CN1128192A - 镀锌钢板的点焊自动装配系统 - Google Patents

Abstract

通过具有一对电极的点焊机连续点焊重叠在一起要连接的镀锌钢板的方法和设备。镀锌钢板夹有增加电阻材料，包括一个衬垫来保证板间的间隙。当这对电极加压镀钢板时，镀锌钢板的连接表面部分地彼此接触，以便在连接表面间衬垫周围保留部分间隙。该间隙中的锌在电极间有电流流过时熔化或蒸发，并能够穿过镀锌钢板的焊接部分而溢到外面。该方法包括当通过一对电极进行连续点焊时记录每点的电极内阻。

Description

镀锌钢板的点焊自动装配系统

本发明涉及通过点焊的镀锌钢板的自动装配系统，其中，在汽车和家用电气装置的领域中，在部件的连接或接合表面之间通过镀锌层进行点焊而把这些部件装配成一个结构，部件至少包括两个模制钢板。

汽车和家用电子设备领域中应用镀锌钢板在增加。然而，经常产生焊接机的焊接电极的损耗问题。与裸露(非涂敷)的钢板的点焊相比镀锌钢板的点焊需要高的焊接电流值和长的焊接时间(电流导通时间)，因此，增加了焊接电极的损耗，即促进了焊接电极的变形或与锌形成合金。如果焊接电极损耗了，焊接结果不稳定，最后不能获得熔核。因此，必须频繁地替换焊接电极并且减小了生产线的操作效率。连接表面间的电阻值小被认为是焊接电极早损耗的

连接表面间的电阻值小被认为是焊接电极早损耗的主要原因。由于注意到这一点，发明者最近建设在要连接的镀锌钢板的连接表面之间插入一个电阻增加材料。因此，连接表面间的电阻增加从而影响点焊(参见日本未审查的专利申请64-62284和64-62286，日本专利公开No.5-85269和美国专利4922075和50755317)。该努力所获得的结果是焊接性能的改进，即，这种焊接方法具有的优点是(1)电能成本，(2)爆炸的机会，(3)焊接的应变都减少了，(4)焊痕小，以及(5)由于连接的能量消耗少，所以无焊瘤发生。另外，用这个方法，每个焊接电极的熔化显著减少，并且从而能应用小尺寸点焊机。

另一方面，镀锌钢板的点焊的一个问题是质量控制困难。目前，一个监视焊接电流和电压或电极间电阻的设备应用在质量控制中。另外，提出了一些焊接部分的非破坏性实验方法。更进一步，用凿子进行的剥离实验被广泛地采用。

另一方面，应用连接和焊接的一起的焊接-连接最近在汽车装配中引起注意，并且应用的范围逐渐扩大。传统的点焊产生点连接，焊接连接产生表面连接。因为这个原因，焊接连接能加强连接强度和刚性，并能有效地减少汽车车体的重量。更进一步，该焊接连接方法具有优越性，这是因为它能产生良好的振动冲击特性，减小噪音以及保证了密封性能。

然而，在连接表面之间插入电阻增加材料的点焊方法中，除了实验工具或焊接点或穿透点的数目小之外，当应用各种镀锌钢板以及具有复杂形状的部分在短的时间间隔内多次焊接时，如在汽车的情况下，该方法可能无效并且无生产性。

更具体地说，在上述焊接方法中，必须把电阻增加材料准确地安排在每个连接表面的固定位置上，并且电阻增加材料附近的钢板通过电极导通电流。在这种情况下，电阻增加材料的放置证实不能从外面进行。更进一步，在该焊接方法中，保持连接表面的良好的接触状态很困难，这是由于电阻增加材料的存在。特别是当焊接电极损耗时，电极的电流趋于不稳定。这些缺点的任何一个将可能导致生产率的下降，尽管焊接性能有显著的改进，但该焊接方法很难实际应用到大批量生产系统中。

顺便说一下，就质量控制而言，点焊被广泛地应用在汽车车体的装配中，并且可以说，点焊的好坏决定了汽车车体的质量。例如，汽车车体由600至800个部件组成，它们的大部分是由点焊装配的。每个汽车的穿透点或点的数目达到3000至5000个。并且，由于各种原因，在制造中不可避免地产生焊接的缺陷。判断镀锌钢板焊接部分的质量时，规定了熔核的形状、痕迹、飞溅、裂缝、缩孔以及类似其它标准，在实践中保证适当的熔核直径是最重要的。如果熔核的直径不足，它将产生电极或电缆的损坏、由于焊接电源电压的波动而产生电流值的减小以及连接表面的不对准。电源供应电压的波动是由于同时使用多个点焊接机、其他工厂的电源应用以及开机时间和晚上时间之间的电源供应的差别引起的。并且，在镀锌钢板中，点焊的适合电流范围窄，甚至微小的电流值变化，就不能获得熔核。因此，很有理由认为质量控制在镀锌钢板的点焊中特别重要。

在上述传统的监视设备中，镀锌钢板的可靠性不好，不象裸露的钢板的情况，因此有许多情况，即由于有问题而中断焊接线。由于这个原因，就改善时间长度，即非人工连续操作生产线来说，传统的监视设备是不够的。另外，在上述的用凿子的剥离实验中，进行样品实验，如果发现缺陷，将采取措施检查所有前面的产品并重新执行点焊。因此，实验的人工成本以及放弃有缺陷产品的成本是特别高的。

在这样的环境下，希望在过程中保证质量，并且要求改进检查全部被焊接的焊接部分的监视器。更进一步，即使在传统的焊接连接方法的情况下，由于电极的损耗而产生的上述问题仍然存在。

因此，本发明的第一个目的是应用电阻增加材料改进镀锌钢板的点焊，并且在大批量生产系统中保持良好的焊接性能和高的生产率。

本发明的第二个目的是解决焊接部分质量控制中的问题，并且克服先前在大批量生产系统中的焊接质量问题。在焊接的同时，通过检查全部焊接部分进行过程中的质量检验，并且也事先监视焊接质量的问题。

本发明的第三个目的是在大批量生产系统中，把密封功能或粘接功能用于焊接部分并形成焊接部分，以便在达到第一和第二目的的同时，不增加成本，但保证高密封性能和加强刚性。

在这个研究中，首次努力改进了适合于本系统的电阻增加材料。在连接表面之间插入电阻增加材料的点焊具有良好的焊接性能，但还没有实际应用，特别是在大批量生产系统中。主要原因是电阻增加材料有效地插入连接表面之间被认为是困难的。因此，在该研究中，考虑发展易于插入连接表面之间的电阻增加材料。具体地，一个垫片，例如在粘接材料中混入氧化铝粉，并且，通过自动涂敷机把必要量的混合物适当地供给并安排在连接面的固定层上。另外，也能应用粘接剂涂在两侧的多孔带。

必须注意，为了获得本发明第二个目的，即过程中的质量保证和适当的连续自动操作，本系统中应用的电阻增加材料应具有良好的焊接性能、在长时间的时间间隔内有稳定的穿透点以及大的电阻增加效果。大的电阻增加效果由于熔核形成增加的结果引起内电极电阻值的大幅度减小，因此，能准确地确定熔核的成功或失败。

另外，应用在本系统中的电阻增加材料必须是这样的，即为了给焊接部引入粘接效果，通过混入电阻增加材料，不产生粘接力和密封功能的减小，这是前述的第三个目的。必须选择达到前述第一和第二个目的的适当的粘接剂。

考虑到这些各种观点，本发明者进行研究和实验，寻找适合于本系统的电阻增加材料。

一种适当的控制系统必须另外讨论。该适当的控制系统包括检测步骤、计算步骤、判断熔核是否成功或失败的步骤、第二记录步骤、测定步骤以及控制步骤，这些步骤包含在本发明的系统中。该适当的控制系统的目的是改变焊接电极间的电特征，这一改变发生在大批量生产系统的连续穿透点期间。电特征的变化包括，例如电阻值、即电极间电阻值的变化。

更具体地，在焊接电流的电流导通时间内，焊接电极间的电特征在检测步骤中检测。然后，在计算步骤中，从检测到的电特征计算电极间电阻值，也即从电极间电阻值计算电阻值的变化特征，以及从这个计算结果，在第一和第二个判断步骤保证过程中的质量。另外，在第二个记录步骤中，详细记录连续穿透点期间至少一种电特征的变化，电极间电阻值以及电阻值的变化。在测定步骤中，分析记录的数据，并且，从这个结果预测到当焊接电极损耗时没有形成熔核。然后在控制步骤中改变焊接条件。对于适当的控制步骤中的焊接条件改变来说，例如有几个可能性，包括焊接电极的打磨，焊接压力的增加、电流导通时间的延长以及/或者设定的电流值的增加。通过这些控制的自动执行能保持高的生产率，并且保证良好的熔核。

上述电极间电阻值包括焊接电极和要连接的原始部件间的接触电阻、原始部件的连接表面之间的板间电阻以及原始部件的固有电阻。可以在焊接期间在生产线上测量内电极电阻值。然而在镀锌钢板的情况下，有一个已经建立的理论，即这些值不能给出有关熔核形成的信息。这就是，当熔核形成时板间电阻消失，但是在正常的焊接方法的情况下电流导通时间长。例如，在把厚度0.8mm的两个镀锌钢板连接在一起的情况下，要求约十周期的电流导通时间。由于这个原因，在该焊接期间原始部件的温度升高，因此原始部件的固有电阻增加。板间电阻和固有电阻之和的内电极电阻值的变化并不总是表明熔核的成功或失败。

另一方面，在本发明的系统中，其中在每个连接表面上涂敷电阻增加材料，它本身的板间电阻值高并且电流导通的时间也短(约三周期)。因此，在本发明的系统中，有这样的可能性，即能够有效的检测出由于熔核形成而产生的板间电阻值的消失。如果能实现这样的检测，就能够详细地检查出板间电阻值的变化。因此，不仅能够预见熔核的成功或失败，并且能够预见在连续穿透点期间由于焊接电极的损耗而产生的熔核的错误形成，以及达到要求的适当控制的发展成为可能。

随便说一下，有许多影响镀锌钢板电极间电阻值变化的因素。在镀锌钢板中，如果焊接电流导通，焊接电极和镀锌钢板的锌或者镀锌钢板的连接表面之间的锌首先熔化，这是因为它的熔点低。对于连接表面熔化的锌蒸发、扩展并且释放到熔核形成的区域的外面。然后，连接表面的温度比其他部分的温度高，钢板的一部分熔化并混合，以及形成熔核。当熔核形成时板间电阻值将消失。

