片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置
【課題】スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置を提供する。
【解決手段】ワークＷの溶接部位に、前記ワークＷの片側からのみ電極２、３、３を当てて溶接する片側スポット溶接方法であって、溶接電極２とアース電極３、３とを前記ワークＷに前記片側から加圧しながら当接させるとともに、前記溶接電極２と前記アース電極３、３とを通電させる溶接工程を有し、前記溶接工程において、前記溶接電極２と前記ワークＷとの境界に前記溶接電極２の周囲からエアを供給する冷却工程を行うことを特徴とする。
【解決手段】ワークＷの溶接部位に、前記ワークＷの片側からのみ電極２、３、３を当てて溶接する片側スポット溶接方法であって、溶接電極２とアース電極３、３とを前記ワークＷに前記片側から加圧しながら当接させるとともに、前記溶接電極２と前記アース電極３、３とを通電させる溶接工程を有し、前記溶接工程において、前記溶接電極２と前記ワークＷとの境界に前記溶接電極２の周囲からエアを供給する冷却工程を行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの溶接部位に、ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のワーク（板状を呈する板金等）を接合する場面において、ワークを加圧しつつ電流を流し、それにより発生する抵抗熱で金属を溶かしてワークを接合するスポット溶接という手法が用いられている。
【０００３】
このスポット溶接は、溶接電流の流し方の違い等により、様々な種類に分類されているが、ワークの両側から加圧しつつ電流を流す両側スポット溶接と、ワークの片側のみから加圧しつつ電流を流す片側スポット溶接の２つに大別することができる。
【０００４】
ここで、ワークには様々な形状のものが存在することから、複雑な形状を呈するワークが溶接対象となることにより、電極（溶接ガン）をワークの両側から当接させるのが物理的に不可能な場合がある。このような場合は、必然的に片側スポット溶接が用いられることとなる。
【０００５】
この片側スポット溶接は、両側スポット溶接と比較し、前記のとおり適用可能な溶接対象の幅は広いが、ワークの片側のみからしか加圧できないため、ワークの接合時に、十分に高い圧力をワークにかけることは困難である。そのため、両側スポット溶接でワークを接合する場合と異なり、電極とワークとの間において、多量のスパッタ（溶接中に飛散するスラグや金属粒）が発生してしまう。そして、当該スパッタが、ワークに付着した後、ワーク上で凝固し固着することにより、ワークの品質の低下を引き起こす可能性があった。
【０００６】
ところで、特許文献１には、電極の内部にエアを流通させるエア通路を形成させ、当該エア通路の排気穴を電極の先端部の近傍に向かうように設けた溶接ガンが開示されている。
当該溶接ガンは、電極を冷却するエアが当該電極内に形成されたエア通路を流れることにより、適切に電極を冷却することができる。その結果、電極の高温化に基づく電極の消耗を抑制するといった効果を発揮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１１７６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、そもそも片側スポット溶接の特性（十分に高い圧力をワークにかけることが困難）がもたらす前記した溶接品質の低下という問題の解消を目的とした技術ではなく、前記問題に十分対応できるものではない。
詳細には、ワークの品質の低下を引き起こすスパッタは、電極とワークとの境界から発生するが、特許文献１に開示された技術では、当該境界には、エアを直接吹きつけることができない。そのため、スパッタを十分に冷却することができず、その結果、ワーク上においてスパッタが凝固し固着することで、ワークの品質を低下させてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係る片側スポット溶接方法は、ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接方法であって、溶接電極とアース電極とを前記ワークに前記片側から加圧しながら当接させるとともに、前記溶接電極と前記アース電極とを通電させる溶接工程を有し、前記溶接工程において、前記溶接電極と前記ワークとの境界に前記溶接電極の周囲からエアを供給する冷却工程を行うことを特徴とする。
【００１１】
この片側スポット溶接方法によれば、溶接工程において、電極とワークとの境界にエアを供給することから、当該境界において発生するスパッタを適切に冷却することができるとともに、スパッタを吹き飛ばすことができる。したがって、スパッタがワークの表面に付着することを抑制できるとともに、仮に、スパッタがワークの表面に付着した場合であっても、スパッタは十分に冷却されているため、ワークの表面に固着せず、容易に取り除くことができる。
以上より、この片側スポット溶接方法によれば、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
また、ナゲット（溶融部）が形成される溶接電極近傍のワークに効率よくエアを供給することができるため、ナゲット形成部分を効率よく冷却することができる。その結果、ナゲット形成部分およびその周辺のワークの機械的性質を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る片側スポット溶接方法は、前記溶接工程の開始と略同時に前記冷却工程を開始し、前記溶接工程の終了と略同時に前記冷却工程を終了することが好ましい。
【００１３】
この片側スポット溶接方法によれば、溶接工程において発生する全てのスパッタを、冷却工程により冷却するとともに吹き飛ばすことができる。したがって、より確実にスパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る片側スポット溶接装置は、ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接装置であって、前記ワークの溶接部位に前記片側から加圧しながら当接する溶接電極と、前記ワークに前記片側から加圧しながら当接するアース電極と、前記溶接電極の外周面を覆うとともに、前記溶接電極の外径よりも大きな内径を呈する冷却管と、を有する溶接ガンを備え、前記溶接電極と前記冷却管との間にエアを供給し、前記溶接電極の先端側にエアを噴出させるエア供給機構をさらに備え、前記溶接ガンは、前記溶接電極の先端が前記冷却管の開口部から突出するように形成されているとともに、前記冷却管の内周面は、前記溶接電極の外周面に沿うように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この片側スポット溶接装置によれば、エア供給機構が溶接電極の外周面を離間して覆う冷却管の開口部からエアを噴出させるとともに、冷却管の内周面が溶接電極の外周面に沿うように形成されていることから、供給されたエアが溶接電極の外周面を沿うように流れることとなる。その結果、溶接電極とワークとの境界に当該エアが適切に供給されることとなる。したがって、当該境界において発生するスパッタを適切に冷却することができるとともに、スパッタを吹き飛ばすことができる。それにより、スパッタがワークの表面に付着することを抑制できるとともに、仮に、スパッタがワークの表面に付着した場合であっても、スパッタは十分に冷却されているため、ワークの表面に固着せず、容易に取り除くことができる。
