CN105377498B - 滚焊方法以及车辆用车体 - Google Patents

Abstract

滚盘式电极至少在经过通过点焊临时固定金属板材的部分(103)时，减小对滚盘式电极的工件(101)的按压力，并且停止对滚盘式电极的通电，在经过后恢复对滚盘式电极的工件(101)的按压力和对滚盘式电极的通电，从而在对工件(101)进行滚焊时，既能够缩短加工时间，又能够在通过滚焊形成的焊接接合部未成为环状的情况下，防止该焊接接合部的端部的剥离。

Description

滚焊方法以及车辆用车体

技术领域

本发明涉及滚焊方法以及通过滚焊得到的车辆用车体。

背景技术

以往，已知有将层叠的多个金属板材在多个部位通过点焊接合而得到的汽车等的车辆用车体(例如，参照专利文献1)。然而，为了通过所述点焊形成所述车辆用车体，越大型的部件越需要采用更多的焊点，难以提高作业效率。

另一方面，作为电阻焊的一种手法，已知存在滚焊，例如可用于卡车等的燃料箱的制造(例如，参照专利文献2)。通过由一对圆板状体构成的滚盘式电极在该圆板状体的侧面夹持层叠的多个金属板材，并将该滚盘式电极以规定的按压力按压于该金属板材上使其滚动，并且对该滚盘式电极通电，来进行所述滚焊。所述滚盘式电极例如安装于焊接机器人的臂上来使用。在所述滚焊时，所述滚盘式电极被控制为在预先设定的焊接预定部分上滚动。因此，根据专利文献2，通过所述滚焊在两个滚盘式电极之间连续形成有焊核，从而能够对所述燃料箱赋予气密性和水密性。

此外，所述滚焊在连续闭合的状态、即形成了环状的焊接接合部的情况下，能够较大地确保焊接面积，还能提高作业效率，因而是有用的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第3576404号公报

专利文献2:日本特许第4609841号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外，正在研究对汽车等的车辆用车体的侧板的制造使用所述滚焊。所述侧板通过层叠多个金属板材而形成，并且在门开口部的周端缘的多个部位被实施了点焊以维持形状。于是，例如，在通过滚焊接合所述侧板的门开口部的周端缘的情况下，如果沿着该周端缘设定焊接预定部分，则该焊接预定部分包括所述点焊的接合部分。如果在所述点焊的接合部分上重复进行滚焊，则焊接状态会发生变化，因此需要避开该接合部分来进行该滚焊。

然而，在进行所述滚焊时，为了避开所述接合部分，需要暂时停止焊接并打开两个滚盘式电极，在使其从所述焊接预定部分向侧方脱离后，在下一个焊接开始位置处回到该焊接预定部分上，再次闭合两个滚盘式电极后重新开始焊接，存在加工时间变长的不良情况。

另一方面，在所述车辆用车体中，层叠的金属板材的块数在多个部位处是不同的，难以在该金属板材的块数发生变化的边界部进行所述滚焊的条件设定，因而无法形成环状的焊接接合部，难以应用该滚焊。此外，在无法通过所述滚焊形成所述环状的焊接接合部的情况下，如果对焊接接合部的端部沿剥离方向施加应力，则会产生该端部容易剥离的不良情况。

于是，本发明的第1目的在于提供一种滚焊方法，在对层叠的多个金属板材被点焊的工件进行滚焊时，能够缩短加工时间。

此外，本发明的第2目的在于提供一种车辆用车体，在通过滚焊而形成的焊接接合部无法形成环状的情况下，能够防止该焊接接合部的端部的剥离，并能够对焊接接合应用滚焊。

用于解决课题的手段

为了达成上述第1目的，本发明的第1方面提供一种滚焊方法，将通过点焊临时固定层叠的多个金属板材而成的工件的焊接部夹持于一对滚盘式电极之间，将该滚盘式电极以规定的按压力按压于该工件上，使该滚盘式电极沿着预先设定的焊接预定部分在该工件上滚动，且对该滚盘式电极通电来对该焊接部进行滚焊而接合，其特征在于，沿着该焊接预定部分在该工件上滚动的该滚盘式电极至少在经过通过点焊临时固定该金属板材的部分时，将该滚盘式电极对该工件的按压力减小至低于该规定的按压力，并停止对该滚盘式电极的通电，在该滚盘式电极沿着该焊接预定部分在该工件上滚动且经过了点焊临时固定该金属板材的部分后，恢复该滚盘式电极对该工件的按压力以及对该滚盘式电极的通电。

