(57)【要約】【課題】ワークにおける加熱部位及びワークへの入熱量を可変に制御する。【解決手段】抵抗溶接装置１００は、ワーク２００を挟み込んで通電可能に構成された第１電極１０及び第２電極２０を備えている。第１電極１０は、第１内側電極１１と、第１内側電極１１の外周側に所定の間隔をあけて配置された第１外側電極１２を有している。第２電極２０は、第２内側電極２１と、第２内側電極２１の外周側に所定の間隔をあけて配置された第２外側電極２２を有している。抵抗溶接装置１００は、所定の溶接条件に応じて第１及び第２電極１０，２０でワーク２００を加圧する加圧状態を制御可能であるとともに、第１内側電極１１と第１外側電極１２と第２内側電極２１と第２外側電極２２のうち、ワーク２００に通電するための一対の電極を選択する制御部６０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端同士が所定の間隔をあけて対向して配置され、溶接対象物を挟み込んで通電可能に構成された第１電極及び第２電極を備えた抵抗溶接装置であって、
前記第１電極は、第１内側電極と、前記第１内側電極の外周側に所定の間隔をあけて配置された第１外側電極を有し、
前記第２電極は、第２内側電極と、前記第２内側電極の外周側に所定の間隔をあけて配置された第２外側電極を有し、
所定の溶接条件に応じて前記第１電極と前記第２電極とで前記溶接対象物を加圧する加圧状態を制御可能であるとともに、前記第１内側電極と前記第１外側電極と前記第２内側電極と前記第２外側電極のうち、前記溶接対象物に通電するための一対の電極を所定の溶接条件に応じて選択する制御部をさらに備えたことを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載の抵抗溶接装置において、
前記制御部は、所定の溶接条件に応じて前記一対の電極間の通電条件を設定するとともに、前記第１内側電極と前記第１外側電極と前記第２内側電極と前記第２外側電極とがそれぞれ前記溶接対象物を加圧する加圧条件を設定す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。
【請求項３】
請求項１または２に記載の抵抗溶接装置において、
前記第１内側電極を軸方向に加圧する第１加圧部と、前記第１外側電極を軸方向に加圧する第２加圧部と、前記第２内側電極を軸方向に加圧する第３加圧部と、前記第２外側電極を軸方向に加圧する第４加圧部と、をさらに備え、
前記制御部は、所定の溶接条件に応じて前記第１〜第４加圧部を互いに独立に制御するか、または連動して制御するかを選択可能に構成されていることを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置において、
前記第１外側電極及び前記第２外側電極のうち少なくとも一方は、周方向に所定の間隔をあけてｎ個（ｎは偶数）に分割された分割電極を有し、
前記制御部は、前記第１外側電極における対角位置にある１組の分割電極と前記第１内側電極と前記第２内側電極と前記第２外側電極または前記第２外側電極における対角位置にある１組の分割電極のうち、前記溶接対象物に通電するための一対の電極を所定の溶接条件に応じて選択することを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置を用いた抵抗溶接方法であって、
前記第１電極と前記第２電極との間に溶接対象物を配置する溶接対象物配置ステップと、
所定の溶接条件に応じて、前記第１内側電極と前記第１外側電極と前記第２内側電極と前記第２外側電極のうち、前記溶接対象物に通電する一対の電極を選択する電極選択ステップと、
前記第１内側電極及び前記第１外側電極の少なくとも一方と前記第２内側電極及び前記第２外側電極の少なくとも一方とで前記溶接対象物を加圧する加圧条件を設定する加圧条件設定ステップと、
前記一対の電極間の通電条件を設定する通電条件設定ステップと、
前記加圧条件設定ステップで設定された加圧条件に従い前記溶接対象物を加圧するとともに、前記通電条件設定ステップで設定された通電条件に従い前記溶接対象物に通電する通電ステップと、
を備えたことを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項６】
請求項５に記載の抵抗溶接方法において、
前記通電ステップの後に、所定の溶接条件に応じて、前記溶接対象物に通電する一対の電極の組合わせを変更するか否かを判断する電極変更ステップをさらに備え、
前記電極変更ステップでの判断結果が肯定的であれば、一対の電極の組合わせを変更し、前記加圧条件設定ステップと前記通電条件設定ステップと前記通電ステップとを再度実行することを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の抵抗溶接方法において、
前記通電ステップの実行中に前記溶接対象物が抵抗溶接されることを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれか１項に記載の抵抗溶接方法において、
前記溶接対象物は、第１の厚さを有する第１金属部材と、第２の厚さを有する第２金属部材とが互いに重ね合わされた積層体を少なくとも含むことを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項９】
請求項８に記載の抵抗溶接方法において、
前記第１金属部材と前記第２金属部材とは互いに材質が異なることを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項１０】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置と、
前記抵抗溶接装置を支持する支持体と、
前記抵抗溶接装置と前記支持体との間に設けられたイコライズ機構と、を備えたことを特徴とする溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗溶接装置及びそれを用いた抵抗溶接方法、溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに重ね合わせられた金属板を溶接するにあたって、従来、抵抗溶接方法が広く行われている。この方法では、対向する電極間に溶接対象物（以下、ワークという）を挟んで、電極間に所定の電流を流すことでワークの所定の部位を加熱溶融させて、溶接を行う。また、一部が重ね合わせられた２つの金属板の同じ面側に所定の間隔をあけて一対の電極を配置し、２つの金属板間に通電して溶接を行う、いわゆるインダイレクト抵抗溶接方法も広く行われている。
【０００３】
しかし、上記のインダイレクト抵抗溶接においては、同じ面側に２つの電極を配置するため、電極間隔を所定値以上にあける必要があり、狭いスペースを溶接することは困難であった。また、電極間隔が大きくなるため、電流経路が長くなり、ワーク内での電流の分流が起こりやすく溶接効率を下げる要因となっていた。
