CN103042295B

CN103042295B - 点焊装置的加压控制方法

Info

Publication number: CN103042295B
Application number: CN201210386955.6A
Authority: CN
Inventors: 坂井健辅
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: JP2013086098A; DE102012109525B4; JP5498463B2; US20130092671A1; CN103042295A; DE102012109525A1; US9073146B2

Abstract

本发明提供一种点焊装置的加压控制方法，其通过对作用在被焊接部件上的由焊接电极施加的加压力适当地进行控制，从而得到优良的焊接品质。在以利用加压力致动器由可动侧电极和固定侧电极夹持被焊接部件而施加设定的加压力F，并且利用副加压力致动器由副加压部施加规定的副加压力f的状态进行点焊的过程中，在利用可动侧电极和固定侧电极以初始加压力F1对被焊接部件加压，利用副加压部施加初始副加压力之后，再次利用加压力致动器由可动侧电极和固定侧电极施加设定加压力F，并且利用副加压力致动器由副加压部施加设定副加压力f。在施加了设定加压力F及副加压力f的条件下执行点焊，从而得到优良的焊接品质。

Description

点焊装置的加压控制方法

技术领域

本发明涉及一种对被焊接部件进行点焊的点焊装置的加压控制方法。

背景技术

一般地，在重合的钢板等板材的接合中，广泛地进行点焊，该点焊是在一对焊接电极间夹持被焊接部件，一边施加加压力一边在两个电极间通电一定时间的焊接方法。

例如，如图8（a）所示，在对将刚性较低的薄板101、刚性比该薄板101高的第1厚板102、第2厚板103这三片钢板重合而成的板组的被焊部件100进行点焊的情况下，如果以在薄板101和第1厚板102之间及第1厚板102和第2厚板103之间无间隙的紧密贴合的状态，利用可动侧电极111和固定侧电极112夹持被焊接部件100，利用电源113进行通电，则可动侧电极111和固定侧电极112之间的通电路径中的电流密度大致均匀，在从薄板101至第2厚板103的整个厚度内形成良好的焊点，可以得到所需的焊接强度。

但是，在实际中，在由可动侧电极111和固定侧电极112夹持被焊接部件100并加压时，刚性较低的薄板101和第1厚板102会向上方弯曲，在薄板101和第1厚板102之间及第1厚板102和第2厚板103之间会产生间隙。

在该情况下，可动侧电极111和薄板101间的接触面积由于薄板101的弯曲而变大，与之相对，薄板101和第1厚板102之间及第1厚板102和第2厚板103之间的接合部的接触面积由于间隙而变小。由此，作为可动侧电极111和固定侧电极112之间的电流密度，相对于薄板101侧而第2厚板103侧变高，与薄板101和第1厚板102之间相比，第1厚板102和第2厚板103之间的局部发热量增多。

其结果，如图8（a）所示，首先在第1厚板102和第2厚板103的接合部处形成焊点105，焊点105逐渐变大，如图8（b）所示，很快薄板101和第1厚板102溶合。但是，该薄板101和第1厚板102之间的熔入量减少，焊接强度不稳定，担心薄板101剥离，并且焊接品质存在波动。特别地，第1厚板102及第2厚板103越厚，焊点105不容易到达第1厚板102和薄板101之间，该不良情况越显著。

作为其对策，例如在专利文献1中公开的点焊方法如图9所示，在对薄板101、第1厚板102、第2厚板103这3片重合的被焊接部件100进行点焊时，通过使薄板101侧的可动侧电极125的加压力比第2厚板103侧的固定侧电极124的加压力减小，从而使薄板101和第1厚板102的接合部的抵触电阻变大，另一方面，使第1厚板102和第2厚板103的接合部的接触电阻变小，在向可动侧电极125和固定侧电极124通电时，薄板101和第1厚板102的接合部的发热量增加，薄板101和第1厚板102的焊接强度增高。

用于实施该方法的点焊装置的结构，如图10所示，在焊接机器人115的腕部116上搭载点焊装置120。点焊装置120具有基座部122，其可上下自由移动地由直线导轨121支撑，该直线导轨121固定在支撑托架117上，该支撑托架117安装在腕部116上，在该基座部122上设置向下方延伸的固定臂123，在固定臂123的前端设置固定侧电极124。

另外，在基座部122的上端搭载加压力致动器126，在利用加压力致动器126上下移动的杆部127的下端，安装与固定侧电极124相对的可动侧电极125。在支撑托架117的上端搭载伺服电动机128，利用伺服电动机128的动作，经由滚珠丝杠机构使基座部122上下移动。

