JPH065026Y2 - シーム溶接機における電極表面状態検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、シーム溶接機における電極表面の凹凸を検出
する電極表面状態検出装置に関する。

［従来の技術］ シーム溶接機は、一対のローラ電極間にフランジ等の被
溶接部を加圧挾持し、前記両電極を回転させながらこの
両電極間に電圧を印加することにより、電極を昇降する
ことなく連続的にスポット溶接するもので、例えばガソ
リンタンクやラジエターのような密容器の周縁部フラン
ジを溶接するのに広く用いられている。

ところで、こうしたシーム溶接機においては、電流過大
や加圧過小、加圧即応性不良等の原因によって生ずる
「散り」、あるいは散りがさらに甚だしくなった「爆
飛」等によりローラ電極の表面に窪みができたり、逆に
電極と被溶接物の合金が生じて電極表面に異物が付着し
突起が生じた状態となることがある。ところが、このよ
うに電極表面に凹凸が生じると、その凹凸部分と対応し
た被溶接物側の溶接部分に溶接不良が起こり、製品不良
の原因となることがある。

従来においては、上記の如き原因による溶接不良箇所
は、溶接完了後に水洩れ試験を行う等して発見するよう
にしていた。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、シーム溶接機を用いた作業は近時自動化
への動きが顕著であり、このような自動化された溶接シ
ステムにあっては、上記の如くして生じた不良箇所を溶
接完了後に発見するようにしていると、不良品が発生し
た場合、その発見時点までにさらに多数の不良品が生産
されてしまうことになり、生産効率が著しく低下してし
まうという問題があった。

本考案は上記のような事情に鑑みなされたものであっ
て、電極表面の凹凸を検知することにより、自動化され
た溶接システムに対してその生産効率を低下させる要因
を取り除くのに特に好適であるシーム溶接機における電
極表面状態検出装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本考案によるシーム溶接機における電極表面状態検出装
置は上記目的を達成するために、電極表面側へ付勢され
た台座を設け、この台座に付勢方向への移動阻止部に当
接すべく支持部を設けるとともに揺動可能に被検出部材
を連結し、この被検出部材に、前記電極と平行な中心軸
を有するとともに外周面が電極表面に後退可能に圧接さ
れるローラの中心軸を回転自在に軸着し、前記被検出部
材の揺動を検出する検出手段を設けたことを要旨として
いる。

［作用］ 上記のように構成したことにより、電極表面に凹部があ
ればローラがこの凹部に入り込んで被検出部材が揺動
し、電極表面に凸部があればローラがこの凸部に乗り上
げて被検出部材が揺動する。そして、この被検出部材の
揺動は検出手段によって検出され、よって電極表面に凹
凸があることが検知される。

［実施例］ 以下、本考案を図示した実施例に基づいて説明する。

第１図は電極表面状態検出装置を付設したシーム溶接機
の要部の概略正面図であって、図において１はシーム溶
接機の下部ローラ電極、２は前記下部ローラ電極１と鉛
直方向中心線CLを共有する上部ローラ電極である。ま
た、３は下部ローラ電極１の回転軸（不図示）を軸支す
る軸受、４は上部電極ローラ２の回転軸（不図示）を軸
支する軸受であって、これら軸受３，４は、図示しない
溶接機本体に固着もしくは一体形成されている。

前記上部ローラ電極２は、図示しない上下動機構によっ
て軸受４とともに上下動することができ、これによって
下部ローラ電極１との間にガソリンタンクのフランジ等
の被溶接部を加圧挾持することができるようになってい
る。

前記下部ローラ電極１の右側方には、この下部ローラ電
極１の電極表面1aの状態を監視する電極表面状態検出装
置５が配設されており、一方、上部ローラ電極２の左側
方には、この上部ローラ電極２の電極表面2aの状態を監
視する電極表面状態検出装置６が配設されている。これ
ら電極表面状態検出装置５，６の要部は、同一構成物に
よって線対称形に形成されており、したがって、以下に
おいてはこれらを代表して下部ローラ電極１に対応した
電極表面状態検出装置５のみを詳細に説明する。

第２図は電極表面状態検出装置５の正面図、第３図は同
じく平面図、第４図は同じく右側面図であって、これら
の図に示すように、電極表面状態検出装置５は、台座50
1,支持ローラ502,揺動部材503,圧接ローラ504及び揺動
検出部505を具備してなる。

