JPH0371982A

JPH0371982A - 抵抗溶接方法

Info

Publication number: JPH0371982A
Application number: JP20512389A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Sakuma; 義弘佐久間; Osamu Kawashima; 修川島; Hirobumi Komatsubara; 博文小松原
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1989-08-08
Filing date: 1989-08-08
Publication date: 1991-03-27

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、絶縁性被Ｎ層を有する導線等のワークを溶接
するに際し、その被Ｎ層を加熱により剥１１（溶融除去
）して溶接する抵抗溶接方法に関する。

〈従来の技術〉例えば、耐熱性の合成樹脂（エステルイミド等）で被覆
された導線を電気機器の端子に接続する場合、電気接続
が長期的に確実に維持されるように、抵抗溶接（スポッ
ト溶接）を行って接続することがある。このような場合
、耐熱性の被覆層は、溶接時において容易に溶融しない
ため、そのまま抵抗溶接を行うと、溶接不良が発生する
恐れがある。このため、溶接前に導線の被覆層を、溶剤
を使用して化学的Ｃ除去する必要があり、この除去作業
は煩雑で作業時間が長くかかるため、耐熱性被覆層を付
けたまま、良好な溶接の可能な溶接機が要望されていた
。

〈発明が解決しようとする課題〉そこで、従来、ワークを挟むように上下に位置する第１
電極と第２電極の他に、第３電極を第１電極の先端に接
触させて配設したスポット溶接機が開発されている（特
開昭６３−２３５０８１号公報参照）。

このスポット溶接機は、第１電極と第３電極の電気抵抗
を第２を極に比べ高くし、溶接時、先ず第１電極とその
先端で接触する第３電極間で通電させることにより、そ
の電極先端部を加熱させてワークの被覆層を溶融除去し
、次に、被覆層の除去により、ワークを介して第１、第
２電極間に電流が流れ、これによってワークに溶接電流
を流して、ワークを溶接するように動作する。

しかし、このような三電極式のスポット溶接機は、予め
決められた溶接条件（特に一定の通電時間）で、溶接が
行われるため、電極の劣化、抵抗値の変動、及び被覆層
の厚さのバラツキ等により、被覆層の溶融除去に要する
時間がワークによって変動した場合、ワークの溶融が始
り溶接されるまでの実質的な溶接時間がワークによって
変動し、安定した溶接結果が得られない課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされｋもので
、ワーク、被溶接物、電極の状態に拘らず、被覆層付き
の被溶接物を良好に安定して溶接することができる抵抗
溶接方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉上記の目的を達成するために、本発明の抵抗溶接方法は
、被覆層付きの被溶接物をワークに当接させ、先端を相
互に接触させた第１電極と第３電極をその被溶接物上に
押し当て、第２電極をワークに接触させ、先ず第１電極
と第３電極間に通電を行って被溶接物の被覆層を溶融剥
離し、この溶融剥離に伴ない第１電極と第２電極間に通
電を行って被溶接物をワークに対し溶接する抵抗溶接方
法において、？＆溶接物の被覆層が溶融剥離した時点を
検出し、その検出時点から一定時間第１電極と第２ｉｉ
極間に通電を行い、一定の非通電冷却時間を経た後、再
び第１電極と第２電極間に通電を行うように構成したも
のである。

〈作用〉溶接が開始され、第１電極と第２電極間及び第１電極と
第３電極間に電圧が印加されるが、被溶接物に絶縁性の
被覆層があるため、第１電極と第２電極間には電流が流
れず、先端が接触した第１電極と第３電極間に電流が流
れ、その電極の先端が急速に赤熱する。この熱により被
溶接物の被覆層が溶融剥離し、第１電極が被溶接物に、
被溶接物がワークと接触する。すると、第１電極と第３
電極は比較的電気抵抗の高い材料で形成され、第２電極
はより低い電気抵抗の材料で形成されているため、抵抗
の少ない第１電極と第２電極間に電流が流れ、この時点
が第２電極に流れる電流検出などにより検出される。

