CN117359068A - 电阻点焊中的熔核直径的推定方法、推定装置、及推定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔核直径的推定方法,具备:取得工序,关于包含基于上部电极和下部电极的位移算出的膨胀量的2个以上的焊接参数,按每个焊接点取得包含通电开始前的数据的时序数据;差分算出工序,算出:(i)第一差分,其为通电开始前的第1点的膨胀量与通电开始前的第N点的膨胀量的差分,其中N为2以上且M以下的整数;和(ii)第二差分,其为通电开始时间点以后的第1点的前述焊接参数与通电开始时间点以后的第N点的焊接参数的差分;以及推定工序,使用焊接参数推定第P点的熔核直径,其中,P为1以上且M以下的整数。
Description
技术领域
本公开涉及电阻点焊中的熔核直径的推定方法、推定装置、及推定系统。
背景技术
以往,已知如下一种技术:通过根据焊接电流的通电中的母材的热膨胀量和焊接电流的通电停止后的母材的收缩量分别制作与膨胀变化或收缩变化相关的近似式,来推定电阻点焊中的熔核直径(日本特开2003-181649)。
发明内容
以往技术中,在针对存在于母材的不同位置的多个焊接点依次执行电阻点焊的情况下,熔核直径的推定精度有可能降低。
本公开可作为以下的方式来实现。
(1)根据本公开的第一方式,提供一种电阻点焊中的熔核直径的推定方法。在利用上部电极和下部电极夹持着的被焊接部件的电阻点焊中的熔核直径的推定方法中,前述电阻点焊针对存在于前述被焊接部件的不同位置的M个焊接点,从第1点到第M点依次执行,其中,M为2以上的整数,前述推定方法具备:取得工序,关于对前述熔核直径的大小起作用的焊接参数且是包含基于前述上部电极和前述下部电极的位移算出的膨胀量的2个以上的前述焊接参数,按每个前述焊接点取得包含焊接电流的通电开始前的数据的时序数据;差分算出工序,分别算出:(i)第一差分,其为前述通电开始前的前述第1点的前述膨胀量与前述通电开始前的第N点的前述膨胀量的差分,其中N为2以上且M以下的整数;以及(ii)第二差分,其为通电开始时间点以后的前述第1点的前述焊接参数与前述通电开始时间点以后的前述第N点的前述焊接参数的差分;以及推定工序,使用前述焊接参数推定第P点的前述熔核直径,其中,P为1以上且M以下的整数,前述推定工序使用前述通电开始前的前述第P点的前述膨胀量、和前述第一差分与前述第二差分的相关关系,对所算出的前述第P点的前述焊接参数进行修正,使用修正后的前述焊接参数推定前述熔核直径。根据该方式,在从第1点到第M点依次进行了焊接的情况下,由于电极发热的影响,焊接参数的倾向按每个焊接点而变化。相对于此,根据该方式,使用与电极的温度具有相关性的通电开始前的膨胀量,对作为熔核直径的推定对象的第P点的焊接参数进行了修正之后,推定熔核直径。由此,在针对存在于被焊接部件的不同位置的多个焊接点依次执行电阻点焊的情况下,能够在考虑了由电极温度的差引起的、每个焊接点的焊接参数的差的状态下推定熔核直径。因而,能够在针对存在于被焊接部件的不同位置的多个焊接点依次执行电阻点焊的情况下,抑制熔核直径的推定精度降低。
(2)在上述方式的基础上,也可以是,还具备:修正式制作工序,制作示出前述相关关系的修正式,前述推定工序具备:在推定前述第P点的前述熔核直径的情况下,向前述修正式代入第三差分,算出前述焊接参数的修正值的工序,其中,所述第三差分为前述通电开始前的前述第1点的前述膨胀量与前述通电开始前的前述第P点的前述膨胀量的差分;和,针对将前述焊接参数作为说明变量并将前述熔核直径的推定值作为目的变量的预先确定的推定式,代入通过对所算出的前述第P点的前述焊接参数加上前述修正值而进行了修正的前述修正后的前述焊接参数,算出前述熔核直径的前述推定值的工序。根据该方式,能够制作用于算出向熔核直径的推定式代入的焊接参数的修正量的修正式。由此,通过将利用修正式进行了修正的修正后的焊接参数向推定式代入,能够使熔核直径的推定精度提高。
(3)在上述方式的基础上,也可以是,前述修正式是通过对由前述第一差分和前述第二差分的组合确定的前述各值进行线性回归而算出的一次方程式。根据该方式,能够唯一地表达第一差分与第二差分的相关关系。另外,能够根据由第一差分和第二差分的组合确定的各值容易地制作修正式。
(4)在上述方式的基础上,也可以是,前述修正式是通过对由前述第一差分和前述第二差分的组合确定的前述各值进行非线性回归而算出的高次方程式。根据该方式,与通过线性回归制作修正式的情况相比,能够制作更详细地反映出第一差分与第二差分的相关关系的修正式。因而,能够使熔核直径的推定精度进一步提高。
(5)在上述方式的基础上,也可以是,在同一前述焊接点,算出了前述通电开始前的多个时间点的前述膨胀量的情况下,前述第一差分使用对前述通电开始前的多个前述膨胀量进行了平均的平均值来算出。根据该方式,能够避免在通电开始前在焊接参数出现了极端变化的情况下、仅基于异常值算出第一差分。
(6)根据本公开的第二方式,提供一种电阻点焊中的熔核直径的推定装置。在利用上部电极和下部电极夹持着的被焊接部件的电阻点焊中的熔核直径的推定装置中,前述电阻点焊针对存在于前述被焊接部件的不同位置的M个焊接点,从第1点到第M点依次执行,其中,M为2以上的整数,前述推定装置具备:取得部,关于对前述熔核直径的大小起作用的焊接参数且是包含基于前述上部电极和前述下部电极的位移算出的膨胀量的2个以上的前述焊接参数,按每个前述焊接点取得包含焊接电流的通电开始前的数据的时序数据;差分算出部,分别算出:(i)第一差分,其为前述通电开始前的前述第1点的前述膨胀量与前述通电开始前的第N点的前述膨胀量的差分,其中N为2以上且M以下的整数;以及(ii)第二差分,其为通电开始时间点以后的前述第1点的前述焊接参数与前述通电开始时间点以后的前述第N点的前述焊接参数的差分;以及推定部,使用前述焊接参数推定第P点的前述熔核直径,其中,P为1以上且M以下的整数,前述推定部使用前述通电开始前的前述第P点的前述膨胀量、和前述第一差分与前述第二差分的相关关系,对所算出的前述第P点的前述焊接参数进行修正,使用修正后的前述焊接参数推定前述熔核直径。根据该方式,在从第1点到第M点依次进行了焊接的情况下,由于电极发热的影响,焊接参数的倾向按每个焊接点而变化。相对于此,根据该方式,使用与电极的温度具有相关性的通电开始前的膨胀量,对作为熔核直径的推定对象的第P点的焊接参数进行了修正之后,推定熔核直径。由此,在针对存在于被焊接部件的不同位置的多个焊接点依次执行电阻点焊的情况下,能够在考虑了由电极温度的差引起的、每个焊接点的焊接参数的差的状态下推定熔核直径。因而,能够在针对存在于被焊接部件的不同位置的多个焊接点依次执行电阻点焊的情况下,抑制熔核直径的推定精度降低。
(7)根据本公开的第三方式,提供一种电阻点焊中的熔核直径的推定系统。在利用上部电极和下部电极夹持着的被焊接部件的电阻点焊中的熔核直径的推定系统中,前述电阻点焊针对存在于前述被焊接部件的不同位置的M个焊接点,从第1点到第M点依次执行,其中,M为2以上的整数,前述推定系统具备上述方式中记载的推定装置、和生成焊接参数的时序数据的测定机构。根据该方式,能够使用利用测定机构生成的时序数据,推定熔核直径。
