(57)【要約】【課題】接合部品の滑りを検出可能とする。【解決手段】一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定装置１であって、接合部品に対する抵抗溶接での電圧波形情報を取得する波形取得部１１と、波形取得部１１により取得された電圧波形情報が、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が第１閾値まで下降した後、第２閾値以上の電圧上昇が生じていることを示している場合に、接合部品２６に対する抵抗溶接は不合格であると判定する判定部１２とを備えた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定装置であって、
前記接合部品に対する抵抗溶接での電圧波形情報を取得する波形取得部と、
前記波形取得部により取得された電圧波形情報が、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が第１閾値まで下降した後、第２閾値以上の電圧上昇が生じていることを示している場合に、前記接合部品に対する抵抗溶接は不合格であると判定する判定部とを備えた
ことを特徴とする合否判定装置。
【請求項２】
前記接合先部品は圧力センサに用いられる圧力容器であり、前記棒部材は当該圧力センサに用いられる導圧管である
ことを特徴とする請求項１記載の合否判定装置。
【請求項３】
一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定方法であって、
波形取得部が、前記接合部品に対する抵抗溶接での電圧波形情報を取得するステップと、
判定部が、前記波形取得部により取得された電圧波形情報が、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が第１閾値まで下降した後、第２閾値以上の電圧上昇が生じていることを示している場合に、前記接合部品に対する抵抗溶接は不合格であると判定するステップとを有する
ことを特徴とする合否判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定装置及び合否判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スポット溶接又はプロジェクション溶接等の抵抗溶接は、溶接速度が速く、動作が単純であることから自動化が容易であり、薄板溶接の主要な溶接法として発展してきた。特に低コストで大量生産される自動車部品の生産において、アーク溶接等の溶融溶接法とは異なり、電極に加えられた加圧力で板金同士の密着を確保して溶接が可能なスポット溶接は、最適な溶接法として広く採用されている。
【０００３】
また、抵抗溶接の合否判定方法としては、例えば特許文献１，２に開示された方法が知られている。特許文献１に開示された方法では、抵抗溶接での電流又は電圧を過去の蓄積データと比較することで合否判定を行う。また、特許文献２に開示された方法では、測定時間を決めて電流平均値と電圧積分値を用いることで合否判定を行う。これらの従来の合否判定方法では、自動車部品等の板金に対する抵抗溶接を判定対象としており、板金同士の突合せが再現性よく行えることを前提としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８４２２５号公報
【特許文献２】特開２００１−３２１９５９号公報
【特許文献３】特開２０１７−１２９５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、２つの圧力容器が１つの導圧管で接続された圧力センサ（差圧センサ）が存在する（例えば特許文献３参照）。この圧力センサは、導圧管の一端に設けられた接合部品が一方の圧力容器に抵抗溶接により接合され、導圧管の他端に設けられた接合部品が他方の圧力容器に抵抗溶接により接合されている。
なお、導圧管の両端に設けられた接合部品は、側面がテーパ状に構成されている。また、導圧管には加工公差が存在する。また、２つの圧力容器は１枚の基板に搭載されている。
【０００６】
このような特殊な構造を有する圧力センサに対して、板金同士の突合せが再現性よく行えることを前提とした従来の合否判定方法では、抵抗溶接の合否を正しく判定できない場合がある。
すなわち、上記の圧力センサは、抵抗溶接による接合箇所が２ヶ所あり、また、導圧管は加工公差を有し且つ接合部品の側面がテーパ状に構成されている。そのため、圧力センサの組立時に接合部品が様々な姿勢をとり得るため、抵抗溶接時に接合部品が滑ってしまう可能性がある。抵抗溶接時に接合部品が滑った場合、一度封止されたように見える部分にリークパスが生じ、圧力センサが不良となる可能性がある。そして、この接合部品の滑りは、従来の合否判定方法では想定されておらず検出できない。