JPH01231264A - 鉛蓄電池における抵抗溶接法並に抵抗溶接回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術〕 従来の鉛蓄電池のおけるセル間の抵抗溶接法は、定電流
制御方式か定電圧制御方式により行われている。即ち、
鉛蓄電池の各セル室内に組込んだ、外板群の耳群を接続
したストラップの各端より上方に突出する互いに異極性
の耳を、相隣るセル室を区別する仕切壁に設けた透孔を
介して対向させ、抵抗溶接装置の一対の抵抗溶接ガン（
電極）をその対向する該両ストラップ耳の外面に当てて
加圧し両耳を仕切壁の両面に圧着せしめると共に該両耳
の中央部をそのガンの突起部で該透孔内に四人させ、こ
の状態で定電流制御方式又は定電圧制御方式で両ガンを
介して通電し、両耳間の、即ち、いわゆるセル間の抵抗
溶接を行うことが一般である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の上記の定電流制御方式又は定電圧制御方式による
抵抗溶接法では、次の問題がある。

即ち、該ストラップ耳の硬度のバラツキ、両肘内耳の外
面を該突起部をもつ一対のガン（電極）＝で加圧する場
合の突起部の位置のバラツキ、仕切壁の厚みのバラツキ
、透孔の径のバラツキなどにより、加圧されて相互に接
触する両耳の中央部の接触面積が一定しない、そのため
、従来の定電流制御方式又は定電圧制御方式による通電
では、発生する熱量が下記の式から明らかな如く一定し
ない、即ち、定電流制御方式では、電流Ｉが一定である
から、両極柱間の相互接触面積が比較的小さい場合は、
電気抵抗値Ｒは大きくなり、従って熱量Ｑ＝に■２ＲＴ
は大きくなる。逆に接触面積が比較的大きければ、電気
抵抗ｒｉＲは小さくなり、従って熱量Ｑは小さくなる。

一方、定電圧制御方式では、電圧Ｖ＝ＩＲが一定である
から、両耳間の相互接触面積が比較的小さい場合は、抵
抗ｒｉＲは大きくなり、従って電流はそれだけ小さくな
り、結局熱量Ｑ＝ｋＩ・ＩＲＴは小さくなる。逆に、両
耳相互の接触面積が大きい場合は、抵抗値Ｒは小さくな
り、従って電流値■は大きくなり、結局熱量は大となる
。

このように、上記の種々の事情で両耳の溶接ガンにより
加圧されて相互に接触する面積にばらつきがあるので、
定電流制御方式又は定電圧制御方式による抵抗溶接では
、生ずる熱量が変動して安定した溶接が得られず、場合
によっては、溶接不良を生じ勝ちである。更に、その定
電流制御方式又は定電圧制御方式では、抵抗溶接時の通
電過程についてみると次の問題が伴なう、即ち、定電流
制御方式では、通電の開始時、相互接触面積が小さいと
スパークが飛び易く且つその通電溶接過程において、接
触面積が大きくなり、大きなボイドが発生しても電流が
一定であるので、即ち電流が下がらないのでスパークが
飛び、その際、溶接鉛が飛散し、極板群の陰極板と陽極
板間に付着して短絡を生ずるおそれがあり、一方溶接不
良をもたらす、又、定電圧制御方式では、接触面積が小
さいと通電の開始時にスパークが発生し、その溶接過程
において、接触面積が大きくなり、従って電流は増大し
、又ボイドが発生したときスパークが生じて、溶接鉛の
飛散により前記と同様の短絡を生ずるおそれがあり、一
方溶接不良をもならす。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、従来の抵抗溶接法の上記の課題を解決した鉛
＃ｉｉ電池における抵抗溶接法を提供するもので、互い
に溶接すべき被溶接部材を、その互いに対抗する面を圧
接した状態で通電しその相互接触面を抵抗溶接する鉛蓄
電池における抵抗溶接法において、定電力制御方式によ
り両部材間に通電し相互の溶接を行うことを特徴とする
。

