溶接装置及び溶接方法
【課題】簡単な構成で溶接の品質を管理することができる溶接装置及び溶接方法を提供する。
【解決手段】第１電極１２と第２電極１３との間でワークＷ１、Ｗ２の溶接箇所に電流が流されると、熱が発生してワークＷ１、Ｗ２が溶融する。この熱は、ワークＷ１、Ｗ２から第１電極１２及び第２電極１３に伝導し、排出路１７によって第１電極１２から排出される液体の温度を上昇させる。その結果、供給路１６によって第１電極１２に供給される液体の温度と排出路１７によって第１電極１２から排出される液体の温度とに温度差が生じる。制御部２６は、この温度差が所定の範囲にない場合に異常が発生したと判定する。こうした溶接装置１１では、溶接箇所に位置決めされる電極１２内の供給路１６及び排出路１７に温度センサ２１、２２が組み込まれるので、溶接箇所ごとに温度測定器を位置決めする必要はなく、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる。
【解決手段】第１電極１２と第２電極１３との間でワークＷ１、Ｗ２の溶接箇所に電流が流されると、熱が発生してワークＷ１、Ｗ２が溶融する。この熱は、ワークＷ１、Ｗ２から第１電極１２及び第２電極１３に伝導し、排出路１７によって第１電極１２から排出される液体の温度を上昇させる。その結果、供給路１６によって第１電極１２に供給される液体の温度と排出路１７によって第１電極１２から排出される液体の温度とに温度差が生じる。制御部２６は、この温度差が所定の範囲にない場合に異常が発生したと判定する。こうした溶接装置１１では、溶接箇所に位置決めされる電極１２内の供給路１６及び排出路１７に温度センサ２１、２２が組み込まれるので、溶接箇所ごとに温度測定器を位置決めする必要はなく、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのワークを相互に溶接する溶接装置及び溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、抵抗溶接の品質を管理するために溶接箇所の温度を検出する溶接装置が開示されている。この溶接装置は、上部電極に把持されたワークと下部電極上のチップ材との溶接箇所の温度を赤外線放射温度測定器によって計測している。計測された温度に応じて電流値及び通電時間の少なくともいずれか一方が制御される。こうして溶接箇所の温度が最適になるように制御することによって、溶接の強度のばらつきを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２０１６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この溶接装置では、ワークやチップ材に例えば銅が用いられる場合、銅の酸化状態の相違によって溶接箇所からの赤外線の輻射が異なることがあるので、正確に温度を計測することができない場合がある。また、溶接箇所が著しく多いワーク同士を溶接する場合には、それぞれの溶接箇所に温度測定器を位置決めしなければならないので、多くの溶接箇所を有する抵抗溶接を実施することは事実上困難である。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる溶接装置及び溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明によれば、
２つのワークを挟み込む電極同士の間に電流を流して前記ワークを溶融させ、前記ワーク同士を相互に溶接する溶接装置において、
液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路を有する第１電極と、
２つの前記ワークを前記第１電極との間に挟み込む第２電極と、
前記供給路内の液体の温度を検出する第１温度センサと、
前記排出路内の液体の温度を検出する第２温度センサと、
前記溶接前に前記第１温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第２温度センサから出力される温度との第１の温度差を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する溶接装置が提供される。
【０００７】
この溶接装置では、第１電極と第２電極との間に２つのワークを挟み込み、第１電極と第２電極との間でワークの溶接箇所に電流が流される。溶接箇所では電流の流通によって熱が発生してワークが溶融する。この熱は、ワークから第１及び第２電極に伝導し、排出路によって第１電極から排出される液体の温度を上昇させる。その結果、供給路によって第１電極に供給される液体の温度と排出路によって第１電極から排出される液体の温度とに温度差が生じる。制御部は、この温度差が所定の範囲にない場合に異常が発生したと判定する。こうした溶接装置では、溶接箇所に位置決めされる電極内に形成される液体の供給路及び排出路に温度センサが組み込まれるので、溶接箇所ごとに温度測定器を位置決めする必要はなく、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる。
【０００８】
こうした溶接装置は、前記第２電極内に形成されて、液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路と、前記第２電極の供給路内の液体の温度を検出する第３温度センサと、前記第２電極の排出路内の液体の温度を検出する第４温度センサと、をさらに備え、前記制御部は、前記溶接前に前記第３温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第４温度センサから出力される温度との第２の温度差を検出し、前記第２の温度差が所定の範囲内にない場合に溶接に異常が発生したと判定する。この溶接装置によれば、制御部は、第２電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差によっても異常が発生したと判定するので、第１電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差のみによる判定に比べて、より高い精度で溶接の品質を管理することができる。
【０００９】
こうした溶接装置では、前記液体は冷却水であることが好ましい。こうして本発明の供給路及び排出路の確立にあたって、従来からある冷却水の供給路及び排出路を用いることができる。その結果、既存の溶接装置に本発明を容易に適用することができる。なお、液体は、冷却を意図しない液体であってもよい。
【００１０】
また、本発明によれば、
２つのワークを相互に溶接する溶接方法において、
２つのワークを第１電極と第２電極との間に挟み込み、前記第１及び第２電極の間に電流を流して前記ワークを溶融させて前記ワーク同士を溶接する工程と、
前記第１電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第１電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第１の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程と、
を備える溶接方法が提供される。
