JP7410396B2 - スポット溶接継手の製造方法、スポット溶接装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、スポット溶接継手の製造方法、スポット溶接装置及びプログラムに関する。

例えば、自動車等の車体には、薄板が最外に位置するように薄板と二枚の厚板からなる３枚の鋼板を重ね合わせて板組を形成し、この板組を一対の電極で挟んでスポット溶接したスポット溶接継手が適用されている。

このようなスポット溶接継手の従来のスポット溶接工程では、水冷された一対の電極から一番離れている場所である板組の総板厚中心部を起点にして溶融が開始される。そのため、板組の総板厚や鋼板の強度にもよるが、総板厚中心部から離れており水冷された一方の電極に近い薄板と厚板との間の境界部を溶融させて該境界部にナゲットを形成するのは一般的に困難とされている。

そこで、薄板と厚板との間の境界部にナゲットを形成するために、次の第一の技術及び第二の技術が提案されている。

すなわち、第一の技術（例えば、特許文献１参照）では、板組を第一電極及び第二電極で挟むと共に、板組の最外に位置して第二電極が当接する薄板に対して加圧部材を当接し、加圧部材によって薄板の側から板組を加圧した状態で、第一電極と第二電極との間を通電する。

この第一の技術では、第二電極と加圧部材との合計加圧力が第一電極の加圧力と均衡するので、第二電極の加圧力が第一電極の加圧力に比して小さくなる。したがって、第二電極が当接した薄板と該薄板に重なる厚板との接触面に作用する力が、残りの厚板同士の接触面に作用する力に比して小さくなるので、薄板と厚板との間の接触抵抗が、残りの厚板間の接触抵抗に比して大きくなる。これにより、薄板と厚板との間の境界部にナゲットを形成できるとしている。

また、第二の技術（例えば、特許文献２参照）では、薄板に当接する第二電極の加圧力を、薄板と反対側の厚板に当接する第一電極の加圧力よりも小さくした状態で、第一電極と第二電極との間を通電する。この第二の技術では、薄板と厚板との間の接触抵抗が、残りの厚板間の接触抵抗に比して大きくなるので、薄板と厚板との間の境界部にナゲットを形成できるとしている。

特開２０１２－６６２８４号公報 特開２００３－２５１４６９号公報

しかしながら、上述の第一の技術では、第二電極と共に加圧部材で薄板を加圧するので、加圧部材が必要である。また、上述の第二の技術では、薄板と反対側の厚板に当接する第一電極の加圧力が、薄板に当接する第二電極の加圧力よりも大きくなり、第一電極に当接する厚板が凹形状になるように板組が変形するので、溶接前後で板組の形状が変化する。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、加圧部材が不要であると共に、溶接前後で板組の形状が変化することを回避しつつ、板組を構成する複数の金属板の間の境界部にナゲットを形成できる、スポット溶接継手の製造方法、スポット溶接装置及びプログラムを提供することにある。

本発明の第一態様は、複数の第一金属板と、前記複数の第一金属板の各々よりも板厚が薄い第二金属板とを含み、前記第二金属板が最外に位置するように前記複数の第一金属板及び前記第二金属板が重ね合わされた板組を、対向する第一電極及び第二電極で挟んでスポット溶接してスポット溶接継手を得る、スポット溶接継手の製造方法において、前記第一電極を前記第二金属板と反対側に配置し、前記第二電極を前記第二金属板の側に配置した状態で、前記第一電極を前記板組に押し付けて、前記第二金属板の側が凸形状になるように前記板組を変形させる第一ステップと、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板のうち前記第二金属板に重なる第一金属板と前記第二金属板との間の境界部にナゲットを形成する第二ステップと、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記板組が軟化するように前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記第二電極を前記板組に押し付けて、前記凸形状が元の形状に戻るように前記板組を変形させる第三ステップと、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記第二ステップのときの電流値よりも大きい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板の間の境界部にナゲットを形成する第四ステップと、を含むスポット溶接継手の製造方法である。

本発明の第二態様は、複数の第一金属板と、前記複数の第一金属板の各々よりも板厚が薄い第二金属板とを含み、前記第二金属板が最外に位置するように前記複数の第一金属板及び前記第二金属板が重ね合わされた板組をスポット溶接するスポット溶接装置であって、対向する第一電極及び第二電極と、前記第一電極及び前記第二電極が対向する方向に前記第一電極及び前記第二電極を移動させる駆動部と、前記第一電極と前記第二電極との間を通電する電源部と、前記駆動部及び前記電源部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第一電極が前記第二金属板と反対側に配置され、前記第二電極が前記第二金属板の側に配置された状態で、前記第一電極を前記板組に押し付けて、前記第二金属板の側が凸形状になるように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第一制御部と、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板のうち前記第二金属板に重なる第一金属板と前記第二金属板との間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第二制御部と、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記板組が軟化するように前記第一電極及び前記第二電極の間を通電する制御を前記電源部に対して行い、前記第二電極を前記板組に押し付けて、前記凸形状が元の形状に戻るように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第三制御部と、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第二制御部による制御のときの電流値よりも大きい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板の間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第四制御部と、を含むスポット溶接装置である。

