スポット溶接装置及びスポット溶接方法
【課題】電極の熱負荷を低減して電極の変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置を提供する。
【解決手段】ワークＷの一方の面側で間隔をあけて面方向に沿って配置され一方の面に当接する第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２と、ワークＷを挟んで第１電極チップ１２１に対向配置され他方の面に当接する第３電極チップ１３３と、ワークＷを挟んで第２電極チップ１２２に対向配置され他方の面に当接する第４電極チップ１３４と、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２の間に配置され一方の面を加圧する絶縁性の第１加圧チップ１２５と、ワークＷを挟んで第１加圧チップ１２５に対向配置され他方の面を加圧する絶縁性の第２加圧チップ１３５と、第１電極チップ１２１と第４電極チップ１３４を接続する第１トランス２０と、第２電極チップ１２２と第３電極チップ１３３を接続する第２トランス３０とを備えるスポット溶接装置１である。
【解決手段】ワークＷの一方の面側で間隔をあけて面方向に沿って配置され一方の面に当接する第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２と、ワークＷを挟んで第１電極チップ１２１に対向配置され他方の面に当接する第３電極チップ１３３と、ワークＷを挟んで第２電極チップ１２２に対向配置され他方の面に当接する第４電極チップ１３４と、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２の間に配置され一方の面を加圧する絶縁性の第１加圧チップ１２５と、ワークＷを挟んで第１加圧チップ１２５に対向配置され他方の面を加圧する絶縁性の第２加圧チップ１３５と、第１電極チップ１２１と第４電極チップ１３４を接続する第１トランス２０と、第２電極チップ１２２と第３電極チップ１３３を接続する第２トランス３０とを備えるスポット溶接装置１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接装置及びスポット溶接方法に関する。詳しくは、複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で電極間に通電することでワークを溶接するスポット溶接装置及びスポット溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の板材を重ね合わせたワークの溶接にスポット溶接が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このスポット溶接では、ワークを一対の電極チップで挟んで加圧し、この状態で電極間に通電する。すると、通電により発生するジュール熱でワーク材が溶融し、電極間のワーク内部にワーク材の溶融物であるナゲットが生成する。その後、加圧状態を維持しつつ通電を停止することにより、ナゲットが冷却固化してワークが溶接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで従来のスポット溶接では、一対の電極間に通電するため、これら電極間にナゲットが生成する。即ち、電極のごく近傍にナゲットが生成し、熱伝導率が高い電極にナゲットの熱が伝わるため、電極の熱負荷が大きい。従って、特に小径の電極を用いた場合には、電極の温度が著しく上昇する結果、電極が軟化して変形し、耐久性に劣るという問題があった。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極の熱負荷を低減して電極の変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、複数の板材（例えば、後述の板材Ｗ１，Ｗ２）を重ね合わせたワーク（例えば、後述のワークＷ）を複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接装置を提供する。本発明に係るスポット溶接装置（例えば、後述のスポット溶接装置１）は、前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置され、前記一方の面に当接する第１電極（例えば、後述の第１電極チップ１２１）及び第２電極（例えば、後述の第２電極チップ１２２）と、前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置され、前記ワークの他方の面に当接する第３電極（例えば、後述の第３電極チップ１３３）と、前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置され、前記他方の面に当接する第４電極（例えば、後述の第４電極チップ１３４）と、前記第１電極と前記第２電極の間に配置され、前記一方の面を加圧する絶縁材からなる第１加圧チップ（例えば、後述の第１加圧チップ１２５）と、前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置され、前記他方の面を加圧する絶縁材からなる第２加圧チップ（例えば、後述の第２加圧チップ１３５）と、前記第１電極と前記第４電極を接続する第１電流源（例えば、後述の第１トランス２０）と、前記第２電極と前記第３電極を接続する第２電流源（例えば、後述の第２トランス３０）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
従来、加圧と給電いずれも電極チップで行っていたところ、本発明では従来の電極チップを、加圧用のチップと給電用のチップとに分離する。具体的には、ワークの一方の面側に、所定の間隔をあけて面方向に沿って第１電極及び第２電極を配置し、ワークを挟んでこれら第１電極及び第２電極に対向して第３電極及び第４電極を配置する。第１電極と第２電極の間には、絶縁材からなる第１加圧チップを配置するとともに、第３電極と第４電極の間には、絶縁材からなる第２加圧チップを配置し、ワークを介してこれら加圧チップ同士を対向配置させる。また、第１電極と第４電極を第１電流源で接続するとともに、第２電極と第３電極を第２電流源で接続する。
これにより、本発明に係るスポット溶接装置によれば、一対の加圧チップでワークを挟んで加圧し、この状態で、第１電極及び第２電極をワークの一方の面に当接させるとともに、第３電極及び第４電極を他方の面に当接させて給電する。すると、第１電極は第４電極と接続されており、第２電極は第３電極と接続されているため、ワークを介して第１電極と第４電極との間を流れる電流と、ワークを介して第２電極と第３電極との間を流れる電流とが、一対の加圧チップ間で交差する。両電流が交差する部位では、電流密度が最も高くなるため、ジュール熱が多量に発生して単位体積当たりの入熱量が最も大きくなる結果、当該部位を中心にナゲットが生成する。即ち、従来と比べて電極から離れた部位にナゲットが生成するため、電極への伝熱が緩和され、電極の熱負荷が低減される。またこのとき、ナゲットは加圧チップの近傍に生成するところ、加圧チップは絶縁材からなるためナゲットからの伝熱を回避できるうえ、当該ナゲットが一対の加圧チップにより十分に加圧された状態で溶接が行われる結果、十分な溶接強度が得られる。
従って本発明によれば、電極の変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置を提供できる。また高い耐久性を有するため、従来よりも電極チップを小径化でき、より微細な溶接が可能なスポット溶接装置を提供できる。
