JP5205246B2 - 抵抗溶接良否判断方法、及び、抵抗溶接良否判断装置 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗溶接機を用いてワーク（被溶接部材）の抵抗溶接を行う溶接工程において、ワークの溶接の良否を判断する方法及び装置に関する。

近年、抵抗溶接機を用いてワーク（被溶接部材）の抵抗溶接を行う溶接工程において、ワークの溶接の良否を判断する（溶接品質を評価する）方法や装置として、様々なものが提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。

特開平１０−３１４９５６号 特開２００４−１９５５２１号

特許文献１には、次のような方法が提案されている。まず、溶接電流の瞬時値が変化している電流変化期間中に溶接電流とチップ間電圧の瞬時値を検出する。次いで、両検出値から見かけ上のチップ間動抵抗の瞬時値を算出する。次いで、電流変化期間中の任意の時刻におけるチップ間動抵抗の動抵抗瞬時値変化率を算出する。次いで、電流変化期間の発生回数に対応して算出した動抵抗瞬時値変化率の変化特性を用いて、抵抗溶接部の溶接品質の評価を行う。

特許文献２には、次のような方法が提案されている。まず、交流式抵抗溶接機の溶接電極に印加される電圧の所定時間毎の移動平均値を移動平均電圧値として演算する。さらに、交流式抵抗溶接機の溶接電極に流れる電流の所定時間毎の移動平均値を移動平均電流値として演算する。次いで、移動平均電圧値および移動平均電流値から移動平均抵抗値を算出する。次いで、算出された移動平均抵抗値を、予め設定された閾値と比較して、抵抗溶接による接合部におけるスプラッシュの発生の有無を判定する。

特許文献１及び特許文献２では、上述のように、溶接電極（チップ）間の抵抗値に基づいて、溶接品質の良否を判断する。ところが、ワークの溶接時には、ワークと溶接電極との間の接触抵抗が変動することがある。例えば、先端部に溶接電極を備える可動ガンアームでワークを押圧して抵抗溶接する場合、抵抗溶接時に、可動ガンアームが押圧方向に振動することがある。この可動ガンアームの振動の影響で、ワークと溶接電極との間の接触抵抗が変動することがある。このような場合、この接触抵抗の変動が、溶接電極（チップ）間の抵抗値に反映されることになる。

ところが、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変動は、溶接部（接合部）の溶接状態（溶接品質）の変化と何ら関係のないものである。このため、この接触抵抗の変動が反映された溶接電極（チップ）間の抵抗値に基づいて、溶接品質の良否を判断する従来の手法では、適切に、ワークの溶接の良否を判断することができない虞があった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ワーク（被溶接部材）と溶接電極との間の接触抵抗の変動の影響を受けることなく、精度良く、ワークの抵抗溶接の良否を判断することができる抵抗溶接良否判断方法及び抵抗溶接良否判断装置を提供することを目的とする。

その解決手段は、可動ガンユニットを備える抵抗溶接機を用いてワークの抵抗溶接を行う溶接工程において、上記ワークの溶接の良否を判断する方法であって、上記ワークの溶接時に上記可動ガンユニットの溶接電極に印加される電圧値を検知する電圧値検知ステップと、上記ワークの溶接時に上記可動ガンユニットの溶接電極に流れる電流値を検知する電流値検知ステップと、上記ワークの溶接時に、上記溶接電極による上記ワークの押圧方向にかかる上記可動ガンユニットの加速度を検知する加速度検知ステップと、上記電圧値及び上記電流値に基づいて溶接抵抗値を算出する溶接抵抗値算出ステップと、上記ワークの溶接時における上記ワークと上記溶接電極との間の接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する溶接抵抗値補正ステップと、上記溶接抵抗値を補正して得た補正溶接抵抗値に基づいて、上記ワークの溶接の良否を判定する溶接良否判定ステップと、を備え、上記溶接抵抗値補正ステップは、上記加速度検知ステップにおいて検知された上記可動ガンユニットの加速度に対応した上記接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する抵抗溶接良否判断方法である。

本発明の抵抗溶接良否判断方法では、ワーク（被溶接部材）の溶接時におけるワークと溶接電極との間の接触抵抗（以下、単に接触抵抗ともいう）の変化量に基づいて、溶接抵抗値（ワークの溶接時に検知した電圧値及び電流値に基づいて算出した、溶接電極間の抵抗値）を補正する。これにより、ワークの溶接時にワークと溶接電極との間の接触抵抗が変動した場合でも、この接触抵抗の変動の影響が排除された（接触抵抗の変動が反映されていない）適切な溶接抵抗値（補正溶接抵抗値）を得ることができる。
より具体的には、前述のように、可動ガンアームの振動の影響で、ワークと溶接電極との間の接触抵抗が変動する。可動ガンアームの振動が生じたときは、可動ガンユニットに加速度が生じる。従って、可動ガンユニットの加速度に応じて、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変化量が定まることになる。
そこで、本発明では、ワークの溶接時に、溶接電極によるワークの押圧方向にかかる可動ガンユニットの加速度を検知し、検知された可動ガンユニットの加速度に対応した接触抵抗の変化量に基づいて、溶接抵抗値を補正することにした。このような方法によれば、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変化量を適切に把握することができ、溶接抵抗値を適切に補正することができる。

