DE102012102463A1

DE102012102463A1 - Punktschweißvorrichtung und Punktschweißverfahren

Info

Publication number: DE102012102463A1
Application number: DE102012102463A
Authority: DE
Inventors: Noboru Sakamoto
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-09-27
Also published as: CN102689088A; JP5758667B2; JP2012200738A; US9517526B2; US20120241416A1

Abstract

Es werden eine Punktschweißvorrichtung und ein Punktschweißverfahren bereitgestellt. Ein Werkstück 100 wird geklemmt zwischen einer Kombination einer zweiten Schweißelektrode 35 und einer Aufnahmeeinheit 13, die an einer dünneren Platte 101 anliegen, und einer ersten Schweißelektrode 25, die an einer zweiten dickeren Platte 103 anliegt, ein Druck wird aufgebracht auf das Werkstück 100 durch die erste Schweißelektrode 25 und Strom wird zwischen der ersten Schweißelektrode 25 und der zweiten Schweißelektrode 35 geleitet. Auf diese Weise wird eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte 101 zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht. In gleicher Weise wird ein Werkstück 100 geklemmt zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode 25 und der Aufnahmeeinheit 13, die an der dünneren Platte 101 anliegen, und der zweiten Schweißelektrode 35, die an der zweiten dickeren Platte 103 anliegt, ein Druck wird aufgebracht auf das Werkstück 100 durch die zweite Schweißelektrode 35. Auf diese Weise wird eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte zu der zweiten dickeren Platte reicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Punktschweißen eines plattenförmigen Werkstückes, in dem eine dickere Platte und eine dünnere Platte, die unterschiedliche Steifigkeiten haben, übereinander angeordnet sind.
In der Technik des Verbindens von übereinander angeordneten Platten, wie beispielsweise Stahlplatten, wird verbreitet Punktschweißen verwendet, bei dem die Platten zwischen einem Paar Schweißelektroden geklemmt werden und ein starker Strom zwischen den Elektroden geleitet wird über eine vorbestimmte Zeitdauer, während ein Schweißdruck auf die Platten aufgebracht wird, um die Verbindungszone auf im Wesentlichen eine Schmelztemperatur zu erhitzen, um hierdurch die Platten miteinander zu verbinden.
Vorausgesetzt, dass der von den Schweißelektroden aufgebrachte Schweißdruck und die Zeitdauer der Bestromung beim Punktschweißen konstant sind, nimmt der Durchmesser der Schweißlinse graduell mit dem Anstieg der Stromstärke zu. Das Aufbringen von übermäßig starkem Strom erhöht jedoch das Maß der erzeugten Hitze, was möglicherweise zu einem Phänomen führt, das Expulsion genannt wird, bei dem geschmolzenes Metall von zwischen den Platten ausgetrieben wird. Dies bedeutet, Expulsion ist ein Phänomen geschmolzenen Metalls, das in Folge von Überhitzung an der Verbindungszone explodiert und dazu führt, dass in einer Schweißlinse Defekte auftreten wie beispielsweise Löcher oder Risse. Solche Diskontinuitäten in der Form der Schweißlinse und der Metallstruktur können ein Faktor sein, der die Verbindungsstärke wesentlich senkt und zudem ein Faktor sein kann, der die Plattendicke an der Verbindung reduziert. Andererseits führt das Aufbringen eines übermäßig schwachen Stroms zu einer kleinen Schweißlinse, die keine ausreichend starke Verbindung bewirkt. Des Weiteren wird, wenn der Schweißdruck gering ist, die Kontaktfläche zwischen den Platten klein mit dem Ergebnis, dass die Stromdichte zunimmt und Expulsion in Folge von Überhitzung bewirkt wird. Wenn der Schweißdruck übermäßig groß ist, wird die Kontaktfläche an der Verbindung groß und die Stromdichte wird verringert mit dem Ergebnis, dass das Maß der erzeugten Wärme reduziert wird. Demzufolge wird eine kleine Schweißlinse ausgebildet und keine hohe Schweißkraft erreicht.
Es wird nunmehr auf 13A Bezug genommen, die das Punktschweißen eines Werkstücks 100 zeigt, bei dem eine dünnere Platte 101 mit einer geringen Steifigkeit und einer kleinen Dicke und eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103, die eine größere Dicke und eine höhere Steifigkeit haben als die dünnere Platte 101, aufeinander angeordnet sind. Wie dargestellt, ist das Werkstück 100 geklemmt zwischen einer bewegbaren Elektrode 111 und einer feststehenden Elektrode 112 in einem Zustand derart, dass die Platten in engem Kontakt miteinander sind ohne einen Zwischenraum zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 und zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103. Bestromung durch eine Stromversorgung 113 führt zu einer im Wesentlichen gleichförmigen Stromdichte über einen Bestromungsweg zwischen der bewegbaren Elektrode 111 und der feststehenden Elektrode 112. Als Ergebnis wird eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte 101 bis zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht, wodurch eine gewünschte Schweißfestigkeit erreicht wird.
Tatsächlich werden jedoch die dünnere Platte 101, die eine geringere Steifigkeit aufweist, und die erste dickere Platte 102 nach oben gebogen, wenn das Werkstück 100 eingeklemmt und von der bewegbaren Elektrode 111 und der feststehenden Elektrode 112 gepresst wird, wodurch Spalte zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 und zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 verbleiben.
In diesem Fall ist die Kontaktfläche zwischen der bewegbaren Elektrode 111 und der dünneren Platte 101 vergrößert in Folge der Durchbiegung der dünneren Platte 101 während die Kontaktflächen an den Verbindungen zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 und zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 durch die Spalte verringert werden.
Als Ergebnis wird die Stromdichte zwischen der bewegbaren Elektrode 111 und der feststehenden Elektrode 112 höher auf der Seite der zweiten dickeren Platte 103 als auf der Seite der dünneren Platte 101 und das Maß an lokaler Wärme, das zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 erzeugt wird, ist größer als dasjenige, das zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 erzeugt wird.
Dementsprechend wird eine Schweißlinse 105 ausgebildet zuerst an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103, wie in 13A gezeigt, und die Schweißlinse 105 wächst graduell, um die dünnere Platte 101 und die erste dickere Platte 102 zu verschweißen, wie in 13B gezeigt. Das Ausmaß an Durchdringung durch die erste dickere Platte 102 in die dünnere Platte 101 ist jedoch gering und die Schweißfestigkeit ist unstabil. Es besteht daher ein Risiko, dass sich die dünnere Platte 101 löst. Zudem ist die Schweißqualität variabel. Genauer gesagt, dieser Defekt ist wahrscheinlicher mit einer zunehmenden Dicke der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103, da es schwieriger für die Schweißlinse 105 wird, bis zwischen die erste dickere Platte 102 und die dünnere Platte 101 zu reichen.
Ein weiterer Grund für die geringe Penetration zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 und die daraus resultierende Unstabilität der Schweißfestigkeit ist die Tatsache, dass in Folge der geringen Dicke der dünneren Platte 101 Wärme in die bewegbare Elektrode 111 gezogen wird, wenn die bewegbare Elektrode 111 in Kontakt mit der dünneren Platte 101 ist, mit dem Ergebnis, dass die Temperatur auf der Seite der dünneren Platte 101 nicht gesteigert wird, wodurch die Ausbildung der Schweißlinse 105 verhindert wird.
Eine beispielhafte Milderung dieses Problems ist ein Punktschweißverfahren, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2003-251469 offenbart ist. Gemäß diesem Punktschweißverfahren wird, wie in 14 gezeigt, ein Werkstück 100, bei dem eine dünnere Platte 101, eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103 aufeinander angeordnet sind, in einer solchen Art und Weise punktgeschweißt, dass der Schweißdruck (FU) einer bewegbaren Elektrode 125, die auf der Seite der dünneren Platte 101 angeordnet ist, so gesteuert wird, dass er geringer ist als der Schweißdruck (FL) einer feststehenden Elektrode 124, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte 103 angeordnet ist, wodurch der Kontaktwiderstand an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 erhöht wird, während der Kontaktwiderstand an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 verringert wird. Auf diese Art und Weise führt eine Bestromung zwischen der bewegbaren Elektrode 125 und der feststehenden Elektrode 124 zu einem erhöhten Maß an Wärme, das an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 erzeugt wird. Somit kann die Schweißfestigkeit zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 erhöht werden.
