JP2013169547A - Seam welding method and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、少なくとも２枚のワークを積層すると共に、前記ワーク中、厚みが最小の最薄ワークを最外に配置して形成した積層体に対してシーム溶接を行うシーム溶接方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a seam welding method and apparatus for performing seam welding on a laminate formed by laminating at least two workpieces and arranging the thinnest workpiece having the smallest thickness among the workpieces on the outermost side. .
シーム溶接は、金属板同士を接合する手法として広汎に知られている。特許文献１、２に開示されるように、シーム溶接では、積層された金属板（積層体）が１組のローラ電極（ローラ電極対）によって加圧挟持された後、該ローラ電極同士の間に通電がなされる。これにより、積層体中に、その積層方向に沿う電流経路が形成される。プラス電極から流れ出した電流は、該プラス電極が接触した金属板、金属板同士が互いに接触して形成される接触面、マイナス電極が接触した金属板を順次通過し、マイナス電極に到達する。 Seam welding is widely known as a technique for joining metal plates together. As disclosed in Patent Documents 1 and 2, in seam welding, a laminated metal plate (laminated body) is pressed and clamped by a pair of roller electrodes (roller electrode pairs), and then between the roller electrodes. Is energized. Thereby, a current path along the stacking direction is formed in the stacked body. The current flowing out of the plus electrode sequentially passes through the metal plate in contact with the plus electrode, the contact surface formed by contacting the metal plates with each other, and the metal plate in contact with the minus electrode, and reaches the minus electrode.
この通電の最中に、前記接触面近傍の部位に抵抗発熱（ジュール熱）が発生する。これにより、該部位が溶融する。 During this energization, resistance heat generation (Joule heat) is generated in the vicinity of the contact surface. Thereby, the part melts.
その後、前記ローラ電極対に対して積層体が相対的に移動されることにより電流経路が移動し、結局、積層体における抵抗発熱が起こる部位が移動する。すなわち、移動前に溶融していた部位から電流が遠ざかり、このため、該部位の抵抗発熱が終了する。その結果、該部位の温度が低下し、これにより該部位が凝固して固相となる。この凝固部位は、主にナゲットと呼称される。 Thereafter, the current path is moved by moving the laminated body relative to the roller electrode pair, and eventually, the site where the resistance heat is generated in the laminated body is moved. That is, the current is moved away from the portion that has been melted before the movement, and thus the resistance heat generation of the portion is completed. As a result, the temperature of the part is lowered, whereby the part is solidified to become a solid phase. This coagulation site is mainly called a nugget.
一方、新たな電流経路に対応する部位では、上記と同様に、金属板同士が互いに接触して形成される接触面近傍の部位が溶融する。 On the other hand, in the part corresponding to the new current path, the part in the vicinity of the contact surface formed by the metal plates contacting each other is melted in the same manner as described above.
以降は、上記した現象が逐次的に繰り返されることにより、前記ローラ電極対の移動軌跡に沿って金属板同士、すなわち積層体が連続的に接合される。 Thereafter, the above-described phenomenon is sequentially repeated, so that the metal plates, that is, the laminated body are continuously joined along the movement trajectory of the roller electrode pair.
ところで、積層体として、場合によっては、３枚以上の金属板同士を接合することが求められることもある。ここで、金属板は互いに同一厚みであるとは限らず、寧ろ、互いに相違することが大半である。すなわち、複数枚の金属板の中には、厚みが最も小さいワーク（以下、最薄ワークとも表記する）が含まれる。 By the way, as a laminated body, it may be calculated | required by joining three or more metal plates depending on the case. Here, the metal plates do not always have the same thickness, but rather differ from each other in most cases. That is, the plurality of metal plates include a workpiece having the smallest thickness (hereinafter also referred to as the thinnest workpiece).
このような最薄ワークを積層体の最外に配置してシーム溶接を行った場合、この最薄ワークと、該最薄ワークに隣接する別のワークとの間のナゲットが十分に成長しないことがある。この理由は、最薄ワークの厚みが最小であるために固有抵抗が最小となることに起因して、十分な抵抗発熱が起こらなくなるためであると推察される。 When seam welding is performed with such a thinnest workpiece placed outside the stack, the nugget between this thinnest workpiece and another workpiece adjacent to the thinnest workpiece must not grow sufficiently. There is. This is presumably because sufficient resistance heat generation does not occur because the specific resistance is minimized because the thickness of the thinnest workpiece is minimal.
最薄ワーク近傍のナゲットを大きく成長させるべく、電流値を大きくすることも想起される。しかしながら、この場合、ワークが溶融して飛散する、いわゆるスパッタが惹起され易くなるという不具合を招く。 It is also recalled that the current value is increased in order to grow the nugget near the thinnest workpiece. However, in this case, there is a problem that so-called spatter is likely to be caused, in which the workpiece is melted and scattered.
上記の問題を解決する技術が、特許文献３に開示されている。この特許文献３に係る技術では、前記ローラ電極対の他に、前記ローラ電極の進行方向の前側方に前記最薄ワークに圧接し前記ローラ電極対と一体的に移動する補助電極を設け、前記補助電極を前記ローラ電極対の一方のローラ電極と同極性の電極とする構成を採用している（特許文献３の図１０参照）。 A technique for solving the above problem is disclosed in Patent Document 3. In the technique according to Patent Document 3, in addition to the roller electrode pair, an auxiliary electrode that is in pressure contact with the thinnest workpiece and moves integrally with the roller electrode pair is provided on the front side in the traveling direction of the roller electrode. A configuration is adopted in which the auxiliary electrode is an electrode having the same polarity as that of one roller electrode of the roller electrode pair (see FIG. 10 of Patent Document 3).
この構成下に、特許文献３に係る技術では、一方のローラ電極と他方のローラ電極との間に電流（溶接電流という。）を流すと共に、前記他方のローラ電極と前記補助電極との間に電流（分岐電流又は補助電流という。）を流すことで、最薄ワークにおいて、十分な抵抗発熱が起こるようになると開示されているが、加熱範囲と通電タイミングとの関係については明確に規定されていなく改良の余地があり、また、補助電極とローラ電極の位置関係についても改良の余地がある。 Under this configuration, in the technique according to Patent Document 3, a current (referred to as a welding current) flows between one roller electrode and the other roller electrode, and between the other roller electrode and the auxiliary electrode. Although it is disclosed that sufficient resistance heat generation occurs in the thinnest workpiece by supplying a current (branch current or auxiliary current), the relationship between the heating range and the energization timing is clearly defined. There is room for improvement, and there is room for improvement in the positional relationship between the auxiliary electrode and the roller electrode.
この発明は上記した特許文献３に係る技術に関連してなされたものであって、前記ローラ電極対及び前記補助電極（この発明では、予熱用電極という。）の通電タイミングを的確に制御することにより積層体を構成する最薄ワーク（薄板ともいう。）及び前記最薄ワークより厚みの大きいその他の１又は複数のワーク（厚板ともいう。）の双方に十分なナゲットを生成することを可能とするシーム溶接方法及びその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in connection with the technique according to Patent Document 3 described above, and accurately controls energization timing of the roller electrode pair and the auxiliary electrode (referred to as a preheating electrode in the present invention). It is possible to generate sufficient nuggets for both the thinnest workpiece (also referred to as a thin plate) and other one or more workpieces (also referred to as a thick plate) having a larger thickness than the thinnest workpiece. It is an object of the present invention to provide a seam welding method and an apparatus therefor.