焊接电极和镀锌钢板之间的锌的部分熔化并与焊接电极材料形成合金，焊接电极包括铜或铜合金，焊接电极逐渐损耗。另一方面，由于镀锌钢板的固有电阻，在电流导通时间的期间它的温度连续增加。

依赖焊接条件，这些现象具有不同的增长率，因此内电极电阻值也以复杂的形式变化。下面是被认为与当焊接电流导通时内电极电阻值的变化特征有关的主要的具体因素。

1.焊接电极的损耗

如果焊接电极损耗了，在焊接电极与镀锌钢板之间的接触处发生问题，并且焊接电极和原始部件之间的电阻值将变化。结果，热产生的状态将改变，因此锌的熔化和蒸发的状态也改变。如果锌熔化了，电阻值将大为减小。这些现象彼此影响并且内电极电阻值以复杂的方式变化。另一方面，由于焊接电极的损耗，连接表面之间的焊接电流的电流密度减小，并且连接表面上的温度升高被延迟。

2.将要连接在一起的镀锌钢板的状态

对于压紧的部件的工件(这些部件将要供给到生产线上)来说，设备的问题发生在连接表面之间。如果设备不足，接触表面将变得较小。在这种状态下，板间电阻值高，并且不足的连接引起焊接电流的错误导通和不规则导通的发生。另外，由于焊接电流的局部流动，熔核直径不足，并且易于发生爆炸。

3.原始部件或涂层的材料和厚度

如果原始部件或涂层厚，温度的升高将被延迟，并且内电极电阻值将根据原始部件或涂层的厚度而变化。

4.钢板的重叠数目

在重叠并焊接三个或更多的镀锌钢板的情况下，熔核形成的次数在二个或多个连接表面是不同的，并且内电极电阻值也改变。

5.焊接电流

在电流导通期间，在焊接电流的设定值低的情况下和设定值高的情况下之间，电极间电阻值不同。

如上所述，有许多影响镀锌钢板的电极间电阻值的变化的因素。因此当制造含有许多部件的工业产品时，特别是当通过大批量生产系统制造产品时，熔核直径和电极间电阻值的变化必须更准确地与各个情况相连系。

根据本发明的第一部分，提供一个把至少两个由镀锌钢板构成的原始部件装配成为一个结构部件的点焊系统，该系统由具有一对焊极的点焊机把原始部件的连接表面通过镀锌层点焊在连接表面上。

该系统包括步骤：

在原始部件之一的连接表面上的预定位置放置一种增加电阻材料；

在一个原始部件上重叠另一个原始部件，在原始部件之间夹有增加电阻材料；

将通过这对电极的中心轴基本上设置在夹在连接表面间的增加电阻材料的中心上，以便由焊接电极对增加电阻材料和原始部件施加预定的压力；

在预定的时间在焊接电极间通过具有预定值的焊接电流；

检测在预定时间内相应于焊接电极的电特征；

根据被检测到的电特征计算电极间电阻并根据内电极电阻计算电阻变化的特征；

将电阻变化的特征和规定标准相比较，确定连接表面间形成熔核是成功或是失败；

当在确定步骤中一旦确定失败时，自动改变焊接条件并初步补偿熔核的形成；

补偿步骤之后将规定标准与附加计算的电阻变化特征相比较，并第二次确定形成熔核是成功或是失败；

记录第二次确定步骤中形成熔核失败的确定；

在由相同的焊接电极进行连续点焊期间，连续记录电极间电阻、电阻变化特征和电特征至少一个；

根据连续记录步骤中的记录计算焊点的数目或一直到不能形成成功熔核的焊点持续时间；

当计算数目或持续时间达到规定标准时，自动控制改变下一次焊接的条件；

当根据连续记录步骤中的记录或由于在一系列步骤中发生的意外事故而确定没有形成熔核时，通过启动另外的后备系统第二次补偿熔核的形成；以及

在各步骤间运输原始部件，这些步骤适于形成一个全部由一计计算机控制的生产线。

根据本发明的第二方面，提供一个点焊系统，它包括步骤：

在一个原始部件的连接表面的预定位置上放置一种增加电阻材料；

在一个原始部件上重叠另一个原始部件，并且，在原始部件间夹有增加电阻材料；

将通过一对电极的中心轴基本上设置夹在连接表面间的电阻增加材料的中心上，以便由焊接电极施加预定的压力于电阻增加材料和原始部件上；

在焊接电极之间，在预定的时间内流过具有预定值的焊接电流；

在预定时间内，测定相应于焊接电极的电特征；

根据检测到的电特征计算内电极电阻，并且，根据电极间电阻计算电阻变化的特征；

将电阻变化的特征与规定的标准比较，确定连接表面间形成熔核的成功与失败；

当在确定步骤中确定失败时，自动改变焊接条件并且初步补偿熔核的形成；

在补偿步骤之后，将规定标准与另外计算出的电阻变化特征相比较，并且第二次确定形成熔核的成功或失败；以及

记录在第二次确定步骤中形成熔核失败的确定。

根据本发明第三个方面，提供一个点焊系统，该系统包括步骤：

在一个原始部件的连接表面的预定位置放置一种电阻增加材料；

在一个原始部件上重叠另一个原始部件，并且在原始部件间夹一电阻增加材料；

将通过这对焊接电极的中心轴基本上设置夹在连接表面间的电阻增加材料的中心上，以便由焊接电极在电阻增加材料和原始部件上施加预定的压力；

在焊接电极间，在预定的时间内，通过具有预定值的焊接电流；

在预定的时间内检测相应于焊接电极的电特征；

根据检测到的电特征计算电极间的电阻，以及根据电极间电阻计算电阻变化的特征；

通过将电阻变化的特征与规定的标准的比较，确定连接表面间的熔核形成的成功或失败；

当在确定步骤中确定失败时，自动改变焊接条件，并且初步补偿熔核的形成；

在补偿步骤之后，将规定标准与另外计算出的电阻变化特征相比较，并且第二次确定形成熔核的成功或失败；

记录在第二确定步骤中形成熔核失败的确定；

连续记录连续点焊期间的电阻变化特征、内电极电阻和电特征至少一个；

根据连续记录步骤中的记录，测定焊点数目或一直到没形成成功熔核时的点焊持续时间；以及

当测定出的数目或持续时间达到规定标准时，自运控制改变以后的焊接条件。

希望的是：为了初步的补偿步骤而改变焊接的条件包括延长焊接电流通过的时间。

当根据连续记录步骤中的记录或由于意外的事故没有形成成功的熔核时，最好是通过启动另外的后备系统而进行失败的第二次补偿。

希望的是，计算步骤是通过在连续的点焊期间，将规定标准与电阻值变化特征相比较来计算点的数目或一直到不能获得足够熔核的持续时间。也希望控制步骤中焊接条件的改变是自动磨削焊接电极。

也可以在计算步骤中通过在连续点焊期将规定参考值与不规则电流导电的频率相比较来计算点的数目或一直到不能获得足够熔核的持续时间。控制步骤中的焊接条件的改变也可以是电极压力的增加(焊接力)。

控制步骤中的焊接条件的改变也可以是焊接电流的预定电流导通时间的延长。

控制步骤中的焊接条件的改变也可以是预定电流值的增加。

在重叠步骤中，可以用一衬垫来确保要连接的钢板的连接表面间的间隔。

希望的是，电阻增加材料在加压步骤中在连接表面间围绕该衬垫留一部分的间隔，以便连接表面可以彼此部分地接触。

希望的是，电阻增加材料在加压步骤中在连接表面间围绕该衬垫留一部分的间隔，以便连接表面可以彼此部分地接触，并且保留的间隔具有能使得熔化的或蒸发的锌漏出的尺寸。

电阻增加材料是不良导电颗粒和粘接材料的混合物。最好的是，上述颗粒作为垫片，并且当加热或熟化时，粘接材料发泡或增加粘接力。

电阻增加材料也可以是在其相对面涂敷粘接剂的穿孔带。

本发明的被认为是新的特征将在所附的权利要求中作特别的说明。本发明以及本发明的目的和优点通过参考下列最佳的实施例的描述和附图可以得到更好地理解，其中：

图1是表示应用一个工件的电极压力和内电极电阻值之间的关系，以及焊接压力和板间接触面积之间的关系图；

图2是表示胶中的氧化铝粉的量和熔核的直径之间的关系图；

图3是表示设定的电流值和熔核直径之间的关系图；

图4是表示负载重复的次数和拉伸剪切负载之间的关系图；

图5是表示当两个镀锌钢板重叠以及条形试片由固定焊接机焊接的情况下，电流值和焙核直径之间的关系图，以及电流值和内电极电阻值之间的关系图；

图6得表示与图5所示相同的关系图，其工件由具有一个焊枪和一个变压器的机器人(以后简化为“机器人”)焊接；

图7是表示在镀锌钢板和裸露的一般的钢板重叠并且由固定式焊接机焊接的条形试片的情况下，电流值和熔核直径之间的关系图，以及电流值和内电极电阻值之间的关系图；

图8是表示与图7所示的相同的关系图，由机器人焊接工件；

图9是表示在三个镀锌钢板重叠并且用固定式焊接机焊接条形试片的情况下，电流值和熔核直径之间以及电流值和内电极电阻值之间的关系图；

图10是表示与图9所示的相同的关系图由机器人焊接工件；

图11是表示在镀锌钢板、裸露的高拉力钢板以及镀锌钢板重叠并且由固定式焊接机焊接条形检测片的情况下，电流值和熔核直径之间以及电流值和内电极电阻值之间的关系图；

图12是表示与如图11所示相同的关系图，由机器人焊接工件；

图13是表示在镀锌钢板、裸露的高拉力钢板、裸露的一般钢板以及裸露的一般钢板重叠并由固定式焊接机焊接条形试片的情况下，电流值和熔核直径之间以及电流值和内电极电阻值之间的关系图；

图14是表示由机器人焊接工件的与图13所示的相同的关系图；

图15是表示在三个模制镀锌钢板(工件)重叠并且焊接电流为12KA，导通时间为3个周期的情况下，在同一电极的连续穿透点或点时，内电极电阻电阻值的变化和熔核直径之间的关系图；

