JP2016041438A - 「黒点」溶接用ラッピングカッター - Google Patents

Abstract

【課題】スポット溶接電極材料の消費を制限するスポット溶接用のラッピングカッターを提供する。【解決手段】本体１１がラップしようとする電極先端の形を実質的に補完するようなボウルの形状をした凹面を持つ少なくとも一つの面と；前記凹面１６の中にせり出し実質的に補完的な形で切り刃２２，２３を受けるよう意図された，その端が凹面の壁からある距離をおいて伸びる放射状の溝穴２０，２１，及び電極側面の適宜ラッピング手段を含む。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は，固定した台付きのあるいはロボットにより運搬される手動抵抗スポット溶接設備の電極ラッピング用の取り外し可能なラッピングカッターに関する。

一般的に，モーターあるいは動作レバーと関連した自由回転式装置，あるいは他の装置と関連する工具ホルダーリングに取り外し可能に取り付けられた実質的に円筒形的なラッピングカッターはすでに特許申請番号ＦＲ ９５ １０６４５や特許申請番号ＦＲ ９６ １４５０５により本願出願人の名義で提案されている。

この円筒形的本体はボウル状にくぼんだ放射状の面を含み，そこには少なくとも一つの，軸方向に交叉するプリズム状の空洞が，丸い扇形を画定する。

ラッピングカッターはまた，プリズム状の空洞の放射状の面に沿って取り外し可能に取り付けられるように適合された，本体より硬い物質からできた少なくとも一つの取り外し可能な切り刃を含む。

この切り刃は多かれ少なかれ大きな逃げ付きの刃先を持っており，この刃先は凹面に対して突出し，そして，その形はラップしようとする先端の形状に対応している。

もちろん，ラッピングカッターが電極のラッピングを（後者を取り外すことなく）元の場所で実行しようと意図している場合は，ラッピングカッターは同じトングの２本の同軸電極を同時に扱うことができるように２枚あってもよい。この場合，本体の二つの放射状の面は，対称の中央平面に対して対称的な二つの同軸の凹面を有する。その部分用の刃は前記平面に対して実質的に対称的な二つの刃先を含む。

しかしながら，たとえば板金用に４００個の溶接点ごとにラッピングが必要なため，このことは電極の銅をかなり消費することになり，従って材料の高コスト化と摩耗した電極交換のために多々中断することとなる。アルミニウムの溶接の場合，特に溶接品質の低下を招く電極上のアルミナ堆積物のためにラッピングはさらに頻繁になり，たとえば２０から２５スポット毎となる。銅のコストはこの組み立て方法をアルミニウムに使うことに疑問を抱かせるようなものになる。

本発明の目的は，従ってさらに特にこれらの欠点を排除することにある。特に，本発明の目的は，スポット溶接電極材料の消費を制限する方法と装置を提供することにある。

この目的のため，本発明では，その本体がラップしようとする先端に実質的に補完的なボウル形の凹面を持つ少なくとも一つの主要な放射状の面；前記凹面中にせり出し実質的に補完的な形で切り刃を受けるよう意図された，その端が凹面の壁からある所定の距離をおいて伸びる放射状の溝穴，そして電極側面の適宜ラッピング手段を含むスポット溶接電極用のラッピングカッターを提案する。

好ましくは，前記適宜ラッピング手段は，ボウルの底と刃の上との間に，取り除かれた切り屑が電極端上のものよりも側面上のものの方が大きくなるように変化する軸方向のある距離を有する。さらに，できれば切り屑は特にいわゆる「黒点」溶接では先端では皆無である方がよい。距離はできれば中央から遠ざかるに従い小さくなる方がよい。

このようなカッターはできれば空洞の中心近くに形成された放射状のプラットホームを含む。このプラットホームは，少なくとも部分的には，各刃の底面により形成されていてもよい。また刃の底面の近くで，ボウルの一部により形成されていてもよい。刃はその底面で形成される中空を含んでもよい。底面の逃げはできれば実質的にゼロであるとよい。こうして電極の先端は，ラッピング時には十分に距離ないし余地がある。

カッターの凹面はできれば刃の斜面上で肩を形成し，前記肩の高さ，いわゆる凹角は，斜面が上昇するに従い減少する。好ましくは，斜面に沿って，肩（４０）の底面に対する切断線の高さは前記肩の高さ，すなわち凹角よりも大きい。

できれば刃の斜面は，切り込みが電極先端よりも側面上でより攻撃的になるように変化するアンダーカットを形成する。こうして好ましくは，アンダーカットは軸から遠ざかるにつれて減少する。

