[发明专利]缝焊方法及其装置

说明书

缝焊装置(10)在将熔融期间、中断期间、和设于中断期间之前及之后的某一方的加温期间设为1周期反复进行的同时进行缝焊，在熔融期间，对滚轮电极对(18、20)之间通上熔融电流(i1)，在工件(24、26)之间形成熔融部(40a)，在中断期间，中断滚轮电极对(18、20)之间的通电，使熔融部(40a)凝固，在加温期间，对滚轮电极对(18、20)之间通上比熔融电流(i1)小的加温电流(i2)，在熔融部(40a)凝固的温度的范围内对层叠体(22)进行加温，由此，即使增大焊接速度，也能有效抑制裂纹、飞溅等，得到高品质的接合产品。

技术领域

本发明涉及一边断续地在一组滚轮电极(其夹持将多个工件层叠而成的层叠体并对其加压)之间通电一边使该滚轮电极旋转而相对移动的缝焊方法及其装置。

背景技术

已知一种缝焊方法，通过在将多个由金属板等构成的工件层叠而成的层叠体的工件彼此之间以相互重合的方式连续地形成多个熔核(nugget)，来将该工件彼此接合。在该缝焊方法中，一边断续地在夹持层叠体并对其加压的一组滚轮电极之间通电一边使该滚轮电极旋转。也就是说，如图6A所示的通电循环那样，一边将在滚轮电极之间通电的通电期间(例如24msec)、和使滚轮电极间的通电中断的中断期间(例如36msec)作为1周期(例如60msec)而反复进行，一边使滚轮电极相对于层叠体相对地移动。

在该通电期间中，在由滚轮电极加压的工件彼此的接触面附近产生电阻发热(焦耳热)而形成熔融部。而且，将像这样形成有熔融部的层叠体的部位在中断期间中用滚轮电极加压、同时进行冷却，由此使该熔融部凝固而形成熔核。其结果是，如上所述，在工件彼此之间连续地形成相互重合的熔核，来进行层叠体的缝焊。

另外，近年来，例如提出了如下方案：将设有滚轮电极的缝焊装置搭载于机械手(robot)，对汽车车身用的部件等大型工件彼此进行缝焊。在该情况下，要求不会使缝焊装置大型化且增大焊接速度。

但是，若为了增大焊接速度而增大滚轮电极的相对移动速度，则有可能导致在中断期间中熔融部充分凝固之前，滚轮电极从该熔融部离开。在该情况下，熔融部在基于滚轮电极的加压力降低的状态或未施加加压力的状态下凝固，从而会因该熔融部凝固时的体积收缩等而导致容易产生裂纹。

作为在滚轮电极移动之前使熔融部快速凝固的方法，考虑使用冷却水来冷却熔融部。然而，在该情况下，需要包含冷却水用的配管等在内的冷却设备。另外，若不对附着于汽车车身或部件上的冷却水进行处理，则有可能生锈等，因此当为了避免该情况而除去附着在该汽车车身或部件上的冷却水时，需要进一步追加设备。因此，从避免缝焊装置的大型化的观点等出发，使用冷却水来冷却熔融部是不理想的。

因此，考虑如图6B所示的通电循环那样，随着增大焊接速度，而缩短1周期(例如48msec)，并且增大该1周期中的中断期间的比例(例如32msec)。由此，能够相对于通电期间(16msec)而增大中断期间的比例，从而使熔融部开始凝固的定时提前。其结果是，能够在滚轮电极从熔融部离开之前、换言之在对熔融部施加有加压力的状态下，使该熔融部凝固。

然而，若如上所述地减小1周期中的通电期间的比例并增大中断期间的比例，则有可能导致层叠体被大于所需程度地冷却。由此，会因层叠体的电阻变小等，而导致形成熔融部所需的熔融电流增大而容易产生飞溅(spatter)等。另外，由于在通电期间与中断期间之间层叠体的温度差变大，体积变化增大，从而结果是难以充分抑制裂纹等。

为了抑制大于所需程度地冷却层叠体，例如考虑采用日本特开平11－58026号公报所示的缝焊方法。即，交替地通上能够形成熔融部的线能量(heat input，热输入)的第1焊接电流P、和与该第1焊接电流P相比线能量小的第2焊接电流B，不设置使焊接电流中断的中断期间地进行缝焊。

发明内容