抵抗溶接機と抵抗溶接の良否判定方法
【課題】 外乱等による影響を極力受けることなく、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を正しく判定できる技術を提供する。
【解決手段】 抵抗溶接機は、第１溶接電極と、第２溶接電極と、第１溶接電極と第２溶接電極の間にワークを介して溶接電流を通電する通電手段と、第１溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、第２溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、超音波送信手段が超音波を送信する時点から、超音波受信手段が超音波を受信する時点までの時間を計時する電極間計時手段を備えている。
【解決手段】 抵抗溶接機は、第１溶接電極と、第２溶接電極と、第１溶接電極と第２溶接電極の間にワークを介して溶接電流を通電する通電手段と、第１溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、第２溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、超音波送信手段が超音波を送信する時点から、超音波受信手段が超音波を受信する時点までの時間を計時する電極間計時手段を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗溶接の良否を判定する技術に関する。特に、現に実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を、超音波を利用して判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗溶接は、重畳配置した複数のワーク（被溶接材）に溶接電流を通電し、ワーク間に生じる抵抗発熱によってワークを溶融して、ワーク同士を接合するものである。抵抗溶接の接合強度は、ワーク間に形成される溶融部（いわゆるナゲット）の大きさに対応する。一般に、抵抗溶接の良否は、ナゲットの大きさに基づいて判定することができる。
現に実施中の抵抗溶接の良否を、超音波を利用して判定する技術が開発されている。例えば特許文献１には、一方の溶接電極から超音波を送信し、送信した超音波を他方の溶接電極において受信して、受信波の強度変化から形成された溶融部の大きさを推定する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５２−１５０７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、溶融部を透過する超音波の強度が、溶融部の成長に伴って変化することを利用して、溶融部の大きさを推定している。しかしながら、受信される超音波の強度は、外乱等による影響を受けやすいことから、溶融部の大きさを誤って推定してしまうことがある。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明は、外乱等による影響を極力受けることなく、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を正しく判定できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の技術は、抵抗溶接機に具現化することができる。この抵抗溶接機は、第１溶接電極と、第２溶接電極と、第１溶接電極と第２溶接電極の間に被溶接材を通じて溶接電流を通電する通電手段と、第１溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、第２溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、超音波送信手段が超音波を送信する時点から、超音波受信手段が超音波を受信する時点までの時間を計時する電極間計時手段を備えている。電極間計時手段の用語は、超音波が電極間を伝播するのに要した時間を計時する手段の意味で用いられている。
【０００５】
物質中を伝播する超音波の伝播速度は、その物質の温度によって変化する。図１０はその一例を示すものであり、被溶接材（ワーク）の温度と被溶接材内における超音波の伝播速度との関係を示している。図１０に示すように、被溶接材の温度が高いときほど、超音波の伝播速度は遅くなる。そのことから、被溶接材内における超音波の伝播速度に基づいて、被溶接材の温度を推定することができる。
被溶接材内に形成される溶融部の大きさ（いわゆるナゲット径）は、被溶接材の温度（特に接合面における温度）によって変化する。図１１は、その一例を示すものであり、被溶接材の温度と被溶接材内に形成されるナゲット径との関係を示している。図１１に示すように、被溶接材の温度が高いときほど、被溶接材内に形成されるナゲット径は大きくなる。そのことから、被溶接材の温度に基づいて、被溶接材内に形成されたナゲット径を推定することができる。
以上のことから、被溶接材内における超音波の伝播速度を知ることができれば、被溶接材内に形成されたナゲット径を推定することができる。抵抗溶接の良否は、推定されたナゲット径に基づいて判定することができる。
【０００６】
この抵抗溶接機では、第１溶接電極側から超音波を送信し、その超音波を第２溶接電極側において受信して、超音波が第１溶接電極側から被溶接材を通って第２溶接電極側へと到るまでの透過時間を計時することができる。計時された透過時間は被溶接材内を超音波が伝播する伝播速度に対応するので、計時された透過時間は被溶接材の温度に対応することとなる。そのことから、計時された透過時間に基づいて、被溶接材内に形成されたナゲット径を推定することができ、抵抗溶接の良否を判定することが可能となる。抵抗溶接の良否判定は、通電中においても、通電終了直後においても可能である。
この抵抗溶接機では、第２溶接電極側で超音波を受信する場合に、超音波の強度を識別する必要はなく、超音波を受信したことを検出すれば足りる。外乱等によって超音波の受信強度が変動しても、それに追従して良否判定が変動するようなことがない。
この抵抗溶接機によると、外乱等による影響を極力受けることなく、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【０００７】
上記の抵抗溶接機では、前記電極間計時手段によって計時された計時時間が、基準範囲内にあるのか否かを判定する計時時間判定手段が付加されていることが好ましい。
計時される透過時間と被溶接材内に形成されるナゲット径は略対応する。そのことから、必要とする接合強度が得られるナゲット径等に基づいて、計時されるべき透過時間の基準範囲を定めておくことができる。計時された透過時間が基準範囲内にあるのか否かを判定することによって、抵抗溶接が正常に行われたのか否かを判定することができる。
【０００８】
判定手段は、電極間計時手段が溶接電流の通電前において計時した計時時間に基づいて、前記基準範囲を修正することが好ましい。
計時手段によって計時される透過時間は、被溶接材の厚さや溶接電極の長さによっても変化する。そのことから、被溶接材の厚さに製造誤差が生じている場合や、溶接電極に摩耗が生じている場合等には、透過時間に関する基準範囲を修正しておく必要が生じる。
この抵抗溶接機では、溶接電流の通電前に透過時間を計時することによって、被溶接材の温度が上昇する前の透過時間を把握する。温度上昇前の透過時間は、主に被溶接材の厚さや溶接電極の長さに応じて変化する。温度上昇前の透過時間に基づいて透過時間に関する基準範囲を修正しておくことで、被溶接材の厚さに製造誤差が生じている場合や、溶接電極に摩耗が生じている場合等でも、抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【０００９】
通電手段は、判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流を増減調節することが好ましい。あるいは、判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流の通電時間を長短調節することが好ましい。
それにより、抵抗溶接が不良のままで終了してしまうことを防ぐことが可能となる。
【００１０】
上記の抵抗溶接機では、第１溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、第２溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、第１溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から第１溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第１電極側計時手段と、第２溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から第２溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第２電極側計時手段とが付加されていることが好ましい。
【００１１】
電極間計時手段によって計時される透過時間には、第１溶接電極側の超音波送信手段と第１溶接電極の先端部との間を超音波が伝播するのに要した時間と、超音波が被溶接材を透過するのに要した時間と、超音波が第２溶接電極の先端部と第２溶接電極側の超音波受信手段との間を伝播するのに要した時間が含まれる。超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間を抽出することができれば、溶接電極の温度や摩耗等に影響を受けることなく、抵抗溶接の良否をより正しく判定することができる。
この抵抗溶接機では、第１溶接電極側の超音波送信手段が送信した超音波が被溶接材を透過して第２溶接電極側へと伝播するとともに、第１溶接電極の先端部で反射して第１溶接電極側の超音波受信手段にも受信される。そのことから、第１電極側計時手段によって計時される時間は、第１溶接電極側の超音波送信手段と第１溶接電極の先端部との間を超音波が伝播するのに要する時間に対応する。同様に、第２電極側計時手段によって計時される時間は、第２溶接電極の先端部と第２溶接電極側の超音波受信手段との間を超音波が伝播するのに要する時間に対応する。
電極間計時手段によって計時された透過時間と、第１電極側計時手段によって計時された時間と、第２電極側計時手段によって計時された時間に基づいて、超音波が被溶接材を透過するのに要した時間を算出することが可能となる。
この抵抗溶接機によると、超音波が被溶接材を透過するのに要する時間を正確に把握することができるので、溶接電極の温度や摩耗等に影響を受けることなく、抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【００１２】
上記の抵抗溶接機では、電極間計時手段によって計時された時間と、第１電極側計時手段によって計時された計時時間と、第２電極側計時手段によって計時された時間から算出される超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する透過時間判定手段が付加されていることが好ましい。
算出された実透過時間が基準範囲内にあるのか否かを判定することによって、抵抗溶接が正常に行われたのか否かをより正しく判定することができる。
【００１３】
判定手段は、第１電極側計時手段によって計時された計時時間と第２電極側計時手段によって計時された計時時間に基づいて、算出した前記実透過時間および／又は前記基準範囲を修正することが好ましい。
被溶接材の板厚方向（通電方向）における温度分布が偏っていると、被溶接材の到達温度に対して、得られる接合強度が低くなることがある。被溶接材の板厚方向（通電方向）における温度分布は、第１溶接電極の温度と第２溶接電極の温度のバランスによって推定することができる。第１溶接電極の温度と第２溶接電極の温度のバランスが不適切である場合には、十分な接合強度が得られないことがあることから、被溶接材の到達すべき温度を高めることが必要となる。
第１電極側計時手段によって計時される計時時間が、第１電極の温度によって変化する。そのことから、第１電極側計時手段によって計時される計時時間は、第１電極の温度に略対応する。同様に、第２電極側計時手段によって計時される計時時間は、第２電極の温度に略対応する。
この抵抗溶接機では、第１電極側計時手段によって計時される計時時間と第２電極側計時手段によって計時される計時時間に基づいて、算出した超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間を修正することができる。あるいは、実透過時間に関する基準範囲を修正することができる。それにより、第１電極側計時手段による計時時間と第２電極側計時手段による計時時間に基づいて、被溶接部材の板厚方向における温度分布が偏っていると推定される場合に、被溶接材の到達すべき温度を高めた上で、抵抗溶接の良否を判定することができる。
【００１４】
