JP7397313B2 - スポット溶接継手の製造方法及び抵抗スポット溶接装置 - Google Patents
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Description
図4は、本発明の一実施形態に係る抵抗スポット溶接装置10を示す図である。図4において、(A)はブロック図を含む抵抗スポット溶接装置10の側面図、(B)はB-B線断面図、(C)はC-C線断面図である。
図5は、図4の抵抗スポット溶接装置10における第一電極41の打角の方向θ1と大きさφ1及び第二電極42の打角の方向θ2と大きさφ2を説明する図である。図5において、(A)は第一電極41の打角の大きさφ1及び第二電極42の打角の大きさφ2を説明する溶接ガン20の側面図、(B)は第一電極41の打角の方向θ1を模式的に説明する平面図、(C)は第二電極42の打角の方向θ2を模式的に説明する底面図である。
発明者らは、図1に示されるように、第一鋼板31の接合部が凸状に変形することにより第一鋼板31及び第二鋼板32の接合部間に閉断面形状に形成された隙間(板隙)が形成された状態での、スポット溶接について鋭意検討した。その結果、第一鋼板31及び第二鋼板32の接合部間に閉断面形状の隙間(板隙)がある場合に、凸形状に変形した接合部の頂部から外れた位置で接合部を第一電極41及び第二電極42で挟んで加圧すると、第一電極41及び第二電極42に打角が生じる虞があることを見出した。
以下、第一電極41を例に、打角の方向θ1と大きさφ1の検出メカニズムを説明する。発明者らは、鋭意検討した結果、第一電極41に4つの第一ひずみゲージ21を取り付けた場合に、以下の要領で第一電極41の打角の方向θ1と大きさφ1を定量的に算出できることを見出した。
ε0’=ε0-εm ・・・(2)
ε90’=ε90-εm ・・・(3)
ε180’=ε180-εm ・・・(4)
ε270’=ε270-εm ・・・(5)
Δε90’=ε90’-ε90,φ=0’ ・・・(7)
Δε180’=ε180’-ε180,φ=0’ ・・・(8)
Δε270’=ε270’-ε270,φ=0’ ・・・(9)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(10)
θ1=arcTan(|Δε2’|/|Δε1’|)×180/π・・・(A-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(A-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(A-3)
θ1=arcTan(|Δε1’|/|Δε2’|)×180/π・・・(B-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(B-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(B-3)
θ1={π/2+arcTan(|Δε2’|/|Δε1’|)}×180/π・・・(C-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(C-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(C-3)
θ1={π/2+arcTan(|Δε1’|/|Δε2’|)}×180/π・・・(D-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(D-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(D-3)
θ1={π+arcTan(|Δε2|’/|Δε1’|)}×180/π・・・(E-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(E-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(E-3)
θ1={π+arcTan(|Δε1|’/|Δε2’|)}×180/π・・・(F-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(F-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(F-3)
θ1={3π/2+arcTan(|Δε2’|/|Δε1’|)×180/π・・・(G-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(G-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(G-3)
θ1={3π/2+arcTan(|Δε1’|/|Δε2’|)×180/π・・・(H-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(H-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(H-3)
θ1=0°・・・(I-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(I-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(I-3)
