JPH0747222B2 - Resistance welding equipment - Google Patents
Resistance welding equipmentInfo
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- JPH0747222B2 JPH0747222B2 JP2189421A JP18942190A JPH0747222B2 JP H0747222 B2 JPH0747222 B2 JP H0747222B2 JP 2189421 A JP2189421 A JP 2189421A JP 18942190 A JP18942190 A JP 18942190A JP H0747222 B2 JPH0747222 B2 JP H0747222B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気抵抗溶接に関する抵抗溶接方法及び装置に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resistance welding method and apparatus for electric resistance welding.
スポット溶接などの電気抵抗溶接では、対向する上下一
対の電極で被溶接物を押圧し所定の時間、電流を通じて
溶接を行うもので広く利用されている。この場合、第2
図に示すように電極チップ1,2は直接電極ホルダー5,6に
固着される場合と、シャンク(スリーブともいう)3,4
を介して電極ホルダーに固着される場合とがあり、電極
ホルダー5,6はアーム(またはホーン)7,8に固着されて
使用される。このような電極周辺の構成で溶接する場
合、被溶接材料が一般の冷延鋼板であれば充分な連続打
点性(電極寿命)を示すが、亜鉛めっき鋼板を始めとす
る各種表面処理鋼板の溶接では、打点数の増加に伴い、
銅系材料からなる電極チップと鋼板のめっき金属とが合
金化して、電極先端部(鋼板との接触部)が損耗・拡大
する。このため電流密度が低下し所定のナゲットが形成
されなくなり、電極チップのドレッシングあるいは交換
までの時間(打点数)を短縮せざるを得なくなることか
ら、生産性の低下が余儀なくされていた。In electric resistance welding such as spot welding, a pair of upper and lower electrodes facing each other is used to press an object to be welded, and welding is performed by applying an electric current for a predetermined time. In this case, the second
As shown in the figure, the electrode tips 1 and 2 are directly fixed to the electrode holders 5 and 6, and the shank (also called sleeve) 3, 4
The electrode holders 5 and 6 are used by being fixed to the arms (or horns) 7 and 8 in some cases. When welding with such a structure around the electrodes, if the material to be welded is a general cold-rolled steel sheet, it shows sufficient continuous spotting property (electrode life), but welding of various surface-treated steel sheets including galvanized steel sheets Then, as the number of RBIs increases,
The electrode tip made of a copper-based material and the plated metal of the steel sheet are alloyed with each other, and the tip portion (contact portion with the steel sheet) of the electrode is worn and expanded. For this reason, the current density is reduced, a predetermined nugget is not formed, and the time (number of dots) until dressing or replacement of the electrode tip has to be shortened, resulting in a decrease in productivity.
これら難点を解消する手段として、例えば特開昭61−29
3679号公報、実開昭61−67978号公報などが知られてい
る。この装置の場合電極加圧軸と直角方向に電極回転軸
を設け、この回転軸の周囲に複数本の電極チップを埋設
あるいはリング状電極を取り付け、これを間欠的に回転
させて溶接するものであるが、これらは設備的に大がか
りなものとなり、さらにその構造上、被溶接物の形状に
かなりの制約が生じるなどの難点があった。As means for solving these difficulties, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-29
3679, Japanese Utility Model Publication No. 61-67978, and the like are known. In the case of this device, an electrode rotating shaft is provided in the direction perpendicular to the electrode pressing shaft, and a plurality of electrode tips are embedded or ring-shaped electrodes are attached around this rotating shaft, and they are intermittently rotated and welded. However, these are large-scaled in terms of equipment, and further, there is a problem that the shape of the object to be welded is considerably restricted due to its structure.
本発明の目的はかかる従来の溶接方法および装置の問題
点を解消しようとするもので、めっき鋼板などの溶接に
おいて連続打点性の高い抵抗溶接方法とその装置を提供
することにある。An object of the present invention is to solve the problems of the conventional welding method and apparatus, and it is an object of the present invention to provide a resistance welding method and apparatus having a high continuous spotting property when welding plated steel sheets and the like.
本発明の要旨を次に列挙する。 The gist of the present invention is listed below.
(1)対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及び運動
軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行にし、該電
極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸を回転軸
として回動させる駆動源を連結軸を介して配設している
ことを特徴とする抵抗溶接装置。(1) The rotation axis and the movement axis of the pair of upper and lower bar-shaped electrode portions facing each other are made non-parallel except at right angles to the pressing axis, and the electrode portion including the electrode tip is used as the rotation axis with the electrode center axis as the rotation axis. A resistance welding device characterized in that a driving source for rotating is arranged via a connecting shaft.
(2)対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及び運動
軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行にし、該電
極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸を回転軸
として、電極加圧力及びバネによる電極の上下運動を利
用して回動させる機構を配設していることを特徴とする
抵抗溶接装置。(2) The rotating shaft and the moving shaft of the pair of upper and lower bar-shaped electrode portions facing each other are made non-parallel except at right angles to the pressing shaft, and the electrode portion including the electrode tip is used as the rotating shaft with the electrode central axis as the rotating shaft. A resistance welding apparatus is provided with a mechanism for rotating the electrode using the electrode pressing force and the vertical movement of the electrode by a spring.
(3)駆動源として流体を利用して棒状電極部を回動さ
せる機構を配設していることを特徴とする前記(1)記
載の抵抗溶接装置。(3) The resistance welding device according to (1), wherein a mechanism for rotating the rod-shaped electrode portion using a fluid as a drive source is provided.
(4)駆動源として流体を利用して棒状電極部を回動さ
せる機構との連結部に変速装置を配設していることを特
徴とする前記(1)記載の抵抗溶接装置。(4) The resistance welding device according to (1), wherein a transmission is provided at a connecting portion with a mechanism for rotating the rod-shaped electrode portion using a fluid as a drive source.
(5)棒状電極部を回動させる駆動源または回転機構部
を、該電極部を保持するアームの内部に配設しているこ
とを特徴とする前記(1),(2),(3)または
(4)記載の抵抗溶接装置。(5) The drive source or the rotation mechanism portion for rotating the rod-shaped electrode portion is arranged inside an arm holding the electrode portion, (1), (2), (3). Alternatively, the resistance welding device according to (4).
本発明に関し図面を参照しながら作用とともに以下に説
明する。The present invention will be described below with reference to the drawings together with the operation.
第2図には本発明の理解を容易にするために、まず従来
の電極周辺部の態様を示す。ここで、上下の電極チップ
1,2およびシャンク3,4を含む電極部は電極ホルダー5,6
に固着され、電極ホルダーは上下のアーム7,8に固着さ
れている。また、一般に電極加圧軸9は電極の中心軸と
同じであることが多い。In order to facilitate understanding of the present invention, FIG. 2 shows a mode of a conventional electrode peripheral portion. Where the upper and lower electrode tips
The electrode part including 1,2 and shank 3,4 is the electrode holder 5,6
The electrode holder is fixed to the upper and lower arms 7 and 8. Further, in general, the electrode pressing shaft 9 is often the same as the central axis of the electrode.
第1図に本発明の一実施態様を示す。電極加圧軸10に対
し、対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及び運動軸
である中心軸11,12を、それぞれ加圧軸10に対し直角を
除く所定の角度θで傾斜させておく。上下の電極チップ
1,2およびシャンク(スリーブともいう)3,4を含む電極
部を電極中心軸11,12を回転軸として矢印A,Bのように間
欠的に所定角度αづつ回動させる。ここで電極中心軸を
加圧中心軸に対して傾斜させるには、第5図あるいは第
6図のように固定電極ホルダー14をアーム7に対して傾
斜させて固着する。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. With respect to the electrode pressing shaft 10, the center shafts 11 and 12, which are the rotating shaft and the moving shaft of the pair of upper and lower bar-shaped electrode portions facing each other, are tilted at predetermined angles θ with respect to the pressing shaft 10 except right angles. . Upper and lower electrode tips
The electrode portion including the shanks (also referred to as sleeves) 3 and 4 is intermittently rotated by a predetermined angle α as indicated by arrows A and B with the electrode center axes 11 and 12 as rotation axes. Here, in order to incline the electrode central axis with respect to the pressing central axis, the fixed electrode holder 14 is inclined and fixed to the arm 7 as shown in FIG. 5 or 6.