图16是表示焊接电流为12KA并且导通时间为4个周期的与图15所示相同的关系图；

图17是表示焊接电流为12KA并且导通时间为3个周期的与图15所示相同的关系图；

图18是表示在三个镀锌钢板(工件)重叠并且焊接电流为12KA，导通时间为3个周期的情况下，在同一电极连续穿透点时，内电极电阻值的变化和熔核之间的关系图；

图19是表示焊接电流为12KA，导通时间为4个周期的与图19所示相同的关系图；

图20是表示焊接电流为14KA，导电时间为3个周期的与图18所示相同的关系图；

图21概括地表示了本发明之第一实施例的控制系统的结构图；

图22是第一实施例的控制系统的主要流程图；

图23是在第一实施例的控制系统中的不规则电流导通路径的流程图；

图24是在第一实施例的控制系统中的计算路径的流程图；

图25是在第一实施例的控制系统中的电流导电扩展路径的流程图；

图26是在第一实施例的控制系统中的单调下降型路径的流程图；

图27是在第一实施例的控制系统中的峰型路径的流程图；

图28是在第一实施例的控制系统中的谷型路径的流程图；

图29是在第一实施例的控制系统中的单调上升型路径的流程图；

图30是表示由第一实施例获得的穿透点数目和内电极电阻的减少量之间的关系图；

图31是表示由第一实施例获得的穿透点的数目和内电极电阻值的减少量之间的关系图；

图32是表示由第一实施例获得的穿透点的数目和内电极电阻值的减少量之间的关系图；

图33是表示由第一实施例获得的穿透点的数目和熔核直径之间的关系图；

图34是表示由第一实施例获得的汽车车体的抗挠刚度图和由现有技术获得的汽车车体抗挠刚度图；

图35(a)是表示了本发明第二实施例的控制系统部分的透视图；

图35(b)是表示了图35(a)的控制系统的主要部分的剖视示意图；

在本系统的研究中，首先开发适合于该系统的电阻增加材料。然后，本系统被应用到作为例子的汽车车体的组装线上，并且，由固定式焊接机相应于与板相同结合的条形试片执行焊接实验，该条形试件供应到生产线上并且将要组装。然后，由具有一焊枪和一变压器的机器人执行工件的焊接实验，并且，对于应用试片的不同结合的每个情况，说明内电极电阻值的变化和熔核成功或失败之间的关系。焊接条件的选择：

点焊中的焊接条件包括电流导通时间(焊接时间)、焊接电流值和电极压力。为了最好的利用应用电阻增加材料的焊接方法希望尽可能短的电流导通时间。在这个例子中，3-周期(60Hz)的电流导通时间是一般的原则，除非另外指示。

对于每个部件的组合，获得3周期电流导通时间产生的足够熔核的焊接电流值，并且，因此把获得的值作为参考值。这个系统的焊接在这样的条件下进行，即，电阻增加材料插入连接表面之间，然后，施加电极压力，并且确保原始部件部分接触。然而，由于电阻增加材料的存在，可能没有获得原始部件的足够接触，并且，因此可能产生不规则电流导通，更进一步产生电流的误导。这将产生困难，特别是对于曲线的连接表面。

如果增加电极的压力，将克服前述的问题。然后，如果电压压力变大，内电极电阻值将变小，并且，对于形成足够的熔核将需要大的电流。这将加速焊接电极的损耗。

在构成汽车车体的板中，例如，相应于三个板的组合，(1)碰撞板(镀锌钢板)，厚度：0.65mm，涂层重量：45/45(双面涂层重量为45g/m²，同样的壳层应用在下面)，(2)发动机罩内板(镀锌钢板，厚度：0.55mm，涂层重量：45/45)，以及(3)发动机罩外板(镀锌钢板，厚度：0.6mm，涂层重量：45/45)，图1表示了应用一个工件的电极压力和板间接触面积之间的关系，以及电极压力和内部电极电阻值之间的关系。应用16mm直径和幅射范围为40mm的电极。应用的电阻增加材料是一种膏，它是由在粘接到中混合重量百分比为15％(以后缩写为wt％)的平均颗粒直径为100μm的氧化铝粉制备而成，并且，本研究也发展了这个材料。

具有焊枪和变压器的机器人用作点焊机。1KA(交流电)的电流导通1个周期，并且测量内电极电阻值。如在图1中所能看到的，当电极压力变低时，接触面积变小并且将产生不规则的电流导通。在这样的组合情况下，确定一定水平的原始部件间的接触面积。因此，当保证稳定电流导通时，应用240kgf(2353N)的电极压力，以便使得电极压力不会变得太大。

这用的不规则电流导通是这样一个情况，即，第一周期的内电极电阻值出现不正常的高。为了检测不规则电流或正常电流，第一周期的内电极电阻值超过一个固定水平的情况可确定为不规则电流导通。另外，为了检测不规则电流导通，一般应用一种焊接电流控制设备，该设备具有一个功能，即，电流导通开始以后立即测量的电流值小于正常情况下的电流值，并且，在这之后，依次产生一个相当高的电流作为反应。当应用这种控制设备时，也可以通过导通期间测量到约每个周期的电流的最大和最小值来识别不规则电流的导通。电阻增加材料：

本研究发展的电阻增加材料是一种膏，其中，平均颗粒直径为100μm的15wt％的氧化铝粉混入商业上可以用的粘接剂中。如果要与粘接剂混合的氧化铝粉颗粒过小，焊接性能的增强效果小；然而，如果太大，必然产生不规则电流导通或电流误导。另外，如果混入的氧化铝粉量太少，效果就小；然而，如果太大，也易于产生电流误导或爆响。另外，对于粘接强度来说，可能具有例如粘接力减小的不良影响。

图2表示了混合的氧化铝粉的颗粒直径和数量是如何影响应用电阻增加材料的焊接性能的，该电阻增加材料通过以不同的混合率向商业可获得的一般的胶中混合不同颗粒直径的粉末。试片是两个重叠下垂的热的镀锌钢板(厚度为0.8mm)，并且电阻增加材料涂敷在试片的连接表面之间。以设定的电流值9KA、电流导通时间2周期以及电极压力为200kgf(1960N)进行焊接实验。测量值是三个试片的平均值。

在氧化铝粉的平均颗粒直径为15μm的情况下，即使应用相当大量的氧化铝粉也不能获得形成熔核的效果。一方面，当氧化铝粉量达到72wt％时，产生不规则电流导通。另外，当氧化铝粉的平均颗粒直径为30μm时，获得微弱的效果。当平均颗粒直径达到50μm并且量大时，形成直径约3mm的熔核。当平均颗粒直径达到100μm时，以18wt％的少量氧化铝粉形成直径约为3mm的熔核。

很明显，在平均颗粒直径为100μm的氧化铝粉中发现显著的焊接性能的增加是由于电流导通的初始阶段的内电极电阻的突然增加。这个现象的本质是本发明的焊接方法应用了电阻增加材料，并且根据电阻值变化特征以及短的电流导通时间产生焊接部分的质量保证。

另外，当平均颗粒直径为30μm，并且氧化铝粉含量为57wt％时，当平均颗粒直径为50μm，并且氧化铝粉含量为50wt％时；以及当平均颗粒直径为100μm并且氧化铝粉含量为36wt％时，电流导通变得不规则。因此，本系统应用平均颗粒直径为100μm的氧化铝粉，这时的电阻增加效果显著。

图3表示在为了给电阻增加材料提供足够的粘接作用，以各种混合率把平均颗粒直径为100μm的氧化铝粉混入商业上应用的结构粘接剂的情况下熔核形成的效果。试片为两个重叠的镀锌钢板(厚度：1.6mm)，并且，在试片的连接表面之间涂敷电阻增加材料。以电流导通时间3周期并且电极压力为325kgf(3185N)执行焊接实验。

尽管一些电阻增加材料就增加焊接性能而言表现出显著的效果，但混有10wt％的氧化铝粉的材料，相对于75wt％的氧化铝粉的材料和混合20wt％氧化铝粉的的效果差得多。另一方面，混有15wt％的氧化铝粉的材料和混有20wt％的氧化铝粉的材料的效果几乎没有不同。

表1表示了相应于四个镀锌钢板组合用图3所示的电阻增加材料所获得的电流导通性能的结果，四个镀锌钢板是镀锌钢板(厚度：0.8mm，涂层重量：60/60)、镀锌钢板(厚度：1.6mm，涂层重量：60/60)、裸露的钢板(厚度0.8mm)以及镀锌钢板(厚度：0.8mm，涂层重量：60/60)。改变电极压力实验新电极和旧电极的电流导通性能(当不规则电流导通产生时的穿透点数/实验的穿透点数)。

焊接条件是设定电流值为12KA并且电流导通时间为3周期。注意旧电极是这样一个电极，它在设定电流值为12KA、电极压力200kgf(1960N)以及电流导通时间12周期的情况下接触镀锌钢板(厚度0.8mm×2)150次。

表1

电极压力(kgf)	新电极		旧电极
					20wt％	15wt％	20wt％	15wt％
	250300350400	0/50/50/50/5	0/50/50/50/5	4/55/50/50/5					0/50/50/50/5

当焊接电极是新的时候，混有15wt％的氧化铝粉(以后称为“”“15wt％的电阻增加材料”)的电阻增加材料和20wt％的电阻增加材料对电流导通性能而言是没有问题的。另一方面，当应用旧电极时，当电极压力变小时，20wt％的电阻增加材料中产生不规则电流导通。

在本发明的系统中，15wt％的电阻增加材料即使焊接电极被损耗也不会产生不规则电流导通，从而被认为是优越的，因为连续的穿透点是用同相的电极完成的。对于粘接剂中氧化铝粉含量来说，考虑到爆响、粘接力和给连接表面的电阻增加材料的供给的因素，可想到含量较小为好。因此，本实验中应用的电阻增加材料包括15wt％的平均颗粒直径100μm的氧化铝粉与结构粘接剂混合的电阻增加材料。

图4表示了由现有技术和本发明的系统产生的焊接部分的脉冲剪切疲劳实验的结果。该实验在JIS Z 3138中描述过。在这个系统中，氧化铝粉保留在熔核内部或围绕在它的周围。在这个实验中，研究残留氧化铝粉对于疲劳强度影响和由向粘接剂中混合氧化铝粉引起的粘接强度的影响。

在现有技术中，一般的单点焊在重叠的部分的中心部分进行，电流导道时间为12周期并且不安排电阻增加材料。另一方面，在本发明的系统中，电阻增加材料涂敷面积是40mm×25mm，并且进行3周期的单点焊接。在一般的现有技术和本发明的系统中，试片是镀锌钢板(厚度0.8mm)200mm×40mm，电极压力为200kgf(1960N)，设定电流值为11KA。另外，本发明系统的试片在焊接之后180℃加热30分钟进行硬化处理。在生产线上，与涂敷同时的干燥过程中，180℃加热白体30分钟，在该过程中硬化电阻增加材料。