台座501は、前記中心線CLと直交する方向（図中矢符Ｘ
−Ｙ方向）に延びる２本の平行なガイド軸506，506の先
端に取着されている。これらガイド軸506，506は後述す
る基板507に固定される軸受508に摺動自在に軸支され、
且つその他端はバネ受台509に取着されている。前記基
板507は台座501の後方からガイド軸506，506の軸方向に
延設されており、前記バネ受台509よりさらに下部ロー
ラ電極１から遠ざかる方向（図中矢符Ｙ方向）の軸方向
延長線上に、手前方向に立設される連結片507aを固定し
ている。この連結片507aには、その内周面に雌ねじを形
設した貫通孔507bが穿設されており、先端にバネ受け台
510を固着したボルト511がこの貫通孔507bに螺合するこ
とにより軸方向移動不能に支持されている。512はロッ
クナットである。バネ受台510は前記バネ受台509と対向
しており、これらの間には圧縮バネ513が張設されてい
る。また前記基板507は、第３図に示すように、絶縁シ
ート514を介して取付部材515に連結されており、この取
付部材515が前記下部ローラ電極１の軸受３に取着され
ている。尚、第１図からも明らかなように、電極表面状
態検出装置５の取付部材515と電極表面状態検出装置６
の取付部材615とは線対称形状ではない。

以上のような構成により、前記台座501はガイド軸506，
506とともに圧縮バネ513を付勢源として下部ローラ電極
１側（図中矢符Ｘ側）に弾性付勢されている。

支持ローラ502は、第６図に示すように、前記台座501に
軸着された軸部502aの先端にボールベアリング502bを介
して設けられており、その周縁部は台座501の先端より
も下部ローラ電極１側へ突出し電極表面1aと接触してい
る。前記軸部502aは下部ローラ電極１の回転軸と平行で
あり、したがって電極表面1aと接触する支持ローラ502
は、下部ローラ電極１の回転によりそれとは反対方向に
回転する。

揺動部材503は、下方へ延びるアーム部516とこのアーム
部516の下端から下部ローラ電極１と反対方向（図中矢
符Ｙ方向）に延びる揺動部本体517によりＬ字状に形成
されており、アーム部516の上端が前記台座501に回動可
能に連結されている。この回動中心503cは前記ガイド軸
506，506と平行な下部ローラ電極１の中心線の延長線上
に配置されている。揺動部本体517はその先端が前記圧
縮バネ513の下方に達しており、この先端部には第５図
に示すように前記回動中心503cと平行な光通路518が穿
設されている。また、揺動部本体517は、自重力により
その先端側が下方へ付勢されており、且つ揺動部本体51
7の先端が所定位置よりも上方にあるとき、揺動部本体5
17内にその大部分が嵌挿された状態でこの揺動部本体51
7と前記台座501間に介装される巻きばね522により、さ
らに補助的に下方に付勢される。

圧接ローラ504は、前記揺動部材503のアーム部516と揺
動部本体517の交叉部に軸着された軸部504aの先端に、
ボールベアリング504bを介して設けられている。この圧
接ローラ504の軸心504cは、前記ガイド軸506，506と直
交する（すなわち下部ローラ電極１及び上部ローラ電極
２の共通の中心線と平行な）線Ｌ_１上に前記支持ローラ
502の軸心502c及び揺動部材503の回動中心503cとともに
配置されることが可能であり、且つこのとき、回動中心
503cからの距離がこの回動中心503cと前記軸心502c間の
距離に等しい距離となる位置に設けられている。また、
この圧接ローラ504は、前記支持ローラ502と同径に形成
されている。

以上のような圧接ローラ504は、下部ローラ電極１の電
極表面1aが正常である場合、すなわち凹凸のない場合
は、回動中心503cを通る下部ローラ電極１の中心線に対
し前記支持ローラ502と線対称の位置でこの電極表面1a
に圧接されている。しかし、電極表面1aに窪みがあると
圧接ローラ504は揺動部材503の自重力及び巻きばね522
の弾性力を付勢源としてこの窪みに追従し、下部ローラ
電極１側（矢符Ｘ側）へ移動し、これに伴って揺動部材
503も回動中心503cを中心として下方向に揺動する。ま
た、電極表面1aに異物が付着していると、圧接ローラ50
4は前述の付勢力に抗してこの異物上に乗り上がるた
め、これによって揺動部材503は回動中心503cを中心と
して上方向に揺動する。