本公开可以以上述的电阻点焊中的推定方法、推定装置及推定系统以外的各种方式来实现。例如,可以以推定装置及推定系统的制造方法、推定装置及推定系统的控制方法、实现该控制方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非瞬时性的记录介质等方式来实现。
附图说明
下面将参照附图描述本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,附图中相同的附图标记表示相同的要素。
图1是示出推定系统的概略构成的示意图。
图2是示出电阻点焊的流程的示意图。
图3是示出推定系统的概略构成的框图。
图4是按每个焊接点示出电极间位移量的时序数据的第一图。
图5是示出通电开始前区间中的膨胀量与电极温度的关系的图表。
图6是按每个焊接点示出电极间位移量的时序数据的第二图。
图7是按每个焊接点示出通电中区间中的电阻值的时序数据的图。
图8是用于对修正前后的熔核直径的推定误差进行比较的图。
图9是示出熔核直径的推定方法的流程图。
图10是示出差分算出工序的详情的流程图。
图11是示出修正式的一例的图。
图12是示出推定工序的详情的流程图。
图13是用于对使用了修正式的修正前后的焊接参数进行比较的图。
具体实施方式
A.第一实施方式:
图1是示出推定系统1的概略构成的示意图。推定系统1是推定针对存在于被焊接部件W(母材)的不同位置的M个(M为2以上的整数,以下同样)焊接点,从第1点到第M点依次执行电阻点焊(以下,焊接)的情况下的熔核直径的系统。换言之,推定系统1推定在不同焊接点连续地执行两次以上的焊接的情况下的熔核直径。推定系统1具备电阻点焊装置10、控制装置100、以及测定机构9。
电阻点焊装置10是使多个金属板W1、W2重叠了的被焊接部件W熔融而接合的装置。电阻点焊装置10具备焊枪G和机械臂RA。
焊枪G具备枪本体11、作为一对电极的上部电极2及下部电极3、电极升降装置4、加压装置5、以及电流调整装置6。枪本体11保持于机械臂RA。下部电极3是在固定到枪本体11的下部11b的状态下配置的固定电极。上部电极2是能够在沿着上部电极2与下部电极3的相对方向的方向上移动的可动电极。上部电极2经由电极升降装置4而装配于枪本体11的上部11a。上部电极2和下部电极3分别在内部形成有用于使冷却水流通的未图示的流路。
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装配于枪本体11的上部11a的顶端。电极升降装置4具备伺服马达41、和与伺服马达41的驱动轴相结合的升降部件42。电极升降装置4通过按照来自控制装置100的升降指令使伺服马达41工作,来使升降部件42升降。
加压装置5朝向上部电极2与下部电极3互相接近的方向,分别对上部电极2和下部电极3进行按压。具体地说,加压装置5是为了在利用上部电极2和下部电极3夹持着被焊接部件W的状态下以预先确定的加压力对被焊接部件W进行加压而对上部电极2和下部电极3分别施加力的装置。加压装置5根据来自控制装置100的加压指令,对上部电极2和下部电极3分别施加预先确定的力。
电流调整装置6根据从控制装置100发送的电流指令调整在上部电极2与下部电极3之间流动的焊接电流的值(以下,电流值)。电流调整装置6例如是具备可变电阻器的装置、具备转换器的装置。
图2是示出电阻点焊的流程的示意图。在本实施方式中,作为被焊接部件W,举出对2张金属板W1、W2进行焊接的情况为例来进行说明。
首先,在下部电极3的顶端3a与第二金属板W2接触、在第二金属板W2上载置有第一金属板W1的状态下,控制装置100向电极升降装置4发送下降指令,使上部电极2朝向第一金属板W1下降。由此,上部电极2从预先确定的初始位置朝向被焊接部件W下降,被焊接部件W由上部电极2和下部电极3夹持。然后,控制装置100将加压开始涉及的指令向加压装置5发送。由此,被焊接部件W由一对电极2、3以预先确定的加压力加压。
接着,在被焊接部件W由上部电极2和下部电极3夹持并加压了的状态(以下,保持状态)下,在上部电极2与下部电极3之间焊接电流流动。控制装置100将通电开始涉及的电流指令向电流调整装置6发送,使焊接电流的通电持续预先确定的通电时间。由此,利用在使焊接电流通电的期间(以下,通电中)产生的电阻发热,被焊接部件W中的第一金属板W1与第二金属板W2的界面WS附近熔融。在图2中,对被焊接部件W的熔融部分M标注疏的影线而示出。然后,随着电阻发热量的增加及熔融部分M的形成,被焊接部件W以将电极2、3推回的方式三维地热膨胀。
在从通电开始时间点起经过了预先确定的通电时间之后,控制装置100将通电停止涉及的电流指令向电流调整装置6发送,维持着保持状态而使焊接电流的通电停止。然后,控制装置100在经过了预先确定的保持时间之后,将加压停止涉及的指令向加压装置5发送,使对被焊接部件W的加压停止。也就是说,在通电停止时间点以后,保持状态持续预先确定的保持时间。接着,控制装置100向电极升降装置4发送上升指令,使上部电极2从第一金属板W1分离。由此,被焊接部件W被从电极2、3释放。
此时,由于通电中产生的电阻发热的影响,通电停止时间点下的被焊接部件W的硬度(例如布氏硬度)与通电开始时间点相比降低。即,通电停止时间点下的被焊接部件W变得比通电开始时间点下的被焊接部件W软。而且,在从通电停止时间点到经过预先确定的保持时间的时间点为止的期间,被焊接部件W由一对电极2、3持续地加压。因而,被焊接部件W以在沿着与电极2、3的加压方向D1正交的面的伸展方向D2上被扩开的方式三维地收缩。
此外,实际上,被焊接部件W的热膨胀及收缩在三维方向上产生,但在本公开中,被焊接部件W的热膨胀的程度(以下,部件膨胀量)作为膨胀方向D3上的被焊接部件W的尺寸的变化量而算出。在此所说的“膨胀方向D3”,指的是与被焊接部件W的界面WS正交的方向中的、将一对电极2、3推回的方向且是与电极2、3的加压方向D1相反的方向。另外,在本公开中,被焊接部件W的收缩的程度(以下,部件收缩量)是加压方向D1上的被焊接部件W的尺寸的变化量,作为从停止了通电的时间点起的变化量而算出。
然后,由于通电的停止,电阻发热量减少,被焊接部件W的温度降低,由此,被焊接部件W的熔融部分M逐渐凝固。由此,多个金属板W1、W2接合。在多个金属板W1、W2接合了的接合界面WS形成熔核N。熔核N是金属板W1、W2熔融之后凝固了的接合部分。在图2中,对熔核N标注密的影线而示出。熔核N的形状是穿过接合部分的中心O并以沿着伸展方向D2的面为中心面的大概围棋子形状。以下,将沿着被焊接部件W的接合界面WS的方向上的熔核N的尺寸称为熔核直径LN。
图3是示出推定系统1的概略构成的框图。在本实施方式中,控制装置100除了控制电阻点焊装置10的动作的功能之外,还一并具有作为用于推定电阻点焊中的熔核直径LN的推定装置的功能。此外,推定装置也可以是构成为与控制装置100分体并通过有线、无线进行数据通信的构成。
控制装置100具备通信部30、显示器40、输入操作部50、存储部60、以及CPU 20。控制装置100例如是具备各构成要素20~60的计算机。通信部30将电阻点焊装置10及测定机构9与控制装置100能够通信地连接。显示器40例如是液晶显示器,根据CPU 20的指令,显示信息。输入操作部50例如具有键盘、鼠标,受理来自用户的指示。
