JP2022104764A - Projection-welding electrode with magnet - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、永久磁石が組み込まれたプロジェクション溶接の電極に関している。 The present invention relates to projection welding electrodes incorporating permanent magnets.
特許第6736016号特許明細書には、永久磁石が収容された容器と、この容器から伸びている磁力伝達部材が電極内に摺動可能な状態で支持され、永久磁石が水冷方式で冷却されることが記載され、また、電極の通孔に挿入された部品を永久磁石で吸引することが記載されている。 In Japanese Patent No. 6736016, a container containing a permanent magnet and a magnetic force transmitting member extending from the container are supported in a slidable state in the electrode, and the permanent magnet is cooled by a water cooling method. It is also described that the component inserted into the through hole of the electrode is attracted by a permanent magnet.
上記特許文献に記載されている技術においては、永久磁石の冷却は、絶縁材料製の断熱ガイド筒を介して冷却水によって行うため、冷却不足とならないように、冷却水の流通管理を注意深く行う必要がある。また、上記特許文献記載の発明においては、スパッタなどの飛散不純物が電極内に進入することが防止しきれていない、という問題がある。 In the technique described in the above patent document, the permanent magnet is cooled by the cooling water through the heat insulating guide cylinder made of the insulating material, so that it is necessary to carefully manage the flow of the cooling water so as not to cause insufficient cooling. There is. Further, in the invention described in the above patent document, there is a problem that scattered impurities such as spatter cannot be completely prevented from entering the electrode.
本発明は、上記の問題点を解決するもので、永久磁石が収容された容器と、この容器から伸びている磁力伝達部材を、積極的に空冷方式で冷却するとともに、溶融部からの飛散不純物の侵入を防止することを目的としている。 The present invention solves the above-mentioned problems, and actively cools a container containing a permanent magnet and a magnetic force transmitting member extending from the container by an air cooling method, and also disperses impurities from a molten portion. The purpose is to prevent the invasion of.
請求項1記載の発明は、
円筒状とされた金属製の本体と、前記本体の端部に取り付けられ部品が挿入される通孔を有する金属製の端蓋が、主要な構成部材となって電極が構成され、
前記通孔に連通する小径孔と、この小径孔よりも大径の大径孔が、電極の一部に電極の中心軸線と同軸の状態で設けられ、
前記大径孔に、永久磁石を収容した容器が摺動可能な状態で挿入され、
前記小径孔に前記容器から伸びている磁力伝達部材が摺動可能な状態で挿入され、
前記容器の外周部に沿って形成された第1空気通路と、前記磁力伝達部材の外周部に沿って形成された第2空気通路と、前記大径孔と前記小径孔の境界部において前記第1空気通路と前記第2空気通路を連通する連通空気通路が設けられ、
溶接回数にともなう前記永久磁石の温度状態や、溶融部からの不純物飛散などの状態に応じて、前記大径孔に送給した冷却空気が、前記第1空気通路から前記連通空気通路を経て前記第2空気通路へ流通するように構成したことを特徴とする磁石付きプロジェクション溶接用電極である。The invention according to
A cylindrical metal body and a metal end lid having a through hole attached to the end of the body and into which a component is inserted form a main component to form an electrode.
A small-diameter hole communicating with the through hole and a large-diameter hole having a larger diameter than the small-diameter hole are provided in a part of the electrode in a state of being coaxial with the central axis of the electrode.
A container containing a permanent magnet is inserted into the large-diameter hole in a slidable state.
A magnetic force transmitting member extending from the container is inserted into the small diameter hole in a slidable state.
The first air passage formed along the outer peripheral portion of the container, the second air passage formed along the outer peripheral portion of the magnetic force transmitting member, and the first at the boundary between the large-diameter hole and the small-diameter hole. A communication air passage that connects one air passage and the second air passage is provided.
The cooling air supplied to the large-diameter hole from the first air passage passes through the communicating air passage, depending on the temperature state of the permanent magnet due to the number of weldings and the state such as the scattering of impurities from the molten portion. It is a projection welding electrode with a magnet, which is configured to flow to a second air passage.
容器の外周部に沿って形成された第1空気通路と、磁力伝達部材の外周部に沿って形成された第2空気通路と、大径孔と小径孔の境界部において第1空気通路と第2空気通路を連通する連通空気通路が設けられ、溶接回数にともなう永久磁石の温度状態や、溶融部からの不純物飛散などの状態に応じて、大径孔に送給した冷却空気を、記第1空気通路から連通空気通路を経て第2空気通路へ流通させる。 The first air passage formed along the outer peripheral portion of the container, the second air passage formed along the outer peripheral portion of the magnetic force transmitting member, and the first air passage and the first air passage at the boundary between the large-diameter hole and the small-diameter hole. 2 A communication air passage that communicates with the air passage is provided, and the cooling air sent to the large-diameter hole is described according to the temperature state of the permanent magnet due to the number of weldings and the state of impurities scattered from the molten part. It is circulated from the 1 air passage to the 2nd air passage via the communicating air passage.
