JPH08323482A - スポット抵抗溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スポット抵抗溶接機において、電極２が長寿命
で溶接後の被溶接材料である母材２２と棒状部材２３の
変形を起すことなく溶接できる。 【構成】上部電極１の棒状部材２３への押圧位置より離
れた位置で母材２２と接触するように上部電極に対応す
る電極２を配置させ、上部電極１の下降時の押圧力によ
る種々の問題、例えば、下部電極のスパーク放電による
摩耗および発熱による電食による摩耗やあるいは摩耗に
生ずる電極の凹みの発生を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性の帯板状の母材
に棒状部材の一端側を溶接するスポット抵抗溶接機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来のスポット抵抗溶接機の一例
を示す図である。従来、この種のスポット抵抗溶接機
は、図２に示すように、下部電極ホルダ６ｂに取付けら
れ母材２２と接触する下部電極３と、下部電極ホルダ６
ｂ上の絶縁板４に載置される母材２２に棒状部材２３の
一端側を位置決めし他端を保持する上部ギャザー７ａお
よび下部ギャザー７ｂと、位置決めされた棒状部材２３
を母材２２に押し付けるとともに上部電極ホルダ６ａに
取り付けられる上部電極１と、下部電極ホルダ６ｂと上
部電極ホルダ６ａに網銅線１０を介して接続されるとと
もに上部電極１と下部電極３を介して棒状部材２３と母
材２２とに電流を流す溶接電源部９とを備えている。

【０００３】また、上部電極ホルダ６ａに取付けられる
上部電極１の上下動は、上部電極ホルダ６ａを絶縁部材
を介して取付ける溶接ヘッド５をカム駆動機構７により
上下動させることによって行なわれる。さらに、母材２
２を絶縁板４に押え込む押込板１１は上部電極ホルダ６
ａを摺動するスライド軸の先端に取り付けられ、圧縮ス
プリング１２により押圧力が与えられている。

【０００４】溶接を行う際、母材２２と棒状部材２３と
の相対位置は、カム駆動機構の板カムと連動する異なる
カム曲線を持つ板カム・レバーで連結されている上部ギ
ャザー７ａと下部ギャザー７ｂで棒状部材２３をクラン
プして位置決めする。また、上部電極１は、通常、棒状
部材２３に接触しないように上昇端に位置し、溶接電源
部９とは回路的には開放されている。この時、押込板１
１は上部電極１と同様に母材２２と接触しない上昇端位
置にある。一方、棒状部材２３を掴み保持する上部ギャ
ザー７ａ及び下部ギャザー７ａはそれぞれ棒状部材２３
に接触しない上昇端及び下降端位置にある。

【０００５】この初期位置において、上部電極１ａの上
下ストロークは、カム駆動機構７の板カムによるスライ
ド・ユニットの上下ストロークより小さく設定されてい
る。また、溶接ヘッド５に押圧力を与える圧縮スプリン
グは、母材２２を押える圧縮スプリング１２のバネ定数
より大きくなるように設定されている。

【０００６】また、図面には示さないが、上部ギャザー
７ａ及び下部ギャザー７ｂと連結された板カムは、カム
駆動機構８の板カムの回転と連動し回転し上部ギャザー
７ａと下部ギャザー７ｂとを作動させ棒状部材２３を掴
み保持して母材２２の所定の位置に位置決めする。さら
に、カム駆動機構７の板カムの回転により溶接ヘッド５
及び上部電極１の下降動作が行なわれる。

