JPS58196183A - 細線用突合わせ抵抗溶接機 - Google Patents

細線用突合わせ抵抗溶接機

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JPS58196183A
JPS58196183A JP7730782A JP7730782A JPS58196183A JP S58196183 A JPS58196183 A JP S58196183A JP 7730782 A JP7730782 A JP 7730782A JP 7730782 A JP7730782 A JP 7730782A JP S58196183 A JPS58196183 A JP S58196183A
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JP
Japan
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welding
welding machine
welding current
electrode
pressurizing force
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JP7730782A
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Masahiro Nishikawa
雅弘 西川
Hiroshi Tanaka
宏 田中
Toshiichi Nagaura
長浦 歳一
Kiyoshi Kondo
近藤 清
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はTi Ni系形状記憶合金細線等の溶接に用い
て好適な細線用突合わせ抵抗溶接機に関する。
近年、熱エネルギーを機械エネルギーに変換する素子と
して形状記憶合金が注目されている。この形状記憶合金
の代表的なものはTi Ni合金であるが、Ti Ni
合金の細線の突合わせ溶接は非常に難しく多くの問題が
ある。例えば、(1)TiNi合金線を溶接するべくそ
の先端を溶融する際Ti Ni合金溶融体の表面張力は
大きいので接合し難い事、(2)上記溶融体を冷却によ
って再凝固した場合その部分は粗大結晶粒となり強度が
着しく劣化する事(母材の30%程度)、(3)溶接部
近くの熱影響部において形状記憶性の劣化等が生ずるの
で加熱個所は最小限に止めねばならない事、等である。
従来ではTi Ni合金線の溶接には電子ビーム溶接が
良いと言われていた。この電r−ビーム溶接を用いれば
高エネルギ゛□−一度溶接が可能であるので上述1.た
熱影響部を狭めることができる。(−か(−一方で上述
した再凝固組織が成侵1.でしまう為に十分な溶接強度
が得られないという欠点がある。
又電子ビーム溶接装置は非常に高価であるという事も一
つの難点である。
これに対し金属細線溶接を行なう為の簡便な溶接機と1
.て第1図に示す突合わせ抵抗溶接機がある。同図で1
は固定電極、2は移動電極でそれぞれに金属細線3がチ
ャックされる。4は加圧用ばね、5は移動ユニット、6
はレールである。移動電極2及び移動ユニット5はレー
ル6上をスライド可能に設置される。7はコンデンサで
あり、8は該コンデンサ7を放電せしめるスイッチであ
る。
金属細線を結合する時、上記移動ユニット5は図示され
ない空気圧あるいはモーター等の駆動機構によって右方
向に移動する。この時加圧用ばね4が移動′1((極2
を圧し、金属細線3の先端を接触せしめ、9iにその接
触点の接触IF力を上昇せしめる。
上記移動N極2が適当な位置に達した時上記スイ1、 ッチ8がON動作しコンデンサ7が放電する。この時金
属細線3の接触部分はその接触抵抗による瞬間的な発熱
によって溶融する。この溶融部が冷えれば溶接が完了す
る。第2図は加圧力aと溶接電流すの変化を示すクラ7
である。
以上の様な溶接を行なう抵抗溶接機を用いてTi Ni
合金線の溶接を行なう場合母材同志が直接接合するよう
に溶接することが理想的である。
実際には母材同志を直接接合することは不可能であるが
溶融部及び熱影響部の占有部分を出来る限り狭くするこ
とが強度の向上あるいは形状記憶性の維持に必要である
。この点を達成すべく合金線の接合の際に接触部を溶融
