可能可以保持在非常低的水平。因此，当使用标记电极IO 时，不容易发生喷溅，所以把焊接电流值设为高等级是可能的，由此，形 成了符合要求的熔核，从而使得以符合要求的方式执行点焊成为可能。 形成于标记电极的凹槽的最深部分的标志不限于上述实施例中的标25志，可采用其它形式。接下来，将描述本发明的另一实施例。这个实施例与上述实施例的区 别在于在点焊过程中能够控制点焊的质量。在形成具有与标记电极10的凹槽12相符的预定构造的凸状焊接轨迹 15的过程中，当通过使用标记电极10执行点焊时，本发明的发明者们在观30察焊接期间的电阻值的同时控制通电；而且，他们对许多可能的通电时间取样来研究熔核是如何形成的。结果，本发明的发明者们发现，在通过使用标记电极10执行点焊时形成与标记电极10的凹槽12相符的预定凸状构 造的焊接轨迹15这一过程中，如图14所示，焊接时的电阻值A随着通电时 间的推移而逐渐减小，并且当形成凸状焊接轨迹15时，之后电阻值A易于 5达到平衡状态。换言之，焊接期间的电阻值A达到平衡状态这一情况指的 是，在固定的时间段中焊接期间的电阻值几乎不发生一点变化这一状态。 不管被焊接的钢板的种类和厚度，当如图15所示改变通电模式进行试验 时，也能观察到这种趋势。在图14和图15中，参考符号A表示焊接期间的 电阻值，参考符号B表示焊接时提供给一对电极的电流值的数值。图14示10出了控制电流值和通电时间以使得通电时间期间电流值为固定值。图15示 出了控制电流值和通电时间以使得通电时间期间电流值在七个阶段变化。 观察到这种趋势很可能是由于下列原因。也就是说，当钢板14的表面 吸收焦耳热而逐渐软化的时候，形成了具有与标记电极10的凹槽12相符的 预定凸状构造的焊接轨迹15，且钢板14与标记电极10的凹槽12相一致。在15这点上，在钢板14逐渐与标记电极10的凹槽12相一致的过程中，焊接期间 的电阻值A很可能随着标记电极10与钢板14之间的接触面积增加而减小。 在形成具有与标记电极10的凹槽12相符的预定凸状构造的焊接轨迹15的 阶段，焊接期间的电阻值A很可能达到平衡状态。本发明的发明者们证实了，在其中焊接期间的电阻值A已经达到平衡20状态的样本中，用符合要求的方式实施的点焊，适当地形成了凸状焊接轨 迹15，并形成了符合要求的熔核13。而且，本发明的发明者们也证实了， 在其中焊接期间的电阻值A尚未达到平衡状态的样本中，没有适当地形成 凸状焊接轨迹15，且在一些情况下熔核13的形态不充分。由上述试验可见， 当焊接期间的电阻值A达到平衡状态时，可以判断已经形成了具有与标记25电极10的凹槽12相符的预定凸状构造的焊接轨迹15。在一些情况下，当在 平衡状态持续一段时间之后再通电时，由于过度通电而发生喷溅。根据上述发现，本发明的发明者们通过使用标记电极10作为用于点焊 的一对焊接电极IO、 20中的至少一个(例如，图7中所示)来实施点焊， 并构思出一种点焊方法和一种熔核形态判断方法。所述点焊方法指的是，30当焊接期间的电阻值A达到平衡状态时判断点焊完成。所述熔核形态判断方法指的是，当焊接期间的电阻值A达到平衡状态时，确定在点焊部分适 当地形成了熔核。如图6 (a)所示，根据所述点焊方法，通过使用标记电极10作为用于点焊的一对焊接电极中的至少一个来执行点焊，并且当焊接期间的电阻值5 A达到平衡状态时判断点焊完成，从而可以利用在与标记电极10的凹槽12 相对应的位置适当地形成了具有预定凸状构造的焊接轨迹15来判断点焊 是否完成。以这种方式，根据所述点焊方法，通过观察焊接期间的电阻值 A来做出点焊完成判断，所以可以例如在具有个体差异的钢板上执行正确 的点焊。此外，因为当焊接期间的电阻值A达到平衡状态时判断点焊完成， 10 所以可以防止由于过度通电而产生喷溅。换言之，焊接期间的电阻值A达到平衡状态这一情况指的是，在固定的时间段焊接期间的电阻值几乎不发生一点变化这一状态；例如，焊接期 间的电阻值A可由用于执行点焊的焊接电极10和20这一对电极之间的电阻 值来判断。