JPH10249537A - 抵抗溶接方法 - Google Patents

抵抗溶接方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 板厚の異なる複数枚の板材を重ね合わせたワ
ークを１対の電極チップを有するスポット溶接ガンによ
り、薄板側でのスパッタやチップ溶着を生ずることなく
良好に溶接できるようにする。 【解決手段】 薄板ｂ側に位置する一方の電極チップ５
のワークＷに対する加圧力ＦＵを他方の電極チップ３の
ワークＷに対する加圧力ＦＬよりも大きくする。薄板ｂ
側の接触圧力が大きくなり、接触抵抗の減少により薄板
ｂ側のナゲットＮが厚板ａ側のナゲットＮより小さくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板厚の異なる複数
枚の板材を重ね合わせたワークを１対の電極チップを有
するスポット溶接ガンで抵抗溶接する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スポット溶接ガンは、１対の電極チップ
間にワークを挟んで加圧し、この状態で通電してワーク
を抵抗溶接するように構成されている。そして、従来
は、スポット溶接ガンにイコライズ機構を組込み、両電
極チップのワークに対する加圧力が略々均等になるよう
にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
ように、２枚の厚板ａ，ａの上に薄板ｂを重ね合わせた
ワークＷを抵抗溶接する場合、各チップＴのワークＷに
対する加圧力Ｆを均等にすると、厚板ａ，ａ間と、上の
厚板ａと薄板ｂとの間に夫々同じ大きさのナゲットＮ
（通電時の抵抗発熱による溶融部）が形成され、同図
（Ａ）に示すように厚板ａ，ａ間の溶接強度を確保する
のに充分な大きさのナゲットＮを形成すると、薄板ｂ側
のナゲットＮが薄板ｂの表面に達して、スパッタやチッ
プ溶着を生ずる。そのため、通電量を減少して同図
（Ｂ）に示すようにナゲットＮを薄板ｂに合わせて小さ
くせざるを得なくなり、厚板ａ，ａ間の溶接強度の確保
が困難になる。
【０００４】本発明は、以上の点に鑑み、薄板側でのス
パッタやチップ溶着の発生を防止して、且つ、溶接強度
も向上し得るようにした抵抗溶接方法を提供することを
課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、板厚の異なる複数枚の板材を重ね合わせたワ
ークを１対の電極チップを有するスポット溶接ガンで抵
抗溶接する方法において、板厚の薄い板材側に位置する
一方の電極チップのワークに対する加圧力を他方の電極
チップのワークに対する加圧力よりも大きくすることを
特徴とする。
【０００６】本発明によれば、薄板側の接触圧が厚板側
の接触圧よりも大きくなる。そのため、薄板側の接触抵
抗が厚板側の接触抵抗よりも小さくなり、薄板側の抵抗
発熱量が厚板側の抵抗発熱量よりも小さくなる。従っ
て、薄板側のナゲットを小さくしてスパッタやチップ溶
着の発生を防止すると共に、厚板側のナゲットを大きく
して溶接強度を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照して、Ｒは溶接ロボッ
トであり、該ロボットＲの動作端の手首部Ｒａにスポッ
ト溶接ガンＧを搭載し、クランパーＣによって支持され
るワークＷの各打点位置に溶接ロボットＲの動作でスポ
ット溶接ガンＧを移動し、ワークＷの抵抗溶接を行う。
【０００８】スポット溶接ガンＧは、図２に明示する如
く、手首部Ｒａに取付けたガン支持ブラケット１に上下
動自在に支持されるガン本体２を備えている。ガン本体
２には、下方にのびるＣ形ヨーク２ａが取付けられてお
り、該ヨーク２ａの下部先端に固定電極チップたる下チ
ップ３が取付けられている。また、ガン本体２の上端に
は、サーボモータから成る加圧源４が搭載されており、
加圧源４によりガン本体２内のボールねじ機構を介して
上下動されるロッド４ａをガン本体２の下方に突出さ
せ、ロッド４ａの下端に、下チップ３に対向させて、可
動電極チップたる上チップ５を取付けている。
【０００９】ガン本体２は、図３に示す如く、ガン支持
ブラケット１に固定した上下方向に長手の１対のガイド
バー１ａ，１ａに摺動自在に支持されている。そして、
ガン支持ブラケット１の上端にサーボモータから成る駆
動源６を搭載し、駆動源６に連結されるボールねじ６ａ
をガン本体２に固定のナット６ｂに螺挿してボールねじ