さらに、本発明の抵抗溶接良否判断方法では、この補正溶接抵抗値に基づいて、ワークの溶接の良否を判定する。これにより、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変動の影響を受けることなく、精度良く、ワークの抵抗溶接の良否を判定することができる。
なお、可動ガンユニットの加速度に対応した接触抵抗の変化量は、予め把握しておいた可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係に基づいて取得することができる。具体的には、可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係を示すデータマップや、可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係から導いた関係式などを予め用意（検査装置のマイコン等に記憶）しておき、このデータマップや関係式を用いて、検知された可動ガンユニットの加速度に対応した接触抵抗の変化量を求めることができる。
また、可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係は、次のようにして、予め把握することができる。具体的には、実際に抵抗溶接機を用いてワークを抵抗溶接し、溶接期間中、所定時間毎に、可動ガンユニットの加速度、ワークと溶接電極との間の電圧値、及び溶接電極に流れる電流値を検知する。そして、所定時間毎に検知された電圧値と電流値とから、所定時間毎のワークと溶接電極との間の接触抵抗値を算出する。これにより、所定時間毎に、可動ガンユニットの加速度に対応した接触抵抗値を取得することができる。この対応関係を、加速度が０のときの接触抵抗値を基準（変化量０）とした対応関係に見直すことで、可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係を取得することができる。

さらに、上記の抵抗溶接良否判断方法であって、前記可動ガンユニットは、可動ガンアームと、上記可動ガンアームの先端部に固着された前記溶接電極と、を有し、当該可動ガンユニットの移動により上記溶接電極で前記ワークを押圧する可動ガンユニットである抵抗溶接良否判断方法とすると良い。

さらに、上記の抵抗溶接良否判断方法であって、前記溶接抵抗値補正ステップは、予め把握しておいた前記可動ガンユニットの加速度と前記接触抵抗の変化量との対応関係に基づいて、前記加速度検知ステップにおいて検知された上記可動ガンユニットの加速度に対応した上記接触抵抗の変化量を取得し、この接触抵抗の変化量を前記溶接抵抗値から差し引いて前記補正溶接抵抗値を算出する抵抗溶接良否判断方法とするのが好ましい。

この方法によれば、接触抵抗の変動を反映しない（変動の影響を排除した）適切な溶接抵抗値（補正溶接抵抗値）を得ることができる。
なお、可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係は、前述のようにして、予め把握しておくことができる。また、加速度は、溶接電極によるワークの押圧方向（溶接電極からワークに向かう方向）を負、押圧方向と反対方向（ワークから溶接電極に向かう方向）を正とする。

さらに、上記いずれかの抵抗溶接良否判断方法であって、前記溶接良否判定ステップは、前記補正溶接抵抗値を、予め設定した閾値と比較して、前記ワークの溶接部におけるスプラッシュの発生の有無を判定する抵抗溶接良否判断方法とすると良い。

本発明の抵抗溶接良否判断方法によれば、ワークの溶接部におけるスプラッシュ（溶融金属の爆飛）の発生を適切に検出することができる。

なお、スプラッシュが発生したときは、スプラッシュが発生していないときに比べて、補正溶接抵抗値（詳細には、溶接部の抵抗値）が上昇する。従って、スプラッシュが発生したときの補正溶接抵抗値とスプラッシュが発生していないときの補正溶接抵抗値との間に閾値を設定しておき、抵抗溶接時に取得された補正溶接抵抗値が閾値を上回ったときは、スプラッシュが発生したと判断することができる。

また、補正溶接抵抗値を予め設定した閾値と比較する方法としては、例えば、予め、溶接時間と閾値との対応関係を示すデータマップを作成しておき、所定溶接時間毎に得られた補正溶接抵抗値と、各溶接時間に対応する閾値とを比較する方法を挙げることができる。

さらに、上記の抵抗溶接良否判断方法であって、前記ワークは、電池ケース内に配置した状態で溶接される電池構成部材であり、前記抵抗溶接機を用いて、上記電池ケース内に配置した上記電池構成部材の抵抗溶接を行う溶接工程において、上記電池構成部材の抵抗溶接の良否を判断する抵抗溶接良否判断方法とすると良い。

電池ケース内に配置した電池構成部材（ワーク）の抵抗溶接を行ったときに、電池構成部材の溶接部においてスプラッシュ（溶融金属の爆飛）が発生すると、このスプラッシュが電池ケース内に残留する。このため、この電池ケースを用いて電池を製造した場合には、このスプラッシュにより内部短絡等が生じ、電池性能の低下を引き起こす虞がある。

これに対し、本発明では、前述のように、ワークの溶接部におけるスプラッシュの発生を適切に検出することができるので、スプラッシュが内部に残留した電池ケースを用いて電池を製造するのを防止することができる。

さらに、上記いずれかの抵抗溶接良否判断方法であって、前記可動ガンユニットは、可動ガンアームと、上記可動ガンアームの先端部に固着された前記溶接電極と、を有し、当該可動ガンユニットの移動により上記溶接電極で前記ワークを押圧する可動ガンユニットであり、上記可動ガンアームが、上記溶接電極による上記ワークの押圧方向に直交する方向に延びる形態を有する抵抗溶接良否判断方法とすると良い。

溶接電極によるワークの押圧方向に直交する方向に延びる形態を有する可動ガンアームを備える抵抗溶接機を用いて、ワークの抵抗溶接を行った場合には、ワーク溶接時に、可動ガンユニットが押圧方向に大きく振動する虞がある。このため、ワークと溶接電極との間の接触抵抗が大きく変動する虞がある。