【００１１】
この溶接方法によれば、第１電極と第２電極との間に２つのワークを挟み込み、第１電極と第２電極との間でワークの溶接箇所に電流が流される。溶接箇所では電流の流通によって熱が発生してワークが溶融する。この熱は、ワークから第１及び第２電極に伝導し、排出路によって第１電極から排出される液体の温度を上昇させる。その結果、供給路によって第１電極に供給される液体の温度と排出路によって第１電極から排出される液体の温度とに温度差が生じる。制御部は、この温度差が所定の範囲にない場合に異常が発生したと判定する。こうした溶接装置では、溶接箇所に位置決めされる電極内に形成される液体の供給路及び排出路に温度センサが組み込まれるので、溶接箇所ごとに温度測定器を位置決めする必要はなく、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる。
【００１２】
こうした溶接方法は、前記第２電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第２電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第２の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程を、さらに備える。この溶接方法によれば、第２電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差によっても異常が発生したと判定するので、第１電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差のみによる判定に比べて、より高い精度で溶接の品質を管理することができる。
【００１３】
こうした溶接方法では、前記液体は冷却水であることが好ましい。こうして本発明の供給路及び排出路の確立にあたって、従来からある冷却水の供給路及び排出路を用いることができる。その結果、既存の溶接装置に本発明を容易に適用することができる。なお、液体は、冷却を意図しない液体であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる溶接装置及び溶接方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る溶接装置の構造を概略的に示す図である。
【図２】本発明に係る溶接方法の実施にあたって制御部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る溶接装置の構造を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る溶接装置１１の構造を概略的に示す図である。この溶接装置１１はスポット溶接といった電気抵抗溶接を実施することができる。溶接装置１１は、上下に配列される上側電極１２及び下側電極１３を備える。上側電極１２及び下側電極１３の間に水平面に沿って例えば平板状に広がる１対のワークＷ１、Ｗ２が配置される。ワークＷ１、Ｗ２には例えばステンレス鋼板が用いられる。ここでは、ワークＷ１の下面にワークＷ２の上面が重ね合わせられる。
【００１７】
上側電極１２及び下側電極１３はそれぞれ、例えば円柱形状の電極本体１４を備える。ここでは、上側電極１２の電極本体１４の中心軸線と下側電極１３の電極本体１４の中心軸線とが一致している。上側電極１２の電極本体１４の先端と下側電極１３の電極本体１４の先端とは相互に対向している。電極本体１４はシャンク１５に保持されている。電極本体１４及びシャンク１５は銅といった導電性の金属材料から形成される。電極本体１４とシャンク１５とはろう付けや圧入によって相互に連結される。上側及び下側電極１２、１３とワークＷ１、Ｗ２とは水平面に沿って相対移動することができる。同時に、上側電極１２及び下側電極１３は前述の中心軸線に沿って垂直方向に移動することができる。
【００１８】
電極本体１４及び対応のシャンク１５には、シャンク１５から電極本体１４の先端に向かって液体すなわち冷却水を供給する供給路１６が形成される。供給路１６は上側電極１２及び下側電極１３の共通の中心軸線に沿って延びる。供給路１６には、電極本体１４の先端から電極１２、１３の外側に冷却水を排出する排出路１７が連続する。排出路１７は供給路１６の周りに広がって供給路１６と同軸に形成される。供給路１６及び排水路１７は電極本体１４の先端で相互に接続される。供給路１６から排出路１７に流れる冷却水は、熱交換器やタンク、ポンプ（図示せず）などを経由して再び供給路１６に循環する。こうした冷却水の循環によって上側電極１２及び下側電極１３の過度の温度上昇を回避することができる。
【００１９】
上側電極１２では、例えばシャンク１５の外側の供給路１６内にその供給路１６を流れる冷却水の温度を検出する第１温度センサ２１が組み込まれる。同様に、例えばシャンク１５の外側の排出路１７内にその排出路１７を流れる冷却水の温度を検出する第２温度センサ２２が組み込まれる。第１及び第２温度センサ２１、２２は冷却水の温度を特定する温度情報を出力することができる。なお、第１及び第２温度センサ２１、２２と同じ箇所に供給路１６及び排出路１７のそれぞれの冷却水の流量を検出する流量センサ（図示せず）が組み込まれてもよい。流量センサは、冷却水の流量を特定する流量を特定する流量情報を出力することができる。
【００２０】
下側電極１３では、例えばシャンク１５の外側の供給路１６内にその供給路１６を流れる冷却水の温度を検出する第３温度センサ２３が組み込まれる。同様に、例えばシャンク１５の外側の排出路１７内にその排出路１７を流れる冷却水の温度を検出する第４温度センサ２４が組み込まれる。第３及び第４温度センサ２３、２４は冷却水の温度を特定する温度情報を出力することができる。なお、上側電極１２と同様に、下側電極１３の供給路１６及び排出路１７には冷却水の流量を検出する流量センサ（図示せず）が組み込まれてもよい。流量センサは、冷却水の流量を特定する流量を特定する流量情報を出力することができる。
【００２１】
第１〜第４温度センサ２１〜２４には記憶部２５が接続されており、記憶部２５は、第１〜第４温度センサ２１〜２４から出力される温度情報を格納する。同時に、記憶部２５には、スポット溶接の実施前の供給路１６内の冷却水の温度と、１回のスポット溶接の実施後の排出路１７内の冷却水の温度と、の温度差の許容範囲に関する情報が格納されている。この許容範囲は、正常なスポット溶接が実施された場合に特定される温度差であって、スポット溶接の実施前の供給路１６内の冷却水の温度とスポット溶接の実施後の排出路１７内の冷却水の温度との温度差の平均値に対して例えば±１０％の温度の範囲に相当する。
【００２２】
温度差の許容範囲は、実際のスポット溶接時に実施される検証に基づいて特定される。なお、許容範囲は、電極本体１４の先端の形状、電極本体１４の材質、ワークＷ１、Ｗ２の材料や厚さ、電極１２、１３に供給される電流の電流値や通電時間、冷却水の種類や流量、冷却水の、スポット溶接時の周囲の環境の温度、スポット溶接のナゲットの径などを含む様々な要因によって変化することが想定される。従って、許容範囲は、実施するスポット溶接に応じて、そうした様々な要因を考慮して実際に検証された許容範囲によって特定されることが好ましい。
