JP3161664U

JP3161664U - 突き合わせ溶接装置

Info

Publication number: JP3161664U
Application number: JP2010003498U
Authority: JP
Inventors: 裕歩吉田
Original assignee: 裕歩吉田
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2020-05-26

Abstract

【課題】一本の棒状金属を大きく湾曲させ、リング形状とし、その両端部を突き合わせ溶接して金属製小リングを作るための突合せ溶接装置を提供する。【解決手段】リング形状の被溶接体を銜える一対の棒状電極の内、一の棒状電極は該溶接装置の底板に固定された固定棒状電極１００を構成し、他の棒状電極は、該被溶接体を銜える部位の側は、該溶接装置の底板に固定されることなく自由に可動する可回転棒状電極２００を構成し、さらに絶縁体からなる押さえ棒３００があって、該可回転棒状電極を該固定棒状電極に押し付けるようにして、リング形状の被溶接体の両端部の間隙が拡大するのを防止することを特徴とする突き合わせ溶接装置。【選択図】図１

Description

突き合わせ溶接装置に係る。

金属片同志を溶接する場合には、二つの金属片を突き合わせた状態で、大電流を通電し、突き合わせ部の接触抵抗による発熱により金属を溶融して溶接する突き合わせ溶接が行われる。

突き合わせ溶接方法で細い撚り線等を溶接する場合に、被溶接体の端面同志を突き合わせ、突き合わせ部分を上下の二つの電極で挟みこんだ状態で加圧バネにより突き合わせ方向に加圧しながら溶接する方法が知られている（特許文献１）。この技術では、被溶接体の突き合わせ状態を保持するための上下の電極と突き合わせ方向に加圧するための別置きのクランプ装置と加圧バネとを用いている。
特開２０００−１１７４４５０号公報

例えば棒状の二つの金属片を突き合わせ溶接で溶接する場合には、突き合わされた二つの金属片を電極で上下に挟み、棒状金属を両側でクランプし、クランプ装置を両方から押し付けるように加圧して、通電することにより、金属片の接触抵抗による発熱で金属片の先端が溶解し、溶けた金属によって、二つの金属片がブリッジされ、冷却することによって、二つの金属片は完全に溶接され、一体となる。

しかしながら、金属製小リングを製作する場合には、被溶接体の金属リングが極小であるため、突き合わせ保持用の電極と加圧用のクランプ装置の両者を金属リングに取り付けることが不可能である。すなわち、一本の棒状金属を大きく湾曲させ、リング形状とし、その両端部を突き合わせ溶接して金属製リングを作ろうとする場合には、リング形状の被溶接体を電極で銜え込むことはできるが、さらにクランプ装置を取り付けるスペースがないために、突き合わされた湾曲したリング形状金属の両端部が通電による高温で溶融することにより、突き合わされた金属の両端部の間隙が広がり、溶融した金属量では、湾曲したリング形状金属の両端部をブリッジするに十分な量とならないために、ブリッジが形成されず、冷却したときに、リング形状金属の両端部は溶接されることがなく、リングを構成できないという問題がある。

本考案は、上記した問題に鑑みなされてもので、リング形状の被溶接体の両端部を突き合わせ溶接する溶接装置において、リング形状の被溶接体を銜える一対の棒状電極の内、一の棒状電極は該溶接装置の底板に固定された固定棒状電極を構成し、他の棒状電極は、該被溶接体を銜える部位の側は、該溶接装置の底板に固定されることなく自由に可動し、該被溶接体を銜える部位の反対側は、該溶接底板にヒンジ捩子で固定され、該ヒンジ捩子を支点として、該棒状電極が回転することが出来る可回転棒状電極を構成し、さらに絶縁体からなる押さえ棒があって、該押さえ棒の一端は、該可回転棒状電極の可動側に密に接触するように配置され、該押さえ棒は、その接触点の近傍で棒の横手方向中間点で該溶接装置の底板に別のヒンジ捩子で固定され、該ヒンジ捩子を支点として該押さえ棒は棒全体として回転できる可回転押さえ棒を構成し、該リング形状の被溶接体の両端部を突き合わせ溶接する際に、該可回転押さえ棒の該可回転棒状電極に接触していない側を手で押さえて、該可回転押さえ棒がヒンジを支点として回転することにより、該可回転棒状電極を該固定棒状電極に押し付けるようにして、リング形状の被溶接体の両端部の間隙が拡大するのを防止し、突き合わせ溶接を行うことができるように配置された絶縁体からなる押さえ棒を有することを特徴とする突き合わせ溶接装置を提供する。