単位時間当たりの溶接回数が増大した場合には、永久磁石が過熱状態になって、永久磁石の吸引磁力が低下する。上述のように、冷却空気を第1空気通路から連通空気通路を経て第2空気通路へ流通させることによって、永久磁石の過熱状態が解消され、永久磁石に温度減磁が発生して部品への吸引力が低下する、という問題が解消される。溶融熱の熱流の一つとして、通孔に挿入された部品から、磁力伝達部材を経て永久磁石に伝熱される。冷却空気は第2空気通路を通過するときに、磁力伝達部材を冷却するので、上記熱流による永久磁石の過熱状態が解消できる。冷却空気は、第1空気通路、連通空気通路および第2空気通路を途切れることなく一気に流通するので、冷却効果を高めるのに有効である。 When the number of weldings per unit time increases, the permanent magnet becomes overheated and the attractive magnetic force of the permanent magnet decreases. As described above, by circulating the cooling air from the first air passage to the second air passage through the communicating air passage, the overheated state of the permanent magnet is eliminated, and the permanent magnet is demagnetized to the temperature of the component. The problem that the suction power is reduced is solved. As one of the heat flows of the heat of fusion, heat is transferred from a component inserted in the through hole to a permanent magnet via a magnetic force transmitting member. When the cooling air passes through the second air passage, the magnetic force transmission member is cooled, so that the overheated state of the permanent magnet due to the heat flow can be eliminated. Since the cooling air flows through the first air passage, the communicating air passage, and the second air passage at once without interruption, it is effective in enhancing the cooling effect.
永久磁石が異常な高温に加熱されると、常温に戻っても磁力低下が回復しない、不可逆減磁や、著しい場合にはキュリー温度に達して消磁状態になるが、上記冷却空気の流通によって、永久磁石の異常過熱が防止され、永久磁石の耐久性向上にとって有効である。 When a permanent magnet is heated to an abnormally high temperature, the decrease in magnetic force does not recover even when it returns to room temperature. Abnormal overheating of the permanent magnet is prevented, which is effective for improving the durability of the permanent magnet.
小径孔に容器から伸びている磁力伝達部材が摺動可能な状態で挿入された構造であるから、永久磁石の磁力線が磁力伝達部材を通過する途上で部品に対する吸引力が低下する。このような吸引力低下の前に温度減磁現象で吸引力が低下することになれば、部品の吸引保持力が大幅に低下することとなる。本願発明では永久磁石を冷却空気で積極的に冷却しているので、上記のような吸引保持力低下の心配がない。 Since the magnetic force transmitting member extending from the container is inserted into the small diameter hole in a slidable state, the attractive force to the component decreases while the magnetic force lines of the permanent magnet pass through the magnetic force transmitting member. If the suction force is reduced by the temperature demagnetization phenomenon before such a decrease in the suction force, the suction holding force of the component is significantly reduced. In the present invention, since the permanent magnet is positively cooled by the cooling air, there is no concern that the suction holding force is lowered as described above.
上述のような冷却現象により、永久磁石の異常高温が防止できる。通常、永久磁石には、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマコバ磁石、アルニコ磁石など種々なものが採用されるのであるが、望ましくは熱減磁の少ない磁石が用いられる。外気温20度で100%の吸引力を有する永久磁石であっても、磁石の種類によって吸引力低減は変化するが、溶融熱で加熱されて永久磁石が50度になると10%の吸引力低減となったり、100度になると20%の吸引力低減となったりする。永久磁石自体にこのような温度減磁が発生すると、磁力伝達部材における吸引力伝達途上での吸引力減衰が加味されるので、部品の吸引保持力に大きく影響し、極端な場合には、部品が落下するという問題が懸念されるが、本願発明では永久磁石の異常過熱を抑制しているので、上記問題点が解消される。 Due to the cooling phenomenon as described above, the abnormally high temperature of the permanent magnet can be prevented. Usually, various permanent magnets such as a ferrite magnet, a neodymium magnet, a samakova magnet, and an alnico magnet are adopted, but a magnet having less thermal demagnetization is preferably used. Even with a permanent magnet that has 100% attractive force at an outside temperature of 20 degrees, the attractive force reduction varies depending on the type of magnet, but when it is heated by the heat of fusion and the permanent magnet reaches 50 degrees, the attractive force is reduced by 10%. Or, when it reaches 100 degrees, the suction force is reduced by 20%. When such temperature demagnetization occurs in the permanent magnet itself, the attractive force attenuation in the process of transmitting the attractive force in the magnetic force transmitting member is added, which greatly affects the attractive holding force of the component, and in an extreme case, the component. There is a concern that the magnet will fall, but in the present invention, the abnormal overheating of the permanent magnet is suppressed, so that the above problem is solved.