θ1=90°・・・(J-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(J-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(J-3)
θ1=180°・・・(K-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(K-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(K-3)
θ1=270°・・・(L-1)
φ1=γ×ΔεN’・・・(L-2)
ΔεN’=√{(Δε1’)2+(Δε2’)2}・・・(L-3)
φ1=0・・・(M-1)
加圧ステップでは、制御部26(加圧制御部61)がアクチュエータ23を制御する。このとき、溶接対象30が第一電極41及び第二電極42で挟まれて、溶接対象30に対する第一電極41及び第二電極42の加圧が開始されるように、制御部26によってアクチュエータ23が制御される。これにより、溶接対象30に対する第一電極41及び第二電極42の加圧が開始される。
打角算出ステップでは、制御部26(打角算出部62)が、第一電極41の打角の大きさφ1及び第二電極42の打角の大きさφ2を算出する。図15は、図14の打角算出ステップにおいて制御部26(打角算出部62)が実行する処理の流れを示す図である。この打角算出ステップにおいて、制御部26(打角算出部62)は、より具体的には、ステップS1~ステップS7を実行する。
φ0=|φ2’-φ1’| ・・・(11)
打角補正ステップでは、制御部26(打角補正部63)がロボット24を制御する。このとき、溶接ガン20の角度が変更されることにより、第一電極41の打角の大きさφ1’及び第二電極42の打角の大きさφ2’がφ1’’、φ2’’にそれぞれ補正されるように、制御部26によってロボット24が制御される。図18は、図14の打角補正ステップにおいて制御部26(打角補正部63)が実行する処理の流れを示す図である。この打角補正ステップにおいて、制御部26(打角補正部63)は、ステップS11~ステップS14を実行する。
β=β1/β2 ・・・(12)
φ1’’=(1-α)×φ0 ・・・(13)
φ2’’=α×φ0 ・・・(14)
ただし、係数αは、式(15)~(17)によって表される係数である。
0<β<1.0のとき、0<α<0.5 ・・・(15)
β>1.0のとき、 0.5<α≦1.0 ・・・(16)
β=1.0のとき、 α=0.5 ・・・(17)
溶接ステップでは、制御部26(溶接制御部64)が電源25を制御する。このとき、第一電極41及び第二電極42の間が通電されて第一鋼板31及び第二鋼板32が抵抗スポット溶接されるように、制御部26によって電源25が制御される。これにより、第一鋼板31及び第二鋼板32が抵抗スポット溶接され、溶接対象30からスポット溶接継手70が得られる。
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
次に、本発明の一実施形態の実施例について説明する。
20 溶接ガン
21 第一ひずみゲージ
22 第二ひずみゲージ
23 アクチュエータ
24 ロボット
25 電源
26 制御部
30 溶接対象
31 第一鋼板
31A 接触面
32 第二鋼板
32A 接触面
41 第一電極
41A 断面
42 第二電極
42A 断面
61 加圧制御部
62 打角算出部
63 打角補正部
64 溶接制御部
A1、A2 法線
B1、B2 軸線
C1 第一基準線
C2 第二基準線
Claims (7)
- 重ね合わされた複数の金属材を有する溶接対象を、互いに対向して配置された第一電極及び第二電極で挟み、前記溶接対象に対する前記第一電極及び前記第二電極の加圧を開始する加圧ステップと、
前記溶接対象における前記第一電極との接触面の法線に対する前記第一電極の軸線の傾きである打角の大きさを算出すると共に、前記溶接対象における前記第二電極との接触面の法線に対する前記第二電極の軸線の傾きである打角の大きさを算出する打角算出ステップと、
前記第一電極及び前記第二電極を有する溶接ガンの角度を変更することにより、前記第一電極の打角の大きさ及び前記第二電極の打角の大きさを補正する打角補正ステップと、
前記第一電極及び前記第二電極の間を通電して前記複数の金属材を抵抗スポット溶接し、前記溶接対象からスポット溶接継手を得る溶接ステップと、
を備え、
前記打角算出ステップでは、
前記第一電極に周方向に等間隔で取り付けられた3つ以上の複数の第一ひずみゲージで測定された複数のひずみ測定値εから前記複数のひずみ測定値εの平均値εmをそれぞれ減算して複数の偏差ひずみε’を算出し、前記複数の偏差ひずみε’に基づいて、前記第一電極の打角の大きさを算出し、
前記複数の第一ひずみゲージで測定された複数のひずみ測定値εに基づいて前記第一電極の打角の大きさを算出する手法と同一の手法により、前記第二電極に周方向に等間隔で取り付けられた3つ以上の複数の第二ひずみゲージで測定された複数のひずみ測定値εに基づいて、前記第二電極の打角の大きさを算出し、
前記打角補正ステップでは、