本発明の技術は、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を判定する方法に具現化することもできる。この判定方法は、一方の溶接電極側から超音波を送信する送信工程と、他方の溶接電極側において超音波を受信する受信工程と、送信工程で超音波を送信した時点から受信工程で超音波を受信した時点までの時間を計時する計時工程と、計時工程において計時した計時時間が所定範囲内にあるのか否かを判定する判定工程を備えている。
この判定方法によると、外乱等による影響を極力受けることなく、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、抵抗溶接の良否を工程内において正確に判定することが可能となり、製造品質の向上や製造コストの削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１） 抵抗溶接機は、第１溶接電極に設けられている第１超音波振動子と、第２溶接電極に設けられて第２超音波振動子を備えている。
（形態２） 抵抗溶接機は、超音波が第１超音波振動子からワークを透過して第２超音波振動子まで伝播するのに要する透過時間の基準値を、溶接電流の通電時間の関数によって記憶している。
（形態３） 抵抗溶接機は、超音波が第１超音波振動子からワークを透過して第２超音波振動子まで伝播するのに要する透過時間に関して、抵抗溶接が正しく完了したと判定するための完了基準値を記憶している。
（形態４） 抵抗溶接機は、超音波が第１超音波振動子からワークを透過して第２超音波振動子まで伝播するのに要する透過時間に関して、溶接電流の通電開始前に対する正常値である開始基準値を記憶している。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の技術を実施した実施例１の抵抗溶接機の構成を模式的に示している。図１に示すように、本実施例の抵抗溶接機２は、第１電極１０と、第１電極１０に対向している第２電極２０と、一対の溶接電極１０、２０間に溶接電流を通電する電源回路４２を備えている。図示省略するが、溶接電極１０、２０は、例えばロボットアーム等のような移動装置に設けられている。移動装置は、一対の溶接電極１０、２０を溶接の施工箇所へと移動したり、一対の溶接電極１０、２０を互いに接近／離反したりする。移動装置は、抵抗溶接機２において必須の構成ではないが、抵抗溶接機２と同期して動作する必要があることから、抵抗溶接機２が移動装置を備える構成とするのもよい。
抵抗溶接機２は、従来の抵抗溶接機と同様に、重畳配置されているワークＷ１とワークＷ２の両側から一対の溶接電極１０、２０を当接させ、一対の溶接電極１０、２０間に溶接電流を通電する。ワークＷ１、Ｗ２の間に溶接電流が通電されると、ワークＷ１、Ｗ２（特にワークＷ１、Ｗ２の接触面）において電気抵抗に起因する発熱が生じる。その結果、ワークＷ１、Ｗ２に亘って溶融部（いわゆるナゲット）Ｎが生成され、ワークＷ１、Ｗ２が溶接されることとなる。ワークＷ１、Ｗ２を溶接したときの接合強度は、生成されたナゲットＮの大きさによって変化する。生成されるナゲットＮの大きさは、ワークＷ１、Ｗ２に溶接電流を流したときのワークＷ１、Ｗ２の到達温度に依存することが知られている。ワークＷ１、Ｗ２の到達温度は、例えば溶接電流や、通電時間や、溶接電極１０、２０をワークＷ１、Ｗ２に当接させる当接力等によって変化する。これらのパラメータは、ワークＷ１、Ｗ２の寸法（板厚）や、ワークＷ１、Ｗ２の材質や、必要とする接合強度等に基づいて設定される。
【００１８】
図１に示すように、本実施例の抵抗溶接機２では、第１電極１０側に第１超音波振動子１２が設けられており、第２電極２２側に第２超音波振動子２２が設けられている。超音波振動子１２、２２は、圧電素子を用いて構成されており、入力した電気信号（振動電圧）によって振動し、超音波を送信することができる。また、超音波振動子１２、２２は、超音波を受信することによって振動し、電気信号（振動電圧）を出力することができる。第１超音波振動子１２は第２超音波振動子２２に向けて配置されており、第２超音波振動子２２は第１超音波振動子１２に向けて配置されている。それにより、第１超音波振動子１２は、ワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）や第２超音波振動子２２に向けて、超音波を送信することができる。また、第１超音波振動子１２は、第２超音波振動子２２から送信されてワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）を通過した超音波を、高い感度で受信することができる。同様に、第２超音波振動子２２は、ワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）や第１超音波振動子１２に向けて、超音波を送信することができる。また、第２超音波振動子２２は、第１超音波振動子１２から送信されてワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）を通過した超音波を、高い感度で受信することができる。
図１に示す第１超音波振動子１２や第１超音波振動子２２の取付位置は、その一例を示すものであって、これに限定されない。例えば各電極１０、２０が備える電極チップや、電極チップを固定するシャンク等に取付けることができる。
【００１９】
抵抗溶接機２は、送信回路１４と、受信回路２６と、透過時間計時回路３２と、判定回路３８と、表示装置３４と、コントローラ５０等を備えている。
送信回路１４は、第１超音波振動子１２に接続されている。送信回路１４は、第１超音波振動子１２に電気信号を出力することによって、第１超音波振動子１２から超音波を送信させる回路である。一方、送信回路１４は、透過時間計時回路３２にも接続されている。送信回路１４は、第１超音波振動子１２に超音波送信用の電気信号を出力するタイミングと同時に、送信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。
受信回路２６は、第２超音波振動子２２に接続されている。受信回路２６は、第２超音波振動子２２が出力する電気信号を入力することによって、第２超音波振動子２２が超音波を受信したことを検出する回路である。受信回路２６は、第２超音波振動子２２が超音波を受信したことを検出すればよく、受信した超音波の強度を識別する必要は必ずしもない。一方、受信回路２６は、透過時間計時回路３２にも接続されている。受信回路２６は、第２超音波振動子２２から電気信号を入力したタイミングと同時に、受信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。
抵抗溶接機２では、第１超音波振動子１２は超音波の送信用振動子として機能し、第２超音波振動子２２は超音波の受信用振動子として機能する。図１から明らかなように、第１超音波振動子１２から発信される超音波は、第１電極１０とワークＷ１とワークＷ２と第２電極２０を順に伝播し、第２超音波振動子２２によって受信される。
【００２０】
透過時間計時回路３２は、第１超音波振動子１２から超音波が送信された時点から、第２超音波振動子２２によって超音波が受信された時点までの時間を計時する回路である。即ち、超音波が、第１超音波振動子１２から、第１電極１０とワークＷ１、Ｗ２と第２電極２０を透過して、第２超音波振動子２２まで到達するのに要する時間を計時する回路である。透過時間計時回路３２は、送信回路１４から送信タイミング信号を入力した時点から、受信回路２６から受信タイミング信号を入力した時点までを計時することによって、この超音波の透過時間を計時する。
判定回路３８は、透過時間計時回路３２に接続されており、透過時間計時回路３２が計時した透過時間を入力する。判定回路３８は、透過時間計時回路３２が計時した透過時間に基づいて、ワークＷ１、Ｗ２に施工されている溶接の良否を判定する。
【００２１】
ここで、ワークＷ１、Ｗ２に施工されている溶接の良否を、計時された透過時間に基づいて判定する原理について、図１０、図１１を参照しながら説明する。図１０は、ワークＷ１、Ｗ２の温度と、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度の関係を示すグラフである。図１１は、溶接時におけるワークＷ１、Ｗ２の温度と、形成されるナゲットの大きさ（いわゆるナゲット径）の関係を示している。ここで、ワークＷ１、Ｗ２のそれぞれは、冷間圧延鋼板（ＳＰＣ材）であって、それらの板厚は１．２ｍｍである。
図１０に示すように、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度は、ワークＷ１、Ｗ２の温度によって変化する。詳しくは、ワークＷ１、Ｗ２の温度が高いときほど、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度は遅くなる。従って、ワークＷ１、Ｗ２の板厚が同じであれば、計時された透過時間が長いときほど、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度が遅いことを示しており、ワークＷ１、Ｗ２の温度が高いことを意味している。このことから、計時された透過時間に基づいて、ワークＷ１、Ｗ２の温度を推定することが可能となる。
一方において、図１１に示すように、溶接時に形成されるナゲット径は、ワークＷ１、Ｗ２の温度によって変化する。詳しくは、ワークＷ１、Ｗ２の温度が所定温度（融点）を越えた時にナゲットの生成が始まり、ワークＷ１、Ｗ２の温度が高くなるほど、形成されるナゲット径は大きくなる。このことから、ワークＷ１、Ｗ２の温度に基づいて、形成されるナゲット径を推定することができる。先に説明したように、計時された透過時間に基づいてワークＷ１、Ｗ２の温度を推定することが可能であることから、計時された透過時間に基づいて、形成されたナゲット径を推定することができる。詳しくは、計時された透過時間が長いときほど、ナゲット径が大きく形成されていると推定することができる。
【００２２】
図１の判定回路３８は、計時された透過時間に基づいて溶接の良否を判定するために、透過時間に関する基準値を記憶している。図２に、判定回路３８が記憶している透過時間に関する基準値の一例を示す。図２に示すように、判定回路３８は、透過時間に関する基準値を、通電時間ｔの関数（曲線Ａ）によって記憶している。図２に示す曲線Ａを、透過時間に関する基準推移曲線Ａという。図２において、通電時間０はワークＷ１、Ｗ２に溶接電流の通電を開始する時点を示しており、通電時間ｔ４は通電を終了する時点を示している。即ち、予定されている溶接電流の通電時間はｔ４である。通電時間の経過に伴って、ワークＷ１、Ｗ２の温度が上昇していくことから、透過時間の基準値も増大していく。例えば通電終了時点ｔ４において、計時された透過時間が基準透過時間Ｐ６を超えていれば、ワークＷ１、Ｗ２が予定された温度に到達しており、その結果、予定された大きさのナゲットが形成されたと判断することができる。以下、溶接電流の通電開始時点ｔ＝０に対する透過時間の基準値Ｐ１を開始基準値Ｐ１といい、溶接完了時点ｔ＝ｔ４に対する透過時間の基準値Ｐ６を完了基準値Ｐ６ということがある。
透過時間に関する基準推移曲線は、ワーク寸法やワーク材質や必要とする接合強度等によって様々に変化する。透過時間に関する基準推移曲線は、実験や計算に基づいて予め作成しておくことができる。基準推移曲線には、ワークＷ１、Ｗ２の温度変化に伴う超音波の伝播速度の変化や、ワークＷ１、Ｗ２の温度変化に伴うワークＷ１、Ｗ２の体積変化等が加味されている。判定回路３８は、複数種類の基準推移曲線を記憶している。
【００２３】
表示装置３４は、判定回路３８による判定結果を表示する装置であって、判定回路３８による判定結果を作業者等に報知するための装置である。表示装置３４は、例えば「溶接正常」や「温度未達」や「溶接異常」等を表示することができる。
コントローラ５０は、抵抗溶接機２の動作を制御する制御装置である。コントローラ５０は、ワークＷ１、Ｗ２に施工する溶接箇所毎に、溶接電流や、通電時間や、溶接電極１０、２０をワークＷ１、Ｗ２に当接させる当接力等のパラメータを記憶している。コントローラ５０は、記憶している溶接パラメータ等に基づいて、抵抗溶接機２の各部の動作を制御したり、一対の溶接電極１０、２０が設けられている移動装置等に動作指令を与えたりする。また、コントローラ５０には、判定回路３８による判定結果が入力されるようになっている。詳しくは後述するが、コントローラ５０は、判定回路３８による判定結果に基づいて、電源回路４２の動作を制御する。
【００２４】
図３は、抵抗溶接機２が実施する動作の流れを示すフローチャートである。図３に示す動作フローに沿って、抵抗溶接機２がワークＷ１、Ｗ２に抵抗溶接を施工する際の動作の流れについて説明する。
ステップＳ２では、第１溶接電極１０と第２溶接電極２０によって、重畳配置されているワークＷ１とワークＷ２を加圧挟持する。先に説明したように、第１溶接電極１０と第２溶接電極２０の位置は、ロボットアーム等の移動装置によって調節することができる。移動装置は、コントローラ５０の動作指令を受けて、一対の溶接電極１０、２０によって、ワークＷ１、２を加圧する。
【００２５】
