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Abstract
Description
本発明は、一対の電極間に被溶接部材を挟み込んでスポット溶接を行うスポット溶接装置に関する。 The present invention relates to a spot welding apparatus that performs spot welding by sandwiching a member to be welded between a pair of electrodes.
従来、この種のスポット溶接装置は、複数個の被溶接部材を重ね合わせて、被溶接部材の一方の面に一方の電極の先端部を当接し、被溶接部材の一方の面の裏側面に他方の電極の先端部を当接させて一対の電極間に被溶接部材を挟み込んでいる。この電極間に所定の電流を流し、被溶接部材に生ずる抵抗熱で接合部分を溶融させて被溶接部材同士を接合するようになっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of spot welding apparatus, a plurality of members to be welded are overlapped, the tip of one electrode is brought into contact with one surface of the member to be welded, and the back surface of one surface of the member to be welded is contacted. The member to be welded is sandwiched between the pair of electrodes by contacting the tip of the other electrode. A predetermined current is passed between the electrodes and the welded parts are melted by resistance heat generated in the welded members to join the welded members (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載のスポット溶接装置においては、スポット溶接の際に、溶接部分が溶融して溶融池が生成され、電極の各先端部に加わる圧力で溶融池の溶融物が溶接部分の周りに逃げることになる。したがって、被溶接部材の溶接部分が凹むとともに、凹みの周囲にバリが発生してしまうという、いわゆるスポット打痕が発生してしまう。スポット打痕は、外観上好ましくなく、手触りも悪い。スポット打痕を除去するには、まず切削工具でバリを削り取り、凹みの部分を充填部材、いわゆる板金パテで埋め、さらに研磨作業を施して、表面を平坦にしなければならない。 In the spot welding apparatus described in Patent Document 1, the welded portion is melted during spot welding to generate a molten pool, and the molten pool melt is surrounded by the pressure applied to each tip of the electrode. I will run away. Therefore, the welded portion of the member to be welded is recessed, and so-called spot dents are generated in which burrs are generated around the recess. A spot dent is not preferable in appearance and has a poor touch. In order to remove spot dents, it is necessary to first remove burrs with a cutting tool, fill the dents with a filling member, so-called sheet metal putty, and perform a polishing operation to flatten the surface.
スポット打痕を発生させないようにするには、一対の電極を互いに異なった形状にしてスポット溶接することが考えられる。例えば、先端面を平坦に加工した大型電極と、先端部の直径が小さい小型電極とを備えたスポット溶接装置でスポット溶接をすることが考えられる。 In order to prevent the generation of spot dents, it is conceivable to perform spot welding with a pair of electrodes having different shapes. For example, it is conceivable to perform spot welding with a spot welding apparatus provided with a large electrode whose tip surface is processed flat and a small electrode with a small diameter at the tip.
このスポット溶接装置では、小型電極の当接面よりも大型電極の当接面の方が広いので、スポット溶接の際に生ずる溶融池の全体およびその周辺が大型電極の先端部で圧力を受け、溶融物が溶接部分の周りに逃げることがなくなり、スポット打痕の発生が妨げられる。このスポット溶接装置においては、スポット打痕のない良好なスポット溶接が得られる。 In this spot welding apparatus, since the contact surface of the large electrode is wider than the contact surface of the small electrode, the entire molten pool and its periphery generated during spot welding are subjected to pressure at the tip of the large electrode, The melt does not escape around the welded portion, and the occurrence of spot dents is prevented. In this spot welding apparatus, good spot welding without spot dents can be obtained.
他方、大型電極を備えたスポット溶接装置では、被溶接部材の接合部分の周辺に位置する部材や部品と大型電極との干渉が生じて、スポット溶接できない構造のものもある。このようなスポット溶接ができない細かな部分で、スポット打痕の発生が許容される構造のものには、双方が小型電極を備えた従来のスポット溶接装置でスポット溶接をすれば、干渉が生じることなく細かな部分のスポット溶接をすることができる。 On the other hand, some spot welding apparatuses equipped with large electrodes have a structure in which spot welding cannot be performed due to interference between members and parts positioned around the joint portion of the member to be welded and the large electrodes. In such a small part that cannot be spot welded and has a structure that allows the generation of spot dents, interference will occur if both are spot welded with a conventional spot welding device equipped with a small electrode. It is possible to perform spot welding of fine details.
