(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電極を備えた複数の抵抗溶接機と、前記複数の抵抗溶接機に溶接電流を供給する溶接電流供給装置とを備えた抵抗溶接装置で行う抵抗溶接方法であって、
前記複数の抵抗溶接機でシリーズスポット溶接を行うステップと、
前記複数の抵抗溶接機のうち、一の抵抗溶接機の溶接電極をインダイレクト溶接電極として用い、他の抵抗溶接機の溶接電極を、当該溶接電極で前記シリーズスポット溶接により予め溶接した打点に当接させることによりアース電極として用いて、インダイレクトスポット溶接を行うステップとを有することを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項２】
前記溶接電流供給装置は異なる抵抗溶接機の溶接電極間に直流電流を供給することを特徴とする請求項１に記載の抵抗溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は抵抗溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
抵抗溶接装置には、片側からスポット溶接を行うものとしてシリーズスポット溶接と、インダイレクトスポット溶接がある。
【０００３】
シリーズスポット溶接は、図６に示すように、ワーク１００の片側から一対の溶接電極１０１、１０２を加圧接触させ、あらかじめ設定しておいた所定の加圧力に到達すると、溶接電流を供給する溶接電流供給装置１０３により通電を開始し、ワーク１００間の電気抵抗により金属を発熱させ、一対の溶接電極１０１、１０２で加圧した部位にそれぞれナゲット１０４、１０５を形成するものである。一対の溶接電極１０１、１０２は、図示は省略するが、例えば、ロボットアームの先端に、左右一対に取り付けたエアシリンダの先端に取り付けている。また、一般的に、シリーズスポット溶接では、左右の溶接電極の相互間で、通電させるエネルギのバランスを良くして、一対の溶接電極１０１、１０２で加圧した部位にそれぞれ均等なナゲット１０４、１０５を形成するため、溶接電流として交流電流を使用している。
【０００４】
また、インダイレクトスポット溶接は、図７に示すように、溶接電極２０１をワーク２００が重なり、溶接をする部位に加圧接触させ、他方、アース２０２を設置する。そして、ワークを加圧した溶接電極２０１の加圧力が、あらかじめ設定しておいた所定の加圧力に到達すると、溶接電流供給装置２０３よりアース２０２と溶接電極２０１に溶接電流を通電する。これにより、溶接電極２０１で加圧した部位で金属を発熱させ、ナゲットを形成するものである。
【０００５】
インダイレクトスポット溶接では、溶接用の電極が１つであるので、溶接負荷を低減し、溶接トランスの容量を小さくするため、直流電流で通電している。
【０００６】
なお、図７に示したインダイレクトスポット溶接を行う抵抗溶接装置は、治具を用いて多数のアース２０２を施工したものであるが、一対の溶接電極のうち、一方をアース電極とし、他方の溶接電極でインダイレクトスポット溶接を行うように構成してもよい。
【０００７】
なお、シリーズスポット溶接については、例えば、特開２００２−２３９７４２号公報（特許文献１）に開示されており、インダイレクトスポット溶接については、例えば、２００２−２６３８４８号公報（特許文献２）に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２３９７４２号公報
【特許文献２】特開２００２−２６３８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
通常平板上に用いるシリーズスポット溶接では、２本の電極を平行に配しているため、それをそのまま用いると、屈曲した面では屈曲した一方の側面と他方の側面の両方同時に電極を当てることができず、屈曲した面の溶接を行う場合には、溶接ヘッドを取り替えるなどを行う必要が生じる。
【０００９】
また、インダイレクトスポット溶接では、インダイレクトスポット溶接用電極を移動させて、多数、打点することができるが、この場合、アースが固定されていると、アースに多回数、電流が通電するため、鋼板に焼けが生じる場合がある。このため、インダイレクトスポット溶接用電極を移動させて、多数、打点する場合にはアースの数を増やすことが望ましいが、治具側でアースを施工するには作業工数が増え、作業性が悪くなる。
【００１０】
また、ワークに片側溶接を行う場合において、通常のシリーズスポット溶接やインダイレクトスポット溶接を行う溶接装置で、シリーズスポット溶接やインダイレクトスポット溶接を行えない部位は限られているが、その限られた部位の溶接をするために特別な専用の溶接装置を設けるのは効率的ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る抵抗溶接方法は、溶接電極を備えた複数の抵抗溶接機と、複数の抵抗溶接機に溶接電流を供給する溶接電流供給装置とを備えた抵抗溶接装置で行うものであって、複数の抵抗溶接機でシリーズスポット溶接を行うステップと、複数の抵抗溶接機のうち、一の抵抗溶接機の溶接電極をインダイレクト溶接電極として用い、他の抵抗溶接機の溶接電極を、当該溶接電極でシリーズスポット溶接により予め溶接した打点に当接させることによりアース電極として用いて、インダイレクトスポット溶接を行うステップとを有するものである。
