特許 7081806 抵抗スポット溶接の溶接品質判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-30

(45)【発行日】2022-06-07

(54)【発明の名称】抵抗スポット溶接の溶接品質判定装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/24 20060101AFI20220531BHJP

【ＦＩ】

B23K11/24 338

B23K11/24 336

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018133047

(22)【出願日】2018-07-13

(65)【公開番号】P2020011246

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】516080563

【氏名又は名称】株式会社フコク東海

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 孝

【審査官】柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０６３４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－００２１４１１（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開昭５６－０９９０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２８００７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１０３０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４４５６８１０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ １１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｆｅ－Ｃ系合金である鋼板をワークとする抵抗スポット溶接で形成されるナゲットの品質を判定する溶接品質判定装置であって、
前記抵抗スポット溶接を実行する一対の電極チップのうちの一方の電極チップに接続された冷却管の温度を測定する温度センサーと、
前記抵抗スポット溶接の加熱工程後の冷却工程において前記温度センサーで測定された温度の時間変化から、前記冷却工程におけるナゲットの温度変化を推定するナゲット温度変化推定部と、
前記ナゲットの温度変化から、前記抵抗スポット溶接の溶接品質の判定を実行する品質判定実行部と、
を備える溶接品質判定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の溶接品質判定装置であって、更に、
前記加熱工程における前記一対の電極チップの間の電気抵抗の変化を取得し、前記電気抵抗の変化から前記ワークの温度がキュリー点を通過した時点を推定するとともに、前記キュリー点を通過した時点以降において前記加熱工程における前記ワークへのエネルギー投入量から前記ナゲットの到達最高温度を推定する到達最高温度推定部を備え、
前記ナゲット温度変化推定部は、前記到達最高温度を利用して前記冷却工程における前記ナゲットの温度変化の推定を実行する、溶接品質判定装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の溶接品質判定装置であって、
前記温度センサーは、前記ナゲットからの距離が互いに異なる２つの温度センサー素子を含み、
前記ナゲット温度変化推定部は、前記２つの温度センサー素子における測定温度を用いて前記冷却工程における前記ナゲットの温度変化の推定を実行する、溶接品質判定装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の溶接品質判定装置であって、
前記品質判定実行部は、前記冷却工程における前記ナゲットの温度と冷却時間との複数の組み合わせが予め定めた判定条件を満足するか否かに応じて前記溶接品質の判定を実行する、溶接品質判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、抵抗スポット溶接の溶接品質を判定する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

抵抗スポット溶接機は、一対の電極チップを用いて溶接対象のワークを挟んだ状態で抵抗スポット溶接を実行する。Ｆｅ－Ｃ系合金（鉄－炭素合金）である鋼板をワークとして抵抗スポット溶接を行う際には、加熱工程で電流によりワークに溶融部が形成された後に、冷却工程で急速に冷却するとマルテンサイト変態が起こり、マルテンサイトを含むナゲットが形成される。マルテンサイトを含むナゲットは硬度が高く、十分な溶接強度が得られる。一方、冷却が緩慢である場合には、マルテンサイト変態が十分に起こらずにパーライトを含むナゲットが形成されてしまい、十分な溶接強度が得られない可能性がある。