しかしながら、大型電極と小型電極の双方を備えたスポット溶接装置と、双方が小型電極を備えたスポット溶接装置とを設備し、被溶接部材の溶接部分の構造に応じて、スポット溶接装置を使い分けることは、異なるスポット溶接装置を設備しなければならないという問題があり、作業の効率が低下してしまう。単一のスポット溶接装置では、スポット打痕のない良好なスポット溶接と、細かな部分のスポット溶接とを両立させることができないという問題がある。 However, a spot welding device equipped with both a large electrode and a small electrode, and a spot welding device equipped with a small electrode for both, are installed, and the spot welding device is properly used according to the structure of the welded part of the member to be welded. However, there is a problem that a different spot welding apparatus has to be installed, and the efficiency of the work is lowered. With a single spot welding apparatus, there is a problem that it is impossible to achieve both good spot welding without spot dents and spot welding of fine portions.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、単一のスポット溶接装置で、スポット打痕のない良好なスポット溶接と、細かな部分のスポット溶接とを両立させることができるよう、電極に簡単に着脱することができるアタッチメントを提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such problems, and it is possible to achieve both good spot welding without spot dents and fine spot welding with a single spot welding apparatus. Thus, it is an object to provide an attachment that can be easily attached to and detached from an electrode.
上記課題を解決する本発明のアタッチメントは、
抵抗溶接装置のチップの先端に取り付けられるアタッチメントであって、
前記チップが挿入される挿入部と、
前記チップが挿入される位置とは反対側の位置に形成され前記チップの先端よりも大径の平坦面を有する当接部と、
を備え、
前記挿入部は、前記チップに外嵌される絶縁リングと、該絶縁リングを縮径させる固定ボルトとを有することを特徴とする。
The attachment of the present invention that solves the above problems is as follows.
An attachment attached to the tip of a resistance welding device tip,
An insertion part into which the chip is inserted;
A contact portion that is formed at a position opposite to the position where the chip is inserted and has a flat surface with a diameter larger than the tip of the chip;
With
The insertion portion includes an insulating ring that is externally fitted to the chip, and a fixing bolt that reduces the diameter of the insulating ring.
この構成により、当接部がチップの先端よりも大径の平坦面を有しているので、スポット溶接の際にスポット打痕が生ずることはない。スポット溶接の際に生ずる溶融池の全体およびその周辺が部材当接部で圧力を受け、溶融物が溶接部分の周りに逃げることがなくなり、スポット打痕の発生が妨げられる。 With this configuration, the contact portion has a flat surface having a diameter larger than that of the tip of the tip, so that no spot dent is generated during spot welding. The entire molten pool generated in spot welding and the periphery thereof are subjected to pressure at the member abutting portion, so that the molten material does not escape around the welded portion, thereby preventing the occurrence of spot dents.
また、固定ボルトで絶縁リングを縮径させることでアタッチメントをチップに簡単かつ確実に固定することができる。一方、固定ボルトによる絶縁リングの縮径を解除することで、アタッチメントをチップから簡単に取り外すことができる。 Further, the attachment can be easily and reliably fixed to the chip by reducing the diameter of the insulating ring with a fixing bolt. On the other hand, the attachment can be easily detached from the chip by releasing the diameter reduction of the insulating ring by the fixing bolt.
また、絶縁リングがチップと固定ボルトとの間を電気的に絶縁するので、チップから固定ボルトを介して当接部に放電されるのを防ぎ、いわゆる無効電流が発生するのを防止できる。 Further, since the insulating ring electrically insulates between the tip and the fixing bolt, it is possible to prevent discharge from the tip to the contact portion via the fixing bolt, and so-called reactive current can be prevented from being generated.
本発明によれば、単一のスポット溶接装置で、スポット打痕のない良好なスポット溶接と、細かな部分のスポット溶接とを両立させることができるよう、電極に簡単に着脱することができるアタッチメントを提供することができる。 According to the present invention, an attachment that can be easily attached to and detached from an electrode so that good spot welding without spot dents and spot welding of fine portions can be made compatible with a single spot welding apparatus. Can be provided.