【００２３】
記憶部２５にはスポット溶接のためのワークの加工プログラムがさらに格納される。加工プログラムではワークＷ１、Ｗ２に対するスポット溶接の打点の位置や数などの様々な条件が設定される。制御部２６は、記憶部２５から読み出した加工プログラムに従って所定の演算処理を実行する。演算処理に基づいて制御部２６は、溶接装置１１を駆動する溶接機２７に所定の制御信号を供給する。溶接機２７は、制御信号に基づいて、上側及び下側電極１２、１３に電流を供給したり、上側及び下側電極１２、１３を垂直方向に移動させたり、上側及び下側電極１２、１３とワークＷ１、Ｗ２とを水平方向に相対移動させたり、冷却水の循環用のポンプなどを駆動させたりする。
【００２４】
次に、本発明の第１実施形態に係る溶接装置１１でスポット溶接を実施する場合を説明する。まず、ステップＳ１で、制御部２６は記憶部２５からメモリ（図示せず）に加工プログラムを一時的に読み出す。制御部２６が加工プログラムに基づいて演算処理を開始すると、溶接装置１１では冷却水の循環が開始され、第１〜第４温度センサ２１〜２４から冷却水の温度を特定する温度情報が所定の時間間隔ごとに出力される。出力された温度情報は記憶部２５に格納される。続いて、制御部２６は、スポット溶接を開始する前に、ステップＳ２で、第１温度センサ２１及び第３温度センサ２３からの温度情報を取得する。こうして供給路１６内の冷却水の温度を特定する。
【００２５】
制御部２６はステップＳ３でスポット溶接を実施する。スポット溶接が開始されると、制御部２６は、加工プログラムで設定された条件に基づいてワークＷ１、Ｗ２に対して上側及び下側電極１２、１３を所定の打点の位置に位置決めする。位置決め後、上側電極１２がワークＷ１の表面に向かって移動するとともに下側電極１３がワークＷ２の裏面に向かって移動する。その結果、上側電極１２及び下側電極１３はワークＷ１、Ｗ２に対して所定の押し付け力で押し付けられる。このとき、所定の通電時間にわたって上側及び下側電極１２、１３に所定の電流値で電流が供給されると、例えば上側電極１２からワークＷ１、Ｗ２の溶接箇所を通って下側電極１３に電流が流れる。
【００２６】
通電時、上側及び下側電極１２、１３の間の打点の位置でワークＷ１の下面とワークＷ２の上面との間の溶接箇所に電流が集中して流れるので、抵抗値の高い溶接箇所でジュール熱が発生する。こうしたジュール熱によってワークＷ１、Ｗ２は溶接箇所で溶融するので、溶接箇所でさらに抵抗値が上昇してワークＷ１、Ｗ２は溶接箇所でさらに発熱して溶融する。その結果、ワークＷ１とワークＷ２との間の溶接箇所にいわゆるナゲットが形成される。上側及び下側電極１２、１３への通電を停止した後、ワークＷ１、Ｗ２に対する上側及び下側電極１２、１３の押し付けを所定の時間にわたって維持する。こうしてワークＷ１、Ｗ２が冷却されると、溶接箇所は凝固して１打点におけるスポット溶接が完了する。
【００２７】
その後、上側及び下側電極１２、１３がワークＷ１、Ｗ２からそれぞれ遠ざかる方向に移動すると、１打点の位置でのスポット溶接が完了する。このとき、ステップＳ４で、制御部２６は、第２温度センサ２２及び第４温度センサ２４からの温度情報を取得して排出路１７の温度を特定する。溶融時に発生したワークＷ１、Ｗ２からの熱は、上側及び下側電極１２、１３の電極本体１４に伝導し、電極本体１４から供給路１６及び排出路１７内の冷却水に受け渡される。熱を受け取った冷却水はその温度を上昇させるので、スポット溶接後の排出路１７内の冷却水の温度とスポット溶接前の供給路１６内の冷却水の温度との間に温度差が生じる。こうした冷却水の働きで上側及び下側電極１２、１３の温度は常温まで低下する。
【００２８】
制御部２６は、ステップＳ５で、第１温度センサ２１からの温度情報で特定される上側電極１２の供給路１６内の冷却水の温度と、第２温度センサ２２からの温度情報で特定される排出路１７内の冷却水の温度と、の温度差（第１の温度差）を特定する。同様に、制御部２６は、第３温度センサ２３からの温度情報で特定される下側電極１３の供給路１６内の冷却水の温度と、第４温度センサ２４からの温度情報で特定される排出路１７内の冷却水の温度と、の温度差（第２の温度差）を特定する。制御部２６は、ステップＳ６で、第１の温度差及び第２の温度差のいずれもが前述の許容範囲内にあるか否かを判定する。判定にあたって、制御部２６は、記憶部２５に格納された温度差の許容範囲に関する情報を参照する。
【００２９】
第１の温度差及び第２の温度差のいずれもが許容範囲内にある場合（ステップＳ６、ＹＥＳ）、制御部２６の処理はステップＳ７に進む。すなわち、制御部２６はスポット溶接に異常が発生していないものと判定する。ステップＳ７では、制御部２６は、加工プログラムで設定された条件に基づいてすべての打点に対するスポット溶接が完了したか否かを判定する。この判定にあたって加工プログラムが参照される。次に設定された打点がある場合（ステップＳ７、ＮＯ）、制御部２６の処理はステップＳ２に戻る。その後、制御部２６の処理はステップＳ２〜Ｓ７まで繰り返される。ステップＳ７で、すべての打点に対するスポット溶接が完了したことが確認されると（ステップＳ７、ＹＥＳ）、ワークＷ１、Ｗ２に対するスポット溶接は終了する。
【００３０】
その一方で、ステップＳ６で、第１の温度差及び第２の温度差の少なくともいずれか一方が前述の許容範囲内にないと判定されると（ステップＳ６、ＮＯ）、制御部２６はスポット溶接に何らかの異常が発生したものと判定する。この場合、制御部２６の処理はステップＳ８に進む。ステップＳ８で制御部２６はスポット溶接の処理を一時的に停止させる。このとき、制御部２６は、その溶接箇所でスポット溶接に何かしらの異常が発生したことをオペレータに警告してもよい。警告は、溶接装置１１に組み込まれるディスプレイなどの表示装置（図示せず）に警告を表示してもよい。その後、異常が特定されて異常が解消された場合には、制御部２６の処理はステップＳ２に戻る。
【００３１】
ここで、許容範囲の上限値を上回る温度差が検出される場合には、何らかの原因で上側及び下側電極１２、１３の間で過電流が発生した場合、電極本体１４とワークＷ１、Ｗ２との間でいわゆる散りが発生した場合、電流の電流値が設定値よりも大きい場合、電流の通電時間が設定時間よりも大きい場合、上側及び下側電極１２、１３からの押し付け力が設定値よりも大きい場合などが想定される。こうした場合にはワークＷ１、Ｗ２の間で生成された過度に大きなジュール熱が冷却水に伝達されたことが要因と考えられる。すなわち、溶接箇所で生成される熱量が不適切であることを意味する。なお、散りは、電極本体１４とワークＷ１、Ｗ２との間の接触面積が十分に確保されずに、局所に集中的に電流が流れて過度に大きなジュール熱が生成されたことを示している。
【００３２】
また、許容範囲の下限値を下回る温度差が検出される場合には、何らかの原因で上側及び下側電極１２、１３の間での電流の電流値が設定値よりも小さい場合、電流の通電時間が設定時間よりも小さい場合、上側及び下側電極１２、１３からの押し付け力が設定値よりも小さい場合などが想定される。こうした場合にはワークＷ１、Ｗ２の間の溶接箇所で生成された過度に小さなジュール熱が冷却水に伝達されたことが要因であると考えられる。すなわち、ワークＷ１、Ｗ２の間の溶接箇所で生成される熱量が不適切であることを意味する。
