BR112013005319B1

BR112013005319B1 - Welding method and welding device

Info

Publication number: BR112013005319B1
Application number: BR112013005319-4A
Authority: BR
Inventors: Goto Akira; Miyasaka Shinichi; Ikeda Tatsuro; Aoki Yushi; Igaue Mitsutaka
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2018-02-06
Also published as: EP2614913A4; CN103180082A; WO2012033040A1; US20130153544A1; EP2614913B1; US10065262B2; EP2614913A1; CN103180082B; BR112013005319A2

Abstract

método de soldagem e dispositivo de soldagem. a presente invenção refere-se a um método de soldagem por resistência e a um dispositivo de soldagem por resistência. um dispositivo de soldagem por resistência (10) é dotado de uma ponta inferior (32) e uma ponta superior (38) que servem como pontas de solda, e hastes de pressão 46a, 46b que servem como elementos de pressão. entre os elementos mencionados acima, a ponta superior (38) e as hastes de pressão (46a, 46b) pressionam um corpo empilhado (48a), que será soldado, a partir do lado de (48a), e a ponta inferior (32) pressiona o corpo empilhado (48a) a partir do lado de placa metálica mais baixa (50a). neste estado, uma corrente elétrica é conduzida a partir da ponta superior (38) até a ponta inferior (32).

Description

(54) Título: MÉTODO DE SOLDAGEM E DISPOSITIVO DE SOLDAGEM (51) Int.CI.: B23K 11/11; B23K 11/24; B23K 11/30 (30) Prioridade Unionista: 06/09/2010 JP 2010-198504, 06/09/2010 JP 2010-198505, 24/09/2010 JP 2010-213681 (73) Titular(es): HONDA MOTOR CO., LTD.

(72) Inventor(es): AKIRA GOTO; SHINICHI MIYASAKA; TATSURO IKEDA; YUSHI AOKI; MITSUTAKA IGAUE

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO DE SOLDAGEM E DISPOSITIVO DE SOLDAGEM.

Campo da Técnica

A presente invenção se refere a um método de soldagem e a um dispositivo de soldagem para realizar soldagem por resistência (soldagem por ponto) em relação a um corpo empilhado, que é formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho.

Antecedentes da Invenção

Como um método para unir e ligar entre si uma pluralidade de placas metálicas, a soldagem por resistência é convencionalmente conhecida, através da qual um corpo empilhado é formado empilhando-se as placas metálicas, e após o corpo empilhado ser pressionado e ensanduichado entre um par de pontas de solda, uma corrente elétrica é conduzida entre o par de pontas de solda, de modo que as regiões nas proximidades das superfícies de contato nas placas metálicas sejam derretidas e fundidas entre si. Sob determinadas circunstâncias, três ou mais placas metálicas são unidas através da soldagem por resistência. A soldagem por resistência também pode ser referida como soldagem por ponto.

A Figura 53 é uma vista anterior dos recursos essenciais em que se mostra esquematicamente um caso em que as peças de trabalho 1, 2, que são produzidas a partir de aço de alta resistência a tração que tem uma espessura grande e, deste modo, exibe uma resistência elétrica grande, são unidas entre si através da soldagem por ponto. Neste caso, após um corpo empilhado 3 ter sido formado empilhando-se as duas peças de trabalho de alta resistência 1, 2, o corpo empilhado 3 é ensanduichado e pressionado entre uma primeira ponta de solda 4 e uma segunda ponta de solda 5. Além disso, uma corrente elétrica é conduzida entre a primeira ponta de solda 4 e a segunda ponta de solda 5, com a qual uma região nas proximidades de uma superfície de contato entre as peças de trabalho de alta resistência 1, 2 é aquecida para, deste modo, criar uma porção fundida 6. Posteriormente, a porção fundida 6 é solidificada em uma fase sólida referida como uma pepita.

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Uma vez que a resistência elétrica das peças de trabalho de alta resistência 1, 2 é alta, mediante a condução de corrente através destas, aquecimento Joule nas proximidades da superfície de contato é grande. Devido a isto, conforme mostrado na Figura 54, a porção fundida 6 se desenvolve em um tamanho grande em um tempo comparativamente curto e, como um resultado, é fácil para a porção fundida 6 se tornar espalhada (respingo ocorre facilmente). Consequentemente, no caso em que as peças de trabalho de alta resistência 1, 2 são unidas através da soldagem por ponto, é necessário que a corrente de soldagem seja controlada com alta precisão, a fim de evitar a ocorrência de respingo. Entretanto, tal controle não é fácil de realizar. Tal problema também ocorre no caso do aço de alta resistência a tração de pequena espessura.

Ademais, no caso de unir três ou mais peças de trabalho, sem nenhuma limitação ser estabelecida sobre as peças de trabalho que são produzidas a partir dos mesmos materiais e que têm a mesma espessura, por exemplo, conforme mostrado na Figura 55, também se conhece um caso em que a espessura da peça de trabalho (peça de trabalho de baixa resistência 7) na posição mais externa é a menor. O corpo empilhado 8 na Figura 55 é formado ao empilhar adicionalmente sobre as peças de trabalho de alta resistência 1, 2 mostradas nas Figuras 53 e 54 a peça de trabalho de baixa resistência 7 que tem baixa resistência e que é produzida a partir de aço macio.

Quando a soldagem por ponto for realizada no corpo empilhado 8, o aquecimento Joule gerado nas proximidades da superfície de contato entre as peças de trabalho de alta resistência 1, 2 é maior que o aquecimento Joule gerado nas proximidades da superfície de contato entre a peça de trabalho de baixa resistência 7 e a peça de trabalho de alta resistência 2. Isto ocorre porque a resistência de contato é maior nas proximidades da superfície de contato entre as peças de trabalho de alta resistência 1, 2.

Consequentemente, no corpo empilhado 8, a princípio, uma porção fundida 9 é formada na superfície de contato entre as peças de trabalho de alta resistência 1, 2. Em determinados casos, conforme mostrado na Fi3/76 gura 56, a porção fundida 9 se desenvolve de maneira significativa antes de uma porção fundida ser formada na superfície de contato entre a peça de trabalho de baixa resistência 7 e a peça de trabalho de alta resistência 2. Em tal situação, se a corrente continua a ser conduzida para formar uma porção fundida na superfície de contato entre a peça de trabalho de baixa resistência 7 e a peça de trabalho de alta resistência 2, o material derretido se torna espalhado a partir da superfície de contato entre as peças de trabalho de alta resistência 1, 2, levando à preocupação de que o autodenominado respingo possa ocorrer.

Entretanto, se a corrente elétrica for interrompida, uma porção fundida suficiente e, então, uma pepita, não serão formadas na superfície de τ contato entre a peça de trabalho de baixa resistência 7 e a peça de trabalho de alta resistência 2 e, portanto, é difícil assegurar a força de ligação adequada entre a peça de trabalho de baixa resistência 7 e a peça de trabalho de alta resistência 2.

A fim de que a pepita possa se tornar suficientemente grande nas proximidades da região de contato entre a peça de trabalho de baixa resistência 7 e a peça de trabalho de alta resistência 2, contemplou-se aumentar o valor de corrente, de modo que o aquecimento Joule gerado na peça de trabalho de baixa resistência 7 seja aumentado. Entretanto, neste caso, a corrente grande também flui nas peças de trabalho de alta resistência espessas 1, 2 e, como um resultado, é fácil que o respingo seja induzido a partir da superfície de contato entre as peças de trabalho de alta resistência 1, 2.

À parte disto, pode-se considerar prolongar o tempo em que a corrente é conduzida. Entretanto, neste caso, também, não é uma questão simples gerar uma quantidade suficiente de aquecimento Joule na peça de trabalho de baixa resistência 7. Ademais, uma vez que o tempo de soldagem aumenta, a eficiência de soldagem é reduzida.

A partir destes pontos de vista, de acordo com a publicação de patente japonesa aberta à inspeção pública número 2005-262259, quando a soldagem por resistência for realizada em um corpo empilhado formado a

4/76 partir de uma pilha de diversas placas metálicas em que uma peça de trabalho mais fina é disposta no lado mais externo desta, propôs-se realizar a soldagem em dois estágios que compreendem um primeiro estágio, em que a pressão no corpo empilhado é pequena, considerando que uma corrente de soldagem grande seja aplicada por um curto período de tempo, e um segundo estágio, em que a pressão no corpo empilhado é ajustada para ser maior que aquela durante o primeiro estágio, e o valor de corrente é ajustado para ser menor que o valor de corrente do primeiro estágio, e o tempo de energização no qual a aplicação de corrente é realizada é ajustado para ser maior que aquele do primeiro estágio.

De acordo com a descrição da publicação de patente japonesa aberta à inspeção pública número 2005-262259, etapas desnecessárias não são adicionadas, e um acoplamento soldado por ponto pode ser facilmente fabricado tendo uma pepita de tamanho adequado e em que a geração de respingo é eliminada.

Ademais, na patente japonesa número 3894545, os presentes requerentes propuseram ajustar a força de pressão da primeira ponta de solda que encosta em uma peça de trabalho de baixa resistência para ser menor em comparação com uma força de pressão de uma segunda ponta de solda, quando a soldagem por ponto for realizada em relação a um corpo empilhado. Neste caso, a pressão de contato aplicada a partir da peça de trabalho de baixa resistência em uma peça de trabalho de alta resistência é pequena e, como um resultado, a resistência de contato da superfície de contato entre a peça de trabalho de baixa resistência e a peça de trabalho de alta resistência aumenta. Consequentemente, uma quantidade suficiente de aquecimento Joule é gerada na superfície de contato. Consequentemente, é possível que a pepita seja desenvolvida entre a peça de trabalho de baixa resistência e a peça de trabalho de alta resistência, que tem um tamanho substancialmente igual ao de uma pepita formada entre duas peças de trabalho de alta resistência, e um corpo empilhado com superior resistência de juntas pode ser obtida.

Sumário da Invenção

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Um objetivo geral da presente invenção consiste em proporcionar um método de soldagem por resistência em que o controle é simplificado em comparação com as técnicas convencional mencionadas acima, e em que a resistência de soldagem ou de juntas entre peças de trabalho pode ser adicionalmente aprimorada.

Um objetivo principal da presente invenção consiste em proporcionar um método de soldagem por resistência no qual as pepitas podem ser suficientemente desenvolvidas nas proximidades das superfícies de contato entre peças de trabalho em um corpo empilhado.

Outro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um método de soldagem por resistência em que preocupações sobre a geração de respingo podem ser dispensadas.

Ainda outro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um dispositivo de soldagem por resistência para realizar o método de soldagem por resistência mencionado acima.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, proporcionou-se um método de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho, que compreende as etapas de:

ensanduichar o corpo empilhado entre uma primeira ponta de solda e uma segunda ponta de solda, enquanto coloca um elemento de pressão em contiguidade contra uma peça de trabalho mais externa, que é posicionada em uma porção mais externa do corpo empilhado e contra a qual a primeira ponta de solda se encontra em contiguidade, sendo que o corpo empilhado é pressionado a partir de um lado da peça de trabalho mais externa pelo elemento de pressão; e conduzir uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda enquanto mantém uma pressão através do elemento de pressão.

Neste caso, uma vez que a força de pressão total do elemento de pressão e da primeira ponta de solda se encontra em equilíbrio com a força de pressão da segunda ponta de solda, a força de pressão da primeira

6/76 ponta de solda é pequena em comparação com aquela da segunda ponta de solda. Consequentemente, entre os lados da primeira ponta de solda e da segunda ponta de solda, que são dispostos substancialmente em confronto em relação à primeira ponta de solda, a faixa ativa da força de pressão se torna distribuída de maneira mais ampla a partir do lado da primeira ponta de solda em direção à segunda ponta de solda. Devido a isto, a força que atua na superfície de contato entre a peça de trabalho mais externa, contra a qual a primeira ponta de solda é mantida em contiguidade, e a peça de trabalho adjacente a esta é pequena em comparação com a força que atua na super10 fície de contato entre as peças de trabalho restantes.

Como um resultado de tal distribuição, a área de contato entre a f peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta é menor em comparação com a área de contato entre as peças de trabalho restantes. Consequentemente, a resistência de contato da superfície de contato entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser aumentada e, deste modo, a quantidade de calor entre estas com base no aquecimento Joule também pode ser aumentada. Consequentemente, se torna possível para a pepita, que é gerada na superfície de contato, se desenvolver em um tamanho grande assegurando, deste modo, uma força de ligação suficiente entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta.

Além disso, uma vez que as placas metálicas são pressionadas pelo elemento de pressão, a peça de trabalho mais externa é impedido de se separar para longe da peça de trabalho adjacente a esta. Consequentemen25 te, a porção fundida amolecida pode ser impedida de espalhamento como respingo a partir das localizações espaçadas entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta.

Ademais, o elemento de pressão pode compreender um eletrodo auxiliar que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda, de modo que quando a corrente elétrica for conduzida entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda, uma corrente de derivação é produzida para fluir a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou a

7/76 partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda.

Neste caso, a primeira ponta de solda, que encosta na peça de trabalho mais externa junto com o eletrodo auxiliar (elemento de pressão) tem uma polaridade oposta àquela do eletrodo auxiliar e, portanto, forma-se uma corrente de derivação que flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou em uma direção oposta a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda. Como um resultado de tal corrente de derivação que flui no interior da peça de trabalho mais externa, a superfície de contato entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta é suficientemente aquecida.

Como um resultado do aquecimento, de acordo com a corrente de derivação, uma pepita que tem um tamanho suficiente é desenvolvida na superfície de contato. Consequentemente, uma porção unida da superior força de ligação pode ser obtida.

De maneira adicional, neste caso, o valor de corrente da corrente que flui nas superfícies de contato entre as peças de trabalho é pequeno em comparação com a soldagem por resistência comum, na qual o corpo empilhado é preso apenas entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda e a corrente é levada a fluir entre estas. Devido a isto, quaisquer preocupações sobre o respingo que ocorre durante o período em que as pepitas que são formadas nas superfícies de contato são desenvolvidas em um tamanho suficiente podem ser dispensadas.

É preferível que a corrente de derivação seja controlada por um temporizador. De maneira mais específica, por exemplo, um método de sol25 dagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho pode compreender as etapas de:

ensanduichar o corpo empilhado entre uma primeira ponta de solda e uma segunda ponta de solda, e colocar um eletrodo auxiliar que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda em contiguidade contra uma peça de trabalho mais externa, que é posicionada em uma porção mais externa do corpo empilhado e contra a qual a primeira ponta de

8/76 solda se encontra em contiguidade;

realizar a soldagem por resistência no corpo empilhado conduzindo-se uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda, e fazer com que uma corrente de derivação flua a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou flua a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda;

isolar eletricamente a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar uns dos outros e interromper o fluxo da corrente de derivação, enquanto continua a condução da corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda; e interromper a condução da corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda, em que um tempo a partir do início da condução de corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda até inter15 romper a condução da corrente elétrica é controlado por um temporizador de soldagem, e o temporizador de soldagem envia um sinal de início de condução elétrica para um temporizador de corrente de derivação, e em que o temporizador de corrente de derivação realiza um controle para iniciar a medição de tempo de recepção do sinal de início de con20 dução elétrica, e para interromper a corrente de derivação quando um tempo ajustado predeterminado for atingido.

Desta maneira, controlando-se o tempo no qual a corrente de derivação flui, a corrente de derivação pode ser interrompida em um tempo apropriado para interromper a mesma. De maneira mais específica, uma vez que o momento no qual a corrente de derivação é interrompida pode ser controlado com alta precisão, o grau de desenvolvimento da pepita entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser controlado de maneira altamente precisa.

Além disso, neste caso, de maneira simultânea ao início da con30 dução de corrente sob a ação do temporizador de soldagem, o sinal de início de condução elétrica, através do qual o início da condução elétrica é reconhecido, é enviado para o temporizador de corrente de derivação. Conse9/76 quentemente, no temporizador de corrente de derivação, de maneira substancialmente simultânea ao início real da condução elétrica (soldagem), pode-se reconhecer que a condução elétrica (soldagem) foi iniciada. Estabelecida de outro modo, o momento no qual a condução elétrica (soldagem) re5 almente é iniciada é substancialmente simultâneo ao momento no qual o temporizador de corrente de derivação reconhece o mesmo, de modo que um lapso de tempo não ocorra entre ambos os momentos, ou mesmo se tal lapso de tempo ocorrer, o lapso de tempo seja tão curto que possa ser ignorado.

O temporizador de corrente de derivação mede a passagem de tempo simultaneamente com o temporizador de corrente de derivação que recebe o sinal de início de condução elétrica. Além disso, no temporizador de corrente de derivação, mediante um tempo predefinido decorrido, o temporizador de corrente de derivação interrompe o fluxo da corrente de deriva15 ção. Da maneira precedente, uma vez que o momento no qual a condução elétrica (soldagem) realmente é iniciado e o momento no qual o temporizador de corrente de derivação reconhece o mesmo são substancialmente simultâneos, a corrente de derivação pode ser interrompida em um tempo que é apropriado para interromper a mesma.

Desta maneira, de acordo com os controles de temporizador mencionados acima, o momento no qual a corrente de derivação é interrompida pode controlado com alta precisão. Consequentemente, o grau de desenvolvimento da pepita entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser controlado de maneira altamente precisa.

Ademais, uma inclinação em um gráfico de tempo vs. temperatura de condução da peça de trabalho mais externa pode ser calculada, e a corrente de derivação pode ser interrompida em um tempo em que a inclinação passa por uma alteração. De maneira mais específica, um método de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em rela30 ção a um corpo empilhado formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho pode compreender as etapas de:

ensanduichar o corpo empilhado entre uma primeira ponta de

10/76 solda e uma segunda ponta de solda, e colocar um eletrodo auxiliar que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda em contiguidade contra uma peça de trabalho mais externa, que é posicionada em uma porção mais externa do corpo empilhado e contra a qual a primeira ponta de solda se encontra em contiguidade;

realizar a soldagem por resistência no corpo empilhado conduzindo-se uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda, e fazer com que uma corrente de derivação flua a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou flua a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda; e isolar eletricamente a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar uns dos outros e interromper o fluxo da corrente de derivação quando uma inclinação de um gráfico de tempo vs. temperatura de condução da peça de trabalho mais externa muda de uma inclinação grande para uma incli15 nação pequena.

Se a corrente de derivação flui por um tempo excessivamente longo, a pepita formada entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta se torna pequena. Deste modo, com o método de soldagem por resistência observado acima, no tempo em que a inclinação de um gráfico de tempo vs. temperatura de condução da peça de trabalho mais externa muda de uma inclinação grande para uma inclinação pequena, ou conforme definido de outro modo, em um tempo em que a velocidade do aumento de temperatura na peça de trabalho mais externa, que até, então, era grande, começa a se tornar pequena, a corrente de derivação é inter25 rompida. Devido a isto, a pepita que é formada entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser produzida para se tornar adequadamente grande em tamanho.

Para interromper a corrente de derivação, o caminho elétrico entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar pode ser cortado. Para es30 te propósito, por exemplo, pode-se proporcionar um comutador, que conecta ou interrompe um caminho elétrico apenas entre o eletrodo auxiliar e a fonte de alimentação. Comutando-se o comutador de um estado LIGADO (conec11/76 tado) para um estado DESLIGADO (desconectado), ou comutando-se o mesmo de uma maneira oposta, o caminho elétrico pode ser conectado ou interrompido entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar.

De maneira alternativa, um mecanismo de deslocamento pode 5 ser proporcionado para deslocar o eletrodo auxiliar, de modo que sob uma ação do mecanismo de deslocamento, o eletrodo auxiliar seja colocado em contiguidade contra a peça de trabalho mais externa, ou seja, produzido para se separar da peça de trabalho mais externa. Naturalmente, durante o tempo em que o eletrodo auxiliar se encontra em contiguidade contra a peça de trabalho mais externa, o caminho elétrico entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar é conectado, considerando que, durante o tempo em que o eletrodo auxiliar é separado da peça de trabalho mais externa, o caminho elétrico entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar seja desconectado.