本発明に係るアタッチメントを、抵抗溶接装置の一つであるスポット溶接装置10に適用した実施形態について図面を参照して説明する。
An embodiment in which an attachment according to the present invention is applied to a
スポット溶接装置10は、図1に示すように、溶接ガン本体1と、Cの字形状のいわゆるC型アーム2と、C型アーム2に固定された第2電極5と、第2電極5に対向する位置に配置された第1電極4と、第1電極4を第2電極5に接近または離間する方向に往復移動させる移動機構3と、第1電極4に固定されたアタッチメント6により構成される。
As shown in FIG. 1, the
溶接ガン本体1は、図示しないロボットなどの移動装置に装着され、移動装置によって移動され、第1電極4と第2電極5との間に被溶接部材Wの溶接部分が位置するよう、位置決めされるようになっている。C型アーム2は、溶接ガン本体1に設けられ、溶接ガン本体1に対して相対的に移動できるようになっている。
The welding gun body 1 is mounted on a moving device such as a robot (not shown) and moved by the moving device, and is positioned so that the welded portion of the member W to be welded is positioned between the
移動機構3は、溶接ガン本体1に設けられており、C型アーム2に固定された第2電極5に対して、第1電極4が接近または離間するように往復移動させる。また、移動機構3は、図2に示すように、第1電極4を移動させて第2電極5との間に被溶接部材Wを挟み込んで、被溶接部材Wに所定の圧力を加えるようになっている。
The
第1電極4は、図2に示すように、円柱状の本体部4aと、本体部4aと一体的に形成され、先端が曲面形状、例えば半球状に形成された先端部4bとを有している。第1電極4は、導電性の良好な材料、例えば銅で形成されている。
As shown in FIG. 2, the
第2電極5は、第1電極4と同様に円柱状の本体部5aと、本体部5aと一体的に形成され、先端が曲面形状、例えば半球状に形成された先端部5bとを有している。第2電極5は、第1電極4と同様に導電性の良好な材料、例えば銅で形成されている。
Similar to the
第2電極5は、図1に示すように、第2電極5の軸線が第1電極4の軸線Xと同一線上に重なるよう、第1電極4と対向してC型アーム2に固定されている。
As shown in FIG. 1, the
アタッチメント6は、第1電極(チップ)4の先端に取り付けられており、図1および図2に示すように、第1電極4に固定ボルト14で着脱可能に装着されるようになっている。アタッチメント6は、図3に示すように、アタッチメント本体11(当接部)と、第1電極4が挿入される電極挿入リング(挿入部)12と、絶縁リング13と、固定ボルト14とにより構成される。
The
アタッチメント本体11は、図4および図5に示すように、第1電極4に当接する電極当接部21と、電極当接部21の軸線方向における反対側で被溶接部材Wに当接する部材当接部22と、電極挿入リング12を保持する保持部23とを有している。アタッチメント本体11は、第1電極4と同様に導電性の良好な材料、例えば銅で形成されており、スポット溶接の所定の回数に耐えうる機械的強度を有している。所定の回数として、例えば100回乃至150回程度のものである。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
電極当接部21は、第1電極4に当接するよう凹凸のない滑らかで平坦な面で形成されている。部材当接部22は、第1電極4が挿入される位置とは反対側の位置に形成され第1電極4の先端よりも大径の先端面(平坦面)22aを有している。先端面22aは、第1電極4の外径D1および第2電極の外径D2よりも大きな外径D3で形成され、滑らかな平坦面となっている。
The
図5に示すように、この先端面22aで被溶接部材Wに当接するようになっている。外径D3は、スポット打痕を発生させず、かつ溶接部分の周囲に配置された部品や周囲の構造物と干渉が少なくなり、さらに第1電極4に装着できるような所定の寸法で形成される。所定の寸法として、例えば35mm程度のものである。
As shown in FIG. 5, the
部材当接部22は、スポット溶接の際に変形しないよう所定の厚みt1で形成されている。所定の厚みとして、例えば15mm程度のものである。保持部23は、電極当接部21の外径D3よりも小さな外径で、電極当接部21から突出して形成されている。保持部23には、電極挿入リング12を保持するよう、軸線方向に保持穴23aが形成されている。
The
電極挿入リング12は、円筒状の凸部31と、凸部31と一体的に形成され、凸部31の外径よりも大きな外径で形成された固定部32とを有している。電極挿入リング12は、柔軟性および絶縁性を有する合成樹脂で形成される。合成樹脂として、例えば、NCナイロンと呼ばれるナイロン樹脂やMCナイロン(登録商標)と呼ばれるナイロン樹脂が挙げられる。
The