第3図(a)(b)に本発明の特許請求の範囲第1項に
記載した、回動機能を有する電極部の態様例を示す。電
極チップ1は回動電極ホルダー13に固着されている。回
動電極ホルダー13は電極の中心軸11を回転軸として回動
させるため回転摺動部16を介して、回動しない固定電極
ホルダー14と連接し、固定電極ホルダー14はアーム7に
固着しておく。電極部の中心部には回動電極ホルダー13
に固着した水冷パイプ15が配設されているが、電極チッ
プ1を冷却する水が外部に漏洩しないように、回動電極
ホルダー13と固体電極ホルダー14の連結部をO(オー)
リング17,18でシールする。なお、第3図(b)に示す
ように回動電極ホルダー13が回転しても常に流水経路が
確保できる構造としておく。また回動電極ホルダー13と
固定電極ホルダー14とは回転摺動部16を介して溶接電流
を通ずるため充分な通電性を確保出来るような連結状態
とする。FIGS. 3 (a) and 3 (b) show an example of an embodiment of the electrode portion having a rotating function described in the first claim of the present invention. The electrode tip 1 is fixed to the rotary electrode holder 13. The rotating electrode holder 13 is connected to the non-rotating fixed electrode holder 14 via the rotary sliding portion 16 for rotating the central axis 11 of the electrode as a rotating shaft, and the fixed electrode holder 14 is fixed to the arm 7. deep. A rotating electrode holder 13 is provided at the center of the electrode section.
Although a water cooling pipe 15 fixedly attached to the solid electrode holder is provided, the connecting portion between the rotary electrode holder 13 and the solid electrode holder 14 is O (o) so that the water for cooling the electrode tip 1 does not leak to the outside.
Seal with rings 17 and 18. In addition, as shown in FIG. 3 (b), the structure is such that a flowing water path can be always secured even if the rotating electrode holder 13 rotates. Further, since the rotating electrode holder 13 and the fixed electrode holder 14 pass the welding current through the rotary sliding portion 16, the rotating electrode holder 13 and the fixed electrode holder 14 are connected to each other so that sufficient electric conductivity can be secured.
電極チップ1および回動電極ホルダー13を回動させるた
め固定電極ホルダー14にステッピング(パルス)モータ
またはサーボモータなどのモータ21をモータ支持具20を
介して配設する。ここでモータに溶接電流が流れないよ
うに固定電極ホルダー14とモータ21とは絶縁体19で電気
的に絶縁しておく。駆動連結軸、この例の場合ではモー
タ軸(スピンドル)22は絶縁体23を介して回動電極ホル
ダー13に固着しておき、モータ軸22の回転にともなって
回転電極ホルダー13を回転させる。A motor 21 such as a stepping (pulse) motor or a servomotor is arranged on the fixed electrode holder 14 via the motor support 20 in order to rotate the electrode tip 1 and the rotating electrode holder 13. Here, the fixed electrode holder 14 and the motor 21 are electrically insulated by an insulator 19 so that a welding current does not flow in the motor. The drive connecting shaft, in this case the motor shaft (spindle) 22, is fixed to the rotating electrode holder 13 via the insulator 23, and the rotating electrode holder 13 is rotated as the motor shaft 22 rotates.
この場合図示はしていないが、モータ21を回転させるタ
イミング或いは回転量(角度)などの制御は周知のドラ
イバー(制御機)を用いる。この場合、回転の時期(回
転頻度:回/点)、回転角、回転方向などの設定はプリ
セットするが、電極の上下運動を検出した信号、溶接機
の通電信号或いは打点数を計示するカウンタの出力信号
などで制御しても良い。なお、電極部の回動は少なくと
も電極が被溶接物を挟んでいるときには行わず、電極が
互いに離れた状態で行う。In this case, although not shown, a well-known driver (controller) is used to control the timing of rotating the motor 21 or the amount of rotation (angle). In this case, the rotation timing (rotation frequency: times / point), rotation angle, rotation direction, and other settings are preset, but a signal that detects the vertical movement of the electrode, a welding signal, or a counter that counts the number of dots. Alternatively, the output signal may be controlled. The rotation of the electrode portion is not performed at least when the electrodes sandwich the object to be welded, but is performed in a state where the electrodes are separated from each other.
第3図(a)ではモータ軸22が電極中心軸上に配設され
た状態を例示したが、これに限定されるものではなく、
電極中心軸から外れた箇所或いは電極中心軸と垂直では
なく傾斜していてもよい。この場合ウオームギアー、ベ
ベルギアーなどのキアー類の他、周知の駆動力伝達手段
を用いればよく、モータ軸22と回動電極ホルダー13との
機械的な連結に減速機を配設してもよい。Although FIG. 3 (a) exemplifies a state in which the motor shaft 22 is arranged on the center axis of the electrode, the present invention is not limited to this.
It may not be perpendicular to the electrode center axis or the electrode center axis, but may be inclined. In this case, a well-known driving force transmission means other than a key gear such as a worm gear and a bevel gear may be used, and a speed reducer may be arranged for mechanical connection between the motor shaft 22 and the rotary electrode holder 13.
なお、電極ホルダーの傾斜角θは0度〜90度未満までの
範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度は5
度〜30度であり、電極部の回動角αは0度〜360度まで
の範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度は
10度〜70度である。一方、電極回動の頻度は1回/1点〜
1回/数千点までの範囲で自由に設定できるが、この中
でも適正な回動頻度は1回/1点〜1回/500点である。The inclination angle θ of the electrode holder can be freely set in the range of 0 ° to less than 90 °, but the proper angle is 5
The rotation angle α of the electrode part can be freely set in the range of 0 degrees to 360 degrees.
It is 10 to 70 degrees. On the other hand, the frequency of electrode rotation is once per point
It can be set freely within a range of once / several thousands, but among these, the proper rotation frequency is once / one point to once / 500 points.
電極回転の方向は第1図で矢印A,Bのように同一方向に
回転させる場合について例示したが、これに限定される
ものではなく相互の電極を逆方向に回転させてもよく、
また回転角、回転時期についても必ずしも相互の電極が
同一である必要はない。The direction of electrode rotation is illustrated in FIG. 1 as a case of rotating in the same direction as indicated by arrows A and B, but it is not limited to this, and mutual electrodes may be rotated in opposite directions.
Further, regarding the rotation angle and the rotation timing, the electrodes do not necessarily have to be the same.
このような電極周辺部の構成および方法で、上下電極チ
ップ間に被溶接物を挟み、押圧して所定の時間、通電し
て溶接を行なう。With such a configuration and method of the electrode peripheral portion, the object to be welded is sandwiched between the upper and lower electrode tips, pressed, and energized for a predetermined time to perform welding.
第9図および第10図に本発明の請求項第2項に記載した
回動機能を有する電極部の態様例を示す。電極チップ1
は回動電極ホルダー13に固着されている。回動電極ホル
ダー13は電極の中心軸11を回転軸として回動させるため
回転摺動部16を介して、回動しない固定電極ホルダー14
と連接し、固定電極ホルダー14はアーム7に固着してお
く。伝極部の中心部には固定電極ホルダー14に固着した
水冷パイプ15が配設されているが、電極チップ1を冷却
する水が外部に漏洩しないように、回動電極ホルダー13
と固定電極ホルダー14の回転摺動部をO(オー)リング
17でシールする。また回動電極ホルダー13と固定電極ホ
ルダー14とは回転摺動部16を介して溶接電流を通ずるた
め充分な通電性を確保出来るような連結状態とする。FIG. 9 and FIG. 10 show an example of an embodiment of the electrode portion having a rotating function described in claim 2 of the present invention. Electrode tip 1
Is fixed to the rotary electrode holder 13. Since the rotating electrode holder 13 rotates about the central axis 11 of the electrode as a rotating shaft, the rotating electrode holder 13 does not rotate through the rotary sliding portion 16 and does not rotate.
The fixed electrode holder 14 is fixed to the arm 7 in advance. A water cooling pipe 15 fixed to a fixed electrode holder 14 is provided at the center of the conductive portion, but the rotating electrode holder 13 is provided so that water for cooling the electrode tip 1 does not leak outside.