Além disso, outro eletrodo auxiliar pode ser proporcionado, que é proporcionado no lado da segunda ponta de solda e tem uma polaridade oposta àquela da segunda ponta de solda, de modo que após a corrente de derivação que flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar (o eletrodo auxiliar no lado da primeira ponta de solda) ou a corrente de deri20 vação que flui a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda ter desaparecido, uma corrente de derivação possa ser produzida para fluir a partir do outro eletrodo auxiliar (o eletrodo auxiliar no lado da segunda ponta de solda) até a segunda ponta de solda, ou a partir da segunda ponta de solda até o outro eletrodo auxiliar.

Neste caso, uma pepita pode ser produzida para se desenvolver adequadamente na superfície de contato entre a peça de trabalho mais externa contra a qual a segunda ponta de solda se encontra em contiguidade e a peça de trabalho adjacente a esta.

De acordo com outra modalidade da presente invenção, um dis30 positivo de soldagem por resistência é proporcionado para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado formado empilhandose uma pluralidade de peças de trabalho, que compreende:

12/76 uma primeira ponta de solda e uma segunda ponta de solda que ensanduicham o corpo empilhado entre estas;

um elemento de pressão que encosta em uma peça de trabalho mais externa, que é posicionado em uma porção mais externa do corpo empilhado, em uma região desta que difere de uma região onde a primeira ponta de solda se encontra em contiguidade para, deste modo, pressionar o corpo empilhado a partir do lado da peça de trabalho mais externa; e um mecanismo de pressão para gerar uma força de pressão no elemento de pressão.

De acordo com tal estrutura, a força de pressão em relação ao corpo empilhado através da primeira ponta de solda e da segunda ponta de solda pode ser distribuída, de modo que uma faixa ativa se torne maior a partir do lado da primeira ponta de solda em direção à segunda ponta de solda. Como um resultado, a resistência de contato da superfície de contato entre a peça de trabalho mais externa contra a qual a primeira ponta de solda se encontra em contiguidade e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser aumentada, e a superfície de contato pode ser suficientemente aquecida, de modo que uma pepita de tamanho apropriado possa ser desenvolvida. Deste modo, a força de ligação entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta também pode ser aumentada.

Além disso, no caso em que uma pistola de solda, na qual a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda são dispostas, é suportada por um robô, o mecanismo de pressão também é preferencialmente disposto na pistola de solda. Neste caso, uma vez que uma força reativa a partir do corpo empilhado pode ser absorvida pela pistola de solda, a força reativa pode ser impedida de se estender até o robô por si. Consequentemente, não existe necessidade particular de adotar como robô algum que tenha grande quantidade de rigidez. Especificado de outro modo, uma vez que um robô em pequena escala pode ser usado, o custo de investimento para equipamento pode ser mantido baixo.

Ademais, o elemento de pressão é constituído pelo eletrodo auxiliar que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda, de

13/76 modo que quando a corrente for conduzida, uma corrente de derivação que flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou uma corrente de derivação que flui a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda possa ser gerada. Da maneira precedente, neste caso, por meio da corrente que flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou da corrente que flui na direção oposta, uma vez que as superfícies de contato entre as placas metálicas e as peças de trabalho adjacentes a estas são suficientemente aquecidas, pepitas que são suficientemente grandes em tamanho podem ser produzidas para se desenvolverem nas superfícies de contato, e as regiões unidas que exibem força de ligação superior podem ser obtidas.

De acordo com outra modalidade da presente invenção, proporcionou-se um dispositivo de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado formado empilhando15 se uma pluralidade de peças de trabalho, que compreende:

uma primeira ponta de solda e uma segunda ponta de solda que ensanduicham o corpo empilhado entre estas;

um eletrodo auxiliar que encosta em uma peça de trabalho mais externa, que é posicionado em uma porção mais externa do corpo empilha20 do junto com a primeira ponta de solda, e que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda; e um circuito de controle, que quando a soldagem por resistência for realizada conduzindo-se uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda que ensanduicham o corpo empilhado en25 tre estas, controla um tempo durante o qual uma corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou flui a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda, em que o circuito de controle isola eletricamente a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar uns dos outros e interrompe o fluxo da cor30 rente de derivação quando uma inclinação de um gráfico de tempo vs. temperatura de condução da peça de trabalho mais externa muda de uma inclinação grande para uma inclinação pequena.

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Com tal estrutura, conforme observado acima, a geração de respingo pode ser evitada, e uma pepita que é formada entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser suficientemente desenvolvida.

Pode-se adotar uma configuração em que a corrente de derivação é controlada por meio de um controle de temporizador. Neste caso, por exemplo, proporciona-se um dispositivo de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho, que compreen10 de;

um eletrodo auxiliar que encosta em uma peça de trabalho mais externa, que é posicionada em uma porção mais externa do corpo empilha15 do junto com a primeira ponta de solda, e que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda;

um temporizador de soldagem que controla um tempo de condução de corrente elétrica quando a corrente for conduzida entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda, que ensanduicham o corpo em20 pilhado entre estas para realizar a soldagem por resistência neste;

um temporizador de corrente de derivação, que quando a corrente for conduzida, controla um tempo durante o qual uma corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou flui a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda; e um circuito de controle que envia um sinal de início de condução elétrica para o temporizador de soldagem, e lança no temporizador de corrente de derivação um tempo no qual a corrente de derivação flui, em que, através da operação do temporizador de soldagem na qual o sinal de início de condução elétrica foi enviado, o sinal de início de condução elétrica é enviado para o temporizador de corrente de derivação de maneira simultânea ao início da condução elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda.

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Em tal estrutura, pode-se proporcionar um comutador, que conecta ou interrompe um caminho elétrico apenas entre o eletrodo auxiliar e a fonte de alimentação. De maneira alternativa, o eletrodo auxiliar pode ser produzido para se aproximar em direção ou se separar para longe da peça de trabalho mais externa.

Ademais, pode-se adotar uma estrutura na qual a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar são eletricamente isolados uns dos outros para interromper, deste modo, a corrente de derivação em um tempo em que uma inclinação em um gráfico de tempo vs. temperatura de condução muda de uma inclinação grande para uma inclinação pequena. Neste caso, o dispositivo de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho compreende:

um eletrodo auxiliar que encosta em uma peça de trabalho mais externa, que é posicionado em uma porção mais externa do corpo empilha25 do junto com a primeira ponta de solda, e que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda; e um circuito de controle, que quando a soldagem por resistência for realizada conduzindo-se uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda e a segunda ponta de solda que ensanduicham o corpo empilhado en30 tre estas, controla um tempo durante o qual uma corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, ou flui a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda,

16/76 em que o circuito de controle isola eletricamente a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar uns dos outros e interrompe o fluxo da corrente de derivação quando uma inclinação de um gráfico de tempo vs. temperatura de condução da peça de trabalho mais externa muda de uma incli5 nação grande para uma inclinação pequena.

Com tal estrutura, conforme observado acima, a geração de respingo pode ser evitada, e a pepita que é formada entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser suficientemente desenvolvida.

Embora o eletrodo auxiliar possa ser configurado para se aproximar ou se separar para longe da peça de trabalho mais externa (isto é, ser deslocado) integralment6e com a primeira ponta de solda, de preferência, o mecanismo de deslocamento é proporcionado separadamente para deslocar apenas o eletrodo auxiliar.

Além disso, o eletrodo auxiliar pode ter um formato anular que circunda a primeira ponta de solda. Neste caso, a corrente de derivação flui uniformemente em um formato radial através do interior da peça de trabalho mais externa. Consequentemente, a superfície de contato entre a peça de trabalho mais externa e a peça de trabalho adjacente a esta pode ser aque20 cida de maneira uniforme para, deste modo, formar facilmente uma pepita, e a pepita pode ser facilmente desenvolvida em um tamanho suficiente.

Para interromper a corrente de derivação, do mesmo modo observado acima, o caminho elétrico entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar pode ser cortado. Para este propósito, por exemplo, pode-se proporcionar um comutador, que conecta ou interrompe um caminho elétrico apenas entre o eletrodo auxiliar e a fonte de alimentação. Comutando-se o comutador de um estado LIGADO (conectado) para um estado DESLIGADO (desconectado), ou comutando-se o mesmo de uma maneira oposta, o caminho elétrico pode ser conectado ou interrompido entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar.

De maneira alternativa, pode-se proporcionar um mecanismo de deslocamento para deslocar o eletrodo auxiliar, de modo que sob uma ação

17/76 do mecanismo de deslocamento, o eletrodo auxiliar seja colocado em contiguidade contra a peça de trabalho mais externa ou seja produzido para se separar para longe da peça de trabalho mais externa. Naturalmente, durante um tempo em que o eletrodo auxiliar fica em contiguidade contra a peça de trabalho mais externa, o caminho elétrico entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar é conectado, considerando que, durante um tempo em que o eletrodo auxiliar é separado para longe da peça de trabalho mais externa, o caminho elétrico entre a primeira ponta de solda e o eletrodo auxiliar seja desconectado.

Além disso, outro eletrodo auxiliar, que é disposto no lado da segunda ponta de solda e tem uma polaridade oposta àquela da segunda ponta de solda, pode ser proporcionado. Neste caso, após a corrente de derivação que flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar (o eletrodo auxiliar no lado da primeira ponta de solda) ou a corrente de derivação que flui a partir do eletrodo auxiliar até a primeira ponta de solda ter desaparecido, uma corrente de derivação pode ser produzida para fluir a partir do outro eletrodo auxiliar (o eletrodo auxiliar no lado da segunda ponta de solda) até a segunda ponta de solda, ou a partir da segunda ponta de solda até o outro eletrodo auxiliar.

Consequentemente, uma pepita pode ser produzida para se desenvolver adequadamente na superfície de contato entre a peça de trabalho mais externa contra a qual a segunda ponta de solda se encontra em contiguidade e a peça de trabalho adjacente a esta.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista ampliada dos recursos essenciais de um dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

a Figura 2 é uma vista de esboço frontal dos recursos essenciais que mostram uma condição em que um corpo empilhado, que serve como um objeto a ser soldado, é preso por uma ponta inferior, uma ponta superior, e hastes de pressão (elementos de pressão);

a Figura 3 é uma vista esquemática frontal e um gráfico que

18/76 mostra um exemplo de uma condição na qual uma distribuição de pressão de superfície apropriada é formada entre uma peça de trabalho posicionada mais alta do corpo empilhado e uma peça de trabalho diretamente embaixo da mesma;

a Figura 4 é uma vista esquemática frontal que mostra um estado em que o corpo empilhado é unicamente preso pela ponta inferior e pela ponta superior;

a Figura 5 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente é iniciada da con10 dição na Figura 2, e a corrente flui a partir da ponta superior até a ponta inferior;

a Figura 6 é uma vista frontal esquemática dos recursos essenciais que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que difere daquela mostrada na Figura 2, é preso pela ponta inferior, pela ponta superior, e pelas hastes de pressão (elementos de pressão);

a Figura 7 é uma vista frontal esquemática dos recursos essenciais que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que difere daquela mostrada nas Figuras 2 e 6, é preso pela ponta inferior, pela ponta superior, e pelas hastes de pressão (elementos de pressão);

a Figura 8 é uma vista frontal esquemática dos recursos essenciais que mostra uma condição em que um corpo empilhado é preso por uma ponta superior (primeira ponta de solda), uma ponta inferior (segunda ponta de solda), e eletrodos auxiliares, que formam um dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção;

a Figura 9 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente é iniciada a partir da condição na Figura 8, e uma corrente flui a partir da ponta superior até a ponta inferior;

a Figura 10 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente é continuada a partir do estado mostrado na Figura 9;

19/76 a Figura 11 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que apenas os eletrodos auxiliares são separados do corpo empilhado, considerando que a corrente continue a ser conduzida a partir da ponta superior até a ponta inferior;

a Figura 12 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que, continuando a partir da situação mostrada na Figura 11, a ponta superior é separada para longe do corpo empilhado, e a condução de corrente (soldagem por resistência) é terminada;

a Figura 13 é uma vista frontal esquemática dos recursos essen10 ciais que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que difere daquela mostrada na Figura 8, é preso pela ponta inferior, pela ponta superior, e pelos eletrodos auxiliares, e a condução de corrente é iniciada;

a Figura 14 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a conexão elétrica entre os eletrodos 15 auxiliares e um eletrodo negativo de uma fonte de energia é desconectada, considerando que a corrente continue a ser conduzida a partir da ponta superior até a ponta inferior;

a Figura 15 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente (soldagem por resistência) é terminada;

a Figura 16 é uma vista frontal esquemática dos recursos essenciais que mostram uma condição em que um corpo empilhado, que difere daqueles mostrados nas Figuras 8 e 13, é preso pela ponta inferior, pela ponta superior, e pelos eletrodos auxiliares, e a condução de corrente é ini25 ciada;

a Figura 17 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente (soldagem por resistência) é terminada;

a Figura 18 é uma vista frontal esquemática dos recursos essen30 ciais que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que difere daquela mostrada nas Figuras 8 e 13, é preso pela ponta inferior, pela ponta superior, e pelos eletrodos auxiliares, e a condução de corrente é iniciada;

20/76 a Figura 19 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a conexão elétrica entre os eletrodos auxiliares no lado da ponta superior e um eletrodo negativo de uma fonte de energia é desconectada, e enquanto a corrente continua a ser conduzida a partir da ponta superior até a ponta inferior, os eletrodos auxiliares no lado da ponta inferior são mantidos em contiguidade contra a peça de trabalho;

a Figura 20 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a conexão elétrica entre os eletrodos auxiliares no lado da ponta inferior e um eletrodo negativo da fonte de ener10 gia é desconectada, considerando que a corrente continue a ser conduzida a partir da ponta superior até a ponta inferior;

a Figura 21 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que, oposta à situação da Figura 9, a corrente é produzida para fluir até a ponta superior a partir da ponta inferior e dos eletrodos auxiliares;

a Figura 22 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a corrente é produzida para fluir a partir da ponta superior até os eletrodos auxiliares, e através de uma peça de trabalho posicionada mais alta na peça de trabalho empilhada e uma peça de trabalho diretamente embaixo da mesma;

a Figura 23 é uma vista em perspectiva ampliada com um corte transversal parcial dos recursos essenciais de um dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção;

a Figura 24 é um diagrama em bloco que mostra esquematicamente um sistema de sinal de controle do dispositivo de soldagem por resistência;

a Figura 25 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que serve como um objeto a ser soldado, é preso por uma primeira ponta de solda, uma segunda ponta de solda e um eletrodo auxiliar;

a Figura 26 é uma vista em corte transversal vertical esquemáti21/76 ca que mostra uma condição em que a condução de corrente é iniciada e a corrente flui a partir da primeira ponta de solda até a segunda ponta de solda, e uma corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar;

a Figura 27 é um diagrama de caminho de corrente esquemático que mostra em quais caminhos a corrente e a corrente de derivação fluem em um circuito equivalente da Figura 26;

a Figura 28 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente é continuada a partir da situação da Figura 26;

a Figura 29 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que um interruptor LIGA/DESLIGA é comutado para um estado DESLIGADO, a condução de corrente ainda continua a ocorrer a partir da primeira ponta de solda até segunda ponta de solda;

a Figura 30 é um diagrama de caminho de corrente esquemático que mostra em quais caminhos a corrente e a corrente de derivação fluem em um circuito equivalente da Figura 29;

a Figura 31 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente (soldagem por resistência) é terminada;

a Figura 32 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que, de maneira oposta à situação da Figura 26, a corrente é produzida para fluir até a primeira ponta de solda a partir da segunda ponta de solda e do eletrodo auxiliar;

a Figura 33 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a corrente é produzida para fluir a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, e através de uma peça de trabalho mais fina posicionada mais alta na peça de trabalho empilhada e uma peça de trabalho diretamente embaixo da mesma;

a Figura 34 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que difere daquele mostrado na Figura 25, é preso pela primeira ponta de solda, pela segun22/76 da ponta de solda e pelo eletrodo auxiliar, e a condução de corrente é iniciada;

a Figura 35 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que, continuando a partir da situação na Figura 34, o interruptor LIGA/DESLIGA é comutado para um estado DESLIGADO, a condução de corrente ainda continua a ocorrer a partir da primeira ponta de solda até a segunda ponta de solda;

a Figura 36 é uma vista em corte transversal vertical esquemátiça que mostra uma condição em que, continuando a partir da situação na Figura 35, a condução de corrente é adicionalmente continuada a partir da primeira ponta de solda até a segunda ponta de solda;

a Figura 37 é uma vista em perspectiva ampliada com corte transversal parcial dos recursos essenciais de um dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção;

a Figura 38 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que serve como um objeto a ser soldado, é preso por uma primeira ponta de solda, uma segunda ponta de solda e um eletrodo auxiliar;

a Figura 39 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente é iniciada e a corrente flui a partir da primeira ponta de solda até a segunda ponta de solda, e uma corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar;

a Figura 40 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente é continuada a partir da situação da Figura 39;

a Figura 41 é um gráfico que mostra uma relação entre a porcentagem de tempo em que a corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar e o diâmetro de pepita;

a Figura 42 é um gráfico que mostra uma relação entre o tempo em que a corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda até o

23/76 eletrodo auxiliar, e a temperatura da peça de trabalho mais fina que é disposta em um lado mais externo do corpo empilhado;

a Figura 43 é um gráfico que mostra uma relação entre a temperatura e resistência específica em diversos materiais de aço;

a Figura 44 é um diagrama de caminho de corrente esquemático que mostra em quais caminhos a corrente e a corrente de derivação fluem em um circuito equivalente da Figura 40;

a Figura 45 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que um interruptor LIGA/DESLIGA é comu10 tado para um estado DESLIGADO, a condução de corrente ainda continua a ocorrer a partir da primeira ponta de solda até a segunda ponta de solda;

a Figura 46 é um diagrama de caminho de corrente esquemático que mostra em quais caminhos uma corrente e uma corrente de derivação fluem em um circuito equivalente da Figura 45;

a Figura 47 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a condução de corrente (soldagem por resistência) é terminada;

a Figura 48 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que, de maneira oposta à situação da Figu20 ra 40, a corrente é produzida para fluir até a primeira ponta de solda a partir da segunda ponta de solda e o eletrodo auxiliar;

a Figura 49 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que a corrente é produzida para fluir a partir da primeira ponta de solda até o eletrodo auxiliar, e através de uma peça de trabalho mais fina posicionada mais alta na peça de trabalho empilhada e uma peça de trabalho diretamente embaixo da mesma;

a Figura 50 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que difere daquela mostrada na Figura 39, é preso pela primeira ponta de solda, pela segun30 da ponta de solda e pelo eletrodo auxiliar, e a condução de corrente é iniciada;

a Figura 51 é uma vista em corte transversal vertical esquemáti24/76 ca que mostra uma condição em que, continuando a partir da situação na Figura 50, o interruptor LIGA/DESLIGA é comutado para um estado DESLIGADO, a condução de corrente ainda continua ocorrer a partir da primeira ponta de solda até a segunda ponta de solda;

a Figura 52 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que, continuando a partir da situação na Figura 51, a condução de corrente é adicionalmente continuada a partir da primeira ponta de solda até a segunda ponta de solda;

a Eigura 53 é uma vista em corte transversal vertical esquemáti10 ca que mostra uma condição na soldagem por resistência geral, em que um corpo empilhado é preso apenas entre uma ponta inferior e uma ponta superior, e uma corrente é produzida para fluir a partir da ponta superior até a ponta inferior;

a Figura 54 é uma vista em corte transversal vertical esquemáti15 ca que mostra uma condição em que a porção fundida é desenvolvida a partir da situação mostrada na Figura 53;

a Figura 55 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que um corpo empilhado, que difere daquela mostrada na Figura 53, é preso apenas entre uma ponta inferior e uma ponta superior, e a corrente é produzida para fluir a partir da ponta superior até a ponta inferior; e a Figura 56 é uma vista em corte transversal vertical esquemática que mostra uma condição em que uma porção fundida é desenvolvida a partir da situação mostrada na Figura 55.