そして、この検出時点から一定時間だけ通電を行い、そ
の後、一定の非通電時間を経た後、再び第１電極と第２
電極間に電流を流すことにより被溶接物とワークの当接
部分を溶融させ、溶接が行われる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第１図により抵抗溶接機の概略構造を説明すると
、１は第１電極、２は第２’電極、３は第３電極で、第
１電８ｉ１と第３電極３は、その先端が相互に接触して
被溶接物４を押える構造である。被溶接物４はワーク５
の上に載置され、第２電極２の先端がワーク５に当接す
る。被溶接物４としてはエナメル、エステルイミド等の
被Ｎ層を有する導線が使用され、ワーク５には導電性の
端子部材等が使用される。

第１電極１と第３ｉｔ極３は図示しない昇降機構により
昇降し、溶接時に第１図のような位置に下降し被溶接物
４を押える。第２電極２はワーク５の上部に当接してい
るが、第１電８ｉ１に対向したワーク５の下側に第２電
極２を位置させ、第２電極２と第１・第３１極との間に
ワーク５と被溶接物４を挟むように配置してもよい。

各電極は、例えばタングステンを主成分とした合金によ
り形成されるが、第１電極１と第３電極３はモリブデン
等を含有させることにより電気抵抗をより大きくし、第
２電極２は銅、銀等を含有させることにより電気抵抗を
より小さくしている６は溶接用のトランスで、トランス
６の一次側は溶接用の電源制御回路７に接続され、その
二次側の一方が第１電極１に接続され、その他方が第３
電極３と第２電極２に接続される。電源制御回路７は、
例えばサイリスタにより点弧角制御を行って交流電力を
制御し、トランス６に供給する構造である。

９は第２電極２＆：流れる電流を検出するために設けら
れたトロイダルコイルで、波形復元回路１０に接続され
る。波形復元回路１０の出力側は交流波形を積分して矩
形波に整形する波形整形回路１１に接続され、波形整形
回路１１の出力側は、第２電Ｖｉ２に電流が流れ始めた
時点を検出するタイミング検出回路１２に接続される。

このタイミング検出回路１２は、波形整形回路１１から
送られた矩形波の立ち上り、つまり第２電極の通電開始
時に同期して短い幅のワンショット信号を遅延回路１３
に出力する。遅延回路１３はタイミング検出回路１２か
ら送られた信号を入力し、その人力時点から一定の遅延
時間（例えば０．１秒）後に信号をシーケンサ８に出力
するように構成されるシーケンサ８は溶接機全体の動作
を経時的に連続して制御するようにプログラムされ、を
極昇降用のアクチュエータ（図示せず）や電源制御回路
７を予め設定されたプログラムに基づいて制御する。即
ち、溶接用電源の制御については、所定の溶接電流を電
極間に流し始め、遅延回路１３からの信号を入力した時
、−旦溶接電流を遮断し、定の冷却時間（例えば０．１
５秒）経過後に、再び通電を開始し、一定時間（例えば
０．１６秒）溶接電流を流すように、シーケンスが構成
される。

次に、上記構成の抵抗溶接機を使用して行う溶接方法を
説明する。

台上にワーク５と被溶接物４を重ねて載置した状態で、
第１・第３Ｔｉ極が下降し、相互に接触した第１電極１
と第３電極３の先端で、被溶接物４を押える。この状態
で電源制御１Ｊ１回路７の動作により溶接電流の通電が
開始され（第２図の波形図におけるＡ点）、トランス６
の二次側に生じた電流は、被溶接物４の被覆層があるた
めに、第２電極２と第１電極１間じは流れず、′ｔ％１
１を極１と第３電極３間に流れる。