この発明に係るシーム溶接方法は、少なくとも２枚のワークを積層すると共に、前記ワーク中、厚みが最小である最薄ワークを最外に配置して形成した積層体を第１及び第２ローラ電極対で挟持するとともに、前記第１及び第２ローラ電極対の移動方向の前方に設けた前記第２ローラ電極と同極性の予熱用電極を前記最薄ワークに当接し、前記予熱用電極と前記第１及び第２ローラ電極対とからなる電極組立体を前記積層体に対して相対的に移動させることで前記積層体のシーム溶接を行うシーム溶接方法であって、前記電極組立体を前記積層体に対して移動させながら、前記予熱用電極と前記第１ローラ電極との間に予熱用電流を流すと共に、前記第１及び第２ローラ電極対間に主溶接電流を流す通電工程と、前記電極組立体を前記積層体に対して移動させながら、前記予熱用電極と前記第１ローラ電極との間に流れる前記予熱用電流と、前記第１及び第２ローラ電極対との間に流れる前記主溶接電流と、の供給を中断する通電の中断工程と、を有し、前記電極組立体を前記積層体に対して相対的に移動させながら、前記通電工程と前記中断工程とを繰り返すことで前記積層体の前記シーム溶接を行う際、前記予熱用電極の当接位置が、前記積層体の前記最薄ワーク上の或る位置に到達した時に前記通電工程を開始し前記予熱用電極と前記第１ローラ電極との間に前記予熱用電流を流して前記最薄ワークに予熱範囲を形成した後、前記中断工程を開始して通電を中断し、その後、前記第１及び第２ローラ電極対の挟持位置が、前記予熱範囲の前記移動方向の略中央位置に到達した時に前記通電工程を開始して前記第１及び第２ローラ電極対間に前記主溶接電流を流し前記積層体の加熱範囲を形成して前記予熱範囲に重ねると共に、前記積層体の前記最薄ワーク上の他の前記或る位置に前記予熱用電流を流して新たな予熱範囲を形成することを特徴とする。 In the seam welding method according to the present invention, the first and second roller electrodes are formed by laminating at least two workpieces and arranging the thinnest workpiece having the smallest thickness among the workpieces on the outermost side. The preheating electrode having the same polarity as the second roller electrode provided in front of the moving direction of the first and second roller electrode pairs is brought into contact with the thinnest workpiece, and the preheating electrode and the A seam welding method for performing seam welding of the laminate by moving an electrode assembly composed of first and second roller electrode pairs relative to the laminate, wherein the electrode assembly is attached to the laminate. An energization step of flowing a preheating current between the preheating electrode and the first roller electrode while flowing a main welding current between the first and second roller electrode pairs while moving the body, The electrode assembly is a laminate. The preheating current flowing between the preheating electrode and the first roller electrode and the main welding current flowing between the first and second roller electrode pairs while being moved. And interrupting the energization to interrupt the seam welding of the laminate by repeating the energization step and the interruption step while moving the electrode assembly relative to the laminate. When performing, when the contact position of the preheating electrode reaches a certain position on the thinnest workpiece of the laminated body, the energization step is started, and the gap between the preheating electrode and the first roller electrode is started. After passing the preheating current to form a preheating range in the thinnest workpiece, the interruption process is started to interrupt energization, and then the sandwiching position of the first and second roller electrode pairs is the preheating range. Reached approximately the center of the moving direction of The energization process is started and the main welding current is allowed to flow between the first and second roller electrode pairs to form a heating range of the laminated body and overlap the preheating range, and the thinnest workpiece of the laminated body A new preheating range is formed by flowing the preheating current to the certain other position above.
この発明によれば、通電工程と中断工程を繰り返す際に、予熱用電極が最薄ワーク上の或る位置に到達したとき、通電工程を開始し、予熱用電流を流して最薄ワークに予熱範囲を形成した後、前記中断工程を開始して通電を中断し、その後、前記第１及び第２ローラ電極対の挟持位置が、前記予熱範囲の前記移動方向の略中央位置に到達した時に前記通電工程を開始し前記主溶接電流を流して前記積層体に加熱範囲を形成して前記予熱範囲に重ねると共に、前記積層体の前記最薄ワーク上の他の或る位置に前記予熱用電流を流して新たな予熱範囲を形成するようにしたので、前記予熱用電流により最外の最薄ワークが予熱（通電）された後、予熱範囲への過入熱を回避し（通電の中断）、その後、その予熱範囲近傍が前記第１及び第２ローラ電極対間を流れる主溶接電流により加熱（通電）されるようにしたので、通電のタイミング（通電オン）と通電の中断のタイミング（通電オフ）とが適時に規定され、確実に、前記最薄ワークの予熱が行われた後に、最薄ワークが過入熱されることなく、前記最薄ワークを含む積層体に主溶接電流が流されて加熱されて、十分なナゲットを生成することができる。 According to the present invention, when the preheating electrode reaches a certain position on the thinnest workpiece when the energization step and the interruption step are repeated, the energization step is started and a preheating current is supplied to preheat the thinnest workpiece. After forming the range, the interruption step is started to interrupt the energization, and then the clamping position of the first and second roller electrode pairs reaches the approximate center position in the moving direction of the preheating range. An energization process is started and the main welding current is allowed to flow to form a heating range in the laminated body so as to overlap the preheating range, and the preheating current is applied to some other position on the thinnest workpiece of the laminated body. Flow to form a new preheating range, so that the outermost thinnest workpiece is preheated (energized) by the preheating current, and then avoids excessive heat input to the preheating range (interruption of energization) Thereafter, the vicinity of the preheating range is the first and second rollers. Since heating (energization) is performed by the main welding current flowing between the pole pairs, the timing of energization (energization on) and the timing of interruption of energization (energization off) are defined in a timely manner, and the thinnest After the workpiece is preheated, the thinnest workpiece is not heated excessively, but a main welding current is applied to the laminate including the thinnest workpiece and heated to generate a sufficient nugget.
具体的には、例えば、前記予熱用電極と前記最薄ワークの当接位置と、前記第１及び前記第２ローラ電極対との挟持位置との間の前記移動方向に沿う距離をＬ１とし、前記予熱用電極と前記第１及び第２ローラ電極対とからなる前記電極組立体が、前記積層体に対して相対的に移動する速度をＶ１とし、前記中断工程の開始時点から前記中断工程を終了する前記通電工程の開始時点までの通電の中断時間をＴｏｆｆとし、前記中断時間Ｔｏｆｆの間に、前記電極組立体が進む距離をＬｏｆｆとしたとき、前記距離Ｌｏｆｆが、０＜Ｌｏｆｆ＝Ｖ１×Ｔｏｆｆ＜Ｌ１の範囲内に設定されているようにすればよい。 Specifically, for example, a distance along the moving direction between the contact position of the preheating electrode and the thinnest workpiece and the clamping position of the first and second roller electrode pairs is L1, A speed at which the electrode assembly including the preheating electrode and the first and second roller electrode pairs moves relative to the stacked body is set as V1, and the interruption process is started from the start of the interruption process. When the energization interruption time until the end of the energization process to be finished is Toff, and the distance traveled by the electrode assembly during the interruption time Toff is Loff, the distance Loff is 0 <Loff = V1 × What is necessary is just to make it set in the range of Toff <L1.
