JP2000218378A - プロジェクション溶接の良否判定方法 - Google Patents
プロジェクション溶接の良否判定方法Info
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- JP2000218378A JP2000218378A JP11023611A JP2361199A JP2000218378A JP 2000218378 A JP2000218378 A JP 2000218378A JP 11023611 A JP11023611 A JP 11023611A JP 2361199 A JP2361199 A JP 2361199A JP 2000218378 A JP2000218378 A JP 2000218378A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リアルタイムに、非破壊で、プロジェクショ
ン溶接の良否を判定する方法の提供。 【解決手段】 加圧力を検出し、加圧力の変化から、加
圧開始から突起潰れ開始までの時間Ｔm および／または
突起潰れ時間Ｔt を求め、これらの時間が所定時間範囲
内にあるか否かでリングプロジェクション溶接の良否を
判定する方法。所定時間は被溶接材の種類によって変化
する。
ン溶接の良否を判定する方法の提供。 【解決手段】 加圧力を検出し、加圧力の変化から、加
圧開始から突起潰れ開始までの時間Ｔm および／または
突起潰れ時間Ｔt を求め、これらの時間が所定時間範囲
内にあるか否かでリングプロジェクション溶接の良否を
判定する方法。所定時間は被溶接材の種類によって変化
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
溶接の良否判定方法に関する。
溶接の良否判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プロジェクション溶接の良否判定
は、プロジェクション溶接部をカットして研磨し接合状
態を目視等により判定するか、またはワークのうちプロ
ジェクション溶接部を含む部分を切り出して引張強度試
験し所定の引張強度を有しているか否かにより合否を判
定する等により、行っていた。なお、特開平８−９０２
５１号には、加圧状態をモニターすることによって溶接
不良を判定する技術が開示されているが、これはワーク
のセット不良を事前に確認する技術であり、溶接の品質
判定を行うことはできない。
は、プロジェクション溶接部をカットして研磨し接合状
態を目視等により判定するか、またはワークのうちプロ
ジェクション溶接部を含む部分を切り出して引張強度試
験し所定の引張強度を有しているか否かにより合否を判
定する等により、行っていた。なお、特開平８−９０２
５１号には、加圧状態をモニターすることによって溶接
不良を判定する技術が開示されているが、これはワーク
のセット不良を事前に確認する技術であり、溶接の品質
判定を行うことはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のプロジェクショ
ン溶接の良否判定には、つぎの問題がある。 テストピースを作成して溶接機とは別の試験機にて
判定するので、リアルタイムの判定ができない。また、
試験に多くの時間と費用がかかる。 ワークは破壊試験され、テストされたワークは使用
できない。 本発明の目的は、リアルタイムの品質判定が可能な、か
つ破壊試験することなく良否判定が可能な、プロジェク
ション溶接の良否判定方法を提供することにある。
ン溶接の良否判定には、つぎの問題がある。 テストピースを作成して溶接機とは別の試験機にて
判定するので、リアルタイムの判定ができない。また、
試験に多くの時間と費用がかかる。 ワークは破壊試験され、テストされたワークは使用
できない。 本発明の目的は、リアルタイムの品質判定が可能な、か
つ破壊試験することなく良否判定が可能な、プロジェク
ション溶接の良否判定方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。 （１） 変化する加圧力を検出する工程と、検出した加
圧力の変化からコンピュータにてプロジェクション溶接
の良否を判定する工程と、を有するプロジェクション溶
接の良否判定方法。 （２） 加圧力が目標加圧力から低下を開始し上昇して
再び目標加圧力になるまでの突起潰し時間Ｔt が所定時
間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接の良否を
判定する（１）記載のプロジェクション溶接の良否判定
方法。 （３） 加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm
が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接
の良否を判定する（１）記載のプロジェクション溶接の
良否判定方法。 （４） 加圧力が目標加圧力から低下を開始し上昇して
再び目標加圧力になるまでの突起潰し時間Ｔt が所定時
間範囲内にあるか否かと、加圧開始から突起潰れ開始ま
での加圧時間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否かとで、
プロジェクション溶接の良否を判定する（１）記載のプ
ロジェクション溶接の良否判定方法。 （５） 前記所定時間範囲は被溶接材の種類に従って定
められている（２）〜（４）記載のプロジェクション溶
接の良否判定方法。 （６） プロジェクション溶接がリング状の突起を有す
る部材とめっき鋼板との間で行われる（１）〜（５）記
載のプロジェクション溶接の良否判定方法。
明は、つぎの通りである。 （１） 変化する加圧力を検出する工程と、検出した加
圧力の変化からコンピュータにてプロジェクション溶接
の良否を判定する工程と、を有するプロジェクション溶
接の良否判定方法。 （２） 加圧力が目標加圧力から低下を開始し上昇して
再び目標加圧力になるまでの突起潰し時間Ｔt が所定時
間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接の良否を
判定する（１）記載のプロジェクション溶接の良否判定