この時、抵抗の高い第１ｔ極１と第３電極３の先端がジ
ュール熱により急激に発熱し、この熱によりその直下の
被溶接物４の被覆層が溶融し剥離する。すると、第１を
極１の先端が被溶接物４の素線に接触し、その素線がワ
ーク５と接触し、抵抗のより少ない第１電極１とＭ２電
極２間に電流が流れ始める（第２図のＢ点）、この時点
から実質的な被溶接物４とワーク５の溶接が開始される
またこの時、第２電極２の電流がトロイダルコイル９と
波形復元回路１Ｇにより検出され、波形整形回路１１を
経て、その電流の通電開始時に同期して、タイミング検
出回路１２からワンショットの検出信号が遅延回路１３
に送られ、その時点から一定の遅延時間（例えば０．１
秒）後に遅延回路１３から信号がシーケンサ８に出力さ
れる。

シーケンサ８は遅延回路１３からの信号を入力すると、
直ちに遮断信号を電源制御回路７に出力して、溶接電流
を遮断させる（第２図のＣ点）。

そして、シーケンサ８は予め設定された一定の時間（例
えば０，１５秒）だけ、通電を停止させる（第２図のＣ
−Ｄ間）、このような非通電期間つまり冷却時間を設け
ることにより、被溶接物４とワーク５１．ｌ：おける過
度の加熱溶融を防止し、金属への熱影響を最少にして良
好な溶接結果を得ることができる。

そして、その冷却時間経過後、再び溶接電流の通電が第
１電極１と第２を極２間に開始され、定時間（例えば０
．１６秒）溶接電流が流され（第２図のＤ−Ｅ間）、通
電を停止して一定のワーク保持期間を経過した後、この
溶接を終了する。

このように、被溶接物４の被覆層が溶融！ＩＩ　！１ｔ
Ｌｋ後、一定の非通電冷却期間を含む通電が一定時間行
われ、実質的な溶接電流がワークに一定時間流されるた
め、従来のように、被覆層が溶融剥離する時間が各種の
要因により大きく変動しても、安定した溶接を行うこと
ができる。

なお、上記実施例では被溶接物４の被覆層が剥離し、第
２電極２の通電が開始された時点を、第２電極２の電流
検出により検出したが、この時点は、第１電極１と第２
電極２間の抵抗値（電圧）を測定し、その電圧が低下す
ることによっても検出することができ、或は、第２１Ｅ
極２に電流が流れ始めると、被溶接物とワークが昇温す
るが、その温度を赤外線式温度センサーにより計測し、
その時点を検出することもできる。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明の抵抗溶接方法によれば、
被溶接物の被覆層が溶融剥離した時点を検出し、その検
出時点から一定時間第１電極と第２電極間に通電を行い
、一定の非通電冷却時間を経た後、再び第１電極と第２
電極間に通電を行うように構成したから、被溶接物の被
覆層が溶融剥離した後、一定の非通電冷却期間を含む通
電が一定時間行われ、実質的な溶接電流がワークに一定
時間流されるため、電極の劣化、抵抗値の変動、或は被
覆層の厚さのバラツキ等により、被覆層の溶融除去に要
する時間がワークによって変動しても、良好で安定した
溶接を行うことができる。

また、第１電極と第２電極間の通電において一定の非通
電冷却時間が介在されるため、被溶接物とワークにおけ
る過度の加熱溶融を防止し、金属への熱影響を最少にし
て良好な溶接結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図はこの発明方法を実施する抵抗溶接機のブロック
図、第２図は第１電極と第２電極の電流波形図である。１・・・第１電極、２・・・第２電極、３・・・第３電極、４・・・被溶接物、５・・・ワーク。

Claims

【特許請求の範囲】被覆層付きの被溶接物をワークに当接させ、先端を相互
に接触させた第１電極と第３電極をその被溶接物上に押
し当て、第２電極をワークに接触させ、先ず第１電極と
第３電極間に通電を行つて被溶接物の被覆層を溶融剥離
し、この溶融剥離に伴なつて第１電極と第２電極間に通
電を行い、被溶接物をワークに対し溶接する抵抗溶接方
法において、前記被溶接物の被覆層が溶融剥離した時点を検出し、そ
の検出時点から一定時間第１電極と第２電極間に通電を
行い、一定の非通電冷却時間を経た後、再び前記第１電
極と第２電極間に通電を行うことを特徴とする抵抗溶接
方法。