【００１２】
溶接電流供給装置は、例えば異なる抵抗溶接機の溶接電極間に直流電流を供給するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
斯かる抵抗溶接装置によれば、一の抵抗溶接機の溶接電極をインダイレクト溶接電極として用い、他の抵抗溶接機の溶接電極をアース電極として用いるので、新たに治具にアースを施工することなく多種多様な箇所に片側溶接を施すことができ、新たな設備投資を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る抵抗溶接装置を図面に基づいて説明する。
【００１５】
この抵抗溶接装置１は、図１に示すように、複数（図示例では２つ）の抵抗溶接機２、３と、複数の抵抗溶接機２、３に対して溶接電流を供給する溶接電流供給装置４と、制御装置５を備えている。
【００１６】
抵抗溶接機２、３はロボットアーム１１、１２の先端に左右一対のエアシリンダ１３〜１６を取り付け、エアシリンダ１３〜１６の先端にそれぞれ溶接電極１７〜２０を取り付けている。
【００１７】
また、この実施形態では、抵抗溶接機２、３毎に溶接電流を供給する溶接電流供給装置２１、２２を備えている。溶接電流供給装置２１、２２は、図示は省略するが、タイマコンタクタやトランスなどを備えており、抵抗溶接機２、３の一対の溶接電極１７〜２０に所望の溶接電流を供給するようになっている。各抵抗溶接機２、３は、図２に示すように、それぞれ独立してシリーズスポット溶接を行えるように構成されており、この際、各抵抗溶接機２、３の溶接電流供給装置２１、２２はそれぞれ左右一対の溶接電極１７〜２０に溶接電流として交流を供給する。
【００１８】
また、この抵抗溶接装置１は、図１に示すように、別途、溶接電流供給装置４を備えている。溶接電流供給装置４は、複数の抵抗溶接機２、３に溶接電流を供給するものである。すなわち、溶接電流供給装置４は、タイマコンタクタ３１やトランス３２を備えており、異なる抵抗溶接機２、３の溶接電極１７〜２０に所望の溶接電流を供給するように構成している。また、この実施形態では、溶接電流供給装置４は、スイッチ３３を備えており、抵抗溶接機２、３に通電する際には、スイッチ３３により、溶接電流供給装置４と抵抗溶接機２、３を電気的に接続して通電を行うようになっている。なお、異なる抵抗溶接機２、３の溶接電極１７〜２０に溶接電流を供給する場合は、インダイレクトスポット溶接を行うため、この溶接電流供給装置４は直流電流を供給する。
【００１９】
制御装置５は、複数の抵抗溶接機２、３のうち、いずれか一の抵抗溶接機の溶接電極をインダイレクト溶接電極として用い、他の抵抗溶接機の溶接電極をアース電極として用いるように、複数の抵抗溶接機２、３と溶接電流供給装置４を制御するものである。
【００２０】
図３に示すように、通常のシリーズスポット溶接が行えない屈曲部位などを溶接する場合は、制御装置５により複数の抵抗溶接機２、３を一体的に機能させて、インダイレクトスポット溶接を行う。
【００２１】
この場合、制御装置５は、一の抵抗溶接機２について一方の溶接電極１７を開放し、他の抵抗溶接機３の溶接電極１９、２０をアース電極として用いワーク１０に設置させておく。そして、一の抵抗溶接機２の溶接電極１８を、ワーク１０の所望の溶接位置Ａに移動させ、ワーク１０を加圧させ、スイッチ３３により、溶接電流供給装置４を抵抗溶接機２、３に接続し、溶接電流供給装置４により直流電流を通電する。これにより、当該ワーク１０の溶接位置Ａにインダイレクトスポット溶接をすることができる。なお、直流電流を通電する際、インダイレクトスポット溶接を行う電極側の発熱量を高くするため、インダイレクトスポット溶接を行う電極側がプラス、アース側がマイナスになるように通電するとよい。
【００２２】
このように、この抵抗溶接装置１によれば、図３に示すように、複数の抵抗溶接機２、３を一体的に機能させて、通常では片側溶接が難しかったワーク１０が屈曲した箇所などに、片側溶接を行うことができる。また、インダイレクトスポット溶接を行う抵抗溶接機２とは別の抵抗溶接機３の溶接電極１９、２０をアース電極としており、アースの数を複数箇所取ることができ、アース側での電流集中を緩和できる。
【００２３】
なお、図３に示すように、アースとして用いる他の抵抗溶接機３の溶接電極１９、２０は、予めシリーズスポット溶接で溶接した打点Ｂ、Ｃに設置するとよい。この場合、シリーズスポット溶接で溶接した打点Ｂ、Ｃは、シリーズスポット溶接を施したときに、溶接電極１９、２０の先端形状に合わせて窪んでいるから、アース電極として用いる溶接電極１９、２０との接触面積を広く取ることができる。これにより、各アース側での電流集中をさらに緩和でき、アース電極を接触させた部位におけるワークの発熱を低く抑えることができる。
【００２４】