以上より、この片側スポット溶接装置によれば、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
また、ナゲットが形成される溶接電極近傍のワークに効率よくエアを供給することができるため、ナゲット形成部分の周辺を効率よく冷却することができる。その結果、ナゲット形成部分およびその周辺のワークの機械的性質を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る片側スポット溶接装置は、前記エア供給機構を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、溶接の開始と略同時にエアの供給を開始させ、溶接の終了と略同時にエアの供給を終了させることが好ましい。
【００１７】
この片側スポット溶接装置によれば、制御機構がエア供給機構を制御することにより、溶接時において発生する全てのスパッタを、エア供給機構から供給されるエアにより冷却するとともに吹き飛ばすことができる。したがって、より確実にスパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る片側スポット溶接装置の前記アース電極は、２つ以上であるとともに、前記溶接電極が対称中心となるように設置されることが好ましい。
【００１９】
この片側スポット溶接装置によれば、溶接電極と、当該溶接電極が対称中心となるように設置される２つ以上のアース電極とを備えることにより、溶接電極とアース電極との間の通電経路が複数になるとともに、電力密度の偏りを限りなく小さくすることができる。したがって、ワークの溶接部位に安定した（偏りのない）ナゲットを形成させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置によれば、電極とワークとの境界にエアを供給することにより、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る片側スポット溶接装置の要部断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る片側スポット溶接装置の拡大要部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る片側スポット溶接装置の変形例の拡大要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の説明において、「上、下、左、右」を表現するときは、各図面に示す方向を基準としている。
【００２３】
≪片側スポット溶接装置の概略構成≫
片側スポット溶接装置１０は、被溶接対象である板金等のワークＷを、ワークＷの片側のみから加圧および通電を行うことにより溶接する装置である。
図１に示すように、片側スポット溶接装置１０は、上方からワークＷ１に当接する溶接電極２と、上方からワークＷ１に当接するとともに、当該溶接電極２の左右側にそれぞれ一つずつ設けられるアース電極３、３と、溶接電極２の外周面を覆う冷却管４と、を有する溶接ガン１を備える。そして、片側スポット溶接装置１０は、溶接電極２と冷却管４との間にエアを供給するエア供給機構７と、溶接ガン１を移動させることにより溶接ガン１によりワークＷを加圧する加圧機構８と、エア供給機構７、加圧機構８の制御および溶接ガン１に流す電流の制御を行う制御機構９と、をさらに備える。
【００２４】
以下、片側スポット溶接装置１０の各部材について説明する。
＜溶接ガン＞
溶接ガン１は、電極（溶接電極２、アース電極３、３）および冷却管４を備えた部材であり、電極２、３、３をワークＷに押し当てながら通電させることでワークＷを溶接する部材である。
図１に示すように、溶接ガン１は、略棒状を呈し上下方向に設けられる溶接電極２と、略棒状を呈し上下方向に設けられる２つのアース電極３、３と、溶接電極２の外周面を覆う略筒状を呈する冷却管４と、を有する。そして、２つのアース電極３、３は、溶接電極２が対称中心となるよう設置され、溶接電極２の左右側に溶接電極２から同じ距離（Ｌ）を隔てた位置に設置される。
なお、「溶接電極２が対称中心となるように設置」とは、言い換えると、溶接電極２を中心とした円周上に等間隔に設置するということである。
そして、アース電極３、３は、バネ部材５、５を介して支持部材６に支持され、支持部材６と溶接電極２とは、上方側で直接、またはいくつかの部材を介して連結している。
【００２５】
また、溶接電極２は、電源の正極（＋極）に接続され、アース電極３、３は、電源の負極（−極）に接続される。このように電源が接続されることにより、図１に示すように、溶接電源２からワークＷ１、Ｗ２を介し、アース電源３、３に向けて電流が流れる。
【００２６】
（冷却管）
冷却管４は、溶接電極２とワークＷとの境界にエアを導く部材である。
そして、冷却管４は、図２に示すように、溶接電極２の外周面を覆い、溶接電極２の外径よりも大きな内径を呈している。また、冷却管４の内周面は、溶接電極２の外周面に沿うように形成されている。つまり、冷却管４の内周面と溶接電極２の外周面とは、一定の間隔（Ｂ）を保つように形成され、溶接電極２の先端の半球状を呈する外周面に対して、冷却管４の内周面は前記半球状と同じカーブを描くこととなる。
冷却管４が前記のような構成を呈することにより、溶接電極２と冷却管４との間を通るエアが溶接電極２の外周面を沿うように移動する。その結果、ワークＷ１と溶接電極２との境界（図２の点線により囲まれた部分）に溶接電極２の全周囲方向から適切にエアを供給することができる。
【００２７】
そして、冷却管４と溶接電極２は、冷却管４の開口部４ａから溶接電極２の先端が下方（ワークＷの設置されている方向）に所定長さ突出するように形成されている。これにより、溶接時において冷却管４がワークＷ１表面に当接することなく、溶接の障害にならない。
なお、冷却管４は、上方側で直接、またはいくつかの部材を介して図示しない支持部材に支持されている。