ステップＳ４では、溶接電流を通電するに先立って、通電前における超音波の透過時間を計時する。送信回路１４は、コントローラ５０からの動作指令を受けて、第１超音波振動子１２から超音波を送信する。同時に、送信回路１４は、送信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。図４（ａ）に示すように、第１超音波振動子１２から送信された超音波は、ワークＷ１、Ｗ２を透過し、第２超音波振動子２２によって受信される。第２超音波振動子２２が超音波を受信すると、受信回路２６は受信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。透過時間計時回路３２は、送信タイミング信号と受信タイミング信号に基づいて、第１超音波振動子１２から第２超音波振動子２２までの超音波の透過時間を計時する。透過時間計時回路３２が計時した透過時間は、判定回路３８へと出力される。
通電前における超音波の透過時間は、ワークＷ１、Ｗ２が加熱される前であることから、主に超音波振動子１２、２２間の距離によって変動する。従って、ワークＷ１、Ｗ２の板厚に製造誤差が生じていたり、溶接電極１０、２０に摩耗が生じていたりすると、通電前における超音波の透過時間は変動することとなる。
以下では、このステップＳ４における透過時間の計時値が例えばＰ２（図２参照）であったものとして、以降の動作フローについて説明を続ける。図２に示すように、透過時間Ｐ２は、開始基準値Ｐ１よりも長いものとする。
【００２６】
ステップＳ６では、判定回路３８が、ステップＳ４で計時された通電前における透過時間Ｐ２に基づいて、記憶している透過時間に関する基準推移曲線（図２中の曲線Ａ）を修正する。図２に示すように、判定回路３８は、ステップＳ４で計時された透過時間Ｐ２と、記憶している開始基準値Ｐ１との差分に基づいて、基準推移曲線Ａを修正する。詳しくは、基準推移曲線Ａが記述している透過時間の基準値に、その差分Ｐ２−Ｐ１を加算して、新たな基準推移曲線Ｂを作成する。それにより、完了基準値Ｐ６は、新たな完了基準値Ｐ７へと修正される。ここで、Ｐ７＝Ｐ６＋（Ｐ２−Ｐ１）である。このステップＳ６の処理によって、ワークＷ１、Ｗ２の板厚に生じている製造誤差や、溶接電極１０、２０に生じている摩耗等による影響を受けることなく、正確な判定を行うことが可能となる。
【００２７】
図３のステップＳ８では、溶接電流の通電が開始される。電源回路４２は、コントローラ５０の指令に従って、一対の電極１０、２０間に溶接電流を通電する。ワークＷ１、Ｗ２は、溶接電流が通電されることによって、急速に加熱されていく。
ステップＳ１０では、図４（ｂ）に示すように、溶接電流の通電中における超音波の透過時間を計時する。超音波の透過時間の計時は、先に説明したステップＳ６と同様に行われる。後述するように、通電中における超音波の透過時間は、通電期間中に亘って繰り返し行われる。図５に、通電中における透過時間の経時変化（図中の曲線Ｃ）を例示する。図５中の曲線Ｂは、図２に示した修正後の基準推移曲線Ｂを示している。
以下では、現時点の通電時間がｔ３であって、透過時間の計時値が例えばＰｍ３（図５）であったものとして、以降の動作フローについて説明を続ける。
【００２８】
ステップＳ１２では、判定回路３８が、修正後の基準推移曲線Ｂに基づいて、ステップＳ１０で計時された通電中における超音波の透過時間を判定する。詳しくは、透過時間を計時した時点の通電時間（ここではｔ３）に対して修正後の基準推移曲線Ｂが記述している基準値（ここではＰ３）に基づいて、計時された透過時間（ここではＰｍ３）を判定する。計時された透過時間Ｐｍ３が基準値Ｐ３と略等しければ、ワークＷ１、Ｗ２の温度が予定通りに上昇しており、溶接が正常に進行していると判断できる。計時された透過時間Ｐｍ３が基準値Ｐ３を下回っていれば、ワークＷ１、Ｗ２の温度上昇が不足しており、溶接の進行が遅れていると判断できる。計時された透過時間Ｐｍ３が基準値Ｐ３を上回っていれば、ワークＷ１Ｗ２の温度上昇が過剰となっており、溶接の進行が過剰に進んでいると判断できる。本実施例の判定回路３８は、基準値Ｐ３に対して許容幅ΔＰを設定する。そして、計時された透過時間Ｐｍ３が許容範囲Ｐ３±ΔＰ内であれば「温度正常」と判定し、計時された透過時間Ｐｍ３が許容範囲Ｐ３−ΔＰ以下であれば「温度不足」と判定し、計時された透過時間Ｐｍ３が許容範囲Ｐ３＋ΔＰ以下であれば「温度過剰」と判定する。
【００２９】
ステップＳ１４では、予定された通電時間が経過しているのか否かが判定される。予定された通電時間ｔ４が経過していればステップＳ１６へ進み、予定された通電時間が経過していなければステップＳ２２へ進む。
予定された通電時間が経過しておらず、ステップＳ２２に進んだ場合は、ステップＳ１２の判定結果に基づいて、溶接電流を増減調節が行われる。詳しくは、「温度不足」と判定されていれば溶接電流を増大し、「温度過剰」と判定されていれば溶接電流を減少し、「温度正常」と判定されていれば溶接電流の調節を行わない。例えば図５に示すように、通電時間ｔ３において溶接電流が増大されると、ワークＷ１、Ｗ２の温度上昇速度が増大することから、以降に計時される透過時間の上昇速度も増大していく。
溶接電流の調節後は、再びステップＳ１０へと戻る。以降、予定された通電時間が経過し、ステップＳ１４でイエスとなるまで、ステップＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ２２の処理が順次繰り返される。
予定された通電時間ｔ４が経過し、ステップＳ１６に進んだ場合は、溶接電流の通電が停止される。即ち、抵抗溶接が終了する。
【００３０】
ステップＳ１８では、ステップＳ１２における判定結果が、表示装置３４等に表示される。図５に示すように、このステップＳ１８で表示される判定結果は、溶接完了時点ｔ４において計時された透過時間Ｐｍ４を、完了基準値Ｐ７に基づいて判定した判定結果である。即ち、表示装置３４等に表示される判定結果によって、施工された溶接が正常に行われたのか否かを知ることができる。例えば「温度不足」と表示された場合は、十分な大きさのナゲットＮが形成されておらず、必要な接合強度を有していないと判断することができる。
【００３１】
本実施例の抵抗溶接機２では、抵抗溶接を施工すると同時に、施工した溶接部の正常／異常を判定することができる。それにより、後工程において溶接部を検査する必要がない。また、抵抗溶接が異常に施工されたワークＷ１、Ｗ２が後工程に進むことを防止することもできる。
本実施例の抵抗溶接機２では、第１溶接電極１０の第１超音波振動子１２から超音波を送信し、第２溶接電極１２の第２超音波振動子２２によって超音波を受信して、その送受信の時間差に基づいて溶接の良否を判定する。それにより、第２超音波振動子２２は、受信した超音波の強度を識別する必要がなく、超音波の受信の有無を識別すれば足りる。溶接の良否を判定する際に、外乱によって影響を受けやすい超音波の強度を用いることがないので、外乱に影響を受けることなく正確な判定を行うことができる。
【００３２】
（実施例２）
図６は、本発明の技術を実施した実施例２の抵抗溶接機１０２の構成を模式的に示している。実施例２の抵抗溶接機１０２の一部には、実施例１の抵抗溶接機２と同一の構成が採用されている。従って、実施例１の抵抗溶接機２と同一の構成については、同一の符号を付すことによって、重複して説明することは避けるように努める。
本実施例の抵抗溶接機１０２は、例えば重畳配置されているワークＷ１とワークＷ２とワークＷ３に抵抗溶接を施工することができる。ワークＷ３はめっき鋼板であり、その表面にめっき層Ｙが形成されている。
【００３３】
本実施例の抵抗溶接機１０２は、第１電極１０と第２電極２０と電源回路４２を備えている。第１電極１０側には第１超音波振動子１２が設けられており、第２電極２２側には第２超音波振動子２２が設けられている。
抵抗溶接機１０２は、第１送信回路（実施例１の送信回路に相当する）１４と、第１受信回路１１６と、第２送信回路１２４と、第２受信回路（実施例１の受信回路に相当する）２６を備えている。第１送信回路１４と第２送信回路１２４は、同一の回路で構成することができる。第１受信回路１１６と第２受信回路２６は、同一の回路で構成することができる。第１送信回路１４と第１受信回路１１６は、第１超音波振動子１２に接続されている。第２送信回路１２４と第２受信回路２６は、第２超音波振動子２２に接続されている。従って、本実施例の抵抗溶接機１０２では、第１溶接電極１０の第１超音波振動子１２と第２溶接電極２０の第２超音波振動子２２のそれぞれが、超音波の送信用振動子として機能するとともに、超音波の受信用振動子としても機能する。例えば第１超音波振動子１２から送信された超音波は、第２超音波振動子２２によって受信されるとともに、第１超音波振動子１２自身によっても受信される。また、第２超音波振動子２２から送信された超音波は、第１超音波振動子１２によって受信されるとともに、第２超音波振動子２２自身によっても受信される。
【００３４】
図６に示すように、第１送信回路１４は、第１計時回路１１８と透過時間計時回路３２のそれぞれに接続されている。第１送信回路１４が出力する送信タイミング信号は、第１計時回路１１８と透過時間計時回路３２のそれぞれに入力される。第１受信回路１１６は、第１計時回路１１８に接続されている。第１受信回路１１６が出力する受信タイミング信号は、第１計時回路１１８に入力される。
第１計時回路１１８は、第１送信回路１４から送信タイミング信号を入力した時点から、第１受信回路１１６から受信タイミング信号を入力した時点までを計時する回路である。即ち、第１計時回路１１８は、第１超音波振動子１２が超音波を送信した時点から、第１超音波振動子１２が超音波を受信する時点までの時間を計時することができる。図８（ａ）に示すように、第１計時回路１１８が計時する時間は、第１超音波振動子１２から送信された超音波が、第１溶接電極１０の先端１０ａにおいて反射し、第１超音波振動子１２によって受信されるまでの時間Ｐａである。この第１電極１０内を超音波が伝播する時間Ｐａを、第１伝播時間Ｐａとする。
【００３５】
第２送信回路１２４は、第２計時回路１２８に接続されている。第２送信回路１２４が出力する送信タイミング信号は、第２計時回路１２８に入力される。第２受信回路２６は、第２計時回路１２８と透過時間計時回路３２のそれぞれに接続されている。第２受信回路２６が出力する受信タイミング信号は、第２計時回路１２８と透過時間計時回路３２のそれぞれに入力される。
第２計時回路１２８は、第２送信回路１２４から送信タイミング信号を入力した時点から、第２受信回路２６から受信タイミング信号を入力した時点までを計時する回路である。即ち、第２計時回路１２８は、第２超音波振動子２２が超音波を送信した時点から、第２超音波振動子２２が超音波を受信する時点までの時間を計時することができる。図８（ａ）に示すように、第２計時回路１２８が計時する時間は、第２超音波振動子２２から送信された超音波が、第２溶接電極２０の先端２０ａで反射して、第２超音波振動子２２によって受信されるまでの時間Ｐｂである。この第２溶接電極２０内を超音波が伝播する時間Ｐｂを、第２伝播時間Ｐｂとする。
【００３６】
判定回路１３８は、第１計時回路１１８と第２計時回路１２８と透過時間計時回路３２のそれぞれに接続されている。判定回路１３８は、第１計時回路１１８が計時した第１伝播時間Ｐａと、第２計時回路１２８が計時した第２伝播時間Ｐｂと、透過時間計時回路３２が計時した透過時間を入力し、それらの計時時間に基づいて施工されている溶接の良否を判定する。
図８（ａ）（ｂ）に示すように、第１計時回路１１８が計時した第１伝播時間Ｐａと、第２計時回路１２８が計時した第２伝播時間Ｐｂと、透過時間計時回路３２が計時した透過時間Ｐｃと、超音波がワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を透過するのに要した実透過時間Ｐｄとの間には、次式の関係が成立する。
Ｐｄ＝Ｐｃ−｛（Ｐａ／２）＋（Ｐｂ／２）｝
判定回路１３８は、上記の関係式を利用して実透過時間Ｐｄを算出し、実透過時間Ｐｄに基づいて溶接の良否を判定する。溶接電極１０、２０内における超音波の伝播速度は、溶接電極１０、２０の温度によって変化する。実透過時間Ｐｄを用いることによって、溶接電極１０、２０内における超音波の伝播速度変化による影響を受けることなく、溶接の良否を正しく判定することができる。
判定回路１３８は、実施例１で説明した透過時間に関する基準推移曲線Ａに換えて、実透過時間Ｐｄに関する基準推移曲線を記憶している。実透過時間Ｐｄに関する基準推移曲線は、実施例１の基準推移曲線Ａと同様に、実験や計算によって予め用意しておくことができる。
【００３７】
図７は、抵抗溶接機１０２が実施する動作の流れを示すフローチャートである。図７に示す動作フローに沿って、抵抗溶接機１０２がワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に抵抗溶接を施工する際の動作の流れについて説明する。
