JP2004337931A - Fusing welding machine and method for manufacturing upper electrode - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば回転電機の電機子コイルと整流子片との結線を行うヒュージング溶接機、及びそのヒュージング溶接機に使用される上部電極の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、図7に示すヒュージング溶接機(開示すべき先行技術文献情報はありません)がある。このヒュージング溶接機は、例えば、電機子コイル100 と整流子片110 との結線を行うもので、電極ボディ121 に溶接チップ122 が固定された上部電極120 と、この上部電極120 を保持する電極ホルダ130 とを備えている。
電極ホルダ130 には、上部電極120 を取り付けて保持するためのテーパ孔131 が形成されると共に、ホルダ内部に冷却液通路132 が形成され、この冷却液通路132 がテーパ孔131 に開口している。
【0003】
一方、上部電極120 は、電極ボディ121 の外周にテーパ面121aが形成され、このテーパ面121aを電極ホルダ130 のテーパ孔131 に圧入して固定される。また、電極ボディ121 の内部には、電極ホルダ130 の冷却液通路132 と連通する冷却液通路121bが形成され、この冷却液通路121bに供給される冷却液によって電極ボディ121 及び溶接チップ122 が直接冷却される。なお、冷却液は、電極ホルダ130 に設けられた注水口140 から冷却液通路132 に注入され、同じく電極ホルダ130 に設けられた排水口150 から排出される。
【0004】
この上部電極120 は、図8に示す様に、電極ボディ121 の外周形状、冷却液通路121bの内径、及び溶接チップ122 の取付け孔内径等を切削によって形成した後、取付け孔にろう材160 を溶かして溶接チップ122 が固定され、更に、溶接チップ122 の取付け後、ショットピーニングによって流れ出たろう材160 が取り除かれた後、溶接チップ122 が所定の寸法に仕上げ加工される。
【0005】
次に、上部電極120 の交換作業を図9に基づいて説明する。
先ず、給水用ホース170 (電極ホルダ130 の注水口140 に接続される)に設けられた給水バルブ180 を閉めて冷却液の供給を停止した後、同じ給水用ホース170 から電極ホルダ130 の内部(冷却液通路132 )へエアーを供給することにより、冷却液通路132 から冷却液を押し出して排水用ホース190 (電極ホルダ130 の排水口150 に接続される)より抜き取る。
【0006】
続いて、所定の治具を使用して上部電極120 を円周方向(図示矢印方向)に回しながら、電極ホルダ130 から図示下方へ抜き取る。
続いて、電極ホルダ130 のテーパ孔131 を清掃した後、交換用の上部電極120 を電極ホルダ130 のテーパ孔131 に打ち込んで固定する。
最後に、給水バルブ180 を開き、電極ホルダ130 及び上部電極120 の内部(冷却液通路132 及び冷却液通路121b)に冷却液を供給して、電極交換作業を完了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のヒュージング溶接機では、上部電極120 (電極ボディ121 )の内部に冷却液通路121bが形成され、その冷却液通路121bに供給される冷却液によって電極ボディ121 及び溶接チップ122 が直接冷却されているため、上述した様に、上部電極120 を交換する際に、電極ホルダ130 の内部から冷却液を抜き取る作業が必要となり、上部電極120 の交換作業が長くなるという問題があった。
【0008】
また、上部電極120 は、電極ボディ121 のテーパ面121aを電極ホルダ130 のテーパ孔131 に圧入(打ち込み)して固定されるため、テーパ面121aとテーパ孔131 とに摩耗が生じると、電極ホルダ130 による電極保持力の低下、及び冷却液の漏れが発生する。その結果、上部電極120 の交換のみならず、電極ホルダ130 の交換も頻繁に行う必要があった。
【0009】
更に、上部電極120 は、電極ボディ121 に溶接チップ122 をろう付け固定しているため、溶接チップ122 の周囲にろう材160 が均等に回り込むことが少なく、ろう材160 の回りかたにより溶接チップ122 の発熱状態が変化するため、溶接品質が低下する虞があった。
また、電極ボディ121 に溶接チップ122 をろう付け固定する方法では、上部電極120 の製造工程が長く(▲1▼電極ボディ121 の切削工程、▲2▼溶接チップ122 のろう付け工程、▲3▼ショット工程、▲4▼溶接チップ122 の仕上げ工程)なり、製造費用が高価になってしまう。