本発明の実施形態を，添付図面の非限定的例示について以下に述べる。

ダブルラッピングカッターの概要図。 図１に示すラッピングカッターの平面図で図４から図７の切断平面を図示したもの。 図４から図７の断面図の詳細で，その切断平面の中でそれら各々について刃とボウルの間の距離を，刃の逃げと共に，切断場所で示す。 図１のラッピングカッターの軸からの各距離にあり，刃の端を横切り，各々に平行な断面の透視図。 図１のラッピングカッターの軸からの各距離にあり，刃の端を横切り，各々に平行な断面の透視図。 図１のラッピングカッターの軸からの各距離にあり，刃の端を横切り，各々に平行な断面の透視図。 図１のラッピングカッターの軸からの各距離にあり，刃の端を横切り，各々に平行な断面の透視図。

図１は，スポット溶接電極用のダブルラッピングカッター１０を示す。カッター１０は主軸Ｘ１０に対し実質的に円筒状の本体１１を含む。カッターは図１に破線で示す放射状平面Ｐに対して実質的に対称である。対称平面Ｐのどちらかの側には，カッターはラッピング手段１３を有する。２本の電極を含む溶接トングのために，トングにより効果を発揮する締め込みが電極各々と各ラッピング手段に対してかみ合いを招き，カッターはある意味２本の電極の間に挟まれることになる。図１では，電極の一つのために意図されたラッピング手段１３をカッター頂部に見ることができる。

円筒体１１は，たとえば鋼板製である。カッターは，またその中に二つの駆動面１５を形成する駆動輪１４を含む；該輪１４は本体１１の上端から放射状に伸びている。前記駆動輪１４はラッピングカッター１０を回転し２本の電極を同時にラッピングする。カッター１０の平面及び底面は互いに実質的に同一である。そのため，図１及び図２に示す平面のみを説明する。

それぞれの面はボウル１６の形状の凹面をしている。ラッピングカッター１０はまた軸に沿って動く，断面が長方形でカッターの軸に対して径方向に対向する２本の溝穴２０，２１を含む。２本の溝穴２０，２１は，二つの凹面でせり出し，カッターの中心軸からカッターの半径より小さい距離を駆動輪１４まで放射状に伸びる。

これら溝穴２０，２１のそれぞれには，補完的な断面を持つ刃２２，２３が係合し，その形状がラップすべき電極先端の半分の形状に実質的に対応する二つの刃先２４を含む。同じ刃の二つの刃先２４のそれぞれは，切断線を形成し，多かれ少なかれそれぞれの凹面１６の壁に対して突出しつつ広がる。切断線はかくして壁からＤ２４の距離にある。刃２２，２３は重なり，これはたとえばそれらが互いに各ボウル１６の中心で相互に並列に設けられている。

ラッピングカッターのくぼんだ面のそれぞれは，各刃に近い領域には，放射面にカッターの中心軸から始まる円状の扇形の断面を持つそれぞれ凹型のぬすみ３０を含む。ぬすみのそれぞれはめくらで（移動せず；non-traversing）軸平面に湾曲した形を持ち，その深さは，主要面に対して，本体の中心から始まり増加しその後，最大を過ぎた後は，本体の円筒壁まで減少する。これらのぬすみ３０はラッピング中に形成される切り屑を放射的に排出させ，詰まり現象そして詰まりのために生じるラッピングの不正確さを防ぐ。

本発明を，図４から図７の断面図を参照し，特に図３の詳細を参照しつつ説明する。断面は本体の軸Ｘ１０に平行に，刃２２の内一つを横切り，対応する刃先２４の軸平面に垂直方向にとられている。

図示した例では，本体１１は，４０mmに実質的に等しい外径Ｄ１１を有する。図４から図７にそれぞれ図示される垂直断面ＩＶ−ＩＶ，Ｖ−Ｖ，ＶＩ−ＶＩ，ＶＩＩ−ＶＩＩの位置は，図２の平面図，また図３の立面図にマークされている。

図４のＩＶ−ＩＶ矢視断面は，軸Ｘ１０から０．２mmの距離にとられている；図５のＶ−Ｖ矢視断面は，図４のそれからＤ４５＝１．７mmの距離にとられている；図６のＶＩ−ＶＩ矢視断面は，図５のそれからＤ５６＝４mmの距離にとられている；そして図７のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面は，図６のそれからＤ６７＝８mmの距離にとられている。図３において，図４の断面は，破線で示され，他の断面は実線で示されている。対称平面Ｐのアウトラインは水平点線で示されている。刃先２４を擁する軸平面Ｐ２４のアウトラインは垂直な破線で示されている。

図４及び図５に示すように，各刃２２，２３は，軸Ｘ１０に近接してボウルの隣接領域３２と共に，軸Ｘ１０に直交するプラットホームを形成する底面３１を含む；すなわちプラットホーム３１，３２の領域には，刃の逃げはない；このように，断面ＩＶ−ＩＶではボウル１６のプロフィールＣ４は刃の底面３１とは肩を形成しない。

Ｖ−Ｖ矢視断面では，刃の底面３１はわずかな中空３６を形成する。ボウル１６のプロフィールＣ５はその中に刃の底面３１と共に高さＨ５の肩を形成する。刃の逃げはそこにはない。