後に強く加圧I2て第3図に示すように溶融部9及び熱
影響部11を外側に押し出しその後で押し出された溶融
部9及び熱影響部INを除去する手法が考えられる。1
0は母材の部分である。
しかし第1図の従来溶接機ではこのT法を用いて優れた
接合を行なうことは難しい1.そのj31由は次の通り
である。溶接電流印加時に接触部に強い加圧がなされて
いると接触抵抗が低F[7発熱(酊が低下するので、溶
接電流印加時においては適度の弱い加圧を接触部に与え
接触抵抗を大きく1〜なければなら々い。しかし第1図
の従来の抵抗溶接機では接合部に対する加圧を加圧用ば
ね4によって行なっている為に加圧力を敏速に変化する
ことは煩だ難しく、従って溶接電流印加時に接触部に弱
い加圧を付加しておくと、接触後Vrc急速に強い加圧
を付加することが出来ず、その為溶融部を充分に外に押
し出すことができず結局脆弱な再凝固部が多く残存する
結果になるのである。
本発明は、以上のように従来装置でなし得なかったTi
 Ni合金線の良好な溶接を行なう為の溶接機を提供す
ることを目的とする。
以−ド、本発明に係る細線用突合わせ抵抗溶接機の一実
施例を図面を用いて詳#IIに説明する。
第4図は本発明に係る細線用突合わせ抵抗溶接機の一実
施例の説明図である。12.13は移動電極でありそれ
ぞれにTi Ni合金線14が互いに先端を突合わせて
チャックされる。15けレールであり上記移動電極12
.13は上記レール15上を左右にスライド可能に設置
される。16は正転、逆転、及び停止が可能なモーター
であシ雄ねじ溝を切った駆動軸17が固着される。一方
上記移動電極12には雌ねじ溝が切られト記駆動軸17
の雄ねじ溝と噛合する3、18!d移動電極の圧力を検
知するロードセル、19は移動”tL 極の移動量を検
知する変位センサーである、20け制御回路でありTi
 Ni合金線に溶接電流を印加する回路、ロードセル及
び変位センサーからの信号を受は上記モーターの駆動の
制御を行なう回路等が内蔵される。
次にF記制御回路20内の溶接電流発生回路について説
明する。第5図は溶接電流発生回路の回路図である。2
1は電源、22.23は溶接電流の出力端子でそれぞれ
移動電極12.13に接続される。C,、G2・・・、
CNは++J変コンデンサでありそれぞれサイリスタS
、、S2.・・・、SNカ直列接続される。R,、R2
,・・・、RNは可変抵抗でこれらは′[1i源21に
接続される。、 nf変低抵抗R1R2+ ・・・、R
Nを調節すればコンデンサ(−1+ c、。
・・・+CNに対する充電’+[圧を調節できる。溶接
前に上記コンデンサC,,C2,・・・、CNに充電が
行なわれる。溶接電流の印加開始時(例えば加圧力が微
小な一定値に到達したことをロードセルが検知しモータ
ーを停止せしめ上記一定の加圧力を維持した時)にサイ
リスタS1 のゲー1−G、にパルス信号が印加さバる
。続いて予め決められたタイミングでゲートG2.G3
.・・・、GNK順々にパルス信号が印加されその合成
波形が第6図の溶接電流すの波形の様な形でに記出力端
子22.23から移動電極12.18に印加される。
以トの様な抵抗溶接機によれば第6図に示す如き加1F
−力a、溶接電流すを接触部に付与するような溶接がで
きる。即ち、捷ずモーター16を動作させて移動電極1
2.13間に微小な圧力を加え同時7(その加圧力をロ
ードセル18にて検知する。
加fJ製Jが少し1−外した時点で移動電極12及び1
3の移動を停止し加圧力を一定にする。この状態で短時
間溶接電流をTi Ni合金線に印加する。すると4〆
触部は溶融しこの溶・・独によって加圧力が低十する。
この加圧力の低丁をロードセル18が検知1.この検知
信号によってモーター16を急l車に回転”シめ移動電
極12をa′、1.1車に押し込んで接触部の溶融部分
を外に押し出す。こう[7て溶接が完了する。以上の溶
接七順によれば合金線への加t−C力が小さい状態、つ
−まり接触部の電気抵抗が大きい状態で溶接電流を印加
するので加熱部分を小さな局所内に納め得る。又溶融後
に接触部を急速に大きく昇圧するので溶融部及び熱影響
部を殆んど全て押し出すことができる。
上記溶接動作に加え、第7図に示す如く溶接終了後に再
び弱い溶接電舗)印加[7、再加熱(焼鈍)を行なう事
