JP2021041441A - 抵抗溶接装置及び抵抗溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに重ね合わされた複数の被溶接部材の溶接を安定して行えるようにして、複数の被溶接部材の接合強度を安定させる抵抗溶接装置を提供する。【解決手段】内側加圧力及び外側加圧力のうちいずれか一方の加圧力を他方の加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間、第１外側電極１２及び第２内側電極２１の間、又は、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間で通電を行わせることで、複数の被溶接部材のうち少なくとも１つの被溶接部材を軟化させ、該軟化後に、内側加圧力を外側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２内側電極２１の間、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間、又は、第１外側電極１２及び第２内側電極２１の間で通電を行わせることで、内側加圧力が作用する箇所において複数の被溶接部材を互いに溶接する。【選択図】図１

Description

本発明は、抵抗溶接装置及び抵抗溶接方法に関する技術分野に属する。

従来より、互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、第１電極及び第２電極で挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接（抵抗溶接）することはよく知られている。このような抵抗溶接に用いる第１電極及び第２電極として、各々、柱状の内側電極と、該内側電極の外周側に間隔をあけて配置された筒状の外側電極とで構成された電極が用いられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−０３１２６９号公報

ところで、複数の被溶接部材を互いに重ね合わせたときに、溶接予定箇所において複数の被溶接部材の当接面同士が隙間なく良好に当接していなくて、部分的に隙間があいている場合がある。このような場合、電極で被溶接部材を加圧したとしても、複数の被溶接部材の当接面同士が良好に当接しない可能性がある。このため、溶接不良が生じ易く、複数の被溶接部材の接合強度が安定しないという問題がある。

一方、上記特許文献１のような電極を利用すれば、内側電極と外側電極とで加圧力を異ならせることができるとともに、第１電極の内側電極と第２電極の外側電極との間、第１電極の内側電極と第２電極の内側電極との間等というように、通電経路を変更することができる。本発明者らは、このような利点を活かして、加圧力と通電経路とを工夫することにより、溶接を安定して行えることを見出した。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、第１電極及び第２電極で挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する場合に、溶接を安定して行えるようにして、複数の被溶接部材の接合強度を安定させることが可能な抵抗溶接装置及び抵抗溶接方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する第１電極及び第２電極を備える抵抗溶接装置を対象として、上記第１電極は、第１内側電極と、該第１内側電極の外周側に間隔をあけて配置された第１外側電極とで構成され、上記第２電極は、上記第１内側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２内側電極と、該第２内側電極の外周側に間隔をあけて配置され、上記第１外側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２外側電極とで構成され、上記第１内側電極と上記第２内側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧状態と、上記第１外側電極と上記第２外側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧状態とを制御可能であるとともに、上記第１内側電極、上記第１外側電極、上記第２内側電極及び上記第２外側電極のうちから、上記被溶接部材に通電を行う２つの電極を選択して、該選択した２つの電極間で通電を行わせる電極制御装置を更に備え、上記電極制御装置は、上記第１内側電極と上記第２内側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である内側加圧力、及び、上記第１外側電極と上記第２外側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である外側加圧力のうちいずれか一方の加圧力を他方の加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間，又は、上記第１外側電極及び上記第２外側電極の間で通電を行わせることで、上記複数の被溶接部材のうち少なくとも１つの被溶接部材を軟化させる軟化制御部と、上記被溶接部材の軟化後において、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２内側電極の間、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行わせることで、上記内側加圧力が作用する箇所において上記複数の被溶接部材を互いに溶接する溶接制御部と、を有する、という構成とした。

上記の構成により、複数の被溶接部材のうち少なくとも１つの被溶接部材を軟化させることにより、その後の溶接時において、内側加圧力を外側加圧力よりも大きくすることで、内側加圧力が作用する箇所（溶接予定箇所）において、複数の被溶接部材の当接面同士を良好に当接させることができるようになる。この結果、溶接不良が生じ難く、複数の被溶接部材の接合強度を安定させることができる。

