JP2995645B2 - 溶接用ガンアーム及びその製造方法 - Google Patents
溶接用ガンアーム及びその製造方法Info
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- JP2995645B2 JP2995645B2 JP7062736A JP6273695A JP2995645B2 JP 2995645 B2 JP2995645 B2 JP 2995645B2 JP 7062736 A JP7062736 A JP 7062736A JP 6273695 A JP6273695 A JP 6273695A JP 2995645 B2 JP2995645 B2 JP 2995645B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接ガンに用いられる
溶接用ガンアーム及びその製造方法に関する。
溶接用ガンアーム及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶接用ガンアームとして、アーム
本体をアルミ合金で形成したものは知られている。
本体をアルミ合金で形成したものは知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ワークを、抵抗スポッ
ト溶接する際、溶接通電時に、電極間にある、ワークよ
り、溶融したワークの一部が、所謂、散り又はスパッタ
（以下、スパッタと総称する）として周囲に飛散する。
そのスパッタの一部はガンアームに付着する。ガンアー
ムが、単に、アルミ合金製である場合、スパッタは、ガ
ンアームの外表面に一部溶け込んで付着する場合があ
り、その上に、スパッタが次々と飛来し、堆積する。そ
のため、ガンアームに堆積したスパッタを時々除去する
ことが必要となり、また、付着したスパッタの一部がガ
ンアームの外表面に溶け込んでいるためスパッタの除去
には手間がかかり、その結果溶接ガンの稼働率が低下し
ている。
ト溶接する際、溶接通電時に、電極間にある、ワークよ
り、溶融したワークの一部が、所謂、散り又はスパッタ
（以下、スパッタと総称する）として周囲に飛散する。
そのスパッタの一部はガンアームに付着する。ガンアー
ムが、単に、アルミ合金製である場合、スパッタは、ガ
ンアームの外表面に一部溶け込んで付着する場合があ
り、その上に、スパッタが次々と飛来し、堆積する。そ
のため、ガンアームに堆積したスパッタを時々除去する
ことが必要となり、また、付着したスパッタの一部がガ
ンアームの外表面に溶け込んでいるためスパッタの除去
には手間がかかり、その結果溶接ガンの稼働率が低下し
ている。
【０００４】また、ガンアームに堆積するスパッタを顕
微鏡で観察すると、図３に示す如くガンアームａ上に塊
状のスパッタｂが付着し、その上に樹枝状のスパッタｃ
が付着し、スパッタ堆積層が形成されていた。
微鏡で観察すると、図３に示す如くガンアームａ上に塊
状のスパッタｂが付着し、その上に樹枝状のスパッタｃ
が付着し、スパッタ堆積層が形成されていた。
【０００５】スパッタｂは、スパッタとしてガンアーム
表面へ飛来する際、比較的大きい粒で、温度も１２００
℃ぐらいと高いため、ガンアーム表面へ塊状に付着し、
一部のスパッタは、ガンアーム表面を溶かし、強固な付
着力を有するものもある。また、スパッタｃは、比較的
小さい粒でワークから飛散したものの一部がガンアーム
へ飛来する際、空気中で急冷されて樹枝状に形が変化
し、ガンアーム表面へ付着したものと考えられる。この
ように、スパッタには、少なくても上記２種類の形状が
あり、これらのスパッタの堆積によって、そのスパッタ
の除去を怠ると、遂には、ガンアームに対し絶縁すべき
溶接ガンの部材に触れるようになり、溶接電流のリーク
を生ずるようになる。本発明は、以上の点に鑑み、スパ
ッタの除去が容易で且つ、スパッタの堆積も可及的に抑
制し得るようにした溶接ガンアーム及びその製造方法を
提供することをその目的としている。
表面へ飛来する際、比較的大きい粒で、温度も１２００
℃ぐらいと高いため、ガンアーム表面へ塊状に付着し、
一部のスパッタは、ガンアーム表面を溶かし、強固な付
着力を有するものもある。また、スパッタｃは、比較的
