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公開番号2025129466
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026112
出願日2024-02-26
発明の名称固相接合装置および固相接合システム
出願人株式会社ダイヘン
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B23K 20/00 20060101AFI20250829BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】固相接合において接合不良とならない位置に適切に位置決めする。
【解決手段】第1加圧軸11は、第2加圧軸12に対し相対的に移動可能である。第1加圧軸11を第1ワークW10に押し込んだ後に、第1加圧軸11が押圧方向と逆方向へ移動したときの第1加圧軸11の変位と検出装置が検出する荷重とを記憶する記憶装置33をさらに備える。制御装置30は、記憶装置33に記憶された変位と荷重との履歴から第1ワークW10および第2ワークW20が塑性変形したか否かを判定する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
導電性があり厚み方向に重なる第１ワークおよび第２ワークを固相状態で接合する固相接合装置であって、
前記第１ワークおよび前記第２ワークを厚み方向における両側から押圧する一対の加圧軸と、
前記一対の加圧軸の周囲にそれぞれ配置された一対の電極と、
制御装置と、
前記第１ワークおよび前記第２ワークに加わる荷重を検出する検出装置とを備え、
前記一対の加圧軸は、前記第１ワークを押圧する第１加圧軸と、前記第２ワークを押圧する第２加圧軸を含み、
前記第１加圧軸は、前記第２加圧軸に対し相対的に移動可能であり、
前記第１加圧軸を前記第１ワークに押し込んだ後に、前記第１加圧軸が押圧方向と逆方向へ移動したときの前記第１加圧軸の変位と前記検出装置が検出する前記荷重とを記憶する記憶装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された前記変位と前記荷重との履歴から前記第１ワークおよび前記第２ワークが塑性変形したか否かを判定する、固相接合装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された前記変位と前記荷重との履歴から、前記荷重が０となったタイミングで前記変位が０となっている場合に、前記第１ワークおよび前記第２ワークが塑性変形していないと判定する、請求項１に記載の固相接合装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された前記変位と前記荷重との履歴から、前記荷重が０となったタイミングで前記変位が０となっていない場合に、前記第１ワークおよび前記第２ワークが塑性変形したと判定する、請求項１に記載の固相接合装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１ワークおよび前記第２ワークが塑性変形していないと判定した場合、前記一対の加圧軸の位置を変更する、請求項２に記載の固相接合装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１ワークおよび前記第２ワークが塑性変形していると判定した場合、前記第１ワークと前記第２ワークとの接触部に突起が形成されるように、前記第１加圧軸を前記第１ワークに対して押し込む、請求項３に記載の固相接合装置。
【請求項６】
前記一対の電極の端部は、前記第１ワークおよび前記第２ワークを押圧していない状態において、前記一対の加圧軸の端部よりも前記第１ワークおよび前記第２ワークの方向へ突出している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の固相接合装置。
【請求項７】
前記固相接合装置は、ロボットアームの先端に取り付けられる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の固相接合装置。
【請求項８】
請求項１に記載の前記固相接合装置と、
ロボットアームを有するロボットとを備え、
前記制御装置は、前記ロボットアームを前記第１ワークおよび前記第２ワークへ移動した後、前記第１加圧軸を前記第１ワークに対して押し込む、固相接合システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、固相接合装置、および固相接合装置を備える固相接合システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許第７２４２１１２号公報（特許文献１）には、押圧部を含む加圧機構と、一対の溶接電極を含む通電機構とを備える固相点接合装置が開示されている。特許第７２４２１１２号公報（特許文献１）に開示された固相点接合装置は、一対の溶接電極によって２枚の金属板材に通電して各金属板材を加熱した状態で、押圧部によって２枚の金属板材を当該金属板材と直交する方向に押圧するように構成されている。特許第７２４２１１２号公報（特許文献１）に開示されたような、金属を溶融させずに低温域の固相状態で接合する接合方法（以下、「固相接合」とも称する。）をロボットアームを備えるシステムに適用する場合、接合不良を防止すために接合工程を開始する際の位置決めが重要となる。
【０００３】
特開２００８－３０７５９５号公報（特許文献２）には、スポット溶接ロボットの位置決め方法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７２４２１１２号公報
特開２００８－３０７５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００８－３０７５９５号公報（特許文献２）には、可動側電極チップを駆動するサーボモータの電流値を監視し、電流値が所定の値を超えたときを可動側電極チップの先端が被溶接物に接触したと見なすことで位置決めをしていた。しかしながら、電極チップは、通電により摩耗が生じる。このため、特開２００８－３０７５９５号公報（特許文献２）に開示の技術は、正確な位置決めのために補正等の処理をする必要があり、接合不良とならない位置に適切に位置決めすることが困難であった。
【０００６】
本開示の目的は、固相接合において接合不良とならない位置に適切に位置決めする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、導電性があり厚み方向に重なる第１ワークおよび第２ワークを固相状態で接合する固相接合装置に関する。固相接合装置は、第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧する一対の加圧軸と、一対の加圧軸の周囲にそれぞれ配置された一対の電極と、制御装置と、第１ワークおよび第２ワークに加わる荷重を検出する検出装置とを備える。一対の加圧軸は、第１ワークを押圧する第１加圧軸と、第２ワークを押圧する第２加圧軸を含む。第１加圧軸は、第２加圧軸に対し相対的に移動可能である。第１加圧軸を第１ワークに押し込んだ後に、第１加圧軸が押圧方向と逆方向へ移動したときの第１加圧軸の変位と検出装置が検出する荷重とを記憶する記憶装置をさらに備える。制御装置は、記憶装置に記憶された変位と荷重との履歴から第１ワークおよび第２ワークが塑性変形したか否かを判定する。
【０００８】
本開示の固相接合システムは、上記に記載の固相接合装置と、ロボットアームを有するロボットとを備える。制御装置は、ロボットアームを第１ワークおよび第２ワークへ移動した後、第１加圧軸を第１ワークに対して押し込む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、制御装置は、記憶装置に記憶された変位と荷重との履歴から第１ワークおよび第２ワークが塑性変形したか否かを判定する。このような判定結果を用いることによって、固相接合において接合不良とならない位置に適切に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係る固相接合システムを概略的に示す図である。
実施の形態１に係る固相接合装置を概略的に示す図である。
接合工程を説明するための図である。
位置決めが正しい場合の様子を説明するための図である。
位置決めが正しくない場合の様子を説明するための図である。
制御装置が実行する制御内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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