在这里，按照预先存储在未图示的控制器中的示教数据，控制器首先利用伺服电动机128使基座部122上升，使固定侧电极124与被焊接部件100的下表面抵接，并且利用加压力致动器126使可动侧电极125下降，与夹紧支撑在夹紧装置118上的被焊接部件100的上表面抵接。在这里，由加压力致动器126产生的加压力经由基座部122及固定臂123均匀地作用在固定侧电极124和可动侧电极125上，利用来自固定侧电极125的加压力FL和来自可动侧电极124的加压力加FU进行夹持加压。

然后，通过利用伺服电动机128使基座部122提升，使可动侧电极125侧的加压力与固定侧电极124的加压力相比减小，从而可以使薄板101和第1厚板102之间的电流密度相对变高，确保薄板101和第1厚板102的接合部的发热量，使熔入量增多，焊接强度增加。

专利文献1：日本特开2003－251469号公报

发明内容

根据上述专利文献1，通过使固定侧电极124与由夹紧装置118保持的被焊接部件100的第2厚板103侧抵接，并且使可动侧电极125与薄板101抵接，进而使基座部122提升而使可动侧电极125侧的加压力与固定侧电极124侧的加压力相比减小，从而可以使薄板101和第1厚板102之间的电流密度相对变高，确保薄板101和第1厚板102的接合部的发热量，使熔入量增多，焊接强度增加。

但是，在利用固定侧电极124和可动侧电极125对由夹紧装置118保持的被焊接部件100夹持加压的状态下，为了使基座部122移动，而使由可动侧电极125施加的加压力FU与固定侧电极124的加压力FL相比减小，夹紧保持被焊接部件100的夹紧装置118需要较大的负载。另一方面，在夹紧装置118对被焊接部件100的夹紧位置和焊接位置距离较远的状态下，被焊接部件100会弯曲变形，使由固定侧电极124施加的加压力和由可动侧电极125施加的加压力产生波动，难以确保薄板101和第1厚板102之间的稳定的接触电阻及第1厚板102和第2厚板103之间的稳定的接触电阻，担心接合部处的电流密度产生波动而使点焊品质下降。

因此，本专利申请人在日本特愿2010－200643中提出一种点焊装置，如图11中的概要所示，通过在固定侧电极132和利用加压力致动器进行动作的可动侧电极131之间，对被焊接部件100的焊接部位施加规定的加压力F，即利用可动侧电极131的加压力FU和固定侧电极132的加压力FL夹持并加压（F=FU+FL），并且利用未图示的副加压力致动器使副加压部133按压被焊接部件100的薄板101而施加副加压力f，从而将作用在薄板101侧的固定侧电极132的加压力控制为与作用在第2厚板103侧的可动侧电极131的加压力相比较小，向可动侧电极131和固定侧电极132之间通电而进行焊接。

在该点焊装置中，由于在由利用加压力致动器进行动作的可动侧电极131和固定侧电极132，以预先设定的加压力F对被焊接部件100进行夹持加压的状态下，利用副加压力致动器施加副加压力f，因此担心由于副加压力f的施加而使预先设定的由可动侧电极131和固定侧电极132施加的加压力F增大，要求对加压力致动器及副加压力致动器进行适当的控制。特别地，在利用气缸机构构成加压力致动器时，由于气缸机构本身具有收缩功能，因此可以抑制相对的影响，但在利用伺服电动机构成时，由伺服电动机产生的机构阻力增大，其控制变得更麻烦。

因此，本发明就是鉴于该问题点而提出的，其目的在于提供一种点焊装置的加压控制方法，其通过对作用在被焊接部件上的由焊接电极施加的加压力及副加压力进行控制，从而得到优良的焊接品质。

在实现上述目的的技术方案1中记载的点焊装置的加压控制方法的发明具有：第1焊接电极；加压力致动器，其向与该第1电极协同动作而夹持被焊接部件的第2焊接电极施加加压力；以及副加压力致动器，其使副加压部与前述被焊接部件抵接而施加副加压力，利用前述第1焊接电极、第2焊接电极及副加压部夹持前述被焊接部件，并且在施加了预先设定的加压力的前述第1焊接电极和第2焊接电极之间通电而进行焊接，其特征在于，具有：第1工序，在该工序中，施加预先设定的初始加压力或初始副加压力中的任一个，然后施加另一个，该初始加压力是利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件进行夹持加压而施加的加压力，该初始副加压力是使副加压部与被焊接部件抵接而利用前述副加压力致动器施加的加压力；以及第2工序，该工序在第1工序之后，施加预先设定的设定加压力或设定副加压力中的任一个，然后施加另一个，该设定加压力是利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件施加的加压力，该设定副加压力是利用前述副加压力致动器由副加压部施加的加压力。