【００２８】
＜エア供給機構＞
エア供給機構７は、溶接電極２と冷却管４との間にエアを供給し、溶接電極２の先端側（下方側）にエアを噴出させる部材である。
なお、エア供給機構７は、溶接電極２と冷却管４との間にエアを供給できる機構であれば、特に限定されず、例えば、圧縮機（コンプレッサー）等のような機構であればよい。
【００２９】
＜加圧機構＞
加圧機構８は、溶接ガン１の溶接電極２およびアース電極３、３により、ワークＷを加圧する機構である。
詳細には、加圧機構８は、溶接ガン１を移動させる機構であり、当該溶接ガン１をワークＷが設置されている方向（下方向）に移動させることで、溶接ガン１の溶接電極２およびアース電極３、３の先端によりワークＷを加圧する機構である。
【００３０】
なお、加圧機構８は、溶接ガン１を少なくとも上下方向に移動できる機構であれば、特に限定されず、上下方向に移動可能な油圧シリンダやサーボモータ等の昇降装置のような機構であればよい。また、加圧機構８は、溶接ガン１の外部に設けられる構成であってもよいが、溶接ガン１の内部に設けられ、溶接ガン１の溶接電極２、アース電極３、３、および冷却管４のみを上下に移動させる構成であってもよい。
【００３１】
＜制御機構＞
制御機構９は、エア供給機構７を制御する機構である。そして、制御機構９は、加圧機構８を制御するとともに、溶接ガン１の溶接電極２とアース電極３、３との間に通電させる電流を制御する機構でもある。
そして、制御機構９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、入出力インターフェース等を備えるコンピュータである。
なお、制御機構９による片側スポット溶接装置１０（エア供給機構７、加圧機構８、電流）の詳細な制御方法については後記する。
【００３２】
≪片側スポット溶接方法≫
片側スポット溶接方法は、ワークＷを溶接する溶接工程を有し、当該溶接工程において溶接電極２とワークＷとの境界にエアを供給する冷却工程を行う溶接方法である。
【００３３】
＜溶接工程＞
溶接工程は、溶接電極２とアース電極３、３とをワークＷに加圧しながら当接させるとともに、溶接電極２とアース電極３、３とを通電させる工程である。この溶接工程により、ワークＷ１とワークＷ２との溶接を行う。
なお、溶接工程は、ワークＷを溶接することができればよいため、例えば、以下のような複数の工程（予備通電工程、ナゲット形成工程、徐冷工程）から形成されていてもよい。
【００３４】
（予備通電工程）
予備通電工程とは、ナゲットを形成させる前にワークＷの温度を高くする工程であり、電極２、３、３によりワークＷを片側から加圧しつつ、後記するナゲット形成工程における電流値（所定の電流値）よりも低い電流値でワークＷに予備通電を行う工程である。
【００３５】
この予備通電工程により、溶接電極２、アース電極３、３が発熱するとともに、ワークＷ１、Ｗ２も発熱し軟化することとなる。そして、これらが発熱するとともに、溶接電極２、アース電極３、３によりワークＷ１、Ｗ２が加圧されることで、溶接電極２、ワークＷの間がなじみ（隙間がなくなり）、かつ、アース電極３、３、ワークＷ１の間がなじむ（隙間がなくなる）。その結果、ワークＷ１、Ｗ２間およびワークＷ１と電極２、３、３間の接触状態が良くなり、適切なナゲットを形成させ易くなる。
【００３６】
（ナゲット形成工程）
ナゲット形成工程とは、予備通電工程後に行うことでワークＷにナゲットを形成させる工程であり、電極２、３、３によりワークＷを片側から加圧しつつ、ワークＷに所定の電流値で本通電を行う工程である。
【００３７】
このナゲット形成工程により、さらに、溶接電極２、アース電極３、３、ワークＷ１、Ｗ２が発熱することとなる。そして、ワークＷの中でも、溶接電極２の下方に位置するワークＷ１、Ｗ２の温度が非常に高くなる。その結果、ワークＷ１、Ｗ２間において金属原子の拡散が起こり、当該箇所にナゲットが発生する。
【００３８】
（徐冷工程）
徐冷工程とは、ナゲット形成工程後に行うことで形成したナゲットを押し込みながら徐冷する工程であり、電極２、３、３によりワークＷを片側から加圧しつつ、ナゲット形成工程における電流値（所定の電流値）よりも低い電流値でワークＷに通電を行う工程である。
【００３９】
この徐冷工程により、形成されたナゲットを押し込みながら徐冷することができる。これにより、本来、ナゲット（またはナゲット周辺）において発生したであろう気孔の発生を防止することができ、その結果、ブローホールの発生を抑制することができる。
【００４０】
＜冷却工程＞
冷却工程とは、溶接工程において溶接電極２とワークＷとの境界に溶接電極２の周囲（全周囲）からエアを供給する工程である。
この冷却工程により、溶接電極２とワークＷ１との境界に溶接電極２の全周囲方向からエアを供給することで、当該境界において発生するスパッタを適切に冷却することができるとともに、スパッタを吹き飛ばすことができる。したがって、スパッタがワークＷ１の表面に付着することを抑制できるとともに、仮に、スパッタがワークＷ１の表面に付着した場合であっても、スパッタは十分に冷却されているため、ワークＷ１の表面に固着せず、容易に取り除くことができる。
【００４１】
また、この冷却工程により、溶接電極２近傍のワークＷに効率よくエアを供給することができるため、当該箇所（溶接部位）を効率よく冷却することができる。その結果、ナゲット形成部分およびその周辺のワークＷの機械的性質を向上させることができる。
【００４２】
そして、この冷却工程は、溶接工程において行われる。したがって、溶接工程のうち、例えば、最もスパッタが発生する期間（ナゲット形成工程）においてのみ冷却工程を行ってもよいが、溶接工程の開始と略同時に冷却工程を開始し、溶接工程の終了と略同時に冷却工程を終了することが好ましい。溶接工程において発生する全てのスパッタを、冷却工程により冷却するとともに吹き飛ばすことができるからである。
【００４３】
次に、片側スポット溶接方法を実施する際における片側スポット溶接装置１０の詳細な駆動方法について説明する。
≪片側スポット溶接方法を実施する際における片側スポット溶接装置の詳細な駆動方法≫
まず、溶接開始前の状態として、片側スポット溶接装置１０の溶接ガン１をロボットアーム等によりワークＷの上方に設置する。そして、溶接開始の信号が制御機構９に入力されると、制御機構９は、加圧機構８に下方移動信号を出力する。
なお、制御機構９が下方移動信号を出力するトリガー（誘因）は、作業者が溶接開始の信号を制御機構９の入出力インターフェースに入力するといったものであってもよいし、制御機構９のＨＤＤ等に記憶されているタイムテーブルに基づくものであってもよい。
【００４４】
下方移動信号が入力された加圧機構８は、溶接ガン１を下方に駆動させる。そして、溶接ガン１の電極２、３、３は、ワークＷの表面を加圧する。