【０００４】
そこで、特許文献１には、内側電極と、これと所定の間隔をあけて配置された外側電極とを有する電極を用いてワークをインダイレクト抵抗溶接する構成が記載されている。このような抵抗溶接装置では、ワーク内での電流の分流を小さくでき、溶接効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０３１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された抵抗溶接装置では、電極間隔が近接しているため、ワーク内の電流経路をあまり深くすることができなかった。このため、例えば、厚板同士を重ね合わせたワークの溶接に用いると、接合すべき部位である厚板間の界面への入熱が不十分となるおそれがあった。また、例えば、対向した一対の電極を有する従来の抵抗溶接装置や特許文献１に開示された抵抗溶接装置では、電流経路が固定されているため、ワークの厚さ方向に対して発熱部位を可変に制御することができなかった。このため、所定の部位を優先して加熱溶融させることが難しく、溶接品質を低下させるおそれがあった。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、ワーク内での発熱部位を可変に制御可能な抵抗溶接装置及びそれを用いた抵抗溶接方法、溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る抵抗溶接装置は、先端同士が所定の間隔をあけて対向して配置され、溶接対象物を挟み込んで通電可能に構成された第１電極及び第２電極を備えた抵抗溶接装置であって、前記第１電極は、第１内側電極と、前記第１内側電極の外周側に所定の間隔をあけて配置された第１外側電極を有し、前記第２電極は、第２内側電極と、前記第２内側電極の外周側に所定の間隔をあけて配置された第２外側電極を有し、所定の溶接条件に応じて前記第１電極と前記第２電極とで前記溶接対象物を加圧する加圧状態を制御可能であるとともに、前記第１内側電極と前記第１外側電極と前記第２内側電極と前記第２外側電極のうち、前記溶接対象物に通電するための一対の電極を選択する制御部と、をさらに備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、第１電極及び第２電極の各電極の中から一対の電極を選択し、溶接対象物に通電するとともに、所定の溶接条件に応じて第１電極及び第２電極による溶接対象物の加圧状態と通電電極の組合わせをそれぞれ制御することで、種々の構造を有する溶接対象物に対して、その発熱部位を可変に制御することができる。
【００１０】
また、本発明に係る抵抗溶接方法は、上記の抵抗溶接装置を用いた抵抗溶接方法であって、前記第１電極と前記第２電極との間に溶接対象物を配置する溶接対象物配置ステップと、所定の溶接条件に応じて、前記第１内側電極と前記第１外側電極と前記第２内側電極と前記第２外側電極のうち、前記溶接対象物に通電する一対の電極を選択する電極選択ステップと、前記第１内側電極及び前記第１外側電極の少なくとも一方と前記第２内側電極及び前記第２外側電極の少なくとも一方とで前記溶接対象物を加圧する加圧条件を設定する加圧条件設定ステップと、前記一対の電極間の通電条件を設定する通電条件設定ステップと、前記加圧条件設定ステップで設定された加圧条件に従い前記溶接対象物を加圧するとともに、前記通電条件設定ステップで設定された通電条件に従い前記溶接対象物に通電する通電ステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この方法によれば、所定の溶接条件に応じて、第１電極及び第２電極によって溶接対象物を加圧するとともに、各電極の中から一対の電極を選択し、溶接対象物に通電することで、種々の構造を有する溶接対象物に対して、所定の部位に適切に入熱して抵抗溶接を行うことができる。
【００１２】
本発明に係る溶接装置は、上記の抵抗溶接装置と、前記抵抗溶接装置を支持する支持体と、前記抵抗溶接装置と前記支持体との間に設けられたイコライズ機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、溶接対象物と抵抗溶接装置との位置誤差を吸収して、溶接対象物に無理な加圧力がかからないようにするとともに、溶接対象物の変形を抑制できる。また、種々の構造を有するワークに対して、加熱部位を可変に制御し、所定の部位に適切に入熱して抵抗溶接を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の抵抗溶接装置及び溶接装置によれば、種々の構造を有する溶接対象物に対して、その発熱部位を可変に制御することができる。また、本発明の抵抗溶接方法によれば、種々の構造を有する溶接対象物に対して、所定の部位に適切に入熱して抵抗溶接を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る抵抗溶接装置の機能構成を示す模式図である。
【図２】ワークの抵抗溶接手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態１に係るワーク内での電流経路の変更過程を示す模式図である。
【図４】変形例１に係るワーク内での電流経路の変更過程を示す模式図である。
【図５】変形例２に係るワーク内での電流経路の変更過程を示す模式図である。
【図６】変形例３に係るワークの溶接状態を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る第１電極の構成を示す模式図である。
【図８】第１及び第２電極とワークとの配置関係を説明する模式図である。
【図９】本発明の実施形態３に係る溶接装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００１７】
（実施形態１）
［抵抗溶接装置の構成］
図１は、本実施形態に係る抵抗溶接装置の機能構成の模式図を示す。なお、説明の便宜上、図１において、第１電極１０及び第２電極２０の要部以外の機械的構造は図示を省略している。また、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の形状は簡略化して図示しており、実際の形状とは異なっている。また、抵抗溶接装置１００は、図１に示す以外にも多くの構成要素、例えば、第１電極１０及び第２電極２０の支持部である溶接ガン本体や第１〜第４加圧部３１〜３４を駆動させるためのエアチューブ等を備えているが、これらについても図示及びその詳細な説明を省略する。また、以降の説明において、第１電極１０の長手方向を「軸方向」と、半径方向を「径方向」と、外周方向を「周方向」とそれぞれ呼ぶことがある。また、軸方向において、第１電極１０の先端側、つまり、ワーク２００に当接する側を「下」または「下側」と、その反対側を「上」または「上側」とそれぞれ呼ぶことがある。
