JPS6163382A - 溶接装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１選択した被溶接エレメントをクラップし、こ
れらエレメント同士を抵抗溶接作用により溶接する電極
フィンガーを有するノ・／ドベルト溶接装置、特に、溶
接のために、電極フィンガーに充分なりう／プカを加え
る手段に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

本発明は、製造における繊細な溶接工程で用いるハンド
ベルト溶接装置用に特に開発したものである。かかる装
置の例としては、線導体の如きエレメントを陰極線管の
内壁に設けられたピン導体に溶接する溶接装置がある。

この装置は、（操作者用のハンドグリップとなる）１対
の部材を具えており１　これら部材は、隣接した一端で
枢軸的に（回転可能Ｋ）継がれており１他端（以下、自
由端という）はこれら部材が離れるようにバイアスされ
ている。この装置の自由端は、１対の電極フィンガー（
指状突起部）を制御する。操作者は。

電極フィンガーが合わさるように圧力を加えて。

一体に溶接すべき線及びピンをこれら電極フィンガー間
に（ピンセットの如き工具を用いて）配置する。これら
エレメントを互いにかつ適当にクランプすると、これら
エレメントの溶接進傭が整い。

操作者は、電極を介して溶接電流を流し、所望の溶接を
行なう。

溶接を確実に行なうには、約５ポ／ド以上の圧力が必要
なことが判った。よって、スイッチを閉じて電極に溶接
電流を流す前に必要な圧力を加えなければならず、また
溶接する短期間の間この圧力を維持しなければならない
。上述のハンドベルト溶接装＃は所望の溶接が可能であ
るが、製品組立ライ／におけるこの装置の操作者には、
１日に数百ケ所以上の溶接を完全に行なうことが要求さ
れる。よって、操作者は疲れ、加える圧力が必要な５ポ
ンドよりも減り、溶接が不良となる。

不良溶接の製品は、操作者の疲労の影響であることがこ
れまでに認識され、これを解決するために圧搾空気を用
いることが提案されている。この提案では、空気ンリン
ダーをハンドベルト溶接装置に接続し、適切な圧力を発
生するのを援助する。

；従来の空気援助装置の代表的なものは、空気ホースを
有する空気ンリンダーを具えており、この空気ホースは
、圧搾空気供給源に取付けた遠隔ソレノイド操作空気バ
ルブから援助装置まで伸びる。

電気スイッチを援助装置のハンドルに設け、空気ソレノ
イド・バルブをトリガする。他の電気スイッチは１足に
より操作し、溶接電流を流す。

かかる空気援助溶接装置の代表的な操作は、この装置の
ハンドルに手動で圧力を加えて、２つの被溶接部品を電
極間に捕え１次に１例えばハンドルに強い圧力を加えて
ハンドルのスイッチを閉じ。

空気ソレノイド・バルブを付勢し、最後に１足スイッチ
を踏んで電流を流す。空気ソレノイド・バルブが付勢さ
れるので、空気がホースを介して／す／グーに流れ、電
極に適当なりランプ力が加わる。足スィッチのみの操作
で電流を流し始める。

空気ホースは、充分に長り、（適当な柔軟性を持たせる
ため）その直径は非常に小さいので、ハンドルのスイッ
チを閉じてから適当なりう／プカが発生するまでに、か
なり時間かかかる。よって１操作者は、必要な時間が経
過する前に、即ち空気ホースが完全に高圧状態になる前
に、何度も足スィッチを踏まなければならない。この結
果、適切なりラング力が加わる前に電流が流れ、溶接が
不完全になる。

