专利名称：对焊装置及对焊方法
技术领域：
本发明涉及利用2个一对的电极部件间的通电产生的电阻热，将端面相互对接着的至少一块被焊接板材的对接部融熔接合的对焊装置及对焊方法。
背景技术：
日本特开2003-305572号公报中，揭示了对焊装置，该装置中，在端面相互对接着的2块被焊接板材的对接部，配置一对电极部件，通过该电极部件间的通电，用电阻热将对接部融熔接合。
该现有的对焊装置，备有一对电极部件，该电极部件配置在端面相互对接而形成对接部的2块被焊接板材的厚度方向两侧，并且具有跨越上述对接部的厚度，通过这些电极部件间的通电，用电阻热将2块被焊接板材的对接部融熔接合，其特征是，在一对电极部件上设有加压部，该加压部对2块被焊接板材中的一方被焊接板材朝着被焊接板材厚度方向加压，借助该加压，使得该一方被焊接板材中的、与另一方被焊接板材相向的端面，朝着另一方被焊接板材膨出变形。
根据该已往的对接装置，2块板材中的一方板材、即，对接部两侧中的一侧部分，在对焊开始时，被一对电极部件的加压部加压。这样，上述一方板材中的与另一方板材相向的端面、换言之、上述一侧部分中的与相反侧相向的端面，朝着该相反侧的部分膨出变形，切实地与该一侧的部分的端面接触。因此，在对焊作业前，即使不对两方部分的端面进行研磨作业，也能确保该两方部分的端面间电气导通状态，可切实地形成横跨这些端面的熔核，可得到较大的接合强度。
另外，采用2个一对的电极部件的已往一般的对焊中，将跨越板材对接部的金属薄膜形成的箔，覆盖在板材厚度方向的两面，隔着这些箔使一对电极部件对板材加压，这样，可防止由电阻热产生的融熔片漏出到外部，进行板材的对接。但是，日本特开2003-305572所示的对焊装置中，不要该箔。
另外，根据该已往的对焊装置，对接部两侧的部分的厚度不同时和相同时，把一对电极部件中的至少一方电极部件做成为带突出台阶部的形状，对对接部两侧中的一侧部分朝板材厚度方向加压，这样，使该一侧的部分的端面朝着相反侧的部分膨出变形，可使两方部分的板材的端面相互接触。
但是，该已往的对焊装置中，设在一对电极部件中的至少一方电极部件上的突出台阶的突出量，是根据被对焊对接部两侧部分的厚度设定的。为此，对对接部两侧部分厚度的差不同的板材进行对焊时，以及对对接部两侧部分的厚度相同的板材进行对焊时，要采用突出台阶部的突出量不同的电极部件。因此，为了对对接部两侧的部分为各种厚度的板材进行对焊，必须准备各种电极部件，这些电极部件具有突出量不同的突出台阶部。
发明内容
本发明的目的是提供对于将至少一块被焊接板材的端面相互对接，该对接部两侧的部分的厚度为各种尺寸的各被焊接板材，可以用共用的电极部件，对这些被焊接板材实施对焊的对焊装置及对焊方法。
本发明的对焊装置，备有2个一对的电极部件，该电极部件配置在端面相互对接而形成对接部的至少一块被焊接板材的厚度方向两侧，并且具有跨越上述对接部的厚度。在这些电极部件上设有加压部，该加压部对上述被焊接板材中的、对接部两侧中的一侧部分，朝着被焊接板材厚度方向加压，借助该加压，使得上述一侧部分的、与相反侧部分相向的端面，朝着相反侧部分膨出变形，借助上述一对电极部件间的通电，用电阻热将上述对接部融熔接合；其特征在于，在上述一对电极部件中的至少一方电极部件的、与上述被焊接板材相向的外面，设有后退形状部，该后退形状部的形状是，从上述一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被焊接板材中的被对接部分隔的一方部分延伸，一边渐渐离开该一方部分地后退的形状。
该对焊装置中，在上述一对电极部件中的至少一方电极部件的外面，设有后退形状部，该后退形状部的形状是，从上述一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被焊接板材中的被对接部分隔的一方部分延伸，一边渐渐离开该一方部分地后退的形状。因此，在开始板材的对焊作业时，用该后退形状部上的、与板材对接部的两侧部分厚度差对应的适当部位对对接部两侧中的一侧部分加压，另外，当对接部两侧的部分的厚度相同时，用该后退形状部上的最朝着板材侧突出的部位对对接部两侧中的一侧部分加压。
这样，对对接部两侧中的一侧部分加压的、后退形状部上的部位，作为电极部件的上述加压部，可以使该一侧部分中的、与相反侧部分相向的端面，朝着相反侧部分膨出变形。
将对接部两侧的部分的厚度差不同的板材对焊时，通过变更对接部相对于一对电极部件的设置位置，把后退形状部中的与上述不同的部位，作为上述加压部，进行对焊。
这样，对对接部两侧的部分的厚度为各种厚度的板材进行焊接时，用外面设有后退形状部的同一电极部件进行焊接，可实现电极部件的通用化。
另外，在电极部件上，不必形成具有与对接部两侧部分的厚度差对应的突出量的突出台阶部，所以，不需要对电极部件进行该突出台阶部的突出量的维护作业，改善电极部件的作业性。
在一对电极部件中的一方电极部件上，设置上述后退形状部时，该一方电极部件的形状可以是以下的形态。
第1形态是，把上述后退形状部，作为设有该后退形状部的一方电极部件上的第1后退形状部，在该一方电极部件的外面，设有第2后退形状部，该第2后退形状部的形状是，从该一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着板材的、与上述一方部分相反侧的部分延伸、即朝着板材的另一方部分延伸，一边渐渐离开该另一方部分地后退；该第2后退形状部和第1后退形状部是相连着的。