15 zeigt einen Aufbau einer Punktschweißzange, die verwendet wird, um das obige Verfahren durchzuführen. Wie gezeigt, ist eine Punktschweißvorrichtung 120 an einem Handgelenkteil 116 eines Schweißroboters 115 angebracht. Der Schweißroboter 115 ist dahingehend konfiguriert, ein Werkstück 100 punktzuschweißen, indem es die Punktschweißzange 120 an jede der Schweißstellen an dem Werkstück 100 führt, das von einer Klemmvorrichtung 118 gehalten wird.
Die Punktschweißzange 120 weist eine Basiseinheit 122 auf, die vertikal bewegbar gelagert ist mittels einer Linearführung 121, die an einer Zangenhaltevorrichtung 117 fixiert ist, welche an dem Handgelenkteil 116 befestigt ist. Die Basiseinheit 122 ist mit einem C-förmigen Tragjoch 123 versehen, das von diesem nach unten verläuft. Eine feststehende Elektrode 124 ist an dem unteren Ende des C-förmigen Tragjochs 123 angeordnet.
Ein Druckerzeuger 126, beispielsweise ein Servomotor, ist an dem oberen Ende der Basiseinheit 122 angebracht. Die der feststehenden Elektrode 124 gegenüberliegende bewegbare Elektrode 125 ist an dem unteren Ende einer Stange 127 befestigt, die mittels des Druckerzeugers 126 vertikal bewegbar ist. Ein Servomotor 128 ist an dem oberen Ende der Zangenhaltevorrichtung 117 montiert. Die Basiseinheit 122 ist vertikal bewegbar mittels eines Schneckenantriebmechanismus durch Antrieb des Servomotors 128.
Gemäß Lerndaten, die in einer Steuereinheit gespeichert sind, die nicht dargestellt ist, wird der Schweißdruck (FU) der bewegbaren Elektrode 125, die auf der Seite der dünneren Platte 101 angeordnet ist, dahingehend gesteuert, kleiner zu sein als der Schweißdruck (FL) der feststehenden Elektrode 124 (FU < FL).
Um zu steuern, dass der Schweißdruck (FU) der bewegbaren Elektrode 125 kleiner ist als der Schweißdruck (FL) der feststehenden Elektrode 124 (FU < FL), aktiviert die Steuereinheit zuerst den Servomotor 128 dahingehend, die Basiseinheit 122 anzuheben, und bringt die feststehende Elektrode 124 in Berührung mit der unteren Oberfläche des Werkstücks 100. Gleichzeitig aktiviert die Steuereinheit den Druckerzeuger 126 dahingehend, dass die bewegbare Elektrode 125 so abgesenkt wird, dass sie in Berührung mit der oberen Oberfläche des Werkstücks 100 gelangt. In diesem Fall wirkt der Schweißdruck, der von dem Druckerzeuger 126 ausgeübt wird, gleichmäßig auf die bewegbare Elektrode 125 und die feststehende Elektrode 124 über die Basiseinheit 122 und das C-förmige Tragjoch 123.
Als nächstes wird die Basiseinheit 122 durch den Servomotor 128 angehoben. Durch Anheben der Basiseinheit 122 wird der Schweißdruck (FL) der feststehenden Elektrode 124 gemäß dem Anheben der Basiseinheit 122 erhöht. Als Ergebnis wird der Schweißdruck (FU) der bewegbaren Elektrode 125 geringer als der Schweißdruck (FL) der feststehenden Elektrode 124 (FU < FL).
Dementsprechend wird, wenn Strom zwischen der bewegbaren Elektrode 125 und der feststehenden Elektrode 124 fließt, eine hohe Stromdichte erreicht an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 und das Maß an Wärme, das an der Verbindung erzeugt wird, wird erhöht relativ zu dem Maß an Wärme, das erzeugt wird an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103. Somit wird eine gleichmäßige und zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte 101 bis zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht, und eine hohe Schweißfestigkeit wird sichergestellt.
Gemäß der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2003-251469 wird die Punktschweißzange 120 zu jeder der Schweißstellen auf dem Werkstück 100 bewegt, das von der Klemmvorrichtung 118 gehalten wird. Es wird bewirkt, dass die feststehende Elektrode 124 an der zweiten dickeren Platte 103 des Werkstücks 100 anliegt und es wird bewirkt, dass die bewegbare Elektrode 125 an der dünneren Platte 101 anliegt, und die Basiseinheit 122 wird angehoben, um den Schweißdruck (FU) der bewegbaren Elektrode 125 so zu steuern, dass er kleiner ist als der Schweißdruck (FL) der feststehenden Elektrode 124. Auf diese Weise wird die Stromdichte zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 relativ erhöht, um sicherzustellen, dass ein geeignetes Maß an Wärme erzeugt wird an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102. Das Ausmaß an Durchdringung wird somit erhöht und die Schweißfestigkeit verbessert.
Es ist jedoch erforderlich, dass die Klemmvorrichtung 118, die das Werkstück 100 klemmt, einer schweren Belastung standhält, wenn der Schweißdruck (FU) der bewegbaren Elektrode 125 dahingehend gesteuert wird, kleiner zu sein als der Schweißdruck (FL) der feststehenden Elektrode 124 durch Bewegen der Basiseinheit 122, während das Werkstück 100, das von der Klemmvorrichtung 118 geklemmt ist, zwischen der feststehenden Elektrode 124 und der bewegbaren Elektrode 125 eingeklemmt ist. In dem Fall, wenn die Position des Klemmens des Werkstücks 100 durch die Klemmvorrichtung 118 sehr weit von der Schweißposition entfernt ist, nämlich der Position eines Schweißortes, wird das Werkstück 100 verformt und deformiert, wodurch Variationen in dem Schweißdruck (FL) der feststehenden Elektrode 124 und des Schweißdrucks (FU) der bewegbaren Elektrode 125 bewirkt werden. Resultierend hieraus ist es schwierig, stabil einen geeigneten Kontaktwiderstand zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 und zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 sicherzustellen. Es besteht somit ein Risiko, dass die Stromdichte an den Verbindungen in dem Werkstück 100 nicht gleichförmig ist und die Qualität der Punktschweißung verringert wird. Zudem kann bei dem obigen Verfahren eine Punktschweißzange, die eine Ausgleichsfunktion zwischen dem Roboterhandgelenkteil und der Basiseinheit aufweist, um Bewegungen zu ermöglichen, die eine von dem Schweißdruck erzeugte Reaktionskraft verwendet, nicht verwendet werden. Die verwendbaren Punktschweißzangen sind somit limitiert.
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme gemäß dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Punktschweißvorrichtung und ein Punktschweifverfahren bereitzustellen, mit denen ein Werkstück, bei dem eine dickere Platte und eine dünnere Platte mit unterschiedlichen Steifigkeiten übereinander angeordnet sind, mit stabiler Schweißqualität punktgeschweißt werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Punktschweißvorrichtung zum Punktschweißen eines Werkstücks, in dem eine dünnere Platte mit einer geringen Steifigkeit und eine erste dickere Platte und eine zweite dickere Platte, die eine höhere Steifigkeit haben sowie eine größere Dicke als die dünnere Platte, sequenziell übereinander angeordnet sind, wobei die Vorrichtung aufweist eine Basiseinheit, eine von der Basiseinheit gehaltene Aufnahmeeinheit und eine erste Schweißelektrode und eine zweite Schweißelektrode, die von der Basiseinheit gehalten werden und bewegbar sind zueinander und voneinander weg in zueinander gewandter Weise. Das Werkstück wird geklemmt zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode, die an der dünneren Platte anliegt, und der Aufnahmeeinheit, die neben der zweiten Schweißelektrode ist und an der dünneren Platte anliegt, und der ersten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, wobei auf das Werkstück ein Druck aufgebracht wird von der ersten Schweißelektrode gleichzeitig mit dem Klemmen und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode hindurchgeführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen. Das Werkstück wird geklemmt zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode, die an der dünneren Platte anliegt, und der Aufnahmeeinheit, die neben der ersten Schweißelektrode angeordnet ist und an der dünneren Platte anliegt, und der zweiten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, wobei ein Druck ausgeübt wird auf das Werkstück mittels der zweiten Schweißelektrode simultan mit dem Klemmen und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode hindurchgeführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt wird, um das Werkstück punktzuschweißen.