如果电阻值A被判断为已经达到平衡状态，并不意味着电阻值15 A严格地维持在固定值。当电阻值A被判断为己经达到平衡状态时，假定 电阻值A维持在微小的固定变化幅度。允许电阻值A被判断为已达到平衡 状态的电阻值A的变化幅度依据被焊接的钢板的种类和厚度而不同。这样， 至于允许电阻值A被判断为已达到平衡状态的电阻值A的变化幅度，需要 依据被焊接的钢板的种类和厚度提供适当的标准。而且，为了防止由于过20度通电而产生喷溅，并考虑所维持的时间段的长度，需要依据被焊接的钢 板的种类和厚度提供适当的标准。在所述时间段期间，焊接期间的电阻值 A基本上没有变化，从而使得焊接期间的电阻值A被判断为已达到平衡状 态。为此目的，通过前面的试验，需要确定用于判断电阻值A已达到平衡 状态的适当的标准。25 而且，如图6 (a)所示，在用于实现上述点焊方法的点焊机30的实施例中，标记电极10被用作用于点焊的焊接电极10和焊接电极20这对电极中 的至少一个，并可以提供电阻值检测部分31和焊接控制装置32，所述电阻 值检测部分用于检测焊接期间的电阻值A，所述焊接控制装置部分32用于 在所述电阻值检测部分31检测到的焊接期间的电阻值A达到平衡状态时判30断点焊完成。作为电阻值检测部分31，需要使用一种允许观察用于点焊的焊接电极10和20这一对电极之间的电阻值的装置，例如定时开关(timer contactor)。例如，悍接控制装置32可装备有判断部分，该判断部分用于在 所述电阻值检测部分31检测到的焊接期间的电阻值A达到平衡状态时判断 点焊完成。而且，为了根据点焊完成判断执行点焊完成处理，需要采用适 5 合于发射控制信号到通电装置33的控制装置，从而通过通电装置33来控制 通电，所述通电装置33用于给用于点焊的焊接电极10和20这对电极通电。 根据点焊机30，电阻值检测部分31检测焊接期间的电阻值A，并且当 电阻值检测部分31检测到的焊接期间的电阻值A达到平衡状态时，焊接控 制装置32完成点焊。因而，自动地完成通电是可能的，从而使得省略设置10通电时间也是可能的。也就是说，根据点焊机30，通电时间的设置不起作 用；反之，预先设定通电图形(通电期间电流值随时间的变化)，由此， 如果当通电期间点焊被判断为完成时，执行用于自动地完成点焊的处理， 由该处理实现适当的点焊是可能的。因此，可以减少设置点焊条件所需的 努力。此外，根据被点焊的钢板的个体差异，当电阻值检测部分31检测到15 的焊接期间的电阻值A达到平衡状态时点焊完成，因此，即使例如钢板14 呈现出个体差异，执行适当的点焊也是可能的，从而更容易保持固定的点 焊质量。当焊接期间的电阻值A达到平衡状态时，在与标记电极10的凹槽12相 对应的位置适当地形成了具有预定凸状构造的焊接轨迹15，因而判断在点20 焊部分已适当地形成了熔核。因此，作为熔核形态判断方法，当焊接期间 的电阻值A达到平衡状态时可以判断在点焊部分已适当地形成了熔核。根据该熔核形态判断方法，可以判断在点焊期间已适当地形成熔核。如上所述，在这个实施例中，至于是否已形成与标记电极10的凹槽12 相符的预定凸状构造的焊接轨迹15，根据在点焊过程中焊接时的电阻值A 25来做出判断，所以不需要在标记电极10的凹槽12的最深部分16分别提供标 志17、 21或23，如图7 (a)、 8或10所示。对本发明的实施例已做出了描述。然而，本发明不限于上述实施例。 例如，作为本发明的点焊，可以采用各种类型的点焊，例如直接点焊、间 接点焊或批量点焊(series spot welding )。30参考标号说明10点焊电极(标记电极)11电极表面512凹槽 13熔核14钢板(金属体)15焊接轨迹16最深部分 1017最深部分的平面(标志)18焊接轨迹的平面(标记)20点焊电极21凸部(标志)22凹槽部分(标记) 1523凹槽部分(标志)24凸部(标记)30点焊机31电阻值检测部分32焊接控制装置 2033激励装置