第2形态是，在设有上述后退形状部的一方电极部件的外面，设有突出连续部，该突出连续部具有与该后退形状部中的、朝板材最大突出量的部位相同或略同的突出量，把与后退形状部相连着的该突出连续部，作为上述相同或略同突出量从上述一方电极部件的厚度方向中间与板材另一方部件相连的部分。
另外，该第2形态中的“略同突出量”的含意是，例如，是指由于电极部件的制造误差或长期使用后的损耗等，即使是并不一定准确的相同突出量也可以。
另外，把上述后退形状部设在一对电极部件中的一方电极部件上时，另一方电极部件的形状，可以是以下形态。
第1形态是，该另一方电极部件的外面，是平坦形状部，该平坦形状部朝板材侧的相同或略同突出量，在该另一方电极部件的厚度方向是连续的。
另外，该第1形态中的“略同突出量”的含意是，例如也是指由于电极部件的制造误差或长期使用后的损耗等，即使是并不一定准确的相同突出量也可以。
第2形态是，在另一方电极部件的外面，设置后退形状部，该后退形状部的形状是，从该另一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着板材的上述另一方部分延伸，一边渐渐离开该另一方部分地后退，把该后退形状部作为上述另一方电极部件的第1后退形状部，在该另一方电极部件的外面，设置第2后退形状部，该第2后退形状部的形状是，从该另一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着板材的另一方部分延伸，一边渐渐离开该另一方部分地后退，该第2后退形状部与第1后退形状部是相连的。
第3形态是，在另一方电极部件的外面，设有后退形状部和突出连续部；该后退形状部的形状是，从上述另一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着板材的上述一方部分延伸，一边渐渐离开该一方部分地后退；该突出连续部具有与该后退形状部中的、朝着板材侧的最大突出量的部位相同或略同的突出量；与上述后退形状部相连的该突出连续部，是上述相同或略同的突出量从另一方电极部件的厚度方向中间部延续到板材的另一方部分的部分。
该第3种形态中的“略同突出量”的含意是，例如也是指由于电极部件的制造误差或长期使用的磨耗，即使并不一定是准确相同的突出量也可以。
上面的说明中，设置在一对电极部件中的一方电极部件或两方电极部件上的后退形状部，可以是任意的形状，只要渐渐离开板材地后退即可。这些形状例如可以是椭圆形、抛物线形、圆弧形、直线形、或者将这些形状中的至少2种组合起来的形状。
另外，本发明中，一对电极部件可以是相对于板材滚动的一对电极辊，或者，也可以是具有沿着板材对接部延伸的长度、对板材作用压力载荷的一对块状电极。
一对电极部件是后者的一对块状电极时，用各块状电极，可以用一次加压作业，结束对板材对接部的对焊，可以缩短对焊作业时间，可有效实施多个对焊作业。
另外，一对电极部件是一对块状电极时，板材的对接部可以是直线延伸状，也可以是非直线延伸状。对接部是直线延伸状时，使一对块状电极具有与该对接部对应的直线延伸的形状即可，当对接部是非直线延伸状时，使一对块状电极具有与该对接部对应的非直线延伸的形状即可。这里所述的“非直线状”，是指直线在途中弯曲连续的形状，包含圆弧的曲线或直线与曲线连接、也包含曲线与曲线的连接。
另外，一对电极部件是一对块状电极时，也可以用该块状电极将冲压成形前的板材对焊，或者，使该块状电极具有与冲压成形后的板材形状对应的形状，用这些块状电极对冲压成形后的板材进行对焊。
另外，一对电极部件是一对块状电极时，也可以将这些块状电极分别配置在将板材冲压成形的冲压模内，在板材被冲压模冲压成形时，用一对块状电极进行板材的对焊。
这样，将一对块状电极配置在各冲压模内时，隔着电绝缘部件把一对块状电极组装到这些冲压模内，可确保块状电极与冲压模之间的电绝缘状态。
另外，本发明中，一对电极部件也可以是将板材点焊的点状电极。即，本发明也适用于点焊装置。一对点状电极与上述块状电极同样地，可以将冲压成形前的板材对焊，也可以将冲压成形后的板材对焊。另外，也可以把这些点状电极配置在将板材冲压成形的冲压模内，板材被这些冲压模冲压成形时，用一对点状电极进行板材的对焊。
这样，将一对点状电极配置在各冲压模内时，隔着电绝缘部件把一对点状电极组装到这些冲压模内，可确保点状电极与冲压模之间的电绝缘状态。
另外，本发明的对焊方法，采用2个一对的电极部件，该电极部件配置在端面相互对接而形成对接部的至少一块被焊接板材的厚度方向两侧，并且具有跨越上述对接部的厚度，在上述一对电极部件中的至少一方电极部件的外面，设有后退形状部，该后退形状部的形状是，从上述一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被被焊接板材的对接部两侧中的一侧部分延伸，一边渐渐离开该一侧部分地后退，用上述一对电极部件，将被焊接板材的对接部对焊，其特征在于，包含有电极部件设定作业工序和对接部接合作业工序；在电极部件设定作业工序，将上述对接部的位置，从上述一方电极部件的厚度方向中间部朝着上述后退形状部一侧偏置地相对上述一对电极部件进行设置，其偏置量与被焊接板材对接部的两侧部分的厚度对应，对该一对电极进行设定；在接合作业工序，用通电的上述一对电极部件，对被焊接板材中的被对接部分隔的一方部分，朝着被焊接板材的厚度方向加压，借助该加压，使得该一方部分中的与另一方部分相向的端面朝着另一方部分膨出变形，用电阻热使上述对接部融熔接合。
根据该对焊方法，将上述偏置量设定为与对接部两侧部分的厚度对应的大小，对板材进行对焊，通过设定该偏置量的大小，对对接部两侧部分为各种厚度的板材进行对焊时，可以共用2个一对的电极部件进行对焊。