And the rotary sliding part of the fixed electrode holder 14 with O-ring
Seal with 17. Further, since the rotating electrode holder 13 and the fixed electrode holder 14 pass the welding current through the rotary sliding portion 16, the rotating electrode holder 13 and the fixed electrode holder 14 are connected to each other so that sufficient electric conductivity can be secured.
電極チップ1および回動電極ホルダー13を回動させるた
め回動電極ホルダー13にピン・ガイド溝30を配設する。
固定電極ホルダー14には回動ガイド・ピン31を可動状態
で配設し、板バネ32で押さえておく。また、回動電極ホ
ルダー13と固定電極ホルダー14の間にはコイル・スプリ
ング28を挿入しておき、常に反発力が作用する状態とし
ておく。さらに回動電極ホルダー13が固定電極ホルダー
14から抜け落ちないようにストッパー・リング29を固定
電極ホルダー14に配設しておく。A pin guide groove 30 is provided in the rotating electrode holder 13 for rotating the electrode tip 1 and the rotating electrode holder 13.
A rotation guide pin 31 is movably arranged on the fixed electrode holder 14 and is held by a leaf spring 32. A coil spring 28 is inserted between the rotary electrode holder 13 and the fixed electrode holder 14 so that the repulsive force always acts. Furthermore, the rotating electrode holder 13 is a fixed electrode holder.
The stopper ring 29 is arranged on the fixed electrode holder 14 so as not to fall off from the stopper 14.
回動電極ホルダー13の回転は、電極加圧力および中心軸
11を運動軸とする電極の上下運動を利用するが、その作
用を第9図および第10図(a)(b)で詳細に説明す
る。第10図(a)はピンガイド溝部の側面図であり、同
図(b)は図(a)のA−A断面図である。Rotation of the rotating electrode holder 13 depends on the electrode pressing force and the central axis.
The vertical movement of the electrode with 11 as the movement axis is used, and its action will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10 (a) and (b). 10 (a) is a side view of the pin guide groove portion, and FIG. 10 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 10 (a).
第9図で示した電極部の構成のうち第10図(a)(b)
に詳細に示すように、回転電極ホルダー13に配設したピ
ン・ガイド溝30に、固定電極ホルダー13に配設した回動
ガイド・ピン31を摺動可能な状態で組合せておく。溶接
加圧前にピン31はm1にあるが、加圧力を加えられること
によりピン31はm2に移動する。この状態で所定の溶接が
行われた後、加圧力が解放され電極は上昇する。この
時、スプリング28の作用(反発力)によりピン31は元の
状態に戻ろうとするが、ガイド溝30に設けられた段差に
邪魔されてm1には戻れず、ガイド溝30に沿ってm3に移動
する。この結果、1回の溶接(電極の上下運動)により
ピン31はm1からm3に距離dだけ移動する。Of the configuration of the electrode section shown in FIG. 9, FIG. 10 (a) (b)
As will be shown in detail, the rotation guide pin 31 provided in the fixed electrode holder 13 is slidably combined with the pin guide groove 30 provided in the rotary electrode holder 13. The pin 31 is located at m1 before welding and pressurization, but the pin 31 moves to m2 when a pressing force is applied. After the predetermined welding is performed in this state, the pressure is released and the electrode rises. At this time, the pin 31 tries to return to its original state due to the action (repulsive force) of the spring 28, but the pin 31 is disturbed by the step provided in the guide groove 30 and cannot return to m1. Moving. As a result, the pin 31 moves from m1 to m3 by the distance d by one welding (up and down movement of the electrode).
第10図では、理解を容易にするためにガイド・ピン31が
移動したように説明したが、実際にはガイド・ピン31は
固定電極ホルダー14側に配設されているため、ガイド溝
30が距離dだけ移動する。ガイド溝30は回動電極ホルダ
ー13に刻まれているので、回動電極ホルダー13が距離d
に相当する分だけ回転することになる。ここで回動電極
ホルダーの円周の全長に対して、例えば移動距離dが1/
6に相当する場合(ガイド溝の屈曲数:6)、1回の溶接
で電極1は60度だけ回転することとなる。従って、電極
1の回転角は、回動電極ホルダー13側に配設するガイド
溝30の屈曲数によって決まる。In FIG. 10, it is explained that the guide pin 31 is moved for easy understanding, but since the guide pin 31 is actually arranged on the fixed electrode holder 14 side, the guide groove
30 moves a distance d. Since the guide groove 30 is carved in the rotary electrode holder 13, the rotary electrode holder 13 is separated by a distance d.
Will be rotated by the amount equivalent to. Here, for example, the moving distance d is 1 / the total length of the circumference of the rotating electrode holder.
When it corresponds to 6 (the number of bends in the guide groove: 6), the electrode 1 rotates by 60 degrees in one welding. Therefore, the rotation angle of the electrode 1 is determined by the number of bends of the guide groove 30 arranged on the rotating electrode holder 13 side.
なお、スプリング28の反発力は通常の電極加圧力より充
分に小さいレベルとするが、一方で回転摺動面16の摺動
抵抗より充分に大きな反発力となるようなスプリングを
選定する。従って、回転摺動面16は通電性を確保しつ
つ、可能な限り摺動抵抗は小さい方が良い。ただし、加
圧力が作用している状態では、スプリングの反発力に抗
して回動電極ホルダー13の端部13aが固定電極ホルダー1
4の壁面14aに圧着される構造としてあり、この圧着部だ
けでも通電性は充分に確保できる。It should be noted that the repulsive force of the spring 28 is set to a level sufficiently smaller than the normal electrode pressing force, while the spring is selected so as to have a repulsive force sufficiently larger than the sliding resistance of the rotary sliding surface 16. Therefore, it is preferable that the rotary sliding surface 16 has as small a sliding resistance as possible while ensuring electrical conductivity. However, when the pressing force is applied, the end 13a of the rotating electrode holder 13 is opposed to the fixed electrode holder 1 against the repulsive force of the spring.
The structure is crimped to the wall surface 14a of 4 and sufficient electrical conductivity can be ensured only by this crimped portion.
ここでは可動電極側(一般に上部電極)の作用を例示し
たが、下部電極側でも同様の作用が働く。また電極の回
転方向は上下電極とも同一方向でも良いし、逆方向でも
良い。また、第9図とは逆に回動電極ホルダー13側にガ
イド・ピンを配設し、固定電極ホルダー14側にガイド溝
を配設してもよい。Here, the action on the movable electrode side (generally the upper electrode) is illustrated, but the same action also works on the lower electrode side. Further, the rotating direction of the electrodes may be the same as that of the upper and lower electrodes, or may be the opposite direction. In contrast to FIG. 9, guide pins may be arranged on the rotating electrode holder 13 side and guide grooves may be arranged on the fixed electrode holder 14 side.
第10図では角溝とピンの組合せを例示したが、これに限
定されるものではなく第11図に例示した丸溝とガイド用
ボール33の組合せなど、周知の手段でよい。また、第10
図ではピンの移動を確実に行わせるため段差付きのガイ
ド溝の場合を例示したが、これに限定されるものではな
く第12図のように電極の加圧力とスプリングの反発力を
利用して、ガイド溝30をピン31が確実に移動できる構造
であれば、周知の他の溝形状でも何等差し支えない。Although the combination of the square groove and the pin is illustrated in FIG. 10, the present invention is not limited to this, and a known means such as a combination of the round groove and the guide ball 33 illustrated in FIG. 11 may be used. Also, the tenth
In the figure, a guide groove with a step is shown as an example in order to ensure the movement of the pin, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 12, the force of the electrode and the repulsive force of the spring are used. As long as the pin 31 can move reliably in the guide groove 30, any other known groove shape may be used.
電極の回転作用をカム機構を用いて実施した場合の態様
を第13図(a),(b)に示す。回動電極ホルダー13に
配設されたカム35および36に対し、固定電極ホルダー14
にはカム34を配設し、さらに固定電極ホルダー14にビス
39で固着したスリーブ38には、ピン37を配設しておく。
おな、スリーブ38は回動電極ホルダー13が固定電極ホル
ダー14から抜け落ちないためのストッパーの作用とピン
37を所定の位置に保持する作用がある。ここでカム35に
はカム34が作用し、カム36にはピン37が作用する。A mode in which the rotating action of the electrodes is carried out by using a cam mechanism is shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). For the cams 35 and 36 arranged on the rotating electrode holder 13, the fixed electrode holder 14
A cam 34 is installed on the fixed electrode holder 14
The pin 37 is arranged on the sleeve 38 fixed by 39.