【０００７】次に、溶接動作を説明する。まず、カム駆
動機構７の板カム回転し始めると、支柱を支点とするカ
ム・レバーによってスライド・ユニットがレールに沿っ
て押し下げられる。これと同時に溶接ヘッド５及び上部
電極１と押込板１１とが下降を開始する。一方、上部ギ
ャザー７ａと下部ギャザー７ｂで棒状部材２３をクラン
プし位置決めする。次に、溶接ヘッド５、上部電極１及
び押込板１１は、下降をし続け上部電極１が棒状部材２
３と接触し、溶接電源部９の溶接回路が閉じるとともに
圧縮スプリング１２の収縮圧力によって母材２２を押
え、上部電極１と下部電極３を介して棒状部材２３と母
材２２とに電流が流れ接触部が抵抗熱で溶融し溶接され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図３（ａ）および
（ｂ）は従来のスポット抵抗溶接機の問題点を説明する
ための図である。上述した従来のスポット抵抗溶接機で
は、母材２２の移し替えによる母材２２と下部電極３と
の繰返し接触や、下部電極３の端面と母材２２の面との
隙間におけるスパーク放電あるいは溶接時の発熱による
電食によって下部電極３が摩耗し、下部電極の寿命が短
いという欠点があった。また、図３に示すように、摩耗
が進み下部電極３の端面が凹み、上部電極の下降時の加
圧力により母材２２が下に凹むように変形するとともに
棒状部材２３の後端部も反り上がるという変形の問題が
ある。さらに、この下部電極３の摩耗により母材２２と
棒状部材２３との位置ずれが起き正確な位置に溶接され
ない問題があった。

【０００９】従って、本発明の目的は、溶接電極が長寿
命で溶接後の被溶接材料の変形を起すことなく溶接でき
るスポット抵抗溶接機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、抵抗溶
接機は、導電性の帯板状の母材に棒状部材の一端側を溶
接するスポット抵抗溶接機において、前記棒状部材の他
端側を挟み保持し前記棒状部材の一端側を絶縁板上の前
記母材に位置決めする棒状部材保持機構と、前記母材上
に位置決め載置される前記棒部材を前記母材に押し付け
る第１の電極と、この第１の電極と離間する前記母材の
位置で該母材に接触する第２の電極と、前記第１の電極
および前記第２の電極を介して前記棒状部材と前記母材
とが互に接触する部分に電流を流す溶接電源部とを備え
るスポット抵抗溶接機である。

【００１１】また、前記第２の電極は、回転可能なロー
ラ電極であることが望ましい。

【００１２】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１３】図１は本発明の一実施例を示すスポット抵
抗溶接機の図である。このスポット抵抗溶接機は、図１
に示すように、上部電極１と協働し母材２２と棒状部材
２３とに溶接電流を流す働きをする電極２を上部電極１
と接触する母材２２の位置から離れた母材２２の位置に
接触するように配置したことである。それ以外のカム駆
動機構８および溶接電源部９は従来例と同じように備え
られている。

【００１４】電極２は、スライドベース１４を摺動する
ベース１３に取付けられ、引張スプリング１５で母材２
２への接触圧を与えられている。また、この電極２は、
接触面の位置を変えられるように回転できるローラ電極
が望ましい。この電極２がローラ電極である場合は、電
極２を先端に取り付けたシャフト１６をベース１３の穴
内に回転自在に取り付け、溶接電源部９からの電流を流
す網銅線１０と接続する接触部材１７をシャフト１６と
嵌合し回転できるようにする。すなわち、母材２２の移
替え時にはローラ電極である電極２自身が回転し、母材
２２との接触面を自在に変更出来る構造となっている。

【００１５】溶接を行う際は、まず、カム駆動機構８の
板カムの回転で連動する板カムとカム・ラバーに連結さ
れている上部ギャザー７ａと下部ギャザー７ｂとで棒状
部材２３をクランプして母材２２に位置決めする。次
に、棒状部材２３に接触しない上昇端に位置し溶接電源
部９の回路は開放する上部電極１はカム駆動機構８の動
作により下降し始める。一方、電極２は母材２２の奥ま
った位置で母材２２と接触している。

