JPH043730Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は鉄道車両用スポツト溶接装置に関
し、主として、ステンレス車両における側板を車
両の骨組にスポツト溶接するのに用いられる。

従来の技術 従来、ステンレス車両では、材料の都合上アー
ク溶接ができないため、先ず、車両の骨組がスポ
ツト溶接で組み立てられ、その後、１枚の大きさ
が縦、約２ｍ、横、約3.5〜5.2mmもある側板が１
両当たり８〜10枚、それぞれ１枚について約1000
個所もスポツト溶接により結合されていた。

この場合、大部分が無塗装であるステンレス車
両は、スポツト溶接後の圧こんを目立たなくする
ため、骨組側の溶接個所に位置する上側電極と対
応する下側電極に、先端部に直径が35mm程度のク
ロム銅製の平電極が装着されるか、側板の下側に
配設されるクロム銅板を介してスポツト溶接が行
なわれていた。実際の装置は、第４図に示す如
く、受け台ａに保持される被溶接物ｂの長さ方向
（紙面に直角な方向）に、門形のハンドリング装
置ｃを移動可能に設け、この装置ｃの上側水平部
材にトランスｄを載置する横行台車ｅを幅方向へ
走行可能に設け、該横行台車ｅから、溶接ガンｆ
に装着される上側電極ｇとこれに対向する下側電
極ｈとを同軸になるように保持するコ形フレーム
ｉを吊り下げ、操作を手動で行なうスポツト溶接
装置が使用されてきた。

考案が解決しようとする問題点 前記コ形フレームｉを持つ装置では、溶接ガン
ｆは、被溶接物1000Kg前後の溶接加圧力を作用さ
せるため、コ形フレームｉは、これと同じ大きさ
の反力に耐えるだけの強度を持たねばならないか
ら、その重量は非常に重く、70〜150Kg程度とな
る。また、溶接する位置は、被溶接物の周辺部に
限られていないので、コ形フレームｉのフトコロ
寸法ｌは大きくなる。このため、コ形フレームｉ
が重くなるから、ポータブル溶接ガンの手動操作
性は非常に悪くなる。また、車両１台当たり数万
点にも及ぶスポツト溶接を、溶接強度のバラツキ
を少なくした状態で能率良く行なうことができな
い。

さりとて、ポータブル溶接ガンによるスポツト
溶接の自動化をはかろうとすると、大きくて重い
ポータブル溶接ガンを広範囲にわたつて高精度に
位置決めするのに、かなり複雑な制御が必要にな
つてコスト高になる上、大きくて重いポータブル
溶接ガンの移動速度は余り速くすることができな
いから、コスト高になる割には、作業能率を余り
向上させることができない欠点があつた。

また、コ形フレームｉを排して、上側電極ｇと
下側電極ｈとを別々に自動位置決めする方法が考
えられるが、この方法も広範囲の上下電極相互間
の精度の問題、被溶接物ｂの支え方の問題等があ
り実現性は低い。

問題点を解決するための手段 この考案は、 基台ベース上に絶縁された受け台が設けられ、 この受け台に、幅広で長い鉄道車両用側板の全
溶接個所と密着するクロム銅板が載置され、 受け台の幅方向外側の基台ベースに配設された
一対のレール上に受け台を跨がつて、その長さ方
向に移動、停止可能な門形の走行台車が設けら
れ、 この走行台車に、受け台の上方を幅方向に往復
移動し得る移動台車が架設され、 この移動台車に、前記クロム銅板上の鉄道車両
用側板の表面に第１電極を断続的に圧接する第１
の溶接ガンが保持され、 前記走行台車に、第１電極と同期して第２電極
をクロム銅板に圧接する第２の溶接ガンが設けら
れるとともに直流トランスが設けられ、 直流トランスと第１・第２電極とがケーブルに
よつて接続されてなることを特徴とする 鉄道車両用側板のスポツト溶接装置である。

上記構成要件におけるクロム銅板は、受け台に
載置されるフラツトな第１クロム銅板と、この第
１クロム銅板に載置され被溶接物の下向き凸部の
部分でこれに係合する凹穴や空間部が形成される
複数個の第２クロム銅板とで構成してもよく、こ
のようにしたときには、被溶接物に各種形状の下
向き凸部が形成されている場合にも、第２クロム
銅板は被溶接物の溶接個所と密着し易くなる。

作 用 被溶接物の溶接個所は、第２電極と接続されて
下側電極となるクロム銅板に密着するよう保持さ
れているから、下側電極は、被溶接物を上側から
圧接する第１電極といつでも正しく位置決めされ
る。しかも、溶接ガンに装着の第１電極は、移動
台車に保持されて被溶接物の幅方向に移動される
とともに、走行台車によつて被溶接物の長さ方向
に移動されるから、スポツト溶接時における上下
の電極の位置決めは、上側の第１電極を被溶接物
の長さ方向と幅方向とに位置決めするだけでよ
く、スポツト溶接の自動化は、簡単な制御手段に
よつて容易に達成し得ることになる。

