点焊方法及点焊装置的制作方法

文档序号:3056024阅读:194来源:国知局
专利名称:点焊方法及点焊装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种点焊方法及点焊装置,其对重叠了不同板厚板材的板材组合的被焊接部件进行点焊。
背景技术
一般地,为了对重叠的钢板等板材进行接合,广泛进行点焊,S卩,在一对焊接电极间施加夹持加压力,同时,在两个焊接电极间通电一定时间的大电流,使接合部上升至大致熔融温度而形成焊点。在进行点焊时,在由两个焊接电极施加的加压力及通电时间一定的情况下,焊点直径随着电流的增加而逐渐增加,但如果电流值过大,则发热量过大,从而成为在板材间发生熔融金属飞散的喷溅的发生原因。即,喷溅是由于接合部的过热而导致的熔融金属的爆炸现象,会在焊点上产生空孔、裂缝等,会在焊点的形状及金属组织上产生不连续部分,成为接合部的板厚的减小且强度显著降低的主要原因。相反,在电流过小的情况下,焊点变小,无法获得充分的接合强度。另外,在加压力小时,板材间的接触面积小,电流密度变高, 成为由于过热而产生喷溅的原因。另一方面,如果加压力过大,则接合部的接触面积大,电流密度降低,发热量减少。其结果,焊点变小、焊接强度降低。在这里,如图18(a)所示,在对将刚性低的薄板101、比薄板101厚而刚性高的第 1厚板102、第2厚板103这3片重叠后的被焊接部件100进行点焊的情况下,如果在薄板 101和第1厚板102之间、及第1厚板102和第2厚板103之间没有缝隙的紧贴状态下,由可动侧电极121和固定侧电极122夹持被焊接部件100,并由电源123通电,则在可动侧电极121和固定侧电极122之间的通电线路上的电流密度基本均勻,从薄板101直至第2厚板103形成良好的焊点,从而可以获得必要的焊接强度。但是,实际上,在由可动侧电极121和固定侧电极122夹持被焊接部件100并加压时,刚性低的薄板101和第1厚板102会向上方翘,在薄板101和第1厚板102之间、及第1 厚板102和第2厚板103之间会产生空隙。在这种情况下,可动侧电极121和薄板101之间的接触面积会由于薄板101的上翘而变大,与此相对,薄板101和第1厚板102之间、及第1厚板102和第2厚板103之间的接合部的接触面积会由于间隙而变小。因此,作为可动侧电极121与固定侧电极122的接合部的电流密度,相对于薄板 101侧而第2厚板103侧的高,与薄板101和第1厚板102之间相比,第1厚板102和第2 厚板103之间的局部发热量也增多。其结果,如图18(a)所示,首先,在第1厚板102和第2厚板103之间的接合部上形成焊点105,然后焊点105逐渐变大,一会儿就如图18(b)所示,薄板101和第1厚板102 之间被熔敷。但是,由于该薄板101和第1厚板102之间的熔入量小而焊接强度不稳定,所以薄板101会有剥离的危险,而且焊接品质也不稳定。这种缺陷,特别在第1厚板102及第 2厚板103越厚的情况下,焊点105越难以到达厚板102和薄板101之间,情况越显著。另外,同样地,作为薄板101和第1厚板102之间的熔入量小而焊接强度不稳定的原因,还存在以下原因因为薄板101薄,所以由于可动侧电极121的接触而使热量传导到可动侧电极121,最终薄板101侧的温度得不到上升,从而难以形成焊点105。作为应对办法,例如存在专利文献1中所公开的点焊方法。该点焊方法如图19所示,在对将薄板101、第1厚板102、第2厚板103重叠后的被焊接部件100进行点焊时,通过使薄板101侧所抵接的可动侧电极121的前端直径比第2厚板103侧所抵接的固定侧电极122的前端直径小,从而使薄板101和可动侧电极121之间的接触面积比第2厚板103 和固定侧电极122之间的接触面积小。这样,在可动侧电极121和固定侧电极122之间的通电线路上的电流密度,从可动侧电极121侧向固定侧电极122侧逐渐降低。其结果,在薄板101和第1厚板102之间的发热量增多,从而形成良好的焊点,提高薄板101和第1厚板 102之间的焊接强度。另外,在专利文献2中所公开的点焊方法,如图20所示,在对将薄板101、第1厚板 102、第2厚板103的3片板材重叠后的被焊接部件100进行点焊时,通过使位于薄板101侧的可动侧电极135的加压力FU比位于第2厚板103侧的固定侧电极134的加压力FL小, 从而使薄板101和厚板102之间的接触电阻变大,同时使厚板102和103之间的接触电阻变小,在可动侧电极135和固定侧电极134之间通电时,可以使薄板101和第1厚板102之间的接合部上的发热量增加,从而可以提高薄板101和第1厚板102的焊接强度。在这种方法的实施中所使用的点焊装置的结构,如图21所示,在焊接机器人125 的手腕部126上搭载点焊装置130,焊接机器人125将点焊装置130移动至由夹持部128支撑的被焊接部件100的各点焊位置,进行被焊接部件100的点焊。点焊装置130具有由直线导轨131可自由上下移动地支撑的基座部132,该直线导轨131固定于在手腕部126上安装的支撑托架127上,在该基座部132上设置向下方延伸的C形架133,在该C形架133的下端的前端,设置固定侧电极134。另外,在基座部132的上端搭载伺服电动机等加压致动器136,在通过加压致动器 136而上下移动的活塞杆137的下端,安装与固定侧电极134相对的可动侧电极135。在支撑托架127的上端搭载伺服电动机138,通过伺服电动机138的动作,基座部132经由滚珠丝杆机构而上下移动。在这里,按照在未图示的控制器中预先存储的示教数据,使位于薄板101侧的可动侧电极135施加的加压力FU比固定侧电极134施加的加压力FL小(FU < FL)。这样,为了使可动侧电极135施加的加压力FU比固定侧电极134施加的加压力FL 小(FU < FL),控制器首先通过伺服电动机138使基座部132向上移动,使固定侧电极134与被焊接部件100的下表面抵接,同时,通过加压致动器136使可动侧电极135下降,与被焊接部件100的上表面抵接。在这种情况下,加压致动器136的加压力经由可动侧电极135、 基座部132及C形架133,与固定侧电极134均等地作用。然后,通过伺服电动机138提升基座部132。通过该基座部132的提升,固定侧电极134的加压力FL与基座部132的提升相应地增加,从而使可动侧电极135施加的加压力 FU比固定侧电极134施加的加压力FL小(FU < FL)。其结果,在可动侧电极135和固定侧电极134之间通电时,薄板101和第1厚板 102的接合部上的电流密度变高,发热量相对于第1厚板102和第2厚板103的接合部上的发热量而相对地增加。这样,从薄板101直至第2厚板103形成熔入量没有偏差的良好的焊点,可以确保焊接强度。专利文献1 日本特开2003-151468号公报专利文献2 日本特开2003-251469号公报

发明内容
根据上述专利文献1,通过使与薄板101抵接的可动侧电极121的前端直径,比与第2厚板103抵接的固定侧电极122的前端直径小,从而使可动侧电极121和固定侧电极 122之间的通电线路上的电流密度从可动侧电极121向固定侧电极122逐渐降低,从而提高薄板101和厚板102之间的焊接强度。但是,可动侧电极121和固定侧电极122之间的通电线路上的电流密度,会由于可动侧电极121和固定侧电极122施加的加压力、薄板101、第1厚板102、第2厚板103的板厚、及被焊接部件100的形状及部位的不同而发生各种变化,因而难以确保均一的焊接品质。另外,根据薄板101、第1厚板102、第2厚板103的板厚及被焊接部件100的形状及部位,而更换使用各种前端直径不同的可动侧电极121、及固定侧电极122极其麻烦,担心生产能力大幅降低,并不现实。另外,准备并管理前端直径不同的各种可动侧电极121及固定侧电极122,也需要很多的管理成本。另一方面,在专利文献2中,通过将点焊装置130移动至由夹持部128支撑的被焊接部件100的各点焊位置上,使被焊接部件100的第2厚板103侧与固定侧电极134抵接, 同时,使可动侧电极135与薄板101抵接,而且通过提升基座部132而使可动侧电极135侧的加压力FU比固定侧电极134侧的加压力FL小,从而使薄板101和第1厚板102之间的电流密度相对提高,可以确保薄板101和第1厚板102的接合部上的发热量,增大熔入量而增加焊接强度。但是,在由夹持部128夹紧保持的被焊接部件100被固定侧电极134、和可动侧电极135夹持加压的状态下,如果要通过移动基座部132而使可动侧电极135施加的加压力 FU比固定侧电极134施加的加压力FL小,需要在夹紧支撑被焊接部件100的夹持部128上施加很大的负载。另一方面,在夹持部128对被焊接部件100的夹持位置和焊接位置、即点焊位置分离的状态下,被焊接部件100会发生弯曲变形,固定侧电极134施加的加压力FL、 和可动侧电极135施加的加压力FU会产生偏差,因而难以确保稳定的薄板101和第1厚板 102之间的接触电阻、及第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻,因而担心在被焊接部件100的接合部上的电流密度产生偏差并降低点焊的品质。另外,无法在机器人的手腕和基座部之间具有均衡功能的点焊装置上使用,该均衡功能是利用焊接加压时的反作用力而使机器人移动的功能,因而点焊装置被限制。因此,鉴于相关问题点的本发明的第1目的在于,提供一种点焊方法及点焊装置, 其在将2片厚板的一片上重叠薄板的3片重叠的被焊接部件进行点焊的情况下,可以获得均一稳定的焊接品质。另外,第2目的在于提供一种点焊方法及点焊装置,其在重叠了 2片厚板的两面均重叠了薄板的4片重叠的被焊接部件进行点焊的情况下,可以获得均一稳定的焊接品质。根据实现上述第1目的的技术方案1所述的发明的点焊方法,该方法是对将薄板、 比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,通过与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对而与所述薄板抵接的第2焊接电极、以及与该第2焊接电极相邻而与所述薄板抵接的控制加压施加单元,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。根据本发明,在对按照薄板、第1厚板、第2厚板的顺序重叠的3片重叠的被焊接部件进行点焊时,通过由与第2厚板抵接的第1焊接电极、和与该第1焊接电极相对并与薄板抵接的第2焊接电极、及与该第2焊接电极相邻并与薄板抵接的控制加压施加单元,夹持加压被焊接部件,从而由第1焊接电极施加的加压力向被焊接部件的第2厚板施加,另一方面,由第2焊接电极施加的加压力、和与该第2焊接电极相邻而由控制加压施加单元施加的控制加压力也向薄板施加,而由第2焊接电极向薄板侧施加的加压力比由第1焊接电极向第2厚板侧施加的加压力小。这样,在该第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,薄板和第1厚板的接合部上的电流密度相对地提高,从薄板直至第2厚板形成熔入量没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。