Descrição das Modalidades

As modalidades preferidas de um método de soldagem por resistência, de acordo com a presente invenção, e um dispositivo de soldagem por resistência para implementar o método mencionado acima, devem ser descritos em detalhes abaixo com referência aos desenhos em anexo.

A Figura 1 é uma vista ampliada dos recursos essenciais de um aparelho de soldagem por ponto (dispositivo de soldagem por resistência) 10, de acordo com a primeira modalidade. O aparelho de soldagem por pon25/76 to 10 inclui um robô que tem um braço (nenhum destes é mostrado), e uma pistola de solda 14 que é suportada por uma unidade de pulso 12 que constitui parte do braço mencionado acima.

Neste caso, a pistola de solda 14 é equipada com um primeiro 5 braço substancialmente em formato de C 30, que é disposto embaixo de um corpo principal de pistola 24. Na extremidade inferior do braço fixo 30, uma ponta inferior 32, que serve como uma segunda ponta de solda, é disposta para fazer face em direção ao corpo principal de pistola 24. A ponta inferior se estende em uma direção em direção ao corpo principal de pistola 24.

Um mecanismo de fuso de esferas (não mostrado) é acomodado no corpo principal de pistola 24. Um fuso de esferas do mecanismo de fuso de esferas desloca uma haste de conexão 34 que se projeta a partir do corpo principal de pistola 24 e se estende em direção à ponta inferior 32, em uma direção vertical (na direção da seta Y2 ou na direção da seta Y1) na Fi15 gura 1. O fuso de esferas é giratório através de um servomotor que constitui parte do mecanismo de fuso de esferas.

Na extremidade distai da haste de conexão 34, uma ponta superior 38, que serve como uma primeira ponta de solda, é disposta em relação de confronto com a ponta inferior 32. Além disso, dois mecanismos de cilin20 dro 42a, 42b (mecanismos de pressão) são suportados através de um elemento de ponte 40 em um apoio 36. A partir dos respectivos tubos cilíndricos 44a, 44b que formam os mecanismos de cilindro 42a, 42b, as hastes de pressão 46a, 46b que servem como elementos de pressão se projetam e estendem paralelas à ponta superior 38.

Explicando-se um pouco em relação ao corpo empilhado 48a que serve como o objeto a ser soldado, neste caso, o corpo empilhado 48a é constituído a partir de três placas metálicas 50a, 52a, 54a, que são empilhadas nesta ordem a partir de baixo. Entre tais placas, as placas metálicas 50a, 52a têm uma espessura D1 (por exemplo, 1 mm a 2 mm), considerando que a espessura D2 da placa metálica 54a seja ajustada em uma dimensão mais curta (por exemplo, 0,5 mm a 0,7 mm) em comparação com a espessura D1. De maneira mais específica, as respectivas espessuras das placas

26/76 metálicas 50a, 52a são iguais, considerando que a placa metálica 54a tenha parede fina em comparação com as placas metálicas 50a, 52a. Especificado de outro modo, a espessura de parede da placa metálica 54a é a menor entre as três placas metálicas 50a, 52a, 54a que formam o corpo empilhado

48a.

As placas metálicas 50a, 52a são peças de trabalho de alta resistência produzidas, por exemplo, a partir de JAC590, JAC780 ou JAC980, que são autodenominados aços de alta resistência a tração (qualquer um destes é um aço de alta resistência a tração de alto desempenho, de acordo com os padrões da Federação de Ferro e Aço do Japão), considerando que a placa metálica 54a seja uma peça de trabalho de baixa resistência produzida, por exemplo, a partir de JAC270, que é um autodenominado aço macio (uma folha de aço de alto desempenho para trefilação, de acordo com os padrões da Federação de Ferro e Aço do Japão). As placas metálicas 50a,

52a podem ser dos mesmos tipos de metal ou tipos de metal diferentes.

Em relação à ponta inferior 32 e à ponta superior 38, o corpo empilhado 48a que serve como o objeto a ser soldado é preso entre a ponta inferior 32 e a ponta superior 38 para permitir, deste modo, que uma corrente elétrica seja conduzida através do corpo empilhado 48a. A ponta inferior 32 é eletricamente conectada a um terminal negativo de uma fonte de alimentação 56, considerando que a ponta superior 38 seja eletricamente conectada a um terminal positivo da fonte de alimentação 56. Deste modo, na primeira modalidade, a corrente flui a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32.

Conforme será posteriormente descrito, as distâncias Ζ1, Z2 entre a ponta superior 38 e as hastes de pressão 46a, 46b são ajustadas, de modo que uma distribuição de pressão de superfície apropriada seja obtida na placa metálica 54a e na placa metálica 52a diretamente posicionada embaixo da placa metálica 54a.

Na estrutura, o servomotor, os mecanismos de cilindro 42a, 42b e a fonte de alimentação 56, que constituem o mecanismo de fuso de esferas, são eletricamente conectados a um controlador de pistola 58 que opera

27/76 como um meio de controle. De maneira mais específica, as operações, assim como, a energização e a desenergização do servomotor, os mecanismos de cilindro 42a, 42b, e a fonte de alimentação 56 são controlados pelo controlador de pistola 58.

O aparelho de soldagem por ponto 10, de acordo com a primeira modalidade, é basicamente construído conforme descrito acima. A seguir, as operações e efeitos do aparelho de soldagem por ponto 10 serão descritas em relação a um método de soldagem por ponto (método de soldagem por resistência), de acordo com a primeira modalidade.

Quando a soldagem por ponto for realizada em relação ao corpo empilhado, ou conforme definido de outro modo, quando as placas metálicas 50a, 52a forem unidas entre si e as placas metálicas 52a, 54a forem unidas entre si, a princípio, o robô move a unidade de pulso 12 e, de maneira mais específica, a pistola de solda 14, a fim de posicionar o corpo empilhado 48a entre a ponta inferior 32 e a ponta superior 38.

Após o corpo principal de pistola 24 ter sido abaixado até uma posição predeterminada, sob a operação do controlador de pistola 58, o servomotor que forma o mecanismo de fuso de esferas é energizado, acompanhado pelo início de rotação do fuso de esferas. De acordo com isto, a ponta superior 38 e as hastes de pressão 46a, 46b descem na direção da seta Y1 a fim de se aproximar do corpo empilhado 48a. Como um resultado, o corpo empilhado 48a é preso entre a ponta inferior 32 e a ponta superior 38.

Por outro lado, o controlador de pistola 58 também energiza os mecanismos de cilindro 42a, 42b. De acordo com isto, as hastes de pressão

46a, 46b são produzidas para se projetar adicionalmente na direção da seta

Y1 e, portanto, as hastes de pressão 46a, 46b são colocadas em contiguidade contra a placa metálica 54a simultaneamente, antes ou após o corpo empilhado 48a ser preso pela ponta superior 32 e pela ponta inferior 38. Na Figura 2, apresenta-se uma vista em corte transversal que mostra a situação neste momento.

Conforme mostrado na Figura 3, as distâncias Z1, Z2 entre a ponta superior 38 e as hastes de pressão 46a, 46b são ajustadas, de modo

28/76 que, na superfície de contato entre a placa metálica 54a e a placa metálica 52a, uma pressão de superfície seja maior no local onde a ponta superior 38 é pressionada e, de modo que uma próxima pressão de superfície maior seja obtida nos locais onde as placas metálicas são pressionadas pelas hastes de pressão 46a, 46b. De preferência, Z1 é igual a Z2 (Z1 = Z2).

Especificado de outro modo, na superfície de contato mencionada acima, locais são formados onde a pressão de superfície é menor em comparação com a pressão de superfície devido ao pressionamento da ponta superior 38 e a pressão de superfície devido ao pressionamento das hastes de pressão 46a, 46b. Deste modo, uma distribuição de pressão é formada, conforme mostrado na Figura 2. Abaixo, esta distribuição será descrita em maiores detalhes.

Por meio do controlador de pistola 58, a força de energização giratória do servomotor que gira o fuso de esferas do mecanismo de fuso de esferas, e a força de incitação dos mecanismos de cilindro 42a, 42b são controladas, de modo a pressão aplicada total (F1 + F2 + F3) da ponta superior 38 e das hastes de pressão 46a, 46b em relação à placa metálica 54a seja igual a ou em equilíbrio com a pressão aplicada (F4) da ponta inferior 32 em relação à placa metálica 50a. De acordo com tal controle, a pressão aplicada (F1 + F2 + F3) em relação ao corpo empilhado 48a na direção da seta Y1 é substancialmente igual à pressão aplicada (F4) que atua neste na direção da seta Y2. Ademais, F2 é preferencialmente igual a F3 (F2 = F3).

De maneira mais específica, neste momento, a relação F1 < F4 é satisfeita. Consequentemente, a força a partir da ponta inferior 32 e da ponta superior 38 recebida pelo corpo empilhado 48a é distribuída, conforme esquematicamente mostrado na Figura 2, de modo que a região ativa deste se amplie (se torne maior) à medida que a força procede a partir da ponta superior 38 em direção à ponta inferior 32. Portanto, a força que atua na superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a é menor em comparação à força que atua na superfície de contato entre as placas metálicas 50a, 52a. Ademais, no caso em que uma localização não é formada para a qual a pressão de superfície desta é pequena em comparação com a pressão de

29/76 superfície devido à pressão aplicada da ponta superior, e a pressões de superfície devido às pressões aplicadas das hastes de pressão 46a, 46b, como um resultado das distâncias Z1, Z2 que são excessivamente pequenas, então, se torna difícil para que este tipo de distribuição seja formado.

A Figura 4 é uma vista que mostra esquematicamente uma distribuição de força recebida pelo corpo empilhado 48a a partir da ponta inferior 32 e da ponta superior 38, para um caso em que as hastes de pressão 46a, 46b não são usadas e F1 = F4. Conforme entendido a partir da Figura 4, neste caso, a força é substancialmente equivalente a partir da ponta supe10 rior 38 até a ponta inferior 32. Em outras palavras, a força que atua na superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a é equivalente à força que atua na superfície de contato entre as placas metálicas 50a, 52a.

Nas Figuras 2 e 4, a faixa da força que atua na superfície de contato das placas metálicas 52a, 54a é mostrada pelas linhas e negrito.

Conforme entendido comparando-se as Figuras 2 e 4, a faixa na qual a força atua é mais estreita quando F1 < F4 do que quando F1 = F4. Isto significa que, comparada a quando F1 = F4, quando F1 < F4 a faixa através da qual a placa metálica 54a é pressionada contra a placa metálica 52a é mais estreita, ou conforme definido de outro modo, a área de superfície de contato é pequena.

Acompanhada pela pressão aplicada a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior que é distribuída, e a área de contato da placa metálica 54a em relação à placa metálica 52a que é pequena, uma força reativa é criada a partir do corpo empilhado 48a em direção à ponta superior 38. Na primeira modalidade, tal força reativa é recebida pelas hastes de pressão 46a, 46b.

Da maneira precedente, os mecanismos de cilindro 42a, 42b que incluem as hastes de pressão 46a, 46b são suportados através do elemento de ponte 40 em relação à haste de conexão 34, que é conectada ao meca30 nismo de fuso de esferas acomodado no corpo principal de pistola 24. Deste modo, finalmente, a força reativa recebida pelas hastes de pressão 46a, 46b é absorvida pelo corpo principal de pistola 24 (pistola de solda 14).

30/76

Consequentemente, neste caso, pode-se impedir que a força reativa a partir do corpo empilhado 48a atue no robô. Portanto, é desnecessário adotar para uso como o robô uma estrutura em grande escala que tem uma rigidez grande. Especificado de outro modo, um robô em pequena escala pode ser usado e, como um resultado, os custos de investimento podem ser mantidos em um mínimo.

A seguir, o controlador de pistola 58 emite um sinal de controle para a fonte de alimentação 56 para iniciar a condução de corrente. Como um resultado, conforme mostrado na Figura 2 (assim como na Figura 4), uma corrente i começa a fluir em uma direção a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32. Conforme observado acima, a ponta superior 38 e a ponta inferior 32 são respectivamente conectadas aos terminais positivos e negativos da fonte de alimentação 56. De maneira adicional, as regiões entre as placas metálicas 50a, 52a e entre as placas metálicas 52a, 54a são respectivamente aquecidas pelo aquecimento Joule com base na corrente i.

Conforme notado previamente, a área de contato entre a placa metálica 54a e a placa metálica 52a mostrada na Figura 2 é menor que a área de contato entre a placa metálica 54a e a placa metálica 52a mostrada na Figura 4. Por esta razão, a resistência de contato e a densidade corrente na superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a são maiores para o caso mostrado na Figura 2 que para o caso mostrado na Figura 4, ou conforme definido de outro modo, são maiores quando F1 < F4 do que quando F1 = F4. De maneira mais específica, quando F1 < F4, a quantidade gerada de aquecimento Joule ou, em outras palavras, a quantidade de calor gerada, é maior em comparação a quando F1 = F4. Consequentemente, conforme mostrado na Figura 5, quando F1 < F4, a região aquecida 60 gerada na superfície de contato entre as placas metálicas 50a, 52a, e a região aquecida 62 gerada na superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a são desenvolvidas para ter substancialmente o mesmo tamanho.

A superfície de contato entre as placas metálicas 50a, 52a e a superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a são aquecidas pelas regiões aquecidas 60, 62, de modo que um aumento suficiente no calor

31/76 seja criado para começar a induzir a fusão. Como um resultado de tais porções fundidas que são formadas, deste modo, sendo resfriadas e endurecidas, as pepitas 64, 66 são respectivamente formadas entre as placas metálicas 50a, 52a e entre as placas metálicas 52a, 54a. Na Figura 5, para facilitar o entendimento, as pepitas 64, 66 realmente são mostradas; entretanto, durante a condução de corrente, tais pepitas existem sob a forma de porções fundidas em uma fase líquida. Uma convenção similar deve ser adotada nas Figuras subsequentes a serem discutidas abaixo.

Conforme observado acima, a região aquecida 60 na superfície 10 de contato entre as placas metálicas 50a, 52a, e a região aquecida 62 na superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a são substancialmente do mesmo tamanho. Consequentemente, as pepitas 64, 66 formadas deste modo, também, são substancialmente do mesmo tamanho.

Enquanto as porções fundidas estão sendo formadas, a placa 15 metálica 54a é pressionada pelas hastes de pressão 46a, 46b em direção ao lado da placa metálica 52a. Como um resultado de ser pressionada desta maneira, a placa metálica de baixa rigidez 54a é impedida de reagir com a condução de corrente (aquecimento) ou, de maneira mais específica, é impedida de se separar para longe da placa metálica 52a. Devido a isto, a por20 ção fundida amolecida pode ser impedida de espalhamento como respingo das localizações espaçadas entre a placa metálica 54a e a placa metálica 52a.

Após as porções fundidas terem se desenvolvido suficientemente ao longo de um período de tempo predeterminado, a condução de corren25 te é interrompida, e a ponta superior 38 é separada para longe da placa metálica 54a. De maneira alternativa, a ponta superior 38 e a ponta inferior 32 podem ser eletricamente isoladas entre si separando-se simplesmente a ponta superior 38 da placa metálica 54a.

Todas as operações mencionadas acima a partir do início até a conclusão da soldagem por ponto são conduzidas sob o controle do controlador de pistola 58.

Da maneira precedente, acompanhando o término da condução

32/76 de corrente, o aquecimento das placas metálicas 50a, 52a, 54a chega a um fim. Com a passagem de tempo, as porções fundidas são respectivamente resfriadas e solidificadas em pepitas 64, 66 e, portanto, as placas metálicas 50a, 52a e as placas metálicas 52a, 54a são mutuamente agrupadas através das pepitas 64, 66 para resultar em um produto ligado.

No produto ligado, similar à força de ligação entre as placas metálicas 50a, 52a, a força de ligação entre as placas metálicas 52a, 54a é superior. Isto ocorre porque, conforme observado acima, a pepita 66 é desenvolvida até um tamanho suficiente entre as placas metálicas 52a, 54a acom10 panhando o nível adequado de aquecimento Joule na superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a.

Conforme observado acima, de acordo com a primeira modalidade, uma geração de respingo pode ser evitada, junto com a permissão da pepita 66 a ser desenvolvida entre as placas metálicas 52a, 54a até um ta15 manho que seja substancialmente igual aquele da pepita 64 entre as placas metálicas 50a, 52a. Consequentemente, pode-se obter um produto formado que exibe força de ligação superior entre as placas metálicas 52a, 54a.

Com a primeira modalidade, embora a pepita 66 entre as placas metálicas 52a, 54a possa ser formada até um tamanho comensurável ao aumento da quantidade das forças de pressão F2, F3 através das hastes de pressão 46a, 46b, se as forças de pressão F2, F3 forem aumentadas até uma determinada quantidade, existe uma tendência de o tamanho o grau de desenvolvimento da pepita se tornar saturado. Especificado de outro modo, mesmo que as forças de pressão F2, F3 sejam aumentadas mais que uma quantidade determinada, é difícil para a pepita 66 se desenvolver além de um tamanho determinado. Ademais, se as forças de pressão F2, F3 forem excessivamente aumentadas, de acordo com a relação equilibrada entre a força de pressão F4 e a soma das forças de pressão F1, F2, F3, se requer que a força de pressão F1 se torne excessivamente pequena. Como um re30 sultado, a pepita 64 formada entre as placas metálicas 50a, 52a se torna menor.

Consequentemente, a diferença entre a força de pressão F1 a

33/76 partir da ponta superior 38, e as forças de pressão F2, F3 a partir das hastes de pressão 46a, 46b é preferencialmente ajustada para permitir que as pepitas 64, 66 sejam tão grandes quanto possível.

Com o aparelho de soldagem por ponto 10 mostrado na Figura 5 1, embora os mecanismos de cilindro 42a, 42b sejam suportados pela haste de conexão 34, os mecanismos de cilindro 42a, 42b podem ser suportados pelo corpo principal de pistola 24, ou podem ser suportados pelo braço fixo

30.

Ademais, em qualquer um destes casos, no lugar dos mecanis10 mos de cilindro 42a, 42b, diversos outros tipos de meios de aplicação de pressão, tais como, molas espirais, servomotores, ou similares, podem ser adotados.

Além disso, um elemento de pressão pode ser proporcionado por um elemento em formato anular que é disposto para circundar a ponta superior 38.

Além disso, os materiais do conjunto das placas metálicas 50a, 52a, 54a não são particularmente limitados aos materiais de aço mencionados acima, e podem ser quaisquer materiais em que a soldagem por ponto possa ser realizada. Por exemplo, pode-se proporcionar um conjunto em que todas as placas metálicas 50a, 52a, 54a são de aço macio, ou pode-se proporcionar um conjunto em que apenas a placa metálica 50a é de aço de alta resistência a tração, considerando que ambas as placas metálicas 52a, 54a sejam produzidas a partir de aço macio.

Ademais, o objeto a ser soldado não se limita a um corpo empi25 lhado 48a, em que a espessura da placa metálica posicionada mais alta 54a é menor que aquela das placas metálicas 50a, 52a. Conforme mostrado na Figura 6, pode-se proporcionar um corpo empilhado 48b em que uma placa metálica 52b que tem uma espessura menor é ensanduichada entre as placas metálicas 50a, 54b. Como os materiais para este conjunto exemplificati30 vo, pode-se oferecer um conjunto em que a placa metálica 50b é produzida a partir de aço de alta resistência a tração, e as placas metálicas 52b, 54b são produzidas a partir de aço macio, embora nenhuma limitação particular

34/76 seja estabelecida nos tipos de materiais usados.