第1空気通路は、容器の外周部に沿って形成され、第2空気通路は、磁力伝達部材の外周部に沿って形成され、連通空気通路は、大径孔と小径孔の境界部に形成されているので、永久磁石にもっとも近い箇所において冷却作用が遂行されるので、一層高い冷却効果がえられる。 The first air passage is formed along the outer peripheral portion of the container, the second air passage is formed along the outer peripheral portion of the magnetic force transmission member, and the communication air passage is formed at the boundary between the large diameter hole and the small diameter hole. Therefore, the cooling action is performed at the location closest to the permanent magnet, so that a higher cooling effect can be obtained.
実際に、第1空気通路から連通空気通路を経て第2空気通路へ冷却空気を流通させる場合には、永久磁石の温度状態を検出して、空気流通の開始時期、空気流量、空気流通時間などを加減することによって、簡単に実施することができる。また、飛散不純物であるスパッタや、鋼板の亜鉛メッキの溶融気化ガスなどが通孔や小径孔に侵入することを防止するために、溶着毎に冷却空気を流すようにすることが望ましい。これらの冷却空気流通制御は、永久磁石の温度や、電極通電を検知して信号を発するセンサー、センサーからの信号を処理する制御装置、制御装置からの信号で動作する空気供給制御弁などを組み合わせることによって、簡単に実施することができる。合わせて、永久磁石の温度状態に適確に順応した冷却空気の供給制御が可能となる。このような制御装置からの制御信号で冷却空気の流通制御が可能となるのは、第1空気通路から連通空気通路を経て第2空気通路へ、冷却空気を途切れることなく流通していることが、不可欠かつ重要な存在になっている。 When actually flowing cooling air from the first air passage to the second air passage via the communicating air passage, the temperature state of the permanent magnet is detected, and the start time of the air flow, the air flow rate, the air flow time, etc. It can be easily carried out by adjusting the above. Further, in order to prevent spatter, which is a scattered impurity, and molten vaporization gas of galvanized steel sheet from entering the through holes and small diameter holes, it is desirable to allow cooling air to flow for each welding. These cooling air flow controls combine a sensor that detects the temperature of the permanent magnet and the energization of the electrodes and emits a signal, a control device that processes the signal from the sensor, and an air supply control valve that operates with the signal from the control device. This makes it easy to implement. At the same time, it becomes possible to control the supply of cooling air that appropriately adapts to the temperature state of the permanent magnet. The reason why the flow control of the cooling air can be controlled by the control signal from such a control device is that the cooling air is circulated without interruption from the first air passage to the second air passage via the communicating air passage. Has become an indispensable and important entity.
小径孔に容器から伸びている磁力伝達部材が摺動可能な状態で挿入された構造であるから、永久磁石の磁力線が磁力伝達部材を通過する途上で部品に対する吸引力が低下する。このような吸引力低下の前に温度減磁現象で吸引力が低下することになれば、部品の吸引保持力が大幅に低下することとなる。本願発明では永久磁石の過熱を、第1空気通路から連通空気通路を経て第2空気通路へ流通する冷却空気で積極的に抑制しているので、上記のような吸引保持力低下の心配がない。 Since the magnetic force transmitting member extending from the container is inserted into the small diameter hole in a slidable state, the attractive force to the component decreases while the magnetic force lines of the permanent magnet pass through the magnetic force transmitting member. If the suction force is reduced by the temperature demagnetization phenomenon before such a decrease in the suction force, the suction holding force of the component is significantly reduced. In the present invention, the overheating of the permanent magnet is positively suppressed by the cooling air flowing from the first air passage to the second air passage through the communicating air passage, so that there is no concern about the decrease in suction holding force as described above. ..
本願発明は、上述のような電極の発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、冷却空気の流動挙動や熱流等を特定した方法発明として存在させることができる。 The invention of the present application is the invention of the electrode as described above, but as is clear from the examples described below, it can exist as a method invention that specifies the flow behavior of the cooling air, the heat flow, and the like.
つぎに、本発明の磁石付きプロジェクション溶接用電極を実施するための形態を説明する。 Next, a mode for carrying out the projection welding electrode with a magnet of the present invention will be described.
図1および図2は、本発明の実施例1を示す。 1 and 2 show Example 1 of the present invention.
最初に、本実施例1の電極で扱われる部品について説明する。 First, the parts handled by the electrodes of the first embodiment will be described.
部品としては、フランジ付き軸状部材、棒状部品など種々なものがある。ここでは、鉄製のプロジェクションボルト1であり、雄ねじが形成された軸部2、軸部2と同軸上に配置された円形のフランジ3、フランジ3の中央部に設けられた円錐型の溶着用突起4によって構成されている。 As the parts, there are various parts such as a shaft-shaped member with a flange and a rod-shaped part. Here, it is an
以下、本明細書および特許請求の範囲において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。 Hereinafter, in the present specification and claims, the projection bolt may be simply referred to as a bolt.
つぎに、電極の本体について説明する。 Next, the main body of the electrode will be described.