小さい粒でワークから飛散したものの一部がガンアーム
へ飛来する際、空気中で急冷されて樹枝状に形が変化
し、ガンアーム表面へ付着したものと考えられる。この
ように、スパッタには、少なくても上記２種類の形状が
あり、これらのスパッタの堆積によって、そのスパッタ
の除去を怠ると、遂には、ガンアームに対し絶縁すべき
溶接ガンの部材に触れるようになり、溶接電流のリーク
を生ずるようになる。本発明は、以上の点に鑑み、スパ
ッタの除去が容易で且つ、スパッタの堆積も可及的に抑
制し得るようにした溶接ガンアーム及びその製造方法を
提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の溶接用ガンアームは、アルミ合金製のアーム本
体の表面に、磁性材料の微粉末を含有する陽極酸化皮膜
を備えることを特徴とする。また、本発明の溶接用ガン
アームの製造方法は、アルミ合金で溶接用ガンアームの
アーム本体を形成し、該アーム本体に磁性材料の微粉末
を混合分散させた処理液を用いて陽極酸化処理を施すこ
とを特徴とする。
本発明の溶接用ガンアームは、アルミ合金製のアーム本
体の表面に、磁性材料の微粉末を含有する陽極酸化皮膜
を備えることを特徴とする。また、本発明の溶接用ガン
アームの製造方法は、アルミ合金で溶接用ガンアームの
アーム本体を形成し、該アーム本体に磁性材料の微粉末
を混合分散させた処理液を用いて陽極酸化処理を施すこ
とを特徴とする。
【０００７】
【作用】アルミ合金製のアーム本体に、陽極酸化皮膜を
形成すると、耐熱性が向上する。即ち、陽極酸化皮膜は
融点が約２１００℃と高く、一方飛来するスパッタの温
度は高くても１２００℃程度であるから、スパッタが陽
極酸化皮膜に溶け込むことはない。更に、陽極酸化皮膜
は、高い絶縁性を有するため、仮に、スパッタが堆積し
てもスパッタ堆積層とアーム本体とは電気的に絶縁さ
れ、電流リークは生じない。
形成すると、耐熱性が向上する。即ち、陽極酸化皮膜は
融点が約２１００℃と高く、一方飛来するスパッタの温
度は高くても１２００℃程度であるから、スパッタが陽
極酸化皮膜に溶け込むことはない。更に、陽極酸化皮膜
は、高い絶縁性を有するため、仮に、スパッタが堆積し
てもスパッタ堆積層とアーム本体とは電気的に絶縁さ
れ、電流リークは生じない。
【０００８】しかし、スパッタが堆積すると電流リーク
以外にも種々の悪影響を生ずるため、スパッタが堆積し
たときはこれを除去することが必要であり、スパッタの
堆積を一層抑制し得るようにすることが望まれる。ここ
で、ガンアームには、図３に示すように、本来付着しに
くいと思われる樹枝状のスパッタｃまでが付着し、更
に、ガンアームに対し垂直方向にスパッタが付着成長し
ている。この現象は、ガンアームへの通電電流によって
ガンアーム回りに発生する磁界により、飛来してくるス
パッタが磁化され、磁界との相互作用により付着するた
めと考えられる。即ち、スパッタは、自ら、磁界を横切
ることで磁化されていくと共に、磁界の強いガンアーム
表面付近に進み、吸着されるように、ガンアーム表面へ
付着し、やがて堆積する。従って、ガンアームへの通電
電流によって発生するガンアーム回りの磁界を遮断すれ
ば、飛来してくるスパッタは磁化されることがなく、磁
化によって付着するスパッタは無くなる。
以外にも種々の悪影響を生ずるため、スパッタが堆積し
たときはこれを除去することが必要であり、スパッタの
堆積を一層抑制し得るようにすることが望まれる。ここ
で、ガンアームには、図３に示すように、本来付着しに
くいと思われる樹枝状のスパッタｃまでが付着し、更
に、ガンアームに対し垂直方向にスパッタが付着成長し
ている。この現象は、ガンアームへの通電電流によって
ガンアーム回りに発生する磁界により、飛来してくるス
パッタが磁化され、磁界との相互作用により付着するた
めと考えられる。即ち、スパッタは、自ら、磁界を横切
ることで磁化されていくと共に、磁界の強いガンアーム
表面付近に進み、吸着されるように、ガンアーム表面へ
付着し、やがて堆積する。従って、ガンアームへの通電
電流によって発生するガンアーム回りの磁界を遮断すれ
ば、飛来してくるスパッタは磁化されることがなく、磁
化によって付着するスパッタは無くなる。
【０００９】ここで、本発明によれば、アーム本体の表