Certamente, o corpo empilhado pode ter uma placa metálica centralmente posicionada que é maior em espessura, ou o corpo empilhado pode ter uma placa metálica posicionada mais baixa, a espessura deste é menor em comparação com as outras duas placas metálicas.

Além disso, o número de placas metálicas não se limita a três. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 7, pode-se proporcionar um corpo empilhado 48c em que uma placa metálica 52c produzida a partir de aço de alta resistência a tração é empilhada em relação à outra placa metálica 50c também produzida a partir de aço de alta resistência a tração.

O elemento de pressão também pode ser constituído a partir de um eletrodo auxiliar. Abaixo, tal caso será descrito como uma segunda modalidade da presente invenção. Os elementos constituintes dos mesmos, que são iguais aqueles mostrados nas Figuras 1 a 7, são designados usado os mesmos caracteres de referência, e as explicações detalhadas de tais recursos são omitidas.

A Figura 8 é uma vista frontal esquemática dos recursos essenciais de 7um aparelho de soldagem por ponto, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção. A pistola de solda não ilustrada que forma o aparelho de soldagem por ponto, similar à pistola de solda do aparelho de soldagem por ponto, de acordo com a primeira modalidade, é equipada com uma ponta inferior 32 que serve como uma segunda ponta de solda e uma ponta superior 38 que serve como uma primeira ponta de solda, que são dispostas em uma unidade de pulso 12 (vide Figura 1) de um robô não ilustrado. Ademais, a pistola de solda inclui eletrodos auxiliares 68a, 68b, que são formados em formatos semelhantes à haste similares às hastes de pressão 46a, 46b. Na segunda modalidade, uma corrente elétrica também é produzida para fluir a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32.

Neste caso, no corpo principal de pistola 24 que suporta a ponta superior 38, um mecanismo de deslocamento, por exemplo, proporciona-se um mecanismo de fuso de esferas ou um mecanismo de cilindro, ou similar, que faz com que os eletrodos auxiliares 68a, 68b sejam colocados em pro35/76 ximidade e separados para longe do corpo empilhado 48a. De acordo com tal mecanismo de deslocamento, os eletrodos auxiliares 68a, 68b são capazes de se aproximar em direção ao e se separar para longe do corpo empilhado 48a de maneira independente a partir da ponta superior 38. Na segun5 da modalidade, o mecanismo de deslocamento também é preferencialmente disposto no lado da pistola de solda.

Na segunda modalidade, a ponta superior 38 é eletricamente conectada ao terminal positivo da fonte de alimentação 56, considerando que a ponta inferior 32 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b sejam eletricamen10 te conectados ao terminal negativo da fonte de alimentação 56. Conforme entendido a partir deste recurso, embora a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b sejam colocados em contiguidade contra a placa metálica 54a que é posicionada mais alta no corpo empilhado 48a, as polaridades destas são mutuamente opostas umas às outras. Nos desenhos a seguir, quando a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b forem eletricamente conectados e as correntes de derivação i2 forem geradas, a polaridade dos eletrodos auxiliares 68a, 68b é mostrada nos desenhos, considerando que de modo oposto, nos tempos em que as correntes de derivação i2 não forem geradas, a polaridade dos eletrodos auxiliares não é mostrada.

As distâncias Z3, Z4 entre a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b são ajustadas, de modo que as localizações sejam formadas onde a pressão de superfície é menor em comparação com a pressão de superfície devido à ponta superior 38 e as pressões de superfície devido aos eletrodos auxiliares 68a, 68b, de modo que a pressão aplicada seja distribuída de uma maneira similar à primeira modalidade (vide Figura 3). Por esta razão, embora a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b sejam separados em um determinado grau uns dos outros, se as distâncias Z3, Z4 entre a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b forem excessivamente grandes, então, a resistência entre a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b aumenta, e se torna difícil para as correntes de derivação posteriormente descritas i2 (vide Figura 10) fluírem.

Consequentemente, as distâncias Z3, Z4 são ajustadas em dis36/76 tâncias a fim de obter a distribuição de pressão de superfície apropriada mencionada acima entre a placa metálica 54a e a placa metálica 52a, e de modo que a resistência entre a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b seja capaz de permitir que as correntes de derivação i2 fluam em um valor de corrente adequado.

Na configuração mencionada acima, o mecanismo de deslocamento não ilustrado e a fonte de alimentação 56 são eletricamente conectados ao controlador de pistola 58.

O aparelho de soldagem por ponto, de acordo com a segunda modalidade, é basicamente construído conforme descrito acima. A seguir, as operações e efeitos do aparelho de soldagem por ponto serão descritos em relação a um método de soldagem por ponto, de acordo com a segunda modalidade.

Quando a soldagem por ponto for realizada em relação ao corpo empilhado 48a, similar à primeira modalidade, o robô mencionado acima move a pistola de solda, a fim de posicionar o corpo empilhado 48a entre a ponta superior 38 e a ponta inferior 32. Posteriormente, a ponta superior 38 e a ponta inferior 32 são colocadas em proximidade mútua e, como um resultado, o corpo empilhado 48a é preso entre a ponta superior 38 e a ponta inferior 32.

De maneira simultânea, antes ou após o corpo empilhado 48a ser preso, os eletrodos auxiliares 68a, 68b são colocados em contiguidade contra a placa metálica 54a e, portanto, a condição, que é esquematicamente mostrada em corte transversal na Figura 8, é ocasionada. Naturalmente, o deslocamento para colocar os eletrodos auxiliares 68a, 68b em contiguidade contra a placa metálica 54a é realizado sob a operação do mecanismo de deslocamento, que desloca os eletrodos auxiliares 68a, 68b.

Neste caso, o controlador de pistola 58 também ajusta as pressões aplicadas F2, F3 dos eletrodos auxiliares 68a, 68b em relação à placa metálica 54a, de modo que a pressão aplicada total (F1 + F2 + F3) das pressões aplicadas F2, F3 junto com a pressão aplicada F1 a partir da ponta superior 38 seja igual a ou em equilíbrio com a pressão aplicada F4 a partir da

37/76 ponta inferior 32.

Na segunda modalidade, da mesma maneira que a primeira modalidade, a diferença entre a força de pressão F1 a partir da ponta superior 38, e as forças de pressão F2, F3 a partir dos eletrodos auxiliares 68a, 68b é preferencialmente ajustada para permitir que a pepita formada entre as placas metálicas 50a, 52a, e a pepita formada entre as placas metálicas 52a, 54a sejam tão grandes quanto possível.

A seguir, a condução de corrente é iniciada. Na segunda modalidade, devido ao fato.de que a ponta superior 38 e a ponta inferior 32 são respectivamente conectadas ao eletrodo positivo e ao terminal negativo da fonte de alimentação 56, conforme mostrado na Figura 9, uma corrente i1 flui a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32. Como um resultado do aquecimento Joule com base na corrente i1, as regiões entre as placas metálicas 50a, 52a e as placas metálicas 52a, 54a são respectivamente aque15 cidas formando, deste modo, as regiões aquecidas 70, 72 nestas.

Os eletrodos auxiliares 68a, 68b são mantidos em contiguidade contra a placa metálica 54a, e a polaridade dos eletrodos auxiliares 68a, 68b é negativa. Consequentemente, simultaneamente à geração da corrente mencionada acima i1, também são geradas correntes de derivação i2 que fluem a partir da ponta superior 38 em cada dos eletrodos auxiliares 68a, 68b.

Desta maneira, na segunda modalidade, são geradas correntes de derivação i2 que não fluem nas placas metálicas 50a, 52a, porém, fluem apenas através da placa metálica 54a. Como um resultado, comparado à soldagem por ponto geral em que apenas a ponta superior 38 e a ponta inferior 32 são usadas, o valor de corrente que passa através do interior da placa metálica 54a é aumentado.

Consequentemente, neste caso, no interior da placa metálica 54a, outra região aquecida 74 é formada além da região aquecida mencio30 nada acima 72. A região aquecida 74 aumenta com a passagem de tempo e, conforme mostrado na Figura 10, se torna integrada à região aquecida 72.

Na superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a, ca38/76 lor é transmitido a partir de ambas as regiões aquecidas 72, 74, que são integradas da maneira precedente. De maneira adicional, neste caso, similar à primeira modalidade, a resistência de contato da superfície de contato entre as placas metálicas 52a, 54a se torna grande em comparação com a superfície de contato entre as placas metálicas 50a, 52a. Devido a isto, a temperatura aumenta suficientemente na superfície de contato e a fusão é iniciada e, como um resultado, a pepita 76 é formada entre as placas metálicas 52a, 54a.

A região aquecida 74 pode ser produzida maior à medida que a porcentagem das correntes de derivação i2 se torna maior. Entretanto, no caso em que a porcentagem das correntes de derivação i2 se torna excessivamente grande, uma vez que o valor de corrente da corrente i1 diminui, as regiões aquecidas 70, 72 se tornam menores. Como um resultado, o tamanho da pepita 76 se torna saturado, considerando que a pepita 78 tenha uma tendência a se tornar menor. Consequentemente, a porcentagem das correntes de derivação i2 é preferencialmente ajustada, de modo que a corrente i1 flua até um grau que permita que a pepita 78 se desenvolva adequadamente.

Ademais, as porcentagens ou razão entre a corrente i1 e as correntes de derivação i2 podem ser ajustadas, por exemplo, conforme observado acima, alterando-se as distâncias Z3, Z4 (vide Figura 8) entre a ponta superior 38 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b. Uma razão preferida da corrente i1 e das correntes de derivação i2 é 70:30, por exemplo.

A porção fundida e, deste modo, a pepita 76, se desenvolvem ao longo do tempo, desde que a corrente continue a fluir. Consequentemente, continuando-se a condução de corrente por um tempo predeterminado, a pepita 76 pode se desenvolver até um tamanho suficiente.

Neste caso, o valor de corrente da corrente i1 que flui nas placas metálicas 50a, 52a é menor em comparação com aquele usado na soldagem por ponto geral. Por esta razão, durante o tempo em que a porção fundida (pepita 76) se desenvolve em um tamanho grande entre as placas metálicas 52a, 54a, pode-se impedir que a quantidade através da qual as placas metá39/76 licas 50a, 52a são aquecidas aumente de maneira excessiva. Consequentemente, quaisquer preocupações sobre a geração de respingo podem ser dispensadas.

Durante este tempo, uma porção fundida que se torna a pepita 5 78 é formada entre as placas metálicas 50a, 52a devido à corrente i1. Se as correntes de derivação i2 continuam a fluir, comparada à interrupção do fluxo das correntes de derivação i2, a taxa de condução total da corrente i1 se torna menor e, portanto, existe uma tendência para a região aquecida 70 e, deste modo, a pepita 78, se tornar um pouco menor.

Consequentemente, se for desejado que a pepita seja produzida para se desenvolver adicionalmente, então, conforme mostrado na Figura 11, preferencialmente, apenas os eletrodos auxiliares 68a, 68b são separados para longe da placa metálica 54a enquanto a corrente continua a ser conduzida a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32. Acompa15 nhando a separação dos eletrodos auxiliares 68a, 68b a partir da placa metálica 54a, uma vez que o valor da corrente i1 aumenta, a quantidade total de condução da corrente i1 se torna maior até a condução da corrente ser terminada.

Neste caso, uma vez que as correntes de derivação i2 desapa20 recem, apenas a corrente i1 a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32 flui através da placa metálica 54a. Como um resultado, a região aquecida 74 (vide Figura 10) também desaparece.

Por outro lado, nas placas metálicas 50a, 52a, ocasiona-se uma condição que é similar à soldagem por ponto comum. De maneira mais es25 pecífica, nas placas metálicas 50a, 52a, que têm espessura maior, a quantidade gerada de aquecimento Joule aumenta e, como um resultado, a região aquecida 70 amplia junto com a temperatura desta que aumenta de maneira adicional. A superfície de contato entre as placas metálicas 50a, 52a é aquecida pela região aquecida 70 que aumentou em temperatura e, deste modo, a temperatura nas proximidades da superfície de contato aumenta suficientemente e se torna fundida promovendo, deste modo, o desenvolvimento da porção fundida (pepita 78).

40/76

Subsequentemente, até a porção fundida (pepita 78) ter sido suficientemente desenvolvida, por exemplo, conforme mostrado na Figura 12, a corrente pode continuar a ser conduzida até a porção fundida se tornar integrada à porção fundida que forma a pepita 76. O grau de desenvolvimento da pepita 78 em relação à duração na qual a corrente continua a ser conduzida pode ser antecipadamente confirmado de maneira experimental realizando-se a soldagem por ponto que usa uma peça de teste, ou similar.

A superfície de contato entre as placas metálicas 50a, 52a é antecipadamente aquecida pela região aquecida 70 que foi formada acompanhando a passagem da corrente i1 no momento em que a pepita 76 se desenvolveu entre as placas metálicas 52a, 54a. Devido a isto, conformabilidade das placas metálicas 50a, 52a a tal aquecimento é aumentada antes de a porção fundida que forma a pepita 78 se desenvolver em tamanho. Consequentemente, é mais difícil que o respingo ocorra.

Da maneira precedente, de acordo com a segunda modalidade, a ocorrência de respingo pode ser evitada tanto quando a pepita 76 for desenvolvida entre as placas metálicas 52a, 54a, assim como, quando a pepita 78 for desenvolvida entre as placas metálicas 50a, 52a.

Após a porção fundida que forma a pepita ter sido suficientemente desenvolvida mediante a passagem de um período de tempo predeterminado, a condução de corrente é interrompida e, conforme mostrado na Figura 12, a ponta superior 38 é separada para longe da placa metálica 54a. De maneira alternativa, a ponta superior 38 e a ponta inferior 32 podem ser eletricamente isoladas umas das outras separando-se simplesmente a ponta superior 38 para longe da placa metálica 54a.

Desta maneira, acompanhando o término da condução de corrente, o aquecimento das placas metálicas 50a, 52a é terminado. Com a passagem de tempo, a porção fundida é resfriada e solidificada e, portanto, as placas metálicas 50a, 52a são mutuamente agrupadas através da pepita

78.

Da maneira precedente, as placas metálicas 50a, 52a, e as placas metálicas 52a, 54a que formam o corpo empilhado 48a são unidas e, portanto, um artigo ligado é obtido como um produto final.

No produto ligado, similar à força de ligação entre as placas metálicas 50a, 52a, a força de ligação entre as placas metálicas 52a, 54a é superior. Isto ocorre porque, conforme observado acima, a pepita 76 é desenvolvida até um tamanho suficiente entre as placas metálicas 52a, 54a acompanhando o fluxo das correntes de derivação i2 na placa metálica 54a.

Além disso, conforme facilmente compreendido a partir da discussão precedente, quando o aparelho de soldagem por ponto for construído, de acordo com a segunda modalidade, os eletrodos auxiliares 68a, 68b e um mecanismo de deslocamento para deslocar os eletrodos auxiliares 68a, 68b podem ser proporcionados. Consequentemente, a estrutura do aparelho de soldagem por ponto junto com o fornecimento dos eletrodos auxiliares 68a, 68b não aumenta em complexidade.

Na segunda modalidade também, o objeto a ser soldado não se limita ao corpo empilhado 48a, é possível soldar diversos tipos de corpos empilhados, que diferem no número de placas metálicas, nos materiais, e nas espessuras destes. Abaixo, os exemplos detalhados adicionais devem ser apresentados referindo-se a este ponto.

O corpo empilhado 48b mostrado na Figura 13 é formado ensanduichando-se uma placa metálica 52b, que é menor em espessura, entre as placas metálicas 50b e 54b. Por exemplo, a placa metálica 50b é uma peça de trabalho de alta resistência produzida de aço de alta resistência a tração, considerando que as placas metálicas 52b, 54b sejam peças de trabalho de baixa resistência produzidas de aço macio.

No caso em que a soldagem por ponto é realizada em relação ao corpo empilhado 48b usando apenas a ponta superior 38 e a ponta inferi30 or 32, a superfície de contato entre as placas metálicas 50b, 52b é fundida com prioridade mais alta. Uma vez que a placa metálica 50b é uma peça de trabalho de alta resistência, a resistência de contato das placas metálicas

42/76

50b, 52b é maior que a resistência de contato das placas metálicas 52b, 54b. Consequentemente, quando a condução de corrente for continuada a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32 a fim de que uma pepita seja suficientemente desenvolvida na superfície de contato entre as placas metálicas 52b, 54b, existe uma preocupação de que o respingo ocorra a partir da superfície de contato entre as placas metálicas 50b, 52b.

Em contraposição a isto, conforme mostrado na Figura 13, de acordo com a segunda modalidade, que usa os eletrodos auxiliares 68a, 68b, as regiões aquecidas 80, 82 são formadas tanto na superfície de contato entre as placas metálicas 50b, 52b como na superfície de contato entre as placas metálicas 52b, 54b. Deste modo, similar ao caso do corpo empilhado descrito acima 48a, as correntes de derivação i2 são produzidas para fluir na placa metálica 54b, de modo que a superfície de contato entre as placas metálicas 52b, 54b possa ser suficientemente aquecida.

Consequentemente, as pepitas 83, 84 mostradas na Figura 14 são formadas. Após as correntes de derivação i2 terem desaparecido, a corrente i1 continua a fluir, de modo que, por exemplo, conforme mostrado na Figura 15, possa-se formar uma pepita 85 que seja desenvolvida em um tamanho suficiente que transpõe tanto a superfície de contato entre as placas metálicas 50b, 52b como a superfície de contato entre as placas metálicas 52b, 54b.

Conforme pode ser compreendido a partir das descrições acima em relação à realização da soldagem por ponto em relação aos corpos empilhados 48a, 48b, utilizando-se os eletrodos auxiliares 68a, 68b, uma região aquecida e, portanto, uma pepita, podem ser movidas em proximidade ao lado contra o qual os eletrodos auxiliares 68a, 68b são colocados em contiguidade.

Ademais, é evidente que o corpo empilhado não é particularmente limitado a um conjunto em que a placa metálica 50b é produzida de aço de alta resistência a tração, e as placas metálicas 52b, 54b são produzidas de aço macio.

A seguir, na Figura 16, mostra-se um caso em que uma placa

43/76 metálica 52c que é produzida de aço de alta resistência a tração é empilhada em uma placa metálica 50c, que também é produzida de aço de alta resistência a tração para, deste modo, formar um corpo empilhado 48c, e a soldagem por ponto é realizada no corpo empilhado 48c usando os eletrodos auxiliares 68a, 68b. No caso em que os eletrodos auxiliares 68a, 68b não foram usados, conforme mostrado nas Figuras 53 e 54, na superfície de contato entre as placas metálicas 50c, 52c (peças de trabalho de alta resistência 1, 2), uma porção fundida 6 pode se desenvolver em um tamanho grande em um tempo comparativamente curto. Por esta razão, é fácil que o respingo ocorra.

Em contraposição a isto, de acordo com a segunda modalidade, que usa os eletrodos auxiliares 68a, 68b, conforme mostrado na Figura 16, uma região aquecida 86 é formada na superfície de contato entre as placas metálicas 50c, 52c, e adicionalmente acima da superfície de contato entre as placas metálicas 50c, 52c, ou conforme definido de outro modo, em um lado nas proximidades dos eletrodos auxiliares 68a, 68b na placa metálica 52c, outra região aquecida 87 é formada. Isto ocorrer porque, devido às correntes de derivação i2 que fluem dentro da placa metálica 52c, o interior da placa metálica 52c é suficientemente aquecido. De maneira mais específica, neste caso também, uma região aquecida e, portanto, uma pepita 88 (vide Figura 17), podem ser movidas em proximidade ao lado contra o qual os eletrodos auxiliares 68a, 68b são colocados em contiguidade.