しかしながら、本発明では、前述のように、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変動を反映しない（変動の影響を排除した）適切な溶接抵抗値（補正溶接抵抗値）を得ることができる。これにより、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変動の影響を受けることなく、精度良く、ワークの抵抗溶接の良否を判定することができる。

他の解決手段は、可動ガンユニットを備える抵抗溶接機を用いてワークの抵抗溶接を行う溶接工程において上記ワークの溶接の良否を判断する装置であって、上記可動ガンユニットの溶接電極に印加される電圧値及び上記溶接電極に流れる電流値に基づいて、溶接抵抗値を算出する溶接抵抗値算出手段と、上記ワークの溶接時における上記ワークと上記溶接電極との間の接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する溶接抵抗値補正手段と、上記溶接抵抗値を補正して得た補正溶接抵抗値に基づいて、上記ワークの溶接の良否を判定する溶接良否判定手段と、を備え、上記溶接抵抗値補正手段は、上記溶接電極による上記ワークの押圧方向にかかる上記可動ガンユニットの加速度に対応した上記接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する抵抗溶接良否判断装置である。

本発明の抵抗溶接良否判断装置では、溶接抵抗値補正手段が、ワーク（被溶接部材）の溶接時におけるワークと溶接電極との間の接触抵抗（以下、単に接触抵抗ともいう）の変化量に基づいて、溶接抵抗値（ワークの溶接時に検知された電圧値及び電流値に基づいて算出した、溶接電極間の抵抗値）を補正する。これにより、ワークの溶接時にワークと溶接電極との間の接触抵抗が変動した場合でも、この接触抵抗の変動の影響が排除された（接触抵抗の変動が反映されていない）適切な溶接抵抗値（補正溶接抵抗値）を得ることができる。
より具体的には、前述のように、可動ガンアームの振動の影響で、ワークと溶接電極との間の接触抵抗が変動する。可動ガンアームの振動が生じたときは、可動ガンユニットに加速度が生じる。従って、可動ガンユニットの加速度に応じて、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変化量が定まることになる。そこで、本発明の抵抗溶接良否判断装置では、溶接抵抗値補正手段により、溶接電極によるワークの押圧方向にかかる可動ガンユニットの加速度に対応した接触抵抗の変化量に基づいて、溶接抵抗値を補正することにした。これにより、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変化量を適切に把握することができ、溶接抵抗値を適切に補正することができる。
なお、可動ガンユニットの加速度に対応した接触抵抗の変化量は、前述のように、予め把握しておいた可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係に基づいて取得することができる。また、可動ガンユニットの加速度と接触抵抗の変化量との対応関係は、前述のようにして、予め把握することができる。

さらに、本発明の抵抗溶接良否判断装置では、溶接良否判定手段が、この補正溶接抵抗値に基づいて、ワークの溶接の良否を判定する。これにより、ワークと溶接電極との間の接触抵抗の変動の影響を受けることなく、精度良く、ワークの抵抗溶接の良否を判定することができる。

さらに、上記の抵抗溶接良否判断装置であって、前記可動ガンユニットは、可動ガンアームと、上記可動ガンアームの先端部に固着された前記溶接電極と、を有し、当該可動ガンユニットの移動により上記溶接電極で前記ワークを押圧する可動ガンユニットである抵抗溶接良否判断装置とすると良い。

さらに、上記いずれかの抵抗溶接良否判断装置であって、前記溶接良否判定手段は、前記補正溶接抵抗値を、予め設定された閾値と比較して、前記ワークの溶接部におけるスプラッシュの発生の有無を判定する抵抗溶接良否判断装置とすると良い。

本発明の抵抗溶接良否判断装置によれば、ワークの溶接部におけるスプラッシュ（溶融金属の爆飛）の発生を適切に検出することができる。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態にかかる溶接工程を説明する。本実施形態では、抵抗溶接システム１（図４参照）を用いて、電池ケース１１０（図１〜図３参照）内に配置した電池構成部材１６５，１６６（図３参照）の抵抗溶接を行う。

電池ケース１１０は、図１及び図２に示すように、直方体形状で、隔壁部１１２により分割された６つの収容部１１５を備えている。収容部１１５内には、それぞれ、電極体１３０（正極板１３１、負極板１３２、及びセパレータ１３３を積層したもの）が、正極集電体１５５及び負極集電体１５６に接合された状態で収容される（図１２参照）。

電池ケース１１０のそれぞれの隔壁部１１２には、図３に示すように、隣り合う収容部１１５を連通する連通孔１１２ｃが穿孔されている。この連通孔１１２ｃは、隔壁部１１２を電池ケース１１０の深さ方向（図３において上下方向）に見て、底部１１０ｂに近い位置に設けられている。

本実施形態では、各隔壁部１１２の連通孔１１２ｃを通じて、一方の収容部１１５側に配置した電池構成部材１６５と、隣り合う他方の収容部１１５側に配置した電池構成部材１６６とを、抵抗溶接により接合する。電池構成部材１６５は、その中央部に、連通孔１１２ｃ内に挿入可能な形態の突出部１６５ｂを有している（図３参照）。同様に、電池構成部材１６６は、その中央部に、連通孔１１２ｃ内に挿入可能な形態の突出部１６６ｂを有している。なお、本実施形態における電池構成部材１６５，１６６は、隔壁部１１２の連通孔１１２ｃを通じて、電極体１３０に接合されている正極集電体１５５と負極集電体１５６との電気的接続を行うための導電性接続板に相当する（図１３参照）。