【0010】
更には、ろう付け後にショットを実施することで、電極ボディ121 の外径(特にテーパ面121a)が小さくなり、電極ホルダ130 への取付け時にガタが発生して、溶接品質に悪影響を及ぼすことがあった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、上部電極の交換作業に要する時間を短縮でき、且つ交換サイクルを延ばすことが可能なヒュージング溶接機の提供。また、上部電極の製造費用を安くでき、且つ溶接品質の低下を防止できる上部電極の製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
(請求項1の発明)
本発明は、内部に冷却液通路が形成されると共に、この冷却液通路の少なくとも一端側を閉じる閉塞端が設けられ、この閉塞端の表面が電極保持面として形成された電極ホルダと、溶接チップが固定された電極ボディを有し、この電極ボディに設けられる取付け面を電極保持面に押し当てて電極ホルダに保持される上部電極とを備え、冷却液通路に供給される冷却液によって電極ホルダが直接冷却されると共に、その電極ホルダを介して電極ボディ及び溶接チップが間接冷却されることを特徴とする。
【0012】
上記の構成によれば、電極ホルダの内部に形成される冷却液通路の一端側が閉塞端によって閉じているので、上部電極を電極ホルダから取り外しても、電極ホルダの内部(冷却液通路)から冷却液が漏れることはない。従って、上部電極を交換する際に、電極ホルダの内部から冷却液を抜き取る作業を必要としないため、上部電極の交換作業に要する時間を短縮できる。
【0013】
(請求項2の発明)
請求項1に記載したヒュージング溶接機において、
電極ホルダと上部電極は、電極保持面と電極ボディの取付け面とが平面接触していることを特徴とする。
この構成では、電極ホルダの電極保持面と電極ボディの取付け面とを平面接触させるので、両者(電極保持面と取付け面)の接触状態を良好に保つことができる。その結果、溶接チップの発熱状態を安定させることができ、溶接品質の安定化を図ることができる。
【0014】
(請求項3の発明)
請求項2に記載したヒュージング溶接機において、
電極ホルダは、電極保持面の周囲に上部電極を径方向に位置決めする位置決め手段を有していることを特徴とする。
この構成では、電極ホルダに対して上部電極を径方向に位置決めできるので、溶接位置が安定して、溶接品質の安定化を図ることができる。
【0015】
(請求項4の発明)
請求項1〜3に記載した何れかのヒュージング溶接機において、
上部電極を電極ホルダに着脱可能に固定するクランプ手段を有し、このクランプ手段は、電極ホルダに揺動可能に支持され、電極ボディの取付け面を電極保持面に押し当てて上部電極を固定するクランプ片と、電極ホルダとクランプ片との間に配置され、クランプ片に上部電極を固定するクランプ力を付与するスプリングとで構成されることを特徴とする。
この構成によれば、クランプ手段により上部電極を電極ホルダに着脱可能に固定できるので、従来技術の様に特別な工具(上部電極を周方向に回して取り外すための治具)を必要とせず、容易に上部電極の交換が可能になる。
【0016】
(請求項5の発明)
請求項1〜4に記載した何れかのヒュージング溶接機において、
上部電極の電極ボディは、取付け面から溶接チップが固定されるボディ先端面までの高さより、電極ボディの外径の方が大きい扁平形状に設けられていることを特徴とする。
この場合、電極ボディの小型化が可能になり、少ない材料で電極ボディを製造でき、材料費を低減できる。
【0017】
(請求項6の発明)
請求項1〜5に記載した何れかのヒュージング溶接機において、
電極ホルダの電極保持面に接触する電極ボディの取付け面面積は、冷却液通路の断面積を除いた電極ホルダの断面積より大きいことを特徴とする。
この構成によれば、上記の関係が逆の場合、つまり電極ボディの取付け面面積が冷却液通路の断面積を除いた電極ホルダの断面積より小さい場合と比較すると、溶接時に溶接電源から電極ホルダを介して上部電極に通電される通電ロスを少なくできるので、電極ホルダから上部電極へ確実に通電できると共に、上部電極に発生する熱を電極ホルダに逃がすことができる。その結果、溶接品質の安定化を図ることができ、且つ溶接チップの冷却効果を向上できる。
【0018】
(請求項7の発明)
請求項1〜6に記載した何れかのヒュージング溶接機において、
上部電極は、溶接チップの突き出し量が10mm以下であり、且つ溶接チップの先端角部に面取りが設けられていることを特徴とする。
これにより、溶接チップの剛性が確保されて、溶接時の抵抗が少なくなるため、溶接時の抵抗により溶接チップが変形したり、溶接チップの先端部が欠けることが少なくなる。