Além disso, como um resultado, a superfície de contato entre as placas metálicas 50c, 52c é amolecida e a capacidade de vedação é aprimorada. Consequentemente, mesmo se a corrente i1 continua a fluir, a fim de que a pepita 88 seja formada, que é desenvolvida e um tamanho suficiente, conforme mostrado na Figura 17, é difícil que o respingo ocorra.

A seguir, deve-se explicar um caso em que a soldagem por ponto é realizada em relação ao corpo empilhado 48d mostrado na Figura 18. O corpo empilhado 48d é constituído empilhando-se, nesta ordem a partir de baixo, uma placa metálica de baixa resistência 50d produzida de aço macio, as placas metálicas de alta resistência 52d, 54d produzidas de aço de alta

44/76 resistência a tração, e outra placa metálica de baixa resistência 90d produzida de aço macio. Ademais, as espessuras das placas metálicas 50d, 90d são ajustadas para serem menores que as espessuras das placas metálicas 52d, 54d.

Neste caso, além dos eletrodos auxiliares 68a, 68b, que são dispostos no lado da ponta superior 38, os eletrodos auxiliares 68c, 68d também são dispostos no lado da ponta inferior 32. Os eletrodos auxiliares 68c, 68d são eletricamente conectados a um terminal positivo da fonte de alimentação e, consequentemente, os eletrodos auxiliares 68c, 68d são opostos em polaridade à ponta inferior 32. Um mecanismo de deslocamento (um mecanismo de fuso de esferas ou um mecanismo de cilindro) para deslocar os eletrodos auxiliares 68c, 68d pode ser proporcionado, por exemplo, no braço fixo 30 (vide Figura 1).

A princípio, conforme mostrado na Figura 18, de maneira simul15 tânea à ponta superior 38 e à ponta inferior 32 a preensão do corpo empilhado 48d, ou antes ou após a preensão deste, apenas os eletrodos auxiliares 68a, 68b são colocados em contiguidade contra a placa metálica 90d. Posteriormente, a condução de corrente é iniciada, de modo que uma corrente i1 flua a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32, e as corren20 tes de derivação i2 fluam a partir da ponta superior 38 até os eletrodos auxiliares 68a, 68b. Como um resultado, similar à discussão acima, as pepitas 92, 94 são respectivamente formadas na superfície de contato entre as placas metálicas 52d, 54d, e na superfície de contato entre as placas metálicas 54d, 90d.

A seguir, conforme mostrado na Figura 19, cortando-se a conexão elétrica entre os eletrodos auxiliares 68a, 68b e o terminal negativo da fonte de alimentação 56, as correntes de derivação i2 são levadas a desaparecer, e de maneira simultânea a isto, antes ou após, os eletrodos auxiliares 68c, 68d são colocados em contiguidade contra a placa metálica 50d. Como um resultado, no interior da placa metálica mais baixa 50d, as correntes de derivação i3 são produzidas para fluir a partir dos eletrodos auxiliares 68c, 68d até a ponta inferior 32.

45/7Q

O desenvolvimento da pepita 94 interrompe o desaparecimento acompanhante das correntes de derivação i2. Por outro lado, uma vez que a corrente i1 continua a fluir a partir da ponta superior 38 até a ponta inferior 32, a pepita 92 na superfície de contato entre as placas metálicas 52d, 54d se desenvolve em tamanho, embora, além disso, devido às correntes de derivação i3, outra pepita 96 é recentemente formada na superfície de contato entre as placas metálicas 50d, 52d.

A seguir, conforme mostrado na Figura 20, os eletrodos auxiliares 68c, 68d são separados a partir da placa metálica 50d e, portanto, as correntes de derivação i3 são levadas a desaparecer e, consequentemente, o desenvolvimento da pepita 96 é interrompido. Posteriormente, continuando-se o fluxo da corrente i1, apenas a pepita 92, que é formada na superfície de contato entre as placas metálicas 52d, 54d, continua a se desenvolver em tamanho, e pode, por exemplo, fundir e se tornar integral às outras pepitas

94,96.

Na segunda modalidade descrita acima, embora os eletrodos auxiliares 68a, 68b sejam separados para longe da placa metálica à frente da ponta superior 38, os eletrodos auxiliares 68a, 68b e a ponta superior podem ser separados para longe da placa metálica 54a simultaneamente.

Ademais, conforme mostrado na Figura 21, uma corrente pode ser produzida para fluir a partir da ponta inferior 32, que fica em contiguidade com a placa metálica 50a, até a ponta superior 38, que fica em contiguidade com a placa metálica 54a. Neste caso, também, a polaridade dos eletrodos auxiliares 68a, 68b que ficam em contiguidade contra a placa metálica 54a é oposta àquela da ponta superior 38. De maneira mais específica, a ponta inferior 32 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b são eletricamente conectados ao terminal positivo da fonte de alimentação 56, considerando que a ponta superior 38 seja eletricamente conectada ao terminal negativo da fonte de alimentação 56. Como um resultado, uma corrente i1, que flui a partir da ponta inferior 32 até a ponta superior 38, e as correntes de derivação i2, que fluem a partir dos eletrodos auxiliares 68a, 68b até a ponta superior 38, são criadas.

46/76

Além disso, conforme mostrado na Figura 22, as correntes de derivação i2 podem ser produzidas para fluir não apenas através da placa metálica 54a contra a qual a ponta superior 38 fica em contiguidade, mas, também, através da placa metálica 52a que é diretamente posicionada em5 baixo da placa metálica 54a.

De maneira adicional, no lugar dos eletrodos auxiliares 68a, 68b que são separados da placa metálica 54a, um interruptor pode ser proporcionado entre a fonte de alimentação 56 e os eletrodos auxiliares 68a, 68b, de modo que colocando-se o interruptor em um estado desconectado (DES10 LIGADO), apenas as correntes de derivação que fluem a partir da ponta superior 38 até os eletrodos auxiliares 68a, 68b, ou apenas as correntes de derivação que fluem em direções opostas a estes, são interrompidas. Neste caso, não é necessário dizer que o interruptor pode ser colocado em um estado conectado (LIGADO), a fim de formar a região aquecida 74.

Neste caso, não existe necessidade particular de proporcionar um mecanismo de deslocamento para deslocar os eletrodos auxiliares 68a, 68b de maneira independente a partir da ponta superior 38. Por esta razão, obtém-se uma vantagem em que a estrutura do aparelho e controle das operações podem ser simplificados.

Em qualquer um dos casos acima, os eletrodos auxiliares não são particularmente limitados aos eletrodos auxiliares 68a, 68b, que são sob a forma de duas hastes alongadas. Por exemplo, um, três ou mais corpos em formato de haste alongada podem ser proporcionados. No caso em que três ou mais eletrodos auxiliares são usados, similar ao caso mencionado acima de dois eletrodos auxiliares, os diversos eletrodos auxiliares 68a, 68b podem ser simultaneamente colocados em contiguidade contra ou separados para longe da placa metálica mais externa. Ademais, um eletrodo auxiliar pode ser proporcionado por um elemento em formato anular que é disposto para circundar a ponta inferior 32 ou a ponta superior 38.

Além disso, na estrutura do aparelho de soldagem por ponto, de acordo com a segunda modalidade, se os eletrodos auxiliares 68a, 68b forem eletricamente isolados da fonte de alimentação 56, então, o método de

47/76 soldagem por ponto, de acordo com a primeira modalidade, pode ser implementado. De maneira mais específica, de acordo com a estrutura do aparelho de soldagem por ponto, de acordo com a segunda modalidade, ao selecionar se a corrente é permitida a fluir ou não em relação aos eletrodos auxiliares 68a, 68b, o método de soldagem por ponto, de acordo com a segunda modalidade, ou o método de soldagem por ponto, de acordo com a primeira modalidade, pode ser seletivamente implementado.

Além disso, nas primeira e segunda modalidades descritas acima, embora um exemplo tenha sido descrito de uma pistola de solda em formato de C, uma autodenominada pistola de solda em formato de X pode ser proporcionada. Neste caso, a ponta inferior 32 e a ponta superior 38 são respectivamente dispostas em um par de garras para mandril passíveis de abertura e fechamento, em que através do fechamento ou abertura do par de garras para mandril, a ponta inferior 32 e a ponta superior 38 podem ser colocada em proximidade mútua ou separadas umas das outras.

Ademais, é evidente que o corpo empilhado pode ser constituído por cinco ou mais placas metálicas.

A seguir, uma descrição deve ser fornecida de uma terceira modalidade, de acordo com a presente invenção.

A Figura 23 é uma vista em perspectiva ampliada com corte transversal parcial dos recursos essenciais de um dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a terceira modalidade da presente invenção. O dispositivo de soldagem por resistência inclui uma pistola de solda não ilustrada, que é equipada com uma primeira ponta de solda 110, uma segunda ponta de solda 112 e um eletrodo auxiliar 114. Neste caso, a pistola de solda pode ser disposta na extremidade de um braço de robô de um robô articulado, tal como, um robô de seis eixos geométricos, ou similar. Tal estrutura na qual a pistola de solda é disposta no braço de um robô articulado é bem conhecida e, por esta razão, as explicações detalhadas da estrutura são omitidas.

Para explicar algo que se refere ao corpo empilhado 116 que serve como o objeto a ser soldado, neste caso, o corpo empilhado 116 é

48/76 constituído por três placas metálicas 118, 120, 122, que são empilhadas nesta ordem a partir de baixo. Entre tais placas, as placas metálicas 118, 120 têm uma espessura D3 (por exemplo, 1 mm a 2 mm), considerando que a espessura D4 da placa metálica 122 seja ajustada em uma dimensão mais curta (por exemplo, 0,5 mm a 0,7 mm) em comparação com a espessura D3. De maneira mais específica, as respectivas espessuras das placas metálicas 118, 120 são iguais, considerando que a placa metálica 122 tenha parede fina em comparação com as placas metálicas 118, 120. Na descrição a seguir, a placa metálica 122 será referida como uma peça de trabalho mais fi10 na.

As placas metálicas 118, 120 são produzidas, por exemplo, a partir de JAC590, JAC780 ou JAC980, que são autodenominados aços de alta resistência a tração (qualquer um dos quais é um aço de alta resistência a tração de alto desempenho, de acordo com os padrões da Federação de

Ferro e Aço do Japão), considerando que a peça de trabalho mais fina 122 seja produzida, por exemplo, a partir de JAC270, que é um autodenominado aço macio (a folha de aço de alto desempenho para trefilação, de acordo com os padrões da Federação de Ferro e Aço do Japão). As placas metálicas 118, 120 podem ser do mesmo tipo de metal ou de tipos de metal dife20 rentes.

Ademais, pode-se proporcionar um conjunto em que todas as placas metálicas 118, 120, 122 são de aço macio, ou pode-se proporcionar um conjunto em que apenas a placa metálica 118 é de aço de alta resistência a tração, considerando que ambas as placas metálicas 120, 122 sejam produzidas de aço macio.

Os materiais das placas metálicas 118, 120, 122 não são particularmente limitados aos materiais de aço mencionados acima, e podem ser quaisquer materiais em que a soldagem por resistência possa ser realizada.

A primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112 30 são formadas no formato de hastes alongadas. O corpo empilhado 116, que serve como o objeto a ser soldado, é preso entre a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112, e uma corrente é conduzida em rela49/76 ção ao corpo empilhado 116. Na terceira modalidade, a corrente também flui a partir da primeira ponta de solda 110 até a segunda ponta de solda 112.

No caso em que a pistola de solda é uma autodenominada pistola de solda em formato de X, a primeira ponta de solda 110 é disposta em um par de mandris que constitui um par de garras para mandril passíveis de abertura e fechamento, considerando que a segunda ponta de solda 112 seja disposta em uma das garras para mandril restantes. De maneira mais específica, movimentos de abertura ou fechamento acompanhantes do par de garras para mandril, a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112 são colocados em proximidade mútua ou produzidos para se separar mutuamente uns dos outros.

A pistola de solda também pode ser uma autodenominada pistola de solda em formato de C. Neste caso, a segunda ponta de solda 112 é disposta na extremidade de um braço fixo, considerando que a primeira pon15 ta de solda 110 seja conectada, por exemplo, a um fuso de esferas. Através da rotação do fuso de esferas, a primeira ponta de solda 110 é produzida para se aproximar em direção a ou se separar para longe da segunda ponta de solda 112.

O eletrodo auxiliar 114 é formado em um formato anular e é dis20 posto em relação circundante à primeira ponta de solda 110, neste caso. Um mecanismo de deslocamento, por exemplo, um mecanismo de fuso de esferas ou um mecanismo de cilindro, ou similar, que faz com que o eletrodo auxiliar 114 se aproxime e se separe para longe do corpo empilhado 116, é proporcionado na pistola de solda que suporta a primeira ponta de solda

110. Por meio do mecanismo de deslocamento, o eletrodo auxiliar 114 é capaz de se aproximar em direção e se separar para longe do corpo empilhado 116 de maneira independente a partir da primeira ponta de solda 110.

De acordo com a terceira modalidade, a primeira ponta de solda 110 é eletricamente conectada ao terminal positivo da fonte de alimentação

124, e a segunda ponta de solda 112 e o eletrodo auxiliar 114 são eletricamente conectados ao terminal negativo da fonte de alimentação 124. Conforme pode ser entendido a partir de tais conexões, embora tanto a primeira

50/76 ponta de solda 110 como o eletrodo auxiliar 114 sejam colocados em contiguidade contra a peça de trabalho mais fina 122 que constitui o corpo empilhado 116, as polaridades destes são mutuamente opostas.

Além disso, um interruptor LIGA/DESLIGA 126 é interposto entre 5 o terminal negativo da fonte de alimentação 124 e o eletrodo auxiliar 114. De maneira mais específica, o terminal negativo da fonte de alimentação 124 e o eletrodo auxiliar 114 são eletricamente conectados quando o interruptor LIGA/DESLIGA 126 se encontra em um estado LIGADO, e são isolados uns dos outros quando o interruptor LIGA/DESLIGA 126 se encontra em um es10 tado DESLIGADO.

Na estrutura descrita acima, no caso em que a distância Z entre o eletrodo auxiliar 114 e a primeira ponta de solda 110 é excessivamente grande, a resistência é aumentada entre a primeira ponta de solda 110 e o eletrodo auxiliar 114 e, deste modo, se torna mais difícil para a corrente de derivação posteriormente mencionada i2 (vide Figura 26) fluir. Consequentemente, a distância Z é ajustada em uma distância que permite que a resistência entre o eletrodo auxiliar 114 e a primeira ponta de solda 110 sejam de modo que a corrente de derivação i2 possam fluir em um valor de corrente apropriado.

Um sistema de sinal de controle do dispositivo de soldagem por resistência construído principalmente da maneira precedente é esquematicamente mostrado na Figura 24. Conforme mostrado na Figura 24, o dispositivo de soldagem por resistência inclui um controlador RB (robô) 128, um temporizador de soldagem 130, e um temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 que serve como um temporizador de corrente de derivação.

O controlador RB 128 é um circuito de controle para controlar as operações da pistola de solda e do robô articulado que, conforme notado abaixo, emite e envia sinais de comando para o temporizador de soldagem

130 e o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132. Os sinais de comando podem ser transmitidos a partir do próprio controlador RB 128, ou uma vez que o controlador RB 128 recebeu os sinais que são produzidos

51/76 por um circuito de controle separado não ilustrado, os sinais podem ser retransmitidos a partir do controlador RB 128.

O temporizador de soldagem 130 é um temporizador para controlar a condução de corrente que flui a partir da primeira ponta de solda 110 até a segunda ponta de solda 112, ou conforme definido de outro modo, que controla o tempo de soldagem. Este tipo de temporizador é bem conhecido e amplamente adotado na técnica de soldagem por resistência e, portanto, os detalhes deste são omitidos no presente documento.

O temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 é um temporizador para controlar o tempo no qual a corrente de derivação i2 flui (vide Figura 26). De maneira mais específica, após um tempo predeterminado ter decorrido, o comando que foi recebido de antemão a partir do controlador RB 128, o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 coloca o interruptor LIGA/DESLIGA 126 (vide Figura 23) em um estado DESLIGADO, de modo que o fluxo da corrente de derivação i2 (vide Figura 26) seja interrompido.

O temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 pode ser proporcionado como um componente separado do temporizador de soldagem 130, ou a função deste pode ser realizada através de uma operação do temporizador de soldagem 130.

A constituição essencial do dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a terceira modalidade, é basicamente construída conforme descrito acima. A seguir, as operações e os efeitos desta devem ser explicados em relação às operações específicas do dispositivo de soldagem por resistência.

Primeiro, o tempo no qual a corrente de derivação irá fluir é inserido no controlador RB 128. Conforme mostrado na Figura 24, o controlador RB 128 emite um comando para o efeito em que SE O TEMPO DE ENTRADA TIVER DECORRIDO, DESLIGUE O INTERRUPTOR LIGA/DESLIGA.

Quando a soldagem por resistência for implementada no corpo empilhado 116, ou conforme definido de outro modo, quando as placas me52/76 tálicas 118, 120 e as placas metálicas 120, 122 forem unidas por soldagem por resistência, a princípio, sob uma ação do controlador RB 128, o robô articulado move a pistola de solda, a fim de posicionar o corpo empilhado 116 entre a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112. Posteriormente, uma operação de fechamento das garras para mandril é realizada ou, de maneira alternativa, energizando-se um mecanismo de deslocamento, a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112 são produzidas para se aproximar relativamente umas das outras, de modo que o corpo empilhado 116 seja preso entre estas. De maneira simultânea à operação de preensão, o eletrodo auxiliar 114 é colocado em contiguidade contra a peça de trabalho mais fina 122. Consequentemente, a condição mostrada pela vista em corte transversal esquemática da Figura 25 é ocasionada.

A contiguidade do eletrodo auxiliar 114 contra a peça de trabalho mais fina 122 pode ser realizada em tal extensão em que o eletrodo auxiliar entra meramente em contato com a peça de trabalho mais fina 122, ou até uma extensão de modo que o eletrodo auxiliar 114 sirva para pressionar a peça de trabalho mais fina 122 em uma pressão predeterminada.

O controlador RB 128, que reconheceu a formação da condição mostrada na Figura 25 por meio de um sensor tipo de contato, ou similar, emite um sinal de comando para o efeito de INICIAR A CONDUÇÃO DE CORRENTE para o temporizador de soldagem 130. Por meio do temporizador de soldagem 130, que recebeu este sinal de comando, a condução de corrente, que flui entre a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112, é iniciada. Simultaneamente a isto, um sinal de início de condução de corrente é enviado para o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 (vide Figura 24).

Para explicar em maiores detalhes a condução de corrente, uma vez que a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112 são respectivamente conectadas aos terminais positivos e negativos da fonte de alimentação 124, conforme mostrado na Figura 26, uma corrente i1 flui a partir da primeira ponta de solda 110 até a segunda ponta de solda 112. De maneira adicional, como um resultado do aquecimento Joule com base na

53/76 corrente i1, as regiões entre as placas metálicas 118, 120 e entre as placas metálicas 120, 122 são respectivamente aquecidas. As referências numéricas 140, 142 na Figura 26 ilustram tais regiões aquecidas.

O eletrodo auxiliar 114 também fica em contiguidade contra a peça de trabalho mais fina 122, e o eletrodo auxiliar 114 é eletricamente polarizado em uma polaridade negativa. Consequentemente, de maneira simultânea à corrente mencionada acima i1, uma corrente de derivação i2 é iniciada a partir da primeira ponta de solda 110 até o eletrodo auxiliar 114. Uma vez que o eletrodo auxiliar 114 tem formato anular, a corrente de derivação i2 flui radialmente.

Desta maneira, na terceira modalidade, gera-se a corrente de derivação i2, que flui apenas através da peça de trabalho mais fina 122 e não flui através das placas metálicas 118, 120. A Figura 27 ilustra os caminhos de corrente em um circuito equivalente neste momento.