由此，在以利用加压力致动器由第1焊接电极及第2焊接电极夹持被焊接部件并施加设定的加压力，并且利用副加压力致动器由副加压部对被焊接部件施加设定的副加压力的状态，在第1焊接电极和第2焊接电极之间通电而进行点焊的过程中，由于在第1工序中，利用加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极以预先设定的初始加压力对被焊接部件进行夹持加压，并且使副加压部与被焊接部件抵接而由前述副加压力致动器施加初始副加压力，然后，在第2工序中，利用加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对被焊接部件施加预先设定的设定加压力，并且利用副加压力致动器由副加压部施加设定副加压力，因此对被焊接部件高精度施加预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力，通过第1焊接电极和第2焊接电极之间的通电，对被施加了预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的设定加压力及由副加压部施加的副加压力的被焊接部件执行点焊，可以得到优良的焊接品质。

根据在实现上述目的的技术方案2中记载的发明的点焊装置的加压控制方法，其具有：第1焊接电极；加压力致动器，其对与该第1电极协同动作而夹持被焊接部件的第2焊接电极施加加压力；以及副加压力致动器，其使副加压部与前述被焊接部件抵接而施加副加压力，利用前述第1焊接电极、第2焊接电极及副加压部夹持前述被焊接部件，并且在施加了预先设定的加压力的前述第1焊接电极和第2焊接电极之间通电而进行焊接，其特征在于，具有：第1工序，在该工序中，施加预先设定的初始加压力或初始副加压力中的任一个，然后施加另一个，该初始加压力是利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件进行夹持加压而施加的加压力，该初始副加压力是使副加压部与被焊接部件抵接而利用前述副加压力致动器施加的加压力；以及转换工序，在该工序中，从由第1焊接电极和第2焊接电极以初始加压力对前述被焊接部件进行夹持加压，并且由副加压部施加初始副加压力的第1状态开始，向利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件施加预先设定的设定加压力，及利用前述副加压力致动器由副加压部施加预先设定的设定副加压力的第2状态逐渐转换。

由此，在以利用加压力致动器由第1焊接电极及第2焊接电极夹持被焊接部件并施加设定的加压力，并且利用副加压力致动器由副加压部对被焊接部件施加设定的副加压力的状态，在第1焊接电极和第2焊接电极之间通电而进行点焊的过程中，由于在第1工序中，利用加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极以预先设定的初始加压力对被焊接部件进行夹持加压，并且利用副加压力致动器由副加压部施加初始副加压力，在转换工序中，从由该第1焊接电极和第2焊接电极以初始加压力对被焊接部件进行夹持加压，并且由副加压部施加初始副加压力的第1状态开始，向利用加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件施加预先设定的设定加压力，及利用前述副加压力致动器由副加压部施加设定副加压力的第2状态逐渐转换，因此对被焊接部件高精度施加预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力，通过第1焊接电极和第2焊接电极之间的通电，对被施加了预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的设定加压力及由副加压部施加的副加压力的被焊接部件执行点焊，可以得到优良的焊接品质。

技术方案3的发明，其特征在于，在技术方案2记载的点焊装置的加压控制方法中，在前述转换工序中，利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极进行的加压力施加、和利用前述副加压力致动器由副加压部进行的副加压力施加交替地进行。

由此，通过使利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极进行的加压力施加和利用前述副加压力致动器由副加压部进行的副加压力施加交替地进行，可以对被焊接部件高精度施加预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力。

技术方案4的发明，其特征在于，在技术方案2记载的点焊装置的加压控制方法中，前述转换工序具有多个副加压工序，在这些工序中，利用前述副加压力致动器由副加压部进行副加压力施加。

由此，由于具有利用副加压力致动器由副加压部进行副加压力的施加的多个工序，因此可以对被焊接部件高精度施加预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力。

技术方案5的发明，其特征在于，在技术方案2至4中的任一项记载的点焊装置的加压控制方法中，前述转换工序具有下述工序，即，在向利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件施加预先设定的设定加压力，及利用前述副加压力致动器由副加压部施加设定副加压力的第2状态逐渐转换的期间，使由第1焊接电极和第2电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力中的至少一个减小。

由此，由于具有在向利用加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对被焊接部件施加预先设定的设定加压力，及利用副加压力致动器由副加压部施加设定副加压力的第2状态逐渐转换的期间，使由第1焊接电极和第2电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力中的至少一个减少的工序，因此抑制过大的加压力或副加压力的施加，可以对被焊接部件高精度施加预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力。

发明的效果

根据本发明，在利用加压力致动器由第1焊接电极及第2焊接电极夹持被焊接部件并施加设定的加压力，并且利用副加压力致动器由副加压部对被焊接部件施加规定的副加压力的状态下，在第1焊接电极和第2焊接电极之间通电而进行点焊时，不会受到加压力致动器等机构的阻力的影响，对被焊接部件高精度施加预先设定的第1焊接电极和第2焊接电极的加压力及副加压部的副加压力，通过第1焊接电极和第2焊接电极之间的通电，以被施加预先设定的由第1焊接电极和第2焊接电极施加的设定加压力及由副加压部施加的副加压力的状态执行点焊，可以得到优良的焊接品质。