上記抵抗溶接装置の一実施形態において、上記軟化制御部は、上記外側加圧力を上記内側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行わせることで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させるように構成されている。

このことにより、第１電極が当接する被溶接部材、又は、第２電極が当接する被溶接部材において、第１外側電極及び第２外側電極の間の部分から径方向内側の全体を良好に軟化させることができる。したがって、その後の溶接時において、内側加圧力を外側加圧力よりも大きくすることで、内側加圧力が作用する箇所において、複数の被溶接部材の当接面同士をより一層良好に当接させることができるようになる。よって、複数の被溶接部材の接合強度をより一層安定させることができる。

上記抵抗溶接装置の別の実施形態において、上記軟化制御部は、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行わせることで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させるように構成されている。

このことによっても、第１電極が当接する被溶接部材、又は、第２電極が当接する被溶接部材において、第１外側電極及び第２外側電極の間の部分から径方向内側の全体を良好に軟化させることができる。よって、複数の被溶接部材の接合強度をより一層安定させることができる。

上記抵抗溶接装置の更に別の実施形態において、上記複数の被溶接部材は、鉄系部材及びアルミニウム系部材である。

すなわち、鉄系部材とアルミニウム系部材との溶接では、脆い金属間化合物が生じるために、溶接不良が生じると、複数の被溶接部材の接合強度が低くなり易い。しかし、上記のように被溶接部材の軟化後に溶接を行うことで、溶接不良が生じ難く、複数の被溶接部材の接合強度を低くすることなく安定させることができる。

本発明の別の態様は、互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、第１電極及び第２電極で挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する抵抗溶接方法を対象とする。上記第１電極は、第１内側電極と、該第１内側電極の外周側に間隔をあけて配置された第１外側電極とで構成され、上記第２電極は、上記第１内側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２内側電極と、該第２内側電極の外周側に間隔をあけて配置され、上記第１外側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２外側電極とで構成されている。この抵抗溶接方法は、上記第１内側電極と上記第２内側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である内側加圧力、及び、上記第１外側電極と上記第２外側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である外側加圧力のうちいずれか一方の加圧力を他方の加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２外側電極の間で通電を行うことで、上記複数の被溶接部材のうち少なくとも１つの被溶接部材を軟化させる軟化工程と、上記軟化工程後において、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２内側電極の間、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行うことで、上記内側加圧力が作用する箇所において上記複数の被溶接部材を互いに溶接する溶接工程とを備えるものである。

上記抵抗溶接方法により、軟化工程で複数の被溶接部材のうち少なくとも１つの被溶接部材を軟化させることにより、軟化工程後の溶接工程で、内側加圧力が作用する箇所において、複数の被溶接部材の当接面同士を良好に当接させることができるようになる。この結果、溶接不良が生じ難く、複数の被溶接部材の接合強度を安定させることができる。

上記抵抗溶接方法の一実施形態において、上記軟化工程は、上記外側加圧力を上記内側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行うことで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させる工程である。

このことにより、第１電極が当接する被溶接部材、又は、第２電極が当接する被溶接部材において、第１外側電極及び第２外側電極の間の部分から径方向内側の全体を良好に軟化させることができる。よって、複数の被溶接部材の接合強度をより一層安定させることができる。

上記抵抗溶接方法の別の実施形態において、上記軟化工程は、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行うことで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させる工程である。

このことによっても、第１電極が当接する被溶接部材、又は、第２電極が当接する被溶接部材において、第１外側電極及び第２外側電極の間の部分から径方向内側の全体を良好に軟化させることができる。よって、複数の被溶接部材の接合強度をより一層安定させることができる。

上記抵抗溶接方法の更に別の実施形態において、上記複数の被溶接部材は、鉄系部材及びアルミニウム系部材である。

このことで、溶接不良が生じ難く、複数の被溶接部材の接合強度を低くすることなく安定させることができる。

以上説明したように、本発明の抵抗溶接装置及び抵抗溶接方法によると、内側加圧力が作用する箇所（溶接予定箇所）において、複数の被溶接部材の当接面同士を良好に当接させることができるようになり、この結果、溶接不良が生じ難く、複数の被溶接部材の接合強度を安定させることができる。