方法。 （３） 加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm
が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接
の良否を判定する（１）記載のプロジェクション溶接の
良否判定方法。 （４） 加圧力が目標加圧力から低下を開始し上昇して
再び目標加圧力になるまでの突起潰し時間Ｔt が所定時
間範囲内にあるか否かと、加圧開始から突起潰れ開始ま
での加圧時間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否かとで、
プロジェクション溶接の良否を判定する（１）記載のプ
ロジェクション溶接の良否判定方法。 （５） 前記所定時間範囲は被溶接材の種類に従って定
められている（２）〜（４）記載のプロジェクション溶
接の良否判定方法。 （６） プロジェクション溶接がリング状の突起を有す
る部材とめっき鋼板との間で行われる（１）〜（５）記
載のプロジェクション溶接の良否判定方法。
【０００５】本発明のプロジェクション溶接の良否判定
方法では、上下電極のうち少なくとも一方またはその駆
動系（シリンダーまたはサーボモーター）に加圧力検出
センサー（たとえば、ロードセル）を装着して、プロジ
ェクション溶接中の加圧力の変化を時々刻々検出し、そ
の信号をコンピュータに入力する。加圧力対時間のグラ
フにおいて、加圧力は電極の被溶接物への接触と同時に
ＯＮとなり、時間とともに増大しほぼ目標加圧力となっ
て一定になるが、このとき、加圧力ＯＮから少し遅れて
溶接電流がＯＮとなって電流が増していき、突起を加熱
し、突起が溶融温度に達して溶け始め潰れ始めると、加
圧力は一部解放されて目標加圧力からいったん下がり、
再び上昇して目標加圧力になり、加圧終了まで目標加圧
力が続く。この場合、加圧力ＯＮから突起潰れ開始まで
の時間Ｔm と、突起潰れ開始から加圧力がいったん低下
し再び上昇して目標加圧力となるまでの時間（突起潰し
時間Ｔt ）は、溶接の品質と関係があることが、発明者
により見出された。詳しくは、突起潰し時間Ｔt が所定
時間範囲より長い場合は、リングプロジェクションが相
手部材に傾けられて押しつけられて突起を全周押し潰す
のに時間がかかる場合であり、全周のうち加圧力の弱い
部分は抵抗大、発熱大となってちりが発生し、洩れなど
の溶接欠陥が発生している。突起潰し時間Ｔt が所定時
間範囲より短い場合は、一瞬にして全周にわたって突起
が溶けてなくなり、全周にわたってちりが発生し、洩れ
などの溶接欠陥が発生している。また、加圧力ＯＮから
突起潰れ開始までの時間Ｔm が所定時間範囲より長い場
合は、加圧力が大き過ぎ突起の相手部材への食い込み量
が大となり過ぎて電気抵抗が減少し発熱小となって溶接
できなくなっている場合で、接合不良が生じている場合
である。また、時間Ｔm が所定時間範囲より短い場合
は、加圧力が小さ過ぎて接触面積が小となり過ぎ電気抵
抗が増大し発熱大となっている場合である。上記（１）
のリングプロジェクション溶接の良否判定方法では、加
圧力の変化から、突起潰し時間Ｔt と加圧力ＯＮから突
起潰れ開始までの時間Ｔm との少なくとも一方を求め、
プロジェクション溶接の良否を判定する方法で、加圧力
はロードセルなどから溶接中に検出できるので、それを
コンピュータに入力して所定時間範囲内にあるか否かを
判定することにより、溶接中にリアルタイムに溶接の良
否を判定でき、またワークを破壊することなく判定でき
る。上記（２）のリングプロジェクション溶接の良否判
定方法では、突起潰れ開始からいったん下がり再び上昇
して目標加圧力になるまでの時間（突起潰し時間Ｔ t ）
が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接
の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接の
良否を判定でき、またワークを破壊することなく判定で
きる。上記（３）のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法では、加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時
間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクショ
ン溶接の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに
溶接の良否を判定でき、またワークを破壊することなく
判定できる。上記（４）のリングプロジェクション溶接
の良否判定方法では、突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲
内にあるか否かでプロジェクション溶接の良否を判定
し、かつ加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm
が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接
の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接の
良否を判定でき、またワークを破壊することなく判定で
きる。上記（５）のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法では、Ｔt 、Ｔm に対する所定時間範囲が被溶
接材の種類によって定められる。たとえば、 鉛めっき鋼板の場合 １ｍｓ＜Ｔt ＜５ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ２ｍｓ＜Ｔt ＜１０ｍｓ 鉛めっき鋼板の場合 ３２ｍｓ＜Ｔm ＜４８ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ４８ｍｓ＜Ｔm ＜６０ｍｓ である。上記（６）のリングプロジェクション溶接の良
否判定方法は、リング状の突起を有する部材と相手部材
であるめっき鋼板との間の溶接に適用できる。
方法では、上下電極のうち少なくとも一方またはその駆
動系（シリンダーまたはサーボモーター）に加圧力検出