本発明の抵抗溶接法の該定電力制御方式において、該両
部材間に通辷時の抵抗値を測定しその測定した抵抗値を
、定電力制御装置に入力し、該装置において、該測定抵
抗値に基づくこれに応じて設定される電流値をもつ電流
を該両部材間に通電させることを一定サイクル毎に行う
ようにしたことを特徴とする特 更に本発明は、上記従来の抵抗溶接法における通電開始
時のスパークの発生の課題を解消した優れた溶接を保証
する鉛蓄電池における抵抗＜８接法を提供するもので、
前記の定電力制御方式を行う前に、両部材間への通電の
スタートから数サイクルに亘り徐々に通電量を上げるア
ップスロープコントロールを行うことを特徴とする。

更に本発明は、上記本発明の抵抗溶接法を実施する鉛蓄
電池のおける抵抗溶接回路装置を提供するもので、互い
に溶接すべき被溶接部材を加圧しその互いに対抗する面
を圧接させ、この状態で通電せしめる一対の抵抗溶接ガ
ンと、該被溶接部材間の圧接状態において、電気抵抗値
をよＩＪ定する抵抗測定装置と、該抵抗測定装置に接続
する定電力制御装置とから成ると共に該定電力制御装置
より設定された制御電流を溶接機の抵抗溶接ガンを介し
該両被溶接部材間に与えるようにしたことを特徴とする
。

更に本発明は、この装置を使用し、本発明の抵抗溶接法
を実施するに当たり、その通電開始時にスパークの発生
を防止し且つ極めて優れた溶接を保証する装置を提供す
るもので、前記の本発明の装置において、その定電力制
御装置に、通電のスタートから数サイクルまでは徐々に
通電量を増大せしめるようにして該両被溶接部材間に通
電するアップスロープ制御装置を付設して成る。

〔作　用〕

本発明は、定電力制御方式で被溶接部材間の抵抗溶接を
行うので、両部材間の接触面積の大小、抵抗値の変化に
か＼わらず、常に電力が一定した状態で通電溶接が行わ
れるので、安定良好な両部材間の溶接が行われる。その
溶接過程において、半サイクル毎などの一定サイクル毎
に両部材間の抵抗値が測定され、この測定値に基づき、
該定電力制御装置により定電力となるように、これに応
じた電流値をもつ通電が行われ、即ち、定電力での溶接
が行われる。この場合、その抵抗溶接の開始時から数サ
イクルに亘つ、徐々に電力値を上げるアブプスロープ制
御で通電するときは、初期通電時のスパークの発生が防
止される。

〔実施例〕

次に本発明の実施ρ１を添付図面を参照し説明する。

第１図は、本発明の抵抗溶接法を実施する１例の抵抗溶
接回路装置を示す０図面で１は、溶接トランス２と該溶
接トランス２から導出されなリード線３，３に接続する
一対のクランプ式抵抗溶接ガン４，４とから成る溶接機
を示す。該−村の溶接ガン４．４は、その四方に配設の
加圧シリンダー５の伸縮により連動してその駆軸６を中
心に開閉自在に作動する。

更に該溶接ガン４．４は、両端が支柱により支承された
取付は用梁７に垂直に取付けられた昇降シリンダー８に
より昇降自在に設けられる。

本発明によれば、該溶接ガン４，４の側面に溶接抵抗測
定端子９．９を設けると共にこれらを、接続コード１０
．１０を介して抵抗測定装置１１を接続する。更に、該
抵抗測定装置１１の出力側を接続線１２を介して定電力
制御装置１３に接続し、更に該定電力制御装置１３の出
力側を接続線１４を介して前記の溶接トランス２に接続
するようにした。