本発明の第三態様は、対向する第一電極及び第二電極と、前記第一電極及び前記第二電極が対向する方向に前記第一電極及び前記第二電極を移動させる駆動部と、前記第一電極と前記第二電極との間を通電する電源部と、前記駆動部及び前記電源部を制御する制御部と、を備え、複数の第一金属板と、前記複数の第一金属板の各々よりも板厚が薄い第二金属板とを含み、前記第二金属板が最外に位置するように前記複数の第一金属板及び前記第二金属板が重ね合わされた板組を、前記第一電極及び前記第二電極で挟んでスポット溶接するスポット溶接装置に適用されるプログラムであって、前記制御部としてのコンピュータに、前記第一電極が前記第二金属板と反対側に配置され、前記第二電極が前記第二金属板の側に配置された状態で、前記第一電極を前記板組に押し付けて、前記第二金属板の側が凸形状になるように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第一ステップと、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板のうち前記第二金属板に重なる第一金属板と前記第二金属板との間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第二ステップと、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記板組が軟化するように前記第一電極及び前記第二電極の間を通電する制御を前記電源部に対して行い、前記第二電極を前記板組に押し付けて、前記凸形状が元の形状に戻るように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第三ステップと、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第二ステップのときの電流値よりも大きい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板の間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第四ステップと、を実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、加圧部材が不要であると共に、溶接前後で板組の形状が変化することを回避しつつ、板組を構成する複数の金属板の間の境界部にナゲットを形成できる。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接装置の構成を示す図である。 図１の制御部の構成を示すブロック図である。 図１の制御部の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法の変形例を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るスポット溶接装置１０の構成を示す図である。このスポット溶接装置１０は、対向する第一電極３１及び第二電極３２で板組７０を挟んでこの板組７０をスポット溶接し、スポット溶接継手８０を得る装置である。

溶接対象である板組７０は、一例として、二枚の厚板７１、７２と、この二枚の厚板７１、７２の各々よりも板厚が薄い薄板７３とを含んでいる。二枚の厚板７１、７２は、一例として、板厚が同じであるが、板厚が異なっていてもよい。この板組７０では、薄板７３が最外に位置するように二枚の厚板７１、７２及び薄板７３が重ね合わされている。厚板７１、７２は、「第一金属板」の一例であり、薄板７３は、「第二金属板」の一例である。本発明の対象とする金属板の板厚は、０．４ｍｍ～４．５ｍｍ程度の範囲である。本発明でいう厚板とは、板厚が６．０ｍｍ以上のいわゆる厚鋼板を指すのではなく、板組の中で、相対的に板厚が厚い板を厚板と呼ぶ。

二枚の厚板７１、７２及び薄板７３は、一例として、いずれも鋼板である。板組７０に使用される鋼板としては、例えば、電気めっき鋼板、溶融めっき鋼板、及び、合金化溶融めっき鋼板等が挙げられる。

なお、板組７０は、二枚の厚板７１、７２及び薄板７３に他の鋼板が重ね合わされた積層体でもよい。また、板組７０に使用される金属板は、通電可能であれば、鋼板以外でもよい。金属板の材料の種類、形態、機械的特性等は特に限定されない。

また、板組７０の板厚比は、特に限定されないが、例えば、４．０以上であると好適である。板厚比とは、板組７０を構成する複数の金属板のうち最も薄い金属板の板厚に対する板組７０の総板厚の比のことである。

板組７０は、水平に配置されることに限定されないが、本実施形態では、一例として、板組７０が水平に配置された場合を説明する。この板組７０は、複数の拘束部９０によって拘束される。複数の拘束部９０は、上側の一対の拘束部９０と、下側の一対の拘束部９０とを含む。上側の一対の拘束部９０は、水平方向に並んで配置されている。同様に、下側の一対の拘束部９０は、水平方向に並んで配置されている。

なお、板組７０は、複数の拘束部９０による拘束が必要な大きさのパネル部品でもよいが、例えば自動車用の車体パネル部品のような大きなパネル部品の一部に形成されていてもよい。このように大きなパネル部品の一部に板組７０が形成される場合には、板組７０の周囲を複数の拘束部９０で拘束しなくても、パネル部品の全体が拘束されることにより、板組７０を複数の拘束部９０で拘束したときと同様の拘束状態で拘束することができる。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るスポット溶接装置１０は、溶接ガン１１と、溶接ロボット１２と、電源部１３と、制御部１４とを備える。

溶接ガン１１は、ガン本体２１と、電極駆動部２２と、第一電極３１と、第二電極３２とを有する。ガン本体２１は、側面視でＣ字状に形成されている。電極駆動部２２は、例えば、サーボモータ機構であり、ガン本体２１の上部に固定されている。第一電極３１は、可動電極であり、電極駆動部２２の可動部に接続されている。第二電極３２は、固定電極であり、ガン本体２１の下部に固定されている。

第一電極３１及び第二電極３２は、溶接ガン１１の上下方向に対向している。電極駆動部２２は、第一電極３１及び第二電極３２が対向する方向、すなわち溶接ガン１１の上下方向に第一電極３１を昇降させるように構成されている。第一電極３１が昇降することにより、固定された第二電極３２に対して第一電極３１が溶接ガン１１の上下方向に相対的に移動する。第一電極３１は、上側の一対の拘束部９０の間に配置され、第二電極３２は、下側の一対の拘束部９０の間に配置される。

溶接ロボット１２は、例えば、六軸垂直多関節ロボットである、この溶接ロボット１２は、複数の関節２３を有するロボットアーム２４と、複数の関節２３の各々を駆動させる複数の関節駆動部２５とを備える。電極駆動部２２及び複数の関節駆動部２５は、「駆動部」の一例である。

ロボットアーム２４の先端部には、溶接ガン１１が固定されている。複数の関節駆動部２５によって複数の関節２３の各々が駆動されることにより、溶接ロボット１２は、溶接ガン１１を自在に移動させることができるようになっている。この溶接ロボット１２の動きにより、後述するように、第一電極３１及び第二電極３２を含む溶接ガン１１の全体が昇降できるようになっている。

電源部１３は、例えば、電源回路であり、第一電極３１と第二電極３２との間を通電するように構成されている。制御部１４は、例えば、コンピュータであり、電極駆動部２２、複数の関節駆動部２５及び電源部１３を制御するように構成されている。