ステップＳ１０２では、図８（ａ）に示すように、一対の溶接電極１０、２０によってワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を加圧するに先立って、溶接電流の通電前における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂを計時する。第１伝播時間Ｐａや第２伝播時間Ｐｂは、それぞれ第１溶接電極１０や第２溶接電極２０に生じている摩耗等によって変化する。溶接電流の通電前に第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂを計時しておくことによって、第１溶接電極１０や第２溶接電極２０に生じている摩耗等を把握することができる。このとき、例えば第１伝播時間Ｐａが所定値を下回っており、第１溶接電極１０に許容レベルを超える摩耗が生じていると推定される場合には、溶接動作を中止するようにしてもよい。
ステップＳ１０４では、一対の溶接電極１０、２０によってワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を加圧挟持する。
ステップＳ１０６では、図８（ｂ）に示すように、溶接電流を通電するに先立って、通電前における超音波の透過時間Ｐｃを計時する。第１送信回路１４によって第１超音波振動子１２から超音波が送信され、第２受信回路２６によって第２超音波振動子２２が超音波を受信したことが検出される。透過時間計時回路３２は、第１送信回路１４から入力する送信タイミング信号と、第２受信回路２６から入力する受信タイミング信号によって、超音波の透過時間Ｐｃを計時する。
【００３８】
ステップＳ１０８では、判定回路１３８が、ステップＳ２で計時した第１伝播時間Ｐａおよび第２伝播時間Ｐｂと、ステップＳ１０６で計時した透過速度Ｐｃから、通電前における実透過時間Ｐｄを算出する。
ステップＳ１１０では、判定回路１３８が、ステップＳ１０８で算出した通電前における実透過時間Ｐｄに基づいて、実透過時間に関する基準推移曲線を修正する。この修正処理は、実施例１で説明した図３のステップＳ６の修正処理と同様に実行される。
ステップＳ１１２では、溶接電流の通電が開始される。
ステップＳ１１４では、図８（ｃ）に示すように、通電中における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂが計時される。溶接電流の通電中では、溶接電極１０、２０の温度が上昇する。溶接電極１０、２０の温度が上昇することによって、溶接電極１０、２０内を超音波が伝播する速度が低下する。その結果、溶接電極１０、２０の温度上昇に伴って、通電中における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂは増大していく。そのことから、例えば通電中における第１伝播時間Ｐａに基づいて、第１溶接電極１０の温度を推定することができる。厳密に推定する場合は、通電前（常温）における第１伝播時間Ｐａと通電中における第１伝播時間Ｐａとの比に基づいて、第１溶接電極１０の温度を推定するとよい。同様に、通電中における第２伝播時間Ｐｂに基づいて、第２溶接電極２０の温度を推定することができる。
【００３９】
ステップＳ１１６では、図８（ｄ）に示すように、通電中における透過時間Ｐｃが計時される。第１超音波振動子１２から送信された超音波は、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３内に形成されている溶融部（ナゲット）Ｎを通過し、第２超音波振動子２２によって受信される。ステップＳ１１６で計時される透過時間Ｐｃは、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の温度に応じて変化する。
ステップＳ１１８では、判定回路１３８が、ステップＳ１１４で計時した第１伝播時間Ｐａおよび第２伝播時間Ｐｂと、ステップＳ１１６で計時した透過速度Ｐｃから、通電中における実透過時間Ｐｄを算出する。
【００４０】
ステップＳ１２０では、判定回路１３８が、算出した実透過時間Ｐｄの判定処理に先立って、ステップＳ１１４で計時された通電中における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂに基づいて、実透過時間Ｐｄに関する基準推移曲線を再度修正する。
図９は、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の板厚方向における温度分布を説明する図である。図９（ａ）は板厚方向の温度分布が適切なときのナゲットＮの形成位置を示しており、図９（ｂ）はそのときの板厚方向の温度分布を示している。図９（ｃ）は板厚方向の温度分布が偏っているときのナゲットＮの形成位置を示しており、図９（ｄ）はそのときの板厚方向の温度分布を示している。図９に示すように、例えばワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３内の到達温度が同じＴｃであっても、板厚方向の温度分布によって形成されるナゲットＮは異なることとなる。図９（ｃ）に示すように、温度分布がワークＷ１側に偏っていると、ナゲットＮがワークＷ１側に偏在することとなり、ワークＷ２とワークＷ３間に接合不良が生じてしまう。このような現象は、本実施例のように多数のワークを同時に溶接する場合等に生じやすい。
【００４１】
本実施例の抵抗溶接機１０２では、第１伝播時間Ｐａに基づいて第１溶接電極１０の先端部１０ａの温度（ワークＷ１の表面温度に相当する）Ｔａを推定し、第２伝播時間Ｐｂに基づいて第２溶接電極２０の先端部２０ａの温度（ワークＷ３の表面温度に相当する）Ｔｂを推定する。図９（ｂ）に示すように、推定した温度Ｔａと推定した温度Ｔｂが略等しければ、板厚方向の温度分布が適正であると判断できる。この場合、判定回路１３８は、基準推移曲線の修正は行わない。一方、図９（ｄ）に示すように、推定した温度Ｔａと推定した温度Ｔｂに有意な差異が生じていれば、板厚方向の温度分布が偏っていると判断できる。この場合、判定回路１３８は基準推移曲線の修正処理を実行する。判定回路１３８は、基準推移曲線が記述している実透過時間Ｐｄを増大させ、修正後の基準推移曲線を作成する。それにより、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の目標到達温度が高められることとなり、ナゲットＮがより大きく形成されることとなる。図９（ｃ）に示すようにナゲットＮが偏在していても、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を併せて溶接することができ、必要な接合強度を得ることができる。
【００４２】
図７のステップＳ１２２では、ステップＳ１２０で修正された基準推移曲線に基づいて、ステップＳ１１８で算出された実透過時間Ｐｄを判定する。この判定処理は、実施例１で説明した図３のステップＳ１２の判定処理と同様に実行される
ステップＳ１２４では、ステップＳ１１８で算出された実透過時間Ｐｄが、実透過時間Ｐｄに関する完了基準値を超えているのか否かを判定する。算出された実透過時間Ｐｄが完了基準値を超えていれば、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の温度が十分に上昇しており、必要な接合強度が得られるナゲットＮが形成されたと判断できる。この場合、ステップＳ１２６へ進み、溶接電流の通電を終了する。一方、算出された実透過時間Ｐｄが完了基準値を超えていなければ、さらに溶接電流の通電を継続する必要がある。この場合、ステップＳ１３２へ進み、Ｓ１２２の判定結果に基づいて溶接電流の増減調節を行う。次いで、再びステップＳ１１４へと戻り、算出される実透過時間Ｐｄが完了基準値を超えるまで、ステップＳ１１４以降を繰り返し実行する。
【００４３】
抵抗溶接機１０２では、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３等を超音波が透過する時間に基づいて、溶接中におけるワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３内の溶接状態を逐次推定することができる。そして、抵抗溶接機１０２は、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に十分なナゲットＮが形成される時点まで、溶接電流の通電を継続する。抵抗溶接機１０２は、判定回路１３８の判定結果に基づいて溶接電流の通電期間を増減調整することによって、必要な接合強度が得られる溶接をより確実に施工することができる。
抵抗溶接機１０２によると、各ワークの板厚に寸法誤差が生じていても、溶接電極に摩耗が生じていても、ワークの板厚方向の温度分布に偏りが生じていても、ワーク群を十分な接合強度で溶接することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１の抵抗溶接機の構成を示す模式図。
【図２】透過時間に関する基準推移曲線とその修正を例示する図。
【図３】実施例１の抵抗溶接機の動作の流れを示すフローチャート。
【図４】超音波の透過時間を計時する様子を示す図。
【図５】計時される透過時間の経時変化を例示する図。
【図６】実施例２の抵抗溶接機の構成を示す模式図。
【図７】実施例２の抵抗溶接機の動作の流れを示すフローチャート。
【図８】超音波の伝播時間および透過時間を計時する様子を示す図。
【図９】ワーク内における適切な温度分布と偏った温度分布を説明する図。
【図１０】ワークの温度とワーク内における超音波の伝播速度の関係を示す図。
【図１１】ワークの温度と形成されるナゲットの大きさの関係を示す図。
【符号の説明】
【００４６】
２・・実施例１の抵抗溶接機
１０・・第１溶接電極
１２・・第１超音波振動子
１４・・送信回路（第１送信回路）
２０・・第２溶接電極
２２・・第２超音波振動子
２６・・受信回路（第２受信回路）
３２・・透過時間計時回路
３４・・表示装置
３８・・実施例１の判定回路
４２・・電源回路
５０・・コントローラ
１０２・・実施例２の抵抗溶接機
１１６・・第１受信回路
１１８・・第１計時回路
１２４・・第２送信回路
１２８・・第２計時回路
１３８・・実施例２の判定回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗溶接の良否を判定する技術に関する。特に、現に実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を、超音波を利用して判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗溶接は、重畳配置した複数のワーク（被溶接材）に溶接電流を通電し、ワーク間に生じる抵抗発熱によってワークを溶融して、ワーク同士を接合するものである。抵抗溶接の接合強度は、ワーク間に形成される溶融部（いわゆるナゲット）の大きさに対応する。一般に、抵抗溶接の良否は、ナゲットの大きさに基づいて判定することができる。
現に実施中の抵抗溶接の良否を、超音波を利用して判定する技術が開発されている。例えば特許文献１には、一方の溶接電極から超音波を送信し、送信した超音波を他方の溶接電極において受信して、受信波の強度変化から形成された溶融部の大きさを推定する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５２−１５０７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、溶融部を透過する超音波の強度が、溶融部の成長に伴って変化することを利用して、溶融部の大きさを推定している。しかしながら、受信される超音波の強度は、外乱等による影響を受けやすいことから、溶融部の大きさを誤って推定してしまうことがある。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明は、外乱等による影響を極力受けることなく、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を正しく判定できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の技術は、抵抗溶接機に具現化することができる。この抵抗溶接機は、第１溶接電極と、第２溶接電極と、第１溶接電極と第２溶接電極の間に被溶接材を通じて溶接電流を通電する通電手段と、第１溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、第２溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、超音波送信手段が超音波を送信する時点から、超音波受信手段が超音波を受信する時点までの時間を計時する電極間計時手段を備えている。電極間計時手段の用語は、超音波が電極間を伝播するのに要した時間を計時する手段の意味で用いられている。
【０００５】
物質中を伝播する超音波の伝播速度は、その物質の温度によって変化する。図１０はその一例を示すものであり、被溶接材（ワーク）の温度と被溶接材内における超音波の伝播速度との関係を示している。図１０に示すように、被溶接材の温度が高いときほど、超音波の伝播速度は遅くなる。そのことから、被溶接材内における超音波の伝播速度に基づいて、被溶接材の温度を推定することができる。
