JPH1177330A - 溶接機の電極構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】指輪やブローチ等の宝飾品の抵抗スポット溶接
や抵抗ろう付け溶接により溶接処理を行う際に、溶接後
の指輪やブローチ等の宝飾品の表面に、溶接に伴う融着
物の付着を極力微小なものとすることを可能とするとと
もに、電極自体の消耗の防止を図ることを可能とする、
溶接機の電極構造の提供を課題とする。 【解決手段】被溶接物に直接電極を接触して溶接処理を
行う、抵抗スポット溶接、抵抗ろう付け溶接等の溶接処
理に供される溶接機の電極構造において、前記電極の前
記被溶接物との当接面を、前記被溶接物の形状に則して
形成するとともに、当該当接面に接点部材を配置する構
成を解決手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶接機の電極構
造にかかり、特に、被溶接物に直接電極を接触して溶接
処理を行う、抵抗スポット溶接、抵抗ろう付け溶接等の
溶接処理に供される、溶接機の電極構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、抵抗スポット溶接、抵抗ろう
付け溶接等の直接被溶接物に電極を接触させて溶接を行
う際に用いられる電極は、電極の伝導率が低い場合には
通電時に不要な温度上昇が生じ、また、電極の硬度や強
度が低い場合には電極使用時の変形を生ずるために、作
業効率の悪い溶接処理作業となる。従って、これらの欠
点を補填するために被溶接物に対応させて、銅を主体と
する合金のクロム銅、クロムージルコニュウム銅、アル
ミナ銅等が一般的には電極材料として用いられている。
そして、このような材料からなる電極の形状は、被溶接
物の形状に対応して整形加工が施されている。

【０００３】所定の条件のもと、これらの電極を用いて
抵抗スポット溶接および抵抗ろう付け溶接を行う方法を
説明する。まず、抵抗スポット溶接の場合を説明する
と、溶接機に相対向して装着された電極間に分割状態と
する被溶接物を挿入し、加圧しつつ位置決定を行った
後、前記電極に給電し、前記分割状態とする被溶接物の
抵抗によって、当該分割部位を発熱させての溶着により
溶接を行うものである。また、抵抗ろう付け溶接の場合
には、抵抗スポット溶接の場合と同様、溶接機に相対向
して装着された電極間に分割状態とする被溶接物を挿入
し、被溶接物相互の隙間部にろう材を充填配置の後、加
圧しつつ位置決定を行った後、前記電極に給電し、前記
分割状態とする被溶接物の抵抗によって、当該分割部位
を発熱させて当該ろう材を溶融し、ろう付けを行うもの
である。

【０００４】ところで、このような抵抗スポット溶接等
の溶接処理は、いわゆる機械加工や製缶加工等で頻繁に
利用される外、指輪やブローチ等の宝飾品の、微小であ
って精密な仕上がり精度が要求される溶接加工にも用い
られている。このような指輪やブローチ等の宝飾品の加
工に供される電極は、形状の違いや大きさの差は有るも
のの、材質や機能については前述の機械加工等に供され
る電極と差異はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】指輪やブローチ等の宝
飾品を抵抗スポット溶接や抵抗ろう付け溶接により溶接
処理を行う際、被溶接物と電極との接点を多く取ると溶
接効率は向上するもののその反面、溶接時に被溶接物の
電極に当接する面の極一部に電流が集中するという傾向
がある。電流が集中した部分、即ち、指輪等の表面に
は、電極や指輪等の金属の表面の酸化皮膜が溶融し、こ
の溶融した融着物が、付着するという現象を生ずる。即
ち、表面に不均一な酸化皮膜が形成されている金属に圧
接して給電しようとすると、金属の表面に形成される酸
化皮膜は、一般に通電時に際して抵抗として作用するた
めに、電流は酸化皮膜の電気抵抗の弱い部分を通じての
み流れ、従って、この部分に電流が集中することとな
る。

【０００６】その結果、電流の集中する部分では温度が
過度に上昇し、特に比較的柔らかい金属をベースとする
指輪やブローチ等の宝飾品の場合には、その表面に融着
物が付着するという現象が生じ、溶接後には融着物の除
去処理が必須の作業となっており、指輪やブローチ等の
宝飾品に供される金属は、金、プラチナ、銀等の貴金属
であるために、これらの金属に付着した融着物の除去作
業は、神経を要する作業となっていた。また、電極の被
溶接物との当接面も頻繁な電流の通電状況によっては、
その消耗は顕著となり、良好な溶接を行う場合には、比
較的高価な電極自体の交換が必要となっていた。