The sleeve 38 serves as a stopper and a pin for preventing the rotating electrode holder 13 from coming off from the fixed electrode holder 14.
It has the effect of holding 37 in place. Here, the cam 34 acts on the cam 35, and the pin 37 acts on the cam 36.
コイル・スプリング28の反発力により、通常のカムおよ
びピンの状態は第13図(b)に示す形態となっている。
溶接加圧力により回動電極ホルダー13が移動してカム35
と固定電極ホルダーのカム34とが接し、互いの傾斜に従
ってカム35が回転・移動しながら、カム34とカム35とが
互いに押し付けられる。この時カム36とピン37とは、互
いに離れた状態になる。この状態で所定の溶接が行われ
る。溶接通電が終了して電極が上昇すると、スプリング
28の反発力により、それまで噛み合っていたカム34と35
とが離れ、それまで離れていたカム36とピン37とが接す
るため、カム36の傾斜に沿って回転電極ホルダー13が移
動・回転する。この一連の動作(1回の溶接)で、回転
電極ホルダー13距離dだけ移動・回転する。Due to the repulsive force of the coil spring 28, the normal cam and pin states are as shown in FIG. 13 (b).
The rotating electrode holder 13 moves due to the welding pressure and the cam 35
And the cam 34 of the fixed electrode holder are in contact with each other, and the cam 35 and the cam 35 are pressed against each other while the cam 35 rotates and moves according to the inclination of each other. At this time, the cam 36 and the pin 37 are separated from each other. Predetermined welding is performed in this state. When welding is completed and the electrode rises, the spring
The repulsive force of 28 causes cams 34 and 35 that have been meshed until then.
Are separated from each other, and the cam 36 and the pin 37, which have been separated from each other, come into contact with each other, so that the rotary electrode holder 13 moves and rotates along the inclination of the cam 36. With this series of operations (one welding), the rotary electrode holder 13 is moved / rotated by the distance d.
ここで回動電極ホルダーの円周の全長に対して、例えば
移動距離dが1/6に相当する場合(カムの歯数:6)、1
回の溶接で電極1は60度だけ回転することとなる。従っ
て、電極1の回転角は、回動電極ホルダー13側に配設す
るカム35の歯数によって決まる。また、固定電極ホルダ
ー14側に配設するカム34の歯数およびピン37の個数は、
1以上でカム35,36の歯数と同数までの範囲で自由に選
択できる。なお、ここではカムおよびピンの組合せによ
る回転動作を例示したが、これに限定されるものではな
く、周知の他のカム機構またはラチェット等、直線運動
を一方向の回転運動に変える手段であればよい。Here, for example, when the moving distance d corresponds to 1/6 with respect to the entire circumference of the rotating electrode holder (the number of teeth of the cam: 6), 1
Electrode 1 will rotate 60 degrees by welding once. Therefore, the rotation angle of the electrode 1 is determined by the number of teeth of the cam 35 arranged on the rotating electrode holder 13 side. Further, the number of teeth of the cam 34 and the number of pins 37 arranged on the fixed electrode holder 14 side are
It can be freely selected within the range of 1 or more and the same number as the number of teeth of the cams 35, 36. It should be noted that although the rotation operation by the combination of the cam and the pin has been illustrated here, the invention is not limited to this, and any other known cam mechanism or ratchet or any other means for converting linear motion into rotary motion in one direction Good.
なお、スプリング28の反発力は通常の電極加圧力より充
分に小さいレベルとするが、一方で回転摺動面16の摺動
抵抗より充分に大きな反発力となるようなスプリングを
選定する。従って、回転摺動面16は通電性を確保しつ
つ、可能な限り摺動抵抗は小さい方が良い。It should be noted that the repulsive force of the spring 28 is set to a level sufficiently smaller than the normal electrode pressing force, while the spring is selected so as to have a repulsive force sufficiently larger than the sliding resistance of the rotary sliding surface 16. Therefore, it is preferable that the rotary sliding surface 16 has as small a sliding resistance as possible while ensuring electrical conductivity.
第9図〜第13図で示した本発明の実施の態様例では、電
極の回動機構を電極ホルダーに配設した場合について詳
述したが、回動機構の配設箇所はこれに限定されるもの
ではなく、シャンクあるいはアームに配設してもよい。In the example of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 9 to 13, the case where the electrode rotation mechanism is arranged in the electrode holder has been described in detail, but the arrangement position of the rotation mechanism is not limited to this. Instead of the one, it may be arranged on the shank or the arm.
なお、回転電極ホルダー1の傾斜角θは0度〜90度未満
までの範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角
度は5度〜30度であり、電極部の回動角αはガイド溝の
屈曲箇所数或いはカムの歯数などによって決まり、10度
〜180度までの範囲で自由に設定できるが、この中でも
適正な角度は30度〜90度である。The inclination angle θ of the rotary electrode holder 1 can be freely set in the range of 0 ° to less than 90 °, but the proper angle is 5 ° to 30 °, and the rotation angle α of the electrode part is a guide. It can be freely set in the range of 10 degrees to 180 degrees depending on the number of bent portions of the groove or the number of teeth of the cam, but the proper angle is 30 degrees to 90 degrees.
電極回転の方向は第1図で矢印A,Bのように同一方向に
回転させる場合について例示したが、これに限定される
ものではなく相互の電極を逆方向に回転させてもよく、
また回転角についても必ずしも相互の電極が同一である
必要はない。The direction of electrode rotation is illustrated in FIG. 1 as a case of rotating in the same direction as indicated by arrows A and B, but it is not limited to this, and mutual electrodes may be rotated in opposite directions.
Regarding the rotation angle, the electrodes do not necessarily have to be the same.
このような電極周辺部の構成及び方法で、上下電極チッ
プ間に被溶接物を挟み、押圧して所定の時間、通電そし
て溶接を行なう。With such a configuration and method of the electrode peripheral portion, the object to be welded is sandwiched between the upper and lower electrode chips and pressed to carry out energization and welding for a predetermined time.
第14図(a)(b)(c)、第15図および第16図に本発
明の特許請求の範囲第3項に記載した回動機能を有する
電極部の態様例を示す。14 (a) (b) (c), FIG. 15 and FIG. 16 show an example of an embodiment of the electrode portion having a rotating function described in claim 3 of the present invention.
第14図(a)で、電極チップ1は回動電極ホルダー13に
固着されている。回動電極ホルダー13は電極の中心軸11
を回転軸として回動させるため回転摺動部16を介して、
回動しない固定電極ホルダー14と接合し、固定電極ホル
ダー14はアーム7に固着しておく。電極部の中心部には
回動電極ホルダー13に固着した水冷パイプ15が配設され
ているが、電極チップ1を冷却する水が外部に漏洩しな
いように、回動電極ホルダー13と固定電極ホルダー14の
連結部をO(オー)リング17でシールする。なお、通水
構造Bは第3図(B)に示した構造とし、回動電極ホル
ダー13が回転しても常に流水経路が確保できる構造とし
ておく。また回動電極ホルダー13と固定電極ホルダー14
とは回転摺動部16を介して溶接電流を通ずるため充分な
通電性を確保出来るような接触状態とする。また、回動
電極ホルダー13が固定電極ホルダー14から抜け落ちない
ようにストッパー・リング29を固定電極ホルダー14に配
設しておく。In FIG. 14A, the electrode chip 1 is fixed to the rotary electrode holder 13. The rotary electrode holder 13 has a central electrode shaft 11
Via the rotary sliding portion 16 to rotate the
The fixed electrode holder 14 is fixed to the arm 7 by joining with the fixed electrode holder 14 which does not rotate. A water cooling pipe 15 fixed to the rotating electrode holder 13 is arranged at the center of the electrode portion, but the rotating electrode holder 13 and the fixed electrode holder are arranged so that the water for cooling the electrode chip 1 does not leak outside. The connection part of 14 is sealed with an O-ring 17. The water flow structure B has the structure shown in FIG. 3 (B) so that the flowing water path can always be secured even when the rotary electrode holder 13 rotates. In addition, the rotating electrode holder 13 and the fixed electrode holder 14
Means that a welding current is passed through the rotary sliding portion 16 so that a sufficient electric conductivity can be secured. Further, a stopper ring 29 is arranged on the fixed electrode holder 14 so that the rotating electrode holder 13 does not fall off from the fixed electrode holder 14.
