JP2011183421A - スポット溶接機 - Google Patents

Abstract

【課題】平坦な板状電極の上で複数個の溶接ガンを具備しスポット溶接するもので、爆火のない安全でかつ操作性の良い溶接機を提供する。
【解決手段】被溶接物を載置した平坦な板状電極３０の上に立設された上部電極は複数個の溶接ガン２，３で構成し、主として枠型の大きな被溶接物を一方は横向き姿勢の溶接ガン２、他方は縦向き姿勢の溶接ガン３を用い、各々の溶接ガンの給電経路にピストン・シリンダ機構を有する給電装置４を具備して、押圧給電体が受電板と接離することで、所定の溶接ガンにのみ通電するよう構成したスポット溶接機とする。
【選択図】図１

Description

本発明はスポット溶接機に係り、詳しくは、平坦な板状電極の上で上部電極として働く複数個の溶接ガンを備え、主として枠型の大きな被溶接物を一方は横向き姿勢の溶接ガンで、他方は縦向き姿勢の溶接ガンで被溶接物を挟み、作業者が手動で連続的に溶接するスポット溶接機に関する。

従来から、各種金属の板の結合には２枚の被溶接物を重ねて、上下電極で挟み、加圧、通電して溶接するスポット溶接が用いられ、中でも定置型スポット溶接機といわれる設備が広く使用されて来た。

しかし、この設備の欠点は、上下電極の位置が固定されているため、大型構造体の被溶接物を溶接するときの、作業の困難さである。数箇所もの溶接打点を溶接する際の、被溶接物の移動の困難さ、電極と被溶接物の干渉を避けるための、電極の交換など、大変な重作業および、手間のかかる作業となっている。

そこで、困難な作業を簡便に出来る、平坦な板状電極を持ったテーブル型スポット溶接機や溶接ガンを、先々に発明考案し、提案してきた。（特許文献１〜３参照）

従来のスポット溶接機を図６に示す。これは先に発明し提案した文献２の図面と同様の溶接機である。本発明以前の従来のものであり、この図６に基づき説明する。

図６では横向き姿勢の溶接ガンおよび縦向き姿勢の溶接ガンを装備している。作業者は２つの溶接ガンを交互に使用し、同時に作動させることはない。２つの溶接ガンの切り替えは板状電極の手前下に配置した切換えツマミで実施する。

ところが、図６の従来のスポット溶接機には、以下の課題がある。

切換えツマミは何れの溶接ガンを作動させるかを決めるものである。そこで制御装置は切り替えられた溶接ガンの溶接条件を選択し、トランスおよびシリンダーを作動させる電磁弁へ信号が指令されてスポット溶接に不可欠の溶接条件、つまり、溶接電流、溶接時間および被溶接物への圧力などが指示される。指定された溶接ガンでのみ被溶接物を加圧することは当然であるが、しかし一方、問題は溶接トランスを１個としているため、図７（ｂ）の回路図で明らかなように、溶接電流は双方の溶接ガン何れにも通電される回路となっている。これは経済上、構成上からトランスを２個にできない事情のため、やむを得ないものである。そのため使用しない一方の溶接ガンは被溶接物を載置するテーブルである板状電極の外側に待機させることとなる。しかし、仮に、使用しない方の溶接ガンの置き方に異常な悪さがあり、金属などと接触して下電極である板状電極と導通してしまうと爆火と称する異常で危険な火花が発生し得る安全上の問題があることになる。

また、溶接ガンに給電する給電ケーブルは一端が給電板に固定され、支持アームの上部を添装している。給電ケーブルは細い銅線の集合体（撚り線）で直径が４０ｍｍ程もあるので、剛性があり、かつ一端が給電板に固定されているため支持アームの回転が多少重くなり、つまり、溶接ガンの移動に多分に、力を要する操作性での難点がある。

特公平７−１１０４２３号公報 特開２００２―２２４８４３号公報 特開２００７―１５２３６０号公報 特願２００９―２６９３６１号 特開２００９−０５６４９５号公報

先に提案した文献２のスポット溶接機は溶接ガンの置き方に悪さがあると、爆火と称する異常で危険な火花の発生の危険があり、この危険を解消し、安全で操作性の良いスポット溶接機を提供することを課題とする。

本発明は次の構成により上記課題を解決する。
＜構成１＞
被溶接物を載置する板状電極と、前記板状電極の上方に立設した複数個の溶接ガンを備えたスポット溶接機において、各々の溶接ガンの給電経路に給電装置を具備し、前記給電装置は受電板と当接または離間する押圧給電体を配設したピストン・シリンダ機構を有し、所定の溶接ガンにのみ溶接電流が流れるように構成したことを特徴とするスポット溶接機。

＜構成２＞
前記押圧給電体には冷却水通路を内設して、冷却水出入口より冷却水を循環するよう構成したことを特徴とする構成１記載のスポット溶接機。

本発明は平坦な板状電極とその上で複数個の溶接ガンを作業者が操作し、所定の溶接ガンで被溶接物を挟み、加圧通電して溶接するスポット溶接機であって、溶接ガンを支持アームで容易に移動および旋回でき、連続的に溶接できる爆火のない安全な溶接が可能である。

本発明に係るスポット溶接機の実施例を示す正面図である。 同実施例の左側面図である。 同実施例の右側面図である。 同実施例の平面図である。 同実施例で装備した給電装置の断面図を示し、（ａ）は給電ＯＦＦ，（ｂ）は給電ＯＮ時。 従来のスポット溶接機の実施例を示す正面図である。 溶接ガンへの溶接電流経路を示し、（ａ）は本発明（ｂ）は従来の回路を示す。