该对焊方法中的一对电极部件，可以是电极辊，也可以是块状电极，也可以是点状电极。可以把块状电极或点状电极这样一对电极部件，配置在将板材冲压成形的冲压模内，这样，在用这些冲压模将板材冲压成形时，用一对电极部件进行板材的对焊。
上面说明的本发明中，端面相互对接形成为对接部的板材，可以是2块，也可是1块。
端面相互对接形成为对接部的板材为1块时，该1块板材被弯成为圆管状或方管状，将形成为管状的1块板材的两侧的2个端面相互对接。该1块板材也可以是将具有相同厚度或不同厚度的若干块板材接合而形成的。
端面相互对接形成为对接部的板材为2块时，该2块板材，是相互被对焊时的板材的块数。因此，将若干块板材沿着一块板材的端面排列，将这些板材对焊，也包含在本发明内。
另外，本发明中，一对电极部件与板材的位置关系是，可以将2个电极配置在厚度方向为上下方向的板材的上下，也可以将2个电极配置在厚度方向为左右方向的板材的左右。
本发明的对焊装置及对焊方法，可适用于将任何材料的板材的对接部对焊，只要该材料是能用电阻热融熔的材料均可。该材料例如可以是钢、不锈钢、铝、钛、钨、各种材料的合金等。另外，被对焊的对接部两侧部分的材料，可以是相同材料，也可是不同的材料。
图1是电极部件为电极辊时的本发明一实施形态之对焊装置的概略立体图。
图2是将2块板材的对接部放大表示的图，是表示采用2个一对的电极辊的第1种组合，将厚板材和第1薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图3是表示图2中的对焊开始后的后续状态的图。
图4是表示图2中的对焊结束时状态的图。
图5是表示采用图2的电极辊组合，将厚板材和第2薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图6是表示采用图2的电极辊组合，将厚度相等的2块板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图7是表示采用一对电极辊的第2种组合，将厚板材和第1薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图8是表示采用图7的电极辊组合，将厚板材和第2薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图9是表示采用图7的电极辊组合，将厚度相等的2块板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图10是表示采用2个一对的电极辊的第3种组合，将厚板材和第3薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图11是表示采用图10的电极辊的组合，将厚板材和第4薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图12是表示采用图10的电极辊的组合，将厚度相等的2块板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图13是表示采用2个一对的电极辊的第4种组合，将厚板材和第3薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图14是表示采用图13的电极辊的组合，将厚板材和第4薄板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图15是表示采用图13的电极辊的组合，将厚度相等的2块板材对焊时的焊接开始时状态的图。
图16是表示电极部件为块状电极的实施形态中的、对焊装置的概略立体图。
图17是图16的平面图。
图18是与图17同样的图，表示使块状电极与2块板材的对接部对应地呈非直线状延伸。
图19是表示用块状电极将冲压成形后的2块板材对焊的纵断面图。
图20是表示将块状电极配置在将2块板材冲压成形的模子内状态的纵断面图。
图21是电极部件为点状电极的实施形态中的、对焊装置的概略立体图。
图22是板材的纵断面图，表示将一块板材弯成管状，将该板材的两个端面相互对接的对接部焊接时，一块板材是由厚度不同的2块板材接合而形成的。
图23是板材的正面断面图，表示将厚度相同的一块板材弯成管状，将该板材的两个端面相互对接的对接部焊接。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明。图1是本实施形态之对焊装置的概略立体图。由钢板或其它金属板构成的2块被焊接板材31、32相互对接，并用固定具62、63固定在焊接装置的作业台61上，一方的板材是厚度大的厚板材31，另一方板材是厚度小的薄板材32。
图2中，放大地表示厚板材31的端面31A和薄板材32的端面32A的对接部71。该对接部71与图1所示作业台61的细长开口部61A的位置一致，在该开口部61A的上下、换言之，在2块板材31、32的厚度方向两侧，配设着用电阻热将对接部71对焊的2个一对的电极部件即电极辊1、2。分别具有跨越对接部71的厚度的电极辊1、2之中，上侧的电极辊1相对于作业台61上下动，下侧的电极辊2也在插入开口部61A的位置上下动，这些电极辊1、2与板材31、32相接，进行对焊。在焊接时，作业台61沿着对接部71的长度方向移动，这样，在该焊接时，借助一边通电一边滚动的电极辊1、2，对接部71的全长被板材31、32内的电阻热融熔接合。
另外，在该焊接装置中，设有向焊接作业时的对接部71供给氩气或氮气等非氧化气体的机构(图未示)，对接部71一边被供给非氧化气体一边被焊接。