電極２、３、３による加圧が開始し、加圧力が安定した状態となった後、制御機構９は、電流を通電するように電源に電流信号を出力し、略同時にエア供給機構７にエア供給開始信号を出力する。ここで、略同時とは、同時もしくは同時とみなせる程の時間差しかない場合を含むものである。
なお、制御機構９が電流信号およびエア供給開始信号を出力するトリガーは、加圧の開始後、所定時間の経過時に行うといったものであってもよいし、別途、加圧力測定手段（図示せず）から、入力される信号に基づくものであってもよい。
【００４５】
電源に電流信号が入力されると、電源は溶接ガン１の電極２、３、３に電流を流す（溶接工程）。これにより、溶接が開始することとなる。そして、エア供給機構７にエア供給開始信号が入力されると、エア供給機構７は、溶接電極２と冷却管４との間にエアの供給（例えば、０．５ＭＰａ）を行う（冷却工程）。
なお、溶接工程（および冷却工程）の間、電流値および加圧力の増減を適宜行うことで、前記した予備通電工程、ナゲット形成工程、徐冷工程のような方法で溶接を行ってもよい。また、溶接工程（および冷却工程）の間、予想されるスパッタの発生量に応じて、エアの供給量を適宜変更するような構成であってもよい。
【００４６】
その後、制御機構９のＨＤＤ等に記憶されているタイムテーブルに基づき、所定時間経過後、制御機構９は電源に電流停止信号を出力し、加圧機構８に上方移動信号を出力すると略同時にエア供給機構７にエア供給停止信号を出力する。
電源に電流停止信号が入力されると、電源は電流を流すのを停止する。そして、加圧機構８に上方移動信号が入力されると、加圧機構８は溶接ガン１を上方に駆動させ、溶接ガン１の電極２、３、３は、ワークＷの表面を加圧しなくなる。また、エア供給機構７にエア供給停止信号が入力されると、エア供給機構７は、エアの供給を停止する。
【００４７】
なお、溶接中、溶接ガン１の電極２、３、３のワークＷに対する加圧力が一定となるように、加圧力測定手段（図示せず）により加圧力を測定し、制御機構９に適宜入力される当該測定値に基づき加圧機構８を制御する構成となっていてもよい。
【００４８】
以上、片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置１０について説明したが、本発明は前記構成に限定されず、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲で、例えば、以下のような設計変更が可能である。
【００４９】
片側スポット溶接装置１０の溶接電極２の先端の形状が半円球状を呈する場合（図１、図２参照）について説明したが、下方に行くに従い外径が小さくなる円柱状を呈していてもよい（図３参照）。なお、このような場合においも、冷却管４の内周面は、溶接電極２の外周面に沿うように形成されることから、冷却管４の内周面と溶接電極２の外周面とは、一定の間隔（Ｂ）を保つように形成される。
【００５０】
片側スポット溶接装置１０の溶接電極２、アース電極３、３の形状については、特に限定されないが、溶接電極２の下方のワークＷにナゲットを集中的に形成させるため、溶接電極２の先端の形状を溶接電極２とワークＷ１との接触面積が小さくなるような形状（例えば、図１、図２のような半球形状）とするとともに、アース電極３、３の先端の形状をアース電極３、３とワークＷ１との接触面積が大きくなるような形状（例えば、ワークＷ１と面で接することができるような円柱形状）としてもよい。このような構成とすることにより、溶接電極２の下方のワークＷにおいて電流が集中し（電流密度が過大となり）、当該箇所にナゲットが形成され易くなる。
【００５１】
片側スポット溶接装置１０の溶接ガン１がアース電極３を２つ備える場合について説明したが、アース電極３は３つ以上備えてもよい。アース電極３を３つ以上備える場合も、２つ備える場合と同様、溶接電極２が対称中心となるように設置すればよい。言い換えると、溶接電極２を中心とした円周上に等間隔に３つ以上のアース電極３を設置すればよい。
また、片側スポット溶接装置１０の溶接ガン１が、バネ部材５、５、支持部材６を備える場合について説明したが、これらの部材は必須ではなく、溶接電極２、アース電極３、３以外の構成については、従来公知の構成であってもよい。
【００５２】
加圧機構８により溶接ガン１を移動しワークＷを加圧する場合について説明したが、ワークＷを溶接ガン１が設置されている方向（上方向）に移動させるような、加圧を補助する機構をさらに設けていてもよい。
【００５３】
２つのアース電極３を備える片側スポット溶接装置１０を用いて片側スポット溶接方法を行う場合について説明したが、当該片側スポット溶接装置１０以外の装置を用いて片側スポット溶接方法を行ってもよい。例えば、アース電極を１つしか備えていない片側スポット溶接装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 溶接ガン
２ 溶接電極（電極）
３ アース電極（電極）
４ 冷却管
７ エア供給機構
９ 制御機構
１０ 片側スポット溶接装置
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの溶接部位に、ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のワーク（板状を呈する板金等）を接合する場面において、ワークを加圧しつつ電流を流し、それにより発生する抵抗熱で金属を溶かしてワークを接合するスポット溶接という手法が用いられている。
【０００３】
このスポット溶接は、溶接電流の流し方の違い等により、様々な種類に分類されているが、ワークの両側から加圧しつつ電流を流す両側スポット溶接と、ワークの片側のみから加圧しつつ電流を流す片側スポット溶接の２つに大別することができる。
【０００４】
ここで、ワークには様々な形状のものが存在することから、複雑な形状を呈するワークが溶接対象となることにより、電極（溶接ガン）をワークの両側から当接させるのが物理的に不可能な場合がある。このような場合は、必然的に片側スポット溶接が用いられることとなる。
【０００５】
この片側スポット溶接は、両側スポット溶接と比較し、前記のとおり適用可能な溶接対象の幅は広いが、ワークの片側のみからしか加圧できないため、ワークの接合時に、十分に高い圧力をワークにかけることは困難である。そのため、両側スポット溶接でワークを接合する場合と異なり、電極とワークとの間において、多量のスパッタ（溶接中に飛散するスラグや金属粒）が発生してしまう。そして、当該スパッタが、ワークに付着した後、ワーク上で凝固し固着することにより、ワークの品質の低下を引き起こす可能性があった。
【０００６】
ところで、特許文献１には、電極の内部にエアを流通させるエア通路を形成させ、当該エア通路の排気穴を電極の先端部の近傍に向かうように設けた溶接ガンが開示されている。