【0019】
(請求項8の発明)
請求項1〜7に記載した何れかのヒュージング溶接機に使用される上部電極の製造方法であって、
上部電極は、電極ボディに使用される材料粉を溶接チップの外周に焼結して固める焼結工程と、その焼結体を冷間鍛造によって所定の電極ボディ形状に成型するボディ成型工程と、更に溶接チップを所定形状に仕上げるチップ仕上げ工程とを有して製造されることを特徴とする。
【0020】
この方法によれば、溶接チップを電極ボディにろう付け固定する必要がなく、且つ確実に固定できるので、溶接品質を安定させることが可能になる。
また、ろう付けを廃止できるので、ろう付け後のショット(ショットピーニング処理)を行う必要がなく、製造工程を従来より大幅に短縮でき、上部電極の生産性を向上できる。更に、従来技術では、ろう付け後にショットを実施することで、電極ボディの外径(特にテーパ面)が小さくなり、電極ホルダへの取付け時にガタが発生する虞があったが、本発明の製造方法によれば、ショットを実施する必要がないので、上記の不具合が発生することもない。
【0021】
(請求項9の発明)
請求項8に記載した上部電極の製造方法であって、
電極ボディに使用される材料粉は、熱伝導率が高く、且つ成型性の良い材料であることを特徴とする。
この場合、焼結工程で得られた焼結体を冷間鍛造により所定の電極ボディ形状に成型する際に、その成型性が良いので、成型後に電極ボディの仕上げ加工を廃止できる。その結果、上部電極の製造工程を短縮でき、生産性の向上を図ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1はヒュージング溶接機の説明図である。
ヒュージング溶接機は、図1に示す様に、例えばスタータモータの電機子コア50に巻線された電機子コイル51と、モータ回転軸52の外周に絶縁保持された整流子片53との結線を行うもので、本発明に関わる電極ホルダ1と上部電極2、及び下部電極3と溶接用電源4等を備える。
【0023】
電極ホルダ1は、内部が中空の円筒形状を有し、その円筒形状の両端が閉塞端1aにより閉塞されて、円筒内部に密閉された冷却液通路5が形成されている。また、電極ホルダ1の側面には、給水用ホース6が接続される注水口1bと、排水用ホース7が接続される排水口1cが形成され、それぞれ冷却液通路5に連通している。
この電極ホルダ1は、図示下側の閉塞端1aの表面が平坦な電極保持面1dとして形成され、且つ電極保持面1dの周囲に、上部電極2を径方向に位置決めする環状壁部1e(位置決め手段)が凸設されている。
【0024】
上部電極2は、溶接チップ8と電極ボディ9とで構成される(図5参照)。
溶接チップ8は、例えばタングステンを材料として形成され、電極ボディ9に固定されている。
電極ボディ9は、図5に示す様に、外径が異なる小径部9Aと大径部9Bとを同心状に重ねた凸形状に設けられ、小径部9Aの中央部に溶接チップ8が固定されている。大径部9Bは、反小径部側の表面が平坦な取付け面9aとして形成され、この取付け面9aが電極ホルダ1の電極保持面1dに接触して取り付けられる。
【0025】
なお、電極ボディ9の取付け面9aと、電極ホルダ1の電極保持面1dとは、同一形状(円形)、同一面積であり、且つ電極ボディ9の取付け面9aの面積は、冷却液通路5の断面積を除いた電極ホルダ1の断面積より大きく設けられている。
大径部9Bの取付け面9aの反対側には、クランプ手段(下述する)よりクランプ力を受けるテーパ面9b(図5参照)が全周に渡って設けられている。
【0026】
クランプ手段は、電極ホルダ1の径方向に対向して配置された一組のクランプ片10と、このクランプ片10にクランプ力を付与する一組のスプリング11とで構成される。
クランプ片10は、図1に示す様に、電極ホルダ1の側面にステー12を介して揺動自在に支持され、その揺動中心Oより一端側に、電極ボディ9のテーパ面9bを支持するクランプ爪10aが設けられている。
【0027】
スプリング11は、クランプ片10の揺動中心Oより他端側にて、そのクランプ片10と電極ホルダ1との間に配置され、クランプ片10を反電極ホルダ側(電極ホルダ1の径方向外側)に向けて付勢している。その結果、クランプ片10は、スプリング11に付勢される他端側が電極ホルダ1の径方向外側に開き、クランプ爪10aが設けられた一端側が電極ホルダ1の径方向内側に閉じることで、クランプ爪10aが電極ボディ9のテーパ面9bを押圧してクランプ力が付与される。
【0028】
次に、溶接動作について説明する。
メカシリンダ(図示せず)等により、電極ホルダ1と下部電極3とを下降させて、上部電極2と下部電極3とで、ヒュージング溶接部(電機子コイル51と整流子片53との接続部)と整流子片53とを加圧する。