Gemäß der obigen Vorrichtung wird das Werkstück geklemmt zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode und der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegen, und der ersten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, und ein Druck wird auf das Werkstück ausgeübt mittels der ersten Schweißelektrode. Der Schweißdruck von der ersten Schweißelektrode wird auf die zweite dickere Platte des Werkstücks aufgebracht und der Schweißdruck von der zweiten Schweißelektrode und von der Aufnahmeeinheit werden aufgebracht auf die dünnere Platte mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck der zweiten Schweißelektrode, die auf der Seite der dünneren Platte angeordnet ist, kleiner ist als der Schweißdruck der ersten Schweißelektrode, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte angeordnet ist. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte und der ersten dickeren Platte relativ erhöht und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird in einer Region ausgebildet, die von der dünneren Platte bis zu der zweiten dickeren Platte reicht, mit einheitlicher Penetration. In gleicher Weise wird das Werkstück geklemmt zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode und der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegen, und der zweiten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, und ein Druck wird auf das Werkstück ausgeübt von der zweiten Schweißelektrode. Der Schweißdruck von der zweiten Schweißelektrode wird auf die zweite dickere Platte des Werkstücks aufgebracht und der Schweißdruck von der ersten Schweißelektrode und derjenige von der Aufnahmeeinheit werden aufgebracht auf die dünnere Platte mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck der ersten Schweißelektrode, die auf der Seite der dünneren Platte angeordnet ist, kleiner ist als der Schweißdruck der zweiten Schweißelektrode, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte positioniert ist. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte und der ersten dickeren Platte relativ erhöht und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte bis zu der zweiten dickeren Platte reicht, mit gleichförmiger Penetration. Die Schweißqualität des geschweißten Werkstückes kann daher verbessert werden.
Zudem kann die Vorrichtung Werkstücke mit einer dünneren Platte, einer ersten dickeren Platte und einer zweiten dickeren Platte in unterschiedlichen Anordnungen ohne die Notwendigkeit großer Änderungen der Haltung der Schweißvorrichtung kontinuierlich punktschweißen. Beispielsweise können ein dreilagiges Werkstück, bei dem eine dünnere Platte, eine erste dickere Platte und eine zweite dickere Platte sequenziell von unten übereinander angeordnet sind, und ein dreilagiges Werkstück, bei dem eine dünnere Platte, eine erste dickere Platte und eine zweite dickere Platte sequenziell von oben übereinander angeordnet sind, kontinuierlich punktgeschweißt werden ohne große Änderung der Haltung der Schweißvorrichtung.
Die obige Aufgabe wird gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Punktschweißvorrichtung zum Punktschweißen eines Werkstücks, bei dem eine dünnere Platte und eine erste dickere Platte und eine zweite dickere Platte, die eine höhere Steifigkeit haben als die dünnere Platte, sequenziell übereinander angeordnet sind, wobei die Vorrichtung aufweist eine Basiseinheit, eine von der Basiseinheit gehaltene Aufnahmeeinheit, eine erste Schweißelektrode, die bewegbar ist zu sowohl einer zurückgezogenen Position, einer ersten Pressposition und einer zweiten Pressposition mittels eines ersten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird, und eine zweite Schweißelektrode, die bewegbar ist zu sowohl einer zurückgezogenen Position, einer ersten Pressposition und einer zweiten Pressposition in einer gegenüberliegenden Anordnungsbeziehung zu der ersten Schweißelektrode mittels eines zweiten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird. Das Werkstück wird geklemmt zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode, die in der ersten Pressposition positioniert ist, und der Aufnahmeeinheit, die neben der zweiten Schweißelektrode liegt und an der dünneren Platte anliegt, und die erste Schweißelektrode ist positioniert in der ersten Pressposition, wobei ein Druck aufgebracht wird auf das Werkstück von der ersten Schweißelektrode gleichzeitig mit dem Klemmen, und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geleitet wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen. Das Werkstück wird geklemmt zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode, die in der zweiten Pressposition positioniert ist, und der Aufnahmeeinheit, die sich neben der ersten Schweißelektrode befindet und an der dünneren Platte anliegt, und der zweiten Schweißelektrode, die in der zweiten Pressposition positioniert ist, wobei ein Druck aufgebracht wird auf das Werkstück mittels der zweiten Schweißelektrode simultan mit dem Klemmen, und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen.
Gemäß der obigen Vorrichtung wird das Werkstück geklemmt zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode in der ersten Pressposition und der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegen, und der ersten Schweißelektrode in der ersten Pressposition, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, und ein Druck wird aufgebracht auf das Werkstück mittels der ersten Schweißelektrode in der ersten Pressposition. Der Schweißdruck von der ersten Schweißelektrode in der ersten Pressposition wird aufgebracht auf die zweite dickere Platte des Werkstücks und der Schweißdruck von der zweiten Schweißelektrode und derjenige von der Aufnahmeeinheit werden aufgebracht auf die dünnere Platte mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck der zweiten Schweißelektrode, die sich auf der Seite der dünneren Platte befindet, kleiner ist als der Schweißdruck der ersten Schweißelektrode, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte positioniert ist. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte und der ersten dickeren Platte relativ erhöht und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte zu der zweiten dickeren Platte reicht, mit gleichförmiger Penetration. In gleicher Weise wird das Werkstück geklemmt zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode in der zweiten Pressposition und der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegen, und der zweiten Schweißelektrode in der zweiten Pressposition, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, und ein Druck wird aufgebracht auf das Werkstück mittels der zweiten Schweißelektrode in der zweiten Pressposition. Der Schweißdruck von der zweiten Schweißelektrode wird aufgebracht auf die zweite dickere Platte des Werkstücks und der Schweißdruck von der ersten Schweißelektrode und derjenige von der Aufnahmeeinheit werden aufgebracht auf die dünnere Platte mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck von der ersten Schweißelektrode, die sich auf der Seite der dünneren Platte befindet, kleiner ist als der Schweißdruck der zweiten Schweißelektrode, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte positioniert ist. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte und der ersten dickeren Platte relativ erhöht und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte zu der zweiten dickeren Platte reicht, mit gleichförmiger Penetration. Die Schweißqualität des geschweißten Werkstücks kann somit verbessert werden.
Die obige Aufgabe wird gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Punktschweißvorrichtung zum Punktschweißen eines Werkstücks, in dem eine Mehrzahl dickerer Platten übereinander angeordnet sind und eine dünnere Platte und die dickeren Platten übereinander angeordnet sind, wobei die Vorrichtung aufweist eine Basiseinheit, eine Aufnahmeeinheit, die von der Basiseinheit gehalten wird und an der dünneren Platte anliegen kann, eine erste Schweißelektrode, die bewegbar ist relativ zu der Aufnahmeeinheit mittels eines ersten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird, und eine zweite Schweißelektrode, die bewegbar ist relativ zu der Aufnahmeeinheit mittels eines zweiten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird. Das Werkstück wird unter Druck geklemmt mittels der Aufnahmeeinheit, der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode und ein Strom wird zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen.
Gemäß der obigen Vorrichtung wird das Werkstück unter Druck geklemmt von der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegt, der ersten Schweißelektrode, die von dem ersten Druckerzeuger bewegt werden kann, und der zweiten Schweißelektrode, die von dem zweiten Druckerzeuger bewegt werden kann, in einer solchen Weise, dass der Schweißdruck, der aufgebracht wird auf ein Paar bestehend aus der dünneren Platte und der angrenzenden dickeren Platte, kleiner ist als der Schweißdruck, der auf jedes Paar dickerer Platten aufgebracht wird. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte und der angrenzenden dickeren Platte erhöht und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte zu den dickeren Platten reicht, mit gleichförmiger Penetration. Die Schweißqualität des geschweißten Werkstücks kann somit verbessert werden.
Die obige Aufgabe wird gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Punktschweißverfahren zum Punktschweißen eines Werkstücks, bei dem eine Mehrzahl von dickeren Platten übereinander angeordnet sind und eine dünnere Platte mit den dickeren Platten übereinander angeordnet ist, wobei bewirkt wird, dass die dünnere Platte an einer Aufnahmeeinheit anliegt, die von einer Basiseinheit gehalten wird, und das Werkstück unter Druck geklemmt wird zwischen einer ersten Schweißelektrode, die bewegbar ist mittels eines ersten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird, und einer zweiten Schweißelektrode, die bewegbar ist von einem zweiten Druckerzeuger, der von der Basiseinheit gehalten wird, und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt wird, um das Werkstück punktzuschweißen.
