JPH0560673U - 電極装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】既存のスポット溶接機にも適用できる機構簡単
なスクリュ−電極装置を提供する。 【構成】 スポット溶接機のア−ムにクランプ保持され
た電極支持桿に、絶縁材を介して円筒部材を取付ける。
この円筒部材の円周方向に傾斜したカム溝を設け、上記
カム溝に嵌入したカムフォロアを、上記支持桿と同心上
に加圧軸線方向へ弾力部材を介して移動可能に支持した
電極桿に固着する。この電極桿の先端に電極チップの内
部に上記支持桿と電極桿の同心上に設けた往復冷却水経
路を連通する。上記支持桿と電極桿との相互間に設けた
給電面を、電極加圧時の直線運動で密着すると共に、電
極桿を回転し、その回転駆動力で金属板の表面皮膜を破
壊した後、通電する。上記支持桿は既存の電極桿の直径
と略同等の寸法とし、従来機に入れ替え使用でき、電極
への外部給電接続が要らない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

表面処理を施されない酸化皮膜をかぶったアルミニウム合金の如き軽金属やメ ッキ層で覆われた表面被覆を有する鋼板のスポット溶接機に関し、さらに詳しく は、加圧シリンダの電極加圧時の推力を利用して電極を加圧軸を中心に回転させ て被溶接物の表面皮膜を破壊した後、通電して強度的に信頼できる溶接部のナゲ ット径を生成し得るスポット溶接機のスクリュ−電極装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

金属板の表面に付着したたとえば酸化皮膜は、接触抵抗が高い物質のため電流 が流れ難い。これらは溶接加圧時に大方は破壊されて、通電は可能になるものの 、その通電路が一様でないため、内部的にも健全なナゲットが得られず、また電 極チップ表面に局部的な高電流密度部分を生じ電極チップの寿命を著しく短くす る。このような問題は、特にアルミニウムやアルミニウム合金などの軽合金の溶 接に顕著に見られる。

【０００３】 このような場合、従来は、化学的な表面処理又はワイヤブラシなどによる機械 的な酸化皮膜除去を施した後にスポット溶接を行うのが常道であった。しかし、 最近では特別に前処理を行わずに溶接を行ないたいとの要求が増えている。

【０００４】 一方、前処理を極力行なわずに溶接を行うために電極に回転力を与えて金属板 の表面皮膜を破る装置として、たとえば「実公平２−２１１８６号」公報に記載 されているように、電極を加圧時の動作で回転させて、部分的に皮膜を破壊し、 電流を均一に導く通電路を形成して所望のナゲットを得るスクリュ−電極装置が 知られている。

【０００５】 この場合、スポット溶接電極を保持する電極ホルダ（電極桿）をその軸心を中 心として回転し得るようにホルダ支持部材に支持されていて、このホルダ支持部 材を加圧時の移動に連動して電極ホルダを回転する駆動手段（スクリュ−装置） を備えたものである。 この装置の場合、ホルダ支持部材をスポット溶接機のア−ムの先端に直接取付 ける構造に成っているため、そのホルダ支持部材の直径が、既存機のア−ムの支 持部の規格より大きくなるため、従来のこの種のスクリュ−電極では既存の溶接 機に入れ替えて使うことができないという問題があった。また、電極に電流を導 く可撓導線をア−ムと電極ホルダとの間に直接接続するものであるから、この外 部接続導線がワ−クの出し入れに邪魔になるという弱点があった。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案が解決しようとする問題は、従来の提案されたスクリュ−電極装置では 、電極ホルダを支持するア−ムの支持部の規格が異なるため、既存の溶接機に入 れ替えて使用できないという点にある。 そこで、本考案は上記の問題点を解決するために、次のような技術的手段を講 じてある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

すなわち、スポット溶接機のア−ムにクランプ保持された電極支持桿に、絶縁 材を介して円筒部材を取付け、この円筒部材の円周方向に傾斜したカム溝を設け 、このカム溝に嵌入したカムフォロアを、加圧軸線方向に弾力部材を介して移動 可能に附勢力を与えた電極桿に固着し、上記電極桿の先端に嵌着した電極チップ の内部に、上記支持桿と電極桿の同心線上に設けた往復冷却水経路を連通し、上 記支持桿と電極桿との相対する位置に給電面を設け、電極加圧時の直線運動で相 対する給電面を加圧・密着すると共に、電極桿を回転駆動するスポット溶接機の スクリュ−電極装置にある。

【０００８】

【作 用】

そして、本考案では、スポット溶接機のア−ムに支持する電極支持桿を、従来 機の電極桿の直径と略同等のものを用いることができるので、本装置を従来機の 電極桿と単に入れ替えて使用することができる。また電極支持桿と電極桿との間 を電極加圧時のタッチで平面的にコンタクト給電できるから、従来のように電極 ホルダに対し給電部材を外部から接続する必要が無くなるため、電極先端部がシ ンプルになる。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案装置の組立断面図である。図２は電極を回転駆動するスクリュ− 装置を示す。図３はIII −III 矢視図である。図中の１は導電部材から作られた 円形の電極支持桿である。この電極支持桿１の直径ｉは従来機に使用されている 電極桿と略同等の大きさのものである。この電極支持桿１はスポット溶接機の加 圧シリンダにより上下動する上部ア−ム２の先端にクランプ保持される。