図２は、図１の制御部１４の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、制御部１４は、ハードウェア構成として、プロセッサ４１と、メモリ４２とを備える。プロセッサ４１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成され、メモリ４２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、ストレージによって構成される。

メモリ４２は、不揮発性記憶部を有しており、この不揮発性記憶部には、後述するスポット溶接継手の製造方法を実行するためのプログラム４３が記憶されている。

また、制御部１４は、機能的な構成として、第一制御部５１と、第二制御部５２と、第三制御部５３と、第四制御部５４と、第五制御部５５とを備える。この第一制御部５１と、第二制御部５２と、第三制御部５３と、第四制御部５４と、第五制御部５５とは、プロセッサ４１がプログラム４３を実行することにより実現される。この第一制御部５１等の機能については、後述するスポット溶接継手の製造方法と併せて説明する。

次に、本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法について説明する。

図３は、図１の制御部１４の処理の流れを示すフローチャートである。また、図４は、本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法を説明する図である。図４において、（Ａ）は第一電極３１及び第二電極３２の動作を説明する図、（Ｂ）は第一電極３１及び第二電極３２の加圧力、第一電極３１と第二電極３２との間を通電する電流値、及び、時間の関係を示すグラフである。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法は、上述のように拘束された状態の板組７０を、対向する第一電極３１及び第二電極３２で挟んでスポット溶接してスポット溶接継手８０を得る方法である。このスポット溶接継手の製造方法は、上述のスポット溶接装置１０を用いて実行される。以下の説明において、スポット溶接装置１０の構成については、図１、図２を参照することにする。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法では、一例として、第一電極３１を厚板７１の側（薄板７３と反対側）に配置して厚板７１に当接させると共に、第二電極３２を薄板７３の側に配置して第二電極３２と薄板７３との間にクリアランス９２を設けた状態を初期状態とする。

そして、このスポット溶接継手の製造方法は、上述の初期状態から開始される。このスポット溶接継手の製造方法は、以下に順に説明する通り、第一ステップと、第二ステップと、第三ステップと、第四ステップと、第五ステップとを備える。

（第一ステップ）
第一ステップは、薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させるステップである。この第一ステップでは、第一制御部５１によって電極駆動部２２及び複数の関節駆動部２５に対する制御が行われる。このとき、第一電極３１が降下すると共に、溶接ガン１１が降下することにより、第一電極３１を板組７０に押し付けて、薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させる制御が電極駆動部２２及び複数の関節駆動部２５に対して行われる。

このとき、第一電極３１が板組７０に押し付けられて、薄板７３の側が凸形状になるように板組７０が変形することにより、第二電極３２が薄板７３に当接し、板組７０が第一電極３１及び第二電極３２で挟まれた状態になる。そして、この第一電極３１及び第二電極３２によって板組７０に対する加圧が開始される。この板組７０に対する加圧力は、後述する第五ステップが終了するまで略一定に保たれる。

このように、第一電極３１を板組７０に押し付けて薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させると、厚板７１と第一電極３１との接触面積が、薄板７３と第二電極３２との接触面積よりも大きくなる。

この第一ステップでは、厚板７１と第一電極３１との接触面積をＳ１とし、薄板７３と第二電極３２との接触面積をＳ２とした場合に、接触面積Ｓ１と接触面積Ｓ２との関係が、一例として、式（１）を満たすように、板組７０を変形させる。この理由については、後述する。
０．１＜Ｓ２／Ｓ１＜０．９・・・（１）

なお、図４に示される例では、第一電極３１を厚板７１に当接させると共に、第二電極３２と薄板７３との間にクリアランス９２を設けた状態を初期状態としているが、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０を挟んだ状態（加圧状態）を初期状態としてもよい。そして、第一ステップでは、電極駆動部２２を停止させたまま、複数の関節駆動部２５により溶接ガン１１を降下させて第一電極３１を板組７０に押し付けて、薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させてもよい。

また、第一ステップでは、薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させる際に、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０を挟んだ状態で、第一電極３１及び第二電極３２の間を電流値Ｉ１で通電してもよい。この場合、板組７０を溶接するのではなく、板組７０が軟化するように、第一電極３１と第二電極３２との間を通電する電流値Ｉ１が設定される。

このようにすると、板組７０を変形させる際に板組７０を軟化させることができるので、板組７０を容易に変形させることができる。この場合に、第一電極３１及び第二電極３２の間を通電して板組７０を軟化させながら板組７０を変形させてもよく、また、第一電極３１及び第二電極３２の間を通電して板組７０を軟化させてから板組７０を変形させてもよい。また、好ましくは、第一電極３１及び第二電極３２の間を通電して板組７０を軟化させるが、この板組７０を軟化させるための通電は省かれてもよい。

さらに、上記例では、複数の関節駆動部２５により複数の関節２３を駆動させて溶接ガン１１を降下させるが、図４に示されるように、第二電極３２と薄板７３との間にクリアランス９２を設けた状態を初期状態とする場合には、次のようにしてもよい。すなわち、第一ステップにおいて、複数の関節駆動部２５を停止させたまま、電極駆動部２２により第一電極３１を降下させて板組７０に押し付けて、薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させてもよい。

（第二ステップ）
第二ステップは、厚板７２と薄板７３との間の境界部にナゲット７４を形成するステップである。この第二ステップでは、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０が挟まれた状態で、第一電極３１と第二電極３２との間が通電されるように、第二制御部５２によって電源部１３に対する制御が行われる。

ここで、第一電極３１と第二電極３２との間を通電する電流値Ｉ２が大きいと、板組７０の総板厚中心部を起点にして溶融が開始される。一方、電流値Ｉ２が小さいと、第二ステップの段階では薄板７３と第二電極３２との接触面積が厚板７１と第一電極３１との接触面積よりも小さいので、薄板７３側の電流密度が厚板７１側の電流密度よりも高くなり、厚板７１と厚板７２との間の境界部よりも厚板７２と薄板７３との間の境界部に優先的にナゲット７４が形成される。