技术方案2的发明,其特征在于,在技术方案1的点焊方法中的所述夹持加压状态下,如果将所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2厚板施加的加压力设为FL, 将由所述第2焊接电极向所述薄板施加的加压力设为FU,将由所述控制加压施加单元向所述薄板施加的控制加压力设为F α,则FL = FU+F α。据此,在夹持加压状态下向第2厚板侧作用的第1焊接电极的加压力FL、与向薄板侧作用的第2焊接电极的加压力FU及控制加压施加单元的控制加压力Fa的总和相等 (FL = FU+Fa ),被焊接部件在由第1焊接电极、和第2焊接电极、及控制加压施加单元以稳定的状态夹持保持的同时,从第2焊接电极向薄板作用的加压力FU,为从第1焊接电极向第 2厚板作用的加压力FL中减去控制加压施加单元施加的控制加压力Fa的加压力,从而使第2焊接电极对薄板侧施加的加压力比第1焊接电极对第2厚板侧施加的加压力小。根据实现上述第2目的的技术方案3所述的发明,该方法是对将第1薄板及第2 薄板、比该第1薄板及第2薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板,按照第1薄板、第1厚板、 第2厚板、第2薄板的顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有第1焊接工序,在该工序中,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相邻而与所述第2薄板抵接的第1控制加压部、以及与所述第1焊接电极相对而与所述第1薄板抵接的第2焊接电极,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊;以及第2焊接工序,在该工序中,维持由该第 1焊接电极和第2焊接电极对被焊接部件的夹持状态,使所述第1控制加压部从第2薄板分离,同时,与所述第2焊接电极相邻地使第2控制加压部与所述第1薄板抵接,在由该第 1焊接电极、第2焊接电极、及所述第2控制加压部对所述被焊接部件进行夹持加压的状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。据此,在第1焊接工序中,通过由第2薄板侧的第1焊接电极及第1控制加压部、 和第1薄板侧的第2焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使第1焊接电极向第2薄板侧施加的加压力比第2焊接电极向第1薄板侧施加的加压力小,在第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,第2薄板和第2厚板的接合部上的电流密度比第1厚板和第1薄板的接合部上的电流密度相对地高,第2薄板和第2厚板间的熔入量增大。另一方面,在第2焊接工序中,通过由第1薄板侧的第2焊接电极及第2控制加压部、和第2薄板侧的第1焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使第2焊接电极向第1薄板侧施加的加压力比第1焊接电极向第2薄板侧施加的加压力小,在第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,在第1薄板和第 1厚板的接合部上的电流密度比第2厚板和第2薄板的接合部上的电流密度相对地高,第1 薄板和第1厚板间的熔入量增大,从第1薄板直至第2薄板形成熔入量没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。技术方案4的发明,其特征在于,在技术方案3的点焊方法中,在所述第1焊接工序的所述夹持加压状态下,如果将所述第1焊接工序的所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2薄板施加的加压力设为FL,将由所述第1控制加压部向第2薄板施加的第1控制加压力设为Fa,将由所述第2焊接电极向第1薄板施加的加压力设为FUJUFU = FL+F α,如果将所述第2焊接工序的所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2 薄板施加的加压力设为FL,将由所述第2焊接电极向第1薄板施加的加压力设为FU,将由第2控制加压部向第1薄板施加的第2控制加压力设为Fi3,则FL = FU+F β。这样,在第1焊接工序的夹持加压状态下,向第2薄板侧作用的第1焊接电极的加压力FL及第1控制加压部的第1控制加压力F α的总和,与第2焊接电极向第1薄板侧作用的加压力FU相等(FU = FL+Fa ),在被焊接部件由第1焊接电极及第1控制加压部、和第 2焊接电极以稳定状态夹持的同时,可以使第1焊接电极对第2薄板侧施加的加压力比第2 焊接电极对第1薄板侧施加的加压力小。另外,在第2焊接工序的夹持加压状态下,向第1 薄板侧作用的第2焊接电极的加压力FU及第2控制加压部的第2控制加压力Fi3的总和, 与第1焊接电极向第2薄板侧所作用的加压力FL相等(FL = FU+Fi3),在被焊接部件由第 1焊接电极、和第2焊接电极及第2控制加压部以稳定的状态夹持,可以使第2焊接电极对第1薄板侧施加的加压力比第1焊接电极对第2薄板侧施加的加压力小。根据实现上述第1目的的技术方案5所述的发明的点焊装置,其对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有第1焊接电极,其与第2厚板相对;第2焊接电极,其与所述第1焊接电极同轴,且与所述被焊接部件的薄板相对,与所述第1焊接电极协同动作而对被焊接部件进行夹持加压; 以及控制加压施加单元,其与所述第2焊接电极相邻地向薄板施加控制加压力,由与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对而与薄板抵接的第2焊接电极、以及控制加压施加单元,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。据此,通过由与第2厚板抵接的第1焊接电极、和与该第1焊接电极相对并与薄板抵接的第2焊接电极及与该第2焊接电极相邻并与薄板抵接的控制加压施加单元夹持加压被焊接部件,从而使第1焊接电极向被焊接部件的第2厚板施加加压力,第2焊接电极向薄板施加加压力、和控制加压施加单元向薄板施加控制加压力,并使位于薄板侧的第2焊接电极施加的加压力比位于第2厚板侧的第1焊接电极施加的加压力小。这样,在该第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,薄板和第1厚板的接合部上的电流密度相对变高,从薄板直至第2厚板形成熔入量没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。根据实现上述第1目的的技术方案6所述的发明的点焊装置,其对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有基座部;第1焊接电极,其被该基座部支撑而与第2厚板抵接;加压致动器,其搭载在所述基座部上,经由杆部支撑第2焊接电极,并且使该第2焊接电极在加压位置和退避位置之间移动,在该加压位置,所述第2焊接电极与所述薄板抵接,并与所述第1焊接电极协同动作而夹持被焊接部件,向被焊接部件施加加压力,在该退避位置,所述第2焊接电极从被焊接部件离开;以及控制加压施加单元,其与所述被焊接部件的第2焊接电极相邻,向薄板施加控制加压力,由与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对并与薄板抵接的第2焊接电极、及控制加压施加单元,对所述被焊接部件夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。据此,通过由与薄板抵接的第2焊接电极、及与第2焊接电极相邻并与薄板抵接的控制加压施加单元、和与该第2焊接电极相对并与第2厚板抵接的第1焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使加压致动器施加的加压力从第2焊接电极向薄板施加,同时,也经由基座部从第1焊接电极向第2厚板施加,而且由控制加压施加单元施加的控制加压力向薄板施加,从而位于薄板侧的第2焊接电极施加的加压力比位于第2厚板侧的第1焊接电极施加的加压力小。这样,在该第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,薄板与第1厚板间的电流密度相对变大,从薄板直至第2厚板形成熔入量没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。在这里,控制加压施加单元可以由控制加压部、和控制加压致动器构成,其中控制加压致动器搭载在基座部上而支撑控制加压部,并且使该控制加压部与第2焊接电极相邻而与薄板抵接,强制地在施加控制加压力的加压施加位置、和从被焊接部件离开的退避位置之间移动。另外,作为控制加压致动器,也可以由在基座部上搭载的气缸构成。另外,控制加压施加单元可以由螺旋弹簧构成,其基端部嵌入地安装在活塞杆上,在无负载的状态下, 前端部从第1焊接电极的前端突出。根据实现上述第2目的的技术方案13所述的发明的点焊装置,其将对第1薄板及第2薄板、比该第1薄板及第2薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板,按照第1薄板、第1厚板、第2厚板、第2薄板的顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有第1焊接电极,其与所述第2薄板相对;第2焊接电极,其与所述第1焊接电极同轴,且与所述焊接部件的第1薄板相对,与所述第1焊接电极协同动作而对被焊接部件进行夹持加压;以及第 1控制加压部及第2控制加压部,该第1控制加压部与所述第1焊接电极相邻而向所述第2 薄板施加第1控制加压力,该第2控制加压部与第2焊接电极相邻而向所述第1薄板施加第2控制加压力,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极及第1控制加压部、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊,由与所述第2 薄板抵接的第1焊接电极、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极及第2控制加压部,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。
