JP2013022635A - Method for evaluating resistance welding, method for controlling resistance welder, device for controlling the resistance welder and the resistance welder - Google Patents

Method for evaluating resistance welding, method for controlling resistance welder, device for controlling the resistance welder and the resistance welder Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resistance welder having a simple configuration, easily and accurately determining whether a joining state of welded materials is good or not during welding, and capable of taking measures against a disturbance which prevents the good joining state when it is determined that the joining state of the welded materials is not good.SOLUTION: The resistance welder includes: electrodes 1, 2 pressurizing the plurality of materials W to be welded; a power supply device 3; and a control device 4 for performing control to successfully join the materials W to be welded. The control device 4 includes: a means 5 for detecting melting start timing of the materials W to be welded; and a timer 6 comparing the detected melting start timing of the materials W to be welded with predetermined melting start timing of the materials W to be welded, determining whether the joining state of the materials W to be welded is good or not, on the basis of whether the difference of the both timing is within a preset range or not, and changing a welding condition when it is determined that the joining state of the welded materials W is not good.

Description

本発明は、抵抗溶接の評価方法、抵抗溶接機の制御方法、抵抗溶接機の制御装置、および抵抗溶接機に関する。   The present invention relates to a resistance welding evaluation method, a resistance welding machine control method, a resistance welding machine control device, and a resistance welding machine.

スポット溶接などの抵抗溶接においては、被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する。このような抵抗溶接を行うための抵抗溶接機は一般に、被溶接材を加圧する電極と、該電極に電流を供給するための電源装置などの手段とを備えている。   In resistance welding such as spot welding, the welded material is melted and joined by applying Joule heating by pressurizing the welded material with an electrode and energizing it. A resistance welding machine for performing such resistance welding generally includes an electrode for pressurizing a material to be welded, and means such as a power supply device for supplying a current to the electrode.

このような抵抗溶接においては、一般に複数の被溶接材を重ねあわせ、これらの被溶接材を電極で加圧し、電極を介して電源装置から被溶接材に電流を供給することにより、被溶接材の間に、最初に被溶接材が溶融するまでには至ることなく軟化して圧接された圧接部が形成され、この圧接部が拡がりながら圧接部の内部がさらにジュール加熱されることにより溶融した溶融部が形成され、通電を停止して溶融部が凝固するとナゲットが形成され、被溶接材が互いに接合されることとなる。被溶接材が適切に接合されるためには、例えば被溶接材の厚さなどに応じた適切な径のナゲットを形成する必要がある。このように被溶接材を適切に接合するためには、図14の(A)に「外乱無し」で示したように、電極1、2によって被溶接材W1、W2を適切に加圧するなどして互いに密着させ、適切な通電面積を確保し、適切な電流密度とすることが必要である。   In such resistance welding, generally, a plurality of materials to be welded are overlapped, these materials to be welded are pressurized with electrodes, and a current is supplied from the power supply device to the materials to be welded via the electrodes. During this time, the welded portion was softened and pressed without first reaching the welded material melting, and the inside of the pressure welded portion was melted by further Joule heating while expanding the pressure welded portion. When the melted part is formed and the energization is stopped and the melted part is solidified, a nugget is formed and the welded materials are joined to each other. In order to join the materials to be welded appropriately, for example, it is necessary to form a nugget having an appropriate diameter according to the thickness of the materials to be welded. In order to appropriately join the workpieces in this manner, the workpieces W1 and W2 are appropriately pressurized by the electrodes 1 and 2 as shown by “no disturbance” in FIG. It is necessary to secure an appropriate current-carrying area and an appropriate current density.

これに対して、図14(B)に「板隙有り」で示したように、重ね合わせた被溶接材W1、W2の加圧が不足するなどして外乱の一つである所謂板隙が発生した場合には、被溶接材Wの通電面積が小さくなり、その結果、電極1、2から供給される電流密度が高くなって、圧接部の形成が充分でない状態で溶融部が形成され、圧接部の径(圧接径)が溶融部の径(溶融径)と略同じとなり、被溶接材W1、W2の間から溶融した金属が飛び散ってチリが発生し、充分な径のナゲットが形成されないことから接合強度が不足し、さらには、飛び散ったチリが被溶接材Wに付着するなどして周囲を汚損することとなる。   On the other hand, as shown by “with a gap” in FIG. 14B, there is a so-called gap that is one of disturbances due to insufficient pressurization of the overlapped workpieces W1 and W2. When it occurs, the current-carrying area of the material W to be welded is reduced, and as a result, the current density supplied from the electrodes 1 and 2 is increased, and the melted part is formed in a state where the press-contact part is not sufficiently formed, The diameter of the pressure contact part (pressure contact diameter) is substantially the same as the diameter of the melted part (melting diameter), and the molten metal scatters from between the welded materials W1 and W2, generating dust, and a nugget with a sufficient diameter is not formed. For this reason, the bonding strength is insufficient, and furthermore, scattered dust adheres to the workpiece W and the surroundings are soiled.

また、電極1、2が損耗したり適切な形状に整形されていないなどの外乱により、通電面積が大きくなった場合には、電極1、2の電流密度が低下した状態となることから、ジュール加熱による圧接部と溶融部の形成が遅れる。一方、被溶接材Wに対する電極1、2の通電は、一般に、通電を開始してから規定時間経過後に遮断される。そのため、被溶接材の間に充分な径でナゲットを形成することができず、その結果、接合強度が不足したり、被溶接材W1、W2が接合されるに至らず所謂ハガレが発生することとなる。   In addition, when the energized area is increased due to disturbance such as the electrodes 1 and 2 being worn out or not shaped into an appropriate shape, the current density of the electrodes 1 and 2 is reduced. The formation of the pressure contact part and the melted part by heating is delayed. On the other hand, the energization of the electrodes 1 and 2 to the material W to be welded is generally cut off after a specified time has elapsed since the energization was started. Therefore, the nugget cannot be formed with a sufficient diameter between the materials to be welded. As a result, the joining strength is insufficient or the materials to be welded W1 and W2 are not joined, so-called peeling occurs. It becomes.

ところで抵抗溶接は、互いに接合する被溶接材の間にナゲットが形成されるため、このナゲットを直接観察することは困難である。そのために、抵抗溶接による接合状態を評価するための関連する従来の技術として、例えば特許文献1が知られている。この特許文献1は、スポット溶接により形成された溶接部の評価方法に関するものである。   By the way, in resistance welding, since a nugget is formed between materials to be welded together, it is difficult to directly observe the nugget. Therefore, for example, Patent Document 1 is known as a related conventional technique for evaluating a joining state by resistance welding. This patent document 1 relates to a method for evaluating a welded portion formed by spot welding.

特許文献1には、スポット溶接における通電時の電極間の電圧測定値及び電流測定値から電極間の電気抵抗値を求めた後、通電開始から40msまでの間の電気抵抗値の最大値と通電開始から終了までの間の電気抵抗値の平均値をそれぞれ求め、該平均値に対する前記最大値を基に鋼板のスポット溶接性を評価することを特徴とする鋼板のスポット溶接性評価方法が開示されている。   In Patent Document 1, after obtaining an electrical resistance value between electrodes from a measured voltage value and a measured current value between electrodes at the time of energization in spot welding, the maximum value of the electrical resistance value and energization from the start of energization to 40 ms are disclosed. Disclosed is a method for evaluating spot weldability of a steel sheet, characterized in that an average value of electrical resistance values from the start to the end is obtained, and spot weldability of the steel sheet is evaluated based on the maximum value with respect to the average value. ing.

すなわち、特許文献1では、鋼板のスポット溶接性を評価するための指標として、通電の開始時点からの40msまでの間の電極間の電気抵抗値と、通電開始から終了までの間の電気抵抗値の平均値とを用いている。そして、特許文献1では、通電開始から終了までの間の電気抵抗値の平均値を求めることから、溶接が完了してからその評価を行うものである。   That is, in Patent Document 1, as an index for evaluating the spot weldability of a steel sheet, the electrical resistance value between the electrodes for 40 ms from the start of energization and the electrical resistance value from the start to the end of energization. The average value is used. And in patent document 1, since it calculates | requires the average value of the electrical resistance value between energization start to completion | finish, it evaluates after welding is completed.

特開2005−334935号公報JP 2005-334935 A

上記特許文献1にあっては、溶接が完了してからその評価を行うものであるため、その溶接を行っている途中で被溶接材の接合状態の良否を判定することができなかった。そのため、被溶接材の接合状態の判定が良好でない場合に、その接合状態が良好とならない原因となる外乱に対する対策を講じることができないという問題があった。   In Patent Document 1, since the evaluation is performed after the welding is completed, it is impossible to determine whether the joining state of the welded material is good or not during the welding. For this reason, there is a problem in that it is impossible to take measures against disturbances that cause the joining state to be unsatisfactory when the judgment of the joining state of the workpiece is not good.

また、上記特許文献1にあっては、通電の開始時点からの40msまでの間の電極間の電気抵抗値と、通電開始から終了までの間の電気抵抗値の平均値とを判定の指標として用いて鋼板のスポット溶接性を評価するものであるため、板隙だけでなく電極の損耗などの外乱が生じている場合には、評価結果にバラツキが生じることとなり、また、通電の開始時点を始点としているため、実際の被溶接材の溶融が遅れるなどした場合には、接合状態を正確に評価することができないなどの問題もあった。   In Patent Document 1, the electrical resistance value between the electrodes for 40 ms from the start of energization and the average value of the electrical resistance values from the start to the end of energization are used as indicators for determination. This is used to evaluate the spot weldability of the steel sheet.Therefore, when disturbances such as electrode wear as well as the sheet gap occur, the evaluation results will vary, and the start point of energization Since the starting point is used, there is a problem in that the joining state cannot be accurately evaluated when the actual melting of the workpiece is delayed.

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、被溶接材の接合状態の良否を溶接中に容易に且つ正確に判定することができる抵抗溶接の評価方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、被溶接材の接合状態の良否を溶接中に容易に且つ正確に判定して、被溶接材の接合状態の判定が良好でない場合に、その接合状態が良好とならない原因となる外乱に対する対策を講じることができる抵抗溶接機の制御方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、被溶接材の接合状態の良否を溶接中に容易に且つ正確に判定して、被溶接材の接合状態の判定が良好でない場合に、その接合状態が良好とならない原因となる外乱に対する対策を講じることができる抵抗溶接機の制御装置、および抵抗溶接機を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a resistance welding evaluation method that can easily and accurately determine the quality of a welded material in a simple configuration during welding. For the purpose.
In addition, the present invention has been made in view of the above-described problems, and with a simple configuration, it is possible to easily and accurately determine the quality of the welding state of the welded material during welding, so that the welding state of the welded material is determined. It is an object of the present invention to provide a resistance welding machine control method capable of taking measures against disturbances that cause the joining state not to be good when the determination is not good.
Furthermore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and with a simple configuration, whether or not the joining state of the welded material is easily and accurately determined during welding, and the joining state of the welded material is determined. An object of the present invention is to provide a resistance welding machine control device and a resistance welding machine capable of taking measures against disturbances that cause the joining state not to be good when the determination is not good.