このようにして構成された本発明の抵抗溶接回路装置Ａ
の作動を次に説明する。

その該抵抗溶接ガン４．４の下方に載置された鉛蓄電池
Ｂ内にセル室Ｃ１Ｃ・・・内のセルｂ、ｂ・・・の仕切
壁Ｐを介し互いに異極性のストラップＳ、Ｓの一端より
上方に突出する板状の被溶接部材ｅ。

ｅ（セル間接続用板状耳）をその仕切壁Ｐに設けた透孔
りを通して互いに抵抗溶接するに当たり、先ず、その抵
抗溶接ガン４，４を下降させて第２図示のように、該対
向配置された板状耳ｅ。

ｅの外面に近接させその板状耳ｅ、ｅの内側に突出の突
起ｆ、ｆが該透孔りと一線に並ぶように位置させて配置
し、この状態から加圧シリンダー５を作動させて該一対
の溶接カン４，４によりその内側の対向する板状耳ｅ、
ｅを外面からフラングして加圧して板状耳ｅ、ｅの内面
を該仕切Ｓ！Ｐの透孔りの外周面に液密に圧着せしめる
と共にその突起ｆ、ｆにより板状耳ｅ、ｅの内面中央部
を該透孔り内に押入し且つ互いにその中央対向面を圧接
せしめる（第３図）、この状態において電源に接続する
溶接トランス２からの交流を該一対の抵抗溶接カン４，
４を介して該圧接状態の耳ｅ、ｅ間に通電し抵抗溶接を
開始するが、この通電時、該一対の溶接ガン４．４には
予め溶接抵抗測定端子９．９を僅えて居るので、これを
介して溶接抵抗測定装置１１により、該板状耳ｅ、ｅの
該圧接面の抵抗値を測定し、この測定した抵抗値Ｒ信号
を定電力制御装置１３に入力する。かくして、該定電力
制御装置１３において、該抵抗値Ｒに基づき、所定の電
力Ｗから、該測定抵抗値Ｒに応じた所定の電流値Ｉの信
号を出力し溶接トランス２に伝える。該電流値Ｉに応じ
た電流が該抵抗溶接カン４．４を介して板状耳ｅ、ｅ間
に通電される。この場合の抵抗値の測定、従って又その
定電力制御は、例えば、半サイクル又は−サイクルなど
の一定サイクルで行われるようにする。半サイクル制御
の場合は、交流通電での半サイクルにおいて前記の抵抗
測定装置１１による抵抗（ａＲの測定を行い、次の半サ
イクルでこの抵抗値に応じた定電力制御装置１３による
電流値■の設定による板状耳ｅ、ｅへの通電を行い、同
様に次の半サイクルで、その通電時での板状耳ｅ、ｅ間
の圧接面（被溶接面）の抵抗値の測定と次の半サイクル
でその抵抗１ｉＭＨに応じた電流値■の設定と通電を行
うことを繰り返し、これを例えば１０サイクル行うこと
により結局、常に一定の電力で溶接が行われるようにし
て板状耳ｅ、ｅ間の溶接は良好に終了する。終了後は、
直ちに、第４図示のように、該抵抗溶接ガン４，４を両
耳ｅ、ｅより離す、該第４図に明らかなように、両波溶
接部材ｅ、ｅはその圧接面は、互いに融合し強固な結合
が得られる。更に詳細には、本発明の定電力制御方式は
上記実施例の半サイクル制御においては、定電力制御装
置１３において、Ｗ（一定）−Ｉ２Ｒで決定されるＩ＝
４の電流になるように、各半サイクル毎の測定した抵抗
値Ｒに基づき、次の半サイクルを位相制御〈即ち通電時
間の制御）するときの例えば第５図示のような各半サイ
クルにおける斜線部で示すような通電Ｍ御が行うもので
ある。例えば、定電力制御装置１３は、２　ｋｗの一定
電力をかけるように設定され、通電開始時の半サイクル
で５゜０００Ａを流すとき、該板状耳ｃ、ｅ間の抵抗値
を該抵抗測定装置１１で測定し、その時の測定値Ｒの値
０．７８Ｘ　１０−’Ωが該定電力制御装置１３に入力
され、この値に基づき、該装置１３より、次の半サイク
ルで略５　、０６ＯＡの電流が該板状耳ｅ、ｅ間に流れ
るようにし、このときの測定抵抗値Ｒに基づき次の半サ
イクルの通電量Ｉが設定されて該板状耳ｅ、ｅ間に通電
され、このようにして定電力制御方式による合計１０サ
イクルの通電を行い板状耳ｅ、ｅ間の抵抗溶接を完了す
る。本発明によれば、通電の開始から一定間隔で、この
例では半サイクル毎に、被溶接部材ｅ、ｅ間の抵抗を測
定し、これに基づき、該被溶接部材ｅ、ｅ間への通電量
を所定の定電力値により設定されて通電されるようにし
た定電力制御方式であるので、サイクル数の増大に従っ
て抵抗は減少しこれに従って電流量は増加して行き、終
期において、ボイドが発生する場合は、その抵抗が増大
するが、通電量は減るので従来の定電流方式のような、
ボイドの発生時にも電流量が下がらないのでスパークが
発生し、この結果、溶接部の不良をもたらすことが防止
され、安定良好に溶接を遂行できる。

