[發(fā)明專利]電阻點焊方法和電阻點焊設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910171208.2
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN110238499B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 野村浩二;小倉修平;川喜田篤史;加藤直也;日置亨;福島健治;加藤駿;后藤崇志
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/36
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

本發(fā)明涉及電阻點焊方法和電阻點焊設(shè)備。提供了用于電阻點焊的方法和設(shè)備，其中執(zhí)行初步電流施加，然后根據(jù)在初步電流施加期間獲取的各種參數(shù)的主模式執(zhí)行主焊接。主焊接在主模式的焊接條件下執(zhí)行，并且判定是否已經(jīng)發(fā)生焊接異常以及是否可能發(fā)生焊接異常。當(dāng)可能發(fā)生焊接異常時，校正用于主焊接的焊接條件以便防止焊接異常。當(dāng)不可能發(fā)生焊接異常時，校正用于主焊接的焊接條件以便匹配主模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電阻點焊方法和電阻點焊設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及對執(zhí)行初步電流施加然后根據(jù)在初步電流施加期間獲取的各種參數(shù)的主模式執(zhí)行主焊接的技術(shù)的改進(jìn)。

背景技術(shù)

電阻點焊傳統(tǒng)上用作在制造車輛的車身框架時將多個金屬板結(jié)合在一起的手段。在電阻點焊中，電流施加到保持在一對電極之間的工件(多個金屬板)上，并且由于工件自身的電阻等而產(chǎn)生的焦耳熱用于將金屬板熔融并結(jié)合在一起。

已知一種電阻點焊技術(shù)，例如日本專利第5582277號中公開的技術(shù)，其中，在主焊接之前執(zhí)行初步電流施加(在日本專利第5582277號中稱為測試焊接)，并且在基于在初步電流施加期間各種參數(shù)的變化調(diào)節(jié)控制參數(shù)的同時執(zhí)行主焊接。具體地，在日本專利第5582277號中，在初步電流施加期間，根據(jù)形成適當(dāng)焊接熔核的電極之間的電特性計算瞬時發(fā)熱量隨時間的變化，并且存儲計算出的變化。基于瞬時發(fā)熱量隨時間的這些變化，將電流施加模式分成多個步驟，并且存儲每個步驟的瞬時發(fā)熱量隨時間變化的目標(biāo)值。在主焊接中，參考已經(jīng)作為目標(biāo)值存儲的瞬時發(fā)熱量隨時間變化的曲線開始電阻點焊。當(dāng)瞬時發(fā)熱量隨時間的實際變化量偏離任何步驟中隨時間的目標(biāo)變化曲線時，包括焊接電流值的控制參數(shù)在剩余電流施加時間期間基于該偏差進(jìn)行調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

當(dāng)已經(jīng)多次執(zhí)行電阻點焊時，由于磨損導(dǎo)致的電極前端直徑的增加導(dǎo)致在主焊接期間焊接區(qū)域中的發(fā)熱密度降低。即使當(dāng)焊接區(qū)域中的瞬時發(fā)熱量隨時間的變化量整體上不偏離隨時間的目標(biāo)變化曲線時，焊接區(qū)域中的發(fā)熱密度的這種降低也可能導(dǎo)致在主焊接結(jié)束之前未能確保適當(dāng)尺寸的熔融部分(適當(dāng)直徑的焊接熔核)。因此，通過如下控制模式可能無法實現(xiàn)足夠的焊接精度水平，在該控制模式中，基于參考已經(jīng)存儲為目標(biāo)值的瞬時發(fā)熱量隨時間的變化曲線而指定的瞬時發(fā)熱量隨時間的變化量來執(zhí)行主焊接。

本發(fā)明提供一種電阻點焊方法和一種電阻點焊設(shè)備，通過該電阻點焊方法和電阻點焊設(shè)備，當(dāng)執(zhí)行初步電流施加然后執(zhí)行主焊接時，可以實現(xiàn)足夠的焊接精度水平。

本發(fā)明的第一方面涉及一種電阻點焊方法，其中由彼此疊置的多個金屬板形成的工件被保持在一對電極之間，并且通過在電極之間施加電流將金屬板熔融并結(jié)合在一起。該電阻點焊方法包括：獲取關(guān)于工件的信息，并在基于所述信息設(shè)定的焊接條件下執(zhí)行初步電流施加；測量在初步電流施加期間的執(zhí)行狀態(tài)，并且基于執(zhí)行狀態(tài)，設(shè)定用于主焊接的焊接條件的主模式；在主模式的焊接條件下執(zhí)行主焊接，并且當(dāng)主焊接中的電流施加時間在預(yù)定時間內(nèi)時，判定是否已經(jīng)發(fā)生焊接異常；當(dāng)沒有發(fā)生焊接異常時，判定是否可能發(fā)生焊接異常；當(dāng)可能發(fā)生焊接異常時，在校正主焊接的焊接條件以防止焊接異常后繼續(xù)電流施加；當(dāng)不可能發(fā)生焊接異常時，在校正主焊接的焊接條件以匹配設(shè)定的主模式后繼續(xù)電流施加；并且當(dāng)焊接異常已經(jīng)發(fā)生時，將焊接條件改變?yōu)轭A(yù)設(shè)的異常響應(yīng)焊接條件，并通知焊接異常的發(fā)生。

根據(jù)這些規(guī)定，在根據(jù)關(guān)于工件的信息的焊接條件下執(zhí)行初步電流施加，并且設(shè)定可以生產(chǎn)適當(dāng)?shù)娜廴诓糠值暮附訔l件的主模式。在主焊接中，在主模式的焊接條件下執(zhí)行焊接，并且判定是否已經(jīng)發(fā)生焊接異常以及是否可能發(fā)生焊接異常。這里的焊接異常是指例如噴濺(熔融金屬的飛濺)的發(fā)生。當(dāng)焊接異常沒有發(fā)生但可能發(fā)生時，在校正主焊接的焊接條件以防止焊接異常之后繼續(xù)電流施加。當(dāng)沒有發(fā)生也不可能發(fā)生焊接異常時，在校正主焊接的焊接條件以便與主模式匹配之后繼續(xù)電流施加。當(dāng)發(fā)生焊接異常時，在預(yù)設(shè)的異常響應(yīng)焊接條件下執(zhí)行主焊接，并通知焊接異常的發(fā)生。通過根據(jù)是否可能發(fā)生焊接異常來如此校正焊接過程中的焊接條件，可以確保適當(dāng)尺寸的熔融部分(適當(dāng)直徑的焊接熔核)并且能實現(xiàn)足夠的焊接精度水平，無論電極的磨損量如何。