单面点焊装置的制造方法_3

文档序号:9756126阅读:来源:国知局
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%~一 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0S表示该过冲,并以使该0S成为10%以下的方式进行控制是有 效的。
[0063] 〇S( % ) = (PL-AL)/ALX 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0S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lmm/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lmm/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]
[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]
[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SOON 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0S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〇 [0088][表3]
[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0S为10%以下。另一方面,在抵接速度超过30mm/s的比较例a~C中,0S超过10%,特别是 在抵接速度为80mm/s的情况下,0S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,0S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
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