JPH02220784A - 抵抗溶接方法およびその装置 - Google Patents

抵抗溶接方法およびその装置

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JPH02220784A
JPH02220784A JP1041606A JP4160689A JPH02220784A JP H02220784 A JPH02220784 A JP H02220784A JP 1041606 A JP1041606 A JP 1041606A JP 4160689 A JP4160689 A JP 4160689A JP H02220784 A JPH02220784 A JP H02220784A
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JP
Japan
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electrode
welding
tip
axis
shank
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JP1041606A
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Yasuo Takahashi
靖雄 高橋
Toru Saito
斉藤 亨
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気抵抗溶接に関わる抵抗溶接方法に関する。
〔従来の技術〕
スポット溶接などの電気抵抗溶接では、対向する上下一
対の電極で被溶接物を押圧し所定の時間、電流を通じて
溶接を行うもので広く利用されている。この場合、第2
図に示すように電極チップ1゜2は直接電極ホルダー5
.6に固着される場合と、シャンク(スリーブともいう
)3.4を介して電極ホルダーに固着される場きとがあ
り、電極ホルダー5,6はアーム(またはホーン)7,
8に固着されて使用される。このような電極周辺の構成
て溶接する場合、被溶接材料が一般の冷延鋼板であれば
充分な連続打点性(電極寿命)を示すが、亜鉛めっき鋼
板を始めとする各種表面処理鋼板の溶接では、打点数の
増加に伴い、銅系材料からなる電極チップと鋼板のめっ
き金属とが合金化して、電極先端部〈鋼板との接触部)
が損耗・拡大する。このため電流密度が低下し所定のナ
ゲツトが形成されなくなり、電極チップのドレッシング
あるいは交換までの時間(打点数)を短縮せざるを得な
くなることから、生産性の低下が余儀なくされていた。
これら難点を解消する手段として、例えば特開昭61−
293679号公報、実開昭61−67978号公報な
どが知られているが、この装置の場合電極加圧軸と直角
方向に電極回転軸を設け、この回転軸の周囲に複数本の
電極チップを埋設あるいはリング状電極を取り付け、こ
れを間欠的に回転させて溶接するものであるが、これら
は設備的に大がかりなものとなり、さらにその構造上、
被溶接物の形状にかなりの制約が生じるなどの難点があ
った。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的はかかる従来の溶接方法および装置の問題
点を解消しようとするもので、めっき鋼板などの溶接に
おいて連続打点性の高い抵抗溶接方法とその装置を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の要旨を次に列挙する。
(1)対向する一対の電極の両方または一方の電極チッ
プ先端部であって、該先端部の表面中央点を除いた先端
部表面を被溶接物に接触し、且つ、該接触面を順次移動
して溶接することを特徴とする抵抗溶接方法。
(2) 対向する一対の電極部の両方又は一方の電極部
中心軸を電極加圧軸に対し傾斜した状態で配設し、且つ
該電極部の電極チップを前記電極部中心軸を回転軸とし
て回動する二回動8%横を設けたことを特徴とする抵抗
溶接装置。
本発明に関し図面を参照しながら以下に説明する。
〔作 用〕
第2図には本発明の理解を容易にするために、まず従来
の電極周辺部の態様を示す。ここで、上下の電極チップ
1.2およびシャンク3.4を含む電極部は電極ホルダ
ー5,6に固着され電極ホルダーは上下のアーム7.8
に固着されている。
また、一般に電極加圧軸っけ電極の中心軸と同じである
ことが多い。
第1図に本発明の一実施態様を示す。被溶接物Sに対す
る電極加圧軸10に対し、対向する上下一対の電極の中
心軸11 、12を所定の角度θで傾斜させておく。上
下の電極チップ1,2およびシャンク(スリーブともい
う)3,4を含む電極部を電極中心軸11 、12を回
転軸として矢印A、Bのように間欠的に所定角度αづつ