【0003】

特許文献１には、抵抗スポット溶接における溶接品質を判定する技術が開示されている。この従来技術では、電極チップの接触抵抗の変化に基づいて溶接品質を判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２３９７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上述した従来技術では、冷却工程での溶融部の温度を監視することができないので、冷却工程においてマルテンサイト変態が発生しているか否かを判定することができず、十分な溶接品質が得られているか否かを判定できない可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の一形態によれば、Ｆｅ－Ｃ系合金である鋼板をワークとする抵抗スポット溶接で形成されるナゲットの品質を判定するが提供される。この溶接品質判定装置は、前記抵抗スポット溶接を実行する一対の電極チップのうちの一方の電極チップに接続された冷却管の温度を測定する温度センサーと、前記抵抗スポット溶接の加熱工程後の冷却工程において前記温度センサーで測定された温度の時間変化から、前記冷却工程におけるナゲットの温度変化を推定するナゲット温度変化推定部と、前記ナゲットの温度変化から、前記抵抗スポット溶接の溶接品質の判定を実行する品質判定実行部と、を備える。
この溶接品質判定装置によれば、抵抗スポット溶接の加熱工程後の冷却工程において温度センサーで測定された温度の時間変化から冷却工程におけるナゲットの温度変化を推定し、推定されたナゲットの温度変化から抵抗スポット溶接の溶接品質の判定を実行するので、冷却工程においてナゲットにマルテンサイト変態が発生しているか否かを判定することができ、十分な溶接品質が得られているか否かを判定することが可能である。
（２）前記溶接品質判定装置は、更に、前記加熱工程における前記一対の電極チップの間の電気抵抗の変化を取得し、前記電気抵抗の変化から前記ワークの温度がキュリー点を通過した時点を推定するとともに、前記キュリー点を通過した時点以降において前記加熱工程における前記ワークへのエネルギー投入量から前記ナゲットの到達最高温度を推定する到達最高温度推定部を備え、前記ナゲット温度変化推定部は、前記到達最高温度を利用して前記冷却工程における前記ナゲットの温度変化の推定を実行するものとしてもよい。
この溶接品質判定装置によれば、キュリー点を利用してナゲットの到達最高温度を推定するので、より正確にナゲットの温度変化を推定できる。
（３）前記溶接品質判定装置において、前記温度センサーは、前記ナゲットからの距離が互いに異なる２つの温度センサー素子を含み、前記ナゲット温度変化推定部は、前記２つの温度センサー素子における測定温度を用いて前記冷却工程における前記ナゲットの温度変化の推定を実行するものとしてもよい。
この溶接品質判定装置では、２つの温度センサー素子を用いてナゲットの温度変化をより精度良く推定できる。
（４）前記溶接品質判定装置において、前記品質判定実行部は、前記冷却工程における前記ナゲットの温度と冷却時間との複数の組み合わせが予め定めた判定条件を満足するか否かに応じて前記溶接品質の判定を実行するものとしてもよい。
この溶接品質判定装置では、冷却工程におけるナゲットの温度と冷却時間との複数の組み合わせを用いて、比較的簡易に溶接品質の判定を実行できる。

【0007】

本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、溶接品質判定方法の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】抵抗スポット溶接装置と溶接品質判定装置の説明図。

【図2】電極チップ付近の断面構造を示す図。

【図3】抵抗スポット溶接の加熱工程と冷却工程における温度変化を示すグラフ。

【図4】溶接品質判定処理の手順を示すフローチャート。

【図5】加熱工程における抵抗変化と温度変化の一例を示すグラフ。

【図6】冷却工程における温度プロファイルの変化を示す説明図。

【図7】冷却工程におけるナゲット位置とセンサー位置の温度の変化を示す説明図。

【図8】Ｆｅ－Ｃ系合金の冷却曲線とマルテンサイト変態の関係を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、一実施形態における抵抗スポット溶接装置１００と溶接品質判定装置２００の構成を示す説明図である。

【0010】

抵抗スポット溶接装置１００は、一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄと、電源装置１２０と、冷却装置１３０とを有している。一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄの間には、Ｆｅ－Ｃ系合金である２枚の鋼板がワークＷＫｕ，ＷＫｄとして挟み込まれる。電源装置１２０は、一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄに交流電圧又は直流電圧を印加することによってワークＷＫｕ，ＷＫｄにエネルギーを投入し、ワークＷＫｕ，ＷＫｄの一部を溶融させてナゲットＮｇ（溶融部）を形成する。この工程を「加熱工程」と呼ぶ。冷却装置１３０は、一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄに接続された冷却管１３２に冷媒を流通させることによって、電極チップ１１０ｕ，１１０ｄとナゲットＮｇの冷却を行う。加熱工程後の冷却を行う工程を「冷却工程」と呼ぶ。但し、加熱工程においても、冷却装置１３０から冷却管１３２には冷媒が供給されている。冷媒としては、水や空気などの任意の冷媒を使用可能である。