【０００８】
また、複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接方法を提供する。このスポット溶接方法は、前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置された第１電極及び第２電極を、前記一方の面に当接させ、前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置された第３電極と、前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置された第４電極を、前記ワークの他方の面に当接させるとともに、前記第１電極と前記第２電極の間に配置された絶縁材からなる第１加圧チップにより、前記一方の面を加圧し、前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置された絶縁材からなる第２加圧チップにより、前記他方の面を加圧した状態で、前記第１電極と前記第４電極間に通電するとともに、前記第２電極と前記第３電極間に通電することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、上記のスポット溶接装置の発明と同様の効果がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極の熱負荷を低減して電極の変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るスポット溶接装置の構成を示す側面図である。
【図２】上記実施形態に係るスポット溶接装置の電極部の構成を示す図である。
【図３】従来のスポット溶接装置の電極部の構成を示す図である。
【図４】従来のスポット溶接装置による溶接時の発熱及び伝熱の状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るスポット溶接装置の構成を示す側面図である。本実施形態に係るスポット溶接装置１は、ロボットアーム８０の先端に取り付けられた電動式のスポット溶接装置である。
スポット溶接装置１は、複数の板材Ｗ１及びＷ２を重ね合わせたワークＷを、後述する複数の電極で挟んで加圧し、この状態で電極間に通電することでワークＷを溶接するものである。
【００１３】
スポット溶接装置１は、ロボットアーム８０の先端に設けられた支持部９０により支持されたスポット溶接ガン１０と、このスポット溶接ガン１０を制御する制御装置１００と、を備える。
【００１４】
支持部９０は、支持ブラケット９１を含んで構成される。この支持ブラケット９１は、上板９１ａと、この上板９１ａに平行な下板９１ｂと、を備える。これら上板９１ａと下板９１ｂの間には、ガイドバー９２が橋架されている。
【００１５】
ガイドバー９２には、その軸方向に摺動自在な支持板９３が取り付けられている。支持板９３は、ロボットアーム８０側から上板９１ａ及び下板９１ｂに対して平行に延び、その先端側でスポット溶接ガン１０を支持する。支持板９３の基端側の上面には、筐体状の支持体９４が設けられている。上板９１ａと支持体９４の間には、ガイドバー９２に巻回された第１コイルスプリング９５が介装されている。同様に、下板９１ｂと支持板９３の間には、ガイドバー９２に巻回された第２コイルスプリング９６が介装されている。
【００１６】
スポット溶接ガン１０は、上記の支持板９３に支持されることで、支持部９０に対して相対的に昇降可能となっている。スポット溶接ガン１０は、溶接ガン本体１１と、溶接ガン本体１１の先端に設けられた電極部１５と、後述する第１電流源及び第２電流源としての第１トランス及び第２トランスと、を備える。
溶接ガン本体１１は、その上部に設けられたサーボモータ１６と、このサーボモータ１６に連結された図示しない送りねじ機構と、備える。
電極部１５は、可動電極部１２０と、固定電極部１３０と、を含んで構成される。
【００１７】
可動電極部１２０は、溶接ガン本体１１の先端から下方に突出し、送りねじ機構に連結されたロッド１２の先端に支持されている。可動電極部１２０は、サーボモータ１６により送りねじ機構を介してロッド１２が上下動（図１のＡ２方向又はＡ１方向に移動）することで、後述する固定電極部１３０に対して進退可能となっている。
固定電極部１３０は、溶接ガン本体１１の先端に連結された連結部１４から下方に延びるＣ形ヨーク１３の先端に支持されている。
これら可動電極部１２０と固定電極部１３０は、ワークＷを挟んで対向配置される。
【００１８】
図２は、スポット溶接装置１の電極部１５の構成を示す図である。
可動電極部１２０は、第１電極チップ１２１と、第２電極チップ１２２と、第１加圧チップ１２５と、を備える。これらチップの先端面の高さ位置は、略同一となっている。
第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２は、所定の間隔を設けて、ワークＷの面方向に沿って配置されている。これら電極チップは、円柱状であり、その先端はドーム状となっている。
【００１９】
第１加圧チップ１２５は、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２の間に配置されている。第１加圧チップ１２５は、上記の電極チップよりも大径の円柱状であり、その先端はドーム状となっている。第１加圧チップ１２５は、例えばセラミック等の絶縁材から形成されている。
【００２０】
第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２には、フローティング機構１２９が設けられている。このフローティング機構１２９により、溶接時において、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２に大きな圧力がかかるのが防止されるとともに、これら電極チップとワークＷとの当接状態が維持される。
フローティング機構１２９は、フローティングベース１２８と、基部１２６と、圧縮ばね１２７，１２７と、を備える。
【００２１】
フローティングベース１２８は、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２の軸方向に直交する方向に延設されている。このフローティングベース１２８は、その両側が第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２に固定されているとともに、その中央には第１加圧チップ１２５が進退可能に挿通されている。
基部１２６は、第１加圧チップ１２５の軸方向に直交する方向に延設されており、ロッド１２に連結されている。基部１２６の延設方向の中央には、第１加圧チップ１２５が固定されている。また、基部１２６の延設方向の両側には、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２が進退可能に挿通されている。
圧縮ばね１２７，１２７は、基部１２６とフローティングベース１２８との間に、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２の外周に巻回されて介装されている。これら圧縮ばね１２７，１２７は、溶接時に第１電極チップ１２１や第２電極チップ１２２に圧がかかると縮み、フローティングベース１２８を介して第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２をワークＷ側に付勢する。