【００３３】
以上のような異常が発生した場合、溶接装置１１のオペレータは、記憶部２５に格納された温度情報に基づいて冷却水の温度変化を分析し、異常が溶接装置１１及びワークＷ１、Ｗ２のどこで発生したかを診断することができる。こうして診断した異常の発生箇所を適宜修正することによって、溶接装置１１及びワークＷ１、Ｗ２における異常が解消される。その後、制御部２６の処理はステップＳ２から再開される。異常の修正の結果、ワークＷ１、Ｗ２の間では適切な熱量でスポット溶接を実施することができるので、ワークＷ１、Ｗ２の間のすべての打点で高い品質でスポット溶接を実施することができる。なお、上側電極１２及び下側電極１３の両側のいずれか一方から出力される温度差が異常の判定に用いられてもよい。
【００３４】
以上のような溶接装置１１によれば、スポット溶接の品質の管理にあたって、制御部２６は、供給路１６内の冷却水の温度と排出路１７内の冷却水の温度との温度差と、所定の許容範囲とを比較することによって、溶接装置１１やワークＷ１、Ｗ２で異常が発生したことを簡単に判定することができる。また、冷却水の供給路１６及び排出路１７に温度センサを設置すればよいので、比較的に簡単な構成によって高い精度でスポット溶接の品質を管理することができる。また、異常の発生の特定によって、適切な電流値や通電時間でスポット溶接を実施することができるので、過大なエネルギー消費を抑えることができる。
【００３５】
また、従来技術のように、スポット溶接の溶融部の温度の検出にあたって赤外線放射測定器を用いる例では、鉄道車両のパネルなどのように打点が１５０００箇所以上もある場合、すべての打点に赤外線放射測定器を位置決めすることは事実上困難であり現実的ではない。その一方で、本発明によれば、従来からある冷却水の供給路１６及び排出路１７内に温度センサを組み込めば足りることから、既存の溶接装置に本発明を容易に適用することができる。その結果、溶接装置の製造コストを増大させることなく本発明を実施することができる。
【００３６】
図３は、本発明の第２実施形態に係る溶接装置１１の構造を概略的に示す図である。この溶接装置１１では、下側電極１３が第１実施形態の棒状に代えて盤状に形成され、下側電極１３はその上面でワークＷ２の下面の全面を受け止める。こうした下側電極１３は、ワークＷ２の下側で電極の取り回しが困難な場合に用いられる。スポット溶接の実施にあたって上側電極１２がワークＷ１の表面に押し付けられる。なお、第２実施形態に係る溶接装置１１では、第１実施形態と同様の構造に同一の参照符号を付した。
【００３７】
なお、図３の下側電極１３では、供給路１６は電極本体１４の上面に隣接して配置され、排出路１７は電極本体１４の下面に隣接して配置されるように図示されているものの、実際には、電極本体１４内で供給路１６及び排出路１７は同一の水平面に沿って配置されてよい。この場合、供給路１６及び排出路１７は電極本体１４の上面の全面にわたって蛇行して延びる。こうして供給路１６及び排出路１７が電極本体１４の上面の全面にわたって延びることから、電極本体１４の全体に満遍なく冷却水を行き届かせることができる。
【００３８】
その他、以上のような第１及び第２実施形態に係る溶接装置１１では、液体には、冷却を意図した冷却水ではなく、冷却を意図しない液体を用いてもよい。言い替えれば、上側電極１２や下側電極１３には前述の冷却水用の供給路１６及び排出路１７に加えて新たに供給路及び排出路が形成されてもよい。追加の供給路及び排出路では、例えば供給路１６及び排出路１７の液体の流れる方向に直交する断面の断面積よりも小さな断面積が設定されてよい。こうして液体の流量を減少させることによって温度の検出の応答性を高めることができる。
【００３９】
また、上述の第１及び第２実施形態では、上側電極１２及び下側電極１３の双方において、供給路１６内の冷却水の温度及び排出路１７内の冷却水の温度の温度差と、所定の許容範囲とを比較するようにしているが、これに限定されるものではなく、上側電極１２及び下側電極１３のいずれか一方において、供給路１６内の冷却水の温度及び排出路１７内の冷却水の温度の温度差と、所定の許容範囲とを比較するようにしてもよい。言い替えれば、いずれか一方の電極に対する温度センサの組み込みを省略してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１１ 溶接装置
１２ 第１電極（第２電極）
１３ 第２電極（第１電極）
１６ 供給路
１７ 排出路
２１ 第１温度センサ（第３温度センサ）
２２ 第２温度センサ（第４温度センサ）
２３ 第３温度センサ（第１温度センサ）
２４ 第４温度センサ（第２温度センサ）
２６ 制御部
Ｗ１ ワーク
Ｗ２ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのワークを相互に溶接する溶接装置及び溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、抵抗溶接の品質を管理するために溶接箇所の温度を検出する溶接装置が開示されている。この溶接装置は、上部電極に把持されたワークと下部電極上のチップ材との溶接箇所の温度を赤外線放射温度測定器によって計測している。計測された温度に応じて電流値及び通電時間の少なくともいずれか一方が制御される。こうして溶接箇所の温度が最適になるように制御することによって、溶接の強度のばらつきを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２０１６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この溶接装置では、ワークやチップ材に例えば銅が用いられる場合、銅の酸化状態の相違によって溶接箇所からの赤外線の輻射が異なることがあるので、正確に温度を計測することができない場合がある。また、溶接箇所が著しく多いワーク同士を溶接する場合には、それぞれの溶接箇所に温度測定器を位置決めしなければならないので、多くの溶接箇所を有する抵抗溶接を実施することは事実上困難である。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる溶接装置及び溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明によれば、
２つのワークを挟み込む電極同士の間に電流を流して前記ワークを溶融させ、前記ワーク同士を相互に溶接する溶接装置において、
液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路を有する第１電極と、
２つの前記ワークを前記第１電極との間に挟み込む第２電極と、
前記供給路内の液体の温度を検出する第１温度センサと、
前記排出路内の液体の温度を検出する第２温度センサと、
前記溶接前に前記第１温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第２温度センサから出力される温度との第１の温度差を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する溶接装置が提供される。
【０００７】