【0011】

溶接品質判定装置２００は、判定処理装置２１０と、電圧センサー２２０と、電流センサー２３０と、温度センサー２４０とを備えている。

【0012】

電圧センサー２２０は、一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄの間に印加される電圧Ｖｅを測定し、測定した電圧Ｖｅを判定処理装置２１０に通知する。電流センサー２３０は、一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄの間に流れる電流Ｉｅを測定し、測定した電流Ｉｅを判定処理装置２１０に通知する。電流センサー２３０としては、例えば、トロイダルコイルを用いた周知の電流センサーを使用することが可能である。温度センサー２４０は、一方の電極チップ１１０ｕに接続された冷却管１３２の温度θｍを測定し、測定した温度θｍを判定処理装置２１０に通知する。この温度センサー２４０の構成については更に後述する。

【0013】

判定処理装置２１０は、プロセッサーとメモリーとを有するコンピューターであり、不揮発性メモリーに格納されたコンピュータープログラムを実行することによって、溶接品質判定処理を実行する。なお、ＡＳＩＣなどのハードウェア回路を用いて判定処理装置２１０の機能を実現することも可能である。判定処理装置２１０は、到達最高温度推定部２１１と、ナゲット温度変化推定部２１２と、品質判定実行部２１３と、表示部２１４とを有している。

【0014】

到達最高温度推定部２１１は、加熱工程における一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄの間の電気抵抗の変化を取得し、その電気抵抗の変化からワークＷＫｕ，ＷＫｄの溶融部の温度がキュリー点を通過した時点を推定する。到達最高温度推定部２１１は、更に、キュリー点を通過した時点以降において、加熱工程におけるワークＷＫｕ，ＷＫｄへのエネルギー投入量からナゲットＮｇの到達最高温度を推定する。到達最高温度推定部２１１の処理内容については更に後述する。

【0015】

ナゲット温度変化推定部２１２は、抵抗スポット溶接の加熱工程後の冷却工程において温度センサー２４０で測定された温度の時間変化から、冷却工程におけるナゲットＮｇの温度変化を推定する。ナゲット温度変化推定部２１２の処理内容については更に後述する。

【0016】

品質判定実行部２１３は、ナゲット温度変化推定部２１２によって推定されたナゲットＮｇの温度変化から、抵抗スポット溶接の溶接品質の判定を実行する。品質判定実行部２１３の処理内容については更に後述する。

【0017】

表示部２１４は、品質判定実行部２１３による判定結果を表示する。図１の例では、溶接品質が良好である場合には「ＯＫ」が表示され、不良である場合には「ＮＧ」が表示される。これらの表示に加えて、ナゲット温度変化推定部２１２によって推定されたナゲットＮｇの温度変化などの情報を表示部２１４に表示するようにしても良い。

【0018】

図２は、電極チップ１１０ｕ付近の断面構造を示す図である。電極チップ１１０ｕに接続された冷却管１３２は、外管１３４と内管１３６の２重構造を有している。図２の例では、冷却装置１３０から内管１３６を通って冷媒が供給されて電極チップ１１０ｕとワークＷＫｕ，ＷＫｄ及びナゲットＮｇを冷却し、冷却後の冷媒が外管１３４を通って冷却装置１３０に戻る。

【0019】

図２において、鉛直上方向をＸ方向とし、水平方向をＹ方向及びＺ方向としている。他の図におけるＸ方向は、図２のＸ方向と同じ方向を示している。Ｘ方向の原点位置（Ｘ＝０）は、ナゲットＮｇの位置を示す。

【0020】

冷却管１３２の外側には、温度センサー２４０が設けられている。温度センサー２４０は、Ｘ方向の異なる位置に設けられた２つの温度センサー素子２４１，２４２を含んでいる。２つの温度センサー素子２４１，２４２は、２つのＸ方向位置において冷却管１３２の温度を測定する。但し、温度センサー２４０としては、１つの温度センサー素子のみを有するものを使用してもよい。

【0021】

図３は、抵抗スポット溶接の加熱工程と冷却工程における温度変化を示すグラフである。加熱工程において一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄの間に電流を流すと、ワークの温度θが上昇し、ナゲットＮｇの位置において到達最高温度θmaxに達する。この加熱工程の途中では、ワークの温度がキュリー点θ１を通過する。鉄のキュリー温度θ１は約７７０℃である。電流を停止させると冷却工程が開始される。冷却を十分急速に行うことにより、ナゲットＮｇにマルテンサイト変態が起こり、マルテンサイトが形成される。このとき、温度変化曲線には、マルテンサイトへの変態開始温度θ２と変態終了温度θ３が現れる。変態開始温度θ２は約５５０℃であり、変態終了温度θ３は約２２０℃である。本実施形態ではこれらの３つの温度θ１，θ２，θ３を用いて溶接品質の判定を実行する。