図１は本発明に係るスポット溶接機の実施例であり、２個の溶接ガンに各々給電装置を具備し平坦な板状電極の上で上部電極として働き、主に枠型の大きな被溶接物を一方は横向き姿勢の溶接ガンで、他方は縦向き姿勢の溶接ガンで被溶接物を挟みスポット溶接する。

添付する図を用いて実施例を説明すると、次のとおりである。

本発明のスポット溶接機の実施例の正面図が図１である。
図１に示すように、本発明のスポット溶接機（１）は、被溶接物（Ｗ）を載置する板状電極（３０）の上方に立設された２個の溶接ガンに各々給電装置（４）を具備し、２個の溶接ガンは上部電極として働き、横向き姿勢の溶接ガン（２）と縦向き姿勢の溶接ガン（３）とで構成したものである。

先におのおのの溶接ガン（２，３）に具備している図５の給電装置（４）について説明する。

図５（ａ）は給電前の状態を示し、押圧給電体（１１）と受電板（１２）は離間し、間隙（Ｈ）がある。この状態では押圧給電体（１１）は旋回自在である。一方、（ｂ）は給電時で押圧給電体（１１）と受電板（１２）の間隙（Ｈ）はなくなり、当接状態である。

具体的には溶接スイッチをＯＮにすると、空気圧入口（Ｃ）に空気圧が注入され、押圧給電体（１１）が降下し、受電板（１２）を押圧し、同時に通電され、下端の溶接チップ（５）で被溶接物（Ｗ）をスポット溶接する。溶接が完了すると空気圧入口（Ｄ）に空気圧が注入され、押圧給電体（１１）は上昇し、受電板（１２）と離間する。溶接時以外はこの状態であり、溶接ガン（２，３）の移動時も同様である。また、給電部の発熱を押さえるため、押圧給電体（１１）の内部に冷却水通路（２１）を設け押圧給電体（１１）を冷却し、図５では冷却水出口（Ｂ１）の１個所のみの図示だが裏面側にある冷却入口（Ｂ２）とで冷却水を循環する。

図１のスポット溶接機（１）において、作業者は使用する一方の溶接ガンをテーブルの手前下などに配置した溶接ガンの切換えツマミ（２３）で指定する。図１で示すスポット溶接機は、先に説明した給電装置（４）を双方の溶接ガン（２，３）に具備しているため、使用する一方の溶接ガンのみに給電可能で、他方の溶接ガンの給電装置（４）の押圧給電体（１１）と受電板（１２）は離間している。そのため、使用する一方の溶接ガンの通電時において、板状電極（３０）と他方の溶接ガンの接触があっても、そこから通電することはないので、爆火することも無く安全である。

溶接ガン（２，３）の移動時の操作性も従来に比較し改善されている。その理由は図５の給電装置（４）の構造から明らかなように、給電板（１３）に固定されたシリンダケース（１５）に対し、押圧給電体（１１）は旋回自在であり、その押圧給電体（１１）に接続された給電ケーブル（６）も旋回自在となり、従来、給電板（１３）と給電ケーブル（６）が固定されているため、溶接ガン（２，３）の移動時に支持アーム（９）の回転を重くしていた給電ケーブル（６）の剛性が緩和され、作業者は小さな力で溶接ガン（２，３）を操作し、移動することが可能となった。また、図７（ａ）から解るように、使用する溶接ガンに通電しても、他方の溶接ガンには通電できない回路となっており、使用しない方の溶接ガンの置き方に悪さがあっても、爆火が発生することはない。

図２で示す縦向き姿勢の溶接ガン（３）の上端には給電ケーブル（６）に接続した溶接ガン部給電装置（８）が配設されている。これは特許文献４で提案した給電装置であり、縦向き姿勢の溶接ガン（３）を旋回自在にするため、本発明のスポット溶接機でも操作性面から用いている。
また加圧装置（７）は特許文献５で提案したスポット溶接に不可欠な被溶接物（Ｗ）を加圧するユニットである。

主に枠型の大きな被溶接物を一方は横向き姿勢の溶接ガンで、他方は縦向き姿勢の溶接ガンで被溶接物を挟みスポット溶接するが、使用しない方の溶接ガンの置き方に悪さがあっても、爆火の発生しない安全で、かつ操作性に優れた作業者に優しい溶接機として活用できる。

１ スポット溶接機
２ 横向き姿勢の溶接ガン
３ 縦向き姿勢の溶接ガン
４ 給電装置
５ 溶接チップ
６ 給電ケーブル
７ 加圧装置
８ 溶接ガン部給電装置
９ 支持アーム
１１押圧給電体
１２受電板
１３給電板
１４トランス
１５シリンダケース
１６ピストン
１７ピストンヘッド
１８気密室
２１冷却水通路
２２制御装置
２３切換えツマミ
３０板状電極
Ｂ１冷却水出口
Ｂ２冷却水入口
Ｃ 空気圧入口
Ｄ 空気圧入口
Ｗ 被溶接物
Ｈ 間隙

Claims (2)

1. 被溶接物を載置する板状電極と、前記板状電極の上方に立設した複数個の溶接ガンを備えたスポット溶接機において、
   各々の溶接ガンの給電経路に給電装置を具備し、前記給電装置は受電板と当接または離間する押圧給電体を配設したピストン・シリンダ機構を有し、所定の溶接ガンにのみ溶接電流が流れるように構成したことを特徴とするスポット溶接機。
2. 前記押圧給電体には冷却水通路を内設して、冷却水出入口より冷却水を循環するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のスポット溶接機。