なお、フローティング機構１２９を構成するフローティングベース１２８、基部１２６及び圧縮ばね１２７，１２７は、いずれも絶縁材から形成されている。
【００２２】
固定電極部１３０は、第３電極チップ１３３と、第４電極チップ１３４と、第２加圧チップ１３５と、を備える。これらチップの先端面の高さ位置は、略同一となっている。
第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４は、所定の間隔を設けて、ワークＷの面方向に沿って配置されている。第３電極チップ１３３は、ワークＷを挟んで第１電極チップ１２１に対向配置されており、第４電極チップ１３４は、ワークＷを挟んで第２電極チップ１２２に対向配置されている。これら電極チップは、可動電極部１２０の各電極チップと同径の円柱状であり、その先端はドーム状となっている。
【００２３】
第２加圧チップ１３５は、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４の間に配置されている。第２加圧チップ１３５は、第１加圧チップ１２５と同径の円柱状であり、その先端はドーム状となっている。第２加圧チップ１３５は、第１加圧チップ１２５と同様に、例えばセラミック等の絶縁材から形成されている。
【００２４】
第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４には、フローティング機構１３９が設けられている。このフローティング機構１３９により、溶接時において、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４に大きな圧力がかかるのが防止されるとともに、これら電極チップとワークＷとの当接状態が維持される。
【００２５】
フローティング機構１３９は、フローティングベース１３８と、基部１３６と、圧縮ばね１３７，１３７と、を備える。
フローティングベース１３８は、第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４の軸方向に直交する方向に延設されている。このフローティングベース１３８は、その両側が第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４に固定されているとともに、その中央には第２加圧チップ１３５が進退可能に挿通されている。
基部１３６は、第２加圧チップ１３５の軸方向に直交する方向に延設されており、Ｃ形ヨークの先端に支持されている。基部１３６の延設方向の中央には、第２加圧チップ１３５が固定されている。また、基部１３６の延設方向の両側には、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４が進退可能に挿通されている。
圧縮ばね１３７，１３７は、基部１３６とフローティングベース１３８との間に、第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４の外周に巻回されて介装されている。これら圧縮ばね１３７，１３７は、溶接時に第３電極チップ１３３や第４電極チップ１３４に圧がかかると縮み、フローティングベース１３８を介して第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４をワークＷ側に付勢する。
なお、フローティング機構１３９を構成するフローティングベース１３８、基部１３６及び圧縮ばね１３７，１３７は、いずれも絶縁材から形成されている。
【００２６】
以上のような構成からなる可動電極部１２０及び固定電極部１３０には、第１電流源としての第１トランス２０及び第２電流源としての第２トランス３０が接続される。具体的には図２に示すように、第１トランス２０の正極が第１電極チップ１２１に接続され、その負極が第４電極チップ１３４に接続される。また、第２トランス３０の正極が第２電極チップ１２２に接続され、その負極が第３電極チップ１３３に接続される。
【００２７】
このため、第１トランス２０から第１電極チップ１２１を経てワークＷに流入する溶接電流は、第４電極チップ１３４に向かう電流経路Ｄ１に沿って流れ、第４電極チップ１３４を経て第１トランス２０に戻る。
また、第２トランス３０から第２電極チップ１２２を経てワークＷに流入する溶接電流は、第３電極チップ１３３に向かう電流経路Ｄ２に沿って流れ、第３電極チップ１３３を経て第２トランス３０に戻る。
【００２８】
このように、第１トランス２０から供給される溶接電流が第１トランス２０に戻り、第２トランス３０から供給される溶接電流が第２トランス３０に戻ることは、本出願人らによって既に確認されている（特願２０１１−２５２７８号）。この確認は、図２の電流経路をそれぞれケーブルに置き換えた回路を作製し、これに電流を供給したときの各ケーブルの電流値を測定することによって行われる。
【００２９】
従って図２に示すように、電流経路Ｄ１と電流経路Ｄ２に沿って溶接電流が流れる結果、各電極チップから離れた第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５間の厚み方向の中央部で、これら電流経路が交差する。これら電流経路が交差する部位では、電流密度が最も高くなるため、単位体積当たりの入熱量が最も大きくなる。このため、各電極チップから離れた第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５間の厚み方向の中央部において、ワーク材の溶融が最も促進されてナゲットが生成する。これにより、従来の電極チップで問題となっていた、電極チップ近傍のワーク表面が溶融して飛散する表チリと呼ばれる現象の発生が抑制される。
【００３０】
図１に戻って、制御装置１００は、サーボモータ１６、第１トランス２０及び第２トランス３０を制御する。
【００３１】
次に、本実施形態に係るスポット溶接装置１の動作について説明する。
先ず、可動電極部１２０を固定電極部１３０に対して離間させた状態で、ロボットアーム８０及び支持部９０の動作により、ワークＷの溶接部位にスポット溶接ガン１０を移動させる。具体的には、固定電極部１３０の第３電極チップ１３３、第４電極チップ１３４及び第２加圧チップ１３５の各先端面が、ワークＷの溶接部位の下面に当接する位置に、スポット溶接ガン１０を移動させる。
【００３２】
次いで、制御装置１００によりサーボモータ１６を制御して、送りねじ機構の作用で可動電極部１２０をワークＷに対して前進させる。すると、第１加圧チップ１２５、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２の各先端面が、ワークＷの上面に当接する。このとき、フローティング機構１２９及びフローティング機構１３９のフローティング作用により、各電極チップに大きな圧力がかかることはない。
【００３３】
次いで、第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５による加圧を維持しつつ、制御装置１００により第１トランス２０及び第２トランス３０を制御して、溶接電流を供給する。このとき、各電極チップは、各フローティング機構のフローティング作用により、ワークＷとの当接状態が維持されるため、給電が確実に行われる。すると、電流経路Ｄ１に沿って第１電極チップ１２１から第４電極チップ１３４に溶接電流が流れるとともに、電流経路Ｄ２に沿って第２電極チップ１２２から第３電極チップ１３３に溶接電流が流れる。これにより、電流経路Ｄ１とＤ２が交差し、電流密度が高く入熱量が最も大きい第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５間の厚み方向の中央部において、ワーク材の溶融が最も促進されてナゲットが生成する。