本考案によれば、リング形状の両端部の突き合わされた被溶接体が、大電流通電により高温となり溶融し、被溶接体の間隙をブリッジし、完全なリングを構成することができる。

図１は、本考案の突き合わせ溶接装置の二つの電極と押さえ棒とを示す図である。固定棒状電極１００、可回転棒状電極２００、可回転押さえ棒３００及びそれらを取り付ける底板４００を構成要素として含む。
固定棒状電極１００は、被溶接体５００を銜えるために、固定棒状下部電極１０１と固定棒状上部電極１０２から構成され、固定棒状下部電極１０１の片端には、該固定棒状電極１００を底板４００に固定するための捩子１０３があり、この捩子１０３は、スポット溶接用の負荷電源コードをつなぎこむ端子の役割を兼ねており、ワッシャー１０４を備えている。そして、固定棒状下部電極１０１と固定棒状上部電極１０２とで図２に示す様に被溶接体５００を銜え込み、蝶ネジ１０５によって、被溶接体５００が抜け落ちない様に締め付け固定している。

また、可回転棒状電極２００もまた被溶接体５００を銜えるために、可回転棒状下部電極２０１と可回転棒状上部電極２０２より構成され、可回転棒状下部電極２０１の片端には、該可回転棒状電極２００を底板４００に取り付けるための捩子２０３があり、この捩子２０３は、スポット溶接用の負荷電源コードをつなぎこむ端子の役割を兼ねており、ワッシャー２０４を備えている。固定棒状電極１００が底板４００に固定されるのに対して、可回転棒状電極２００は、この捩子２０３によって、底板４００に取り付けられるが、固定されることはなく、捩子２０３を支点として、回転することができる。そして可回転棒状下部電極２０１と可回転棒状上部電極２０２とで図２に示す様に被溶接体５００を銜え込み、蝶ネジ２０５によって、被溶接体５００が抜け落ちないように締め付け固定している。

さらに絶縁体からなる可回転押さえ棒３００が構成要素として含まれている。該押さえ棒３００の一端は、該可回転棒状電極の可動側に密に接触するように配置され、該押さえ棒３００は、その接触点の近傍で棒の横手方向中間点で該溶接装置の底板に別のヒンジ捩子で固定され、該ヒンジ捩子を支点として該押さえ棒３００は棒全体として回転できる。

図２は、被溶接体５００を固定棒状上下電極１０１と１０２及び可回転棒状上下電極２０１と２０２で銜え込んだ様子を示す図である。図３は、図２の被溶接体５００を中心に電極全体を俯瞰した図である。被溶接体５００は、素材は金属丸棒であって、該金属丸棒を湾曲させ、図３に示すように両端部５０１と５０２がほぼ接触するまで曲げて、リング形状を形成している。

被溶接体５００はリング形状ではあるが、この段階では、両端部５０１と５０２はほぼ接触しているだけであって、金属的に一体となったリングを形成するものではない。この状態で電極端子１０３と２０３より、図示されないスポット溶接機等より高電圧を印加し、大電流を流すと、電流は例えば固定棒状電極１００―被溶接体５００―可回転棒状電極２００と流れる。