存储部60存储包括控制电阻点焊装置10的动作的各种程序、和修正式650、推定式670的各种数据。推定式670是为了算出熔核直径LN的推定值而预先准备的关系式。具体地说,推定式670是将对熔核直径LN的大小起作用的焊接参数、且是通电开始时间点以后的焊接参数作为说明变量并将熔核直径LN的推定值作为目的变量的关系式。修正式650是为了算出向推定式670代入的焊接参数的修正值而制作的关系式。存储部60包含RAM、ROM、能够改写的非易失性存储器等。
CPU 20通过将存储在存储部60中的各种程序展开,而作为动作控制部200、取得部210、差分算出部220、修正式制作部230、修正值算出部240、以及推定部290发挥功能。
动作控制部200控制电阻点焊装置10的动作。电阻点焊装置10的动作在焊接时根据预先设定的参数(以下,焊接参数)进行控制。也就是说,焊接参数是在执行焊接时预先设定的焊接条件。焊接参数例如是电流值、电压值、电阻值、电极间位移量、膨胀量、收缩量、电极2、3的加压力。动作控制部200例如根据用户经由输入操作部50预先设定的焊接参数的设定值,综合地控制电阻点焊装置10的动作。
取得部210按每个焊接点取得后述的时序数据。差分算出部220使用时序数据算出后述的差分数据。修正式制作部230使用差分数据制作修正式650。修正值算出部240使用修正式650,算出向推定式670代入的焊接参数的修正值。推定部290具备参数修正部291和推定值算出部292。参数修正部291算出使焊接参数反映出修正值的修正后的参数。推定值算出部292使用修正后的焊接参数,算出第P点(P为1以上且M以下的整数,以下同样)处的熔核直径LN的推定值。各功能的详情与后述的图9以后所示的熔核直径LN的推定方法一并后述。此外,CPU 20的至少一部分的功能也可以通过硬件电路来实现。
测定机构9是作为使用了电阻点焊装置10的焊接所需的物理量而测定焊接参数的实测值的机构。在此所说的“焊接参数的实测值”,是从动作控制部200发送的焊接条件涉及的指令、也就是说根据预先设定的焊接参数的设定值执行了焊接的情况下的测定值、根据测定值算出的值。针对被焊接部件W,从第1点到第M点依次执行焊接时,各焊接参数的实测值按每个焊接点而分别测定。由测定机构9测定到的焊接参数的实测值经由通信部30而向CPU 20发送。
在本实施方式中,测定机构9具备电流值测定部91、电压值测定部92、电阻值算出部93、加压力测定部95、位移量测定部96、以及电极间位移量算出部97。此外,测定机构9的构成及功能不限于此。测定机构9例如也可以还具备其他用于测定焊接参数的机构。另外,测定机构9的至少一部分的功能也可以作为CPU 20的一功能来实现。
测定机构9所包含的各构成要素91~97分别在执行焊接的期间(以下,焊接中),按每个预先确定的测定时间测定焊接参数的实测值。在此所说的“焊接中”,指的是从被焊接部件W由一对电极2、3夹持并加压而成为了保持状态的时间点(以下,焊接开始时间点)、到对被焊接部件W的加压解除而被焊接部件W成为了不处于保持状态的状态(以下,非保持状态)的时间点(以下,焊接结束时间点)为止的期间。在本实施方式中,开始焊接参数的计测的时间点(以下,计测开始时间点)设为与焊接开始时间点相同。另外,结束焊接参数的计测的时间点(以下,计测结束时间点)设为与焊接结束时间点相同。
电流值测定部91测定在上部电极2与下部电极3之间流过的电流值。电流值测定部91例如是电流传感器。
电压值测定部92测定上部电极2与下部电极3之间的电压值(电位差)。电压值测定部92例如是电压传感器。
电阻值算出部93使用在通电时测定到的电流值的实测值和电压值的实测值,算出电阻的值(以下,电阻值)。具体地说,电阻值算出部93通过将电压值除以电流值来算出电阻值。此时,电阻值的算出中,使用同一测定时间点下的电流值和电压值。
加压力测定部95测定各电极2、3对被焊接部件W的加压力。加压力测定部95例如是收容在电极升降装置4的内部的测力传感器。
位移量测定部96具备测定上部电极2的位移量(以下,第一位移量)的第一位移量测定部961、和测定下部电极3的位移量(以下,第二位移量)的第二位移量测定部962。
第一位移量测定部961例如测定第一测定时间点下的上部电极2的升降位置、和从第一测定时间点起经过了预先确定的测定时间后的第二测定时间点下的上部电极2的升降位置,根据测定值的差分算出第一位移量。第一位移量测定部961例如是收容于电极升降装置4的内部、检测伺服马达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。
第二位移量测定部962测定第二位移量。具体地说,固定在枪本体11的下部11b。因而,在由于热膨胀而施加有力的情况下,下部电极3不移动而形变。因此,第二位移量测定部962测定施加于下部电极3的力(形变值)作为第二位移量。第二位移量测定部962例如是测定下部电极3的形变值的形变传感器。
电极间位移量算出部97使用由第一位移量测定部961测定及算出的第一位移量和由第二位移量测定部962测定到的第二位移量,算出上部电极2与下部电极3之间的位移量(以下,电极间位移量)。此时,电极间位移量的算出中,使用同一测定时间点下的值。电极间位移量算出部97例如通过将通电中区间中的第一位移量和第二位移量相加,来算出通电中区间中的电极间位移量。此外,电极间位移量的算出方法不限于此。
图4是按每个焊接点示出电极间位移量的时序数据DH1~DH6的第一图。图4的横轴表示从电极间位移量的计测开始时间点T1起的经过时间。图4的纵轴表示电极间位移量的实测值。在图4中,示出了依次焊接的从第1点到第6点的各焊接点处的电极间位移量的时序数据DH1~DH6。在此所说的“时序数据”是将焊接参数的实测值按时间序列顺序排列得到的数据。也就是说,时序数据表示焊接中的每个焊接参数的多个实测值的推移。此外,从第1点到第6点的各焊接点处的焊接参数的设定值相同。另外,时序数据DH1~DH6可以如图4那样作为图表而生成,也可以作为表等数值数据的集合体而生成。
在本实施方式中,开始向被焊接部件W的通电的通电开始时间点T2是从焊接参数的计测开始时间点T1起经过了100毫秒的时间点。停止向被焊接部件W的通电的通电停止时间点T3是从焊接参数的计测开始时间点T1起经过了400毫秒的时间点。结束焊接参数的计测的计测结束时间点T4是从通电停止时间点T3起经过了预先确定的保持时间的时间点。在图4所示的例子中,计测结束时间点T4是从通电停止时间点T3起经过了约900毫秒的时间点。因此,在本实施方式中,从焊接参数的计测开始时间点T1起的经过时间为0毫秒到比100毫秒靠前的区间是“通电开始前区间”,100毫秒到比400毫秒靠前的区间是“通电中区间”。另外,从焊接参数的计测开始时间点T1起的经过时间为400毫秒以后的区间是“通电停止后区间”。以下,将通电开始前区间中的电极间位移量及通电中区间中的电极间位移量且是距电极2、3的初始位置的电极间位移量也称为“膨胀量”。另外,将通电停止后区间中的电极间位移量且是距通电停止时间点T3下的电极2、3位置的电极间位移量也称为“收缩量”。