本発明の実施形態に係る抵抗溶接装置の構成を示す概略図である。 軟化制御部が、外側加圧力を内側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極及び第２外側電極の間で通電を行っている状態を示す図である。 軟化制御部が、外側加圧力を内側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極及び第２内側電極の間で通電を行っている状態を示す図である。 軟化制御部が、内側加圧力を外側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極及び第２外側電極の間で通電を行っている状態を示す図である。 軟化制御部が、内側加圧力を外側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極及び第２内側電極の間で通電をっている状態を示す図である。 溶接制御部が、内側加圧力を外側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極及び第２内側電極の間で通電を行っている状態を示す図である。 電極制御装置による溶接処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る抵抗溶接装置１を概略的に示す。この抵抗溶接装置１は、互いに重ね合わされた複数（ここでは、２つ）の被溶接部材１０１，１０２を、挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する第１電極１０及び第２電極２０を備えている。２つの被溶接部材１０１，１０２は、金属部材（金属板）であり、例えば、１つが鉄系部材（例えば高張力鋼のように強度及び剛性が高い鋼部材）であり、残りの１つがアルミニウム系部材（例えばアルミニウム合金部材）である。或いは、被溶接部材１０１，１０２の両方が、共に鉄系部材であってもよい。以下、２つの被溶接部材１０１，１０２をまとめて溶接対象物１００と呼ぶことがある。

本実施形態では、第１電極１０及び第２電極２０は、上下方向に互いに対向して配置されている。尚、第１電極１０及び第２電極２０の対向方向は、上下方向に限られない。

第１電極１０は、略円柱状の第１内側電極１１と、第１内側電極１１の外周側に、第１内側電極１１に対して間隔をあけて配置された略円筒状の第１外側電極１２とで構成されている。本実施形態では、第１外側電極１２は、第１内側電極１１と同軸に配置されているが、必ずしも同軸に配置されている必要はない。第１内側電極１１及び第１外側電極１２の先端部、つまり溶接対象物への当接部１１ａ，１２ａは、下側に僅かに凸となる曲面とされている。これら当接部１１ａ，１２ａの曲面の曲率は、抵抗溶接装置１の使用条件や当接部１１ａ，１２ａの材質、寿命等によって適宜設定される。尚、第１外側電極１２は、周方向に繋がった筒状でなくてもよく、周方向に複数に分割されていてもよい。

第２電極２０は、略円柱状の第２内側電極２１と、第２内側電極２１の外周側に、第２内側電極２１に対して間隔をあけて配置された略円筒状の第２外側電極２２とで構成されている。第２外側電極２２も、第２内側電極２１と同軸に配置されているが、必ずしも同軸に配置されている必要はない。第２内側電極２１は、第１内側電極１１と上下方向に対向し、第２外側電極２２は、第１外側電極１２と上下方向に対向している。第２内側電極２１及び第２外側電極２２の先端部、つまり溶接対象物への当接部２１ａ，２２ａは、上側に僅かに凸となる曲面とされている。これら当接部２１ａ，２２ａの曲面の曲率は、当接部１１ａ，１２ａの曲面の曲率と同様に設定される。尚、第２外側電極２２は、周方向に繋がった筒状でなくてもよく、周方向に複数に分割されていてもよい。

第１内側電極１１、第１外側電極１２、第２内側電極２１、及び第２外側電極２２は、加圧装置３１〜３４により、それぞれ上下移動可能に構成されているとともに、溶接対象物１００に対してそれぞれ当接して溶接対象物１００を加圧可能に構成されている。加圧装置３１〜３４は、エアシリンダ、油圧シリンダ、又はサーボモータ等で構成される。第１内側電極１１及び第２内側電極２１の溶接対象物１００に対する加圧力（以下、内側加圧力という）は同じであり、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の溶接対象物１００に対する加圧力（以下、外側加圧力という）は同じである。外側加圧力は、内側加圧力よりも大きくされたり、小さくされたりする。

