JPH10137947A - 抵抗溶接の検査方法及び抵抗溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接合状態を検査する時間及び労力を軽減するこ
とができるとともに、検査のためだけの専用の検査装置
を必要とせず精度の高い検査を行うことができ、しか
も、余分な設備投資を不要とすることができる抵抗溶接
の検査方法及び抵抗溶接装置を提供すること。 【解決手段】溶接するための大電流はプラス電極２から
第２のワーク１３及び第１のワーク１２を介してマイナ
ス電極３に流れるため、第１のワーク１３と第２のワー
ク１２は溶接接合される。その後、前記両電極２，３間
に検査用直流電圧Ｖｓを印加し、同両電極２，３間に流
れる検出電流値Ｉｓに基づいて溶接接合状態が求められ
る。つまり、同一のプラス及びマイナスの電極２，３を
利用して、溶接接合した後、その溶接状態の良否を判断
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗溶接の検査方
法及び抵抗溶接装置に係り、詳しくはその接合部の接合
状態をモニタする検査方法及び抵抗溶接装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークとワークとを接合する方法
の一つとして抵抗溶接がある。抵抗溶接は、ワークとワ
ークを重ね合わせその接合する箇所に電流を流し、その
抵抗発熱によって加熱された接合すべき箇所に圧力を加
えて両ワークを接合する方法である。

【０００３】ところで、この抵抗溶接にて形成された接
合部の接合状態を検査することは製品の精度、信頼性を
保つ上で重要である。接合部の接合状態を検査する検査
方法では製品を損傷させない非破壊で行われる検査方法
が優れている。非破壊で行う検査方法では、接合部の抵
抗値を電気的に計測することが知られている。一般に、
接合部が十分に接合されずムラがある場合には接合部分
の抵抗値は大きく、接合部の接合状態が良好の場合には
接合部分の抵抗値は小さい。

【０００４】この接合部の接合状態を電気的に検査する
一つの検査方法として、接合部を挟んだ両ワークに一対
のプローブ（深針）をあて、その両プローブ間に直流電
圧を印加してその時に流れる電流を計測する。そして、
この計測した電流と印加した電圧とで抵抗値を求め、こ
の抵抗値に基づいて接合状態の良否が判断される。この
プローブを用いた検査方法は他の検査方法に比べて検出
精度が高い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
ローブを用いた検査装置は、抵抗溶接機とは別の設備装
置である。そのため、抵抗溶接機で接合した製品を検査
装置のある離れた場所まで運びその製品の接合状態を一
つ一つ検査しなければならず、その検査作業は多大な時
間と労力を必要としていた。

【０００６】又、抵抗溶接機とは別に検査装置を揃えな
ければならず、多額の設備投資を必要とするとともに設
置場所を確保しなければならないという問題があった。
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので
あって、その目的は接合状態を検査する時間及び労力を
軽減することができるとともに、検査のためだけの専用
の検査装置を必要とせず精度の高い検査を行うことがで
き、しかも、余分な設備投資を不要とすることができる
抵抗溶接の検査方法及び抵抗溶接装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、第１の電極から重ね合わせた第１の被溶接物と第２
の被溶接物を介して第２の電極に電流を流し両被溶接物
を溶接接合した後、前記両電極間に検査電圧を印加し同
両電極間に流れる電流値に基づいて両被溶接物間の溶接
状態の良否を判断するようにしたことを趣旨としてい
る。

【０００８】請求項２に記載の発明は、第１の被溶接物
に押圧接触する第１の電極と、第２の被溶接物に押圧接
触する第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極
に接続され、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物
を溶接するための電流を流す第１の電源装置とを備えた
抵抗溶接装置において、前記第１の電極と前記第２の電
極に接続され、前記第１及び第２の電極間に検査用電圧
を供給する第２の電源装置と、前記検査用電圧を印加し
たとき、その回路に流れる電流を測定するための電流計
と、前記第１の電源装置を駆動制御させた後、前記第２
の電源装置を駆動制御させ、第２の電源装置が駆動して
いる時、前記電流計が検出している電流値に基づいて溶
接の良否を判断する制御装置とを備えたことを趣旨とし
ている。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の抵抗溶接装置において、前記第１及び第２の被溶接物
の少なくとも１つは突起部を形成し、その突起部を押圧
した状態で溶接及び溶接状態の検査することを趣旨とし
ている。