【００１８】
図１に示すように、抵抗溶接装置１００は、第１及び第２電極１０，２０と第１〜第４加圧部３１〜３４と溶接用電源（以下、単に電源という）５０と制御部６０と表示部７０と入力部８０とを備えている。また、抵抗溶接装置１００は、電源５０に接続された電流経路切替部４０を備えている。
【００１９】
第１電極１０は、略円柱状の第１内側電極１１と、第１外側電極１２とで構成された電極である。第１内側電極１１の先端部１１ａの表面は下に凸形状の曲面であり、その曲率等は、抵抗溶接装置１００の使用条件や先端部１１ａの材質や寿命等によって適宜決められる。また、先端部１１ａは着脱可能に構成されており、溶接条件に応じた所定の交換周期で交換される。
【００２０】
第１外側電極１２は、第１内側電極１１の外周側に所定の間隔をあけて配置されている。なお、第１外側電極１２の先端部１２ａも第１内側電極１１の先端部１１ａと同様に着脱可能に構成されている。
【００２１】
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の外周側に所定の間隔をあけて配置された第２外側電極２２とで構成された電極である。第２電極２０における個々の部品の形状、材質及び機能は、第１電極１０における対応する部品の形状等と同様である。先端部２１ａ，２２ａが着脱可能に構成されていることも第１電極１０と同様である。
【００２２】
なお、図示しないが、第１内側電極１１、第１外側電極１２，第２内側電極２１，第２外側電極２２の内部にはそれぞれ水冷管が設けられており、図示しない冷却水循環機構に接続されて、内部に所定の温度の冷却水が流れるように構成されている。各電極をこのように構成することで、通電時の各電極の温度上昇、特に先端部１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ｂの温度上昇を抑制して、ワーク２００との溶着を防止している。また、先端部１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａの寿命低下を抑制している。なお、通電中または通電終了後、所定の時間を経過するまで各電極は水冷される。
【００２３】
第１電極１０と第２電極２０とは互いの先端が所定の間隔をあけて対向するように配置されている。また、第１電極１０と第２電極２０とは、それぞれ図示しない溶接ガン本体（図９参照）に支持され、当該溶接ガン本体のうち軸方向に延びる部分に沿って移動可能に設けられており、第１電極１０と第２電極２０と溶接ガン本体とで溶接ガン（図９参照）の要部を構成している。
【００２４】
第１〜第４加圧部３１〜３４は、第１内側電極１１、第１外側電極１２，第２内側電極２１，第２外側電極２２をそれぞれ軸方向に移動させ、各電極をワーク２００に当接させて加圧するための加圧機構である。本実施形態において、第１〜第４加圧部３１〜３４は、エアシリンダと図示しない圧縮ポンプ等で構成されているが、特にこれに限定されず、例えば、油圧シリンダやサーボモータ等を用いるようにしてもよい。
【００２５】
第１加圧部３１は第１内側電極１１を軸方向に加圧し、第２加圧部３２は第１外側電極１２を軸方向に加圧するように構成されている。また、第３加圧部３３は第２内側電極２１を軸方向に加圧し、第４加圧部３４は第２外側電極２２を軸方向に加圧するように構成されている。第１〜第４加圧部３１〜３４はそれぞれ制御部６０に電気的に接続されている。なお、第１〜第４加圧部３１〜３４の加圧力は、それぞれ同じであっても、互いに異なっていてもよい。ただし、後述するように、ワーク２００に第１及び第２電極１０，２０を当接させる場合、ワーク２００を安定して保持するために、互いに対向する電極、例えば、第１内側電極１１と第２内側電極２１とは同じ加圧力でワーク２００を加圧するように、つまり、第１加圧部３１と第３加圧部３３との加圧力が同じになるように制御される。また、第１〜第４加圧部３１〜３４として、例えば、サーボモータを使用する場合は、それぞれの加圧力を可変とすることができる。
【００２６】
また、制御部６０は、第１〜第４加圧部３１〜３４を互いに独立して制御することも、第１〜第４加圧部３１〜３４を連動して駆動するように制御することも可能である。また、制御部６０は、第１〜第４加圧部３１〜３４のうち任意の２以上の加圧部を連動して駆動するように制御することも可能である。
【００２７】
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，第２外側電極２２のそれぞれに接続されるとともに、電源５０と制御部６０とに接続されている。電流経路切替部４０は、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おり、所定の溶接条件に応じた制御部６０からの制御信号によって、対応するスイッチをオンまたはオフすることにより、電源５０と接続される電極の組合わせが切り替えられる。例えば、初期に、第１内側電極１１と第１外側電極１２とが電源５０に接続されていたのを、第１内側電極１１と第２内側電極２１とが電源５０に接続されるように切り替える。
【００２８】
電流経路切替部４０をこのように構成することで、後述するように、ワーク２００内を流れる電流経路を変更することができる。なお、制御部６０と電流経路切替部４０とによって選択される電極の組は、第１電極１０と第２電極２０とであってもよい。つまり、その場合は、第１内側電極１１と第１外側電極１２とが電気的に共通接続されて１つの電極として機能する。同様に、第２内側電極２１と第２外側電極２２とが電気的に共通接続されて１つの電極として機能する。
【００２９】
なお、電流経路切替部４０を設ける代わりに、例えば、電源５０を複数準備し、第１内側電極１１、第１外側電極１２，第２内側電極２１，第２外側電極２２の間の任意の１組の選択を複数の電源５０と各電極との接続を切り替えることで行って、ワーク２００内に流れる電流経路を切り替えるようにしてもよい。この場合、配置される電源５０の個数に応じて、選択される電流経路の個数が制限されることがある。
【００３０】
電源５０は、所定の溶接条件に応じた制御部６０からの制御信号によって、第１電極１０と第２電極２０との間に、具体的には、制御部６０と電流経路切替部４０によって選択された電極の組の間に所定の量の電流を所定時間流すように構成されている。つまり、電源５０は、第１内側電極１１と第１外側電極１２と第２内側電極２１と第２外側電極２２とにそれぞれ電気的に接続されている。なお、電流経路切替部４０は、電源５０の内部に組み込まれて両者が一体化していてもよい。このようにすることで、抵抗溶接装置１００の構成がコンパクトになる。