抵抗溶接システム１は、図４に示すように、抵抗溶接機２と、判断装置５０と、電流電圧計６０と、加速度センサアンプ７０と、加速度センサピックアップ８０とを備えている。抵抗溶接機２は、可動ガンユニット１０と、固定ガンユニット２０と、移動加圧装置３０と、電源装置４０とを有している。

このうち、可動ガンユニット１０は、可動ガンアーム１１と、可動ガンアーム１１の先端部１１ｂに固着された溶接電極１２とを有している。可動ガンユニット１０は、移動加圧装置３０の駆動により、上下方向に移動可能とされている。固定ガンユニット２０は、固定ガンアーム２１と、固定ガンアーム２１の先端部２１ｂに固着された溶接電極２２とを有している。移動加圧装置３０は、上下方向に伸縮するシリンダ３１と、シリンダ３１の先端部に設けられた加圧バネ３２とを有している。

本実施形態では、図５に示すように、隔壁部１１２の連通孔１１２ｃを通じて、電池構成部材１６５の突出部１６５ｂと電池構成部材１６６の突出部１６６ｂとを当接させた状態で、固定ガンユニット２０の溶接電極２２を電池構成部材１６５に当接させる。その後、移動加圧装置３０の駆動により、可動ガンユニット１０を下方に移動させる。これにより、固定ガンユニット２０の溶接電極２２と可動ガンユニット１０の溶接電極１２とで、電池構成部材１６５，１６６を挟んで上下方向に押圧する。この状態で、電源装置４０を用いて溶接電流を流すことで、電池構成部材１６５の突出部１６５ｂと電池構成部材１６６の突出部１６６ｂとを抵抗溶接する。なお、本実施形態では、溶接電流を１００ｍｓ間流して抵抗溶接する。

電流電圧計６０は、溶接電極１２，２２に流れる溶接電流の電流値と、溶接電極１２，２２に印加される電圧値（溶接電極１２と溶接電極２２との間の電圧値）とを計測する。 加速度センサピックアップ８０は、可動ガンユニット１０に固定されており、溶接電極１２，２２による電池構成部材１６５，１６６の押圧方向（以下、単に押圧方向ともいう、図４及び図５において上下方向）にかかる可動ガンユニット１０の加速度を検知する。加速度センサアンプ７０は、加速度センサピックアップ８０から送信されてきた信号を増幅し、判断装置５０に送信する。

判断装置５０は、図４に示すように、溶接抵抗値算出手段５１と、溶接抵抗値補正手段５２と、溶接良否判定手段５３とを有している。この判断装置５０は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等からなるマイクロコンピュータにより構成されている。
なお、本実施形態では、判断装置５０が、抵抗溶接良否判断装置に相当する。

この判断装置５０は、抵抗溶接期間中（溶接電流を流す１００ｍｓ間）、所定時間毎（例えば、０．１ｍｓ毎）に、電流電圧計６０を通じて、溶接電極１２，２２に流れる溶接電流の電流値Ｉと、溶接電極１２，２２に印加される電圧値Ｖとを検知する。さらに、判断装置５０は、電流値Ｉ及び電圧値Ｖの検知と同期させて、所定時間毎に、加速度センサピックアップ８０及び加速度センサアンプ７０を通じて、可動ガンユニット１０の加速度を検知する。溶接抵抗値算出手段５１は、検知された電圧値及び電流値に基づいて、所定時間毎の溶接抵抗値Ｒａ（＝Ｖ／Ｉ）を算出する。

ところで、本実施形態の抵抗溶接機２では、抵抗溶接時に、可動ガンユニット１０が、押圧方向（図４及び図５において上下方向）に振動してしまう。特に、可動ガンアーム１１が、押圧方向に直交する方向（図４及び図５において左右方向）に延びる形態であるため、抵抗溶接時に、可動ガンユニット１０が押圧方向に大きく振動する。なお、可動ガンアーム１１は、電池ケース１１０の開口部１１５ｂから遠く離れた位置（底部１１０ｂに近い位置）に配置された電池構成部材１６６にまで、溶接電極１２が届くように、押圧方向に直交する方向（図４及び図５において左右方向）に長く延びる形態とされている。

抵抗溶接時に、可動ガンユニット１０が押圧方向に大きく振動することにより、電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗が大きく変動してしまう。このような場合、この接触抵抗の変動が溶接抵抗値Ｒａに反映され、溶接抵抗値Ｒａも大きく変動する（図１０参照）。ところが、電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗の変動は、電池構成部材１６５と電池構成部材１６６との溶接部（接合部）の溶接状態（溶接品質）の変化と何ら関係のないものである。このため、この接触抵抗の変動が反映された溶接抵抗値Ｒａに基づいて、溶接品質の良否を判断した場合は、抵抗溶接の良否を適切に判断することができない。

これに対し、本実施形態の判断装置５０では、溶接抵抗値補正手段５２が、検知した可動ガンユニット１０の加速度に対応した、電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１に基づいて、算出した溶接抵抗値Ｒａを補正する（補正溶接抵抗値Ｒｂを取得する）。具体的には、溶接抵抗値Ｒａから接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１を差し引いて、補正溶接抵抗値Ｒｂ（＝Ｒａ−ΔＲ１）を取得する。