請求項1の抵抗溶接の評価方法に係る発明は、上記目的を達成するため、被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接において、前記被溶接材の接合状態を評価するための方法であって、前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップとを備えることを特徴とするものである。
請求項2の抵抗溶接機の制御方法に係る発明は、上記目的を達成するため、被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機において、前記被溶接材を良好に接合させるよう制御するための方法であって、前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップと、前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更するステップとを備えることを特徴とするものである。
請求項3の抵抗溶接機の制御装置に係る発明は、上記目的を達成するため、被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機において、前記被溶接材を良好に接合させるよう制御するための制御装置であって、前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段と、該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較して、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段と、前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更する手段とを備えていることを特徴とするものである。
請求項4の抵抗溶接機に係る発明は、上記目的を達成するため、被溶接材を加圧する電極と、該電極に電流を供給する手段とを備えており、前記被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機であって、請求項3に記載の制御装置を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the resistance welding evaluation method according to claim 1 is a resistance welding in which the welded material is melted and joined by Joule heating by pressurizing the welded material with an electrode and energizing it. A method for evaluating a joining state of the welding material, the step of detecting the timing of the melting start of the welding material, and the timing of the melting start of the detected welding material, which are determined in advance A step of comparing the welding start timing of the material to be welded and a step of determining whether or not the joining state of the material to be welded is good based on whether or not the difference between the timings is within a preset range. It is characterized by this.
In order to achieve the above object, the invention according to the control method for a resistance welder according to claim 2 is a resistance welder that melts and joins the material to be welded by pressurizing the material to be welded with an electrode and energizing it. In the method for controlling the welded material to be satisfactorily joined, the step of detecting the melting start timing of the welded material, the detected melting start timing of the welded material, The step of comparing the welding start timing of the welded material determined in advance and whether or not the joining state of the welded material is acceptable is determined based on whether or not the difference between the timings is within a preset range. And a step of changing welding conditions when the joining state is not good in the determination.
In order to achieve the above object, the resistance welding machine according to claim 3 is a resistance welding machine that melts and joins the materials to be welded by pressurizing the materials to be welded with electrodes and energizing them. A control device for controlling the welding materials to be satisfactorily joined, the means for detecting the melting start timing of the welding materials, and the detected melting start timing of the welding materials; , Comparing the welding start timing of the welded material determined in advance, and determining whether the joining state of the welded material is good or not based on whether or not the difference between both timings is within a preset range. And means for changing the welding condition when the joined state is not good in the determination.
In order to achieve the above object, the resistance welding machine according to claim 4 includes an electrode for pressurizing the welded material, and means for supplying an electric current to the electrode. A resistance welding machine that performs Joule heating by pressing and energizing to melt and join a material to be welded, and is characterized in that the control device according to claim 3 is provided.

請求項1の発明によれば、被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップとを備えるという簡単な構成で、被溶接材の接合状態の良否を溶接中に容易に且つ正確に判定することが可能な抵抗溶接の評価方法を提供することができる。
請求項2の発明によれば、被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップと、前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更するステップとを備えるという簡単な構成で、被溶接材の接合状態の良否を溶接中に容易に且つ正確に判定して、被溶接材の接合状態の判定が良好でない場合に、溶接条件を変更して、その接合状態が良好とならない原因となる外乱に対する対策を講じることが可能な抵抗溶接機の制御方法を提供することができる。
請求項3の発明によれば、被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段と、該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較して、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段と、前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更する手段とを備えたという簡単な構成で、被溶接材の接合状態の良否を溶接中に容易に且つ正確に判定して、被溶接材の接合状態の判定が良好でない場合に、溶接条件を変更してその接合状態が良好とならない原因となる外乱に対する対策を講じることが可能な抵抗溶接機の制御装置を提供することができる。
請求項4の発明によれば、請求項3に記載された制御装置を抵抗溶接機に設けたという簡単な構成で、被溶接材の接合状態の良否を溶接中に容易に且つ正確に判定して、被溶接材の接合状態の判定が良好でない場合に、溶接条件を変更して、その接合状態が良好とならない原因となる外乱に対する対策を講じることが可能な抵抗溶接機を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the step of detecting the melting start timing of the welded material, the detected timing of melting start of the welded material, and the predetermined timing of starting melting of the welded material, And a step of determining whether the welding state of the welded material is good or not based on whether or not the difference between both timings is within a preset range. It is possible to provide a resistance welding evaluation method capable of easily and accurately determining whether or not the joining state is good during welding.
According to the second aspect of the present invention, the step of detecting the melting start timing of the welded material, the detected timing of melting start of the welded material, and the predetermined timing of melting start of the welded material, A step of judging whether or not the joining state of the welded material is good based on whether or not the difference between both timings is within a preset range, and when the joining state is not good in the judgment In a simple configuration comprising a step of changing the welding conditions, it is possible to easily and accurately determine the quality of the welding state of the welded material during welding, and when the determination of the bonding state of the welded material is not good, It is possible to provide a control method for a resistance welder that can change the welding conditions and take measures against disturbances that cause the joining state to not be improved.
According to the invention of claim 3, the means for detecting the start timing of melting of the workpiece, the detected timing of starting melting of the workpiece, and the predetermined timing of starting melting of the workpiece And means for determining whether the welding condition of the welded material is good based on whether or not the difference between the two timings is within a preset range, and welding if the bonding condition is not good in the determination. With a simple configuration that includes a means for changing the condition, it is possible to easily and accurately determine the quality of the welding state of the welded material during welding, and when the determination of the bonding state of the welded material is not good, It is possible to provide a control device for a resistance welding machine capable of taking measures against disturbances that cause welding conditions to be changed by changing welding conditions.
According to the invention of claim 4, it is possible to easily and accurately determine whether or not the welding state of the welded material is welded with a simple configuration in which the control device according to claim 3 is provided in the resistance welder. Thus, it is possible to provide a resistance welding machine capable of taking measures against disturbances that cause the joining state to be not improved by changing the welding conditions when the judgment of the joining state of the workpiece is not good. it can.

(発明の態様)
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(7)項が請求項2に相当し、(13)項が請求項3に相当し、(19)項が請求項4に相当する。
(Aspect of the Invention)
In the following, the invention that is claimed to be claimable in the present application (hereinafter referred to as “claimable invention”. The claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims. Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, or inventions of different concepts) will be illustrated and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In each of the following terms, (1) corresponds to claim 1, (7) corresponds to claim 2, (13) corresponds to claim 3, and (19) claims. This corresponds to item 4.

(1) 被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接において、前記被溶接材の接合状態を評価するための方法であって、
前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、
該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、
両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップと
を備えることを特徴とする抵抗溶接の評価方法。
(1) In resistance welding in which a welded material is pressurized with an electrode and energized to perform Joule heating to melt and weld the welded material, a method for evaluating the joining state of the welded material,
Detecting the start of melting of the workpiece,
A step of comparing the detected start timing of melting of the welded material with a predetermined start timing of melting of the welded material;
And a step of judging whether or not the joining state of the workpieces is good based on whether or not the difference between the two timings is within a preset range.

(1)項に記載の発明では、電極により加圧された被溶接材に電流を供給して、被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する。そして、この検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かを判断し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であれば、被溶接材の接合状態が良好であると、また、両タイミングの差が予め設定された範囲内になければ、被溶接材の接合状態が不良であると判定する。被溶接材の溶融開始のタイミングに基づいて被溶接材の接合状態の良否判定を行うので、溶接の途中で、外乱に影響されること無く、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価することができる。   In the invention described in the item (1), a current is supplied to the material to be welded that has been pressurized by the electrodes, and the timing of the start of melting of the material to be welded is detected. Then, the timing of the start of melting of the welded material detected is compared with the predetermined timing of the start of melting of the welded material, and whether or not the difference between both timings is within a preset range. If the difference between both timings is within a preset range, the welding condition of the welded material is good, and if the difference between both timings is not within the preset range, the welded material Is determined to be defective. Since the quality of the welding condition of the welded material is determined based on the start of melting of the welded material, it is possible to easily and accurately evaluate the bonded condition of the welded material without being affected by disturbance during welding. can do.

(2) 被溶接材の電極間に超音波を発信し、該超音波の変化を検出することにより前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知することを特徴とする(1)項に記載の抵抗溶接の評価方法。   (2) The ultrasonic wave is transmitted between the electrodes of the material to be welded, and the timing of the melting start of the material to be welded is detected by detecting the change of the ultrasonic wave. Evaluation method for resistance welding.

(2)項に記載の発明では、(1)項に記載の発明において、被溶接材の電極間に超音波を発信し、この発信した超音波の反射波または透過波を受信して、その変化を検出することにより前記被溶接材の溶融開始のタイミングを正確に検知することができる。なお、受信した超音波の変化を検出するために、具体的には、エネルギ(強度)、透過度または反射率、スペクトル強度、振幅などを測定することができる。   In the invention described in the item (2), in the invention described in the item (1), an ultrasonic wave is transmitted between the electrodes of the material to be welded, and a reflected wave or a transmitted wave of the transmitted ultrasonic wave is received. By detecting the change, it is possible to accurately detect the melting start timing of the welded material. In order to detect a change in the received ultrasonic wave, specifically, energy (intensity), transmittance or reflectance, spectral intensity, amplitude, and the like can be measured.

(3) 被溶接材の電極間に投入したエネルギを演算することにより、前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知することを特徴とする(1)項に記載の抵抗溶接の評価方法。   (3) The resistance welding evaluation method according to (1), wherein the timing of melting start of the welded material is detected by calculating energy input between the electrodes of the welded material.

(3)項の発明では、(1)項に記載の発明において、通電開始からの電流と電圧とを時間積分した投入エネルギを演算することにより、被溶接材の溶融開始のタイミングを容易に且つ正確に検知することができる。   In the invention of the item (3), in the invention described in the item (1), by calculating the input energy obtained by time integration of the current and the voltage from the start of energization, the timing for starting the melting of the welded material can be easily and It can be detected accurately.

(4) 前記検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングは、交流電流を電極から被溶接材に通電させ、該通電開始からのサイクル数とし、該サイクル数により両タイミングを比較することを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の抵抗溶接の評価方法。   (4) The detected start timing of melting of the welded material and the predetermined start timing of melting of the welded material are such that an alternating current is passed from the electrode to the welded material and the number of cycles since the start of energization. And comparing both timings according to the number of cycles, the resistance welding evaluation method according to any one of (1) to (3).

(4)項に記載の発明では、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の発明において、両タイミングを容易に数値化して比較することができる。なお、直流電流を電極から通電してもよく、その場合には通電開始からの通電時間を用いて両タイミングを比較することができる。   In the invention described in item (4), both timings in the invention described in any one of items (1) to (3) can be easily quantified and compared. Note that a direct current may be applied from the electrode, and in this case, both timings can be compared using the energization time from the start of energization.

(5) 予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとして、チリが発生する場合のチリ発生時溶融開始タイミングが予め設定されており、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが前記チリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、チリ発生を予測することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載の抵抗溶接の評価方法。   (5) As a predetermined timing for starting the melting of the welded material, a melting start timing at the time of occurrence of dust when the dust is generated is set in advance. The method for evaluating resistance welding according to any one of (1) to (4), wherein the occurrence of dust is predicted when it is earlier than the melting start timing at the time of occurrence.

(5)項に記載の発明では、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の発明において、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが、予め定められたチリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、板隙などの外乱により電流密度が大きくなって、被溶接材の間から溶融した金属が飛び散ってチリが発生するものと容易に且つ確実に予測することができる。   In the invention described in item (5), in the invention described in any one of items (1) to (4), the detected melting start timing of the welded material is a predetermined start of melting when dust occurs. When it is earlier than the timing, it is possible to easily and reliably predict that the current density is increased due to disturbance such as a gap and the molten metal is scattered from between the materials to be welded to generate dust.

(6) 予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとして、接合不良が発生する場合の接合不良発生時溶融開始タイミングが予め設定されており、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが前記接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合に、接合不良の発生を予測することを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載の抵抗溶接の評価方法。   (6) As a predetermined timing for starting the melting of the welded material, a melting start timing at the time of occurrence of a joint failure when a joint failure occurs is set in advance, and the detected timing for starting the melting of the welded material is 6. The resistance welding evaluation method according to any one of (1) to (5), wherein occurrence of a bonding failure is predicted when it is later than a melting start timing when the bonding failure occurs.

(6)項に記載の発明では、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の発明において、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが、予め定められた接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合に、電極の損耗や適切でない整形などの外乱により電流密度が小さくなって、溶融部の形成が遅れて充分な径のナゲットが形成されず接合不良が発生するものと容易に且つ確実に予測することができる。   In the invention described in item (6), in the invention described in any one of items (1) to (5), the detected melting start timing of the welded material is a predetermined melting at the occurrence of a bonding failure. When it is later than the start timing, current density becomes small due to disturbances such as electrode wear and improper shaping, so that the formation of a melted part is delayed and a nugget of sufficient diameter is not formed, resulting in poor bonding. Therefore, it is possible to predict reliably and reliably.