【００３１】
制御部６０は、第１〜第４加圧部３１〜３４，電流経路切替部４０，電源５０に対して、それぞれ所定の溶接条件に応じて制御信号を送るように構成されている。また、制御部６０は、表示部７０及び操作部８０にも電気的に接続されている。制御部６０は、通常、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と外部機器とのインターフェース等から構成される。
【００３２】
制御部６０には、ワーク２００の構造や材質等に応じて予め設定された溶接プログラムが格納されていてもよい。なお、当該溶接プログラムは、制御部６０と別に設けられた図示しない記憶部に格納されていてもよい。その場合は、制御部６０が溶接プログラムを記憶部から読み込んで、所定の溶接を実行するように抵抗溶接装置１００の各部に制御信号を送る。この溶接プログラムには、ワーク２００の構造や材質等に応じた、溶接電流、通電時間、加圧時間、加圧力、溶接期間中に選択される電極の組やその変更タイミング等の溶接条件が設定されている。また、溶接条件には、通電終了後に第１〜第４加圧部３１〜３４のいずれかでワーク２００を加圧する加圧力や加圧時間が含まれている。なお、記憶部は制御部６０の内部に組み込まれていてもよい。また、制御部６０の代わりに、図示しない教示装置を用いて溶接条件を設定するようにしてもよい。
【００３３】
表示部７０は、制御部６０に接続されており、例えば、これから実行しようとする溶接プログラムの内容を表示したり、溶接中の各種情報、例えば、通電電流値の時間変化等を表示したりするように構成されている。なお、表示部７０には、上記以外のデータを表示させてもよい。表示部７０は、通常、ブラウン管や液晶ディスプレイ等の表示デバイスを含んでいる。
【００３４】
入力部８０は、制御部６０に接続されており、例えば、溶接プログラムの修正内容等を直接、制御部６０に入力できるように構成されている。また、制御部６０等から，これから実行しようとする溶接プログラムを呼び出すための指令を入力できるように構成されている。入力部８０は、キーボードやタッチパネル等で構成される。また、タッチパネルを使用する場合には、表示部７０と入力部８０とが共通化されていてもよい。
【００３５】
［溶接対象物の抵抗溶接手順］
図２は、ワークの抵抗溶接手順のフローチャートを示し、図３は、ワーク内での電流経路の変更過程を示す。
【００３６】
まず、ワーク２００を第１電極１０と第２電極２０との間に配置する（ステップＳ１：溶接対象物配置ステップ）。
【００３７】
次に、所定の溶接条件に応じて、第１内側電極１１、第１外側電極１２，第２内側電極２１，第２外側電極２２のうち、通電電流を流す一対の電極を選択する（ステップＳ２：電極選択ステップ）。なお、前述したように、第１電極１０自体と第２電極２０自体を選択するようにしてもよい。第１電極１０と第２電極２０とがワーク２００を加圧する加圧条件を設定し（ステップＳ３：加圧条件設定ステップ）、ステップＳ２で選択された一対の電極間を流れる通電電流量及び通電時間を含む通電条件を設定する（ステップＳ４：通電条件設定ステップ）。なお、ステップＳ２〜Ｓ４は、この順で行われる必要はなく、実行される順番は逆でもよい。また、ステップＳ２〜Ｓ４は、同時に実行されてもよい。ワーク２００の抵抗溶接が所定の溶接プログラムに則って行われる場合は、ステップＳ２〜Ｓ４は、ワーク２００の構造や材質等を選択した時点で選択された溶接プログラムにおける実行手順の一部に相当する。なお、ステップＳ３においては、第１電極１０及び第２電極２０がワーク２００を加圧する加圧時間と加圧力を設定するだけでなく、第１〜第４加圧部３１〜３４が互いに独立して制御されるか、あるいは連動して制御されるかについても設定される。
【００３８】
次に、第１電極１０及び第２電極２０によって、ステップＳ３で設定された加圧条件でワーク２００を加圧するとともに、ステップＳ２で選択された一対の電極間にステップＳ４で設定された通電条件でワーク２００に通電する（ステップＳ５：通電ステップ）。なお、ステップＳ５の実行中に第１〜第４加圧部３１〜３４のそれぞれの加圧力を変化させてもよく、通電電流量を変化させてもよい。また、通電を停止する期間を設けるようにしてもよい。なお、ステップＳ５における通電条件と加圧条件はそれぞれ連動して変化するようにしてもよいし、互いに独立して変化するようにしてもよい。
【００３９】
ステップＳ５の終了後に、所定の溶接条件に応じて、ワーク２００に通電するための一対の電極の組合わせを変更するか否かを判断する（ステップＳ６：電極変更ステップ）。なお、ステップＳ６は、制御部６０で実行される。所定の溶接プログラムにステップＳ６が実行手順として組み込まれていてもよい。
【００４０】
ステップＳ６での判断が肯定的であれば、ステップＳ２に戻って、ワーク２００に通電するための一対の電極を再選択する。また、加圧条件と通電条件とを再度設定し（ステップＳ３，Ｓ４）、ワーク２００に再度通電する（ステップＳ５）。
【００４１】
ステップＳ６での判断が否定的、つまり、ワーク２００に通電する一対の電極の組合わせを変更する必要が無ければ、ワーク２００の抵抗溶接を終了する。
【００４２】
図３は、上記の手順に則って実行された抵抗溶接時のワーク２００内での電流経路の変更過程を模式図として示している。ここで、ワーク２００は第１の厚さを有する鋼板２１０と第２の厚さを有するアルミ板２２０とが積層された積層体である。なお、本実施形態では、鋼板２１０とアルミ板２１０との厚さは同じであるが、これらが互いに異なっていてもよい。また、ワーク２００の構造は、特にこれに限定されず、他の構造、例えば３枚以上が互いに積層された積層体であってもよい。なお、説明の便宜上、図３において、抵抗溶接装置１００における第１電極１０と第２電極２０以外の構成部品等は図示を省略する。
【００４３】
このようなワーク２００を抵抗溶接するにあたって、（ａ）図に示すように、第１電極１０と第２電極２０とでワーク２００を挟み込んで加圧、保持する。このとき、制御部６０は第１〜第４加圧部３１〜３４を連動して制御している。また、第１電極１０は鋼板２１０に、第２電極２０はアルミ板２２０にそれぞれ当接してワーク２００を加圧している。また、このときに設定された第１〜第４加圧部３１〜３４の加圧力に応じて、第１電極１０及び第２電極２０とワーク２００との接触状態が定まる。さらに、鋼板２１０とアルミ板２２０との接触状態が定まる。例えば、高い加圧力で第１電極１０及び第２電極２０がワーク２００を加圧する場合は、第１電極１０及び第２電極２０とワーク２００との接触抵抗、また、鋼板２１０とアルミ板２２０との接触抵抗が低下する。逆に低い加圧力で第１電極１０及び第２電極２０がワーク２００を加圧する場合は、これらの接触抵抗が上昇する。このことを利用して、ワーク２００内での初期の電流経路を定めることができる。例えば、所望の部位で接触抵抗が低下するように第１〜第４加圧部３１〜３４を制御し、ワーク２００を加圧することで、接触抵抗の低い部分を電流が流れるようになる。