電極全体は、符号5で示されている。電極の本体6は、円筒状とされた金属製とされ、クロム銅製の溶接側部材7と同じくクロム銅製の固定側部材8を、ねじ部9を介して結合してある。溶接側部材7の先端には、ベリリユム銅製の端蓋10がねじ部11で脱着可能な状態で結合されている。なお、符号10aは、端蓋10の通孔19にはめ込んだ絶縁筒を示す。固定側部材8の端部には、冷却孔13が設けてある。 The entire electrode is indicated by reference numeral 5. The
電極5は上述のように、本体6や端蓋10が主要な構成部材となって構成されている。また、実施例1においては、後述の断熱ガイド筒12も主要な構成部材となっている。 As described above, the electrode 5 is configured such that the
電極5は、可動電極または固定電極いずれでもよいが、ここでは可動電極とされている。また、鋼板部品が載置される相手方の固定電極の図示は省略してある。 The electrode 5 may be either a movable electrode or a fixed electrode, but is referred to as a movable electrode here. Further, the illustration of the fixed electrode of the other party on which the steel plate component is placed is omitted.
つぎに、断熱ガイド筒について説明する。 Next, the heat insulating guide tube will be described.
断面円形の本体6の内部には、円筒型の断熱ガイド筒12が挿入されている。断熱ガイド筒12は、例えば、ベークライト、ポリアミド樹脂、PTFE等の絶縁材料で構成されている。断熱ガイド筒12には、端蓋10の通孔19に連通する小径孔18と、それよりも大径の大径孔17が連通した状態で形成されている。小径孔18と大径孔17は、このようにして電極5の一部に電極5の中心軸線O-Oと同軸状態で配置されている。 A cylindrical heat insulating
大径孔17内には、永久磁石15を収容する容器14が摺動可能な状態で挿入されている。容器14は、断面円形のカップ型で非磁性材料であるステンレス鋼で作られている。小径孔18には、容器14に溶接された鉄製の磁力伝達部材16が摺動可能な状態で挿入されている。磁力伝達部材16は、断面円形の棒状部材とされており、永久磁石15に密着しており、通孔19に挿入された軸部2の端部が吸引されるようになっている。通孔19の内径は絶縁筒10aの内径と同じであり、軸部2との間にわずかな空隙が形成されている。小径孔18と大径孔17は、上記のように、電極5の中心軸線O-Oと同軸の状態で配置してある。 A
本願発明における小径孔18と大径孔17は、電極5の一部に設けてある。このため、この実施例1では、電極5の一部に相当する断熱ガイド筒12に両孔17、18が形成してある。 The small-
つぎに、通電構造について説明する。 Next, the energization structure will be described.
固定側部材8に、断熱ガイド筒12の大径孔17に連通する収容孔20が開けられ、その内天井部に絶縁材料で形成された円形の絶縁シート22が封じ込まれ、その内側に導通座金23がはめこんである。導通座金23と容器14の間に圧縮コイルスプリング24が介在してあり、その張力は容器14を経由して図1(E)に示した大径孔17の内端面25で受け止められている。 A
導通座金23には、導通線26が接続され、絶縁管27内を通って外部に導き出されている。もう一方の銅通線28は、本体6である固定側部材8に接続されている。これらの銅通線26、28は、検知装置29につながっている。 A
つぎに、ボルトの供給手段について説明する。 Next, the bolt supply means will be described.
ボルト1の軸部2を通孔19に挿入して磁力伝達部材16へ到達させるためには、作業者が手でボルト1を挿入してもよいが、ここではステンレス鋼製の供給ロッド30を例示した。供給ロッド30に矢線31、32、33で示すようなスクエアーモーションを行わせる。供給ロッド30の先端には先端側が開放している凹部34が形成され、ここにフランジ3が受け入れられるもので、ボルト1の起立保持を安定させるために、永久磁石35が埋め込んである。 In order to insert the shaft portion 2 of the
つぎに、冷却水通路について説明する。 Next, the cooling water passage will be described.
断熱ガイド筒12の外周部に、円周方向に環状溝37を形成した形態で冷却水通路38が設けてある。図1(B)に分かりやすく図示してある。環状溝37は、中心軸線O-O方向で見て熱源、すなわち端蓋10に近い側に寄せ付けてある。つまり、環状溝37は、断熱ガイド筒12の軸方向長さの中央から端蓋10側に近づけた箇所に形成してある。 A cooling
冷却水通路38の中心軸線O-O側における断熱ガイド筒12の部分が、断熱部39とされている。前述の容器14は、断熱部39の内側に摺動可能な状態で挿入してある。したがって、永久磁石15と、断熱部39と、冷却水通路38は、本体6の直径方向で見て並んだ位置関係になっている。 The portion of the heat insulating
冷却水通路38に冷却水を給排する入口40と出口41が設けてある。図1(B)から明らかなように、金属製の通水管21を溶接側部材7に結合して入口40と出口41が構成され、両口40、41は、直径線上に整列しており、また、中心軸線O-O方向で見た冷却水通路38の中央位置に開口している。通水管21は図示のように溶接側部材7に溶接するか、または、ねじ込み式にする。通水管21に、図示していないが、合成樹脂製の通水ホースが接続してある。 The cooling
つぎに、断熱部について説明する。 Next, the heat insulating portion will be described.