この第二ステップでは、厚板７１と厚板７２との間の境界部よりも厚板７２と薄板７３との間の境界部に優先的にナゲット７４が形成されるように、電流値Ｉ２が設定される。この電流値Ｉ２は、後述する第四ステップで厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５を形成する電流値Ｉ４よりも小さい値に設定される。

この第二ステップでは、厚板７２と薄板７３との間の境界部にナゲット７４が形成されればよく、厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲットは形成されても形成されなくてもどちらでもよい。

この第二ステップにおいて、厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲットを形成する場合には、厚板７１と厚板７２との間の境界部のナゲットの方が、厚板７２と薄板７３との間の境界部のナゲット７４よりもナゲット径が小さくなるように、電流値Ｉ２が設定される。この場合のナゲット径は、各境界部と平行な方向に沿って測定される直径の最大値である。

図４に示される例では、一例として、第二ステップにおいて、厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲットが形成されずに、厚板７２と薄板７３との間の境界部にのみナゲット７４が形成される。厚板７２及び薄板７３のうち板厚が薄い方の板である薄板７３の板厚をｔ（ｍｍ）とした場合に、厚板７２と薄板７３との間の接合強度を確保するためには、ナゲット径が４√ｔ～５√ｔであるナゲット７４を形成することが望ましい。

この第二ステップにおいて、電流値Ｉ２は、適正電流範囲内で設定される。適正電流範囲とは、基準値（一般的には４√t）以上のナゲット径を有するナゲットを形成する電流値Ｉ_４√ｔと、溶融金属の散り（板組７０の内部の溶融金属が外に飛散する現象）が発生しない上限の電流値Ｉ_ｍａｘとの幅（Ｉ_ｍａｘ－Ｉ_４√ｔ）のことである。

この第二ステップでは、厚板７１と厚板７２との間の境界部よりも厚板７２と薄板７３との間の境界部に優先的にナゲット７４を形成するので、電流値Ｉ_４√ｔは、基準値以上のナゲット径を有するナゲット７４を形成するのに必要な電流値となる。上記条件の電流値Ｉ２は、予め実験的に求められる。

ここで、本実施形態では、上述の通り、厚板７１と厚板７２との間の境界部よりも厚板７２と薄板７３との間の境界部に優先的にナゲット７４が形成されるようにする。これに対し、参考例として、第二ステップにおいて、厚板７１と厚板７２との間の境界部にもナゲットを形成することにし、このナゲットのナゲット径が、厚板７２と薄板７３との間の境界部に形成されるナゲット７４のナゲット径よりも大きくなるようにすることが考えられる。

しかしながら、この参考例の場合には、次の不都合がある。すなわち、上記参考例では、厚板７１及び厚板７２のうち板厚が薄い方の厚板（板厚が同じ場合は各厚板）の板厚をｔとした場合に、電流値Ｉ_４√ｔは、基準値（一般的には４√t）以上のナゲット径を有するナゲットを厚板７１と厚板７２との間の境界部に形成するのに必要な電流値となる。したがって、この参考例の場合には、電流値Ｉ_４√ｔが高くなるため、第二ステップにおける適正電流範囲が狭くなってしまうという不都合がある。

また、第二ステップでは、第一電極３１を板組７０に押し付けて薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させた状態にあるので、第二電極３２の薄板７３への加圧力が第一電極３１の厚板７１への加圧力よりも弱くなる。したがって、仮に、上記参考例の適正電流範囲内で電流値Ｉ２を設定すると、電流値Ｉ２が上限の電流値Ｉ_ｍａｘに近くなるため、厚板７２と薄板７３との間に溶融金属の散りが発生する虞がある。

この点、本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法では、第二ステップにおいて、厚板７１と厚板７２との間の境界部よりも厚板７２と薄板７３との間の境界部に優先的にナゲット７４が形成されるようにする。したがって、第二ステップにおける電流値Ｉ_４√ｔを、基準値以上のナゲット径を有するナゲット７４を形成するのに必要な電流値とすることができるので、電流値Ｉ_４√ｔを低くすることができる。したがって、第二ステップにおける適正電流範囲を広くすることができるので、実用性を確保できる。

また、この第二ステップでは、適正電流範囲を広くすることができるので、電流値Ｉ２を上限の電流値Ｉ_ｍａｘよりも十分に低くすることにより、厚板７２と薄板７３との間に溶融金属の散りが発生することを抑制できる。

なお、第二ステップは、次の観点から、第一ステップの後に実行されることが好ましい。つまり、上述の第一ステップでは、第一電極３１及び第二電極３２による加圧力に加えて、溶接ロボット１２によって溶接ガン１１を下降させる力が板組７０に与えられる。このため、第二電極３２による実加圧力の方が第一電極３１による実加圧力よりも弱くなり、板組７０の保持が不安定になることが想定される。

仮に、このような第二電極３２による実加圧力の方が第一電極３１による実加圧力よりも弱い状態で、第一電極３１と第二電極３２との間を通電すると、厚板７２と薄板７３との間に溶融金属の散りが発生する虞がある。したがって、第二ステップは、第一ステップの後に実行されることが好ましい。

このように、第二ステップを第一ステップの後に実行すると、第一電極３１及び第二電極３２から板組７０に作用する実加圧力が等しい状態で第一電極３１と第二電極３２との間を通電できるので、厚板７２と薄板７３との間に溶融金属の散りが発生することを抑制できる。