【００１０】請求項１に記載の発明によれば、電流は第
１の電極から第１の被溶接物及び第２の被溶接物を介し
て第２の電極に流れるため、第１の被溶接物と第２の被
溶接物は溶接接合され、その後、前記両電極間に直流電
圧を印加し、溶接接合状態が求められる。よって、この
抵抗溶接の検査方法では、効率よく、同一の第１及び第
２の電極を利用して、溶接接合した後、その溶接状態の
良否を判断することができる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、押圧され
た前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物には、第１
の電極と第２の電極により、第１の電源装置から電流が
供給されるため、第１の被溶接物と第２の被溶接物は溶
接接合される。溶接接合された第１及び第２の被溶接物
には、第２の電源装置から電圧が供給されるとともに、
そのとき流れる電流が電流計により計測される。よっ
て、供給した電圧と計測した電流から制御装置は例えば
抵抗値を求めることができる。つまり、この抵抗溶接装
置では、同一の第１及び第２の電極を利用して、接合溶
接と接合状態の検査を効率よく行うことができる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、押圧され
る第１及び第２の被溶接物の少なくとも１つは突起部を
形成しているため、その接触面は小さくなり負荷が大き
くなる。よって、その接触面は効率よく抵抗発熱を起こ
し溶接される。また、その接合部の抵抗値は接合状態の
良否により大幅に変動するため、接合状態の良否を容易
に判断することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明をプロジェクション
溶接の抵抗溶接装置に具体化した実施の形態を図１に従
って説明する。図１は本実施の形態の抵抗溶接装置を説
明するための原理説明図である。

【００１４】図１において、抵抗溶接装置は固定台１、
第１の電極としてのプラス電極２、第２の電極としての
マイナス電極３、第１の電源装置としての溶接用電源装
置４、第２の電源装置としての検出用直流電源装置５、
直流電流計６及び制御装置７等から構成されている。前
記固定台１の上方には、図示しない昇降装置により上下
方向にそれぞれ駆動制御されるプラス電極２とマイナス
電極３が水平方向に離間して配設されている。前記プラ
ス及びマイナス電極２，３は底面が平らな円筒状の銅合
金で形成されており、両電極２，３はそれぞれ配線８，
９により溶接用電源装置４に接続されている。溶接用電
源装置４は溶接するための大電流を供給する電源装置で
あり、プラス電極２側からマイナス電極３側に溶接用の
大電流を流すようになっている。

【００１５】又、前記プラス電極２は配線１０により直
流電流計６を介して検出用直流電源装置５のプラス電源
端子に接続され、前記マイナス電極３は配線１１により
同電源装置５のマイナス電源端子に接続されている。検
出用直流電源装置５は直流電圧を供給する電源であり、
両電極２，３間に予め定めた検査用直流電圧Ｖｓを予め
定めた時間Ｔだけ供給するようになっている。

【００１６】制御装置７は前記両電源装置４，５を駆動
制御するとともに、前記直流電流計６が検出する配線１
０に流れるその時々の直流電流値Ｉｓを同電流計６から
入力する。制御装置７はまず溶接のための駆動制御信号
を溶接用電源装置４に出力し、同電源装置４を所定時間
駆動させる。次に制御装置７は検出のための駆動制御信
号を検出用直流電源装置５に出力し、同電源装置５を所
定時間駆動させる。又、制御装置７は前記検出用直流電
源装置５を駆動制御している間、前記直流電流計６が検
出する検出電流値Ｉｓを入力し、その時々の検出電流値
Ｉｓをモニタし、接合の良否を判定する。さらに又、制
御装置７はその判定結果をプリンタＰに印字するととも
に表示装置Ｄに表示する。

【００１７】このように構成された抵抗溶接装置では、
第１の被溶接物としての板状で鋼等からなる第１のワー
ク１２と、第２の被溶接物としての突起（プロジェクシ
ョン）部１３ａを形成した板状でアルミニウム合金等か
らなる第２のワーク１３が溶接接合される。