附图说明

图1是实施方式中的点焊装置的结构图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1的B部放大斜视图。

图4是动作程序数据的说明图。

图5是动作概要说明图。

图6是动作概要说明图。

图7是动作概要说明图。

图8是表示现有的点焊装置的概要的说明图。

图9是表示现有的点焊装置的概要的说明图。

图10是表示现有的点焊装置的概要的说明图。

图11是点焊装置的概要说明图。

具体实施方式

参照图1至图6，对本发明涉及的点焊装置的加压控制方法的一个实施方式进行说明。图1是点焊装置的结构图。图2是图1的A向视图。图3是图1的B部放大斜视图。图4是动作程序数据的说明图。

图5及图6是动作概要说明图。

在进行点焊装置1的说明之前，对被焊接部件100进行说明。被焊接部件100如图3所示，由使薄板与重合的两片厚板中的一片重合而成的3片重合的板组构成，该3片重合的板组为从下向上依次地重合的刚性较低的薄板101、与薄板相比板厚增加且刚性较高的第1厚板102及第2厚板103。

点焊装置1具有支撑托架2，其具有基座部3及侧部4、5，该基座部3经由均衡单元安装在未图示的焊接机器人的腕部上，该侧部4、5从基座部3的两侧相对地延伸。在支撑托架2的相对的侧部4、5上安装固定臂10，在侧部4、5的前端部4a、5a上，经由托架6安装加压力致动器20。并且，在两侧部4、5之间安装支撑副加压力施加单元30的副加压力致动器31及焊接变压器40。

固定臂10由固定臂主体11及电极保持部12形成，该固定臂主体11向下方延伸，其基端与支撑托架2的两侧部4、5结合，该电极保持部12从固定臂主体11的前端向前方弯曲为L字状，在电极保持部12上安装作为第1焊接电极的固定侧电极15，其顶端15a向上。

加压力致动器20具有由中空电动机构成的伺服电动机21，该中空电动机具有可自由旋转地收容在电动机壳体内的中空转子，该加压力致动器20具有直动部22，其具有安装在中空转子的端部上的滚珠丝杠及与滚珠丝杠螺合的螺杆23，利用伺服电动机21的动作，直动部22的螺杆23进行升降往复运动。

在直动部22的螺杆23的下端设置电极臂24，在电极臂24的前端，与设置在固定臂10上的固定侧电极15同轴、即在中心轴线L上，与固定侧电极15相对地设置作为第2焊接电极的可动侧电极25。

由此，利用加压力致动器20的伺服电动机21的动作，可动侧电极25在从固定侧电极15向上方远离的退避位置，和与固定侧电极15协同动作而夹持被焊接部件100并施加加压力的加压位置之间，沿中心轴线L移动。

由固定侧电极15和可动侧电极25对该被焊接部件100施加的加压力F，即由固定侧电极15施加的加压力FL及由可动侧电极25施加的加压力FU，由伺服电动机21的旋转扭矩决定，通过控制伺服电动机21的旋转扭矩而得到期望的加压力。

副加压力施加单元30具有：副加压力致动器31，其经由支撑部件7保持在支撑托架2的两侧部4、5之间；以及副加压力施加臂35，在其前端设置副加压部39。副加压力致动器31具有由中空电动机构成的伺服电动机32，该中空电动机具有可自由旋转地收容在电动机壳体内的中空转子，该副加压力致动器31具有直动部33，其具有安装在中空转子的端部的滚珠丝杠及与滚珠丝杠螺合的螺杆34，利用伺服电动机32的动作，直动部33的螺杆34进行升降往复运动。在该直动部33的螺杆34上设置副加压力施加臂35。

副加压力施加臂35由臂部36和可动支承部38构成，该臂部36具有前端部37，其基端部与螺杆34的前端结合，在固定臂10和电极臂24之间向下方延伸，从前端向中心轴线L方向弯曲，该可动支承部38与臂部36的前端部37结合，沿中心轴线L方向延伸，在前端设置副加压部39。

可动支承部38为朝向中心轴线L方向延伸的矩形板状，其基端部38A与臂部36的前端部37结合，在前端设置剖面为半圆弧状、即半筒状的副加压部39，该副加压部39与中心轴线L同轴，其前端39a向上方凸出，允许固定侧电极15贯穿。

如上述构成的副加压力施加臂35，利用伺服电动机32的动作，在设置于副加压力施加臂35的前端的副加压部39的前端39a与固定侧电极15的顶端15a相比成为下方而远离被焊接部件100的退避位置，和从下方与由固定侧电极15和可动侧电极25夹持的被焊接部件100抵接而施加副加压力的副加压位置之间，沿中心轴线L移动。该副加压力由伺服电动机32的旋转扭矩确定，通过控制伺服电动机32的旋转扭矩而得到期望的副加压力f。