（第三ステップ）
第三ステップは、板組７０の凸形状が元の形状に戻るように、板組７０を変形させるステップである。この第三ステップでは、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０が挟まれた状態で、第二ステップのときの電流値Ｉ２よりも小さい電流値Ｉ３で第一電極３１と第二電極３２との間が通電されるように、第三制御部５３によって電源部１３に対する制御が行われる。この第三ステップでは、板組７０を溶接するのではなく、板組７０が軟化するように、第一電極３１と第二電極３２との間を通電する電流値Ｉ３が設定される。図４では、第三ステップにおいて板組７０の軟化された領域が符号７０Ａで示されている。

また、第三ステップでは、電流値Ｉ３で第一電極３１及び第二電極３２の間を通電しながら、第三制御部５３によって複数の関節駆動部２５に対する制御が行われる。このとき、第一電極３１及び第二電極３２を含む溶接ガン１１の全体を上昇させることで第二電極３２を板組７０に押し付けて、板組７０の凸形状が元の形状に戻るように板組７０を変形させる制御が複数の関節駆動部２５に対して行われる。つまり、複数の関節駆動部２５が制御されることにより、第一電極３１が初期状態と同じ位置になるように溶接ガン１１が上昇される。

これにより、板組７０の凸形状が元の形状、すなわち一例として平形状に戻される。このとき、板組７０を元の形状に完全に戻すことは困難であり、板組７０が略平形状になることが想定される。また、厚板７１の表面には、第一ステップ及び第二ステップによる第一電極３１の圧接痕が残ることが想定される。このため、元の形状には、略平形状である場合、及び、厚板７１の表面に第一電極３１の圧接痕が残る場合等も含まれる主旨である。なお、板組７０の元の形状は、平形状以外でもよく、第三ステップでは、板組７０が平形状以外の元の形状に戻されるように変形されてもよい。

このように、板組７０の凸形状が元の形状（略元の形状）に戻された状態では、厚板７１と第一電極３１との接触面積と、薄板７３と第二電極３２との接触面積とが等しく（略等しく）なる。

この第三ステップでは、板組７０を変形させる際に第一電極３１及び第二電極３２の間を通電して板組７０を軟化させるので、板組７０を容易に変形させることができる。

なお、第三ステップでは、上述のように、第一電極３１及び第二電極３２の間を通電して板組７０を軟化させながら板組７０を変形させてもよいが、第一電極３１及び第二電極３２の間を通電して板組７０を軟化させてから板組７０を変形させてもよい。また、好ましくは、第一電極３１及び第二電極３２の間を通電して板組７０を軟化させるが、この板組７０を軟化させるための通電は省かれてもよい。

また、第三ステップでは、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０を挟んだ状態で溶接ガン１１を上昇させることで板組７０の凸形状が元の形状に戻るように板組７０を変形させるが、次のようにしてもよい。すなわち、電極駆動部２２を制御して第一電極３１を上昇させ、第一電極３１と厚板７１との間にクリアランスを設けてから、複数の関節駆動部２５を制御して溶接ガン１１を上昇させてもよい。そして、これにより、第二電極３２を板組７０に押し付けて、板組７０の凸形状が元の形状に戻るように板組７０を変形させてもよい。

（第四ステップ）
第四ステップは、厚板７１と厚板７２との境界部にナゲット７５を形成するステップである。この第四ステップでは、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０が挟まれた状態で、第二ステップのときの電流値Ｉ２よりも大きい電流値Ｉ４で第一電極３１と第二電極３２との間が通電されるように、第四制御部５４によって電源部１３に対する制御が行われる。このとき、電流値Ｉ４が大きいことと、厚板７１と第一電極３１との接触面積と薄板７３と第二電極３２との接触面積とが等しいことにより、厚板７２と薄板７３との間の境界部よりも、板組７０の総板厚中心部に近い厚板７１と厚板７２との間の境界部に優先的にナゲット７５が形成される。

第四ステップでは、厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５が形成されるように、第一電極３１と第二電極３２との間を通電する電流値Ｉ４が設定される。

この第四ステップでは、厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５が形成されればよく、厚板７１と厚板７２との間の境界部に形成されたナゲット７５は、厚板７２と薄板７３との間の境界部に形成されたナゲット７４と一体化しても、一体化しなくてもどちらでもよい。

この第四ステップでは、厚板７１と厚板７２との間の境界部のナゲット７５の方が、厚板７２と薄板７３との間の境界部のナゲット７４よりもナゲット径が大きくなるように、電流値Ｉ４が設定される。この場合のナゲット径は、各境界部と平行な方向に沿って測定される直径の最大値である。

図４に示される例では、一例として、厚板７１と厚板７２との間の境界部に形成されたナゲット７５が、厚板７２と薄板７３との間の境界部に形成されたナゲット７４と一体化されている。厚板７１及び厚板７２のうち板厚が薄い方の厚板（板厚が同じ場合は各厚板）の板厚をｔとした場合に、厚板７１と厚板７２との間の接合強度を確保するためには、ナゲット径が４√ｔ～５√ｔであるナゲット７５を形成することが望ましい。この第四ステップにおいて、電流値Ｉ４は、適正電流範囲内で設定される。

ここで、本実施形態では、上述の通り、第二ステップにおいて、厚板７１と厚板７２との間の境界部よりも厚板７２と薄板７３との間の境界部に優先的にナゲット７４が形成されるようにする。これに対し、参考例として、第二ステップにおいて、厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５を形成することにし、このナゲット７５のナゲット径が、厚板７２と薄板７３との間の境界部に形成されるナゲット７４のナゲット径よりも大きくなるようにすることが考えられる。

しかしながら、この参考例の場合には、次の不都合がある。すなわち、上記参考例では、第二ステップにおいて、薄板７３と第二電極３２との接触面積が、厚板７１と第一電極３１との接触面積よりも小さいので、薄板７３側の電流密度が厚板７１側の電流密度よりも高くなり、厚板７１と厚板７２との間の境界部の溶融金属が不十分になる。このため、第二ステップで厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５を形成しようとすると、このナゲット７５のナゲット径が所望のナゲット径よりも小さくなる虞がある。