なお、上記したシーム溶接方法が適用されたシーム溶接装置もこの発明に含まれる。 The seam welding apparatus to which the above-described seam welding method is applied is also included in the present invention.
この発明によれば、積層体を挟持する第１及び第２ローラ電極対の他に、前記積層体の最外に配置された最薄ワークに当接する予熱用電極を、相対移動方向の前方に設け、この予熱用電極と、前記最薄ワークに当接した前記第１ローラ電極との間に、予熱用電流を流して予備的に最薄ワークを加熱しながら、前記予熱が与えられた部位である予熱範囲に前記第１及び第２ローラ電極対により主溶接電流を流してシーム溶接を行う際に、前記予熱用電流により最外の最薄ワークを予熱（通電）して予熱範囲を形成した後、通電を中断して前記予熱範囲への過入熱を回避し、その後、その予熱範囲近傍が、前記第１及び第２ローラ電極対間に流れる前記主溶接電流により加熱（通電）されるようにしたので、通電のタイミング（通電オン）と通電の中断のタイミング（通電オフ）とが適時に規定され、確実に、前記最薄ワークの予熱が行われた後に、最薄ワークが過入熱されることなく、前記最薄ワークを含む積層体に主溶接電流が流されて加熱範囲が拡大され、十分なナゲットを生成することができる。 According to this invention, in addition to the first and second roller electrode pairs sandwiching the multilayer body, the preheating electrode that contacts the thinnest workpiece disposed on the outermost side of the multilayer body is placed forward in the relative movement direction. A portion to which the preheating is applied while preliminarily heating the thinnest workpiece by passing a preheating current between the preheating electrode and the first roller electrode in contact with the thinnest workpiece. When the main welding current is passed through the first and second roller electrode pairs in the preheating range and seam welding is performed, the outermost thinnest workpiece is preheated (energized) with the preheating current to form a preheating range. After that, the energization is interrupted to avoid overheat to the preheating range, and then the vicinity of the preheating range is heated (energized) by the main welding current flowing between the first and second roller electrode pairs. So that the timing of energization (energization on) and energization The timing of interruption (energization off) is defined in a timely manner, and after the thinnest workpiece is preheated reliably, the thinnest workpiece is not overheated, and the laminate including the thinnest workpiece is mainly used. A welding current is applied to expand the heating range, and sufficient nuggets can be generated.
よって、前記最薄ワークとこれに隣接するワークとの境界面を十分に加熱することができるようになる。 Accordingly, the boundary surface between the thinnest workpiece and the workpiece adjacent thereto can be sufficiently heated.
このように、この境界面に十分な大きさのナゲットを成長させることができるようになり、その結果、最薄ワークとこれに隣接するワークとを十分な接合強度で接合することができる。 Thus, a sufficiently large nugget can be grown on this boundary surface, and as a result, the thinnest workpiece and the workpiece adjacent thereto can be bonded with sufficient bonding strength.
以下、この発明に係るシーム溶接方法につき、これを実施するシーム溶接装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 The seam welding method according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a seam welding apparatus for carrying out the seam welding method.
図１は、この実施形態に係るシーム溶接装置１０の概略全体側面図である。このシーム溶接装置１０は、多関節ロボット１２と、該多関節ロボット１２の先端アーム１４に支持されたシーム溶接機１６とを有する。多関節ロボット１２とシーム溶接機１６とをこのように組み合わせて構成されるシーム溶接装置１０は、前記特許文献１、２にも記載されるように公知であるため、この構成についての詳細な説明は省略する。
FIG. 1 is a schematic overall side view of a
一部斜視図である図２、及び模式的一部正面図である図３に示すように、シーム溶接機１６は、先端アーム１４にマウント１８（図１参照）を介して支持された第１ローラ電極２０、第２ローラ電極２２、及び電流分岐用であって予熱用ローラ電極（以下、予熱用電極ともいう。）２４を具備し、この中、第２ローラ電極２２が積層体２６の下方に位置すると共に、第１ローラ電極２０及び予熱用ローラ電極２４が積層体２６の上方に位置する。
As shown in FIG. 2 which is a partial perspective view and FIG. 3 which is a schematic partial front view, the
シーム溶接機１６は、基本的には、第１ローラ電極２０及び第２ローラ電極２２（第１及び第２ローラ電極対２３ともいう。）で積層体２６を挟持する。より正確には、第１ローラ電極２０及び予熱用電極２４と、第２ローラ電極２２と、で積層体２６を挟持する。
The
先ず、溶接対象である積層体２６につき若干説明する。この場合、積層体２６は、３枚の金属板２８、３０、３２が下方からこの順序で積層されることによって構成される。この中の金属板２８、３０の厚みはＤ１（例えば、約１ｍｍ〜約２ｍｍ）に設定され、金属板３２の厚みはＤ１に比して小寸法の厚みＤ２（例えば、約０．５ｍｍ〜約０．７ｍｍ）に設定される。なお、金属板２８、３０の厚みは同一ではなく異なっていてもよく、最上の金属板３２は、これら金属板２８、３０に比して薄肉である。以下においては、金属板３２を最薄ワークと呼称することもある。
First, the
なお、金属板２８、３０は、例えば、ＪＡＣ５９０、ＪＡＣ７８０又はＪＡＣ９８０（いずれも日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能高張力鋼板、いわゆるハイテン材）からなり、最薄ワーク３２は、例えば、ＪＡＣ２７０（日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能絞り加工用鋼板、いわゆる軟鋼材）からなる。軟鋼材はハイテン材に比較して固有抵抗が低く、熱伝導が高いために、ハイテン材に比較して発熱し難い特性を有する。
The
一方、前記マウント１８には、ガイドレール３４が敷設されると共に、このガイドレール３４には、第１移動テーブル３８に支持された第１ローラ電極２０を第２ローラ電極２２に対して接近又は離間する方向に変位させるための第１シリンダ（不図示）、第２移動テーブル４２に支持された第２ローラ電極２２を第１ローラ電極２０に対して接近又は離間する方向に変位させるための第２シリンダ（不図示）が支持される。なお、第１移動テーブル３８には、第１ローラ電極２０を回転付勢するための第１回転用モータ（不図示）が支持され、第２移動テーブル４２には、第２ローラ電極２２を回転付勢するための第２回転用モータ（不図示）が支持される。このような構成は公知であり（例えば、特許文献１参照）、従って、図示及び詳細な説明を省略する。なお、第１シリンダ及び第２シリンダに代替してサーボモータ等を採用するようにしてもよい。
On the other hand, a
ガイドレール３４の凸部３６には、第１ローラ電極２０を支持した第１移動テーブル３８の凹部４０と、第２ローラ電極２２を支持した第２移動テーブル４２の凹部４４とが摺動自在に係合される。第１移動テーブル３８は前記第１シリンダの図示しない第１ロッドに連結されると共に、第２移動テーブル４２は前記第２シリンダの図示しない第２ロッドに連結される。