Gemäß dem obigen Verfahren wird das Werkstück unter Druck geklemmt mittels der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegt, der ersten Schweißelektrode, die bewegt werden kann von dem ersten Druckerzeuger, und der zweiten Schweißelektrode, die bewegt werden kann von dem zweiten Druckerzeuger, in einer solchen Weise, dass der Schweißdruck, der auf ein Paar, bestehend aus der dünneren Platte und der angrenzenden dickeren Platte, kleiner ist als der Schweißdruck, der auf jedes Paar dickerer Platten aufgebracht wird. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte und der angrenzenden dickeren Platte erhöht und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte zu den dickeren Platten reicht, mit gleichförmiger Penetration. Die Schweißqualität des geschweißten Werkstücks kann somit verbessert werden.
Gemäß der Erfindung wird das Werkstück geklemmt zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode und der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegen, und der ersten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, und ein Druck wird ausgeübt auf das Werkstück mittels der ersten Schweißelektrode mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck der zweiten Schweißelektrode, die auf der Seite der dünneren Platte angeordnet ist, kleiner ist als der Schweißdruck der ersten Schweißelektrode, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte positioniert ist. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte bis zu der zweiten dickeren Platte reicht, mit gleichförmiger Penetration. In gleicher Weise wird das Werkstück geklemmt zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode und der Aufnahmeeinheit, die an der dünneren Platte anliegen, und der zweiten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, und ein Druck wird aufgebracht auf das Werkstück mittels der zweiten Schweißelektrode mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck der ersten Schweißelektrode, die auf der Seite der dünneren Platte angeordnet ist, kleiner ist als der Schweißdruck der zweiten Schweißelektrode, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte positioniert ist. Als Ergebnis wird, wenn ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte zu der zweiten dickeren Platte reicht, mit gleichförmiger Penetration. Die Schweißqualität des geschweißten Werkstücks kann somit verbessert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden weiter verdeutlicht anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen in denen
1 eine Ansicht zur Darstellung eines Aufbaus einer Punktschweißvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist,
2 eine Ansicht eines Hauptabschnitts in Richtung des Pfeils II in 1 ist,
3 eine beispielhafte Ansicht zum Betrieb einer Punktschweißvorrichtung ist,
4 eine beispielhafte Schnittdarstellung für einen Betrieb eines Hauptabschnitts in 3 ist,
5 eine beispielhafte Ansicht für einen Betrieb der Punktschweißvorrichtung ist,
6 eine beispielhafte Schnittansicht für einen Betrieb eines Hauptabschnitts in 5 ist,
7 eine beispielhafte schematische Ansicht für einen Betrieb der Punktschweißvorrichtung ist,
8 eine beispielhafte Ansicht für einen Betrieb der Punktschweißvorrichtung ist,
9 eine beispielhafte Schnittansicht für einen Betrieb eines Hauptabschnitts in 8 ist,
10 eine beispielhafte Ansicht für einen Betrieb der Punktschweißvorrichtung ist,
11 eine beispielhafte Schnittansicht für einen Betrieb eines Hauptabschnitts in 10 ist,
12 eine beispielhafte schematische Ansicht für einen Betrieb der Punktschweißvorrichtung ist,
13A eine Ansicht ist, die bekanntes Punktschweißen verdeutlicht,
13B eine Ansicht ist, die bekanntes Punktschweißen verdeutlicht,
14 eine Ansicht ist, die bekanntes Punktschweißen verdeutlicht, und
15 eine Ansicht ist, die bekanntes Punktschweißen verdeutlicht.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die 1 bis 12 beschrieben.
1 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Punktschweißvorrichtung erläutert, und 2 ist eine Ansicht eines Hauptabschnitts, angefertigt längs des Pfeils II in 1. Zum Zwecke der Beschreibung der Punktschweißvorrichtung werden die Richtungen nach oben und nach unten in 1 als die Aufwärtsrichtung und die Abwärtsrichtung der Punktschweißvorrichtung bezeichnet.
Vor dem Beschreiben der Punktschweißvorrichtung 1 wird zunächst das zu schweißende Werkstück 100 unter Bezug auf 2 beschrieben. Das Werkstück 100 ist eine dreilagige Platte, in der eine dünnere Platte über einer von zwei dickeren Platten angeordnet ist, die übereinander angeordnet sind, beispielsweise eine dreilagige Platte, in der eine dünnere Platte 101 mit einer niedrigen Steifigkeit und einer geringen Dicke und eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103, die eine größere Dicke und eine höhere Steifigkeit als die dünnere Platte 101 haben, sequenziell übereinander angeordnet sind.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist die Punktschweißvorrichtung 1 über eine Ausgleichseinheit 2 mittels eines Handgelenkteils gehalten, das an der Spitze eines Schweißroboters, beispielsweise eines Vielgelenk-Roboters, befestigt ist und von dem Schweißroboter in drei Dimensionen bewegt werden kann. Der Schweißroboter bewegt die Punktschweißvorrichtung 1 sequenziell zu jedem der vorbestimmten Schweißorte auf dem Werkstück 100, das in einer vorbestimmten Position gehalten wird mittels eines Elements wie beispielsweise einer Klemmvorrichtung, die nicht gezeigt ist, um hierdurch das Punktschweißen des Werkstücks 100 auszuführen.
Die Punktschweißvorrichtung 1 weist eine Basiseinheit 3 auf. Die Basiseinheit 3 ist zusammengesetzt aus einer Vorrichtungsbefestigungshalterung 4, die über die Ausgleichseinheit 2 an dem Handgelenkteil des Schweißroboters befestigt ist, und Zangenhalterungen 5, die integral an der Vorrichtungsbefestigungshalterung 4 befestigt sind. Die Vorrichtungsbefestigungshalterung 4 weist einen U-förmigen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt beinhaltet einen Befestigungsbasisabschnitt 4A, der eine rechteckige flache Platte ist, die mit der Ausgleichseinheit 2 verbunden ist, und ein Paar gegenüberliegender Zangenbefestigungsabschnitte 4B, die sich von beiden Seiten des Befestigungsbasisabschnitts 4A bogenförmig nach unten erstrecken.
Die Zangenhalterungen 5 sind so befestigt, dass sie den entsprechenden Zangenbefestigungsabschnitten 4B der Vorrichtungsbefestigungshalterung 4 gegenüberliegen. Jede Zangenhalterung 5 ist eine im Wesentlichen T-förmige Platte mit einem Halterungskörper 6, der eine rechtwinklige Platte ist, die sich in einer Richtung zu dem Zangenbefestigungsabschnitt 4B erstreckt und daran befestigt ist, und einem Befestigungsarmhalteabschnitt 7, der sich von dem Halterungskörper 6 nach unten erstreckt, und die im Wesentlichen integral ausgeformt sind.
Ein Fixierungsarm 10, ein erster Druckerzeuger 20, ein zweiter Druckerzeuger 30 und ein Schweißtransformator 40 sind befestigt und gehalten mittels der gegenüberliegenden Zangenhalterungen 5.
Der Fixierungsarm 10 ist ein im Wesentlichen L-förmiges Element, das einen Fixierungsarmkörper 11 mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, der sich nach unten hin erstreckt als Ergebnis eines hintern Endabschnitts 11a, der zwischen den Enden der Befestigungsarmhalteabschnitte 7 der Zangenhalterungen 5 aufgehangen und damit verbunden ist, und weiterhin einen Halteabschnitt 12 aufweist, der bogenförmig von der Spitze des Haltearmkörpers 11 verläuft. Eine Aufnahmeeinheit 13 ist an einer Spitze 12a des Halteabschnitts 12 ausgebildet. Die Aufnahmeeinheit 13 definiert ein Rohr, das eine Mittelachse hat, die in einer vertikalen Richtung verläuft, und ein oberes Ende 13a und ein unteres Ende 13b, die von dem Halteabschnitt 12 vorstehen.
Der erste Druckerzeuger 20 weist eine Zylindervorrichtung oder einen Servomotor auf, in dieser Ausführungsform einen Servomotor 21, und eine Direktantriebseinheit 22, die mittels eines Schneckenantriebmechanismus oder dergleichen dargestellt ist. Eine Stange 23 der Direktantriebseinheit 22 wird mittels Antrieb des Servomotors 21 angehoben oder gesenkt. Ein erster Elektrodenarm 24 ist an dem unteren Ende der Stange 23 der Direktantriebseinheit 22 vorgesehen. Eine erste Schweißelektrode 25 ist an der Spitze des ersten Elektrodenarms 24 angebracht, sodass sie in einer koaxialen Relation mit der Mittelachse der Aufnahmeeinheit 13 des Fixierungsarms 10 liegt. Gemäß dieser Konfiguration kann ein oberes Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25 bewegt werden durch Antreiben des Servomotors 21 des ersten Druckerzeugers 20 zwischen einer zurückgezogenen Position, in der das obere Ende 25a am weitesten nach oben gehoben ist von dem oberen Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13, einer ersten Pressposition, in der das obere Ende 25a das Werkstück 100 klemmt in Zusammenwirken mit dem oberen Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13 und einen Schweißdruck auf das Werkstück 100 ausübt, und einer zweiten Pressposition, in der das obere Ende 25a durch die Aufnahmeeinheit 13 hindurchdringt, um die Position des unteren Endes 13b der Aufnahmeeinheit 13 zu erreichen.
