JP2862699B2 - プロジェクション溶接用電極装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，プロジェクション溶接
用の電極装置に関し，詳しくは溶接トランスの２次ケー
ブルの上下電極への配線を被溶接物を挟むことなく一方
の電極側に例えば２本撚りケーブルで配線することを可
能にするプロジェクション溶接用の電極装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】パネルの開口部にリング状のリテーナを
溶接する等の目的にプロジェクション溶接が用いられ
る。その従来例を図を用いて説明する。図５は従来例に
係るプロジェクション溶接装置の電極部分を正面図とし
て示す。被溶接物であるパネル３５およびリテーナ３６
は，環状の固定電極３２の中央に設けた基準ピン３１を
ガイドにしてその各開口部を合せ，固定電極３２の上に
載置される。一方，環状の可動電極３４は，前記固定電
極３２に対向して設けられており，可動電極３４は上下
に移動可能にしてシリンダ（図示せず）で固定電極３２
側に加圧できるように構成されている。前記可動電極３
４および固定電極３２には，溶接トランス３７の２次ケ
ーブル３８，３９がそれぞれ接続される。この状態から
可動電極３４を固定電極３２方向に下降させ，図外シリ
ンダで矢印方向から加圧すると，可動電極３４と固定電
極３２はパネル３５，リテーナ３６を介して導通し，溶
接トランス３７の２次ケーブル３８，３９からの溶接電
流が流れ，パネル３５とリテーナ３６は溶接される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において，
可動電極３４および固定電極３２に接続される溶接トラ
ンス３７からの２次ケーブル３８，３９は，被溶接物で
あるパネル３５が大きな面積のものであるとき，各２次
ケーブル３８，３９をパネル３５を境に，その両側に大
きく迂回して配線しなければならず，各電極３４，３２
への引回しを個別に長くすることが必要となる。２次ケ
ーブル３８，３９には溶接のための大電流が流れるた
め，２次ケーブル３８，３９を個別に長く引回すと発生
磁界により線路インピーダンスが大きくなり，そのため
に大容量の溶接トランス３７を必要とする問題点があっ
た。また，太い２次ケーブル３８，３９を被溶接物を境
に，その両側に配線することで作業場所の邪魔になるこ
とや，被溶接物３５と２次ケーブル３８，３９との接近
で，磁性体である被溶接物３５に渦電流が発生し，電力
ロスを生じる等の問題点があった。本発明は，上記した
課題である２次ケーブル３８，３９の各電極への配線を
例えば２本撚りのキクレスケーブル化して線路インピー
ダンスを下げることを可能にしたプロジェクション溶接
用の電極装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，上下に対向して配置された環状の可動電極
と固定電極とを，溶接トランスの２次ケーブルに接続
し，両電極間に被溶接物を置き，両電極で被溶接物を挟
圧通電して溶接するプロジェクション溶接用電極装置に
おいて，前記可動電極および前記固定電極の，それぞれ
の中心にコンタクト電極を配し，少なくともいずれか一
方のコンタクト電極を上記可動電極または固定電極に摺
動可能に保持して上下に対向する相手コンタクト電極側
に付勢すると共に，いずれか一方のコンタクト電極とそ
れに対応する可動電極または固定電極をそれぞれ互いに
近接して配線された２本の２次ケーブルで溶接トランス
に接続し，他方のコンタクト電極とそれに対応する可動
電極又は固定電極を電気的に接続したことを特徴とする
装置として構成されている。

【０００５】

【作用】まず，溶接トランスからの配線を可動電極側に
集中させた場合，上部コンタクト電極と下部コンタクト
電極とは，溶接実行時に可動電極が固定電極側に接近す
るときに接触導通するコンタクト電極であり，下部コン
タクト電極を摺動可能に保持して付勢すると可動電極側
に突出するので，可動電極が固定電極に接近するとき最
初に両コンタクト電極が接触する。下部コンタクト電極
と固定電極とを電気的に接続しておけば，上部コンタク
ト電極は固定電極と導通されることになり，可動電極と
固定電極とは，それぞれが溶接トランスに接続されたこ
とになる。従って，固定電極上に被溶接物の溶接箇所を
載置して，可動電極を下降させて可動電極と固定電極の
間で被溶接物を加圧すれば，可動電極と固定電極とは被
溶接物を挟圧して導通し，溶接電流が流れて被溶接物の
溶接がなされる。