溶接時の溶融熱が永久磁石15へ伝熱される熱流は、主として、端蓋10から溶接側部材7の方へ伝熱され、高温の冷却水を経て断熱部39に伝わり、容器14から永久磁石15にいたる。このような熱流経路においては、前述の冷却水による冷却と、断熱部39における断熱を複合することが有利である。また、軸部2から磁力伝達部材16を経て永久磁石15に伝熱される熱流があり、この熱流を抑制することについて,本願発明が効果的に作用している。 The heat flow in which the heat of fusion during welding is transferred to the
つぎに、他の細部構造について説明する。 Next, other detailed structures will be described.
冷却水の漏洩を防止するために、断熱ガイド筒12と、溶接側部材7の内面との間にOリング45が配置してある。Oリング45は、図1(A)に示すように、断熱ガイド筒12に形成した円周方向の溝にはめこんである。 In order to prevent leakage of cooling water, an O-
ボルト1の軸部2が通孔19に挿入され、軸部2の上端が磁力伝達部材16に吸引された状態で電極5が進出し、相手方の固定電極上の鋼板部品(図示していない)に溶着用突起4が加圧される。これによって、圧縮コイルスプリング24が押し縮められてフランジ3が端蓋10に密着する。この密着によって、銅通線26、導通座金23。圧縮コイルスプリング24、容器14、磁力伝達部材16、ボルト1、端蓋10からなる検知電流回路が成立し、ボルト1が正常に位置していることが検知装置29で確認され、それに引き続いて可動電極の進出動作が開始される。 The shaft portion 2 of the
もし、ボルト1が通孔19に挿入されずに電極5が進出して端蓋10が鋼板部品に加圧されても、上述のような検知電流回路が形成されないので、検知装置29では、ボルト不存在の判定がなされて、異常警報の表示や電極進出の禁止がなされる。 If the
つぎに、冷却空気の通路構造を説明する。 Next, the passage structure of the cooling air will be described.
図1に示した場合は、容器14と、磁力伝達部材16と、大径孔17と小径孔18の境界部に、第1空気通路42と、第2空気通路43と連通空気通路44が形成されている。 In the case shown in FIG. 1, a
第1空気通路42は、図1(B)に示すように、断面円形の容器14の外周面に切削加工をして平面46が設けられたもので、平面46と大径孔17の間に形成された空間が第1空気通路42になっている。このような構造の第1空気通路42が、図示のように、4つ設けられている。言い換えると、第1空気通路42は、容器14の外周部に沿って形成されていることになる。第1空気通路42の断面で見ると、同通路42の内面は、平面46と大径孔17の円弧面であり、中心軸線O-O方向に構成されている。 As shown in FIG. 1 (B), the
一方、断面円形の磁力伝達部材16の外周面に、中心軸線O-O方向に凹溝47が形成され、図1(C)に示すように、第2空気通路43が4つ設けられている。ここでは、凹溝形状を採用して流路面積を大きくしているが、必要に応じて凹溝を第1空気通路42のように、平面カットの形態にすることも可能である。言い換えると、第2空気通路43は、磁力伝達部材16の外周部に沿って形成されていることになる。第2空気通路43の断面で見ると、同通路43の内面は、凹溝47の内面と小径孔18の円弧面であり、中心軸線O-O方向に構成されている。構成されている。 On the other hand, a
大径孔17と小径孔18の境界部において、第1空気通路42と第2空気通路43を連通する連通空気通路49が設けてある。図1(D)に示すように、第1空気通路42を形成する平面46と、第2空気通路43を形成する凹溝47の間に連通溝50を形成することによって、連通空気通路49が形成されている。小径の磁力伝達部材16と、大径の容器14の境界部に、平面状の段部面51が形成され、圧縮コイルスプリング24の張力で段部面51が内端面25に加圧されている。段部面51と内端面25は、中心軸線O-Oに対して垂直になった仮想平面上に存在している。 At the boundary between the large-
大径孔17と小径孔18の境界部に、連通空気通路44が形成されるのであるが、図1に示した事例では、容器14、磁力伝達部材16が一体になった単独の部品に加工を施して、第1空気通路42、第2空気通路43、連通空気通路44全てが形成され、大径孔17や小径孔18側や両孔17、18間の段構造部(内端面25、図1(E)参照)には、特別な加工は施されていない。 A
固定側部材8に冷却空気の供給孔56が開けられ、ここに供給管57が溶接など結合してある。供給管57に、空気供給制御弁58から伸びてきている空気ホース59が接合されている。供給孔56から供給された冷却空気は、第1空気通路42、連通空気通路49、第2空気通路43を通過する。 A cooling
つぎに、冷却空気の通路構造の変形例を説明する。 Next, a modification of the cooling air passage structure will be described.