【００１８】次に上記のように構成された抵抗溶接装置
の作用について説明する。マイナス電極３は、固定台１
の上面に第１のワーク１２が載置させられた状態で同ワ
ーク１２に向かって下方に駆動され、該ワーク１２を固
定台１の上面と自身の底面とにより挟持固定する。一
方、プラス電極２は、前記第１のワーク１２の上面に前
記第２のワーク１３の突起部１３ａが接触した状態で同
ワーク１３に向かって下方に駆動され、該ワーク１３を
第１のワーク１２の上面と自身の底面とにより挟持固定
し、所定の圧力で押圧する。この状態で、制御装置７は
溶接用電源装置４に対して駆動制御信号を出力する。

【００１９】該溶接用電源装置４は、前記駆動制御信号
に応答して、プラス電極２から第２のワーク１３及び第
１のワーク１２を介してマイナス電極３を経由する大電
流を所定時間流す。すると、接触している面積の小さい
部分、つまり、前記突起部１３ａと第１のワーク１２が
接触している接触面Ｓ付近は負荷が大きいため抵抗発熱
を起こし、前記突起部１３ａが溶解するとともに、前記
押圧力によりつぶれる。前記大電流が流れなくなると、
前記突起部１３ａ付近は凝固し、第１のワーク１２と第
２のワーク１３は溶接接合される。

【００２０】前記第１のワーク１２と前記第２のワーク
１３が接合されると、そのままの状態、つまり両ワーク
１２，１３が両電極２，３に押圧された状態で、接合部
の接合状態を検査する検査工程が行われる。

【００２１】検査工程において、制御装置７は検出用直
流電源装置５に対して駆動制御信号を出力する。検出用
直流電源装置５はこの駆動制御信号に応答して一定の時
間Ｔの間、一定の検査用直流電圧Ｖｓを両電極２，３間
に印加する。このとき流れる検出電流値Ｉｓは前記直流
電流計６により計測され、その検出電流値Ｉｓが制御装
置７に出力される。そして、その計測値Ｉｓと印加した
電圧Ｖｓとにより、制御装置７は両電極２，３間の抵抗
値Ｒｓを求める。その抵抗値Ｒｓにより、制御装置７は
その時の接合状態の良否を判断する。

【００２２】詳述すると、図２に示すような波形の検査
用直流電圧Ｖｓを印加したとき前記電流値Ｉｓの値が大
きいと抵抗値Ｒｓは小さく、接合状態が良いと判断され
る。逆に、図３に示すような波形の検査用直流電圧Ｖｓ
を印加したとき前記電流値Ｉｓの値が小さいと抵抗値Ｒ
ｓは大きく、接合状態が悪いと判断される。

【００２３】従って、この抵抗溶接装置では両ワーク１
１，１２を接合した後に、そのままの状態で接合部の接
合状態を検査することができる。次に、上記のように構
成された本実施の形態の特徴を以下に述べる。

【００２４】（１）本実施の形態では、プラス電極２及
びマイナス電極３は溶接時の第１のワーク１２及び第２
のワーク１３を押圧した状態で、直流電圧Ｖｓを印加し
抵抗値Ｒｓを測定する。よって、この抵抗溶接装置は、
第１のワーク１２及び第２のワーク１３を溶接接合する
とともに、その接合状態を検査することができる。

【００２５】（２）本実施の形態では、プラス電極２及
びマイナス電極３は溶接接合のためと接合状態の検査の
ための両方に使用されるため、プローブを使用する検査
専用の検査装置を設ける必要がなくなる。その結果、検
査装置のために多額の設備投資を必要としない。

【００２６】（３）本実施の形態では、抵抗溶接装置は
溶接接合と接合状態の検査の両方を同一機で行うことが
できるため、別の検査装置を設ける必要がない。よっ
て、検査専用の検査装置の設置場所を確保しなくてもよ
くなるとともに、該検査装置に加工物を運ぶ必要がなく
なり、運ぶための時間と労力を費やすことがない。

