CN115007985B - 电阻点焊方法及电阻点焊装置 - Google Patents

电阻点焊方法及电阻点焊装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电阻点焊方法及电阻点焊装置，在电阻点焊中能够使熔核直径的推定精度良好。电阻点焊方法包括如下工序：正式接合工序，将被焊接材料熔融并接合；及准备工序，在正式接合工序之前执行的将主电阻值作为正式接合工序中的主模式进行准备，正式接合工序包括如下工序：电阻校正工序，使用预先确定的决定区间中的、所述主电阻值与作为在所述正式接合工序中计算出的电阻的值的正式电阻值之差即校正值，对比决定区间靠后的校正区间中的正式接合工序中的正式电阻值进行校正；及推定工序，使用通过电阻校正工序校正后的正式电阻值即校正后电阻值与主电阻值之差，在校正区间中推定熔核直径。

Description

电阻点焊方法及电阻点焊装置
技术领域
本公开涉及电阻点焊的技术。
背景技术
以往，在对被焊接件进行电阻点焊的技术中，已知有如下技术：在预先设定的主模式的焊接条件下实施正式焊接时，基于实施预备通电时的与焊接相关的焊接电压等焊接参数与实施正式焊接的过程中的焊接参数之间的偏离量来推定通过正式焊接而得到的熔核直径。被焊接件由多个金属板重叠而成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020－171942号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在现有技术中，在与实施预备通电时的电阻的值相比实施正式焊接的过程中的电阻的值较大的情况下，预测为通过正式焊接而得到的熔核直径比目标熔核直径小。在此，在重叠的金属板彼此之间存在间隙的第一情况下，与没有间隙的第二情况相比，熔核直径变小。但是，在第一情况下，由于被焊接件被一对电极加压而弯曲，从而存在一对电极与被焊接件的接触面积增大的情况。在该情况下，第一情况下的电阻的值比第二情况下的电阻的值小。即，虽然电阻的值变小，但熔核直径也变小。由此，在对被焊接件进行电阻点焊的情况下，可能产生熔核直径的推定精度降低的情况。
用于解决课题的技术方案
本公开能够以如下形式实现。
(1)根据本公开的第一方式，提供一种电阻点焊方法。该电阻点焊方法包括：正式接合工序，在利用一对电极夹持将多个金属板相互重叠而成的被焊接件之后，在所述一对电极之间进行通电而将所述被焊接件熔融并接合；准备工序，在所述正式接合工序之前执行，使用为了在所述正式接合工序中得到目标熔核直径的熔核而预先确定的焊接条件，对与所述被焊接件对应的测试件进行预备通电，并将使用在所述预备通电时测定出的焊接电压值和焊接电流值计算出的电阻的值即主电阻值作为所述正式接合工序中的主模式进行准备，所述正式接合工序包括：电阻校正工序，使用预先确定的决定区间中的、所述主电阻值与作为在所述正式接合工序中计算出的所述电阻的值的正式电阻值之差即校正值，对比所述决定区间靠后的校正区间中的所述正式接合工序中的所述正式电阻值进行校正；及推定工序，使用通过所述电阻校正工序校正后的所述正式电阻值即校正后电阻值与所述主电阻值之差，在所述校正区间中推定熔核直径。根据该方式，通过电阻校正工序使用校正值对正式电阻值进行校正来计算校正后电阻值，并使用校正后电阻值与主电阻值之差来推定熔核直径，由此即使在多个金属板之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度良好。
(2)在上述方式中，也可以是，所述电阻校正工序中的所述主电阻值与所述正式电阻值之差是所述决定区间中的所述主电阻值与所述正式电阻值之差的平均值。根据该方式，通过将主电阻值与正式电阻值之差设为决定区间中的主电阻值与正式电阻值之差的平均值，即使在正式电阻值局部地大幅变动的情况下，也能够使该变动平滑。由此，即使在多个金属板之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度更良好。
(3)在上述方式中，也可以是，所述电阻校正工序通过将所述校正值与所述校正区间中的所述正式接合工序中的所述正式电阻值相加来校正所述正式电阻值。根据该方式，在多个金属板之间存在间隙的情况下，能够通过加上校正值来校正因存在间隙而降低的电阻的值。由此，即使在多个金属板之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度更良好。
(4)在上述方式中，也可以是，所述预备通电的区间和所述正式接合工序中的所述通电的所述区间分别具有：用于对所述被焊接件进行预处理的预通电区间；和在所述预通电区间之后的使所述被焊接件熔融而促进熔核的生长的正式通电区间，在将所述决定区间的开始时间设为时间t1、将所述决定区间的结束时间设为时间t2的情况下，满足以下的式(1)：
ts≤t1＜t2≤ts+0.3×(tf-ts)…(1)，