前記複数の金属材のうち前記第一電極と接触する第一金属材における引張強さTS1(MPa)と板厚T1(mm)の積を第一強度指標β1と定義すると共に、前記複数の金属材のうち前記第二電極と接触する第二金属材における引張強さTS2(MPa)と板厚T2(mm)の積を第二強度指標β2と定義した場合に、
β1<β2であるときには、前記第一電極の打角の大きさが前記第二電極の打角の大きさより大きくなるように、前記溶接ガンの角度を変更し、
β1=β2であるときには、前記第一電極の打角の大きさと前記第二電極の打角の大きさとが同じになるように、前記溶接ガンの角度を変更し、
β1>β2であるときには、前記第一電極の打角の大きさが前記第二電極の打角の大きさより小さくなるように、前記溶接ガンの角度を変更し、
前記打角算出ステップでは、
前記第一電極及び前記第二電極が対向する方向と直交する方向から見た平面であって、前記第一電極の軸線及び前記第二電極の軸線を含む平面をX-Z平面とした場合に、
前記X-Z平面において前記溶接対象における前記第一電極との接触面の法線と前記第一電極の軸線とのなす角度を前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’[°]とし、
前記X-Z平面において前記溶接対象における前記第二電極との接触面の法線と前記第二電極の軸線とのなす角度を前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’[°]とし、
前記直交する方向から見て、前記溶接対象における前記第一電極との接触面の法線から反時計回りに前記第一電極の軸線が傾く方向を前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’のプラス方向とすると共に、前記溶接対象における前記第二電極との接触面の法線から反時計回りに前記第二電極の軸線が傾く方向を前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’のプラス方向とした場合に、
前記X-Z平面における前記第二金属材に対する前記第一金属材の傾斜角度φ 0 を、式(1)により算出し、
φ 0 =|φ 2 ’-φ 1 ’| ・・・(1)
前記打角補正ステップでは、
前記第一強度指標β 1 と前記第二強度指標β 2 との比であるリスク指標βを、式(2)により定義した場合に、
β=β 1 /β 2 ・・・(2)
前記X-Z平面における補正後の前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’’及び前記X-Z平面における補正後の前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’’を、式(3)、(4)により算出し、
φ 1 ’’=(1-α)×φ 0 ・・・(3)
φ 2 ’’=α×φ 0 ・・・(4)
ただし、係数αは、式(5)~(7)によって表される係数であり、
0<β<1.0のとき、0<α<0.5 ・・・(5)
β>1.0のとき、 0.5<α≦1.0 ・・・(6)
β=1.0のとき、 α=0.5 ・・・(7)
前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’及び前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’が、前記X-Z平面においてφ 1 ’’、φ 2 ’’になるように、前記溶接ガンの角度を前記X-Z平面に沿って変更する、
スポット溶接継手の製造方法。 - 前記打角算出ステップでは、
前記溶接対象における前記第一電極との接触面上に、該接触面と前記第一電極の軸線との交点を中心とする円を設定し、該円の中心から径方向外側へ延びる線を第一基準線とし、
前記溶接対象における前記第一電極との接触面上に前記第一電極の軸線を投影した場合に前記第一基準線と前記第一電極の軸線とのなす角度を前記第一電極の打角の方向θ 1 [°]とし、
同一平面上で前記溶接対象における前記第一電極との接触面の法線と前記第一電極の軸線とのなす角度を前記第一電極の打角の大きさφ 1 [°](0°≦φ 1 <90°)とし、
前記溶接対象における前記第二電極との接触面上に、該接触面と前記第二電極の軸線との交点を中心とする円を設定し、該円の中心から径方向外側へ前記第一基準線に沿って延びる線を第二基準線とし、
前記溶接対象における前記第二電極との接触面上に前記第二電極の軸線を投影した場合に前記第二基準線と前記第二電極の軸線とのなす角度を前記第二電極の打角の方向θ 2 [°]とし、
同一平面上で前記溶接対象における前記第二電極との接触面の法線と前記第二電極の軸線とのなす角度を前記第二電極の打角の大きさφ 2 [°](0°≦φ 2 <90°)とした場合に、
前記複数の偏差ひずみε’に基づいて前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を算出すると共に、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を算出する手法と同一の手法により、前記第二電極の打角の方向θ 2 と大きさφ 2 を算出し、
前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を用いて、前記X-Z平面に前記第一電極の打角の大きさφ 1 を投影した場合の角度である、前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’を算出し、