被溶接材内に形成される溶融部の大きさ（いわゆるナゲット径）は、被溶接材の温度（特に接合面における温度）によって変化する。図１１は、その一例を示すものであり、被溶接材の温度と被溶接材内に形成されるナゲット径との関係を示している。図１１に示すように、被溶接材の温度が高いときほど、被溶接材内に形成されるナゲット径は大きくなる。そのことから、被溶接材の温度に基づいて、被溶接材内に形成されたナゲット径を推定することができる。
以上のことから、被溶接材内における超音波の伝播速度を知ることができれば、被溶接材内に形成されたナゲット径を推定することができる。抵抗溶接の良否は、推定されたナゲット径に基づいて判定することができる。
【０００６】
この抵抗溶接機では、第１溶接電極側から超音波を送信し、その超音波を第２溶接電極側において受信して、超音波が第１溶接電極側から被溶接材を通って第２溶接電極側へと到るまでの透過時間を計時することができる。計時された透過時間は被溶接材内を超音波が伝播する伝播速度に対応するので、計時された透過時間は被溶接材の温度に対応することとなる。そのことから、計時された透過時間に基づいて、被溶接材内に形成されたナゲット径を推定することができ、抵抗溶接の良否を判定することが可能となる。抵抗溶接の良否判定は、通電中においても、通電終了直後においても可能である。
この抵抗溶接機では、第２溶接電極側で超音波を受信する場合に、超音波の強度を識別する必要はなく、超音波を受信したことを検出すれば足りる。外乱等によって超音波の受信強度が変動しても、それに追従して良否判定が変動するようなことがない。
この抵抗溶接機によると、外乱等による影響を極力受けることなく、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【０００７】
上記の抵抗溶接機では、前記電極間計時手段によって計時された計時時間が、基準範囲内にあるのか否かを判定する計時時間判定手段が付加されていることが好ましい。
計時される透過時間と被溶接材内に形成されるナゲット径は略対応する。そのことから、必要とする接合強度が得られるナゲット径等に基づいて、計時されるべき透過時間の基準範囲を定めておくことができる。計時された透過時間が基準範囲内にあるのか否かを判定することによって、抵抗溶接が正常に行われたのか否かを判定することができる。
【０００８】
判定手段は、電極間計時手段が溶接電流の通電前において計時した計時時間に基づいて、前記基準範囲を修正することが好ましい。
計時手段によって計時される透過時間は、被溶接材の厚さや溶接電極の長さによっても変化する。そのことから、被溶接材の厚さに製造誤差が生じている場合や、溶接電極に摩耗が生じている場合等には、透過時間に関する基準範囲を修正しておく必要が生じる。
この抵抗溶接機では、溶接電流の通電前に透過時間を計時することによって、被溶接材の温度が上昇する前の透過時間を把握する。温度上昇前の透過時間は、主に被溶接材の厚さや溶接電極の長さに応じて変化する。温度上昇前の透過時間に基づいて透過時間に関する基準範囲を修正しておくことで、被溶接材の厚さに製造誤差が生じている場合や、溶接電極に摩耗が生じている場合等でも、抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【０００９】
通電手段は、判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流を増減調節することが好ましい。あるいは、判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流の通電時間を長短調節することが好ましい。
それにより、抵抗溶接が不良のままで終了してしまうことを防ぐことが可能となる。
【００１０】
上記の抵抗溶接機では、第１溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、第２溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、第１溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から第１溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第１電極側計時手段と、第２溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から第２溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第２電極側計時手段とが付加されていることが好ましい。
【００１１】
電極間計時手段によって計時される透過時間には、第１溶接電極側の超音波送信手段と第１溶接電極の先端部との間を超音波が伝播するのに要した時間と、超音波が被溶接材を透過するのに要した時間と、超音波が第２溶接電極の先端部と第２溶接電極側の超音波受信手段との間を伝播するのに要した時間が含まれる。超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間を抽出することができれば、溶接電極の温度や摩耗等に影響を受けることなく、抵抗溶接の良否をより正しく判定することができる。
この抵抗溶接機では、第１溶接電極側の超音波送信手段が送信した超音波が被溶接材を透過して第２溶接電極側へと伝播するとともに、第１溶接電極の先端部で反射して第１溶接電極側の超音波受信手段にも受信される。そのことから、第１電極側計時手段によって計時される時間は、第１溶接電極側の超音波送信手段と第１溶接電極の先端部との間を超音波が伝播するのに要する時間に対応する。同様に、第２電極側計時手段によって計時される時間は、第２溶接電極の先端部と第２溶接電極側の超音波受信手段との間を超音波が伝播するのに要する時間に対応する。
電極間計時手段によって計時された透過時間と、第１電極側計時手段によって計時された時間と、第２電極側計時手段によって計時された時間に基づいて、超音波が被溶接材を透過するのに要した時間を算出することが可能となる。
この抵抗溶接機によると、超音波が被溶接材を透過するのに要する時間を正確に把握することができるので、溶接電極の温度や摩耗等に影響を受けることなく、抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【００１２】
上記の抵抗溶接機では、電極間計時手段によって計時された時間と、第１電極側計時手段によって計時された計時時間と、第２電極側計時手段によって計時された時間から算出される超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する透過時間判定手段が付加されていることが好ましい。
算出された実透過時間が基準範囲内にあるのか否かを判定することによって、抵抗溶接が正常に行われたのか否かをより正しく判定することができる。
【００１３】
判定手段は、第１電極側計時手段によって計時された計時時間と第２電極側計時手段によって計時された計時時間に基づいて、算出した前記実透過時間および／又は前記基準範囲を修正することが好ましい。
被溶接材の板厚方向（通電方向）における温度分布が偏っていると、被溶接材の到達温度に対して、得られる接合強度が低くなることがある。被溶接材の板厚方向（通電方向）における温度分布は、第１溶接電極の温度と第２溶接電極の温度のバランスによって推定することができる。第１溶接電極の温度と第２溶接電極の温度のバランスが不適切である場合には、十分な接合強度が得られないことがあることから、被溶接材の到達すべき温度を高めることが必要となる。
第１電極側計時手段によって計時される計時時間が、第１電極の温度によって変化する。そのことから、第１電極側計時手段によって計時される計時時間は、第１電極の温度に略対応する。同様に、第２電極側計時手段によって計時される計時時間は、第２電極の温度に略対応する。
この抵抗溶接機では、第１電極側計時手段によって計時される計時時間と第２電極側計時手段によって計時される計時時間に基づいて、算出した超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間を修正することができる。あるいは、実透過時間に関する基準範囲を修正することができる。それにより、第１電極側計時手段による計時時間と第２電極側計時手段による計時時間に基づいて、被溶接部材の板厚方向における温度分布が偏っていると推定される場合に、被溶接材の到達すべき温度を高めた上で、抵抗溶接の良否を判定することができる。
【００１４】
本発明の技術は、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を判定する方法に具現化することもできる。この判定方法は、一方の溶接電極側から超音波を送信する送信工程と、他方の溶接電極側において超音波を受信する受信工程と、送信工程で超音波を送信した時点から受信工程で超音波を受信した時点までの時間を計時する計時工程と、計時工程において計時した計時時間が所定範囲内にあるのか否かを判定する判定工程を備えている。
この判定方法によると、外乱等による影響を極力受けることなく、実施中あるいは実施直後の抵抗溶接の良否を正しく判定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、抵抗溶接の良否を工程内において正確に判定することが可能となり、製造品質の向上や製造コストの削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１） 抵抗溶接機は、第１溶接電極に設けられている第１超音波振動子と、第２溶接電極に設けられて第２超音波振動子を備えている。
（形態２） 抵抗溶接機は、超音波が第１超音波振動子からワークを透過して第２超音波振動子まで伝播するのに要する透過時間の基準値を、溶接電流の通電時間の関数によって記憶している。
（形態３） 抵抗溶接機は、超音波が第１超音波振動子からワークを透過して第２超音波振動子まで伝播するのに要する透過時間に関して、抵抗溶接が正しく完了したと判定するための完了基準値を記憶している。
（形態４） 抵抗溶接機は、超音波が第１超音波振動子からワークを透過して第２超音波振動子まで伝播するのに要する透過時間に関して、溶接電流の通電開始前に対する正常値である開始基準値を記憶している。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の技術を実施した実施例１の抵抗溶接機の構成を模式的に示している。図１に示すように、本実施例の抵抗溶接機２は、第１電極１０と、第１電極１０に対向している第２電極２０と、一対の溶接電極１０、２０間に溶接電流を通電する電源回路４２を備えている。図示省略するが、溶接電極１０、２０は、例えばロボットアーム等のような移動装置に設けられている。移動装置は、一対の溶接電極１０、２０を溶接の施工箇所へと移動したり、一対の溶接電極１０、２０を互いに接近／離反したりする。移動装置は、抵抗溶接機２において必須の構成ではないが、抵抗溶接機２と同期して動作する必要があることから、抵抗溶接機２が移動装置を備える構成とするのもよい。
抵抗溶接機２は、従来の抵抗溶接機と同様に、重畳配置されているワークＷ１とワークＷ２の両側から一対の溶接電極１０、２０を当接させ、一対の溶接電極１０、２０間に溶接電流を通電する。ワークＷ１、Ｗ２の間に溶接電流が通電されると、ワークＷ１、Ｗ２（特にワークＷ１、Ｗ２の接触面）において電気抵抗に起因する発熱が生じる。その結果、ワークＷ１、Ｗ２に亘って溶融部（いわゆるナゲット）Ｎが生成され、ワークＷ１、Ｗ２が溶接されることとなる。ワークＷ１、Ｗ２を溶接したときの接合強度は、生成されたナゲットＮの大きさによって変化する。生成されるナゲットＮの大きさは、ワークＷ１、Ｗ２に溶接電流を流したときのワークＷ１、Ｗ２の到達温度に依存することが知られている。ワークＷ１、Ｗ２の到達温度は、例えば溶接電流や、通電時間や、溶接電極１０、２０をワークＷ１、Ｗ２に当接させる当接力等によって変化する。これらのパラメータは、ワークＷ１、Ｗ２の寸法（板厚）や、ワークＷ１、Ｗ２の材質や、必要とする接合強度等に基づいて設定される。
【００１８】
図１に示すように、本実施例の抵抗溶接機２では、第１電極１０側に第１超音波振動子１２が設けられており、第２電極２２側に第２超音波振動子２２が設けられている。超音波振動子１２、２２は、圧電素子を用いて構成されており、入力した電気信号（振動電圧）によって振動し、超音波を送信することができる。また、超音波振動子１２、２２は、超音波を受信することによって振動し、電気信号（振動電圧）を出力することができる。第１超音波振動子１２は第２超音波振動子２２に向けて配置されており、第２超音波振動子２２は第１超音波振動子１２に向けて配置されている。それにより、第１超音波振動子１２は、ワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）や第２超音波振動子２２に向けて、超音波を送信することができる。また、第１超音波振動子１２は、第２超音波振動子２２から送信されてワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）を通過した超音波を、高い感度で受信することができる。同様に、第２超音波振動子２２は、ワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）や第１超音波振動子１２に向けて、超音波を送信することができる。また、第２超音波振動子２２は、第１超音波振動子１２から送信されてワークＷ１、Ｗ２の溶接位置（ナゲットＮの形成位置）を通過した超音波を、高い感度で受信することができる。