【００３４】
その後、制御装置１００により第１トランス２０及び第２トランス３０を制御して、溶接電流の供給を停止する。次いで、制御装置１００によりサーボモータ１６を制御して、送りねじ機構の作用で可動電極部１２０をワークＷに対して後退させる。これにより、ナゲットが冷却固化し、ワークＷが溶接される。
【００３５】
次に、本実施形態に係るスポット溶接装置１の効果について、従来のスポット溶接装置と比較して説明する。
図３は、従来のスポット溶接装置の電極部５０の構成を示す図である。図３に示すように、従来、加圧と給電はいずれも一対の電極チップ５１，５２で行われている。具体的には、一対の電極チップ５１，５２でワークＷを挟んで加圧し、この状態で電極チップ５１，５２間に通電する。すると、通電により発生するジュール熱でワーク材が溶融し、電極チップ５１，５２間にワーク材の溶融物であるナゲットが生成する。
【００３６】
図４は、従来のスポット溶接装置による溶接時の発熱及び伝熱の状態を模式的に示す図である。図４に示すように、一対の電極チップ５１，５２間に電流Ｉを供給した場合、これら電極チップ５１，５２自体の発熱量Ｑは、電極チップ５１，５２の抵抗値ＲＴに比例する。同様に、電極チップ５１，５２間に生成するナゲット部位の発熱量ＱＲは、電極チップ５１，５２間におけるワークＷの抵抗値ＲＮに比例する。
ここで、電極チップ５１，５２間におけるワークＷの抵抗値ＲＮは、電極チップ５１，５２の抵抗値ＲＴに比べて格段に大きいことから、ナゲット部位の発熱量ＱＲは、電極チップ５１，５２自体の発熱量Ｑに比べて格段に大きい。
【００３７】
このため、ナゲット部位の発熱量ＱＲは、ワークＷの面方向に伝熱する他、ナゲットのごく近傍に位置する電極チップ５１，５２に伝熱する。このとき、電極チップ５１，５２の熱伝導率はワークＷの熱伝導率よりも格段に高いため、電極チップ５１，５２に伝熱する伝熱量ＱｌｏｓｓＴは、ワークＷの面方向に伝熱する伝熱量ＱｌｏｓｓＷよりも格段に大きい。このため、電極チップ５１，５２には、電極チップ５１，５２自体の発熱量Ｑの他、ナゲット部位の発熱量ＱＲに起因する大きな伝熱量ＱｌｏｓｓＴによる熱負荷が付与される。このように、溶接時における電極チップ５１，５２の熱負荷は、ナゲット部位の発熱量ＱＲからの伝熱量ＱｌｏｓｓＴが支配的であることから、この伝熱量ＱｌｏｓｓＴを低減することが重要であると言える。
【００３８】
そこで本実施形態では、従来の電極チップを、加圧用のチップと給電用のチップとに分離する。具体的には、ワークＷの一方の面側に、所定の間隔をあけて面方向に沿って第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２を配置し、ワークＷを挟んでこれら第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２に対向して第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４を配置する。第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２の間には、絶縁材からなる第１加圧チップ１２５を配置するとともに、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４の間には、絶縁材からなる第２加圧チップ１３５を配置し、ワークＷを介してこれら加圧チップ同士を対向配置させる。また、第１電極チップ１２１と第４電極チップ１３４を第１トランス２０で接続するとともに、第２電極チップ１２２と第３電極チップ１３３を第２トランス３０で接続する。
【００３９】
これにより、本実施形態によれば、一対の加圧チップでワークＷを挟んで加圧し、この状態で、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２をワークＷの一方の面に当接させるとともに、第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４を他方の面に当接させて給電する。すると、第１電極チップ１２１は第４電極チップ１３４と接続されており、第２電極チップ１２２は第３電極チップ１３３と接続されているため、ワークＷを介して第１電極チップ１２１と第４電極チップ１３４との間を流れる電流と、ワークＷを介して第２電極チップ１２２と第３電極チップ１３３との間を流れる電流とが、一対の加圧チップ間で交差する。両電流が交差する部位では、電流密度が最も高くなるため、ジュール熱が多量に発生して単位体積当たりの入熱量が最も大きくなる結果、当該部位を中心にナゲットが生成する。即ち、従来と比べて電極から離れた部位にナゲットが生成するため、各電極チップへの伝熱が緩和され、各電極チップの熱負荷が低減される。またこのとき、ナゲットは加圧チップの近傍に生成するところ、加圧チップは絶縁材からなるためナゲットからの伝熱を回避できるうえ、当該ナゲットが一対の加圧チップにより十分に加圧された状態で溶接が行われる結果、十分な溶接強度が得られる。
従って本実施形態によれば、電極チップの変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置１及びスポット溶接方法を提供できる。また高い耐久性を有するため、従来よりも電極チップを小径化でき、より微細な溶接が可能なスポット溶接装置１及びスポット溶接方法を提供できる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１…スポット溶接装置
２０…第１トランス（第１電流源）
３０…第２トランス（第２電流源）
１２１…第１電極チップ（第１電極）
１２２…第２電極チップ（第２電極）
１２５…第１加圧チップ
１３３…第３電極チップ（第３電極）
１３４…第４電極チップ（第４電極）
１３５…第２加圧チップ
Ｗ…ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接装置及びスポット溶接方法に関する。詳しくは、複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で電極間に通電することでワークを溶接するスポット溶接装置及びスポット溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の板材を重ね合わせたワークの溶接にスポット溶接が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このスポット溶接では、ワークを一対の電極チップで挟んで加圧し、この状態で電極間に通電する。すると、通電により発生するジュール熱でワーク材が溶融し、電極間のワーク内部にワーク材の溶融物であるナゲットが生成する。その後、加圧状態を維持しつつ通電を停止することにより、ナゲットが冷却固化してワークが溶接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで従来のスポット溶接では、一対の電極間に通電するため、これら電極間にナゲットが生成する。即ち、電極のごく近傍にナゲットが生成し、熱伝導率が高い電極にナゲットの熱が伝わるため、電極の熱負荷が大きい。