この抵抗溶接装置１によれば、一の抵抗溶接機２の溶接電極１８を、インダイレクト溶接を行う電極として用い、他の抵抗溶接機３の溶接電極１９、２０をアース電極として用いるので、治具側にアースを施工する必要がなく、屈曲した面など、通常のシリーズスポット溶接をし難い箇所であっても、特別な専用の溶接装置を設けことなく、インダイレクトスポット溶接を行うことができる。
【００２５】
次に、本発明の他の実施形態に係る抵抗溶接装置を説明する。なお、図１に示す抵抗溶接装置１と同一の作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明する。
【００２６】
この抵抗溶接装置５０は、図４に示すように、抵抗溶接機２の溶接電流供給装置５１を、スイッチ５２で他の抵抗溶接機３に電気的に接続し、他の抵抗溶接機３に対して溶接電流を供給できるように構成し、供給する溶接電流として交流電流と直流電流を切り替えることができるようにしている。また、この抵抗溶接装置５０は、抵抗溶接機２、３、および、他の抵抗溶接機３に対して溶接電流を供給できるように構成した溶接電流供給装置５１を制御する制御装置５３を備えている。
【００２７】
各抵抗溶接機２、３は、図５に示すように、通常はそれぞれシリーズスポット溶接が行える装置として用いることができる。この際、スイッチ５２は開いており、抵抗溶接機２の溶接電流供給装置５１は、抵抗溶接機２に対して溶接電流として交流電流を供給する。
【００２８】
通常のシリーズスポット溶接が行えない屈曲部位などを溶接する場合は、制御装置５３により複数の抵抗溶接機２、３を一体的に機能させる。この場合、制御装置５３は、図３に示すように、抵抗溶接機２について一方の溶接電極１８を開放し、他の抵抗溶接機３の溶接電極１９、２０をアース電極として用いワーク１０に設置させておく。そして、一の抵抗溶接機２の溶接電極１７を、ワーク１０の所望の溶接位置Ａに移動させる。そして、スイッチ５２（図示省略）を閉じ、溶接電流供給装置５１と他の抵抗溶接機３を電気的に接続し、溶接電流供給装置５１により直流電流を通電する。なお、直流電流を通電する際、インダイレクトスポット溶接を行う電極側の発熱量を高くするため、インダイレクトスポット溶接を行う電極１７側がプラス、アース側の電極１９、２０がマイナスになるように通電するとよい。これにより、当該ワーク１０の溶接位置Ａにインダイレクトスポット溶接をすることができる。
【００２９】
この抵抗溶接装置５０によれば、一の抵抗溶接機２の溶接電流供給装置５１を、他の抵抗溶接機３にも通電できるように構成し、複数の抵抗溶接機２、３を一体的に機能させる際に用いるようにしたので、別途溶接電流供給装置を追加することがなく、設備コストを低く抑えることができる。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態に係る抵抗溶接装置を説明したが、本発明に係る抵抗溶接装置は上記に限定されるものではない。
【００３１】
説明の便宜上、２つの抵抗溶接機を一体的に機能させる場合を例示したが、一体的に機能させる抵抗溶接機の数は、２つに限らず、２つ以上の複数の抵抗溶接機を一体的に機能させてもよい。
【００３２】
また、一体的に機能させる複数の抵抗溶接機は、それぞれ通常はシリーズスポット溶接を行う抵抗溶接機であるものを例示したが、一体的に機能させる複数の抵抗溶接機の全てがシリーズスポット溶接を行う抵抗溶接機である必要は必ずしもなく、通常、インダイレクトスポット溶接を行う複数の抵抗溶接機を一体的に機能させるように構成してもよい。
【００３３】
また、複数の抵抗溶接機を一体的に機能させる場合に、アースの数を多く確保し易いという点を考慮するとシリーズスポット溶接用の抵抗溶接機をアースとして用いるのが効率的である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る抵抗溶接装置の構成を示す図。
【図２】抵抗溶接機の通常の使用状態を示す図。
【図３】複数の抵抗溶接機を一体的に使用する場合の使用状態を示す図。
【図４】本発明の他の実施形態に係る抵抗溶接装置の構成を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る抵抗溶接装置における抵抗溶接機の通常の使用状態を示す図。
【図６】一般的なシリーズスポット溶接を示す構成図。
【図７】一般的なインダイレクトスポット溶接を示す構成図。
【符号の説明】
【００３５】
１     抵抗溶接装置
２、３ 抵抗溶接機
４     溶接電流供給装置
５     制御装置
１０   ワーク
１１   ロボットアーム
１３-１６     エアシリンダ
１７-２０     溶接電極
２１   溶接電流供給装置
３１   タイマコンタクタ
３２   トランス
３３   スイッチ
５０   抵抗溶接装置
５１   溶接電流供給装置
５２   スイッチ
５３   制御装置
【図１】
0004836515.tif 000002
【図２】
0004836515.tif 000003
【図３】
0004836515.tif 000004
【図４】
0004836515.tif 000005
【図５】
0004836515.tif 000006
【図６】
0004836515.tif 000007
【図７】
0004836515.tif 000008