【0022】

図４は、溶接品質判定処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１１０では、抵抗スポット溶接装置１００が、抵抗スポット溶接の加熱工程を実行する。ステップＳ１２０では、到達最高温度推定部２１１が、ナゲットＮｇの位置における到達最高温度θmaxを推定する。ステップＳ１３０では、ナゲット温度変化推定部２１２が、温度センサー２４０の測定温度から、ナゲットＮｇの位置における温度変化を推定する。ステップＳ１４０では、品質判定実行部２１３が、ナゲット温度変化推定部２１２によって推定されたナゲットＮｇの温度変化から溶接品質の判定を実行する。判定結果は、表示部２１４に表示される。

【0023】

図５は、加熱工程における抵抗変化と温度変化の一例を示すグラフである。図５の上方の図は、一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄの間の電気抵抗Ｒの時間的変化を示している。電気抵抗Ｒは、電圧センサー２２０で測定された電圧Ｖｅを、電流センサー２３０で測定された電流Ｉｅで除算して得られた値である。なお、電圧センサー２２０と電流センサー２３０以外のセンサーを用いて電気抵抗Ｒを測定してもよい。電気抵抗Ｒは、加熱工程の最初は、一対の電極チップ１１０ｕ，１１０ｄとワークの接触抵抗の影響を受けて変動するが、しばらくするとほぼ直線的に上昇する。そして、ワークのナゲット位置の温度がキュリー点に達すると、その後は電気抵抗Ｒの上昇率が低下するので、キュリー点に達した時刻ｔｃが変曲点として現れる。従って、電気抵抗Ｒの時間変化の変曲点からキュリー点に達した時刻ｔｃを判定することが可能である。

【0024】

図５の下方の図は、ワークに投入されるエネルギーと温度の時間変化を示している。加熱工程の最後には、ワークのナゲット位置は、到達最高温度θmaxに達する。到達最高温度θmaxは、以下の（１）式で算出可能である。

【数1】

ここで、ｋ_１は補正係数、Ｊacは加熱工程におけるワークへのエネルギー投入量、Ｊｃはキュリー点に到達した時刻ｔｃまでのワークへのエネルギー投入量である。なお、補正係数ｋ_１は、冷媒による冷却効果や、比熱の温度変化等の効果を補正するための係数であり、予め実験的に決定された定数である。補正係数ｋ_１は、例えば０．８以上１．０以下の値に設定される。到達最高温度推定部２１１は、上述した（１）式に従ってナゲットＮｇの位置における到達最高温度θmaxを推定する。

【0025】

上述のように到達最高温度θmaxを推定する代わりに、ワークとして用いる鋼材の融点を到達最高温度θmaxとして使用しても良い。この場合には、到達最高温度θmaxとして、例えば１４００℃以上２５００℃以下の範囲の値が使用される。

【0026】

図６は、冷却工程における温度プロファイルの変化を示す説明図である。図６の上部には、ナゲットＮｇと温度センサー２４０のＸ方向の位置関係が示されており、図６の下部には位置Ｘに応じた温度θの変化が示されている。位置Ｘに応じた温度θの変化を「温度プロファイル」と呼ぶ。Ｘ＝０における温度θは、ナゲットＮｇの位置における温度を示す。また、Ｘ＝Ｘｍにおける温度θは、温度センサー２４０の位置における温度を示す。ここでは、冷却工程の４つの異なる時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３における温度プロファイルが示されている。時刻ｔ０は、冷却工程の開始時刻であり、これは加熱工程の終了時刻と同一である。