図5に示すように、凸部31が保持穴23aに挿入されると、凸部31の先端31aは、電極当接部21に突き当たり、保持部23の先端に対向する固定部32の対向面32aが、保持部23の先端に突き当たるようになっている。この構成により、凸部31が保持部23に強固に保持される。なお、凸部31の外周面と保持穴23aとの間に接着剤などの接合手段により、凸部31が保持部23に固着されることで、凸部31がより強固に保持されるようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, when the
凸部31には、第1電極4を挿入する挿入孔31bが形成され、固定部32には、挿入孔31bよりも大きな内径で、絶縁リング13が挿入される挿入孔32bが形成されており、挿入孔31bと挿入孔32bとの間に段差32cが形成される。さらに、固定部32の側面32dには、電極挿入リング12の軸線方向に直交する方向に貫通するねじ穴32eが形成され、ねじ穴32eに固定ボルト14がねじ込まれるようになっている。
An
絶縁リング13は、挿入孔13aを有しており、挿入孔13aに第1電極4が挿入されて第1電極4に外嵌されるようになっている。また、絶縁リング13は、固定部32の挿入孔32bに挿入されるようになっており、挿入されると、絶縁リング13の先端面13bが段差32cに当接するようになっている。
The insulating
図5に示すように、固定部32の挿入孔32bに絶縁リング13が挿入されるとともに、絶縁リング13の挿入孔13aに第1電極4が挿入された状態、即ち、第1電極4の外周面4cと固定部32の挿入孔32bの内周面32fとの間に絶縁リング13が介在する状態で、固定ボルト14がねじ込まれると、固定ボルト14により、絶縁リング13が縮径する方向に弾性変形し、第1電極4が絶縁リング13を介して固定部32に強固に固定される。
As shown in FIG. 5, the insulating
固定ボルト14は、機械的に高い強度を有する材料、例えば金属材料で形成されており、ねじ込むことで、先端部14aが絶縁リング13を押し付けるように構成されたボルトであれば、特に形状には限定されない。例えば、六角形の頭部を有する六角ボルトで構成される。
The fixing
以上のように構成された実施形態に係るスポット溶接装置10の動作について簡単に説明する。
Operation | movement of the
被溶接部材Wがセットされると溶接作業が開始され、図示しないロボットなどの移動装置により、図1に示す溶接ガン本体1が移動し、被溶接部材Wの溶接部分の一方側に第1電極4に装着したアタッチメント6が位置し、被溶接部材Wの溶接部分の他方側に第2電極5が位置するよう、位置決めがされる。
When the member to be welded W is set, a welding operation is started, and the welding gun body 1 shown in FIG. The
位置決めが完了すると、移動機構3が動作し、C型アーム2を移動させて、第2電極5を被溶接部材Wに近接する方向に移動させ被溶接部材Wの溶接部分に接触させる。さらに移動機構3により、第1電極4を移動させ、アタッチメント6と第2電極5とで共働して被溶接部材Wの溶接部分に所定の圧力を加える。
When the positioning is completed, the moving
この状態で、アタッチメント6と第2電極5との間に電圧が加えられ、アタッチメント6、被溶接部材Wの溶接部分および第2電極5との間に溶接電流が流されて、被溶接部材Wの溶接部分がスポット溶接される。
In this state, a voltage is applied between the
スポット溶接が完了すると、移動機構3が動作し、第1電極4を被溶接部材Wから離間する方向に移動させる。再びロボットなどの移動装置により、図1に示す溶接ガン本体1が移動し、被溶接部材Wの他の溶接部分の一方側に第1電極4に装着したアタッチメント6が位置し、被溶接部材Wの溶接部分の他方側に第2電極5が位置するよう、位置決めがされる。
When the spot welding is completed, the moving
位置決めが完了すると、最初のスポット溶接と同様に、被溶接部材Wの他の溶接部分に所定の圧力を加えられ、溶接電流が流されて、被溶接部材Wの他の溶接部分がスポット溶接される。このような動作が、被溶接部材Wの予め設定された溶接部分においてスポット溶接されていない未溶接部分がなくなるまで、繰り返し行われる。 When the positioning is completed, like the first spot welding, a predetermined pressure is applied to the other welded portions of the welded member W, a welding current is passed, and the other welded portions of the welded member W are spot welded. The Such an operation is repeated until there is no unwelded portion that is not spot-welded in the preset welded portion of the member W to be welded.