成为电源的焊接变压器40的一个输出端子，经由母线及固定臂10等与固定侧电极15可通电地连接，另一输出端子经由母线及电极臂24等与可动侧电极25可通电地连接。

另外，具有焊接控制器41，在焊接控制器41中包含加压力控制部42和副加压力控制部43，基于点焊装置1的动作程序及由动作程序设定的各动作行程，该加压力控制部42对加压力致动器20进行控制，该副加压力控制部43对副加压力致动器31进行控制。

该焊接控制器41，作为其动作程序数据，如图4所示，具有初始加压力设定工序S101、设定加压力设定工序S102、初始副加压力设定工序S103、副加压力设定工序S104、作为第1工序的初始加压工序S105及初始副加压工序S106、作为第2工序的设定加压工序S107及设定副加压工序S108。

加压力控制部42，作为动作数据而设定：初始设定旋转扭矩T1，即利用固定侧电极15和可动侧电极25，以在初始加压力设定工序S101中预先设定的初始加压力F1对被焊接部件100加压时的伺服电动机21的旋转扭矩；以及设定旋转扭矩T，即利用固定侧电极15和可动侧电极25，以在设定加压力设定工序S102中预先设定的设定加压力F对被焊接部件100加压时的伺服电动机21的旋转扭矩，在初始加压工序S105中使伺服电动机21动作，直至达到在初始加压力设定工序S101中设定的初始旋转扭矩T1，在设定加压工序S107中使伺服电动机21动作，直至达到在设定加压力设定工序S102中设定的设定旋转扭矩T。

在这里，初始加压力设定工序S101中的初始加压力F1，是利用固定侧电极15和可动侧电极25对被焊接部件100进行加压的初期设定的固定侧电极15的加压力和可动侧电极25的加压力的合计加压力，设定加压力设定工序S102中的设定加压力F，是在焊接时所要求的最佳的固定侧电极15的加压力FL和可动侧电极25的加压力FU的合计设定加压力（F=FL+FU），优选通过预先实验或模拟等进行设定。

副加压力控制部43，作为动作数据而设定：初始旋转扭矩t1，即利用副加压部39，对被焊接部件100施加在初始副加压力设定工序S103中预先设定的初始副加压力f1时的伺服电动机32的旋转扭矩；以及设定旋转扭矩t，即利用副加压部39，对被焊接部件100施加在副加压力设定工序S104中预先设定的设定副加压力f时的伺服电动机32的旋转扭矩，在初始副加压工序S106中使伺服电动机32动作，直至达到在初始副加压力设定工序S103中设定的初始旋转扭矩t1，在设定副加压工序S108中使伺服电动机32动作，直至达到在副加压力设定工序S104中设定的设定旋转扭矩t。

在这里，初始副加压力设定工序S103中的初始副加压力f1，是在初期设定的加压力，是比设定副加压力f小的加压力，副加压力设定工序S104中的设定副加压力f，设定在焊接时最佳的副加压力的范围内，初始副加压力f1及设定副加压力f，优选通过预先实验或模拟等进行设定。

这样，由于以加压力致动器20及副加压力致动器31的各伺服电动机21、32的旋转扭矩，设定初始加压力、设定加压力、初始副加压力及设定副加压力等，因此无需检测加压力及副加压力的其他专用的加压力检测单元，得到控制及结构的简单化。

另外，在未图示的焊接机器人控制器中，存储焊接机器人的示教数据，在示教数据中包含用于对被焊部件100的各打点位置依次进行点焊的动作程序及各焊点、即焊接位置处的点焊装置1的位置及姿势。

下面，参照图5及图6的动作概要说明图对点焊装置1的动作进行说明。

在由将薄板101、第1厚板102、第2厚板103从下向上依次重合的3片板部件构成的被焊接部件100的点焊时，预先进行下述准备，即，作为加压力控制部42的动作数据，在初始加压力设定工序S101中设定利用固定侧电极15和可动侧电极25以初始加压力F1夹持被焊接部件100时的伺服电动机21的初始旋转扭矩T1，在设定加压力设定工序S102中设定利用固定侧电极15和可动侧电极25以设定加压力F对被焊接部件100进行加压时的伺服电动机21的设定旋转扭矩T。相同地，作为副加压力旋加控制部43的动作数据，在初始副加压力设定工序S103中设定利用副加压部39对被焊接部件100施加初始副加压力f1的伺服电动机32的初始旋转扭矩t1，在副加压力设定工序S104中设定利用设定的副加压部39对被焊接部件100施加设定副加压力f的伺服电动机32的设定旋转扭矩t。

然后，如图1所示，在可动侧电极25位于远离固定侧电极15的退避位置，且副加压力施加单元30的副加压部39保持在退避位置的状态下，机器人控制器按照预先设定的程序使机器人动作，如图5（a）所示，使固定侧电极15的顶端15a与成为被焊接部件100的焊接位置的打点位置抵接，从而将点焊装置1定位在焊接位置。