当該溶接ガンは、電極を冷却するエアが当該電極内に形成されたエア通路を流れることにより、適切に電極を冷却することができる。その結果、電極の高温化に基づく電極の消耗を抑制するといった効果を発揮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１１７６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、そもそも片側スポット溶接の特性（十分に高い圧力をワークにかけることが困難）がもたらす前記した溶接品質の低下という問題の解消を目的とした技術ではなく、前記問題に十分対応できるものではない。
詳細には、ワークの品質の低下を引き起こすスパッタは、電極とワークとの境界から発生するが、特許文献１に開示された技術では、当該境界には、エアを直接吹きつけることができない。そのため、スパッタを十分に冷却することができず、その結果、ワーク上においてスパッタが凝固し固着することで、ワークの品質を低下させてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係る片側スポット溶接方法は、ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接方法であって、溶接電極とアース電極とを前記ワークに前記片側から加圧しながら当接させるとともに、前記溶接電極と前記アース電極とを通電させる溶接工程を有し、前記溶接工程において、前記溶接電極と前記ワークとの境界に前記溶接電極の周囲からエアを供給する冷却工程を行うことを特徴とする。
【００１１】
この片側スポット溶接方法によれば、溶接工程において、電極とワークとの境界にエアを供給することから、当該境界において発生するスパッタを適切に冷却することができるとともに、スパッタを吹き飛ばすことができる。したがって、スパッタがワークの表面に付着することを抑制できるとともに、仮に、スパッタがワークの表面に付着した場合であっても、スパッタは十分に冷却されているため、ワークの表面に固着せず、容易に取り除くことができる。
以上より、この片側スポット溶接方法によれば、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
また、ナゲット（溶融部）が形成される溶接電極近傍のワークに効率よくエアを供給することができるため、ナゲット形成部分を効率よく冷却することができる。その結果、ナゲット形成部分およびその周辺のワークの機械的性質を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る片側スポット溶接方法は、前記溶接工程の開始と略同時に前記冷却工程を開始し、前記溶接工程の終了と略同時に前記冷却工程を終了することが好ましい。
【００１３】
この片側スポット溶接方法によれば、溶接工程において発生する全てのスパッタを、冷却工程により冷却するとともに吹き飛ばすことができる。したがって、より確実にスパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る片側スポット溶接装置は、ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接装置であって、前記ワークの溶接部位に前記片側から加圧しながら当接する溶接電極と、前記ワークに前記片側から加圧しながら当接するアース電極と、前記溶接電極の外周面を覆うとともに、前記溶接電極の外径よりも大きな内径を呈する冷却管と、を有する溶接ガンを備え、前記溶接電極と前記冷却管との間にエアを供給し、前記溶接電極の先端側にエアを噴出させるエア供給機構をさらに備え、前記溶接ガンは、前記溶接電極の先端が前記冷却管の開口部から突出するように形成されているとともに、前記冷却管の内周面は、前記溶接電極の外周面に沿うように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この片側スポット溶接装置によれば、エア供給機構が溶接電極の外周面を離間して覆う冷却管の開口部からエアを噴出させるとともに、冷却管の内周面が溶接電極の外周面に沿うように形成されていることから、供給されたエアが溶接電極の外周面を沿うように流れることとなる。その結果、溶接電極とワークとの境界に当該エアが適切に供給されることとなる。したがって、当該境界において発生するスパッタを適切に冷却することができるとともに、スパッタを吹き飛ばすことができる。それにより、スパッタがワークの表面に付着することを抑制できるとともに、仮に、スパッタがワークの表面に付着した場合であっても、スパッタは十分に冷却されているため、ワークの表面に固着せず、容易に取り除くことができる。
以上より、この片側スポット溶接装置によれば、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
また、ナゲットが形成される溶接電極近傍のワークに効率よくエアを供給することができるため、ナゲット形成部分の周辺を効率よく冷却することができる。その結果、ナゲット形成部分およびその周辺のワークの機械的性質を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る片側スポット溶接装置は、前記エア供給機構を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、溶接の開始と略同時にエアの供給を開始させ、溶接の終了と略同時にエアの供給を終了させることが好ましい。
【００１７】
この片側スポット溶接装置によれば、制御機構がエア供給機構を制御することにより、溶接時において発生する全てのスパッタを、エア供給機構から供給されるエアにより冷却するとともに吹き飛ばすことができる。したがって、より確実にスパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る片側スポット溶接装置の前記アース電極は、２つ以上であるとともに、前記溶接電極が対称中心となるように設置されることが好ましい。
【００１９】
この片側スポット溶接装置によれば、溶接電極と、当該溶接電極が対称中心となるように設置される２つ以上のアース電極とを備えることにより、溶接電極とアース電極との間の通電経路が複数になるとともに、電力密度の偏りを限りなく小さくすることができる。したがって、ワークの溶接部位に安定した（偏りのない）ナゲットを形成させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置によれば、電極とワークとの境界にエアを供給することにより、スパッタの発生に基づくワークの品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る片側スポット溶接装置の要部断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る片側スポット溶接装置の拡大要部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る片側スポット溶接装置の変形例の拡大要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の説明において、「上、下、左、右」を表現するときは、各図面に示す方向を基準としている。