電極チップ1および回動電極ホルダー13を回動させるた
め、回動電極ホルダー13冷却水供給部に水車(羽車)40
を配設しておく。水車40の外観を第14図(b)に示し、
同図(a)A−A断面を第14図(c)に示す。電極チッ
プ1を冷却するための水が電極部に流入する勢い(エネ
ルギー)を水車40が受け止めることで水車40が一定の方
向に回転する。水車40は回動電極ホルダー13に固定され
ており、電極チップ1は回動電極ホルダー13に固着され
ているので、水車40の回転はそのまま電極チップ1の回
転となる。水車40に作用した冷却水は、水車40の中心軸
に設けられた通水孔に流れ込み、電極チップ1を冷却し
た後、排出される。In order to rotate the electrode tip 1 and the rotating electrode holder 13, the rotating electrode holder 13 has a water wheel (impeller) 40 at the cooling water supply portion.
Is provided. The appearance of the water turbine 40 is shown in Fig. 14 (b),
FIG. 14 (c) is a sectional view taken along line AA of FIG. The water wheel 40 receives the momentum (energy) of the water for cooling the electrode tip 1 flowing into the electrode section, whereby the water wheel 40 rotates in a certain direction. Since the water wheel 40 is fixed to the rotating electrode holder 13 and the electrode tip 1 is fixed to the rotating electrode holder 13, the rotation of the water wheel 40 is the rotation of the electrode tip 1 as it is. The cooling water that has acted on the water wheel 40 flows into the water passage hole provided in the central axis of the water wheel 40, cools the electrode tip 1, and is then discharged.
一般に電極チップの冷却水は、溶接機が稼働中には常に
流されているので、上下の電極チップは常に回転してい
ることになる。しかし、溶接時には加圧力が電極チップ
1に作用し、流水が水車40を回転させる力よりも、はる
かに大きな力が電極チップに加わるため、加圧中は電極
チップの回転は行われず、静止状態となる。この状態で
所定の溶接通電が行われる。次いで所定の保持時間経過
後、上記電極が上昇して1回(1点)の溶接が終了す
る。電極チップに加わっていた加圧力が解放されると同
時に、冷却水の作用により電極チップ1は再び回転を始
める。In general, the cooling water for the electrode tips is constantly flowed while the welding machine is in operation, so the upper and lower electrode tips are always rotating. However, during welding, a pressure force acts on the electrode tip 1 and a force far greater than the force that the running water rotates the water turbine 40 exerts on the electrode tip. Therefore, the electrode tip does not rotate during pressurization, and the stationary state. Becomes In this state, predetermined welding energization is performed. Next, after a lapse of a predetermined holding time, the electrode is raised and one time (one point) of welding is completed. At the same time as the pressure applied to the electrode tip is released, the electrode tip 1 starts to rotate again due to the action of the cooling water.
この機構では、常に電極が回転しており溶接時に静止す
るが、回転角および回転数などは全くランダムとなる。
また、回転速度は回転摺動部16の摺動抵抗と冷却水の流
量および水車40の形状などによって決まる。In this mechanism, the electrode is constantly rotating and is stationary during welding, but the rotation angle and the number of rotations are completely random.
The rotation speed is determined by the sliding resistance of the rotary sliding portion 16, the flow rate of cooling water, the shape of the water wheel 40, and the like.
電極チップ1の回転を間欠的に行わせる手段、水車40の
周辺部の構成について第15図および第16図に示す。第15
図では、冷却水の供給経路に電磁弁43を配設し流路を矢
印C,Dのように切り替えられる構造としておく。冷却水
が矢印Cに流れるときは水車40に作用して、電極が回転
する。一方、電磁弁43を切り替えて冷却水が矢印Dに流
れるときは水車40の中心軸に直接、冷却水が流れ込むた
め水車40に回転作用を与えず、電極冷却を行った後その
まま排出される。即ち、周知の電磁弁との組合せにより
回転頻度を制御することができると共に、電極冷却には
何等差し支えない。FIGS. 15 and 16 show the structure of the peripheral portion of the water turbine 40, which is a means for intermittently rotating the electrode tip 1. 15th
In the figure, a solenoid valve 43 is provided in the cooling water supply path, and the flow path is configured to be switched as indicated by arrows C and D. When the cooling water flows in the direction of arrow C, it acts on the water wheel 40 and the electrodes rotate. On the other hand, when the electromagnetic valve 43 is switched and the cooling water flows in the direction of the arrow D, the cooling water flows directly into the central axis of the water wheel 40, so that the water wheel 40 is not rotated and is discharged after the electrode cooling. That is, the rotation frequency can be controlled by a combination with a known solenoid valve, and there is no problem in cooling the electrodes.
第16図では、水車40の中心軸を延長してスピンドル45と
して、オーリング付きエンド・プレートを介して外部に
突き出しておく。このスピンドル45に周知の機構からな
るブレーキ46を配設しておく。ブレーキ46を所定のタイ
ミングで作用させることにより、電極回転を制御するこ
とができる。In FIG. 16, the central axis of the water turbine 40 is extended to serve as a spindle 45, which is projected to the outside through an end plate with an O-ring. A brake 46 having a known mechanism is arranged on the spindle 45. The electrode rotation can be controlled by applying the brake 46 at a predetermined timing.
第17図に本発明の特許請求の範囲第4項に記載した電極
部と回動機構との連結部に変速装置を配設した場合の態
様例を示す。FIG. 17 shows an example of a mode in which a transmission is arranged at the connecting portion between the electrode portion and the rotating mechanism described in claim 4 of the present invention.
第17図で、固定電極ホルダ14の内部に配設された回動電
極ホルダー13の中心軸11に固着された中空スピンドル53
(水冷パイプ15を延長したもの)にウオーム・ホイール
47を固着しておく。ウオーム・ホイール47には、これと
対をなすウオーム48を配設する。ウオーム48のスピンド
ル49には水車(羽車)40を固着しておく。水車40の周囲
は流水が漏洩しないような構造としたケース50で囲われ
ており、ケース50には給水管51,52が接続されている。
水車40を回転させるための冷却水は矢印Eのように水車
40への給水管51を通って水車40に回転作用を与える。水
車40を回転させた冷却水は電極への給水管52を経由して
矢印Fのように中空スピンドル53に流れ、第14図(a)
で詳述したように電極チップ1を冷却したのち排水され
る。このように水車40と回動電極ホルダー13との連結部
に、例示したウオーム・ギアー(ウオーム・ホイールと
ウオームの一対)のような変速装置を配設することによ
り、冷却水の流量が少ない場合、あるいは回動摺動部16
の摺動抵抗が大きい場合などでも、容易に回動電極ホル
ダー13を回転させることが出来る。また水流が充分な場
合には水車40を小型化できる。In FIG. 17, a hollow spindle 53 fixed to the central shaft 11 of the rotating electrode holder 13 arranged inside the fixed electrode holder 14 is shown.
Worm wheel on (extended water cooling pipe 15)
Stick out 47. The worm wheel 47 is provided with a worm 48 forming a pair with the worm wheel 47. The water turbine (impeller) 40 is fixedly attached to the spindle 49 of the worm 48. The water turbine 40 is surrounded by a case 50 having a structure in which running water does not leak, and water supply pipes 51 and 52 are connected to the case 50.
The cooling water for rotating the water wheel 40 is the water wheel as indicated by arrow E.
A rotating action is given to the water turbine 40 through a water supply pipe 51 to the water turbine 40. The cooling water that has rotated the water turbine 40 flows to the hollow spindle 53 as shown by the arrow F via the water supply pipe 52 to the electrode, and FIG.