正如图4所看到的那样，根据本系统的焊接部分与应用现有技术获得的焊接部分相比表现出明显高的疲劳强度。很明显，这种不同主要由电阻增加材料的效果获得的。从这个事实出发，虽然残留的氧化铝粉减小了焊接部分的强度并且混合氧化铝粉减小了粘接力，但是，发现实际应用中是没有问题的。该研究中应用的粘接剂在室温下表现出流动的特性。在粘接剂中混合15wt％的的平均颗粒直径100μm氧化铝粉的电阻增加材料具有恰当的粘度并且易于用自动涂敷机涂敷面连接表面上。当室温改变时影响电阻增加材料的粘度，因此，自动涂敷机不能平滑地进行涂敷时，例如，当温度低时，如果加热并保持电阻增加材料在一个恒定温度，能无困难地操作。内电极电阻值的变化和熔核形成之间的关系：

图5和图6表示了二个重叠的镀锌钢板应用发展了的电阻增加材料进行的实验结果。两个镀锌钢板是一个外侧板(镀锌钢板，厚度：0.7m，涂层重量：90/60)和一个增强锁夹板(镀锌钢板，厚度：0.8mm，涂层重量：60/60)。

以200kgf(1960N)的电极压力以及3周期的电流导通时间进行实验。上面的图表示了设定的电流值和熔核直径的关系。下面的图的上部分表示了3周期的电流导通的每一个周期的内电极电阻值的变化，以及下图的下部分表示了测量的电流值的变化。

注意：图5和图6的内电极电阻值是从相应的每个周期的第二个半周期的内电极电流的平均值和内电极电压的平均值获得的。在这个研究中，这个值被认为是每个周期的内电极电阻值。测量的电流值是每一个周期的测量的电流值的均方根(RMS)的值。

图5表示了固定式焊接机应用条形试片的实验结果。图6表示了机器人相应于与试片相同组合的工件的实验结果。在这两种情况下，应用新的电极。

如图5所示，如果形成足够的熔核，内电极电阻值将显著的减小。另外，对于由如图6的机器人进行的点接触来说，如果一个熔核开始形成，测量的电流值将变高。焊接电流的分流被认为是主要原因。然而，即使在这种情况下，熔核的形成和内电极电阻值的减小量之间的关系也是明确的。

图7和图8表示了应用两个板组合的实验结果，其中一个是镀锌钢板，另一个是裸露的一般钢板。镀锌钢板是外侧板(镀锌钢板，厚度：0.7mm，涂层重量：30/60)，以及裸露的一般钢板是顶部内侧移动板(rail roof side inner)(裸露的一般钢板，厚度：0.65mm)。电极压力是190kgf(1862N)。即使在由固定式焊接机相应于条形试片的实验中，仍可以清楚地区分熔核的形成和未形成。然而，在这种情况下，为了判断熔核的成功或失败，仅一定量的减少是不够的，即当设定的电流值低到4KA时，减小量为60μΩ。这个减小量与形成足够熔核时约7KA的减少量几乎相同。可以想到，在低的设定电流值的情况下内电极电阻值的大量减少是由于这样一个事实，即，仅产生锌的熔化。即使在由如图8所示的机器人接触工件的情况下，也能获得相似的结果。

图9和图10表示了应用三个镀锌钢板的组合。这三个镀锌钢板是碰撞板(镀锌钢板，厚度：0.65mm，涂层重量：45/45)、发动机内板(镀锌钢板，厚度：0.55mm，涂层重量：45/45)以及发动机外板(镀锌钢板，厚度：0.6mm，涂层重量：45/45)。

电极压力为240kgf(2352N)。在这种情况下，有两个连接表面，并且各个熔核直径趋于稍稍不同。然而，在如图9所示的由固定式焊接机焊接试片的情况下，以及如图10所示的由机器人焊接工件的情况下，熔核直径的差异变小了，并且，如果形成足够的熔核，就能清楚地区分内电极电阻值的变化。

图11和12表示了应用三个钢板组合的实验结果。中间的钢板是相对厚的裸露的高拉伸钢板。两个镀锌钢板是外侧板(镀锌钢板，厚度：0.7mm，涂层重量：30/60)和内下侧中心柱体(镀锌钢板，厚度：0.7mm，涂层重量：30/60)。裸露的高拉伸钢板是固定到中心柱的加强带(裸露的高拉伸钢板：厚度：1.6mm)。

电极压力为245kgf(2401N)。当如图11所示，由固定式焊接机焊接试片时，可以想到，一种方法是参考电流导通3周期之后的内电极电阻而不是去区分由内电极电阻值减小所引起的熔核的成功或失败。另一方面，当如图12所示，由机器人来焊接工件时，两个连接表面处的熔核直径有显著的不同，但是，当电流水平大于能形成足够熔核的14KA时，以及甚至当电流水平小于14KA时能清楚地区分减小量。

图13和图14表示了四个面板组合的实验结果。板组合包括：从顶部开始，外侧板(镀锌钢板：厚度0.7mm，涂层重量：30/60)、加强前体支柱上部内侧板(裸露的高拉伸钢板45kgf类，厚度：1.2mm)、支柱前体上部内侧板(裸露的普通钢板，厚度：0.8mm)以及内侧顶移动板(裸露的普通钢板，厚度：0.65mm)。

电极压力为230kgf(2254N)。在表示了由固定式焊接机焊接试片的结果的图13中，试片产生不规则电流导通的标有*。在有标记*的试片中，单独的内电极电阻值的减小量很难成为判断熔核成功或失败的标准。

然而，对于电流导通3周期之后的内电极电阻值来说，形成熔核的电阻值和不能形成熔核的电阻值有明显的不同。从这个事实，当产生不规则电流导通时，除减少量之外，还能通过参考电流导通结束时的内电极电阻值判断熔核的成功或失败。

图15到20表示了获得的内电极电阻值的减小量的变化和由同一电极的连续穿透点期间的熔核直径之间的关系的一些结果，它们相应于三个模制的镀锌钢板或工件的组合(碰撞(缓冲)板，发动机内板和发动机外板)，并应用实际生产线部分之后，构成的控制系统。在这种组合中，穿透点的数目为18并且所用的板数目为330组。下面的本发明的实施例将描述控制系统中每一过程的具体细节并且步骤如下：

(1)把缓冲板放到夹紧装置上。

(2)自动地把电阻增加材料涂敷到缓冲板的连接表面上。

(3)把发动机内板放到夹紧装置上。

(4)自动地把电阻增加材料涂敷到发动机内板的连接表面上。

(5)把发动机外板放到夹紧装置上。

(6)由机器人执行点焊。

(7)把板从夹紧装置上取下来。

在这样的控制系统上，设的电流值为12到16KA，电流导通时间是2到4周期以及电极压力为240kgf(2352N)到270kgf(2646N)。在改变所需各个值的同时，板受到连续的穿透。图中所示的焊接条件和实验结果是当由穿透点的数目把焊接电极的损耗调整到一定的水平时获得的数据。

图15到17的每一个表示了相应于表现平均结果的特定部分(部分A)，即穿透点数目和内电极电阻值的减少量之间的关系以及穿透点数目和内电极电阻值的减少量之间的关系以及穿透点数目和内电极电阻值的变化形式之间的关系。该改变形式仅表示了每个穿透点周围的具有代表性的情况。图15到17中的内电极电阻值的减小量(△r)表示了从1至3周期的每一周期中的内电极电阻值的最大值减去最小值而获得的值。可以根据改变的形式获得内电极电阻值的减小量(△r)。实验开始之后立刻能看到单调下降的形式，并且，内电极电阻值单调在3个周期内下降(1-2-3周期)。单调下降形式中的减小量是从第一周期的值减去第三周期的值而获得的值。峰形形式出现在1500点到4000点之间。峰形形式中的减小量是从第二周期的值减去第三周期的值而获得的值。谷形形式出现在4000点之后。谷形形式的减小量是从第一周期的值减去第二周期的值而获得的值。

注意：图中的标志o代表这样一个情况，即3个周期之内没有发现内电极电阻的减小，并且内电极电阻值单调上升，以及该值代表增加量。因为三个钢板是层状排列的，所以对于同一个穿透点存在两个熔核。

在图15所示设定的电流值为12KA，并且电流导通时间为3周期的情况下，内电极电阻值的减小量△r在穿透点2000附近突然减小。峰形变化形式持续到2000穿透点之外并在4000穿透点附近变成谷形变化图案。另一方面，从3000穿透点附近到小于4t^1/2(t：最小的原始部件板的厚度，本情况下为0.55mm)熔核直径上。这以后，熔核直径连续减小并且在6000穿透点附近不形成熔核。因此，在该镀锌钢板组合的情况下，为了充分地保证足够的熔核，电极的寿命应在内电极电阻值产生突然变化的2000穿透点之前。因此，例如，当内电极电阻值的减小量为30μΩ或更多时，判断熔核形成成功，而当内电极电阻值小于30μΩ，判断熔核形成失败。并且，可以想到，该判断的结果可以用作以后将要描述的适当控制的一个目标。

另外，在图15中，对应于第一周期的内电极电阻值，在实验开始时约为160μΩ的内电极电阻值逐渐减小，并在熔核直径开始减小的3000穿透点的附近达到130μΩ。因此，如果监视在连续穿透点期间第一周期的内电极电阻值来检测那个值的减小量时，也能测定电极的剩余寿命。

进一步，如果注意第三周期的内电极电阻值，在电阻值的减小量△r突然减小的2000穿透点附近之后，内电极电阻值上升。因此，对于在连续穿透点期间的第三周期(电流导通结束)的内电极电阻值来说，也可以测定电极的剩余寿命。

另一方面，当由减小量是否达到某个标准值能确定电极的寿命时，例如4t^1/2，也可以根据从峰形到谷形的形式变化的穿透点的数目，通过图形的辩认测定寿命，而不是根据内电极电阻值的减小量来测定。例如，在这个实验的情况下，也可以把应用4000穿透点附近作为适当控制的目标。

在前述的现有技术中，不能可靠地获得质量的保证，并且，当穿透点数目达到约1000时，要求更换焊接电极。另一方面，在本系统中，一对焊接电极能给出稳定的穿透点直到约4000个穿透点，同时，可靠地确保过程中的质量。

图16表示了从12KA的焊接电流和4周期的电流导通时间进行点焊的实验结果。如图15所示的12KA和3周期期间，电流导能时间适当地延长了1周期，并且研究该结果。由于电流导通时间延长1个周期，内电极电阻值的减小量和熔核直径都得到补偿。