センサー（たとえば、ロードセル）を装着して、プロジ
ェクション溶接中の加圧力の変化を時々刻々検出し、そ
の信号をコンピュータに入力する。加圧力対時間のグラ
フにおいて、加圧力は電極の被溶接物への接触と同時に
ＯＮとなり、時間とともに増大しほぼ目標加圧力となっ
て一定になるが、このとき、加圧力ＯＮから少し遅れて
溶接電流がＯＮとなって電流が増していき、突起を加熱
し、突起が溶融温度に達して溶け始め潰れ始めると、加
圧力は一部解放されて目標加圧力からいったん下がり、
再び上昇して目標加圧力になり、加圧終了まで目標加圧
力が続く。この場合、加圧力ＯＮから突起潰れ開始まで
の時間Ｔm と、突起潰れ開始から加圧力がいったん低下
し再び上昇して目標加圧力となるまでの時間（突起潰し
時間Ｔt ）は、溶接の品質と関係があることが、発明者
により見出された。詳しくは、突起潰し時間Ｔt が所定
時間範囲より長い場合は、リングプロジェクションが相
手部材に傾けられて押しつけられて突起を全周押し潰す
のに時間がかかる場合であり、全周のうち加圧力の弱い
部分は抵抗大、発熱大となってちりが発生し、洩れなど
の溶接欠陥が発生している。突起潰し時間Ｔt が所定時
間範囲より短い場合は、一瞬にして全周にわたって突起
が溶けてなくなり、全周にわたってちりが発生し、洩れ
などの溶接欠陥が発生している。また、加圧力ＯＮから
突起潰れ開始までの時間Ｔm が所定時間範囲より長い場
合は、加圧力が大き過ぎ突起の相手部材への食い込み量
が大となり過ぎて電気抵抗が減少し発熱小となって溶接
できなくなっている場合で、接合不良が生じている場合
である。また、時間Ｔm が所定時間範囲より短い場合
は、加圧力が小さ過ぎて接触面積が小となり過ぎ電気抵
抗が増大し発熱大となっている場合である。上記（１）
のリングプロジェクション溶接の良否判定方法では、加
圧力の変化から、突起潰し時間Ｔt と加圧力ＯＮから突
起潰れ開始までの時間Ｔm との少なくとも一方を求め、
プロジェクション溶接の良否を判定する方法で、加圧力
はロードセルなどから溶接中に検出できるので、それを
コンピュータに入力して所定時間範囲内にあるか否かを
判定することにより、溶接中にリアルタイムに溶接の良
否を判定でき、またワークを破壊することなく判定でき
る。上記（２）のリングプロジェクション溶接の良否判
定方法では、突起潰れ開始からいったん下がり再び上昇
して目標加圧力になるまでの時間（突起潰し時間Ｔ t ）
が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接
の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接の
良否を判定でき、またワークを破壊することなく判定で
きる。上記（３）のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法では、加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時
間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクショ
ン溶接の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに
溶接の良否を判定でき、またワークを破壊することなく
判定できる。上記（４）のリングプロジェクション溶接
の良否判定方法では、突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲
内にあるか否かでプロジェクション溶接の良否を判定
し、かつ加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm
が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接
の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接の
良否を判定でき、またワークを破壊することなく判定で
きる。上記（５）のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法では、Ｔt 、Ｔm に対する所定時間範囲が被溶
接材の種類によって定められる。たとえば、 鉛めっき鋼板の場合 １ｍｓ＜Ｔt ＜５ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ２ｍｓ＜Ｔt ＜１０ｍｓ 鉛めっき鋼板の場合 ３２ｍｓ＜Ｔm ＜４８ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ４８ｍｓ＜Ｔm ＜６０ｍｓ である。上記（６）のリングプロジェクション溶接の良
否判定方法は、リング状の突起を有する部材と相手部材
であるめっき鋼板との間の溶接に適用できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明実施例のリングプロ
ジェクション溶接の良否判定方法を実施している装置を
示し、図２は本発明実施例のリングプロジェクション溶
接の良否判定方法を実施する制御プログラムを示し、図
３は本発明実施例のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法における加圧力の変化および溶接電流の変化を
示している。
ジェクション溶接の良否判定方法を実施している装置を
示し、図２は本発明実施例のリングプロジェクション溶
接の良否判定方法を実施する制御プログラムを示し、図
３は本発明実施例のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法における加圧力の変化および溶接電流の変化を
示している。
【０００７】まず、本発明実施例のリングプロジェクシ
ョン溶接の良否判定方法を実施する装置を、図１〜図３
を参照して、説明する。本発明実施例のリングプロジェ
クション溶接は、リング状の突起１（リングプロジェク
ション）を有する第１の部材３と、第２の部材４との間
に行われるプロジェクション溶接である。突起１は、第
１の部材３のフランジ２にフランジ面から突起するよう
に形成されている。突起１の断面形状は、通常は先細り