其中，ts是所述正式通电区间的开始时间，tf是所述正式通电区间的结束时间。
根据该方式，由于能够将熔核生长得较大之前的区间设定为决定区间，因此在决定区间中，能够高精度地计算出因多个金属板之间存在间隙而降低的电阻的值。由此，即使在多个金属板之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度更良好。
(5)在上述方式中，也可以是，所述正式接合工序还包括如下的电流调整工序：以使通过所述推定工序推定出的所述熔核直径接近所述目标熔核直径的方式调整所述焊接电流值。根据该方式，能够以使熔核直径更接近目标熔核直径的方式执行电阻点焊。
(6)根据本公开的第二方式，提供一种电阻点焊装置。根据该电阻点焊装置，具备对所述电阻点焊装置的动作进行控制的控制装置，所述控制装置具有：电阻计算部，使用测定出的所述焊接电压值和测定出的所述焊接电流值来计算焊接时的电阻；存储装置，将在使用为了得到目标熔核直径而预先确定的焊接条件对与所述被焊接件对应的测试件进行预备通电时，由所述电阻计算部计算出的所述电阻的值即主电阻值作为焊接所述被焊接件时的主模式进行存储；电阻校正部，使用预先确定的决定区间中的所述主电阻值与作为在焊接所述被焊接件时计算出的所述电阻的值的正式电阻值之差即校正值，对比所述决定区间靠后的校正区间中的所述正式电阻值进行校正；及推定部，使用由所述电阻校正部校正后的所述正式电阻值即校正后电阻值与所述主电阻值之差，在所述校正区间中推定熔核直径。根据该方式，由电阻校正部使用校正值对正式电阻值进行校正来计算校正后电阻值，并由推定部使用校正后电阻值与主电阻值之差来推定熔核直径，从而即使在多个金属板之间存在间隙的状态下也能够使熔核直径的推定精度良好。
本公开能够以各种方式来实现，除了上述方式以外，还能够以用于执行电阻点焊方法的计算机程序等方式来实现。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的电阻点焊装置的概略结构图。
图2是主要用于说明控制装置的图。
图3是电阻点焊方法的流程图。
图4是准备工序的流程图。
图5是表示作为准备工序中的预备通电时的焊接条件之一的焊接电流值的一例的图。
图6是表示在正式通电时计算出的电极间的电阻的值的图表。
图7是正式接合工序的流程图。
图8是表示主模式的焊接电流值和正式接合工序中的焊接电流值即自适应控制值的变化的一例的图。
图9是表示主模式的主电阻值、正式电阻值和校正后电阻值之间的关系的图。
图10是用于说明在校正区间中进行了通常自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。
图11是示意地表示被焊接件没有间隙的情况和有间隙的情况下的正式焊接时的电极间的电阻值的图。
图12是用于说明在校正区间中进行了校正自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。
图13是用于说明对被焊接件进行了通常自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。
图14是用于说明对被焊接件W进行了校正自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。
图15是用于说明在满足区间条件而进行了校正自适应控制的第一情况下的熔核直径的推定精度的图。
图16是用于说明不满足区间条件而进行了校正自适应控制的第二情况下的熔核直径的推定精度的图。
具体实施方式
A.实施方式：
A-1：电阻点焊装置10的结构：
图1是表示本实施方式所涉及的电阻点焊装置10的概略结构图。电阻点焊装置10是将重叠多个金属板W1、W2而成的被焊接件W熔融并接合的装置。图1示出了两张铝制板材W1、W2重叠而成的被焊接件W。电阻点焊装置10具备点焊枪G、机械臂RA和控制装置100。
点焊枪G具备焊枪主体1、作为一对电极的上部电极2和下部电极3、电极升降装置4、电流调整装置5。焊枪主体1由机械臂RA保持。上部电极2经由电极升降装置4安装于焊枪主体1的上部1a。下部电极3安装于焊枪主体1的下部1b。上部电极2的前端和下部电极3的前端配置于相互对置的位置。在对被焊接件W进行焊接的情况下，被焊接件W被上部电极2和下部电极3夹持并加压，并在上部电极2与下部电极3之间流过电流。由此，被焊接件W因电阻发热而熔融，之后凝固，由此多个金属板W1、W2被接合。
电极升降装置4是保持上部电极2并使其升降的电动式的装置。电极升降装置4安装于焊枪主体1的上部1a的前端。电极升降装置4具备伺服电动机41和与伺服电动机41的驱动轴结合的升降部件42。电极升降装置4按照来自控制装置100的指令信号使伺服电动机41工作，由此使升降部件42升降。由此，在上部电极2与下部电极3之间夹持被焊接件W。