此外，在本发明第1方面的滚焊方法中，所述滚盘式电极至少在经过通过点焊临时固定所述金属板材的部分时，使该滚盘式电极对所述工件的按压力减小至低于所述规定的按压力，例如优选为能够夹持所述工件的最小限度的按压力。此外，在与所述按压力的减小同时地，停止对所述滚盘式电极的通电。所述滚盘式电极沿着所述焊接预定部分在所述工件上滚动，于是，在经过通过点焊临时固定所述金属板材的部分时不会进行滚焊。因此，通过点焊临时固定所述金属板材的部分能够避免焊接状态发生变化。

此外，在本发明第1方面的滚焊方法中，在所述滚盘式电极沿着所述焊接预定部分在所述工件上滚动且经过了通过点焊临时固定所述金属板材的部分后，恢复该滚盘式电极对所述工件的按压力以及对该滚盘式电极的通电，从而重新开始滚焊。

根据本发明第1方面的滚焊方法，所述滚盘式电极始终沿着所述焊接预定部分在所述工件上滚动，无需为了避开通过点焊临时固定所述金属板材的部分而使其从该焊接预定部分向侧方脱离。因此，能够缩短对所述工件的加工时间。

为了达成上述第2目的，本发明的第2方面提供一种车辆用车体，其通过层叠的多个金属板材彼此焊接接合而形成，其特征在于，该车辆用车体具有第1焊接接合部，该第1焊接接合部通过滚焊至少形成于焊接接合区域的一部分，并沿着该焊接接合区域呈线状延伸且在两侧具有端部，且该车辆用车体具有点焊区域，该点焊区域至少在与第1焊接接合部的端部面对的位置通过点焊形成有第2焊接接合部。

本发明第2方面的车辆用车体具有第1焊接接合部，该第1焊接接合部通过滚焊至少形成于焊接接合区域的一部分上，第1焊接接合部沿着该焊接接合区域呈线状延伸。这里，第1焊接接合部为线状，其两侧具有端部，本发明第2方面的车辆用车体具有点焊区域，该点焊区域至少在面对该端部的位置通过点焊形成有第2焊接接合部。

因此，在本发明第2方面的车辆用车体中，即便在对通过所述滚焊形成的第1焊接接合部的端部沿剥离方向施加了应力的情况下，也能够利用通过所述点焊形成的第2焊接接合部抵抗该应力而能够防止第1焊接接合部的端部的剥离。其结果，能够对焊接接合应用滚焊，能够提高作业效率。

在本发明第2方面的车辆用车体中，所述点焊区域优选包括层叠的所述金属板材的块数变化的边界部。在所述边界部，所述金属板材的块数变化，因而难以进行所述滚焊的条件设定，然而在所述边界部包含于所述点焊区域内的情况下，能够避开该边界部来形成该滚焊的第1焊接接合部。因此，通过使所述边界部包含于所述点焊区域内，从而能够在该焊接接合中容易地应用滚焊。

另外，在所述车辆用车体中，有时在焊接接合区域会包括形成锐曲线的角部，为了将该角部通过滚焊焊接接合，需要降低所述滚盘式电极的滚动速度，因此无法避免作业效率的降低。于是，在本发明第2方面的车辆用车体中，在焊接接合区域包括形成锐曲线的角部的情况下，所述点焊区域优选包括角部。

通过将所述角部包含于所述点焊区域，从而能够避开该角部而形成基于所述滚焊的第1焊接接合部。因此，通过使得所述角部包含于所述点焊区域，能够进一步提高对该焊接接合应用滚焊的情况下的作业效率。

附图说明

图1是表示用于说明本发明第1实施方式的滚焊方法的车辆用车体的一个结构例的平面图。

图2是表示本发明第2实施方式的车辆用车体的一个结构例的平面图。

具体实施方式

接着，参照附图进一步详细说明本发明的各实施方式。

<第1实施方式>

首先，参照图1详细说明本发明第1实施方式的滚焊方法。

本实施方式的滚焊方法例如在以图1所示的汽车的侧板101作为工件、对侧板101的门开口部102的周缘部进行焊接接合时使用。侧板101是通过多个金属板材层叠而形成的，在门开口部102的周缘部的多个部位实施点焊而形成接合部分103，以维持形状，通过接合部分103将多个金属板材临时固定。