Der zweite Druckerzeuger 30 weist eine Zylindervorrichtung oder einen Servomotor auf, in diesem Ausführungsbeispiel einen Servomotor 31, und eine Direktantriebseinheit 32, die durch einen Schneckenantriebmechanismus oder dergleichen dargestellt ist. Eine Stange 33 der Direktantriebseinheit 32 wird angehoben oder abgesenkt mittels Antrieb des Servomotors 31. An dem unteren Ende der Stange 33 der Direktantriebseinheit 32 ist ein L-förmiger zweiter Elektrodenarm 34 vorgesehen, der einen geraden Basisabschnitt 34A und einen gekrümmten Elektrodehalteabschnitt 34B aufweist, welcher an dem unteren Ende des Basisabschnitts 34A ausgebildet ist. Eine zweite Schweißelektrode 35 ist an dem Elektrodehalteabschnitt 34B des zweiten Elektrodenarms 34 so befestigt, dass ein oberes Ende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 eine koaxiale Beziehung bezüglich der Mittelachse der Aufnahmeeinheit 13 des Fixierungsarms 10 aufweist. Des Weiteren ist ein Elektrodenarmgleitelement 36 an dem Befestigungsarmhalteabschnitt 7 der Zangenhalterung 5 vorgesehen. Das Elektrodenarmgleitelement 36 führt die Bewegung des zweiten Elektrodenarms 34, indem es im gleitenden Kontakt ist mit dem Basisabschnitt 34A des zweiten Elektrodenarms 34.
Gemäß dieser Konfiguration kann die zweite Schweißelektrode 35 bewegt werden durch Antrieb des Servomotors 31 des zweiten Druckerzeugers 30 zwischen einer zurückgezogenen Position, in der die zweite Schweißelektrode 35 am weitesten nach unten abgesenkt ist von dem unteren Ende 13b der Aufnahmeeinheit 13, einer zweiten Pressposition, in der die zweite Schweißelektrode 35 das Werkstück 100 klemmt in Zusammenwirkung mit dem unteren Ende 13b der Aufnahmeeinheit 13 und der ersten Schweißelektrode 25 in der zweiten Pressposition, und einen Schweißdruck aufbringt auf das Werkstück 100, und einer ersten Pressposition, in der die zweite Schweißelektrode 35 durch die Aufnahmeeinheit 13 hindurchdringt, um die Position des oberen Endes 13a der Aufnahmeeinheit 13 zu erreichen und das Werkstück 100 zu klemmen in Kombination mit dem oberen Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13 und in Zusammenwirkung mit der ersten Schweißelektrode 25 in der ersten Pressposition.
Ein Ausgangsanschluss 41 des Schweißtransformators 40, der als Stromquelle dient, ist leitend verbunden mit der ersten Schweißelektrode 25 über beispielsweise einen Stromanschluss 43 und dem ersten Elektrodenarm 24. Ein Ausgangsanschluss 42 des Schweißtransformators 40 ist leitend verbunden mit der zweiten Schweißelektrode 35 über beispielsweise einen Stromanschluss 44 und dem zweiten Elektrodenarm 34.
Eine Schweißrobotersteuereinheit RC, die nicht gezeigt ist, speichert Lerndaten für den Schweißroboter. Die Lerndaten beinhalten Betriebsprogramme zum sequenziellen Punktschweißen der Schweißstellen auf dem Werkstück 100 sowie Daten, die die Position und Haltung der Punktschweißvorrichtung 1 an jeder der Schweißstellen anzeigen, nämlich die Schweißzonen. Eine Schweißvorrichtungssteuereinheit WC, die nicht gezeigt ist, speichert Betriebsprogramme für die Schweißvorrichtung 1 sowie Daten zum Steuern des Betriebs des ersten Druckerzeugers 20, des zweiten Druckerzeugers 30 und des Schweißtransformators 40.
Als nächstes werden die Funktionen der Punktschweißvorrichtung 1 beschrieben. Zur Verständlichkeit wird ein erster Schweißschritt beschrieben unter Bezug auf die 3 bis 7, die ein Punktschweißen eines Werkstücks 100 zeigen, welches eine dreilagige Platte ist, in der eine dünnere Platte 101, eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103 in dieser Form von unten übereinander angeordnet sind, und ein zweiter Schweißschritt wird anschließend beschrieben unter Bezug auf die 8 bis 12, die Punktschweißen eines Werkstücks 100 verdeutlichen, das eine dreilagige Platte ist, in der eine dünnere Platte 101, eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103 in dieser Reihenfolge von oben übereinander angeordnet sind.
In dem ersten Schweißschritt, in dem ein Werkstück 100, das eine dünnere Platte 101, eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103 aufweist, die in dieser Reihenfolge von unten übereinander angeordnet sind, punktgeschweißt wird, wird ein zuvor festgelegtes Betriebsprogramm ausgeführt, wodurch die erste Schweißelektrode 25 in der am weitesten oben gelegenen Position, nämlich der zurückgezogenen Position, gehalten wird und die Rotation des Servomotors 31 des zweiten Druckerzeugers 30 so gesteuert wird, dass die zweite Schweißelektrode 35 zu der ersten Pressposition bewegt wird, in der das Spitzenende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 in der gleichen Höhe ist wie das obere Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13.
In diesem Zustand, in dem die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 voneinander entfernt sind, nämlich die erste Schweißelektrode 25 in der zurückgezogenen Position ist und die zweite Schweißelektrode 35 in der ersten Pressposition ist, betätigt die Schweißrobotersteuereinheit RC den Schweißroboter gemäß dem vorbestimmten Programm, wodurch die Punktschweißvorrichtung 1 zu einer Schweißstelle auf dem Werkstück 100 so bewegt wird, dass das obere Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13 in dem Fixierungsarm 10 und das obere Ende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 so positioniert sind, dass sie an der unteren Oberfläche des Werkstücks 100 anliegen, nämlich der dünneren Platte 101, wie in 3 gezeigt.
In diesem Zustand, in dem die Punktschweißvorrichtung 1 in der Schweißposition positioniert ist, wie in 4 gezeigt, ist die untere Oberfläche der dünneren Platte 101 des Werkstücks 100 in Berührung mit dem oberen Ende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 und dem oberen Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13, die einen Ring in der Nähe des oberen Endes 35a der zweiten Schweißelektrode 35 definiert. Andererseits ist das Spitzenende 25a der ersten Schweißelektrode 25 der zweiten dickeren Platte 103 zugewandt mit einem Abstand dazwischen.
Als nächstes, wie in den 5 bis 7 gezeigt, wird der Servomotor 21 des ersten Druckerzeugers 20 angesteuert, wodurch die erste Schweißelektrode 25 von der zurückgezogenen Position zu der ersten Pressposition bewegt wird, um in Druckkontakt mit der zweiten dickeren Platte 103 zu sein, während das obere Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13 und das obere Ende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 an der dünneren Platte 101 des Werkstücks 100 anliegen. Auf diese Weise wird die Schweißzone des Werkstücks 100 unter Druck eingeklemmt zwischen dem oberen Ende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 und dem oberen Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25.
In dem obigen Zustand, in dem die erste Schweißelektrode 25 einen Schweißdruck auf die zweite dickere Platte 103 ausübt, während das obere Ende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 und das obere Ende 13a der Aufnahmeeinheit 13 an der dünneren Platte 101 des Werkstücks 100 anliegen, wird Schweißdruck von dem ersten Druckerzeuger 20 nach unten aufgebracht von der ersten Schweißelektrode 25 auf die zweite dickere Platte 103 über, beispielsweise, den ersten Elektrodenarm 24. Des Weiteren wird Schweißdruck aufgebracht nach oben von der zweiten Schweißelektrode 35 auf die dünnere Platte 101 über, beispielsweise, die Basiseinheit 3 und den zweiten Elektrodenarm 34 und wird ebenfalls aufgebracht nach oben von der Aufnahmeeinheit 13, die sich neben der zweiten Schweißelektrode 35 befindet, auf die dünnere Platte 101 über den Fixierungsarm 10. Dieser Vorgang ist schematisch in 7 gezeigt.