可動ガンアーム１１に振動が生じたときは、可動ガンユニット１０に加速度が生じる。従って、可動ガンユニット１０の加速度Ａに応じて、電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１が定まることになる。そこで、本実施形態では、抵抗溶接時に、可動ガンユニット１０の加速度Ａを検知し、検知された可動ガンユニット１０の加速度に対応した接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１に基づいて、溶接抵抗値Ｒａを補正することにした。これにより、接触抵抗値Ｒ１の変動の影響が排除された、適切な補正溶接抵抗値Ｒｂを得ることができる。

ここで、図６に、可動ガンユニット１０の加速度Ａ（ｍ／ｓ²）と、電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗値Ｒ１（ｍΩ）との対応関係を示す。なお、加速度Ａは、溶接電極１２による電池構成部材１６６の押圧方向（図４において下方向）を負、押圧方向と反対方向（図４において上方向）を正としている。

なお、図６に示すグラフは、次のようにして取得した。実際に抵抗溶接機２を用いて電池構成部材１６５と電池構成部材１６６とを抵抗溶接し、溶接期間（１００ｍｓ間）中、所定時間毎（例えば、１ｍｓ毎）に、可動ガンユニット１０の加速度Ａ、電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の電圧値、及び溶接電極１２に流れる電流値を検知する。そして、所定時間毎に検知された電圧値と電流値とから、所定時間毎の電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗値Ｒ１を算出する。これらの結果より、可動ガンユニット１０の加速度と接触抵抗値Ｒ１との対応関係を取得し、図６のグラフとして示している。

さらに、図６のグラフを、加速度Ａが０のときの接触抵抗値Ｒ１（図６では０．０２ｍΩ）を基準（変化量０）とした対応関係に見直すことで、可動ガンユニット１０の加速度Ａと接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１との対応関係を取得することができる。得られたグラフを図７に示す。図７に示すように、可動ガンユニット１０の加速度Ａに対応した、電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１が定まる。従って、本実施形態では、判断装置５０が、可動ガンユニット１０の加速度Ａを検知した後、図７に示すデータに基づいて、検知した加速度Ａに対応する接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１を取得し、溶接抵抗値Ｒａから変化量ΔＲ１を差し引いて、補正溶接抵抗値Ｒｂ（＝Ｒａ−ΔＲ１）を取得する。

なお、図７に示すデータは、例えば、可動ガンユニット１０の加速度Ａと接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１との対応関係を表すデータマップとして、予め判断装置５０のＲＯＭに記憶させておくと良い。また、図７のグラフから導かれる関係式（演算式）を、予め判断装置５０のＲＯＭに記憶させておいても良い。このデータマップや演算式より、検知した加速度Ａに対応する接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１を取得することができる。

さらに、本実施形態の判断装置５０では、溶接良否判定手段５３が、補正溶接抵抗値Ｒｂに基づいて、電池構成部材１６５と電池構成部材１６６との抵抗溶接の良否を判定する。具体的には、補正溶接抵抗値Ｒｂを、予め設定した閾値Ｒｔｈと比較して、溶接部におけるスプラッシュの発生の有無を判定する。これにより、可動ガンユニット１０の振動に起因した電池構成部材１６６と溶接電極１２との間の接触抵抗の変動の影響を受けることなく、精度良く、抵抗溶接の良否を判定することができる。

ところで、スプラッシュが発生したときは、スプラッシュが発生していないときに比べて、補正溶接抵抗値Ｒｂ（詳細には、溶接部の抵抗値）が上昇する。従って、スプラッシュが発生したときの補正溶接抵抗値Ｒｂとスプラッシュが発生していないときの補正溶接抵抗値Ｒｂとの間に閾値Ｒｔｈを予め設定しておき、抵抗溶接時に取得された補正溶接抵抗値Ｒｂが閾値Ｒｔｈを上回ったときは、スプラッシュが発生したと判断することができる。

なお、本実施形態では、実際に抵抗溶接機２を用いて、電池構成部材１６５と電池構成部材１６６とを抵抗溶接する試験を多数実施し、各抵抗溶接試験毎に、スプラッシュの発生の有無を目視で確認した。そして、スプラッシュが発生したときの補正溶接抵抗値Ｒｂとスプラッシュが発生していないときの補正溶接抵抗値Ｒｂとの間に閾値Ｒｔｈを設定した。なお、補正溶接抵抗値Ｒｂ（詳細には、溶接部の抵抗値）は、スプラッシュの発生のない場合でも、溶接時間の経過に伴って徐々に上昇する。このため、本実施形態では、閾値Ｒｔｈも、溶接時間の経過に伴って徐々に大きくなるように設定した（図８〜図１０参照）。

ここで、スプラッシュが発生しなかったときの、溶接時間（ｍｓ）と補正溶接抵抗値Ｒｂ（ｍΩ）との対応関係の一例を、図８にグラフで示す。また、スプラッシュが発生したときの、溶接時間（ｍｓ）と補正溶接抵抗値Ｒｂ（ｍΩ）との対応関係の一例を、図９にグラフで示す。なお、図８及び図９には、閾値Ｒｔｈ（ｍΩ）を合わせて示している。