【００２３】
≪片側スポット溶接装置の概略構成≫
片側スポット溶接装置１０は、被溶接対象である板金等のワークＷを、ワークＷの片側のみから加圧および通電を行うことにより溶接する装置である。
図１に示すように、片側スポット溶接装置１０は、上方からワークＷ１に当接する溶接電極２と、上方からワークＷ１に当接するとともに、当該溶接電極２の左右側にそれぞれ一つずつ設けられるアース電極３、３と、溶接電極２の外周面を覆う冷却管４と、を有する溶接ガン１を備える。そして、片側スポット溶接装置１０は、溶接電極２と冷却管４との間にエアを供給するエア供給機構７と、溶接ガン１を移動させることにより溶接ガン１によりワークＷを加圧する加圧機構８と、エア供給機構７、加圧機構８の制御および溶接ガン１に流す電流の制御を行う制御機構９と、をさらに備える。
【００２４】
以下、片側スポット溶接装置１０の各部材について説明する。
＜溶接ガン＞
溶接ガン１は、電極（溶接電極２、アース電極３、３）および冷却管４を備えた部材であり、電極２、３、３をワークＷに押し当てながら通電させることでワークＷを溶接する部材である。
図１に示すように、溶接ガン１は、略棒状を呈し上下方向に設けられる溶接電極２と、略棒状を呈し上下方向に設けられる２つのアース電極３、３と、溶接電極２の外周面を覆う略筒状を呈する冷却管４と、を有する。そして、２つのアース電極３、３は、溶接電極２が対称中心となるよう設置され、溶接電極２の左右側に溶接電極２から同じ距離（Ｌ）を隔てた位置に設置される。
なお、「溶接電極２が対称中心となるように設置」とは、言い換えると、溶接電極２を中心とした円周上に等間隔に設置するということである。
そして、アース電極３、３は、バネ部材５、５を介して支持部材６に支持され、支持部材６と溶接電極２とは、上方側で直接、またはいくつかの部材を介して連結している。
【００２５】
また、溶接電極２は、電源の正極（＋極）に接続され、アース電極３、３は、電源の負極（−極）に接続される。このように電源が接続されることにより、図１に示すように、溶接電源２からワークＷ１、Ｗ２を介し、アース電源３、３に向けて電流が流れる。
【００２６】
（冷却管）
冷却管４は、溶接電極２とワークＷとの境界にエアを導く部材である。
そして、冷却管４は、図２に示すように、溶接電極２の外周面を覆い、溶接電極２の外径よりも大きな内径を呈している。また、冷却管４の内周面は、溶接電極２の外周面に沿うように形成されている。つまり、冷却管４の内周面と溶接電極２の外周面とは、一定の間隔（Ｂ）を保つように形成され、溶接電極２の先端の半球状を呈する外周面に対して、冷却管４の内周面は前記半球状と同じカーブを描くこととなる。
冷却管４が前記のような構成を呈することにより、溶接電極２と冷却管４との間を通るエアが溶接電極２の外周面を沿うように移動する。その結果、ワークＷ１と溶接電極２との境界（図２の点線により囲まれた部分）に溶接電極２の全周囲方向から適切にエアを供給することができる。
【００２７】
そして、冷却管４と溶接電極２は、冷却管４の開口部４ａから溶接電極２の先端が下方（ワークＷの設置されている方向）に所定長さ突出するように形成されている。これにより、溶接時において冷却管４がワークＷ１表面に当接することなく、溶接の障害にならない。
なお、冷却管４は、上方側で直接、またはいくつかの部材を介して図示しない支持部材に支持されている。
【００２８】
＜エア供給機構＞
エア供給機構７は、溶接電極２と冷却管４との間にエアを供給し、溶接電極２の先端側（下方側）にエアを噴出させる部材である。
なお、エア供給機構７は、溶接電極２と冷却管４との間にエアを供給できる機構であれば、特に限定されず、例えば、圧縮機（コンプレッサー）等のような機構であればよい。
【００２９】
＜加圧機構＞
加圧機構８は、溶接ガン１の溶接電極２およびアース電極３、３により、ワークＷを加圧する機構である。
詳細には、加圧機構８は、溶接ガン１を移動させる機構であり、当該溶接ガン１をワークＷが設置されている方向（下方向）に移動させることで、溶接ガン１の溶接電極２およびアース電極３、３の先端によりワークＷを加圧する機構である。
【００３０】
なお、加圧機構８は、溶接ガン１を少なくとも上下方向に移動できる機構であれば、特に限定されず、上下方向に移動可能な油圧シリンダやサーボモータ等の昇降装置のような機構であればよい。また、加圧機構８は、溶接ガン１の外部に設けられる構成であってもよいが、溶接ガン１の内部に設けられ、溶接ガン１の溶接電極２、アース電極３、３、および冷却管４のみを上下に移動させる構成であってもよい。
【００３１】
＜制御機構＞
制御機構９は、エア供給機構７を制御する機構である。そして、制御機構９は、加圧機構８を制御するとともに、溶接ガン１の溶接電極２とアース電極３、３との間に通電させる電流を制御する機構でもある。
そして、制御機構９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、入出力インターフェース等を備えるコンピュータである。
なお、制御機構９による片側スポット溶接装置１０（エア供給機構７、加圧機構８、電流）の詳細な制御方法については後記する。
【００３２】
≪片側スポット溶接方法≫
片側スポット溶接方法は、ワークＷを溶接する溶接工程を有し、当該溶接工程において溶接電極２とワークＷとの境界にエアを供給する冷却工程を行う溶接方法である。
【００３３】
＜溶接工程＞
溶接工程は、溶接電極２とアース電極３、３とをワークＷに加圧しながら当接させるとともに、溶接電極２とアース電極３、３とを通電させる工程である。この溶接工程により、ワークＷ１とワークＷ２との溶接を行う。
なお、溶接工程は、ワークＷを溶接することができればよいため、例えば、以下のような複数の工程（予備通電工程、ナゲット形成工程、徐冷工程）から形成されていてもよい。
【００３４】
（予備通電工程）
予備通電工程とは、ナゲットを形成させる前にワークＷの温度を高くする工程であり、電極２、３、３によりワークＷを片側から加圧しつつ、後記するナゲット形成工程における電流値（所定の電流値）よりも低い電流値でワークＷに予備通電を行う工程である。
【００３５】