In dem obigen Fall wirkt der Schweißdruck des ersten Druckerzeugers 20 auf die erste Schweißelektrode 25 über, beispielsweise, den ersten Elektrodenarm 24 sowie auf die zweite Schweißelektrode 35 über, beispielsweise, die Basiseinheit 3 und den zweiten Elektrodenarm 34 und auf die Aufnahmeeinheit 13 über den Fixierungsarm 10. Hier ist der Schweißdruck FU, der von der ersten Schweißelektrode 25 auf die zweite dickere Platte 103 ausgeübt wird, gleich der Summe des Schweißdrucks FL und des Schweißdrucks Fα, die auf die dünnere Platte 101 ausgeübt werden durch die zweite Schweißelektrode 35 beziehungsweise die Aufnahmeeinheit 13 (FU = FL + Fα).
Auf diese Weise wird das Werkstück 100 stabil geklemmt durch den Schweißdruck FU, der nach unten auf die Seite der zweiten dickeren Platte 103 von der ersten Schweißelektrode 25 aufgebracht wird, und den Schweißdruck FL sowie den Schweißdruck Fα, die nach oben aufgebracht werden auf die Seite der dünneren Platte 101 durch die zweite Schweißelektrode 35 beziehungsweise die Aufnahmeeinheit 13.
Wie zuvor beschrieben, wird der Schweißdruck FU von der ersten Schweißelektrode 25 auf die zweite dickere Platte 103 aufgebracht und der Schweißdruck FL und der Schweißdruck Fα werden von der zweiten Schweißelektrode 35 und der Aufnahmeeinheit 13 auf die dünnere Platte 101 aufgebracht. In der Schweißzone des Werkstücks 100 weist der Schweißdruck FL, der von der zweiten Schweißelektrode 35 auf die dünnere Platte 101 aufgebracht wird, eine Größe auf, die erhalten wird durch Subtrahieren des Schweißdrucks Fα durch die Aufnahmeeinheit 13 von dem Schweißdruck FU von der ersten Schweißelektrode 25 (FL = FU – Fα).
Wie zuvor beschrieben, ist der Schweißdruck FL der zweiten Schweißelektrode 35, die auf der Seite der dünneren Platte 101 positioniert ist, so gesteuert, dass er kleiner ist als der Schweißdruck FU der ersten Schweißelektrode 25, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte 103 positioniert ist (FL < FU). Als Ergebnis hiervon wird der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 kleiner als der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103. Somit wird der Kontaktwiderstand zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 relativ erhöht und der Kontaktwiderstand zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 wird relativ verringert.
Hier wird ein Fall in Betracht gezogen, bei dem die Aufnahmeeinheit 13 des Fixierungsarms 10 nicht vorgesehen ist. Wenn der erste Druckerzeuger 20 betätigt wird, um die erste Schweißelektrode 25 in Presskontakt zu bringen mit der zweiten dickeren Platte 103, während die zweite Schweißelektrode 35 an der dünneren Platte 101 des Werkstücks 100 anliegt, wird die Schweißzone des Werkstücks 100 geklemmt und gepresst zwischen der zweiten Schweißelektrode 35 und der ersten Schweißelektrode 25. In diesem Fall wirkt jedoch der Schweißdruck des ersten Druckerzeugers 20 gleichmäßig auf die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 über, beispielsweise, den zweiten Elektrodenarm 34. Dies bedeutet, dass der Schweißdruck FU, der von der ersten Schweißelektrode 25 auf die zweite dickere Platte 103 ausgeübt wird, gleich ist dem Schweißdruck FL, der von der zweiten Schweißelektrode 35 auf die dünnere Platte 101 aufgebracht wird.
Nunmehr wiederum zurückkommend auf das soweit beschriebene Ausführungsbeispiel, werden die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 für eine vorbestimmte Zeitdauer durch den Schweißtransformator 40 bestromt, um eine Punktschweißung in dem Zustand durchzuführen, in dem das Werkstück 100 unter Druck von der ersten Schweißelektrode 25 und einer Kombination der zweiten Schweißelektrode 35 und der Aufnahmeeinheit 13 in einer solchen Weise geklemmt ist, dass der Schweißdruck FL der zweiten Schweißelektrode 35, die auf der Seite der dünneren Platte 101 positioniert ist, kleiner ist als der Schweißdruck FU der ersten Schweißelektrode 25, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte 103 positioniert ist. Wenn die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 bestromt werden, sind der Kontaktwiderstand und die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 relativ erhöht, während der Kontaktwiderstand zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 niedrig gehalten wird. Als Ergebnis wird die Wärmemenge, die an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 erzeugt wird, relativ erhöht bezüglich der Wärmemenge, die an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 erzeugt wird. Ein Strom fließt somit mit einer gleichförmigen Stromdichte von der dünneren Platte 101 zu der zweiten dickeren Platte 103 und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird in einer Region ausgebildet, die von der dünneren Platte 101 zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht, wodurch eine hohe Schweißfestigkeit der dünneren Platte 101 sichergestellt wird.
Nach der Beendigung des Schweißens wird der erste Druckerzeuger 20 betätigt, um die erste Schweißelektrode 25 von der ersten Pressposition zu der zurückgezogenen Position zu bewegen, wodurch das Werkstück 100 von der Klemmung durch die erste Schweißelektrode 25 und die Kombination der zweiten Schweißelektrode 35 und der Aufnahmeeinheit 13 gelöst wird.
Als nächstes wird der zweite Schweißschritt beschrieben unter Bezug auf die 8 bis 12. In diesem Schritt wird ein Werkstück 100 punktgeschweißt, das eine dreilagige Platte ist mit einer dünneren Platte 101, einer ersten dickeren Platte 102 und einer zweiten dickeren Platte 103, die in dieser Reihenfolge von oben aufeinander angeordnet sind.
Beim Durchführen des Punktschweißens des Werkstücks 100, das die dünnere Platte 101, die erste dickere Platte 102 und die zweite dickere Platte 103 aufweist, die in dieser Reihenfolge von oben übereinander angeordnet sind, wird ein zuvor festgelegtes Betriebsprogramm ausgeführt, wodurch die zweite Schweißelektrode 35 an der am weitesten unten gelegenen Position gehalten wird, nämlich der zurückgezogenen Position, und die Drehung des Servomotors 21 des ersten Druckerzeugers 20 so gesteuert wird, dass die erste Schweißelektrode 25 zu der zweiten Pressposition bewegt wird, in der das obere Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25 in der gleichen Höhe ist wie das untere Ende 13b der Aufnahmeeinheit 13.
In diesem Zustand, in dem die zweite Schweißelektrode 35 und die erste Schweißelektrode 25 weit voneinander entfernt sind, das heißt, die zweite Schweißelektrode 35 in der zurückgezogenen Position ist und die erste Schweißelektrode 25 in der zweiten Pressposition, wird der Schweißroboter betätigt in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Programm, wodurch die Punktschweißvorrichtung 1 zu einer Schweißstelle an dem Werkstück 100 so bewegt wird, dass das untere Ende 13b der Aufnahmeeinheit 13 in dem Fixierungsarm 10 und das obere Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25 in Anlage gebracht werden mit der oberen Oberfläche des Werkstücks 100, nämlich der dünneren Platte 101, wie in 8 gezeigt.
In diesem Zustand, in dem die Punktschweißvorrichtung 1 in der Schweißposition positioniert ist, wie in 9 gezeigt, ist die obere Oberfläche der dünneren Platte 101 des Werkstücks 100 in Kontakt mit dem Spitzenende beziehungsweise oberen Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25 und dem unteren Ende 13b der Aufnahmeeinheit 13, die einen Ring in der Nähe des oberen Endes 25a der ersten Schweißelektrode 25 definiert. Andererseits ist das Spitzenende 35a der zweiten Schweißelektrode 35 der zweiten dickeren Platte 103 zugewandt mit einem Zwischenraum dazwischen.
Als nächstes wird, wie in den 10 und 11 gezeigt, während das untere Ende 13b der Aufnahmeeinheit 13 und das obere Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25 an der dünneren Platte 101 des Werkstücks 100 anliegen, der Servomotor 31 des zweiten Druckerzeugers 30 angesteuert, wodurch die zweite Schweißelektrode 35 von der zurückgezogenen Position zu der zweiten Pressposition bewegt wird, um in Presskontakt mit der zweiten dickeren Platte 103 zu gelangen. Auf diese Weise wird die Schweißzone des Werkstücks 100 unter Druck geklemmt zwischen dem oberen Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25 und dem oberen Ende 35a der zweiten Schweißelektrode 35.