After the electrode tip 1 is cooled as described in detail in Section 2, the water is drained. When the flow rate of the cooling water is low by disposing a transmission such as the worm gear (a pair of worm wheel and worm) illustrated in the connecting portion between the water wheel 40 and the rotating electrode holder 13 as described above. , Or rotating sliding part 16
Even if the sliding resistance is large, the rotating electrode holder 13 can be easily rotated. If the water flow is sufficient, the water turbine 40 can be downsized.
ここでは、変速装置として食違い歯車のウオーム・ギア
ーの場合を例示したが、これに限定されるものではなく
同一回転軸歯車(ハーモニック・ドライブ)、平行軸歯
車(平歯車)、交差軸歯車(かさ歯車)など、中空スピ
ンドル53の回転軸11と水車40の回転軸(スピンドル49)
の組合せは自由に選択できる。変速装置については各種
歯車の他、ベルト、チェーンなど周知の変速装置であれ
ば何等差し支えない。Here, the case of a worm gear having a staggered gear is illustrated as the transmission, but the invention is not limited to this, and the same rotary shaft gear (harmonic drive), parallel shaft gear (spur gear), cross shaft gear ( Rotating shaft 11 of hollow spindle 53 and rotating shaft of turbine 40 (spindle 49)
The combination of can be freely selected. The transmission may be any known gear, such as a belt or a chain, in addition to various gears.
また、上述したような変速装置を配設した回転機構部
に、第15図で詳述した流水経路を変化させて電極回転を
制御する手段、および第16図で詳述したブレーキを作用
させて電極回転を制御する手段を併用しても何等問題な
いことは勿論である。In addition, the rotating mechanism portion provided with the transmission as described above is operated by changing the flowing water path described in detail in FIG. 15 to control the electrode rotation, and by applying the brake described in detail in FIG. Of course, there is no problem even if the means for controlling the electrode rotation is used together.
第18図に本発明の特許請求の範囲第5項に記載した、固
定電極を保持するアームの内部に電極を回動させる回転
機構部を配設した場合の態様例を示す。FIG. 18 shows an example of an embodiment in which a rotating mechanism section for rotating an electrode is arranged inside an arm for holding a fixed electrode, which is described in claim 5 of the present invention.
第18図で、固定電極ホルダー14を中空アーム54に固着し
ておく。固定電極ホルダー14の内部に配設された回動電
極ホルダー13の中心軸11に固着された中空スピンドル53
は、中空アーム54の内部(中空部)に突き出ている。こ
の中空スピンドル53に第17図で詳述したウオーム・ギア
ーおよび水車で構成される回転機構部55を配設する。電
極の回転および冷却に使用される冷却水の給排水管は中
空アームの内部(中空部)を経由して、適度な箇所で外
部に接続する。この様な構造とすることで、電極部周辺
が複雑な形状となることを回避し、あるいは溶接作業ス
ペースを有効に活用することができる。In FIG. 18, the fixed electrode holder 14 is fixed to the hollow arm 54 in advance. Hollow spindle 53 fixed to central shaft 11 of rotating electrode holder 13 arranged inside fixed electrode holder 14.
Project inside the hollow arm 54 (hollow portion). On this hollow spindle 53, a rotation mechanism section 55 composed of a worm gear and a water wheel, which are described in detail in FIG. 17, is arranged. The water supply / drainage pipe for the cooling water used for rotating and cooling the electrode is connected to the outside at an appropriate point via the inside (hollow portion) of the hollow arm. With such a structure, it is possible to avoid a complicated shape around the electrode portion or to effectively use the welding work space.
ここでは、中空アーム54の内部に回転機構部55を配設し
た場合について例示したが、これに限定されるものでは
ない。即ち、第3図(a)で詳述したような電極回転の
駆動源としてのモーターを中空アーム54の内部に配設し
てもよいし、溶接機本体またはアームの固定部近傍にモ
ーターを設置した場合には、フレキシブル・ワイアーの
ような駆動力伝達機を中空アームの内部に通して回転機
構部に連結してもよい。Here, the case where the rotation mechanism portion 55 is arranged inside the hollow arm 54 is illustrated, but the present invention is not limited to this. That is, a motor as a drive source for electrode rotation as described in detail in FIG. 3 (a) may be disposed inside the hollow arm 54, or the motor may be installed near the welder main body or a fixed portion of the arm. In this case, a driving force transmitter such as a flexible wire may be passed through the inside of the hollow arm and connected to the rotation mechanism section.
なお、水車40を回転させる流体として冷却水の場合を例
示したが、ここで使用できる流体は水に限定されるもの
ではなく、例えば、空気、窒素ガスなどの気体、あるい
はエチレングリコールなどのアルコール類、切削油など
の油類および、これらと水の混合物など冷却効果を有す
る流体であれば何等、差し支えない。Although the case where the cooling water is used as the fluid for rotating the water turbine 40 is illustrated, the fluid that can be used here is not limited to water, and for example, air, a gas such as nitrogen gas, or an alcohol such as ethylene glycol. Any fluid having a cooling effect, such as oils such as cutting oil and a mixture thereof with water, may be used.
なお、電極ホルダーの傾斜角θは0度〜90度未満までの
範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度は5
度〜30度であり、電極部の回動角αは第15図、第16図の
ように回動角度を制御可能な機構とした場合は0度〜36
0度までの範囲で自由に設定できるが、この中でも適正
な角度は10度〜70度である。The inclination angle θ of the electrode holder can be freely set in the range of 0 ° to less than 90 °, but the proper angle is 5
The rotation angle α of the electrode portion is 0 to 36 degrees when the mechanism capable of controlling the rotation angle as shown in FIGS. 15 and 16 is used.
It can be set freely within the range of 0 degrees, but the proper angle is 10 to 70 degrees.
一方、電極回動の頻度は第15図、第16図のように回動頻
度を制御可能な機構とした場合は1回/1点〜1回/数千
点までの範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な
回動頻度は1回/1点〜1回/500点である。On the other hand, the frequency of electrode rotation can be freely set in the range of once / point to once / thousands of points when a mechanism capable of controlling the rotation frequency is used as shown in FIGS. 15 and 16. However, among them, the proper rotation frequency is once / point to once / 500 points.
電極回転の方向は第1図で矢印A,Bのように同一方向に
回転させる場合について例示したが、これに限定される
ものではなく相互の電極を逆方向に回転させてもよく、
また、回転角、回転時期についても必ずしも相互の電極
が同一である必要はない。The direction of electrode rotation is illustrated in FIG. 1 as a case of rotating in the same direction as indicated by arrows A and B, but it is not limited to this, and mutual electrodes may be rotated in opposite directions.
Also, regarding the rotation angle and the rotation timing, the electrodes do not necessarily have to be the same.
このような電極周辺部の構成および方法で、上下電極チ
ップ間に被溶接物を挟み、押圧して所定の時間、通電し
て溶接を行う。With such a configuration and method of the electrode peripheral portion, the object to be welded is sandwiched between the upper and lower electrode tips, pressed, and energized for a predetermined time to perform welding.
第4図には本発明の第1図、第3図および第9図〜第18
図で詳述した装置を用いて溶接を実施した際の、電極チ
ップ先端部の平面図を示す。電極チップ先端部24の表面
中央の点P0に対して、被溶接物との接触部中心点P1は角
度θで与えられる分だけ偏心し、被溶接物との接触面
(通電面)25は片寄った位置に形成される。このような
状態で1点ないしは数百点の打点数間隔で電極を所定の
角度αだけ、あるいはランダムに回動させると、接触部
中心はP1に移動し新たな接触面26が形成される。この動
作を順次繰り返し、接触面を次々に移動させる。FIG. 4 shows the present invention in FIGS. 1, 3 and 9-18.
The top view of an electrode tip front-end | tip part when welding is implemented using the apparatus detailed in the figure is shown. With respect to the point P 0 at the center of the surface of the electrode tip end portion 24, the center point P 1 of the contact portion with the workpiece is eccentric by an amount given by the angle θ, and the contact surface (current-carrying surface) with the workpiece 25 Are formed at offset positions. In this state, when the electrode is rotated by a predetermined angle α or at random at intervals of one or several hundreds of dots, the center of the contact portion moves to P 1 and a new contact surface 26 is formed. . This operation is sequentially repeated to move the contact surfaces one after another.