この溶接装置では、第１電極と第２電極との間に２つのワークを挟み込み、第１電極と第２電極との間でワークの溶接箇所に電流が流される。溶接箇所では電流の流通によって熱が発生してワークが溶融する。この熱は、ワークから第１及び第２電極に伝導し、排出路によって第１電極から排出される液体の温度を上昇させる。その結果、供給路によって第１電極に供給される液体の温度と排出路によって第１電極から排出される液体の温度とに温度差が生じる。制御部は、この温度差が所定の範囲にない場合に異常が発生したと判定する。こうした溶接装置では、溶接箇所に位置決めされる電極内に形成される液体の供給路及び排出路に温度センサが組み込まれるので、溶接箇所ごとに温度測定器を位置決めする必要はなく、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる。
【０００８】
こうした溶接装置は、前記第２電極内に形成されて、液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路と、前記第２電極の供給路内の液体の温度を検出する第３温度センサと、前記第２電極の排出路内の液体の温度を検出する第４温度センサと、をさらに備え、前記制御部は、前記溶接前に前記第３温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第４温度センサから出力される温度との第２の温度差を検出し、前記第２の温度差が所定の範囲内にない場合に溶接に異常が発生したと判定する。この溶接装置によれば、制御部は、第２電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差によっても異常が発生したと判定するので、第１電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差のみによる判定に比べて、より高い精度で溶接の品質を管理することができる。
【０００９】
こうした溶接装置では、前記液体は冷却水であることが好ましい。こうして本発明の供給路及び排出路の確立にあたって、従来からある冷却水の供給路及び排出路を用いることができる。その結果、既存の溶接装置に本発明を容易に適用することができる。なお、液体は、冷却を意図しない液体であってもよい。
【００１０】
また、本発明によれば、
２つのワークを相互に溶接する溶接方法において、
２つのワークを第１電極と第２電極との間に挟み込み、前記第１及び第２電極の間に電流を流して前記ワークを溶融させて前記ワーク同士を溶接する工程と、
前記第１電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第１電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第１の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程と、
を備える溶接方法が提供される。
【００１１】
この溶接方法によれば、第１電極と第２電極との間に２つのワークを挟み込み、第１電極と第２電極との間でワークの溶接箇所に電流が流される。溶接箇所では電流の流通によって熱が発生してワークが溶融する。この熱は、ワークから第１及び第２電極に伝導し、排出路によって第１電極から排出される液体の温度を上昇させる。その結果、供給路によって第１電極に供給される液体の温度と排出路によって第１電極から排出される液体の温度とに温度差が生じる。制御部は、この温度差が所定の範囲にない場合に異常が発生したと判定する。こうした溶接装置では、溶接箇所に位置決めされる電極内に形成される液体の供給路及び排出路に温度センサが組み込まれるので、溶接箇所ごとに温度測定器を位置決めする必要はなく、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる。
【００１２】
こうした溶接方法は、前記第２電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第２電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第２の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程を、さらに備える。この溶接方法によれば、第２電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差によっても異常が発生したと判定するので、第１電極内に形成された供給路の液体の温度と排出路の液体の温度との温度差のみによる判定に比べて、より高い精度で溶接の品質を管理することができる。
【００１３】
こうした溶接方法では、前記液体は冷却水であることが好ましい。こうして本発明の供給路及び排出路の確立にあたって、従来からある冷却水の供給路及び排出路を用いることができる。その結果、既存の溶接装置に本発明を容易に適用することができる。なお、液体は、冷却を意図しない液体であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、簡単な構成で溶接の品質を管理することができる溶接装置及び溶接方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る溶接装置の構造を概略的に示す図である。
【図２】本発明に係る溶接方法の実施にあたって制御部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る溶接装置の構造を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る溶接装置１１の構造を概略的に示す図である。この溶接装置１１はスポット溶接といった電気抵抗溶接を実施することができる。溶接装置１１は、上下に配列される上側電極１２及び下側電極１３を備える。上側電極１２及び下側電極１３の間に水平面に沿って例えば平板状に広がる１対のワークＷ１、Ｗ２が配置される。ワークＷ１、Ｗ２には例えばステンレス鋼板が用いられる。ここでは、ワークＷ１の下面にワークＷ２の上面が重ね合わせられる。
【００１７】
上側電極１２及び下側電極１３はそれぞれ、例えば円柱形状の電極本体１４を備える。ここでは、上側電極１２の電極本体１４の中心軸線と下側電極１３の電極本体１４の中心軸線とが一致している。上側電極１２の電極本体１４の先端と下側電極１３の電極本体１４の先端とは相互に対向している。電極本体１４はシャンク１５に保持されている。電極本体１４及びシャンク１５は銅といった導電性の金属材料から形成される。電極本体１４とシャンク１５とはろう付けや圧入によって相互に連結される。上側及び下側電極１２、１３とワークＷ１、Ｗ２とは水平面に沿って相対移動することができる。同時に、上側電極１２及び下側電極１３は前述の中心軸線に沿って垂直方向に移動することができる。
【００１８】