Como um resultado da corrente de derivação i2, gera-se uma corrente grande que passa através do interior da peça de trabalho mais fina 122, que é maior em comparação à soldagem por geral que usa apenas a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112. Consequentemente, neste caso, no interior da peça de trabalho mais fina 122, além da região aquecida 142, uma região aquecida adicional 144 é formada. Além disso, uma vez que a corrente de derivação i2 flui radialmente, a região aquecida 144 aquece a superfície de contato entre as placas metálicas 120, 122 radialmente. A região aquecida se expande ao longo do tempo e, conforme mostrado na Figura 28, funde para se tornar integral à região aquecida 142.

Na superfície de contato entre as placas metálicas 120, 122, o calor é transmitido a partir de ambas as regiões aquecidas 142, 144, que são integradas da maneira precedente. Devido a isto, a temperatura aumenta suficientemente na superfície de contato e a fusão é iniciada e, como um resultado, uma pepita 146 é formada entre as placas metálicas 120, 122.

A região aquecida 144 pode ser produzida maior à medida que a porcentagem da corrente de derivação i2 se torna maior. Entretanto, no caso

54/76 em que a porcentagem da corrente de derivação i2 se torna excessivamente grande, uma vez que o valor de corrente da corrente i1 diminui, as regiões aquecidas 140, 142 se tornam menores. Como um resultado, o tamanho da pepita 146 se torna saturado, considerando que a pepita 148 tenha uma tendência a se tornar menor. Consequentemente, a porcentagem da corrente de derivação i2 é preferencialmente ajustada de modo que a corrente i1 flua até um grau que permita que a pepita 148 se desenvolva adequadamente.

Ademais, as porcentagens ou a razão entre a corrente i1 e a corrente de derivação i2 podem ser ajustadas, por exemplo, conforme observado acima, alterando-se a distância Z (vide Figuras 23 e 25) entre a primeira ponta de solda 110 e o eletrodo auxiliar 114.

A pepita 146 se desenvolve ao longo do tempo desde que a condução de corrente seja continuada. Consequentemente, continuando-se a condução de corrente por um tempo predeterminado, a pepita 146 pode ser suficientemente desenvolvida. O grau de desenvolvimento da pepita 146 em relação à duração na qual a corrente continua a ser conduzida pode ser antecipadamente confirmado de maneira experimental realizando-se a soldagem por resistência que usa uma peça de teste, ou similar.

Neste caso, o valor de corrente da corrente i1 que flui nas placas metálicas 118, 120 é menor em comparação com aquele usado na soldagem por resistência geral. Por esta razão, durante o tempo em que a pepita 146 se desenvolve em um tamanho grande entre as placas metálicas 120, 122, pode-se impedir que a quantidade através da qual as placas metálicas 118, 120 são aquecidas aumente excessivamente. Consequentemente, quaisquer preocupações sobre a geração de respingo podem ser dispensadas.

Durante este tempo, uma pepita 148 é formada entre as placas metálicas 118, 120 através da corrente i1. Se a corrente de derivação i2 continua a fluir, comparado ao caso mencionado acima de interrupção da corrente de derivação i2, a quantidade total de condução da corrente i1 se torna menor e, portanto, existe uma tendência de a região aquecida 140 e, portanto, a pepita 148 se tornar um pouco menor. Na terceira modalidade, a corrente de derivação i2 é interrompida de modo que a pepita 148 possa se tor55/76 nar maior em tamanho.

De maneira mais específica, conforme descrito acima, no temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, ao mesmo tempo que a condução de corrente é iniciada sob a ação do temporizador de soldagem

130, um sinal de início de condução de corrente é enviado, o que permite que o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 reconheça que a condução de corrente foi iniciada. De maneira simultânea ao recebimento do sinal de início de condução de corrente, o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 começa a medir um lapso de tempo.

Além disso, quando um tempo predeterminado, que foi ajustado de antemão no temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, tiver decorrido, o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 coloca o interruptor LIGA/DESLIGA 126 em um estado DESLIGADO, conforme mostrado na Figura 29. Consequentemente, o terminal negativo da fonte de alimentação

124 e o eletrodo auxiliar 114 são isolados uns dos outros e, como um resultado, a corrente de derivação i2 é interrompida. A Figura 30 ilustra os caminhos de corrente em um circuito equivalente neste momento.

Da maneira precedente, de acordo com a terceira modalidade, de maneira simultânea ao início de condução de corrente, o sinal de início de condução de corrente é enviado a partir do temporizador de soldagem 130 para o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, e junto com isto, no temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, ao mesmo tempo que o sinal de início de condução de corrente é recebido, a medição do tempo decorrido é iniciada.

Conforme mostrado pela linha tracejada na Figura 24, também, contempla-se que a transmissão do sinal de início de condução de corrente pode ocorrer a partir do controlador RB 128 até o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132. Entretanto, neste caso, é necessário que o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 envie o sinal de i30 nício de condução de corrente após o controlador RB 128 ter recebido um sinal para o efeito em que A CONDUÇÃO DE CORRENTE FOI INICIADA, que foi emitido para o controlador RB após o temporizador de soldagem 130

56/76 ter iniciado o início de condução de corrente. Neste caso, um lapso de tempo ocorre entre o momento no qual a condução de corrente real é iniciada (a soldagem começa) e o momento no qual o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 recebe o sinal de início de condução de corrente e reconhece que a condução de corrente (soldagem) foi iniciada, que corresponde ao tempo que leva para os sinais a serem enviados e recebidos entre o controlador RB 128 e o temporizador de soldagem 130. Neste caso, é menos fácil para a corrente de derivação i2 ser realmente interrompida no tempo apropriado para interromper a corrente de derivação i2.

Em contraposição a isto, de acordo com a terceira modalidade, não é necessário que o sinal de início de condução de corrente e um sinal representativo de A CONDUÇÃO DE CORRENTE FOI INICIADA sejam enviados e recebidos entre o controlador RB 128 e o temporizador de soldagem 130. Isto ocorre porque, conforme observado acima, de maneira simul15 tânea ao início da condução de corrente a partir da primeira ponta de solda 110 até a segunda ponta de solda 112, o sinal de início de condução de corrente é enviado a partir do temporizador de soldagem 130 para o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 e, de maneira simultânea ao recebimento do sinal de início de condução de corrente, o temporizador

DESLIGADO de corrente de derivação 132 começa a medir o tempo decorrido.

Consequentemente, o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 pode reconhecer o início da condução de corrente (soldagem) de maneira substancialmente simultânea ao início real da condução de cor25 rente (soldagem). Especificado de outro modo, o momento no qual a condução elétrica (soldagem) realmente é iniciada é substancialmente simultâneo ao momento no qual o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132 reconhece a mesma, de modo que um lapso de tempo não ocorra entre ambas as temporizações, ou mesmo se tal lapso de tempo ocorrer, o lapso de tempo seja tão curto que possa ser ignorado. Deste modo, a corrente de derivação i2 pode ser facilmente interrompida em um tempo que seja apropriado para interromper a corrente de derivação i2.

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Quando a corrente de derivação i2 for interrompida da maneira precedente, apenas a corrente i1 a partir da primeira ponta de solda 110 até a segunda ponta de solda 112 flui na peça de trabalho mais fina 122. Como um resultado, a região aquecida 144 mostrada na Figura 28 também desaparece.

Por outro lado, nas placas metálicas 118, 120, ocasiona-se uma condição que é similar à soldagem por resistência comum. De maneira mais específica, nas placas metálicas 118, 120, que têm espessura maior, a quantidade gerada de aquecimento Joule aumenta e, como um resultado, a região aquecida 140 amplia junto com a temperatura desta que aumenta de maneira adicional. A superfície de contato entre as placas metálicas 118, 120 é aquecida pela região aquecida 140, que aumentou em temperatura e, deste modo, a temperatura nas proximidades da superfície de contato aumenta suficientemente e se torna fundida promovendo, deste modo, o desenvolvimento da pepita 148.

Subsequentemente, até a pepita 148 ter desenvolvido de maneira suficiente, por exemplo, conforme mostrado na Figura 31, a corrente pode continuar a ser conduzida até a pepita 148 se tornar integrada à pepita 146. O grau de desenvolvimento da pepita 146 em relação à duração na qual a corrente continua a ser conduzida pode ser antecipadamente confirmado de maneira experimental realizando-se a soldagem por resistência que usa uma peça de teste, ou similar.

A superfície de contato entre as placas metálicas 118, 120 é antecipadamente aquecida pela região aquecida 140 que foi formada acompanhando a passagem da corrente i1 no momento em que a pepita 146 se desenvolveu entre as placas metálicas 120, 122. Devido a isto, a conformabilidade das placas metálicas 118, 120 a tal aquecimento é aumentada antes de a pepita 148 aumentar em tamanho. Consequentemente, é difícil que o respingo ocorra.

Da maneira precedente, de acordo com a terceira modalidade, a ocorrência de respingo pode ser evitada tanto quando a pepita 146 for desenvolvida entre as placas metálicas 120, 122 assim como, quando a pepita

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148 for desenvolvida entre as placas metálicas 118, 120.

Mediante a passagem do período de tempo predeterminado ajustado de antemão no temporizador de soldagem 130 (isto é, um tempo requerido para a pepita 148 se desenvolver adequadamente), a condução de corrente é interrompida e, conforme mostrado na Figura 31, a primeira ponta de solda 110 é separada para longe da peça de trabalho mais fina 122. De maneira alternativa, a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112 podem ser eletricamente isoladas umas das outras separando-se simplesmente a primeira ponta de solda 110 para longe da peça de trabalho mais fina 122.

Da maneira precedente, acompanhando o término da condução de corrente (soldagem), o aquecimento das placas metálicas 118, 120 chega a um fim. Com a passagem de tempo, a porção fundida é resfriada e solidificada na pepita 148 e, portanto, as placas metálicas 118, 120 são mutuamente agrupadas.

Desta maneira, finalmente, obtém-se um produto ligado em que as placas metálicas 118, 120 que formam o corpo empilhado 116, assim como, as placas metálicas 120, 122 são ligadas entre si.

No produto ligado, similar à força de ligação entre as placas metálicas 118, 120, a força de ligação entre as placas metálicas 120, 122 é superior. Isto ocorre porque, conforme observado acima, a pepita 146 é desenvolvida em um tamanho suficiente entre as placas metálicas 120, 122 acompanhando o fluxo da corrente de derivação i2 através da peça de trabalho mais fina 122.

Além disso, conforme facilmente compreendido a partir da discussão precedente, quando o dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a terceira modalidade, for construído, o eletrodo auxiliar 114 e um mecanismo de deslocamento para deslocar o eletrodo auxiliar 114 podem ser proporcionados. Consequentemente, a estrutura do dispositivo de soldagem por resistência junto com o fornecimento do eletrodo auxiliar 114 não aumenta em complexidade.

Na modalidade acima, embora tenha sido descrito que a corren59/76 te de derivação i2 é interrompida colocando-se o interruptor LIGA/DESLIGA 126 em um estado DESLIGADO, no lugar disto, o eletrodo auxiliar 114 e a peça de trabalho mais fina 122 podem ser separados uns dos outros mediante o lapso de um tempo predeterminado que é ajustado no temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, de modo que a corrente de derivação i2 seja terminada. Neste caso, pode-se proporcionar um mecanismo de deslocamento que atua para deslocar o eletrodo auxiliar 114 de maneira independente a partir da primeira ponta de solda 110.

Ademais, conforme mostrado na Figura 32, uma corrente pode ser produzida para fluir a partir da segunda ponta de solda 112, que fica em contiguidade com a placa metálica 118, até a primeira ponta de solda 110, que fica em contiguidade com a peça de trabalho mais fina 122. Neste caso também, a polaridade do eletrodo auxiliar 114 que fica em contiguidade contra a peça de trabalho mais fina 122 é oposta àquela da primeira ponta de solda 110. De maneira mais específica, a segunda ponta de solda 112 e o eletrodo auxiliar 114 são eletricamente conectados ao terminal positivo da fonte de alimentação 124, considerando que a primeira ponta de solda 110 seja eletricamente conectada ao terminal negativo da fonte de alimentação 124. Como um resultado, uma corrente i1, que flui a partir da segunda ponta de solda 112 até a primeira ponta de solda 110, e uma corrente de derivação i2, que flui a partir do eletrodo auxiliar 114 até a primeira ponta de solda 110, são criadas.

Em qualquer um destes casos, o eletrodo auxiliar não é particularmente limitado ao eletrodo auxiliar em formato anular 114. Por exemplo, os eletrodos auxiliares podem ser proporcionados sob a forma de hastes alongadas similares à primeira ponta de solda 110 e à segunda ponta de solda 112. Neste caso, um único eletrodo auxiliar ou uma pluralidade de eletrodos auxiliares pode ser proporcionado, e no caso em que uma pluralidade de eletrodos auxiliares é usada, os diversos eletrodos auxiliares podem ser configurados para encostar e se separar para longe da peça de trabalho mais fina 122 simultaneamente.

Além disso, conforme mostrado na Figura 33, a corrente de deri60/76 vação i2 pode ser produzida para fluir não apenas através da peça de trabalho mais fina 122 contra a qual a primeira ponta de solda 110 fica em contiguidade, mas, também, através da placa metálica 120 que é posicionada diretamente embaixo da peça de trabalho mais fina 122.

Neste caso, aquecimento por resistência ocorre entre a peça de trabalho mais fina 122 e a placa metálica 120 e, como um resultado, a pepita 146 é formada. De modo oposto, a corrente a partir da primeira ponta de solda 110 até o eletrodo auxiliar 114 não flui entre as placas metálicas 118, 120, ou mesmo se algum fluxo da corrente ocorrer, a quantidade deste é insignificante. Consequentemente, a pepita criada 146 pode ser facilmente desenvolvida entre a peça de trabalho mais fina 122 e a placa metálica 120.

De maneira alternativa, o corpo empilhado pode ser constituído por quatro ou mais placas metálicas e, conforme mostrado na Figura 34, um corpo empilhado 116a pode ser constituído por apenas duas placas metálicas 118, 120. Uma descrição que diz respeito a tal caso será apresentada abaixo.

Quando a soldagem por resistência for realizada no corpo empilhado 116a, similar ao caso descrito acima, sob a operação do controlador RB, o robô articulado move a pistola de solda para ensanduichar o corpo empilhado 116a entre a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112. Além disso, o eletrodo auxiliar 114 é colocado em contiguidade contra a placa metálica 120. Consequentemente, a condição mostrada na Figura 34 é ocasionada.

Subsequentemente, similar à situação descrita acima, o controlador RB 128 emite um sinal de comando para o efeito de INÍCIO DE CONDUÇÃO DE CORRENTE para o temporizador de soldagem 130, e através do temporizador de soldagem 130 que recebe o mesmo, a condução da corrente i1, que flui entre a primeira ponta de solda 110 e a segunda ponta de solda 112, é iniciada. De maneira simultânea a isto, a corrente de derivação i2 é produzida para fluir radialmente a partir da primeira ponta de solda 110 até o eletrodo auxiliar 114. Além disso, o sinal de início de condução de corrente é enviado para o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação

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132 (vide Figura 24) e, portanto, o temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, que recebeu o sinal de início de condução de corrente, começa a medir o tempo decorrido.

Conforme entendido a partir da Figura 34, com base na corrente 5 í 1, a região entre as placas metálicas 118, 120 é aquecida e amolecida pelo aquecimento Joule, de modo que uma porção amolecida 150 seja formada. Por outro lado, a placa metálica 120 através da qual a corrente i1, assim como, a corrente de derivação i2 flui, se torna aquecida devido ao aquecimento Jouie com base na corrente i1 e na corrente de derivação i2, e a fu10 são ocorre nesta, de modo que uma porção fundida 152 seja formada.

No temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, um tempo predeterminado, que foi determinado de maneira experimental realizando-se uma soldagem por resistência em relação a uma peça de teste, é ajustado de antemão, através do qual a porção amolecida 150 pode ser sufi15 cientemente amolecida. Conforme mostrado na Figura 35, sob uma ação do temporizador DESLIGADO de corrente de derivação 132, o interruptor LlGA/DESLIGA 126 é colocado em um estado DESLIGADO e, portanto, o fluxo da corrente de derivação i2 é interrompido.

Da maneira precedente, quando a corrente de derivação i2 for interrompida, apenas a corrente i1 a partir da primeira ponta de solda 110 até a segunda ponta de solda 112 flui nas placas metálicas 118, 120. Neste momento, a corrente i1 é maior em comparação com a corrente i1 que fluiu até o tempo em que a corrente de derivação i2 foi interrompida.

O aquecimento Joule que ocorre na superfície de contato entre as placas metálicas 118, 120 cuja resistência destas é grande é maior em comparação à condição antes de a corrente de derivação i2 ser interrompida. Como um resultado, conforme mostrado na Figura 36, a porção fundida 152 se torna grande no lado da porção amolecida 150 e, finalmente, uma pepita é formada a partir da porção fundida 152.

Conforme observado acima, a porção amolecida 150 é formada de antemão na superfície de contato entre as placas metálicas 118, 120 e, por esta razão, a região entre as placas metálicas 118, 120 é adequadamen62/76 te vedada. Consequentemente, mesmo no momento em que a corrente de derivação i2 é interrompida e o valor de corrente da corrente i1 aumenta, o espalhamento de respingo entre as placas metálicas 118, 120 é evitado.

Da maneira precedente, no caso em que a soldagem por resis5 tência é realizada nas duas placas metálicas 118, 120, uma pepita grande pode ser desenvolvida na superfície de contato entre as placas metálicas

118, 120 enquanto também impede a geração de respingo.

A seguir, deve-se fornecer uma explicação que se refere a uma quarta modalidade da presente invenção.

A Figura 37 é uma vista em perspectiva ampliada com corte transversal parcial dos recursos essenciais de um dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a quarta modalidade da presente invenção. O dispositivo de soldagem por resistência inclui uma pistola de solda não ilustrada, que é equipada com uma primeira ponta de solda 210, uma segunda ponta de solda 212 e um eletrodo auxiliar 214. A pistola de solda pode ser disposta, por exemplo, na extremidade de um braço de robô de um robô articulado, tal como, um robô de seis eixos geométricos, ou similar. Tal estrutura na qual a pistola de solda é disposta no braço de um robô articulado é bem conhecida e, por esta razão, as explicações detalhadas da estrutura são omitidas.

Explicando-se um pouco em relação ao corpo empilhado 216 que serve como o objeto a ser soldado, neste caso, o corpo empilhado 216 é constituído por três placas metálicas 218, 220, 222, que são empilhadas nesta ordem a partir de baixo. Entre tais placas, as placas metálicas 218,

220 têm uma espessura D5 (por exemplo, 1 mm a 2 mm), considerando que a espessura D6 da placa metálica 222 seja ajustada em uma dimensão mais curta (por exemplo, 0,5 mm a 0,7 mm) em comparação com a espessura D5. De maneira mais específica, as respectivas espessuras das placas metálicas 218, 220 são iguais, considerando que a placa metálica 222 tenha parede fina em comparação com as placas metálicas 218, 220. Na descrição a seguir, a placa metálica 222 também será referida como uma peça de trabalho mais fina.

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As placas metálicas 218, 220 são produzidas, por exemplo, a partir de JAC590, JAC780 ou JAC980, que são autodenominados aços de alta resistência a tração (qualquer um destes é um aço de alta resistência a tração de alto desempenho, de acordo com os padrões da Federação de Ferro e Aço do Japão), considerando que a peça de trabalho mais fina 222 seja produzida, por exemplo, a partir de JAC270, que é um autodenominado aço macio (uma folha de aço de alto desempenho para trefilação, de acordo com padrões da Federação de Ferro e Aço do Japão). As placas metálicas 218, 220 podem ser do mesmo tipo de metal ou de tipos de metal diferentes.