も可能である、 又、次の様な溶接動作も可能である。即ち、まずモータ
ー16を動作させ移動電極12及び13間に微小な圧力
を加え溶接面を互いに触れる程度に接触させて溶接電流
を印加12、該電流印加とほぼ同時に溶接面を僅かVこ
離す。この″IF極位置の調整は変位センサー19から
の位置イ、−j号により行なう。この電極の移動の間一
定時間電流を流し続けるとアークが発生[7そのアーク
時の発熱により合金線端面が溶融する。その後急速に加
圧し溶融部を押し出して溶接を完rする。この溶接動作
によれば合金線端面がアークにより溶融するので接合前
に端面を平面仕上げする必要が無い。
以−にの溶接機ではロードセル18の検知信号と変位セ
ンサー19の検知信号を用いて溶接電流の印加タイミン
クや接触部への加圧力を種4と調整して溶接することが
でき、又第5図の溶接電流発生回路を用いれば溶接電流
波形を種々と調整して溶接することができ、Ti Ni
合金線以外の多くの合金の接合をも良好になし得るもの
である。
以1−詳細に説明した本発明によれば特に溶接条件に厳
密さが要求されるTi Ni合金線の接合において加圧
力あるいは溶接電流等を最適な値に調整できるので、強
度及び形状記憶性の何れにおいても+QれたTi Ni
合金線の接合が可能である、
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の溶接機の説明図、第2図は従来の溶接機
の加圧力と溶接電流のクラフ図、第3図は金属線溶接部
の側面図、第4図は本発明に係る細線用突合わせ抵抗溶
接機の一実施例の説明図、第51剥けその溶接電流発生
回路の回路図、第6図及び第7図はその加圧力と溶接市
゛流のグラフ図を示す。 図 中、12.13:掻4I]電極  +4:T1Ni
合金線  15:レール  16:モーター  17:
駆動軸  18:ロードセル  19:変位センサー 
 20:制御回路 代理人 弁理士 f品 士 愛 彦(他2名)第1図 ↑ 第211 (

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 溶接すべき金属線を電極に保持し前記金属線の端
    面を突合わせ、その突合わせによる接触′部に溶接電流
    を印加1.て溶接を行なう細線用突合わせ抵抗溶接機に
    おいて、前記接触部を加圧すべく前記電極をモーター等
    で直接駆動する手段と、前記金属線の接触部の加圧状態
    を検知する圧力検知手段とを備え、前記圧力検知手段の
    検知信号に基づいて溶接電流あるいは前記金属線の接触
    部の加圧量を制御することを特徴とする細線用突合わせ
    抵抗溶接機。 2 溶接すべき金属線を電極に保持し前記金属線の端面
    を突合わせ、その突合わせによる接触部に溶接電流を印
    加して溶接を行なう細線用突合わせ抵抗溶接機において
    、前記接触部を加圧すべく前記電極をモーター等で直接
    駆動する手段  3゜と、前記電極の位置を検知する位
    置検知手段とを備え、前記位置検知手段の検知信号に基
    づいて溶接電流あるいは前記金属線の接触部の加圧量を
    制御することを特徴とする細線用突合わせ抵抗溶接機。 & 容量可変のコンデンサとサイリスタとが直列接続さ
    れる回路要素が複数個平列接続される回路手段と、前記
    コンデンサへの充電電圧を調整する手段と、前記サイリ
    スタのゲートを制御する手段とを備え、前記コンデンサ
    の放電電流を溶接電流としたことを特徴とする特許請求
    範囲第1項記載の細線用突合わせ抵抗溶接機。 ↓ 容量可変のコンデンサとサイリスタとが直列接続さ
    れる回路要素が複数個平列接続される回路手段と、前記
    コンデンサへの充電電圧を調整する手段と、前記サイリ
    スタのゲートを制御する手段とを備え、前記コンデンサ
    の放電電流を溶接電流としたことを特徴とする特許請求
    範囲第2項記載の細線用突合わせ抵抗溶接機。
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JPH0364229B2 JPH0364229B2 (ja) 1991-10-04

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