従って、特に小径の電極を用いた場合には、電極の温度が著しく上昇する結果、電極が軟化して変形し、耐久性に劣るという問題があった。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極の熱負荷を低減して電極の変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、複数の板材（例えば、後述の板材Ｗ１，Ｗ２）を重ね合わせたワーク（例えば、後述のワークＷ）を複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接装置を提供する。本発明に係るスポット溶接装置（例えば、後述のスポット溶接装置１）は、前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置され、前記一方の面に当接する第１電極（例えば、後述の第１電極チップ１２１）及び第２電極（例えば、後述の第２電極チップ１２２）と、前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置され、前記ワークの他方の面に当接する第３電極（例えば、後述の第３電極チップ１３３）と、前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置され、前記他方の面に当接する第４電極（例えば、後述の第４電極チップ１３４）と、前記第１電極と前記第２電極の間に配置され、前記一方の面を加圧する絶縁材からなる第１加圧チップ（例えば、後述の第１加圧チップ１２５）と、前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置され、前記他方の面を加圧する絶縁材からなる第２加圧チップ（例えば、後述の第２加圧チップ１３５）と、前記第１電極と前記第４電極を接続する第１電流源（例えば、後述の第１トランス２０）と、前記第２電極と前記第３電極を接続する第２電流源（例えば、後述の第２トランス３０）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
従来、加圧と給電いずれも電極チップで行っていたところ、本発明では従来の電極チップを、加圧用のチップと給電用のチップとに分離する。具体的には、ワークの一方の面側に、所定の間隔をあけて面方向に沿って第１電極及び第２電極を配置し、ワークを挟んでこれら第１電極及び第２電極に対向して第３電極及び第４電極を配置する。第１電極と第２電極の間には、絶縁材からなる第１加圧チップを配置するとともに、第３電極と第４電極の間には、絶縁材からなる第２加圧チップを配置し、ワークを介してこれら加圧チップ同士を対向配置させる。また、第１電極と第４電極を第１電流源で接続するとともに、第２電極と第３電極を第２電流源で接続する。
これにより、本発明に係るスポット溶接装置によれば、一対の加圧チップでワークを挟んで加圧し、この状態で、第１電極及び第２電極をワークの一方の面に当接させるとともに、第３電極及び第４電極を他方の面に当接させて給電する。すると、第１電極は第４電極と接続されており、第２電極は第３電極と接続されているため、ワークを介して第１電極と第４電極との間を流れる電流と、ワークを介して第２電極と第３電極との間を流れる電流とが、一対の加圧チップ間で交差する。両電流が交差する部位では、電流密度が最も高くなるため、ジュール熱が多量に発生して単位体積当たりの入熱量が最も大きくなる結果、当該部位を中心にナゲットが生成する。即ち、従来と比べて電極から離れた部位にナゲットが生成するため、電極への伝熱が緩和され、電極の熱負荷が低減される。またこのとき、ナゲットは加圧チップの近傍に生成するところ、加圧チップは絶縁材からなるためナゲットからの伝熱を回避できるうえ、当該ナゲットが一対の加圧チップにより十分に加圧された状態で溶接が行われる結果、十分な溶接強度が得られる。
従って本発明によれば、電極の変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置を提供できる。また高い耐久性を有するため、従来よりも電極チップを小径化でき、より微細な溶接が可能なスポット溶接装置を提供できる。
【０００８】
また、複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接方法を提供する。このスポット溶接方法は、前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置された第１電極及び第２電極を、前記一方の面に当接させ、前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置された第３電極と、前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置された第４電極を、前記ワークの他方の面に当接させるとともに、前記第１電極と前記第２電極の間に配置された絶縁材からなる第１加圧チップにより、前記一方の面を加圧し、前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置された絶縁材からなる第２加圧チップにより、前記他方の面を加圧した状態で、前記第１電極と前記第４電極間に通電するとともに、前記第２電極と前記第３電極間に通電することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、上記のスポット溶接装置の発明と同様の効果がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極の熱負荷を低減して電極の変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るスポット溶接装置の構成を示す側面図である。
【図２】上記実施形態に係るスポット溶接装置の電極部の構成を示す図である。
【図３】従来のスポット溶接装置の電極部の構成を示す図である。
【図４】従来のスポット溶接装置による溶接時の発熱及び伝熱の状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るスポット溶接装置の構成を示す側面図である。本実施形態に係るスポット溶接装置１は、ロボットアーム８０の先端に取り付けられた電動式のスポット溶接装置である。
スポット溶接装置１は、複数の板材Ｗ１及びＷ２を重ね合わせたワークＷを、後述する複数の電極で挟んで加圧し、この状態で電極間に通電することでワークＷを溶接するものである。
【００１３】
スポット溶接装置１は、ロボットアーム８０の先端に設けられた支持部９０により支持されたスポット溶接ガン１０と、このスポット溶接ガン１０を制御する制御装置１００と、を備える。
【００１４】
支持部９０は、支持ブラケット９１を含んで構成される。この支持ブラケット９１は、上板９１ａと、この上板９１ａに平行な下板９１ｂと、を備える。これら上板９１ａと下板９１ｂの間には、ガイドバー９２が橋架されている。
【００１５】
ガイドバー９２には、その軸方向に摺動自在な支持板９３が取り付けられている。支持板９３は、ロボットアーム８０側から上板９１ａ及び下板９１ｂに対して平行に延び、その先端側でスポット溶接ガン１０を支持する。支持板９３の基端側の上面には、筐体状の支持体９４が設けられている。上板９１ａと支持体９４の間には、ガイドバー９２に巻回された第１コイルスプリング９５が介装されている。同様に、下板９１ｂと支持板９３の間には、ガイドバー９２に巻回された第２コイルスプリング９６が介装されている。