加圧装置３１〜３４は、電極制御装置６０によって作動が制御されるようになっている。電極制御装置６０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラ（プロセッサ）である。電極制御装置６０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力バス等を備えている。ＣＰＵは、コンピュータプログラム（ＯＳ等の基本制御プログラム、及び、ＯＳ上で起動されて特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）を実行する中央演算処理装置である。メモリは、ＲＡＭ及びＲＯＭにより構成されている。ＲＯＭには、種々のコンピュータプログラム（加圧装置３１〜３４や後述の電流経路切替部４０等を制御するための制御プログラム）や、データ等が格納されている。ＲＡＭは、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられるメモリである。入出力バスは、電極制御装置６０に対して電気信号の入出力をするものである。

電極制御装置６０は、加圧装置３１〜３４に加えて、電流経路切替部４０の作動を制御する。電流経路切替部４０は、第１内側電極１１、第１外側電極１２、第２内側電極２１、及び第２外側電極２２のそれぞれに接続されているとともに、電源５０に接続されている。電流経路切替部４０は、その内部に図示しない複数の電気接点及びスイッチを有していて、該スイッチのオン又はオフにより、第１内側電極１１、第１外側電極１２、第２内側電極２１及び第２外側電極２２のうちから、電流経路切替部４０を介して電源５０と接続される２つの電極の組み合わせを切り替え可能に構成されている。

電極制御装置６０は、第１内側電極１１、第１外側電極１２、第２内側電極２１及び第２外側電極２２のうちから、溶接対象物１００に通電を行う２つの電極を選択して、該選択した２つの電極が電源５０に接続されるように、電流経路切替部４０に対して制御信号を送信する。電流経路切替部４０は、この制御信号を受けて、対応するスイッチをオン又はオフすることにより、上記２つの電極が電流経路切替部４０を介して電源５０に接続されることになる。

電源５０は、電極制御装置６０からの制御信号によって、電流経路切替部４０を介して電源５０と接続された２つの電極に対して、予め設定された値の電流を、予め設定された時間だけ流すように構成されている。

このように電極制御装置６０は、第１内側電極１１と第２内側電極２１とで溶接対象物１００を加圧する加圧状態と、第１外側電極１２と第２外側電極２２とで溶接対象物１００を加圧する加圧状態とを制御可能であるとともに、第１内側電極１１、第１外側電極１２、第２内側電極２１及び第２外側電極２２のうちから、溶接対象物１００に通電を行う２つの電極を選択して、該選択した２つの電極間で通電を行わせることが可能である。

電極制御装置６０内には、軟化制御部６０ａと、溶接制御部６０ｂとが設けられている。軟化制御部６０ａ及び溶接制御部６０ｂは、上記ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムに従って、後述の如く動作する。

軟化制御部６０ａは、上記外側加圧力を上記内側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間で通電を行わせることで、第１電極１０が当接する被溶接部材１０１を軟化させる。すなわち、図２に模式的に示すように、上記外側加圧力が上記内側加圧力よりも大きい場合、被溶接部材１０１，１０２が、基本的に、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分で接触する。尚、図２では、被溶接部材１０１，１０２間の隙間を誇張して描いており、被溶接部材１０１において被溶接部材１０２に接触するように描いている部分以外である他の部分では、被溶接部材１０２にほぼ接触しているといえる（図３〜図６においても同様）。

上記接触部分での抵抗は小さい一方、他の部分での抵抗は大きい。この状態で、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間で通電を行えば、図２に矢印で示すように、電流が、被溶接部材１０１における第１内側電極１１及び第１外側電極１２の間の部分を通るように流れる。これにより、被溶接部材１０１において、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分から径方向内側の全体を発熱させて軟化させることができる。