図８に示すように、スプラッシュが発生しないときは、抵抗溶接期間中（溶接電流を流す１００ｍｓ間）、補正溶接抵抗値Ｒｂが閾値Ｒｔｈを上回ることがない。従って、この場合、判断装置５０は、スプラッシュの発生なし（溶接良好）と判定する。
一方、図９に示すように、スプラッシュが発生したときは、補正溶接抵抗値Ｒｂが急上昇して閾値Ｒｔｈを上回る。従って、この場合、判断装置５０は、スプラッシュの発生あり（溶接不良）と判定する。なお、図９に示す例では、溶接開始から約５０ｍｓ経過後に、スプラッシュが発生したと推定できる。

また、スプラッシュが発生しなかったときの、溶接時間と溶接抵抗値Ｒａ（補正なし）との対応関係の一例を、図１０にグラフで示す。なお、図１０には、閾値Ｒｔｈ、及び、可動ガンユニット１０の加速度Ａも、合わせて示している。また、図１０に示す溶接抵抗値Ｒａのグラフを、図７に示す加速度Ａと接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１との対応関係に基づいて補正したグラフが、図８に示す補正溶接抵抗値Ｒｂのグラフに相当する。

図１０に示すように、溶接抵抗値Ｒａは、可動ガンユニット１０の加速度Ａの影響（すなわち、可動ガンユニット１０の振動の影響）を受けて、大きく上下動する。このため、スプラッシュが発生していないにも拘わらず、溶接抵抗値Ｒａが閾値Ｒｔｈを上回ってしまう。従って、仮に、溶接抵抗値Ｒａ（補正なし）を閾値Ｒｔｈと比較して、溶接部におけるスプラッシュの発生の有無を判定した場合は、スプラッシュが発生していない場合でも、誤って、スプラッシュの発生あり（異常）と判定してしまうことになる。

次に、本実施形態にかかる溶接工程を詳細に説明する。
まず、電池ケース１１０を用意し、図３に示すように、突出部１６５ｂを連通孔１１２ｃ内に挿入するようにして第１電池構成部材１６５を一方の収容部１１５側に配置し、突出部１６６ｂを同じ連通孔１１２ｃ内に挿入するようにして第２電池構成部材１６６を隣り合う他方の収容部１１５側に配置する。このとき、第１電池構成部材１６５の突出部１６５ｂと第２電池構成部材１６６の突出部１６６ｂとが接触する。

次いで、抵抗溶接システム１を用いて、第１電池構成部材１６５と第２電池構成部材１６６とを、突出部１６５ｂ，１６６ｂの位置で溶接する。具体的には、電池ケース１１０の開口部１１５ｂから収容部１１５内に固定ガンユニット２０を挿入すると共に、これと隣り合う収容部１１５内に開口部１１５ｂから可動ガンユニット１０を挿入する（図４参照）。そして、図５に示すように、固定ガンユニット２０の溶接電極２２を電池構成部材１６５に接触させる。この状態で、移動加圧装置３０の駆動により可動ガンユニット１０を下方に移動させる。これにより、固定ガンユニット２０の溶接電極２２と可動ガンユニット１０の溶接電極１２とで、電池構成部材１６５及び電池構成部材１６６を挟んで、上下方向に押圧する。この状態で、電源装置４０を用いて溶接電流を流して、電池構成部材１６５の突出部１６５ｂと電池構成部材１６６の突出部１６６ｂとの抵抗溶接を開始する。なお、本実施形態では、溶接電流を１００ｍｓ間流して抵抗溶接する。

抵抗溶接が開始される（溶接電流が流れる）と、判断装置５０は、抵抗溶接の良否判断を開始する。ここで、本実施形態にかかる抵抗溶接良否判断方法の流れを、図１１のフローチャートに示す。まず、ステップＳ１において、抵抗溶接期間中（溶接電流を流す１００ｍｓ間）、所定時間毎（例えば、０．１ｍｓ毎）に、電流電圧計６０を通じて、溶接電極１２，２２に流れる溶接電流の電流値Ｉと、溶接電極１２，２２に印加される電圧値Ｖとを検知する。さらに、判断装置５０は、電流値Ｉ及び電圧値Ｖの検知と同期させて、所定時間毎に、加速度センサピックアップ８０及び加速度センサアンプ７０を通じて、可動ガンユニット１０の加速度Ａを検知する。
なお、本実施形態では、ステップＳ１が、電圧値検知ステップ、電流値検知ステップ、及び、加速度検知ステップに相当する。

次いで、ステップＳ２に進み、判断装置５０（溶接抵抗値算出手段５１）は、検知した電圧値Ｖ及び電流値Ｉに基づいて、所定時間毎の溶接抵抗値Ｒａ（＝Ｖ／Ｉ）を算出する。なお、本実施形態では、このステップＳ２が、溶接抵抗値算出ステップに相当する。
その後、ステップＳ３に進み、判断装置５０（溶接抵抗値補正手段５２）は、可動ガンユニット１０の加速度Ａと接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１との対応関係を表すデータマップ（図７に示すグラフから作成したデータマップ）から、検知した加速度Ａに対応する接触抵抗値Ｒ１の変化量ΔＲ１を取得する。例えば、検知した加速度Ａが２０ｍ／ｓ²であるときは、変化量ΔＲ１は−０．００５ｍΩとなる（図７参照）。