图17是以同样方法以14KA和3周期进行的点焊。尽管设定电流值增加了，但内电极电阻值的减小量和熔核直径都得到了补偿。

从实验结果中发现，当预料熔核的直径不足时，增加设定的电流值和/或电流导通时间是保证足够熔核的有效方法。

当延长电流导通时间或提高设定的电流值时，如图16和17所示，内电极电阻值的减小量△r有时略小于30μΩ。另一方面，这些情况能足够地保证熔核直径。对于由于一些改变而改变焊接条件之后形成的穿透点来说，例如电极压力增加、电流时间延长，或设定的电流值增加，很可能，例如△R_p≥15μΩ或峰形图案被用作判断熔核的标准。

图18到20表示了熔核形成不足的特定部分(部分B)的结果。对于内电极电阻值的减小量△r来说，该部分在1100穿透点左右已经小于30μΩ的减小标准。熔核直径在约2700穿透点也趋于减小。另一方面，相应于图形，在峰形和谷形之间的出现略不清晰的峰形形式的区域是其特征。

图19表示了12KA和4周期的结果，也就是电流导通时间延长了1周期。由于电流导通时间的延长，熔核直径和减小量△r都受到相当的补偿。在图形变为如图18所示的峰形或不清晰的峰形形式的穿透点区域中，熔核直径和减小量△r完全地补偿。然而，在图形变为如图18所示的谷形形式的穿透点区域中，熔核直径仍不足并且减小量△r也保持得低。

另一方面，如图20所示，当设定的电流值增加至14KA并且电流导通时间延长1周期至4周期时，熔核直径和减小量△r都完全补偿。图18到20的结果表明，即使当焊接结果不足时，也可以通过减小量△r或形式辩认来控制。

相应于如图15到17和图18到20的相反板的事实，但由于穿透点的位置不同而焊接结果不同，焊接电流的分流被认为是主要原因之一。如图15到20所示，即使在由于连续穿透点提前了电极的损耗的状态下，或在伴随着例如分流的主要干扰原因的近乎实际生产线的条件下，也能够辩认出内电极电阻值变化和熔核形式之间的清楚的关系。

注意：图1至20所示的实验结果是由交流电焊接机获得的。除这种形式的点焊机之外，还有逆变式和直流电形式的。对于这些形式，细分电流导通时间，然后，获得每一个被分割的电流导流时间的内电极电阻值，并从而在电流导通时间内记录获得的值。这样，能获得所有电流导通时间的电阻变化。因此，如图1到20所示的实验结果的同样的效果表明，也可以通过内电极电阻值的变化特征判断熔核的形成，这也适应于逆变器形式或者直流电形式的焊机。

另外，在这个实验结果中，把3周期的电流导通时间，描述为一个标准。然而，即使在不同于3周期电流导通时间的情况下，也可以通过预定时间间隔内的内电极电阻值来辩认内电极电阻的减小量和内电极电阻值的变化形式，并且在三周期的情况下，能测定电极的剩余寿命。这样，能执行适当的控制。

通过这种实验，发现本系统要解决的问题都解决了，并且本系统能毫无困难地应用到实际中去。更特别的是，本实验所改进的电阻增加材料易于供给并且安排在连接表面上。另外，可以证明，电阻增加材料显著地提高了焊接性能并保持了高粘接力。另一方面，通过应用该电阻增加材料的本系统的焊接方法，在焊接期间，也就是在熔核形成期间，能清楚地检测到内板电阻的消失，并且能确保过程中的质量保证。更进一步，还能准确地记录由于连续穿透点期间焊接电极的损耗而产生的内电极电阻的变化。由这个记录，能有效地测定穿透点数目或不能形成熔核的时间。也发现适当控制的自动操作是可能的。

本发明第一方面的系统适应于实际的大规模生产线。本发明第二方面的系统适应于实际的小模拟生产线。本发明第三方面的系统适应于实际的中间规模的生产线。在其他形成的系统中，当熔核判断结果是“否”时，电流导通时间自动延长，并且获得熔核的形成。

在一个优选的实施例中，执行第二补偿步骤形成熔核。另外，当由电阻值的变化特征测定的测定值(剩余寿命)达到一个固定值时，自动打磨电极并且电极端的形状修理成原有的状态。

在另一个优选的实施例中，当由不规则电流导通的频率测定的剩余寿命达到固定值时，自动增加电极压力以便获得稳定的穿透点。在另一个最佳的系统中，当剩余寿命达到一个固定值时，自动延长电流导通时间并且保持熔核的形成。更进一步，在另一个系统中，当剩余寿命达到一个固定值时，自动增加设定的电流值并且保持熔核的形成。

在进一步的最佳实施例中，在连接表面上高效地涂敷具有高的焊接性能和粘接功能的电阻增加材料。因此，增加了生产率，并且也给与焊接的部分更好封闭功能，因而得到高附加值的焊接部分。

另外，如果应用穿孔带涂敷在两侧，在结构涂敷过程之前的清洗过程中，电阻增加材料不可能脱落，因此有效地避免了电阻增加材料从焊接部分溢出。

生产率的增加、过程中的质量保证以及镀锌钢板的连续点焊中的适当控制是一直在努力要求而又没有实现的目标。即使在应用电阻增加材料的焊接中，还需要改进生产率的增加。另外可用一个熔核成功或失败的甚至是传统的监视器监视非常局限的焊接条件，例如焊接电流。如果电流超出设定的范围，监视器产生异常信号，它简单地指示电流超出该范围，并且最终中断生产线。

另一方面，在本发明的系统中，在大批量生产系统下，获得了优异的操作性能和焊接性能。另外，事先检测焊接质量问题的产生并且快速地自动地修改焊接条件。接下来，事先防止问题产生的过程中适当的控制是可能的。另外，尽管发生焊接的问题，能不中断生产线而进行修改。利用这个方法，在大批量生产系统下，能获得高效率、高自动化的生产线。更进一步，在本发明的系统中，可以确保所有穿透点的过程中的质量保证。另外，通过提供给电阻增加材料的密封和粘接性能，使得给予焊接的附加值高，例如强度和刚性的增加。

实施例

下面参考附图描述实施例1至3。

实施例1

本发明的实施例1应用到本系统的汽车车体装配线上，并且涉及通过模制的镀锌钢板的适当控制进行点焊的自动装配系统。即，实施例1体现了本发明的系统，其控制系统构成汽车装配线的一部分，用于连接装配模制的缓冲板10a、发动机罩内板10b和发动机罩板10c。

一般来说，在汽车的装配中，设计车体板，然后，在压力加工过程中，由镀锌钢板形成许多板。这以后，在焊接组装过程中，主要通过点焊把板焊接成一体。然后，在涂漆过程中，对主体进行清洗、电镀涂漆、干燥、第二次涂漆、最后一次涂敷、干燥和打光。这以后，在组装装配过程中，加入例如发动机和座椅的部分组成一台汽车。

在如图21所示的控制系统中，在由压力加工形成的三板10a至10c连接表面之间的敷锌层上利用涂敷机器人12涂敷电阻增加材料。然后，通过焊接机器人13把连接表面点焊形成一体11(局部装配)。涂敷机器人12与控制板14相连，控制板14与过程控制板15相连。另外，焊接机器人13与控制板16相连，控制板16也与过程控制板15相连。焊接机器人13根据电极压力选择的数目而装有阀和调节器(为了调节焊接力)，以便能选择希望的焊接压力。过程控制板15与板夹紧装置17、涂敷单元控制板18和焊接电流控制单元19相连。

涂敷单元控制板18与一个存储电阻增加材料的容器相连，并且也与和该容器相连的压力供给泵20相连。与压力供给泵20相连的管21与一个喷嘴22相连。喷嘴22由涂敷机器人12握住。容器中的电阻增加材料包括混有15wt％的平均颗粒直径为100μm的氧化铝粉的粘接剂。另外，管21保持一个恒定的温度，以便能预先供应具有随温度变化之粘度的电阻增加材料。

焊接电流控制单元19通过电缆23与焊枪24相连，焊枪24由焊接机器人13握住。焊枪24有一端用来测量内电极电压，并且，通过电压监视器线27连接到焊接电流控制单元19上。焊接变压器25在它的次级侧面有一螺旋线圈并且通过电流监视器线26连接到焊接电流控制单元19上。因此，当焊接电极导电时，焊接电流控制单元19能测量内电极电压值和内电极电流值。换句话说，通过电压和电流监视器线27和26把内电极电压值和内电极电流值的波形输入焊接电流控制单元19，并且，通过包括在焊接电流控制单元19内的计算机转变成均方根值和平均值。另外，由焊接电流控制单元19计算内电极电阻值r。在这个时候，因为应用交流电流焊接电源，通过每个电流导通周期的第二个半部的内电极电流和内电极电压的平均值获得内电极电阻值r。并且，为了控制焊接质量，把焊接电流控制单元19与一个监视器28(主计算机)相连。

由计算机设计板10a到10c。因此，因为板的形状、点焊的穿透位置等作为数据集中在计算机中，也可以把这样数据应用到焊接计算机13的教学操作。

在上述构造的控制系统中，通过过程控制板15根据图22的主流程图执行处理过程。

输送过程：

首先，在S100步骤中，通过输送装置(未示出)把缓冲板10a、发动机罩内板10b和发动机罩外板10c输送到夹紧装置17。注意：输送的部分或全部也能由操作者人工执行。

固定过程：

然后，在S101步骤中，把缓冲板10a固定到夹紧装置17上。在这时，因为缓冲板10a具有参考的孔(未示出)，并且夹紧装置也有参考孔(未示出)，由把定位销插入参考孔中确定缓冲板10a的位置。如果缓冲板10a固定到夹紧装置17的预定位置，夹紧装置17上的传感器将检测板10a，固定结束信号从夹紧装置17送到过程控制板15。

涂敷过程：

然后，在步骤S102中，从过程控制板15把涂敷电阻增加材料的指示输出到涂敷机器人的控制板14和涂敷装置控制板18。通过涂敷机器人控制板14控制具有喷嘴22的涂敷机器人12，以便把喷嘴移到预定的位置。

涂敷机器人12把喷嘴22移到预定位置的信号从控制板14输出到过程控制板15。过程控制板15把开始释放电阻增加材料的信号输送到涂敷单元控制板18。涂敷单元控制板18操作压力供给泵20，并且同时打开喷嘴22。利用这个操作，电阻增加材料从容器通过管21送到喷嘴22，并且通过喷嘴22涂敷在缓冲板10a上。