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据此,在第1焊接工序中,通过由第2薄板侧的第1焊接电极及第1控制加压部、 和第1薄板侧的第2焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使第1焊接电极向第2薄板侧施加的加压力比第2焊接电极向第1薄板侧施加的加压力小,在第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,第2薄板和第2厚板的接触位置上的电流密度比第1厚板和第1薄板的接触位置上的电流密度相对地高,使第2薄板和第2厚板的熔入量大,从而确保焊接强度,在第2焊接工序中,通过由第1薄板侧的第2焊接电极及第2控制加压部、和第2薄板侧的第 1焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使第2焊接电极向第1薄板侧施加的加压力比第1焊接电极向第2薄板侧施加的加压力小,在第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,在第1 薄板和第1厚板的接触位置上的电流密度比第2厚板和第2薄板的接触位置上的电流密度相对地高,使第1薄板和第1厚板的熔入量大,确保焊接强度,从第1薄板直至第2薄板,形成没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。根据实现上述第2目的的技术方案14所述的发明的点焊装置,其对将第1薄板及第2薄板、比该第1薄板及第2薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板,按照第1薄板、第1厚板、第2厚板、第2薄板的顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有基座部; 第1焊接电极,其被该基座部支撑,与第2薄板抵接;加压致动器,其搭载在所述基座部上, 经由杆部支撑第2焊接电极,并且使该第2焊接电极在加压位置和退避位置之间移动,在该加压位置,所述第2焊接电极与所述第1薄板抵接,并与所述第1焊接电极协同动作而夹持被焊接部件,向被焊接部件施加加压力,在该退避位置,搜身第2焊接电极从被焊接部件离开;以及控制加压施加单元,其具有第1控制加压部、及第2控制加压部,该第1控制加压部与所述被焊接部件的第1焊接电极相邻,向第2薄板施加第1控制加压力,该第2控制加压部与所述被焊接部件的第2焊接电极相邻,向第1薄板施加第2控制加压力,由与所述第2 薄板抵接的第1焊接电极及第1控制加压部、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极及第2控制加压部,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。据此,通过由与第2薄板抵接的第1焊接电极及与第1焊接电极相邻并与第2薄板抵接的第1控制加压部、和与该第1焊接电极相对并与第1薄板抵接的第2焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使加压致动器施加的加压力从第2焊接电极向第1薄板施加,并且也经由基座部而从第1焊接电极向第2薄板施加,而且第1控制加压部施加的第1控制加压力向第2薄板施加,从而使第1焊接电极向第2薄板侧施加的加压力比第2焊接电极向第1薄板侧施加的加压力小。这样,在该第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,第2薄板和第2厚板间的电流密度变大,从第2薄板直至第2厚板形成熔入量没有偏差的良好的焊点。另外,通过由与第1薄板抵接的第2焊接电极、及与第2焊接电极相邻并与第1薄板抵接的第2控制加压部、和与该第2焊接电极相对并与第2薄板相邻的第1焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使第2控制加压部施加的第2控制加压力向第1薄板施加,使第2焊接电极向第1薄板侧施加的加压力比第1焊接电极向第2薄板侧施加的加压力小。这样,在该第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,第1薄板和第1厚板间的电流密度变大,从第1薄板直至第1厚板形成熔入量没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。在这里,控制加压施加单元由第1控制加压部及第2控制加压部、和控制加压致动器构成,其中控制加压致动器搭载在基座部上,支撑第1控制加压部及第2控制加压部,并且选择性地在第1加压施加位置、和第2加压施加位置之间强制地移动,其中,在第1加压施加位置,使该第1控制加压部与第1焊接电极相邻并与第2薄板抵接而施加第1控制加压力的同时,使第2控制加压部从第1薄板离开,在第2加压施加位置,使第1控制加压部从第2薄板离开的同时,使第2控制加压部与第2焊接电极相邻并与第1薄板抵接而施加第2控制加压力。发明的效果根据本发明,在对按照薄板、第1厚板、第2厚板的顺序重叠的3片重叠的被焊接部件进行点焊时,通过由与第2厚板抵接的第1焊接电极,和与该第1焊接电极相对并与薄板抵接的第2焊接电极、及与该第2焊接电极相邻并与薄板抵接的控制加压施加单元而夹持加压被焊接部件,从而使第1焊接电极向被焊接部件的第2厚板施加加压力,同时,使第2 焊接电极向薄板施加加压力、和使与该第2焊接电极相邻的控制加压施加单元向薄板施加控制加压力,从而使薄板侧的第2焊接电极施加的加压力比第2厚板侧的第1焊接电极施加的加压力小。这样,在该第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,薄板和第1厚板间的电流密度相对变大,从薄板直至第2厚板形成熔入量没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。另外,根据本发明,在按第1薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板、第2 薄板的顺序将它们重叠的4片重叠的被焊接部件进行点焊时,通过由第2薄板侧的第1焊接电极、及第1控制加压部、和第1薄板侧的第2焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使在由第1焊接电极和第2焊接电极所形成的夹持加压部上,第2薄板和第2厚板间的接触压力比第1厚板和第1薄板的接触压力小,在第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,在第 2薄板和第2厚板的接合部上的电流密度比第1厚板和第1薄板的结合部上的电流密度相对地大,从而确保第2薄板和第2厚板的焊接强度,而且,通过由第1薄板侧的第2焊接电极、及第2控制加压部、和第2薄板侧的第1焊接电极夹持加压被焊接部件,从而使由第2 焊接电极和第1焊接电极所形成的夹持加压部上的第1薄板和第1厚板间的接触压力比第 2厚板和第2薄板间的接触压力小,在第2焊接电极和第1焊接电极之间通电时,在第1薄板和第1厚板的接触位置上的电流密度比第2厚板和第2薄板的接触位置上的电流密度相对地大,从而确保第1薄板和第1厚板的焊接强度,从第1薄板直至第2薄板形成熔入量没有偏差的良好的焊点,从而提高对被焊接部件的焊接品质。


图1是第1实施方式中的点焊装置的结构图。图2是要部放大斜视图。图3是点焊装置动作工序图。图4是动作说明图。图5是对比例的动作说明图。
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图6是点焊装置动作工序图。图7是动作说明图。图8是要部放大斜视图。图9是表示第2实施方式的概要说明图。图10是要部放大斜视图。图11是动作说明图。图12是第3实施方式中的点焊装置的结构图。图13是要部放大斜视图。图14是点焊装置动作工序图。图15是动作说明图。图16是动作说明图。图17是要部放大斜视图。图18是表示现有的点焊的概要的说明图。图19是表示现有的点焊的概要的说明图。图20是表示现有的点焊的概要的说明图。图21是表示现有的点焊的概要的说明图。
具体实施例方式(第1实施方式)以下,参照图1 图8对本发明的第1实施方式进行说明。图1是点焊装置的结构图,图2是点焊装置的要部说明图。在图1中,标号1是焊接机器人,标号10是被焊接机器人1支撑的点焊装置,标号 100是被焊接部件。在对焊接机器人1及点焊装置10进行说明之前,首先对被焊接部件100进行说明。被焊接部件100是在重叠的2片厚板中的一片上重叠薄板而成,例如由从上开始按顺序重叠刚性低的薄板101、比薄板101板厚大的刚性高的第1厚板102及第2厚板103的3 片重叠的板材组合构成。焊接机器人1例如是多关节型机器人,具有固定在未图示的地板上的基部、多个手臂2、及安装在手臂2的前端部的手腕3,隔着平衡单元4而支撑在手腕3上的点焊装置 10,可在三维方向上移动地构成。平衡单元4隔在点焊装置10和手腕3之间,将点焊装置 10支撑在手臂2上,在由点焊装置10向被焊接部件100加压时利用其反作用力而可以移动。并且,焊接机器人1将点焊装置10按顺序移动到由未图示的夹持部等保持在规定位置上的被焊接部件100的预先设定的各点焊位置即焊接部上,对被焊接部件100进行点焊。点焊装置10具有经由平衡单元4而安装在手腕部3上的基座部11。在基座部11 上安装向下方延伸的C形架13,在C形架的下端的前端安装作为第1焊接电极的固定侧电极14。另外,在基座部11的上端,搭载气缸装置或伺服电动机,在本实施方式中,搭载以伺服电动机作为驱动源的加压致动器15。通过加压致动器15的动作而沿着固定侧电极14 的轴心向与固定侧电极14接近或分离的方向进退移动的杆部16,向基座部11的下方突出, 在杆部16的前端安装作为第2焊接电极的可动侧电极17,其与固定侧电极14相对配置且可以与固定侧电极14同轴地进退移动。这样,可动侧电极17通过加压致动器15的动作, 相对于固定侧电极14接近或分离地在退避位置和加压位置之间移动,其中退避位置是与固定侧电极14分离的上升移动端的位置,加压位置是与固定侧电极14接近、并与固定侧电极14协同动作而夹持被焊接部件100的位置,即夹紧被焊接部件100,并且向被焊接部件 100施加加压力的位置。另外,在基座部11上设置控制加压施加单元20,其向由固定侧电极14及可动侧电极17夹持及施加加压力的被焊接部件100的薄板101上,在与可动侧电极17相邻的位置、 即与焊接位置接近的位置,施加控制加压力。控制加压施加单元20如图1及图2中的要部放大斜视图所示,具有一对作为控制加压致动器的气缸21、23,它们隔着杆部16并且位于C形架13侧,基端安装在基座部11的两侧,与杆部16的进退方向平行地延伸。各气缸21、23通过将来自于空气供给源31的空气经由空气供给切换阀32选择性地向伸长侧气室或收缩侧气室供给,从而使从各气缸21、 23的前端突出的气缸杆22、24进行伸长及收缩的进退移动,并且通过在收缩侧气室或伸长侧气室内保持空气而将气缸杆22、24支撑在该位置。在从各气缸21、23的前端突出的气缸杆22、24的前端22a、24a之间架设连结板 25。在该连结板25的中央部,即在连结板25上的气缸杆22和24的前端22a和24a之间, 设置长条状的被焊接部件压板26,其基端部与连结板25结合,前端部向远离C形架13侧的方向延伸。在被焊接部件压板26的前端部形成电极插入部27,其以可以插入可动侧电极17及固定侧电极14的圆弧状或者凹状而形成凹口,而且在电极插入部27的两侧,形成突出的一对的限制部28、29。