本实施方式的滚焊方法如下进行：将接合部分103之间的区域A、B、C、D、E作为焊接部，并将该焊接部夹持于未图示的一对滚盘式电极之间，将该滚盘式电极以规定的按压力按压于侧板101上且滚动，并对该滚盘式电极通电。所述滚盘式电极是圆板状体，例如安装于未图示的焊接机器人的臂上。此外，所述滚盘式电极通过所述圆板状体的侧面夹持所述焊接部，作为焊接预定部分沿着图1中虚线所示的焊接预定线L，从开始端104到末端105在侧板101上滚动，从而进行对区域A、B、C、D、E的滚焊。

此时，如果通过所述滚盘式电极对所述点焊的接合部分103进一步进行滚焊，则焊接状态可能会发生变化。于是，在本实施方式的滚焊方法中，在所述滚盘式电极经过接合部分103时，将该滚盘式电极对侧板101的按压力减小至小于所述规定的按压力，使其成为能够夹持侧板101的最小限度的按压力，并且停止对该滚盘式电极的通电。而且，在所述滚盘式电极经过了接合部分103后，恢复该滚盘式电极对侧板101的按压力和对于该滚盘式电极的通电，从而重新开始滚焊。

所述焊接机器人存储焊接预定线L的形状和接合部分103的位置，并且根据规定的程序控制所述滚盘式电极对侧板101的按压力和对于该滚盘式电极的通电。

其结果，根据本实施方式的滚焊方法，不会与接合部分103重叠地进行滚焊，因此能够避免焊接状态的变化。此外，根据本实施方式的滚焊方法，在所述滚盘式电极经过接合部分103时会重新开始滚焊，因此能够缩短对侧板101的加工时间。

此外，侧板101存在着构成该侧板101的所述金属板材的块数、材质、板厚等层叠条件不同的部分，并且有时在该部分形成台阶部。于是，在本实施方式的滚焊方法中也可以是，在焊接部存在所述台阶部时，在所述滚盘式电极经过该台阶部时，使一对该滚盘式电极向彼此远离的方向移动，略微释放侧板101，并停止对该滚盘式电极的通电。而且，在所述一对滚盘式电极经过了所述台阶部后，恢复该滚盘式电极对所述焊接部的夹持和对于该滚盘式电极的通电，从而重新开始滚焊。

此时，所述焊接机器人存储有所述焊接预定线L的形状和接合部分103的位置以及所述台阶部的位置，以控制所述滚盘式电极对侧板101的按压力和对于该滚盘式电极的通电以及所述滚盘式电极的移动。

这样，能够避免所述滚盘式电极抵接于所述台阶部，能够防止该滚盘式电极的损伤。

此外，在本实施方式中，举例说明了对汽车的侧板101的焊接接合使用滚焊的情况，然而工件不限于侧板或汽车，可以为任意结构。

<第2实施方式>

接着，参照图2详细说明本发明第2实施方式的车辆用车体。

在本实施方式中，将图2所示的汽车的侧板201作为车辆用车体的示例进行说明。作为车辆用车体的侧板201的包围前部门开口部202的部分由前部203、前立柱204、中立柱205、下纵梁206构成。前部门开口部202呈大致四边形状，四边形的对应于顶角的部分成为形成锐曲线的角部207、208、209、210。

