[发明专利]点焊装置以及点焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关用电极和使用该开关用电极的电阻焊接装置。详细而言，涉及在这样的开关中使用的开关用电极和使用该开关用电极的电阻焊接装置，所述开关由一对电极构成，通过使这一对电极彼此进行面接触而通电，并且通过使它们分离而切断通电。

另外，本发明涉及点焊装置和点焊方法。详细而言，涉及对在最外面配置厚度最小的板材而形成的工件进行焊接的点焊装置和点焊方法。

背景技术

以往，将点焊(也称为“电阻焊接”)用于对重合多个板材而成的工件进行接合。在点焊中，利用一对电极头对重合的工件进行夹持并加压，在维持规定以上的加压力的状态下使电流流过电极头之间。于是，利用通过通电而产生的焦耳热，使工件熔化，在电极头之间的板材的界面上生成作为板材熔化物的熔核。然后，维持加压状态并且停止通电，由此，熔核冷却固化，从而板材被焊接。

在这种点焊中，有时使3张以上的板材重合而进行焊接，但是，在该情况下，板材的厚度未必是恒定的。反而，一般情况下，板材的厚度不是恒定的。例如，在汽车使用的金属板的领域中，使用通过层叠多枚厚且硬的金属板、然后在外侧重合薄且软的金属板而得到的工件。在这种工件中，处于外侧的厚度最薄的板材(下面，有时称为“最薄板材”)和与其邻接的板材之间的界面位于工件的外侧附近。因此，在按照以工件的中央附近为中心生成熔核的方式进行焊接的情况下，有时熔核不会充分生长到最薄板材与邻接的板材之间，不能完美地接合最薄板材与邻接的板材。

为了解决这种问题，近年来公知有这样的点焊装置：除了对工件进行夹持的一对电极头，还设置有与最薄板材抵接的辅助电极头(例如，参照专利文献1、2)。在这种点焊装置中，使焊接电极头以及辅助电极头与最薄板材抵接，通过使电流流过这些电极头之间，对工件的外侧附近进行加热。由此，能够对工件从中央附近到外侧附近 进行加热，能够适当地焊接包含最薄板材的工件。

并且，在电阻焊接(与“点焊”同义)中，有时候不仅以恒定的比例使电流分流，还利用开关来切断分流后的电流的一方。例如，在应用于上述的点焊装置的情况下，在夹持工件的一对电极头之间以及焊接电极头与辅助电极头之间进行通电的过程中，利用开关切断焊接电极头与辅助电极头之间的通电，由此，也能够在实施电阻焊接时改变形成焊接部的位置。作为开关，可单纯地利用这样的开关：其使2个电极接触而通电、使它们分开而切断电流。

但是，由于在电阻焊接中流过较大的电流，因此，在切断电流时，在开关电极表面上很容易产生火花，每次产生火花时，开关的电极表面会损伤。当电极表面损伤时，电极之间的接触面积会发生变化，因此，存在这样的问题：开关的电阻值也发生变化，无法流过稳定的电流。为了防止火花的产生，可以设置火花防止机构，但是，在使得能够进行电阻焊接的较大电流中，很难利用火花防止机构来完全地抑制火花的产生。

因此，为了防止电极表面的磨损，使用了通过以下方式而得到的电极：在电极的表面形成银镀覆层，并且，向银镀覆层高速喷射石墨粉末，并利用通过该喷射而产生的热使银镀覆层的表面熔化，形成使所述石墨粉末层叠在同一熔化的银镀覆层的表面上而得到的石墨润滑层(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-194464号公报

专利文献2：日本特开2012-11398号公报

专利文献3：日本特开2009-245684号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在为了保护用于切断电阻焊接的电流的开关用电极避免产生火花导致的损耗而利用镀覆等使其平滑的情况下，电极表面越平滑，则重复切断电流导致的电极电阻值的变化越大。即，向电极表面实施电镀等，可降低开始使用的初期时的电极电阻值，但是，最终很难防止由于几千次、几万次地重复切断电流而导致电极表面损伤。

并且，即使在设置有辅助电极头的点焊装置中，有时也会由于焊接的工件的状态 而不能适当焊接最薄板材。

例如，在电极头相对于工件倾斜地抵接的情况下，与垂直地抵接的情况相比，会以倾斜的状态产生熔核。当熔核倾斜时，熔核不能充分地覆盖位于工件外侧附近的最薄板材与邻接的板材之间的界面，而不能适当地焊接最薄板材。

并且，当在工件内部的焊接部位以外存在板材彼此接触的部位时，电流也会流过该接触部位，从而流过辅助电极头的电流减少。其结果是，在最薄板材与邻接的板材之间的界面上不会生成足够的熔核，无法适当地焊接最薄板材。