機構を構成し、駆動源６によりガン本体２を上下動させ
るようにしている。
【００１０】加圧源４と駆動源６とはガンコントローラ
７によって制御されるようになっており、スポット溶接
ガンＧがワークＷの各打点位置に到達したとき、ロボッ
トコントローラ８からの信号を受けて加圧源４と駆動源
６とを作動させ、下チップ３と上チップ５との間にワー
クＷを挟んで加圧し、この状態で通電してワークＷを抵
抗溶接する。
【００１１】ここで、図４に示す如く、板厚の厚い２枚
の鋼板（以下、厚板と記す）ａ，ａの上に板厚の薄い鋼
板（以下、薄板と記す）ｂを重ね合わせたワークＷの打
点位置では、ガンコントローラ７に記憶されているティ
ーチングデータに従って、薄板ｂ側に位置する上チップ
５のワークＷに対する加圧力ＦＵを下チップ３のワーク
Ｗに対する加圧力ＦＬよりも大きくする。ＦＵ＞ＦＬに
するには、先ず、駆動源６によるガン本体２の上動で下
チップ３をワークＷの下面に当接させると共に、加圧源
４により上チップ５を下降させてワークＷの上面に当接
させる。これによれば、加圧源４の加圧力が上チップ５
とガン本体２を介して下チップ３とに均等に作用する。
次に、駆動源６によりガン本体２を押し下げる。この
際、加圧源４を上チップ５のガン本体２に対する相対位
置が変化しないように位置制御すれば、ガン本体２の押
し下げにより、上チップ５の加圧力ＦＵがガン本体２の
押し下げ力分だけ増加し、一方、下チップ３の加圧力Ｆ
Ｌはガン本体２の押し下げ力分だけ減少し、ＦＵ＞ＦＬ
になる。また、加圧源４を上チップ５の加圧力ＦＵが一
定になるようにトルク制御すれば、ガン本体２の押し下
げによる上チップ５の加圧力ＦＵの変化は生じないが、
下チップ３の加圧力ＦＬはガン本体２の押し下げ力分だ
け減少し、この場合にもＦＵ＞ＦＬになる。
【００１２】ＦＵ＞ＦＬになると、ワークＷの撓み反力
がＦＵとＦＬの差△Ｆ等しくなるように、即ち、各厚板
ａの撓み反力をｆａ、薄板ｂの撓み反力をｆｂとして、
△Ｆ＝２ｆａ＋ｆｂになるようにワークＷが下方に撓
む。この際、厚板ａ，ａ間の接触圧力はＦＬ＋ｆａにな
り、厚板ａと薄板ｂとの間の接触圧力はＦＬ＋２ｆａに
なり、薄板ｂ側の接触圧力の方が大きくなる。
【００１３】そのため、厚板ａと薄板ｂとの間の接触抵
抗が比較的小さくなり、通電時の抵抗発熱量も比較的小
さくなって、薄板ｂ側のナゲットＮが厚板ａ側のナゲッ
トＮよりも小さくなる。その結果、薄板ｂ側でのスパッ
タやチップ溶着の発生を防止して、厚板ａ，ａ間の溶接
強度を向上させることができる。
【００１４】また、図５に示すように、１枚の厚板ａの
上に１枚の薄板ｂを重ね合わせたワークＷにおいても、
薄板ｂ側に位置する上チップ５の加圧力ＦＵを下チップ
３の加圧力ＦＬより大きくする。これによれば、下チッ
プ３と厚板ａとの間の接触抵抗が上チップ５と薄板ｂと
の間の接触抵抗より大きくなり、通電時の発熱中心が厚
板ａ側にずれて、ナゲットＮの厚さが薄板ｂ側で薄くな
り、スパッタやチップ溶着の発生を効果的に防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法の実施に用いる溶接設備の一例を
示す図
【図２】 図１の溶接設備で使用するスポット溶接ガン
の拡大側面図
【図３】 図２のIII-III線截断面図
【図４】 本発明方法によるワークの溶接状況を示す図
【図５】 本発明方法による他のワークの溶接状況を示
す図
【図６】 （Ａ）従来法による通電量を大きくしたとき
のワークの溶接状況を示す図、（Ｂ）従来法による通電
量を小さくしたときのワークの溶接状況を示す図
【符号の説明】
Ｗ ワーク ａ 厚板 ｂ 薄板 Ｇ スポット溶接ガン ３，５ 電極
チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 幸治 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 長沢 敏明 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 板厚の異なる複数枚の板材を重ね合わせ
    たワークを１対の電極チップを有するスポット溶接ガン
    で抵抗溶接する方法において、 板厚の薄い板材側に位置する一方の電極チップのワーク
    に対する加圧力を他方の電極チップのワークに対する加
    圧力よりも大きくすることを特徴とする抵抗溶接方法。
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