(請求項2)
(7) 被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機において、前記被溶接材を良好に接合させるよう制御するための方法であって、
前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、
該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、
両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップと、
前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更するステップと
を備えることを特徴とする抵抗溶接機の制御方法。
(Claim 2)
(7) In a resistance welding machine that melts and joins the welded material by applying Joule heating by pressing and applying current to the welded material with an electrode, it is a method for controlling the welded material to be satisfactorily joined. And
Detecting the start of melting of the workpiece,
A step of comparing the detected start timing of melting of the welded material with a predetermined start timing of melting of the welded material;
Determining the quality of the joining state of the workpieces based on whether the difference between the two timings is within a preset range; and
And a step of changing welding conditions when the joining state is not good in the determination.

(7)項に記載の発明では、電極により加圧された被溶接材に電流を供給して、被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する。そして、この検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かを判断し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であれば、被溶接材の接合状態が良好であると、また、両タイミングの差が予め設定された範囲内になければ、被溶接材の接合状態が不良であると判定する。被溶接材の溶融開始のタイミングに基づいて被溶接材の接合状態の良否判定を行うので、溶接の途中で、外乱に影響されること無く、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価することができる。そして、この評価で接合状態が良でないと判定された場合に、溶接を完了するまでに溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。   In the invention described in item (7), a current is supplied to the workpiece to be welded that has been pressurized by the electrode, and the timing of the start of melting of the workpiece is detected. Then, the timing of the start of melting of the welded material detected is compared with the predetermined timing of the start of melting of the welded material, and whether or not the difference between both timings is within a preset range. If the difference between both timings is within a preset range, the welding condition of the welded material is good, and if the difference between both timings is not within the preset range, the welded material Is determined to be defective. Since the quality of the welding condition of the welded material is determined based on the start of melting of the welded material, it is possible to easily and accurately evaluate the bonded condition of the welded material without being affected by disturbance during welding. can do. And when it is determined by this evaluation that the joining state is not good, the welding conditions are changed until the welding is completed, and when the welding is completed, the joining state is judged to be good. it can.

(8) 被溶接材の電極間に超音波を発信し、該超音波の変化を検出することにより前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知することを特徴とする(7)項に記載の抵抗溶接機の制御方法。   (8) The ultrasonic wave is transmitted between the electrodes of the material to be welded, and the timing of the melting start of the material to be welded is detected by detecting the change of the ultrasonic wave. Control method for resistance welding machine.

(8)項に記載の発明では、(7)項に記載の発明において、被溶接材の電極間に超音波を発信し、この発信した超音波の反射波または透過波を受信して、その変化を検出することにより前記被溶接材の溶融開始のタイミングを正確に検知し、その結果、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価して、この評価で接合状態が良でないと判定された場合に、溶接を完了するまでに溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。なお、受信した超音波の変化を検出するために、具体的には、エネルギ(強度)、透過度または反射率、スペクトル強度、振幅などを測定することができる。   In the invention described in item (8), in the invention described in item (7), an ultrasonic wave is transmitted between the electrodes of the material to be welded, and a reflected wave or a transmitted wave of the transmitted ultrasonic wave is received. By detecting the change, the timing of the melting start of the welded material is accurately detected, and as a result, the joining state of the welded material is easily and accurately evaluated, and it is determined by this evaluation that the joining state is not good. In such a case, it is possible to change the welding conditions until the welding is completed, and to determine that the joining state is good when the welding is completed. In order to detect a change in the received ultrasonic wave, specifically, energy (intensity), transmittance or reflectance, spectral intensity, amplitude, and the like can be measured.

(9) 被溶接材の電極間に投入したエネルギを演算することにより、前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知することを特徴とする(7)項に記載の抵抗溶接機の制御方法。   (9) The resistance welding machine control method according to (7), wherein the timing of melting start of the welded material is detected by calculating energy input between the electrodes of the welded material.

(9)項の発明では、(7)項に記載の発明において、通電開始からの電流と電圧とを時間積分した投入エネルギを演算することにより、被溶接材の溶融開始のタイミングを容易に且つ正確に検知し、その結果、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価して、この評価で接合状態が良でないと判定された場合に、溶接を完了するまでに溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。   In the invention of the item (9), in the invention of the item (7), by calculating the input energy obtained by time integration of the current and the voltage from the start of energization, the timing for starting the melting of the welded material can be easily and As a result, the welding condition is easily and accurately evaluated, and if it is determined that the bonding condition is not good in this evaluation, the welding condition is changed until the welding is completed. Thus, when welding is completed, it can be determined that the joining state is good.

(10) 前記検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングは、交流電流を電極から被溶接材に通電させ、該通電開始からのサイクル数とし、該サイクル数により両タイミングを比較することを特徴とする(7)〜(9)のいずれか1項に記載の抵抗溶接機の制御方法。   (10) The detected start timing of melting of the welded material and the predetermined start timing of melting of the welded material are such that an alternating current is passed from the electrode to the welded material and the number of cycles since the start of energization. The control method for a resistance welder according to any one of (7) to (9), wherein both timings are compared according to the number of cycles.

(10)項に記載の発明では、(7)〜(9)のいずれか1項に記載の発明において、両タイミングを容易に数値化して比較することができる。なお、直流電流を電極から通電してもよく、その場合には通電開始からの通電時間を用いて両タイミングを比較することができる。   In the invention described in item (10), in the invention described in any one of items (7) to (9), both timings can be easily quantified and compared. Note that a direct current may be applied from the electrode, and in this case, both timings can be compared using the energization time from the start of energization.

(11) 予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとして、チリが発生する場合のチリ発生時溶融開始タイミングが予め設定されており、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが前記チリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、チリ発生を予測することを特徴とする(7)〜(10)のいずれか1項に記載の抵抗溶接機の制御方法。   (11) As a predetermined timing for starting the melting of the welded material, a melting start timing at the time of occurrence of dust when the dust is generated is set in advance, and the detected timing for starting the melting of the welded material is the aforementioned dust The method for controlling a resistance welder according to any one of (7) to (10), wherein the occurrence of dust is predicted when it is earlier than the melting start timing at the time of occurrence.

(11)項に記載の発明では、(7)〜(10)のいずれか1項に記載の発明において、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが、予め定められたチリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、板隙などの外乱により電流密度が大きくなって、被溶接材の間から溶融した金属が飛び散ってチリが発生するものと容易に且つ確実に予測することができる。そして、このチリが発生すること予測された場合に、溶接を完了するまでにチリ発生を防止できるように溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。なお、この溶接条件の変更には、電極を介して被溶接材に通電する電流値を低下させたり、電極による被溶接材の加圧力を増加させることができる。   In the invention described in item (11), in the invention described in any one of items (7) to (10), the detected melting start timing of the welded material is a predetermined melting start time when dust occurs. When it is earlier than the timing, it is possible to easily and reliably predict that the current density is increased due to disturbance such as a gap and the molten metal is scattered from between the materials to be welded to generate dust. Then, when it is predicted that the dust will occur, the welding conditions are changed so that the dust can be prevented before the welding is completed, and it is determined that the joining state is good when the welding is completed. Can be. In addition, the change of this welding condition can reduce the electric current value which supplies with electricity to a to-be-welded material via an electrode, or can increase the applied pressure of the to-be-welded material by an electrode.

(12) 予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとして、接合不良が発生する場合の接合不良発生時溶融開始タイミングが予め設定されており、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが前記接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合に、接合不良の発生を予測することを特徴とする(7)〜(11)のいずれか1項に記載の抵抗溶接機の制御方法。   (12) As a predetermined timing for starting the melting of the welded material, a melting start timing at the time of occurrence of a joint failure when a joint failure occurs is set in advance, and the detected timing for starting the melting of the welded material is The control method for a resistance welder according to any one of (7) to (11), wherein occurrence of a joint failure is predicted when the time is later than a melting start timing when the joint failure occurs.

(12)項に記載の発明では、(7)〜(11)のいずれか1項に記載の発明において、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが、予め定められた接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合に、電極の損耗や適切でない整形などの外乱により電流密度が小さくなって、溶融部の形成が遅れて充分な径のナゲットが形成されず接合不良が発生するものと容易に且つ確実に予測することができる。そして、この接合不良が発生することが予測された場合に、溶接を完了するまでに接合不良の発生を防止できるように溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。なお、この溶接条件の変更には、電極を介して被溶接材に通電する電流値を増加させたり、通電時間を延長することができる。   In the invention described in item (12), in the invention described in any one of items (7) to (11), the detected start timing of melting of the welded material is a predetermined melting at the occurrence of bonding failure. When it is later than the start timing, current density becomes small due to disturbances such as electrode wear and improper shaping, so that the formation of a melted part is delayed and a nugget of sufficient diameter is not formed, resulting in poor bonding. Therefore, it is possible to predict reliably and reliably. And when it is predicted that this joint failure will occur, the welding conditions are changed so that the occurrence of the joint failure can be prevented before the welding is completed. It can be determined. In addition, the change of this welding condition can increase the electric current value which energizes to-be-welded material via an electrode, or can extend energization time.

(13) 被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機において、前記被溶接材を良好に接合させるよう制御するための制御装置であって、
前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段と、
該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較して、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段と、
前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更する手段と
を備えていることを特徴とする抵抗溶接機の制御装置。
(13) In a resistance welding machine that melts and joins the welded material by applying Joule heating by applying pressure to the welded material with an electrode and energizing, a control device for controlling the welded material to be joined well. There,
Means for detecting the timing of the start of melting of the material to be welded;
The detected start timing of melting of the welded material is compared with a predetermined start timing of melting of the welded material, and based on whether the difference between the two timings is within a preset range. Means for judging the quality of the joined state of the workpieces;
A resistance welding machine control device comprising: means for changing a welding condition when the joining state is not good in the determination.

(13)項に記載の発明では、電極により加圧された被溶接材に電流を供給して、被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する。そして、この検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かを判断し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であれば、被溶接材の接合状態が良好であると、また、両タイミングの差が予め設定された範囲内になければ、被溶接材の接合状態が不良であると判定する。被溶接材の溶融開始のタイミングに基づいて被溶接材の接合状態の良否判定を行うので、溶接の途中で、外乱に影響されること無く、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価することができる。そして、この評価で接合状態が良でないと判定された場合に、溶接を完了するまでに溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるように抵抗溶接機を制御することができる。   In the invention described in item (13), an electric current is supplied to the material to be welded that has been pressurized by the electrodes, and the timing of the start of melting of the material to be welded is detected. Then, the timing of the start of melting of the welded material detected is compared with the predetermined timing of the start of melting of the welded material, and whether or not the difference between both timings is within a preset range. If the difference between both timings is within a preset range, the welding condition of the welded material is good, and if the difference between both timings is not within the preset range, the welded material Is determined to be defective. Since the quality of the welding condition of the welded material is determined based on the start of melting of the welded material, it is possible to easily and accurately evaluate the bonded condition of the welded material without being affected by disturbance during welding. can do. Then, when it is determined that the joining state is not good in this evaluation, the welding condition is changed until the welding is completed, and the resistance welding machine is configured so that the joining state is determined to be good when the welding is completed. Can be controlled.

(14) 前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段は、被溶接材の電極間に超音波を発信し、該超音波の変化を検出するものであることを特徴とする(13)項に記載の抵抗溶接機の制御装置。   (14) The means for detecting the timing of the start of melting of the welded material transmits ultrasonic waves between the electrodes of the welded material, and detects changes in the ultrasonic waves (13) Control device for resistance welding machine according to item.