在各限制部28、29的下面分别设置作为控制加压部的凸状的限制面部件28a、29a,它们的顶部以半球面状凸出,在各限制面28、29的上面分别设置凸状的限制面部件28b、29b。该限制面部件28a和29a、及28b和29b优选设置在与可动侧电极 17的轴心相邻,并以可动侧电极17的轴心为中心的对称位置上。另外,在气缸21、23上具有第1退避位置检测传感器Si、第1加压位置检测传感器S2、第2退避位置检测传感器S3、及第2加压位置检测传感器S4,其中,第1退避位置检测传感器Sl检测气缸21、23的气缸杆22、24收缩而成为上升移动端的第1退避位置,第1 加压位置检测传感器S2检测第1加压位置,该第1加压位置是限制面部件28a、29a从上方与由固定侧电极14和可动侧电极17夹持的被焊接部件100的上表面压接的状态下的气缸 21,23的伸长位置,第2退避位置检测传感器S3检测气缸21、23的气缸杆22、24伸长而成为下降移动端的第2退避位置,第2加压位置检测传感器S4检测第2加压位置,该第2加压位置是限制面部件28b、29b从下方与由固定侧电极14和可动侧电极17夹持的被焊接部件100的下表面压接的状态下的气缸21、23的伸长位置。在焊接机器人控制器RC中存储焊接机器人1的示教数据,在示教数据中包含用于对被焊接部件100的各点焊位置依次进行点焊的动作程序、及对各点焊位置即焊接位置进行点焊时的点焊装置10的位置及姿势。另外,在焊接装置控制器WC中包含点焊装置10的动作程序、及空气供给切换阀32基于第1退避位置检测传感器Si、第1加压位置检测传感器S2、第2退避位置检测传感器S3、第2加压位置检测传感器S4的检测而进行的动作控制。例如,如果第1退避位置检测传感器Sl检测到气缸21、23因向收缩侧气室供给空气,从伸长状态收缩而到达第1退避位置,则空气供给切换阀32基于其检测信号而切换至第1退避位置,停止向各收缩侧气室供给空气,并且保持收缩侧气室内的空气,从而气缸 21、23被保持在第1退避位置。如果第1加压位置检测传感器S2检测到空气供给切换阀32排出收缩侧气室内的空气,并且向伸长侧气室内供给空气,伸长的气缸21、23从第1退避位置到达第1加压位置,则空气供给切换阀32基于其检测信号而切换至第1加压位置,停止向各伸长侧气室内供给空气,并且保持伸长侧气室内的空气,从而气缸21、23被保持在第1加压位置。另外,如果第2退避位置检测传感器S3检测到气缸21、23向伸长侧气室内供给空气,气缸21、23进行伸长而到达第2退避位置,则空气供给切换阀32基于其检测信号而切换至第2退避位置,停止向各伸长侧气室内供给空气,并且保持伸长侧气室内的空气,从而气缸21、23被保持在第2退避位置。如果第2加压位置检测传感器S4检测到空气供给切换阀32排出伸长侧气室的空气,并且向收缩侧气室内供给空气,收缩的气缸21、23从第 2退避位置到达第2加压位置,则空气供给切换阀32基于其检测信号而切换至第2加压位置,停止向各收缩侧气室供给空气,并且保持收缩侧气室内的空气,从而气缸21、23被保持在第2加压位置。下面,对点焊装置10的动作进行说明。在进行该说明时,为了方便说明,对于要进行点焊的被焊接部件100为由从上按顺序重叠薄板101、第1厚板102、第2厚板103的3 片重叠的板材组合构成的情况,参照如图3所示的点焊装置动作工序图、图4所示的动作说明图、及图5所示的对比例的动作说明图进行说明,然后对被焊接部件100为由从下按顺序重叠薄板101、第1厚板102、第3厚板103的3片重叠的板材组合构成的情况,参照如图6 所示的点焊装置动作工序图、及图7所示的动作说明图进行说明。对从上按顺序重叠薄板101、第1厚板102、第2厚板103的被焊接部件100进行点焊时,按照预先设定的动作程序,如图3(a)所示,确认可动侧电极17位于与固定侧电极14 分离的退避位置,并且控制加压施加单元20的被焊接部件压板26被支撑在可动侧电极17 的附近的状态,即,如果被焊接部件压板26的位置被确认为,气缸21、23伸长而第1退避位置检测传感器Sl未检测出气缸21、23的第1退避位置,则空气供给切换阀32根据焊接装置控制器WC的动作信号而进行切换,开始向气缸21、23的收缩侧气室内供给空气,气缸21、 23进行收缩。伴随着气缸21、23的收缩,被焊接部件压板26提升到可动侧电极17的前端的上方。并且,如图3(b)所示,如果收缩的气缸21、23到达第1退避位置,则第1退避位置检测传感器S 1对其进行检测,空气供给切换阀32切换至第1退避位置而停止向气缸21、 23的收缩侧气室供给空气,并且保持收缩侧气室内的空气。这样,被焊接部件压板26被支撑在第1退避位置。然后,如果根据第1退避位置检测传感器Sl的检测信号而确认该气缸21、23处于第1退避位置,则焊接机器人控制器RC使焊接机器人1动作,按照预先设定的程序使点焊装置10向被焊接部件100的点焊位置移动,如图3(c)所示,被焊接部件100的焊接部位于固定侧电极14、和可动侧电极17及限制面部件28a、29a之间,并且固定侧电极14被定位在与对应于点焊位置的第2厚板103的规定位置抵接的状态。
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在该点焊装置10定位于焊接位置的状态下,如图3(c)所示,固定侧电极14的前端从下方与被焊接部件100的第2厚板103抵接,同时,可动侧电极17的前端及限制面部件28a、29a与薄板101之间具有间隙地相对。然后,如图3(d)所示,在固定侧电极14与被焊接部件100的第2厚板103抵接的状态下,通过加压致动器15的动作而使可动侧电极17从退避位置向与固定侧电极14接近的加压位置方向移动,并与薄板101压接。这样,加压致动器15的加压力经由可动侧电极 17和基座部11而与固定侧电极14发生作用,在可动侧电极17和固定侧电极14之间夹持被焊接部件100的焊接部的同时实施加压。另一方面,空气供给切换阀32进行切换,排出气缸21、23的收缩侧气室内的空气, 同时,向伸长侧气室内供给空气,气缸21、23进行伸长而使被焊接部件压板26下降,限制面部件28a、29a与可动侧电极17相邻地从上方压接被焊接部件100的薄板101,进而,如果伸长的气缸21、23到达第1加压位置,则第1加压位置检测传感器S2对其进行检测,空气供给切换阀32切换至第1加压位置,停止向气缸21、23的伸长侧气室供给空气,并且保持伸长侧气室内的空气。这样,被焊接部件压板26被保持在第1加压位置。这样,在由固定侧电极14和加压侧电极17对被焊接部件100进行夹持加压,而且通过气缸21、23而使限制面部件28a、29a与可动侧电极17相邻地向薄板101施加加压的状态下,如图4中的示意的动作说明图所示,固定侧电极14施加的加压力FL从被焊接部件 100的第2厚板103的下方施加,可动侧电极17施加的加压力FU和通过气缸21、23而限制面部件28a、29a施加的控制加压力Fa与可动侧电极17相邻地向薄板101施加。在这种情况下,加压致动器15的加压力及气缸21、23的控制加压力经由可动侧电极17、及限制面部件28a、29a和基座部11、及C形架13与固定侧电极14发生作用,作用于第2厚板103上的固定侧电极14施加的加压力FL,与作用于薄板101上的可动侧电极17施加的加压力FU及限制面部件28a、29a施加的控制加压力F α的总和相等(FL = FU+F a )。这样,被焊接部件100被固定侧电极14从下方向第2厚板103侧作用的加压力 FL、和可动侧电极17从上方向薄板101侧作用的加压力FU、及来自于限制面部件28a、29a 的控制加压力Fa,以稳定的状态夹持保持。另一方面,在被焊接部件100的焊接部上,从固定侧电极14向第2厚板103施加加压力FL,作为从可动侧电极17向薄板101施加的加压力FU,施加从固定侧电极14施加的加压力FL中减去限制面部件28a、29a施加的控制加压力F α之后的大小的加压力(FU =FL-F a)。通过使位于该薄板101侧的可动侧电极17的加压力FU比位于第2厚板103侧的固定侧电极14的加压力FL小(FU < FL),从而使薄板101和第1厚板102的接合部上的接触压力,比第1厚板102和第2厚板103之间的接合部上的接触压力小,使薄板101和第1 厚板102之间的接触电阻相对地变大,同时,使第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻变小。在这里,例如,如果在通过不具有控制加压施加单元20的点焊装置10,使固定侧电极14与被焊接部件100的第2厚板103抵接的状态下,通过加压致动器15的动作而使可动侧电极17与薄板101压接,在固定侧电极14和可动侧电极17之间夹持被焊接部件100 的接合部,同时实施加压,则如图5的示意的对比例所示,加压致动器15的加压力对可动侧
17电极17、和经由基座部11及C形架13对固定侧电极14均等地作用,固定侧电极14向第2 厚板103施加的加压力FL和可动侧电极17向薄板101施加的加压力FU相等。然后,在由固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件100实施夹持加压,并且通过限制面部件28a、29a施加控制加压力,使位于薄板101侧的可动侧电极17施加的加压力FU比位于第2厚板103侧的固定侧电极14施加的加压力FL小的状态下,如图3(e)所示,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电规定时间而进行焊接。在该可动侧电极17 和固定侧电极14之间通电时,薄板101和第1厚板102之间的接合部上的接触电阻相对较大而电流密度相对较高,同时,第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻相对较小。这样,在薄板101和第1厚板102的接合部上的发热量比第1厚板102和第2厚板103的接合部上的发热量相对地增加,从而从薄板101直至第2厚板103形成电流密度没有偏差的良好的焊点,可以确保薄板101的焊接强度。在该焊接完成之后,通过加压致动器15的动作而使可动侧电极17从加压位置向退避位置移动,释放由固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件100的夹持。另一方面,切换空气供给切换阀32,排出气缸21、23的伸长侧气室内的空气,同时,向收缩侧气室供给空气,从而气缸21、23进行收缩。伴随着气缸21、23的收缩,被焊接部件压板26从可动侧电极17的前端向上方提升。并且,如图3(f)所示,如果收缩的气缸21、23到达第1退避位置,则第1退避位置检测传感器Sl对其进行检测,空气供给切换阀32切换至第1退避位置,停止向气缸21、23的收缩侧气室供给空气,并保持收缩侧气室内的空气。这样,被焊接部件压板26被保持在第1退避位置。然后,如果由第1退避位置检测传感器Sl的检测信号确认该气缸21、23处于第1 退避位置,则如图3 (g)所示,使焊接机器人1动作,使点焊装置10从被焊接部件100退避, 向下一个被焊接部件100的点焊位置移动。