電極本体１４及び対応のシャンク１５には、シャンク１５から電極本体１４の先端に向かって液体すなわち冷却水を供給する供給路１６が形成される。供給路１６は上側電極１２及び下側電極１３の共通の中心軸線に沿って延びる。供給路１６には、電極本体１４の先端から電極１２、１３の外側に冷却水を排出する排出路１７が連続する。排出路１７は供給路１６の周りに広がって供給路１６と同軸に形成される。供給路１６及び排水路１７は電極本体１４の先端で相互に接続される。供給路１６から排出路１７に流れる冷却水は、熱交換器やタンク、ポンプ（図示せず）などを経由して再び供給路１６に循環する。こうした冷却水の循環によって上側電極１２及び下側電極１３の過度の温度上昇を回避することができる。
【００１９】
上側電極１２では、例えばシャンク１５の外側の供給路１６内にその供給路１６を流れる冷却水の温度を検出する第１温度センサ２１が組み込まれる。同様に、例えばシャンク１５の外側の排出路１７内にその排出路１７を流れる冷却水の温度を検出する第２温度センサ２２が組み込まれる。第１及び第２温度センサ２１、２２は冷却水の温度を特定する温度情報を出力することができる。なお、第１及び第２温度センサ２１、２２と同じ箇所に供給路１６及び排出路１７のそれぞれの冷却水の流量を検出する流量センサ（図示せず）が組み込まれてもよい。流量センサは、冷却水の流量を特定する流量を特定する流量情報を出力することができる。
【００２０】
下側電極１３では、例えばシャンク１５の外側の供給路１６内にその供給路１６を流れる冷却水の温度を検出する第３温度センサ２３が組み込まれる。同様に、例えばシャンク１５の外側の排出路１７内にその排出路１７を流れる冷却水の温度を検出する第４温度センサ２４が組み込まれる。第３及び第４温度センサ２３、２４は冷却水の温度を特定する温度情報を出力することができる。なお、上側電極１２と同様に、下側電極１３の供給路１６及び排出路１７には冷却水の流量を検出する流量センサ（図示せず）が組み込まれてもよい。流量センサは、冷却水の流量を特定する流量を特定する流量情報を出力することができる。
【００２１】
第１〜第４温度センサ２１〜２４には記憶部２５が接続されており、記憶部２５は、第１〜第４温度センサ２１〜２４から出力される温度情報を格納する。同時に、記憶部２５には、スポット溶接の実施前の供給路１６内の冷却水の温度と、１回のスポット溶接の実施後の排出路１７内の冷却水の温度と、の温度差の許容範囲に関する情報が格納されている。この許容範囲は、正常なスポット溶接が実施された場合に特定される温度差であって、スポット溶接の実施前の供給路１６内の冷却水の温度とスポット溶接の実施後の排出路１７内の冷却水の温度との温度差の平均値に対して例えば±１０％の温度の範囲に相当する。
【００２２】
温度差の許容範囲は、実際のスポット溶接時に実施される検証に基づいて特定される。なお、許容範囲は、電極本体１４の先端の形状、電極本体１４の材質、ワークＷ１、Ｗ２の材料や厚さ、電極１２、１３に供給される電流の電流値や通電時間、冷却水の種類や流量、冷却水の、スポット溶接時の周囲の環境の温度、スポット溶接のナゲットの径などを含む様々な要因によって変化することが想定される。従って、許容範囲は、実施するスポット溶接に応じて、そうした様々な要因を考慮して実際に検証された許容範囲によって特定されることが好ましい。
【００２３】
記憶部２５にはスポット溶接のためのワークの加工プログラムがさらに格納される。加工プログラムではワークＷ１、Ｗ２に対するスポット溶接の打点の位置や数などの様々な条件が設定される。制御部２６は、記憶部２５から読み出した加工プログラムに従って所定の演算処理を実行する。演算処理に基づいて制御部２６は、溶接装置１１を駆動する溶接機２７に所定の制御信号を供給する。溶接機２７は、制御信号に基づいて、上側及び下側電極１２、１３に電流を供給したり、上側及び下側電極１２、１３を垂直方向に移動させたり、上側及び下側電極１２、１３とワークＷ１、Ｗ２とを水平方向に相対移動させたり、冷却水の循環用のポンプなどを駆動させたりする。
【００２４】
次に、本発明の第１実施形態に係る溶接装置１１でスポット溶接を実施する場合を説明する。まず、ステップＳ１で、制御部２６は記憶部２５からメモリ（図示せず）に加工プログラムを一時的に読み出す。制御部２６が加工プログラムに基づいて演算処理を開始すると、溶接装置１１では冷却水の循環が開始され、第１〜第４温度センサ２１〜２４から冷却水の温度を特定する温度情報が所定の時間間隔ごとに出力される。出力された温度情報は記憶部２５に格納される。続いて、制御部２６は、スポット溶接を開始する前に、ステップＳ２で、第１温度センサ２１及び第３温度センサ２３からの温度情報を取得する。こうして供給路１６内の冷却水の温度を特定する。
【００２５】
制御部２６はステップＳ３でスポット溶接を実施する。スポット溶接が開始されると、制御部２６は、加工プログラムで設定された条件に基づいてワークＷ１、Ｗ２に対して上側及び下側電極１２、１３を所定の打点の位置に位置決めする。位置決め後、上側電極１２がワークＷ１の表面に向かって移動するとともに下側電極１３がワークＷ２の裏面に向かって移動する。その結果、上側電極１２及び下側電極１３はワークＷ１、Ｗ２に対して所定の押し付け力で押し付けられる。このとき、所定の通電時間にわたって上側及び下側電極１２、１３に所定の電流値で電流が供給されると、例えば上側電極１２からワークＷ１、Ｗ２の溶接箇所を通って下側電極１３に電流が流れる。
【００２６】
通電時、上側及び下側電極１２、１３の間の打点の位置でワークＷ１の下面とワークＷ２の上面との間の溶接箇所に電流が集中して流れるので、抵抗値の高い溶接箇所でジュール熱が発生する。こうしたジュール熱によってワークＷ１、Ｗ２は溶接箇所で溶融するので、溶接箇所でさらに抵抗値が上昇してワークＷ１、Ｗ２は溶接箇所でさらに発熱して溶融する。その結果、ワークＷ１とワークＷ２との間の溶接箇所にいわゆるナゲットが形成される。上側及び下側電極１２、１３への通電を停止した後、ワークＷ１、Ｗ２に対する上側及び下側電極１２、１３の押し付けを所定の時間にわたって維持する。こうしてワークＷ１、Ｗ２が冷却されると、溶接箇所は凝固して１打点におけるスポット溶接が完了する。
【００２７】
その後、上側及び下側電極１２、１３がワークＷ１、Ｗ２からそれぞれ遠ざかる方向に移動すると、１打点の位置でのスポット溶接が完了する。このとき、ステップＳ４で、制御部２６は、第２温度センサ２２及び第４温度センサ２４からの温度情報を取得して排出路１７の温度を特定する。溶融時に発生したワークＷ１、Ｗ２からの熱は、上側及び下側電極１２、１３の電極本体１４に伝導し、電極本体１４から供給路１６及び排出路１７内の冷却水に受け渡される。熱を受け取った冷却水はその温度を上昇させるので、スポット溶接後の排出路１７内の冷却水の温度とスポット溶接前の供給路１６内の冷却水の温度との間に温度差が生じる。こうした冷却水の働きで上側及び下側電極１２、１３の温度は常温まで低下する。
【００２８】
制御部２６は、ステップＳ５で、第１温度センサ２１からの温度情報で特定される上側電極１２の供給路１６内の冷却水の温度と、第２温度センサ２２からの温度情報で特定される排出路１７内の冷却水の温度と、の温度差（第１の温度差）を特定する。同様に、制御部２６は、第３温度センサ２３からの温度情報で特定される下側電極１３の供給路１６内の冷却水の温度と、第４温度センサ２４からの温度情報で特定される排出路１７内の冷却水の温度と、の温度差（第２の温度差）を特定する。制御部２６は、ステップＳ６で、第１の温度差及び第２の温度差のいずれもが前述の許容範囲内にあるか否かを判定する。判定にあたって、制御部２６は、記憶部２５に格納された温度差の許容範囲に関する情報を参照する。