底面３１の向こうに，刃は軸Ｘ１０から離れる方向に動くと上昇する斜面３４を形成する。底面３１と斜面はそれらの間に結合線３５（図１及び図２を参照）を形成する。

ＶＩ−ＶＩ矢視断面では，刃の斜面３４は，ボウル１６のプロフィールＣ６と共に，Ｈ６がＶ−Ｖ矢視断面の肩の高さＨ５より大きくなるように，高さＨ６の肩４０を形成する。加えて，刃には，ＶＩ−ＶＩ矢視断面で切断線の先端Ｌ６が肩より高くなるように，つまり肩４０の底面上の切断先端Ｌ６の高さＨ６１が切断におけるこの肩の高さＨ６より大きくなるように，そしてその故にＨ６１＞Ｈ６となるように，アンダーカットＨ６１を設ける。

ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面において，刃の斜面３４は，ボウル１６のプロフィールＣ７により，高さＨ７がＶ−Ｖ矢視断面の肩の高さＨ６より小さくなるように，高さＨ７の肩４０を形成する。加えて，ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面で切断線の先端Ｌ７が肩より高くなるように，すなわち肩４０の底面上の切断先端Ｌ７の高さＨ７１が切断での肩の高さＨ６より大きく，そして故にＨ７１＞Ｈ７となるように，刃にアンダーカットＣＤ７を設ける。

肩４０の高さＨ５，Ｈ６，Ｈ７は一般に凹角と言われる。

このように，ボウルの領域３２には，軸Ｘ１０の近くには，肩も刃の逃げあるいはアンダーカットもない。逃げは結合部３５までゼロのままである一方，軸Ｘ１０から遠ざかるにつれ肩４０が形成され結合部３５と実質的に一直線にその高さの最高に達する。肩４０はその後斜面３４に沿って徐々に底面３１から遠ざかるにつれ減少する。このような配置は切り屑の厚さの制御を可能にし，こうして切り屑は軸Ｘ１０から遠ざかるにつれて大きくなり，すなわち電極の先端よりも側面においてより大きくなり，先端はプラットホーム３１，３２に落ち着く。アンダーカットはこのように斜面に沿って変化し，切断は電極先端周辺よりも側面で攻撃的になる。

カッターの凹角Ｈ５，Ｈ６，Ｈ７は，いわば刃とガイドボウルとの間の距離であるが，物質の除去を制御する。除去する厚さは特に前もって装置によって決めることができ，回転数，溶接トングの締め付け力及び／又はラッピングカッターの回転速度も考慮に入れられる。

好ましくは，刃に使う物質はＨＳＳ又は溶接鋼材用カーバイドタイプとする。電極の動作面に研磨仕上げを持たせるためには，アルミニウムの溶接用によりきめ細かいカーバイドを使ってもよい。

本来本発明は説明された例に限定されない。このようにカッターはダブルではなく単一でもよい。

Claims (10)

1. その本体（１１）がラップしようとする電極先端の形を実質的に補完するようなボウルの形をした凹面（１６）を持つ少なくとも一つの面と；前記凹面（１６）の中にせり出し実質的に補完的な形（２４）で切り刃（２２，２３）を受けるよう意図された，その端が前記凹面（１６）の壁からある距離をおいて伸びる放射状の溝穴（２０，２１），及び電極側面の適宜ラッピング手段を含むスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
2. 前記凹面（１６）の中央周辺に放射状のプラットホーム（３１，３２）を含むことを特徴とする請求項１記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
3. 前記プラットホームが少なくとも一部分なりとも各刃の底面（３１）により形成されていることを特徴とする請求項２記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
4. 前記プラットホームがボウルの一部（３２）により刃の底面の近くに形成されていることを特徴とする請求項３記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
5. 前記切り刃の少なくとも一方がその底面にぬすみ（３６）を含むことを特徴とする請求項２〜４いずれか１項記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
6. 前記切り刃の底面（３１）の逃げが実質的にゼロであることを特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
7. 前記凹面（１６）が刃の斜面（３４）の上に肩（４０）を形成し，前記肩（４０）の高さ（Ｈ５−Ｈ７）が斜面が上昇するにつれ減少することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
8. 前記斜面に沿って，肩の底面に対する切断線（Ｌ６，Ｌ７）の高さ（Ｈ６１，Ｈ７１）が前記肩の高さ（Ｈ６，Ｈ７）よりも大きいことを特徴とする請求項７記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
9. 切断が電極先端よりも側面で攻撃的になるように前記切り刃の前記斜面（３４）が変化するアンダーカット（Ｃ６，ＣＤ７）を形成することを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。
10. 前記アンダーカット（Ｃ６，ＣＤ７）が軸（Ｘ１０）から遠ざかるにつれ減少することを特徴とする請求項９記載のスポット溶接用のラッピングカッター（１０）。

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