以上のように構成された実施形態に係るスポット溶接装置10のアタッチメント6の効果について説明する。
The effect of the
実施形態に係るアタッチメント6によれば、第1電極4に装着するアタッチメント6の部材当接部22が、第1電極4の外径D1および第2電極5の外径D2よりも大きな外径D3で形成された先端面22aを有しているので、スポット溶接の際にスポット打痕が生ずることはない。
According to the
アタッチメント6の部材当接部22が第2電極5の被溶接部材Wに当接する接地面よりも広い接地面を有しているので、スポット溶接の際に生ずる溶融池の全体およびその周辺が部材当接部22で圧力を受け、溶融物が溶接部分の周りに逃げることがなくなり、スポット打痕の発生が妨げられ、良好なスポット溶接が得られる。
Since the
その結果、従来生じていたスポット打痕を除去する仕上げ作業をする必要がなくなり、被溶接部材Wが効率よくスポット溶接されるという効果が得られる。 As a result, it is not necessary to perform a finishing operation for removing spot dents that have occurred in the past, and the effect that the welded member W is efficiently spot welded can be obtained.
電極挿入リング12が、柔軟性を有するMCナイロン(登録商標)などの合成樹脂で形成されている。そのため、図1に示す第1電極4に装着したアタッチメント6と第2電極5の軸線Xに対して被溶接部材Wが直交する水平位置から斜めにセットされる場合でも、電極挿入リング12が傾斜に応じて変形する。
The
その結果、アタッチメント6の部材当接部22の先端面22aが被溶接部材Wに斜め当たりせずに密着するので、良好なスポット溶接が得られるという効果がある。
As a result, the
また、アタッチメント6が、固定ボルト14により、第1電極4に着脱可能に構成されているので、固定ボルト14を締め付けることで、アタッチメント本体11を第1電極4に簡単に固定することができる。
Further, since the
一方、固定ボルト14を緩めることで、アタッチメント本体11を第1電極4から簡単に取り外すことができる。その結果、種々のスポット溶接装置の溶接ガン本体の電極に簡単に装着することができ、アタッチメント6の汎用性が高まるという効果がある。
On the other hand, the attachment
また、アタッチメント6が、第1電極4に着脱可能に構成されているので、単一のスポット溶接装置で、外観が重視される部分に対しては、アタッチメント6を装着してスポット打痕のない良好なスポット溶接を行うことができる。
In addition, since the
他方、図6に示すように、溶接部分の周辺に構造物が近接して設けられている自動車のドア部品などの溶接部分の場合、アタッチメント6が構造物に干渉してしまうことがあるが、このような細かな溶接部分に対してはアタッチメント6を取り外して、直接第1電極4と第2電極5とによりスポット溶接することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 6, in the case of a welded part such as a door part of an automobile in which a structure is provided in the vicinity of the welded part, the
また、アタッチメント6の部材当接部22の外径D3を35mmで形成し、厚みt1を15mmで形成しているので、良好なスポット溶接が得られるとともに、部品や構造物との干渉が少なくなるという効果が得られる。その結果、単一のスポット溶接装置で、スポット打痕のない良好なスポット溶接と、細かな部分のスポット溶接とを両立させることができるという効果が得られる。
Further, since the outer diameter D3 of the
さらに、絶縁リング13が、柔軟性のあるナイロン樹脂で形成され、電極挿入リング12と第1電極4との間に介在しているので、固定ボルト14が電極挿入リング12にねじ込まれることで、絶縁リング13が、縮径する方向に弾性変形して第1電極4に密着し、電極挿入リング12の固定部32が第1電極4に確実に固定される。
Furthermore, since the insulating
電極挿入リング12の凸部31は固定部32と一体的に形成され、凸部31が、アタッチメント本体11の保持部23で強固に保持されているので、固定ボルト14が電極挿入リング12にねじ込まれることにより、アタッチメント6が第1電極4に強固に装着されるという効果が得られる。即ち、簡易的に着脱可能なアタッチメント6であっても、アタッチメント6が強固に保持された状態でスポット溶接をすることができるという効果が得られる。