前部203、前立柱204、中立柱205、下纵梁206都是通过由对多个金属板材进行冲压成型而得到的部件层叠而形成的，有时基于分别所要求的强度差异，层叠的所述金属板材的块数、材质、板厚等的层叠状态会不同。例如图2所示，前部203周边由侧板外部构件232、前围内板(dash board)231和加强肋(stiffener)233构成，前立柱204周边由侧板外部构件232、侧板内部构件234和顶板238构成，中立柱205周边由中立柱内部构件236和中立柱外部构件237构成，下纵梁206周边由侧板外部构件232、侧板外部构件232、侧板内部构件234、加强肋233和底板239构成。此外，作为侧板外部构件232，可以使用一块软钢薄板，需要刚性的前部203可以使用软钢厚板或高强度钢材厚板而其他部位使用由软钢薄板构成的拼焊板材，作为侧板内部构件234，下纵梁206可使用高强度钢材厚板而前立柱204使用由软钢厚板构成的拼焊板材。进而，作为中立柱内部构件236和中立柱外部构件可使用高强度钢材厚板，而作为加强用的加强肋233可使用厚板(软钢或高强度钢材)。其结果，作为各部分的边界，形成了金属板材的层叠条件变化的边界部211、212、213、214。这里，各边界部211、212、213、214分别形成于角部207、208、209、210。另外，图2中的各边界部211、212、213、214仅示意性示出一例，可适当进行变更。

此外，前部203、前立柱204、中立柱205、下纵梁206分别具有形成前部门开口部202的周缘部的凸缘部203a、204a、205a、206a，在侧板201中，凸缘部203a、204a、205a、206a成为焊接接合区域。

在侧板201的所述焊接接合区域中，具有通过滚焊而形成于凸缘部203a、204a、205a、206a的各自的一部分上的焊接接合部215。焊接接合部215沿着所述焊接接合区域呈线状延伸，且在两侧具有端部。

此外，在侧板201中，在被焊接接合部215、215夹着的部分具有点焊区域S，点焊区域S都在与焊接接合部215的端部面对的位置处具有通过点焊形成的焊接接合部216。

点焊区域S也可以在与焊接接合部215的端部面对的位置以外具有其他的焊接接合部216，还可以包括角部207、208、209、210以及边界部211、212、213、214。点焊区域S在包括边界部211、212、213、214时，可以在隔着边界部211、212、213、214的位置处具有焊接接合部216，该焊接接合部216还作为将层叠的所述多个金属板材彼此接合的临时固定部发挥作用。

基于滚焊的焊接接合部215的端部通常在沿剥离方向被施加了应力时容易剥离。然而，在本实施方式的侧板201中，在与各焊接接合部215的端部面对的位置处形成有基于点焊的焊接接合部216，因此在沿剥离方向施加了应力时，焊接接合部216会抵抗该应力而防止焊接接合部215的端部的剥离。

本实施方式的侧板201例如可如下制造。

首先，层叠多个金属板材，形成前部203、前立柱204、中立柱205、下纵梁206。接着，通过未图示的第1焊接机器人对点焊区域S进行点焊，形成多个焊接接合部216。

焊接接合部216在包括角部207和边界部211的点焊区域S中，在边界部211的两侧形成于各1处即合计2处。此外，在包括角部208和边界部212的点焊区域S中，在边界部212的两侧形成于各1处、在其前立柱204侧形成于1处、在中立柱205侧形成于1处即合计4处。此外，在包括角部209和边界部213的点焊区域S中，在边界部213的两侧形成于各1处、在其下纵梁206侧形成于1处即合计3处。此外，在包括角部210和边界部214的点焊区域S中，在边界部214的两侧形成于各1处、在其前部203侧形成于2处即合计4处。进而，焊接接合部216在中立柱205的中间的点焊区域S中，在与相邻的焊接接合部215的端部面对的位置处形成于各1处即合计2处。

此时，第1焊接机器人预先存储各焊接接合部216的位置，根据规定的程序进行所述点焊。

接着，在点焊区域S、S之间的区域，将构成各凸缘部203a、204a、205a、206a的多个金属板材夹持于未图示的一对滚盘式电极之间，并将该滚盘式电极以规定的按压力按压于各凸缘部203a、204a、205a、206a上并使其滚动。同时对所述滚盘式电极通电，从而进行各凸缘部203a、204a、205a、206a的滚焊。所述滚盘式电极是圆板状体，例如安装于未图示的第2焊接机器人的臂上。此外，所述滚盘式电极通过所述圆板状体的侧面夹持各凸缘部203a、204a、205a、206a，并且从凸缘部205a的与形成于边界部212侧的焊接接合部216接近的位置起，沿着前部门开口部202的周缘部，滚动至凸缘部204a的与形成于边界部212侧的焊接接合部216接近的位置。