回動させる。ここで電極中心軸を加圧中心軸に対して傾
斜させるには、第5図あるいは第6図のように電極ホル
ダー5をアーム7に対して傾斜させて固着するが、この
使節7図のように電極ホルダー5を角度θで曲げておく
か、第8図のようにシャンク3を角度θで曲げておいて
もよい。
第3図に本発明の回動機能を有する電極部特にシャンク
3の態様例を示す。電極チップ1はAシャンク13に固
着されている。Aシャンクは電極部の中心軸11を回転
軸として回動させるため連結スリーブ16を介して、回
動しないBシャンク14と連結し、Bシャンクは電極ホ
ルダー5に固着化でおく。電極部の中心部に、その先端
が電極チップ1内で開口している水冷パイプ15が配設
されているが、該水冷バイブ15を通じて電極チップ1
を冷却する水が外部に漏洩しないように、Aシャンク1
3とBシャンク14の連結部を0(オー)リング17で
シールする。またAシャンク13と連結スリーブ16と
は回転、摺動するなめ充分な通電性を確保出来るような
連結状態とする。
電極チップ1およびAシャンク13を回動させるためA
シャンク13にウオームホイール18を取り付はウオー
ム19でAシャンク13を回転させる。
この場合図示はしていないが、電極を回動させる駆動源
はモーター、エアーシリンダーなどの池、電極の上下運
動を利用するなど周知のもので良く、駆動力の伝達手段
は例示しなウオームギアーの池ラック・ビニオン、ベベ
ルギア−などのギアー類の他、チェーン、ベルト、リン
ク機構、カム機構など周知の方法で良い。なお、電極部
の回動は少なくとも電極が被溶接物を挟んでいるときに
は行わず、電極が互いに離れた状態で行う。また第3図
ではシャンクに回動機能を付与した渇きの態様を例示し
たが、電極ホルダーに同様機能を付与してもよい。
このような電極周辺部の構成および方法で、上下電極チ
ップ間に被溶接物を挟み、押圧して所定の時間、通電し
て溶接をおこなう。
第4図には本発明の第1図で詳述した方法を、第3図で
詳述した装置を用いて溶接を実施した際の、電極チップ
先端部の平面図を示す。電極チップ先端部20の表面中
央の点P0に対して、被溶接物との接触部中心点P、は
角度θで与えられる分だけ偏心し、被溶接物との接触面
(通電面)21は片寄った位置に形成される。このよう
な状態で1点ないしは数百点の打点数間隔で電極を所定
の角度αだけ回動させると、接触部中心点はP2に移動
し新たな接触面22が形成される。この動作を順次繰り
返し、接触面を次々に移動させる。
電極中心軸を加圧軸に対して傾斜させる手段としては第
5図および第6図に示すように、アーム7に対し電極ホ
ルダー5を傾斜させて取り付ける方法、第7図のように
電極ホルダー5を傾斜角θに曲げておく方法、第8図の
ようにシャンク3を傾斜角θに曲げておく方法などの他
、第9図のポータプルスポット溶接機のアーム7のよう
にアームそのものが曲げられているような場きは、回動
装置を付与するだけでそのまま適用できる。
なお、電極ホルダーの傾斜角θは0度〜90度までの範
囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度は5度
〜30度であり、電極部の回動角αは0度〜360度ま
での範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度
は10度〜70度である。一方、電極回動の頻度は1回
/1点〜1回、/数千点までの範囲で自由に設定できる
が、この中でも適正な回動頻度は1回/1点〜1回15
00点である。
また、第1図では対向する一対の電極を備えたスポット
溶接機での例を説明したが、適用できる電極の配置およ
び溶接機はこれに限定されるものではない。例えば第1
0図のような片側の電極23が平坦な形状の場合には一
方の電極のみを回動すればよく、溶接機としてはシリー
ズスポット溶接機、マルチスポット溶接機、ポータプル
スポット溶接機など広範に適用できる。
従来の溶接法では、一定箇所の電極接触面で溶接するた
め、打点数の増加と共に接触面積が拡大して電流密度が
低下し、ついには所定のナゲツトを形成しなくなるが、
本発明法によれば、通常の電極チップを使用して従来の
溶接作業と何ら変わることなく溶接でき、しかも被溶接
物との接触面は鋼板のめっき金属と合金化して面精が多
少拡大しても、あらかじめ設定した打点数毎に次々と接
触部が移動し、さらには新しい接触面がそれ以前の接触
面を変形(整形)するため、電極先端部はき金化しても
接触面積はほとんど拡大しないことがら電流密度の低下
が少なく、連続打点数(電極寿命)は格段に向上する。
以上説明したように電極ホルダーを傾斜させ、電極部を
回動させる方法およびその装置は連続打点性の向上に極
めて重要な役割を果たすものである。