另一方面，如果电阻增加材料释放开始，涂敷机器人12将沿着事先指示的轨迹进行操作，并且，把电阻增加材料涂敷在预定的连接表面上。当涂敷机器人12到达电阻增加材料的涂敷结束位置时，将停止由压力供给泵20供应的电阻增加材料的供应，并关闭喷嘴22。涂敷机器人口返回到初始位置。

为了证实在前述操作期间无中断地稳定地涂敷电阻增加材料，提供给涂敷机器人12一个监视摄象机(未示出)。该证实由图象识别或操作者观察监视屏来完成。

传送过程、重叠过程、涂敷过程：

在把电阻增加材料涂在缓冲板之后，通过步骤S103中的传送装置把发动机罩内板10b重叠在缓冲板10a上。和缓冲板10a中的一样，发动机罩内板10b只有参考孔(未示出)，并且校准和固定到夹紧装置17的定位销(未示出)上。由于这个结构，电阻增加材料插入到缓冲板10a和发动机罩内板10b之间。

然后，如在缓冲板10a中的情况一样在发动机罩内板10b的连接表面上重复电阻增加材料的涂敷操作。传送过程，重叠过程：

更进一步，在步骤S104中，通过传送装置把发动机罩外板10c重叠在发动机罩内板10b上。因此，把电阻增加材料插入发动机罩内板10b和发动机外板10c之间。

焊接条件的设定过程：

如果完成了板10a到10c的重叠，从板安装夹紧装置17向过程控制板15发出夹紧结束信号。

当接收到夹紧结束信号时，过程控制板15指示板安装和电阻增加材料涂敷的结束。并且，在步骤S105中，选择点焊的焊接条件。

换句话说，因为构成汽车车体的实际的部件是由许多板构成的，所以根据焊接的部分改变板的对准。另外，做为板的类型有裸露的软钢板，裸露的高拉伸钢板、镀锌软钢板和镀锌高拉伸钢板。更进一步，他们的厚度范围在0.5至3mm之间。因此，有必要根据要焊接的部分改变焊接条件，例如设定的电流值、电流导通时间和电极压力。焊接电流控制单元19构造成能存储焊接条件并根据各个焊接部分适当地选择焊接条件的结构。

压力过程：

然后，在步骤S106中，点焊开始信号从过程控制板送至焊接机器人控制板16。

当接收了信号时，焊接机器人13首先移动焊枪24到第一个部分。在这个时候，连接焊枪24的两个焊接电极的中心的线设置在连接表面之间的电阻增加材料中心的附近。如果焊枪24到达第一部分，信号从焊接机器人控制板16送至过程控制板15。然后，过程控制板15把焊接开始信号送至焊接电流控制单元19。

当启动焊接电流控制单元19时，由焊接机器人13握着的焊枪24的阀和调节器操作，并且，焊枪24的一对焊接电极夹住板10a至10a的第一焊接部分。

利用这个操作，一对焊接电极以设定的焊接压力压住板10a至10c。在这个时候，电阻增加材料在连接表面之间留出一个空隙，以便使连接表面彼此部分地接触。

电流导通过程：

这以后，在步骤S107中，板以设定电流值导通3周期，并且进行点焊。

检测过程：

另外，在步骤S108中，通过焊接电极测定电极之间每个周期的电压和电流。

评价过程(不规则电流导通)：

在步骤S200中，根据如图23所示的非规则电流导通程序S200完成不规则电流是否存在的信号处理过程。

首先，在步骤S201中，通过焊接电流控制单元19计算每个周期的焊接电流的均方根(RMS)值i。然后，在步骤S202中，根据计算的焊接电流RMS值i是否在正常电流范围内来判断导通的焊接电流是否正常或是不规则。在步骤S202中，如果是“是”，处理返回到主程序，这是因为在连续穿透点期间没有不规则电流导通。在步骤S202中，如果是“否”，在连续穿透点期间有不规则电流导通，并且，在步骤S203中，记录不规则电流导通的频率。

控制过程(不规则电流导通)：

将在步骤S203中计算的频率在步骤204中与预先设定的参考值比较。在步骤204，如果计算的频率小于参考值的，处理返回到主程序。如果计算的频率大于参考值，处理将进入步骤S205。

如果频率较大，将确定在同样的焊接条件下(在这个情况下是电极压力)足够的熔核的形成将变得困难。穿透点的数目或在该点的时间间隔将成为同一焊接条件的极限的估算值。因此，在步骤S205中，为了增加下一个穿透点的电极压力而选择阀和调节器，并且处理返回到主程序。利用这个操作，足以能保证原始部件之间的接触，并且，从而能继续稳定的焊接。

计算过程：

在如图22所示的步骤S300中，安装在焊接电流控制单元19中的计算机执行如图24所示的程序。

在实施例1中，单一的电阻值变化特征用来进行图形辩认。因此，安装在焊接电流控制单元19中的计算机从每个电极间电阻值r计算变化图形。

首先，在步骤步S301中，从每个周期的电极间电阻值r计算内电极电阻值的减小量(△r)(电阻值的变化特征)。即通过焊接电流控制单元19计算每个周期的电极间电阻值。第一周期的电极间电阻值算为r₁，第二周期的电极间电阻值为r₂以及第三周期的电极间电阻值为r₃。

在步骤S302中，判断电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之间的差(r₁－r₂)是否大于0以及电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₃之间的差(r₂－r₃)是否大于0。如果是“是”，电阻变化特征将是单调下降形式(图形)并且处理将进入步骤S303。在步骤303中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₃之间的差(r₁－r₃)被定为一个减小量△r。

另一方面，如果在步骤S302中是“否”，处理将进入步骤S304。在步骤S304中，判断电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)是否为正以及电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₃之差(r₂－r₃)是否为负。如果在步骤S304中是“是”，电阻变化特征将是谷形形式(图形)并且处理将进入步骤S305。在步骤S305中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)，被定为一个减小量△r。

另一方面，如果在步骤S304中是“否”，处理进入步骤S306。在步骤S306中，判断电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)是否为负以及电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₃之差(r₂－r₃)是否为正。如果在步骤S306中是“是”，电阻变化特征将是峰形形式(图形)并且处理进入步骤S307。在步骤S307中，电极间电阻值r₂和电极间电阻r₂之差(r₂－r₃)定为一个减小量△r。

另一方面，如果步骤S306为“否”，电阻变化特征将是单调上升形式(图形)并且处理将进入步骤S308。

第二(连续)记录步骤：

另外，在步骤S303中，记录单调下降图形和减小量△r(△r＝r₁－r₃)。在步骤S305中，记录谷形图形和减小量△r(△r＝r₁－r₂)。在步骤S307中，记录峰形图形和减小量△r(△r＝r₂－r₃)。在步骤S308中，记录单调上升图形。

第一判断过程：

当形成熔核时，电极间电阻值r减小。因为这个缘故，在计算过程中，根据各个变化形式(图形)计算电极间电阻值的减小量△r。这以后，在步骤S309中，为了判断事先存储在计算机内的熔核将内电极电阻值以减小量△r与一个标准△R(例如30μΩ)比较。如果是“是”，判断熔核的形成是好的，处理将返回主程序。

换句话说，在步骤S309中，如果电极间电阻值的减小量△r大于标准△R，将保证足够熔核的形成。另一方面，在步骤S309中，如果是“否”，判断熔核的直径小。另外，对于步骤S308中的单调增加形式，不计算电极间电阻的减小量并且判断单调上升形式，从而表明小的熔核直径。

更具体地，在步骤S309中，当电极间电阻值的减小量△r小于标准△R时，或者对于步骤S308中的单调上升形式，不能确定足够熔核形成的保证。因此，当在步骤S309中判断是“否”时，或者步骤S308之后，进行如图25所示的电流导通时间的延长程序。

第一补偿步骤：

首先，在步骤S401中，电流导通时间延长1周期。利用这一延长，补偿熔核的形成。注意，如果延长的电流值设定的高，能进行更可靠的补偿。

测定过程(电流导通的延长)：

然后，在步骤S402中，通过焊接电流的控制单元19计算第四周期的电极间电阻值r₄。在步骤S403中，计算电流导通延长的数目。

适当的控制过程(电流导通的延长)：

将步骤S403中计算的频率与步骤S404中事先设定的标准比较。如果计算的频率大于该标准，处理进入步骤S405。

较大的频率表明在同样的焊接条件下(在这里是电流值)使充分熔核的形成变得困难了。该点的时间间隔或穿透点数目将成为同一焊接条件的极限的估算值。因此，在步骤S405中，在下一穿透点设定的电流值增加一个预定值。这样，能够继续具有高设定电流值的稳定焊接，并且，处理返回步骤S404。

第二判断过程：

如果计算的频率小于在步骤S404中的标准，或者在步骤S405之后，处理进入步骤S406。在步骤S406中，判断电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之间的差(r₁－r₂)是否大于0以及电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₃之差(r₂－r₃)是否大于0。如果在步骤S406中为“是”，处理将进入步骤S500，并且将根据如图26所示的单调上升形式的程序S500执行信号处理。

首先，在步骤S501中，判断电极间电阻值r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)是否大于0。如果是“是”，处理进入S502。在步骤S502中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₄之差(r₁－r₄)，定为一个减小量△rp。如果是“否”，处理进入S503。在步骤S503中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₃之差(r₁－r₃)定为一个减小量△rp。

在步骤S502和S503之后，信号处理返回图25的步骤S901。在步骤S406中，如果是“否”，信号处理进入S407。在步骤S407中，判断电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)是否为正以及电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₃之差(r₂－r₃)是否为负。如果是“是”，处理进入步骤S600，并且根据图27所示的谷形形式的程序S600进行信号处理。

在步骤S601中，判断电极间电阻r₁和电极间电阻r₃之差是否大于0。如果是“是”，处理进入S602。在步骤S602中，判断电极间电阻值r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)是否大于0。如果是“是”，处理进入S603。在步骤S603中，判断电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₄之差(r₂－r₄)是否大于0。如果是“是”，处理进入S604。在步骤S604中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₄之差(r₁－r₄)定为一个减小量△rp。

在步骤S603中，如果是“否”，然后，信号处理将进入S605。在步骤S605中，电极间电阻值r₁和电极间电阻r₂之差(r₁－r₂)定为减小量△rp。

在步骤S602中，如果是“否”，然后，信号处理进入S606。在步骤S606中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)定为减小量△rp。