【０００６】また，固定電極側に溶接トランスからの配
線を集中した場合，前記と同様に下部コンタクト電極か
ら上部コンタクト電極に導通コンタクトがなされ，上部
コンタクト電極と可動電極とを電気的に接続しておけ
ば，下部コンタクト電極は上部コンタクト電極を通じて
可動電極と導通し，溶接トランスからの配線は，固定電
極と可動電極との間に対極する状態になる。この両電極
で被溶接物を挟圧すれば導通して溶接回路が形成され，
溶接電流が流れて被溶接物の溶接がなされる。これによ
り，本発明では，例えば上記２本の２次ケーブルの配線
を２本撚りのキクレスケーブルなどを用いてそれぞれ互
いに近接して配線することができるため，往復線路で発
生磁界を打消しあって線路インピーダンスを小さくする
ことができ，従って平行配線による往復線路の接近で磁
界発生を低滅させ，線路インピーダンスを下げる効果を
生み，従って給電ロスの少ない分，溶接トランスの容量
も小さくすることができ，工場電源設備の容量低滅につ
ながる効果を奏する。また，上記コンタクト電極は上記
環状の電極の周上のいずれの位置からも等距離（即ち電
気的な条件が均等）となるため，上記環状の電極に周方
向に略均等な電流を流すことが可能となり，ムラのない
高品質の溶接を行うことが可能となる。

【０００７】

【実施例】図１は，一実施例に係るプロジェクション溶
接装置の電極部分を示す断面図である。図において，固
定電極組付体Ａは支持台上に固定設置あるいはパネルセ
ット状態にして位置変位しないように設置されている。
固定電極組付体Ａの中心部には下部コンタクト電極１が
上下方向に摺動可能に保持されており，その下部はエア
シリンダ等の付勢手段により常時上方に付勢されてい
る。下部コンタクト電極１の同軸外周に円筒状の基準ピ
ン２，更にその同軸外周に絶縁材６を介して固定電極３
がリング状に，それぞれ基台５に固定されている。下部
コンタクト電極１と固定電極３とは構造的には絶縁され
ているが，電導材４によって電気接続される。基準ピン
２は開口部を有する被溶接物の溶接位置合せガイドであ
り，図１に破線で示す例のようにパネル１４とリテーナ
１５を溶接するのに，パネル１４の開口部とリテーナ１
５のリングを基準ピン２に嵌め合わせることで溶接位置
の設定ができる。

【０００８】一方，上部位置にある可動電極組付体Ｂに
は，その中心に上部コンタクト電極７が，前記下部コン
タクト電極１の対向位置にある。また前記固定電極３の
対向位置には可動電極８が，上部コンタクト電極７と絶
縁材９を介して同軸に構成されている。この可動電極８
と上部コンタクト電極７とに，溶接トランス１０の２次
ケーブル１１，１２が接続される。可動電極組付体Ｂは
溶接実行時には，図示しないシリンダにより固定電極組
付体Ａの側に下降して溶接加圧する。この溶接動作を図
２により説明する。図２は主として電極のみを模式的に
示し，可動電極組付体Ｂの下降移動の順を追って示して
いる。図２は，図４に示すような開口部１７を有するパ
ネル１４に，プロジェクション突起を複数固有するリン
グ状のリテーナ１５を溶接するもので，自動車の燃料タ
ンクのゲージ取付部の例である。

【０００９】図２(a) は固定電極組付体Ａの基準ピン２
を位置ガイドとして，図４に示したリテーナ１５とパネ
ル１４との開口部を基準ピン２に嵌め合せ，下電極３の
上に載置した状態である。次に，図２(b) に示すように
シリンダにより可動電極組付体Ｂを固定電極組付体Ａ側
に下降させてくると，まず固定電極組付体Ａから突出す
る下部コンタクト電極１が，上部コンタクト電極７に接
触する。この接触で上部コンタクト電極７に接続されて
いる溶接トランス１０の２次ケーブル１２の側が，上部
コンタクト電極７→下部コンタクト電極１→電導材４→
固定電極３と導通し，固定電極３が２次ケーブル１２と
接続されたことになる。次いで，図２(c) に示すように
可動電極Ｂが下降最下点まで達して，可動電極８と固定
電極３とでパネル１４とリテーナ１５を挟み加圧する
と，溶接トランス１０の２次電流は２次ケーブル１１，
１２に接続された可動電極８と固定電極３との間で回路
形成されて溶接電流が流れ，パネル１４とリテーナ１５
は溶接される。このとき，上記コンタクト電極１及び７
は，上記可動電極８及び固定電極３の周上のいずれの位
置からも等距離（即ち電気的な条件が均等）となるた
め，上記可動電極８及び固定電極３には周方向に略均等
な電流が流れ，ムラのない高品質の溶接を行うことが可
能である。以上の実施例は，可動電極組付体Ｂ側の上部
コンタクト電極７と可動電極８とに，溶接トランス１０
の２次ケーブル１１，１２を接続した例を示したが，図
３は固定電極組付体Ａ側の下部コンタクト電極１と固定
電極３とに，溶接トランス１０の２次ケーブル１１，１
２を接続した例を示している。電気的接続を明らかに示
すために構造物を排除して電極及び配線のみで表示して
いる。構造的には図１に示したものと同様のものであ
る。