【００２７】（４）本実施の形態では、第２のワーク１
３は突起（プロジェクション）部１３ａを形成している
ため、第１のワーク１２と接触する接触面Ｓは小さくな
り負荷が大きくなる。よって、その接触面Ｓは効率よく
抵抗発熱を起こし溶接される。また、その接合部の抵抗
値Ｒｓは接合状態が悪いとき、プラス電極２と第２のワ
ーク１３の接触抵抗及びマイナス電極３と第１のワーク
１２の接触抵抗に比べて大きな値になるため、接合状態
の良否を容易に判断することができる。尚、本発明は、
上記実施の形態に限定されるものではなく以下のように
実施してもよい。

【００２８】（１）本実施の形態において、抵抗溶接装
置はプロジェクション溶接の抵抗溶接装置に具体化した
が、プロジェクション溶接でなくとも、例えば点溶接の
抵抗溶接装置等の他の抵抗溶接機に具体化してもよい。

【００２９】（２）本実施の形態において、抵抗溶接装
置は固定台１の上面で第１のワーク１２と第２のワーク
１３が押圧されて溶接する抵抗溶接装置としたが、第１
のワーク１２と第２のワーク１３を両電極の平面で挟持
押圧する等の抵抗溶接装置に具体化してもよい。

【００３０】（３）本実施の形態において、第１のワー
ク１２は鋼とし、第２のワーク１３はアルミニウム合金
としたが、その材質は抵抗溶接可能な物質なら、鋼と黄
銅等どんな材質としてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、接
合状態を検査する時間及び労力を軽減することができる
とともに、検査のためだけの専用の検査装置を必要とせ
ず接合状態の検査を行うことができ、しかも、余分な設
備投資を不要とすることができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における抵抗溶接機を説明するため
の原理説明図。

【図２】接合状態が良い場合の波形を説明する概念波形
図。

【図３】接合状態が悪い場合の波形を説明する概念波形
図。

【符号の説明】

２…プラス電極、３…マイナス電極、４…溶接用電源装
置、５…検出用直流電源装置、６…電流計、７…制御装
置、１２…第１のワーク、１３…第２のワーク、１３ａ
…突起部、Ｖｓ…検査用直流電圧、Ｉｓ…検出電流値、
Ｒｓ…抵抗値。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電極（２）から重ね合わせた第１
   の被溶接物（１２）と第２の被溶接物（１３）を介して
   第２の電極（３）に電流を流し両被溶接物（１２，１
   ３）を溶接接合した後、前記両電極（２，３）間に検査
   電圧（Ｖｓ）を印加し同両電極（２，３）間に流れる電
   流値（Ｉｓ）に基づいて両被溶接物（１２，１３）間の
   溶接状態の良否を判断するようにしたことを特徴とする
   抵抗溶接の検査方法。
2. 【請求項２】 第１の被溶接物（１２）に押圧接触する
   第２の電極（３）と、 第２の被溶接物（１３）に押圧接触する第１の電極
   （２）と、 前記第１の電極（２）と前記第２の電極（３）に接続さ
   れ、前記第１の被溶接物（１２）と前記第２の被溶接物
   （１３）を溶接するための電流を流す第１の電源装置
   （４）とを備えた抵抗溶接装置において、 前記第１の電極（２）と前記第２の電極（３）に接続さ
   れ、前記第１及び第２の電極（２，３）間に検査用電圧
   （Ｖｓ）を供給する第２の電源装置（５）と、 前記検査用電圧（Ｖｓ）を印加したとき、その回路に流
   れる電流（Ｉｓ）を測定するための電流計（６）と、 前記第１の電源装置（４）を駆動制御させた後、前記第
   ２の電源装置（５）を駆動制御させ、第２の電源装置
   （５）が駆動している時、前記電流計（６）が検出して
   いる電流値（Ｉｓ）に基づいて溶接の良否を判断する制
   御装置（７）とを備えたことを特徴とした抵抗溶接装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の抵抗溶接装置におい
   て、前記第１及び第２の被溶接物（１２，１３）の少な
   くとも１つは突起部（１３ａ）を形成し、その突起部
   （１３ａ）を押圧した状態で溶接及び溶接状態の検査す
   ることを特徴とした抵抗溶接装置。