図１に示す第１超音波振動子１２や第１超音波振動子２２の取付位置は、その一例を示すものであって、これに限定されない。例えば各電極１０、２０が備える電極チップや、電極チップを固定するシャンク等に取付けることができる。
【００１９】
抵抗溶接機２は、送信回路１４と、受信回路２６と、透過時間計時回路３２と、判定回路３８と、表示装置３４と、コントローラ５０等を備えている。
送信回路１４は、第１超音波振動子１２に接続されている。送信回路１４は、第１超音波振動子１２に電気信号を出力することによって、第１超音波振動子１２から超音波を送信させる回路である。一方、送信回路１４は、透過時間計時回路３２にも接続されている。送信回路１４は、第１超音波振動子１２に超音波送信用の電気信号を出力するタイミングと同時に、送信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。
受信回路２６は、第２超音波振動子２２に接続されている。受信回路２６は、第２超音波振動子２２が出力する電気信号を入力することによって、第２超音波振動子２２が超音波を受信したことを検出する回路である。受信回路２６は、第２超音波振動子２２が超音波を受信したことを検出すればよく、受信した超音波の強度を識別する必要は必ずしもない。一方、受信回路２６は、透過時間計時回路３２にも接続されている。受信回路２６は、第２超音波振動子２２から電気信号を入力したタイミングと同時に、受信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。
抵抗溶接機２では、第１超音波振動子１２は超音波の送信用振動子として機能し、第２超音波振動子２２は超音波の受信用振動子として機能する。図１から明らかなように、第１超音波振動子１２から発信される超音波は、第１電極１０とワークＷ１とワークＷ２と第２電極２０を順に伝播し、第２超音波振動子２２によって受信される。
【００２０】
透過時間計時回路３２は、第１超音波振動子１２から超音波が送信された時点から、第２超音波振動子２２によって超音波が受信された時点までの時間を計時する回路である。即ち、超音波が、第１超音波振動子１２から、第１電極１０とワークＷ１、Ｗ２と第２電極２０を透過して、第２超音波振動子２２まで到達するのに要する時間を計時する回路である。透過時間計時回路３２は、送信回路１４から送信タイミング信号を入力した時点から、受信回路２６から受信タイミング信号を入力した時点までを計時することによって、この超音波の透過時間を計時する。
判定回路３８は、透過時間計時回路３２に接続されており、透過時間計時回路３２が計時した透過時間を入力する。判定回路３８は、透過時間計時回路３２が計時した透過時間に基づいて、ワークＷ１、Ｗ２に施工されている溶接の良否を判定する。
【００２１】
ここで、ワークＷ１、Ｗ２に施工されている溶接の良否を、計時された透過時間に基づいて判定する原理について、図１０、図１１を参照しながら説明する。図１０は、ワークＷ１、Ｗ２の温度と、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度の関係を示すグラフである。図１１は、溶接時におけるワークＷ１、Ｗ２の温度と、形成されるナゲットの大きさ（いわゆるナゲット径）の関係を示している。ここで、ワークＷ１、Ｗ２のそれぞれは、冷間圧延鋼板（ＳＰＣ材）であって、それらの板厚は１．２ｍｍである。
図１０に示すように、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度は、ワークＷ１、Ｗ２の温度によって変化する。詳しくは、ワークＷ１、Ｗ２の温度が高いときほど、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度は遅くなる。従って、ワークＷ１、Ｗ２の板厚が同じであれば、計時された透過時間が長いときほど、ワークＷ１、Ｗ２における超音波の伝播速度が遅いことを示しており、ワークＷ１、Ｗ２の温度が高いことを意味している。このことから、計時された透過時間に基づいて、ワークＷ１、Ｗ２の温度を推定することが可能となる。
一方において、図１１に示すように、溶接時に形成されるナゲット径は、ワークＷ１、Ｗ２の温度によって変化する。詳しくは、ワークＷ１、Ｗ２の温度が所定温度（融点）を越えた時にナゲットの生成が始まり、ワークＷ１、Ｗ２の温度が高くなるほど、形成されるナゲット径は大きくなる。このことから、ワークＷ１、Ｗ２の温度に基づいて、形成されるナゲット径を推定することができる。先に説明したように、計時された透過時間に基づいてワークＷ１、Ｗ２の温度を推定することが可能であることから、計時された透過時間に基づいて、形成されたナゲット径を推定することができる。詳しくは、計時された透過時間が長いときほど、ナゲット径が大きく形成されていると推定することができる。
【００２２】
図１の判定回路３８は、計時された透過時間に基づいて溶接の良否を判定するために、透過時間に関する基準値を記憶している。図２に、判定回路３８が記憶している透過時間に関する基準値の一例を示す。図２に示すように、判定回路３８は、透過時間に関する基準値を、通電時間ｔの関数（曲線Ａ）によって記憶している。図２に示す曲線Ａを、透過時間に関する基準推移曲線Ａという。図２において、通電時間０はワークＷ１、Ｗ２に溶接電流の通電を開始する時点を示しており、通電時間ｔ４は通電を終了する時点を示している。即ち、予定されている溶接電流の通電時間はｔ４である。通電時間の経過に伴って、ワークＷ１、Ｗ２の温度が上昇していくことから、透過時間の基準値も増大していく。例えば通電終了時点ｔ４において、計時された透過時間が基準透過時間Ｐ６を超えていれば、ワークＷ１、Ｗ２が予定された温度に到達しており、その結果、予定された大きさのナゲットが形成されたと判断することができる。以下、溶接電流の通電開始時点ｔ＝０に対する透過時間の基準値Ｐ１を開始基準値Ｐ１といい、溶接完了時点ｔ＝ｔ４に対する透過時間の基準値Ｐ６を完了基準値Ｐ６ということがある。
透過時間に関する基準推移曲線は、ワーク寸法やワーク材質や必要とする接合強度等によって様々に変化する。透過時間に関する基準推移曲線は、実験や計算に基づいて予め作成しておくことができる。基準推移曲線には、ワークＷ１、Ｗ２の温度変化に伴う超音波の伝播速度の変化や、ワークＷ１、Ｗ２の温度変化に伴うワークＷ１、Ｗ２の体積変化等が加味されている。判定回路３８は、複数種類の基準推移曲線を記憶している。
【００２３】
表示装置３４は、判定回路３８による判定結果を表示する装置であって、判定回路３８による判定結果を作業者等に報知するための装置である。表示装置３４は、例えば「溶接正常」や「温度未達」や「溶接異常」等を表示することができる。
コントローラ５０は、抵抗溶接機２の動作を制御する制御装置である。コントローラ５０は、ワークＷ１、Ｗ２に施工する溶接箇所毎に、溶接電流や、通電時間や、溶接電極１０、２０をワークＷ１、Ｗ２に当接させる当接力等のパラメータを記憶している。コントローラ５０は、記憶している溶接パラメータ等に基づいて、抵抗溶接機２の各部の動作を制御したり、一対の溶接電極１０、２０が設けられている移動装置等に動作指令を与えたりする。また、コントローラ５０には、判定回路３８による判定結果が入力されるようになっている。詳しくは後述するが、コントローラ５０は、判定回路３８による判定結果に基づいて、電源回路４２の動作を制御する。
【００２４】
図３は、抵抗溶接機２が実施する動作の流れを示すフローチャートである。図３に示す動作フローに沿って、抵抗溶接機２がワークＷ１、Ｗ２に抵抗溶接を施工する際の動作の流れについて説明する。
ステップＳ２では、第１溶接電極１０と第２溶接電極２０によって、重畳配置されているワークＷ１とワークＷ２を加圧挟持する。先に説明したように、第１溶接電極１０と第２溶接電極２０の位置は、ロボットアーム等の移動装置によって調節することができる。移動装置は、コントローラ５０の動作指令を受けて、一対の溶接電極１０、２０によって、ワークＷ１、２を加圧する。
【００２５】
ステップＳ４では、溶接電流を通電するに先立って、通電前における超音波の透過時間を計時する。送信回路１４は、コントローラ５０からの動作指令を受けて、第１超音波振動子１２から超音波を送信する。同時に、送信回路１４は、送信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。図４（ａ）に示すように、第１超音波振動子１２から送信された超音波は、ワークＷ１、Ｗ２を透過し、第２超音波振動子２２によって受信される。第２超音波振動子２２が超音波を受信すると、受信回路２６は受信タイミング信号を透過時間計時回路３２へと出力する。透過時間計時回路３２は、送信タイミング信号と受信タイミング信号に基づいて、第１超音波振動子１２から第２超音波振動子２２までの超音波の透過時間を計時する。透過時間計時回路３２が計時した透過時間は、判定回路３８へと出力される。
通電前における超音波の透過時間は、ワークＷ１、Ｗ２が加熱される前であることから、主に超音波振動子１２、２２間の距離によって変動する。従って、ワークＷ１、Ｗ２の板厚に製造誤差が生じていたり、溶接電極１０、２０に摩耗が生じていたりすると、通電前における超音波の透過時間は変動することとなる。
以下では、このステップＳ４における透過時間の計時値が例えばＰ２（図２参照）であったものとして、以降の動作フローについて説明を続ける。図２に示すように、透過時間Ｐ２は、開始基準値Ｐ１よりも長いものとする。
【００２６】
ステップＳ６では、判定回路３８が、ステップＳ４で計時された通電前における透過時間Ｐ２に基づいて、記憶している透過時間に関する基準推移曲線（図２中の曲線Ａ）を修正する。図２に示すように、判定回路３８は、ステップＳ４で計時された透過時間Ｐ２と、記憶している開始基準値Ｐ１との差分に基づいて、基準推移曲線Ａを修正する。詳しくは、基準推移曲線Ａが記述している透過時間の基準値に、その差分Ｐ２−Ｐ１を加算して、新たな基準推移曲線Ｂを作成する。それにより、完了基準値Ｐ６は、新たな完了基準値Ｐ７へと修正される。ここで、Ｐ７＝Ｐ６＋（Ｐ２−Ｐ１）である。このステップＳ６の処理によって、ワークＷ１、Ｗ２の板厚に生じている製造誤差や、溶接電極１０、２０に生じている摩耗等による影響を受けることなく、正確な判定を行うことが可能となる。
【００２７】
図３のステップＳ８では、溶接電流の通電が開始される。電源回路４２は、コントローラ５０の指令に従って、一対の電極１０、２０間に溶接電流を通電する。ワークＷ１、Ｗ２は、溶接電流が通電されることによって、急速に加熱されていく。
ステップＳ１０では、図４（ｂ）に示すように、溶接電流の通電中における超音波の透過時間を計時する。超音波の透過時間の計時は、先に説明したステップＳ６と同様に行われる。後述するように、通電中における超音波の透過時間は、通電期間中に亘って繰り返し行われる。図５に、通電中における透過時間の経時変化（図中の曲線Ｃ）を例示する。図５中の曲線Ｂは、図２に示した修正後の基準推移曲線Ｂを示している。
以下では、現時点の通電時間がｔ３であって、透過時間の計時値が例えばＰｍ３（図５）であったものとして、以降の動作フローについて説明を続ける。
【００２８】
ステップＳ１２では、判定回路３８が、修正後の基準推移曲線Ｂに基づいて、ステップＳ１０で計時された通電中における超音波の透過時間を判定する。詳しくは、透過時間を計時した時点の通電時間（ここではｔ３）に対して修正後の基準推移曲線Ｂが記述している基準値（ここではＰ３）に基づいて、計時された透過時間（ここではＰｍ３）を判定する。計時された透過時間Ｐｍ３が基準値Ｐ３と略等しければ、ワークＷ１、Ｗ２の温度が予定通りに上昇しており、溶接が正常に進行していると判断できる。計時された透過時間Ｐｍ３が基準値Ｐ３を下回っていれば、ワークＷ１、Ｗ２の温度上昇が不足しており、溶接の進行が遅れていると判断できる。計時された透過時間Ｐｍ３が基準値Ｐ３を上回っていれば、ワークＷ１Ｗ２の温度上昇が過剰となっており、溶接の進行が過剰に進んでいると判断できる。本実施例の判定回路３８は、基準値Ｐ３に対して許容幅ΔＰを設定する。そして、計時された透過時間Ｐｍ３が許容範囲Ｐ３±ΔＰ内であれば「温度正常」と判定し、計時された透過時間Ｐｍ３が許容範囲Ｐ３−ΔＰ以下であれば「温度不足」と判定し、計時された透過時間Ｐｍ３が許容範囲Ｐ３＋ΔＰ以下であれば「温度過剰」と判定する。
【００２９】
ステップＳ１４では、予定された通電時間が経過しているのか否かが判定される。予定された通電時間ｔ４が経過していればステップＳ１６へ進み、予定された通電時間が経過していなければステップＳ２２へ進む。