如图2所示，厚板材31和薄板材32，以厚板材31和薄板材32的厚度方向两面中的一方、换言之，以其表背两面中的一方有台阶的状态、另一方没有台阶的状态被对接。具体地说，厚板材31和薄板材32至其表背两面中的表面上有台阶、背面上没有台阶的状态被对接。
如图2所示，两个电极辊1、2中，配置在厚板材31和薄板材32的有台阶的一侧即上侧的电极辊1的、与板材31、32相向的外面，换言之，电极辊1的外周面，是朝板材31、32一侧弯曲突出的椭圆形。因此，在该电极辊1的外面，设有第1后退形状部1A，该第1后退形状部1A的形状是，从电极辊1的厚度方向中途部即厚度方向中间部，一边朝着由对接部71分隔的一方部分延伸、换言之一边朝着厚板材31侧延伸，一边渐渐离开厚板材31地后退。另外，在电极辊1的外面，设有第2后退形状部1B，该第2后退形状部1B的形状是，从电极辊1的厚度方向中间部，一边朝着由对接部71分隔的上述一方部分的相反侧即另一方部分延伸、换言之，一边朝着薄板材32一侧延伸，一边渐渐离开薄板材32地后退。该第1及第2后退形状部1A和1B，在电极辊1的厚度方向中间部光滑地连接。
另一方面，两个电极辊1、2中，配设在厚板材31和薄板材32的没有台阶的一侧即下侧的电极辊2的、与板材31、32相向的外面，是平坦形状部2A，该平坦形状部2A朝板材31、32的突出量相同，并且在电极辊2的厚度方向连续，电极辊2的外周面由该平坦形状部2A形成。
图2～图4是依次地表示采用电极辊1、2和板材31、32的组合进行的对焊作业的图。
如图2所示，厚板材31和薄板材32以其对接部71从电极辊1、2的厚度方向中间部朝着电极辊1的第1后退形状部1A侧偏置L1距离的状态固定在图1所示的作业台61上。该偏置量L1是与厚板材31和薄板材32的厚度差对应的量。由于该偏置量L1的原因，电极辊1外面的朝着薄板材32最突出的部分即电极辊1的厚度方向中间部，从与对接部71的位置对应的第1后退形状部1A的部位，以相应于偏置量L1的突出量H1朝薄板32侧突出。
板材31、32被固定在作业台61上后，通过电极辊1、2对对接部71加压，而在至此时为止通着电的电极辊1、2之间开始板材31和32的对焊。
如图2所示，电极辊1的第1后退形状部1A将厚板材31的端面31A的上角部向下加压，该加压力由电极辊2中的与厚板材31接触的平坦形状部2A的部分承受，由此，该对焊开始。因此，电极辊1中的第1后退形状部1A、电极辊2中的与厚板材31接触的平坦形状部2A的部分，分别是对厚板材31加压的加压部。
该加压继续进行时，如图3所示，厚板材31的端面31A在加压力的作用下朝着薄板材32侧膨出变形，该端面31A与薄板材32的端面32A接触。对焊前的厚板材31的端面31A和薄板材32的端面32A，是为了生产厚板材31、薄板材32而从坯料上切断的面，即使不经过研磨等的精加工，在对焊时这些端面31A和32A也能切实地接触。
当电极辊1将厚板材31的端面31A的上角部加压变形到图3所示状态时，由于与两个电极辊1和2接触而形成了通电路径的厚板材31的内部，借助通电产生的电阻热，厚板材31的一部分材料融熔，生成了熔核48。
电极辊1、2对厚板材31继续加压时，如图4所示，从对接部71具有突出量H1的电极辊1的厚度方向中间部，与薄板材32接触，该电极辊1的第2后退形状部1B也与薄板材32接触，该薄板材32被两个电极辊1和2加压。这时，与两个电极辊1和2接触的薄板材32的内部也形成了通电路径，另外，也形成了通过板材31、32的相互接触的端面31A、32A的对接部71的通电路径。因此，在薄板材32的内部也形成熔核48，该熔核48具有横跨板材31、32的端面31A、32A的大小。
上面，说明了被对焊的两块板材31、32的同一断面位置，用2个一对的电极辊1、2从图2状态到图4状态地进行对焊时，使图1所示的作业台61移动，随着该移动，电极辊1、2相对于板材31、32滚动，这样，对接部71的全长被对焊。
另外，由于形成了越过对接部71、横跨板材31、32的熔核48，所以这些板材31、32的对接强度大。
另外，上述的对焊作业，也可以使固定设置着双方板材31、32的作业台61不动，使电极辊1、2一边滚动一边相对于作业台61及板材31、32移动地进行。
图5中，采用与图2相同的电极辊1、2，将厚板材31和厚度比上述薄板材小的薄板材33对焊。该对焊，也是以厚板材31和薄板材33的表面有台阶的状态、背面无台阶的状态进行的。该对焊中，厚板材31和薄板材33的对接部72的位置相对于电极辊1、2的厚度方向中间部，朝着电极辊1的第1后退形状部1A侧偏置，但是该偏置量L2比图2的偏置量L1大。
即，厚板材31和薄板材33的厚度差，大于图2的厚板材31与薄板材32的厚度差，所以，图5的偏置量L2大于图2的偏置量L1。
图5中也同样地，电极辊1的第1后退形状部1A将厚板材31的端面31A的上角部向下加压，该加压力由电极辊2的、与厚板材31接触的平坦形状部2A的部分承受，这样，对焊开始。然后，形成了与图3及图4同样的状态，厚板材31的膨出变形的端面31A，与薄板材33的端面33A接触，因偏置量L2而具有朝着薄板材33侧大的突出量H2的电极辊1的厚度方向中间部，开始加压薄板材33，电极辊1的第2后退形状部1B也开始加压薄板材33。这样，在板材31和33的内部，形成了跨越对接部72的熔核。