しかも、走行台車に第２の溶接ガンが設けら
れ、該第２の溶接ガンによつて第２電極を、第１
電極と同期してクロム銅板に圧接するので、ダイ
レクト通電方式となり、走行台車は第１電極と、
第２電極とをともに備え、第１電極に同期して第
２電極を圧接するので、幅広で長い鉄道車両用側
板のスポツト溶接においても給電経路は側板の長
さの影響がなく、溶接品質に問題がない。

実施例 第１図ないし第３図は、この考案の一実施例で
ある。

基台ベース１上に設けられた絶縁性の受け台２
には、フラツトな第１クロム銅板３が載置状態で
固定されており、この第１クロム銅板３の上に
は、被溶接物５の各溶接個所と密着し得る第２ク
ロム銅板４が配設されている。第２クロム銅板４
は、縦骨５ａや横骨５ｂと溶接される側板５ｃが
外表面側に少し突出される部分では、その突出部
分に合せて凹溝４ａが形成され、側板５ｃが外表
面側に割合大きく突出されている部分では、その
突出部分を収納し得る空間部６を形成するため、
複数個に分割されているが、この実施例のものに
限定されず、各溶接個所を密着して保持するその
他の構成としてもよい。

７は受け台２の幅方向両外側の基台ベース１に
設けられた一対のレールで、このレール７，７に
は、受け台２を跨るように門形の走行台車８が載
置されている。走行台車８は、レール７，７上に
位置する２つの脚柱８ａ，８ａと、これらの脚柱
８ａ，８ａを連結する２本の平行な水平梁８ｂ，
８ｂとによつて構成されており、水平梁８ｂ，８
ｂの間の空間部９には、それらの内面に沿つて摺
動可能な移動台車１０が装着されている。この移
動台車１０を挿通するよう配設されたねじ軸１１
は、移動台車１０のめねじ部１０ａと螺合し、両
端の軸部を脚柱８ａ，８ａ頂部の各軸受１２，１
２で保持されるとともに、一端を一方の脚柱８ａ
に設けられた第１駆動モータ１３と連結されてい
る。それ故、ねじ軸１１が第１駆動モータ１３に
よつて正逆方向に回転されると、ねじ軸１１に螺
合されている移動台車１０は、水平梁８ｂ，８ｂ
の内面に沿つて摺動し、被溶接物５の幅方向に往
復移動される。

移動台車１０の下面中央部には、先端に第１電
極１４を備えた溶接ガン１５が下向きに設けられ
ており、走行台車８の一方の脚柱８ａから内側に
突設されたアーム１６には、先端に装着された第
２電極１７を第１電極１４と同期して第１クロム
銅板３に圧接する別の溶接ガン１８が保持されて
いる。第１電極１４と第２電極１７は、移動台車
１０の往復を妨げないように水平梁８ｂ上に固設
された直流トランス１９とケーブル２０，２１に
よつて接続されている。このうち、第１電極１４
と直流トランス１９とを接続するケーブル２０
は、門形の走行台車８に対する移動台車１０の相
対的な移動を可能にするため、例えばケーブル２
０に適当な間隔で取り付けられた複数個の吊り具
２２が、水平梁８ｂの外側壁面に固設された保持
部材２３に吊り下げられて水平梁８ｂの長さ方向
に繰り出し得るようになつている。また、溶接ガ
ン１５，１８には、第１電極１４と第２電極１７
とを断続的に加圧しながら、それぞれ被溶接物５
と第１クロム銅板３とに圧接するよう作動する空
圧配管とコード（共に図示せず）とが接続されて
いる。

一方の脚柱８ａ側の水平梁８ｂ上には、第２図
および第３図に示す如く、ブラケツト２４に保持
されて脚柱８ａの左側に臨出するよう、第２駆動
モータ２５が設けられている。この第２駆動モー
タ２５の駆動軸２６と、これに連結される垂直軸
２７は、軸受２８，２８によつて脚柱８ａに下向
きに保持されており、駆動軸２６の回転は、これ
に取り付けられた傘歯車２９と噛合う被動傘歯車
３０、この被動傘歯車３０によつて回転される他
端に傘歯車３２を取り付けられた水平軸３１によ
り、傘歯車３２と噛合う被動傘歯車３３を備えた
別の垂直軸３４に伝達される。各垂直軸２７，３
４の下端には、それぞれ傘歯車３５，３６が取り
付けられている。これらの傘歯車３５，３６と噛
合う被動傘歯車３７，３８を備えた水平短軸３
９，４０は、他端にそれぞれピニオン４１，４２
が設けられている。受け台２と各脚柱８ａとの間
の基台ベース１には、受け台２と平行にラツクベ
ース４３，４４が立設されており、これらのラツ
クベース４３，４４の上端部から各脚柱８ａの方
に突き出た各突出片の下側の面に、それぞれラツ
ク４５，４６が固設されていて、前記ピニオン４
１，４２と噛み合わされている。それ故、第２駆
動モータ２５によつてピニオン４１，４２が回転
されると、ピニオン４１，４２は基台ベース１に
固設されたラツク４５，４６と噛合つているか
ら、門形の走行台車８は、基台ベース１に載置さ
れた被溶接物５の長さ方向に移動される。