在从第1点到第M点连续地执行焊接的情况下,多个焊接点存在于被焊接部件W的不同位置。因而,在比通电开始时间点T2靠前的时间点,各焊接点附近的被焊接部件W未发生热膨胀,认为通电开始前区间中的部件膨胀量大概为零。也就是说,部件膨胀量不对通电开始前区间中的膨胀量(电极间位移量)起作用。因此,在假定为连续的焊接次数的增加不影响焊接参数的实测值的情况下,认为通电开始前区间中的膨胀量与焊接点无关,大概呈现恒定的值。但是,实际上,如图4所示,关于通电开始前区间中的膨胀量的时序数据DH1~DH6,在第1点、第2点、第3点以后产生差。基于此,连续的焊接次数的增加对焊接参数的实测值造成了影响。
图5是示出图4所示的通电开始前区间中的膨胀量与电极温度的关系的图表。图5的横轴表示通电开始前区间中的膨胀量的实测值。图5的纵轴表示电极温度(上部电极2、22)的实测值。如图5所示,就电极温度而言,与第1点相比,第2点的高,与第2点相比,第3点以后的高。这是因为,在上次焊接时上升了的电极温度没有完全降低。并且,在第3点以后,任一焊接点处的电极温度都存在于100度以上且150度以下的范围,电极温度的上升处于高位。也就是说,在对从第1点到第3点的各焊接点的焊接时,电极温度与连续的焊接次数的增加相应地上升。相对于此,在对第4点以后的各焊接点的焊接时,第3点处的电极温度被大概维持。因此,焊接点(连续的焊接次数)与电极温度存在相关性。此外,在本实施方式中,在第4点以后,连续的焊接次数的增加导致的电极温度的上升处于高位,但电极温度的变化方式不限于此。
如图2所示,在电极温度上升了的情况下,上部电极2及下部电极3发生热膨胀。具体地说,上部电极2、22的电极温度越高,则上部电极2、22的长度L10、L20(长边方向上的尺寸)越长。换言之,上部电极2、22伴随于电极温度的上升而向接近被焊接部件W的方向延伸。在图2中,以实线图示出第1点的焊接时的上部电极2的外形。另外,以虚线图示出比第1点靠后的第N点(N为2以上且M以下的整数)的焊接时的上部电极22的外形。由于电极温度的上升,第N点处的上部电极22的长度L20变得比第1点处的上部电极2的长度L10长,从而第N点处的分离距离L2变得比第1点处的分离距离L1短。在此所说的“分离距离L1、L2”是上部电极2、22的顶端2a、22a与被焊接部件W的直线最短距离,是从上部电极2、22的初始位置到被焊接部件W为止的移动距离。因此,第1点处的分离距离L1与第N点处的分离距离L2的差表示由电阻发热导致的电极温度的上升所引起的上部电极2、22的热膨胀的程度(以下,第一电极膨胀量)。此外,在本实施方式中,分离距离L1、L2由第一位移量的差来规定。
另外,与上部电极2同样,下部电极3、33的电极温度越高,则下部电极3的长度(长边方向上的尺寸)越长。在图2中,以实线图示出第1点的焊接时的下部电极3的外形。另外,以虚线图示出比第1点靠后的第N点处的下部电极33的外形。像这样,第N点处的下部电极3的长度变得比第1点处的下部电极3的长度长,从而在第N点处的焊接时,在下部电极3产生形变。因此,第1点处的第二位移量与第N点处的第二位移量的差表示由电阻发热导致的电极温度的上升所引起的下部电极3、33的热膨胀的程度(以下,第二电极膨胀量)。
根据以上,通过针对多个不同焊接点连续地执行焊接,电极温度上升而电极2、3的长度L10、L20变化,所以认为如图4所示,电极间位移量的时序数据DH1~DH6的倾向按每个焊接点而不同。实际上,如图5的直线GS所示,通电开始前区间中的膨胀量与电极温度出现相关性。具体地说,与电极温度的上升相应地,通电开始前区间中的膨胀量变大。因此,焊接点(连续的焊接次数)与通电开始前区间中的膨胀量存在相关性。
此外,如前述那样,在通电开始前区间中,部件膨胀量不对电极间位移量起作用。因而,通电开始前区间中的电极间位移量表示伴随于电极温度的上升的2个电极2、3的热膨胀的程度(以下,电极膨胀量)。在此所说的“电极膨胀量”,是将第一电极膨胀量和第二电极膨胀量相加得到的值。
图6是按每个焊接点示出电极间位移量的时序数据DH1、DH25的第二图。图7是按每个焊接点示出通电中区间中的电阻值的时序数据DT1、DT25的图。图6的横轴及图7的横轴表示从焊接参数的计测开始时间点T1起的经过时间。图6的纵轴表示电极间位移量的实测值。图7的纵轴表示电阻值的实测值。在图6及图7中,为了使得容易对由于连续的焊接次数的增加而在通电开始时间点T2以后产生的焊接参数的实测值的差进行比较,示出了以使得通电开始前区间的焊接参数的实测值在第1点和第25点处大概相同的方式预先进行了调整的图表。此外,图6及图7所示的时序数据的取得时的焊接参数的设定值与图4相同。
如图6所示,电极间位移量的时序数据DH1、DH25在第1点和第25点处倾向不同。作为根据焊接点而倾向不同的理由,可以考虑以下的理由。
如图5所示,在从第1点到第3点的焊接时,与连续的焊接次数的增加相应地,电极温度上升。即,在第1点的焊接时,在通电中区间中电极温度持续地上升,所以认为在通电中区间中电极膨胀量在增加。因此,在图6所示的第1点的焊接时的电极间位移量的时序数据DH1中,认为部件膨胀量和电极膨胀量双方都对通电中区间中的膨胀量起了作用。
另外,如图5所示,第2点处的通电开始前区间的膨胀量比第1点处的通电开始前区间的膨胀量大。并且,电阻发热因通电而产生,在停止通电的期间电阻发热量不增加,所以难以认为在通电停止后区间中电极温度显著地上升。因而,认为在第1点的焊接时,在通电停止后区间中,通电停止时间点T3下的电极温度被大概维持。因此,在图6所示的第1点的焊接时的电极间位移量的时序数据DH1中,认为部件收缩量和电极收缩量双方都对通电停止后区间中的收缩量起了作用。
另一方面,如图5所示,在第4点以后的焊接时,电极温度与连续的焊接次数的增加无关,维持着与第3次焊接时的电极温度大概相等。因此,认为在第25点的焊接时,在通电中区间和通电停止后区间的两区间中,电极膨胀量不出现变化。因而,在图6所示的第25点的焊接时的电极间位移量的时序数据DH25中,认为主要是部件膨胀量对通电中区间中的膨胀量起了作用,主要是部件收缩量对通电停止后区间中的收缩量起了作用。
实际上,如图6所示,在通电中区间中的、例如膨胀量在第1点和第25点显著地不同的通电停止时间点T3紧靠前的时间点,第25点处的膨胀量比第1点处的膨胀量小。另外,在通电停止后区间的区间整体,第25点处的收缩量比第1点处的收缩量小。
而且,如图7所示,电阻值的时序数据DT1、DT25在第1点和第25点处倾向不同。也就是说,认为在通电开始前区间中的电极温度产生差异、从而在电阻值也产生差异。此时,熔核直径LN的推定式670是将推定在使用呈室温附近的温度的电极2、3进行焊接的情况下、即第1点的焊接点处的熔核直径LN作为前提的关系式。因而,若不考虑连续的焊接次数、即不对焊接参数的值进行修正而向推定式670代入,则熔核直径LN的推定精度有可能降低。