图6中，表示采用与图2相同的电极辊1、2，将厚度相等的两块板材34、35对焊。该对焊是以两块板材34、35的表面及背面没有台阶的状态进行的。另外，该对焊中，两块板材34、35的对接部73的位置相对于电极辊1、2的厚度方向中间部，朝着一方的板材侧、图示例中、与图2及图5相反地朝着电极辊1的第2后退形状部1B侧偏置。该偏置量用图6中的L3表示。
该图6中，电极辊1的厚度方向中间部，对板材34的靠近端面34A的表面向下加压，该加压力由电极辊2的、与板材34接触的平坦形状部2A的部分承受，这样，对焊开始。因此，电极辊1中，电极辊1的厚度方向中间部、换言之，与第2后退形状部1B相连的第1后退形状部1A的端部，在对焊开始时作为对两块板材34、35中的一方板材34加压的加压部。电极辊2中，与板材34接触的平坦形状部2A的部分，作为对板材34加压的加压部。
然后，与图3及图4所示状态同样地，板材34的膨出变形的端面34A与板材35的端面35A接触，接着，由于偏置量L3的原因，电极辊1的第2后退形状部1B对板材35加压。这样，在板材34和35的内部，形成了横跨端面34A、35A的熔核。
如上所述，本实施形态中，在2个一对的电极辊1和2中的电极辊1上，设置后退形状部1A，该后退形状部1A的形状是，从电极辊1的厚度方向中间部，一边朝着被对焊的两块板材中的一方延伸，一边渐渐离开该一方板材地后退，这样，被对焊的两块板材，无论是图2所示的厚板材31和薄板材32、或者是图5所示的厚板材31和厚度更小的薄板材33、或者是图6所示的相等厚度的板材34、35，都能用相同的电极辊1、2进行对焊。因此，可以共用电极辊1、2，不必对各种厚度的两块板材准备各种不同的电极辊。
另外，根据本实施形态，由于不必采用具有与板材厚度差相应的突出台阶部的电极辊，所以不需要进行对突出台阶部的突出量的维护作业，电极部件的作业性良好。
图7～图9中，下侧的电极辊与图2中的下侧电极辊2相同，上侧的电极辊采用与图2中上侧电极辊1不同的电极辊3。
图7中，两块板材与图2中的板材31、32相同，并且这些板材31、32的对接状态也与图2相同。图8中，两块板材与图5中的板材31、33相同，并且这些板材31、33的对接状态也与图5相同。图9中，两块板材与图6中的板材34、35相同，并且这些板材34、35的对接状态也与图6相同。
图7～图9中的上侧电极辊3的外面，设有后退形状部3A，该后退形状部3A的形状是，从电极辊3的厚度方向中间部，一边朝着两块板材中的右侧的板材31、31、34侧延伸，一边渐渐离开板材31、31、34地后退的形状。另外，在电极辊3的外面，设有突出连续部3B，该突出连续部3B具有与后退形状部3A中的、朝着两块板材31和32、31和33、34和35侧最大突出量的部位相同的突出量，即，具有与电极辊3的厚度方向中间部相同的突出量。与后退形状部3A相连的该突出连续部3B，其突出量与后退形状部3A中的最大突出量相同，该突出连续部3B是从电极辊3的厚度方向中间部朝着板材32、33、35侧连续的部分。
图7及图8中，两块板材31和32、31和33的对接部71、72相对于电极辊2、3的偏置，与图2及图5相同。图9中，两块板材34、35的对接部73相对于电极2、3的偏置，是与图6相反侧。
图7～图9中，包含上侧电极3厚度方向中间部的后退形状部3A的一部分，先对两块板材31和32、31和33、34和35中的一方板材31、31、35加压，图9中，电极辊3的突出连续部3B也先对该一方板材35加压。这样，板材31、31、35的端面31A、31A、35A膨出变形，与板材32、33、34的端面32A、33A、34A接触。接着，在图7和图8中，电极辊3的厚度方向中间部和突出连续部3B对板材32、33加压，在图9中，电极辊3的后退形状部3A对板材34加压。这样，与图2、图5及图6同样地，形成了跨越端面31A和32A、31A和33A、34A和35A的熔核。
这样，采用相同电极辊2和3的组合，可以将图7～图9所示的各种组合的两块板材对焊。
图10～图12中，2个一对的电极辊中的上侧的电极辊，与图2中的上侧电极辊1相同，下侧的电极辊，是外面形状与上侧电极辊1相同的电极辊4。因此，该下侧的电极辊4的外面，是朝着被焊接的两块板材一侧弯曲突出的椭圆形状，该外面由在电极辊4的厚度方向中间部相互光滑地连接着的第1后退形状部4A和第2后退形状部4B构成。
图10中的两块板材，是厚度大的厚板材36和厚度小的薄板材37。这些板材36、37固定设置在作业台61上，厚板材36的表背两面和薄板材37的表背两面相互错开，并且薄板材37配置在厚板材36的厚度内。另外，两块板材36、37的对接部74从电极辊1、4的厚度方向中央部朝着电极辊1、4的第1后退形状部1A、4A侧偏置L4的距离地进行该固定设置。
图11中的两块板材，是厚板材36和厚度比薄板材37更小的薄板材38。这些板材36、38也固定设置在上述作业台61上，厚板材36的表背两面和薄板材38的表背两面相互错开，并且薄板材38配置在厚板材36的厚度内。两块板材36、38的对接部75从电极辊1、4的厚度方向中央部朝着电极辊1、4的第1后退形状部1A、4A侧偏置L5的距离地进行该固定设置。该偏置量L5大于图10中的偏置量L4。
图12中的两块板材，是厚度相等的板材39、40。这些板材39、40的端面39A和40A的对焊，是在板材39、40的表面及背面没有台阶的状态下进行的。另外，板材39、40的对接部76从电极辊1、4的厚度方向中央部朝着电极辊1、4的第2后退形状部1B、4B侧偏置L6的距离。