の三角形であるが、それ以外の形状、たとえば半円形な
どであってもよい。第２の部材４は、容器などの平板部
である。
ョン溶接の良否判定方法を実施する装置を、図１〜図３
を参照して、説明する。本発明実施例のリングプロジェ
クション溶接は、リング状の突起１（リングプロジェク
ション）を有する第１の部材３と、第２の部材４との間
に行われるプロジェクション溶接である。突起１は、第
１の部材３のフランジ２にフランジ面から突起するよう
に形成されている。突起１の断面形状は、通常は先細り
の三角形であるが、それ以外の形状、たとえば半円形な
どであってもよい。第２の部材４は、容器などの平板部
である。
【０００８】リングプロジェクション溶接は、たとえ
ば、自動車用燃料タンクの燃料入口部に適用され、その
場合は、第１の部材３がフランジ付き円筒状部材の入口
部材であり、第２の部材４が半割り段階にあるタンク本
体である。自動車用燃料タンクの場合、プロジェクショ
ン溶接部は全周溶接でかつ洩れがあってはならず、しか
も一定以上の引張強度を有していなければならない。し
たがって、プロジェクション溶接部には全周にわたって
溶接ちりが発生してはならず、かつ加圧力も全周にわた
って適正なものでなければならない。そのためには、第
１の部材３はその軸芯が第２の部材４に直角の状態で
（傾かないで）第２の部材４に当接、加圧されなければ
ならない。加圧力が大き過ぎると突起１が第２の部材４
に食い込み過ぎて接触面積が大きくなり過ぎ、電気抵抗
が小となって、発熱が小となり溶接ができず、加圧力が
小さ過ぎると突起１が第２の部材４への食い込みが足ら
ず接触面積が小さくなり過ぎ、電気抵抗が大となって、
発熱が大となり過ぎ、全周にわたって一瞬のうちに溶接
ちりが生じる。また、第１の部材３が第２の部材４に対
して傾いて押し付けられると、周方向に加圧力が大きい
部分と小さい部分とが生じ、小さい部分で溶接ちりが発
生する。
ば、自動車用燃料タンクの燃料入口部に適用され、その
場合は、第１の部材３がフランジ付き円筒状部材の入口
部材であり、第２の部材４が半割り段階にあるタンク本
体である。自動車用燃料タンクの場合、プロジェクショ
ン溶接部は全周溶接でかつ洩れがあってはならず、しか
も一定以上の引張強度を有していなければならない。し
たがって、プロジェクション溶接部には全周にわたって
溶接ちりが発生してはならず、かつ加圧力も全周にわた
って適正なものでなければならない。そのためには、第
１の部材３はその軸芯が第２の部材４に直角の状態で
（傾かないで）第２の部材４に当接、加圧されなければ
ならない。加圧力が大き過ぎると突起１が第２の部材４
に食い込み過ぎて接触面積が大きくなり過ぎ、電気抵抗
が小となって、発熱が小となり溶接ができず、加圧力が
小さ過ぎると突起１が第２の部材４への食い込みが足ら
ず接触面積が小さくなり過ぎ、電気抵抗が大となって、
発熱が大となり過ぎ、全周にわたって一瞬のうちに溶接
ちりが生じる。また、第１の部材３が第２の部材４に対
して傾いて押し付けられると、周方向に加圧力が大きい
部分と小さい部分とが生じ、小さい部分で溶接ちりが発
生する。
【０００９】図１において、ワーク３、４は、突起１部
位を一対の電極５、６に挟まれ、一対の電極５、６は加
圧装置９、１０（たとえば、シリンダ、ただし、サーボ
モータの回転を直進運動に変えた加圧装置でもよい）に
よって、加圧駆動される。図示例では両方の電極５、６
に加圧装置９、１０を連結した場合が示してあるが、一
方のみの電極に加圧装置を連結したものでもよい。加圧
装置９には作動流体の切替制御機構１３が接続され、作
動流体源１１とドレン１２との流路を切替えて電極５の
加圧力を制御する。同様に、電極６に加圧装置１０が設
けられる場合には、加圧装置１０には作動流体の切替制
御機構１６が接続され、作動流体源１４とドレン１５と
の流路を切替えて電極６の加圧力を制御する。切替制御
はコンピュータ２１からの指令信号（出力信号）によっ
て行われる。
位を一対の電極５、６に挟まれ、一対の電極５、６は加
圧装置９、１０（たとえば、シリンダ、ただし、サーボ
モータの回転を直進運動に変えた加圧装置でもよい）に
よって、加圧駆動される。図示例では両方の電極５、６
に加圧装置９、１０を連結した場合が示してあるが、一
方のみの電極に加圧装置を連結したものでもよい。加圧
装置９には作動流体の切替制御機構１３が接続され、作
動流体源１１とドレン１２との流路を切替えて電極５の
加圧力を制御する。同様に、電極６に加圧装置１０が設
けられる場合には、加圧装置１０には作動流体の切替制
御機構１６が接続され、作動流体源１４とドレン１５と
の流路を切替えて電極６の加圧力を制御する。切替制御
はコンピュータ２１からの指令信号（出力信号）によっ
て行われる。
【００１０】そして、加圧装置９、１０の加圧ロッドの
途中に、加圧力を時々刻々検出できる加圧力検出センサ
（たとえば、ロードセル）１７、１８を設けておく。こ
の加圧力検出センサは、後述する突起潰れを高精度に検
出するために、ミリ秒（１０ -3ｓｅｃ）のオーダまたは
それより短時間のオーダで加圧力の変化に追従して加圧
力を検出できるもの（市販品にある）を使用することが
望ましい。電極６に加圧装置１０が設けられない場合に
も、電極６を支持する装置に加圧力検出センサ１８は設
けられる。加圧力検出センサ（たとえば、ロードセル）
１７、１８の電気出力は、アンプ（増幅器）１９、２０
等を介して、コンピュータ２１に入力される。
途中に、加圧力を時々刻々検出できる加圧力検出センサ
（たとえば、ロードセル）１７、１８を設けておく。こ
の加圧力検出センサは、後述する突起潰れを高精度に検
出するために、ミリ秒（１０ -3ｓｅｃ）のオーダまたは
それより短時間のオーダで加圧力の変化に追従して加圧
力を検出できるもの（市販品にある）を使用することが
望ましい。電極６に加圧装置１０が設けられない場合に
も、電極６を支持する装置に加圧力検出センサ１８は設
けられる。加圧力検出センサ（たとえば、ロードセル）
１７、１８の電気出力は、アンプ（増幅器）１９、２０
等を介して、コンピュータ２１に入力される。
【００１１】電極５、６には、溶接電流電源７からの溶
接電流が溶接電流制御装置８を介して通電される。溶接
電流制御装置８による溶接電流の通電開始、そのタイミ