图8是用于对使用了修正式650的修正前后的熔核直径LN的推定误差进行比较的图。在此所说的“推定误差”指的是熔核直径LN的实测值与利用推定式670算出的熔核直径LN的推定值的偏离程度。图8的左图示出不对向推定式670代入的焊接参数进行修正、而推定出熔核直径LN的情况下的熔核直径LN的推定误差。图8的右图示出了将使用修正式650进行了修正后的焊接参数向推定式670代入而推定出熔核直径LN的情况下的熔核直径LN的推定误差。图8的左图及右图中的横轴是熔核直径LN的推定误差。图8的左图及右图中的纵轴是熔核直径LN的实测直径。
在图8中,对在4个不同焊接条件下执行了焊接的情况下的推定误差涉及的数据分别进行了绘图。关于第一条件涉及的焊接,在使2.0升的冷却水在电极2、3的内部流通的状态下针对第1点的焊接点进行。关于第二条件涉及的焊接,在使2.0升的冷却水在电极2、3的内部流通的状态下针对第25点的焊接点进行。关于第三条件涉及的焊接,在使比第一条件少的1.3升的冷却水在电极2、3的内部流通的状态下针对第1点的焊接点进行。关于第4条件涉及的焊接,在使比第一条件少的1.3升的冷却水在电极2、3的内部流通的状态下针对第25点的焊接点进行。在各条件下,作为焊接对象的焊接点及冷却水的流量以外的条件(例如电流值等焊接参数的设定值)相同。关于任一条件,在图8中,都按每个条件示出了多个数据。
如图8的左图所示,在不对向推定式670代入的焊接参数进行修正、而推定出熔核直径LN的情况下,与冷却水的流量无关,针对第25点的焊接点的熔核直径LN的推定误差成为了10%以上。也就是说,在不考虑从第1点到第M点连续地执行焊接的情况下产生的电极温度的上升、而推定出熔核直径LN的情况下,与第1点相比,第25点处的熔核直径LN的推定精度降低。
因此,本申请发明人对使用与焊接点(连续的焊接次数)具有相关性的通电开始前区间中的膨胀量来算出用于进行向推定式670代入的焊接参数的修正的修正式650进行了研究。
图9是示出熔核直径LN的推定方法的流程图。从步骤S1到步骤S9的各工序由推定系统1执行。在熔核直径LN的推定方法中,依次执行取得工序(步骤S1)、差分算出工序(步骤S3)、修正式制作工序(步骤S5)、以及推定工序(步骤S9)。在本实施方式中,举出对不同于膨胀量的焊接参数A进行修正的情况为例进行说明。也就是说,在本实施方式中,至少不同于膨胀量的焊接参数A作为说明变量而包含于推定式670。
取得工序(步骤S1)是关于焊接参数,按每个焊接点取得包含焊接电流的通电开始前、即通电开始前区间中的数据的时序数据的工序。在本实施方式中,取得包含基于上部电极2和下部电极3的位移算出的膨胀量的2个以上的焊接参数的时序数据。
在取得工序(步骤S1)中,取得部210取得焊接参数的实测值,按每个焊接参数生成如图4所示的时序数据。所生成的时序数据适当显示于显示器40,并且存储于存储部60。
如图9所示,在取得工序(步骤S1)之后,执行差分算出工序(步骤S3)。图10是示出差分算出工序(步骤S3)的详情的流程图。差分算出工序(步骤S3)是分别算出第一差分和第二差分的工序。第一差分是通电开始前区间中的第1点的膨胀量与通电开始前区间中的第N点的膨胀量的差分。第二差分是通电开始时间点T2以后的第1点的焊接参数A与通电开始时间点T2以后的第N点的焊接参数A的差分。此时,关于成为用于算出第二差分的源数据的焊接参数A,是与作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的焊接参数A相同选定条件下的值。在此所说的“选定条件”是包含使用通电开始时间点T2以后的焊接参数A的多个实测值中的哪个时间点或区间的实测值、和针对各实测值是否实施某种数值处理的、实测值的选定条件。数值处理指的是例如算出多个实测值的积分值、根据多个实测值算出平均值的处理。
例如,在作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的焊接参数A是通电中区间整体的实测值(例如膨胀量)的积分值的情况下,第二差分是关于通电中区间整体的实测值的积分值的、第1点与第N点的差分。例如,在作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的焊接参数A是通电中区间的实测值的最大值的情况下,第二差分是关于通电中区间的实测值的最大值的、第1点与第N点的差分。例如,在包含于熔核直径LN的推定式670的焊接参数A是在通电中区间中预先确定的选定时间范围内的实测值的平均值的情况下,第二差分是关于选定时间范围内的实测值的平均值的、第1点与第N点的差分。
在此,差分算出部220算出从第1点到第M点的至少2个以上的焊接点处的第一差分及第二差分。例如,在存在从第1点到第25点的各焊接点处的时序数据的情况下,第一差分及第二差分可以针对从第1点到第25点的全部焊接点算出,也可以针对从第1点到任意焊接点(例如第6点)的各焊接点算出。在图10中,示出了从第1点到第M点的焊接点中的、从第1点到第N点的各焊接点处的差分的算出方法。
在步骤S310中,差分算出部220参照膨胀量及焊接参数A的时序数据,按每个焊接点取得通电开始前区间中的膨胀量和通电开始时间点T2以后的焊接参数A。
在步骤S310之后,执行组合值算出工序(步骤S321~步骤S335)。组合值算出工序(步骤S321~步骤S335)是按每个焊接点算出第一差分及第二差分、并算出由第一差分和第二差分的组合确定的组合值的工序。在组合值算出工序(步骤S321~步骤S335)中,差分算出部220按每个焊接点算出组合值,作为差分数据。所算出的差分数据适当显示于显示器40,并且存储于存储部60。
在组合值算出工序(步骤S321~步骤S335)中,首先,执行步骤S321及步骤S322。在步骤S321中,差分算出部220算出第1点处的第一差分。如图4所示,在同一焊接点,算出了通电开始前区间中的多个时间点的膨胀量的实测值的情况下,差分算出部220例如使用对通电开始前区间中的各时间点的膨胀量的实测值进行了平均的平均值,来算出第一差分。
在步骤S322中,差分算出部220算出第1点处的第二差分。此时,第一差分和第二差分都表示第1点与第N点的差分。因而,第1点的第一差分及第1点的第二差分都是零。此外,步骤S321和步骤S322在步骤S310之后,可以先执行任一方,也可以同时并行执行。
在步骤S321及步骤S322之后,执行步骤S325。在步骤S325中,差分算出部220算出由第1点处的第一差分和第1点处的第二差分的组合确定的第一组合值。在本实施方式中,组合值是将第一差分设为x坐标值、将第二差分设为y坐标值的坐标系下的坐标值。此外,组合值也可以通过其他指标来规定。
在步骤S325之后,执行步骤S331及步骤S332。在步骤S331中,差分算出部220算出第2点处的第一差分。具体地说,差分算出部220例如通过从通电开始前区间中的第1点的膨胀量的平均值减去通电开始前区间中的第2点的膨胀量的平均值,来算出第一差分。在步骤S332中,差分算出部220算出第2点处的第二差分。具体地说,差分算出部220例如通过从通电中区间中的第1点的焊接参数的最大值减去通电中区间中的第2点的焊接参数的最大值,来算出第二差分。此外,步骤S331和步骤S332在步骤S325之后,可以先执行任一方,也可以同时并行执行。另外,差分算出部220也可以通过上述以外的方法算出第1点和第2点的差分。