Ademais, pode-se proporcionar um conjunto em que todas as placas metálicas 218, 220, 222 são de aço macio, ou pode-se proporcionar um conjunto em que apenas a placa metálica 218 é produzida de aço de alta resistência a tração, que ambas as placas metálicas 220, 222 sejam produzidas de aço macio.

Os materiais das placas metálicas 218, 220, 222 não são particularmente limitados aos materiais de aço mencionados acima, e podem ser quaisquer materiais em que a soldagem por resistência possa ser realizada.

A primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212 são formadas no formato de hastes alongadas. O corpo empilhado 216, que serve como o objeto a ser soldado, é preso entre a primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212, e uma corrente é conduzida em relação ao corpo empilhado 216. Na quarta modalidade também, a corrente flui a partir da primeira ponta de solda 210 até a segunda ponta de solda 212.

No caso em que a pistola de solda é uma autodenominada pistola de solda em formato de X, a primeira ponta de solda 210 é disposta em uma garra para mandril que constitui um par de garras para mandril passíveis de abertura e fechamento, considerando que a segunda ponta de solda 212 seja disposta em uma das garras para mandril restantes. De maneira mais específica, os movimentos de abertura ou fechamento acompanhantes do par de garras para mandril, a primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212 são colocados em proximidade mútua ou produzidos para se separar mutuamente uns dos outros.

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A pistola de solda também pode ser uma autodenominada pistola de solda em formato de C. Neste caso, a segunda ponta de solda 212 é disposta na extremidade de um braço fixo, considerando que a primeira ponta de solda 210 seja conectada, por exemplo, a um fuso de esferas. Através da rotação do fuso de esferas, a primeira ponta de solda 210 é produzida para se aproximar em direção a ou se separar para longe da segunda ponta de solda 212.

O eletrodo auxiliar 214 é formado em um formato anular e é disposto em relação circundante à primeira ponta de solda 210. Um mecanismo de deslocamento, por exemplo, um mecanismo de fuso de esferas ou um mecanismo de cilindro, ou similar, que faz com que o eletrodo auxiliar 214 se aproxime e se separe para longe do corpo empilhado 216, é proporcionado na pistola de solda que suporta a primeira ponta de solda 210. Por meio do mecanismo de deslocamento, o eletrodo auxiliar 214 é capaz de se aproximar em direção e se separar para longe do corpo empilhado 216 de maneira independente a partir da primeira ponta de solda 210.

De acordo com a quarta modalidade, a primeira ponta de solda 210 é eletricamente conectada ao terminal positivo da fonte de alimentação 224, e a segunda ponta de solda 212 e o eletrodo auxiliar 214 são eletricamente conectados ao terminal negativo da fonte de alimentação 224. Conforme pode ser entendido a partir de tais conexões, embora tanto a primeira ponta de solda 210 como o eletrodo auxiliar 214 sejam colocados em contiguidade contra a peça de trabalho mais fina 222 que constitui o corpo empilhado 216, as polaridades destes são mutuamente opostas.

Na estrutura descrita acima, no caso em que a distância Z entre o eletrodo auxiliar 214 e a primeira ponta de solda 210 é excessivamente grande, a resistência é aumentada entre a primeira ponta de solda 210 e o eletrodo auxiliar 214 e, deste modo, se torna mais difícil para a corrente de derivação posteriormente mencionada i2 (vide Figura 39) fluir. Consequentemente, a distância Z é ajustada em uma distância que permite que a resistência entre o eletrodo auxiliar 214 e a primeira ponta de solda 210 seja de modo que a corrente de derivação i2 possa fluir em um valor de corrente a65/76 propriado.

Além disso, um interruptor LIGA/DESLIGA é interposto entre o terminal negativo da fonte de alimentação 224 e o eletrodo auxiliar 214. De maneira mais específica, o terminal negativo da fonte de alimentação 224 e o eletrodo auxiliar 214 são eletricamente conectados quando o interruptor LIGA/DESLIGA 226 se encontra em um estado LIGADO, e são isolados uns dos outros quando o interruptor LIGA/DESLIGA 226 se encontra em um estado DESLIGADO.

O dispositivo de soldagem por resistência inclui adicionalmente um controlador RB (robô) como um circuito de controle, que controla as operações da pistola de solda e do robô articulado. Sob as operações de controle do controlador RB, os respectivos estados LIGADO E DESLIGADO do interruptor LIGA/DESLIGA 226 são comutados.

Os recursos essenciais do dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a quarta modalidade, são basicamente configurado, conforme descrito acima. A seguir, as operações e vantagens do dispositivo de soldagem por resistência serão explicadas em relação a um método de soldagem por resistência, de acordo com a quarta modalidade.

Para realizar o método de soldagem por resistência, de acordo com a quarta modalidade, a princípio, um teste de condução de corrente é realizado usando uma peça de teste.

De maneira mais específica, sob as operações do controlador RB, o robô articulado move a pistola de solda a fim de posicionar o corpo empilhado 216 entre a primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212. Posteriormente, uma operação de fechamento das garras para mandril é realizada ou, de maneira alternativa, energizando-se um mecanismo de deslocamento, a primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212 são produzidas para se aproximar relativamente umas das outras, de modo que o corpo empilhado 216 seja mutuamente preso entre estas. O eletrodo auxiliar 214 é colocado em contiguidade contra a peça de trabalho mais fina 222 de maneira simultânea à ação de preensão.

A seguir, a condução de corrente é iniciada. Conforme observa66/76 do acima, uma vez que a primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212 são respectivamente conectadas aos terminais positivos e negativos da fonte de alimentação 224, conforme mostrado na Figura 39, uma corrente i1 flui a partir da primeira ponta de solda 210 até a segunda ponta de solda 212. Como um resultado do aquecimento Joule com base na corrente i1, as regiões entre as placas metálicas 218, 220, e entre as placas metálicas 220, 222 são respectivamente aquecidas. As referências numéricas 230, 232 na Figura 26 ilustram tais regiões aquecidas.

O eletrodo auxiliar 214 também fica em contiguidade contra a 10 peça de trabalho mais fina 222, e o eletrodo auxiliar 214 é eletricamente polarizado em uma polaridade negativa. Consequentemente, de maneira simultânea à corrente mencionada acima i1, uma corrente de derivação i2 é emitida a partir da primeira ponta de solda 210 até o eletrodo auxiliar 214. Uma vez que o eletrodo auxiliar 214 tem formato anular, a corrente de derivação i2 flui radialmente.

Consequentemente, neste caso, no interior da peça de trabalho mais fina 222, além da região aquecida 232, uma região aquecida adicional 234 é formada. Além disso, uma vez que a corrente de derivação i2 flui radialmente, a região aquecida 234 aquece a superfície de contato entre as pla20 cas metálicas 220, 222 radialmente. A região aquecida 234 expande ao longo do tempo e, conforme mostrado na Figura 40, funde para se tornar integral à região aquecida 232.

Na superfície de contato entre as placas metálicas 220, 222, o calor é transmitido a partir de ambas as regiões aquecidas 232, 234, que são integradas da maneira precedente. Como um resultado, a temperatura aumenta suficientemente na superfície de contato e a fusão é iniciada. Consequentemente, uma pepita 236 é formada entre as placas metálicas 220, 222. Ademais, por meio da corrente i1, uma pepita 238 também é formada entre as placas metálicas 218, 220.

A fim de que a pepita 236 possa se tornar suficientemente grande entre as placas metálicas 220, 220, pode-se contemplar deixar o eletrodo auxiliar 214 em contato com a peça de trabalho mais fina 222 por um perío67/76 do prolongado para, deste modo, permitir que a corrente de derivação i2 continue a fluir ao longo de um período de tempo mais longo. Entretanto, conforme mostrado na Figura 41, no caso em que a corrente de derivação i2 continua a fluir por período de tempo excessivamente longo, ou conforme definido de outro modo, se a porcentagem de tempo na qual a corrente de derivação i2 é conduzida em relação ao tempo em que a corrente i1 é conduzida for grande, então, o diâmetro da pepita 236 se torna menor em tamanho.

Deste modo, na quarta modalidade, no teste de condução de corrente mencionado acima, a temperatura da peça de trabalho mais fina 222 é medida enquanto a corrente de derivação i2 é continuamente conduzida, e o resultado deste é graficamente representado. De maneira mais específica, um gráfico de tempo vs. temperatura de condução na peça de trabalho mais fina 22 é criado. Como um meio de medição de temperatura, um tipo bem conhecido de termopar ou termômetro de radiação pode ser usado.

A Figura 42 mostra um exemplo deste. De maneira mais específica, a Figura 42 mostra um caso em que a inclinação da temperatura da peça de trabalho mais fina 22 altera no ponto B a partir de uma inclinação máxima até uma inclinação mínima. De maneira mais específica, neste caso, na peça de trabalho mais fina 222, à medida que o tempo passa até o ponto B, a temperatura da peça de trabalho mais fina aumenta rapidamente, considerando que após alcançar o ponto B, a temperatura não aumente de maneira significativa.

Quanto às razões para tal alteração na temperatura da peça de trabalho mais fina 222, o material da peça de trabalho mais fina 222 passa por uma transformação e, deste modo, a resistência específica da peça de trabalho mais fina altera. De maneira mais específica, adotando os respectivos casos de materiais de aço como exemplos, conforme mostrado na Figura 43, em qualquer material de aço A que inclui 0,23% de C (por cento, em peso, o mesmo deve ser aplicado posteriormente no presente documento) e 0,46% de Mn (graficamente representado por marcações em formato de losango ♦ ), um material de aço B que inclui 0,32% de C, 0,69% de Mn, 1,09%

68/76 de Cr e 0,07% de Ni (graficamente representado por marcações em formato de quadrado ), um material de aço C que inclui 0,34% de C, 0,55% de Mn, 0,78% de Cr, 3,53% de Ni e 0,39% de Mo (graficamente representado por marcações triangulares À), eum material de aço D que inclui 0,13% de C, 0,25% de Mn e 12,95% de Cr (graficamente representado por marcações em formato de x), a taxa de alteração da resistência específica se torna pequena em aproximadamente 800°C. Antes e após a taxa de alteração se tornar diferente, uma transformação A3 ocorrer em que os materiais de aço mudam de um cristal cúbico de corpo centrado para um cristal cúbico de face centrada.

Especificado de outro modo, no caso em que qualquer material de aço A, material de aço B, material de aço C ou material de aço D é usado para a peça de trabalho mais fina 222, até alcançar cerca de 800°C, que é o ponto de transformação A3, a resistência específica aumenta com uma inclinação grande e, portanto, a temperatura da peça de trabalho mais fina 222 também aumenta com uma inclinação grande. Isto ocorre porque, uma vez que a resistência específica é grande, a quantidade gerada de aquecimento Joule se torna grande. Além disso, quando a temperatura de cerca de 800°C for excedida, a inclinação da resistência específica se torna pequena e, como um resultado, com base na quantidade gerada de aquecimento Joule que é menor, o aumento de inclinação da temperatura da peça de trabalho mais fina 222 também se torna pequeno.

Em essência, até cerca de 800°C, que é o ponto de transformação A3, a temperatura da peça de trabalho mais fina 222 aumenta com boa eficiência. Entretanto, em temperaturas em excesso desta, o aumento na temperatura da peça de trabalho mais fina 222 se torna pequeno (vide Figura 42).

Cada um dos pontos A a D na Figura 41 correspondem respectivamente aos pontos A a D na Figura 42. De maneira mais específica, os tempos decorridos a partir da origem até os respectivos pontos A a D na Figura 41 são mutuamente equivalentes aos tempos decorridos a partir da origem até os respectivos pontos A a D na Figura 42.

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De maneira adicional, como pode ser entendido a partir dos pontos de comparação A a D na Figura 41 com os pontos A a D na Figura 42, o diâmetro da pepita 236 formado entre as placas metálicas 220, 222 se torna máximo quando uma corrente de derivação i2 for interrompida mediante o alcance do ponto B, e apenas a corrente i1 continua a fluir posteriormente. Se o fluxo da corrente de derivação i2 continua após ter excedido o ponto B, então, conforme mostrado no ponto D na Figura 41, confirma-se uma tendência de o diâmetro da pepita 236 se tornar menor.

Após ter estabelecido as descobertas acima por meio do teste de condução de corrente, a soldagem por resistência real é realizada. Durante a soldagem por resistência real, a corrente de derivação i2 é interrompida no ponto B, que foi determinado pelo teste de condução de corrente acima ou, de maneira mais específica, quando a inclinação do aumento de temperatura da peça de trabalho altera de um máximo para um mínimo. Para este propósito, por exemplo, no teste de condução de corrente, o fluxo da corrente de derivação i2 é iniciado, e o tempo decorrido até a inclinação da temperatura da peça de trabalho mais fina 222 que altera de um máximo para um mínimo é inserido no controlador RB. Então, durante a soldagem por resistência real, um controle é realizado, de modo que o interruptor LlGA/DESLIGA 226 seja colocado em um estado DESLIGADO quando tal tempo for atingido.

Ademais, usando os tipos bem conhecidos mencionados acima dos meios de medição de temperatura, a temperatura da peça de trabalho mais fina 222 pode ser medida, e um controle pode ser realizado, de modo que, quando a temperatura no ponto B na Figura 42 seja atingida, o interruptor LIGA/DESLIGA 226 seja colocado em um estado DESLIGADO.

De maneira mais específica, primeiro, o teste de condução de corrente é cumprido, e a corrente i1 é produzida para fluir a partir da primeira ponta de solda 210 até a segunda ponta de solda 212 que prenderam o corpo empilhado 216, e faz com que a corrente de derivação i2 flua a partir da primeira ponta de solda 210 até o eletrodo auxiliar 214. Como um resultado, as regiões aquecidas 230, 232, 234 similares àquelas mostradas nas Figu70/76 ras 39 e 40 são formadas. Junto com estas, a pepita 236 é formada entre as placas metálicas 220, 222, e a pepita 238 é formada entre as placas metálicas 218, 220. A Figura 44 ilustra os caminhos de corrente em um circuito equivalente neste momento.

Neste caso, o valor de corrente da corrente i1 que flui nas placas metálicas 218, 220 é menor que na soldagem por resistência geral em que a corrente de derivação i2 não flui. Por esta razão, durante o tempo em que a pepita 236 se desenvolve em um tamanho grande entre as placas metálicas 220, 222, pode-se evitar que uma quantidade através da qual as placas metálicas 218, 220 são aquecidas aumente excessivamente. Consequentemente, quaisquer preocupações sobre a geração de respingo podem ser dispensadas.

A região aquecida 234, e, portanto, uma pepita 236, pode ser produzida maior à medida que a porcentagem da corrente de derivação i2 se torna maior. Entretanto, no caso em que a porcentagem da corrente de derivação i2 se torna excessivamente grande, uma vez que o valor de corrente da corrente i1 diminui, as regiões aquecidas 230, 232 se tornam menores. Como um resultado, o tamanho da pepita 236 se torna saturado, considerando que a pepita 238 tenha uma tendência a se tornar menor. Consequentemente, a porcentagem da corrente de derivação i2 é preferencialmente ajustada de modo que uma corrente i1 flua até um grau que permita que uma pepita 238 se desenvolva adequadamente.

Ademais, as porcentagens ou a razão entre a corrente i1 e a corrente de derivação i2 podem ser ajustadas, por exemplo, conforme observado acima, alterando-se a distância Z (vide Figuras 37 e 38) entre a primeira ponta de solda 210 e o eletrodo auxiliar 214. De maneira alternativa, a porcentagem da corrente de derivação i2 pode ser ajustada proporcionando-se um mecanismo ou um elemento resistivo para ajustar a quantidade de corrente no caminho de corrente da corrente de derivação i2, por exemplo, entre o eletrodo auxiliar 214 e a fonte de alimentação 224.

Da maneira precedente, se a corrente de derivação i2 continua a fluir, existe uma tendência para a pepita 236 se tornar um pouco menor.

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Consequentemente, na quarta modalidade, a corrente de derivação i2 é terminada em um ponto no tempo em que o tamanho da pepita 236 é máximo.

Por exemplo, no caso em que o tempo decorrido a partir do início do fluxo da corrente de derivação i2 no teste de condução de corrente até a inclinação da temperatura da peça de trabalho mais fina 222 muda de um máximo para um mínimo é inserido no controlador RB, então, quando o tempo for atingido, conforme mostrado na Figura 45, o controlador RB coloca o interruptor LIGA/DESLIGA 226 em um estado DESLIGADO. Ademais, no caso em que as informações que se referem à temperatura da peça de trabalho mais fina 222, que é medida por um meio de medição de temperatura, são transmitidas para o controlador RB, então, o controlador RB realiza um controle para colocar o interruptor LIGA/DESLIGA 226 em uma posição DESLIGADA quando a temperatura atinge o ponto B mostrado na Figura 42.

Deste modo, a fonte de alimentação 224 e o eletrodo auxiliar 214 são eletricamente isolados. Como um resultado, a corrente de derivação i2 é interrompida. A Figura 46 ilustra os caminhos de corrente em um circuito equivalente neste momento.

Da maneira precedente, quando uma corrente de derivação i2 for interrompida, apenas a corrente i1 flui na peça de trabalho mais fina 222 a partir da primeira ponta de solda 210 até a segunda ponta de solda 212. Como um resultado, a região aquecida 234 desaparece (vide Figura 40).

Por outro lado, nas placas metálicas 218, 220, ocasiona-se uma condição que é similar à soldagem por resistência comum. De maneira mais específica, nas placas metálicas 218, 220, que têm espessura maior, a quantidade gerada de aquecimento Joule aumenta e, como um resultado, a região aquecida 230 expande junto com a temperatura desta que aumenta de maneira adicional. A superfície de contato entre as placas metálicas 218, 220 é aquecida pela região aquecida 230 que aumentou em temperatura e, deste modo, a temperatura nas proximidades da superfície de contato aumenta (a superfície de contato é aquecida) suficientemente e se torna fundida promovendo, deste modo, o desenvolvimento da pepita 238.

Subsequentemente, até a pepita 238 ter desenvolvido de manei72/76 ra suficiente, por exemplo, conforme mostrado na Figura 45, corrente pode continuar a ser conduzida até a pepita 238 se tornar integrada à pepita 236. O grau de desenvolvimento da pepita 238 em relação à duração na qual a corrente continua a ser conduzida pode ser antecipadamente confirmado de maneira experimental realizando-se a soldagem por resistência que usa uma peça de teste, ou similar.

A superfície de contato entre as placas metálicas 218, 220 é antecipadamente aquecida pela região aquecida 230 que foi formada acompanhando a passagem da corrente i1 no momento em que a pepita 236 se desenvolveu entre as placas metálicas 220, 222. Devido a isto, a conformabilidade das placas metálicas 218, 220 a tal aquecimento é aumentada antes de a pepita 238 aumentar em tamanho. Consequentemente, é mais difícil que o respingo ocorra.

Da maneira precedente, de acordo com a quarta modalidade, a ocorrência de respingo pode ser evitada tanto quando a pepita 236 for desenvolvida entre as placas metálicas 220, 222, assim como, quando a pepita 238 for desenvolvida entre as placas metálicas 218, 220.

Mediante a passagem do período de tempo predeterminado (isto é, um tempo requerido para a pepita 148 se desenvolver adequadamente), que é ajustado de antemão no temporizador de soldagem que é incluído no controlador RB, a condução de corrente é interrompida e, conforme mostrado na Figura 47, a primeira ponta de solda 210 é separada para longe da peça de trabalho mais fina 222. De maneira alternativa, a primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212 podem ser eletricamente isoladas umas das outras separando-se simplesmente a primeira ponta de solda 210 para longe da peça de trabalho mais fina 222, de modo que a soldagem das peças de trabalho seja concluída.

Da maneira precedente, acompanhando o término da condução de corrente (soldagem), o aquecimento das placas metálicas 218, 220 chega a um fim. Com a passagem de tempo, a porção fundida é resfriada e solidificada na pepita 238 e, portanto, as placas metálicas 218, 220 são mutuamente agrupadas.