ングなどは、コンピュータ２１からの指令信号（出力信
号）によって行われる。
接電流が溶接電流制御装置８を介して通電される。溶接
電流制御装置８による溶接電流の通電開始、そのタイミ
ングなどは、コンピュータ２１からの指令信号（出力信
号）によって行われる。
【００１２】つぎに、プロジェクション溶接方法を、図
３を参照して、説明する。加圧装置９、１０（の少なく
とも一方）が作動して、電極５、６を相対的に接近し、
ワークに接触し挾持すると同時に加圧がＯＮとなって加
圧力が０から上昇していき、ほぼ目標加圧力になると一
定となる。加圧ＯＮに少し遅れて（たとえば、０．０２
〜０．０４ｓｅｃ遅れて）、溶接電流がＯＮ（通電開
始）となり、溶接電流が０から上昇していき、ほぼ目標
溶接電流になった時、突起１が抵抗発熱により溶けて潰
れ始め、加圧が突起１の溶融による加圧開放に追従でき
ないために加圧力が目標加圧力からいったん下がり始
め、電極が突起１の溶融分動いて再び加圧がかかって、
加圧力が再び目標加圧力まで上昇し、その後は目標加圧
力一定の状態が続く。加圧ＯＮから突起１の潰れ開始ま
での時間をＴm とし、突起１が潰れを開始して加圧力が
下がり始める時から加圧力が上昇して再び目標加圧力に
なるまでの時間を突起潰し時間Ｔt とする。Ｔm は約
０．０６ｓｅｃであり、Ｔt は約０．０２ｓｅｃであ
る。
３を参照して、説明する。加圧装置９、１０（の少なく
とも一方）が作動して、電極５、６を相対的に接近し、
ワークに接触し挾持すると同時に加圧がＯＮとなって加
圧力が０から上昇していき、ほぼ目標加圧力になると一
定となる。加圧ＯＮに少し遅れて（たとえば、０．０２
〜０．０４ｓｅｃ遅れて）、溶接電流がＯＮ（通電開
始）となり、溶接電流が０から上昇していき、ほぼ目標
溶接電流になった時、突起１が抵抗発熱により溶けて潰
れ始め、加圧が突起１の溶融による加圧開放に追従でき
ないために加圧力が目標加圧力からいったん下がり始
め、電極が突起１の溶融分動いて再び加圧がかかって、
加圧力が再び目標加圧力まで上昇し、その後は目標加圧
力一定の状態が続く。加圧ＯＮから突起１の潰れ開始ま
での時間をＴm とし、突起１が潰れを開始して加圧力が
下がり始める時から加圧力が上昇して再び目標加圧力に
なるまでの時間を突起潰し時間Ｔt とする。Ｔm は約
０．０６ｓｅｃであり、Ｔt は約０．０２ｓｅｃであ
る。
【００１３】コンピュータ２１には、図２に示すプロジ
ェクション溶接良否判定プログラムが格納されている。
図２では、ステップ１０１で加圧力検出センサからの入
力信号に対応した加圧力値を読み込む。ついで、ステッ
プ１０２で加圧ＯＮから突起１の潰れ開始までの時間を
Ｔm を演算する。ついで、ステップ１０３でＴm が所定
時間範囲内にあるか否かを判定する。ここで、所定時間
範囲は、第２の部材４（または第１の部材３と第２の部
材４）の種類によって異なり、 鉛めっき鋼板の場合 ３２ｍｓ＜Ｔm ＜４８ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ４８ｍｓ＜Ｔm ＜６０ｍｓ である。Ｔm が所定時間範囲にない場合はステップ１０
４に進んで警告を発し、Ｔm が所定時間範囲にある場合
はステップ１０５に進む。ついでステップ１０５で突起
潰し時間Ｔt を演算し、ステップ１０６に進む。ステッ
プ１０６で突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内にあるか
否かを判定する。ここで、所定時間範囲は、第２の部材
４（または第１の部材３と第２の部材４）の種類によっ
て異なり、 鉛めっき鋼板の場合 １ｍｓ＜Ｔt ＜５ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ２ｍｓ＜Ｔt ＜１０ｍｓ である。Ｔt が所定時間範囲にない場合はステップ１０
７に進んで警告を発し、Ｔt が所定時間範囲にある場合
はエンドとなる。
ェクション溶接良否判定プログラムが格納されている。
図２では、ステップ１０１で加圧力検出センサからの入
力信号に対応した加圧力値を読み込む。ついで、ステッ
プ１０２で加圧ＯＮから突起１の潰れ開始までの時間を
Ｔm を演算する。ついで、ステップ１０３でＴm が所定
時間範囲内にあるか否かを判定する。ここで、所定時間
範囲は、第２の部材４（または第１の部材３と第２の部
材４）の種類によって異なり、 鉛めっき鋼板の場合 ３２ｍｓ＜Ｔm ＜４８ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ４８ｍｓ＜Ｔm ＜６０ｍｓ である。Ｔm が所定時間範囲にない場合はステップ１０
４に進んで警告を発し、Ｔm が所定時間範囲にある場合
はステップ１０５に進む。ついでステップ１０５で突起
潰し時間Ｔt を演算し、ステップ１０６に進む。ステッ
プ１０６で突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内にあるか
否かを判定する。ここで、所定時間範囲は、第２の部材
４（または第１の部材３と第２の部材４）の種類によっ
て異なり、 鉛めっき鋼板の場合 １ｍｓ＜Ｔt ＜５ｍｓ アルミめっき鋼板の場合 ２ｍｓ＜Ｔt ＜１０ｍｓ である。Ｔt が所定時間範囲にない場合はステップ１０
７に進んで警告を発し、Ｔt が所定時間範囲にある場合
はエンドとなる。
【００１４】本発明実施例のプロジェクション溶接の良
否判定方法では、プロジェクション溶接に接合不良、ち
り発生（洩れ部位発生につながる）があるか否かの判定
をつぎのようにして行う。本発明実施例のプロジェクシ
ョン溶接の良否判定は、加圧力の変化を加圧力検出セン
サ１７、１８（たとえば、ロードセル）にて検出する工
程と、検出した加圧力をコンピュータ２１に入力してコ
ンピュータ２１にてプロジェクション溶接の良否を判定
する工程と、を有する。
否判定方法では、プロジェクション溶接に接合不良、ち
り発生（洩れ部位発生につながる）があるか否かの判定
をつぎのようにして行う。本発明実施例のプロジェクシ
ョン溶接の良否判定は、加圧力の変化を加圧力検出セン
サ１７、１８（たとえば、ロードセル）にて検出する工
程と、検出した加圧力をコンピュータ２１に入力してコ