従来の定電流又は定電圧制御方式において、　−その通
電の開始時にスパークを発生する嫌いがあり、特に、電
槽の仕切壁Ｐの円形の透孔りを通して接触する両耳ｅ、
ｅが当初接触する円形接触面の径が略２關以下であると
きに生じ易く、その結果最終の溶接状態の不良率が極め
て高くなる結果をもたらす。

本発明において、その定電力制御方式による抵抗溶接を
行う場合、その通電開始時に比較的小さい電流による通
電により抵抗溶接を行い、これに引続いて定電力制御方
式を行うことによ。

リ、前記のような仕切壁Ｐの孔りの径が１〜２關の場合
でも、スパークの発生なしに溶接が行われ、溶接部に全
く不良な溶接箇所のない溶接が得られることを確認した
。即ち、更に本発明によれば、該定電力制御方式を行う
前に該被溶接部材ｅ、ｅ間にアップスロープ制御通電を
かけることを特徴とする抵抗溶接法を捉供するもので、
この方法を実施するために該抵抗溶接回路装置Ａに、ア
ップスロープ制御装置１４を組込むことを特徴とする。

該アップスロープ制御１４からは、段階的に増加する電
流信号が出力され、該信号により溶接トランス２の電流
を決定する。

これはサイリスタ等を用い該サイリスタの導電時間を＃
Ｉ御することにより逆行される。ｍｌえば、該アップス
ロープ制御装置１４により、該溶接トランス２から該一
対のガン４，４を介して該極板状耳ｅ、ｅ間に、通電を
開始する最初の１サイクルでは、１，５００Ａの比較的
小さい電流を流し、次の２サイクル目では３，０ＯＯＡ
、次の３サイクル目では４　、５００Ａの電流を自動的
に段階的に残像して通電するときは、全くスパークを生
ずることなく抵抗溶接が徐々に進行せしめ、次で、４サ
イクル目からは、前記の定電力制Ｃｆａ（２ｋｗ　）５
．０ＯＯＡ通電に切換えて１０サイクルまで定電力制御
を行い、溶接作業を終了する。この場合、該アップスロ
ープｗｉａａにおける電力は、１サイクル目を０．５ｋ
ｖ、２サイクル目を１　ｋｗ、３サイクル目を１，５麹
と段階的に増大するようにする。