図2は、空気通路構造の変形例を示している。この変形例は、断熱ガイド筒12側に加工を施して、容器14と磁力伝達部材16側には、何も加工をしていない事例である。 FIG. 2 shows a modified example of the air passage structure. This modification is an example in which the heat insulating
図2(A)は、図1のB-B断面に相当する断面図であり、図2(B)は、図1のC-C断面に相当する断面図である。 2 (A) is a cross-sectional view corresponding to the BB cross section of FIG. 1, and FIG. 2 (B) is a cross-sectional view corresponding to the CC cross section of FIG.
つまり、大径孔17の内面に中心軸線O-O方向に形成した凹溝53によって第1空気通路42が形成され、小径孔18の内面に中心軸線O-O方向に形成した凹溝54によって第2空気通路43が形成され、内端面25に設けた連通溝55によって連通空気通路49が形成されている。そして、第1空気通路42、第2空気通路43、連通空気通路49は、4つずつ設けてある。 That is, the
言い換えると、第1空気通路42は、容器14の外周部に沿って形成されていることになる。第1空気通路42の断面で見ると、同通路42の内面は、凹溝53の内面と容器14の外周面で構成されている。また、言い換えると、第2空気通路43は、磁力伝達部材16の外周部に沿って形成されていることになる。第2空気通路43の断面で見ると、同通路43の内面は、凹溝54の内面と磁力伝達部材16の外周面で構成されている。 In other words, the
つぎに、冷却空気の供給制御について説明する。 Next, the supply control of the cooling air will be described.
溶接回数にともなう永久磁石の温度状態や、溶融部からの不純物飛散などの状態に応じて、冷却空気の供給制御が行われる。制御の仕方は種々なものが採用できるが、ここでは温度センサーや制御装置などを組み合わせた、一般的な方式が採用されている。 The supply control of the cooling air is performed according to the temperature state of the permanent magnet according to the number of weldings and the state such as the scattering of impurities from the molten portion. Various control methods can be adopted, but here, a general method in which a temperature sensor, a control device, or the like is combined is adopted.
図1において、シーケンス回路や簡単なコンピュータ装置で構成された制御装置60に、永久磁石15の温度を測定するセンサー61からの信号が伝達される。センサー61は、本体6の外周面に取り付けてあり、永久磁石15が異常高温になっているかどうかを検知する。永久磁石15の温度と、本体6の外周面温度とは、比例している。また、電極5の加圧ストローク毎に発信するセンサー62が配置してある。このセンサー62は、電極5の進退駆動手段、例えば、図示していないがエアシリンダに取り付けることによって、加圧ストローク毎の信号を制御装置60に送信する。なお、上記検知装置29を制御装置60の一部で代行させることも可能である。センサー61や62からの信号が制御装置60で処理されて、作動信号が空気供給制御弁62に伝えられる。 In FIG. 1, a signal from a
生産数量などにより溶接回数が増加すると、永久磁石15の温度が過熱状態になるので、その温度状態をセンサー61で検知し、その信号が制御装置60へ送られる。これによって、電極5が後退しているときにも冷却空気を大径孔17に供給して、第1空気通路42、連通空気通路49、第2空気通路43を経た一連の空気流が長時間にわたって形成され、冷却性を高めた状態になる。また、電極5の加圧ストローク毎にセンサー62から発信される信号により、電極加圧時に第1空気通路42、連通空気通路49、第2空気通路43を経た一連の空気流が形成されて、溶融部から飛散するスパッタや、鋼板に施された亜鉛メッキの気化ガスなどが通孔19に侵入することを防止する。 When the number of weldings increases due to the production quantity or the like, the temperature of the
図1に示す事例では、第1空気通路42は、平面46で構成されているが、これを凹溝47のような形状にして空気通路を構成することも可能である。また、第2空気通路は、凹溝47で構成されているが、これを平面46のような形状にして空気通路を構成することも可能である。さらに、図1に示した第1空気通路42と第2空気通路43を、図2に示した内端面25に連通溝55を形成して、連通することも可能である。また、電極5の温度状態に応じて、各通路42、43および44を3つずつにすることも可能である、 In the example shown in FIG. 1, the
以上に説明した実施例1の作用効果は、つぎのとおりである。 The effects of Example 1 described above are as follows.