軟化制御部６０ａは、上記外側加圧力を上記内側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極１２及び第２内側電極２１の間で通電を行わせることで、第２電極２０が当接する被溶接部材１０２を軟化させるようにしてもよい。この場合、図３に矢印で示すように、電流が、被溶接部材１０２における第２内側電極２１及び第２外側電極２２の間の部分を通るように流れる。これにより、被溶接部材１０２において、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分から径方向内側の全体を発熱させて軟化させることができる。

軟化制御部６０ａは、上記外側加圧力を上記内側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間で通電を行わせることで、両被溶接部材１０１，１０２を軟化させるようにしてもよい。この場合、電流が、被溶接部材１０１，１０２における第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分を真っ直ぐに通り、被溶接部材１０１，１０２における第１内側電極１１及び第１外側電極１２の間（第２内側電極２１及び第２外側電極２２の間）の部分を通らない。しかし、被溶接部材１０１，１０２における第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分（被溶接部材１０１，１０２の接触部分）で発熱させてその熱を径方向内側に伝達することで、両被溶接部材１０１，１０２を軟化させることができる。

軟化制御部６０ａは、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間で通電を行わせることで、第２電極２０が当接する被溶接部材１０２を軟化させるようにしてもよい。この場合、図４に模式的に示すように、被溶接部材１０１，１０２が、基本的に、第１内側電極１１及び第２内側電極２１の間の部分で接触して、当該部分の抵抗が小さくなる。この状態で、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間で通電を行えば、図４に矢印で示すように、電流が、被溶接部材１０２における第２内側電極２１及び第２外側電極２２の間の部分を通るように流れる。これにより、被溶接部材１０２において、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分から径方向内側の全体を発熱させて軟化させることができる。

軟化制御部６０ａは、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極１２及び第２内側電極２１の間で通電を行わせることで、第１電極１０が当接する被溶接部材１０１を軟化させるようにしてもよい。この場合、図５に矢印で示すように、電流が、被溶接部材１０１における第１内側電極１１及び第１外側電極１２の間の部分を通るように流れる。これにより、被溶接部材１０１において、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分から径方向内側の全体を発熱させて軟化させることができる。

軟化制御部６０ａは、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間で通電を行わせることで、両被溶接部材１０１，１０２を軟化させるようにしてもよい。この場合、電流が、被溶接部材１０１における第１内側電極１１及び第１外側電極１２の間の部分を通った後、被溶接部材１０２における第２内側電極２１及び第２外側電極２２の間の部分を通るように流れる。これにより、両被溶接部材１０１，１０２において、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分から径方向内側の全体を発熱させて軟化させることができる。

尚、被溶接部材１０１の厚みと被溶接部材１０２の厚みとが互いに異なる場合、薄い方の被溶接部材を軟化させることが好ましい。

溶接制御部６０ｂは、被溶接部材１０１（１０２）の軟化後に、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２内側電極２１の間で通電を行わせることで、上記内側加圧力が作用する箇所において被溶接部材１０１，１０２を互いに溶接する。すなわち、図６に示すように（図６では、被溶接部材１０１が軟化しているとする）、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくすることで、被溶接部材１０１において、第１外側電極１２及び第２外側電極２２の間の部分から径方向内側の全体が被溶接部材１０２に接触するようになる。この状態で、第１内側電極及び第２内側電極の間で通電を行うことで、電流が、上記内側加圧力が作用する箇所（溶接予定箇所）を流れる。この結果、溶接予定箇所において、被溶接部材１０１，１０２の当接面同士が良好に当接しているので、溶接不良が生じ難く、溶接が良好に行われる。

溶接制御部６０ｂは、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間で通電を行わせることで、上記内側加圧力が作用する箇所において被溶接部材１０１，１０２を互いに溶接するようにしてもよい。この場合の電流経路は、図４と同じである。このような通電であっても、電流が、上記内側加圧力が作用する箇所を流れて、溶接が良好に行われる。

或いは、溶接制御部６０ｂは、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極１２及び第２内側電極２１の間で通電を行わせることで、上記内側加圧力が作用する箇所において被溶接部材１０１，１０２を互いに溶接するようにしてもよい。この場合の電流経路は、図５と同じである。この場合も、電流が、上記内側加圧力が作用する箇所を流れて、溶接が良好に行われる。