【0027】

図７は、冷却工程におけるナゲット位置とセンサー位置の温度の変化を示す説明図である。この図は、図６の温度プロファイルにおいて、ナゲット位置（Ｘ＝０）の温度θとセンサー位置（Ｘ＝Ｘｍ）の温度θに注目して描いたものである。以下では、ナゲット位置Ｎｇの温度θを「ナゲット位置温度θ０」と呼び、センサー位置の温度θを「センサー位置温度θｍ」と呼ぶ。ナゲット位置温度θ０は、時刻ｔ０において最も高く、その後は徐々に低下する。センサー位置温度θｍは、冷却工程の初期の時刻ｔ０～ｔ４の期間は上昇し、時刻ｔ４でピークとなった後に低下する。センサー位置温度θｍの上昇曲線の時定数τ１と下降曲線の時定数τ２は、電極チップ１１０ｕ，１１０ｄや冷却管１３２の熱伝導に関する時定数に相当する。冷却工程における時間ｔを「冷却時間ｔ」と呼ぶ。時刻ｔ０での冷却時間ｔはゼロである。

【0028】

本願の発明者は、図６に示す温度プロファイルが次式で近似できることを見出した。

【数2】

ここで、θは温度、Ｍは総熱量に相当する定数、Ｃは熱伝導率に関連する定数、Ｘは位置、ｔは冷却時間である。

【0029】

上記（２）式を用いると、ナゲット位置温度θ０とセンサー位置温度θｍについて、次式の関係式を導くことができる。

【数3】

【0030】

上記（３）式は、以下のようにして導かれる。まず、上記（２）式にＸ＝０及びＸ＝Ｘｍを代入すると、ナゲット位置温度θ０とセンサー位置温度θｍがそれぞれ以下のように与えられる。

【数4】

【0031】

また、上記（４ａ）式を冷却時間ｔについて解くと、次式が得られる。

【数5】

【0032】

また、（４ｂ）式の両辺を（４ａ）式の両辺で除算すると、次式が得られる。

【数6】

【0033】

（６）式の両辺の対数を取ると、次式が得られる。

【数7】

【0034】

（７）式に上記（５）式を代入すると、次式が得られる。

【数8】

【0035】

この（８）式を変形すると、上述した（３）式が得られる。

【0036】

ナゲット温度変化推定部２１２は、上記（３）式に、ｔ＝０において測定されたセンサー位置温度θｍと、ナゲットＮｇの到達最高温度θmaxとを代入して、定数Ｍを決定する。（３）式のＭとＸｍは定数なので、（３）式を次式に書き換えることができる。

【数9】

ここで、ｋ_２は定数である。

【0037】

本願の発明者は、こうして決定された（９）式の関係が、図７に示した時刻ｔ０～ｔ４の期間において十分に成立していることを確認した。ナゲット温度変化推定部２１２は、この（９）式に従って、各時刻におけるセンサー位置温度θｍからナゲット位置温度θ０を推定する。なお、図７の時刻ｔ４におけるナゲット位置温度θ０は、約２００℃程度まで低下しているのが普通である。

【0038】

上記（９）式の係数ｋ_２は、材質や形状が同じワークを溶接する場合には、個々のワークに依存しないほぼ一定値になるものと期待される。そこで、この場合には、溶接の実行の度に係数ｋ_２を求める演算を実行せずに、予め求められた係数ｋ_２を用いてもよい。また、ナゲット位置温度θ０とセンサー位置温度θｍとの関係は、上記（９）式のような演算式の形式でなく、ルックアップテーブルの形式で記憶しておき、このルックアップテーブルを用いてナゲット位置温度θ０とセンサー位置温度θｍとの関係を求めることも可能である。

【0039】

図２で説明したように、本実施形態では、温度センサー２４０が２つの温度センサー素子２４１，２４２を有している。ナゲット温度変化推定部２１２は、２つの温度センサー素子２４１，２４２で測定された温度を使用することによって、ナゲット位置温度θ０の推定精度を高めることが可能である。例えば、２つの温度センサー素子２４１，２４２によって測定された２つの温度の平均値をセンサー位置温度θｍとして使用して、ナゲット位置温度θ０の推定精度を高めてもよい。また、２つの温度センサー素子２４１，２４２において測定された温度の差分が過度に大きいときには、測定エラーが発生しているものと判定してもよい。更に、２つの温度センサー素子２４１，２４２によって測定された２つの温度の差分を用いて、図７で説明したセンサー位置温度θｍのピーク位置を正確に決定することも可能である。但し、温度センサー２４０としては、１つの温度センサー素子のみを有するものを使用するようにしてもよい。