電極中心軸を加圧軸に対して傾斜させる手段としては第
5図および第6図に示すように、アーム7に対し固定電
極ホルダー14を傾斜させて取り付ける方法、第7図のポ
ータブルスポット溶接機のアーム7のようにアームその
ものが曲げられているような場合でも、固定電極ホルダ
ーを取り付けられる構造にすれば適用できる。As means for inclining the electrode center axis with respect to the pressing axis, as shown in FIGS. 5 and 6, a method of attaching the fixed electrode holder 14 to the arm 7 by inclining, a portable spot welding machine of FIG. Even in the case where the arm itself is bent like the arm 7, the structure can be applied if the fixed electrode holder can be attached.
また、第1図では対向する一対の電極を備えたスポット
溶接機での例を説明したが、適用できる電極の配置およ
び溶接機はこれに限定されるものではない。例えば第8
図のような片側の電極27が平坦な形状の場合には一方の
電極のみを回動すればよく、溶接機としてはシリーズス
ポット溶接機、マルチスポット溶接機、ポータブルスポ
ット溶接機など広範に適用できる。Further, although an example of the spot welding machine having a pair of electrodes facing each other has been described in FIG. 1, the applicable electrode arrangement and the welding machine are not limited to this. For example, the 8th
When the electrode 27 on one side as shown in the figure has a flat shape, only one of the electrodes needs to be rotated, and the welding machine can be widely applied such as a series spot welder, a multi-spot welder, and a portable spot welder. .
従来の溶接装置では、一定箇所の電極接触面で溶接する
ため、打点数の増加と共に接触面積が拡大して電流密度
が低下し、ついには所定のナゲットを形成しなくなる
が、本発明装置によれば、通常の電極チップを使用して
従来の溶接作業と何ら変わることなく溶接でき、しかも
被溶接物との接触面は鋼板のめっき金属と合金化して面
積が多少拡大しても、あらかじめ設定した打点数毎に、
あるいは1打点毎に次々と接触部が移動し、さらには新
しい接触面がそれ以前の接触面を変形(整形)するた
め、電極先端部合金化しても接触面積はほとんど拡大し
ないことから電流密度の低下が少なく、連続打点数(電
極寿命)は格段に向上する。In the conventional welding apparatus, since the welding is performed at the electrode contact surface at a certain position, the contact area increases with an increase in the number of hitting points and the current density decreases, and finally a predetermined nugget is not formed. For example, it can be welded using a normal electrode tip without any change from conventional welding work, and even if the contact surface with the workpiece is alloyed with the plated metal of the steel plate to enlarge the area a little, it is set in advance. For each RBI,
Alternatively, the contact area moves one after another at each impact point, and the new contact area deforms (shapes) the previous contact area, so even if the electrode tip is alloyed, the contact area hardly expands. There is little decrease, and the number of continuous dots (electrode life) is dramatically improved.
以上説明したように対向する上下一対の棒状電極部の回
転軸および運動軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非
平行にし、電極部を回動させる機構を有する装置は連続
打点性の向上に極めて重要な役割を果たすものである。As described above, the device having a mechanism for rotating the electrode part by making the rotating shaft and the motion shaft of the pair of upper and lower bar-shaped electrode parts facing each other non-parallel to each other except the right angle with respect to the pressurizing shaft improves the continuous dot performance. It plays an extremely important role.
以下、本発明に係わるスポット溶接方法の連続打点性に
関する実施例につき説明する。Examples of continuous spotting properties of the spot welding method according to the present invention will be described below.
被溶接材は板厚(t)0.8mlの溶融亜鉛めっき鋼板150/1
50(g/m2)を2枚重ねで用いた。溶接条件をまとめて次
に示す。The material to be welded is hot-dip galvanized steel sheet with a thickness (t) of 0.8 ml 150/1
Two sheets of 50 (g / m 2 ) were used. The welding conditions are summarized below.
・溶接機:定置式スポット溶接機 60KvA .電極形状:ラジアス片(15R),D=16mmφ .加圧力:200kg ・通電時間:10サイクル ・溶接電流:散り発生限界電流値(10300±500A) ・打点ピッチ:15mm .打点速度:1点/2秒 連続打点性の評価は100点溶接毎にナゲット径測定用試
験片を採取し、 を確保出来る最大溶接点数とした。第1表、第2表及び
第3表に従来法と比較して、本発明法の詳細な溶接条件
と連続打点性評価結果を示す。・ Welder: Stationary spot welder 60KvA. Electrode shape: Radius piece (15R), D = 16mmφ. Pressurizing force: 200 kg ・ Electrification time: 10 cycles ・ Welding current: Scattering limit current value (10300 ± 500 A) ・ Dot pitch: 15 mm. Dotting speed: 1 point / 2 seconds For continuous dotability evaluation, a test piece for nugget diameter measurement is sampled every 100 points welding, Is the maximum number of welding points. Tables 1, 2, and 3 show the detailed welding conditions and the continuous spotting property evaluation results of the method of the present invention in comparison with the conventional method.
すなわち、第1表はモーターを電極回動の駆動源とした
場合の連続打点評価結果を示したもので、従来法(試験
No.1)に比較して本発明の方法(試験No.2〜6)では、
連続打点数が大幅に改良された。That is, Table 1 shows the continuous dot evaluation results when the motor was used as the drive source for electrode rotation.
Compared to No. 1), in the method of the present invention (Test Nos. 2 to 6),
The number of continuous runs has been greatly improved.
また、第2表は電極の上下運動を電極回動の駆動源とし
た場合の結果であり、ガイド溝方式(試験No.7〜9)及
びカム方式(試験No.10〜12)のいずれもが従来法に比
し大幅に上廻った。In addition, Table 2 shows the results when the vertical movement of the electrode was used as the drive source for the electrode rotation, and both the guide groove method (test No. 7 to 9) and the cam method (test No. 10 to 12) were used. Was significantly higher than the conventional method.
また、第3表は冷却水流を電極回動の駆動源とした場合
の結果であり、回転停止方法をそれぞれ変えても本発明
方法(試験No.13〜20、冷却水量:2.5/min)による連
続打点数は比較例に比し、大幅に改良された。Table 3 shows the results when the cooling water flow was used as the driving source for the electrode rotation, and the method of the present invention (Test Nos. 13 to 20, cooling water amount: 2.5 / min) was used even if the rotation stopping method was changed. The number of continuous dots was greatly improved compared to the comparative example.
〔発明の効果〕 以上、第1表、第2表、第3表の結果からも明らかなよ
うに、本発明の抵抗溶接装置は、めっき鋼板を始めとす
る各種表面処理鋼板の抵抗溶接に適用して、被溶接物へ
の電極溶着などがなく、電極部周辺に若干の付帯設備が
必要なものの従来の溶接作業と何ら変わることなく溶接
でき、しかも打点数の増加に伴う電極の損耗は接触部が
移動しつつ整形させるため、確実な大きさのナゲットを
形成し、従来の溶接法に比べて連続打点数の増加が著し
いことから、生産効率の向上が図れるなど産業利用上多
大な効果をもたらすものである。 [Effects of the Invention] As is clear from the results shown in Tables 1, 2, and 3 above, the resistance welding apparatus of the present invention is applied to resistance welding of various surface-treated steel plates including plated steel plates. As a result, there is no electrode welding on the work piece, and although some auxiliary equipment is required around the electrode part, welding can be performed without any change from conventional welding work, and the electrode wear due to the increase in the number of dots Since the part moves while shaping it, a nugget of a certain size is formed, and since the number of continuous welding points increases remarkably compared to the conventional welding method, it has a great effect on industrial use such as improvement in production efficiency. To bring.