ンピュータ２１にてプロジェクション溶接の良否を判定
する工程と、を有する。
【００１５】良否判定工程では、加圧力が目標加圧力か
ら低下を開始し上昇して再び目標加圧力になるまでの突
起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内にあるか否かでプロジ
ェクション溶接の良否を判定する。これは、図２のステ
ップ１０５、１０６により行う。突起潰し時間Ｔt が所
定時間範囲より長い場合は、リング状突起１が相手部材
に傾けられて押しつけられて突起１を全周押し潰すのに
時間がかかる場合であり、全周のうち加圧力の弱い部分
は抵抗大、発熱大となってちりが発生し、洩れなどの溶
接欠陥が発生している。突起潰し時間Ｔt が所定時間範
囲より短い場合は、一瞬にして全周にわたって突起が溶
けてなくなり、全周にわたってちりが発生し、洩れなど
の溶接欠陥が発生している。
ら低下を開始し上昇して再び目標加圧力になるまでの突
起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内にあるか否かでプロジ
ェクション溶接の良否を判定する。これは、図２のステ
ップ１０５、１０６により行う。突起潰し時間Ｔt が所
定時間範囲より長い場合は、リング状突起１が相手部材
に傾けられて押しつけられて突起１を全周押し潰すのに
時間がかかる場合であり、全周のうち加圧力の弱い部分
は抵抗大、発熱大となってちりが発生し、洩れなどの溶
接欠陥が発生している。突起潰し時間Ｔt が所定時間範
囲より短い場合は、一瞬にして全周にわたって突起が溶
けてなくなり、全周にわたってちりが発生し、洩れなど
の溶接欠陥が発生している。
【００１６】良否判定工程では、加圧開始から突起潰れ
開始までの加圧時間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否か
でプロジェクション溶接の良否を判定する。これは、図
２のステップ１０２、１０３により行う。加圧力ＯＮか
ら突起潰れ開始までの時間Ｔm が所定時間範囲より長い
場合は、加圧力が大き過ぎ突起の相手部材への食い込み
量が大となり過ぎて電気抵抗が減少し発熱小となって溶
接できなくなっている場合で、接合不良が生じている場
合である。また、時間Ｔm が所定時間範囲より短い場合
は、加圧力が小さ過ぎて接触面積が小となり過ぎ電気抵
抗が増大し発熱大となっている場合である。
開始までの加圧時間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否か
でプロジェクション溶接の良否を判定する。これは、図
２のステップ１０２、１０３により行う。加圧力ＯＮか
ら突起潰れ開始までの時間Ｔm が所定時間範囲より長い
場合は、加圧力が大き過ぎ突起の相手部材への食い込み
量が大となり過ぎて電気抵抗が減少し発熱小となって溶
接できなくなっている場合で、接合不良が生じている場
合である。また、時間Ｔm が所定時間範囲より短い場合
は、加圧力が小さ過ぎて接触面積が小となり過ぎ電気抵
抗が増大し発熱大となっている場合である。
【００１７】良否判定工程では、加圧力が目標加圧力か
ら低下を開始し上昇して再び目標加圧力になるまでの突
起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内にあるか否かと、加圧
開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm が所定時間範
囲内にあるか否かとの両方で、プロジェクション溶接の
良否を判定してもよい。これは、図２のステップ１０
２、１０３と、ステップ１０５、１０６により行う。
ら低下を開始し上昇して再び目標加圧力になるまでの突
起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内にあるか否かと、加圧
開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm が所定時間範
囲内にあるか否かとの両方で、プロジェクション溶接の
良否を判定してもよい。これは、図２のステップ１０
２、１０３と、ステップ１０５、１０６により行う。
【００１８】上記において、所定時間範囲は、被溶接部
材（第２の部材４、または第１の部材３と第２の部材
４）の種類によって、変化する。プロジェクション溶接
はリング状の突起１を有する部材３とめっき鋼板４との
間で行われてもよい。すなわち、第２の部材４、または
第１の部材３と第２の部材４がめっき鋼板であってもよ
い。鋼材は一般にはスチールで、めっき金属は、鉛、ア
ルミ、亜鉛、錫、亜鉛・錫などであり、これらのめっき
金属は純金属でもよいし、他の元素を含んだ合金であっ
てもよい。たとえば、アルミはシリコンを約１０重量％
含んだアルミであってもよい。
材（第２の部材４、または第１の部材３と第２の部材
４）の種類によって、変化する。プロジェクション溶接
はリング状の突起１を有する部材３とめっき鋼板４との
間で行われてもよい。すなわち、第２の部材４、または
第１の部材３と第２の部材４がめっき鋼板であってもよ
い。鋼材は一般にはスチールで、めっき金属は、鉛、ア
ルミ、亜鉛、錫、亜鉛・錫などであり、これらのめっき
金属は純金属でもよいし、他の元素を含んだ合金であっ
てもよい。たとえば、アルミはシリコンを約１０重量％
含んだアルミであってもよい。
【００１９】上記プロジェクション溶接の良否判定方法
の作用はつぎの通りである。加圧力の変化と溶接の良否
判定との間に関係があることを見出し、加圧力の変化か
ら、溶接の良否を判定している。加圧力の変化は加圧力
検出センサ１７、１８（たとえば、ロードセル）によっ
てリアルタイムに時々刻々検出でき、その出力をコンピ
ュータに入力して、リアルタイムに溶接の良否を判定し
ている。
の作用はつぎの通りである。加圧力の変化と溶接の良否
判定との間に関係があることを見出し、加圧力の変化か
ら、溶接の良否を判定している。加圧力の変化は加圧力
検出センサ１７、１８（たとえば、ロードセル）によっ
てリアルタイムに時々刻々検出でき、その出力をコンピ
ュータに入力して、リアルタイムに溶接の良否を判定し
ている。
【００２０】破壊検査ではないため、溶接の良否を判定
されたワークはそのまま製品として使用される。破壊検