In dem obigen Zustand, in dem die zweite Schweißelektrode 35 einen Schweißdruck auf die zweite dickere Platte 103 ausübt, während das obere Ende 25a der ersten Schweißelektrode 25 und das untere Ende 13b der Aufnahmeeinheit 13 an der dünneren Platte 101 des Werkstücks 100 anliegen, wird Schweißdruck von dem zweiten Druckerzeuger 30 nach oben von der zweiten Schweißelektrode 35 auf die zweite dickere Platte 103 ausgeübt, beispielsweise über den zweiten Elektrodenarm 34. Zudem wird Schweißdruck nach unten von der ersten Schweißelektrode 25 auf die dünnere Platte 101 ausgeübt über, zum Beispiel, die Basiseinheit 3 und den ersten Elektrodenarm 24, und es wird ebenfalls Schweißdruck ausgeübt nach unten von der Aufnahmeeinheit 13, die sich in der Nähe der ersten Schweißelektrode 25 befindet, auf die dünnere Platte 101 über den Fixierungsarm 10. Dieser Vorgang ist schematisch in 12 dargestellt.
In dem obigen Fall wirkt der Schweißdruck des zweiten Druckerzeugers 30 auf die zweite Schweißelektrode 35 über, zum Beispiel, den zweiten Elektrodenarm 34 und ebenfalls auf die erste Schweißelektrode 25 über, beispielsweise, die Basiseinheit 3 und den ersten Elektrodenarm 24 und die Aufnahmeeinheit 13 über den Fixierungsarm 10. Hier ist der Schweißdruck FL, der von der zweiten Schweißelektrode 35 auf die zweite dickere Platte 103 ausgeübt wird, gleich der Summe des Schweißdrucks FU und des Schweißdruck Fα, die auf die dünnere Platte 101 aufgebracht werden durch die erste Schweißelektrode 25 beziehungsweise die Aufnahmeeinheit 13 (FL = FU + Fα).
In der obigen Weise wird das Werkstück 100 stabil geklemmt durch den Schweißdruck FL, der nach oben auf die Seite der zweiten dickeren Platte 103 über die zweite Schweißelektrode 35 aufgebracht wird, und den Schweißdruck FU und den Schweißdruck Fα, die nach unten auf die Seite der dünneren Platte 101 aufgebracht werden durch die erste Schweißelektrode 25 und die Aufnahmeeinheit 13.
In der Schweißzone des Werkstücks 100 wird der Schweißdruck FL von der zweiten Schweißelektrode 35 auf die zweite dickere Platte 103 aufgebracht und der Schweißdruck FU wird auf die dünnere Platte 101 aufgebracht durch die erste Schweißelektrode 25, die eine Größe aufweist, die erhalten wird durch Subtrahieren des Schweißdrucks Fα durch die Aufnahmeeinheit 13 von dem Schweißdruck FL der zweiten Schweißelektrode 35 (FU = FL – Fα).
Wie zuvor beschrieben, wird der Schweißdruck FU der ersten Schweißelektrode 25, die auf der Seite der dünneren Platte 101 positioniert ist, dahingehend gesteuert, kleiner zu sein als der Schweißdruck FL der zweiten Schweißelektrode 35, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte 103 positioniert ist (FU < FL). Als Ergebnis wird der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 kleiner als der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103. Somit ist der Kontaktwiderstand zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 relativ erhöht und der Kontaktwiderstand zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 ist relativ verringert.
Als nächstes werden die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 für eine bestimmte Zeitdauer von dem Schweißtransformator 40 bestromt, um Punktschweißen in dem Zustand durchzuführen, in dem das Werkstück 100 unter Druck von der zweiten Schweißelektrode 35 und einer Kombination der ersten Schweißelektrode 25 und der Aufnahmeeinheit 13 in einer solchen Weise geklemmt ist, dass der Schweißdruck FU der ersten Schweißelektrode 25, die auf der Seite der dünneren Platte 101 positioniert ist, kleiner ist als der Schweißdruck FL der zweiten Schweißelektrode 35, die auf der Seite der zweiten dickeren Platte 103 positioniert ist. Wenn die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 bestromt werden, sind der Kontaktwiderstand und die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 relativ vergrößert, während der Kontaktwiderstand zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 niedrig gehalten wird. Als Ergebnis wird die Wärmemenge, die an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 erzeugt wird, relativ erhöht in Bezug auf die Wärmemenge, die an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103 erzeugt wird. Es fließt somit Strom mit einer gleichförmigen Stromdichte von der dünneren Platte 101 bis zu der zweiten dickeren Platte 103 und eine zufriedenstellende Schweißlinse wird ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte 101 zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht, wodurch eine hohe Schweißfestigkeit der dünneren Platte 101 sichergestellt wird.
Nach der Beendigung des Schweißens wird der zweite Druckerzeuger 30 so betätigt, dass die zweite Schweißelektrode 35 von der zweiten Pressposition zu der zurückgezogenen Position bewegt wird, wodurch das Werkstück 100 aus der Klemmung durch die zweite Schweißelektrode 35 und eine Kombination der ersten Schweißelektrode 25 und der Aufnahmeeinheit 13 gelöst wird.
Als nächstes wird der Schweißroboter betätigt, um die Punktschweißvorrichtung 1 von der Schweißstelle auf dem Werkstück 100 zurückzuziehen und die Punktschweißvorrichtung 1 zu einer nächsten Schweißstelle auf dem Werkstück 100 zu bewegen.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Punktschweißvorrichtung 1 so konfiguriert, dass sie dazu in der Lage ist, ein Werkstück 100 punktzuschweißen, das eine dreilagige Platte ist, bei der die dünnere Platte 101 von niedriger Steifigkeit und die erste dickere Platte 102 und die zweite dickere Platte 103 mit einer höheren Steifigkeit als die dünnere Platte 101 übereinander angeordnet sind. Die Punktschweißvorrichtung 1 weist auf die Aufnahmeeinheit 13, die über den Fixierungsarm 10 an der Basiseinheit 3 befestigt ist, die erste Schweißelektrode 25, die bewegt werden kann zwischen der zurückgezogenen Position, der ersten Pressposition und der zweiten Pressposition mittels des ersten Druckerzeugers 20, und die zweite Schweißelektrode 35, die durch den zweiten Druckerzeuger 30 bewegt werden kann zwischen der zurückgezogenen Position, der zweiten Pressposition und der ersten Pressposition. Die Punktschweißvorrichtung 1 ist dahingehend konfiguriert, dass das Werkstück 100 geklemmt wird zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode 35 in der ersten Pressposition und der Aufnahmeeinheit 13 und der ersten Schweißelektrode 25 in der ersten Pressposition, die der zweiten Schweißelektrode 35 zugewandt ist, mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck FL und der Schweißdruck Fα auf die dünnere Platte 101 aufgebracht werden mittels der zweiten Schweißelektrode 35 beziehungsweise der Aufnahmeeinheit 13 und der Schweißdruck FU auf die zweite dickere Platte 103 aufgebracht wird von der ersten Schweißelektrode 25. Auf diese Weise wird der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 so gesteuert, dass er kleiner ist als der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103. Als Ergebnis wird, wenn die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 bestromt werden, die Stromdichte an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 relativ erhöht in Bezug auf die Stromdichte an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103. Daher wird eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Ausdehnungsregion, die von der dünneren Platte 101 bis zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht, mit einer gleichförmigen Penetration, wodurch eine hohe Schweißfestigkeit der dünneren Platte 101 sichergestellt wird. Die Punktschweißvorrichtung 1 ist zudem dahingehend konfiguriert, ein Punktschweißen in einer solchen Weise durchzuführen, dass das Werkstück 100 geklemmt wird zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode 25 an der zweiten Pressposition und der Aufnahmeeinheit 13 und der zweiten Schweißelektrode 35 an der zweiten Pressposition mit dem Ergebnis, dass der Schweißdruck FU und der Schweißdruck Fa auf die dünnere Platte 101 aufgebracht werden durch die erste Schweißelektrode 25 beziehungsweise die Aufnahmeeinheit 13 und der Schweißdruck FL aufgebracht wird auf die zweite dickere Platte 103 durch die zweite Schweißelektrode 35. Auf diese Weise wird der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der dünneren Platte 101 und der ersten dickeren Platte 102 dahingehend gesteuert, kleiner zu sein als der Kontaktdruck an der Verbindung zwischen der ersten dickeren Platte 102 und der zweiten dickeren Platte 103. Als Ergebnis wird, wenn die erste Schweißelektrode 25 und die zweite Schweißelektrode 35 bestromt werden, eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einem Ausdehnungsbereich, der von der dünneren Platte 101 zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht mit einer gleichförmigen Penetration, wodurch eine hohe Schweißfestigkeit der dünneren Platte 101 sichergestellt wird. Somit kann eine stabile Schweißqualität erreicht werden. Gemäß dieser Konfiguration kann die Punktschweißvorrichtung 1 kontinuierlich ein Werkstück 100 punktschweißen, das die dünnere Platte 101, die erste dickere Platte 102 und die zweite dickere Platte 103 in unterschiedlichen Anordnungen aufweist ohne die Notwendigkeit eines größeren Wechsels der Haltung der Schweißvorrichtung 1. Beispielsweise können ein dreilagiges Werkstück 100, in dem eine dünnere Platte 101, eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103 sequenziell von unten übereinander angeordnet sind, und ein dreilagiges Werkstück 100, bei dem eine dünnere Platte 101, eine erste dickere Platte 102 und eine zweite dickere Platte 103 sequenziell von oben übereinander angeordnet sind, kontinuierlich punktgeschweißt werden ohne eine große Änderung der Haltung der Schweißvorrichtung 1.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und zahlreiche Modifikationen können erfolgen innerhalb des Umfangs der Erfindung. Beispielsweise können die Servomotoren 21 und 31, die für den ersten Druckerzeuger 20 und den zweiten Druckerzeuger 30 verwendet werden, durch Luftzylinder ersetzt werden. Die Direktantriebseinheiten 22 und 32 können ersetzt werden durch einen Zahnradmechanismus oder dergleichen anstelle des Schneckenantriebmechanismus, der in dem obigen Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Zudem kann, obwohl die Aufnahmeeinheit 13 beschrieben wurde als eine Rohrform aufweisend mit dem oberen Ende 13a und dem unteren Ende 13b, die Form verändert werden zu verschiedenartigen Formen wie beispielsweise einer teilweise aufgebrochenen Rohrform oder einer halbkreisförmigen konvexen Form, die von dem Halteabschnitt 12 des Fixierungsarms 10 nach außen gekrümmt ist, in Übereinstimmung mit der Form oder anderen Bedingungen des Werkstücks 100.