在步骤S331及步骤S332之后,执行步骤S335。在步骤S335中,差分算出部220算出由第2点处的第一差分和第2点处的第二差分的组合确定的第二组合值。
此外,由差分算出部220进行的、第3点以后第M点为止的各焊接点的处理内容,与从步骤S331到步骤S335的各工序是同样的。所算出的第一差分、第二差分以及组合值作为差分数据而存储于存储部60。
如图9所示,在差分算出工序(步骤S3)之后,执行修正式制作工序(步骤S5)。修正式制作工序(步骤S5)是制作示出在差分算出工序(步骤S3)中算出的第一差分与第二差分的相关关系的修正式650的工序。换言之,修正式650是将第一差分作为说明变量并将第二差分作为目的变量的关系式。
图11是示出修正式650的一例的图。图11的横轴表示第一差分。图11的纵轴表示第二差分。在图11中,图示出使用从第1点到第6点的各焊接点处的组合值制作出的焊接参数A的修正式650的一例。焊接参数A是作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的焊接参数,是在本实施方式中作为修正对象的焊接参数。
例如,在使用从第1点到第6点的各焊接点处的组合值(x1、y1)~(x6、y6)制作焊接参数A的修正式650的情况下,修正式制作部230对从第1点到第6点的各焊接点处的组合值(x1、y1)~(x6、y6)进行回归。由此,制作焊接参数A的修正式650。
详细地说,修正式制作部230例如如图11的回归直线GC所示,对从第1点到第6点的各焊接点处的组合值(x1、y1)~(x6、y6)进行线性回归。由此,修正式制作部230算出以下的式(1)所示的一次方程式作为修正式650。此外,a、b是由第一差分和第二差分的组合值确定的常数。
y=ax+b 式(1)
制作出的修正式650适当显示于显示器40,并且存储于存储部60。此外,修正式650的算出方法不限于此。修正式650也可以通过不同于对组合值进行线性回归的方法的其他方法来制作。另外,修正式650的常数a、b及各组合值不限于此。
如图9所示,在修正式制作工序(步骤S5)之后,执行推定工序(步骤S9)。图12是示出推定工序(步骤S9)的详情的流程图。在推定工序(步骤S9)中,依次执行修正值算出工序(步骤S7)、参数修正工序(步骤S91)、以及推定值算出工序(步骤S95)。修正值算出工序(步骤S7)是使用作为修正对象的焊接参数A的修正式650来算出焊接参数A的修正值的工序。在修正值算出工序(步骤S7)中,首先,执行步骤S71。
在步骤S71中,修正值算出部240取得作为熔核直径LN的推定对象的焊接时的时序数据且是膨胀量(电极间位移量)及作为修正对象的焊接参数A的时序数据。
在步骤S71之后,执行步骤S73。在推定第P点的焊接时的熔核直径LN的情况下,在步骤S73中,修正值算出部240取得通电开始前区间中的第1点的膨胀量和通电开始前区间中的第P点的膨胀量。然后,修正值算出部240算出通电开始前区间中的第1点的膨胀量与通电开始前区间中的第P点的膨胀量的差分(以下,第三差分)。之后,修正值算出部240将第三差分向修正式650代入。由此,算出作为修正对象的焊接参数A的修正值(步骤S75)。此外,修正值可以是正的值也可以是负的值,还可以是零。
在修正值算出工序(步骤S7)之后,执行参数修正工序(步骤S91)。在参数修正工序(步骤S91)中,首先,执行步骤S911。参数修正工序(步骤S91)是使用第一差分与第二差分的相关关系、和通电开始前区间中的第P点的膨胀量对所算出的第P点的焊接参数的值进行修正的工序。
在步骤S911中,参数修正部291对通电开始时间点T2以后的焊接参数A且是所算出的第P点的焊接参数A的值、即修正前的值加上修正值。由此,得到修正后的焊接参数A(步骤S915)。也就是说,修正后的焊接参数A通过以下的式(2)所示的关系式来规定。
修正后的焊接参数=修正前的焊接参数+修正值式(2)
图13是用于对使用了修正式650的修正前后的焊接参数A进行比较的图。图13的左图按焊接点顺序示出了修正前的焊接参数A。图13的右图按焊接点顺序示出了修正后的焊接参数A。图13的左图及右图中的纵轴表示焊接参数A的值。图13的左图及右图的横轴表示焊接点。
在图13中,对在3个不同焊接条件下焊接了从第1点到第25点的各焊接点的情况下的数据分别进行了绘图。关于基准条件涉及的焊接,在使2.0升的冷却水在电极2、3的内部流通的状态下,针对各焊接点进行。此时,在基准条件涉及的焊接中,在大概排除了对前一焊接点的焊接时的影响的状态下执行焊接。具体地说,例如,在从前一焊接点涉及的通电停止时间点T3起经过了预先确定的待机时间(例如10秒)的时间点,开始下一焊接点涉及的焊接。关于第5条件涉及的焊接,在使2.0升的冷却水在电极2、3的内部流通的状态下,针对各焊接点进行。关于第6条件涉及的焊接,在使比第5条件少的1.3升的冷却水在电极2、3的内部流通的状态下针对各焊接点进行。在第5条件及第6条件下,在各焊接点处的焊接间不设置待机时间,针对各焊接点连续地执行焊接。也就是说,第5条件及第6条件是模拟了在由于连续的焊接次数的增加而电极温度上升了的状态下执行焊接的情况的条件。在各条件下,焊接参数的设定值相同。因此,基准条件涉及的数据是第5条件及第6条件涉及的数据的比较例。
如图13的左图所示,在第2点以后的焊接时,修正前的焊接参数A在基准条件涉及的绘图与第5条件及第6条件涉及的绘图之间出现显著的差。尤其是,第6条件涉及的绘图与基准条件涉及的绘图的差分ΔE6,比第5条件涉及的绘图与基准条件涉及的绘图的差分ΔE5大。也就是说,在第6条件涉及的焊接中,冷却水的流量变少从而电极温度的上升程度与第5条件涉及的焊接时相比变大,认为焊接参数A的差分ΔE显著地表现出来。
相对于此,关于修正后的焊接参数A,与冷却水的流量无关,在第2点以后的任一焊接点,基准条件涉及的绘图与第5条件及第6条件涉及的绘图之间的差分ΔE都变小。基于此,至少在冷却水流量处于从1.3升到2.0升的范围内的情况下,能够与冷却水流量无关,良好地对向熔核直径LN的推定式670代入的焊接参数A进行修正。
如图12所示,在参数修正工序(步骤S91)之后,执行推定值算出工序(步骤S95)。推定值算出工序(步骤S95)是使用修正后的焊接参数A来算出第P点处的熔核直径LN的推定值的工序。
在步骤S951中,推定值算出部292向熔核直径LN的推定式670代入修正后的焊接参数A。由此,得到第P点处的熔核直径LN的推定值(步骤S955)。
实际上,如图8所示,通过利用修正式650对向熔核直径LN的推定式670代入的焊接参数A进行修正,在对存在于被焊接部件W的不同位置的多个焊接点连续地执行焊接的情况下,精度良好地成功推定出了熔核直径LN。此外,通过图9及图12所示的步骤S955为止的各工序(步骤S1~步骤S9)的执行,本实施方式中的熔核直径LN的推定方法结束。此外,关于成为熔核直径LN的推定对象的第P点的焊接点,也可以是存在于不同于在修正式650的制作中所使用的被焊接部件W的、被焊接部件上的焊接点。