在步骤S601中，如果是“否”，信号处理进入S607。在步骤S607中，判断电极间电阻值r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)是否大于0。如果是“是”，处理进入S608。在步骤S608中，判断电极间电阻r₂和电极间电阻r₄之差(r₂－r₄)是否大于0。如果是“是”，处理进入S609。在步骤S609中，电极间电阻值r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)定为减小量△rp。

在步骤S608中，如果是“否”，信号处理进入S610。在步骤S610中，判断电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)是否大于电极间电阻r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)。如果是“是”，处理进入S611。在步骤S611中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)定为一个减小量△rp。

在步骤S610中，如果是“否”，信号处理进入S612。在步骤S612中，电极间电阻值r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)定为一个减小量△rp。

在步骤S607中，如果是“否”，信号处理进入S613。在步骤S613中，电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差(r₁－r₂)定为一个减小量△rp。

步骤S604、S605、S606、S609、S611、S612和S613之后，信号处理返回如图25所示步骤S901。在步骤S407中，如果是“否”，信号处理进入S408。在步骤S408中，判断电极间电阻值r₁和电极间电阻值r₂之差是否为负以及电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₃之差(r₂－r₃)是否为正。如果是“是”，处理进入步骤S700并且根据如图28所示的峰形形式的程序S700执行信号处理。

首先，在步骤S701中，判断电极间电阻值r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)是否大于0。如果是“是”，处理S701进入S702。在步骤S702中，电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₄之差(r₂－r₄)定为减小量△rp。如果是“否”，步骤S701进入步骤S703。在步骤S703中，电极间电阻值r₂和电极间电阻值r₃之差(r₂－r₃)定为减小量△rp。

步骤S702和步骤S703之后，如图25所示，信号处理返回步骤S901。如果是“否”，在步骤S408中，处理进入步骤S800，并且，根据如图29所示的单调上升形式程序S800进行信号处理。在步骤S801中，判断电极间电阻值r₃和电极间电阻r₄之前(r₃－r₄)是否大于0如果是“是”，处理进入S802。在步骤S802中，电极间电阻值r₃和电极间电阻值r₄之差(r₃－r₄)定为减小量△rp。如果为“否”，处理进入S803。在步骤S803中，0定为减小量△rp。步骤S802和S803之后，信号处理返回图25的步骤S901。如果所示，第一补偿过程之后的计算方法依赖于图形，并且在每个图形程序中，减小量△rp根据每个图形进行计算。这之后，在步骤S901中，进行熔核判断。在步骤S901中，为了判断熔核，把减小量△rp与事先存在计算机内的标准(例如15μΩ)比较。

在步骤S901中，如果是“是”，再判断熔核直径是好的，并旦处理返回主程序。另一方面，如果是“否”，再判断熔核直径为小并且处理进入步骤S902。

判断结果的记录过程：

在步骤S902中，记录由点焊焊接的部分。然后，处理进入步骤S1000。

第二补偿过程：

在步骤S1000中，对于在第二判断过程中确定有熔核不足的部分由再穿透和类似的执行步骤最后补偿。

对于第二补偿过程，当部分判断为熔核不足时，用再次穿透焊接部分的方法。在这个方法中，在后过程中的后备机器人自动选择适合于熔核短缺的记录部分，并且枪穿透该部分，或者选择一个方法，操作者在后过程中，通过再次击穿或电弧焊补偿不足的部分。这以后，当重复适当控制时，例如增加电极压力、延长电流导通时间以及增加设定的电流值，进行连续穿透。

在该系统中，通过监视电极间电阻值执行点焊，甚至当由于机器人错误的操作而没有点焊出规则的穿透点时，或甚至当发生如内电极电压监视线断线的未预见的事故时，能检测内电极电阻值的不正常并在第二补偿过程补偿该不正常。如上所述，即使发生了熔核没有达到后序过程的任何标准，将也能保证熔核的形成。

结果：

图30至33表示了实施例1所获得的一些结果。实施例1中的焊接条件、熔核判断方法以及适当控制的标准如下。应用的板与如图15至17以及图18至20所示的一样。穿透点数为18。

焊接条件：

电极压力：P＝240kgf(2352N)

(压力增加时，增加20kgf)

电压导通时间：T＝3周期

(电压延长时，增加1周期)

设定的电流值：I＝12KA

(在电流增加时，增加1KA)

熔核的判断：

熔核判断的正常标准(1)

△R≥30μΩ

控制导通时间、设定的电流值以及电极力之后的熔核判断标准(2)：

△Rp≥15μΩ，峰形形式

不规则电流导通时的熔核判断标准(3)：

r3(电压导通3周期后的内电极电阻值)≤100μΩ。

适当控制判断标准：

电流导通延长的标准(4)：

在3周期电流导通之后熔核判断为“否”情况；

电流增加的标准(5)：

发生电流导通延长的频率，10最/连续18最；

电压压力增加的标准(6)：

发生不规则电流导通的频率，5点/连续18点

如图30到32所能看见的，当穿透点数目小时，全部穿透点的内电极电阻值的减小量是△r≥30μΩ，并且熔核直径是足够的。当穿透点数增加并达到846点时，出现减小量△r＜30μΩ。对于这样情况，自动增加1周期的电流导通时间的延长。结果，控制(电压导通延长)之后，达到熔核判断标准(2)，并且熔核直径又是足够的。

注意：如图30至32所示的每个电极电阻值的减小量△r适于在图30-32所示穿透点范围内的所有穿透点。另外，减小量△r是电流导通3周期后的值，并且，电流导通时间延长之后的减小量△rp的值没有示出。当穿透点数目达到1500穿透点附近时，总体上，减小量△r变得较小并且△r＜30μΩ的穿透点数显著地增加。对于这些情况，电流导通时间自动延长，并且减小量△rp达到前述的标准(2)。

当穿透点数达到2300点附近时，电流导通延长的频率更高，并且估计穿透点数或一直到不能获得足够熔核为止的时间间隔要减小。因此，通过电流值增加的标准(5)，设定的电流值自动地增加到13KA。因此，减小了电流导通的延长的频率。当穿透点数目为2832点时，产生不规则电流导通。通过熔核判断标准(3)判断不规则电流的导通。

当穿透点数在3400附近时，电流导通延长的频率再次增加，并且，设定的电流值自动地提升到15KA(虽然没有示出，在3200点附近，电流值已经上升到14KA)。

在3740穿透点附近，电流值进一步增加到16KA并且在4450穿透点附近，频繁出现不规则电流导通。因此通过电极压力增加的标准(6)自动把电极压力增加到260kgf(2548N)。

这样，通过适当控制的点焊能执行到5400穿透点而无需借助于任何人的介入，并能确保足够的熔核和获得过程中的质量保证。顺便说一下，5400穿透点是300辆汽车的300套板，等于平均汽车生产线一天的生产量。在图33中，每个穿透点有两个熔核直径，因为要连接三个原始部件。熔核直径几乎一样，并且表示了两个中校小的一个。

对于达到标准的熔核，但减小量△r特别小并且发生了不规则电流导通时，检查所有的熔核直径并发现是足够的。更进一步，在该实验中，通过适当的控制在恒定的穿透数目的同时执行电流值的增加。然而，如在同一板的部分A和B上所示的，熔核形成的难度依赖于每个穿透点的位置。因此，相应于穿透点的各个位置，或对于根据困难程度分的组，能各自或根据每组增加电流值。这样，焊接电极的寿命能延长。

另外，在这个例子中，实验开始时的焊接条件对于每个板的全部穿透点来说，都是恒定执行的。根据熔核形成的困难程度，个别地或根据每个组实验开始时的焊接条件。因此，由于避免了焊接时不必要的加热，焊接电极的寿命也延长了。

强度实验：

对于由现有技术组装的汽车白体以及应用相同部件的汽车白体来说，实施例1的系统只穿透侧面部件的门敞开部分，而其他部件由现有技术来组装，比较汽车车体的弯曲刚性，结果如图34所示。

对于现有技术来说，门敞开部分的穿透点数目为164个穿透点，而对于本系统来说，减小到71个穿透点。穿透点数目的减小率为57％。注意，穿透之后，利用本系统焊接的部分在180℃下接受30分钟的硬化处理。

在图34中很明显，由本系统组装的车体的弯曲刚性表现出一个不低于现有技术的高的值，尽管穿透点数有相当的减少。这主要是因为本发明带来的粘接效果。

数值的分析：

数值的分析如下，取代现有技术的本发明的系统通过大批量生产方法被引入汽车车体的组装过程，如下所述：

A.优点

1.通过增加内板电阻值而由连接能量的减少产生以下的情况：

a)能源消耗的节省(现有技术的1/3)

b)机器人的缩小或焊接机的冷却(减小装置的成本)

c)减小飞溅(减小维修的成本)

d)无焊瘤产生(减小了许多抛光过程)

e)减少了焊接应变(减少了许多重整形过程)

f)小的痕迹(加强外观)

g)焊接电极的长寿命(稳定的穿透，降低焊接电极的成本)

h)减少电极的击穿(避免系统的停止)

i)窄的热影响区(避免原始部件的损耗)

2.由于内电极电阻值的变化与熔核的成功和失败之间关系而产生的情况已经清楚了

a)获得过程中的质量保证(应对所有穿透点的可靠的保证)，因此，废除样品的检查(凿子检查)

b)通过适当控制而达到工厂的自动化(节省了劳力的成本)

3.由电阻增加材料的粘接效果产生的情况

a)密封性能(保证水密封性能)

b)加强了汽车车体的刚性(减小汽车车体的重量以及加强控制的稳定性)

c)增加了连接强度

d)加强了振动特性(增加了控制和运行性能的稳定性)

e)减小噪声(增强舒适)

f)加强冲击特性

B.缺点

a)需要在生产线中引入适当数目的自动涂敷机(需要另外的设置成本)

b)引进监视装置(需要另外装置的成本)

c)增加涂敷过程

d)消耗电阻增加材料(粘接剂)

C.比较

当代替现有技术引起本发明的系统时，增加成本的因素减少了，并且能获得上述优点的效果或益处，同时总成本可以减小。

在已经采用焊接连接的情况下，除了由于引进本系统而使成本进一步减小的效果之外，获得焊接性能和过程中的质量保证的显著地改进。

实施例2：

在本发明的实施例中，应用如图21所示的自动电极打磨机29。换句话说，在上述适当的控制过程中，用如图23所示的步骤S205来代替增加电极的压力，而执行焊接电极的自动打磨。其他结构和操作与实施例1中所描述的一样。

在该系统中，如果在连续穿透点的过程中不规则电流导通频率大于标准，在前述的过程中，自动进行焊接电极的重新打磨。在这样情况下，在下一个穿透点把设定的电流值重新设置为最初的设定值，并且可以连续焊接。