Das Werkstück 100 ist nicht auf eine dreilagige Platte begrenzt und kann vier oder mehrere Platten aufweisen, solange dickere Platten und eine dünnere Platte beziehungsweise dünnere Platten mit unterschiedlichen Steifigkeiten übereinander angeordnet sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Es werden eine Punktschweißvorrichtung und ein Punktschweißverfahren bereitgestellt. Ein Werkstück 100 wird geklemmt zwischen einer Kombination einer zweiten Schweißelektrode 35 und einer Aufnahmeeinheit 13, die an einer dünneren Platte 101 anliegen, und einer ersten Schweißelektrode 25, die an einer zweiten dickeren Platte 103 anliegt, ein Druck wird aufgebracht auf das Werkstück 100 durch die erste Schweißelektrode 25 und Strom wird zwischen der ersten Schweißelektrode 25 und der zweiten Schweißelektrode 35 geleitet. Auf diese Weise wird eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte 101 zu der zweiten dickeren Platte 103 reicht. In gleicher Weise wird ein Werkstück 100 geklemmt zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode 25 und der Aufnahmeeinheit 13, die an der dünneren Platte 101 anliegen, und der zweiten Schweißelektrode 35, die an der zweiten dickeren Platte 103 anliegt, ein Druck wird aufgebracht auf das Werkstück 100 durch die zweite Schweißelektrode 35. Auf diese Weise wird eine zufriedenstellende Schweißlinse ausgebildet in einer Region, die von der dünneren Platte zu der zweiten dickeren Platte reicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-251469 [0010, 0018]

Claims

Punktschweißvorrichtung zum Punktschweißen eines Werkstücks, bei dem eine dünnere Platte und eine erste dickere Platte und eine zweite dickere Platte, die eine größere Steifigkeit haben als die dünnere Platte, sequenziell von oben übereinander angeordnet sind, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Basiseinheit, eine Aufnahmeeinheit, die von der Basiseinheit gehalten wird, und eine erste Schweißelektrode und eine zweite Schweißelektrode, die von der Basiseinheit gehalten werden und bewegbar sind zueinander und voneinander weg in einer zugewandten Stellung, wobei das Werkstück geklemmt wird zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode, die an der dünneren Platte anliegt, und der Aufnahmeeinheit, die sich in der Nähe der zweiten Schweißelektrode befindet und an der dünneren Platte anliegt, und der ersten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, wobei ein Druck aufgebracht wird auf das Werkstück durch die erste Schweißelektrode simultan mit dem Klemmen und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen, und wobei das Werkstück geklemmt ist zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode, die an der dünneren Platte anliegt, und der Aufnahmeeinheit, die sich in der Nähe der ersten Schweißelektrode befindet und an der dünneren Platte anliegt, und der zweiten Schweißelektrode, die an der zweiten dickeren Platte anliegt, wobei ein Druck aufgebracht wird auf das Werkstück durch die zweite Schweißelektrode simultan mit dem Klemmen und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen.
Punktschweißvorrichtung zum Punktschweißen eines Werkstücks, bei dem eine dünnere Platte und eine erste dickere Platte und eine zweite dickere Platte, die eine höhere Steifigkeit haben als die dünnere Platte, sequenziell übereinander angeordnet sind, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Basiseinheit, eine Aufnahmeeinheit, die von der Basiseinheit gehalten wird, eine erste Schweißelektrode, die bewegbar ist in eine zurückgezogene Position, eine erste Pressposition und eine zweite Pressposition mittels eines ersten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird, und eine zweite Schweißelektrode, die bewegbar ist in eine zurückgezogene Position, eine erste Pressposition und eine zweite Pressposition in einer der ersten Schweißelektrode zugewandten Stellung mittels eines zweiten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird, wobei das Werkstück geklemmt wird zwischen einer Kombination der zweiten Schweißelektrode, die an der ersten Pressposition positioniert ist, und der Aufnahmeeinheit, die sich in der Nähe der zweiten Schweißelektrode befindet und an der dünneren Platte anliegt, und der ersten Schweißelektrode, die in der ersten Pressposition positioniert ist, wobei ein Druck auf das Werkstück aufgebracht wird von der ersten Schweißelektrode simultan mit dem Klemmen und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen und wobei das Werkstück geklemmt wird zwischen einer Kombination der ersten Schweißelektrode, die in der zweiten Pressposition positioniert ist, und der Aufnahmeeinheit, die sich in der Nähe der ersten Schweißelektrode befindet und an der dünneren Platte anliegt, und der zweiten Schweißelektrode, die an der zweiten Pressposition positioniert ist, wobei ein Druck auf das Werkstück aufgebracht wird von der zweiten Schweißelektrode simultan mit dem Klemmen und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen.
Punktschweißvorrichtung zum Punktschweißen eines Werkstücks, bei dem eine Mehrzahl von dickeren Platten übereinander angeordnet sind und eine dünnere Platte zusammen mit den dickeren Platten übereinander angeordnet ist, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Basiseinheit, eine Aufnahmeeinheit, die von der Basiseinheit gehalten wird und dazu ausgelegt ist, an der dünneren Platte anzuliegen, eine erste Schweißelektrode, die relativ zu der Aufnahmeeinheit bewegbar ist mittels eines ersten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird, und eine zweite Schweißelektrode, die relativ zu der Aufnahmeeinheit bewegbar ist mittels eines zweiten Druckerzeugers, der von der Basiseinheit gehalten wird, wobei das Werkstück unter Druck geklemmt wird mittels der Aufnahmeeinheit, der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen.
Punktschweißverfahren zum Punktschweißen eines Werkstücks, bei dem eine Mehrzahl von dickeren Platten übereinander angeordnet sind und eine dünnere Platte mit den dickeren Platten übereinander angeordnet ist, wobei bewirkt wird, dass die dünnere Platte an einer Aufnahmeeinheit anliegt, die von einer Basiseinheit gehalten wird, und das Werkstück unter Druck geklemmt wird zwischen einer ersten Schweißelektrode, die von einem ersten Druckerzeuger bewegbar ist, der von der Basiseinheit gehalten wird, und einer zweiten Schweißelektrode, die von einem zweiten Druckerzeuger bewegbar ist, der von der Basiseinheit gehalten wird, und ein Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode geführt wird, während das Werkstück unter Druck geklemmt ist, um das Werkstück punktzuschweißen.