【００４４】
次に、（ｂ）図に示すように、第１内側電極１１と第１外側電極１２との間に所定量の電流を流して鋼板２１０に通電する。所定時間、鋼板２１０に通電することにより、（ｃ）図に示すように、鋼板２１０が発熱し、その温度が上昇する。また、鋼板２１０の主材料である鉄はアルミ等と比べて熱伝導率が低く、電流経路近傍の鋼板２１０（以下、発熱部２１１という）に熱がたまりやすい。このため、アルミ板２２０において、発熱部２１１との界面の温度も上昇する。また、アルミは鉄に比べて融点が低いため、発熱部２１１の温度が所定値以上に達すると、（ｄ）図に示すように、当該界面においてアルミが溶融し、溶融部２２１が形成される。また、（ｂ）図に示す状態から所定の時間経過後に、（ｃ）図に示すように、ワーク２００に通電する電極の組を切り替えてワーク２００に通電する。具体的には、第１外側電極１２と第２内側電極２１との間で通電するようにする。このようにワーク２００に電流を流すことで、溶融部２２１の近傍において、（ｂ）図に示す場合よりも電流密度が低くなり、鋼板２１０とアルミ板２２０との界面の温度は徐々に低下し、溶融部２２１が固化して接合部２３０が形成され、鋼板２１０とアルミ板２２０とが接合される。なお、（ｃ）図に示す電流経路の切替え時に、ワーク２００に流れる通電電流量を低下させるようにしてもよい。また、後述するブローホールの発生を抑制するために、ワーク２００への通電開始前から終了後の所定時間にかけて、第１電極１０及び第２電極２０によってワーク２００は加圧される（（ｅ）図）。なお、（ｃ）図から（ｅ）図に示す状態において、第１電極１０と第２電極２０とでワーク２００を加圧しつつ、第１内側電極１１と第２内側電極２１がワーク２００を加圧する加圧力を低減するようにしてもよい。このようにすることで、第１内側電極１１及び第２内側電極２１を介してワーク２００から放熱される放熱量を小さくして、発熱部２１１及び溶融部２２１が急激に冷却されるのを防止できる。ただし、当該加圧力は、ブローホールが発生しない程度に維持される必要がある。
【００４５】
アルミ板２２０を含むワーク２００を溶接する場合、アルミの溶融後に急激に温度を低下させるとワーク２００内にブローホールが発生する場合がある。（ｃ）図に示すように、ワーク２００内の電流経路を切り替えて、鋼板２１０とアルミ板２２０との界面の温度を徐々に低下させることで、アルミの急激な固化を抑制し、ブローホールの発生及びこれに起因する欠陥の発生を抑制できる。また、（ｅ）図に示すように、通電終了後にさらにワーク２００を加圧することで、ワーク２００内での欠陥の発生や成長を抑制できる。また、通電終了後に所定時間、第１電極１０及び第２電極２０がワーク２００に当接することで、溶接箇所が急速に冷却され、溶接期間を短縮できる。
【００４６】
なお、本実施形態では、ブローホールの発生を抑制するために、溶接期間中を通じて第１電極１０と第２電極２０とをワーク２００に当接させていたが、例えば、ワーク２００が２枚の鋼板２１０の積層構造である場合、溶接箇所の冷却速度を調整するために、通電終了後に、または通電切替え時の通電停止後に、第１内側電極１１と第２内側電極２１とをワーク２００から離しつつ、第１外側電極１２と第２外側電極１２とでワーク２００を加圧するようにしてもよい。また、第１外側電極１２と第２外側電極２２とをワーク２００から離しつつ、第１内側電極１１と第２内側電極２１とでワーク２００を加圧するようにしてもよい。
【００４７】
［効果等］
以上説明したように、本実施形態に係る抵抗溶接装置１００は、先端同士が所定の間隔をあけて対向して配置され、ワーク２００を挟み込んで通電可能に構成された第１電極１０及び第２電極２０を備えている。第１電極１０は、第１内側電極１１と、第１内側電極１１の外周側に所定の間隔をあけて配置された第１外側電極１２を有している。第２電極２０は、第２内側電極２１と、第２内側電極２１の外周側に所定の間隔をあけて配置された第２外側電極２２を有している。
【００４８】
また、抵抗溶接装置１００は、制御部６０を備えている。制御部６０は、所定の溶接条件に応じて第１電極１０と第２電極２０とでワーク２００を加圧する加圧状態を制御可能であるとともに、第１内側電極１１と第１外側電極１２と第２内側電極２１と第２外側電極２２のうち、ワーク２００に通電するための一対の電極を選択するように構成されている。
【００４９】
本実施形態の抵抗溶接装置１００によれば、種々の構造を有するワーク２００に対して、所定の溶接条件に応じて、第１及び第２電極１０，２０によるワーク２００の加圧状態を制御し、ワーク２００への通電電極を選択することで、ワーク２００内を流れる電流経路を変更することができる。このことにより、抵抗溶接時の発熱部位を可変に制御できる。
【００５０】
また、ワーク２００に通電することで電流経路上のワーク２００が抵抗加熱されて発熱する一方、第１内側電極１１及び第１外側電極１２の少なくとも一方と第２内側電極２１及び第２外側電極２２の少なくとも一方とがワーク２００を加圧しているため、ワーク２００に当接した電極を介してワーク２００から外部に熱を放散している。従って、ワーク２００への通電電流量及び通電時間とワーク２００の加圧状態、例えば、ワーク２００を加圧する電極の組合わせや、加圧時の各電極の加圧力やそのバランス等をそれぞれ適切に制御することにより、ワーク２００からの放熱量を制御することができる。また、通電によるワーク２００の発熱量と第１及び第２電極１０，２０によるワーク２００からの放熱量とをバランスさせて、ワーク２００における所望の部位を加熱溶融して接合強度が安定した高品質の抵抗溶接を行うことができる。
【００５１】
また、制御部６０は、所定の溶接条件に応じて一対の電極間の通電条件を設定するとともに、第１内側電極１１と第１外側電極１２と第２内側電極２１と第２外側電極２２とがそれぞれワーク２００を加圧する加圧条件を設定するように構成されている。
【００５２】
制御部６０をこのように構成することで、ワーク２００の所望の部位に対するトータルの入熱量及び放熱量を制御することができる。また、通電条件と加圧条件とは互いに独立して設定可能なので、例えば、図３の（ｂ）図や（ｅ）図に示すように、溶接箇所の加熱と冷却とを独立して行うことができる。
【００５３】
また、抵抗溶接装置１００は、第１内側電極１１を軸方向に加圧する第１加圧部３１と、第１外側電極１２を軸方向に加圧する第２加圧部３２と、第２内側電極２１を軸方向に加圧する第３加圧部３３と、第２外側電極２２を軸方向に加圧する第４加圧部３４と、をさらに備えている。また、制御部６０は、所定の溶接条件に応じて第１〜第４加圧部３１〜３４を互いに独立に制御するか、または連動して制御するかを選択可能に構成されている。
【００５４】