予定された通電時間が経過しておらず、ステップＳ２２に進んだ場合は、ステップＳ１２の判定結果に基づいて、溶接電流を増減調節が行われる。詳しくは、「温度不足」と判定されていれば溶接電流を増大し、「温度過剰」と判定されていれば溶接電流を減少し、「温度正常」と判定されていれば溶接電流の調節を行わない。例えば図５に示すように、通電時間ｔ３において溶接電流が増大されると、ワークＷ１、Ｗ２の温度上昇速度が増大することから、以降に計時される透過時間の上昇速度も増大していく。
溶接電流の調節後は、再びステップＳ１０へと戻る。以降、予定された通電時間が経過し、ステップＳ１４でイエスとなるまで、ステップＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ２２の処理が順次繰り返される。
予定された通電時間ｔ４が経過し、ステップＳ１６に進んだ場合は、溶接電流の通電が停止される。即ち、抵抗溶接が終了する。
【００３０】
ステップＳ１８では、ステップＳ１２における判定結果が、表示装置３４等に表示される。図５に示すように、このステップＳ１８で表示される判定結果は、溶接完了時点ｔ４において計時された透過時間Ｐｍ４を、完了基準値Ｐ７に基づいて判定した判定結果である。即ち、表示装置３４等に表示される判定結果によって、施工された溶接が正常に行われたのか否かを知ることができる。例えば「温度不足」と表示された場合は、十分な大きさのナゲットＮが形成されておらず、必要な接合強度を有していないと判断することができる。
【００３１】
本実施例の抵抗溶接機２では、抵抗溶接を施工すると同時に、施工した溶接部の正常／異常を判定することができる。それにより、後工程において溶接部を検査する必要がない。また、抵抗溶接が異常に施工されたワークＷ１、Ｗ２が後工程に進むことを防止することもできる。
本実施例の抵抗溶接機２では、第１溶接電極１０の第１超音波振動子１２から超音波を送信し、第２溶接電極１２の第２超音波振動子２２によって超音波を受信して、その送受信の時間差に基づいて溶接の良否を判定する。それにより、第２超音波振動子２２は、受信した超音波の強度を識別する必要がなく、超音波の受信の有無を識別すれば足りる。溶接の良否を判定する際に、外乱によって影響を受けやすい超音波の強度を用いることがないので、外乱に影響を受けることなく正確な判定を行うことができる。
【００３２】
（実施例２）
図６は、本発明の技術を実施した実施例２の抵抗溶接機１０２の構成を模式的に示している。実施例２の抵抗溶接機１０２の一部には、実施例１の抵抗溶接機２と同一の構成が採用されている。従って、実施例１の抵抗溶接機２と同一の構成については、同一の符号を付すことによって、重複して説明することは避けるように努める。
本実施例の抵抗溶接機１０２は、例えば重畳配置されているワークＷ１とワークＷ２とワークＷ３に抵抗溶接を施工することができる。ワークＷ３はめっき鋼板であり、その表面にめっき層Ｙが形成されている。
【００３３】
本実施例の抵抗溶接機１０２は、第１電極１０と第２電極２０と電源回路４２を備えている。第１電極１０側には第１超音波振動子１２が設けられており、第２電極２２側には第２超音波振動子２２が設けられている。
抵抗溶接機１０２は、第１送信回路（実施例１の送信回路に相当する）１４と、第１受信回路１１６と、第２送信回路１２４と、第２受信回路（実施例１の受信回路に相当する）２６を備えている。第１送信回路１４と第２送信回路１２４は、同一の回路で構成することができる。第１受信回路１１６と第２受信回路２６は、同一の回路で構成することができる。第１送信回路１４と第１受信回路１１６は、第１超音波振動子１２に接続されている。第２送信回路１２４と第２受信回路２６は、第２超音波振動子２２に接続されている。従って、本実施例の抵抗溶接機１０２では、第１溶接電極１０の第１超音波振動子１２と第２溶接電極２０の第２超音波振動子２２のそれぞれが、超音波の送信用振動子として機能するとともに、超音波の受信用振動子としても機能する。例えば第１超音波振動子１２から送信された超音波は、第２超音波振動子２２によって受信されるとともに、第１超音波振動子１２自身によっても受信される。また、第２超音波振動子２２から送信された超音波は、第１超音波振動子１２によって受信されるとともに、第２超音波振動子２２自身によっても受信される。
【００３４】
図６に示すように、第１送信回路１４は、第１計時回路１１８と透過時間計時回路３２のそれぞれに接続されている。第１送信回路１４が出力する送信タイミング信号は、第１計時回路１１８と透過時間計時回路３２のそれぞれに入力される。第１受信回路１１６は、第１計時回路１１８に接続されている。第１受信回路１１６が出力する受信タイミング信号は、第１計時回路１１８に入力される。
第１計時回路１１８は、第１送信回路１４から送信タイミング信号を入力した時点から、第１受信回路１１６から受信タイミング信号を入力した時点までを計時する回路である。即ち、第１計時回路１１８は、第１超音波振動子１２が超音波を送信した時点から、第１超音波振動子１２が超音波を受信する時点までの時間を計時することができる。図８（ａ）に示すように、第１計時回路１１８が計時する時間は、第１超音波振動子１２から送信された超音波が、第１溶接電極１０の先端１０ａにおいて反射し、第１超音波振動子１２によって受信されるまでの時間Ｐａである。この第１電極１０内を超音波が伝播する時間Ｐａを、第１伝播時間Ｐａとする。
【００３５】
第２送信回路１２４は、第２計時回路１２８に接続されている。第２送信回路１２４が出力する送信タイミング信号は、第２計時回路１２８に入力される。第２受信回路２６は、第２計時回路１２８と透過時間計時回路３２のそれぞれに接続されている。第２受信回路２６が出力する受信タイミング信号は、第２計時回路１２８と透過時間計時回路３２のそれぞれに入力される。
第２計時回路１２８は、第２送信回路１２４から送信タイミング信号を入力した時点から、第２受信回路２６から受信タイミング信号を入力した時点までを計時する回路である。即ち、第２計時回路１２８は、第２超音波振動子２２が超音波を送信した時点から、第２超音波振動子２２が超音波を受信する時点までの時間を計時することができる。図８（ａ）に示すように、第２計時回路１２８が計時する時間は、第２超音波振動子２２から送信された超音波が、第２溶接電極２０の先端２０ａで反射して、第２超音波振動子２２によって受信されるまでの時間Ｐｂである。この第２溶接電極２０内を超音波が伝播する時間Ｐｂを、第２伝播時間Ｐｂとする。
【００３６】
判定回路１３８は、第１計時回路１１８と第２計時回路１２８と透過時間計時回路３２のそれぞれに接続されている。判定回路１３８は、第１計時回路１１８が計時した第１伝播時間Ｐａと、第２計時回路１２８が計時した第２伝播時間Ｐｂと、透過時間計時回路３２が計時した透過時間を入力し、それらの計時時間に基づいて施工されている溶接の良否を判定する。
図８（ａ）（ｂ）に示すように、第１計時回路１１８が計時した第１伝播時間Ｐａと、第２計時回路１２８が計時した第２伝播時間Ｐｂと、透過時間計時回路３２が計時した透過時間Ｐｃと、超音波がワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を透過するのに要した実透過時間Ｐｄとの間には、次式の関係が成立する。
Ｐｄ＝Ｐｃ−｛（Ｐａ／２）＋（Ｐｂ／２）｝
判定回路１３８は、上記の関係式を利用して実透過時間Ｐｄを算出し、実透過時間Ｐｄに基づいて溶接の良否を判定する。溶接電極１０、２０内における超音波の伝播速度は、溶接電極１０、２０の温度によって変化する。実透過時間Ｐｄを用いることによって、溶接電極１０、２０内における超音波の伝播速度変化による影響を受けることなく、溶接の良否を正しく判定することができる。
判定回路１３８は、実施例１で説明した透過時間に関する基準推移曲線Ａに換えて、実透過時間Ｐｄに関する基準推移曲線を記憶している。実透過時間Ｐｄに関する基準推移曲線は、実施例１の基準推移曲線Ａと同様に、実験や計算によって予め用意しておくことができる。
【００３７】
図７は、抵抗溶接機１０２が実施する動作の流れを示すフローチャートである。図７に示す動作フローに沿って、抵抗溶接機１０２がワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に抵抗溶接を施工する際の動作の流れについて説明する。
ステップＳ１０２では、図８（ａ）に示すように、一対の溶接電極１０、２０によってワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を加圧するに先立って、溶接電流の通電前における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂを計時する。第１伝播時間Ｐａや第２伝播時間Ｐｂは、それぞれ第１溶接電極１０や第２溶接電極２０に生じている摩耗等によって変化する。溶接電流の通電前に第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂを計時しておくことによって、第１溶接電極１０や第２溶接電極２０に生じている摩耗等を把握することができる。このとき、例えば第１伝播時間Ｐａが所定値を下回っており、第１溶接電極１０に許容レベルを超える摩耗が生じていると推定される場合には、溶接動作を中止するようにしてもよい。
ステップＳ１０４では、一対の溶接電極１０、２０によってワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を加圧挟持する。
ステップＳ１０６では、図８（ｂ）に示すように、溶接電流を通電するに先立って、通電前における超音波の透過時間Ｐｃを計時する。第１送信回路１４によって第１超音波振動子１２から超音波が送信され、第２受信回路２６によって第２超音波振動子２２が超音波を受信したことが検出される。透過時間計時回路３２は、第１送信回路１４から入力する送信タイミング信号と、第２受信回路２６から入力する受信タイミング信号によって、超音波の透過時間Ｐｃを計時する。
【００３８】
ステップＳ１０８では、判定回路１３８が、ステップＳ２で計時した第１伝播時間Ｐａおよび第２伝播時間Ｐｂと、ステップＳ１０６で計時した透過速度Ｐｃから、通電前における実透過時間Ｐｄを算出する。
ステップＳ１１０では、判定回路１３８が、ステップＳ１０８で算出した通電前における実透過時間Ｐｄに基づいて、実透過時間に関する基準推移曲線を修正する。この修正処理は、実施例１で説明した図３のステップＳ６の修正処理と同様に実行される。
ステップＳ１１２では、溶接電流の通電が開始される。
ステップＳ１１４では、図８（ｃ）に示すように、通電中における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂが計時される。溶接電流の通電中では、溶接電極１０、２０の温度が上昇する。溶接電極１０、２０の温度が上昇することによって、溶接電極１０、２０内を超音波が伝播する速度が低下する。その結果、溶接電極１０、２０の温度上昇に伴って、通電中における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂは増大していく。そのことから、例えば通電中における第１伝播時間Ｐａに基づいて、第１溶接電極１０の温度を推定することができる。厳密に推定する場合は、通電前（常温）における第１伝播時間Ｐａと通電中における第１伝播時間Ｐａとの比に基づいて、第１溶接電極１０の温度を推定するとよい。同様に、通電中における第２伝播時間Ｐｂに基づいて、第２溶接電極２０の温度を推定することができる。
【００３９】
ステップＳ１１６では、図８（ｄ）に示すように、通電中における透過時間Ｐｃが計時される。第１超音波振動子１２から送信された超音波は、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３内に形成されている溶融部（ナゲット）Ｎを通過し、第２超音波振動子２２によって受信される。ステップＳ１１６で計時される透過時間Ｐｃは、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の温度に応じて変化する。
ステップＳ１１８では、判定回路１３８が、ステップＳ１１４で計時した第１伝播時間Ｐａおよび第２伝播時間Ｐｂと、ステップＳ１１６で計時した透過速度Ｐｃから、通電中における実透過時間Ｐｄを算出する。
【００４０】
ステップＳ１２０では、判定回路１３８が、算出した実透過時間Ｐｄの判定処理に先立って、ステップＳ１１４で計時された通電中における第１伝播時間Ｐａと第２伝播時間Ｐｂに基づいて、実透過時間Ｐｄに関する基準推移曲線を再度修正する。
図９は、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の板厚方向における温度分布を説明する図である。図９（ａ）は板厚方向の温度分布が適切なときのナゲットＮの形成位置を示しており、図９（ｂ）はそのときの板厚方向の温度分布を示している。図９（ｃ）は板厚方向の温度分布が偏っているときのナゲットＮの形成位置を示しており、図９（ｄ）はそのときの板厚方向の温度分布を示している。図９に示すように、例えばワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３内の到達温度が同じＴｃであっても、板厚方向の温度分布によって形成されるナゲットＮは異なることとなる。図９（ｃ）に示すように、温度分布がワークＷ１側に偏っていると、ナゲットＮがワークＷ１側に偏在することとなり、ワークＷ２とワークＷ３間に接合不良が生じてしまう。このような現象は、本実施例のように多数のワークを同時に溶接する場合等に生じやすい。