在使该点焊装置1定位于焊接位置的状态下，如图5（a）所示，点焊装置1的固定侧电极15的顶端15a从下方与被焊接部件100的薄板101抵接，另一方面，可动侧电极25的顶端25a与第2厚板103之间具有间隙而彼此相对，副加压部39的前端39a与薄板101之间具有间隙而彼此相对。

然后，如图5（b）所示，在固定侧电极15与被焊接部件100的薄板101抵接的状态下，利用加压力致动器20的伺服电动机21的动作使可动侧电极25从退避位置向靠近固定侧电极15的加压位置方向移动，从上方与第2厚板103抵接。通过利用该固定侧电极15和可动侧电极25夹持被焊接部件100，而使固定侧电极15及可动侧电极25定位在成为被焊接部件100的焊接位置的打点位置。

然后，在作为第1工序的初始加压工序S105中，使加压力致动器20的伺服电动机21动作，直至达到在初始加压力设定工序S101中设定的初始旋转扭矩T1，如图5（c）所示，在可动侧电极25和固定侧电极15之间，以初始加压力F1对被焊接部件100进行夹持加压。该初始加压工序S105中在可动侧电极25和固定侧电极15之间对被焊接部件100施加的加压力，如图6的实线a所示，伴随伺服电动机21的旋转而逐渐增加，达到初始加压力F1后停止。

然后，在初始副加压工序S106中，使副加压力致动器31的伺服电动机32动作，直至达到在初始副加压力设定工序S103中设定的初始旋转扭矩t1。由此，如图5（d）所示，使副加压部39接近固定侧电极15，从下方与在可动侧电极25和固定侧电极15之间被夹持加压的状态下的被焊接部件100的薄板101压接，而施加初始副加压力f1。

该初始副加压工序S106中由副加压部39对被焊接部件100施加的副加压力，如图6中的双线b所示，伴随伺服电动机32的旋转而逐渐增加，达到初始副加压力f1后停止。

在该第1状态下，伴随初始副加压力f1的施加，该增加的副加压力的反作用力从副加压部39，经由副加压力施加臂35及伺服电动机32或直动部33的机构阻力等由副加压力致动器31产生的阻力，作用在可动侧电极25或固定侧电极15上，使由可动侧电极25和固定侧电极15施加的加压力如图6所示，从初始加压力F1增加至2次加压力F2（F1+α）。

由该初始加压工序S106进行的初始加压力F1的施加和由初始副加压工序S106进行的初始副加压力f1施加，也可以先执行初始副加压工序S106，在初始副加压工序S106之后执行初始加压工序S105。也就是说，在第1工序中施加预先设定的初始加压力F1或初始副加压力f1中的任一个，然后施加另一个，该初始加压力F1是利用加压力致动器20由固定侧电极15和可动侧电极25对被焊接部件100进行夹持加压而施加的加压力，该初始副加压力f1是利用副加压力致动器31由副加压部39施加的加压力。

在该第1工序之后，在作为第2工序的设定加压工序S107中，使伺服电动机21动作，直至达到在设定加压力设定工序S102中设定的设定旋转扭矩T，如图5（e）所示，在可动侧电极25和固定侧电极15之间以设定加压力F对被焊接部件100进行夹持加压。由此，由可动侧电极25和固定侧电极15对被焊接部件100施加的加压力，如图6所示，从在初始副加压工序S106中增加后的2次加压力F2，变为在焊接时所需的预先设定的设定加压力F。

伴随该设定加压力F的施加，该施加加压力的反作用力经由加压力致动器20及副加压力致动器31的机构阻力等、以及副加压力施加臂35等作用在副加压部39上，使由副加压部39施加的副加压力如图6所示，从初始副加压力f1增加至2次副加压力f2（f1+β）。

然后，在设定副加压工序S108中，使副加压力致动器31的伺服电动机32动作，直至达到在副加压力设定工序S104中设定的设定旋转扭矩t，如图5（f）所示，对被焊接部件100的薄板101施加设定副加压力f。由此，由副加压部39对被焊接部件100施加的加压力如图6所示，从在设定加压工序S107中增加后的2次加压力f2，设定为在焊接时所需的设定副加压力f。

伴随由于该副加压力设定而产生的从2次副加压力f2向设定副加压力f的增加的反作用力，作用在可动侧电极25及固定侧电极15上，使在设定加压工序S107中设定的设定加压力F增加，但伴随从2次副加压力f2向设定副加压力f的增加的反作用力较小，设定加压力F维持在允许范围内。