この点、本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法では、第一ステップにおいて、薄板７３の側が凸形状になるように板組７０を変形させた状態とし、その後、第二ステップにおいて、第一電極３１及び第二電極３２の間を電流値Ｉ２で通電して厚板７２と薄板７３との間の境界部にナゲット７４を形成する。そして、その後、第三ステップにおいて、板組７０の凸形状を元の形状に戻した状態にしてから、第四ステップにおいて、第一電極３１及び第二電極３２の間を電流値Ｉ４で通電して厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５を形成する。

ここで、第三ステップでは、板組７０の凸形状を元の形状に戻した状態にすることにより、厚板７１と第一電極３１との接触面積と、薄板７３と第二電極３２との接触面積とが等しくなる。また、第四ステップでは、電流値Ｉ４を電流値Ｉ２よりも大きくする。これにより、第四ステップでは、厚板７２と薄板７３との間の境界部よりも、板組７０の総板厚中心部に近い厚板７１と厚板７２との間の境界部に優先的にナゲット７５が形成されるので、厚板７１と厚板７２との間の境界部に形成されるナゲット７５のナゲット径を確保できる。

なお、第四ステップは、次の観点から、第三ステップの後に実行されることが好ましい。つまり、上述の第三ステップでは、第一電極３１及び第二電極３２による加圧力に加えて、溶接ロボット１２によって溶接ガン１１を上昇させる力が板組７０に与えられる。このため、第一電極３１による実加圧力の方が第二電極３２による実加圧力よりも弱くなり、板組７０の保持が不安定になることが想定される。

仮に、このような第一電極３１による実加圧力の方が第二電極３２による実加圧力よりも弱い状態で、第一電極３１と第二電極３２との間を通電すると、厚板７１と厚板７２との間に溶融金属の散りが発生する虞がある。したがって、第四ステップは、第三ステップの後に実行されることが好ましい。

このように、第四ステップを第三ステップの後に実行すると、第一電極３１及び第二電極３２から板組７０に作用する実加圧力が等しい状態で第一電極３１と第二電極３２との間を通電できるので、厚板７１と厚板７２との間に溶融金属の散りが発生することを抑制できる。

（第五ステップ）
第五ステップは、ナゲット７４及びナゲット７５が冷却固化するまで板組７０の加圧状態を保持するステップである。この第五ステップでは、ナゲット７４及びナゲット７５が冷却固化する時間が経過するまで、第一電極３１及び第二電極３２によって板組７０を加圧する制御が第五制御部５５によって電極駆動部２２に対して行われる。以上の要領で、板組７０がスポット溶接され、スポット溶接継手８０が得られる。

（作用及び効果）
以上詳述した通り、本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法では、第一ステップにおいて、第一電極３１を板組７０に押し付けて、第二金属板の側が凸形状になるように板組７０を変形させる。続いて、第二ステップにおいて、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０を挟んだ状態で、第一電極３１と第二電極３２との間を通電する。

このとき、薄板７３と第二電極３２との接触面積は、厚板７１と第一電極３１との接触面積よりも小さいので、薄板７３側の電流密度が厚板７１側の電流密度よりも高くなり、厚板７１と厚板７２との間の境界部よりも厚板７２と薄板７３との間の境界部に優先的にナゲット７４を形成することができる。

次いで、第三ステップでは、第二電極３２を板組７０に押し付けて、凸形状が元の形状に戻るように板組７０を変形させる。そして、第四ステップにおいて、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０を挟んだ状態で、第二ステップのときの電流値Ｉ２よりも大きい電流値Ｉ４で第一電極３１と第二電極３２との間を通電する。

このとき、厚板７１と第一電極３１との接触面積と薄板７３と第二電極３２との接触面積とが等しいので、厚板７２と薄板７３との間の境界部よりも、板組７０の総板厚中心部に近い厚板７１と厚板７２との間の境界部に優先的にナゲット７５を形成することができる。

しかも、本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法では、第二ステップにおいて厚板７２と薄板７３との間の境界部にナゲット７４を形成する際、及び、第四ステップにおいて厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５を形成する際に、板組７０に対する加圧力を調整するための加圧部材が不要である。

また、第三ステップでは、第二電極３２を板組７０に押し付けて、凸形状が元の形状に戻るように板組７０を変形させるので、溶接前後で板組７０の形状が変化することを回避できる。

このように、本発明の一実施形態に係るスポット溶接継手の製造方法によれば、加圧部材が不要であると共に、溶接前後で板組７０の形状が変化することを回避しつつ、厚板７２と薄板７３との間の境界部にナゲット７４を形成できると共に、厚板７１と厚板７２との間の境界部にナゲット７５を形成できる。

（接触面積Ｓ１と接触面積Ｓ２との関係について）
続いて、上述の第一ステップにおいて、厚板７１と第一電極３１との接触面積Ｓ１と、薄板７３と第二電極３２との接触面積Ｓ２との関係が、式（１）を満たすように、板組７０を変形させる理由について説明する。

本発明者らは、一対の厚板７１、７２と、一対の厚板７１、７２の各々よりも板厚が薄い薄板７３とを含み、薄板７３が最外に位置するように一対の厚板７１、７２及び薄板７３が重ね合わされた板組７０のスポット溶接について、鋭意検討を行った。その結果、一対の厚板７１、７２のうち薄板７３の側と反対側の厚板７１と第一電極３１との接触面積Ｓ１と、薄板７３と第二電極３２との接触面積Ｓ２との関係について、次の知見を得た。