(14)項に記載の発明では、(13)項に記載の発明において、被溶接材の電極間に超音波を発信し、この発信した超音波の反射波または透過波を受信して、その変化を検出する。そのため、前記被溶接材の溶融開始のタイミングを正確に検知し、その結果、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価して、この評価で接合状態が良でないと判定された場合に、溶接を完了するまでに溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。なお、受信した超音波の変化を検出するために、具体的には、エネルギ(強度)、透過度または反射率、スペクトル強度、振幅などを測定するものとすることができる。   In the invention described in item (14), in the invention described in item (13), an ultrasonic wave is transmitted between the electrodes of the material to be welded, and a reflected wave or a transmitted wave of the transmitted ultrasonic wave is received. Detect changes. Therefore, when the welding start timing of the welded material is accurately detected, and as a result, the joining state of the welded material is easily and accurately evaluated, and it is determined in this evaluation that the joining state is not good. The welding conditions can be changed until the welding is completed, and the welding state can be determined to be good when the welding is completed. In order to detect a change in received ultrasonic waves, specifically, energy (intensity), transmittance or reflectance, spectrum intensity, amplitude, and the like can be measured.

(15) 前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段は、被溶接材の電極間に投入したエネルギを演算するものであることを特徴とする(13)項に記載の抵抗溶接機の制御装置。   (15) The resistance welding machine according to (13), wherein the means for detecting the melting start timing of the welded material calculates energy input between the electrodes of the welded material. Control device.

(15)項の発明では、(13)項に記載の発明において、前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段が通電開始からの電流と電圧とを時間積分した投入エネルギを演算することにより、被溶接材の溶融開始のタイミングを容易に且つ正確に検知し、その結果、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価して、この評価で接合状態が良でないと判定された場合に、溶接を完了するまでに溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。   In the invention of the item (15), in the invention described in the item (13), the means for detecting the start timing of melting of the welded material calculates the input energy obtained by time-integrating the current and voltage from the start of energization. Therefore, it is possible to easily and accurately detect the start timing of melting of the welded material, and as a result, the joining state of the welded material is easily and accurately evaluated, and it is determined in this evaluation that the joining state is not good. In some cases, it is possible to change the welding conditions until the welding is completed and to determine that the joining state is good when the welding is completed.

(16) 電極から被溶接材に通電させる電流が交流電流であり、
前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段は、通電開始から被溶接材の溶融開始するまでのサイクル数を検知するものであり、
前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段は、前記検知された被溶接材の溶融開始のサイクル数と、予め定められた被溶接材の溶融開始のサイクル数との比較に基づいて基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するものであることを特徴とする(13)〜(15)のいずれか1項に記載の抵抗溶接機の制御装置。
(16) The current passed from the electrode to the work piece is an alternating current,
The means for detecting the melting start timing of the welded material is for detecting the number of cycles from the start of energization to the start of melting of the welded material,
The means for determining whether or not the joining state of the welded material is good is based on a comparison between the detected number of cycles for starting the melting of the welded material and a predetermined number of cycles for starting the melting of the welded material. The control device for a resistance welder according to any one of (13) to (15), wherein the quality of the joined state of the welded material is determined.

(16)項に記載の発明では、(13)〜(15)のいずれか1項に記載の発明において、両タイミングを数値化して前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段が容易に比較することができる。なお、直流電流を電極から通電してもよく、その場合には通電開始からの通電時間を用いて両タイミングを比較することができる。   In the invention described in item (16), in the invention described in any one of items (13) to (15), the means for quantifying both timings and determining the quality of the joined state of the welded material is easy. Can be compared. Note that a direct current may be applied from the electrode, and in this case, both timings can be compared using the energization time from the start of energization.

(17) 前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段は、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとして、チリが発生する場合のチリ発生時溶融開始タイミングが予め設定されており、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが前記チリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、チリ発生を予測するものであることを特徴とする(13)〜(16)のいずれか1項に記載の抵抗溶接機の制御装置。   (17) The means for determining whether the joining state of the welded material is good or not is preset as a melting start timing at the time of dust generation when dust is generated as a predetermined timing for starting the melting of the welded material. Any one of (13) to (16), wherein the occurrence of dust is predicted when the detected melting start timing of the welded material is earlier than the melting start timing at the time of dust generation. Control device for resistance welding machine according to item.

(17)項に記載の発明では、(13)〜(16)のいずれか1項に記載の発明において、前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段は、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが、予め定められたチリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、板隙などの外乱により電流密度が大きくなって、被溶接材の間から溶融した金属が飛び散ってチリが発生するものと容易に且つ確実に予測する。そして、このチリが発生すること予測された場合に、溶接条件を変更する手段は、溶接を完了するまでにチリ発生を防止できるように溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。なお、この溶接条件を変更する手段は、電極を介して被溶接材に通電する電流値を低下させたり、電極による被溶接材の加圧力を増加させるものとすることができる。   In the invention described in item (17), in the invention described in any one of items (13) to (16), the means for determining the quality of the joining state of the welded material is the detected material to be welded. When the melting start timing is earlier than the predetermined start timing of the occurrence of dust, the current density increases due to a disturbance such as a gap, and the molten metal scatters from the material to be welded to generate dust. Predict easily and reliably what to do. And when it is predicted that the dust will occur, the means for changing the welding condition changes the welding condition so as to prevent the dust from being generated before the welding is completed. It can be determined to be good. Note that the means for changing the welding conditions can reduce the value of the current applied to the material to be welded via the electrode or increase the pressure of the material to be welded by the electrode.

(18) 前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段は、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとして、接合不良が発生する場合の接合不良発生時溶融開始タイミングが予め設定されており、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが前記接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合に、接合不良の発生を予測することを特徴とする(13)〜(17)のいずれか1項に記載の抵抗溶接機の制御装置。   (18) The means for determining whether or not the welding condition of the welded material is predetermined as a predetermined timing for starting the melting of the welded material is a preset melting start timing when a bonding failure occurs when a bonding failure occurs. Any of (13) to (17) is characterized in that the occurrence of bonding failure is predicted when the detected melting start timing of the welded material is later than the melting start timing when the bonding failure occurs. The resistance welding machine control device according to claim 1.

(18)項に記載の発明では、(13)〜(17)のいずれか1項に記載の発明において、被溶接材の接合状態の良否を判定する手段は、検知された被溶接材の溶融開始のタイミングが、予め定められた接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合に、電極の損耗や適切でない整形などの外乱により電流密度が小さくなって、溶融部の形成が遅れて充分な径のナゲットが形成されず接合不良が発生するものと容易に且つ確実に予測することができる。そして、この接合不良の発生が予測された場合に、溶接を完了するまでに接合不良の発生を防止できるように溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるようにすることができる。なお、この溶接条件を変更する手段は、電極を介して被溶接材に通電する電流値を増加させたり、通電時間を延長するものとすることができる。   In the invention described in item (18), in the invention described in any one of items (13) to (17), the means for determining the quality of the joined state of the welded material is the melting of the detected welded material. When the start timing is later than the predetermined melting start timing when a defective joint occurs, the current density becomes small due to disturbances such as electrode wear and inappropriate shaping, and the formation of the melted part is delayed, resulting in a sufficient diameter. It can be easily and reliably predicted that no nugget will be formed and a bonding failure will occur. Then, when the occurrence of this bonding failure is predicted, the welding condition is changed so that the occurrence of the bonding failure can be prevented before the welding is completed, and it is determined that the bonding state is good when the welding is completed. You can make it. The means for changing the welding conditions can increase the value of current to be applied to the material to be welded via the electrode or extend the energization time.

(請求項4)
(19) 被溶接材を加圧する電極と、該電極に電流を供給する手段とを備えており、前記被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機であって、
(13)〜(18)のいずれか1項に記載の制御装置を設けたことを特徴とする抵抗溶接機。
(Claim 4)
(19) An electrode for pressurizing the material to be welded and means for supplying an electric current to the electrode are provided, and the material to be welded is melted by Joule heating by pressurizing the material to be welded with an electrode and energizing it. A resistance welding machine for joining,
(13)-(18) The resistance welding machine provided with the control device given in any 1 paragraph.

(19)項の発明では、(13)〜(18)のいずれか1項に記載の制御装置を設けたことにより、電極により被溶接材を加圧し、電流を供給する手段により電極に電流を供給する。このとき、制御装置は、被溶接材の溶融開始のタイミングを検知し、この検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かを判断し、両タイミングの差が予め設定された範囲内であれば、被溶接材の接合状態が良好であると、また、両タイミングの差が予め設定された範囲内になければ、被溶接材の接合状態が不良であると判定する。被溶接材の溶融開始のタイミングに基づいて被溶接材の接合状態の良否判定を行うので、溶接の途中で、外乱に影響されること無く、被溶接材の接合状態を容易に且つ正確に評価することができる。そして、この評価で接合状態が良でないと判定された場合に、溶接を完了するまでに溶接条件を変更して、溶接を完了したときには接合状態が良好であると判定されるように抵抗溶接機を制御することができる。   In the invention of item (19), by providing the control device according to any one of items (13) to (18), the welding material is pressurized by the electrode, and the current is supplied to the electrode by means of supplying current. Supply. At this time, the control device detects the timing of the melting start of the welded material, compares the detected timing of the melting start of the welded material with the predetermined timing of the melting start of the welded material, It is determined whether or not the difference between both timings is within a preset range, and if the difference between both timings is within a preset range, the joining state of the welded material is good and both If the difference in timing is not within a preset range, it is determined that the joining state of the workpieces is poor. Since the quality of the welding condition of the welded material is determined based on the start of melting of the welded material, it is possible to easily and accurately evaluate the bonded condition of the welded material without being affected by disturbance during welding. can do. Then, when it is determined that the joining state is not good in this evaluation, the welding condition is changed until the welding is completed, and the resistance welding machine is configured so that the joining state is determined to be good when the welding is completed. Can be controlled.

本発明の制御装置を備えた抵抗溶接機の実施の一形態を説明するために示した概念図である。It is the conceptual diagram shown in order to demonstrate one Embodiment of the resistance welding machine provided with the control apparatus of this invention. 本発明の抵抗溶接の評価方法の実施の一形態を説明するために示したフローチャートである。It is the flowchart shown in order to demonstrate one Embodiment of the evaluation method of resistance welding of this invention. 図2で示したチリ発生の可能性がある場合の、溶融開始のタイミングを検出する超音波の波形の一例を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a waveform of an ultrasonic wave that detects the timing of the start of melting when there is a possibility of occurrence of dust shown in FIG. 2. 本発明の抵抗溶接機の制御方法の実施の一形態を説明するために示したフローチャートである。It is the flowchart shown in order to demonstrate one Embodiment of the control method of the resistance welder of this invention. 図4で示したチリ発生の可能性があるために電流値を低下させた場合の、超音波の波形の一例を示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of an ultrasonic waveform when the current value is lowered due to the possibility of dust generation shown in FIG. 4. FIG. 本発明の抵抗溶接の評価方法の第2の実施の形態を説明するために示したフローチャートである。It is the flowchart shown in order to demonstrate 2nd Embodiment of the evaluation method of resistance welding of this invention. 図6で示した良好なナゲット径が形成されたと評価した場合の、超音波の波形の一例を示したグラフである。It is the graph which showed an example of the waveform of an ultrasonic wave at the time of evaluating that the good nugget diameter shown in Drawing 6 was formed. 図7で示した場合の接合部の断面の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the cross section of the junction part in the case of being shown in FIG. 図6で示した溶接開始タイミングが接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合の、超音波の波形の一例を示したグラフである。It is the graph which showed an example of the waveform of an ultrasonic wave in case the welding start timing shown in FIG. 6 is later than the fusion start timing at the time of joining defect generation. 図9で示した場合の接合部の断面の顕微鏡写真である。FIG. 10 is a photomicrograph of a cross section of the joint in the case shown in FIG. 9. 本発明の抵抗溶接機の制御方法の第2の実施の形態を説明するために示したフローチャートである。It is the flowchart shown in order to demonstrate 2nd Embodiment of the control method of the resistance welder of this invention. 図11で示した溶接開始タイミングが接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅いために通電時間を延長させた場合の、超音波の波形の一例を示したグラフである。12 is a graph showing an example of an ultrasonic waveform when the energization time is extended because the welding start timing shown in FIG. 11 is later than the melting start timing when a joining failure occurs. 図12で示した場合の接合部の断面の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the cross section of the junction part in the case of being shown in FIG. 外乱無しの場合(A)と外乱の一例として板隙有りの場合(B)の通電開始から通電中期までの状態を比較した説明図である。It is explanatory drawing which compared the state from the energization start to the middle period of electricity supply, when there is no disturbance (A) and when there is a gap as an example of disturbance (B).