続いて、溶接用電源4より上部電極2と下部電極3との間に電圧を印加する。これにより、上部電極2の溶接チップ8が発熱してヒュージング溶接部が結線される。
以後、電機子コア50のスロットピッチ毎に溶接動作が繰り返されて、電機子コイル51と整流子片53との接続が完了する。
【0029】
次に、上部電極2の交換作業について説明する。
上部電極2は、クランプ片10から受けるクランプ力によって、電極ボディ9の取付け面9aが電極ホルダ1の電極保持面1dに押し当てられ、且つ環状壁部1eによって径方向に位置決めされている(図1参照)。
ここで、図2に示す様に、スプリング11の反力に抗してクランプ片10の他端側を電極ホルダ1の径方向内側(図示矢印A方向)へ閉じると、クランプ片10の一端側が電極ホルダ1の径方向外側(図示矢印B方向)に開くことにより、クランプ爪10aが電極ボディ9のテーパ面9bから離れて、上部電極2に対するクランプ力が解除される。
この状態(クランプ力が解除された状態)で、使用済みの上部電極2を電極ホルダ1から取り外して新しい上部電極2と交換し、再度、クランプ片10にクランプ力を付与して上部電極2を電極ホルダ1に固定する。
【0030】
(第1実施形態の効果)
上記のヒュージング溶接機は、電極ホルダ1の内部に形成される冷却液通路5の両端が閉塞端1aによって閉じているので、上部電極2を電極ホルダ1から取り外しても、電極ホルダ1の内部(冷却液通路5)から冷却液が漏れることはない。従って、上部電極2を交換する際に、冷却液通路5から冷却液を抜き取る必要がなく、且つ電極交換後に冷却液を注入する必要もないため、従来(上部電極の交換時に冷却液を抜き取る作業が必要)と比較して、上部電極2の交換作業に要する時間を大幅に短縮できる。
【0031】
また、電極ホルダ1と上部電極2は、電極ホルダ1の電極保持面1dと電極ボディ9の取付け面9aとが平面接触し、且つクランプ片10のクランプ力により、電極ボディ9の取付け面9aを電極ホルダ1の電極保持面1dに押し付けて固定する構造であるため、仮に電極保持面1dと取付け面9aとが摩耗しても、電極保持力が低下することはない。また、上記の様に、電極ホルダ1に冷却液の漏れが発生することもないので、電極ホルダ1の交換を頻繁に行う必要がなく、従来と比較して、電極ホルダ1の交換サイクルを延ばすことができる。
【0032】
更に、電極ホルダ1の電極保持面1dと電極ボディ9の取付け面9aとが平面接触し、且つクランプ片10のクランプ力によって、電極ボディ9の取付け面9aが電極ホルダ1の電極保持面1dに強く押し付けられているので、両者(電極保持面1dと取付け面9a)の接触状態を良好に保つことができ、溶接チップ8の発熱状態を安定させることができる。
また、上部電極2は、電極ホルダ1に設けられた環状壁部1eによって径方向に位置決めされているので、溶接位置のバラツキを無くすことができる。これらの結果、溶接品質の安定化を図ることができる。
【0033】
上部電極2は、一組のクランプ片10により電極ホルダ1に着脱可能に固定されるので、上部電極2の交換作業において、従来技術の様に特別な工具(上部電極を周方向に回して取り外すための治具)を必要としない。つまり、上部電極2を交換する際には、作業者が自身の手によって、クランプ片10の他端側を電極ホルダ1の径方向内側へ閉じるだけで、上部電極2を電極ホルダ1から取り外すことができるので、容易に上部電極2の交換を行うことができる。
【0034】
また、上部電極2は、電極ボディ9の取付け面9aの面積が、冷却液通路5の断面積を除いた電極ホルダ1の断面積より大きく設けられているので、溶接時の通電ロスが殆どなく、電極ホルダ1から上部電極2へ確実に通電できると共に、上部電極2に発生する熱を電極ホルダ1へ効果的に逃がすことができる。その結果、溶接品質の安定化を図ることができ、且つ溶接チップ8の冷却効果を向上できる。
【0035】
(変形例)
上記の実施形態では、電極ホルダ1の電極保持面1d及び電極ボディ9の取付け面9aを共に平坦面としているが、両者が平面接触できれば、必ずしも平坦面である必要なく、例えば図3に示す様に、波形形状としても良い。
また、図4に示す様に、電極ホルダ1の環状壁部1eと、その環状壁部1eに嵌合する電極ボディ9の大径部9Bの外周面とにそれぞれテーパ面を設けても良い。この場合、上部電極2を交換する際(新しい上部電極2を電極ホルダ1に取り付ける時)に、両者のテーパ面同士がガイド面として機能し、電極ボディ9の大径部9Bを電極ホルダ1の環状壁部1eの内周に容易に嵌め合わせることができるため、上部電極2の交換作業を更に容易にできる効果がある。
【0036】
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に記載した上部電極2の製造方法について説明する。
