JP5001049B2 - スポット溶接強度評価方法および装置 - Google Patents
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Description
スポット溶接した金属材料の溶接領域に前記探針プローブを当接させて該溶接領域の電気抵抗R1を測定すると共に、前記金属材料の前記溶接領域から離れた非溶接領域に前記探針プローブを当接させて該非溶接領域の電気抵抗R2を測定し、これらの電気抵抗R1,R2の比に基づいて前記溶接領域の接合強度を評価することを特徴としている。
<a> 金属材料表面の任意の2点間に所定の電流を加える一対の電極針および上記電流によって前記金属材料表面に生じる電位を検出する一対の電圧電極針を備えた探針プローブと、
<b> この探針プローブをスポット溶接された金属材料の溶接領域に当接させて該溶接領域の電気抵抗を測定する第1の電気抵抗測定手段と、
<c> 前記探針プローブを前記金属材料の前記溶接領域から離れた非溶接領域に当接させて該非溶接領域の電気抵抗を測定する第2の電気抵抗測定手段と、
<d> これらの第1および第2の電気抵抗検出手段にて検出された電気抵抗の比を求める抵抗比演算手段と、
<e> 算出された抵抗比を所定の閾値で弁別して前記溶接領域の接合強度の合否を評価する評価手段と備えて構成される。
α=(R2−R1)/R2×100(%)
なる電気抵抗低下率αとして、前記電気抵抗R1,R2の比を求めるように構成される。
尚、電気抵抗比[R1/R2]自体を直接評価することも勿論可能である。
図1は本発明に係るスポット溶接強度評価装置の概略構成図であり、図2はこのスポット溶接強度評価装置を用いて実行されるスポット溶接強度評価方法の概略的な処理手順を示す図である。スポット溶接強度評価装置は、いわゆる定電流4探針法にて用いられる4針の探針プローブ10を備える。この探針プローブ10は、評価対象とする金属材料Aの表面の任意の2点間に所定の電流Iを加える一対の電流電極針1,2、および上記電流Iによって前記金属材料Aの表面に生じる電位Vを検出する一対の電圧電極針3,4を所定の間隔で一列に配列したものからなる。具体的には上記探針プローブ10は、例えば1mm間隔で1列に配列した4本の電極針の外側の2本を上記一対の電流電極針1,2とし、内側の2本を上記電圧電極針3,4としたものからなる。
α=(R2−R1)/R2×100(%)
なる電気抵抗低下率αとして求める抵抗比計算部13を備える。そしてこの抵抗比計算部13にて計算された抵抗比、具体的には上記電気抵抗低下率αを所定の閾値βと比較して前記溶接領域Nの接合強度が所要とするスポット溶接の接合強度を満たしているか否かを判定する判定部14とを備える。
α=(R2−R1)/R2×100(%)
なる電気抵抗低下率αとして計算し[ステップS3]、算出された電気抵抗低下率αを所定の閾値βと比較して、その接合強度の合否を判定する[ステップS4]。そしてその合否の判定結果を出力する[ステップS5]ようにすれば良い。
γ=[R1/R2]×100(%)
を計算し、これを判定するようにしても良い。この場合には上記電気抵抗比γは、
α={1−(R1/R2)}×100(%)
=100(%)−γ
として示され、100%に対する前述した電気抵抗低下率αの補数に相当する。従って前述した実施形態と同様に上記電気抵抗比γを接合領域の接合せん断応力(接合強度)に対応付けることができるので、所要とする接合強度を満たす電気抵抗比γが何%以下であるかを定義すれば良い。
φ=(V2−V1)/V2×100(%)
として計算しても、実質的には前述した電気抵抗低下率αを用いる場合と同様にスポット溶接強度の評価を行うことが可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
11 第1の電気抵抗測定部(電圧検出部)
12 第2の電気抵抗測定部(電圧検出部)
13 抵抗比計算部
14 判定部
Claims (5)
- 金属材料表面の任意の2点間に所定の電流を加える一対の電極針、および上記電流によって前記金属材料表面に生じる電位を検出する一対の電圧電極針を具備した探針プローブを用い、
スポット溶接した金属材料の溶接領域に前記探針プローブを当接させて該溶接領域の電気抵抗を測定すると共に、前記金属材料の前記溶接領域から離れた非溶接領域に前記探針プローブを当接させて該非溶接領域の電気抵抗を測定し、
これらの電気抵抗の比に基づいて前記溶接領域の接合強度を評価することを特徴とするスポット溶接強度評価方法。 - 前記溶接領域の強度は、前記金属材料と同一の材料について予め求められたナゲット径とその接合せん断力との関係、および前記溶接領域の電気抵抗と前記非溶接領域の電気抵抗との比と前記ナゲット径との関係に基づいて評価されるものである請求項1に記載のスポット溶接強度評価方法。
- 金属材料表面の任意の2点間に所定の電流を加える一対の電極針および上記電流によって前記金属材料表面に生じる電位を検出する一対の電圧電極針を備えた探針プローブと、
この探針プローブをスポット溶接された金属材料の溶接領域に当接させて該溶接領域の電気抵抗を測定する第1の電気抵抗測定手段と、
前記探針プローブを前記金属材料の前記溶接領域から離れた非溶接領域に当接させて該非溶接領域の電気抵抗を測定する第2の電気抵抗測定手段と、
これらの第1および第2の電気抵抗検出手段にて検出された電気抵抗の比を求める抵抗比演算手段と、
算出された抵抗比を所定の閾値で弁別して前記溶接領域の接合強度の合否を評価する評価手段と
を具備したことを特徴とするスポット溶接強度評価装置。 - 前記抵抗比演算手段は、前記第1の電気抵抗測定手段にて測定された電気抵抗R1と、前記第2の電気抵抗測定手段にて測定された電気抵抗R2とから
α=(R2−R1)/R2×100(%)
なる電気抵抗低下率αとして、前記電気抵抗R1,R2の比を求めるものである請求項3に記載のスポット溶接強度評価装置。 - 前記評価手段は、前記金属材料と同一の材料について予め求められたナゲット径とその接合せん断力との関係、および前記溶接領域の電気抵抗と前記非溶接領域の電気抵抗との比と前記ナゲット径との関係に基づいて前記電気抵抗比と接合せん断力との関係を求め、所要とする接合せん断応力を満たす電気抵抗比を前記閾値として設定して、前記溶接領域の接合強度の合否を評価するものである請求項3に記載のスポット溶接強度評価装置。
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