The
また、本実施形態に係るスポット溶接装置10とは異なる構造、例えば、図7に示すように、絶縁リング13が設けられておらず、固定ボルト14でアタッチメント6を直接第1電極4に固定するような構造のスポット溶接装置20においては、いわゆる矢印aで示す無効電流や、矢印bで示す大気への放電の問題がある。
Further, the structure different from the
第1電極4からアタッチメント本体11の部材当接部22、被溶接部材Wを経て第2電極5に通電する際に、第1電極4から固定ボルト14を介してアタッチメント本体11の部材当接部22に放電することがあり、無効電流は、この放電によって発生してしまう。
また、第1電極4から固定ボルト14を介して大気へ放電することがある。
When the
Further, the
しかしながら、本実施形態に係るスポット溶接装置10は、第1電極4と固定ボルト14とが絶縁リング13により電気的に絶縁されているので、第1電極4から固定ボルト14を介して部材当接部22に放電することはなく無効電流は発生しない。また、第1電極4から固定ボルト14を介して大気へ放電することもない。その結果、無効電流や大気への放電の問題が解消されるという効果が得られる。
However, in the
また、本実施形態に係るスポット溶接装置10は、アタッチメント6が第1電極4に装着し、第2電極5には装着しないので、溶接電流が第2電極が被溶接部材Wに当接する一点で流れることになり、良好な溶接が得られるとともに、溶接電流の効率の低下が抑制される。
Moreover, since the
尚、上述の実施形態では、アタッチメント6をC型の溶接ガンに適用する場合を例に説明したが、X型であってもよく、また、定置式のスポット溶接機に用いてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
1…溶接ガン本体、2・・・C型アーム、3…移動機構、4…第1電極、4a…本体部、4b…先端部、4c…外周面、5…第2電極、5a…本体部、5b…先端部、6…アタッチメント、10、20…スポット溶接装置、11…アタッチメント本体、12…電極挿入リング、13…絶縁リング、13a…挿入孔、13b…先端面、14…固定ボルト、14a…先端部、21…電極当接部、21a…平坦面、22…部材当接部、22a…先端面、23…保持部、23a…保持穴、31…凸部、31a…先端、31b…挿入孔、32…固定部、32a…対向面、32b…挿入孔、32c…段差、32d…側面、32e…ねじ穴、32f…内周面、D1、D2、D3…外径、t1…厚み、X…軸線、W…被溶接部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Welding gun main body, 2 ... C type arm, 3 ... Moving mechanism, 4 ... 1st electrode, 4a ... Main body part, 4b ... Tip part, 4c ... Outer peripheral surface, 5 ... 2nd electrode, 5a ...
Claims (1)
前記チップが挿入される挿入部と、
前記チップが挿入される位置とは反対側の位置に形成され前記チップの先端よりも大径の平坦面を有する当接部と、
を備え、
前記挿入部は、前記チップに外嵌される絶縁リングと、該絶縁リングを縮径させる固定ボルトとを有することを特徴とするアタッチメント。 An attachment attached to the tip of a resistance welding device tip,
An insertion part into which the chip is inserted;
A contact portion that is formed at a position opposite to the position where the chip is inserted and has a flat surface with a diameter larger than the tip of the chip;
With
The attachment is characterized in that the insertion portion includes an insulating ring fitted on the chip and a fixing bolt for reducing the diameter of the insulating ring.
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