次いで、ステップＳ４に進み、判断装置５０（溶接抵抗値補正手段５２）は、溶接抵抗値Ｒａから変化量ΔＲ１を差し引いて、補正溶接抵抗値Ｒｂ（＝Ｒａ−ΔＲ１）を取得する。例えば、溶接抵抗値Ｒａが０．２５５ｍΩで、変化量ΔＲ１が−０．００５ｍΩであるときは、補正溶接抵抗値Ｒｂ＝０．２５５−（−０．００５）＝０．２６（ｍΩ）と算出される。
なお、本実施形態では、ステップＳ３，Ｓ４が、溶接抵抗値補正ステップに相当する。

次に、ステップＳ５に進み、判断装置５０（溶接良否判定手段５３）は、溶接期間中（溶接電流を流す１００ｍｓ間）に得られたそれぞれの補正溶接抵抗値Ｒｂを、等しい溶接時間にかかる閾値Ｒｔｈと比較する。具体的には、それぞれの補正溶接抵抗値Ｒｂについて、等しい溶接時間にかかる閾値Ｒｔｈ以下であるか否かを判定する。例えば、図８に示す例では、溶接時間５０ｍｓの補正溶接抵抗値Ｒｂ＝０．２６（ｍΩ）を、溶接時間５０ｍｓの閾値Ｒｔｈ＝０．２７（ｍΩ）と比較する。この場合は、補正溶接抵抗値Ｒｂが閾値Ｒｔｈ以下であると判定する。

なお、補正溶接抵抗値Ｒｂを閾値Ｒｔｈと比較する方法としては、例えば、予め、溶接時間と閾値Ｒｔｈとの対応関係（図８参照）を示すデータマップを作成して、判断装置５０のＲＯＭに記憶させておき、ステップＳ４で得られた各補正溶接抵抗値Ｒｂを、等しい溶接時間にかかるデータマップ上の閾値Ｒｔｈと比較する方法が挙げられる。

また、ステップＳ５の処理は、溶接期間中（溶接電流を流す１００ｍｓ間）に得られた全ての補正溶接抵抗値Ｒｂについて行われる。例えば、溶接期間中、０．１ｍｓ毎に、電流値Ｉ，電圧値Ｖ，加速度Ａを検知している場合は、ステップＳ４において１０００個の補正溶接抵抗値Ｒｂが得られるので、１０００個の補正溶接抵抗値Ｒｂのそれぞれについて、ステップＳ５の処理を行う。

ステップＳ５において、補正溶接抵抗値Ｒｂが閾値Ｒｔｈ以下である（Ｙｅｓ）と判定した場合は、判断装置５０（溶接良否判定手段５３）は、スプラッシュの発生なしと判断する。そして、ステップＳ６に進み、判断装置５０は、ステップＳ５の処理が完了したか否かを判定する。すなわち、溶接期間中（溶接電流を流す１００ｍｓ間）に得られた全ての補正溶接抵抗値Ｒｂについて、ステップＳ５の処理を行ったか否かを判定する。ステップＳ６において、ステップＳ５の処理が完了した（Ｙｅｓ）と判定した場合は、溶接期間中（溶接電流を流す１００ｍｓ間）に得られた全ての補正溶接抵抗値Ｒｂが、閾値Ｒｔｈ以下であると判定されたことになる。従って、この場合はステップＳ７に進み、判断装置５０（溶接良否判定手段５３）は、抵抗溶接が良好であること（スプラッシュの発生なし）を示すＯＫ信号を出力する。その後、引き続いて、新たな電池構成部材１６５，１６６の抵抗溶接に移行する。

一方、ステップＳ５において、補正溶接抵抗値Ｒｂが閾値Ｒｔｈ以下でない（Ｎｏ）と判定した場合は、判断装置５０（溶接良否判定手段５３）は、スプラッシュが発生したと判断する。そして、ステップＳ８に進み、判断装置５０（溶接良否判定手段５３）は、抵抗溶接が不良であること（スプラッシュの発生あり）を示すＮＧ信号を出力する。ＮＧ信号が出力された場合は、抵抗溶接を中止して、その電池ケース１１０を不良品として処分する。
なお、本実施形態では、ステップＳ５〜Ｓ８が、溶接良否判定ステップに相当する。

上述のようにして、全ての隔壁部１１２の連通孔１１２ｃを通じて、電池構成部材１６５，１６６の抵抗溶接が正常に完了した電池ケース１１０は、後の工程に移行される。具体的には、まず、電池ケース１１０の各収容部１１５内に、正極集電体１５５及び負極集電体１５６が溶接された電極体１３０を収容する。次いで、正極集電体１５５と電池構成部材１６５とをレーザ溶接で接合すると共に、負極集電体１５６と電池構成部材１６６とをレーザ溶接で接合する（図１３参照）。さらに、隔壁部１１２の貫通孔１１２ｂを通じて、隣り合う収容部１１５内に位置する正極集電体１５５と負極集電体１５６とを抵抗溶接で接合する。次いで、各収容部１１５内に電解液を注入した後、蓋部材１２０で、電池ケース１１０の開口部１１５ｂを閉塞する。これにより、電池１００（図１２参照）が完成する。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態にかかる電池ケースの上面図である。 実施形態にかかる電池ケースの正面図である。 実施形態にかかる電池ケースの断面図であり、図１のＢ−Ｂ矢視断面図に相当する。 実施形態にかかる抵抗溶接システム１の構成を示す図である。 図４のＣ部拡大図である。 可動ガンユニットの加速度と、電池構成部材と溶接電極との間の接触抵抗との関係を示すグラフである。 可動ガンユニットの加速度と、電池構成部材と溶接電極との間の接触抵抗の変化量との関係を示すグラフである。 スプラッシュが発生しなかったときの、溶接時間と補正溶接抵抗値との関係を示すグラフである。 スプラッシュが発生したときの、溶接時間と補正溶接抵抗値との関係を示すグラフである。 スプラッシュが発生しなかったときの、溶接時間と溶接抵抗値（補正なし）との関係を示すグラフである。 実施形態にかかる抵抗溶接良否判断方法の流れを示すフローチャートである。 電池の部分破断図である。 電池を、連通孔１１２ｃの中心を通る位置で、電極体の積層方向（図１２において紙面に直交する方向）に切断した部分断面図である。