电流调整装置5根据从控制装置100发送的电流指令信号对在上部电极2与下部电极3之间流动的焊接电流的值(焊接电流值)进行调整。作为电流调整装置5，例如应用具备可变电阻器的装置或具备转换器的装置等公知的装置。
控制装置100控制电阻点焊装置10的动作。在利用电阻点焊装置10的电阻点焊中，对测试件进行预备通电，取得用于得到成为目标的熔融部(熔核)、即目标熔核直径的熔核的主模式，并存储于未图示的存储装置。将在后面叙述主模式132的详细情况。测试件可以是被焊接件W，也可以是材料或厚度等对焊接造成影响的因子与被焊接件W相同的部件。在通过预备通电取得了主模式132之后，对被焊接件W进行正式焊接的通电。预备通电和正式焊接时的通电分别具有在预通电区间中执行的预通电和预通电之后的在正式通电区间中执行的正式通电。预通电例如是为了使金属板W1、W2的至少对置的表面进行高温反应来除去或减小作为电阻高的膜的氧化膜，以使正式通电下的金属板W1、W2的熔融变得容易而实施的。即，预通电区间是用于对被焊接件W进行预处理的区间。正式通电是为了使金属板W1、W2熔融来使熔核生长而进行的。即，正式通电区间是使被焊接件W熔融而促进熔核的生长的区间。通常，正式通电的焊接电流值比预通电的焊接电流值大。另外，预备通电在如下状态下执行，即，在从上方观察点焊枪G时，在电极2、3各自的前端所处的范围内，被焊接件W的重叠的面无间隙地密接的状态。
图2是主要用于说明控制装置100的图。控制装置100能够与被焊接件数据库WDB和焊接条件数据库TDB进行数据通信。被焊接件数据库WDB是存放有多种被焊接件W的信息的数据库。被焊接件数据库WDB存放从由作业者操作的输入装置6所输入的多种被焊接件W的信息。作为被焊接件W的信息，是对电阻点焊造成影响的信息，例如可举出被焊接件W的材质、板厚、重叠张数(板组)等的组合。
焊接条件数据库TDB存放有与被焊接件W的种类相应的多个焊接条件。作为焊接条件，可举出与被焊接件W的种类相应的焊接电流值、升降部件42使上部电极2下降的下降位置等。具体而言，根据被焊接件W的种类而实验性地求出在焊接时不发生熔融金属的飞散而能够确保规定的熔核直径的焊接电流值。并且，将被焊接件W的种类与焊接电流值之间的关系预先存放于焊接条件数据库TDB。
电阻点焊装置10还具备测定机构200。测定机构200对使用电阻点焊装置10的焊接所需的物理量进行检测。测定机构200与控制装置100电连接。由此，测定机构200的测定信息被发送到控制装置100。测定机构200具备加压力测定部201、电极位移测定部202、电压测定部203、电流测定部204。
加压力测定部201测定各电极2、3对被焊接件W的加压力。加压力测定部201例如是收容于电极升降装置4的内部的测力传感器。在执行了正式通电的情况下，如果被焊接件W随着熔融而膨胀，则在被焊接件W产生相对于各电极2、3的加压力的反作用力。由此，由加压力测定部201测定的加压力作为较大的值而得到，因此能够基于加压力的变化来判定被焊接件W是否熔融至目标熔融量。
电极位移测定部202测定上部电极2的升降位置。电极位移测定部202是收容于电极升降装置4的内部，检测伺服电动机41的输出轴的旋转角度位置来测定上部电极2的升降位置的编码器。
电压测定部203是测定各电极2、3的电压(电位差)的电压传感器。即，电压测定部203测定焊接电压值。另外，电流测定部204是测定各电极2、3间的实际的焊接电流值的电流传感器。
控制装置100具备CPU110、存储装置130、未图示的输入输出接口。存储装置130由RAM或ROM等构成，存储电阻点焊装置10的控制程序和主模式132。
主模式132包括在正式焊接的工序(正式接合工序)中用于得到目标熔核直径的熔核的理想的焊接电流值的变化图案、在预备通电时测定出的焊接电压值和焊接电流值、使用焊接电压值和焊接电流值计算出的主电阻值、加压力、电极位移。主电阻值是使用焊接电压值和焊接电流值计算出的电阻的值。另外，目标熔核直径作为能够充分提高金属板W1、W2彼此的焊接部的接合强度的值，根据金属板W1、W2的板厚、重叠张数等预先通过实验等而求出。
CPU110通过执行存储在存储装置130中的控制程序，从而作为信息取得部111、条件选定部112、电极调节部113和电流调节部114发挥功能。另外，CPU110通过执行存储在存储装置130中的控制程序，从而作为电阻计算部115、电阻校正部116、推定部117和电流校正部118发挥功能。
信息取得部111取得由未图示的拍摄装置拍摄到的在制造线上流通的被焊接件W的拍摄图像。然后，信息取得部111使用所取得的拍摄图像来识别被焊接件W。例如，信息取得部111从拍摄图像中提取附加到被焊接件W的标签等识别信息，并根据提取出的识别信息来识别被焊接件W。信息取得部111从被焊接件数据库WDB取得与该识别出的被焊接件W一致的被焊接件W的信息。
条件选定部112从焊接条件数据库TDB选定与由被焊接件数据库WDB取得的被焊接件W的种类对应的焊接条件。