査でないため、全品の溶接良否判定を行うことができ
る。また、コンピュータの判定結果をディスク等に格納
し、保存しておくことにより、全品の溶接管理が可能で
ある。また、溶接良否判定結果を学習して、つぎの溶接
にフィードバックすることにより、最適加圧力の学習が
可能である。また、加圧システムをサーボモータを用い
た時々刻々制御可能なシステムとすることにより、溶接
にちりが発生しそうになると加圧力を強めてちりの発生
を抑制し、加圧力が大き過ぎて接合不良が生じそうにな
ると加圧力を弱めるなどの、溶接制御も可能になる。
されたワークはそのまま製品として使用される。破壊検
査でないため、全品の溶接良否判定を行うことができ
る。また、コンピュータの判定結果をディスク等に格納
し、保存しておくことにより、全品の溶接管理が可能で
ある。また、溶接良否判定結果を学習して、つぎの溶接
にフィードバックすることにより、最適加圧力の学習が
可能である。また、加圧システムをサーボモータを用い
た時々刻々制御可能なシステムとすることにより、溶接
にちりが発生しそうになると加圧力を強めてちりの発生
を抑制し、加圧力が大き過ぎて接合不良が生じそうにな
ると加圧力を弱めるなどの、溶接制御も可能になる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１のリングプロジェクション溶接
の良否判定方法によれば、加圧力を溶接中に検出し、そ
れをコンピュータに入力して、加圧力の変化から溶接の
良否を時々刻々判定することにより、溶接中にリアルタ
イムに判定でき、またワークを破壊することなく判定で
きる。請求項２のリングプロジェクション溶接の良否判
定方法によれば、突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内に
あるか否かにより、プロジェクション溶接の良否を判定
するので、溶接中にリアルタイムに溶接の良否を判定で
き、またワークを破壊することなく判定できる。請求項
３のリングプロジェクション溶接の良否判定方法によれ
ば、加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm が所
定時間範囲内にあるか否かにより、プロジェクション溶
接の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接
の良否を判定でき、またワークを破壊することなく判定
できる。請求項４のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法によれば、突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内
にあるか否かでプロジェクション溶接の良否を判定し、
かつ加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm が所
定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接の良
否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接の良否
を判定でき、またワークを破壊することなく判定でき
る。請求項５のリングプロジェクション溶接の良否判定
方法によれば、Ｔt 、Ｔmに対する所定時間範囲が被溶
接材の種類によって定められ、被溶接材の種類に応じた
プロジェクション溶接の良否判定を実行できる。請求項
６のリングプロジェクション溶接の良否判定方法によれ
ば、リング状の突起を有する部材と相手部材であるめっ
き鋼板との間の溶接に適用できる。
の良否判定方法によれば、加圧力を溶接中に検出し、そ
れをコンピュータに入力して、加圧力の変化から溶接の
良否を時々刻々判定することにより、溶接中にリアルタ
イムに判定でき、またワークを破壊することなく判定で
きる。請求項２のリングプロジェクション溶接の良否判
定方法によれば、突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内に
あるか否かにより、プロジェクション溶接の良否を判定
するので、溶接中にリアルタイムに溶接の良否を判定で
き、またワークを破壊することなく判定できる。請求項
３のリングプロジェクション溶接の良否判定方法によれ
ば、加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm が所
定時間範囲内にあるか否かにより、プロジェクション溶
接の良否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接
の良否を判定でき、またワークを破壊することなく判定
できる。請求項４のリングプロジェクション溶接の良否
判定方法によれば、突起潰し時間Ｔt が所定時間範囲内
にあるか否かでプロジェクション溶接の良否を判定し、
かつ加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時間Ｔm が所
定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接の良
否を判定するので、溶接中にリアルタイムに溶接の良否
を判定でき、またワークを破壊することなく判定でき
る。請求項５のリングプロジェクション溶接の良否判定
方法によれば、Ｔt 、Ｔmに対する所定時間範囲が被溶
接材の種類によって定められ、被溶接材の種類に応じた
プロジェクション溶接の良否判定を実行できる。請求項
６のリングプロジェクション溶接の良否判定方法によれ
ば、リング状の突起を有する部材と相手部材であるめっ
き鋼板との間の溶接に適用できる。
【図１】本発明実施例のリングプロジェクション溶接の
良否判定方法を実施する装置（システム）の系統図であ
る。
良否判定方法を実施する装置（システム）の系統図であ
る。
【図２】本発明実施例のリングプロジェクション溶接の
良否判定方法を実施する実行手段（プログラム）のフロ
ーチャートである。
良否判定方法を実施する実行手段（プログラム）のフロ
ーチャートである。
【図３】本発明実施例のリングプロジェクション溶接の
良否判定方法を実施している途中での加圧力と溶接電流
の時間変化を示すグラフである。