前記第二電極の打角の方向θ 2 と大きさφ 2 を用いて、前記X-Z平面に前記第二電極の打角の大きさφ 2 を投影した場合の角度である、前記第一電極の打角の大きさφ 2 ’を算出し、
前記打角補正ステップでは、
前記打角算出ステップの算出結果に基づいて、前記溶接ガンの角度を前記X-Z平面に沿って変更する、
請求項1に記載のスポット溶接継手の製造方法。 - 前記打角算出ステップでは、
前記複数の偏差ひずみε’から前記第一電極の打角がない場合の前記複数の偏差ひずみε’である複数の基準偏差ひずみε φ=0 ’をそれぞれ減算して複数の偏差ひずみ変化量Δε’を算出し、前記複数の偏差ひずみ変化量Δε’に基づいて前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を算出する、
請求項2に記載のスポット溶接継手の製造方法。 - 前記複数の第一ひずみゲージとして前記第一電極における周方向に90°間隔で離れた位置に取り付けられた4つの第一ひずみゲージを用い、
前記打角算出ステップでは、
前記複数の偏差ひずみ変化量としての4つの偏差ひずみ変化量Δε’のうち、値がマイナス側に最も大きい第一偏差ひずみ変化量Δε1’を特定すると共に、前記第一偏差ひずみ変化量Δε1’が検出された位置から前記第一電極の周方向に±90°離れた2つの位置でそれぞれ検出された偏差ひずみ変化量のうち値がマイナス側に大きい方の第二偏差ひずみ変化量Δε2’を特定し、
前記第一偏差ひずみ変化量Δε1’及び前記第二偏差ひずみ変化量Δε2’に基づいて前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を算出する、
請求項3に記載のスポット溶接継手の製造方法。 - 式(8)で定義される合成偏差ひずみ変化量Δε N ’と前記第一電極の打角の大きさφ 1 との関係から比例係数γを予め算出し、
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(8)
前記第一基準線上の位置、前記第一基準線から前記第一電極の周方向に90°離れた位置、前記第一基準線から前記第一電極の周方向に180°離れた位置、及び、前記第一基準線から前記第一電極の周方向に270°離れた位置に、前記4つのひずみゲージをそれぞれ配置した状態とし、
前記第一基準線上の位置で検出された偏差ひずみ変化量Δε’をΔε 0 ’とし、
前記第一基準線から前記第一電極の周方向に90°離れた位置で検出された偏差ひずみ変化量Δε’をΔε 90 ’とし、
前記第一基準線から前記第一電極の周方向に180°離れた位置で検出された偏差ひずみ変化量Δε’をΔε 180 ’とし、
前記第一基準線から前記第一電極の周方向に270°離れた位置で検出された偏差ひずみ変化量Δε’をΔε 270 ’とした場合に、
前記打角算出ステップでは、
Δε1’=Δε 0 ’(<0)、Δε2’=Δε 90 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(A-1)~(A-3)により算出し、
θ 1 =arcTan(|Δε2’|/|Δε1’|)×180/π・・・(A-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(A-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(A-3)
Δε1’=Δε 90 ’(<0)、Δε2’=Δε 0 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(B-1)~(B-3)により算出し、
θ 1 =arcTan(|Δε1’|/|Δε2’|)×180/π・・・(B-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(B-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(B-3)
Δε1’=Δε 90 ’(<0)、Δε2’=Δε 180 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(C-1)~(C-3)により算出し、
θ 1 ={π/2+arcTan(|Δε2’|/|Δε1’|)}×180/π・・・(C-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(C-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(C-3)
Δε1’=Δε 180 ’(<0)、εΔ2’=Δε 90 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(D-1)~(D-3)により算出し、
θ 1 ={π/2+arcTan(|Δε1’|/|Δε2’|)}×180/π・・・(D-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(D-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(D-3)