下面,对被焊接部件100为从下按顺序重叠薄板101、第1厚板102、第2厚板103 的3片重叠的板材组合构成的情况,参照图6所示的点焊装置动作工序图及图7所示的动作说明图进行说明。在对从下开始按顺序重叠薄板101、第1厚板102、第2厚板103的被焊接部件100 进行点焊时,按照预先设定的动作程序,如图6(a)所示,确认可动侧电极17处于与固定侧电极14相分离的退避位置,并且控制加压施加单元20的被焊接部件压板26被支撑在可动侧电极17的附近的状态,即,如果确认第2退避位置检测传感器S3未检测出气缸21、23的第2退避位置,则空气供给切换阀32进行切换,开始向气缸21、23的伸长侧气室内供给空气,气缸21、23进行伸长。伴随着气缸21、23的伸长,被焊接部件压板26下降至固定侧电极14的前端下方。 并且,如图6(b)所示,如果伸长的气缸21、23到达第2退避位置,则第2退避位置检测传感器S3对其进行检测,空气供给切换阀32切换至第2退避位置,停止向气缸21、23的伸长侧气室供给空气,并保持伸长侧气室内的空气。这样,被焊接部件压板26被支撑在第2退避位置。然后,如果由第2退避位置检测传感器S3的检测信号而确认该气缸21、23处于第 2退避位置,则使焊接机器人1动作,按照预先设定的程序使点焊装置10向被焊接部件100 的点焊位置移动,如图6(c)所示,被焊接部件100的焊接部位于固定侧电极14及限制面部件28b、29b,和可动侧电极17之间,并且固定侧电极14被定位在与对应于点焊位置的薄板 101的规定位置抵接的状态。在该点焊装置10被定位于焊接位置的状态下,如图6(c)所示,固定侧电极14的前端从下方与被焊接部件100的薄板101抵接,同时,可动侧电极17的前端与第2厚板103 之间具有间隙地相对,限制面部件28b、29b和薄板101之间具有间隙地相对。然后,如图6(d)所示,在固定侧电极14与被焊接部件100的薄板101抵接的状态下,通过加压致动器15的动作而使可动侧电极17从退避位置向加压位置方向移动,与第2 厚板103压接,在固定侧电极14和可动侧电极17之间夹持被焊接部件100的焊接部的同时实施加压。另一方面,空气供给切换阀32进行切换,排出气缸21、23的伸长侧气室内的空气, 同时,向收缩侧气室内供给空气,气缸21、23进行收缩,被焊接部件压板26上升,限制面部件28b、29b与固定侧电极14相邻地从下方与被焊接部件100的薄板101压接,而且如果收缩的气缸21、23到达第2加压位置,则第2加压位置检测传感器S4对其进行检测,空气供给切换阀32切换至第2加压位置,停止向气缸21、23的收缩侧气室内供给空气,并保持收缩侧气室内的空气。这样,被焊接部件压板26被保持在第2加压位置。这样,在由固定侧电极14、和可动侧电极17对被焊接部件100进行夹持加压,并且通过气缸21、23而使限制面部件28b、29b向薄板101施加控制加压力的状态下,如图7的示意的动作说明图所示,可动侧电极17施加的加压力FU从上方向焊接部件100的第2厚板103施加,固定侧电极14施加的加压力FL和通过气缸21、23而使限制面部件28b、29b 施加的控制加压力Fa从下方向薄板101施加。在这种情况下,加压致动器15施加的加压力对可动侧电极17、和经由基座部11及 C形架13对固定侧电极14发生作用,气缸21、23施加的控制加压力经由限制面部件28b、 29b、和基座部11而作用于可动侧电极17,可动侧电极17作用于第2厚板103上的加压力 FU,与作用于薄板101上的固定侧电极14的加压力FL及限制面部件28b、29b的加压力F a 的总和相等(FU = FL+Fa)。这样,被焊接部件100由固定侧电极14、和可动侧电极17、及限制面部件28b、29b以稳定的状态保持。另一方面,在被焊接部件100的焊接部上,可动侧电极17向第2厚板103施加加压力FU,固定侧电极14向薄板101施加加压力FL,即,施加从可动侧电极17施加的加压力 FU中减去限制面部件28b、29b施加的控制加压力F α之后的大小的加压力(FL = FU_F a )。通过使位于该薄板101侧的固定侧电极14施加的加压力FL比位于第2厚板103 侧的可动侧电极17施加的加压力FU小(FL < FU),从而使在薄板101和第1厚板102的接合部上的接触压力,比第1厚板102和第2厚板103之间的接触压力小,使薄板101和第1 厚板102之间的接触电阻相对地变大,同时,第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻相对地变小。在由固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件100施加夹持加压,并且由限制面部件2813、2%施加控制加压力?(1的状态下,如图6(e)所示,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电规定时间而进行焊接。在该可动侧电极17和固定侧电极14之间通电时,因为薄板101和第1厚板102的结合部上的接触电阻相对地变大、电流密度相对变高, 同时,第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻相对地变小,所以在薄板101和第1厚板102之间的发热量比第1厚板102和第2厚板103之间的发热量要相对地增加。因此, 确保从薄板101直至第2厚板103的熔入量,形成没有偏差的良好的焊点N,从而可以确保薄板101的焊接强度。该焊接完成之后,如图6(f)所示,通过加压致动器15的动作使可动侧电极17从加压位置向退避位置移动,从而释放由固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件100 的夹持。另一方面,空气供给切换阀32进行切换,排出气缸21、23的收缩侧气室内的空气, 同时,向伸长侧气室供给空气,从而使气缸21、23伸长。伴随着气缸21、23的伸长而使被焊接部件压板26下降至固定侧电极14的前端的下方。并且,如图6(f)所示,如果气缸21、23 伸长达到第2退避位置,则第2退避位置检测传感器S3对其进行检测,空气供给切换阀32 切换至第2退避位置,停止向气缸21、23的伸长侧气室供给空气,并且保持伸长侧气室内的空气。这样,被焊接部件压板26被保持在第2退避位置。然后,如果由第2退避位置检测传感器S3的检测信号确认该气缸21、23处于第2 退避位置,则如图6(g)所示,使焊接机器人1动作,使点焊装置10从被焊接部件100的点焊位置退避,并向下一个被焊接部件100的点焊位置移动。根据这样构成的本实施方式,对由刚性低的薄板101、比该薄板101刚性高的第1 厚板102、第2厚板103重叠而成的3片重叠的板材组合构成的被焊接部件100进行点焊的点焊装置10,其特征在于,具有固定侧电极14,其经由C形架13设置在基座部11上;可动侧电极17,其通过设置在基座部11上的加压致动器15而与固定侧电极14接近或分离; 以及控制加压施加单元20,其在由固定侧电极14和可动侧电极17夹持加压的被焊接部件 100的薄板101的焊接位附近施加控制加压力,通过固定侧电极14施加加压力FL、可动侧电极17施加加压力FU的同时,向被焊接部件100的焊接位置附近施加控制加压力Fa,从而将薄板101和第1厚板102之间的接触压力控制得比第1厚板102和第2厚板103之间的接触压力小,因为在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电时,薄板101和第1厚板 102的接合部上的电流密度比第1厚板102和第2厚板103的结合部上的电流密度相对地高,所以从薄板101直至第2厚板103形成较大地熔入而没有偏差的良好的焊点,从而可以确保薄板101的焊接强度。特别地,通过固定侧电极14和可动侧电极17进行夹持加压,因为固定侧电极14施加加压力FL,并且可动侧电极17施加加压力FU的同时,在被焊接部件 100的接合部附近施加控制加压力Fd,所以不受夹紧被焊接部件100的夹紧位置的影响, 可以从薄板101直至第2厚板103在各种焊接位置均形成没有偏差的良好的焊点,从而可以确保焊接品质。此外,并不限定于本实施方式,在不脱离发明的要点的范围内可做各种改变。例如,在上述的实施方式中,在例子中对使用气缸21、23作为控制加压致动器的情况进行了说明,但也可以由伺服电动机等构成。另外,在例子中对作为控制加压部由凸状的限制面部件28a、29a、28b、29b形成的情况进行了说明,但也可以对应于被焊接部件100的形状等而做各种改变。例如,如与图2 对应的图8中的图所示,在从各气缸21、23的前端突出的气缸杆22、24的前端22a、24a之间架设连结板25,在连结板25上突出设置被焊接部件压板26,在被焊接部件压板26的前端部,以圆弧状或者凹状开口形成电极插入部27,沿电极插入部27形成限制部28及29,在限制部28及29的下表面形成沿着电极插入部27而突出的半圆弧状的限制面部件28A,在限制部28及29的上表面形成沿着电极插入部27而突出的半圆弧状的限制面部件28B。(第2实施方式)以下,参照图9 图11对本发明的第2实施方式进行说明。图9是点焊装置的结构图,图10是点焊装置的要部放大说明图。图11是动作说明图。此外,在图9 图11中, 因为与图1及图2相对应的部分标有相同的标号,所以省略该部的详细说明。本实施方式的点焊装置40,取代第1实施方式的控制加压施加单元20,由被杆部 16支撑的控制加压施加单元41构成。如图9及图10所示,点焊装置40的杆部16,其从基座部11向下方突出的基端部 16A是以较大直径形成的圆柱状,在基端部16A的前端侧经由台阶部16B而形成比基端部 16A直径小的圆柱状的轴部16C,其与基端部16A同轴地连续形成,在轴部16C的前端形成的柄部16D上安装可动侧电极17。轴部16C比可动侧电极17直径大地形成。控制加压施加单元41由可以嵌入安装在轴部16C上的被绝缘涂敷处理的圆筒状弹性部件构成,在本实施方式中由螺旋弹簧42构成。螺旋弹簧42,其基端42a与台阶部16B抵接,基端部42b嵌入在轴部16C上而安装在杆部16上,在无负载的状态下,成为控制加压部的前端部42c具有从可动侧电极17的前端突出的有效长度。在具有这样的控制加压施加单元41的点焊装置40中,在固定侧电极14与被焊接部件100的第2厚板103抵接的状态下,如果通过加压致动器15的动作而使可动侧电极17 向加压位置方向移动,与薄板101抵接,在固定侧电极14和可动侧电极17之间夹持被焊接部件100的焊接部的同时实施加压,则螺旋弹簧42的前端部42c以与可动侧电极17的前端相邻的环状而与薄板101抵接,螺旋弹簧42被施加压缩,由于螺旋弹簧42的反作用力而沿着前端部42c所压接的可动侧电极17的外周向薄板101施加控制加压力Fa。在这样由固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件100进行夹持加压,而且由螺旋弹簧42向薄板101施加控制加压力Fa的状态下,如图11中的示意的动作说明图所示,由固定侧电极14施加的加压力FL从下方向被焊接部件100的第2厚板103施加,由可动侧电极17施加的加压力FU和由螺旋弹簧42施加的控制加压力F α向薄板101施加。 