【００２９】
第１の温度差及び第２の温度差のいずれもが許容範囲内にある場合（ステップＳ６、ＹＥＳ）、制御部２６の処理はステップＳ７に進む。すなわち、制御部２６はスポット溶接に異常が発生していないものと判定する。ステップＳ７では、制御部２６は、加工プログラムで設定された条件に基づいてすべての打点に対するスポット溶接が完了したか否かを判定する。この判定にあたって加工プログラムが参照される。次に設定された打点がある場合（ステップＳ７、ＮＯ）、制御部２６の処理はステップＳ２に戻る。その後、制御部２６の処理はステップＳ２〜Ｓ７まで繰り返される。ステップＳ７で、すべての打点に対するスポット溶接が完了したことが確認されると（ステップＳ７、ＹＥＳ）、ワークＷ１、Ｗ２に対するスポット溶接は終了する。
【００３０】
その一方で、ステップＳ６で、第１の温度差及び第２の温度差の少なくともいずれか一方が前述の許容範囲内にないと判定されると（ステップＳ６、ＮＯ）、制御部２６はスポット溶接に何らかの異常が発生したものと判定する。この場合、制御部２６の処理はステップＳ８に進む。ステップＳ８で制御部２６はスポット溶接の処理を一時的に停止させる。このとき、制御部２６は、その溶接箇所でスポット溶接に何かしらの異常が発生したことをオペレータに警告してもよい。警告は、溶接装置１１に組み込まれるディスプレイなどの表示装置（図示せず）に警告を表示してもよい。その後、異常が特定されて異常が解消された場合には、制御部２６の処理はステップＳ２に戻る。
【００３１】
ここで、許容範囲の上限値を上回る温度差が検出される場合には、何らかの原因で上側及び下側電極１２、１３の間で過電流が発生した場合、電極本体１４とワークＷ１、Ｗ２との間でいわゆる散りが発生した場合、電流の電流値が設定値よりも大きい場合、電流の通電時間が設定時間よりも大きい場合、上側及び下側電極１２、１３からの押し付け力が設定値よりも大きい場合などが想定される。こうした場合にはワークＷ１、Ｗ２の間で生成された過度に大きなジュール熱が冷却水に伝達されたことが要因と考えられる。すなわち、溶接箇所で生成される熱量が不適切であることを意味する。なお、散りは、電極本体１４とワークＷ１、Ｗ２との間の接触面積が十分に確保されずに、局所に集中的に電流が流れて過度に大きなジュール熱が生成されたことを示している。
【００３２】
また、許容範囲の下限値を下回る温度差が検出される場合には、何らかの原因で上側及び下側電極１２、１３の間での電流の電流値が設定値よりも小さい場合、電流の通電時間が設定時間よりも小さい場合、上側及び下側電極１２、１３からの押し付け力が設定値よりも小さい場合などが想定される。こうした場合にはワークＷ１、Ｗ２の間の溶接箇所で生成された過度に小さなジュール熱が冷却水に伝達されたことが要因であると考えられる。すなわち、ワークＷ１、Ｗ２の間の溶接箇所で生成される熱量が不適切であることを意味する。
【００３３】
以上のような異常が発生した場合、溶接装置１１のオペレータは、記憶部２５に格納された温度情報に基づいて冷却水の温度変化を分析し、異常が溶接装置１１及びワークＷ１、Ｗ２のどこで発生したかを診断することができる。こうして診断した異常の発生箇所を適宜修正することによって、溶接装置１１及びワークＷ１、Ｗ２における異常が解消される。その後、制御部２６の処理はステップＳ２から再開される。異常の修正の結果、ワークＷ１、Ｗ２の間では適切な熱量でスポット溶接を実施することができるので、ワークＷ１、Ｗ２の間のすべての打点で高い品質でスポット溶接を実施することができる。なお、上側電極１２及び下側電極１３の両側のいずれか一方から出力される温度差が異常の判定に用いられてもよい。
【００３４】
以上のような溶接装置１１によれば、スポット溶接の品質の管理にあたって、制御部２６は、供給路１６内の冷却水の温度と排出路１７内の冷却水の温度との温度差と、所定の許容範囲とを比較することによって、溶接装置１１やワークＷ１、Ｗ２で異常が発生したことを簡単に判定することができる。また、冷却水の供給路１６及び排出路１７に温度センサを設置すればよいので、比較的に簡単な構成によって高い精度でスポット溶接の品質を管理することができる。また、異常の発生の特定によって、適切な電流値や通電時間でスポット溶接を実施することができるので、過大なエネルギー消費を抑えることができる。
【００３５】
また、従来技術のように、スポット溶接の溶融部の温度の検出にあたって赤外線放射測定器を用いる例では、鉄道車両のパネルなどのように打点が１５０００箇所以上もある場合、すべての打点に赤外線放射測定器を位置決めすることは事実上困難であり現実的ではない。その一方で、本発明によれば、従来からある冷却水の供給路１６及び排出路１７内に温度センサを組み込めば足りることから、既存の溶接装置に本発明を容易に適用することができる。その結果、溶接装置の製造コストを増大させることなく本発明を実施することができる。
【００３６】
図３は、本発明の第２実施形態に係る溶接装置１１の構造を概略的に示す図である。この溶接装置１１では、下側電極１３が第１実施形態の棒状に代えて盤状に形成され、下側電極１３はその上面でワークＷ２の下面の全面を受け止める。こうした下側電極１３は、ワークＷ２の下側で電極の取り回しが困難な場合に用いられる。スポット溶接の実施にあたって上側電極１２がワークＷ１の表面に押し付けられる。なお、第２実施形態に係る溶接装置１１では、第１実施形態と同様の構造に同一の参照符号を付した。
【００３７】
なお、図３の下側電極１３では、供給路１６は電極本体１４の上面に隣接して配置され、排出路１７は電極本体１４の下面に隣接して配置されるように図示されているものの、実際には、電極本体１４内で供給路１６及び排出路１７は同一の水平面に沿って配置されてよい。この場合、供給路１６及び排出路１７は電極本体１４の上面の全面にわたって蛇行して延びる。こうして供給路１６及び排出路１７が電極本体１４の上面の全面にわたって延びることから、電極本体１４の全体に満遍なく冷却水を行き届かせることができる。
【００３８】
その他、以上のような第１及び第２実施形態に係る溶接装置１１では、液体には、冷却を意図した冷却水ではなく、冷却を意図しない液体を用いてもよい。言い替えれば、上側電極１２や下側電極１３には前述の冷却水用の供給路１６及び排出路１７に加えて新たに供給路及び排出路が形成されてもよい。追加の供給路及び排出路では、例えば供給路１６及び排出路１７の液体の流れる方向に直交する断面の断面積よりも小さな断面積が設定されてよい。こうして液体の流量を減少させることによって温度の検出の応答性を高めることができる。
【００３９】
また、上述の第１及び第２実施形態では、上側電極１２及び下側電極１３の双方において、供給路１６内の冷却水の温度及び排出路１７内の冷却水の温度の温度差と、所定の許容範囲とを比較するようにしているが、これに限定されるものではなく、上側電極１２及び下側電極１３のいずれか一方において、供給路１６内の冷却水の温度及び排出路１７内の冷却水の温度の温度差と、所定の許容範囲とを比較するようにしてもよい。言い替えれば、いずれか一方の電極に対する温度センサの組み込みを省略してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１１ 溶接装置