上部電極2は、図5に示す様に、電極ボディ9と溶接チップ8とが一体化して設けられ、電極ボディ9の端面(小径部9Aの端面)から突き出る溶接チップ8の突き出し量Lが10mm以下であり、且つ溶接チップ8の先端角部に面取りが設けられている。
また、電極ボディ9は、取付け面9aから溶接チップ8が固定される小径部9Aの端面までの高さHより、電極ボディ9の外径D(大径部9Bの外径)の方が大きい扁平形状に設けられている。
【0037】
この上部電極2は、以下の製造工程により製造される。
a)電極ボディ9に使用される材料粉を溶接チップ8の外周に焼結して固める焼結工程。なお、電極ボディ9に使用される材料粉は、例えば純度の高い銅等、熱伝導率が高く、且つ成型性の良い材料が選択される。
b)焼結工程で固められた焼結体13を冷間鍛造により所定の電極ボディ9形状に成型するボディ成型工程。なお、図6は冷間鍛造の工程を示す断面図であり、電極ボディ9形状をかたどったダイ14とパンチ15とで構成される金型と、溶接チップ8の外周に固められた焼結体13とを示している。
c)溶接チップ8を所定形状に仕上げる(電極ボディ9に対する突き出し量、先端角部の面取り等)チップ仕上げ工程。
【0038】
上記の製造方法によれば、溶接チップ8を電極ボディ9にろう付け固定する必要がないので、ろう材の回りかたにより、溶接チップ8の発熱状態が変化することがなく、溶接品質を安定させることができる。
また、電極ボディに溶接チップをろう付け固定する従来の方法では、上部電極の製造工程が長く(▲1▼電極ボディの切削工程、▲2▼溶接チップのろう付け工程、▲3▼ショット工程、▲4▼溶接チップの仕上げ工程)なるのに対し、本実施形態の製造方法によれば、ろう付け工程を廃止でき、且つろう付け後のショット(ショットピーニング処理)を行う必要がないので、製造工程を従来より大幅に短縮できる。その結果、上部電極2の生産性を向上でき、且つ製造コストを低減できる。
【0039】
更に、従来技術では、ろう付け後にショットを実施することで、電極ボディの外径(特にテーパ面)が小さくなり、電極ホルダへの取付け時にガタが発生する虞があったが、本実施形態の製造方法によれば、ショットを実施する必要がないので、上記の不具合が発生することもなく、溶接品質に悪影響を及ぼすことがない。
また、上部電極2は、電極ボディ9の取付け面9aから溶接チップ8が固定されるボディ先端面(小径部9Aの端面)までの高さHより、電極ボディ9の外径D(大径部9Bの外径)の方が大きい扁平形状に設けられているので、電極ボディ9を小型化でき、少ない材料で電極ボディ9を製造できるので、材料費を低減できる。
【0040】
上部電極2は、溶接チップ8の突き出し量Lが10mm以下であり、且つ溶接チップ8の先端角部に面取りが設けられているので、溶接チップ8の剛性が確保され、溶接時の抵抗が少なくなる。その結果、溶接時の抵抗により溶接チップ8が変形したり、溶接チップ8の先端部が欠けることが少なくなる。
電極ボディ9に使用される材料粉は、成型性の良い材料(例えば純銅)を選択することにより、冷間鍛造により所定の電極ボディ9形状に成型する際に、成型後に電極ボディ9の仕上げ加工を廃止することができる。その結果、上部電極2の製造工程を短縮でき、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ヒュージング溶接機の説明図である(第1実施形態)。
【図2】上部電極の交換作業を示す説明図である(第1実施形態)。
【図3】電極ホルダと上部電極との取付け状態を示す断面図である(変形例)。
【図4】電極ホルダと上部電極との取付け状態を示す断面図である(変形例)。
【図5】上部電極の断面図である。
【図6】冷間鍛造の工程を示す断面図である(第2実施形態)。
【図7】ヒュージング溶接機の説明図である(従来技術)。
【図8】上部電極の断面図である(従来技術)。
【図9】上部電極の交換作業を示す説明図である(従来技術)。
【符号の説明】
1 電極ホルダ
1a 閉塞端
1d 電極保持面
1e 環状壁部(位置決め手段)
2 上部電極
5 冷却液通路
8 溶接チップ
9 電極ボディ
9a 取付け面
10 クランプ片(クランプ手段)
11 スプリング(クランプ手段)
D 電極ボディの外径
H 電極ボディの取付け面からボディ先端面までの高さ
L 溶接チップの突き出し量[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fusing welding machine for connecting an armature coil of a rotary electric machine to a commutator piece, and a method of manufacturing an upper electrode used in the fusing welding machine.