【００１６】
スポット溶接ガン１０は、上記の支持板９３に支持されることで、支持部９０に対して相対的に昇降可能となっている。スポット溶接ガン１０は、溶接ガン本体１１と、溶接ガン本体１１の先端に設けられた電極部１５と、後述する第１電流源及び第２電流源としての第１トランス及び第２トランスと、を備える。
溶接ガン本体１１は、その上部に設けられたサーボモータ１６と、このサーボモータ１６に連結された図示しない送りねじ機構と、備える。
電極部１５は、可動電極部１２０と、固定電極部１３０と、を含んで構成される。
【００１７】
可動電極部１２０は、溶接ガン本体１１の先端から下方に突出し、送りねじ機構に連結されたロッド１２の先端に支持されている。可動電極部１２０は、サーボモータ１６により送りねじ機構を介してロッド１２が上下動（図１のＡ２方向又はＡ１方向に移動）することで、後述する固定電極部１３０に対して進退可能となっている。
固定電極部１３０は、溶接ガン本体１１の先端に連結された連結部１４から下方に延びるＣ形ヨーク１３の先端に支持されている。
これら可動電極部１２０と固定電極部１３０は、ワークＷを挟んで対向配置される。
【００１８】
図２は、スポット溶接装置１の電極部１５の構成を示す図である。
可動電極部１２０は、第１電極チップ１２１と、第２電極チップ１２２と、第１加圧チップ１２５と、を備える。これらチップの先端面の高さ位置は、略同一となっている。
第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２は、所定の間隔を設けて、ワークＷの面方向に沿って配置されている。これら電極チップは、円柱状であり、その先端はドーム状となっている。
【００１９】
第１加圧チップ１２５は、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２の間に配置されている。第１加圧チップ１２５は、上記の電極チップよりも大径の円柱状であり、その先端はドーム状となっている。第１加圧チップ１２５は、例えばセラミック等の絶縁材から形成されている。
【００２０】
第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２には、フローティング機構１２９が設けられている。このフローティング機構１２９により、溶接時において、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２に大きな圧力がかかるのが防止されるとともに、これら電極チップとワークＷとの当接状態が維持される。
フローティング機構１２９は、フローティングベース１２８と、基部１２６と、圧縮ばね１２７，１２７と、を備える。
【００２１】
フローティングベース１２８は、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２の軸方向に直交する方向に延設されている。このフローティングベース１２８は、その両側が第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２に固定されているとともに、その中央には第１加圧チップ１２５が進退可能に挿通されている。
基部１２６は、第１加圧チップ１２５の軸方向に直交する方向に延設されており、ロッド１２に連結されている。基部１２６の延設方向の中央には、第１加圧チップ１２５が固定されている。また、基部１２６の延設方向の両側には、第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２が進退可能に挿通されている。
圧縮ばね１２７，１２７は、基部１２６とフローティングベース１２８との間に、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２の外周に巻回されて介装されている。これら圧縮ばね１２７，１２７は、溶接時に第１電極チップ１２１や第２電極チップ１２２に圧がかかると縮み、フローティングベース１２８を介して第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２をワークＷ側に付勢する。
なお、フローティング機構１２９を構成するフローティングベース１２８、基部１２６及び圧縮ばね１２７，１２７は、いずれも絶縁材から形成されている。
【００２２】
固定電極部１３０は、第３電極チップ１３３と、第４電極チップ１３４と、第２加圧チップ１３５と、を備える。これらチップの先端面の高さ位置は、略同一となっている。
第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４は、所定の間隔を設けて、ワークＷの面方向に沿って配置されている。第３電極チップ１３３は、ワークＷを挟んで第１電極チップ１２１に対向配置されており、第４電極チップ１３４は、ワークＷを挟んで第２電極チップ１２２に対向配置されている。これら電極チップは、可動電極部１２０の各電極チップと同径の円柱状であり、その先端はドーム状となっている。
【００２３】
第２加圧チップ１３５は、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４の間に配置されている。第２加圧チップ１３５は、第１加圧チップ１２５と同径の円柱状であり、その先端はドーム状となっている。第２加圧チップ１３５は、第１加圧チップ１２５と同様に、例えばセラミック等の絶縁材から形成されている。
【００２４】
第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４には、フローティング機構１３９が設けられている。このフローティング機構１３９により、溶接時において、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４に大きな圧力がかかるのが防止されるとともに、これら電極チップとワークＷとの当接状態が維持される。
【００２５】
フローティング機構１３９は、フローティングベース１３８と、基部１３６と、圧縮ばね１３７，１３７と、を備える。
フローティングベース１３８は、第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４の軸方向に直交する方向に延設されている。このフローティングベース１３８は、その両側が第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４に固定されているとともに、その中央には第２加圧チップ１３５が進退可能に挿通されている。
基部１３６は、第２加圧チップ１３５の軸方向に直交する方向に延設されており、Ｃ形ヨークの先端に支持されている。基部１３６の延設方向の中央には、第２加圧チップ１３５が固定されている。また、基部１３６の延設方向の両側には、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４が進退可能に挿通されている。
圧縮ばね１３７，１３７は、基部１３６とフローティングベース１３８との間に、第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４の外周に巻回されて介装されている。これら圧縮ばね１３７，１３７は、溶接時に第３電極チップ１３３や第４電極チップ１３４に圧がかかると縮み、フローティングベース１３８を介して第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４をワークＷ側に付勢する。