最初に、本発明の抵抗溶接機と、その制御装置の実施の一形態を、図1に基づいて説明する。
本発明の抵抗溶接機は、複数W1、W2からなるの被溶接材Wを加圧する電極1、2と、この電極1、2に電流を供給する手段3と、被溶接材W1、W2を良好に接合させるよう制御するための制御装置4とを備えており、被溶接材W1、W2を電極1、2で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材W1、W2を溶融させ接合するものであって、制御装置4は、被溶接材Wの溶融開始のタイミングを検知する手段5と、この検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材Wの溶融開始のタイミングとを比較して、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて被溶接材W1、W2の接合状態の良否を判定する手段(後述する)、および、被溶接材W1、W2の接合状態の判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更する手段(後述する)を構成するタイマ6とを備えている。
First, an embodiment of a resistance welder and its control device according to the present invention will be described with reference to FIG.
The resistance welding machine of the present invention has good electrodes 1 and 2 for pressurizing a material W to be welded consisting of a plurality of W1 and W2, means 3 for supplying current to the electrodes 1 and 2, and materials to be welded W1 and W2. And a control device 4 for controlling the welded materials W1 and W2 to be welded by pressurizing the welded materials W1 and W2 with the electrodes 1 and 2 to energize them to melt the welded materials W1 and W2. The control device 4 detects the start timing of melting of the workpiece W, the detected timing of starting melting of the workpiece W, and a predetermined workpiece W to be welded. Means for determining the quality of the joining state of the welded materials W1, W2 based on whether the difference between the two timings is within a preset range or not (described later), And the determination of the joining state of the workpieces W1 and W2 If state and a timer 6 which constitutes the means (to be described later) to change the welding conditions when no good.

被溶接材Wは、この実施の形態の場合、所定の厚さを有する板状のもので、この実施の形態では2枚の被溶接材W1、W2を重ね溶接する場合で説明する。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されることはなく、例えば3枚の板状の被溶接材Wを重ね溶接する場合などにも適用することができる。また、各被溶接材Wの材質は、特に限定されることはなく、互いに同種でも異種でもよく、また表面にメッキが施されたものであってもよい。   In this embodiment, the material to be welded W is a plate having a predetermined thickness. In this embodiment, the case where two materials to be welded W1 and W2 are lap welded will be described. However, the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied to, for example, the case where three plate-like workpieces W are lap welded. Moreover, the material of each to-be-welded material W is not specifically limited, The material may be same or different from each other, and the surface may be plated.

この実施の形態における電極は、一対1、2で構成されており、それぞれ棒状に形成されたもので、先端が互いに対向するように配置され、少なくとも一方1が他方2に対して近接・遠退するよう支持されており、相対的に近接することにより所定の力で被溶接材Wを加圧することができる。電極1、2の先端は、被溶接材W1、W2を所定の力で加圧したときに所定の面積で接するよう整形されている。   The electrodes in this embodiment are composed of a pair 1 and 2, each formed in a rod shape, arranged so that the tips are opposed to each other, at least one of them is close to and far from the other 2 The workpiece W can be pressurized with a predetermined force by being relatively close to each other. The tips of the electrodes 1 and 2 are shaped so as to be in contact with each other with a predetermined area when the workpieces W1 and W2 are pressed with a predetermined force.

電極1、2には、電流を供給する手段(以下、電源装置という)3が接続されている。この実施の形態における電源装置3は、単相または三相の交流電流を所望の電流値で電極1、2に供給することができる。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されることはなく、直流電流を供給する電源装置とすることもできる。電源装置3は、制御装置4のタイマ6に接続されており、所定の電流値を所定の通電時間で電極1、2間に供給することができるよう制御される。この制御装置4による制御の内容については、後述する評価方法または制御方法で詳細に説明する。   The electrodes 1 and 2 are connected to a means 3 for supplying current (hereinafter referred to as a power supply device) 3. The power supply device 3 in this embodiment can supply a single-phase or three-phase alternating current to the electrodes 1 and 2 at a desired current value. However, the present invention is not limited to this embodiment, and may be a power supply device that supplies a direct current. The power supply device 3 is connected to the timer 6 of the control device 4 and is controlled so that a predetermined current value can be supplied between the electrodes 1 and 2 in a predetermined energization time. The details of the control by the control device 4 will be described in detail in an evaluation method or a control method described later.

この実施の形態における被溶接材Wの溶融開始のタイミングを検知する手段5は、超音波発信素子51と、超音波受信素子52と、超音波受信素子52が受信した超音波波形を増幅させるアンプ53と、超音波発信素子51に所定の周波数で超音波を発信させるとともにアンプ53を介することにより増幅された超音波波形を受信するパルサ/レシーバ54と、パルサ/レシーバ54に超音波発信の指示を出力するとともにタイマ6から出力された接合部の評価の結果を保存するコンピュータ55とを備えている。   The means 5 for detecting the melting start timing of the workpiece W in this embodiment includes an ultrasonic transmission element 51, an ultrasonic reception element 52, and an amplifier that amplifies the ultrasonic waveform received by the ultrasonic reception element 52. 53, a pulser / receiver 54 for transmitting ultrasonic waves to the ultrasonic transmitting element 51 at a predetermined frequency and receiving an ultrasonic waveform amplified through the amplifier 53, and an instruction to transmit ultrasonic waves to the pulser / receiver 54 And a computer 55 for storing the result of the evaluation of the joint output from the timer 6.

さらに、この実施の形態においては、電極1、2に供給される電流値と電圧値をそれぞれ検出する手段56、57を備えている。この電流値と電圧値を検出する手段56、57は、タイマ6に接続されている。タイマ6は、電極を介して被溶接材Wに投入された電流値と電圧値の時間積分である投入エネルギを算出する投入エネルギ算出部としても機能するよう構成されている。
Further, in this embodiment, means 56 and 57 for detecting the current value and the voltage value supplied to the electrodes 1 and 2 are provided. The means 56 and 57 for detecting the current value and the voltage value are connected to the timer 6. The timer 6 is also configured to function as an input energy calculation unit that calculates input energy that is a time integration of a current value and a voltage value input to the workpiece W through the electrodes.

次に、本発明の抵抗溶接の評価方法を、上述した制御装置4を有する抵抗溶接機を使用する場合によって、制御装置4の作動ともに図2〜図5に基づいて詳細に説明する。
本発明の抵抗溶接の評価方法は、概略、複数W1、W2からなるの被溶接材Wを電極1、2で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材W1、W2を溶融させ接合する抵抗溶接において、被溶接材W1、W2の接合状態を評価するためのものであって、被溶接材Wの溶融開始のタイミングを検知するステップS2と、この検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材Wの溶融開始のタイミングとを比較するステップS3(第1の実施の形態)またはS20(第2の実施の形態)と、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて被溶接材Wの接合状態の良否を判定するステップS5、S7(第1の実施の形態)、または、S21、S23、S24(第2の実施の形態)とを含んでいる。
Next, the resistance welding evaluation method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 together with the operation of the control device 4 depending on the case of using the resistance welding machine having the control device 4 described above.
The evaluation method of resistance welding according to the present invention is generally joined by heating a material W consisting of a plurality of W1 and W2 with electrodes 1 and 2 and applying Joule heating to energize the materials W1 and W2. In the resistance welding to be performed, for the purpose of evaluating the joining state of the workpieces W1 and W2, step S2 for detecting the start timing of melting of the workpiece W and the melting of the detected workpiece W Step S3 (first embodiment) or S20 (second embodiment) for comparing the start timing with a predetermined timing for starting the melting of the workpiece W, and the difference between the two timings is determined in advance. Steps S5, S7 (first embodiment) or S21, S23, S24 (second embodiment) for determining whether or not the joining state of the workpieces W is within the set range. Form) There.

本発明の抵抗溶接の評価方法に関する第1の実施の形態を説明する。抵抗溶接を行うに際しては、最初に、被溶接材W1、W2を互いに重ね合わせた状態とし、電極1、2間に配置し、電極1、2を互いに近接させて挟持し、所定の力で加圧する。この状態で、電源装置3から電極1、2に予め設定された通常の値で電流の供給を開始する、つまり溶接を開始すると(図2のS1)、被溶接材W1、W2の接合部分がジュール加熱されて、図14の(A)に参照されるように、被溶接材W1、W2の間に、最初に被溶接材W1、W2が溶融するまでには至ることなく軟化して圧接された圧接部が形成され、この圧接部が拡がりながら圧接部の内部がさらにジュール加熱されることにより溶融した溶融部が形成される。   A first embodiment relating to the resistance welding evaluation method of the present invention will be described. When performing resistance welding, first, the workpieces W1 and W2 are overlapped with each other, placed between the electrodes 1 and 2, the electrodes 1 and 2 are held close to each other, and applied with a predetermined force. Press. In this state, when supply of current is started from the power supply device 3 to the electrodes 1 and 2 at a normal value set in advance, that is, welding is started (S1 in FIG. 2), the joined portions of the welded materials W1 and W2 are As shown in FIG. 14A, the joule is heated and is softened and pressed between the workpieces W1 and W2 without first being melted until the workpieces W1 and W2 are melted. The pressure contact portion is formed, and the melted portion is formed by further Joule heating the inside of the pressure contact portion while the pressure contact portion expands.

このとき、被溶接材Wの溶融開始のタイミングを検知するステップ(図2のS2)を行う。この実施の形態においては、コンピュータ55からパルサ/レシーバ54に超音波発信の指示信号が出力され、パルサ/レシーバ54が一方の電極1に設けられた超音波発信素子51から超音波を発信させ、この実施の形態では被溶接材W1、W2を透過した超音波を他方の電極2に設けられた超音波受信素子52で受信し、この受信した超音波の振幅をアンプ53で増幅し、増幅された超音波の振幅をパルサ/レシーバ54からタイマ6に送る。タイマ6では、パルサ/レシーバ54から送られた超音波の振幅の時間経過に対して変化する波形を創生する。   At this time, a step (S2 in FIG. 2) of detecting the start timing of melting of the workpiece W is performed. In this embodiment, an instruction signal for ultrasonic transmission is output from the computer 55 to the pulsar / receiver 54, and the pulsar / receiver 54 transmits ultrasonic waves from the ultrasonic transmission element 51 provided on one electrode 1, In this embodiment, the ultrasonic wave transmitted through the workpieces W1 and W2 is received by the ultrasonic wave receiving element 52 provided on the other electrode 2, and the amplitude of the received ultrasonic wave is amplified by the amplifier 53 and amplified. The ultrasonic wave amplitude is sent from the pulser / receiver 54 to the timer 6. The timer 6 creates a waveform that changes with time of the amplitude of the ultrasonic wave sent from the pulser / receiver 54.

ここで、図3は、電極1、2に供給された電流と、受信され増幅された超音波の振幅との時間経過に伴う波形を示したグラフである。なお、グラフにおける時間を秒(s)で表記しているが、この実施の形態では、電極1、2に供給される電流が交流であり、被溶接材Wの溶融開始などのタイミングを交流電流のサイクルで、すなわち、例えば60ヘルツの交流電流の場合には1/60秒=1サイクルで表すこととする。   Here, FIG. 3 is a graph showing a waveform of the current supplied to the electrodes 1 and 2 and the amplitude of the received and amplified ultrasonic waves over time. Although the time in the graph is expressed in seconds (s), in this embodiment, the current supplied to the electrodes 1 and 2 is alternating current, and the timing such as the start of melting of the workpiece W is alternating current. In other words, for example, in the case of an alternating current of 60 Hertz, 1/60 seconds = 1 cycle.