第６図は、上記のアップスロープ制御と定電力制御とを
連続的に行った場合の通電量の段階的漸増状態を示す、
アップスロープ制御を予めかけた場合は、本発明の定電
力制御方式による耳ｅ、ｅ間の溶接は、その相互の当初
の接触面積の径が前記のように２關以下であっても初期
通電によってスパークの発生がなく而もその溶接部は完
全に溶接された良質の：δ接部を得ることができる１次
に拳法と従来法の比較試験を示す。

電槽のセル室を仕切る厚さ約１　ｍｌ＋の仕切壁に８市
の径の円形の透孔を開け、その両側に互いに異極性のス
トラップの一端に上方に直立突出さぜな鉛合金から成る
セル間接着用の板状耳を対向させ、内面中心部に加圧突
起を備えた一対の電極、即ち、抵抗溶接ガンによりその
対向する一対の異極性ストラップ板状耳をその外面より
加圧して仕切壁の透孔の周面に液密に圧着せしめると共
にその一対の加圧突起で対向耳の中央部を該透孔内に押
入し互いに圧接させる。このようにして、その圧接耳間
の接触面積が下記表に示すように、１市から７１１１１
までの７種の異なる最初の圧接状態の蓄電池を多数用意
し、その各種の蓄電池につき従来の定電流制御方式、定
電圧制御方式、アップスロープ（Ｕ、Ｓ、　）をかけな
い定電力制御方式及びアップスロープ（Ｕ。

Ｓ、）をかけた定電力制御方式により夫々抵抗溶接を行
い、該耳間を溶接した。その結果は下記表に示す通りで
あった。溶接部を裁断してその溶接面に１箇所でも未溶
接箇所かあるものを不良品とし、１箇所も未溶接部がな
い即ち完全に溶接されているものを良品とした。表中に
示す百分率（％）は、各溶接方式において、所定の歩数
側のサンプルのうち、良品が占める割合を意味する。