第1図は本発明法の態様を示す電極周辺部の側面図、第
2図は従来の電極部周辺装置の態様を示す側面図、第3
図(a)は本発明装置の電極部の態様を示す部分断面側
面図、第3図(b)は第3図(a)のA−A断面図、第
4図は本発明の実施の態様を示す電極先端部の平面図、
第5図は固定電極ホルダーの取り付けの態様を示す側面
図、第6図は固定電極ホルダーの取り付けの態様を示す
正面図、第7図はポータブルスポット溶接機のアームの
態様と固定電極ホルダーの取り付けの態様を示す側面
図、第8図は一方が平坦電極の場合の態様を示す側面図
である。第9図は本発明装置の電極部の他の態様を示す
部分断面側面図、第10図は第9図のガイド溝およびガイ
ド・ピンの態様を示し、同図(a)は側面図、同図
(b)は図(a)のA−A断面図、第11図は第9図の他
の態様を示す断面図、第12図は第9図のガイド溝の他の
形態を示す側面図、第13図は本発明装置の電極部の他の
態様を示し、同図(a)は側面図、同図(b)はカムお
よびピン機構部を示す側面図、第14図は本発明装置の電
極部の他の態様を示し、同図(a)は部分断面側面図、
同図(b)は回動機構部を示す斜視図、同図(c)は図
(a)のA−A断面図、第15図は第14図の装置の回動機
構部の他の態様を示す断面図、第16図は第14図の装置の
回動機構部の他の態様を示す断面図、第17図は本発明装
置の電極部の他の態様を示す斜視図、第15図は回転機構
部をアーム内に取り付けた態様を示す側面図である。 1,2……電極チップ、3,4……シャンク、 5,6……電極ホルダー、7,8……アーム、 9……加圧軸、10……加圧軸、 11,12……電極中心軸、 13……回動電極ホルダー、14……固定電極ホルダー、 15……水冷パイプ、16……回転摺動部、 17,18……オーリング、19……絶縁体、 20……モータ支持具、21……モータ、 22……モータ軸、23……絶縁体、 24……電極チップ先端面、 25,26……被溶接物との接触面、 27……平坦電極、 28……コイル・スプリング、 29……ストッパー・リング、 30……ピン・ガイド溝、31……回動ガイド・ピン、 32……板バネ、33……ガイド用ボール、 34……固定電極ホルダー側カム、 35,36……回動電極ホルダー側カム、 37……カム位置決め用ピン、 38……スリーブ(ピンホルダー兼ストッパー)、 39……ビス、40……水車、 41……エンド・プレート、 42……水冷孔付きエンド・プレート、 43……電磁弁、 44……オーリング付きエンド・プレート、 45……スピンドル、46……ブレーキ、 47……ウオーム・ホイール、 48……ウオーム、 49……ウオームのスピンドル、 50……水車のケース、51,52……給水管、 53……中空スピンドル、54……中空アーム、 55……回転機構部。FIG. 1 is a side view of an electrode peripheral portion showing an aspect of the method of the present invention, FIG. 2 is a side view showing an aspect of a conventional electrode portion peripheral device, and FIG.
FIG. 3A is a partial cross-sectional side view showing an embodiment of the electrode part of the device of the present invention, FIG. 3B is a sectional view taken along line AA of FIG. 3A, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. A plan view of the electrode tip, showing
FIG. 5 is a side view showing a mounting mode of the fixed electrode holder, FIG. 6 is a front view showing a mounting mode of the fixed electrode holder, and FIG. 7 is an arm mode of the portable spot welding machine and mounting of the fixed electrode holder. FIG. 8 is a side view showing the mode of FIG. 8 and FIG. 8 is a side view showing the mode when one of the electrodes is a flat electrode. 9 is a partial cross-sectional side view showing another embodiment of the electrode portion of the device of the present invention, FIG. 10 shows the guide groove and guide pin embodiment of FIG. 9, and FIG. 9 (a) is a side view, FIG. 11B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 11A, FIG. 11 is a sectional view showing another aspect of FIG. 9, and FIG. 12 is a side view showing another form of the guide groove of FIG. 13 shows another embodiment of the electrode part of the device of the present invention, FIG. 13 (a) is a side view, FIG. 13 (b) is a side view showing a cam and pin mechanism part, and FIG. 14 is a device of the present invention. The other aspect of the electrode part of is shown, (a) is a partial cross-sectional side view,
15B is a perspective view showing the rotation mechanism section, FIG. 15C is a sectional view taken along the line AA of FIG. 15A, and FIG. 15 is another mode of the rotation mechanism section of the apparatus of FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view showing another embodiment of the rotating mechanism portion of the device of FIG. 14, FIG. 17 is a perspective view showing another embodiment of the electrode portion of the device of the present invention, and FIG. [Fig. 4] is a side view showing a mode in which a rotation mechanism section is attached in an arm. 1,2 …… electrode tip, 3,4 …… shank, 5,6 …… electrode holder, 7,8 …… arm, 9 …… pressurizing shaft, 10 …… pressurizing shaft, 11,12 …… electrode Central shaft, 13 …… Rotating electrode holder, 14 …… Fixed electrode holder, 15 …… Water cooling pipe, 16 …… Rotating sliding part, 17,18 …… O-ring, 19 …… Insulator, 20 …… Motor Supports, 21 …… Motor, 22 …… Motor shaft, 23 …… Insulator, 24 …… Electrode tip end surface, 25,26 …… Contact surface with the workpiece, 27 …… Flat electrode, 28 …… Coil spring, 29 …… Stopper ring, 30 …… Pin guide groove, 31 …… Rotating guide pin, 32 …… Leaf spring, 33 …… Guide ball, 34 …… Camera on fixed electrode holder side, 35, 36 ...... Rotating electrode holder side cam, 37 ...... Cam positioning pin, 38 ...... Sleeve (pin holder and stopper), 39 ...... screw, 40 ...... water turbine, 41 ...... end ・Rate, 42 ... end plate with water cooling hole, 43 ... solenoid valve, 44 ... end plate with O-ring, 45 ... spindle, 46 ... brake, 47 ... worm wheel, 48 ... worm, 49 …… Worm spindle, 50 …… Turbine case, 51, 52 …… Water supply pipe, 53 …… Hollow spindle, 54 …… Hollow arm, 55 …… Rotating mechanism.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−123479(JP,A) 特開 昭61−293679(JP,A) 実開 昭61−36382(JP,U) 実開 昭61−67978(JP,U) 特公 昭55−39435(JP,B2) 実公 昭57−59273(JP,Y2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-123479 (JP, A) JP-A-61-293679 (JP, A) Actually open 61-36382 (JP, U) Actual-open Sho 61- 67978 (JP, U) Japanese Patent Sho 55-39435 (JP, B2) Japanese Official 57-59273 (JP, Y2)
Claims (5)
び運動軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行に
し、該電極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸
を回転軸として回動させる駆動源を連結軸を介して配設
していることを特徴とする抵抗溶接装置。1. A pair of upper and lower rod-shaped electrode parts facing each other are made non-parallel to each other except a right angle with respect to a pressing axis, and an electrode part including an electrode tip is rotated about an electrode center axis. A resistance welding device characterized in that a drive source for rotating as a shaft is arranged via a connecting shaft.
び運動軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行に
し、該電極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸
を回転軸として、電極加圧力及びバネによる電極の上下
運動を利用して回動させる機構を配設していることを特
徴とする抵抗溶接装置。2. A pair of upper and lower bar-shaped electrode portions facing each other are made non-parallel to each other except a right angle with respect to a pressure axis, and the electrode portion including an electrode tip is rotated about an electrode central axis. A resistance welding device characterized in that a mechanism for rotating the shaft by utilizing the electrode pressing force and the vertical movement of the electrode by a spring is provided as a shaft.
回動させる機構を配設していることを特徴とする請求項
1記載の抵抗溶接装置。3. A resistance welding apparatus according to claim 1, further comprising a mechanism for rotating the rod-shaped electrode portion using a fluid as a drive source.
回動させる機構との連結部に変速装置を配設しているこ
とを特徴とする請求項1記載の抵抗溶接装置。4. The resistance welding apparatus according to claim 1, wherein a transmission is disposed at a connecting portion with a mechanism for rotating the rod-shaped electrode portion by using a fluid as a drive source.
機構部を、該電極部を保持するアームの内部に配設して
いることを特徴とする請求項1,2,3または4記載の抵抗
溶接装置。5. A drive source or a rotation mechanism portion for rotating the rod-shaped electrode portion is arranged inside an arm for holding the electrode portion. Resistance welding equipment.
Applications Claiming Priority (4)
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1990
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