实施例3

在本发明的实施例3中，钻孔的带作为电阻增加材料。其他的结构和操作与实施例1所描述的一样。

在该系统中，双侧粘性的多孔带30在两侧具有粘接力，并且通过一个粘附装置(未示出)粘附在一个板31上。然后，设置另一个板并且执行点焊。在这个时候，计算机控制焊接机器人13以便使连接两个焊接电极32的中心线对准多孔带30的孔30a的中心。

如前述详细描述的，在本发明的系统中，改进了焊接性能并且保持了高的大批量生产系统的生产率。另外在大批量生产系统的下，在焊接以及事先监视与焊接质量相关的问题的同时，检查所有的焊接部分完成过程中的质量。利用这一操作，能事先克服与焊接质量相关的问题。

因此，本发明的系统达到了质量保证的不断增长的要求，并且预料达到当今的要求。另外，在大批量生产系统中，使生产率的增加、过程中的质量保证以及通过适当的控制的长时间间隔的非人工操作成为可能。同时，被焊接部分具有密封或粘接功能，并且，能够形成例如保证密封性能和刚性增加的附加值高的焊接部分。

Claims (20)

1.一个装配由镀锌钢板组成的至少两个原始部件成为一个结构部件的点焊系统，该系统用具有一对焊接电极的点焊机通过连接表面上的镀锌层点焊原始部件的连接表面，该系统特征在于有下述步骤：

在一个原始部件上的连接表面的预定位置上放置电阻增加材料；

在一个原始部件上重叠另一个原始部件，在原始部件之间夹着上述电阻增加材料；

将通过这对焊接电极的中心轴基本上设置在夹在连接表面之间的电阻增加材料的中心上，并且通过焊接电极在电阻增加材料和原始部件上施加预定的压力；

在焊接电极之间以预定的时间导通具有预定值的焊接电流；

检测在上述预定时间内的焊接电极的电特征；

根据检测到的电特征计算电极间电阻，并且根据电极间电阻计算电阻变化的特征；

通过电阻变化的特征和预定标准的比较确定连接表面之间的熔核形成的成功和失败；

根据确定步骤中的失败的确定自动改变焊接条件，并且初步补偿失败；

补偿步骤之后将另外计算的电阻变化的特征与另一个预定标准比较，以及再次确定熔核形成的成功或失败；

记录在再次确定步骤中熔核形成失败的确定；

连续记录在通过应用相同焊接电极进行的连续点焊期间的电特征、电极间电阻以及电阻变化的特征之一；

根据连续记录步骤中的记录，估算点的数目或一直到没有形成成功熔核为止的点焊时间间隔；

当估算的数目或间距达到测定的预定标准时，自动控制改变以后的焊接条件；

当根据连续记录步骤中的记录或由于一系列步骤中发生的未预料的事件而判断熔核没有形成时，通过启动另外的备用系统第二次补偿熔核的形成；以及

在步骤之间传送原始部件，这些步骤组成一个生产线并全部由主计算机控制。

2.把至少两个由镀锌钢板组成的原始部件通过点焊装配成一个结构的部件的点焊系统，该系统通过具有一对焊接电极的点焊机通过连接表面上的镀锌层点焊原始部件的连接表面，该系统的特征在于有下列步骤：

在一个原始部件的连接表面的预定位置上设置电阻增加材料；

在一个原始部件上重叠另一个原始部件，并且在原始部件之间夹有电阻增加材料；

将通过这对焊接电极的中心轴基本设置在夹在连接表面之间的电阻增加材料的中心上，并且，通过焊接电极在电阻增加材料和原始部件上施加预定的压力；

焊接电极之间以预定的时间导通具有预定值的焊接电流；

在上述预定的时间内，检测焊接电极的电特征；

根据检测的电特征计算电极间电阻，并且根据电极间电阻计算电阻变化的特征；

通过电阻变化的特征与预定标准的比较，确定连接表面间的熔核形成的成功或失败；

在确定步骤中一旦确定失败时自动改变焊接条件并且补偿失败；

将补偿步骤之后另外计算的电阻变化特征和预定标准进行比较，并且第二次确定熔核形成的成功或失败；以及

记录在第二个确定步骤中熔核形成失败的确定。

3.点焊系统，它把至少两个由镀锌钢板板组成的原始部件通过点焊装配成一个结构部件，该系统通过具有一对焊接电极的点焊机通过连接表面上的镀锌层点焊原始部件的连接表面，该系统特征在于有下列步骤：

把电阻增加材料设置在原始部件的连接表面的预定位置上；

在一个原始部件上重叠另一个原始部件，并且在原始部件之间夹有上述电阻增加材料；

通过一对焊接电极的中心轴基本上设置在夹在连接表面之间的电阻增加材料的中心上，并且由焊接电极在电阻增加材料和原始部件上施加预定的压力；

在焊接电极之间以预定的时间导通具有预定值的焊接电流；

在上述预定时间内，检测焊接电极的电特征；

根据检测的电特征计算电极间电阻，并且根据电极间电阻计算电阻改变的特征；

通过电阻变化特征与预定标准的比较确定连接表面内熔核形成的成功或失败；

当在确定步骤中确定失败时，自动改变焊接条件并且初步补偿熔核的形成；

补偿步骤之后，将另外计算的电阻变化的特征与预定标准进行比较，并且第二次确定熔核形成的成功或失败；

记录在第二确定步骤中熔核失败的确定；

在连续点焊期间连续记录电特征、电极间电阻和电阻变化特征中的至少一个；

根据连续记录步骤中的记录估算点的数目或着一直到不形成成功熔核为止的点焊时间间隔；以及

当测定的数目或时间间隔达到预定标准时，自动控制改变以后焊接条件。

4.根据权利要求1至3中任何一个的系统，其特征在于，为了初步补偿而改变焊接条件的步骤包括延长焊接电流的时间间隔。

5.根据权利要求2或3的系统，其特征在于它进一步包括当根据连续记录步骤中的记录或由于一系列步骤中发生的未预见事件而确定没有形成熔核时，通过启动另外的备用系统第二次补偿熔核的形成。

6.根据权利要求1或3的系统，其特征在于，该估算步骤包括通过电阻变化的特征与预定标准的比较，估算一直到不能形成成功熔核为止的点数目或点焊的时间间隔，并且，改变焊接条件的步骤包括自动打磨焊接电极。

7.根据权利要求1或3的系统，其特征在于，估算步骤包括通过比较两电极间不规则电流导通的频率估算点的数目或到不能形成成功的熔核为止时的点焊的时间间隔，以及改变焊接条件的步骤包括增加作用的镀锌钢板上的压力。

8.根据权利要求1或3的系统，其特征在于，在控制步骤中改变焊接条件的步骤包括延长焊接电流的时间间隔。

9.根据权利要求1或3的系统，其特征在于，在控制步骤中改变焊接条件的步骤包括增加焊接电流的预定值。

10.根据权利要求1到9中任何一个的个，其特征在于，该电阻增加材料包括在重叠步骤中保证镀锌钢板的连接表面间的空隙的垫片。

11.根据权利要求10的系统，其特征在于，该电阻增加材料在连接表面间的垫片周围留有一部分空隙，从而在加压步骤中使连接表面彼此接触。

12.根据权利要求10的系统，其特征在于，该电阻增加材料在连接表面间的垫片周围保留一部分空隙，从而，在加压步骤中使连接表面彼此接触，该保留的空隙有一定尺寸，其中在电流导通步骤中熔化或蒸发的锌可以从镀锌钢板的焊接部分溢出。

13.根据权利要求1到12中的任何一个的系统，其特征在于，该电阻增加材料包括不良导电颗粒和粘接材料的混合物，该不良导电颗粒起到垫片的作用，当加热或熟化时，该粘接材料起泡或增加粘接性。

14.根据权利要求1到12中任何一个的系统，其特征在于，该电阻增加材料包括在相对的侧面涂敷粘接剂的多孔带。

15.通过具有一对电极的点焊机连续点焊要连接的重叠在一起的镀锌钢板的方法，该镀锌钢板夹着包含垫片的电阻增加材料，以保证它们之间的空隙，当这对焊接电极压着镀锌钢板时，该镀锌钢板的连接表面彼此部分地接触，以便在连接表面间的垫片周围保留部分空隙，该保留的空隙有一个尺寸，其中，当电极间的焊接电流通过时熔化或蒸发的锌能穿过镀锌钢板的焊接部分而溢出，该方法的特征在于具有下列步骤：

当由一对电极执行连续点焊时对每一点记录电极间电阻：

根据电极间电阻的记录估算电极的寿命，该寿命利用点数和一直到不能形成足够熔核为止的点焊的时间间隔之一而定义；以及

当电极寿命达到预定的电极寿命时自动改变焊接条件，从而继续点焊。

16.根据权利要求15的方法，其特征在于，该电极寿命定义为当在预定的一系列点的间隔内发生的不规则电流导通的频率达到预定标准值时点的数目，在这一情况下定义不规则电流导通，即供应给每个点的交流电的第一周期中的电极间电阻超过预定值。

17.根据权利要求15的方法，其特征在于，该电极寿命定义为：为结束在一系列点的预定时间间隔内形成的熔核不足的补偿频率达到预定标准值时的点的数目，该熔核不足定义为，当在供应到每点的电流的周期中电极间电阻的最大和最小值之差小于一个预定标准值时形成的熔核，以及通过延长电流供应的时间来补偿不足的熔核。

18.根据权利要求15的方法，其特征在于，该电极寿命定义为：为结束在一系列点的预定时间间隔内形成的熔核不足的补偿频率达到预定标准值时的点数，该熔核不足定义为当事先从许多图形中选择一个图形时形成的熔核，其中每个图形代表在电流供应到每个点期间电极间电阻的一个变化，以及通过延长电流供应时间进行不足熔核的补偿。

19.根据权利要求15的方法，其特征在于，电极寿命定义为当为结束在一系列点的预定时间间隔内形成的熔核不足的补偿频率达到预定标准值时的点数，该熔核不足定义为当从许多图形中事先选择一个图形时(其中，每一个图形代表在供应电流给每一个点期间电极间电阻的一个变化)以及当供应给每个点的电流周期中内电极电阻的最大和最小值之差小于预定标准值时所形成的熔核，以及通过延长电流的供应时间进行不足熔核的补偿。

20.根据权利要求15的方法，其特征在于，该电阻增加材料包括粘接材料和粉末的混合物，该粉末起垫片的作用。

Images