溶接時における電流値は、溶接に適切な値であって、軟化時における電流値（軟化に適切な値）とは異なる。また、溶接時に電流を流す時間も、軟化時に電流を流す時間とは異なる。さらに、溶接時における内側加圧力は、軟化時における内側加圧力（外側加圧力よりも大きい場合も小さい場合も含む）とは異なる。溶接時における外側加圧力も、軟化時における外側加圧力（内側加圧力よりも大きい場合も小さい場合も含む）とは異なる。

図７は、電極制御装置６０による溶接処理動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えば、作業者によるスイッチ操作によりスタートする。

最初のステップＳ１で、軟化制御部６０ａが、加圧装置３１〜３４を作動させて、軟化時の適切な値として予め設定された内側加圧力及び外側加圧力が得られるようにする。

次のステップＳ２で、軟化制御部６０ａが、軟化時に通電する２つの電極が電源５０と接続されるように電流経路切替部４０を作動させる。

次のステップＳ３で、軟化制御部６０ａが、電源５０に対して制御信号を送信して、ステップＳ２で電源５０と接続された２つの電極間で、第１所定値の電流値でもって第１所定時間だけ通電を行わせる。これにより、被溶接部材１０１（１０２）の軟化が行われることになる。

次のステップＳ４で、溶接制御部６０ｂが、加圧装置３１〜３４による内側加圧力及び外側加圧力を変更して、溶接時の適切な値にする。

次のステップＳ５では、溶接制御部６０ｂが、溶接時に通電する２つの電極が電源５０と接続されるように電流経路切替部４０を作動させる。

次のステップＳ６では、溶接制御部６０ｂが、電源５０に対して制御信号を送信して、ステップＳ５で電源５０と接続された２つの電極間で、第２所定値の電流値でもって第２所定時間だけ通電を行わせる。これにより、被溶接部材１０１，１０２の溶接が行われることになる。こうして、電極制御装置６０による溶接処理動作が終了する。

したがって、本実施形態では、被溶接部材１０１（１０２）を軟化させた後に、内側加圧力を外側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２内側電極２１の間、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間、又は、第１外側電極１２及び第２内側電極２１の間で通電を行わせることで、内側加圧力が作用する箇所（溶接予定箇所）において、被溶接部材１０１，１０２の当接面同士を良好に当接させることができるようになる。この結果、溶接不良が生じ難く、被溶接部材１０１，１０２の接合強度を安定させることができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上記実施形態では、２つの被溶接部材１０１，１０２を溶接する場合を説明したが、３つ又はそれ以上の被溶接部材を溶接する場合にも本発明を適用することができる。例えば３つの被溶接部材を溶接する場合において、軟化制御部６０ａは、例えば、外側加圧力を内側加圧力よりも大きくしながら、第１内側電極１１及び第２外側電極２２の間で通電を行わせることで、第１電極１０が当接する被溶接部材を軟化させる。該被溶接部材を軟化させるだけでも、その後の溶接を上記実施形態と同様に行えば、溶接不良が生じ難く、複数の被溶接部材の接合強度を安定させることができる。また、より好ましくは、軟化制御部６０ａが、第１電極１０が当接する被溶接部材を軟化させた後、今度は外側加圧力を内側加圧力よりも大きくしながら、第１外側電極１２及び第２内側電極２１の間で通電を行わせることで、第２電極２０が当接する被溶接部材も軟化させる。このように第１電極１０及び第２電極がそれぞれ当接する被溶接部材の軟化後に溶接を行うようにすれば、複数の被溶接部材の接合強度をより一層安定させることができる。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する第１電極及び第２電極を備える抵抗溶接装置、及び、互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、第１電極及び第２電極で挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する抵抗溶接方法に有用である。

１ 抵抗溶接装置
１０ 第１電極
１１ 第１内側電極
１２ 第１外側電極
２０ 第２電極
２１ 第２内側電極
２２ 第２外側電極
５０ 電源
６０ 電極制御装置
６０ａ 軟化制御部
６０ｂ 溶接制御部