従来の空気援助溶接装置の他のものは、２つの空気操作
電極を具えており、これら電極が空気圧により開いたシ
、゛閉じたシする。しかし、この従来例では、ハンドル
に手動で圧力を加えて、２つの部品を電極間に捕えるこ
とができない。空気ポースを介して空気が伝わると直ち
に、電気スイッチを閉じ、電極が充分なりランプ力を加
える。空気ホースを介して空気が流れるので、電気タイ
マが動作して、所定時間が経過すると溶接電流が流れる
。典型的に鴎、この時間は、溶接が完了する前に操作者
が時折りソレノイド空気バルブを偶然に解放してしまう
程、充分に長い。電気エネルギーが部品を加熱するので
、クランプ力の減少により、不完全な溶接となる。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明によれ
ば１手動縁作に対して触覚的な帰還が得ら九、また、被
溶接エレメントに対する電極の空気援助クランプによる
と共に、適切なンリ／ダー圧力を加えたときのみ溶接用
電流を流すようにトリガすることにょシ、確実な溶接を
行なう。

操作者の完全な制御によりこれら３つの動作を順次実行
し、操作者は一方の手（足ではない）の操作に集中でき
る。

要約すれく１本発明による好適な溶接装置は。

従来装置に類似した第１及び第２部材に接続されたちよ
うつがいを具えており、一端を広げることによシこれら
部材の他端に取付けた電極が閉じるように、枢軸を一端
よりもわずかに内側にしている。これら先端間に膨張チ
ャンバー（空間）を設けるが、このチャンバーはンリン
ダー及びこの７リングー内で移動可能なピストンによシ
決まる。

う これ≠ンリンダー及びビストノが膨張手段となる。

空気ラインは（第１及び第２部材の一方の空気通路を介
して）空気チャンバーに接続し、第１制御手段である空
気バルブは、操作者の指で操作できるように、即ち拡張
チャ／バーに極めて隣接して配置する。第２制御手段で
ある溶接開始スイッチを空気チャンバー内に配置して、
このチャ／バーの膨張により自動的に作動させる。

操作において、電極間にエレメントを捕えるように、操
作者は部材に手動で圧力を加える。次Ｋ。

指を空気バルブの方に曲げて、チャンバーに圧搾空気を
送り込む。チャンバーの膨張（そして、電極フィンガー
の空気援助クランプ力の利用）により、溶接開始スイッ
チを操作して、エレメントを一体に溶接する。その結果
、高圧力が不要になると共に、複数ステップの操作も不
要になるので。

溶接装置を容易に操作できる。これにより、一般的な製
品組立てライ／において、確実な溶接を繰返し行なえる
。

〔実施例〕

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施例を説明す
る。

第１図は９本発明を用いたハンドベルト溶接装置の斜視
図であり、第２図は、第１図の線２−２に沿って見た上
面図である。ハンドベルト溶接装置１０は、操作者の手
１４（第１図のみに点線で示す）で握られるように設計
されたハンド・グリップＩ２を有する。このハンド・グ
リップ１２は。

外側（レバー）部材１６を具えており、この外側部材１
６は、内側（・レバー）部材１８の周りの部分的な外被
となる。これら外側及び内側部材は。

それらの一端近傍で枢軸ピン２０により枢軸的て（回転
可能に）共通接続されている。

第１電極フインガー２２は、坏ジ２４により外側部材１
６に取付け、第２電極フインガー２６は。

ネン２８により内側部材１８に取付ける。枢軸ビ／２０
と反対の内側及び外側部材の自由端は互いに近付いたり
離れたりするように旋回し、同様に電標フィ／ガ−２２
及び２６を互いに近付いたり離れたりするように旋回す
る。コイルげね３２がこれら部材が離れるように圧力を
かけるが、操作者は手を閉じて、即ち、内側部材１８に
対し親指が圧力を加え、他の指が外側部材１６をつかん
で（第１図で、矢印３４は操作者の親指が加える力を示
す）、内側及び外側部材にある程度力を加える。

電極フィンガー２２及び２６は、導線３０に接続する。

溶接装置の通常操作では、（第２図に点線で示すように
）ピン３６及び導体３８を電極フィンガー間に手動で位
“置火めし、溶接を確実にするため充分な力で電極をク
ランクし、これら電極を介して電流を流して、加熱し、
ピン及び導体を部分的に溶かす。よって、導体３８及び
ピン３６が一緒に溶接される。