On the
すなわち、第１ローラ電極２０は、第１シリンダの第１ロッドが進退動作することに伴って第２ローラ電極２２に対して接近又は離間する方向（矢印Ｙ２、Ｙ１方向）に変位する。その一方で、第２ローラ電極２２は、第２シリンダの第２ロッドが進退動作することに伴って第１ローラ電極２０に対して接近又は離間する方向（矢印Ｙ１、Ｙ２方向）に変位する。
That is, the
第１ローラ電極２０と第１移動テーブル３８との間には、第１軸４６が介在する。この第１軸４６が、前記第１回転用モータの作用下に回転動作することにより、第１ローラ電極２０が回転動作する。同様に、第２ローラ電極２２は、前記第２回転用モータの作用下に第２軸４８が回転動作することに伴って回転動作する。
A
ここで、第１移動テーブル３８は、ガイドレールとして機能する。すなわち、第１移動テーブル３８の一端面に突出形成された凸部５０には、前記第１移動テーブル３８に設けられた第３シリンダの図示しない第３ロッドが連結された第３移動テーブル５２の凹部５３が摺動自在に係合される。従って、予熱用ローラ電極２４は、前記第３ロッドが進退動作することに伴って、第２ローラ電極２２に対して接近又は離間する方向（矢印Ｙ２、Ｙ１方向）に変位することが可能である。
Here, the first moving table 38 functions as a guide rail. That is, the
予熱用ローラ電極２４と第３移動テーブル５２との間には、第３軸５４が介在する。第３軸５４は、第３移動テーブル５２に設けられた第３回転用モータ（不図示）が回転動作することに伴って回転する。
A
第１ローラ電極２０と予熱用ローラ電極２４の間には、所定のクリアランス｛（後述する図６Ａ参照）｝が形成される。従って、第１ローラ電極２０と予熱用ローラ電極２４が互いに摺接することはない。
A predetermined clearance {(see FIG. 6A described later)} is formed between the
図３に示すように、第１リード線（電力線）５８を介して第１ローラ電極２０が交流電源６０の正極（いわゆるホット側、便宜的にプラス電極ともいう。）に電気的に接続されると共に、第２リード線（電力線）６２を介して第２ローラ電極２２が前記交流電源６０の負極（いわゆるコールド側、便宜的にマイナス電極ともいう。）に電気的に接続され、さらに、第２リード線６２から分岐するようにして該第２リード線６２に接続された第３リード線（電力線）６４を介して予熱用ローラ電極２４が交流電源６０の負極に電気的に接続される。このことから理解されるように、第１ローラ電極２０と予熱用ローラ電極２４は共に、積層体２６を構成する最薄ワーク（最外ワーク、この場合、最上ワーク）３２に当接するが、その電気的極性は互いに逆である。
As shown in FIG. 3, the
ここで、第１リード線５８と第２リード線６２とには、２極のＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６が介装される。このＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６の入／切を制御ユニット６８により切り替えることにより、予熱用ローラ電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３からなる電極組立体２５に、電流を供給、いわゆる通電（オン）、又は電流の供給停止（非通電、中断、オフ）、いわゆる通電の中断をすることが可能である。なお、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６は、例えば、電力素子を利用した電子スイッチを採用することができる。
Here, a bipolar ON /
以上の構成において、前記第１〜第３シリンダ、第１〜第３回転用モータ、交流電源６０、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６は、制御手段（制御部）としての制御ユニット６８（図１参照）に電気的に接続されている。すなわち、これら第１〜第３シリンダ、第１〜第３回転用モータ、交流電源６０、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６の動作ないし付勢・滅勢は、制御ユニット６８によって制御される。制御ユニット６８は、通電タイミング制御手段（通電タイミング制御部）としても機能する。
In the above configuration, the first to third cylinders, the first to third rotation motors, the
この実施形態に係るシーム溶接装置１０は、基本的には以上のように構成されるシーム溶接機１６を具備するものであり、次に、その作用効果につき、この実施形態に係るシーム溶接方法との関係において説明する。
The
積層体２６に対してシーム溶接を行う際、すなわち、金属板２８、３０同士を接合すると共に、金属板３０、３２同士を接合する際には、先ず、多関節ロボット１２が、第１ローラ電極２０と第２ローラ電極２２の間に積層体２６が配置されるように前記先端アーム１４、すなわち、シーム溶接機１６を移動させる。
When seam welding is performed on the laminate 26, that is, when the
その後、制御ユニット６８の作用下に前記第１シリンダ及び前記第２シリンダが付勢され、これに伴って前記第１ロッド及び前記第２ロッドが前進動作を開始する。すなわち、第２ローラ電極２２が第１ローラ電極２０に対して接近するように矢印Ｙ１方向に向かって変位し、且つ第１ローラ電極２０が第２ローラ電極２２に対して接近するように矢印Ｙ２方向に向かって変位する。その結果、第１ローラ電極２０と第２ローラ電極２２の間に積層体２６が挟持される。
Thereafter, the first cylinder and the second cylinder are urged under the action of the
その一方で、制御ユニット６８によって第３シリンダが付勢される。これに伴って第３ロッドが矢印Ｙ２方向に向かって前進動作し、その結果、第１ローラ電極２０と第２ローラ電極２２と（第１及び第２ローラ電極対２３という。）によって積層体２６が挟持されるのと同時、又はその前後に、予熱用ローラ電極２４が最薄ワーク３２に当接する（図３参照、予備工程終了）。
On the other hand, the third cylinder is biased by the
このとき、制御ユニット６８は、最薄ワーク３２に対する第１ローラ電極２０及び予熱用ローラ電極２４の合計加圧力（Ｆ１＋Ｆ２、但し、Ｆ１＞Ｆ２）が、金属板２８に対する第２ローラ電極２２の加圧力（Ｆ３）と均衡するように、前記第１シリンダ及び前記第３シリンダの第１ロッド及び第３ロッドの各推進力と、前記第２シリンダの第２ロッドの推進力とを制御する。この制御により、積層体２６に対する矢印Ｙ２方向に沿って作用する加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）と、矢印Ｙ１方向に沿って作用する加圧力（Ｆ３）とが略同等となる。
At this time, the
すなわち、このとき、Ｆ１＜Ｆ３が成り立つ。従って、積層体２６が第１ローラ電極２０と第２ローラ電極２２から受ける力は、第２ローラ電極２２から第１ローラ電極２０に向かうにつれて作用範囲が広くなる（大きくなる）ように分布する。このため、金属板３０、３２の境界面に作用する力は、金属板２８、３０の境界面に作用する力に比して小さくなる。
That is, at this time, F1 <F3 holds. Therefore, the force that the
なお、図３に、２点鎖線の想像線で示すように、第１ローラ電極２０の進行方向の後ろ側であって、予熱用ローラ電極２４の対称の位置に、予熱用ローラ電極２４と同径・同構成の２４´を第３移動テーブル５２に設け、加圧力Ｆ２＋Ｆ１＋Ｆ２´（Ｆ２＝Ｆ２´）が、Ｆ２＋Ｆ１＋Ｆ２´≒Ｆ３となるように調整すれば前後方向の加圧力を均一にすることができる。
In FIG. 3, as indicated by the phantom line of the two-dot chain line, the same position as the preheating
次に、制御ユニット６８は、第１〜第３回転用モータを所定回転数で回転させることで図３に示すように積層体２６に対して予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とからなる電極組立体２５を移動方向に所定速度で移動させると共に、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６を入状態（オン状態：ＯＮ状態）にして、積層体２６に対する交流電源６０からの通電を開始する。
Next, the
上記したように、第１ローラ電極２０が交流電源６０の正極に接続され、予熱用ローラ電極２４と第２ローラ電極２２とが交流電源６０の負極に接続されているため、図３に示すように、第１ローラ電極２０から予熱用電極２４に向かう電流（予熱用電流）ｉ２が流れると共に、第１ローラ電極２０から第２ローラ電極２２に向かう電流（主溶接電流）ｉ１が流れる（通電工程）。なお、図示はしないが、電流ｉ１、ｉ２をフィードバック制御して適値に保持することにより通常、ｉ１＞ｉ２と主溶接電流ｉ１が予熱用電流（分岐電流）ｉ２より大きな値に設定される。電流ｉ１、ｉ２は、積層体２６の構成に対応して適値が設定される。
As described above, since the
図４Ａ、図４Ｂ、及び図５は、十分なナゲットを生成することができる通電タイミングを規定した動作の説明に供される図である。 FIG. 4A, FIG. 4B, and FIG. 5 are diagrams used to describe an operation that defines energization timing that can generate a sufficient nugget.