良否判定方法を実施している途中での加圧力と溶接電流
の時間変化を示すグラフである。
１ プロジェクション ２ フランジ ３ 第１の部材 ４ 第２の部材 ５、６ 電極 ７ 溶接電流電源 ９、１０ 加圧装置（シリンダまたはサーボモータ） １７、１８ 加圧力検出センサ（たとえば、ロードセ
ル） ２１ コンピュータ
ル） ２１ コンピュータ
Claims (6)
- 【請求項１】 変化する加圧力を検出する工程と、検出
した加圧力の変化からコンピュータにてプロジェクショ
ン溶接の良否を判定する工程と、を有するプロジェクシ
ョン溶接の良否判定方法。 - 【請求項２】 加圧力が目標加圧力から低下を開始し上
昇して再び目標加圧力になるまでの突起潰し時間Ｔt が
所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクション溶接の
良否を判定する請求項１記載のプロジェクション溶接の
良否判定方法。 - 【請求項３】 加圧開始から突起潰れ開始までの加圧時
間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否かでプロジェクショ
ン溶接の良否を判定する請求項１記載のプロジェクショ
ン溶接の良否判定方法。 - 【請求項４】 加圧力が目標加圧力から低下を開始し上
昇して再び目標加圧力になるまでの突起潰し時間Ｔt が
所定時間範囲内にあるか否かと、加圧開始から突起潰れ
開始までの加圧時間Ｔm が所定時間範囲内にあるか否か
とで、プロジェクション溶接の良否を判定する請求項１
記載のプロジェクション溶接の良否判定方法。 - 【請求項５】 前記所定時間範囲は被溶接材の種類に従
って定められている請求項２〜４記載のプロジェクショ
ン溶接の良否判定方法。 - 【請求項６】 プロジェクション溶接がリング状の突起
を有する部材とめっき鋼板との間で行われる請求項１〜
５記載のプロジェクション溶接の良否判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02361199A JP4232257B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | プロジェクション溶接の良否判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02361199A JP4232257B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | プロジェクション溶接の良否判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000218378A true JP2000218378A (ja) | 2000-08-08 |
| JP4232257B2 JP4232257B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=12115420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02361199A Expired - Fee Related JP4232257B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | プロジェクション溶接の良否判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4232257B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8153921B2 (en) * | 2004-05-25 | 2012-04-10 | Al-S Technology Bv | Method and system for real-time non-destructive testing of projection welds utilizing force sensor |
| KR102230886B1 (ko) * | 2020-03-19 | 2021-03-22 | 동의대학교 산학협력단 | 이미지인식 기반의 프로젝션용접 결함 검출시스템 |
| JP2026085267A (ja) * | 2024-11-12 | 2026-05-22 | 中国汽車技術研究中心有限公司 | 抵抗スポット溶接のための自動最適化制御方法 |
| JP7890655B1 (ja) * | 2025-07-24 | 2026-07-15 | 日本製鉄株式会社 | プロジェクション溶接継手、及びプロジェクション溶接継手の製造方法 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02361199A patent/JP4232257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8153921B2 (en) * | 2004-05-25 | 2012-04-10 | Al-S Technology Bv | Method and system for real-time non-destructive testing of projection welds utilizing force sensor |
| KR102230886B1 (ko) * | 2020-03-19 | 2021-03-22 | 동의대학교 산학협력단 | 이미지인식 기반의 프로젝션용접 결함 검출시스템 |
| JP2026085267A (ja) * | 2024-11-12 | 2026-05-22 | 中国汽車技術研究中心有限公司 | 抵抗スポット溶接のための自動最適化制御方法 |
| JP7890655B1 (ja) * | 2025-07-24 | 2026-07-15 | 日本製鉄株式会社 | プロジェクション溶接継手、及びプロジェクション溶接継手の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4232257B2 (ja) | 2009-03-04 |
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