电极调节部113在预备通电时或正式焊接的通电时，将按照由条件选定部112选定的焊接条件所包含的电极位置的条件的电极位置指令信号发送到电极升降装置4。另外，电流调整部114将按照焊接电流值的电流指令信号发送到电流调整装置5。例如，电流调整部114在预备通电时，将按照由条件选定部112选定的焊接条件所包含的焊接电流值的电流指令信号发送到电流调整装置5。
电阻计算部115使用在通电时测定出的焊接电压值和焊接电流值来计算电阻的值。具体而言，电阻计算部115通过将焊接电压值除以焊接电流值来计算电阻的值。焊接电压值是由电压测定部203测量的值。焊接电流值是由电流测定部204测量的值。
电阻校正部116执行如下的电阻校正工序：使用校正值对比决定区间DT1靠后的校正区间DT2中的正式电阻值进行校正，该校正值是在正式接合工序中预先确定的决定区间DT1中的、主模式132的主电阻值与在正式接合工序中电阻计算部115计算出的电阻的值即正式电阻值之差。关于该电阻校正工序的详细情况将在后面叙述。
推定部117通过将主模式132所具有的预备通电时的参数的值与正式焊接的通电时的参数的值进行比较，由此根据通过预备通电而得到的熔核直径(目标熔核直径)来推定通过正式焊接而得到的熔核直径。推定部117对在预备通电时由测定机构200测定的测定值的至少一个与在正式焊接的通电时由测定机构200测定的测定值的至少一个之间的偏离量进行计算。计算偏离量的参数根据被焊接件W的材质等适当选择。另外，代替上述偏离量或在上述偏离量之外，推定部117对在预备通电时由电阻计算部115计算出的主电阻值与在正式焊接的通电时由电阻计算部115计算出的正式电阻值之间的偏离量进行计算。具体而言，推定部117使用以下的式(2)来推定通过正式焊接而得到的熔核直径。式(2)作为程序而存储于存储装置130。
【公式1】
这里，是通过正式焊接而得到的推定出的熔核直径。t表示某一时间。/>是通过预备通电而得到的熔核直径，通过对测试件进行预备通电并实测熔核直径而得到。熔核直径按照JIS Z3144进行实测。V是正式焊接时的焊接电压值[V]，VM是预备通电时(主模式)的焊接电压值[V]。F是正式焊接时的加压力[N]，FM是预备通电时(主模式)的加压力[N]。S是正式焊接时的电极位移量[mm]，SM是预备通电时(主模式)的电极位移量[mm]。R是正式焊接时的电阻的值即正式电阻值[μΩ]，RM是预备通电时(主模式)的电阻的值即主电阻值[μΩ]。C1～C5是任意的常数。作为计算偏离量的参数的加压力、电极位移、电压值、电阻的值对熔核直径的影响程度不同。因此，表示这些参数的偏离量与熔核直径的偏离量之间的关系的C1～C5通过实验或模拟等而预先求出。
在与预备通电时的加压力相比正式焊接的通电时的加压力较小的情况下，在正式焊接中得到的熔核直径具有比目标熔核直径小的倾向。另外，在与预备通电时的电压值相比正式焊接的通电时的电压值较高的情况下，在正式焊接中得到的熔核直径具有比目标熔核直径小的倾向。另外，在与预备通电时的电极位移相比正式焊接的通电时的电极位移较小的情况下，在正式焊接中得到的熔核直径具有比目标熔核直径小的倾向。另外，在与预备通电时的电阻的值相比正式焊接的通电时的电阻的值较大的情况下，在正式焊接中得到的熔核直径具有比目标熔核直径小的倾向。这是因为，在熔核直径小的情况下，金属板W1、W2彼此之间的电流通路小，所以电阻的值变大。换言之，电阻的值变大表示熔核直径小的状态。设定上述式(2)的C1～C5以能够反映上述各指标与熔核直径之间的关系。另外，在上述式(2)中，在存在不用于熔核直径的推定的因子的情况下，将该因子的常数C1～C5设定为0。在本实施方式中，C1、C2、C3被设定为0。
另一方面，在金属板W1、W2之间存在间隙的情况下，通过在由电极2、3夹持被焊接件W的情况下，金属板W1、W2被加压而弯曲，由此存在电极2、3与金属板W1、W2的接触面积增大的情况。在该情况下，尽管熔核直径小，但电阻的值变小。因此，在本实施方式中，通过由电阻校正部116利用电阻校正工序对比决定区间DT1靠后的校正区间DT2中的正式电阻值进行校正，从而抑制熔核直径的推定精度的降低。关于正式电阻值的校正的详细情况将在后面叙述。
电流校正部118计算焊接电流的校正值(电流校正值)，并利用电流校正值来校正主模式132的焊接电流值，以使由推定部117推定出的熔核直径(推定熔核直径)接近目标熔核直径。将电流校正部118对焊接电流值进行校正，电流调整部114将校正后的焊接电流值作为指令值发送给电流调整装置5来执行焊接的控制也称为自适应控制。推定为正式焊接的熔核直径相对于目标熔核直径越小，则电流校正部118计算出越大的向提高焊接电流的方向的电流校正值。例如，在与预备通电时的加压力相比正式焊接的通电时的加压力较小的情况下，电流校正部118以其的偏离量越大则使焊接电流值越高的方式计算电流校正值。另外，例如，在与预备通电时的电阻的值(主电阻值)相比，正式焊接的通电时的电阻的值(正式电阻值)或在校正区间DT2中由电阻校正部116进行了校正的校正后电阻值较大的情况下，电流校正部118执行以下操作。即，电流校正部118以使主电阻值与正式电阻值或校正后电阻值之间的偏离量越大则焊接电流值越高的方式计算电流校正值。另一方面，在与主电阻值相比，正式电阻值或校正后电阻值较小的情况下，电流校正部118以其偏离量越大则使焊接电流值越低的方式计算电流校正值。