走行台車８と移動台車１０は、それぞれ公知の
各種位置決め規制手段によつて、被溶接物５の各
溶接個所に自動的に停止され、第１電極１４と第
２電極１７を備えた各溶接ガン１５，１８による
スポツト溶接の終了後に、次の溶接個所に自動的
に移動される。

次に、装置の動作について説明する。

第２駆動モータ２５の駆動によりピニオン４
１，４２を回転すると、同時に第１駆動モータ１
３が駆動され、移動台車１０は、第１電極１４が
正しく最初の溶接個所に位置するまで移動され
る。移動台車１０と走行台車８が停止されると、
溶接ガン１５，１８の作動により、第１電極１４
は被溶接物５に圧接され、第２電極１７は第１電
極１４と同期して第１クロム銅板３に圧接される
から、両電極１４，１７が瞬間的に圧接している
ときに流れる矢印で示す電流により、被溶接物５
の側板５ｃと縦骨５ａはスポツト溶接される。溶
接が終ると、移動台車１０は、第１駆動モータ１
３の再起動により次の溶接位置に移動され、次の
スポツト溶接を行なう。同じ動作の繰り返しによ
つて最初の溶接列のスポツト溶接が終ると、第２
駆動モータ２５の起動により、門形の走行台車８
は次の溶接列の位置に移動され、第１駆動モータ
１３による移動台車１０の移動により、この溶接
列のスポツト溶接を行なう。走行台車８を被溶接
物５の長さ方向に順次移動する動作を繰り返す
と、被溶接物５の溶接個所全体についてのスポツ
ト溶接は終了する。

上記溶接の場合、被溶接物５の側板５ｃ側は、
下側電極を形成する第１、第２クロム銅板３，４
によつて溶接個所を密着するように保持されてい
るから、スポツト溶接において、下側電極の位置
決めは省略できるだけでなく、側板５ｃの表面側
に表われる溶接の圧こんを目立たなくすることが
できる。このため、上側電極を簡単な構成の制御
手段によつて位置決め制御することにより、装置
は容易に自動化できる。

また、被溶接物５を保持する第２クロム銅板４
は、複数のフラツトなブロツクにより容易い組み
変え可能であるから、車種によつて側板５ｃの突
出位置が異なる場合にも、同一装置によつてスポ
ツト溶接を行なうことができる。

その上、第１クロム銅板３に圧接される第２電
極１７は、走行台車８に保持されて直流トランス
１９との関係が一定に保たれているから、走行台
車８が移動したときにも、両者を接続するケーブ
ル２１の長さを短くでき、移動台車１０が移動し
たときにも、第１電極１４と第２電極１７との電
流径路をできるだけ短くして、装置の簡略化、好
溶接条件の確保ができる。

考案の効果 この考案は、受け台上の被溶接物をクロム銅板
によつて保持するとともに、クロム銅板側に圧接
される第２電極を受け台の長さ方向に移動する門
形の走行台車に保持したものであるから、下側電
極の位置決めを省略して上側電極の位置決めを行
なうだけの簡単な操作によつて、各種構成の車両
用側板などの被溶接物を、溶接の圧こんが目立た
ず、かつ溶接強度のバラツキが少なくなるような
状態で、能率良くスポツト溶接することができ
る。

さらに、本考案は、走行台車に第２の溶接ガン
が設けられ、該第２の溶ガンによつて第２電極
を、第１電極と同期してクロム銅板に圧接するの
で、ダイレクト通電方式となり、走行台車が、第
１電極と、第２電極とをともに備え、第１電極に
同期して第２電極を圧接するので、幅広で長い鉄
道車両用側板のスポツト溶接においても給電経路
は側板の長さの影響がなく、溶接品質を高品質に
保つことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の正面図、第２図
は第１図の左側面図、第３図は第２図の要部平面
図、第４図は従来例の正面図である。 １……基台ベース、２……受け台、３……第１
クロム銅板、４……第２クロム銅板、５……被溶
接物、６……空間部、７……レール、８……走行
台車、１０……移動台車、１４……第１電極、１
５，１８……溶接ガン、１７……第２電極、１９
……直流トランス、２０，２１……ケーブル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 基台ベース上に絶縁された受け台が設けられ、 この受け台に、幅広で長い鉄道車両用側板の全
   溶接個所と密着するクロム銅板が載置され、 受け台の幅方向外側の基台ベースに配設された
   一対のレール上に受け台を跨がつて、その長さ方
   向に移動、停止可能な門形の走行台車が設けら
   れ、 この走行台車に、受け台の上方を幅方向に往復
   移動し得る移動台車が架設され、 この移動台車に、前記クロム銅板上の鉄道車両
   用側板の表面に第１電極を断続的に圧接する第１
   の溶接ガンが保持され、 前記走行台車に、第１電極と同期して第２電極
   をクロム銅板に圧接する第２の溶接ガンが設けら
   れるとともに直流トランスが設けられ、 直流トランスと第１・第２電極とがケーブルに
   よつて接続されてなることを特徴とする 鉄道車両用側板のスポツト溶接装置。