[0002]
[Prior art]
As a prior art, there is a fusing welding machine shown in FIG. 7 (there is no prior art document information to be disclosed). The fusing welding machine is, for example, for connecting the
The
[0003]
On the other hand, the
[0004]
As shown in FIG. 8, the
[0005]
Next, the replacement operation of the
First, the
[0006]
Subsequently, the
Subsequently, after cleaning the
Finally, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above fusing welding machine, the
[0008]
Further, since the
[0009]
Further, since the
Further, in the method of brazing and fixing the
[0010]
Further, by performing the shot after brazing, the outer diameter (particularly, the
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fusing welding machine capable of shortening a time required for replacing an upper electrode and extending a replacement cycle. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an upper electrode, which can reduce the manufacturing cost of the upper electrode and can prevent a decrease in welding quality.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(Invention of claim 1)
The present invention provides an electrode holder having a coolant passage formed therein, a closed end for closing at least one end of the coolant passage, and an electrode holder having a surface of the closed end formed as an electrode holding surface; And an upper electrode held by an electrode holder by pressing a mounting surface provided on the electrode body against an electrode holding surface, and the electrode holder is provided with a coolant supplied to a coolant passage. Are directly cooled, and the electrode body and the welding tip are indirectly cooled via the electrode holder.
[0012]
According to the above configuration, since one end of the coolant passage formed inside the electrode holder is closed by the closed end, even if the upper electrode is removed from the electrode holder, cooling is performed from the inside of the electrode holder (coolant passage). No liquid leakage. Therefore, when replacing the upper electrode, it is not necessary to extract the cooling liquid from the inside of the electrode holder, so that the time required for replacing the upper electrode can be reduced.
[0013]
(Invention of claim 2)
The fusing welding machine according to
The electrode holder and the upper electrode are characterized in that the electrode holding surface and the mounting surface of the electrode body are in planar contact.
In this configuration, since the electrode holding surface of the electrode holder and the mounting surface of the electrode body are brought into planar contact, the contact state between the two (the electrode holding surface and the mounting surface) can be kept good. As a result, the heat generation state of the welding tip can be stabilized, and the welding quality can be stabilized.
[0014]
(Invention of claim 3)
In the fusing welding machine according to
The electrode holder has positioning means for positioning the upper electrode in the radial direction around the electrode holding surface.
With this configuration, since the upper electrode can be positioned in the radial direction with respect to the electrode holder, the welding position is stabilized, and the welding quality can be stabilized.
[0015]
(Invention of Claim 4)
In any fusing welding machine according to
Clamp means for detachably fixing the upper electrode to the electrode holder is provided. The clamp means is swingably supported by the electrode holder, and fixes the upper electrode by pressing the mounting surface of the electrode body against the electrode holding surface. It is characterized by comprising a clamp piece and a spring disposed between the electrode holder and the clamp piece and applying a clamping force for fixing the upper electrode to the clamp piece.
According to this configuration, since the upper electrode can be detachably fixed to the electrode holder by the clamp means, a special tool (a jig for rotating the upper electrode in the circumferential direction and removing it) as in the related art is not required. It is possible to easily replace the upper electrode.
[0016]
(Invention of claim 5)
In any fusing welding machine according to
The electrode body of the upper electrode is provided in a flat shape in which the outer diameter of the electrode body is larger than the height from the mounting surface to the tip end surface of the body to which the welding tip is fixed.
In this case, the size of the electrode body can be reduced, the electrode body can be manufactured with a small amount of material, and the material cost can be reduced.
[0017]
(Invention of claim 6)
In any fusing welding machine according to
The mounting area of the electrode body in contact with the electrode holding surface of the electrode holder is larger than the cross-sectional area of the electrode holder excluding the cross-sectional area of the coolant passage.
According to this configuration, when the above relationship is reversed, that is, when the area of the mounting surface of the electrode body is smaller than the cross-sectional area of the electrode holder excluding the cross-sectional area of the coolant passage, the electrode holder is switched from the welding power source during welding. Therefore, it is possible to reduce the conduction loss that is supplied to the upper electrode via the electrode, so that it is possible to reliably supply electricity to the upper electrode from the electrode holder and to release the heat generated in the upper electrode to the electrode holder. As a result, the welding quality can be stabilized, and the cooling effect of the welding tip can be improved.
[0018]
(Invention of claim 7)
In any fusing welding machine according to
The upper electrode is characterized in that the protrusion amount of the welding tip is 10 mm or less, and a chamfer is provided at a corner of the tip of the welding tip.