在这种情况下,由固定侧电极14向第2厚板103作用的加压力FL,与向薄板101作用的可动侧电极17的加压力FU及螺旋弹簧42的加压力F α的总和相等(FL = FU+F α ),在被焊接部件100的焊接部上,从固定侧电极14向第2厚板103施加加压力FL,而作为从可动侧电极17向薄板101施加的加压力FU,成为从固定侧电极14施加的加压力FL中减去由螺旋弹簧42施加的控制加压力Fa之后的大小的加压力(FU = FL-F a )。通过使位于该薄板101侧的可动侧电极17施加的加压力FU比位于第2厚板103 侧的固定侧电极14施加的加压力FL小(FU < FL),从而在该可动侧电极17和固定侧电极 14之间通电时,薄板101和第1厚板102之间的接触电阻相对地变大,电流密度相对地变高,同时,保持第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻较小,因此薄板101和第1厚板102之间的发热量比第1厚板102和第2厚板103之间的发热量相对地增加,从而从薄板101直至第2厚板103形成熔入量没有偏差的良好的焊点N,确保焊接品质。这样,与第1实施方式的控制加压施加单元20相比,控制加压施加单元41的结构简单,而且轻量且紧凑地形成,可以在作业空间比较受到限制的部位使用点焊装置40,从而扩大可以进行点焊的范围。另外,通过改变螺旋弹簧42的回弹力等规格,可以容易地调整控制加压力Fα。(第3实施方式)以下,参照附图12 附图17对本发明的第3实施方式进行说明。图12是点焊装置的结构图,图13是点焊装置的要部说明图。图14是动作工序图。此外,在图12 图14 中,因为与图1及图2相对应的部分标有相同的标号,所以省略该部分的详细说明。在图12中标号1是焊接机器人,标号50是被焊接机器人1支撑的点焊装置,标号 110是被点焊的被焊接部件。在对焊接机器人1及点焊装置50进行说明之前,首先对被焊接部件110进行说明。被焊接部件110由在重叠的2片厚板的两侧再重叠薄板的4片重叠的板材组合构成, 例如在重叠了刚性高的第1厚板102、第2厚板103的两侧再分别重叠刚性低的第1薄板 101、及第2薄板104。焊接机器人1例如是多关节型机器人,具有多个手臂2、及在手臂2的前端部安装的手腕3,其构成为在手腕3上隔着平衡单元4而在三维方向上可移动地支撑点焊装置50。 而且,焊接机器人1将点焊装置50按顺序移动到由未图示的夹持部等保持在规定位置上的被焊接部件110的各点焊位置即焊接部上,在被焊接部件110上进行点焊。点焊装置50具有经由平衡单元4安装在手腕部3上的基座部11。在基座部11上安装的C形架13的下端的前端安装固定侧电极14。另外,在基座部11的上端搭载加压致动器15。在通过加压致动器15在与固定侧电极14同轴线地接近或分离的方向上进行往返运动的杆部16的前端,安装与固定侧电极 14相对的可动侧电极17。这样,可动侧电极17通过加压致动器15的动作而在退避位置和加压位置之间进行进退移动,其中退避位置是与固定侧电极14分离的上升移动端的位置, 加压位置是与固定侧电极14协同动作而夹持加压被焊接部件110的下方移动端的位置。另外,在基座部11上设置控制加压施加单元60,该控制加压施加单元60向由固定侧电极14及可动侧电极17夹持加压的被焊接部件110进一步施加控制加压力。控制加压施加单元60,如图12及在图13中的要部放大斜视图所示,具有一对作为控制加压致动器的气缸21、23,它们隔着杆部16,并且基端安装在靠近C形架13侧的基座部11的两侧。各气缸21、23通过将来自于空气供给源31的空气经由空气供给切换阀32 而选择性地向伸长侧气室或收缩性气室进行供给,从而使气缸气缸杆22、24进行伸长或收缩,同时,通过保持收缩侧气室或伸长侧气室内的空气而支撑气缸杆22、24。在从各气缸21、23的前端突出的气缸杆22、24的前端之间,架设第1连结板61及第2连结板65,其中第1连结板61是可以使被焊接部件110具有空隙地插入的上下分离并相对的两片连结板中的下侧的连结板,第2连结板65是上侧的连结板。在该第1连结板61的中央部,即在第1连结板61上的气缸杆22和24的前端之间,设置长条状的第1被焊接部件压板62,其基端部与第1连结板61结合,前端部向与C形架13侧远离的方向延伸。在第1被焊接部件压板62的前端部形成可以插入可动侧电极17 及固定侧电极14的以圆弧状或凹状缺口的电极插入部63,而且在电极插入部63的两侧,形成突出的一对的限制部64Α、64Β。在各限制部64Α、64Β的上表面分别设置作为控制加压部的凸状的限制面部件64a、64b。
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同样地,在第2连结板65的中央部,设置长条状的第2被焊接部件压板66,其基端部与第2连结板65结合,前端部向与C形架13侧远离的方向延伸。在第2被焊接部件压板66的前端部形成可以插入可动侧电极17及固定侧电极14的以圆弧状或凹状缺口的电极插入部67,而且在电极插入部67的两侧,形成突出的一对的限制部68A、68B。在各限制部68A、68B的下表面分别设置作为控制加压部的凸状的限制面部件68a、68b。另外,在气缸21、23上具有退避位置检测传感器S5、第1加压位置检测传感器S6、 和第2加压位置检测传感器S7,其中退避位置检测传感器S5检测退避位置,退避位置是限制面部件64a、64b与由固定侧电极14和可动侧电极17夹持的被焊接部件110的第2薄板 104的下表面具有间隙地相对,限制面部件68a、68b与第1薄板101的上表面具有间隙地相对的气缸21、23的气缸杆22、24的伸缩位置,第1加压位置检测传感器S6检测第1加压位置,第1加压位置是在限制面部件64a、64b从下方压接由固定侧电极14和可动侧电极17 夹持的被焊接部件110的第2薄板104的状态下,气缸21、23的伸缩位置,第2位置检测传感器S7检测第2加压位置,第2加压位置是在限制面部件68a、68b从上方压接由固定侧电极14和可动侧电极17夹持的被焊接部件110的第1薄板101的状态下,气缸21、23的伸缩位置。在焊接机器人控制器RC中存储焊接机器人1的示教数据,在示教数据中包含依次对被焊接部件110的各点焊位置进行点焊的动作程序、及对各点焊位置进行点焊时的点焊装置50的点焊位置,点焊位置包括点焊装置50的位置及姿势。另外,在焊接装置控制器WC 中包含点焊装置50的动作程序、及空气供给切换阀32基于退避位置检测传感器S5、第1加压位置检测传感器S6、第2加压位置检测传感器S7的检测而进行的动作控制。例如,如果退避位置检测传感器S5检测出气缸21、23向伸长侧气室内供给空气, 气缸21、23进行伸长而达到退避位置,则空气供给切换阀32基于该检测信号而切换至退避位置,并停止向各伸长侧气室供给空气,同时,保持伸长侧气室内的空气,使气缸21、23保持在退避位置。如果空气供给切换阀32从退避位置进行切换,排出伸长侧气室内的空气, 同时,向收缩侧气室内供给空气,第1加压位置检测传感器S6检测出收缩的气缸21、23到达第1加压位置,则空气供给切换阀32基于其检测信号而切换至第1加压位置,停止向各收缩侧气室内供给空气,同时,保持收缩侧气室内的空气,从而使气缸21、23保持在第1加压位置。另外,如果空气供给切换阀32从第1加压位置进行切换,排出收缩侧气室的空气, 同时,向伸长侧气室内供给空气,第2加压位置检测传感器S7检测出伸长的气缸21、23到达第2加压位置,则空气供给切换阀32基于其检测信号而切换至第2加压位置,停止向各伸长侧气室供给空气,同时,保持伸长侧气室内的空气,从而使气缸21、23保持在第2加压位置。下面,参照图14所示的点焊装置动作工序图、图15及图16而对点焊装置50的动作进行说明。对被焊接部件110进行点焊时,按照预先设定的动作程序,在第1焊接工序中,如图14(a)所示,如果可动侧电极17位于与固定侧电极14分离的退避位置,并且控制加压施加单元60的退避位置检测传感器S5确认未检测出气缸21、23的退避位置,则空气提供切换阀32根据在焊接装置控制器WC中的动作信号而进行切换,开始向气缸21、23的伸长侧气室内供给空气,从而气缸21、23伸长。在退避位置检测传感器S5在伸长中检测出退避位
23置的情况下,在此处停止供给空气。在未检测出的情况下,伴随着气缸21、23的伸长,第1 被焊接部件压板62下降至固定侧电极14的前端的下方。然后,开始向气缸21、23的收缩侧气室内供给空气,从而气缸21、23进行收缩。在此期间,如图14(b)所示,退避位置检测传感器S5检测出气缸21、23到达退避位置,空气供给切换阀32停止向气缸21、23的收缩侧气室供给空气,而且利用气缸式制动器,第1被焊接部件压板62及第2被焊接部件压板 66保持在退避位置。然后,如果通过退避位置检测传感器S5的检测信号确认该气缸21、23处于退避位置,则使焊接机器人1动作,按照预先设定的程序使点焊装置50向被焊接部件110的点焊位置移动,如图14(c)所示,被焊接部件110的接合部位于固定侧电极14和可动侧电极17、 及限制面部件64a、64b和限制面部件68a、68b之间,并且固定侧电极14以抵接的状态定位于与点焊位置相对应的第2薄板104的规定位置。在该点焊装置50被定位于焊接位置的状态下,如图14(c)所示,固定侧电极14的前端从下方与被焊接部件110的第2薄板104抵接,另一方面,可动侧电极17的前端及限制面部件68a、68b与第1薄板101具有间隙地相对,而且限制面部件64a、64b与第2薄板 104具有间隙地相对。然后,如图14(d)所示,在固定侧电极14与被焊接部件110的第2薄板104抵接的状态下,通过加压致动器15的动作而使可动侧电极17从退避位置向加压位置方向移动, 从而使其与第1薄板101抵接。这样,加压致动器15施加的加压力对可动侧电极17、和经由基座部11及C形架13对固定侧电极14相互作用,在可动侧电极17和固定侧电极14之间夹持被焊接部件110的焊接部的同时施加加压。另一方面,空气供给切换阀32进行切换,排出气缸21、23的伸长侧气室内的空气, 同时,向收缩侧气室内供给空气,气缸21、23进行收缩,从而使第1被焊接部件压板62及第 2被焊接部件压板66上升,在第1被焊接部件压板62的上表面设置的限制面部件64a、64b 与固定侧电极14的前端相邻地,从下方与被焊接部件压板110的第2薄板104压接,如果收缩的气缸21、23到达第1加压位置,则第1加压位置检测传感器S6对其进行检测,空气供给切换阀32切换至第1加压位置,停止向气缸21、23的收缩侧气室供给空气,并且保持收缩侧气室内的空气。在由该固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件110进行夹持加压,并通过气缸21、23使限制面部件64a、64b向第2薄板104施加加压的状态下,如图15中的示意的动作说明图所示,由固定侧电极14施加的加压力FL及通过气缸21、23而限制面部件64a、 64b施加的第1控制加压力F α从下方向被焊接部件110的第2薄板104施加,由可动侧电极17施加的加压力FU从上方向与可动侧电极17的前端抵接的被焊接部件110的第1薄板101施加。在这种情况下,如图15中的概略图所示,加压致动器15施加的加压力对可动侧电极17、和经由基座部11及C形架13对固定侧电极14作用,气缸21、23施加的控制加压力作用于限制面部件64a、64b上,作用于第2薄板104上的固定侧电极14的加压力FL和限制面部件68a、68b的第1控制加压力F α的总和,与由可动侧电极17向第1薄板101所作用的加压力FU相等(FU = FL+Fa)。这样,被焊接部件110由固定侧电极14、和可动侧电极17、及限制面部件64a、64b以稳定的状态夹持。