図４Ａは、時点ｔ１〜ｔ２（図５参照）間の加熱状態の説明図、図４Ｂは、時点ｔ３〜ｔ４間の加熱状態の説明図、図５は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６のオン（Ｔｏｎ）オフ（Ｔｏｆｆ）タイミングを示している。 4A is an explanatory diagram of a heating state between time points t1 and t2 (see FIG. 5), FIG. 4B is an explanatory diagram of a heating state between time points t3 and t4, and FIG. 5 is an on (Ton) of an ON / OFF switch 66. ) Indicates an off (Toff) timing.
図５中、オフ（Ｔｏｆｆ）時（中断工程の時間ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７…）には、電流ｉ１、ｉ２は共に流れない。オン（Ｔｏｎ）時（通電工程の時間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、…）には、電流ｉ１＋ｉ２（図４Ａには、理解の便宜のために電流ｉ１を図示していない。同様に、図４Ｂには、電流ｉ２を図示していない。）が流れる。この電流ｉ１＋ｉ２の値は、上述したように、制御ユニット６８により交流電源６０の電圧値（電流値）を制御、例えばフィードバック制御することにより所定値に制御することができる。
In FIG. 5, currents i1 and i2 do not flow at the time of off (Toff) (interruption process times t2 to t3, t4 to t5, t6 to t7...). At the time of turning on (Ton) (currents t1-t2, t3-t4, t5-t6,...), The current i1 + i2 (FIG. 4A does not show the current i1 for convenience of understanding. In FIG. 4B, the current i2 is not shown. As described above, the value of the current i1 + i2 can be controlled to a predetermined value by controlling the voltage value (current value) of the
時点ｔ１〜ｔ２間では、交流電源６０から第１ローラ電極２０を通じて予熱用電極２４に電流ｉ２が流れ、この電流ｉ２に基づくジュール熱により図４Ａに示すように、金属板３２と金属板３０の間が加熱され、薄板である金属板３２が発熱し、金属板３２の固有抵抗が増加し、さらに発熱して溶融を開始することにより予熱範囲（加熱範囲）７０が形成される。
Between the time points t1 and t2, a current i2 flows from the
積層体２６に形成される予熱範囲７０は、電極組立体２５の移動方向（相対移動方向）上、予熱用電極２４の後方で、且つ第１及び第２ローラ電極対２３の前方に位置する。すなわち、予熱範囲７０は、移動方向上、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３の間に位置する。
The
この加工中にも予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とからなる電極組立体２５は移動方向に移動する。時点ｔ２〜ｔ３では、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６がオフ時となり、薄板である金属板３２へは、過入熱が回避される（通電の中断工程）。
Even during this processing, the
次いで、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６がオン時となる時点ｔ３〜ｔ４において、図４Ｂに示すように、第１及び第２ローラ電極対２３により厚板である金属板３０、２８の加熱が拡大し、薄板である金属板３２の予熱範囲７０に金属板３０、２８の加熱範囲７２が概ね重ねられ、加熱範囲が拡大する。これにより、薄板である金属板３２と厚板である金属板３０、２８の双方が拡大された、加熱範囲（加熱範囲７２と予熱範囲７０で溶融し、これによりこの後、十分なナゲットが生成される。
Next, at time points t3 to t4 when the ON /
実際上、図４Ａの過程（時点ｔ１〜ｔ２の通電工程）と、図４Ａの過程と図４Ｂの過程の中間の過程（時点ｔ２〜ｔ３の中断工程）と、図４Ｂの過程（時点ｔ３〜ｔ４の通電工程）が連続し繰り返し行われて積層体２６に対するシーム溶接が遂行される。
In practice, the process in FIG. 4A (the energization process at time t1 to t2), the intermediate process between the process in FIG. 4A and the process in FIG. 4B (interruption process at time t2 to t3), and the process in FIG. The energization process at t4) is continuously and repeatedly performed to perform seam welding on the
このため、シーム溶接での加工プロセスは、図６Ａに示す或る箇所（位置）で、オンとされ、第１及び第２ローラ電極対２３の前方に位置する予熱用電極２４により薄板の金属板３２に電流ｉ２が通電され薄板である金属板３２が加熱し予熱範囲７０が生成されると共に、第１及び第２ローラ電極対２３間を流れる電流（主溶接電流）ｉ１により厚板である金属板３０、２８も加熱される。この際、図３に示したように、第１ローラ電極２０の加圧力Ｆ１と、予熱用電極２４の加圧力Ｆ２とが分散している点に留意する。
For this reason, the processing process in seam welding is turned on at a certain position (position) shown in FIG. 6A, and a thin metal plate is formed by the preheating
次に、オフ時とされることで、薄板である金属板３２に対する過入熱が防止され、次いで、予熱用電極２４及び第１及び第２ローラ電極対２３がさらに前進した状態のある箇所で、時点ｔ１〜ｔ２（図５）で生成された予熱範囲７０に対して、第１及び第２ローラ電極対２３間に流れる主溶接電流ｉ１により厚板の金属板３０、２８を加熱し薄板である金属板３２の予熱範囲７０に金属板３０、２８の加熱範囲７２が重ねられる（図４Ｂ参照）。
Next, by being turned off, excessive heat input to the
このように、電流の分散（加圧力の分散）と厚板の金属板３０、２８への通電のタイミングを制御することにより、図６Ａ、図６Ｂに示すように、薄板、厚板双方の金属板３２、３０、２８に十分なナゲットを連続的に生成することができる。
In this way, by controlling the current distribution (pressure distribution) and the timing of energizing the