Thereby, the rigidity of the welding tip is ensured and the resistance at the time of welding is reduced, so that the welding tip is less likely to be deformed by the resistance at the time of welding and the tip of the welding tip is chipped.
[0019]
(Invention of claim 8)
A method for manufacturing an upper electrode used in any of the fusing welding machines according to
The upper electrode, a sintering step of sintering the material powder used for the electrode body to the outer periphery of the welding tip and solidifying, and a body molding step of molding the sintered body into a predetermined electrode body shape by cold forging, Further, it is characterized by being manufactured by including a tip finishing step of finishing a welding tip into a predetermined shape.
[0020]
According to this method, it is not necessary to braze and fix the welding tip to the electrode body, and the welding tip can be securely fixed, so that the welding quality can be stabilized.
In addition, since brazing can be eliminated, there is no need to perform a shot (shot peening) after brazing, so that the manufacturing process can be significantly shortened as compared with the conventional art, and the productivity of the upper electrode can be improved. Further, in the prior art, by performing a shot after brazing, the outer diameter (particularly, a tapered surface) of the electrode body is reduced, and there is a possibility that play may occur when the electrode body is mounted on the electrode holder. According to the method, it is not necessary to execute a shot, so that the above-described problem does not occur.
[0021]
(Invention of claim 9)
It is a manufacturing method of the upper electrode of
The material powder used for the electrode body is a material having high thermal conductivity and good moldability.
In this case, when the sintered body obtained in the sintering step is formed into a predetermined electrode body shape by cold forging, the formability is good, so that finishing of the electrode body after the molding can be omitted. As a result, the manufacturing process of the upper electrode can be shortened, and the productivity can be improved.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram of a fusing welding machine.
As shown in FIG. 1, the fusing welding machine connects, for example, an
[0023]
The
The
[0024]
The
The
As shown in FIG. 5, the
[0025]
The mounting
On the opposite side of the mounting
[0026]
The clamping means includes a set of
As shown in FIG. 1, the
[0027]
The
[0028]
Next, the welding operation will be described.
The
Subsequently, a voltage is applied between the
Thereafter, the welding operation is repeated for each slot pitch of the
[0029]
Next, the replacement operation of the
The
Here, as shown in FIG. 2, when the other end of the
In this state (in a state where the clamping force is released), the used
[0030]
(Effect of First Embodiment)
In the fusing welding machine described above, since both ends of the
[0031]
Further, the
[0032]
Further, the
Further, since the
[0033]
Since the
[0034]
Further, since the
[0035]
(Modification)
In the above-described embodiment, the
As shown in FIG. 4, tapered surfaces may be provided on the
[0036]
(2nd Embodiment)
In the present embodiment, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 5, the
Further, in
[0037]
The
a) A sintering step of sintering and solidifying the material powder used for the
b) A body forming step of forming the
c) A tip finishing step of finishing the
[0038]
According to the above-described manufacturing method, it is not necessary to braze and fix the
Also, in the conventional method of brazing and fixing a welding tip to an electrode body, the manufacturing process of the upper electrode is long ((1) electrode body cutting process, (2) welding tip brazing process, (3) shot process, (4) Finishing step of welding tip) On the other hand, according to the manufacturing method of the present embodiment, the brazing step can be eliminated, and there is no need to perform a shot after the brazing (shot peening treatment). The process can be significantly reduced compared to the conventional case. As a result, the productivity of the
[0039]
Furthermore, in the prior art, by performing the shot after brazing, the outer diameter (particularly, the tapered surface) of the electrode body is reduced, and there is a possibility that play may occur when the electrode body is mounted on the electrode holder. According to the manufacturing method, since it is not necessary to carry out a shot, the above-described inconvenience does not occur and the welding quality is not adversely affected.
The
[0040]
Since the
The material powder used for the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a fusing welding machine (first embodiment).
FIG. 2 is an explanatory view showing a replacement operation of an upper electrode (first embodiment).
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of attachment between an electrode holder and an upper electrode (modification).
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of attachment between an electrode holder and an upper electrode (modification).
FIG. 5 is a sectional view of an upper electrode.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cold forging process (second embodiment).
FIG. 7 is an explanatory view of a fusing welding machine (prior art).
FIG. 8 is a cross-sectional view of an upper electrode (prior art).
FIG. 9 is an explanatory view showing a replacement operation of an upper electrode (prior art).