【０００７】そこで、このような欠点を排除するために
この発明はなされ、指輪やブローチ等の宝飾品の抵抗ス
ポット溶接や抵抗ろう付け溶接により溶接処理を行う際
に、溶接後の指輪やブローチ等の宝飾品の表面に、溶接
に伴う融着物の付着を極力微小なものとすることを可能
とするとともに、電極自体の消耗の防止を図ることを可
能とする、溶接機の電極構造の提供を課題とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るため本発明は、被溶接物に直接電極を接触して溶接処
理を行う、抵抗スポット溶接、抵抗ろう付け溶接等の溶
接処理に供される溶接機の電極構造において、前記電極
の前記被溶接物との当接面を、前記被溶接物の形状に則
して形成するとともに、当該当接面に接点部材を配置す
る構成を解決するための手段とする。

【０００９】そして、好ましくは、前記接点部材は、導
通性を有する線材を用いて布状に編み込んだものを、前
記当接面の形状に係合させて編成し、当該電極の当接面
に装着固定する構成とすることであり、また、前記接点
部材は、導通性を有する線材を用いて索状に編成し、前
記当接面の形状に係合させるとともに、当該電極の当接
面に装着固定する構成とすることであり、さらに、前記
接点部材は、導通性を有する線材を、直接前記電極の当
接面に巻装する構成とすることである。

【００１０】また、前記接点部材は、導通性を有する板
材からなり、当該板材の被溶接物との当接側の表面を、
凹凸状に整形するとともに、前記電極の当接面に固着す
る構成とすることである。

【発明の実施の形態】このような構成の本発明に係る溶
接機の電極構造の実施の形態について、添付する図面に
基づいて説明を行う。

【００１１】図１は本発明の電極構造を備えた抵抗スポ
ット溶接機を示す全体斜視図であり、図２の（ａ）は電
極構造の第一の実施の形態を示す電極の側面図、（ｂ）
は電極構造の接点部材の平面図、（ｃ）は他の接点部材
の平面図である。図３は電極構造の第二の実施の形態を
示す電極の全体斜視図であり、図４の（ａ）は第三の実
施の形態を示す斜視図、同図の（ｂ）は第四の実施の形
態を示す斜視図である。

【００１２】図１に示す本発明の電極構造を備えた抵抗
スポット溶接機ＷＭ１は、具体的には図２の（ａ）に示
す如く、電極１０の被溶接物Ｗとの当接面１０ａを、前
記被溶接物Ｗの形状に則して形成するとともに、この当
接面１０ａに接点部材２０を配置する構成とするもので
ある。

【００１３】この接点部材２０は、図２の（ｂ）に示す
如く、導通性を有する線材を用いて編み込んだ布状２１
ａとするものであって、前記当接面１０ａの形状に係合
させて編成し、その両端部に取付部２２を形成するとと
もに、この取付部２２、２２に取付孔２３、２３を穿設
し、ボルト１１により電極１０の当接面１０ａに螺着固
定されている。また、他の接点部材２０としては、図２
の（ｃ）に示す如く、導通性を有する線材を用いて索状
２１ｂに編成するものであって、前記布状２１ａとする
接点部材２０と同様に、電極１０の当接面１０ａの形状
に係合させ、その両端部に取付部２２、２２を形成する
とともに、取付孔２３、２３を穿設し、ボルト１１、１
１により電極１０の当接面１０ａに螺着固定されてい
る。電極１０にこのような構成の接点部材２０を螺着固
定することによって、被溶接物Ｗは電極１０、１０の当
接面１０ａ、１０ａに直接接触することなく挟持される
ことになる。

【００１４】被溶接物Ｗの形状に則して形成した電極１
０であっても、被溶接物Ｗの設置状況によっては点接触
となる場合があるが、点接触とした際に生ずる前述の問
題の発生をこのような電極構造とすることにより解消す
ることができる。すなわち、被溶接物Ｗと電極１０の当
接面１０ａとの接触は、接点部材２０を構成する線材が
電極１０、１０の挟持により押圧され、被溶接物Ｗとの
接触をいわゆる面接触とすることとなる。従って、溶接
電源から給電された電流が、被溶接物Ｗの一点に集中し
て給電されることがなくなる。なお、線材の材質につい
ては特に限定するものではないが、指輪等の宝飾品を被
溶接物Ｗとする場合には、電極１０の押圧により被溶接
物Ｗの破損防止の観点より、比較的柔らかい材料であっ
て、導通性を有する金、銀、銅、プラチナおよびこれら
の材質による合金、さらにはこれらの材質を地金にメッ
キ加工したものであれば良好な効果を得ることができ
る。

