[發明專利]點焊裝置及點焊方法

無效

• 申請號: 201210076334.8
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102689088A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 坂本登
• 申請（專利權）人: 富士重工業株式會社
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/31
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 宋亮;姜盛花

技術領域

本發明涉及一種點焊裝置及點焊方法，其對將剛性不同的厚板和薄板層疊而成的板材組的被焊接部件進行點焊。

背景技術

通常，對于層疊的鋼板等板材的接合，廣泛地進行點焊，即，一邊在一對焊接電極間施加夾持壓力，一邊在兩個電極間通過一定時間大電流，將接合部升高至大致溶融溫度而使其接合。

在點焊時，在由兩個焊接電極施加的壓力及通電時間一定的情況下，熔核直徑隨著電流的增加而逐漸增大，但如果電流值過大，則發熱量增多，成為板材間溶融金屬飛濺的濺落的產生原因。即，濺落是由接合部的過熱引起的溶融金屬的爆炸現象，在熔核中會產生孔洞、裂紋等，熔核的形狀或金屬組織產生不連續部，成為接合部處的板厚減小且顯著的強度降低的主要原因。相反地，在電流過小的情況下，熔核較小，無法得到充分的接合強度。另外，在壓力較小時，板材間的接觸面積減小，電流密度增高，成為由過熱引起的濺落的發生原因。另一方面，如果壓力過大，則接合部的接觸面積增大，電流密度降低，發熱量減少。其結果是，熔核減小，焊接強度降低。

在這里，如圖13(a)所示，在對將剛性較低的薄壁板材的薄板101、與薄板101相比較厚的板材即剛性較高的第1厚板102、及第2厚板103這三片板層疊而成的被焊接部件100進行點焊的情況下，如果在薄板101與第1厚板102之間及第1厚板102與第2厚板103之間無間隙地緊貼的狀態下，由可動側電極111和固定側電極112夾持被焊接部件100，由電源113通電，則可動側電極111與固定側電極112間的通電路徑中的電流密度大致均勻，從薄板101至第2厚板103形成良好的熔核，可以得到需要的焊接強度。

但是，實際上，在由可動側電極111和固定側電極112夾持被焊接部件100而加壓時，剛性較低的薄板101和第1厚板102會向上方彎曲，在薄板101與第1厚板102之間及第1厚板102與第2厚板103之間會產生間隙。

在這種情況下，可動側電極111與薄板101間的接觸面積會由于薄板101的彎曲而增大，與此相對，薄板101與第1厚板102之間及第1厚板102與第2厚板103之間的接合部的接觸面積會由于間隙而減小。

因此，可動側電極111與固定側電極112間的電流密度，相對于薄板101側，第2厚板103側較高，與薄板101和第1厚板102間相比，第1厚板102與第2厚板103間，局部發熱量增多。

其結果，如圖13(a)所示，首先在第1厚板102與第2厚板103的接合部形成熔核105，然后，熔核105增大，很快，如圖13(b)所示，薄板101與第1厚板102間被焊接。但是，該薄板101與第1厚板102間的熔深較小，焊接強度不穩定，薄板101可能剝離，而且，焊接品質有時會存在波動。特別是第1厚板102及第2厚板103越厚，熔核105越難到達第1厚板102與薄板101之間，這個問題越顯著。

另外，同樣地，作為薄板101與第1厚板102間的熔深小而焊接強度不穩定的原因，因為薄板101很薄，所以通過可動側電極111的接觸，熱量會被可動側電極111奪取，薄板101側的溫度不上升，也很難形成熔核105。

作為其對策，存在例如專利文獻1公示的點焊方法。該點焊方法，如圖14所示，在對將薄板101、第1厚板102、第2厚板103層疊而成的被焊接部件100進行點焊時，通過使位于薄板101側的可動側電極125的加壓力FU小于位于第2厚板103側的固定側電極124的加壓力FL，從而薄板101與第1厚板102的接合部的接觸電阻增大，并且，第1厚板102與第2厚板103的接合部的接觸電阻減小，在可動側電極125與固定側電極124間通電時，可以使薄板101與第1厚板102的接合部的發熱量增加，從而可以提高薄板101與第1厚板102的焊接強度。

該方法的實施中使用的點焊槍的結構如圖15所示，在焊接機器人115的腕部116搭載點焊裝置120，焊接機器人115將點焊槍120移動至由夾緊裝置118支撐的被焊接部件100的各個打點位置，進行被焊接部件100的點焊。

點焊槍120具有由直線引導部121可自由上下移動地支撐的基座部122，在該基座部122設置向下方延伸的C型托架123，在該C形托架123的下端前端設置固定側電極124，上述直線引導部121固定在焊槍支撐托架117上，該焊槍支撐托架117安裝在腕部116上。