图10～图12中，包含着上下电极辊1、4的厚度方向中间部的第1后退形状部1A、4A的一部分，先加压两块板材36和37、36和38、39和40中的一方板材36、36、39。这样，板材36、36、39的端面36A、36A、39A膨出变形，与板材37、38、40的端面37A、38A、40A接触。接着，在图10及图11中，两个电极辊1、4的厚度方向中间部和第2后退形状部1B、4B对板材37、38加压，在图12中，两个电极1、4的第2后退形状部1B、4B对板材40加压。这样，形成了跨越端面36A和37A、36A和38A、39A和40A的熔核。
这样，采用相同的电极辊1和4的组合，可以将图10～图12所示的各种组合的两块板材对焊。
图13～图15中表示用与图10～图12不同的一对电极辊，将与图10～图12相同的两块板材36和37、36和38、39和40对焊。该电极辊中，上侧的电极辊与图7中的上侧电极辊3相同，下侧的电极辊是外面形状与上侧电极辊3相同的电极辊5。因此，该下侧电极辊5的外面，由后退形状部5A和突出连续部5B构成，该后退形状部5A和突出连续部5B，在电极辊5的厚度方向中间部光滑地连接。
图13和图14中，两块板材36和37、36和38的对接部74、75相对于一对电极3、5厚度方向中间部的偏置方向及偏置量，与图10及图11相同。而图15中，两块板材39和40的对接部76相对于一对电极3、5厚度方向中间部的偏置方向，与图12相反，该对接部76从电极辊3、5的厚度方向中央部，朝着电极辊3、5的后退形状部3A、5A侧偏置L6的距离。
图13～图15中，包含上下电极辊3、5的厚度方向中央部的后退形状部3A、5A的一部分，先对2块板材36和37、36和38、39和40中的一方板材36、36、40加压，在图15中，电极辊3、5的突出连续部3B、5B也先对该一方板材40加压。这样，板材36、36、40的端面36A、36A、40A膨出变形，与板材37、38、39的端面37A、38A、39A接触。接着，在图13及图14中，电极辊3、5的厚度方向中间部和突出连续部3B、5B对板材37、38加压，在图15中，电极辊3、5的后退形状部3A、5A对板材39加压。这样，形成了跨越端面36A和37A、36A和38A、39A和40A的熔核。
这样，采用外面形状相同的电极辊3和5的组合，可以将图13～图15所示各种组合的2块板材36和37、36和38、39和40对焊。
另外，图13～图15所示各种组合的2块板材36和37、36和38、39和40的对焊，也可以在一对电极辊中，把一方的电极辊作为图1所示的电极辊1或图10所示的电极辊4，把另一方电极辊作为图13所示的电极辊3或5地进行。
上述实施形态中，2个一对的电极部件是电极辊，但是，这些电极部件也可以是装备在冲压装置上的块状电极。
即，图16的实施形态中，配设在被焊接板材即厚板材31和薄板材32的表面侧即上侧的块状电极11、和配设在厚板材31和薄板材32的背面侧即下侧的块状电极12，都具有跨越厚板材31和薄板材32的厚度。如图16的平面图即图17所示，这些块状电极11、12具有沿着板材31、32的对接部71直线延伸的长度。
换言之，厚板材31和薄板材32的对接部71是直线状延伸的，所以，块状电极11、12具有与该对接部71对应的直线状延伸的形状。
块状电极11安装在冲压装置的升降动滑块等的升降部件上，块状电极12安装在盘部件91的上面，该盘部件91结合在冲压装置的垫板等的不动部件上。在该盘部件91上，设有固定具92、93，该固定具92、93将板材31和32以预定的位置关系对接地固定在盘部件91上。
上侧的块状电极11相对于盘部件91下降时，块状电极11、12加压对接部71。这时，块状电极11和12之间被通电。
图16所示的板材31、32，与图2～图4中的板材相同，所以，块状电极11、12具有与图2～图4所示电极辊1、2的外周面相同的断面形状。因此，块状电极11下降而进行的厚板材31和薄板材32的对焊，用与图2、图3、图4同样的顺序进行。
另外，由于块状电极11、12具有与图2～图4所示电极辊1、2的外周面形状相同的断面形状，所以，被对焊的2块板材，无论是图5中的板材31和33、或者是图6中的板材34和35，都能用该块状电极11、12进行对焊。当然，一对块状电极的断面形状，也可以与图7中的电极辊2、3、或者图10中的电极辊1、4、或者图13中的电极辊3、5的外周面形状相同。
图18表示一对电极部件是块状电极时的另一实施形态。该实施形态中的2块板材41、42的端面，其直线相互间呈直角地连接，所以，其端面对接的对接部77呈非直线状延伸。因此，对该对接部77加压的电极部件即块状电极13、14，也是与对接部77对应的非直线状延伸。
换言之，由于板材41和板材42的对接部77是非直线状延伸的，所以，块状电极13和14具有与该对接部77对应的非直线延伸的形状。
图19所示实施形态中的2块板材43、44，在被块状电极15、16对焊前，预先被冲压成形为预定的弯曲形状。因此，块状电极15、16的形状，与冲压成形后的板材43、44的形状对应。即，该实施形态中，2块板材43、44在块状电极15、16的长度方向弯曲时，这些块状电极15、16也在块状电极15、16的长度方向弯曲。
根据该实施形态，用块状电极15、16，可以将预先冲压成形的板材43、44的对接部78对焊。
图20所示的实施形态中，一对块状电极17、18配置在将2块板材45、46冲压成形的上下冲压模94、95内。因此，板材45、46被冲压模94、95冲压成为预定形状时，这些板材45和46的对接部79被块状电极17、18对焊。块状电极17、18隔着电绝缘部件94A、95A组装在冲压模94、95内。因此，对用电阻热将板材45、46对焊的块状电极17、18通电时，冲压成形模94、95和块状电极17、18是电绝缘状态。