上述の如く、クランプ力３４には５ボンド以上が必要で
ある。この力は、多くの溶接操作に対して操作者が発生
できるが、ついには操作者は疲れ。

手動圧力が減少する。ピン及び導体をしっかシと保持し
ないと、信頼できる溶接が保証されず、溶接を失敗する
割合が高くなる。よって、上述の如く、クランプ力を空
気で援助する。

第３図は、第２図の線３−３に沿った側面図であり、第
４図は、第３図の線４−４に沿った断面図である。ねじ
山の結合人口４２を有する内側空気通路４０と共に内側
部材Ｉ８を設け、この人口４２は、空気ライン４６の結
合具４４を受ける。

結合人口４２を枢軸的結合部付近に配置し１部材１６に
対向する側を開放する（空気ライン４６は。

部材１６の開口４７を介して貫通する）。空気通路４０
は１部材１８内の同じ側に設けてあり、結合入口４２か
らこの部材の自由先端に延びる。第１空気通路４０から
部材１６０反対側にオフセットした第２空気通路４８は
１部材１８の自由端から反対の先端に延びる。チャンバ
ー５０を空気通路に接続するが、このチャ／バーは（枢
軸ピン２０の接続の後ろで）内側及外側部材の先端間に
設ける。空気通路４８は２つの部分から成っており。

第１部分は空気通路４０に非常に近接しており。

第２部分はチャンバー５０に適応するように反対側に更
にオフセットしている。相互接続チャ／ネル５２を空気
通路４８の２つの部分に相互接続する。通路４０．４８
及びチャンネル５２（必要に応じ空気通路に穴あけして
作る）の各露出端にプラグ５４を挿入して、不要の空気
漏れを防ぐ。

第７及び第８図は第３図の線７−７に沿った第４図の部
分的拡大図である。バルブ・チャノ不ル５６が通路４０
及び４８を相互接続する。バルブ・チャンネル５６内に
配置した移動可能な／ヤトル（連続往復器）バルブ５８
が１通路４０から通路４８への空気通路（第８図の矢印
参照）、及び通路・１８から大気への空気通路（第７図
の矢印参照）を制御する。図から理解できる如く、チャ
ンネル５６は、チャンネル狭路６０と呼ぶ狭い領域によ
り相互接続された上部及び下部拡大領域から形成されて
いる。／ヤトル・バルブ５８は、突き出た・・ルブ軸６
２と、第８図に示す如く軸６２が押し下げられた際に狭
路を密封する＠Ｉｒ０ＪＩＪング６４と、第７図に示す
如く軸６２が伸びた際に狭路を密封する第２ｒＯＪリノ
グ６６とを具えている。バルブ軸６２の底に設けたばね
６７は。

第７図の伸びた位置方向にバルブ軸に圧力を加える。こ
れら部品６０〜６７が圧搾空気の供給を制御する第１制
御手段となる。

第４．第７及び第８図において、「休止位置」の際、バ
ルブ５８の封鎖により、即ちバルブ軸６２が伸び、「０
」リング６６が狭路６０内に位置することにより、空気
ライフ４６からの空気圧を空気通路４０内に密封する。

この位置において。

「０」リング６４が通路５６の拡大端部領域に配置され
るので、第７図の矢印で示す如く９通路４８は大気とつ
ながる。

溶接を開始する際、まず電極フィンガーが被溶接ピノ及
び導体に密着するが、これは、第７図で点線に示すよう
に、操作者の親指の腹により柔軟性のあるカバー６８に
圧力を加えて行なう。被溶抜工レメ／トを手動でつかむ
と、第８図の点線で示す如く、親指を前方に曲げる。こ
れは第８図に示すように、チャンネル内でバルブ軸６２
をその押された位置に移動させる。