このようにすることで、抵抗溶接時の初期の電流経路を調整できるとともに、ワーク２００の溶接箇所での放熱箇所や放熱量を所定の溶接条件に応じて制御することができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、ワーク２００を抵抗溶接する際の制御因子の数を多くして、つまり、第１及び第２電極１０，２０によってワーク２００を加圧する加圧力や加圧時間や内側電極と外側電極との加圧力バランス、また、ワーク２００に当接させて通電する電極の組合わせ、通電時間、通電電流量等をそれぞれ制御することで、きめ細かい溶接制御が可能となり、高品質の抵抗溶接を行うことができる。
【００５６】
また、本実施形態に係る抵抗溶接方法は、第１電極１０と第２電極２０との間に溶接対象物であるワーク２００を配置する溶接対象物配置ステップと、所定の溶接条件に応じて第１内側電極１１と第１外側電極１２と第２内側電極２１と第２外側電極２２のうち、ワーク２００に通電する一対の電極を選択する電極選択ステップと、を備えている。
【００５７】
また、第１電極１０と第２電極２０とでワーク２００を加圧する加圧条件を設定する加圧条件設定ステップと、一対の電極間の通電条件を設定する通電条件設定ステップと、を備えている。さらに、加圧条件ステップで設定された加圧時間でワーク２００を加圧し、通電条件設定ステップで設定された通電条件でワーク２００に通電する通電ステップと、を備えている。
【００５８】
本実施形態の抵抗溶接方法によれば、所定の溶接条件に応じて、第１電極１０及び第２電極２０の各電極１１，１２，２１，２２の中から一対の電極を選択し、所定の加圧条件及び通電条件でワーク２００に通電することで、種々の構造を有するワーク２００に対して、所定の部位に適切に入熱して抵抗溶接を行うことができる。
【００５９】
通電ステップの後に、所定の溶接条件に応じて、ワーク２００に当接させる一対の電極の組合わせを変更するか否かを判断する電極変更ステップをさらに備え、電極変更ステップでの判断結果が肯定的であれば、一対の電極の組合わせを変更し、変更された一対の電極に関して、加圧条件設定ステップと通電条件設定ステップと通電ステップとを再度実行する。
【００６０】
このようにすることで、ワーク２００内を流れる電流経路を変更できるため、抵抗溶接時の発熱部位を可変に制御できる。このことにより、ワーク２００における所望の部位を加熱溶融して接合強度が安定した高品質の抵抗溶接を行うことができる。また、例えば、電流経路の切替え後にワーク２００を溶融するに到らない量の電流を流すことで、ワーク２００内の発熱部２１１や溶融部２２１の温度を徐々に低下させて接合部２３０を安定に形成することができる。
【００６１】
＜変形例１＞
図４は、本変形例に係るワーク内での電流経路の変更過程を模式図として示している。なお、図４において、実施形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、本変形例において、ワーク３００は２枚の鋼板３１０，３２０が互いに重ね合わせられた積層体である。
【００６２】
ワーク３００を抵抗溶接するにあたって、第１〜第４加圧部３１〜３４を制御して、第１内側電極１１と第２内側電極２１との間で電流経路が形成されるように第１電極１０と第２電極２０とでワーク２００を挟み込んで加圧、保持する。また、（ａ）図に示すように、第１内側電極１１と第２内側電極２１との間で通電して鋼板３１０と鋼板３２０との界面に発熱部３１１が形成されるようにする。
【００６３】
次に、（ｂ）図に示すように、ワーク３００に通電する電極の組を切り替えてワーク３００に通電する。具体的には、第２外側電極２２と第１内側電極１１との間で通電するようにする。このようにワーク３００に電流を流すことで、発熱部３１１の近傍において、（ａ）図に示す場合よりも電流密度が低くなり、鋼板３１０と鋼板３２０との界面の温度は徐々に低下し、発熱部３１１が冷却されて接合部３３０が形成され、鋼板３１０と鋼板３２０とが接合される。また、ワーク３００への通電終了後も、所定時間、第１電極１０及び第２電極２０によってワーク３００は加圧される（（ｃ）図）。
【００６４】
本変形例によれば、実施形態１と同様の効果を奏することができる。すなわち、ワーク３００における所望の部位を発熱させることができる。また、ワーク３００内を流れる電流経路を変更し、所定量の電流を通電することで、発熱部３１１の温度を徐々に低下させて軟化領域を制御する、いわゆる焼きなましが行われる。さらに、通電終了後に、第１及び第２電極１０，２０によりワーク３００を加圧することで接合部３３０の温度を速やかに低下させることができる。これらのことにより、強度が安定した接合部３３０を形成して溶接品質を高められる。
【００６５】
＜変形例２＞
図５は、本変形例に係るワーク内での電流経路の変更過程を模式図として示している。なお、図５において、実施形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、本変形例において、ワーク４００は３枚の鋼板４１０，４２０，４３０が互いに重ね合わせられた積層体である。また、鋼板４１０，４３０の厚さはそれぞれ同程度であり、かつ鋼板４２０の厚さよりも薄い。
【００６６】
ワーク４００を抵抗溶接するにあたって、第１〜第４加圧部３１〜３４を制御して、第１内側電極１１と第１外側電極１２との間で電流経路が形成されるように、かつ第２内側電極２１と第２外側電極２２との間で電流経路が形成されるように第１電極１０と第２電極２０とでワーク２００を挟み込んで加圧、保持する。また、（ａ）図に示すように、第１内側電極１１と第１外側電極１２との間で通電して鋼板４１０と鋼板４２０との界面に発熱部４１１が形成されるようにする。同様に、第２内側電極２１と第２外側電極２２との間で通電して鋼板４３０と鋼板４２０との界面に発熱部４３１が形成されるようにする。
【００６７】
次に、（ｂ）図に示すように、ワーク３００に通電する電極の組を切り替えてワーク３００に通電する。具体的には、第１外側電極１２と第２内側電極２１との間で通電するようにする。また、この場合の通電電流量を（ａ）図に示す各電流経路での電流量よりも小さくなるようにする。このようにワーク４００に電流を流すことで、発熱部４１１及び発熱部４３１の近傍において、（ａ）図に示す場合よりも電流密度が低くなり、鋼板４１０と鋼板４２０との界面の温度及び鋼板４２０と鋼板４３０との界面の温度はそれぞれ徐々に低下し、発熱部４１１が冷却されて接合部４４０が形成され、鋼板４１０と鋼板４２０とが接合される。同様に、発熱部４３１が冷却されて接合部４４１が形成され、鋼板４２０と鋼板４３０とが接合される。
【００６８】