以上説明したように上述した実施形態に係るシーム溶接方法は、少なくとも３枚のワークである金属板３２、３０、２８を積層すると共に、前記ワーク中、厚みが最小である最薄ワークである金属板３２を最外に配置して形成した積層体２６を第１及び第２ローラ電極対２３で挟持するとともに、第１及び第２ローラ電極対（主溶接電極対）２３の移動方向の前方に設けた第２ローラ電極２２と同極性の予熱用電極（補助電極）２４を前記最薄ワークである金属板３２に当接し、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とからなる電極組立体２５を積層体２６に対して相対的に移動させることで積層体２６のシーム溶接を行うシーム溶接方法である。
As described above, in the seam welding method according to the above-described embodiment, the
このシーム溶接方法では、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、電極組立体２５を積層体２６に対して移動方向に相対的に移動させながら、予熱用電極２４と第１ローラ電極２０との間に予熱用電流ｉ２を流すと共に、第１及び第２ローラ電極対２３間に主溶接電流ｉ１を流す通電工程（図７Ａ、図５中、例えば、時点ｔ１〜ｔ２間）と、電極組立体２５を積層体２６に対して移動させながら、予熱用電極２４と第１ローラ電極２０との間に流れる予熱用電流ｉ２と、第１及び第２ローラ電極対２３との間に流れる主溶接電流ｉ１と、の供給を中断する通電の中断工程（図７Ｂ、図５中、例えば、時点ｔ２〜ｔ３間）と、を有し、電極組立体２５を積層体２６に対して相対的に移動させながら、前記通電工程と前記中断工程とを繰り返すことで積層体２６の前記シーム溶接を行う際、予熱用電極２４の金属板３２に対する当接位置Ｐ１が、積層体２６の最薄ワークである金属板３２上の或る位置に到達した時に前記通電工程を開始し予熱用電流ｉ２を流して最薄ワークである金属板３２に予熱範囲７０（図７Ａ）を形成した後、前記中断工程を開始して通電を中断し（図７Ｂ、電流ｉ１、ｉ２共に流れていない点に留意する。）、その後、第１及び第２ローラ電極対２３の挟持位置Ｐ２が、予熱範囲７０の前記移動方向の略中央位置に到達した時（図７Ｃ参照）に前記通電工程を開始して第１及び第２ローラ電極対２３間に主溶接電流ｉ１を流し積層体２６の加熱範囲７２を形成して予熱範囲７０に重ねると共に、積層体２６の最薄ワークである金属板３２上の他の或る位置に予熱用電流ｉ２を流して新たな予熱範囲（図７Ｃ中では図示省略）を形成するようにしている。
In this seam welding method, as shown in FIGS. 7A to 7C, the
このように、通電工程と中断工程を繰り返す際に、通電のタイミング（通電オン：時点ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、…）と通電の中断のタイミング（通電オフ：時点ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５）とを予熱範囲７０との関係で規定し、予熱用電極２４が最薄ワークである金属板３２上の或る位置Ｑ１（図７Ａ参照）に到達したとき、通電工程を開始し、予熱用電流ｉ２を流して最薄ワークである金属板３２に予熱範囲７０を形成した後、前記中断工程を開始して通電を中断し（図７Ｂ参照）、その後、第１及び第２ローラ電極対２３の挟持位置Ｐ２が、予熱範囲７０の前記移動方向の略中央位置Ｑ２に到達した時（図７Ｃ参照）に前記通電工程を開始し主溶接電流ｉ１を流して加熱範囲７２を形成し予熱範囲７０に重ねると共に、積層体２６の前記最薄ワークである金属板３２上の他の或る位置（図７Ｃで予熱用電極２４が位置する位置）に予熱用電流ｉ２を流して新たな予熱範囲｛図７Ｃでは煩雑になるので図示していないが、電流ｉ２が流れる経路上の図７Ａに示した位置と同様な予熱用電極２４と第１ローラ電極２０との間の位置関係を有する位置。｝を形成するようにしたので、予熱用電流ｉ２により最外の最薄ワークである金属板３２が予熱（通電：図７Ａ）された後、予熱範囲７０への過入熱を回避し（通電の中断、図７Ｂ）、その後、その予熱範囲７０近傍が第１及び第２ローラ電極対２３間を流れる主溶接電流ｉ１により加熱（通電）され加熱範囲が拡大（加熱範囲７２と予熱範囲７０）されるようにしたので（図７Ｃ）、通電のタイミング（通電オン）と通電の中断のタイミング（通電オフ）とが適時に規定され、確実に、最薄ワークである金属板３２の予熱が行われた後に、最薄ワークである金属板３２が過入熱されることなく、最薄ワークである金属板３２を含む積層体２６に主溶接電流ｉ１が流されて加熱されて、十分なナゲットを生成することができる。
Thus, when the energization process and the interruption process are repeated, the energization timing (energization on: time points t1 to t2, t3 to t4,...) And the energization interruption timing (energization off: time points t2 to t3, t4 to t5). ) Is defined in relation to the
通電タイミングの設定についてより具体的に説明すると、例えば、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、予熱用電極２４と前記最薄ワークである金属板３２の当接位置Ｐ１と、第１及び前記第２ローラ電極対２３との挟持位置Ｐ２との間の前記移動方向に沿う距離をＬ１とし、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とからなる電極組立体２５が、積層体２６に対して相対的に移動する速度をＶ１とし、前記中断工程の開始時点から前記中断工程を終了する前記通電工程の開始時点までの通電の中断時間をＴｏｆｆ（図５参照）とし、前記中断時間Ｔｏｆｆの間に、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とが進む距離をＬｏｆｆとしたとき、前記距離Ｌｏｆｆが、０＜Ｌｏｆｆ＝Ｖ１×Ｔｏｆｆ＜Ｌ１の範囲内に設定されているようにすればよい。より好ましくは、０＜Ｌｏｆｆ＝Ｖ１×Ｔｏｆｆ＜（Ｌ１／２）の範囲内に設定されているようにすればよい。なお、距離（発熱点距離ともいう。）Ｌｏｆｆは、例えば、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３の加圧力・電流値・電極径・電極の先端形状等のパラメータにより支配され、決定することができる。あるいは、速度Ｖ１に基づき、中断時間Ｔｏｆｆを算出し、この中断時間Ｔｏｆｆに合致するように前記パラメータを調整乃至決定してもよい。
The setting of the energization timing will be described more specifically. For example, as shown in FIGS. 7A to 7C, the contact position P1 between the preheating
このように、この実施形態では、通電工程と中断工程を繰り返す際に、予熱用電極２４が最薄ワークである金属板３２上の或る位置（当接位置Ｐ１を、固定の或る位置Ｑ１とする。）に到達したとき（図７Ａ）、通電工程を開始して予熱範囲７０を形成し、その後、通電工程を中断し（図７Ｂ）、その後、前記第１及び第２ローラ電極対２３の挟持位置Ｐ２が予熱範囲７０の略中央位置Ｑ２に到達したときに（図７Ｃ）、通電工程を開始して（中断工程を終了して）加熱範囲を拡大（加熱範囲７２＋予熱範囲７０）すると共に、予熱用電極２４により積層体２６の前記最薄ワークである金属板３２に新たな予熱用電流ｉ２が流されるようにしている。
As described above, in this embodiment, when the energization process and the interruption process are repeated, a certain position (the contact position P1 on the
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.