根据上述第一实施方式,如图5所示,在针对存在于被焊接部件W的不同位置的多个焊接点连续地执行电阻点焊的情况下,伴随于连续的焊接次数的增加,电极温度变化。由此,如图6及图7所示,由于连续的焊接次数的增加,有时在各焊接点的焊接参数的实测值产生差。在焊接参数的值产生了差的情况下,由于不对作为说明变量而包含于推定式670的焊接参数进行修正、而向熔核直径LN的推定式670代入,如图8所示,有时熔核直径LN的推定精度降低。相对于此,根据上述第一实施方式,如图11所示,利用使用与电极温度具有相关性的通电开始前区间中的膨胀量制作出的焊接参数A的修正式650对向熔核直径LN的推定式670代入的焊接参数A进行修正。然后,将修正后的焊接参数A向熔核直径LN的推定式670代入,推定熔核直径LN。因而,在针对存在于被焊接部件W的不同位置的多个焊接点连续地执行电阻点焊的情况下,即便是由于连续的焊接次数的增加而在各焊接点的焊接参数A产生了差的情况下,也能够抑制熔核直径LN的推定精度降低。换言之,即便是在针对存在于被焊接部件W的不同位置的多个焊接点连续地执行电阻点焊的情况下,熔核直径LN的推定精度也能够保持为与仅对第1点的焊接点执行焊接的情况相同程度。
另外,根据上述第一实施方式,如图11所示,修正式650是通过对由第一差分和第二差分的组合确定的多个组合值进行线性回归而算出的一次方程式。这样一来,能够唯一地表达第一差分与第二差分的相关关系。而且,能够根据多个组合值容易地制作修正式650。
另外,根据上述第一实施方式,如图4所示,在同一焊接点,算出了通电开始前区间中的多个时间点的膨胀量的情况下,第一差分使用对通电开始前区间中的各时间点的膨胀量进行了平均的平均值来算出。这样一来,在从焊接参数的计测开始时间点T1到通电开始时间点T2的期间,即便是在焊接参数的时序数据中包含异常值的情况下,也能够避免仅基于异常值算出第一差分。因而,在针对存在于被焊接部件W的不同位置的多个焊接点连续地执行电阻点焊的情况下,能够进一步抑制熔核直径LN的推定精度降低。
另外,根据上述第一实施方式,推定系统1能够根据利用测定机构9测定到的焊接参数生成时序数据,推定熔核直径LN。
B.第二实施方式:
在本实施方式中,对在焊接参数A和膨胀量作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的情况下、对焊接参数A和膨胀量双方进行修正来推定第P点的熔核直径LN的方法进行说明。在作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的焊接参数存在多个而将多个焊接参数作为修正对象的情况下,修正式650按每个焊接参数而制作。此外,推定系统1的构成与第一实施方式(图1、图3)相同。关于与第一实施方式中的各步骤相同的步骤及相同的构成,标注同一附图标记并且省略说明。
在本实施方式中,也依次执行图9所示的取得工序(步骤S1)、差分算出工序(步骤S3)、修正式制作工序(步骤S5)、以及推定工序(步骤S9)。取得工序(步骤S1)中的处理内容与第一实施方式相同。
在差分算出工序(步骤S3)中,差分算出部220分别算出第一差分、焊接参数A涉及的第二差分、以及膨胀量涉及的第二差分。第一差分及焊接参数A涉及的第二差分的算出方法与第一实施方式是同样的。关于膨胀量涉及的第二差分,是通电开始时间点T2以后的第1点的膨胀量与通电开始时间点T2以后的第N点的膨胀量的差分。具体地说,例如,在作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的膨胀量是通电中区间的实测值的最大值的情况下,膨胀量涉及的第二差分是关于通电中区间的实测值的最大值的、第1点与第N点的差分。
接着,在图12所示的修正式制作工序(步骤S5)中,修正式制作部230分别算出用于算出焊接参数A的修正值的第一修正式、和用于算出膨胀量的修正值的第二修正式。第一修正式的制作方法与第一实施方式中的修正式650(例如图11)相同。第二修正式是示出第一差分与膨胀量涉及的第二差分的相关关系的修正式650。第二修正式的制作方法与第一修正式的制作方法是同样的。
接着,在修正值算出工序(步骤S7)中,修正值算出部240分别算出第P点处的焊接参数A的修正值和第P点处的膨胀量的修正值。焊接参数A的修正值的算出方法与图12所示的第一实施方式相同。膨胀量的修正值通过将第三差分向第二修正式代入而算出。
接着,推定部290依次执行参数修正工序(步骤S91)和推定值算出工序(步骤S95)。
具体地说,在参数修正工序(步骤S91)中,参数修正部291对所算出的第P点的焊接参数A且是通电开始时间点T2以后的焊接参数A加上通过第一修正式算出的焊接参数A的修正值。由此,得到修正后的焊接参数A。然后,参数修正部291对所算出的第P点的膨胀量且是通电开始时间点T2以后的膨胀量加上通过第二修正式算出的膨胀量的修正值。由此,得到修正后的膨胀量。然后,在推定值算出工序(步骤S95)中,推定值算出部292向熔核直径LN的推定式670代入修正后的焊接参数A及修正后的膨胀量。由此,得到第P点处的熔核直径LN的推定值。
根据上述第二实施方式,在熔核直径LN的推定式670中,作为说明变量而包含不同于膨胀量的焊接参数A和膨胀量。此时,根据上述第二实施方式,制作作为焊接参数A的修正式650的第一修正式、和作为膨胀量的修正式650的第二修正式这2个修正式650。然后,使用第一修正式及第二修正式,对焊接参数A和膨胀量双方进行修正。由此,在熔核直径LN的推定式670中作为说明变量而包含不同于膨胀量的焊接参数和膨胀量的情况下,能够使用修正后的焊接参数A及修正后的膨胀量来推定熔核直径LN。因而,即便是在熔核直径LN的推定式670中作为说明变量而包含不同于膨胀量的焊接参数和膨胀量的情况下,也能够使熔核直径LN的推定精度提高。
C.其他实施方式:
C-1.其他实施方式1:
在上述实施方式中,如图11所示,修正式650是通过对由第一差分和第二差分的组合确定的多个组合值进行线性回归而算出的一次方程式。但是,本公开不限于此。修正式650例如也可以是通过对由第一差分和第二差分的组合确定的多个组合值进行非线性回归而算出的高次方程式。若是这样的方式,则与修正式650是一次方程式的情况相比,能够制作更详细地反映出第一差分与第二差分的相关关系的修正式650。由此,能够使针对存在于被焊接部件W的不同位置的多个焊接点连续地执行电阻点焊的情况下的熔核直径LN的推定精度进一步提高。
C-2.其他实施方式2:
在上述实施方式中,如图1所示,被焊接部件W是重叠的2张金属板W1、W2。但是,本公开不限于此。被焊接部件W也可以是重叠的3张以上的金属板。即便是这样的方式,也能够抑制熔核直径LN的推定精度降低。
C-3.其他实施方式3:
在上述实施方式中,第一差分使用对通电开始前区间中的多个时间点的膨胀量的实测值进行了平均的平均值来算出。但是,本公开不限于此。第一差分例如也可以使用由对通电开始前区间中的焊接参数的实测值进行了积分的积分值等、实测值及平均值以外的其他指标表示的焊接参数来算出。若是这样的方式,则能够根据作为说明变量而包含于熔核直径LN的推定式670的焊接参数的种类、作为被焊接部件W的金属板W1、W2的张数、熔核N的成长方式等,制作由合适的指标表示的焊接参数的修正式650。
C-4.其他实施方式4:
在上述实施方式中,第一差分使用对通电开始前区间中的多个时间点的膨胀量的实测值进行了平均的平均值来算出。但是,本公开不限于此。第一差分也可以不使用平均值、而例如基于通电开始前区间中的任意一时间点下的膨胀量的实测值来算出。即便是这样的方式,也能够抑制熔核直径LN的推定精度降低。另外,若是这样的方式,则即便是在焊接参数的时序数据中包含异常值的情况下,也能够选定除呈现出异常值的时间点之外的任意时间点,算出第一差分。
C-5.其他实施方式5:
在上述实施方式中,如图9所示,推定装置在通过修正式制作工序(步骤S5)为止的各工序的执行而制作出修正式650之后,推定熔核直径LN。但是,本公开不限于此。推定装置也可以例如使用预先存储在存储部60中的修正式650来推定熔核直径LN。若是这样的方式,则能够使用预先确定的制作出的修正式650来算出焊接参数的修正值。
C-6.其他实施方式6:
在其他实施方式中,推定装置也可以使用预先存储在存储部60中的成为了修正式650的算出源的2个以上的组合值、和基于在第P点处的熔核直径LN的推定之际取得的时序数据算出的组合值,算出新的修正式650。也就是说,在其他实施方式中,推定装置也可以每当推定熔核直径LN时便更新修正式650的系数。若是这样的方式,则能够使修正值的算出精度提高。
C-7.其他实施方式7:
在上述实施方式中,制作示出第一差分与第二差分的相关关系的修正式650,使用修正式650来算出焊接参数的修正值。但是,本公开不限于此。焊接参数的修正值例如也可以通过参照示出第一差分与第二差分的相关关系的相关表来算出。即便是这样的方式,也能够算出焊接参数的修正值。由此,能够抑制熔核直径LN的推定精度降低。
C-8.其他实施方式8:
在上述第二实施方式中,在熔核直径LN的推定式670中,作为说明变量而包含不同于膨胀量的焊接参数A和膨胀量。因而,在上述第二实施方式中,对向熔核直径LN的推定式670代入的焊接参数A和膨胀量分别进行了修正。但是,本公开不限于此。例如,推定系统1在作为熔核直径LN的推定式670的说明变量而包含3个以上的焊接参数的情况下,也可以关于全部焊接参数分别制作修正式650,算出修正后的值,在此基础上,推定熔核直径LN。在该情况下,各焊接参数的修正式650可以利用与在第一实施方式中示出的焊接参数A涉及的修正式650的制作方法同样的方法来制作。另外,在作为熔核直径LN的推定式670的说明变量而包含3个以上的焊接参数的情况下,也可以选定任意的焊接参数,仅关于所选定的焊接参数制作修正式650。若是这样的方式,则在作为熔核直径LN的推定式670的说明变量而包含3个以上的焊接参数的情况下,通过对所选定的任意的焊接参数进行修正,能够使熔核直径LN的推定精度提高。另外,能够不限定焊接参数的种类、而制作各焊接参数的修正式650。
本公开不限于上述的实施方式,可以在不脱离其主旨的范围内以各种构成来实现。例如,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而适当进行替换、组合。另外,只要该技术特征在本说明书中未作为必要技术特征进行说明,就可以适当删除。
Claims (7)
1.一种推定方法,是利用上部电极和下部电极夹持着的被焊接部件的电阻点焊中的熔核直径的推定方法,其中,
关于所述电阻点焊,
针对存在于所述被焊接部件的不同位置的M个焊接点,从第1点到第M点依次执行,其中,M为2以上的整数,
所述推定方法具备:
取得工序,关于对所述熔核直径的大小起作用的焊接参数且是包含基于所述上部电极和所述下部电极的位移算出的膨胀量的2个以上的所述焊接参数,按每个所述焊接点取得包含焊接电流的通电开始前的数据的时序数据;
差分算出工序,分别算出:(i)第一差分,其为所述通电开始前的所述第1点的所述膨胀量与所述通电开始前的第N点的所述膨胀量的差分,其中N为2以上且M以下的整数;以及(ii)第二差分,其为通电开始时间点以后的所述第1点的所述焊接参数与所述通电开始时间点以后的所述第N点的所述焊接参数的差分;以及
推定工序,使用所述焊接参数推定第P点的所述熔核直径,其中,P为1以上且M以下的整数,
所述推定工序使用所述通电开始前的所述第P点的所述膨胀量、和所述第一差分与所述第二差分的相关关系,对所算出的所述第P点的所述焊接参数进行修正,使用修正后的所述焊接参数推定所述熔核直径。
2.根据权利要求1所述的推定方法,其中,还具备:修正式制作工序,制作示出所述相关关系的修正式,
所述推定工序具备:
在推定所述第P点的所述熔核直径的情况下,向所述修正式代入第三差分,算出所述焊接参数的修正值的工序,其中,所述第三差分为所述通电开始前的所述第1点的所述膨胀量与所述通电开始前的所述第P点的所述膨胀量的差分;和
针对将所述焊接参数作为说明变量并将所述熔核直径的推定值作为目的变量的预先确定的推定式,代入通过对所算出的所述第P点的所述焊接参数加上所述修正值而进行了修正的所述修正后的所述焊接参数,算出所述熔核直径的所述推定值的工序。
3.根据权利要求2所述的推定方法,其中,
所述修正式是通过对由所述第一差分和所述第二差分的组合确定的所述各值进行线性回归而算出的一次方程式。
4.根据权利要求2所述的推定方法,其中,
所述修正式是通过对由所述第一差分和所述第二差分的组合确定的所述各值进行非线性回归而算出的高次方程式。
5.根据权利要求1或2所述的推定方法,其中,
在同一所述焊接点,算出了所述通电开始前的多个时间点的所述膨胀量的情况下,
所述第一差分使用对所述通电开始前的多个所述膨胀量进行了平均的平均值来算出。
6.一种推定装置,是利用上部电极和下部电极夹持着的被焊接部件的电阻点焊中的熔核直径的推定装置,其中,
关于所述电阻点焊,
针对存在于所述被焊接部件的不同位置的M个焊接点,从第1点到第M点依次执行,其中,M为2以上的整数,
所述推定装置具备:
取得部,关于对所述熔核直径的大小起作用的焊接参数且是包含基于所述上部电极和所述下部电极的位移算出的膨胀量的2个以上的所述焊接参数,按每个所述焊接点取得包含焊接电流的通电开始前的数据的时序数据;
差分算出部,分别算出(i)第一差分,其为所述通电开始前的所述第1点的所述膨胀量与所述通电开始前的第N点的所述膨胀量的差分,其中,N为2以上且M以下的整数;以及(ii)第二差分,其为通电开始时间点以后的所述第1点的所述焊接参数与所述通电开始时间点以后的所述第N点的所述焊接参数的差分;以及
推定部,使用所述焊接参数推定第P点的所述熔核直径,其中,P为1以上且M以下的整数,
所述推定部使用所述通电开始前的所述第P点的所述膨胀量、和所述第一差分与所述第二差分的相关关系,对所算出的所述第P点的所述焊接参数进行修正,使用修正后的所述焊接参数推定所述熔核直径。
7.一种推定系统,是利用上部电极和下部电极夹持着的被焊接部件的电阻点焊中的熔核直径的推定系统,其中,
关于所述电阻点焊,
针对存在于所述被焊接部件的不同位置的M个焊接点,从第1点到第M点依次执行,其中,M为2以上的整数,
所述推定系统具备:
权利要求6所述的推定装置;以及
测定机构,其生成焊接参数的时序数据。
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