すなわち、厚板７１と第一電極３１との接触面積Ｓ１と、薄板７３と第二電極３２との接触面積Ｓ２との関係が、Ｓ２／Ｓ１＜０．９であると、第一電極３１及び第二電極３２で板組７０を挟んだ状態で、第一電極３１及び第二電極３２の間を通電した場合に、厚板７２と薄板７３との間の境界部にナゲット７４を形成できると共に、適正電流範囲を確保できることが明らかになった。

ただし、Ｓ２／Ｓ１が、小さすぎると、厚板７２と薄板７３との間に溶融金属の散りが発生しやすくなることが分かり、０．１＜Ｓ２／Ｓ１であると、溶融金属の散りが発生しなくなることが明らかになった。

このように、厚板７１と第一電極３１との接触面積Ｓ１と、薄板７３と第二電極３２との接触面積Ｓ２との関係が、式（１）を満たすと好適であることを発明者らは見出した。

なお、厚板７１と第一電極３１との接触面積Ｓ１と、薄板７３と第二電極３２との接触面積Ｓ２とは、感圧紙を用いて測定することができる。例えば、接触面積Ｓ１を測定する場合には、厚板７１と第一電極３１との間に感圧紙を挟んだ状態で、第一電極３１を厚板７１に所定の圧力で押し付ける。その後、第一電極３１を厚板７１から離隔させて感圧紙を回収し、感圧紙の変色箇所の面積を測定すれば、接触面積Ｓ１を求めることができる。接触面積Ｓ２についても同様である。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態において、板組７０に対する加圧力は、第一電極３１及び第二電極３２によって板組７０に対する加圧が開始されてから、第五ステップが終了するまで略一定に保たれるが、加圧力は、各ステップで異なってもよい。

また、上記実施形態において、第一ステップにおける電流値Ｉ１、第二ステップにおける電流値Ｉ２、第三ステップにおける電流値Ｉ３、及び、第四ステップにおける電流値Ｉ４は、それぞれ一定であるが、例えば、図５に示されるように、第一ステップ及び第二ステップでは、電流値が電流値Ｉ２に向けて徐々に増加してもよい。同様に、第三ステップ及び第四ステップでは、電流値が電流値Ｉ４に向けて徐々に増加してもよい。

このように、第一ステップ及び第二ステップにおいて、電流値が徐々に増加すると、厚板７２と薄板７３との間の微小な凹凸から溶接を開始できる。同様に、第三ステップ及び第四ステップにおいて、電流値が徐々に増加すると、厚板７１と厚板７２との間の微小な凹凸から溶接を開始できる。

また、上記実施形態において、スポット溶接装置１０は、溶接ガン１１を昇降させるために、溶接ロボット１２を有しているが、溶接ロボット１２以外の駆動装置を有していてもよい。

次に、実施例について説明する。

表１、表２には、実施例の条件が示されている。
発明例１～４は、本実施形態の実施例である。比較例１は、薄板に当接する第二電極の加圧力を、薄板と反対側の厚板に当接する第一電極の加圧力よりも小さくした状態で、第一電極と第二電極との間を通電する実施例である（例えば、特許文献２参照）。この比較例１では、薄板と反対側の厚板に当接する第一電極の加圧力が、薄板に当接する第二電極の加圧力よりも大きくなり、第一電極に当接する厚板が凹形状になるように板組が変形するので、溶接前後で板組の形状が変化する。

その他、各実施例の条件は以下の通りである。
第一電極及び第二電極間の通電パターンについては、図１に示す通りである。
溶接条件は表１、表２及び下記の通りである。
・電源：50ヘルツ商用電源を使用
・溶接機：定置式交流スポット溶接機
・板組：薄鋼板（板厚0.7mm-SCGA270C）/厚めの薄鋼板（板厚1.6mm-SCGA780DP/厚板（板厚2.3mm-SCGA980DP）
・第一電極及び第二電極：DR6φ-40R、電極径φ16mm、Cr-Cu合金製
・加圧力：3.92kN
・スクイズ時間：50cyc
・保持時間：18cyc（第五ステップ）
・板組の拘束条件：板組の板厚方向両側から拘束部で拘束。板組の左右の拘束部間の距離は100mm（この間で板組が自由に板厚方向に変形可能）。

上記条件で実験の結果、溶融金属の散りが発生する直前におけるナゲット径（ナゲットの直径）は表３の通りであった。

実施例における合否の判定基準は、次の通りとする。
・適正電流範囲ΔIが1.5kA以上であれば合格とする。
・溶接前後での板組の形状変化量が０であれば合格とする。

また、本実施形態に対し、板組を変形させずに薄板と厚板との間の境界部にナゲットを形成し、次いで、厚板と厚板との間の境界部にナゲットを形成する実施例を従来例とする。この従来例の条件は、発明例１～４と同様である。

この従来例では、薄板と厚板との間の境界部にナゲットを形成する際に、ナゲットのナゲット径が4√tとなる電流値が8.3kAとなり、溶融金属の散り発生直前の電流値が8.8kAとなった。また、この従来例では、厚板と厚板との間の境界部にナゲットを形成する際に、ナゲット径が4√tとなる電流値が5.8kAとなり、溶融金属の散り発生直前の電流値が8.8kAとなった。

この従来例では、厚板と厚板との間の境界部にナゲットを形成するときの適正電流範囲は8.8kA-5.8kA=3.0kAとなり1.5kA以上を確保できるものの、薄板と厚板との間の境界部にナゲットを形成するときの適正電流範囲ΔIは8.8kA-8.3kA=0.5kAとなり1.5kA未満であるので、この従来例は不合格となった。

また、比較例１は、適正電流範囲ΔIが1.5kA以上となるものの、第二電極に当接する厚板が凹形状になるように板組が変形し、溶接前後で板組の形状が変化するので、この点で不合格とした。