上述の実施形態では、３枚の金属板３２、３０、２８からなる積層体２６を例として説明したが、図８Ａ〜図８Ｃの他の実施形態に示すように、２枚の金属板３２、３０からなる積層体２６Ａにも略同様に、同一のタイミングで、この発明を同様に適用することができる。積層体２６Ａ中、薄い金属板３２は、固有抵抗の低い発熱のし難い上述の軟鋼材、厚い金属板３０は、固有抵抗の高い発熱のし易い上述のハイテン材である。
In the above-described embodiment, the
他の実施形態に係るシーム溶接方法は、２枚のワークである金属板３２、３０を積層すると共に、前記ワーク中、厚みが最小の最薄ワークである金属板３２を最外に配置して形成した積層体２６Ａを第１及び第２ローラ電極対２３で挟持するとともに、第１及び第２ローラ電極対（主溶接電極対）２３の移動方向の前方に設けた第２ローラ電極２２と同極性の予熱用電極（補助電極）２４を前記最薄ワークである金属板３２に当接し、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とからなる電極組立体２５を積層体２６Ａに対して相対的に移動させることで積層体２６Ａのシーム溶接を行う。
In the seam welding method according to another embodiment, the
このシーム溶接方法では、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、電極組立体２５を積層体２６Ａに対して移動方向に相対的に移動させながら、予熱用電極２４と第１ローラ電極２０との間に予熱用電流ｉ２を流すと共に、第１及び第２ローラ電極対２３間に主溶接電流ｉ１を流す通電工程（図８Ａ、図５中、例えば、時点ｔ１〜ｔ２間）と、電極組立体２５を積層体２６Ａに対して移動させながら、予熱用電極２４と第１ローラ電極２０との間に流れる予熱用電流ｉ２と、第１及び第２ローラ電極対２３との間に流れる主溶接電流ｉ１と、の供給を中断する通電の中断工程（図８Ｂ、図５中、例えば、時点ｔ２〜ｔ３間）と、を有し、電極組立体２５を積層体２６Ａに対して相対的に移動させながら、前記通電工程と前記中断工程とを繰り返すことで積層体２６Ａの前記シーム溶接を行う際、予熱用電極２４の金属板３２に対する当接位置Ｐ１が、積層体２６Ａの最薄ワークである金属板３２上の或る位置に到達した時に前記通電工程を開始し予熱用電流ｉ２を流して最薄ワークである金属板３２に予熱範囲（加熱範囲）７０Ａ（図８Ａ）を形成した後、前記中断工程を開始して通電を中断し（図８Ｂ、電流ｉ１、ｉ２共に流れていない点に留意する。）、その後、第１及び第２ローラ電極対２３の挟持位置Ｐ２が、予熱範囲７０Ａの前記移動方向の略中央位置に到達した時（図８Ｃ参照）に前記通電工程を開始して第１及び第２ローラ電極対２３間に主溶接電流ｉ１を流し積層体２６Ａの加熱範囲７２Ａを形成して予熱範囲７０Ａに重ねると共に、積層体２６Ａの最薄ワークである金属板３２上の他の或る位置に予熱用電流ｉ２を流して新たな予熱範囲７０Ａ（図８Ｃ中では図示省略）を形成するようにしている。
In this seam welding method, as shown in FIGS. 8A to 8C, the
このように、通電工程と中断工程を繰り返す際に、通電のタイミング（通電オン：時点ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、…）と通電の中断のタイミング（通電オフ：時点ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５）とを予熱範囲７０Ａとの関係で規定し、予熱用電極２４が最薄ワークである金属板３２上の或る位置Ｑ１（図８Ａ参照）に到達したとき、通電工程を開始し、予熱用電流ｉ２を流して最薄ワークである金属板３２に予熱範囲７０Ａを形成した後、前記中断工程を開始して通電を中断し（図８Ｂ参照）、その後、第１及び第２ローラ電極対２３の挟持位置Ｐ２が、予熱範囲７０Ａの前記移動方向の略中央位置Ｑ２に到達した時（図８Ｃ参照）に前記通電工程を開始し主溶接電流ｉ１を流して加熱範囲７２Ａを形成し予熱範囲７０Ａに重ねると共に、積層体２６Ａの前記最薄ワークである金属板３２上の他の或る位置（図８Ｃで予熱用電極２４が位置する位置）に予熱用電流ｉ２を流して新たな予熱範囲｛図８Ｃでは煩雑になるので図示していないが、電流ｉ２が流れる経路上の図８Ａに示した位置と同様な予熱用電極２４と第１ローラ電極２０との間の位置関係を有する位置。｝を形成するようにしたので、予熱用電流ｉ２により最外の最薄ワークである金属板３２が予熱（通電：図８Ａ）された後、予熱範囲７０Ａへの過入熱を回避し（通電の中断、図８Ｂ）、その後、その予熱範囲７０Ａ近傍が第１及び第２ローラ電極対２３間を流れる主溶接電流ｉ１により加熱（通電）され加熱範囲が拡大（加熱範囲７２Ａと予熱範囲７０Ａ）されるようにしたので（図８Ｃ）、通電のタイミング（通電オン）と通電の中断のタイミング（通電オフ）とが適時に規定され、確実に、最薄ワークである金属板３２の予熱が行われた後に、最薄ワークである金属板３２が過入熱されることなく、最薄ワークである金属板３２を含む積層体２６Ａに主溶接電流ｉ１が流されて加熱されて、十分なナゲットを生成することができる。
Thus, when the energization process and the interruption process are repeated, the energization timing (energization on: time points t1 to t2, t3 to t4,...) And the energization interruption timing (energization off: time points t2 to t3, t4 to t5). ) Is defined in relation to the
通電タイミングの設定については、図７Ａ〜図７Ｃを参照して説明した上述の実施形態と同一であるが、念のために、説明を繰り返すと、例えば、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、予熱用電極２４と前記最薄ワークである金属板３２の当接位置Ｐ１と、第１及び前記第２ローラ電極対２３との挟持位置Ｐ２との間の前記移動方向に沿う距離をＬ１とし、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とからなる電極組立体２５が、積層体２６Ａに対して相対的に移動する速度をＶ１とし、前記中断工程の開始時点から前記中断工程を終了する前記通電工程の開始時点までの通電の中断時間をＴｏｆｆ（図５参照）とし、前記中断時間Ｔｏｆｆの間に、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３とが進む距離をＬｏｆｆとしたとき、前記距離Ｌｏｆｆが、０＜Ｌｏｆｆ＝Ｖ１×Ｔｏｆｆ＜Ｌ１の範囲内に設定されているようにすればよい。より好ましくは、０＜Ｌｏｆｆ＝Ｖ１×Ｔｏｆｆ＜（Ｌ１／２）の範囲内に設定されているようにすればよい。なお、距離（発熱点距離ともいう。）Ｌｏｆｆは、例えば、予熱用電極２４と第１及び第２ローラ電極対２３の加圧力・電流値・電極径・電極の先端形状等のパラメータにより支配され、決定することができる。あるいは、速度Ｖ１に基づき、中断時間Ｔｏｆｆを算出し、この中断時間Ｔｏｆｆに合致するように前記パラメータを調整乃至決定してもよい。
The setting of the energization timing is the same as that of the above-described embodiment described with reference to FIGS. 7A to 7C. However, when the description is repeated, for example, as shown in FIGS. 8A to 8C, The distance along the moving direction between the contact position P1 between the preheating
このように、図８Ａ〜図８Ｃを参照して説明した他の実施形態では、通電工程と中断工程を繰り返す際に、予熱用電極２４が最薄ワークである金属板３２上の或る位置（当接位置Ｐ１を、固定の或る位置Ｑ１とする。）に到達したとき（図８Ａ）、通電工程を開始して予熱範囲７０Ａを形成し、その後、通電工程を中断し（図８Ｂ）、その後、前記第１及び第２ローラ電極対２３の挟持位置Ｐ２が予熱範囲７０Ａの略中央位置Ｑ２に到達したときに（図８Ｃ）、通電工程を開始して（中断工程を終了して）加熱範囲を拡大（予熱範囲７０Ａ＋加熱範囲７２Ａ）すると共に、予熱用電極２４により積層体２６Ａの前記最薄ワークである金属板３２に新たな予熱用電流ｉ２が流されるようにしている。
As described above, in another embodiment described with reference to FIGS. 8A to 8C, when the energization process and the interruption process are repeated, the preheating
１０…シーム溶接装置 １２…多関節ロボット
１６…シーム溶接機 ２０…第１ローラ電極
２２…第２ローラ電極 ２４…予熱用ローラ電極
２５…電極組立体
２６、２６Ａ…積層体 ２８、３０、３２…金属板
６０…交流電源 ６６…ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
６８…制御ユニット ７０、７０Ａ…予熱範囲
７２、７２Ａ…加熱範囲