バルブ軸６２を押す過程で、まず、ｒＯＪＩＪ７グ６４
が大気に通じた狭路６０を密封しく瞬間的には、ｒＯＪ
ＩＪング６４及び６６が共に狭路において密封結合する
）１次に、［ＯＪ’）ング６６がチャンネル５６の拡大
下部領域内に押されて、狭路６０を通路４０内の空気圧
にさらす。通路４０からの空気は１通路４８を介してチ
ャンバー５０に進む。操作者が、親指を解放して（ばね
６７の圧力により）バルブ軸をその伸びた位置に戻すと
。

まず狭路６０が完全に密封され１次に通路４８が大気に
通じるので、チャンバー５０からの空気圧が減少する。

空気チャンバー及び空気圧変化に対する反作用を次に説
明する。

第５図は７第３図の線５−５に沿った第４図の部分拡大
断面図であり、第６図は、第５図の線６−６に沿った断
面図であり、これら第５及び第６図は７部材１６及び１
８の先端に形成したチャンバー５０を示している。チャ
ンバー５０は、ノリ／ダーツ０内に設けてあり、この／
リンダー内を移動可能なピストン７２の一端により決ま
る。これら／す／グー及びピスト／はチャンバーを膨張
させる膨張手段となる。部材１８にねじで留められたス
タッド部７４により、シリンダー７０を部材１８に取付
ける。接続チャンネル７６をスタンド部７４内に設け、
チャンバー５０と空気通路４８とをつなぐ。ピストン７
２は、ステム７８を具えており、このステムを枢軸ピン
８ｏによす外側部材１６に枢軸的に接続する。ｒ　ＯＪ
　ＩＪ　／グ８２がピストン７２の周囲のチャンバー５
０を密封するので、チャンバー５０内の空気圧が増加す
ると。

ピストン及び／リンダーが相対的に外側方向に。

即ち第５図の位置から第６図の位置に広がるようにチャ
ンバーに圧力が加わる。これによす１部材１６及び１８
の先端が離れるように圧力が加わり。

枢軸２０（第４図参照）に対する反対側の自由端が閉じ
て、電極フィンガー２２及び２６も閉じる。

ピストン７２は、更に第２制御手段である溶接回路スイ
ッチも具えている。第５及び第６図において、導体８６
により１対の接触ピン８４を溶接回路（図示せず）に接
続する。これら２つのビ／８４が相互接続すると、溶接
回路が働き、溶接を開始する。

ビン８４は、（絶縁プラグ８８を介して）ピストン内に
取付け、これらピストンあ接触ヘッド９０は通常１弾性
パッド９２（第５図）内の凹部に配置する。ビン８４は
、パッド９２内に調整可能に取付けられている。即ち、
これらビンは、絶縁プラグ８８の範囲内で、ねじにより
上下できる。弾性パッド９２は、ピスト／の正面内に設
けられた第２チヤンバー９４内に密封する。薄い金属板
９６は１弾性パッド上に配置しているので９通常は。

接触ヘッド９０の上に持ち上げられている。金属板９６
上に設けた封止リング９８及びカバー１００は、内側チ
ャ／バー９４内で上下にスライドし。

「０」リング１０２は、この封止す／グの周囲を密封し
、リングの端部の周囲及び弾性パッドの下から空気圧が
漏れるのを防止する。

第５及び第６図を比較すれば明らかなように。

チャ／バー５０内の圧搾空気が排気された場合。

チャンバー９４内の圧力も同様に減少し、パッド９２が
仰るので、金属板９６は、接触ヘッド９０と接触しなく
なる。チャンバー５０内の空気圧が増加すると、パッド
９２は第６図に示す如く圧縮され、金属板９６は接触ヘ
ッド９０と接触するので、これらヘッドが相互接続し、
溶接を開始する。

パッド９２の範囲内でピン８４を調整することにより、
金属板９６がヘッド９０と接触する空気圧点を調整でき
ることが理解できよう。よって１部品８４．９０及び９
６が第２制御手段となる。

次に１図を参照して、ノ・ンドベルト溶接装置の操作を
要約する。休止状態において、チャンバー５０内の空気
圧は大気圧であり、電極フィンガー２２及び２６は第１
図に示す如く離れており、金属板９６は持ち上げられて
いる。即ち、ピ／８４の接触ヘッド９０は非接触である
。操作者はまず。