面の陽極酸化皮膜に磁性材料が含有されているため、ガ
ンアームの表面部がアーム本体に対し絶縁された磁性層
となり、通電時にアーム本体の周囲に発生する磁束がこ
の磁性層に集中し、ガンアームの周囲の磁界が弱くな
り、スパッタの磁化による付着が抑制される。
面の陽極酸化皮膜に磁性材料が含有されているため、ガ
ンアームの表面部がアーム本体に対し絶縁された磁性層
となり、通電時にアーム本体の周囲に発生する磁束がこ
の磁性層に集中し、ガンアームの周囲の磁界が弱くな
り、スパッタの磁化による付着が抑制される。
【００１０】このように、スパッタの溶け込みや磁化に
よる付着が抑制され、また、電流リークが防止されるた
め、スパッタを頻繁に除去する必要がなく、且つ、スパ
ッタの除去作業も短時間で行うことができ、溶接ガンの
稼働率が大幅に向上する。
よる付着が抑制され、また、電流リークが防止されるた
め、スパッタを頻繁に除去する必要がなく、且つ、スパ
ッタの除去作業も短時間で行うことができ、溶接ガンの
稼働率が大幅に向上する。
【００１１】
【実施例】図１は、抵抗スポット溶接ガンを示し、１対
のガンアーム１，２の先端に電極１ａ，２ａを取り付
け、両電極１ａ，２ａ間にワークＷを挟圧した状態で両
ガンアーム１，２に通電してワークＷの抵抗スポット溶
接を行う。
のガンアーム１，２の先端に電極１ａ，２ａを取り付
け、両電極１ａ，２ａ間にワークＷを挟圧した状態で両
ガンアーム１，２に通電してワークＷの抵抗スポット溶
接を行う。
【００１２】各ガンアーム１，２は、図２に示す如く、
アルミ合金製、例えばＡ６０６１Ｐ−Ｔ６製のアーム本
体１０の表面に陽極酸化皮膜１１を形成して成るものと
した。
アルミ合金製、例えばＡ６０６１Ｐ−Ｔ６製のアーム本
体１０の表面に陽極酸化皮膜１１を形成して成るものと
した。
【００１３】陽極酸化皮膜１１は、一般に、硫酸やしゅ
う酸やクロム酸を含む電解液から成る処理液中でアーム
本体１０を陽極にして電解処理、即ち、陽極酸化処理す
ることにより形成されるが、本実施例では、処理液中に
磁性材料の微粉末を混合分散させておき、アーム本体１
０の表面に磁性材料１２を含有する陽極酸化皮膜１１を
形成するようにした。
う酸やクロム酸を含む電解液から成る処理液中でアーム
本体１０を陽極にして電解処理、即ち、陽極酸化処理す
ることにより形成されるが、本実施例では、処理液中に
磁性材料の微粉末を混合分散させておき、アーム本体１
０の表面に磁性材料１２を含有する陽極酸化皮膜１１を
形成するようにした。
【００１４】実験によれば、硫酸を１５wt％含む処理液
に、磁性材料としてγ-Fe2O3の微粉末を１５wt％、アニ
オン系界面活性剤を０．０３wt％混合し、この処理液を
用いて陽極酸化処理を行ったところ、図２に示す如く、
陽極酸化皮膜１１中に磁性材料１２たるγ-Fe2O3が共析
した。
に、磁性材料としてγ-Fe2O3の微粉末を１５wt％、アニ
オン系界面活性剤を０．０３wt％混合し、この処理液を
用いて陽極酸化処理を行ったところ、図２に示す如く、
陽極酸化皮膜１１中に磁性材料１２たるγ-Fe2O3が共析
した。
【００１５】ここで、γ-Fe2O3は電気泳動で陰極側に移
動する酸性酸化物である。そのため、アニオン系界面活
性剤を添加し、γ-Fe2O3の粒子を該活性剤で包み込んで
マイナスに帯電させ、γ-Fe2O3の粒子を陽極たるアーム
本体１０に向けて移動させるようにしている。アニオン
系界面活性剤としては、C8H17SO3 -Na+，C8H17OSO3 -N
a+，C10H21SO3 -Na+，C7F15COO-Na+等があり、その添加
量は０．１％以下、好ましくは０．０１〜０．０５％で
ある。
動する酸性酸化物である。そのため、アニオン系界面活
性剤を添加し、γ-Fe2O3の粒子を該活性剤で包み込んで
マイナスに帯電させ、γ-Fe2O3の粒子を陽極たるアーム
本体１０に向けて移動させるようにしている。アニオン
系界面活性剤としては、C8H17SO3 -Na+，C8H17OSO3 -N
a+，C10H21SO3 -Na+，C7F15COO-Na+等があり、その添加
量は０．１％以下、好ましくは０．０１〜０．０５％で
ある。
【００１６】アニオン系界面活性剤はアーム本体１０の
表面でマイナスの電荷を奪われてγ-Fe2O3の粒子から離