根据该实施形态，对两块板材45、46同时地进行冲压成形和对焊。因此，在生产将若干块板材结合的泰拉得坯件(テ一ラ一ドブランク)构成的车辆用车身部件时可大幅度提高其生产效率。
图21是表示一对电极部件为点状电极21、22的实施形态。该点状电极21、22配置在与被焊接部件即厚板材31和薄板材32的对接部71对应的位置，对另一方点状电极的加压力作用在一方的点状电极上时，该对接部71被对焊。一对点状电极中的与两块板材相向的部位的形状，与图1～图15所示各种电极辊的外面形状对应，可以将被对焊的两块板材如图1～图15所示那样地组合。
另外，一对电极部件为一对点状电极时，也与块状电极同样地，可以用这些点状电极将冲压成形后的两块板材对焊。另外，也可以把这些点状电极配置在将两块板材冲压成形的冲压模内，这样，两块板材被冲压模冲压成形时，用一对点状电极进行该板材的对焊。
把点状电极配置在将两块板材冲压成形的冲压模内时，隔着电绝缘部件将点状电极组入各冲压模内，可确保点状电极和冲压模之间的电绝缘状态。
图22的实施形态中，被对焊的板材131是1块，该1块板材131被弯曲成圆管状。板材131是用焊接等方式将厚度不同的两块板材132、133焊接而成的泰拉得坯件。板材131的两侧的两个端面131A、131B对接而形成对接部137，具有跨越该对接部137的厚度的两个电极辊101、102，配置在板材131的厚度方向两侧，换言之，配置在板材131形成的管的内外。
与上面所述的实施例同样地，一边用电极辊101和102对对接部137加压，一边在这些电极辊101和102之间通电，一边使板材131沿着对接部137的延伸方向移动，一边使电极辊101、102旋转，或者，一边使电极辊101、102旋转，一边使电极辊101、102相对于板材131在对接部137的延伸方向移动，这样，对接部137被电阻热连续地对焊。
图23的实施形态中，被对焊的板材141也是1块，被弯曲成圆管状的该板材141是同一种厚度。板材141的端面141A、141B对接而形成的对接部147，与图22的实施形态同样地，被电极辊101、102对焊。
从图22和图23的实施形态可知，端面相互被对焊的板材的块数，也可以是呈管状的1块。另外，用于将呈管状的一块板材的对接部焊接的一对电极部件，与图1～图21同样地，可以是电极辊、也可以是块状电极、也可以是点状电极。这些电极部件可以具有与图1～图15所示的各种电极辊相同的外面形状。另外，一对电极部件是块状电极、点状电极时，也可以将这些块状电极、点状电极配置在将管状的一块板材冲压成形的冲压模内。
工业实用性如上所述，本发明适用于用通电的一对电极部件，将至少一块板材的端面相互对焊，通过该对焊，例如制造车辆的车身和安装在该车身上的各种部件等的物品。
权利要求
1.一种对焊装置，备有2个一对的电极部件，该电极部件配置在端面相互对接而形成对接部的至少一块被焊接板材的厚度方向两侧，并且具有跨越上述对接部的厚度；在这些电极部件上设有加压部，该加压部对上述被焊接板材上的、上述对接部两侧中的一侧部分，朝着被焊接板材厚度方向加压，借助该加压，使得上述一侧部分的、与相反侧部分相向的端面，朝着相反侧部分膨出变形，借助上述一对电极部件间的通电，用电阻热将上述对接部融熔接合；其特征在于，在上述一对电极部件中的至少一方电极部件的、与上述被焊接板材相向的外面，设有后退形状部，该后退形状部的形状是，从上述一方电极部件的厚度方向的中间部，一边朝着被焊接板材的被对接部分隔的一方的部分延伸，一边渐渐离开该一方部分地后退的形状。
2.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述后退形状部设在上述一对电极部件中的一方电极部件的上述外面；该后退形状部是上述一方电极部件上的第1后退形状部；在上述一方电极部件的上述外面，设有第2后退形状部，该第2后退形状部的形状是，从上述一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被焊接板材中的另一方部分延伸，一边渐渐离开该另一方部分地后退的形状；该第2后退形状部和第1后退形状部是相连着的。
3.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述后退形状部，设在上述一对电极部件中的一方电极部件的上述外面；在该一方电极部件的上述外面，设有突出连续部，该突出连续部具有与上述后退形状部中的、朝被焊接板材侧的最大突出量的部位相同或略同的突出量；与上述后退形状部相连的该突出连续部，形成上述相同或略同的突出量从上述一方电极部件的厚度方向中间部延续到焊接板材的另一方部分的部分。
4.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述一对电极部件中的另一方电极部件的上述外面，是平坦形状部，该平坦形状部的朝着被焊接板材侧的相同或略同的突出量，在该另一方电极部件的厚度方向是连续的。
5.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，在上述一对电极部件中的另一方电极部件的上述外面，设有后退形状部，该后退形状部的形状是，从上述另一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被焊接板材中的上述一方部分延伸，一边渐渐离开该一方部分地后退的形状；该后退形状部，是上述另一方电极部件上的第1后退形状部；在该另一方的电极部件的上述外面，设有第2后退形状部，该第2后退形状部的形状是，从另一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被焊接板材中的另一方部分延伸，一边渐渐离开该另一方部分地后退的形状；该第2后退形状部和第1后退形状部是相连着的。