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定装置において、接合部品の滑りを検出可能な合否判定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る合否判定装置は、一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定装置であって、接合部品に対する抵抗溶接での電圧波形情報を取得する波形取得部と、波形取得部により取得された電圧波形情報が、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が第１閾値まで下降した後、第２閾値以上の電圧上昇が生じていることを示している場合に、接合部品に対する抵抗溶接は不合格であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、上記のように構成したので、一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定装置において、接合部品の滑りを検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る合否判定装置が判定対象とする接合部品を有する圧力センサの構成例を示す斜視図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、図１に示す圧力センサが有する導圧管の構成例を示す図であり、図２Ａは側面図であり、図２Ｂは上面図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂは、図１に示す圧力センサが有する接合部品に対する抵抗溶接の問題点を説明するための図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは、図１に示す圧力センサが有する接合部品に対する抵抗溶接の問題点を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る合否判定装置の構成例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る合否判定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図７】図１に示す圧力センサが有する接合部品に対する抵抗溶接の正常時での電圧波形の一例を示す図である。
【図８】図８Ａ、図８Ｂは、図１に示す圧力センサが有する接合部品に対する抵抗溶接において、接合部品に滑りが生じた場合での電圧波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
まず、実施の形態１に係る合否判定装置１が判定対象とする接合部品２６を有する圧力センサ（差圧センサ）２の構成例について、図１を参照しながら説明する。
圧力センサ２は、図１に示すように、基板２１、圧力容器２２、圧力容器（接合先部品）２３及び導圧管（棒部材）２４を備えている。
【００１２】
圧力容器２２及び圧力容器２３は、内部に空洞を有する円柱部材であり、単一の基板２１にそれぞれ搭載されている。
また、圧力容器２２は、側面に、内部の空洞に通じる孔２２１が形成されている（図３参照）。また、圧力容器２３は、側面に、内部の空洞に通じる孔２３１が形成されている（図３，４参照）。
【００１３】
導圧管２４は、複数の曲げを有する。図１，２に示す導圧管２４では、９０度に曲げられた箇所が４箇所存在する。また、図１，２に示すように、導圧管２４には、一端に接合部品２５が設けられ、他端に接合部品２６が設けられている。接合部品２５は、側面がテーパ状に構成され、軸心に導圧管２４を挿通可能とする孔２５１が形成されている。この接合部品２５は、孔２５１に導圧管２４の一端が挿入された後、レーザ溶接により導圧管２４に接合される。また、接合部品２６は、側面がテーパ状に構成され、軸心に導圧管２４を挿通可能とする孔２６１が形成されている。この接合部品２６は、孔２６１に導圧管２４の他端が挿入された後、レーザ溶接により導圧管２４に接合される。このように、導圧管２４は、複数の曲げ加工及び接合部品２５，２６のレーザ溶接可能のように加工箇所が多く寸法精度を出すことが難しいため、加工公差が存在する。
【００１４】
そして、導圧管２４の一端に設けられた接合部品２５は、圧力容器２２の孔２２１に挿入された後、抵抗溶接により圧力容器２２に接合される。その後、導圧管２４の他端に設けられた接合部品２６は、圧力容器２３の孔２３１に挿入された後、抵抗溶接により圧力容器２３に接合される。これにより、圧力容器２２と圧力容器２３とが１つの導圧管２４で接続される。
【００１５】
ここで、接合部品２５を圧力容器２２に接合する場合には、図３Ａに示すように、例えば圧力容器２２の向きを調整する等して、接合部品２５を真っ直ぐに圧力容器２２の孔２２１に挿入でき、正常に接合可能である。なお、図３，４では、導圧管２４の図示を省略している。一方で、接合部品２６を圧力容器２３に接合する場合には、接合部品２５が既に接合されており且つ導圧管２４には加工公差がある。そのため、図３Ｂに示すように、接合部品２６を真っ直ぐに圧力容器２３の孔２２１に挿入できず、接合部品２６が圧力容器２３に対して斜めになってしまう可能性がある。この場合、図４に示すように、抵抗溶接時に電極４０１に加えられた加圧力によって接合部品２６が滑ってしまい（回転してしまい）、リークパスが生じて圧力センサ２が不良となる可能性がある。そこで、この抵抗溶接時の接合部品２６の滑りを合否判定装置１で検出する。以下、合否判定装置１の構成例について、図５を参照しながら説明する。
【００１６】
合否判定装置１は、図５に示すように、波形取得部１１及び判定部１２を備えている。なお、合否判定装置１は、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路、又はメモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等により実現される。
【００１７】
波形取得部１１は、接合部品２６に対する抵抗溶接での電圧波形情報を取得する。
【００１８】