Claims (8)

1. 互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する第１電極及び第２電極を備える抵抗溶接装置であって、
   上記第１電極は、第１内側電極と、該第１内側電極の外周側に間隔をあけて配置された第１外側電極とで構成され、
   上記第２電極は、上記第１内側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２内側電極と、該第２内側電極の外周側に間隔をあけて配置され、上記第１外側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２外側電極とで構成され、
   上記第１内側電極と上記第２内側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧状態と、上記第１外側電極と上記第２外側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧状態とを制御可能であるとともに、上記第１内側電極、上記第１外側電極、上記第２内側電極及び上記第２外側電極のうちから、上記被溶接部材に通電を行う２つの電極を選択して、該選択した２つの電極間で通電を行わせることが可能な電極制御装置を更に備え、
   上記電極制御装置は、
   上記第１内側電極と上記第２内側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である内側加圧力、及び、上記第１外側電極と上記第２外側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である外側加圧力のうちいずれか一方の加圧力を他方の加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間，又は、上記第１外側電極及び上記第２外側電極の間で通電を行わせることで、上記複数の被溶接部材のうち少なくとも１つの被溶接部材を軟化させる軟化制御部と、
   上記被溶接部材の軟化後において、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２内側電極の間、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行わせることで、上記内側加圧力が作用する箇所において上記複数の被溶接部材を互いに溶接する溶接制御部と、
   を有することを特徴とする抵抗溶接装置。
2. 請求項１記載の抵抗溶接装置において、
   上記軟化制御部は、上記外側加圧力を上記内側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行わせることで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させるように構成されていることを特徴とする抵抗溶接装置。
3. 請求項１記載の抵抗溶接装置において、
   上記軟化制御部は、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行わせることで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させるように構成されていることを特徴とする抵抗溶接装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の抵抗溶接装置において、
   上記複数の被溶接部材は、鉄系部材及びアルミニウム系部材であることを特徴とする抵抗溶接装置。
5. 互いに重ね合わされた複数の被溶接部材を、第１電極及び第２電極で挟み込んで加圧した状態で通電により互いに溶接する抵抗溶接方法であって、
   上記第１電極は、第１内側電極と、該第１内側電極の外周側に間隔をあけて配置された第１外側電極とで構成され、
   上記第２電極は、上記第１内側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２内側電極と、該第２内側電極の外周側に間隔をあけて配置され、上記第１外側電極と共に上記被溶接部材を加圧する第２外側電極とで構成され、
   上記第１内側電極と上記第２内側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である内側加圧力、及び、上記第１外側電極と上記第２外側電極とで上記被溶接部材を加圧する加圧力である外側加圧力のうちいずれか一方の加圧力を他方の加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２外側電極の間で通電を行うことで、上記複数の被溶接部材のうち少なくとも１つの被溶接部材を軟化させる軟化工程と、
   上記軟化工程後において、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２内側電極の間、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行うことで、上記内側加圧力が作用する箇所において上記複数の被溶接部材を互いに溶接する溶接工程とを備えることを特徴とする抵抗溶接方法。
6. 請求項５記載の抵抗溶接方法において、
   上記軟化工程は、上記外側加圧力を上記内側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行うことで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させる工程であることを特徴とする抵抗溶接方法。
7. 請求項５記載の抵抗溶接方法において、
   上記軟化工程は、上記内側加圧力を上記外側加圧力よりも大きくしながら、上記第１内側電極及び上記第２外側電極の間、又は、上記第１外側電極及び上記第２内側電極の間で通電を行うことで、上記第１電極が当接する被溶接部材、又は、上記第２電極が当接する被溶接部材を軟化させる工程であることを特徴とする抵抗溶接方法。
8. 請求項５〜７のいずれか１つに記載の抵抗溶接方法において、
   上記複数の被溶接部材は、鉄系部材及びアルミニウム系部材であることを特徴とする抵抗溶接方法。

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