この予備通電工程により、溶接電極２、アース電極３、３が発熱するとともに、ワークＷ１、Ｗ２も発熱し軟化することとなる。そして、これらが発熱するとともに、溶接電極２、アース電極３、３によりワークＷ１、Ｗ２が加圧されることで、溶接電極２、ワークＷの間がなじみ（隙間がなくなり）、かつ、アース電極３、３、ワークＷ１の間がなじむ（隙間がなくなる）。その結果、ワークＷ１、Ｗ２間およびワークＷ１と電極２、３、３間の接触状態が良くなり、適切なナゲットを形成させ易くなる。
【００３６】
（ナゲット形成工程）
ナゲット形成工程とは、予備通電工程後に行うことでワークＷにナゲットを形成させる工程であり、電極２、３、３によりワークＷを片側から加圧しつつ、ワークＷに所定の電流値で本通電を行う工程である。
【００３７】
このナゲット形成工程により、さらに、溶接電極２、アース電極３、３、ワークＷ１、Ｗ２が発熱することとなる。そして、ワークＷの中でも、溶接電極２の下方に位置するワークＷ１、Ｗ２の温度が非常に高くなる。その結果、ワークＷ１、Ｗ２間において金属原子の拡散が起こり、当該箇所にナゲットが発生する。
【００３８】
（徐冷工程）
徐冷工程とは、ナゲット形成工程後に行うことで形成したナゲットを押し込みながら徐冷する工程であり、電極２、３、３によりワークＷを片側から加圧しつつ、ナゲット形成工程における電流値（所定の電流値）よりも低い電流値でワークＷに通電を行う工程である。
【００３９】
この徐冷工程により、形成されたナゲットを押し込みながら徐冷することができる。これにより、本来、ナゲット（またはナゲット周辺）において発生したであろう気孔の発生を防止することができ、その結果、ブローホールの発生を抑制することができる。
【００４０】
＜冷却工程＞
冷却工程とは、溶接工程において溶接電極２とワークＷとの境界に溶接電極２の周囲（全周囲）からエアを供給する工程である。
この冷却工程により、溶接電極２とワークＷ１との境界に溶接電極２の全周囲方向からエアを供給することで、当該境界において発生するスパッタを適切に冷却することができるとともに、スパッタを吹き飛ばすことができる。したがって、スパッタがワークＷ１の表面に付着することを抑制できるとともに、仮に、スパッタがワークＷ１の表面に付着した場合であっても、スパッタは十分に冷却されているため、ワークＷ１の表面に固着せず、容易に取り除くことができる。
【００４１】
また、この冷却工程により、溶接電極２近傍のワークＷに効率よくエアを供給することができるため、当該箇所（溶接部位）を効率よく冷却することができる。その結果、ナゲット形成部分およびその周辺のワークＷの機械的性質を向上させることができる。
【００４２】
そして、この冷却工程は、溶接工程において行われる。したがって、溶接工程のうち、例えば、最もスパッタが発生する期間（ナゲット形成工程）においてのみ冷却工程を行ってもよいが、溶接工程の開始と略同時に冷却工程を開始し、溶接工程の終了と略同時に冷却工程を終了することが好ましい。溶接工程において発生する全てのスパッタを、冷却工程により冷却するとともに吹き飛ばすことができるからである。
【００４３】
次に、片側スポット溶接方法を実施する際における片側スポット溶接装置１０の詳細な駆動方法について説明する。
≪片側スポット溶接方法を実施する際における片側スポット溶接装置の詳細な駆動方法≫
まず、溶接開始前の状態として、片側スポット溶接装置１０の溶接ガン１をロボットアーム等によりワークＷの上方に設置する。そして、溶接開始の信号が制御機構９に入力されると、制御機構９は、加圧機構８に下方移動信号を出力する。
なお、制御機構９が下方移動信号を出力するトリガー（誘因）は、作業者が溶接開始の信号を制御機構９の入出力インターフェースに入力するといったものであってもよいし、制御機構９のＨＤＤ等に記憶されているタイムテーブルに基づくものであってもよい。
【００４４】
下方移動信号が入力された加圧機構８は、溶接ガン１を下方に駆動させる。そして、溶接ガン１の電極２、３、３は、ワークＷの表面を加圧する。
電極２、３、３による加圧が開始し、加圧力が安定した状態となった後、制御機構９は、電流を通電するように電源に電流信号を出力し、略同時にエア供給機構７にエア供給開始信号を出力する。ここで、略同時とは、同時もしくは同時とみなせる程の時間差しかない場合を含むものである。
なお、制御機構９が電流信号およびエア供給開始信号を出力するトリガーは、加圧の開始後、所定時間の経過時に行うといったものであってもよいし、別途、加圧力測定手段（図示せず）から、入力される信号に基づくものであってもよい。
【００４５】
電源に電流信号が入力されると、電源は溶接ガン１の電極２、３、３に電流を流す（溶接工程）。これにより、溶接が開始することとなる。そして、エア供給機構７にエア供給開始信号が入力されると、エア供給機構７は、溶接電極２と冷却管４との間にエアの供給（例えば、０．５ＭＰａ）を行う（冷却工程）。
なお、溶接工程（および冷却工程）の間、電流値および加圧力の増減を適宜行うことで、前記した予備通電工程、ナゲット形成工程、徐冷工程のような方法で溶接を行ってもよい。また、溶接工程（および冷却工程）の間、予想されるスパッタの発生量に応じて、エアの供給量を適宜変更するような構成であってもよい。
【００４６】
その後、制御機構９のＨＤＤ等に記憶されているタイムテーブルに基づき、所定時間経過後、制御機構９は電源に電流停止信号を出力し、加圧機構８に上方移動信号を出力すると略同時にエア供給機構７にエア供給停止信号を出力する。
電源に電流停止信号が入力されると、電源は電流を流すのを停止する。そして、加圧機構８に上方移動信号が入力されると、加圧機構８は溶接ガン１を上方に駆動させ、溶接ガン１の電極２、３、３は、ワークＷの表面を加圧しなくなる。また、エア供給機構７にエア供給停止信号が入力されると、エア供給機構７は、エアの供給を停止する。
【００４７】
なお、溶接中、溶接ガン１の電極２、３、３のワークＷに対する加圧力が一定となるように、加圧力測定手段（図示せず）により加圧力を測定し、制御機構９に適宜入力される当該測定値に基づき加圧機構８を制御する構成となっていてもよい。
【００４８】
以上、片側スポット溶接方法および片側スポット溶接装置１０について説明したが、本発明は前記構成に限定されず、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲で、例えば、以下のような設計変更が可能である。
【００４９】
片側スポット溶接装置１０の溶接電極２の先端の形状が半円球状を呈する場合（図１、図２参照）について説明したが、下方に行くに従い外径が小さくなる円柱状を呈していてもよい（図３参照）。なお、このような場合においも、冷却管４の内周面は、溶接電極２の外周面に沿うように形成されることから、冷却管４の内周面と溶接電極２の外周面とは、一定の間隔（Ｂ）を保つように形成される。
【００５０】