本変形例によれば、実施形態１及び変形例１と同様の効果を奏することができる。すなわち、ワーク３００における所望の部位を発熱させ、また、発熱部４１１、４３１の温度を徐々に低下させて焼きなましを行うことにより、強度が安定した接合部４４０，４４１を形成できる。また、（ｃ）図に示すように、通電終了後に、第１及び第２電極１０，２０によりワーク３００を加圧することで接合部４４０，４４１の温度を速やかに低下させることができる。これらのことにより、接合部４４０，４４１をより安定して形成でき、溶接品質を高められる。
【００６９】
＜変形例３＞  
図６は、本変形例に係るワーク内での電流経路の変更過程を模式図として示している。なお、図６において、実施形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、図６において、金属部材５１０は金属部材５２０と離間して図示しているが、２つの部材のフランジ部が互いに重ね合わせられた状態であってもよい。
【００７０】
図６に示すように、２つの金属部材５１０，５２０をフランジ部で重ね合わせて中空形状としたワーク５００のうち、金属部材５１０の外面にさらに別の金属部材５３０を溶接する場合は、例えば、第１内側電極１１と第１外側電極１２との間に通電して、金属部材５１０，５３０を互いに接合する。また、２つの金属部材５１０，５２０のフランジ部が重ね合わせられた状態で、金属部材５１０の外面に金属部材５３０を溶接する場合は、ワーク５００が移動しないように、第２電極２０を金属部材５２０に当接させて、第１電極１０側に加圧してもよい。また、図示しないが、金属部材５２０の外面にさらに別の金属部材を溶接する場合は、例えば、第２内側電極２１と第２外側電極２２との間に通電して、金属部材５２０と別の金属部材とを互いに接合する。
【００７１】
このように、本実施形態によれば、ワーク５００の片側のみに電極を当接させて抵抗溶接を行う場合にも、高品質の抵抗溶接を行うことができる。
【００７２】
（実施形態２）
図７は、本実施形態に係る第１電極の模式図を、図８は、第１及び第２電極とワークとの配置関係の模式図をそれぞれ示し、図７の（ａ），（ｂ）図ともに第１電極１０を軸方向下側から見た模式図を示している。なお、本実施形態において、実施形態１と同様の箇所については同一の符号を付し詳細な説明を省略する。また、第１電極１０と電流経路切替部４０との結線や第１〜第４加圧部３１〜３４との接続関係は模式的に示したものであり、実際の接続態様等とは異なっている。
【００７３】
図７に示す本実施形態の第１電極１０は、第１外側電極１２が周方向に所定の間隔をあけて４つに分割されている点で図１に示す実施形態１の第１電極１０と異なる。
【００７４】
また、第１外側電極１２における複数の分割電極のうち対角位置にある１組の分割電極１２ｂ（以下、単に分割電極１２ｂという）は、他の組の分割電極１２ｃ（以下、単に分割電極１２ｃという）と独立に軸方向へ加圧可能に構成されている。具体的には、図７の（ａ）図に示すように、分割電極１２ｂには第２加圧部３２ｂが、分割電極１２ｃには第２加圧部３２ｃがそれぞれ接続されており、第２加圧部３２ｂは、制御部６０によって、第１加圧部３１，第３加圧部３３，第４加圧部３４及び第２加圧部３２ｃと互いに独立に、あるいは連動して制御され、分割電極１２ｂを軸方向に加圧する。１組の分割電極１２ｂは第２加圧部３２ｂによって互いに連動して駆動される。同様に、第２加圧部３２ｃは、制御部６０によって、他の加圧部３１，３３，３４，３２ｂと互いに独立に、あるいは連動して制御され、分割電極１２ｃを軸方向に加圧する。１組の分割電極１２ｃは第２加圧部３２ｃによって互いに連動して駆動される。
【００７５】
なお、図示しないが、第２外側電極２２も同様に、分割電極２２ｂ，２２ｃ（図８参照）を有しており、これらの電極２２ｂ，２２ｃは、図示しない２つの第４加圧部３４によって他の電極１１，１２ｂ，１２ｃ，２１と互いに独立して、あるいは連動して駆動するように制御され、ワーク６００（図８参照を）を軸方向に加圧可能に構成されている。
【００７６】
また、図７の（ｂ）図に示すように、分割電極１２ｂと分割電極１２ｃとは、それぞれ電流経路切替部４０の異なる端子に接続されている。図示しないが、同様に、分割電極２２ｂと分割電極２２ｃとは、それぞれ電流経路切替部４０の異なる端子に接続されている。例えば、通電電流が流れる電極の組の一方を分割電極１２ｂとする場合、制御部６０からの制御信号によって、第１内側電極１１，分割電極１２ｃ、第２内側電極２１，分割電極２２ｂ，２２ｃの中から、制御部６０からの制御信号に応じて、当該電極の組の他方を選択可能に構成されている。各々、分割電極１２ｃ，２２ｂ，２２ｃも、同様に、制御部６０からの制御信号に応じて、通電電流が流れる電極の組の他方を、異なる別の電極から選択可能に構成されている。
【００７７】
抵抗溶接装置１００の第１及び第２外側電極１２，２２をこのように構成することで、実施形態１に示す構成に対して、より幅の狭いワークを溶接することができる。図８を用いてさらに説明する。なお、図８において、第１外側電極１２の分割電極１２ｂ，１２ｃと、第２外側電極２２の分割電極２２ｂ，２２ｃの位置関係をわかりやすくするために、第１〜第４加圧部３１〜３４及び各部の結線の図示を省略している。
【００７８】
図８に示すワーク６００は、各々フランジを有する２つの金属部材６１０，６２０がフランジ同士を互いに重ね合わせられてなる部材である。このようなワーク６００では、重ね合わせ部分、つまり、両方のフランジ部分を第１電極１０及び第２電極２０で挟み込んで加圧し、電極間に通電することで溶接が行われる。
【００７９】
しかし、ワーク６００の半径方向に関するフランジ部分の幅は通常狭く、寸法によっては、第１及び第２電極１０，２０をこの部分に当接させることが難しい場合がある。また、図８に示すように、フランジ部分の設計上の幅をＷ１とすると、金属部材６１０，６２０のフランジ同士が実際に重ね合わされる幅Ｗ２は、通常、幅Ｗ１よりも狭くなる。これは、金属部材６１０、６２０のそれぞれにおいて、フランジ部分を加工成形する際に、所定の曲率を有するコーナー部が形成されてしまうためであり、コーナー部の半径分だけ、幅Ｗ２は、幅Ｗ１よりも狭くなってしまう。また、実際のコーナー部の形状は、金属部材６１０，６２０のサイズやプレス機等の加工設備の仕様や幅Ｗ１の設計値等により変化する。このため、第１及び第２電極１０，２０を溶接部であるフランジの重ね合わせ部分に当接させることがより難しくなる。
【００８０】
一方、本実施形態によれば、第１及び第２外側電極１２，２２を偶数個の分割電極で構成し、かつ、対角関係にある１組の分割電極を互いに連動して駆動するとともに、当該１組の分割電極同士をワーク６００に対して加圧可能かつ通電可能とすることで、第１及び第２外側電極１２，２２をワーク６００に当接させる部分の実効的なサイズを小さくでき、実施形態１に示す抵抗溶接装置１００よりも狭い幅の溶接部分に対して確実に溶接を行うことができる。なお、図８では、第１外側電極１２における分割電極１２ｂと第２外側電極２２における分割電極２２ｂとがワーク６００にそれぞれ当接した例を示している。