A-2.电阻点焊方法：
图3是电阻点焊方法的流程图。首先，在步骤S10中执行准备工序。在准备工序中，准备图1所示的主模式132，并存储于存储装置130。在步骤S10之后，在步骤S20中执行利用电阻点焊装置10的正式接合工序。在正式接合工序中，通过焊接来接合被焊接件W。
图4是准备工序的流程图。图5是表示作为准备工序中的预备通电时的焊接条件之一的焊接电流的一例的图。图6是表示在正式通电时计算出的电极2、3间的电阻的值的图表。
如图4所示，首先在步骤S12中，电阻点焊装置10的信息取得部111取得被焊接件W的信息。如上所述，在步骤S12中，信息取得部111取得被焊接件W的拍摄图像，并基于所取得的拍摄图像来识别被焊接件W。然后，信息取得部111从被焊接件数据库WDB取得与识别出的被焊接件W一致的被焊接件W的信息。
在步骤S12之后，在步骤S14中，条件选定部112从焊接条件数据库TDB选定与通过步骤S14取得的被焊接件W的信息的种类对应的焊接条件。
在步骤S14之后的步骤S16中，电阻点焊装置10在步骤S12中所选定的焊接条件下对测试件实施预备通电。焊接条件包括预通电区间中的预通电的条件和正式通电区间中的正式通电的条件。例如，如图5所示，焊接条件包括预通电区间中的焊接电流值和正式通电区间中的焊接电流值作为条件。另外，在步骤S16中，CPU110取得在预备通电时由测定机构200测定出的测定值，并且计算电阻的值。图6示意性地示出了在正式通电时由电阻计算部115计算出的电阻的值。
如图4所示，在步骤S18中，CPU110通过将在步骤S16中所取得的测定值和计算出的电阻的值作为主模式132存储于存储装置130来进行登记。
图7是正式接合工序的流程图。图8是表示主模式的焊接电流值和正式接合工序中的焊接电流值即自适应控制值的变化的一例的图。图9是表示主模式的主电阻值、正式电阻值和校正后电阻值之间的关系的图。图8所示的用虚线表示的焊接电流值的图案是主模式的焊接电流值的图案，成为正式接合工序中的基准图案。另外，图9所示的用实线表示的焊接电流值的图案是基于主模式实施了自适应控制的情况下的正式接合工序中的焊接电流值的变化图案。从时间t0到时间ts是预通电区间，从时间ts到时间tf是正式通电区间。图9所示的用虚线表示的电阻值是主电阻值，图9的用单点划线表示的电阻值是实施了自适应控制中的后述的通常自适应控制的情况下的正式电阻值。另外，图9的用实线表示的电阻值是通过后述的电阻校正工序校正后的正式电阻值即校正后电阻值。
如图7所示，当正式接合工序开始时，CPU110在步骤S34中实施通常自适应控制。通常自适应控制是如下的控制：不通过电阻校正部116对由图2所示的电阻计算部115计算出的正式电阻值进行校正，而对由电阻计算部115计算出的正式电阻值与主电阻值之间的偏离量进行计算，如上所述，电流校正部118基于该偏离量对焊接电流值进行校正，并以校正后的焊接电流值进行焊接。即，推定部117使用上述式(2)来推定通过正式焊接而得到的熔核直径。然后，电流校正部118基于推定出的熔核直径(推定熔核直径)与主模式132的目标熔核直径之差来计算焊接电流的电流校正值，来对主模式132的焊接电流值进行校正。然后，电流调整部114将按照由电流校正部118进行了校正的校正后的焊接电流值的电流指令信号发送到电流调整装置5。
如图8所示，在正式接合工序到达正式通电区间中的预先确定的决定区间DT1的情况下，在此为到达时间t1～t2的区间的情况下，如图7所示，电阻校正部116执行对正式电阻值的校正值进行计算的校正值计算工序(步骤S35)。正式电阻值的校正值使用以下的式(3)来计算。
【公式2】
在此，Rc是校正值。时间t1是决定区间DT1的开始时间，时间t2是决定区间DT1的结束时间。从上述式(3)可以理解，校正值是决定区间DT1中的主电阻值与正式电阻值之差，在本实施方式中，是决定区间DT1中的主电阻值与正式电阻值之差的平均值。
如图7所示，在步骤S35之后，CPU110在步骤S36～步骤S40中执行校正自适应控制来代替通常自适应控制。如图8所示，校正自适应控制在比决定区间DT1靠后的校正区间DT2中执行。
在校正自适应控制中，首先，电阻校正部116执行使用校正值来对正式电阻值进行校正的电阻校正工序(步骤S36)。电阻校正部116通过在校正区间DT2中将校正值与正式电阻值相加来对正式电阻值进行校正。即，校正后的正式电阻值R’(t)使用以下的式(4)来计算。将校正后的正式电阻值R’(t)也称为校正后电阻值R’(t)。
【公式3】
R′(t)＝R(t)+Rc···(4)