符号の説明

１ 抵抗溶接システム
２ 抵抗溶接機
１０ 可動ガンユニット
１１ 可動ガンアーム
１２，２２ 溶接電極
２０ 固定ガンユニット
５０ 判断装置（抵抗溶接良否判断装置）
１００ 電池
１１０ 電池ケース
１６５，１６６ 電池構成部材（ワーク）

Claims (8)

1. 可動ガンユニットを備える抵抗溶接機を用いてワークの抵抗溶接を行う溶接工程において、上記ワークの溶接の良否を判断する方法であって、
   上記ワークの溶接時に上記可動ガンユニットの溶接電極に印加される電圧値を検知する電圧値検知ステップと、
   上記ワークの溶接時に上記可動ガンユニットの溶接電極に流れる電流値を検知する電流値検知ステップと、
   上記ワークの溶接時に、上記溶接電極による上記ワークの押圧方向にかかる上記可動ガンユニットの加速度を検知する加速度検知ステップと、
   上記電圧値及び上記電流値に基づいて溶接抵抗値を算出する溶接抵抗値算出ステップと、
   上記ワークの溶接時における上記ワークと上記溶接電極との間の接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する溶接抵抗値補正ステップと、
   上記溶接抵抗値を補正して得た補正溶接抵抗値に基づいて、上記ワークの溶接の良否を判定する溶接良否判定ステップと、を備え、
   上記溶接抵抗値補正ステップは、
   上記加速度検知ステップにおいて検知された上記可動ガンユニットの加速度に対応した上記接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する
   抵抗溶接良否判断方法。
2. 請求項１に記載の抵抗溶接良否判断方法であって、
   前記可動ガンユニットは、
   可動ガンアームと、上記可動ガンアームの先端部に固着された前記溶接電極と、を有し、当該可動ガンユニットの移動により上記溶接電極で前記ワークを押圧する可動ガンユニットである
   抵抗溶接良否判断方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の抵抗溶接良否判断方法であって、
   前記溶接良否判定ステップは、
   前記補正溶接抵抗値を、予め設定した閾値と比較して、前記ワークの溶接部におけるスプラッシュの発生の有無を判定する
   抵抗溶接良否判断方法。
4. 請求項３に記載の抵抗溶接良否判断方法であって、
   前記ワークは、電池ケース内に配置した状態で溶接される電池構成部材であり、
   前記抵抗溶接機を用いて、上記電池ケース内に配置した上記電池構成部材の抵抗溶接を行う溶接工程において、上記電池構成部材の抵抗溶接の良否を判断する
   抵抗溶接良否判断方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の抵抗溶接良否判断方法であって、
   前記可動ガンユニットは、
   可動ガンアームと、上記可動ガンアームの先端部に固着された前記溶接電極と、を有し、当該可動ガンユニットの移動により上記溶接電極で前記ワークを押圧する可動ガンユニットであり、
   上記可動ガンアームが、上記溶接電極による上記ワークの押圧方向に直交する方向に延びる形態を有する
   抵抗溶接良否判断方法。
6. 可動ガンユニットを備える抵抗溶接機を用いてワークの抵抗溶接を行う溶接工程において上記ワークの溶接の良否を判断する装置であって、
   上記可動ガンユニットの溶接電極に印加される電圧値及び上記溶接電極に流れる電流値に基づいて、溶接抵抗値を算出する溶接抵抗値算出手段と、
   上記ワークの溶接時における上記ワークと上記溶接電極との間の接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する溶接抵抗値補正手段と、
   上記溶接抵抗値を補正して得た補正溶接抵抗値に基づいて、上記ワークの溶接の良否を判定する溶接良否判定手段と、を備え、
   上記溶接抵抗値補正手段は、
   上記溶接電極による上記ワークの押圧方向にかかる上記可動ガンユニットの加速度に対応した上記接触抵抗の変化量に基づいて、上記溶接抵抗値を補正する
   抵抗溶接良否判断装置。
7. 請求項６に記載の抵抗溶接良否判断装置であって、
   前記可動ガンユニットは、
   可動ガンアームと、上記可動ガンアームの先端部に固着された前記溶接電極と、を有し、当該可動ガンユニットの移動により上記溶接電極で前記ワークを押圧する可動ガンユニットである
   抵抗溶接良否判断装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の抵抗溶接良否判断装置であって、
   前記溶接良否判定手段は、
   前記補正溶接抵抗値を、予め設定された閾値と比較して、前記ワークの溶接部におけるスプラッシュの発生の有無を判定する
   抵抗溶接良否判断装置。

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