溶接開始(=通電開始)に伴って被溶接材Wがジュール加熱により溶融を開始すると、受信された超音波の振幅が低下することが知見されている。図3のグラフでは、例えば2サイクルで超音波の振幅が急激に低下している。そして、図3の破線の楕円内に示したように、その後の5.6サイクルでチリが実際に発生した。このチリの発生の原因は、図14の(B)に示したように、板隙があることにより被溶接材Wの通電面積が小さくなって電極1、2から供給される電流密度が高くなることにある。   It is known that the amplitude of the received ultrasonic wave decreases when the workpiece W starts to melt by Joule heating as welding starts (= energization starts). In the graph of FIG. 3, for example, the amplitude of the ultrasonic wave rapidly decreases in two cycles. As shown in the dashed ellipse in FIG. 3, dust actually occurred in the subsequent 5.6 cycles. The cause of the generation of dust is that, as shown in FIG. 14B, due to the presence of a gap, the current-carrying area of the material W to be welded is reduced and the current density supplied from the electrodes 1 and 2 is increased. There is.

そこで、本発明のこの実施の形態においては、チリが実際に発生する直前のタイミングを、チリ発生を判定するためのしきい値となるチリ発生時溶融開始タイミングとして、この実施の形態の例では5サイクルに予め設定している。   Therefore, in this embodiment of the present invention, in the example of this embodiment, the timing immediately before the occurrence of dust is defined as the melting start timing at the time of dust generation, which is a threshold value for determining the occurrence of dust. It is preset to 5 cycles.

再び図2に基づいて説明すると、S3では、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングと、チリ発生時溶融開始タイミングとを比較し、両タイミングの差が予め設定された範囲内である場合、この実施の形態では、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングがチリ発生時溶融開始タイミングとして設定された5サイクルよりも遅い(すなわち、検知された溶融開始タイミングのサイクル数≧チリ発生時溶融開始タイミングのサイクル数)の場合(図2のS3でYESの場合)には、チリ発生の可能性無しと予測し(図2のS4)、ナゲット径が正常に形成されたものと判断し(図2のS5)、抵抗溶接の評価を終了する(図2のS9)。   Referring again to FIG. 2, in S3, the detected melting start timing of the workpiece W is compared with the melting start timing at the occurrence of dust, and the difference between both timings is within a preset range. In this case, in this embodiment, the detected melting start timing of the workpiece W is slower than the five cycles set as the melting start timing at the occurrence of dust (that is, the number of cycles of the detected melting start timing ≧ chili In the case of (the number of cycles of melting start timing at the time of occurrence) (in the case of YES in S3 in FIG. 2), it is predicted that there is no possibility of dust generation (S4 in FIG. 2), and the nugget diameter is normally formed. Judgment is made (S5 in FIG. 2), and the resistance welding evaluation is finished (S9 in FIG. 2).

一方、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングが5サイクルよりも早い(すなわち、検知された溶融開始タイミングのサイクル数<チリ発生時溶融開始タイミングのサイクル数)の場合(図2のS3でNOの場合)には、チリ発生の可能性ありと予測し(図2のS6)、ナゲット径が不足の可能性ありと判断し(図2のS7)、必要に応じてタガネで被溶接材Wの接合部の周辺に打ち込んでハガレの有無をチェックするタガネ検査を行い(図2のS8)、抵抗溶接の評価を終了する(図2のS9)。   On the other hand, when the detected melting start timing of the workpiece W is earlier than 5 cycles (that is, the detected melting start timing cycle number <the number of melting start timing cycle times when dust occurs) (S3 in FIG. 2). In the case of NO), it is predicted that dust may occur (S6 in FIG. 2), and it is determined that the nugget diameter may be insufficient (S7 in FIG. 2). A ladle inspection is performed to check the presence of peeling by driving around the joint of the material W (S8 in FIG. 2), and the resistance welding evaluation is completed (S9 in FIG. 2).

この実施の形態による評価方法では、通電を開始してから通電を終了するまでの間(たとえば10〜30サイクル)で早期(上記の例では5サイクルよりも前)のタイミングで、板隙や過大電流などによるチリ発生の可能性を予測することができる。
In the evaluation method according to this embodiment, the gap or excess of the gap is detected at an early timing (before 5 cycles in the above example) from the start of energization to the end of energization (for example, 10 to 30 cycles). It is possible to predict the possibility of dust generation due to electric current.

次に、本発明の抵抗溶接機の制御方法の実施の一形態を、図1に示したように構成された抵抗溶接機を用いる場合により、その作動とともに主に図4、図5に基づいて詳細に説明する。なお、図2、図3に基づいて説明した抵抗溶接機の評価方法と同様または相当する部分については、同じ符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ説明することとする。   Next, an embodiment of the resistance welding machine control method of the present invention is based on the case of using a resistance welding machine configured as shown in FIG. This will be described in detail. In addition, about the part similar or equivalent to the evaluation method of the resistance welding machine demonstrated based on FIG. 2, FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted, and only a different part will be demonstrated here. .

本発明の抵抗溶接機の制御方法は、概略、被溶接材W1、W2を電極1、2で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材W1、W2を溶融させ接合する抵抗溶接機において、被溶接材W1、W2を良好に接合させるよう制御するための方法であって、上述した抵抗溶接の評価方法を行い、さらに、被溶接材Wの接合状態の判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更するステップS12(第1の実施の形態)またはS25、S27(第2の実施の形態)をさらに含んでいる。   The control method of the resistance welder of the present invention is roughly a resistance welder that pressurizes the materials to be welded W1 and W2 with the electrodes 1 and 2 and applies Joule heating to melt and join the materials to be welded W1 and W2. In the above, a method for controlling the materials to be welded W1 and W2 to be satisfactorily joined, the above-described resistance welding evaluation method is performed, and the joining state of the materials to be welded W is determined to be poor. In this case, step S12 (first embodiment) or S25 and S27 (second embodiment) for changing the welding conditions is further included.

本発明の抵抗溶接機の制御方法に関する第1の実施の形態を説明する。抵抗溶接を行うに際して、被溶接材W1、W2を互いに重ね合わせた状態とし、電極1、2間に配置し、電極1、2を互いに近接させて挟持し、所定の力で加圧した状態で、電源装置3から電極1、2に予め設定された通常の値で電流の供給を開始し(図4のS1)、被溶接材Wの接合部分をジュール加熱し、このとき、被溶接材Wの溶融開始のタイミングを検知し(図4のS2)、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングと、予め設定されたチリ発生時溶融開始タイミングとを比較し(図4のS3)、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングがチリ発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合(図4のS3でYESの場合)には、チリ発生の可能性無しと予測し(図4のS4)、また、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングがチリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合(図4のS3でNOの場合)には、チリ発生の可能性ありと予測する(図4のS6)ことは、図2に基づいて説明した抵抗溶接の評価方法と同様である。   1st Embodiment regarding the control method of the resistance welder of this invention is described. When resistance welding is performed, the workpieces W1 and W2 are overlapped with each other, placed between the electrodes 1 and 2, the electrodes 1 and 2 are held close to each other, and pressed with a predetermined force. Then, supply of current from the power supply device 3 to the electrodes 1 and 2 is started at a normal value set in advance (S1 in FIG. 4), and the joint portion of the workpiece W is Joule-heated. The melting start timing is detected (S2 in FIG. 4), and the detected melting start timing of the workpiece W is compared with a preset melting start timing at the occurrence of dust (S3 in FIG. 4). If the detected melting start timing of the workpiece W is later than the melting start timing when dust occurs (YES in S3 in FIG. 4), it is predicted that there is no possibility of dust generation (S4 in FIG. 4). ), And the timing of the start of melting of the detected workpiece W As described above with reference to FIG. 2, it is predicted that there is a possibility of dust generation (S6 in FIG. 4) when the dust is earlier than the melting start timing at the time of dust generation (in the case of NO in S3 of FIG. 4). This is the same as the resistance welding evaluation method.

この実施の形態における制御方法では、チリ発生の可能性ありと予測した場合(図4のS6)に、変更する溶接条件の具体的な例として、図4および図5に示したように、電流値を低下させる(S12)。   In the control method in this embodiment, when it is predicted that dust may occur (S6 in FIG. 4), as a specific example of the welding conditions to be changed, as shown in FIGS. The value is decreased (S12).

図5に示すように、被溶接材Wが2サイクルで溶融を開始したことを検知し、予め設定されたチリ発生時溶融開始タイミングである5サイクルよりも早いことからチリ発生の可能性ありと予測した場合には、チリ発生時溶融開始タイミングである5サイクルよりも早いタイミングで電流値を低下させる(抑制する)。この実施の形態では、チリ発生時溶融開始タイミングである5サイクルよりも早いタイミングとして、4サイクルの時点で電流値を低下させるよう設定されている。これにより、板隙が発生して被溶接材Wの通電面積が小さくなっている場合に、電極1、2から供給される電流密度を抑制することができるため、図5のグラフに破線の円で示したように、超音波の振幅の急激な上昇を抑制することができ、チリの発生を防止する(チリレスとする)ことができる。   As shown in FIG. 5, it is detected that the material to be welded W has started melting in 2 cycles, and there is a possibility of occurrence of dust because it is earlier than 5 cycles which is the preset melting start timing at the time of dust generation. When predicted, the current value is reduced (suppressed) at a timing earlier than 5 cycles, which is the melting start timing when dust occurs. In this embodiment, the current value is set to be reduced at the time of 4 cycles as the timing earlier than 5 cycles that is the melting start timing when dust occurs. Thereby, when the gap is generated and the current-carrying area of the workpiece W is small, the current density supplied from the electrodes 1 and 2 can be suppressed. As can be seen, a rapid increase in the amplitude of the ultrasonic waves can be suppressed, and the generation of dust can be prevented (less dust is caused).

なお、このチリ発生を防止するための実施の形態において変更する溶接条件としては、電流値の低下(S12)に限定されることはなく、被溶接材W1、W2に対する電極1、2の加圧力を増加させて、板隙自体を無くすようにしてもよい。   The welding conditions to be changed in the embodiment for preventing the generation of dust are not limited to the decrease in the current value (S12), and the pressure applied to the electrodes 1 and 2 with respect to the materials to be welded W1 and W2. May be increased to eliminate the gap itself.

その後、図4のS4でちり発生無しと予測した場合、S12で電流値を低下させた場合のいずれの場合でも、溶融開始後の投入エネルギ(通電開始からの電流と電圧との時間積分)が所定値に達したかを判断する(図4のS10)。この投入エネルギの検知には、図1で示した手段56、57により検出した電極1、2の電流値と電圧値をタイマ6で時間積分することにより算出することができる。そして、投入エネルギが所定値に達していない場合(S10でNOの場合)には、所定値に達するまで通電を継続して、所定値に達した場合(S10でYESの場合)には、チリが発生せず良好な径のナゲットを形成できたと判断して(図4のS11)、抵抗溶接機におけるチリ発生を防止するための制御を終了する(図4のS13)。このとき、タイマ6は、手段56、57により検出した電極1、2の電流値や電圧値、算出した投入エネルギなどのデータ、および被溶接材の接合状態の良否判定の結果などをコンピュータ55に出力し記憶させる。
Thereafter, when it is predicted that dust does not occur in S4 of FIG. 4, in any case where the current value is reduced in S12, the input energy after the start of melting (time integration of current and voltage from the start of energization) is It is determined whether the predetermined value has been reached (S10 in FIG. 4). The detection of the input energy can be calculated by integrating the current value and voltage value of the electrodes 1 and 2 detected by the means 56 and 57 shown in FIG. If the input energy does not reach the predetermined value (NO in S10), energization is continued until the predetermined value is reached, and if the input energy reaches the predetermined value (YES in S10), It is determined that a nugget having a good diameter has been formed (S11 in FIG. 4), and the control for preventing the generation of dust in the resistance welder is terminated (S13 in FIG. 4). At this time, the timer 6 informs the computer 55 of data such as the current values and voltage values of the electrodes 1 and 2 detected by the means 56 and 57, the calculated input energy, and the result of the quality determination of the joining state of the welded material. Output and store.