这里，R(t)是校正前的正式校正值，是由电阻计算部115计算出的值。
如上所述，在步骤S36中，如图9所示，在校正区间DT2中将在决定区间DT1中计算出的校正值与正式校正值相加，由此导出校正后电阻值。
如图7所示，在步骤S36之后，推定部117执行推定工序(步骤S38)。推定部117使用以下的式(5)代替上述式(2)，来推定通过正式焊接而得到的熔核直径。式(5)与式(2)的不同点在于，代替正式电阻值而使用校正后电阻值。另外，在本实施方式中，C1、C2、C3被设定为0。式(5)作为程序而存储于存储装置130。
【公式4】
从上述式(5)也可以理解，推定部117使用通过步骤S36的电阻校正工序校正后的正式电阻值即校正后电阻值与主电阻值之差，来推定校正区间DT2的各时间点的熔核直径。
在步骤S38之后，由电流校正部118和电流调整部114执行电流调整工序(步骤S40)。在电流调整工序中，以使通过步骤S38推定出的推定熔核直径接近主模式132的目标熔核直径的方式计算焊接电流的校正值，对主模式132的焊接电流值进行校正，由此调整焊接时的焊接电流值。然后，在电流调整工序中，电流调整部114将按照由电流校正部118进行了校正的校正后的焊接电流值的电流指令信号发送到电流调整装置5。由此，执行使用了校正后的焊接电流值的被焊接件W的焊接。
校正自适应控制执行到推定熔核直径达到预先确定的大小的熔核直径为止。
A-3.熔核直径的推定精度：
图10是用于说明在校正区间DT2中不进行校正自适应控制而进行通常自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。图11是示意地表示被焊接件W没有间隙的情况和有间隙的情况下的正式焊接时的电极2、3间的电阻值的图。在图10中，纵轴是实测出的熔核直径，横轴是推定部117推定出的推定熔核直径。图10及图11所示的理想线是推定熔核直径与实测出的实测熔核直径一致的线。
在被焊接件W中，在重叠的金属板W1、W2之间没有间隙(板隙)的情况下，在正式电阻值比主电阻值小时，具有正式焊接中的熔核直径比主模式132的目标熔核直径小的关系。因此，如图10所示，在金属板W1、W2之间没有间隙的情况下，通过进行以该关系为前提的通常自适应控制，表示推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应的用白圈表示的描点位于理想线上或理想线的附近。
另一方面，在被焊接件W中，金属板W1、W2之间存在间隙(板隙)的情况下，通过在由电极2、3夹持被焊接件W的情况下，金属板W1、W2被加压而弯曲，由此存在电极2、3与金属板W1、W2的接触面积增大的情况。在该情况下，如图11所示，尽管熔核直径小，但电阻的值变小。因此，如图10所示，在重叠的金属板W1、W2之间存在间隙(板隙)的情况下，在进行通常自适应控制时，表示推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应的用叉号表示的描点位于远离理想线的位置。即，推定熔核直径的推定精度降低。
图12是用于说明在校正区间DT2中进行了校正自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。在图12中，横轴是推定部117推定出的推定熔核直径。图12所示的理想线是推定熔核直径与实测出的实测熔核直径一致的线。在校正自适应控制中，使用在图9所示的决定区间DT1中计算出的校正值，对校正区间DT2中的正式校正值进行校正。即，校正自适应控制是通过校正值来将除了熔核的生长以外对电阻的值造成影响的因子、在此为由金属板W1、W2之间的间隙引起的电阻的值的变动消除的控制。因此，在重叠的金属板W1、W2之间存在间隙的情况和不存在间隙的情况这两种情况下，表示推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应的描点位于理想线上或理想线的附近。即，推定熔核直径被高精度地推定。
A-4.使用了具体的被焊接件W的熔核直径的推定精度：
图13是用于说明对被焊接件W不进行校正自适应控制而进行通常自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。图14是用于说明对被焊接件W进行了校正自适应控制的情况下的熔核直径的推定精度的图。在图13和图14中，纵轴是实测出的熔核直径，横轴是推定部117推定出的推定熔核直径。图13及图14所示的理想线是推定熔核直径与实测出的实测熔核直径一致的线。被焊接件W通过将两个金属板W1、W2重叠而形成。一个金属板W1是板厚为1.6mm的裸钢板。另一个金属板W2是板厚为1.2mm的镀锌钢板。被焊接件W在两个金属板W1、W2之间存在2mm的间隙的状态下，执行了利用电阻点焊装置10的电阻点焊。