揺動検出部505は、前記揺動部本体517に穿設した光通路
518と、この光通路518の一方の開口端側に配設された発
光素子519、及び他方の開口端側の配設された受光素子5
20からなる。これら発光素子519及び受光素子520は、前
記バネ受け台509の延設部509aに一体に設けられたＬ字
状の取付部材521に取着されることにより前述の位置に
配置されている。この揺動検出部505によれば、前記揺
動部材503が正常位置にあるとき、つまり圧接ローラ504
が凹凸のない正常な電極表面1aに接触しているときは、
発光素子519が投じた光は前記光通路518を通って受光素
子520に達し、揺動部材503が揺動して正常位置にないと
き、つまり圧接ローラ504が電極表面1a上にできた窪み
に入り込んだり、異物上に乗り上げたりしているとき
は、発光素子519が投じた光は揺動部本体517に遮られて
受光素子520に達することができない。そして、この揺
動検出部505は、受光素子520が発光素子519が投ずる光
を受光できなくなったとき、異常信号を発生するように
なっており、この異常信号は、例えば警報ブザや表示灯
を駆動させたり、シーム溶接機の運転を停止させたりす
るために用いられる。

尚、前述したように、上記実施例のものにおいては、上
部ローラ電極２の電極表面2aの凹凸も、電極表面状態検
出装置５と略同構成の電極表面状態検出装置６によって
全く同様に検出される。

以上のように、上記実施例の電極表面状態検出装置は、
被検出部材である揺動部材503の揺動を、受光素子520が
発光素子519の投ずる光を受光しなくなることにより検
知し、これにより電極表面の凹凸の有無、すなわち電極
表面状態を検出するものである。また、電極が消耗して
小径となっても、圧縮ばねの付勢力で台座501が押圧さ
れているため、常に確実に電極表面状態を検出すること
ができる。

また、この装置における電極表面の凹凸の検出精度は、
光通路518の径あるいは圧接ローラ504から光通路518ま
での距離を適宜選定することにより調整することができ
る。また、この実施例のものでは、揺動部材503の揺動
部本体517を光を用いた検出手段で検出するようにして
いるので、磁力の影響を受けて検出結果に狂いが生じる
ようなことがない。さらに、上記実施例では、電極表面
を圧縮ばね513の付勢力による電極側への移動を阻止す
る移動阻止部とし、支持部を前記電極表面に当接する支
持ローラ502としているため、支持部が電極の回転に悪
影響を与えるようなこともない。

尚、本考案が上記実施例に限定されないのはもちろんで
あって、例えば上記実施例における揺動検出部505は、
発光素子519や受光素子520に代えてリミットスイッチ等
を用いて構成するようにしてもよい。また、実施例で
は、主に揺動部材503の自重力により圧接ローラ504を電
極表面に圧接ローラ504するようにしているが、ばね付
勢等の外的な付勢力のみで電極に圧接させるようにして
もよい。さらに、実施例の支持ローラ502に代えて台座
の一端を支持部とし、この支持部を電極と非接触の位置
に別途設けた移動阻止部に当接させて台座を支持するよ
うにしてもよい。さらにまた、圧縮ばね513に代えてエ
アポンプ等の他の付勢手段を用いても良い。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案によるシーム溶
接機における電極表面状態検出装置によれば、電極表面
に凹凸が生じれば溶接作業中であっても直ぐにそれを知
ること可能となるから、少なくとも複数の不良品が不本
意に生産されてしまうことを防止でき、生産効率を低下
を未然に防ぐことができるという効果を奏することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極表面状態検出装置を付設したシーム溶接機
の要部正面図、第２図は電極表面状態検出装置の拡大正
面図、第３図は同じく平面図、第４図は同じく右側面
図、第５図は揺動検出部を示す断面説明図、第６図は第
２図のVI−VI断面図である。 １…下部ローラ電極、２…上部ローラ電極 ５，６…電極表面状態検出装置 501…台座、502…支持ローラ（支持部） 503…揺動部材（被検出部材） 504…圧接ローラ（ローラ） 505…揺動検出部（検出手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のローラ電極間に被溶接部の一部を加
   圧挾持し、前記電極を回転させながらこれら電極間に電
   圧を印加することによって被溶接部を順次溶接するよう
   にしたシーム溶接機に付設されるものであって、 前記電極表面側へ付勢された台座と、この台座に付勢方
   向への移動阻止部に当接すべく設けられた支持部と、前
   記台座に揺動可能に連結された被検出部材と、前記電極
   と平行な中心軸を有するとともに、この中心軸が前記被
   検出部材に回転自在に軸着され且つ外周面が電極表面に
   後退可能に圧接されるローラと、前記被検出部材の揺動
   を検出する検出手段とを具備することを特徴とするシー
   ム溶接機における電極表面状態検出装置。