なお、フローティング機構１３９を構成するフローティングベース１３８、基部１３６及び圧縮ばね１３７，１３７は、いずれも絶縁材から形成されている。
【００２６】
以上のような構成からなる可動電極部１２０及び固定電極部１３０には、第１電流源としての第１トランス２０及び第２電流源としての第２トランス３０が接続される。具体的には図２に示すように、第１トランス２０の正極が第１電極チップ１２１に接続され、その負極が第４電極チップ１３４に接続される。また、第２トランス３０の正極が第２電極チップ１２２に接続され、その負極が第３電極チップ１３３に接続される。
【００２７】
このため、第１トランス２０から第１電極チップ１２１を経てワークＷに流入する溶接電流は、第４電極チップ１３４に向かう電流経路Ｄ１に沿って流れ、第４電極チップ１３４を経て第１トランス２０に戻る。
また、第２トランス３０から第２電極チップ１２２を経てワークＷに流入する溶接電流は、第３電極チップ１３３に向かう電流経路Ｄ２に沿って流れ、第３電極チップ１３３を経て第２トランス３０に戻る。
【００２８】
このように、第１トランス２０から供給される溶接電流が第１トランス２０に戻り、第２トランス３０から供給される溶接電流が第２トランス３０に戻ることは、本出願人らによって既に確認されている（特願２０１１−２５２７８号）。この確認は、図２の電流経路をそれぞれケーブルに置き換えた回路を作製し、これに電流を供給したときの各ケーブルの電流値を測定することによって行われる。
【００２９】
従って図２に示すように、電流経路Ｄ１と電流経路Ｄ２に沿って溶接電流が流れる結果、各電極チップから離れた第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５間の厚み方向の中央部で、これら電流経路が交差する。これら電流経路が交差する部位では、電流密度が最も高くなるため、単位体積当たりの入熱量が最も大きくなる。このため、各電極チップから離れた第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５間の厚み方向の中央部において、ワーク材の溶融が最も促進されてナゲットが生成する。これにより、従来の電極チップで問題となっていた、電極チップ近傍のワーク表面が溶融して飛散する表チリと呼ばれる現象の発生が抑制される。
【００３０】
図１に戻って、制御装置１００は、サーボモータ１６、第１トランス２０及び第２トランス３０を制御する。
【００３１】
次に、本実施形態に係るスポット溶接装置１の動作について説明する。
先ず、可動電極部１２０を固定電極部１３０に対して離間させた状態で、ロボットアーム８０及び支持部９０の動作により、ワークＷの溶接部位にスポット溶接ガン１０を移動させる。具体的には、固定電極部１３０の第３電極チップ１３３、第４電極チップ１３４及び第２加圧チップ１３５の各先端面が、ワークＷの溶接部位の下面に当接する位置に、スポット溶接ガン１０を移動させる。
【００３２】
次いで、制御装置１００によりサーボモータ１６を制御して、送りねじ機構の作用で可動電極部１２０をワークＷに対して前進させる。すると、第１加圧チップ１２５、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２の各先端面が、ワークＷの上面に当接する。このとき、フローティング機構１２９及びフローティング機構１３９のフローティング作用により、各電極チップに大きな圧力がかかることはない。
【００３３】
次いで、第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５による加圧を維持しつつ、制御装置１００により第１トランス２０及び第２トランス３０を制御して、溶接電流を供給する。このとき、各電極チップは、各フローティング機構のフローティング作用により、ワークＷとの当接状態が維持されるため、給電が確実に行われる。すると、電流経路Ｄ１に沿って第１電極チップ１２１から第４電極チップ１３４に溶接電流が流れるとともに、電流経路Ｄ２に沿って第２電極チップ１２２から第３電極チップ１３３に溶接電流が流れる。これにより、電流経路Ｄ１とＤ２が交差し、電流密度が高く入熱量が最も大きい第１加圧チップ１２５及び第２加圧チップ１３５間の厚み方向の中央部において、ワーク材の溶融が最も促進されてナゲットが生成する。
【００３４】
その後、制御装置１００により第１トランス２０及び第２トランス３０を制御して、溶接電流の供給を停止する。次いで、制御装置１００によりサーボモータ１６を制御して、送りねじ機構の作用で可動電極部１２０をワークＷに対して後退させる。これにより、ナゲットが冷却固化し、ワークＷが溶接される。
【００３５】
次に、本実施形態に係るスポット溶接装置１の効果について、従来のスポット溶接装置と比較して説明する。
図３は、従来のスポット溶接装置の電極部５０の構成を示す図である。図３に示すように、従来、加圧と給電はいずれも一対の電極チップ５１，５２で行われている。具体的には、一対の電極チップ５１，５２でワークＷを挟んで加圧し、この状態で電極チップ５１，５２間に通電する。すると、通電により発生するジュール熱でワーク材が溶融し、電極チップ５１，５２間にワーク材の溶融物であるナゲットが生成する。
【００３６】
図４は、従来のスポット溶接装置による溶接時の発熱及び伝熱の状態を模式的に示す図である。図４に示すように、一対の電極チップ５１，５２間に電流Ｉを供給した場合、これら電極チップ５１，５２自体の発熱量Ｑは、電極チップ５１，５２の抵抗値ＲＴに比例する。同様に、電極チップ５１，５２間に生成するナゲット部位の発熱量ＱＲは、電極チップ５１，５２間におけるワークＷの抵抗値ＲＮに比例する。
ここで、電極チップ５１，５２間におけるワークＷの抵抗値ＲＮは、電極チップ５１，５２の抵抗値ＲＴに比べて格段に大きいことから、ナゲット部位の発熱量ＱＲは、電極チップ５１，５２自体の発熱量Ｑに比べて格段に大きい。
【００３７】
このため、ナゲット部位の発熱量ＱＲは、ワークＷの面方向に伝熱する他、ナゲットのごく近傍に位置する電極チップ５１，５２に伝熱する。このとき、電極チップ５１，５２の熱伝導率はワークＷの熱伝導率よりも格段に高いため、電極チップ５１，５２に伝熱する伝熱量ＱｌｏｓｓＴは、ワークＷの面方向に伝熱する伝熱量ＱｌｏｓｓＷよりも格段に大きい。このため、電極チップ５１，５２には、電極チップ５１，５２自体の発熱量Ｑの他、ナゲット部位の発熱量ＱＲに起因する大きな伝熱量ＱｌｏｓｓＴによる熱負荷が付与される。このように、溶接時における電極チップ５１，５２の熱負荷は、ナゲット部位の発熱量ＱＲからの伝熱量ＱｌｏｓｓＴが支配的であることから、この伝熱量ＱｌｏｓｓＴを低減することが重要であると言える。
【００３８】
そこで本実施形態では、従来の電極チップを、加圧用のチップと給電用のチップとに分離する。具体的には、ワークＷの一方の面側に、所定の間隔をあけて面方向に沿って第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２を配置し、ワークＷを挟んでこれら第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２に対向して第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４を配置する。第１電極チップ１２１と第２電極チップ１２２の間には、絶縁材からなる第１加圧チップ１２５を配置するとともに、第３電極チップ１３３と第４電極チップ１３４の間には、絶縁材からなる第２加圧チップ１３５を配置し、ワークＷを介してこれら加圧チップ同士を対向配置させる。また、第１電極チップ１２１と第４電極チップ１３４を第１トランス２０で接続するとともに、第２電極チップ１２２と第３電極チップ１３３を第２トランス３０で接続する。
