JP2014147964A - 溶接装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶接装置は、被接合物と当接する電極(80a,80b)と、溶接電源(2〜7)と、溶接中の被接合物に係る物理量を検出する検出部(10〜15)と、外部からの指示に応じて溶接電源(2〜7)から電極(80a,80b)へ電流を供給させて溶接を開始させ、溶接中に検出される1つの物理量が所定の終了条件値に達した時点で電極(80a,80b)への通電を停止させる制御部(16)とを備える。物理量は、溶接電流、溶接電圧、溶接電力、電極間抵抗、被接合物に印加される荷重、被接合物の厚さ方向の変位量である。
【選択図】 図1
Description
超音波溶接は、被接合物に垂直方向の圧力を加えながら、接合面に平行な超音波振動を印加して接合する方法である。
レーザ溶接は、被接合物にレーザ光を照射して溶融させ接合する方法である。
レーザ溶接では、AlやCuからなる被接合物の反射率が高いため、高エネルギーのレーザ光が必要になるという問題点があった。また、スパッタと呼ばれる金属粉が発生するという問題点があった。
なお、以上の問題点は、積層型リチウムイオン電池に限らず、複数枚のAl箔やCu箔を接合する場合には、同様に発生する。
また、本発明の溶接装置の1構成例において、前記第2の制御方式の溶接は、溶接中に検出される電極間抵抗以外の1つの物理量が所定の終了条件値に達した時点で前記第1、第2の電極への通電を停止させる溶接である。
また、本発明の溶接装置の1構成例において、前記第2の制御方式の溶接は、前記第1、第2の電極に所定の溶接電流を一定時間供給する定電流制御方式の溶接、前記第1、第2の電極間に所定の溶接電圧を一定時間供給する定電圧制御方式の溶接、前記第1、第2の電極に所定の溶接電力を一定時間供給する定電力制御方式の溶接のいずれかである。
また、本発明の溶接装置の1構成例は、さらに、1回当たりの溶接時間が所定の経過時間を超えた時点で前記第1の制御方式の溶接中に検出される電極間抵抗が終了条件値として予め設定されている電極間抵抗値に達しない場合に、前記第1、第2の電極への通電を停止させて、警報を発する警報通知手段を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の溶接装置の1構成例において、前記制御手段は、前記終了条件値と比較する前記物理量の値として、物理量の微分値または積分値を用いることを特徴とするものである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る溶接装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の溶接装置は、スタートスイッチ2と、整流回路3と、コンデンサ4と、インバータ5と、溶接トランス6と、ダイオード7と、溶接ヘッド8と、ホール素子9と、電流検出部10と、電圧検出部11と、電力検出部12と、抵抗検出部13と、荷重検出部14と、変位検出部15と、制御部16と、操作部17と、記憶部18と、表示部19とを有する。
最初に、溶接ヘッド8の加圧機構84a,84bは、図2に示すように電極80a,80bによって被接合物85を上下方向(積層体の積層方向に沿った方向)から挟み込み加圧する。なお、図2の例では、加圧機構84a,84bがそれぞれ電極80a,80bに圧力を加えるようになっているが、電極80a,80bのうちどちらか一方のみに圧力を加えるようにしてもよいことは言うまでもない。
また、制御部16は、溶接中に検出した物理量の波形を表示部19に表示させる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、より具体的な制御の例を説明するものである。本実施の形態においても、溶接装置の構成は第1の実施の形態と同様であるので、図1〜図5の符号を用いて説明する。図6は本実施の形態の溶接装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下では、電極80a,80bに図3に示したような1個のパルス電流を印加することを1回と数える。
Claims (6)
- 被接合物と当接する第1の電極と、
前記被接合物を間に挟んで前記第1の電極と対向する第2の電極と、
前記第1、第2の電極のうち少なくとも一方を加圧し、前記被接合物を前記第1、第2の電極によって挟持させる加圧機構と、
前記第1、第2の電極間に電流を供給する溶接電源と、
溶接中の前記被接合物に係る1乃至複数の物理量を検出する検出手段と、
外部からの指示に応じて前記溶接電源から前記第1、第2の電極へ電流を供給させて溶接を開始させ、溶接中に検出される1つの前記物理量が所定の終了条件値に達した時点で前記第1、第2の電極への通電を停止させる制御手段とを備え、
前記物理量は、前記第1、第2の電極を流れる溶接電流、前記第1、第2の電極間に印加される溶接電圧、前記第1、第2の電極に供給される溶接電力、前記第1、第2の電極間の抵抗、前記被接合物に印加される荷重、前記被接合物の厚さ方向の変位量であることを特徴とする溶接装置。 - 請求項1記載の溶接装置において、
前記制御手段は、溶接中に検出される物理量である電極間抵抗が終了条件値として予め設定されている電極間抵抗値に達した時点で前記第1、第2の電極への通電を停止させる第1の制御方式の溶接をn回行った後に(nは1以上の整数)、さらに前記第1の制御方式と異なる第2の制御方式の溶接をm回行う(mは1以上の整数)ことを特徴とする溶接装置。 - 請求項2記載の溶接装置において、
前記第2の制御方式の溶接は、溶接中に検出される電極間抵抗以外の1つの物理量が所定の終了条件値に達した時点で前記第1、第2の電極への通電を停止させる溶接であることを特徴とする溶接装置。 - 請求項2記載の溶接装置において、
前記第2の制御方式の溶接は、前記第1、第2の電極に所定の溶接電流を一定時間供給する定電流制御方式の溶接、前記第1、第2の電極間に所定の溶接電圧を一定時間供給する定電圧制御方式の溶接、前記第1、第2の電極に所定の溶接電力を一定時間供給する定電力制御方式の溶接のいずれかであることを特徴とする溶接装置。 - 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の溶接装置において、
さらに、1回当たりの溶接時間が所定の経過時間を超えた時点で前記第1の制御方式の溶接中に検出される電極間抵抗が終了条件値として予め設定されている電極間抵抗値に達しない場合に、前記第1、第2の電極への通電を停止させて、警報を発する警報通知手段を備えることを特徴とする溶接装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の溶接装置において、
前記制御手段は、前記終了条件値と比較する前記物理量の値として、物理量の微分値または積分値を用いることを特徴とする溶接装置。
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