脱し、γ-Fe2O3の粒子はアーム本体１０に対する吸引力
を失う。そのため、陽極酸化皮膜１１の生成速度を速く
して、γ-Fe2O3を陽極酸化皮膜１１中に取り込む必要が
ある。そこで、液温を２０〜２５℃とし、電流密度を通
常の陽極酸化処理の値（１〜２A／dm2）よりも大きくし
て、皮膜生成速度を速くする。尚、電流密度が２０A／d
m2を上回ると、皮膜密度が減少して絶縁性が低下するた
め、電流密度は２０A／dm2以下、好ましくは２〜５A／d
m2に設定する。
表面でマイナスの電荷を奪われてγ-Fe2O3の粒子から離
脱し、γ-Fe2O3の粒子はアーム本体１０に対する吸引力
を失う。そのため、陽極酸化皮膜１１の生成速度を速く
して、γ-Fe2O3を陽極酸化皮膜１１中に取り込む必要が
ある。そこで、液温を２０〜２５℃とし、電流密度を通
常の陽極酸化処理の値（１〜２A／dm2）よりも大きくし
て、皮膜生成速度を速くする。尚、電流密度が２０A／d
m2を上回ると、皮膜密度が減少して絶縁性が低下するた
め、電流密度は２０A／dm2以下、好ましくは２〜５A／d
m2に設定する。
【００１７】γ-Fe2O3の処理液への混入量は５〜２０wt
％にすることが好ましく、また、処理液を硫酸電解液と
する場合、硫酸の量は１０〜２０wt％とすることが望ま
しい。処理液としてしゅう酸電解液やクロム酸電解液を
用いることも可能であり、この場合、しゅう酸の量は２
〜４wt％、クロム酸の量は３％程度にすることが望まし
い。
％にすることが好ましく、また、処理液を硫酸電解液と
する場合、硫酸の量は１０〜２０wt％とすることが望ま
しい。処理液としてしゅう酸電解液やクロム酸電解液を
用いることも可能であり、この場合、しゅう酸の量は２
〜４wt％、クロム酸の量は３％程度にすることが望まし
い。
【００１８】また、陽極酸化皮膜１１は、バリヤー層部
１１ａとその外側の多孔層部１１ｂとから成るが、必要
であれば、水和封孔処理等によって多孔層部１１ｂを封
孔しても良い。
１１ａとその外側の多孔層部１１ｂとから成るが、必要
であれば、水和封孔処理等によって多孔層部１１ｂを封
孔しても良い。
【００１９】上記の如く、陽極酸化皮膜１１に磁性材料
１２を含有させると、各ガンアーム１，２の最外層が磁
性層となって、ガンアーム１，２への通電によって発生
する磁束がこの磁性層に集中し、ガンアーム１，２に対
しその周囲の空間が磁気シールドされてガンアーム１，
２の周囲の磁界が弱くなる。そのため、ガンアーム１，
２に飛来するスパッタが磁化されにくくなり、磁気吸引
力によるスパッタの堆積が抑制される。
１２を含有させると、各ガンアーム１，２の最外層が磁
性層となって、ガンアーム１，２への通電によって発生
する磁束がこの磁性層に集中し、ガンアーム１，２に対
しその周囲の空間が磁気シールドされてガンアーム１，
２の周囲の磁界が弱くなる。そのため、ガンアーム１，
２に飛来するスパッタが磁化されにくくなり、磁気吸引
力によるスパッタの堆積が抑制される。
【００２０】また、上記作用の項で説明したように、陽
極酸化皮膜１１は融点が高いため、スパッタは陽極酸化
皮膜１１に溶け込むことなく凝固し、また、陽極酸化皮
膜１１によりガン本体１０とスパッタ堆積層との間が電
気的に絶縁されるため、スパッタ堆積層が他部材に触れ
ても電流リークは生じない。
極酸化皮膜１１は融点が高いため、スパッタは陽極酸化
皮膜１１に溶け込むことなく凝固し、また、陽極酸化皮
膜１１によりガン本体１０とスパッタ堆積層との間が電
気的に絶縁されるため、スパッタ堆積層が他部材に触れ
ても電流リークは生じない。
【００２１】ところで、磁性材料１２を含有する陽極酸
化皮膜１１は、ガンアーム全体に形成しても良いが、ス
パッタの堆積で不具合を生ずる箇所、例えば、アームホ
ルダとの結合部や絶縁部といった電流リークを生じ易い
箇所や、電極交換に支障を来すアーム先端の電極取付部
に部分的に形成しても良い。
化皮膜１１は、ガンアーム全体に形成しても良いが、ス
パッタの堆積で不具合を生ずる箇所、例えば、アームホ
ルダとの結合部や絶縁部といった電流リークを生じ易い
箇所や、電極交換に支障を来すアーム先端の電極取付部
に部分的に形成しても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、スパッタの除去作業を短時間で行うことがで