【００１５】また、図３は図１乃至図２に示す電極１０
とは異なった外形形状とする当接面３２ａを有する電極
３２を示すものであって、この当接面３２ａにはこの当
接面３２ａの形状に係合させた接点部材３１が固着さ
れ、前述の電極１０と同様、被溶接物Ｗが電極３２、３
２の当接面３２ａに直接接触することなく挟持される。
従って、図１乃至図２に示す電極１０と同様の効果を得
ることだできる。

【００１６】さらに、図４の（ａ）に示す電極３６は、
導通性を有する板材３６ａの被溶接物Ｗとの当接側の表
面を凹凸状に整形し、電極３６の当接面１０ｂに固着す
ることにより、被溶接物Ｗが電極３６、３６の当接面１
０ｂに直接接触することなく挟持される構成とするもの
である。また、図４の（ｂ）に示す電極３７は、この電
極３７の当接面３７ａに直接凹凸状の接触部２０ｃを形
成したものであるが、この２０ｃを形成することにより
前記電極３６と同様の効果を期待できるものである。な
お、前記の板材３６ａの表面を凹凸状に整形すること、
さらに比較的柔らかい材料であって導通性を有する材料
とすることにより前述の接点部材２０と同様、被溶接物
Ｗとの接触を面接触、若しくは多数の点接触とすること
ができ、溶接時における電流の集中化の拡散が図られ
る。

【００１７】このような構成とする電極１０、３２、３
６、３７を用いて、図１に示す抵抗スポット溶接機ＷＭ
１による被溶接物Ｗの溶接の手順を以下に説明する。

【００１８】最初に抵抗スポット溶接機ＷＭ１の固定ク
ランプ部５Ａに、上下に相対向する電極１０、３２、３
６、３７の下部電極のシャフト部１２、３３、１２ｂ、
１２ｃを固定させ、さらに、摺動クランプ部５Ｂに上下
に相対向する電極１０、３２、３６、３７の上部電極の
シャフト部１２、３３、１２ｂ、１２ｃを固定する。そ
して、固定クランプ部５Ａに固定する電極１０、３２、
３６、３７と摺動クランプ部５Ｂに固定される電極１
０、３２、３６、３７との間に生ずる隙間に、分割状態
とする被溶接物Ｗを配置した後、摺動クランプ部５Ｂを
図１中の矢印で示す方向の下方向への摺動によって、上
下の両電極１０、３２、３６、３７で被溶接物Ｗを挟持
する。

【００１９】上下の両電極１０、３２、３６、３７で挟
持された被溶接物Ｗは、図示しない溶接電源部からの給
電に先駆けて、摺動クランプ部５Ｂの摺動とともに加圧
され上下の両電極１０、３２、３６、３７の両当接面１
０ａ、３２ａ、１０ｂ、３７ａと当接状態に挟持され
る。

【００２０】上下に相対向する電極１０、３２、３６、
３７により挟持される被溶接物Ｗの電極１０、３２、３
６、３７との当接面１０ａ、３２ａ、１０ｂ、３７ａに
は、電極３７を除いて、それぞれ接点部材２０、３１お
よび板材３６ａが装着固定されているが、比較的柔らか
く導通性を有する材料の線材からなるこれらの接点部材
２０、３１および板材３６ａの外側部が、両電極１０、
３２、３６の押圧により、被溶接物Ｗの外形形状に則し
て変形する。従って、溶接電源から給電された電流が、
被溶接物Ｗの一点に集中して給電されることがなくな
り、溶接に伴う融着物の付着が微小なものとなる。

【００２１】次に、抵抗ろう付け溶接機ＷＭ２に備えら
れた本発明の電極構造１Ｂについて図５乃至図６を参照
して説明を行う。

【００２２】抵抗ろう付け溶接機ＷＭ２およびその電極
４０については前述の如くであるが、この電極４０につ
いても、抵抗スポット溶接機ＷＭ１で説明した電極１
０、３２、３６、３７と同様の課題が生じている。本発
明の電極４０を備えた抵抗ろう付け溶接機ＷＭ２を使用
して指輪等の被溶接物Ｗのろう付け処理を例として、電
極構造１Ｂを説明する。