〔実施例〕
以下、本発明に係わるスポット溶接方法の連続打点性に
関する実施例につき説明する。
被溶接材は板厚(t ) 0.8mmの溶融亜鉛めっき
鋼板150/150 (g/+n2)を2枚重ねで用い
た。溶接条件をまとめて次に示す。
・溶接機  :定置式スポット溶接機 60kvΔ・電
極形状 ニラジアス型(8R)/ キャップチップ : 200kg :10サイクル :散り発生限界電流値 (10300±500A> 、打点ピッチ:151 ・打点速度 =1点/2秒 連続打点性の評価は100点溶接毎にナゲツト径・加圧
力 ・通電時間 ・溶接電流 測定用試験片を採取し、4ETナゲツト径(3,6mm
φ)を確保出来なくなるまでの最大溶接点数としな。
第1表に従来法と比較して、本発明法の詳細な溶接条件
と連続打点性評価結果を示す。
第1表 〔発明の効果〕 以上、第11表の結果からも明がなように、本発明の抵
抗溶接方法およびその装置は、めっき鋼板を始めとする
各種表面処理鋼板の抵抗溶接に適用して、被溶接物への
電極溶着などがなく、電極部周辺に若干の付帯設備が必
要なものの従来の溶接作業と何ら変わることなく溶接で
き、しかも打点数の増加に伴う電極の損耗は接触部が移
動しつつ整形されるため、確実な大きさのナゲツトを形
成し、従来の溶接法に比べて連続打点数の増加が著しい
ことから、生産効率の向上が図れるなど産業利用上多大
な効果をもならすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明法の態様を示す電極周辺部の側面図、第
2図は従来の電極部周辺装置の態様を示す側面図、第3
図は本発明装置の電極部の態様を示す部分断面側面図、
第4図は本発明の実施の態様を示す電極先端部の平面図
、第5図は電極ホルダーの取り付けの態様を示す側面図
、第6図は電極ホルダーの取り付けの態様を示す正面図
、第7図は電極ホルダーの態様を示す側面図、第8図は
シャンクの態様を示す側面図、第9図はポータプルスポ
ット溶接機のアームの態様を示す側面図、第10図は一
方が平坦電極の場会の態様を示す側面図である。 1.2・・・電極チップ、 3,4・・・シャンク、5
.6・・・電極ホルダー、7,8・・・アーム、9・・
加圧軸、      10・・・加圧軸、11・・・電
極中心軸、   13・・・Aシャンク、14・・・B
シャンク、   15・・・水冷パイプ、16・・・連
結スリーブ、 17・・・オーリング、18・・・ウオ
ームホイール、 1つ・・・ウオーム、 20・・・電極チップ先端面、 21 、22・・・被溶接物との接触面、23・・・平
坦電極。 9.10・・・加圧軸 ]1 第 図 第 図 19・・・ウオーム 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)対向する一対の電極の両方または一方の電極チッ
    プ先端部であって、該先端部の表面中央点を除いた先端
    部表面を被溶接物に接触し、且つ、該接触面を順次移動
    して溶接することを特徴とする抵抗溶接方法。
  2. (2)対向する一対の電極の両方または一方の電極中央
    軸を電極加圧軸に対し傾斜した状態に配置して溶接する
    請求項(1)記載の方法。
  3. (3)電極チップを含む電極部を前記電極中心軸を回転
    軸として間欠的に回動させて溶接する請求項(2)記載
    の方法。
  4. (4)対向する一対の電極部の両方又は一方の電極部中
    心軸を電極加圧軸に対し傾斜した状態で配設し、且つ該
    電極部の電極チップを前記電極部中心軸を回転軸として
    回動する回動機構を設けたことを特徴とする抵抗溶接装
    置。
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US07/482,796 US5047608A (en) 1989-02-23 1990-02-21 Method and apparatus for resistance welding wherein the electrode axis is included with respect to the electrode forcing axis
DE69011359T DE69011359T2 (de) 1989-02-23 1990-02-22 Verfahren und Vorrichtung zum Widerstandsschweissen.
EP90103455A EP0384464B1 (en) 1989-02-23 1990-02-22 Method and apparatus for resistance welding

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