このとき、被溶接体５００の中を流れる電流の経路を考えると、図３に示すように被溶接体の両端部５０１と５０２を流れる経路（流れる電流Ｉ_ｉ）と端部のない部分を流れる経路（流れる電流Ｉｏ）の二通りが考えられる。金属素材には、誘導性リラクタンスが分布常数的に存在するので、瞬間的に高電圧を印加し大電流を流そうとすると、二つの経路のいずれにもパルス性の大電流が流れる。両端部５０１と５０２のある経路においては、両端部間の接触抵抗のために流れる電流Ｉ_ｉにより激しく発熱し、両端部５０１と５０２の先端部は溶融する。

被溶接体５００の両端部５０１と５０２の先端が溶融するため、そのままでは、溶融した分だけ間隙が広くなり、リングを形成することはない。そこで図４に示すように、可回転押さえ棒３００（図１の符号３００に同じ）を右手で握りしめ、図４の太い矢印の方向に、すなわち手前に引くようにして力を加えながら、図示されないスポット溶接機等の電源より高電圧を印加すると、両端部５０１と５０２側経路に電流Ｉ_ｉが流れると両端部５０１と５０２間の接触抵抗のために激しく熱を発生し、両端部５０１と５０２の先端部が溶融するが、可回転押さえ棒３００に操作者の右手により図４に示す太い矢印の方向に圧力がかけられているので、その圧力を受けて、可回転棒状電極２００（可回転棒状下部電極２０１および可回転棒状上部電極２０２）は、図３で示す太い矢印の方向に力を受けるので、溶融した両端部５０１と５０２は、その間隙を狭める方向に力を受ける。したがって、両端部５０１と５０２は溶融と同時に間隙が狭められるので、溶融した金属によって両端部５０１と５０２はブリッジされ、パルス性電流の終焉により、温度が低下すると、溶融した金属が固体金属に戻り、完全なリングを構成することとなる。

本考案の電極部の構成図被溶接体を電極で銜え込んだ様子を示す図リング形状の被溶接体に流れる電流可回転押さえ棒の押さえ方

１００固定棒状電極
１０１固定棒状下部電極
１０２固定棒状上部電極
１０３電極固定捩子
１０４電極コード装着用ワッシャー
１０５固定棒状上下電極締め付け用捩子
２００可回転棒状電極
２０１可回転棒状下部電極
２０２可回転棒状上部電極
２０３電極取り付け捩子
２０４電極コード装着用ワッシャー
２０５可回転棒状上下電極締め付け用捩子
３００可回転押さえ棒
３０３可回転押さえ棒取り付け捩子
４００電極取り付けよう底板
５００被溶接体（リング形状の金属丸棒）
５０１、５０２被溶接体の両端部（金属丸棒の両端部）

Claims

リング形状の被溶接体の両端部を突き合わせ溶接する溶接装置において、
リング形状の被溶接体を銜える一対の棒状電極の内、
一の棒状電極は該溶接装置の底板に固定された固定棒状電極を構成し、
他の棒状電極は、該被溶接体を銜える部位の側は、該溶接装置の底板に固定されることなく自由に可動し、該被溶接体を銜える部位の反対側は、該溶接底板にヒンジ捩子で固定され、該ヒンジ捩子を支点として、該棒状電極が回転することが出来る可回転棒状電極を構成し、
さらに絶縁体からなる押さえ棒があって、該押さえ棒の一端は、該可回転棒状電極の可動側に密に接触するように配置され、該押さえ棒は、その接触点の近傍で棒の横手方向中間点で該溶接装置の底板に別のヒンジ捩子で固定され、該ヒンジ捩子を支点として該押さえ棒は棒全体として回転できる可回転押さえ棒を構成し、
該リング形状の被溶接体の両端部を突き合わせ溶接する際に、
該可回転押さえ棒の該可回転棒状電極に接触していない側を手で押さえて、該可回転押さえ棒がヒンジを支点として回転することにより、該可回転棒状電極を該固定棒状電極に押し付けるようにして、リング形状の被溶接体の両端部の間隙が拡大するのを防止し、突き合わせ溶接を行うことができるように配置された絶縁体からなる押さえ棒を有することを特徴とする突き合わせ溶接装置。