如图13所示，在不进行校正自适应控制而进行通常自适应控制的情况下，表示推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应的描点处于从理想线上大幅偏离的位置，结果是推定熔核直径的推定精度低。另一方面，如图14所示，在进行了校正自适应控制的情况下，表示推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应的描点位于理想线上的附近，结果是推定熔核直径的推定精度高。
根据上述实施方式，如图7所示，通过电阻校正工序使用校正值对正式电阻值进行校正来计算校正后电阻值，并使用校正后电阻值与主电阻值之差来推定熔核直径，由此即使在多个金属板之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度良好。另外，根据上述实施方式，如上述式(3)那样，通过将主电阻值与正式电阻值之差设为决定区间中的主电阻值与正式电阻值之差的平均值，即使在正式电阻值局部地大幅变动的情况下，也能够将该变动平滑。由此，即使在多个金属板W1、W2之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度更良好。另外，根据上述实施方式，如上述式(4)那样，在电阻校正工序中，通过将校正值与校正区间DT2中的正式接合工序中的正式电阻值相加来对正式电阻值进行校正。由此，在多个金属板W1、W2之间存在间隙的情况下，能够通过加上校正值来校正因存在间隙而降低的电阻的值。由此，即使在多个金属板W1、W2之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度更良好。另外，根据上述实施方式，如图7所示，执行对焊接电流进行调整以使通过推定工序推定出的熔核直径接近目标熔核直径的电流调整工序。由此，能够以使熔核直径更接近目标熔核直径的方式执行电阻点焊。
B.决定区间DT1的优选方式：
决定区间DT1没有特别限定，但优选在正式通电区间中设定，特别优选设定成满足以下的区间条件。即，决定区间DT1优选被设定为正式通电区间开始且熔核的生长大幅进展之前的区间。通过满足该区间条件，将熔核生长得较大之前的区间设定为决定区间DT1，因此能够减小因熔核的生长而引起的电阻的值的变化。由此，能够在决定区间DT1中高精度地计算因重叠的金属板W1、W2之间存在间隙而引起的主电阻值与正式电阻值之差。
<区间条件>
ts≤t1＜t2≤ts+0.3×(tf-ts)
这里，时间ts是正式通电区间的开始时间，时间tf是正式通电区间的结束时间。时间t1是决定区间DT1的开始时间，时间t2是决定区间DT1的结束时间。
图15是用于说明在满足区间条件而进行了校正自适应控制的第一情况下的熔核直径的推定精度的图。图16是用于说明不满足区间条件而进行了校正自适应控制的第二情况下的熔核直径的推定精度的图。成为用于计算图15和图16所示的数据的对象的被焊接件W由三张镀锌钢板重叠而成。三张镀锌钢板的板厚分别为1.4mm。此外，在图15和图16中，使用在三张镀锌钢板之间存在间隙的被焊接件W和没有间隙的被焊接件W来描绘推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应。图15所示的第一情况和图16所示的第二情况的焊接时间和决定区间DT1的定时如下。正式通电区间在从预通电区间的开始起468ms后结束。
<焊接时间>
预通电区间的时间：218ms
正式通电区间的时间：250ms
第一情况下的决定区间的开始时间t1：从正式通电区间的开始起220ms后
第一情况下的决定区间的结束时间t2：从正式通电区间的开始起225ms后
第二情况下的决定区间的开始时间t1：从正式通电区间的开始起270ms后
第二情况下的决定区间的结束时间t2：从正式通电区间的开始起260ms后
如图15所示，在决定区间DT1满足区间条件的第一情况下，表示校正自适应控制中的推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应的描点位于接近理想线的范围。即，在决定区间DT1满足区间条件的情况下，在校正自适应控制中由推定部117推定的推定熔核直径的精度更高。另一方面，如图16所示，在决定区间DT1不满足区间条件的第二情况下，表示校正自适应控制中的推定熔核直径与实测熔核直径之间的对应的描点的一部分(用虚线包围的描点)位于从理想线上稍微离开的位置。因此，通过使决定区间DT1满足区间条件，能够进一步提高推定熔核直径的精度。
C.其他实施方式：
C-1.其他实施方式1：
在上述实施方式中，如上述式(3)那样，电阻校正工序中的主电阻值与正式电阻值之差即校正值是决定区间DT1中的主电阻值与正式电阻值之差的平均值，但并不限定于此。例如，校正值可以是决定区间DT1中的任意时间点的主电阻值与正式电阻值之差，也可以是对决定区间DT1的各时间点的主电阻值与正式电阻值的各个差乘以权重系数后的合计值。这样，也与上述实施方式同样地，通过电阻校正工序使用校正值对正式电阻值进行校正来计算校正后电阻值，并使用校正后电阻值与主电阻值之差来推定熔核直径，由此即使在多个金属板之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度良好。