[Explanation of symbols]
2
11 Spring (clamping means)
D Outside diameter of electrode body H Height from electrode body mounting surface to body tip surface L Projection amount of welding tip
Claims (9)
溶接チップが固定された電極ボディを有し、この電極ボディに設けられる取付け面を前記電極保持面に押し当てて前記電極ホルダに保持される上部電極とを備え、
前記冷却液通路に供給される冷却液によって前記電極ホルダが直接冷却されると共に、その電極ホルダを介して前記電極ボディ及び前記溶接チップが間接冷却されることを特徴とするヒュージング溶接機。An electrode holder having a coolant passage formed therein, a closed end closing at least one end of the coolant passage, and a surface of the closed end formed as an electrode holding surface,
An electrode body having a welding tip fixed thereto, and an upper electrode held by the electrode holder by pressing a mounting surface provided on the electrode body against the electrode holding surface,
A fusing welding machine, wherein the electrode holder is directly cooled by the coolant supplied to the coolant passage, and the electrode body and the welding tip are indirectly cooled via the electrode holder.
前記電極ホルダと前記上部電極は、前記電極保持面と前記電極ボディの取付け面とが平面接触していることを特徴とするヒュージング溶接機。The fusing welding machine according to claim 1,
The fusing welding machine is characterized in that the electrode holder and the upper electrode are in planar contact with the electrode holding surface and the mounting surface of the electrode body.
前記電極ホルダは、前記電極保持面の周囲に前記上部電極を径方向に位置決めする位置決め手段を有していることを特徴とするヒュージング溶接機。In the fusing welding machine according to claim 2,
The fusing welding machine according to claim 1, wherein the electrode holder has positioning means for positioning the upper electrode in a radial direction around the electrode holding surface.
前記上部電極を前記電極ホルダに着脱可能に固定するクランプ手段を有し、
このクランプ手段は、
前記電極ホルダに揺動可能に支持され、前記電極ボディの取付け面を前記電極保持面に押し当てて前記上部電極を固定するクランプ片と、
前記電極ホルダと前記クランプ片との間に配置され、前記クランプ片に前記上部電極を固定するクランプ力を付与するスプリングとで構成されることを特徴とするヒュージング溶接機。In any fusing welding machine according to claim 1,
Having a clamp means for detachably fixing the upper electrode to the electrode holder,
This clamping means
A clamp piece that is swingably supported by the electrode holder and that fixes the upper electrode by pressing a mounting surface of the electrode body against the electrode holding surface;
A fusing welding machine comprising: a spring disposed between the electrode holder and the clamp piece; and a spring for applying a clamping force to fix the upper electrode to the clamp piece.
前記上部電極の電極ボディは、前記取付け面から前記溶接チップが固定されるボディ先端面までの高さより、前記電極ボディの外径の方が大きい扁平形状に設けられていることを特徴とするヒュージング溶接機。In any fusing welding machine according to claim 1 to 4,
The electrode body of the upper electrode is provided in a flat shape in which the outer diameter of the electrode body is larger than the height from the mounting surface to the tip end surface of the body to which the welding tip is fixed. Jing welding machine.
前記電極ホルダの電極保持面に接触する前記電極ボディの取付け面面積は、前記冷却液通路の断面積を除いた前記電極ホルダの断面積より大きいことを特徴とするヒュージング溶接機。In any fusing welding machine according to claim 1,
The fusing welding machine is characterized in that a mounting area of the electrode body in contact with an electrode holding surface of the electrode holder is larger than a cross-sectional area of the electrode holder excluding a cross-sectional area of the coolant passage.
前記上部電極は、前記溶接チップの突き出し量が10mm以下であり、且つ前記溶接チップの先端角部に面取りが設けられていることを特徴とするヒュージング溶接機。In any fusing welding machine according to claims 1 to 6,
The fusing welding machine is characterized in that the upper electrode has an amount of protrusion of the welding tip of 10 mm or less, and a chamfer is provided at a tip corner of the welding tip.
前記上部電極は、
前記電極ボディに使用される材料粉を前記溶接チップの外周に焼結して固める焼結工程と、
その焼結体を冷間鍛造によって所定の電極ボディ形状に成型するボディ成型工程と、
更に前記溶接チップを所定形状に仕上げるチップ仕上げ工程とを有して製造されることを特徴とする上部電極の製造方法。A method of manufacturing the upper electrode used in any of the fusing welding machines according to claim 1,
The upper electrode is
A sintering step of sintering and solidifying the material powder used for the electrode body on the outer periphery of the welding tip,
A body forming step of forming the sintered body into a predetermined electrode body shape by cold forging,
And a tip finishing step of finishing the welding tip into a predetermined shape.
前記電極ボディに使用される材料粉は、熱伝導率が高く、且つ成型性の良い材料であることを特徴とする上部電極の製造方法。It is a manufacturing method of the upper electrode of Claim 8, Comprising:
A method for manufacturing an upper electrode, wherein the material powder used for the electrode body is a material having high heat conductivity and good moldability.
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