73Í7Q

Desta maneira, finalmente, obtém-se um produto ligado em que as placas metálicas 218, 220, assim como, as placas metálicas 220, 222 que formam o corpo empilhado 216 são ligadas entre si.

No produto ligado, similar à força de ligação entre as placas me5 tálicas 218, 220, a força de ligação entre as placas metálicas 220, 222 é superior. Isto ocorre porque, conforme observado acima, a pepita 236 é desenvolvida até um tamanho suficiente entre as placas metálicas 220, 222 acompanhando o fluxo da corrente de derivação i2 através da peça de trabalho mais fina 222.

Além disso, conforme facilmente compreendido a partir da discussão precedente, quando o dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a quarta modalidade for construído, o eletrodo auxiliar 214, um mecanismo de deslocamento para deslocar o eletrodo auxiliar 214, e o interruptor LIGA/DESLIGA 226 para gerar e interromper a geração da corrente de derivação i2 em direção ao eletrodo auxiliar 214 podem ser proporcionados. Consequentemente, a estrutura do dispositivo de soldagem por resistência junto com o fornecimento do eletrodo auxiliar 214 não aumenta em complexidade.

Além disso, após ter obtido as informações necessárias para re20 alizar o teste de condução de corrente uma vez, uma vez que com base em tais informações, a soldagem por resistência real pode ser realizada, é desnecessário criar um grande número de peças de teste e realizar o teste de condução de corrente múltiplas vezes para determinar o tempo de condução da corrente de derivação i2, a fim de maximizar o diâmetro da pepita 236. De maneira mais específica, de acordo com a quarta modalidade, obtém-se uma vantagem em que as condições no momento da soldagem por resistência real podem ser ajustadas de maneira conveniente e fácil.

Na modalidade acima, embora tenha sido descrito que a corrente de derivação i2 é interrompida colocando-se o interruptor LIGA/DESLIGA

226 em um estado DESLIGADO, no lugar disto, o eletrodo auxiliar 214 e a peça de trabalho mais fina 222 podem ser separados uns dos outros mediante o lapso de um tempo predeterminado que é ajustado no temporizador

74/76 de soldagem, de modo que a corrente de derivação i2 seja terminada. Neste caso, pode-se proporcionar um mecanismo de deslocamento que atua para deslocar o eletrodo auxiliar 214 de maneira independente a partir da primeira ponta de solda 210.

Ademais, conforme mostrado na Figura 48, uma corrente pode ser produzida para fluir a partir da segunda ponta de solda 212, que fica em contiguidade com a placa metálica 218, até a primeira ponta de solda 210, que fica em contiguidade com a peça de trabalho mais fina 222. Neste caso também, a polaridade do eletrodo auxiliar 214 que fica em contiguidade con10 tra a peça de trabalho mais fina 222 é oposta àquela da primeira ponta de solda 210. De maneira mais específica, a segunda ponta de solda 212 e o eletrodo auxiliar 214 são eletricamente conectados ao terminal positivo da fonte de alimentação 224, considerando que a primeira ponta de solda 210 seja eletricamente conectada ao terminal negativo da fonte de alimentação

224. Como um resultado, uma corrente i1, que flui a partir da segunda ponta de solda 212 até a primeira ponta de solda 210, e uma corrente de derivação i2, que flui a partir do eletrodo auxiliar 214 até a primeira ponta de solda 210, são criadas.

Em qualquer um destes casos, o eletrodo auxiliar não é particu20 larmente limitado ao eletrodo auxiliar em formato anular 214. Por exemplo, os eletrodos auxiliares podem ser proporcionados sob a forma de hastes alongadas similares à primeira ponta de solda 210 e à segunda ponta de solda 212. Neste caso, um único eletrodo auxiliar ou uma pluralidade de eletrodos auxiliares pode ser proporcionado, e no caso em que diversos eletrodos auxiliares são usados, tais diversos eletrodos auxiliares podem ser configurados para encostar em e se separar para longe da peça de trabalho mais fina 222, simultaneamente.

Além disso, conforme mostrado na Figura 49, a corrente de derivação i2 pode ser produzida para fluir não apenas através da peça de traba30 Iho mais fina 222 contra a qual a primeira ponta de solda 210 fica em contiguidade, mas, também, através da placa metálica 220 que é posicionada diretamente embaixo da peça de trabalho mais fina 222.

75Í7Q

Neste caso, o aquecimento por resistência ocorre entre a peça de trabalho mais fina 222 e a placa metálica 220 e, como um resultado, a pepita 236 é formada. De modo oposto, a corrente a partir da primeira ponta de solda 210 até o eletrodo auxiliar 214 não flui entre as placas metálicas

218, 220, ou mesmo se algum fluxo da corrente ocorrer, a quantidade deste é insignificante. Consequentemente, a pepita criada 236 pode ser facilmente desenvolvida entre a peça de trabalho mais fina 222 e a placa metálica 220.

De maneira alternativa, o corpo empilhado pode ser constituído por quatro ou mais placas metálicas e, conforme mostrado na Figura 50, um corpo empilhado 216a pode ser constituído por apenas duas placas metálicas 218, 220. Uma descrição que diz respeito a tal caso será apresentada abaixo.

Quando a soldagem por resistência for realizada no corpo empilhado 216a, similar ao caso descrito acima, sob a operação do controlador

RB, o robô articulado move uma pistola de solda para ensanduichar o corpo empilhado 216a entre a primeira ponta de solda 210 e a segunda ponta de solda 212. Além disso, o eletrodo auxiliar 214 é colocado em contiguidade contra a placa metálica 220. Consequentemente, a condição mostrada na Figura 50 é ocasionada.

Subsequentemente, da mesma maneira descrita anteriormente, sob uma ação de controle do controlador RB, a corrente i1 flui a partir da primeira ponta de solda 210 até a segunda ponta de solda 212 e, portanto, a condução de corrente é iniciada. Ao mesmo tempo, a corrente i2 flui radialmente a partir da primeira ponta de solda 210 até o eletrodo auxiliar 214.

Conforme entendido a partir da Figura 50, com base na corrente i1, a região entre as placas metálicas 218, 220 é aquecida e amolecida através do aquecimento Joule, de modo que uma porção amolecida 250 seja formada. Por outro lado, a placa metálica 220 através da qual a corrente i1, assim como, a corrente de derivação i2 flui se torna aquecida devido ao a30 quecimento Joule com base na corrente i1 e na corrente de derivação i2, e a fusão ocorre nesta, de modo que, uma porção fundida 252 seja formada.

No temporizador de soldagem que é incluído no controlador RB,

76/76 um tempo predeterminado, que foi determinado, conforme descrito acima, é ajustado de antemão, através do qual a porção amolecida 250 pode ser suficientemente amolecida. Consequentemente, quando o tempo predefinido for atingido, conforme mostrado na Figura 51, sob uma ação do controlador RB (temporizador de soldagem), o interruptor LIGA/DESLIGA 226 é colocado em um estado DESLIGADO, de modo que o fluxo da corrente de derivação i2 seja interrompido.

Da maneira precedente, quando a corrente de derivação i2 for interrompido, apenas a corrente i1 a partir da primeira ponta de solda 210 até a segunda ponta de solda 212 flui nas placas metálicas 218, 220. Neste momento, a corrente i1 que é maior em comparação com a corrente i1 que fluiu até o tempo em que a corrente de derivação i2 foi interrompida.

O aquecimento Joule, que ocorre na superfície de contato entre as placas metálicas 218, 220 para a qual a resistência destas é grande, é maior em comparação à condição antes de a corrente de derivação i2 ser interrompida. Como um resultado, conforme mostrado na Figura 52, a porção fundida 252 se toma grande no lado da porção amolecida 250 e, finalmente, uma pepita é formada a partir da porção fundida 252.

Conforme descrito acima, a porção amolecida 250 é formada de antemão na superfície de contato entre as placas metálicas 218, 220. Portanto, o intervalo entre as placas metálicas 218, 220 é vantajosamente vedado. Consequentemente, mesmo durante as vezes em que a corrente de derivação i2 é interrompida e o valor de corrente da corrente i1 é aumentado, o espalhamento de respingo entre as placas metálicas 218, 220 é evitado.

Da maneira precedente, no caso em que a soldagem por resistência é realizada em relação às duas placas metálicas 218, 220, enquanto a geração de respingo é evitada, uma pepita grande pode ser desenvolvida na superfície de contato entre as placas metálicas 218, 220.

1/7

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado (48a) formado empilhandose uma pluralidade de peças de trabalho (50a, 52a, 54a), caracterizado por compreender as etapas de:

ensanduichar o corpo empilhado (48a) entre uma primeira ponta de solda (38) e uma segunda ponta de solda (32), enquanto coloca um a elemento de pressão (46a, 46b) em contiguidade contra uma peça de trabalho mais externa (54a), que é posicionado em uma porção mais externa do corpo empilhado (48a) e contra o qual a primeira ponta de solda (38) se encontra em contiguidade, sendo que o corpo empilhado (48a) é pressionado a partir de um lado da peça de trabalho mais externa (54a) pelo elemento de pressão (46a, 46b); e conduzir uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda (38) e a segunda ponta de solda (32) enquanto mantém uma pressão através do elemento de pressão (46a, 46b).
2. Método de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de pressão (46a, 46b) compreende um eletrodo auxiliar (68a, 68b) que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda (38), de modo que quando a corrente elétrica for conduzida entre a primeira ponta de solda (38) e a segunda ponta de solda (32), uma corrente de derivação é produzida para fluir a partir da primeira ponta de solda (38) até o eletrodo auxiliar (68a, 68b), ou a partir do eletrodo auxiliar (68a, 68b) até a primeira ponta de solda (38).
3. Método de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que outro eletrodo auxiliar (68c, 68d), que tem uma polaridade oposta àquela da segunda ponta de solda (32), é proporcionado em um lado da segunda ponta de solda (32), de modo que após a corrente de derivação que flui a partir da primeira ponta de solda (38) até o eletrodo auxiliar (68a, 68b) ou a corrente de derivação que flui a partir do eletrodo auxiliar (68a, 68b) até a primeira ponta de solda (38) ter desaparecido, uma corrente de derivação flui a partir do outro eletrodo

2/7 auxiliar (68c, 68d) até a segunda ponta de solda (32), ou a partir da segunda ponta de solda (32) até o outro eletrodo auxiliar (68c, 68d).
4. Método de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado (116) formado empilhandose uma pluralidade de peças de trabalho (118, 120, 122), caracterizado por compreender as etapas de:

ensanduichar o corpo empilhado (116) entre uma primeira ponta de solda (110) e uma segunda ponta de solda (112), e colocar um eletrodo auxiliar (114) que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda (110) em contiguidade contra uma peça de trabalho mais externa (122), que é posicionada em uma porção mais externa do corpo empilhado (116) e contra a qual a primeira ponta de solda (110) fica em contiguidade;

realizar a soldagem por resistência no corpo empilhado (116) conduzindo-se uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda (110) e a segunda ponta de solda (112), e fazer com que uma corrente de derivação flua a partir da primeira ponta de solda (110) até o eletrodo auxiliar (114), ou flua a partir do eletrodo auxiliar (114) até a primeira ponta de solda (110);

isolar eletricamente a primeira ponta de solda (110) e o eletrodo auxiliar (114) uns dos outros e interromper o fluxo da corrente de derivação, enquanto continua a condução da corrente elétrica entre a primeira ponta de solda (110) e a segunda ponta de solda (112); e interromper a condução da corrente elétrica entre a primeira ponta de solda (110) e a segunda ponta de solda (112), em que um tempo a partir do início da condução de uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda (110) e a segunda ponta de solda (112) até interromper a condução da corrente elétrica é controlado por um temporizador de soldagem (130), e o temporizador de soldagem (130) envia um sinal de início de condução elétrica para um temporizador de corrente de derivação (132), e em que o temporizador de corrente de derivação (132) realiza um controle para iniciar a medição de tempo a partir da recepção do sinal de início de condução elétrica, e para interromper a corrente de derivação

3/7 quando um tempo ajustado predeterminado for atingido.
5. Método de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a corrente de derivação é interrompida ao fazer com que apenas o eletrodo auxiliar (114) se separe para longe da peça de trabalho mais externa (122), ou ao cortar apenas um caminho elétrico entre o eletrodo auxiliar (114) e uma fonte de alimentação (124).
6. Método de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado (216) formado empilhandose uma pluralidade de peças de trabalho (218, 220, 222), caracterizado por compreender as etapas de:

ensanduichar o corpo empilhado (216) entre uma primeira ponta de solda (210) e uma segunda ponta de solda (212), e colocar um eletrodo auxiliar (214) que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda (210) em contiguidade contra uma peça de trabalho mais externa (222), que é posicionada em uma porção mais externa do corpo empilhado (216) e contra a qual a primeira ponta de solda (210) fica em contiguidade;

realizar a soldagem por resistência no corpo empilhado (216) ao conduzir uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda (210) e a segunda ponta de solda (212), e fazer com que uma corrente de derivação flua a partir da primeira ponta de solda (210) até o eletrodo auxiliar (214), ou flua a partir do eletrodo auxiliar (214) até o primeira ponta de solda (110); e isolar eletricamente a primeira ponta de solda (210) e o eletrodo auxiliar (214) uns dos outros e interromper o fluxo da corrente de derivação quando uma inclinação de um gráfico de tempo vs. temperatura de condução da peça de trabalho mais externa (222) muda de uma inclinação grande para uma inclinação pequena.
7. Método de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a corrente de derivação é interrompida ao fazer com que apenas o eletrodo auxiliar (214) se separe para longe da peça de trabalho mais externa (222), ou ao cortar apenas um caminho elétrico entre o eletrodo auxiliar (214) e uma fonte de alimentação

4/7 (224).
8. Dispositivo de soldagem por resistência (10) para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado (48a) formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho (50a, 52a, 54a), caracterizado por compreender:

uma primeira ponta de solda (38) e uma segunda ponta de solda (32) que ensanduicham o corpo empilhado (48a) entre estas;

um elemento de pressão (46a, 46b) que encosta em uma peça de trabalho mais externa (54a), que é posicionado em uma porção mais externa do corpo empilhado (48a), em uma região deste que difere de uma região onde a primeira ponta de solda (38) fica em contiguidade para pressionar, deste modo, o corpo empilhado (48a) a partir de um lado da peça de trabalho mais externa (54a); e um mecanismo de pressão para gerar uma força de pressão no elemento de pressão (46a, 46b).
9. Dispositivo de soldagem por resistência (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um robô que suporta uma pistola de solda (14) na qual a primeira ponta de solda (38) e a segunda ponta de solda (32) são dispostas, sendo que o mecanismo de pressão também é disposto na pistola de solda (14).
10. Dispositivo de soldagem por resistência (10), de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o elemento de pressão (46a, 46b) compreende um eletrodo auxiliar (68a, 68b) que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda (38), de modo que quando uma corrente elétrica for conduzida entre a primeira ponta de solda (38) e a segunda ponta de solda (32), uma corrente de derivação é produzida para fluir a partir da primeira ponta de solda (38) até o eletrodo auxiliar (68a, 68b), ou a partir do eletrodo auxiliar (68a, 68b) até a primeira ponta de solda (38).
11. Dispositivo de soldagem por resistência (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente outro eletrodo auxiliar (68c, 68d), que é proporcionado em

5/7 um lado da segunda ponta de solda (32) e tem uma polaridade oposta àquela da segunda ponta de solda (32), de modo que após a corrente de derivação que flui a partir da primeira ponta de solda (38) até o eletrodo auxiliar (68a, 68b) ou a corrente de derivação que flui a partir do eletrodo auxiliar (68a, 68b) até a primeira ponta de solda (38) ter desaparecido, uma corrente de derivação é produzida para fluir a partir do outro eletrodo auxiliar (68c, 68d) até a segunda ponta de solda (32), ou a partir da segunda ponta de solda (32) até o outro eletrodo auxiliar (68c, 68d).
12. Dispositivo de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado (116) formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho (118, 120, 122), caracterizado por compreender:

uma primeira ponta de solda (110) e uma segunda ponta de solda (112) que ensanduicham o corpo empilhado (116) entre estas;

um eletrodo auxiliar (114) que encosta em uma peça de trabalho mais externa (122), que é posicionado em uma porção mais externa do corpo empilhado (116) junto com a primeira ponta de solda (110), e que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda (110);

um temporizador de soldagem (130) que controla um tempo de condução de corrente elétrica quando uma corrente for conduzida entre a primeira ponta de solda (110) e a segunda ponta de solda (112), que ensanduicham o corpo empilhado (116) entre estas para realizar a soldagem por resistência neste;

um temporizador de corrente de derivação (132), que quando uma corrente for conduzida, controla um tempo durante o qual uma corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda (110) até o eletrodo auxiliar (114), ou flui a partir do eletrodo auxiliar (114) até a primeira ponta de solda (110); e um circuito de controle (128) que envia um sinal de início de condução elétrica para o temporizador de soldagem (130), e emite para o temporizador de corrente de derivação (132) um tempo no qual a corrente de derivação flui,

6/7 em que, através da operação do temporizador de soldagem (130) na qual o sinal de início de condução elétrica foi enviado, o sinal de início de condução elétrica é enviado para o temporizador de corrente de derivação (132) de maneira simultânea ao início da condução elétrica entre a primeira ponta de solda (110) e a segunda ponta de solda (112).
13. Dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que entre o eletrodo auxiliar (114) e uma fonte de alimentação (124), um interruptor (126) é proporcionado, que conecta ou interrompe apenas um caminho elétrico entre o eletrodo auxiliar (114) e a fonte de alimentação (124).
14. Dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mecanismo de deslocamento para fazer com que apenas o eletrodo auxiliar (114) se aproxime em direção ou se separe para longe da peça de trabalho mais externa (122).
15. Dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o eletrodo auxiliar (114) é de um formato anular que circunda a primeira ponta de solda (110).
16. Dispositivo de soldagem por resistência para realizar a soldagem por resistência em relação a um corpo empilhado (216) formado empilhando-se uma pluralidade de peças de trabalho (218, 220, 222), caracterizado por compreender:

uma primeira ponta de solda (210) e uma segunda ponta de solda (212) que ensanduicham o corpo empilhado (216) entre estas;

um eletrodo auxiliar (214) que encosta em uma peça de trabalho mais externa (222), que é posicionada em uma porção mais externa do corpo empilhado (216) junto com a primeira ponta de solda (210), e que tem uma polaridade oposta àquela da primeira ponta de solda (210); e um circuito de controle (128), que quando a soldagem por resistência for realizada conduzindo-se uma corrente elétrica entre a primeira ponta de solda (210) e a segunda ponta de solda (212) que

7/7 ensanduicham o corpo empilhado (216) entre estas, controla um tempo durante o qual uma corrente de derivação flui a partir da primeira ponta de solda (210) até o eletrodo auxiliar (214), ou flui a partir do eletrodo auxiliar (214) até a primeira ponta de solda (110),

5 em que o circuito de controle (128) isola eletricamente a primeira ponta de solda (210) e o eletrodo auxiliar (214) uns dos outros e interrompe o fluxo da corrente de derivação quando uma inclinação de um gráfico de tempo vs. temperatura de condução da peça de trabalho mais externa (222) muda de uma inclinação grande para uma inclinação pequena.

10 17. Dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que entre o eletrodo auxiliar (214) e uma fonte de alimentação (224), um interruptor é proporcionado, que conecta ou interrompe apenas um caminho elétrico entre o eletrodo auxiliar (214) e a fonte de alimentação (224).

15 18. Dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mecanismo de deslocamento para fazer com que apenas o eletrodo auxiliar (214) se aproxime em direção ou se separe para longe da peça de trabalho mais externa (222).

20 19. Dispositivo de soldagem por resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que o eletrodo auxiliar (214) é de um formato anular que circunda a primeira ponta de solda (210).

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