【００１０】 ３は後述するスクリュ−装置のカム溝を構成する円筒部材で、上記支持桿１の 下端部１ａが内部に入り込み、電極支持桿１の下端部１ａから中央寄りの位置に 形成された鍔部１ｂに絶縁板４を介してボルト５で締付け固定されている。

【００１１】 ６はこの円筒部材３を介して加圧軸線方向（Ａ−Ａ）に移動可能に支持された 電極桿で、先端に電極チップ７を嵌着したものである。８は弾力部材のスプリン グで、上記支持桿１の下端部１ａと電極桿６の上端部６ａとの間に同心的に介在 し、電極桿６を常時押し下げる方向に円筒部材３と電極桿の鍔部６ｂとの間にス プリング力を附勢するものである。

【００１２】 ９は水冷パイプで、同一軸線上に上記支持桿１と電極桿６に設けた通水穴０に 埋設し、この通水穴０と冷却パイプ９との間に同心的な往復冷却水経路１０，１ １を形成し電極支持桿の上端部に設けたコネクタ１７，１８に連結されている。 支持桿１と電極桿６との間には上記経路のつなぎとして接続パイプ１９を電極桿 ６に固着し、接続パイプが加圧時の移動に伴って支持桿に形成した接続パイプ挿 入孔２０を同心的に移動できるようになっている。

【００１３】 １２は電極桿６を回転するためのスクリュ−装置で、この場合、電極桿６に設 けたカムフォロア１３を、円筒部材３の円周方向に傾斜角を付けて設けたカム溝 １４に嵌合させたものである。加圧時の直線運動で被溶接物に電極チップ７が当 接し停止すると、加圧力はスプリング８の力に打ち勝って電極桿６に反力が掛か り円筒部材３をカム溝１４の長さだけ下降する際に、カム溝１４の角度によって カムフォロア１３の接触点が移動する結果、電極桿６と共に電極チップ７が回転 し、その回転駆動力で表面被覆を機械的に破壊する。

【００１４】 １５，１６は電極支持桿１の下端面と電極桿６の上端面との相互間に設けた平 坦な給電面である。この給電面は加圧時の直線運動で電極チップ７が被溶接物に 接すると、その停止位置で電極支持桿と電極桿との相互間が密着し、軸方向への コンタクト通電が可能となる。

【００１５】 次に作用動作を説明する。 本考案装置により加圧溶接する場合、加圧シリンダにより上部ア−ム２と共に 電極チップ７が下降し被溶接物の表面に接する。電極チップ７は接したまま所定 の加圧力が与えられるから電極桿６が弾力部材８のスプリング力に打ち勝って上 昇しようとして、カムフロア１３の接触点がカム溝１４の傾斜角にそって移動す るから、電極桿６が加圧軸心線（Ａ−Ａ）を中心に回転し、被溶接物の表面に接 したまま電極先端にひねり動作が加えられ表面被覆を破砕する。こうすることに よって電極の金属接触を増加し電流の通路分布を均一にすることができ、溶接部 に安定した品質のナゲットを生成することができる。

【００１６】 溶接が終了すると、加圧シリンダの動作で上部ア−ム２と共に電極を上昇し、 溶接物から開放する。電極チップ７が溶接部からはなれると、弾力部材８の附勢 力によって再び電極桿６が回転しながら押し戻され、もとの状態に戻る。

【００１７】

【考案の効果】

以上で説明したように、本考案装置によれば、電極支持桿をア−ムに支持し、 しかも電極支持桿と電極桿との給電面を、電極加圧時の直線運動でコンタクトし 、且つ電極桿を回転させるようにしたから、今までの電極桿径と同等の電極支持 桿を用いることができるので、本装置を従来機にそのまま入れ替えて使用するこ とができる。また支持桿と電極桿との間を電極加圧時のタッチで電極ホルダの軸 心線上で平面的に加圧・密着できるから、従来のように電極ホルダに対し外部か ら可撓導線を接続する必要が無く疲労断線を解消しワ−クの出し入れが容易であ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の１実施例を示す断面図である。

【図２】本考案装置のスクリュ−装置を示す側面図であ
る。

【図３】図１のIII −III 矢視図である。

【符号の説明】

１ 電極支持桿 ２ ア−ム ３ 円筒部材 ４ 絶縁板 ５ ボルト ６ 電極桿 ７ 電極チップ ８ 弾力部材 ９ 水冷パイプ １０ 冷却水経路 １１ 冷却水経路 １２ スクリュ−装置 １３ カムフォロア １４ カム溝 １５ 給電面 １６ 給電面 １７ コネクタ １８ コネクタ １９ 接続パイプ ２０ 接続パイプ挿入孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スポット溶接機のア−ムにクランプ保持
   された電極支持桿に、絶縁材を介して円筒部材を取付
   け、この円筒部材の円周方向に傾斜したカム溝を設け、
   このカム溝に嵌入したカムフォロアを、加圧軸線方向に
   弾力部材を介して移動可能に附勢力を与えた電極桿に固
   着し、上記電極桿の先端に嵌着した電極チップの内部
   に、上記支持桿と電極桿の同心線上に設けた往復冷却水
   経路を連通し、上記支持桿と電極桿との相対する位置に
   給電面を設け、電極加圧時の直線運動で相対する給電面
   を加圧・密着すると共に、電極桿を回転駆動するスポッ
   ト溶接機のスクリュ−電極装置。