权利要求
1.一种点焊方法，包括通过使用作为用于执行点焊的至少一个电极的电极来执行点焊，所述电极的电极表面为基本凸曲线表面，并且所述电极的电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，所述预定深度使得当通过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面上的焊接轨迹接触到最深部分；和基于焊接轨迹的构造来判断点焊质量，所述焊接轨迹与凹槽相对应地通过点焊形成在金属体表面上。
2. 根据权利要求l所述的点焊方法，其中，标志形成于凹槽的最深部 分，所述凹槽形成于所述至少一个电极的电极表面中心；和基于在焊接轨迹的顶点是否形成与所述标志相对应的标记来判断点 焊质量。
3. —种点焊电极，包括电极表面，所述电极表面形成为基本凸曲线表面，并在电极表面中心 具有设为预定深度的凹槽，所述预定深度使得当通过点焊以符合要求的方 式形成熔核时形成于金属体表面上的焊接轨迹能够接触到最深部分。
4. 根据权利要求3所述的点焊电极，其中，进一步包括设置在所述凹 20 槽的最深部分的标志。
5. 根据权利要求4所述的点焊电极，其中，所述标志形成为平面。
6. 根据权利要求3所述的点焊电极，其中，形成于电极表面的凹槽在 其外缘部分为圆形，并且从电极表面平滑地凹进去。
7. —种判断熔核形态的方法，包括步骤 25 通过使用作为用于执行点焊的一对焊接电极中的至少一个的焊接电 极来执行点焊，所述焊接电极的电极表面为基本凸曲线表面，并且所述焊 接电极的电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，所述预定深度使得当通 过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面上的焊接轨迹接 触到最深部分；和 30 当焊接过程中得到的电阻值达到平衡状态时，判断已经适当地形成了熔核。
8. —种点焊方法，包括步骤通过使用作为用于执行点焊的一对焊接电极中的至少一个的焊接电 极来执行点焊，所述焊接电极的电极表面为基本凸曲线表面，并且所述焊 5 接电极的电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，所述预定深度使得当通 过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面上的焊接轨迹接 触到最深部分；和当焊接过程中得到的电阻值达到平衡状态时，判断已经完成了点焊。
9. 一种点焊机，包括用于执行点焊的一对焊接电极，其中的至少一个具有为基本凸曲线表面的电极表面，并且在电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，所述预定 深度使得当通过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面上 的焊接轨迹接触到最深部分，电阻值检测部分，其用于检测在焊接过程中得到的电阻值；禾口焊接控制装置，当由所述电阻值检测部分检测到的在焊接过程中得到电阻值达到平衡状态时，所述焊接控制装置判断点焊完成。
全文摘要
本发明公开了一种电极，所述电极被用作用于执行点焊的电极中的至少一个，所述电极的电极表面为基本凸曲线表面，并且在电极表面中心具有设为预定深度的凹槽，所述预定深度使得当通过点焊以符合要求的方式形成熔核时形成于金属体表面上的焊接轨迹接触到最深部分。基于与凹槽相对应的通过点焊形成在金属体表面上的焊接轨迹的形状来判断点焊质量。
文档编号B23K11/25GK101267908SQ20068003434
公开日2008年9月17日 申请日期2006年11月1日 优先权日2005年11月9日
发明者新明高史, 菊地陵, 阿部博司 申请人:大发工业株式会社;阿部博司