Δε1’=Δε 180 ’(<0)、Δε2’=Δε 270 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(E-1)~(E-3)により算出し、
θ 1 ={π+arcTan(|Δε2|’/|Δε1’|)}×180/π・・・(E-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(E-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(E-3)
Δε1’=Δε 270 ’(<0)、Δε2’=Δε 180 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(F-1)~(F-3)により算出し、
θ 1 ={π+arcTan(|Δε1|’/|Δε2’|)}×180/π・・・(F-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(F-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(F-3)
Δε1’=Δε 270 ’(<0)、Δε2’=Δε 0 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(G-1)~(G-3)により算出し、
θ 1 ={3π/2+arcTan(|Δε2’|/|Δε1’|)×180/π・・・(G-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(G-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(G-3)
Δε1’=Δε 0 ’(<0)、Δε2’=Δε 270 ’(<0)であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(H-1)~(H-3)により算出し、
θ 1 ={3π/2+arcTan(|Δε1’|/|Δε2’|)×180/π・・・(H-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(H-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(H-3)
Δε1’=Δε 0 ’(<0)、Δε2’=0であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(I-1)~(I-3)により算出し、
θ 1 =0・・・(I-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(I-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(I-3)
Δε1’=Δε 90 ’(<0)、Δε2’=0であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(J-1)~(J-3)により算出し、
θ 1 =90・・・(J-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(J-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(J-3)
Δε1’=Δε 180 ’(<0)、Δε2’=0であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(K-1)~(K-3)により算出し、
θ 1 =180・・・(K-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(K-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(K-3)
Δε1’=Δε 270 ’(<0)、Δε2’=0であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 と大きさφ 1 を次式(L-1)~(L-3)により算出し、
θ 1 =270・・・(L-1)
φ 1 =γ×ΔεN’・・・(L-2)
Δε N ’=√{(Δε1’) 2 +(Δε2’) 2 }・・・(L-3)
Δε1’=0、Δε2’=0であるときには、前記第一電極の打角の方向θ 1 は算出せず、大きさφ 1 を次式(M-1)により算出する、
φ 1 =0・・・(M-1)
請求項4に記載のスポット溶接継手の製造方法。 - 前記複数の金属材は、複数の鋼板であり、
前記複数の鋼板は、重ね合わせ面に亜鉛系めっきが被覆された亜鉛めっき鋼板を1枚以上含む、
請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のスポット溶接継手の製造方法。 - 互いに対向して配置された第一電極及び第二電極を有する溶接ガンと、
前記第一電極に周方向に等間隔で取り付けられた3つ以上の複数の第一ひずみゲージと、
前記第二電極に周方向に等間隔で取り付けられた3つ以上の複数の第二ひずみゲージと、
前記第一電極及び前記第二電極の少なくとも一方を前記第一電極及び前記第二電極が近づく方向に移動させるアクチュエータと、
前記溶接ガンの角度を変更するロボットと、
前記第一電極及び前記第二電極の間を通電する電源と、