另一方面,在被焊接部件110的焊接部上,可动侧电极17向第1薄板101施加加压力FU,而作为固定侧电极14向第2薄板104施加的加压力FL,成为从可动侧电极17施加的加压力FU中减去限制面部件64a、64b施加的第1控制加压力Fa之后的大小的加压力(FL = FU-F α )。这样,从而使固定侧电极14施加的加压力FL比可动侧电极17施加的加压力FU 小(FL < FU)。然后,在由固定侧电极14和可动侧电极17夹持加压被焊接部件110,并且限制面部件64a、64b施加控制加压力,而使位于第2薄板104侧的固定侧电极14施加的加压力FL 比位于第1薄板101侧的可动侧电极17施加的加压力FU小的状态下,如图14(e)所示,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电规定的时间以进行焊接。在进行该焊接时,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电时,在第2薄板104和第2厚板103的接合部上的电流密度大,发热量比第1薄板101和第1厚板102的接合部上的发热量要相对增加,而使从第2薄板104和第2厚板103的接合部直至第1厚板102和第2厚板103的接合部形成熔入量大的良好的焊点Ni,从而确保第2薄板104和第2厚板103的焊接强度。如果该焊接完成,则在第2焊接工序中,如图14(f)所示,空气供给切换阀32进行切换,排出气缸21、23的收缩侧气室内的空气,同时,向伸长侧气室内供给空气,气缸21、23 进行伸长,第1被焊接部件压板62下降并远离被焊接部件110的第2薄板104,另一方面, 第2被焊接部件压板66下降,并使限制面部件68a、68b与可动侧电极17的前端相邻地,从上方与被焊接部件110的第1薄板101压接,进而,如果伸长的气缸21、23到达第2加压位置,则第2加压位置传感器S7对其进行检测,空气供给切换阀32切换至第2加压位置,停止向气缸21、23的伸长侧气室供给空气,而且保持伸长侧气室内的空气。在由该固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件110进行夹持加压,并且通过气缸21、23使限制面部件68a、68b向第1薄板101施加加压的状态下,如图16中的示意的动作说明图所示,固定侧电极14施加的加压力FL从下方向第2薄板104施加,可动侧电极17施加的加压力FU、和通过气缸21、23而限制面部件68a、68b施加的第2控制加压力 F β向第1薄板101施加。在这种情况下,固定侧电极14向第2薄板104所作用的加压力FL,与向第1薄板 101所作用的可动侧电极17的加压力FU及限制面部件64a、64b的第2控制加压力Fi3的总和相等(FL = FU+Fi3)。这样,被焊接部件110由固定侧电极14、和可动侧电极17、及限制面部件68a、68b以稳定的状态夹持。另一方面,在被焊接部件110的焊接部上,从固定侧电极14向第2薄板104施加加压力FL,作为从可动侧电极17向第1薄板101施加的加压力FU,成为从固定侧电极14 施加的加压力FL中减去限制面部件68a、68b施加的第2控制加压力Fβ之后大小的加压力(FU = FL-F β )。这样,可以使可动侧电极17施加的加压力FU比固定侧电极14施加的加压力FL 小(FU < FL)。在由该固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件110进行夹持加压,并且通过限制面部件68a、68b施加第2控制加压力,使位于第1薄板101侧的可动侧电极17施加的加压力FU比位于第2薄板104侧的固定侧电极14施加的加压力FL小的状态下,如图14(g)所示,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电规定的时间而进行焊接。在该焊接中,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电时,在第1薄板101和第1厚板102的接合部上的电流密度比第2薄板104和第2厚板103的接合部上的电流密度相对地增加,从而在第1薄板101和第1厚板102之间的接合部上形成熔入量大的良好的焊点N2,从而可以确保第1薄板101和第1厚板102的焊接强度。S卩,在第1焊接工序中,使第2薄板104和第2厚板103之间的接触压力小,并在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电,以积极地在第2薄板104和第2厚板103之间形成焊点Ni,从而确保焊接强度,之后在第2焊接工序中,使第1薄板101和第1厚板102之间的接触压力小,并在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电,以积极地在第1薄板101 和第1厚板102之间的接触位置上形成焊点N2,从而确保焊接强度,这样可以确保重叠了第 1薄板101、第1厚板102、第2厚板103、第2薄板104的4片重叠的被焊接部件110的焊接部的焊接强度,从而可以确保焊接品质。在该焊接完成之后,如图14(h)所示,通过加压致动器15的动作而使可动侧电极 17从加压位置向退避位置移动,并释放由固定侧电极14和可动侧电极17对被焊接部件 110的夹持。另一方面,切换空气供给切换阀32,通过排出气缸21、23的伸长侧气室内的空气,同时,向收缩侧气室内供给空气,使气缸21、23收缩。并且,退避位置检测传感器S5检测出收缩的气缸21、23到达退避位置,空气供给切换阀32切换至退避位置,并停止向气缸 21、23的收缩侧气室供给空气,并保持收缩侧气室内的空气。这样,第1被焊接部件压板62 及第2被焊接部件压板66被保持在退避位置。然后,如果从退避位置检测传感器S5的检测信号中确认该气缸21、23位于退避位置,则使焊接机器人1动作,使点焊装置50从被焊接部件110的点焊位置退避,并向下一个被焊接部件110的点焊位置移动。根据这样构成的本实施方式,对在刚性高的的1厚板102、及第2厚板103的两面重叠了刚性低的第1薄板101、及第2薄板104的4片重叠的板材组合构成的被焊接部件 110进行点焊的点焊装置50,其特征在于,具有固定侧电极14,其经由C形架13而设置在基座部11上;可动侧电极17,其通过设置在基座部11上的加压致动器15而与固定侧电极 14接近或分离;以及控制加压施加单元60,其选择性地向由固定侧电极14和可动侧电极 17所夹持加压的被焊接部件110的第1薄板101、及第2薄板104上的焊接位置附近施加控制加压力,由固定侧电极14和可动侧电极17夹持加压,在固定侧电极14施加加压力FL、 可动侧电极17施加加压力FU,同时,通过向第2薄板104的焊接位置附近施加第1控制加压力F α,而将第2薄板104和第2厚板103之间的接触压力控制得比第1厚板102和第1 薄板101之间的接触压力小,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电时,第2薄板104 和第2厚板103的接合部上的发热量比第1厚板102和第1薄板101的接合部上的发热量相对增加。因此,可以确保第2薄板104和第2厚板103的焊接强度。同样地,通过向第1薄板101施加第2控制加压力Fi3,从而使第1薄板101和第 1厚板102之间的接触压力比第2厚板103和第2薄板104之间的接触压力小,在可动侧电极17和固定侧电极14之间通电时,在第1薄板101和第1厚板102的接合部上的电流密度比第2厚板103和第2薄板104的结合部上的电流密度相对地增加。因此,确保第1薄板101和第1厚板102的焊接强度,从而可以确保在刚性高的第1厚板102及第2厚板103的两面重叠了刚性低的第1薄板101及第2薄板104的4片重叠的板材组合构成的被焊接部件110的焊接品质。特别地,不受夹紧被焊接部件110的夹紧位置的影响,由固定侧电极 14和可动侧电极17进行夹持加压,在固定侧电极14施加加压力FL、可动侧电极17施加加压力FU的同时,通过向被焊接部件110的焊接位置附近施加控制加压力,而可以从第1薄板101直至第2薄板104在各种焊接位置上形成良好的焊点,从而可以确保第1薄板101 的焊接强度。此外,并不限定于本实施方式,可以在不脱离发明的要点的范围内做各种改变。例如,在上述的实施方式中,在例子中对使用气缸21、23作为控制加压致动器的情况进行了说明,也可以由伺服电动机等构成。另外,在例子中对由凸状的限制面部件64a、64b、68a、68b形成作为控制加压部的情况进行了说明,但也可以对应被焊接部件110的形状而做各种改变。例如,也可以如与图 13相对应的图17所示,在第1被焊接部件压板62的前端部沿着以圆弧状或凹状形成缺口的电极插入部63而形成的限制部64A及64B的上表面,沿着电极插入部63而形成向上方突出的半圆弧状的限制面部件70,以及在第2被焊接部件压板66的前端部沿着以圆弧状或凹状形成缺口的电极插入部67而形成的限制部68A及68B的下表面,沿着电极插入部67 而形成向下方突出的半圆弧状的限制面部件71。 另外,在第1实施方式及第2实施方式中,获得期望的控制加压力F α、F β的加压施加位置,基于被焊接部件的板厚及加压力FL、FU而预先计算出,对气缸进行控制以使得限制面部件的位置达到该加压施加位置,但只要利用控制加压施加单元从作为控制加压部的限制面部件中获得期望的控制加压力Fa、F^即可,也可以将向气缸的气室内供给的空气量或气压作为参数而进行控制,或一边直接检测出限制面部件和薄板之间的压力一边进行控制。
权利要求
1.一种点焊方法,该方法是对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,通过与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对而与所述薄板抵接的第2焊接电极、以及与该第2焊接电极相邻而与所述薄板抵接的控制加压施加单元,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。
2.根据权利要求1所述的点焊方法,其特征在于, 如果将所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2厚板施加的加压力设为 FL,将由所述第2焊接电极向所述薄板施加的加压力设为FU,将由所述控制加压施加单元向所述薄板施加的控制加压力设为Fa,则 FL = FU+F α。