下記表から明らかなように、本発明の定電力制御方式は
、従来の定電流及び定電圧の制御方式に比し、特に被溶
接部材間の接触面積が比較的小さい場合に、有効であり
、この場合、アップスロープ制御を通電の初期に施すと
きは、接触面積の大小に拘らず、耳間が完全に溶接され
た良品をもつ蓄電池が１００％得られる。上記の実施例
では、被溶接部材ｅ、ｅがストラップ極性耳である場合
につき、説明したか、鉛蓄電池を構成する他の鉛合金部
材極板、例えば、ストラップと端子用極板との溶接など
にも利用することができる。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、鉛蓄電池の被溶接部材間を
定電力制御方式で溶接するようにしたので、該被溶接部
材間の接触面積の変動に拘らず、常に一定の熱量の安定
した溶接を行うことができ、この場合、一定サイクル毎
に該被溶接部材間の抵抗値を測定し、この測定抵抗値に
基づき、゛定電力制御装置を介して次の通電電流を制御
して溶接を行うようにするときは、その安定良好な溶接
の積度が高まり、ス通電の初期においてアップスロープ
制御により比較的小さい通電量から漸時その通電量を増
大することを数サイクル行うときは、スパークの発生な
しに完全な溶接を行うことができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施する装置の１例の全体図、
第２図乃至第４図は、拳法実施の１例の溶接工程を示す
溶接箇所の裁断側面図、第５図は、定電圧制御における
電流波形のグラフ、第６図は、アップスロープ制御を通
電の初期段階にかけた場合の定電力制御方式の１例の溶
接電流の変化の状態を示ず通電グラフである６Ａ・・・
本発明抵抗溶接回路装置 １・・・溶接Ｍ％　　　１１・・・抵抗測定装置１３・
・・定電力制御装置 １４・・・アップスロープ制御装置 ｅ・・・被溶接部材 特許出願人　　　　　　古河電池株式会社・：：　−Ｌ
ｉ 第１図 第２図 第４図 手続有■正書（自発） 平ＩＬ１年６月９日 １事件の表示 昭８１６３年特許願第５７０１３号 ２発明の名称 鉛蓄電池における抵抗溶接法並に抵抗溶接回路装置３補
正をする者 事件との関係　特許出願人 ５３８古河電池株式会社 ４代理人 東京都文京区湯島３丁目１番２−２０１号６補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、図面の簡単な説明５・
−− ７補正の内容 （１）明細書第３頁第１行と第２行の間に下記を加入す
る。 「〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉛＠電池における抵抗溶接法並に抵抗溶接回
路装置に関する。」 （２）回書同頁第３行及び第７頁第１０行の「のおける
」を「における」と訂正する。 （３）同書第４頁第１１行の’　Ｑ　＝　Ｋ　Ｉ２　Ｒ
Ｔ　４をｒＱ＝ＫＩ’ＲＴ」と訂正する。 （４）同書第７頁第１２行の「対抗」を「対向」と訂正
する。 （５）同書第９頁第１３行の「駆軸６」を「枢軸６」と
訂正する。 （６）同書第１０頁第１５行の「内側に」を「対向面に
」と訂正する。 （７）同書第１２頁第１９行のｒｗ（一定）＝Ｉ２Ｒで
決定されるＩ＝４」をｒＷ＝Ｉ’Ｒで決定されるＩ＝３
」と訂正する。 （８）同書第１３頁第４行の「が行う」を「を行う」と
訂正する。 （９）同書第１５頁第９行、第１０行及び第１５行の「
１４」を「１５」と訂正する。 （１０）同書同頁本行乃至第１６頁第１行の「残像」を
「漸増」を訂正する。 （１１）同書第１６頁第２行の「進行せしめ、」を「進
行する。」と訂正する。 （１２）同書第１９頁第４行の「極板」を「極柱」と訂
正する。 （１３）同書同頁第１７行の「漸時」を「徐々に」と訂
正する。 （１４）同書第２０頁第５行の「定電圧制御」を「定電
力制御」と訂正する。 （１５）同書同頁第１２行の「１４・・・」を「１５・
・・」と訂正する。 （１６）添付図面中、第１図につき、アップスロープ制
御装置を示す参照番号１４を１５に訂正し、接続線を示
す参照番号１４を加入した訂正図面を提出します。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに溶接すべき被溶接部材を、その互いに対向す
   る面を圧接した状態で通電しその相互接触面を抵抗溶接
   する鉛蓄電池における抵抗溶接法において、定電力制御
   方式により両部材間に通電し相互の溶接を行うことを特
   徴とする鉛蓄電池における抵抗溶接法。 ２、請求項１の抵抗溶接法において、該定電力制御方式
   は、該両部材間に通電時の抵抗値を測定しその測定値を
   、定電力制御装置に入力し、該装置において、該測定抵
   抗値に基づきこれに応じて設定される電流値をもつ電流
   を該両部材間に通電させることを一定サイクル毎に行う
   ようにしたことを特徴とする鉛蓄電池における抵抗溶接
   法。 ３、請求項１の溶接法における定電力制御方式を行う前
   に、両部材間への通電のスタートから数サイクルに亘り
   徐々に通電量を上げるアップスロープコントロールを行
   うことを特徴とする鉛蓄電池における抵抗溶接法。 ４、互いに溶接すべき被溶接部材を加圧しその互いに対
   向する面を圧接させ、この状態で通電せしめる一対の抵
   抗溶接ガンと、該被溶接部材間の圧接状態において、電
   気抵抗値を測定する抵抗測定装置と、該抵抗測定装置に
   接続する定電力制御装置とから成ると共に、該定電力制
   御装置により設定された制御電流を溶接機の抵抗溶接ガ
   ンを介し該両被溶接部材間に与えるようにしたことを特
   徴とする抵抗溶接回路装置。 ５、該請求項４の抵抗溶接回路装置に、通電のスタート
   から数サイクルまで徐々に通電量を増大せしめるように
   して該両被溶接部材間に通電するアップスロープ制御装
   置を付設して成る装置。