【００２３】図６の（ａ）、（ｂ）に示すように、丸棒
形状の対をなす各電極４０の外周には、接点部材４０ａ
が巻装されている。この環装される接点部材４０ａは、
比較的柔らかく導通性を有する線材であって、金、銀、
銅、プラチナおよびこれらの材質による合金とするもの
である。

【００２４】接点部材４０ａを巻装する電極４０の外周
に指輪等の被溶接物Ｗが配置されると、抵抗ろう付け溶
接機ＷＭ２のバイス部６が、図５の矢印で示す下方向に
向けて下降し、被溶接物Ｗの固定が図られる。この固定
により接点部材４０ａへの被溶接物Ｗの接触面積の拡大
が図られて、電流の一点への集中を防止でき、従って、
過度の温度上昇の抑制ができるために給電時の酸化皮膜
の溶融による付着物の発生を最小のものとすることがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明を行った本発明の溶接機の電極
構造によれば、次のような効果を奏する。

【００２６】指輪やブローチ等の宝飾品の抵抗スポット
溶接や抵抗ろう付け溶接により溶接処理を行う際に、指
輪やブローチ等の宝飾品の溶接後の表面に、溶接に伴う
融着物の付着を極力微小なものとすることが可能とな
る。さらに、電極自体の消耗の防止を図ることができる
とともに、接点部材の交換により電極自体の交換の必要
がなくなる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極構造を備えた抵抗スポット溶接機
を示す全体斜視図である。

【図２】（ａ）は電極構造の第一の実施の形態を示す電
極の側面図、（ｂ）は電極構造の接点部材の平面図、
（ｃ）は他の接点部材の平面図である。

【図３】電極構造の第二の実施の形態を示す電極の全体
斜視図である。

【図４】（ａ）は第三の実施の形態を示す斜視図であ
り、（ｂ）は第四の実施の形態を示す斜視図である。

【図５】本発明の電極構造を備えた抵抗ろう付け溶接機
を示す全体斜視図である。

【図６】（ａ）は抵抗ろう付け溶接機の電極構造の全体
斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。

【符号の説明】

１ 電極構造 １Ｂ 電極構造 ５Ａ 固定クランプ部 ５Ｂ 摺動クランプ部 ６ バイス部 １０ 電極 １０ａ 当接面 １０ｂ 当接面 １１ ボルト １２ シャフト部 １２ｂ シャフト部 １２ｃ シャフト部 ２０ 接点部材 ２１ａ 布状 ２１ｂ 索状 ２２ 取付部 ２３ 取付孔 ３１ 接点部材 ３２ 電極 ３２ａ 当接面 ３３ シャフト部 ３６ 電極 ３６ａ 板材 ３７ 電極 ３７ａ 当接面 ４０ 電極 ４０ａ 接点部材 Ｗ 被溶接物 ＷＭ１ 抵抗スポット溶接機 ＷＭ２ 抵抗ろう付け溶接機

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接物に直接電極を接触して溶接処理
   を行う、抵抗スポット溶接、抵抗ろう付け溶接等の溶接
   処理に供される溶接機の電極構造において、 前記電極の前記被溶接物との当接面を、前記被溶接物の
   形状に則して形成するとともに、当該当接面に接点部材
   を配置することを特徴とする、溶接機の電極構造。
2. 【請求項２】 前記接点部材は、 導通性を有する線材を用いて布状に編み込んだものを、
   前記当接面の形状に係合させて編成し、当該電極の当接
   面に装着固定することを特徴とする、請求項１に記載の
   溶接機の電極構造。
3. 【請求項３】 前記接点部材は、 導通性を有する線材を用いて索状に編成し、前記当接面
   の形状に係合させるとともに、当該電極の当接面に装着
   固定することを特徴とする、請求項１に記載の溶接機の
   電極構造。
4. 【請求項４】 前記接点部材は、 導通性を有する線材を、直接前記電極の当接面に巻装す
   ることを特徴とする、請求項１に記載の溶接機の電極構
   造。
5. 【請求項５】 前記接点部材は、 導通性を有する板材からなり、当該板材の被溶接物との
   当接側の表面を、凹凸状に整形するとともに、前記電極
   の当接面に固着することを特徴とする、請求項１に記載
   の溶接機の電極構造。