3.一种点焊方法,该方法是对将第1薄板及第2薄板、比该第1薄板及第2薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板,按照第1薄板、第1厚板、第2厚板、第2薄板的顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有第1焊接工序,在该工序中,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相邻而与所述第2薄板抵接的第1控制加压部、以及与所述第1焊接电极相对而与所述第1薄板抵接的第2焊接电极,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊;以及第2焊接工序,在该工序中,维持由该第1焊接电极和第2焊接电极对被焊接部件的夹持状态,使所述第1控制加压部从第2薄板分离,同时,与所述第2焊接电极相邻地使第2 控制加压部与所述第1薄板抵接,在由该第1焊接电极、第2焊接电极、及所述第2控制加压部对所述被焊接部件进行夹持加压的状态下,在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。
4.根据权利要求3所述的点焊方法,其特征在于,如果将所述第1焊接工序的所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2薄板施加的加压力设为FL,将由所述第1控制加压部向第2薄板施加的第1控制加压力设为 Fa,将由所述第2焊接电极向第1薄板施加的加压力设为FUJlJ FU = FL+F a,如果将所述第2焊接工序的所述夹持加压状态下由所述第1焊接电极向所述第2薄板施加的加压力设为FL,将由所述第2焊接电极向第1薄板施加的加压力设为FU,将由第2 控制加压部向第1薄板施加的第2控制加压力设为Fi3,则 FL = FU+F β。
5 一种点焊装置,其对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有第1焊接电极,其与第2厚板相对;第2焊接电极,其与所述第1焊接电极同轴,且与所述被焊接部件的薄板相对,与所述第1焊接电极协同动作而对被焊接部件进行夹持加压;以及控制加压施加单元,其与所述第2焊接电极相邻地向薄板施加控制加压力, 由与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对而与薄板抵接的第2焊接电极、以及控制加压施加单元,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下, 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。
6.一种点焊装置,其对将薄板、比该薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板按顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有基座部;第1焊接电极,其被该基座部支撑而与第2厚板抵接;加压致动器,其搭载在所述基座部上,经由杆部支撑第2焊接电极,并且使该第2焊接电极在加压位置和退避位置之间移动,在该加压位置,所述第2焊接电极与所述薄板抵接, 并与所述第1焊接电极协同动作而夹持被焊接部件,向被焊接部件施加加压力,在该退避位置,所述第2焊接电极从被焊接部件离开;以及控制加压施加单元,其与所述被焊接部件的第2焊接电极相邻,向薄板施加控制加压力,由与所述第2厚板抵接的第1焊接电极、与该第1焊接电极相对并与薄板抵接的第2焊接电极、以及控制加压施加单元,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下, 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。
7.根据权利要求6所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压施加单元,具有控制加压部;以及控制加压致动器,其搭载在所述基座部上而支撑所述控制加压部,并且使该控制加压部在加压施加位置和退避位置之间进退移动,在该加压施加位置,所述控制加压部与所述第2焊接电极相邻,并与所述薄板抵接而施加控制加压力,在该退避位置,所述控制加压部从被焊接部件离开。
8.根据权利要求7所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压致动器是在所述基座部上搭载的气缸,在该气缸的气缸杆的前端配置所述控制加压部。
9.根据权利要求7所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压致动器具有一对气缸,它们平行地配置搭载在所述基座部上;连结板,其架设在该各气缸的气缸杆的前端之间;以及被焊接部件压板,其基端部与该连结板连结,向第2焊接电极方向延伸,在前端部配置所述控制加压部。
10.根据权利要求9所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压部是凸状的限制面部件,其与所述第2焊接电极相邻,设置于所述被焊接部件压板的前端部,其顶部以球面突出。
11.根据权利要求9所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压部是限制面部件,其与所述第2焊接电极相邻,并且以沿着该第2焊接电极延伸的半圆弧状而设置于被焊接部件压板的前端部。
12.根据权利要求6所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压施加单元是螺旋弹簧,其基端部嵌入所述杆部上而安装在该杆部上,在无负载的状态下,前端部从第2焊接电极的前端突出。
13.一种点焊装置,其将对第1薄板及第2薄板、比该第1薄板及第2薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板,按照第1薄板、第1厚板、第2厚板、第2薄板的顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有第1焊接电极,其与所述第2薄板相对;第2焊接电极,其与所述第1焊接电极同轴,且与所述焊接部件的第1薄板相对,与所述第1焊接电极协同动作而对被焊接部件进行夹持加压;以及第1控制加压部及第2控制加压部,该第1控制加压部与所述第1焊接电极相邻而向所述第2薄板施加第1控制加压力,该第2控制加压部与第2焊接电极相邻而向所述第1 薄板施加第2控制加压力,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极及第1控制加压部、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下, 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极及第2控制加压部,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下, 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。
14.一种点焊装置,其对将第1薄板及第2薄板、比该第1薄板及第2薄板的板厚大的第1厚板、第2厚板,按照第1薄板、第1厚板、第2厚板、第2薄板的顺序重叠而成的被焊接部件进行点焊,其特征在于,具有基座部;第1焊接电极,其被该基座部支撑,与第2薄板抵接;加压致动器,其搭载在所述基座部上,经由杆部支撑第2焊接电极,并且使该第2焊接电极在加压位置和退避位置之间移动,在该加压位置,所述第2焊接电极与所述第1薄板抵接,并与所述第1焊接电极协同动作而夹持被焊接部件,向被焊接部件施加加压力,在该退避位置,所述第2焊接电极从被焊接部件离开;以及控制加压施加单元,其具有第1控制加压部、及第2控制加压部,该第1控制加压部与所述第1焊接电极相邻,向第2薄板施加第1控制加压力,该第2控制加压部与所述第2焊接电极相邻,向第1薄板施加第2控制加压力,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极及第1控制加压部、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下, 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊,由与所述第2薄板抵接的第1焊接电极、和与该第1焊接电极相对而与第1薄板抵接的第2焊接电极及第2控制加压部,对所述被焊接部件进行夹持加压,在该夹持加压状态下, 在所述第2焊接电极和第1焊接电极之间进行通电而进行点焊。
15.根据权利要求14所述的点焊装置,其特征在于, 所述控制加压施加单元具有所述第1控制加压部; 所述第2控制加压部;以及控制加压致动器,其搭载在所述基座部上,支撑所述第1控制加压部及第2控制加压部,并且选择性地移动至第1加压施加位置和第2加压施加位置,在该第1加压施加位置, 使该第1控制加压部与所述第1焊接电极相邻,并与所述第2薄板抵接而施加第1控制加压力,并且使第2控制加压部从第1薄板离开,在第2加压施加位置,使所述第1控制加压部从第2薄板离开,并且使第2控制加压部与第2焊接电极相邻,并与所述第1薄板抵接而施加第2控制加压力。
16.根据权利要求15所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压致动器是搭载在所述基座部上的气缸,在该气缸的气缸杆的前端,彼此分离地配置所述第1控制加压部及第2控制加压部。
17.根据权利要求15所述的点焊装置,其特征在于,所述控制加压致动器具有一对气缸,它们平行地配置搭载在所述基座部上;第1连结板及第2连结板,它们彼此分离地架设在该各气缸的气缸杆的前端之间;第1被焊接部件压板,其基端部与所述第1连结板连结,向第1焊接电极方向延伸,在其前端部配置所述第1控制加压部;以及第2被焊接部件压板,其基端部与所述第2连结板连结,向第2焊接电极方向延伸,在其前端部配置所述第2控制加压部。
全文摘要
本发明涉及一种点焊方法及点焊装置,其对在2片厚板上重叠了薄板的被焊接部件进行点焊时,获得稳定的焊接品质。在对按照薄板、第1厚板、第2厚板的顺序而重叠的被焊接部件进行点焊时,通过与第2厚板抵接的固定侧电极、与薄板抵接的可动侧电极、及与可动侧电极相邻并与薄板抵接的控制加压施加单元,对被焊接部件进行夹持加压。第2厚板承受固定侧电极向其施加的加压力,薄板侧承受可动侧电极向其施加的加压力和控制加压施加单元向其施加的控制加压力,将可动侧电极施加的加压力控制得比固定侧电极施加的加压力小。从而在薄板和第1厚板之间的电流密度变高,从薄板直至第2厚板形成良好的焊点,从而提高焊接品质。
文档编号B23K11/11GK102430851SQ20111026830
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者坂井健辅, 木村圭吾 申请人:富士重工业株式会社
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