【0040】

図８は、Ｆｅ－Ｃ系合金の冷却曲線とマルテンサイト変態の関係を示す説明図である。図８の横軸は冷却時間を示し、縦軸は鋼材の温度を示している。曲線Ｇ１，Ｇ２は、鋼材が完全なマルテンサイト変態を起こすと推定される曲線である。このうち、より右側の曲線Ｇ２は、完全なマルテンサイト変態を起こす限界を示している。本実施形態では、この曲線Ｇ２を溶接品質の判定曲線として使用する。すなわち、冷却工程におけるナゲット位置温度θ０の変化曲線が判定曲線Ｇ２よりも左側の領域に含まれる場合には、ナゲットＮｇが十分に急速に冷却されて完全なマルテンサイト変態が起きるので、十分良好な品質のナゲットＮｇが生成されると判断できる。一方、冷却工程におけるナゲット位置温度θ０の変化曲線が判定曲線Ｇ２よりも右側にはみ出る場合には、ナゲットＮｇにパーライトが生じてしまい、十分良好な品質のナゲットＮｇを生成することができない可能性がある。

【0041】

品質判定実行部２１３は、冷却工程におけるナゲット位置温度θ０の変化と判定曲線Ｇ２との関係から、十分良好な品質のナゲットＮｇを生成することができたか否かの判定を実行する。例えば、品質判定実行部２１３は、冷却工程におけるナゲット位置温度θ０の変化の全体が、判定曲線Ｇ２よりも左側にあるか否かに応じて溶接品質の判定を行うことができる。或いは、品質判定実行部２１３は、ナゲット位置温度θ０が５４０℃～５６０℃の範囲の温度に到達した第１冷却時間と、ナゲット位置温度θ０が２２０℃～２４０℃の範囲の温度に到達した第２冷却時間とを求め、これらの２つの冷却時間を示す２つの点が判定曲線Ｇ２の左側の領域に存在するか否かによって、溶接品質の判定を実行するようにしてもよい。この場合に、ナゲット位置温度θ０と冷却時間の組み合わせで表される点は２点に限らず、３点以上を用いて判定を行うようにしてもよい。換言すれば、冷却工程におけるナゲット位置温度θ０とその冷却時間との複数の組み合わせが、予め定めた判定条件を満足するか否かに応じて、溶接品質の判定を行うことが可能である。こうすれば、比較的簡易に溶接品質の判定を実行することができる。

【0042】

ところで、上記（９）式において、センサー位置温度θｍからナゲット位置温度θ０を求めるのは必ずしも容易で無いので、逆に、予め選択した複数のナゲット位置温度θ０を（９）式に代入して、対応する複数のセンサー位置温度θｍを求めるようにしてもよい。この場合には、例えば、ナゲット位置温度θ０として５５０℃と２３０℃を選択し、これらの複数のナゲット位置温度θ０に対応する複数のセンサー位置温度θｍを（９）式から求めることができる。また、こうして求められた複数のセンサー位置温度θｍが得られた冷却時間を温度センサー２４０の測定データから決定することが可能である。

【0043】

以上のように、上記実施形態では、抵抗スポット溶接の加熱工程後の冷却工程において温度センサー２４０で測定された温度θｍの時間変化から冷却工程におけるナゲットＮｇの温度変化を推定し、推定されたナゲットＮｇの温度変化から抵抗スポット溶接の溶接品質の判定を実行するので、冷却工程においてナゲットＮｇにマルテンサイト変態が発生しているか否かを判定することができ、十分な溶接品質が得られているか否かを判定することが可能である。

【0044】

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することが可能である。例えば、以下のような他の実施形態を採用することも可能である。

【符号の説明】

【0045】

１００…抵抗スポット溶接装置、１１０ｕ，１１０ｄ…電極チップ、１２０…電源装置、１３０…冷却装置、１３２…冷却管、１３４…外管、１３６…内管、２００…溶接品質判定装置、２１０…判定処理装置、２１１…到達最高温度推定部、２１２…ナゲット温度変化推定部、２１３…品質判定実行部、２１４…表示部、２２０…電圧センサー、２３０…電流センサー、２４０…温度センサー、２４１，２４２…温度センサー素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】