ｉ１…電流（主溶接電流） ｉ２…電流（分岐電流、予熱用電流）
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電極組立体を前記積層体に対して移動させながら、前記予熱用電極と前記第１ローラ電極との間に予熱用電流を流すと共に、前記第１及び第２ローラ電極対間に主溶接電流を流す通電工程と、
前記電極組立体を前記積層体に対して移動させながら、前記予熱用電極と前記第１ローラ電極との間に流れる前記予熱用電流と、前記第１及び第２ローラ電極対との間に流れる前記主溶接電流と、の供給を中断する通電の中断工程と、
を有し、
前記電極組立体を前記積層体に対して相対的に移動させながら、前記通電工程と前記中断工程とを繰り返すことで前記積層体の前記シーム溶接を行う際、
前記予熱用電極の当接位置が、前記積層体の前記最薄ワーク上の或る位置に到達した時に前記通電工程を開始し前記予熱用電極と前記第１ローラ電極との間に前記予熱用電流を流して前記最薄ワークに予熱範囲を形成した後、前記中断工程を開始して通電を中断し、
その後、前記第１及び第２ローラ電極対の挟持位置が、前記予熱範囲の前記移動方向の略中央位置に到達した時に前記通電工程を開始して前記第１及び第２ローラ電極対間に前記主溶接電流を流し前記積層体の加熱範囲を形成して前記予熱範囲に重ねると共に、前記積層体の前記最薄ワーク上の他の前記或る位置に前記予熱用電流を流して新たな予熱範囲を形成する
ことを特徴とするシーム溶接方法。 While laminating at least two workpieces, a laminate formed by arranging the thinnest workpiece having the smallest thickness among the workpieces on the outermost side is sandwiched between first and second roller electrode pairs, and the first And a preheating electrode having the same polarity as the second roller electrode provided in front of the moving direction of the second roller electrode pair is brought into contact with the thinnest workpiece, and the preheating electrode and the first and second roller electrode pairs A seam welding method for performing seam welding of the laminate by moving an electrode assembly made of the laminate relative to the laminate,
While moving the electrode assembly with respect to the laminated body, a preheating current is passed between the preheating electrode and the first roller electrode, and a main welding current is passed between the first and second roller electrode pairs. An energization process for flowing
While the electrode assembly is moved with respect to the laminate, the preheating current flows between the preheating electrode and the first roller electrode, and the first and second roller electrode pairs flow. An interruption process of energization for interrupting the supply of the main welding current;
Have
While performing the seam welding of the laminate by repeating the energization step and the interruption step while moving the electrode assembly relative to the laminate,
The energization step is started when the contact position of the preheating electrode reaches a certain position on the thinnest workpiece of the laminate, and the preheating electrode is interposed between the preheating electrode and the first roller electrode. After passing a current to form a preheating range in the thinnest workpiece, start the interruption step to interrupt the energization,
Thereafter, when the clamping position of the first and second roller electrode pairs reaches a substantially central position in the moving direction of the preheating range, the energization process is started and the first and second roller electrode pairs are interposed between the first and second roller electrode pairs. A main welding current is applied to form a heating range of the laminate and overlap the preheating range, and a preheating current is supplied to the certain position on the thinnest workpiece of the laminate to create a new preheating range. Forming a seam.
前記予熱用電極と前記最薄ワークの当接位置と、前記第１及び前記第２ローラ電極対との挟持位置との間の前記移動方向に沿う距離をＬ１とし、
前記予熱用電極と前記第１及び第２ローラ電極対とからなる前記電極組立体が、前記積層体に対して相対的に移動する速度をＶ１とし、
前記中断工程の開始時点から前記中断工程を終了する前記通電工程の開始時点までの通電の中断時間をＴｏｆｆとし、
前記中断時間Ｔｏｆｆの間に、前記電極組立体が進む距離をＬｏｆｆとしたとき、
前記距離Ｌｏｆｆが、
０＜Ｌｏｆｆ＝Ｖ１×Ｔｏｆｆ＜Ｌ１
の範囲内に設定されている
ことを特徴とするシーム溶接方法。 The seam welding method according to claim 1, wherein
The distance along the moving direction between the contact position of the preheating electrode and the thinnest workpiece and the clamping position of the first and second roller electrode pairs is L1,
V1 is a speed at which the electrode assembly including the preheating electrode and the first and second roller electrode pairs moves relative to the stacked body;
The interruption time of energization from the start time of the interruption process to the start time of the energization process to end the interruption process is Toff,
When the distance traveled by the electrode assembly during the interruption time Toff is Loff,
The distance Loff is
0 <Loff = V1 × Toff <L1
A seam welding method characterized by being set within the range of.
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2012
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