【００４１】
本実施例の抵抗溶接機１０２では、第１伝播時間Ｐａに基づいて第１溶接電極１０の先端部１０ａの温度（ワークＷ１の表面温度に相当する）Ｔａを推定し、第２伝播時間Ｐｂに基づいて第２溶接電極２０の先端部２０ａの温度（ワークＷ３の表面温度に相当する）Ｔｂを推定する。図９（ｂ）に示すように、推定した温度Ｔａと推定した温度Ｔｂが略等しければ、板厚方向の温度分布が適正であると判断できる。この場合、判定回路１３８は、基準推移曲線の修正は行わない。一方、図９（ｄ）に示すように、推定した温度Ｔａと推定した温度Ｔｂに有意な差異が生じていれば、板厚方向の温度分布が偏っていると判断できる。この場合、判定回路１３８は基準推移曲線の修正処理を実行する。判定回路１３８は、基準推移曲線が記述している実透過時間Ｐｄを増大させ、修正後の基準推移曲線を作成する。それにより、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の目標到達温度が高められることとなり、ナゲットＮがより大きく形成されることとなる。図９（ｃ）に示すようにナゲットＮが偏在していても、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を併せて溶接することができ、必要な接合強度を得ることができる。
【００４２】
図７のステップＳ１２２では、ステップＳ１２０で修正された基準推移曲線に基づいて、ステップＳ１１８で算出された実透過時間Ｐｄを判定する。この判定処理は、実施例１で説明した図３のステップＳ１２の判定処理と同様に実行される
ステップＳ１２４では、ステップＳ１１８で算出された実透過時間Ｐｄが、実透過時間Ｐｄに関する完了基準値を超えているのか否かを判定する。算出された実透過時間Ｐｄが完了基準値を超えていれば、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の温度が十分に上昇しており、必要な接合強度が得られるナゲットＮが形成されたと判断できる。この場合、ステップＳ１２６へ進み、溶接電流の通電を終了する。一方、算出された実透過時間Ｐｄが完了基準値を超えていなければ、さらに溶接電流の通電を継続する必要がある。この場合、ステップＳ１３２へ進み、Ｓ１２２の判定結果に基づいて溶接電流の増減調節を行う。次いで、再びステップＳ１１４へと戻り、算出される実透過時間Ｐｄが完了基準値を超えるまで、ステップＳ１１４以降を繰り返し実行する。
【００４３】
抵抗溶接機１０２では、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３等を超音波が透過する時間に基づいて、溶接中におけるワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３内の溶接状態を逐次推定することができる。そして、抵抗溶接機１０２は、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に十分なナゲットＮが形成される時点まで、溶接電流の通電を継続する。抵抗溶接機１０２は、判定回路１３８の判定結果に基づいて溶接電流の通電期間を増減調整することによって、必要な接合強度が得られる溶接をより確実に施工することができる。
抵抗溶接機１０２によると、各ワークの板厚に寸法誤差が生じていても、溶接電極に摩耗が生じていても、ワークの板厚方向の温度分布に偏りが生じていても、ワーク群を十分な接合強度で溶接することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１の抵抗溶接機の構成を示す模式図。
【図２】透過時間に関する基準推移曲線とその修正を例示する図。
【図３】実施例１の抵抗溶接機の動作の流れを示すフローチャート。
【図４】超音波の透過時間を計時する様子を示す図。
【図５】計時される透過時間の経時変化を例示する図。
【図６】実施例２の抵抗溶接機の構成を示す模式図。
【図７】実施例２の抵抗溶接機の動作の流れを示すフローチャート。
【図８】超音波の伝播時間および透過時間を計時する様子を示す図。
【図９】ワーク内における適切な温度分布と偏った温度分布を説明する図。
【図１０】ワークの温度とワーク内における超音波の伝播速度の関係を示す図。
【図１１】ワークの温度と形成されるナゲットの大きさの関係を示す図。
【符号の説明】
【００４６】
２・・実施例１の抵抗溶接機
１０・・第１溶接電極
１２・・第１超音波振動子
１４・・送信回路（第１送信回路）
２０・・第２溶接電極
２２・・第２超音波振動子
２６・・受信回路（第２受信回路）
３２・・透過時間計時回路
３４・・表示装置
３８・・実施例１の判定回路
４２・・電源回路
５０・・コントローラ
１０２・・実施例２の抵抗溶接機
１１６・・第１受信回路
１１８・・第１計時回路
１２４・・第２送信回路
１２８・・第２計時回路
１３８・・実施例２の判定回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１溶接電極と、
第２溶接電極と、
第１溶接電極と第２溶接電極の間に被溶接材を通じて溶接電流を通電する通電手段と、
第１溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、
第２溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、
超音波送信手段が超音波を送信する時点から、超音波受信手段が超音波を受信する時点までの時間を計時する電極間計時手段と、
を備える抵抗溶接機。
【請求項２】
前記電極間計時手段によって計時された計時時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する計時時間判定手段が付加されていることを特徴とする請求項１の抵抗溶接機。
【請求項３】
前記計時時間判定手段は、前記計時手段が溶接電流の通電前において計時した計時時間に基づいて、前記基準範囲を修正することを特徴とする請求項１又は２の抵抗溶接機。
【請求項４】
前記通電手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流を増減調節することを特徴とする請求項１から３のいずれかの抵抗溶接機。
【請求項５】
前記通電手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流の通電時間を長短調節することを特徴とする請求項１から４のいずれかの抵抗溶接機。
【請求項６】
前記第１溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、
前記第２溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、
前記第１溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から、前記第１溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第１電極側計時手段と、
前記第２溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から、前記第２溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第２電極側計時手段と、
が付加されていることを特徴とする請求項１の抵抗溶接機。
【請求項７】
前記電極間計時手段によって計時された計時時間と、第１電極側計時手段によって計時された計時時間と、第２電極側計時手段によって計時された計時時間から算出される超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する透過時間判定手段が付加されていることを特徴とする請求項６の抵抗溶接機。
【請求項８】
前記判定手段は、前記第１電極側計時手段によって計時された計時時間と第２電極側計時手段によって計時された計時時間に基づいて、算出した前記実透過時間および／又は前記基準範囲を修正することを特徴とする請求項７の抵抗溶接機。
【請求項９】
抵抗溶接の良否を判定する方法であって、
一方の溶接電極側から超音波を送信する送信工程と、
他方の溶接電極側において超音波を受信する受信工程と、
送信工程において超音波を送信した時点から、受信工程において超音波を受信した時点までの時間を計時する計時工程と、
前記計時工程において計時した計時時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する判定工程と、
を備える判定方法。
【請求項１】
第１溶接電極と、
第２溶接電極と、
第１溶接電極と第２溶接電極の間に被溶接材を通じて溶接電流を通電する通電手段と、
第１溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、
第２溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、
超音波送信手段が超音波を送信する時点から、超音波受信手段が超音波を受信する時点までの時間を計時する電極間計時手段と、
を備える抵抗溶接機。
【請求項２】
前記電極間計時手段によって計時された計時時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する計時時間判定手段が付加されていることを特徴とする請求項１の抵抗溶接機。
【請求項３】
前記計時時間判定手段は、前記計時手段が溶接電流の通電前において計時した計時時間に基づいて、前記基準範囲を修正することを特徴とする請求項１又は２の抵抗溶接機。
【請求項４】
前記通電手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流を増減調節することを特徴とする請求項１から３のいずれかの抵抗溶接機。
【請求項５】
前記通電手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、溶接電流の通電時間を長短調節することを特徴とする請求項１から４のいずれかの抵抗溶接機。
【請求項６】
前記第１溶接電極側に設けられている超音波の受信手段と、
前記第２溶接電極側に設けられている超音波の送信手段と、
前記第１溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から、前記第１溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第１電極側計時手段と、
前記第２溶接電極側の超音波送信手段が超音波を送信する時点から、前記第２溶接電極側の超音波受信手段が超音波を受信するまでの時間を計時する第２電極側計時手段と、
が付加されていることを特徴とする請求項１の抵抗溶接機。
【請求項７】
前記電極間計時手段によって計時された計時時間と、第１電極側計時手段によって計時された計時時間と、第２電極側計時手段によって計時された計時時間から算出される超音波が被溶接材を透過するのに要した実透過時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する透過時間判定手段が付加されていることを特徴とする請求項６の抵抗溶接機。
【請求項８】
前記判定手段は、前記第１電極側計時手段によって計時された計時時間と第２電極側計時手段によって計時された計時時間に基づいて、算出した前記実透過時間および／又は前記基準範囲を修正することを特徴とする請求項７の抵抗溶接機。
【請求項９】
抵抗溶接の良否を判定する方法であって、
一方の溶接電極側から超音波を送信する送信工程と、
他方の溶接電極側において超音波を受信する受信工程と、
送信工程において超音波を送信した時点から、受信工程において超音波を受信した時点までの時間を計時する計時工程と、
前記計時工程において計時した計時時間が、所定の基準範囲内にあるのか否かを判定する判定工程と、
を備える判定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３２６６５６（Ｐ２００６−３２６６５６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５５３２８（Ｐ２００５−１５５３２８）
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（３９１００９８３３）株式会社ナ・デックス (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（３９１００９８３３）株式会社ナ・デックス (8)
【Ｆターム（参考）】
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