由该设定加压工序S107进行的设定加压力F的施加和由设定副加压工序S108进行的设定副加压力f的施加，也可以先执行设定副加压工序S108，在设定副加压工序S108之后执行设定加压工序S107。也就是说，在第2工序中施加预先设定的设定加压力F或设定副加压力f中的任一个，然后施加另一个，该设定加压力F是利用加压力致动器20由固定侧电极15和可动侧电极25对被焊接部件100施加的加压力，该设定副加压力f是利用副加压力致动器31由副加压部39施加的加压力。

这样，在利用固定侧电极15和可动侧电极25以对应于焊接条件而设定的设定加压力F对被焊接部件100进行夹持加压，并且利用副加压部39以设定的设定副加压力f接近固定侧电极15，而从下方对薄板101施加副加压力f的第2状态下，如图5（f）所示，由可动侧电极25施加的加压力FU从上方向被焊接部件100的第2厚板103施加，由固定侧电极15施加的加压力FL和由副加压部39施加的副加压力f相邻地向薄板101施加。

在该情况下，由加压力致动器20产生的加压力经由电极臂23等作用在可动侧电极25上，并且经由与可动侧电极25相对的固定臂10作用在固定侧电极15上，另一方面，由副加压力施加单元30中的伺服电动机32产生的预紧力经由副加压力施加臂35等作用在副加压部39上，从上方作用在第2厚板103上的由可动侧电极25施加的加压力FU、与从下方作用在薄板101上的由固定侧电极15施加的加压力FL及由副加压部39施加的副加压力f的总和相等（FU=FL+f）。

换言之，从固定侧电极15作用在薄板101上的加压力FL，等于从由可动侧电极25施加的加压力FU减去由副加压部39施加的副加压力f后的加压力（FL=FU－f）。

这样，通过将作用在薄板101侧的来自固定侧电极15的加压力FL控制得比作用在第2厚板103侧的可动侧电极25的加压力FU小（FL＜FU），从而使薄板101和第1厚板102的接合部的接触压力比第1厚板102和第2厚板103之间的焊接部的接触压力小，薄板101和第1厚板102之间的接触电阻相对地变大，并且，第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻变小。

然后，在利用可动侧电极25、固定侧电极15及副加压部39对被焊接部件100进行夹持加压，且使位于薄板101侧的固定侧电极15的加压力FL比位于第2厚板103侧的可动侧电极25的加压力FU小的状态下，从焊接变压器40向可动侧电极25和固定侧电极15之间通电规定时间而进行焊接。

在向该可动侧电极25和固定侧电极15之间通电时，薄板101和第1厚板102之间的接合部的接触电阻相对增大，电流密度增高，并且第1厚板102和第2厚板103之间的接触电阻保持较小。由此，薄板101和第1厚板102的接合部的发热量与第1厚板102和第2厚板103的接合部的发热量相比相对地增加，在从薄板101至第2厚板103的整个厚度内形成电流密度均匀的良好焊点，可以确保薄板101的焊接强度。

在该焊接完成后，利用副加压力施加单元30的伺服电动机32的动作使直动部33的螺杆34下降移动，经由副加压力施加臂35使设置在可动支承部38的前端的副加压部39从与被焊接部件100压接的副加压位置移动至退避位置。并且，利用加压力致动器20的伺服电动机21的动作使可动侧电极25从加压位置移动至退避位置，从而使由固定侧电极15和可动侧电极25对被焊接部件100的夹持放开。

然后，按照动作程序使焊接机器人动作，使点焊装置1从被焊接部件100的打点位置离开，向下一个被焊接部件100的打点位置移动。

根据如上述构成的本实施方式，不会受到加压力致动器20等机构的阻力的影响，对由固定侧电极15及可动侧电极25施加与要求相对应的适当加压力F的被焊接部件100，施加由副加压力致动器31产生的副加压力f，控制由固定侧电极15和可动侧电极25施加的加压力FL、FU，对于将刚性不同的板材重合的被焊接部件100的焊接品质提高。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行各种变更。例如，在上述实施方式中，通过在初始加压工序S105中，利用固定侧电极15和可动侧电极25以初始加压力F1对被焊接部件100进行加压，在初始副加压工序S106中施加初始加压力F1的副加压力，在设定加压工序S107中，进一步地利用固定侧电极15和可动侧电极25以适合于焊接的设定加压力F进行加压，并且在设定副加压工序S108中，进一步施加适合于焊接的设定副加压力f，确保满足焊接条件的、由固定侧电极15和可动侧电极25对被焊接部件100施加的加压力F及副加压力f，但也可以具有转换工序，在该转换工序中，从利用固定电极侧15和可动电极侧25以初始加压力对被焊接部件100施加夹持压力，并且利用副加压部39施加初始副加压力的第1状态开始，向利用加压力致动器由固定侧电极15和可动侧电极25对被焊接部件100施加预先设定的设定加压力F，及利用副加压力致动器31由副加压部39施加设定副加压力f的第2状态逐渐转换。