次に、本発明の抵抗溶接の評価方法の第2の実施の形態を、図6〜図10に基づいて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施の形態と異なる部分についてのみ説明することとする。
上述した第1の実施の形態では、抵抗溶接の外乱として板隙の発生によるチリの発生を予測したのに対して、この第2の実施の形態では、抵抗溶接の外乱として電極1、2の損耗や適切でない整形などにより、被溶接材W1、W2を所定の力で加圧したときに接する面積(通電面積)が拡大して電流密度が低下した状態となり、ジュール加熱による圧接部と溶融部の形成が遅れて被溶接材の間に充分な径でナゲットを形成することができず、接合強度不足や所謂ハガレが発生していないかを評価するものである。
Next, a second embodiment of the resistance welding evaluation method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Note that portions that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only portions that are different from the above-described embodiment are described.
In the first embodiment described above, the occurrence of dust due to the occurrence of a plate gap is predicted as a disturbance of resistance welding, whereas in the second embodiment, the electrodes 1 and 2 are disturbed as a disturbance of resistance welding. Due to wear or improper shaping, the contact area (energization area) when the workpieces W1 and W2 are pressed with a predetermined force is expanded and the current density is reduced, so that the pressure contact portion and the molten portion due to Joule heating are reduced. Therefore, it is evaluated whether the nugget cannot be formed with a sufficient diameter between the materials to be welded due to a delay in the formation of the material and insufficient bonding strength or so-called peeling has occurred.

抵抗溶接を行うに際して、被溶接材W1、W2を互いに重ね合わせた状態とし、電極1、2間に配置し、電極1、2を互いに近接させて挟持し、所定の力で加圧した状態で、電源装置3から電極1、2に予め設定された通常の値で電流の供給を開始し(図6のS1)、被溶接材Wの接合部分をジュール加熱し、このとき、被溶接材Wの溶融開始のタイミングを検知する(図6のS2)ことは、上述した実施の形態と同様ある。   When resistance welding is performed, the workpieces W1 and W2 are overlapped with each other, placed between the electrodes 1 and 2, the electrodes 1 and 2 are held close to each other, and pressed with a predetermined force. Then, supply of current from the power supply device 3 to the electrodes 1 and 2 is started at a normal value set in advance (S1 in FIG. 6), and the joint portion of the workpiece W is Joule-heated. It is the same as that of embodiment mentioned above to detect the timing of the melting start of (S2 of FIG. 6).

ここで、図7は、電極1、2が正常な状態(例えば、電極の被溶接材に対して接する径が6mm)で被溶接材Wを溶接した場合の、電流と、受信された超音波の振幅との時間経過に伴う波形を示したグラフである。図7に示したグラフにおいては、溶接開始(=通電開始)から5サイクルで受信された超音波の振幅が低下する、すなわち溶融が開始している。この場合のナゲットは、図8にその断面を顕微鏡写真で示すように、所定の大きさの径(例えば、ナゲット径=7.7mm)で形成される。   Here, FIG. 7 shows the current and the received ultrasonic wave when the welding material W is welded in a state where the electrodes 1 and 2 are normal (for example, the diameter of the electrode contacting the welding material is 6 mm). It is the graph which showed the waveform with time passage with the amplitude of. In the graph shown in FIG. 7, the amplitude of the ultrasonic wave received in five cycles from the start of welding (= energization start) decreases, that is, melting has started. The nugget in this case is formed with a diameter of a predetermined size (for example, nugget diameter = 7.7 mm) as shown in a micrograph of its cross section in FIG.

これに対して、図9は、電極1、2が損耗するなどして所定の形状を有していない状態(例えば、電極の被溶接材に対して接する径が7mmに拡大)で被溶接材Wを溶接した場合の、電流と、受信された超音波の振幅との時間経過に伴う波形を示したグラフである。図9に示したグラフにおいては、溶接開始(=通電開始)から11サイクルで受信された超音波の振幅が低下する、すなわち溶融が開始している。これは、電極1、2が正常な状態で抵抗溶接を行う場合と比較して、電極1、2の電流密度が低下した状態となるためであると考えられる。その結果、この場合のナゲットは、図10にその断面を顕微鏡写真で示すように、所定の大きさ(図8の例では、ナゲット径=7.7mm)よりも小さいの径(例えば、ナゲット径=4.8mm)で形成される。このように充分な大きさの径でナゲットが形成されない場合では、接合強度が不足したり、被溶接材Wが接合されず所謂ハガレが発生するなどの接合不良となる。   On the other hand, FIG. 9 shows a material to be welded in a state where the electrodes 1 and 2 do not have a predetermined shape due to wear or the like (for example, the diameter of the electrode in contact with the material to be welded is increased to 7 mm). It is the graph which showed the waveform with time passage of the electric current at the time of welding W, and the amplitude of the received ultrasonic wave. In the graph shown in FIG. 9, the amplitude of the ultrasonic wave received in 11 cycles from the start of welding (= start of energization) decreases, that is, melting has started. This is considered to be because the current density of the electrodes 1 and 2 is reduced as compared with the case where resistance welding is performed in a state where the electrodes 1 and 2 are normal. As a result, the nugget in this case has a diameter (for example, nugget diameter) smaller than a predetermined size (in the example of FIG. 8, nugget diameter = 7.7 mm), as shown in a micrograph in FIG. = 4.8 mm). In the case where the nugget is not formed with a sufficiently large diameter as described above, the joining strength is insufficient, or the welded material W is not joined and so-called peeling occurs.

そこで、本発明では、所定の径でナゲットを形成することができなくなる溶融開始の遅れのタイミングを、接合不良を判定するためのしきい値となる接合不良発生時溶融開始タイミングとして、図9に示した11サイクルよりも前のタイミング(この実施の形態の例では8サイクル)に予め設定している。   Therefore, in the present invention, the timing of the start of melting at which the nugget cannot be formed with a predetermined diameter is set as the melting start timing at the time of occurrence of bonding failure, which is a threshold value for determining the bonding failure, as shown in FIG. The timing is set in advance to the 11 cycles shown (8 cycles in the example of this embodiment).

再び図6に基づいて説明すると、溶融開始のタイミングを検知し(S2)、続いて、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングと、予め設定された接合不良発生時溶融開始タイミングとを比較し(図6のS20)、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングが接合不良発生時溶融開始タイミングよりも早い場合(図6のS20でYESの場合)には、良好なナゲット径が形成されるものと判断し(図6のS21)、接合不良発生の可能性が無いと予測して、抵抗溶接の評価を終了する(図6のS9)。一方、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングが接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合(図6のS20でNOの場合)には、続いて、通電開始から通電終了までの通電時間内に溶融開始があるかを判定し(図6のS22)、通電時間内に溶融開始がある場合(図6のS22でYESの場合)には、接合強度不足の可能性ありと判断し(図6のS23)、通電時間内に溶融開始がない場合(図6のS22でNOの場合)には、ハガレ発生の可能性ありと判断し(図6のS24)、抵抗溶接の評価を終了する(図6のS9)。このとき、タイマ6は、手段56、57により検出した電極1、2の電流値や電圧値、算出した投入エネルギなどのデータ、および被溶接材の接合状態の良否判定の結果などをコンピュータ55に出力し記憶させる。   Referring again to FIG. 6, the melting start timing is detected (S <b> 2), and then the detected melting start timing of the welded material W and the preset melting start timing when a joining failure occurs are set. In comparison (S20 in FIG. 6), if the detected melting start timing of the workpiece W is earlier than the melting start timing at the occurrence of a bonding failure (YES in S20 in FIG. 6), a good nugget diameter Is determined (S21 in FIG. 6), and it is predicted that there is no possibility of occurrence of poor bonding, and the resistance welding evaluation is terminated (S9 in FIG. 6). On the other hand, when the detected melting start timing of the workpiece W is later than the melting start timing at the occurrence of bonding failure (NO in S20 of FIG. 6), the energization from the start of energization to the end of energization is continued. It is determined whether or not there is a melting start within the time (S22 in FIG. 6). If there is a melting start within the energization time (YES in S22 in FIG. 6), it is determined that there is a possibility of insufficient bonding strength. (S23 in FIG. 6) If there is no melting start within the energization time (NO in S22 in FIG. 6), it is determined that there is a possibility of peeling (S24 in FIG. 6), and resistance welding is evaluated. The process ends (S9 in FIG. 6). At this time, the timer 6 informs the computer 55 of data such as the current values and voltage values of the electrodes 1 and 2 detected by the means 56 and 57, the calculated input energy, and the result of the quality determination of the joining state of the welded material. Output and store.

この第2の実施の形態による評価方法では、通電を開始してから通電を終了するまでの間(たとえば10〜30サイクル)で早期(上記の例では8サイクルよりも前)のタイミングで、電極1、2の損耗などによる接合不良発生の可能性を予測することができる。なお、本発明は、上述した第1の実施の形態における評価方法と組み合わせて、すなわち、チリ発生時溶融開始タイミング(例えば5サイクル)と接合不良発生時溶融開始タイミング(例えば8サイクル)とを設定し、検知した溶融開始のタイミングがチリ発生時溶融開始タイミングよりも遅く、且つ、接合不良発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、良好なナゲット径が形成されると判断することもできる。そして、検知した溶融開始のタイミングがチリ発生時溶融開始タイミングよりも早いか、または、接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合には、まとめて、良好なナゲット径が形成されないと判断することもできる。
In the evaluation method according to the second embodiment, the electrode is used at an early timing (before 8 cycles in the above example) between the start of energization and the end of energization (for example, 10 to 30 cycles). It is possible to predict the possibility of joint failure due to wear of 1 and 2. In addition, the present invention is set in combination with the evaluation method in the first embodiment described above, that is, the melting start timing when dust occurs (for example, 5 cycles) and the melting start timing when bonding failure occurs (for example, 8 cycles). In addition, it can be determined that a good nugget diameter is formed when the detected melting start timing is later than the melting start timing when dust occurs and earlier than the melting start timing when bonding failure occurs. Then, if the detected melting start timing is earlier than the melting start timing at the time of occurrence of dust or later than the melting start timing at the time of occurrence of bonding failure, it is collectively determined that a good nugget diameter is not formed. You can also.

次に、本発明の抵抗溶接機の制御方法の第2の実施の形態を、図1に示したように構成された抵抗溶接機を用いる場合により、その作動とともに主に図11〜図13に基づいて詳細に説明する。なお、上述した第1の実施の形態や、図6〜図10に基づいて説明した抵抗溶接の評価方法と同様または相当する部分については、同じ符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ説明することとする。   Next, the second embodiment of the resistance welding machine control method of the present invention is mainly shown in FIGS. 11 to 13 together with its operation depending on the case of using the resistance welding machine configured as shown in FIG. This will be described in detail. In addition, about the part which is the same as that of the 1st Embodiment mentioned above and the evaluation method of resistance welding demonstrated based on FIGS. 6-10, or the part corresponded, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted here. Only the different parts will be described.

上述した第1の実施の形態では、抵抗溶接の外乱として板隙の発生によるチリの発生を予測して、変更する溶接条件として電流値を低下させてチリの発生を防止するよう制御していたのに対して、この第2の実施の形態では、抵抗溶接の外乱として電極1、2の損耗や適切でない整形などにより、ジュール加熱による圧接部と溶融部の形成が遅れて被溶接材W1、W2の間に充分な径でナゲットを形成することができないことに起因する接合強度不足や所謂ハガレが発生しないように、制御するものである。   In the first embodiment described above, the occurrence of dust due to the occurrence of a gap is predicted as a disturbance of resistance welding, and control is performed to prevent the occurrence of dust by reducing the current value as a welding condition to be changed. On the other hand, in the second embodiment, due to the resistance welding resistance, the electrodes 1 and 2 are worn or improperly shaped, and the formation of the pressure contact portion and the molten portion due to Joule heating is delayed, Control is performed so as not to cause insufficient bonding strength or so-called peeling caused by the inability to form a nugget with a sufficient diameter during W2.