C-2.其他实施方式2：
在上述实施方式中，电阻校正工序如上述式(4)所示，通过将校正值与校正区间DT2中的正式接合工序中的正式电阻值相加来对正式电阻值进行校正，但并不限定于此。例如，电阻校正工序也可以通过将对校正值乘以权重系数所得的值与校正区间DT2中的正式接合工序中的正式电阻值相加来对正式校正值进行校正。这样，也与上述实施方式同样地，通过电阻校正工序使用校正值对正式电阻值进行校正来计算校正后电阻值，并使用校正后电阻值与主电阻值之差来推定熔核直径，由此即使在多个金属板之间存在间隙的状态下，也能够使熔核直径的推定精度良好。
本公开并不限于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内以各种结构来实现。例如，为了解决上述课题的一部分或全部，或者为了实现上述效果的一部分或全部，与发明内容一栏所记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征可以适当地进行替换、组合。此外，如果该技术特征未被作为本说明书中所必需的技术特征而说明，则可以适当地删除。
标号说明
1…焊枪主体；1a…上部；1b…下部；2…上部电极；3…下部电极；4…电极升降装置；5…电流调整装置；6…输入装置；10…电阻点焊装置；41…伺服电动机；42…升降部件；100…控制装置；110…CPU；111…信息取得部；112…条件选定部；113…电极调节部；114…电流调整部；115…电阻计算部；116…电阻校正部；117…推定部；118…电流校正部；130…存储装置；132…主模式；200…测定机构；201…加压力测定部；202…电极位移测定部；203…电压测定部；204…电流测定部；DT1…决定区间；DT2…校正区间；G…点焊枪；RA…机械臂；TDB…焊接条件数据库；W…被焊接件；W1、W2…金属板；WDB…被焊接件数据库。

Claims (5)

1.一种电阻点焊方法，包括如下工序：
正式接合工序，在利用一对电极夹持将多个金属板相互重叠而成的被焊接件之后，在所述一对电极之间进行通电而将所述被焊接件熔融并接合；
准备工序，在所述正式接合工序之前执行，使用为了在所述正式接合工序中得到目标熔核直径的熔核而预先确定的焊接条件，对与所述被焊接件对应的测试件进行预备通电，并将使用在所述预备通电时测定出的焊接电压值和焊接电流值计算出的电阻的值即主电阻值作为所述正式接合工序中的主模式进行准备，
所述正式接合工序包括如下工序：
电阻校正工序，使用预先确定的决定区间中的所述主电阻值与作为在所述正式接合工序中计算出的所述电阻的值的正式电阻值之差即校正值，对比所述决定区间靠后的校正区间中的所述正式接合工序中的所述正式电阻值进行校正；及
推定工序，使用通过所述电阻校正工序校正后的所述正式电阻值即校正后电阻值与所述主电阻值之差，在所述校正区间推定熔核直径。
2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中，
所述电阻校正工序中的所述主电阻值与所述正式电阻值之差是所述决定区间中的所述主电阻值与所述正式电阻值之差的平均值。
3.根据权利要求1或2所述的电阻点焊方法，其中，
所述电阻校正工序通过将所述校正值与所述校正区间中的所述正式接合工序中的所述正式电阻值相加来校正所述正式电阻值。
4.根据权利要求1或2所述的电阻点焊方法，其中，
所述正式接合工序还包括如下的电流调整工序：以使通过所述推定工序推定出的所述熔核直径接近所述目标熔核直径的方式对所述焊接电流值进行调整。
5.一种电阻点焊装置，包括：
一对电极，用于夹持将多个金属板相互重叠而成的被焊接件；
电压测定部，测定焊接电压值；
电流测定部，测定焊接电流值；及
控制装置，控制所述电阻点焊装置的动作，
所述控制装置具有：
电阻计算部，使用测定出的所述焊接电压值和测定出的所述焊接电流值来计算焊接时的电阻；
存储装置，将在使用为了得到目标熔核直径而预先确定的焊接条件对与所述被焊接件对应的测试件进行预备通电时，由所述电阻计算部计算出的所述电阻的值即主电阻值作为焊接所述被焊接件时的主模式进行存储；
电阻校正部，使用预先确定的决定区间中的所述主电阻值与作为在焊接所述被焊接件时计算出的所述电阻的值的正式电阻值之差即校正值，对比所述决定区间靠后的校正区间中的所述正式电阻值进行校正；及
推定部，使用由所述电阻校正部校正后的所述正式电阻值即校正后电阻值与所述主电阻值之差，在所述校正区间中推定熔核直径。
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