6.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，在上述一对电极部件中的另一方电极部件的上述外面，设有后退形状部和突出连续部；该后退形状部的形状是，从上述另一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被焊接板材中的上述一方部分延伸，一边渐渐离开该一方部分地后退的形状；该突出连续部具有与该后退形状部中的、朝着被焊接板材侧的最大突出量的部位相同或略同的突出量；与上述后退形状部相连的该突出连续部，形成上述相同或略同的突出量从另一方电极部件的厚度方向中间部延续到被焊接板材的另一方部分的部分。
7.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述一对电极部件，是相对于被焊接板材滚动的电极辊。
8.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述一对电极部件是块状电极，该块状电极具有沿着被焊接板材的对接部延伸的长度，并且对被焊接板材作用加压载荷。
9.如权利要求8所述的对焊装置，其特征在于，上述被焊接板材的对接部直线状地延伸，上述一对块状电极具有与该对接部对应的直线延伸的形状。
10.如权利要求8所述的对焊装置，其特征在于，上述被焊接板材的对接部非直线状地延伸，上述一对块状电极具有与该对接部对应的非直线延伸的形状。
11.如权利要求8所述的对焊装置，其特征在于，上述一对块状电极具有与冲压成形后的被焊接板材的形状对应的形状，用上述一对块状电极，进行冲压成形后的被焊接板材的对焊。
12.如权利要求8所述的对焊装置，其特征在于，上述一对块状电极配置在将被焊接板材冲压成形用的各冲压模内，被焊接板材被该冲压模冲压成形时，由上述一对块状电极进行该被焊接板材的对焊。
13.如权利要求12所述的对焊装置，其特征在于，上述一对块状电极，隔着电气绝缘部件组装在上述各冲压模内。
14.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述一对电极部件，是用于将被焊接板材点焊的点状电极。
15.如权利要求14所述的对焊装置，其特征在于，上述一对点状电极，用于将冲压成形后的被焊接板材对焊。
16.如权利要求14所述的对焊装置，其特征在于，上述一对点状电极，分别配置在将被焊接板材冲压成形的各冲压模内，被焊接板材被该冲压模冲压成形时，由上述一对点状电极进行该被焊接板材的对焊。
17.如权利要求16所述的对焊装置，其特征在于，上述一对点状电极，隔着电绝缘部件组装在上述各冲压模内。
18.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述被焊接板材的块数是2块，上述对接部的这2块被焊接板材的各端面相互对接。
19.如权利要求1所述的对焊装置，其特征在于，上述被焊接板材的块数是1块，上述对接部的形成为管状的该1块被焊接板材的2个端面相互对接。
20.如权利要求19所述的对焊装置，其特征在于，上述管状的1块被焊接板材，是由若干块板材接合而形成的。
21.一种对焊方法，采用2个一对的电极部件，该电极部件配置在端面相互对接而形成对接部的至少一块被焊接板材的厚度方向两侧，并且具有跨越上述对接部的厚度，在上述一对电极部件中的至少一方电极部件的外面，设有后退形状部，该后退形状部，从上述一方电极部件的厚度方向中间部，一边朝着被焊接板材中的上述对接部两侧中的一侧部分延伸一边渐渐离开该一侧部分地后退，用上述一对电极部件，将被焊接板材的对接部对焊，其特征在于，包含有设置作业工序和接合作业工序；在设置作业工序、将上述对接部的位置从上述一方电极部件的厚度方向中间部朝着上述后退形状部一侧偏置地相对上述一对电极部件进行设置，其偏置量与被焊接板材的对接部的两侧部分的厚度对应；在接合作业工序，用通电的上述一对电极部件，对被焊接板材中的被对接部分隔的一方部分，朝着被焊接板材的厚度方向加压，由此使得该一方部分中的与另一方部分相向的端面朝着另一方部分膨出变形，用电阻热使上述对接部融熔接合。
22.如权利要求21所述的对焊方法，其特征在于，上述一对电极部件配置在将被焊接板材冲压成形的各冲压模内，在上述被焊接板材被该冲压模冲压成形时，由上述一对电极部件进行上述对接部的对焊。
全文摘要
将2块板材(31、32)对焊的一对电极部件(1、2)中的至少一方电极部件(1)的外面，形成后退形状部(1A)，该后退形状部(1A)，从该一方电极部件(1)的厚度方向中间部，一边朝着2块板材(31、32)中的一方板材(31)延伸一边渐渐离开该一方板材(31)地后退。2块板材(31、32)对焊时，该板材(31、32)的对接部(71)的位置，从电极部件(1、2)的厚度方向中间部朝着后退形状部(1A)侧偏置，其偏置量(L1)与板材(31、32)的厚度差对应，将厚度不同的另外2块板材对焊时，变更偏置量。
文档编号B23K11/06GK1700967SQ200480000790
公开日2005年11月23日 申请日期2004年5月28日 优先权日2003年6月5日
发明者宫本丰, 皆川孝雄, 稻垣真一, 福井清之 申请人:菊池冲压工业株式会社, 住友金属工业株式会社