きると共に、スパッタの除去作業の頻度を低減できるた
め、溶接ガンの稼働率を大幅に向上できる。
によれば、スパッタの除去作業を短時間で行うことがで
きると共に、スパッタの除去作業の頻度を低減できるた
め、溶接ガンの稼働率を大幅に向上できる。
【図１】 本発明ガンアームを具備する溶接ガンの要部
の側面図
の側面図
【図２】 本発明の実施例を示すガンアームの表面の模
式的な断面図
式的な断面図
【図３】 従来のガンアームへのスパッタの堆積状態を
示す図
示す図
１，２ ガンアーム、 １０ アーム本体 １１ 陽極酸化皮膜、 １２ 磁性材料
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 11/00 - 11/36 330
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接用ガンアームであって、アルミ合金
製のアーム本体の表面に、磁性材料の微粉末を含有する
陽極酸化皮膜を備えることを特徴とする溶接用ガンアー
ム。 - 【請求項２】 アルミ合金で溶接用ガンアームのアーム
本体を形成し、該アーム本体に磁性材料の微粉末を混合
分散させた処理液を用いて陽極酸化処理を施すことを特
徴とする溶接用ガンアームの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7062736A JP2995645B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 溶接用ガンアーム及びその製造方法 |
| CA002170423A CA2170423C (en) | 1995-03-08 | 1996-02-27 | Welding gun arm and method of manufacturing same |
| US08/607,856 US5783792A (en) | 1995-03-08 | 1996-02-27 | Welding gun arm and method of manufacturing same |
| GB9604870A GB2298606B (en) | 1995-03-08 | 1996-03-07 | Welding gun arm and method of manufacuring same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7062736A JP2995645B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 溶接用ガンアーム及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257760A JPH08257760A (ja) | 1996-10-08 |
| JP2995645B2 true JP2995645B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=13208972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7062736A Expired - Fee Related JP2995645B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-22 | 溶接用ガンアーム及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995645B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP7062736A patent/JP2995645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08257760A (ja) | 1996-10-08 |
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Legal Events
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