【００８１】
また、第１内側電極１１と第１外側電極１２の分割電極１２ｂ，１２ｃと第２内側電極２１と第２外側電極２２の分割電極２２ｂ，２２ｃのうち、通電電流が流れる２つの電極を所定の溶接条件に応じて切替えることができる。このため、例えば、ワーク６００のフランジ部分にさらに別の金属部材が重ね合わせられているような場合にも、実施形態１及び変形例に示したのと同様に、高品質でワーク６００の抵抗溶接を行うことが可能となる。また、ワークの溶接部がさらに複雑な形状である場合も、例えば、溶接箇所に応じて、使用する分割電極を変更することにより、よりきめ細かい溶接を行うことができる。
【００８２】
また、ワーク６００の形状等に応じて、電流経路を使い分ける、つまり、通電する分割電極を使い分けることにより、分割電極１２ｂ，１２ｃ及び分割電極２２ｂ，２２ｃが溶接時に摩耗して寿命が低下するのを抑制できる。
【００８３】
なお、第１及び第２外側電極１２，２２における電極の分割個数は、抵抗溶接装置１００での溶接対象となるワークの形状のバリエーションに応じて予め設定される。
【００８４】
このようにすることで、溶接領域の小さいワークに対しても、実施形態１に示すのと同様に高品質の抵抗溶接を行うことが可能となる。
【００８５】
なお、実施形態１に示すのと同様に、電流経路切替部４０を設ける代わりに、例えば、電源５０を複数準備し、第１内側電極１１、分割電極１２ｂ，１２ｃ、第２内側電極２１、分割電極２２ｂ，２２ｃの間の任意の１組の選択を複数の電源５０と各電極との接続を切り替えることで行って、ワーク６００内に流れる電流経路を切り替えるようにしてもよい。
【００８６】
また、本実施形態において、第１外側電極１２及び第２外側電極２２はそれぞれ４個に分割されていたが、特にこれに限定されず、ｎ個（ｎは偶数）に分割されていてもよい。また、第１外側電極１２及び第２外側電極２２のいずれか一方のみがｎ個に分割されていてもよい。
【００８７】
（実施形態３）
図９は、本実施形態に係る溶接装置の模式図を示す。なお、説明の便宜上、図９に示す構成のうち溶接ガン１１００以外の構成の細部の図示とその詳細な説明を省略する。また、第１電極１０及び第２電極２０の構造の細部についても図示及び詳細な説明を省略する。
【００８８】
溶接装置１０００は、溶接ガン１１００と、溶接ガン１１００の支持体であるロボットアーム１２００と、イコライズ機構１４００とを備えている。
【００８９】
溶接ガン１１００は、溶接ガン本体１１１０と第１電極１０と第２電極２０とを有している。また、溶接ガン１１００には、図１に示す第１〜第４加圧部３１〜３４（図示せず）も設けられている。第１電極１０と第２電極２０とは、溶接ガン本体１１１０に支持され、互いに独立して、または連動して軸方向に移動可能に構成されている。溶接ガン１１００は実施形態１，２に示す抵抗溶接装置１００の要部に相当する。
【００９０】
ロボットアーム１２００は、複数の部分に分割されており、各部の連結部にはサーボモータ（図示せず）によって回転駆動される関節軸１３００が設けられている。ロボットアーム１２００をこのような構成とすることで、ロボットアーム１２００の先端に取付けられた溶接ガン１１００を所望の位置に移動させることができる。
【００９１】
イコライズ機構１４００は、図示しないワークと第１及び第２電極１０，２０との位置関係で生じる誤差を吸収する機構である。また、イコライズ機構１４００は、ワークに無理な加圧力がかからないように、溶接ガン１１００本体の重量バランスをとるように構成されている。イコライズ機構１４００は空気圧や油圧シリンダあるいはサーボモータ等により作動する。
【００９２】
本実施形態によれば、イコライズ機構１４００を設けることにより、第１及び第２電極１０，２０にかかる力を同等にしてワークの変形を抑制するとともに、ワークに対して安定して溶接を行うことができる。また、ロボットアームのティーチング精度やワークのプレス精度が所定以下である場合も、ワークと第１及び第２電極１０，２０との位置誤差を吸収して、ワークに無理な加圧力がかからないようにすることができる。
【００９３】
また、イコライズ機構１４００を介して溶接ガン１１００をロボットアーム１２００に取付けることにより、溶接ガン１１００を所望の位置に移動させて複雑な形状のワークに対して抵抗溶接を行うことができる。また、第１電極１０及び第２電極２０の各電極、つまり、第１内側電極１１と第１外側電極１２と第２内側電極２１と第２外側電極２２とを互いに独立して、または互いに連動して加圧でき、かつこれらの電極間の通電電流が流れる電流経路を所定の溶接条件に応じて切り替えることができる。このことにより、種々の構造を有するワークに対して、加熱部位を可変に制御し、所定の部位に適切に入熱して抵抗溶接を行うことができる。
【００９４】
なお、図示しないが、本実施形態において、第１外側電極１２や第２外側電極２２が実施形態２に示すのと同様に、周方向に所定の間隔をあけて偶数個に分割されていてもよい。このようにすることで、実施形態２に示すのと同様に、溶接領域の小さいワークに対して高品質の抵抗溶接を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の抵抗溶接装置は、加熱部位を可変に制御し、また、所定の部位に適切に入熱できるため、種々の構造を有するワークに対して高品質の溶接を行える抵抗溶接装置として産業上有用である。
【符号の説明】
【００９６】
１０      第１電極
１１      第１内側電極
１２      第１外側電極
１２ｂ    第１外側電極１２における分割電極
１２ｃ    第１外側電極１２における他の分割電極
２０      第２電極
２１      第２内側電極
２２      第２外側電極
２２ｂ    第２外側電極２２における分割電極
２２ｃ    第２外側電極２２における他の分割電極
３１〜３４      第１〜第４加圧部
３２ｂ    分割電極１２ｂに対する第２加圧部
３２ｃ    分割電極１２ｃに対する第２加圧部
４０      電流経路切替部
５０      溶接用電源
６０      制御部
７０      表示部
８０      入力部
１００    抵抗溶接装置
２００〜６００  ワーク（溶接対象物）
１０００  溶接装置
１１００  溶接ガン
１２００  ロボットアーム（支持体）
１３００  関節軸
１４００  イコライズ機構
【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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【図９】
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