これに対し、発明例１～４は、いずれも適正電流範囲ΔIが1.5kA以上となり、合格であった。また、発明例１～４は、溶接前後での板組の形状変化量が０であるので、合格である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ スポット溶接装置
１１ 溶接ガン
１２ 溶接ロボット
１３ 電源部
１４ 制御部
２１ ガン本体
２２ 電極駆動部（駆動部の一例）
２３ 関節
２４ ロボットアーム
２５ 関節駆動部（駆動部の一例）
３１ 第一電極
３２ 第二電極
４１ プロセッサ
４２ メモリ
４３ プログラム
５１ 第一制御部
５２ 第二制御部
５３ 第三制御部
５４ 第四制御部
５５ 第五制御部
７０ 板組
７１ 厚板（第一金属板の一例）
７２ 厚板（第一金属板の一例）
７３ 薄板（第二金属板の一例）
７４ ナゲット
７５ ナゲット
８０ スポット溶接継手
９０ 拘束部
９２ クリアランス

Claims (6)

1. 複数の第一金属板と、前記複数の第一金属板の各々よりも板厚が薄い第二金属板とを含み、前記第二金属板が最外に位置するように前記複数の第一金属板及び前記第二金属板が重ね合わされた板組を、対向する第一電極及び第二電極で挟んでスポット溶接してスポット溶接継手を得る、スポット溶接継手の製造方法において、
   前記第一電極を前記第二金属板と反対側に配置し、前記第二電極を前記第二金属板の側に配置した状態で、前記第一電極を前記板組に押し付けて、前記第二金属板の側が凸形状になるように前記板組を変形させる第一ステップと、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板のうち前記第二金属板に重なる第一金属板と前記第二金属板との間の境界部にナゲットを形成する第二ステップと、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記板組が軟化するように前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記第二電極を前記板組に押し付けて、前記凸形状が元の形状に戻るように前記板組を変形させる第三ステップと、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記第二ステップのときの電流値よりも大きい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板の間の境界部にナゲットを形成する第四ステップと、
   を含むスポット溶接継手の製造方法。
2. 前記第一ステップにおいて、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記第二ステップのときの電流値よりも小さい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記板組を軟化させる、
   請求項１に記載のスポット溶接継手の製造方法。
3. 前記第三ステップにおいて、前記第一電極及び前記第二電極で前記板組を挟んだ状態で、前記第二ステップのときの電流値よりも小さい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記板組を軟化させる、
   請求項１又は請求項２に記載のスポット溶接継手の製造方法。
4. 前記第一ステップにおいて、前記複数の第一金属板のうち前記第二金属板の側と反対側の第一金属板と前記第一電極との接触面積Ｓ１と、前記第二金属板と前記第二電極との接触面積Ｓ２との関係が、式（１）を満たすようにする、
   ０．１＜Ｓ２／Ｓ１＜０．９・・・（１）
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のスポット溶接継手の製造方法。
5. 複数の第一金属板と、前記複数の第一金属板の各々よりも板厚が薄い第二金属板とを含み、前記第二金属板が最外に位置するように前記複数の第一金属板及び前記第二金属板が重ね合わされた板組をスポット溶接するスポット溶接装置であって、
   対向する第一電極及び第二電極と、
   前記第一電極及び前記第二電極が対向する方向に前記第一電極及び前記第二電極を移動させる駆動部と、
   前記第一電極と前記第二電極との間を通電する電源部と、
   前記駆動部及び前記電源部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第一電極が前記第二金属板と反対側に配置され、前記第二電極が前記第二金属板の側に配置された状態で、前記第一電極を前記板組に押し付けて、前記第二金属板の側が凸形状になるように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第一制御部と、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板のうち前記第二金属板に重なる第一金属板と前記第二金属板との間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第二制御部と、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記板組が軟化するように前記第一電極及び前記第二電極の間を通電する制御を前記電源部に対して行い、前記第二電極を前記板組に押し付けて、前記凸形状が元の形状に戻るように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第三制御部と、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第二制御部による制御のときの電流値よりも大きい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板の間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第四制御部と、
   を含むスポット溶接装置。
6. 対向する第一電極及び第二電極と、
   前記第一電極及び前記第二電極が対向する方向に前記第一電極及び前記第二電極を移動させる駆動部と、
   前記第一電極と前記第二電極との間を通電する電源部と、
   前記駆動部及び前記電源部を制御する制御部と、
   を備え、
   複数の第一金属板と、前記複数の第一金属板の各々よりも板厚が薄い第二金属板とを含み、前記第二金属板が最外に位置するように前記複数の第一金属板及び前記第二金属板が重ね合わされた板組を、前記第一電極及び前記第二電極で挟んでスポット溶接するスポット溶接装置に適用されるプログラムであって、
   前記制御部としてのコンピュータに、
   前記第一電極が前記第二金属板と反対側に配置され、前記第二電極が前記第二金属板の側に配置された状態で、前記第一電極を前記板組に押し付けて、前記第二金属板の側が凸形状になるように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第一ステップと、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板のうち前記第二金属板に重なる第一金属板と前記第二金属板との間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第二ステップと、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記板組が軟化するように前記第一電極及び前記第二電極の間を通電する制御を前記電源部に対して行い、前記第二電極を前記板組に押し付けて、前記凸形状が元の形状に戻るように前記板組を変形させる制御を前記駆動部に対して行う第三ステップと、
   前記第一電極及び前記第二電極で前記板組が挟まれた状態で、前記第二ステップのときの電流値よりも大きい電流値で前記第一電極及び前記第二電極の間を通電し、前記複数の第一金属板の間の境界部にナゲットを形成する制御を前記電源部に対して行う第四ステップと、
   を実行させるためのプログラム。