１２ 第１電極（第２電極）
１３ 第２電極（第１電極）
１６ 供給路
１７ 排出路
２１ 第１温度センサ（第３温度センサ）
２２ 第２温度センサ（第４温度センサ）
２３ 第３温度センサ（第１温度センサ）
２４ 第４温度センサ（第２温度センサ）
２６ 制御部
Ｗ１ ワーク
Ｗ２ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのワークを挟み込む電極同士の間に電流を流して前記ワークを溶融させ、前記ワーク同士を相互に溶接する溶接装置において、
液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路を有する第１電極と、
２つの前記ワークを前記第１電極との間に挟み込む第２電極と、
前記供給路内の液体の温度を検出する第１温度センサと、
前記排出路内の液体の温度を検出する第２温度センサと、
前記溶接前に前記第１温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第２温度センサから出力される温度との第１の温度差を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定することを特徴とする溶接装置。
【請求項２】
前記第２電極内に形成されて、液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路と、
前記第２電極の供給路内の液体の温度を検出する第３温度センサと、
前記第２電極の排出路内の液体の温度を検出する第４温度センサと、をさらに備え、
前記制御部は、前記溶接前に前記第３温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第４温度センサから出力される温度との第２の温度差を検出し、前記第２の差が所定の範囲内にない場合に溶接に異常が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
前記液体は冷却水であることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接装置。
【請求項４】
２つのワークを相互に溶接する溶接方法において、
２つのワークを第１電極と第２電極との間に挟み込み、前記第１及び第２電極の間に電流を流して前記ワークを溶融させて前記ワーク同士を溶接する工程と、
前記第１電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第１電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第１の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程と、
を備えることを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
前記第２電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第２電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第２の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程を、
さらに備えることを特徴とする請求項４に記載の溶接方法。
【請求項６】
前記液体は冷却水であることを特徴とする請求項４又は５に記載の溶接方法。
【請求項１】
２つのワークを挟み込む電極同士の間に電流を流して前記ワークを溶融させ、前記ワーク同士を相互に溶接する溶接装置において、
液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路を有する第１電極と、
２つの前記ワークを前記第１電極との間に挟み込む第２電極と、
前記供給路内の液体の温度を検出する第１温度センサと、
前記排出路内の液体の温度を検出する第２温度センサと、
前記溶接前に前記第１温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第２温度センサから出力される温度との第１の温度差を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定することを特徴とする溶接装置。
【請求項２】
前記第２電極内に形成されて、液体の供給路及び当該供給路に連続する液体の排出路と、
前記第２電極の供給路内の液体の温度を検出する第３温度センサと、
前記第２電極の排出路内の液体の温度を検出する第４温度センサと、をさらに備え、
前記制御部は、前記溶接前に前記第３温度センサから出力される温度と前記溶接後に前記第４温度センサから出力される温度との第２の温度差を検出し、前記第２の差が所定の範囲内にない場合に溶接に異常が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
前記液体は冷却水であることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接装置。
【請求項４】
２つのワークを相互に溶接する溶接方法において、
２つのワークを第１電極と第２電極との間に挟み込み、前記第１及び第２電極の間に電流を流して前記ワークを溶融させて前記ワーク同士を溶接する工程と、
前記第１電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第１電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第１の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程と、
を備えることを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
前記第２電極の供給路内の液体の温度と、前記供給路に連続する前記第２電極の排出路内の前記溶接後の液体の温度との第２の温度差が所定の範囲内にない場合に異常が発生したと判定する工程を、
さらに備えることを特徴とする請求項４に記載の溶接方法。
【請求項６】
前記液体は冷却水であることを特徴とする請求項４又は５に記載の溶接方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−６３４４７（Ｐ２０１３−６３４４７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２１６２（Ｐ２０１１−２０２１６２）
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（７１２００４７８３）株式会社総合車両製作所 (40)
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（７１２００４７８３）株式会社総合車両製作所 (40)
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