前記複数の第一ひずみゲージ、前記複数の第二ひずみゲージ、前記アクチュエータ、前記ロボット及び前記電源と電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
重ね合わされた複数の金属材を有する溶接対象が、前記第一電極及び前記第二電極で挟まれて、前記溶接対象に対する前記第一電極及び前記第二電極の加圧が開始されるように、前記アクチュエータを制御する加圧制御部と、
前記溶接対象における前記第一電極との接触面の法線に対する前記第一電極の軸線の傾きである打角の大きさを算出すると共に、前記溶接対象における前記第二電極との接触面の法線に対する前記第二電極の軸線の傾きである打角の大きさを算出する打角算出部と、
前記溶接ガンの角度が変更されることにより、前記第一電極の打角の大きさ及び前記第二電極の打角の大きさが補正されるように、前記ロボットを制御する打角補正部と、
前記第一電極及び前記第二電極の間が通電されて前記複数の金属材が抵抗スポット溶接されるように、前記電源を制御する溶接制御部と、
を備え、
前記打角算出部は、
前記第一電極に周方向に等間隔で取り付けられた3つ以上の複数の第一ひずみゲージで測定された複数のひずみ測定値εから前記複数のひずみ測定値εの平均値ε m をそれぞれ減算して複数の偏差ひずみε’を算出し、前記複数の偏差ひずみε’に基づいて、前記第一電極の打角の大きさを算出し、
前記複数の第一ひずみゲージで測定された複数のひずみ測定値εに基づいて前記第一電極の打角の大きさを算出する手法と同一の手法により、前記第二電極に周方向に等間隔で取り付けられた3つ以上の複数の第二ひずみゲージで測定された複数のひずみ測定値εに基づいて、前記第二電極の打角の大きさを算出し、
前記打角補正部は、
前記複数の金属材のうち前記第一電極と接触する第一金属材における引張強さTS 1 (MPa)と板厚T 1 (mm)の積を第一強度指標β 1 と定義すると共に、前記複数の金属材のうち前記第二電極と接触する第二金属材における引張強さTS 2 (MPa)と板厚T 2 (mm)の積を第二強度指標β 2 と定義した場合に、
β 1 <β 2 であるときには、前記第一電極の打角の大きさが前記第二電極の打角の大きさより大きくなるように、前記ロボットを制御して、前記溶接ガンの角度を変更し、
β 1 =β 2 であるときには、前記第一電極の打角の大きさと前記第二電極の打角の大きさとが同じになるように、前記ロボットを制御して、前記溶接ガンの角度を変更し、
β 1 >β 2 であるときには、前記第一電極の打角の大きさが前記第二電極の打角の大きさより小さくなるように、前記ロボットを制御して、前記溶接ガンの角度を変更し、
前記打角算出部は、
前記第一電極及び前記第二電極が対向する方向と直交する方向から見た平面であって、前記第一電極の軸線及び前記第二電極の軸線を含む平面をX-Z平面とした場合に、
前記X-Z平面において前記溶接対象における前記第一電極との接触面の法線と前記第一電極の軸線とのなす角度を前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’[°]とし、
前記X-Z平面において前記溶接対象における前記第二電極との接触面の法線と前記第二電極の軸線とのなす角度を前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’[°]とし、
前記直交する方向から見て、前記溶接対象における前記第一電極との接触面の法線から反時計回りに前記第一電極の軸線が傾く方向を前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’のプラス方向とすると共に、前記溶接対象における前記第二電極との接触面の法線から反時計回りに前記第二電極の軸線が傾く方向を前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’のプラス方向とした場合に、
前記X-Z平面における前記第二金属材に対する前記第一金属材の傾斜角度φ 0 を、式(1)により算出し、
φ 0 =|φ 2 ’-φ 1 ’| ・・・(1)
前記打角補正部は、
前記第一強度指標β 1 と前記第二強度指標β 2 との比であるリスク指標βを、式(2)により定義した場合に、
β=β 1 /β 2 ・・・(2)
前記X-Z平面における補正後の前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’’及び前記X-Z平面における補正後の前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’’を、式(3)、(4)により算出し、
φ 1 ’’=(1-α)×φ 0 ・・・(3)
φ 2 ’’=α×φ 0 ・・・(4)
ただし、係数αは、式(5)~(7)によって表される係数であり、
0<β<1.0のとき、0<α<0.5 ・・・(5)
β>1.0のとき、 0.5<α≦1.0 ・・・(6)
β=1.0のとき、 α=0.5 ・・・(7)
前記第一電極の打角の大きさφ 1 ’及び前記第二電極の打角の大きさφ 2 ’が、前記X-Z平面においてφ 1 ’’、φ 2 ’’になるように、前記溶接ガンの角度を前記X-Z平面に沿って変更する、
抵抗スポット溶接装置。
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