片側スポット溶接装置１０の溶接電極２、アース電極３、３の形状については、特に限定されないが、溶接電極２の下方のワークＷにナゲットを集中的に形成させるため、溶接電極２の先端の形状を溶接電極２とワークＷ１との接触面積が小さくなるような形状（例えば、図１、図２のような半球形状）とするとともに、アース電極３、３の先端の形状をアース電極３、３とワークＷ１との接触面積が大きくなるような形状（例えば、ワークＷ１と面で接することができるような円柱形状）としてもよい。このような構成とすることにより、溶接電極２の下方のワークＷにおいて電流が集中し（電流密度が過大となり）、当該箇所にナゲットが形成され易くなる。
【００５１】
片側スポット溶接装置１０の溶接ガン１がアース電極３を２つ備える場合について説明したが、アース電極３は３つ以上備えてもよい。アース電極３を３つ以上備える場合も、２つ備える場合と同様、溶接電極２が対称中心となるように設置すればよい。言い換えると、溶接電極２を中心とした円周上に等間隔に３つ以上のアース電極３を設置すればよい。
また、片側スポット溶接装置１０の溶接ガン１が、バネ部材５、５、支持部材６を備える場合について説明したが、これらの部材は必須ではなく、溶接電極２、アース電極３、３以外の構成については、従来公知の構成であってもよい。
【００５２】
加圧機構８により溶接ガン１を移動しワークＷを加圧する場合について説明したが、ワークＷを溶接ガン１が設置されている方向（上方向）に移動させるような、加圧を補助する機構をさらに設けていてもよい。
【００５３】
２つのアース電極３を備える片側スポット溶接装置１０を用いて片側スポット溶接方法を行う場合について説明したが、当該片側スポット溶接装置１０以外の装置を用いて片側スポット溶接方法を行ってもよい。例えば、アース電極を１つしか備えていない片側スポット溶接装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 溶接ガン
２ 溶接電極（電極）
３ アース電極（電極）
４ 冷却管
７ エア供給機構
９ 制御機構
１０ 片側スポット溶接装置
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接方法であって、
溶接電極とアース電極とを前記ワークに前記片側から加圧しながら当接させるとともに、前記溶接電極と前記アース電極とを通電させる溶接工程を有し、
前記溶接工程において、前記溶接電極と前記ワークとの境界に前記溶接電極の周囲からエアを供給する冷却工程を行うことを特徴とする片側スポット溶接方法。
【請求項２】
前記溶接工程の開始と略同時に前記冷却工程を開始し、前記溶接工程の終了と略同時に前記冷却工程を終了することを特徴とする請求項１に記載に片側スポット溶接方法。
【請求項３】
ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接装置であって、
前記ワークの溶接部位に前記片側から加圧しながら当接する溶接電極と、
前記ワークに前記片側から加圧しながら当接するアース電極と、
前記溶接電極の外周面を覆うとともに、前記溶接電極の外径よりも大きな内径を呈する冷却管と、
を有する溶接ガンを備え、
前記溶接電極と前記冷却管との間にエアを供給し、前記溶接電極の先端側にエアを噴出させるエア供給機構をさらに備え、
前記溶接ガンは、前記溶接電極の先端が前記冷却管の開口部から突出するように形成されているとともに、前記冷却管の内周面は、前記溶接電極の外周面に沿うように形成されていることを特徴とする片側スポット溶接装置。
【請求項４】
前記エア供給機構を制御する制御機構をさらに備え、
前記制御機構は、溶接の開始と略同時にエアの供給を開始させ、溶接の終了と略同時にエアの供給を終了させることを特徴とする請求項３に記載の片側スポット溶接装置。
【請求項５】
前記アース電極は、２つ以上であるとともに、前記溶接電極が対称中心となるように設置されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の片側スポット溶接装置。
【請求項１】
ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接方法であって、
溶接電極とアース電極とを前記ワークに前記片側から加圧しながら当接させるとともに、前記溶接電極と前記アース電極とを通電させる溶接工程を有し、
前記溶接工程において、前記溶接電極と前記ワークとの境界に前記溶接電極の周囲からエアを供給する冷却工程を行うことを特徴とする片側スポット溶接方法。
【請求項２】
前記溶接工程の開始と略同時に前記冷却工程を開始し、前記溶接工程の終了と略同時に前記冷却工程を終了することを特徴とする請求項１に記載に片側スポット溶接方法。
【請求項３】
ワークの溶接部位に、前記ワークの片側からのみ電極を当てて溶接する片側スポット溶接装置であって、
前記ワークの溶接部位に前記片側から加圧しながら当接する溶接電極と、
前記ワークに前記片側から加圧しながら当接するアース電極と、
前記溶接電極の外周面を覆うとともに、前記溶接電極の外径よりも大きな内径を呈する冷却管と、
を有する溶接ガンを備え、
前記溶接電極と前記冷却管との間にエアを供給し、前記溶接電極の先端側にエアを噴出させるエア供給機構をさらに備え、
前記溶接ガンは、前記溶接電極の先端が前記冷却管の開口部から突出するように形成されているとともに、前記冷却管の内周面は、前記溶接電極の外周面に沿うように形成されていることを特徴とする片側スポット溶接装置。
【請求項４】
前記エア供給機構を制御する制御機構をさらに備え、
前記制御機構は、溶接の開始と略同時にエアの供給を開始させ、溶接の終了と略同時にエアの供給を終了させることを特徴とする請求項３に記載の片側スポット溶接装置。
【請求項５】
前記アース電極は、２つ以上であるとともに、前記溶接電極が対称中心となるように設置されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の片側スポット溶接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５２４２７（Ｐ２０１３−５２４２７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３３９３（Ｐ２０１１−１９３３９３）
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【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３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【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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