抵抗溶接を行うに際して、被溶接材W1、W2を互いに重ね合わせた状態とし、電極1、2間に配置し、電極1、2を互いに近接させて挟持し、所定の力で加圧した状態で、電源装置3から電極1、2に予め設定された通常の値で電流の供給を開始し(図11のS1)、被溶接材Wの接合部分をジュール加熱し、このとき、被溶接材Wの溶融開始のタイミングを検知し(図11のS2)、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングと、予め設定された接合不良発生時溶融開始タイミングとを比較し(図11のS20)、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングが接合不良発生時溶融開始タイミングよりも早い場合(図11のS20でYESの場合)には、良好なナゲット径が形成されるものと予測し(図11のS21)、接合不良発生の可能性が無いと予測することは、上述した評価方法の第2の実施の形態(図6)と同様である。また、良好なナゲット径が形成されるものと予測された場合に(図11のS21)、溶融開始後の投入エネルギが諸定置以上であるかを判断すること(図11のS10)は、上述した制御方法の第1の実施の形態(図4)と同様である。さらに、検知された被溶接材Wの溶融開始のタイミングが接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合(図11のS20でNOの場合)には、通電開始から通電終了までの通電時間内に溶融開始があるかを判定し(図11のS22)、通電時間内に溶融開始がある場合(図11のS22でYESの場合)には、接合強度不足の可能性ありと予測し(図11のS23)、通電時間内に溶融開始がない場合(図11のS22でNOの場合)には、ハガレ発生の可能性ありと予測する(図11のS24)ことは、上述した評価方法の第2の実施の形態(図6)と同様である。   When resistance welding is performed, the workpieces W1 and W2 are overlapped with each other, placed between the electrodes 1 and 2, the electrodes 1 and 2 are held close to each other, and pressed with a predetermined force. Then, supply of current from the power supply device 3 to the electrodes 1 and 2 is started at a normal value set in advance (S1 in FIG. 11), and the joint portion of the workpiece W is Joule-heated. At this time, the workpiece W The melting start timing is detected (S2 in FIG. 11), and the detected melting start timing of the workpiece W is compared with a preset melting start timing when a joining failure occurs (S20 in FIG. 11). If the detected melting start timing of the welded material W is earlier than the melting start timing at the occurrence of a joint failure (YES in S20 of FIG. 11), it is predicted that a good nugget diameter will be formed. (S21 in FIG. 11), bonding failure Predicting that there is no possibility of the raw is similar to the second embodiment of the evaluation method described above (Figure 6). In addition, when it is predicted that a good nugget diameter is formed (S21 in FIG. 11), it is determined whether the input energy after the start of melting is equal to or higher than various positions (S10 in FIG. 11). The control method is the same as that of the first embodiment (FIG. 4). Further, when the detected melting start timing of the workpiece W is later than the melting start timing at the occurrence of a joint failure (NO in S20 of FIG. 11), within the energization time from the energization start to the energization end. It is determined whether or not there is a melting start (S22 in FIG. 11), and if there is a melting start within the energization time (YES in S22 in FIG. 11), it is predicted that the bonding strength may be insufficient (FIG. 11). S23), if melting does not start within the energization time (NO in S22 of FIG. 11), it is predicted that there is a possibility of occurrence of peeling (S24 of FIG. 11). This is the same as the second embodiment (FIG. 6).

図11において、溶融開始タイミングが接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅く(S20でNOの場合)、通電時間内に溶融を開始しない場合(S22でNOの場合)には、電流値を上昇させ(S25)、溶融を開始したかを判断し(S26)、溶融を開始しない場合(S26でNOの場合)には、必要に応じてその被溶接材Wの接合品質が不良であることを出力し、接合不良となった要因を調査して、抵抗溶接機の制御を終了する(S29)。一方、電流値を上昇させ(S25)、溶融を開始した場合(S26でYESの場合)には、溶融後の投入エネルギが所定値以上となるように通電時間を延長する(S27)。   In FIG. 11, when the melting start timing is later than the melting start timing at the time of occurrence of a bonding failure (NO in S20) and the melting does not start within the energization time (NO in S22), the current value is increased. (S25) It is determined whether or not melting has started (S26), and if melting is not started (NO in S26), it is output that the joining quality of the workpiece W is poor if necessary. Then, the cause of the bonding failure is investigated, and the control of the resistance welder is finished (S29). On the other hand, when the current value is increased (S25) and melting is started (YES in S26), the energization time is extended so that the input energy after melting becomes a predetermined value or more (S27).

また、通電時間内に溶融を開始し(S22でYES)、接合強度不足の可能性ありと予測した場合(S23)には、その後に、溶融後の投入エネルギが所定値以上となるように通電時間を延長する(S27)。   In addition, when melting is started within the energization time (YES in S22) and it is predicted that there is a possibility of insufficient bonding strength (S23), energization is performed so that the input energy after melting becomes a predetermined value or more after that. The time is extended (S27).

ここで、図12は、接合不良発生時溶融開始タイミングとして予め設定された通電開始から8サイクルよりも遅い11サイクルで溶融を開始したこと検知され、通電時間を延長したことを示したグラフである。これにより、ナゲットは、図13にその断面を顕微鏡写真で示すように、所定の大きさの径(例えば、ナゲット径=6.6mm)で形成される。   Here, FIG. 12 is a graph showing that the energization time has been extended by detecting that melting has started in 11 cycles slower than 8 cycles from the start of energization set in advance as the melting start timing at the occurrence of bonding failure. . As a result, the nugget is formed with a diameter of a predetermined size (for example, nugget diameter = 6.6 mm) as shown in a micrograph of its cross section in FIG.

そして、溶融を開始したいずれの場合でも、上述した制御方法の第1の実施の形態(図4)と同様に、溶融開始後の投入エネルギが所定値以上であるかを判断し(図11のS10)、抵抗溶接の制御を終了する(S29)。   In any case where melting is started, it is determined whether the input energy after the start of melting is equal to or greater than a predetermined value, as in the first embodiment (FIG. 4) of the control method described above (FIG. 11). S10), resistance welding control is terminated (S29).

本発明の制御方法では、通電を開始してから通電を終了するまでの間(たとえば10〜30サイクル)で早期(上記の例では8サイクルよりも前)のタイミングで、電極1、2の損耗などによる接合不良発生の可能性を予測して、接合不良に対する対策をその被溶接材Wの接合が終了する前に講じることができる。なお、本発明は、上述した第1の実施の形態における制御方法と組み合わせて、すなわち、チリ発生時溶融開始タイミング(例えば5サイクル)と接合不良発生時溶融開始タイミング(例えば8サイクル)とを設定し、検知した溶融開始のタイミングがチリ発生時溶融開始タイミングよりも遅く、且つ、接合不良発生時溶融開始タイミングよりも早い場合に、良好なナゲット径が形成されると判断することもできる。そして、検知した溶融開始のタイミングがチリ発生時溶融開始タイミングよりも早い場合には溶接条件の変更として電流値を低下させたり加圧力を増加させ、また、接合不良発生時溶融開始タイミングよりも遅い場合には、溶接条件の変更として電流値を上昇させたり通電時間を延長させることもできる。   In the control method of the present invention, the electrodes 1 and 2 are worn at an early timing (before 8 cycles in the above example) from the start of energization to the end of energization (for example, 10 to 30 cycles). The possibility of occurrence of bonding failure due to the above or the like can be predicted, and measures against the bonding failure can be taken before the welding of the workpiece W is completed. Note that the present invention is combined with the control method in the first embodiment described above, that is, the melting start timing at the occurrence of dust (for example, 5 cycles) and the melting start timing at the occurrence of bonding failure (for example, 8 cycles) are set. In addition, it can be determined that a good nugget diameter is formed when the detected melting start timing is later than the melting start timing when dust occurs and earlier than the melting start timing when bonding failure occurs. If the detected melting start timing is earlier than the melting start timing at the time of occurrence of dust, the current value is decreased or the pressurizing force is increased as a change in welding conditions, and the melting start timing is delayed after the occurrence of defective bonding. In this case, the current value can be increased or the energization time can be extended as a change in the welding conditions.

本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、溶融開始の検知を超音波や電極間に投入したエネルギを演算すること以外の手法により行う場合も含まれる。また、通電開始からの各種時点は、交流電流のサイクル数によることなく、絶対的な時間によって特定することもできる。なお、上述した実施の形態で示した数値は、本発明を説明する上で例示的に示したものであり、被溶接材の厚さや電流値、電圧値などの溶接条件に応じて変更することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a case in which detection of melting start is performed by a method other than the calculation of ultrasonic waves or energy input between electrodes. Further, various time points from the start of energization can be specified by absolute time without depending on the number of cycles of alternating current. In addition, the numerical value shown by embodiment mentioned above was shown in illustration in describing this invention, and changes according to welding conditions, such as the thickness of a to-be-welded material, an electric current value, and a voltage value. Can do.

W:被溶接材、 W1:1枚目の被溶接材、 W2:2枚目の被溶接材、 1、2:電極、 3:電源装置(電極に電流を供給する手段)、 4:制御装置、 5:被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段、 6:タイマ(検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較して、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて被溶接材の接合状態の良否を判定する手段、および、被溶接材の接合状態の判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更する手段)   W: material to be welded, W1: first material to be welded, W2: second material to be welded, 1, 2: electrode, 3: power supply device (means for supplying current to electrode), 4: control device 5: Means for detecting the melting start timing of the welded material 6: Timer (comparing the detected timing for starting the melting of the welded material with a predetermined timing for starting the melting of the welded material) , Means for determining whether the welding condition of the welded material is good based on whether or not the timing difference is within a preset range, and when the bonding condition is not good in the determination of the welding condition of the welded material To change the welding conditions)

Claims (4)

被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接において、前記被溶接材の接合状態を評価するための方法であって、
前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、
該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、
両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップと
を備えることを特徴とする抵抗溶接の評価方法。
In resistance welding in which a welded material is melted and joined by applying Joule heating by energizing the welded material with an electrode, a method for evaluating the joining state of the welded material,
Detecting the start of melting of the workpiece,
A step of comparing the detected start timing of melting of the welded material with a predetermined start timing of melting of the welded material;
And a step of judging whether or not the joining state of the workpieces is good based on whether or not the difference between the two timings is within a preset range.
被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機において、前記被溶接材を良好に接合させるよう制御するための方法であって、
前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知するステップと、
該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較するステップと、
両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定するステップと、
前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更するステップと
を備えることを特徴とする抵抗溶接機の制御方法。
In a resistance welding machine that melts and joins a welded material by applying Joule heating by pressing and applying current to the welded material with an electrode, a method for controlling the welded material to be joined well,
Detecting the start of melting of the workpiece,
A step of comparing the detected start timing of melting of the welded material with a predetermined start timing of melting of the welded material;
Determining the quality of the joining state of the workpieces based on whether the difference between the two timings is within a preset range; and
And a step of changing welding conditions when the joining state is not good in the determination.
被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機において、前記被溶接材を良好に接合させるよう制御するための制御装置であって、
前記被溶接材の溶融開始のタイミングを検知する手段と、
該検知された被溶接材の溶融開始のタイミングと、予め定められた被溶接材の溶融開始のタイミングとを比較して、両タイミングの差が予め設定された範囲内であるか否かに基づいて前記被溶接材の接合状態の良否を判定する手段と、
前記判定で接合状態が良でない場合に溶接条件を変更する手段と
を備えていることを特徴とする抵抗溶接機の制御装置。
In a resistance welding machine that melts and joins the welded material by applying Joule heating by pressing and applying current to the welded material with an electrode, a control device for controlling the welded material satisfactorily,
Means for detecting the timing of the start of melting of the material to be welded;
The detected start timing of melting of the welded material is compared with a predetermined start timing of melting of the welded material, and based on whether the difference between the two timings is within a preset range. Means for judging the quality of the joined state of the workpieces;
A resistance welding machine control device comprising: means for changing a welding condition when the joining state is not good in the determination.
被溶接材を加圧する電極と、該電極に電流を供給する手段とを備えており、前記被溶接材を電極で加圧して通電することによりジュール加熱して被溶接材を溶融させ接合する抵抗溶接機であって、
請求項3に記載の制御装置を設けたことを特徴とする抵抗溶接機。
An electrode for pressurizing the material to be welded, and means for supplying a current to the electrode, a resistance for melting and joining the material to be welded by applying Joule heating by pressing the material to be welded with an electrode A welding machine,
A resistance welding machine comprising the control device according to claim 3.
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