【００１０】この実施例の場合には，可動電極組付体Ｂ
の下降と共に最初に接触するのは，図２(b) に示した先
例と同じく下部コンタクト電極１と上部コンタクト電極
７であるが，図３(b) に示すように溶接トランス１０の
２次ケーブル１２からの導通路が先例と逆に，下部コン
タクト電極１→上部コンタクト電極７→電導材２０→可
動電極８へと移行する。従って，可動電極８に２次ケー
ブル１２が，固定電極３には２次ケーブル１１が接続さ
れたことになり，可動電極Ｂが下降最下点に達して可動
電極８と固定電極３とでパネル１４とリテーナ１５を加
圧すると，溶接トランス１０の２次ケーブル１１，１２
に接続された固定電極３と可動電極８との間で回路形成
されて溶接電流が流れ，パネル１４とリテーナ１５は溶
接される。

【００１１】本実施例によれば，固定電極組付体Ａの側
に溶接トランス１０からの配線を集中するので，先例で
示した可動電極組付体Ｂの側に配線を集中するのに比べ
て，２次ケーブル１１，１２の長さをより短くすること
が可能である。それは，可動体である可動電極Ｂに配線
することは，動きに対応するケーブルの余裕が必要とさ
れるからで，あるいは床面に設置されることの多い溶接
トランス１０からの配線は，上部位置にある可動電極組
付体Ｂには遠くなってしまいがちなことと併せて，本実
施例のように固定電極Ａ側に配線を集中することの利点
が生じる。いずれにしても，本実施例及び先の実施例
は，従来例のものに比して溶接トランス１０の２次ケー
ブル１１，１２の長さを格段に短く，且つ２本撚りのキ
クレスケーブルで配線することができ，ケーブルの発生
磁界を往復路で打消しあって線路インピーダンスを小さ
くする効果，溶接トランス１０の容量を小さくすること
を可能とする。尚，図１，図２，図３に示した上部コン
タクト電極７および下部コンタクト電極１の互いに接触
する先端部は，図１に示したように，例えば六角ナット
形状のネジ式電極として先端部のみを交換可能な構造と
し，接触点損傷時のメンテナンス性を考慮したものとす
ることができる。また，２次ケーブル１１，１２の配線
を２本撚りのキクレスケーブルとしたが，往復線路が互
いに接近平行して配線できるケーブルであれば，前記キ
クレスケーブルと同様の効果を奏することができる。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば，可動電極
あるいは固定電極及びこれに対応するコンタクト電極に
溶接トランスの２次ケーブルを集中して配線することが
できるので，２次ケーブルの配線に２本撚りのケーブル
を用いることができ，従って平行配線による往復線路の
接近で磁界発生を低滅させ，線路インピーダンスを下げ
る効果を生み，従って給電ロスの少ない分，溶接トラン
スの容量も小さくすることができ，工場電源設備の容量
低滅につながる効果を奏する。また，上記コンタクト電
極は上記環状の電極の周上のいずれの位置からも等距離
（即ち電気的な条件が均等）となるため，上記環状の電
極に周方向に略均等な電流を流すことが可能となり，ム
ラのない高品質の溶接を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例装置の断面図。

【図２】 実施例装置の動作順序を示す説明図。

【図３】 被溶接物の例を示す要部模式図。

【図４】 別実施例の電気的構成を示す模式図。

【図５】 従来例装置の正面図。

【符号の説明】

Ａ…固定電極組付体 Ｂ…可動電極組付体 １…下部コンタクト電極 ３…固定電極 ４…電導材 ６，９…絶縁材 ７…上部コンタクト電極 ８…可動電極 １０…パネル（被溶接物） １５…リテーナ（被溶接物）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に対向して配置した環状の可動電極
   と固定電極とを，溶接トランスの２次ケーブルに接続
   し，両電極間に被溶接物を置き，両電極で被溶接物を挟
   圧し通電して溶接するプロジェクション溶接用電極装置
   において， 前記可動電極および前記固定電極の，それぞれの中心に
   コンタクト電極を配し，少なくともいずれか一方のコン
   タクト電極を上記可動電極又は固定電極に摺動可能に保
   持して上下に対向する相手コンタクト電極側に付勢する
   と共に，いずれか一方のコンタクト電極とそれに対応す
   る可動電極又は固定電極をそれぞれ互いに近接して配線
   された２本の２次ケーブルで溶接トランスに接続し，他
   方のコンタクト電極とそれに対応する可動電極又は固定
   電極を電気的に接続したことを特徴とするプロジェクシ
   ョン溶接用電極装置。