容器14の外周部に沿って形成された第1空気通路42と、磁力伝達部材16の外周部に沿って形成された第2空気通路43と、大径孔17と小径孔18の境界部において第1空気通路42と第2空気通路43を連通する連通空気通路44が設けられ、溶接回数にともなう永久磁石15の温度状態や、溶融部からの不純物飛散などの状態に応じて、大径孔17に送給した冷却空気を、第1空気通路42から連通空気通路44を経て第2空気通路43へ流通させる。 At the boundary between the large-
単位時間当たりの溶接回数が増大した場合には、永久磁石15が過熱状態になって、永久磁石15の吸引磁力が低下する。上述のように、冷却空気を第1空気通路42から連通空気通路44を経て第2空気通路43へ流通させることによって、永久磁石15の過熱状態が解消され、永久磁石15に温度減磁が発生してボルト1への吸引力が低下する、という問題が解消される。溶融熱の熱流の一つとして、通孔19に挿入されたボルト1から、磁力伝達部材16を経て永久磁石15に伝熱される。冷却空気は第2空気通路43を通過するときに、磁力伝達部材16を冷却するので、上記熱流による永久磁石15の過熱状態が解消できる。冷却空気は、第1空気通路42、連通空気通路44および第2空気通路43を途切れることなく一気に流通するので、冷却効果を高めるのに有効である。 When the number of weldings per unit time increases, the
永久磁石15が異常な高温に加熱されると、常温に戻っても磁力低下が回復しない、不可逆減磁や、著しい場合にはキュリー温度に達して消磁状態になるが、上記冷却空気の流通によって、永久磁石の異常過熱が防止され、永久磁石の耐久性向上にとって有効である。 When the
小径孔18に容器14から伸びている磁力伝達部材16が摺動可能な状態で挿入された構造であるから、永久磁石15の磁力線が磁力伝達部材16を通過する途上でボルト1に対する吸引力が低下する。このような吸引力低下の前に温度減磁現象で吸引力が低下することになれば、ボルト1の吸引保持力が大幅に低下することとなる。本実施例では永久磁石15を冷却空気で積極的に冷却しているので、上記のような吸引保持力低下の心配がない。 Since the magnetic
上述のような冷却現象により、永久磁石15の異常高温が防止できる。通常、永久磁石15には、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマコバ磁石、アルニコ磁石など種々なものが採用されるのであるが、望ましくは熱減磁の少ない磁石が用いられる。外気温20度で100%の吸引力を有する永久磁石であっても、磁石の種類によって吸引力低減は変化するが、溶融熱で加熱されて永久磁石が50度になると10%の吸引力低減となったり、100度になると20%の吸引力低減となったりする。永久磁石15自体にこのような温度減磁が発生すると、磁力伝達部材16における吸引力伝達途上での吸引力減衰が加味されるので、ボルト1の吸引保持力に大きく影響し、極端な場合には、ボルト1が落下するという問題が懸念されるが、本実施例では永久磁石15の異常過熱を抑制しているので、上記問題点が解消される。 Due to the cooling phenomenon as described above, the abnormally high temperature of the
第1空気通路42は、容器14の外周部に沿って形成され、第2空気通路43は、磁力伝達部材16の外周部に沿って形成され、連通空気通路44は、大径孔17と小径孔18の境界部に形成されているので、永久磁石15にもっとも近い箇所において冷却作用が遂行されるので、一層高い冷却効果がえられる。 The
実際に、第1空気通路42から連通空気通路44を経て第2空気通路43へ冷却空気を流通させる場合には、永久磁石15の温度状熊を検出して、空気流通の開始時期、空気流量、空気流通時間などを加減することによって、簡単に実施することができる。また、飛散不純物であるスパッタや、鋼板の亜鉛メッキの溶融気化ガスなどが通孔19や小径孔18に侵入することを防止するために、溶着毎に冷却空気を流すようにすることが望ましい。これらの冷却空気流通制御は、永久磁石15の温度や、電極通電を検知して信号を発するセンサー(検知装置29)、センサー61、62からの信号を処理する制御装置60、制御装置60からの信号で動作する空気供給制御弁58などを組み合わせることによって、簡単に実施することができる。このような制御装置60からの制御信号で冷却空気の流通制御が可能となるのは、第1空気通路42から連通空気通路44を経て第2空気通路43へ、冷却空気を途切れることなく流通していることが、不可欠かつ重要な存在になっている。 When cooling air is actually circulated from the
小径孔18に容器14から伸びている磁力伝達部材16が摺動可能な状態で挿入された構造であるから、永久磁石15の磁力線が磁力伝達部材16を通過する途上でボルト1に対する吸引力が低下する。このような吸引力低下の前に温度減磁現象で吸引力が低下することになれば、ボルト1の吸引保持力が大幅に低下することとなる。本実施例では永久磁石15の過熱を、第1空気通路42から連通空気通路44を経て第2空気通路43へ流通する冷却空気で積極的に抑制しているので、上記のような吸引保持力低下の心配がない。 Since the magnetic
第1空気通路42、連通空気通路44および第2空気通路43は、常時、連通した状態になっているので、電極5の外部において制御装置60や空気供給制御弁58を用いて冷却空気の断続制御ができる。このような断続制御を行うことによって、永久磁石15の温度状態や、スパッタ発生の状況に応じた、微細かつ精巧な冷却管理が可能となる。 Since the
図3は、本願発明の実施例2を示す。 FIG. 3 shows Example 2 of the present invention.