【００１６】そして、上部電極１のさらに下降すること
により棒状部材２３と上部電極１と接触し、絶縁板４に
載置された母材２２に棒状部材２３を押し付け加圧され
る。そして、この状態で、上部電極１と電極２との間
に、溶接電源部９から比較的短時間に低電圧の大電流を
流す。この電流が通過する棒状部材２３と母材２２との
間の接触面の抵抗が最も大きいため、その接触面付近の
急激な温度上昇がもたらされ、その結果、その接触部分
が溶融し溶接ヘッド５の加圧力と相俟って棒状部材２３
と母材２２が溶着する。

【００１７】このように溶接電流を流す回路を開閉させ
る機構を備える上部電極１と対応する電極２を上部電極
１と離れた母材２２の上部に接触させているので、電極
２は静的な状態で母材２２と接触しているため、下部電
極３ａにおける電食やスパーク放電などが起き難く、こ
れらによる摩耗が殆ど無となり電極２を代えることなく
長期運転が可能となった。また、棒状部材２３に押さえ
られる母材２２は絶縁板４に平坦に載置された状態で溶
接されるので、従来、起きていた凹みなどの変形がなく
なり、上部電極１の下降時の押圧力が均等になり母材２
２と棒状部材２３との位置ずれが無くなった。

【００１８】さらに、電極２をローラ電極にすれば、母
材の移し替えの時に回転して接触面を変更出来るため、
極端な偏摩耗はなくなり、たとえ摩耗しても引張スプリ
ング１５により電極２に母材２２との接触圧力を常に一
定に与えられ、従来の下部電極の寿命が５万ショットに
対して、飛躍的に伸び１００倍の５００万ショットまで
寿命を得ることが出来た。これに伴い、電極材料コスト
及び電極変換頻度及び工数を大幅に低減できた。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、上部電極
の被溶接部材への押圧位置より離れた位置で接触するよ
うに上部電極に対応する電極を配置させることによっ
て、上部電極の下降時の押圧力による種々の問題を回避
でき、電極の摩耗が殆ど無くなり電極の寿命を伸ばすこ
とが出来た。また、摩耗による電極の凹みも無くそれに
よる母材や棒状部材の変形が無くなる。さらに、上部電
極が平坦な絶縁材に載置された母材を介して棒状部材の
面と当接するで、上部電極の棒状部材への押圧力が均一
になり、従来起きていた母材と棒状部材の位置ずれが解
消できた。

【００２０】一方、電極を回転可能なローラ電極にする
ことによって、母材の移し替えの時に回転させ、溶接毎
に接触面を更新出来るて、さらに電極の寿命を伸ばすこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すスポット抵抗溶接機の
図である。

【図２】従来のスポット抵抗溶接機の一例を示す図であ
る。

【図３】従来のスポット抵抗溶接機の問題点を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ 上部電極 ２ 電極 ３ 下部電極 ４ 絶縁板 ５ 溶接ヘッド ６ａ 上部電極ホルダ ６ｂ 下部電極ホルダ ７ａ 上部ギャザー ７ｂ 下部ギャザー ８ カム駆動機構 ９ 溶接電源部 １０ 網銅線 １１ 押込板 １２ 圧縮スプリング １３ ベース １４ スライドユニット １５ 引張スプリング １６ シャフト １７ 接触部材 ２２ 母材 ２３ 棒状部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の帯板状の母材に棒状部材の一端
   側を溶接するスポット抵抗溶接機において、前記棒状部
   材の他端側を挟み保持し前記棒状部材の一端側を絶縁板
   上の前記母材に位置決めする棒状部材保持機構と、前記
   母材上に位置決め載置される前記棒部材を前記母材に押
   し付ける第１の電極と、この第１の電極と離間する前記
   母材の位置で該母材に接触する第２の電極と、前記第１
   の電極および前記第２の電極を介して前記棒状部材と前
   記母材とが互に接触する部分に電流を流す溶接電源部と
   を備えることを特徴とするスポット抵抗溶接機。
2. 【請求項２】 前記第２の電極は、回転可能なローラ電
   極であることを特徴とする請求項１記載のスポット抵抗
   溶接機。