参照图7所示的动作概要说明图对该转换工序具体地进行说明。

与上述实施方式相同地，从在作为第1工序的初始加压工序S105中，利用加压力致动器20的动作由可动电极侧25和固定电极侧15对被焊接部件100施加初始加压力F1，在初始副加压工序S106中，利用副加压力致动器31由副加压部39施加初始副加压力f1的第1状态，在转换工序中，交替地切换多个加压工序和多个副加压工序，而对被焊接部件施加设定加压力及设定副加压力，在该多个加压工序中，从利用加压力致动器20由可动侧电极25和固定电极侧15施加的初始加压力F1逐渐地向设定加压力F转换，在该多个副加压工序中，从利用副加压力致动器31由副加压部39施加的初始副加压力f1逐渐地向设定副加压力f转换。

由此，对被焊接部件话100高精度施加预先设定的由固定侧电极15和可动侧电极25施加的加压力及由副加压部39施加的副加压力，通过固定侧电极15和可动侧电极25之间的通电，对被施加了预先设定的由固定侧电极15和可动侧电极25施加的设定加压力及由副加压部39施加的副加压力的被焊接部件100执行点焊，可以得到优良的焊接品质。

此外，也可以设置下述工序，在该工序中，在向利用加压力致动器20由固定侧电极15和可动侧电极25对被焊接部件100施加预先设定的设定加压力F，及利用副加压力致动器31由副加压部39施加设定副加压力f的第2状态逐渐转换的期间，使由固定侧电极15和可动侧电极25施加的加压力及由副加压部39施加的副加压力中的至少一个降低，在转换工序中抑制过大的加压力或副加压力的施加，可以对被焊接部件100高精度施加预先设定的由固定侧电极15和可动侧电极25施加的加压力及由副加压部39施加的副加压力。

另外，在上述实施方式中，利用伺服电动机21的旋转扭矩对由固定侧电极15和可动侧电极25施加的加压力进行控制，利用伺服电动机32的旋转扭矩对副加压力进行控制，但也可以在固定臂10及电极臂24等上配置负载传感器，其对由固定侧电极15和可动侧电极25施加的加压力进行检测，基于该负载传感器的检测设定加压力。相同地，也可以在副加压力施加臂35等上配置负载传感器，其对由副加压施加的副加压力进行检测，基于该负载传感器的检测设定副加压力。与上述情况相比，可以对设定加压力及设定副加压力等高精度地进行设定。

Claims

1.一种点焊装置的加压控制方法，其具有：

第1焊接电极；

加压力致动器，其向与该第1电极协同动作而夹持被焊接部件的第2焊接电极施加加压力；以及

副加压力致动器，其使副加压部与前述被焊接部件抵接而施加副加压力，

利用前述第1焊接电极、第2焊接电极及副加压部夹持前述被焊接部件，并且在施加了预先设定的加压力的前述第1焊接电极和第2焊接电极之间通电而进行焊接，

其特征在于，具有：

第1工序，在该工序中，施加预先设定的初始加压力或初始副加压力中的任一个，然后施加另一个，该初始加压力是利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件进行夹持加压而施加的加压力，该初始副加压力是使副加压部与被焊接部件抵接而利用前述副加压力致动器施加的加压力；以及

第2工序，该工序在第1工序之后，施加预先设定的设定加压力或设定副加压力中的任一个，然后施加另一个，该设定加压力是利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件施加的加压力，该设定副加压力是利用前述副加压力致动器由副加压部施加的加压力。

2.一种点焊装置的加压控制方法，其具有：

第1焊接电极；

加压力致动器，其对与该第1电极协同动作而夹持被焊接部件的第2焊接电极施加加压力；以及

其特征在于，具有：

转换工序，在该工序中，从由第1焊接电极和第2焊接电极以初始加压力对前述被焊接部件进行夹持加压，并且由副加压部施加初始副加压力的第1状态开始，向利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件施加预先设定的设定加压力，及利用前述副加压力致动器由副加压部施加预先设定的设定副加压力的第2状态逐渐转换。

3.根据权利要求2所述的点焊装置的加压控制方法，其特征在于，

在前述转换工序中，利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极进行的加压力施加、和利用前述副加压力致动器由副加压部进行的副加压力施加交替地进行。

4.根据权利要求2所述的点焊装置的加压控制方法，其特征在于，

前述转换工序具有多个副加压工序，在这些工序中，利用前述副加压力致动器由副加压部进行副加压力施加。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的点焊装置的加压控制方法，其特征在于，

前述转换工序具有下述工序，即，在向利用前述加压力致动器由第1焊接电极和第2焊接电极对前述被焊接部件施加预先设定的设定加压力，及利用前述副加压力致动器由副加压部施加设定副加压力的第2状态逐渐转换的期间，使由第1焊接电极和第2电极施加的加压力及由副加压部施加的副加压力中的至少一个减小。