本願発明においては、電極5の一部に電極の中心軸線O-Oと同軸の状態で、小径孔18と大径孔17が設けられ、第1空気通路42は、容器14の外周部に沿って形成され、第2空気通路43は、磁力伝達部材16の外周部に沿って形成され、第1空気通路42と第2空気通路43を連通する連通空気通路44が設けてある。このような背景の下に、実施例1では、容器14、磁力伝達部材16、断熱ガイド筒12に冷却空気が接触しながら流通する形式とされている。 In the present invention, a small-
本願発明においては、電極5の一部に電極の中心軸線O-Oと同軸の状態で、小径孔18と大径孔17が設けられ、第1空気通路42は、容器14の外周部に沿って形成され、第2空気通路43は、磁力伝達部材16の外周部に沿って形成され、第1空気通路42と第2空気通路43を連通する連通空気通路44が設けてある。このような背景の下に、実施例2では、容器14、磁力伝達部材16および本体6に冷却空気が接触しながら流通する形式とされている。つまり、実施例2においては、前述の断熱ガイド筒12が採用されていなくて、本体6に大径孔17と小径孔18が直接形成されている。 In the present invention, a small-
このように、電極5の一部を構成する部材である断熱ガイド筒12に、大径孔17と小径孔18が形成されているのが、実施例1である。また、電極5の一部を構成する部材である本体6に、大径孔17と小径孔18が形成されているのが、実施例2である。 In this way, in the first embodiment, the large-
それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例1と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。そして、実施例2の作用効果は、実施例1のものと同じである。 Other than that, the configuration is the same as that of the first embodiment including the portion (not shown), and the same reference numerals are given to the members having the same function. The action and effect of Example 2 are the same as those of Example 1.
上述のように、本発明の電極によれば、永久磁石が収容された容器と、この容器から伸びている磁力伝達部材を、積極的に空冷方式で冷却するとともに、溶融部からの飛散不純物の侵入を防止するする。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。 As described above, according to the electrode of the present invention, the container containing the permanent magnet and the magnetic force transmitting member extending from the container are positively cooled by an air cooling method, and the impurities scattered from the molten portion are removed. Prevent intrusion. Therefore, it can be used in a wide range of industrial fields such as a body welding process for automobiles and a sheet metal welding process for home electric appliances.
1 プロジェクションボルト
2 軸部
3 フランジ
4 溶着用突起
5 電極
6 本体
7 溶接側部材
8 固定側部材
10 端蓋
12 断熱ガイド筒
14 容器
15 永久磁石
16 磁力伝達部材
17 大径孔
18 小径孔
19 通孔
25 内端面
38 冷却水通路
40 入口
41 出口
42 第1空気通路
43 第2空気通路
44 連通空気通路
46 平面
47 凹溝
49 連通空気通路
50 連通溝
51 段部面
53 凹溝
54 凹溝
55 連通溝
56 供給孔
58 空気供給制御弁
60 制御装置
61 センサー
62 センサー
O-O 中心軸線1 Projection bolt 2 Shaft 3 Flange 4 Welding protrusion 5
Claims (1)
前記通孔に連通する小径孔と、この小径孔よりも大径の大径孔が、電極の一部に電極の中心軸線と同軸の状態で設けられ、
前記大径孔に、永久磁石を収容した容器が摺動可能な状態で挿入され、
前記小径孔に前記容器から伸びている磁力伝達部材が摺動可能な状態で挿入され、
前記容器の外周部に沿って形成された第1空気通路と、前記磁力伝達部材の外周部に沿って形成された第2空気通路と、前記大径孔と前記小径孔の境界部において前記第1空気通路と前記第2空気通路を連通する連通空気通路が設けられ、
溶接回数にともなう前記永久磁石の温度状態や、溶融部からの不純物飛散などの状態に応じて、前記大径孔に送給した冷却空気が、前記第1空気通路から前記連通空気通路を経て前記第2空気通路へ流通するように構成したことを特徴とする磁石付きプロジェクション溶接用電極。A cylindrical metal body and a metal end lid having a through hole attached to the end of the body and into which a component is inserted form a main component to form an electrode.
A small-diameter hole communicating with the through hole and a large-diameter hole having a larger diameter than the small-diameter hole are provided in a part of the electrode in a state of being coaxial with the central axis of the electrode.
A container containing a permanent magnet is inserted into the large-diameter hole in a slidable state.
A magnetic force transmitting member extending from the container is inserted into the small diameter hole in a slidable state.
The first air passage formed along the outer peripheral portion of the container, the second air passage formed along the outer peripheral portion of the magnetic force transmitting member, and the first at the boundary between the large-diameter hole and the small-diameter hole. A communication air passage that connects one air passage and the second air passage is provided.
The cooling air supplied to the large-diameter hole from the first air passage passes through the communicating air passage according to the temperature state of the permanent magnet according to the number of welding times and the state such as the scattering of impurities from the molten portion. A projection welding electrode with a magnet, which is configured to flow to the second air passage.
Priority Applications (1)
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