【００３９】
これにより、本実施形態によれば、一対の加圧チップでワークＷを挟んで加圧し、この状態で、第１電極チップ１２１及び第２電極チップ１２２をワークＷの一方の面に当接させるとともに、第３電極チップ１３３及び第４電極チップ１３４を他方の面に当接させて給電する。すると、第１電極チップ１２１は第４電極チップ１３４と接続されており、第２電極チップ１２２は第３電極チップ１３３と接続されているため、ワークＷを介して第１電極チップ１２１と第４電極チップ１３４との間を流れる電流と、ワークＷを介して第２電極チップ１２２と第３電極チップ１３３との間を流れる電流とが、一対の加圧チップ間で交差する。両電流が交差する部位では、電流密度が最も高くなるため、ジュール熱が多量に発生して単位体積当たりの入熱量が最も大きくなる結果、当該部位を中心にナゲットが生成する。即ち、従来と比べて電極から離れた部位にナゲットが生成するため、各電極チップへの伝熱が緩和され、各電極チップの熱負荷が低減される。またこのとき、ナゲットは加圧チップの近傍に生成するところ、加圧チップは絶縁材からなるためナゲットからの伝熱を回避できるうえ、当該ナゲットが一対の加圧チップにより十分に加圧された状態で溶接が行われる結果、十分な溶接強度が得られる。
従って本実施形態によれば、電極チップの変形を抑制でき、高い耐久性を有するスポット溶接装置１及びスポット溶接方法を提供できる。また高い耐久性を有するため、従来よりも電極チップを小径化でき、より微細な溶接が可能なスポット溶接装置１及びスポット溶接方法を提供できる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１…スポット溶接装置
２０…第１トランス（第１電流源）
３０…第２トランス（第２電流源）
１２１…第１電極チップ（第１電極）
１２２…第２電極チップ（第２電極）
１２５…第１加圧チップ
１３３…第３電極チップ（第３電極）
１３４…第４電極チップ（第４電極）
１３５…第２加圧チップ
Ｗ…ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接装置であって、
前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置され、前記一方の面に当接する第１電極及び第２電極と、
前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置され、前記ワークの他方の面に当接する第３電極と、
前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置され、前記他方の面に当接する第４電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置され、前記一方の面を加圧する絶縁材からなる第１加圧チップと、
前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置され、前記他方の面を加圧する絶縁材からなる第２加圧チップと、
前記第１電極と前記第４電極を接続する第１電流源と、
前記第２電極と前記第３電極を接続する第２電流源と、を備えることを特徴とするスポット溶接装置。
【請求項２】
複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接方法であって、
前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置された第１電極及び第２電極を、前記一方の面に当接させ、
前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置された第３電極と、前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置された第４電極を、前記ワークの他方の面に当接させるとともに、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置された絶縁材からなる第１加圧チップにより、前記一方の面を加圧し、
前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置された絶縁材からなる第２加圧チップにより、前記他方の面を加圧した状態で、
前記第１電極と前記第４電極間に通電するとともに、前記第２電極と前記第３電極間に通電することを特徴とするスポット溶接方法。
【請求項１】
複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接装置であって、
前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置され、前記一方の面に当接する第１電極及び第２電極と、
前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置され、前記ワークの他方の面に当接する第３電極と、
前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置され、前記他方の面に当接する第４電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置され、前記一方の面を加圧する絶縁材からなる第１加圧チップと、
前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置され、前記他方の面を加圧する絶縁材からなる第２加圧チップと、
前記第１電極と前記第４電極を接続する第１電流源と、
前記第２電極と前記第３電極を接続する第２電流源と、を備えることを特徴とするスポット溶接装置。
【請求項２】
複数の板材を重ね合わせたワークを複数の電極で挟んで加圧し、この状態で当該電極間に通電することで前記ワークを溶接するスポット溶接方法であって、
前記ワークの一方の面側で所定の間隔をあけて面方向に沿って配置された第１電極及び第２電極を、前記一方の面に当接させ、
前記ワークを挟んで前記第１電極に対向配置された第３電極と、前記ワークを挟んで前記第２電極に対向配置された第４電極を、前記ワークの他方の面に当接させるとともに、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置された絶縁材からなる第１加圧チップにより、前記一方の面を加圧し、
前記第３電極と前記第４電極の間で前記ワークを挟んで前記第１加圧チップに対向配置された絶縁材からなる第２加圧チップにより、前記他方の面を加圧した状態で、
前記第１電極と前記第４電極間に通電するとともに、前記第２電極と前記第３電極間に通電することを特徴とするスポット溶接方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２２６２３（Ｐ２０１３−２２６２３Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６００９４（Ｐ２０１１−１６００９４）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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