此时，在所述滚盘式电极经过焊接接合部216上时，将该滚盘式电极对各凸缘部203a、204a、205a、206a的按压力减小至小于所述规定的按压力，使其成为能够夹持各凸缘部203a、204a、205a、206a的最小限度的按压力。此外，与此同时，停止对所述滚盘式电极的通电。而且，在所述滚盘式电极经过了点焊区域S后，恢复该滚盘式电极对各凸缘部203a、204a、205a、206a的按压力和对该滚盘式电极的通电，从而重新开始滚焊。

此外，在所述滚盘式电极经过边界部213、214、211上时，使一对所述滚盘式电极向彼此远离的方向移动，并略微释放各凸缘部203a、204a、205a、206a。而且，在所述一对滚盘式电极经过了边界部213、214、211后，恢复该滚盘式电极对各凸缘部203a、204a、205a、206a的夹持。

此时，所述第2焊接机器人存储各凸缘部203a、204a、205a、206a的形状以及焊接接合部216和边界部213、214、211的位置。此外，所述第2焊接机器人根据规定的程序控制所述滚盘式电极对各凸缘部203a、204a、205a、206a的按压力、对该滚盘式电极的通电以及该滚盘式电极对各凸缘部203a、204a、205a、206a的夹持。

其结果，本实施方式的侧板201能够仅对除点焊区域S之外的区域进行滚焊而形成焊接接合部215，能够高效地进行焊接作业。

此外，在本实施方式中，举例说明了对侧板201的焊接接合使用滚焊的情况，然而只要所述车辆用车体是通过由层叠的多个金属板材彼此焊接接合而形成的，则不限于侧板，可以为任意结构。

本申请基于2013年6月25日申请的日本特许申请(特愿2013-132656)、2013年6月25日申请的日本特许申请(特愿2013-132657)，这些内容以参照的方式被取入本发明。

标号说明

101：侧板，103：接合部分，201：侧板，202：前部门开口部，207：角部，208：角部，209：角部，210：角部，211：边界部，212：边界部，213：边界部，214：边界部，215：基于滚焊的焊接接合部，216：基于点焊的焊接接合部，L：焊接预定部分，S：点焊区域。

Claims (4)

1.一种滚焊方法，将通过点焊临时固定层叠的多个金属板材而成的工件的焊接部夹持于一对滚盘式电极之间，将该滚盘式电极以规定的按压力按压于该工件上，并使该滚盘式电极沿着预先设定的焊接预定部分在该工件上滚动，且对该滚盘式电极通电来对该焊接部进行滚焊而接合，其特征在于，

沿着该焊接预定部分在该工件上滚动的该滚盘式电极至少在经过通过点焊临时固定该金属板材的部分时，一边维持夹持一边将该滚盘式电极对该工件的按压力减小至低于该规定的按压力，并停止对该滚盘式电极的通电，

在该滚盘式电极沿着该焊接预定部分在该工件上滚动且经过了通过点焊临时固定该金属板材的部分后，恢复该滚盘式电极对该工件的按压力以及对该滚盘式电极的通电。

2.根据权利要求1所述的滚焊方法，其特征在于，

沿着所述焊接预定部分在所述工件上滚动的所述滚盘式电极至少在经过通过点焊临时固定所述金属板材的部分时，使该滚盘式电极对该工件的按压力成为能够夹持该工件的最小限度的按压力。

3.一种车辆用车体，其通过层叠的多个金属板材彼此焊接接合而形成，其特征在于，

所述车辆用车体是具有前部门开口部的汽车的侧板，

所述侧板的包围前部门开口部的部分由前部、前立柱、中立柱、下纵梁构成，

所述前部、前立柱、中立柱、下纵梁分别具有形成所述前部门开口部周缘部的凸缘部，

所述前部门开口部呈大致四边形状，四边形的对应于顶角的部分成为形成锐曲线的角部，

所述车辆用车体具有：

在所述角部通过点焊形成的点焊区域；以及

在形成于所述角部的所述点焊区域之间通过权利要求1所述的滚焊方法而形成的滚焊区域，

所述滚焊区域仅存在于所述点焊区域以外的区域。

4.根据权利要求3所述的车辆用车体，其特征在于，

所述点焊区域包括层叠的所述金属板材的块数变化的边界部。