[发明专利]连接装置

说明书

本发明涉及使用能够学习焊接实验结果的神经(neural)网络的连接装置。

电阻焊接、热压接等连接装置使用于钢板等各种金属制品的连接(jion)。近年来，确保其焊接部的质量很受重视。

向来，在电阻焊接中由于通常被焊接材料(工件)是软钢板，因此通电不良的情况也少。只要管理焊接的条件稳定，则焊接质量就能够保持相对稳定。

但是在开始大量使用镀锌钢板或高强度钢板替代软钢板以来，使焊接稳定进行变得困难了。

另一方面，在电气设备领域内为了确保连接强度、连接寿命等，连接方法不使用钎焊，而频繁使用焊接和压接方法。

在这样的情况下，微小的连接部的质量管理是一个大课题。

从这样的背景出发，有待于对连接条件进行高精度监视，进而确立能高精度控制连接质量的控制方法。

对于这一课题，已经以电阻焊接为主要对象进行了各种开发研究，研究出连接结束之后判断该连接结果良好与否的方法或在连接进行时控制连接质量的方法。

作为主要连接方法的焊接，迄今为止开发研究出的方法的例子如下所示。还有，这些方法以焊接结束之后判断该焊接结果良好与否或在焊接进行时控制焊接质量为目的。

1)根据焊接电流与焊接电压求出电极尖端(tip)之间的电阻，根据其变化图形判断焊接结果是否良好。其一例示于日本特开昭56-158286号。

2)将电极尖端之间的电压与预先设定的基准电压随时间的变化加以比较，判断其差是否在允许值之内。其一例示于日本特公昭59-14312号。

还有，提取电极尖端之间的电压对焊接处的发热有效的成分，根据有效成分的时间积分值判断焊接效果是否良好。其例子示于日本特公昭59-40550号和特开昭59-61580号。

3)检测发热温度，根据其温度变化图形判断焊接结果是否良好。其一例示于特开平1-216246号。

4)使超声波透过被焊接材料之间，根据其透过量判断焊接效果是否良好。其一例示于特开昭52-94841号。

5)利用焊接进行时电极尖端位置的位移。其一例示于特公昭60-40955号。

6)检测焊接电流，监视其上下限值，使焊接结果稳定。

7)利用热传导模型，利用计算机计算熔核(nugget)。

8)作为对焊机进行直接控制的方法，从热传导模型计算出母材的温度分布，根据该温度分布推算出熔核的直径。同时根据焊接时电极的移动量对温度分布加以修正。其一例示于特公平7-16791号。

在这些方法中，1)在电极尖端的前端的压力作用下发生变形，和在该处产生分流(non-effective shunt current，无效分流)的情况下，或被焊接的材料是镀锌钢板的情况下，电阻变化的图形不一样。因此对焊接结果进行质量监督有困难。

2)在每一次电极尖端的压力作用下发生变形，板厚发生变化等焊接状态变化时，必须重新设定焊接结果的判定条件。因此在实用上要正确进行质量监督是困难的。

对于3)、4)，在温度检测装置、超声波的发送、接收装置的设置，以及安装方法上，存在现场操作时使用困难的问题。

5)使用于焊接现场工作时，存在由位移测定器的设置方法、干扰的混入、测定微小位移的难度、各电阻焊机机械强度的差异等产生的实用上的问题。

关于位移测定器的设置，研究出在伺服电动机驱动的加压方式中，根据安装于伺服电动机上的位置检测用的编码器的输出进行位移检测的方法。这种方法不需要位移测定器。

但是使用这种方法时，由于与编码器输出的响应慢，加压机构的机械强度相关的挠曲的存在，要进行正确的位移测量是困难的，实用上还是存在问题。

6)价格便宜，容易实现。便于发现电源故障、次级导线断线等情况容易发现。但是对于焊机工作中不可避免的电极尖端的前端在压力作用下发生的变形和分流等电流密度下降引起的焊接处质量变坏的情况不能够判别。

又，这些已有的各种质量监督和控制的方法要求进行下述需要大量劳力和经验的预备性工作。

a)要求在现场对各种焊接材料分别进行预备实验，预先求出焊接质量与判别基准的关系。

b)根据其结果，要估计决定焊接条件的电极加压力、焊接电流、焊接时间的复杂关系，求出判别基准。

7)具有不需要这种预备实验，能够使用于广泛的范围的优点，但是解热传导方程式需要时间。

还有8)是前进一步的方式，但是由于利用电极的移动量，与5)存在相同的问题。还有，在焊接位置是被焊接材料的端部或被焊接材料相互重叠不好的情况下不适用。