電極フィンガー間に、被溶接エレメント３例えば第２図
に点線で示すピ／及び導体を配置し、親指の腹によりカ
バー６８を押して（第７図）、電極フィンガーを閉じる
。操作者は、電極間にエレメントを大体捕えたと感じる
と、第８図に示す如く更に親指を曲げるので、パルプ軸
６２を押す。このパルプ軸６２を押すことによシ、軸６
２が第７図の位置から第８図の位置に移動する。よって
。

通路４０からの空気が通路４８に通じ、チャンバー５０
内の空気圧を上昇させる。ピストン７２は／リンダー７
０から外側に押される。ピストン及び／リンダーは夫々
部材１６及び１８と連結しており、かつ枢軸２０の後方
に位置しているので。

シ （枢軸２０の前方に位置する）電極フィンガーは。

導体及びビンを一緒にクランプする。チャンバー５０内
の圧力が充分に上昇するので、（／リンダー７０内のピ
ストン７２が伸び、）弾性パッド９２が充分に圧縮され
て、金属板９６かヘッド９ｏと接触して溶接回路を動作
させる。よって、導体及びピ／の溶接が開始する。親指
を放すと、ばね６８に・よシバルブ軸６２が戻り、（ｒ
ＯＪ　’Ｊング６６により）通路４０からの空気圧が打
切られ１通路４８Ｈチャ／ネル５６を介して大気圧に通
じる。

これにより、チャンバー５０内の空気圧が減少し。

溶接回路が非接続とをシ、（ばね３２のカにょシ）電極
フィンガーが開く。

上述において本発明の好適な実施例について説明したが
１本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形及び変更
が可能である。例えば、チャンバー５０内の可動ピスト
／を、隔壁仕切り板に置換してもよい。他のパルプ構造
も可能であるが、簡単な操作で、膨張チャンバー近傍で
閉じることが重要である。同様に、溶接回路の動作を開
始させるスイッチを、配置しなおしてもよい。例えば。

圧力検知スイッチを排気７ステム内のパルプ近傍又は他
の位置に設け、膨張チャツバ−の圧力が高くなった際に
スイッチを閉じてもよい。また、パルプを膨張チャンバ
ーの空気圧入口に相互接続した後に、パルプが直接接触
するようにスイッチを配置してもよい。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば、電極フィンガーで被溶接エ
レメントをクランプする際に、膨張手段への圧搾空気の
供給制御は、この膨張手段の近傍で直接行なうので、制
御の時間的遅れがなくなる。

また、膨張手段の空気圧により電極フィンガーに電流を
流すので、確実に溶接が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例の斜視図、第２図は第
１図の線２−２に沿った上面図、第３図は第２図の線３
−３に沿った側面図、第４図は第３図の線４−４に沿っ
た断面図、第５図は第３図の線５−５に沿った部分拡大
断面図、第６図は第５図の線６−６に沿った断面図、第
７図及び第８図は第３図の線７−７に沿った部分拡大断
面図である。 図において、１６及び１８は第１及び第２部材。 ２２及び２６は第１及び第２電極、６０〜６７は第１制
御手段、７０及び７２は膨張手段、８４．９０及び９６
は第２制御手段である。 特許出願人　　ソニー・テクトロニクス株式会社ＦＩＧ
、５ ＦＩ（３，６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転可能に相互接続された第１及び第２部材と、該第１
   及び第２部材の一端に夫々取付けられた第１及び第２電
   極と、上記第１及び第２部材の他端間に設けられ、空気
   圧により上記他端間を広げる膨張手段と、上記第１及び
   第２部材の一方に設けられ、上記膨張手段への圧搾空気
   の供給を制御する第１制御手段と、上記膨張手段の空気
   圧に応じて上記第１及び第２電極間に電流が流れるのを
   可能とする第２制御手段とを具えた溶接装置。