判定部１２は、波形取得部１１により取得された電圧波形情報が、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が第１閾値まで下降した後、第２閾値以上の電圧上昇が生じていることを示している場合に、接合部品２６に対する抵抗溶接は不合格であると判定する。一方、判定部１２は、上記以外の場合には、接合部品２６に対する抵抗溶接は合格であると判定する。なお、第１閾値は、例えばピーク電圧の５％程度の電圧（０Ｖ付近）である。また、第２閾値は、第１閾値より高い電圧であり、２回目のピーク電圧の値から標準偏差が計算されて設定される。例えば、第２閾値は、０．２３Ｖ以上（＝１回目のピーク電圧の１５％相当）の電圧に設定される。
【００１９】
次に、実施の形態１に係る合否判定装置１による接合部品２６に対する抵抗溶接の合否判定動作例について、図６を参照しながら説明する。
ここで、従来の合否判定方法では、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が当該ピーク電圧の５％程度まで下降するまでに要する期間（第１の期間）を判定対象期間とし、その期間の電圧等を用いて抵抗溶接の合否判定を行っている。一方、図１に示すような圧力センサ２が有する接合部品２６に対する抵抗溶接では、上記期間の後に、接合部品２６の滑りが生じる可能性があり、従来の合否判定方法ではこの滑りを検出できない。よって、従来の合否判定方法では、本来であれば抵抗溶接は不合格であるところ、誤って合格と判定してしまう可能性がある。一方、接合部品２６の滑りが生じた場合、電圧が再び上昇する現象が発生する。
そこで、実施の形態１に係る合否判定装置１では、上記第１の期間に加え、その後一定期間（少なくとも２０ｍｓ以上）が経過するまでの期間を判定対象期間とし、その期間の電圧波形を用いて抵抗溶接の合否判定を行う。
【００２０】
合否判定装置１の動作例では、図６に示すように、まず、波形取得部１１は、接合部品２６に対する抵抗溶接での電圧波形情報を取得する（ステップＳＴ１）。この際、波形取得部１１は、上記第１の期間に加え、その後一定期間（少なくとも２０ｍｓ以上）が経過するまでの期間の電圧波形情報を取得する。
【００２１】
次いで、判定部１２は、波形取得部１１により取得された電圧波形情報が、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が当該ピーク電圧の５％程度まで下降した後、第２閾値以上の電圧上昇が生じていることを示しているかを判定する（ステップＳＴ２）。この際、判定部１２は、波形取得部１１により取得された電圧波形情報が示す波形から、電圧再上昇の有無を判定する。
【００２２】
このステップＳＴ２において、判定部１２は、電圧波形情報が電圧の再上昇が生じていないことを示していると判定した場合には、接合部品２６に対する抵抗溶接は合格であると判定する（ステップＳＴ３）。図７に正常に抵抗溶接が実施された場合での電圧波形の一例を示す。
【００２３】
一方、ステップＳＴ２において、判定部１２は、電圧波形情報が電圧の再上昇が生じていることを示していると判定した場合には、接合部品２６に対する抵抗溶接は不合格であると判定する（ステップＳＴ４）。図８に、接合部品２６に滑りが生じ、正常に抵抗溶接が実施されなかった場合での電圧波形の一例を示す。図７に示す電圧波形の１回目のピーク電圧７０１を含む波形と、図８に示す電圧波形の１回目のピーク電圧８０１，８０３を含む波形とでは、大きな差は見られない。一方、図８に示す電圧波形では、図７に示す電圧波形には存在しない、２回目のピーク電圧８０２，８０４を含む波形が生じていることがわかる。そして、判定部１２は、２つ目のピーク電圧を含む波形の有無から、接合部品２６の滑りの有無を検出する。
そして、判定部１２により接合部品２６に対する抵抗溶接が不合格であると判定された場合、作業者は、圧力センサ２が不良であると判定する、又は、別途用意した検査工程（リーク試験又は圧力検査等）に回して最終的な合否を判定する。
【００２４】
なお上記では、合否判定装置１の判定対象が、図１に示すような圧力センサ２が有する接合部品２６である場合を示した。しかしながら、合否判定装置１の判定対象は、これに限らず、一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品であればよい。
【００２５】
以上のように、この実施の形態１によれば、合否判定装置１は、一端が固定された棒部材の他端が接続され、側面がテーパ状に構成され、接合先部品が有する孔に挿入されて当該側面が当該接合先部品に抵抗溶接により接合された接合部品に対する抵抗溶接の合否判定を行う合否判定装置１であって、接合部品に対する抵抗溶接での電圧波形情報を取得する波形取得部１１と、波形取得部１１により取得された電圧波形情報が、通電開始後、ピーク電圧を経て電圧が第１閾値まで下降した後、第２閾値以上の電圧上昇が生じていることを示している場合に、接合部品２６に対する抵抗溶接は不合格であると判定する判定部１２とを備えた。これにより、実施の形態１に係る合否判定装置１は、接合部品の滑りを検出可能である。
【００２６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  合否判定装置
２  圧力センサ
１１  波形取得部
１２  判定部
２１  基板
２２  圧力容器
２３  圧力容器（接合先部品）
２４  導圧管（棒部材）
２５  接合部品
２６  接合部品
２２１，２３１  孔
２５１，２６１  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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