JP3922917B2 - Resistance welding machine - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は抵抗溶接機に係り、詳しくは、鋼板などの金属材に限られることなく、鋼板などを組立てた金属箱や金属枠などの構造物の内部であっても、構造物を動かすことなく溶接でき、この溶接で必要とされる下向きの加圧力を生成するピストン・シリンダ機構やモ−タなどの加圧機構を上方に設ける必要がなく、併せて、大径の重量物の通電配線を必要としない抵抗溶接機に係る。
【0002】
【従来の技術】
一般に、金属加工、なかでも板金加工において、溶接すべき金属板などの金属材を重ね合わせて通電し、この通電によって生じる抵抗熱を熱源として加熱すると同時に加圧力を与えて抵抗溶接する抵抗溶接機が用いられ、それによって、箱や枠などの金属構造物がつくられている。このような板金加工に用いられる溶接機は抵抗溶接機のうちでスポット溶接機といわれるものである。
【0003】
スポット溶接機は自動車ボディの製造などに用いられる大型のものから板金加工などに用いる小型のものまで用途に応じて多種のものが使用されているが、ほとんどが定置式といわれるものである。この中で技術的な改善がみられるのは自動車ボディの製造などの分野の専用機として開発されているものであって、小ロッド多種の工作物の分野に適用されるスポット溶接機の分野では、その技術的改善はほとんど見当らない。
【0004】
いずれの分野のスポット溶接機でも溶接原理はほとんど同じであって、2枚の金属材を重ね合わせ、これらを上下一対の電極ではさみ、上方の電極により下向きに加圧通電して溶接している。したがって、溶接機の構造は上方から下降して2枚の金属材に加圧力を加えて溶接する上部電極とこれに対向して設けられて上方からの加圧力を受ける下部電極とから成っている。このような溶接機では上部電極の上に加圧機構が配置され、この加圧機構によって上部電極は下向きに押され、工作物は下向きの加圧力が加えられて溶接されるように構成されている。
【0005】
また、スポット溶接機は自動車ボディなどの製造ラインの一部として組込まれていることが多い。この場合は、ライン全体にわたって自動車ボディの個々の工程やそれに見合う機器が組込まれ、自動車ボディなどの工作物がスポット溶接機のところに流れたときに、溶接が行なわれて自動車ボディが組立てられる。
【0006】
これに対し、小ロッドの枠や箱などを組立て加工する板金加工の分野では、工作物の内部の溶接部を溶接しなければならない場合もあり、そのときは工作物の外側から直接加圧できない。このような工作物では金属板を組立てながらその都度溶接することになって、ライン化は困難である。つまり、このような工作物では、必要が生じたときにその都度溶接機まで搬送して溶接が行なわれている。
【0007】
すなわち、複雑な構造の工作物に多い内部の溶接部であっても上側から上方の電極を下向きに下降させて溶接される型式の溶接機しか提案されていないため、このように電極を下向きに加圧して溶接機ではどうしても溶接できない内部の溶接部が残り、この場合には、内部溶接部の位置や形状に応じた特殊な構造の冶具を用い、これによって溶接したり、できる限り外側から溶接するようにしている。
【0008】
しかし、このように溶接すると、外側の溶接部には溶接きずやあとなどが残り、これを除去する作業が板金加工の重要な仕事の一つに数えられていることもあって、その改善が望まれている。
【0009】
このところから、本発明者らは、先に、小ロッドで複雑な形状の工作物であっても、内部の溶接部の位置や形状に応じて溶接姿勢を選択できる抵抗溶接機を提案した。この抵抗溶接機であると、溶接が加工、組立てなどの間に作業が要請される場合でも、それに応じて溶接姿勢も広く選択でき、加工も組立などの作業も達成できる。(特願2001−022342号明細書参照)
【0010】
この抵抗溶接機では上部や下部の電極はスポット溶接機のように先端点状の棒状には構成されることなく、下部電極は平坦な導電性の板状材から構成している。このため、この板状電極の上で金属材の加工、組立もでき、さらに、板状電極上のどこに工作物がおかれても、その工作物に対し上方の電極を下向きに下降させるのみで溶接できる。
【0011】
この構造の抵抗溶接機であると、下部電極が板状で作業面であるとともに、その全域にわたって通電されて電極としての機能も果し、どのような金属材や工作物であっても溶接できる。
【0012】
しかし、この抵抗溶接機では、上部電極により下向きの加圧力を加えるために、その下向きの加圧力を加える例えばピストン・シリンダ機構などの加圧機構はどうしても上方の電極の上に設けることになり、この加圧機構などを上部に保持する支持メンバ−が必要となる。このため、上方の電極とこの加圧機構を保持するためにメンバ−そのものが大型化し、この点が最大の欠点といわれている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の欠点を解決したものであって、下方の電極を作業面としても利用できる構造の溶接機であって、上部電極による下向きの加圧力は下方に設けたピストン・シリンダ機構などの動力源から抽出でき、構造のコンパクト化をはかった溶接機を提案する。
【0014】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る抵抗溶接機は横向き姿勢で支承部材140により旋回自在に支持され先端の溶接チップ131が上部電極として働く溶接ガン130と、溶接電源110の一方の極111に接続されて表面のいずれのところも下部電極として働く板状電極120と、溶接ガン130における後端部を上向きに突き上げ、先端の溶接チップ131を下向きに旋回させる加圧部材150とを具える抵抗溶接機100において、溶接ガン130が支承部材140および加圧部材150とともに平面レベルで移動できるよう、支承部材140を支持する支持台142を設け、この支持台142には加圧部材150を昇降自在に収納する円筒材143を設け、この円筒材143の外周において支持台142が回転できるよう構成し、さらに、溶接ガン130の後端部と加圧部材150との間で溶接電源110の他方の極112に接続される通電板170を溶接ガン130の後端部から離間させて設け、この通電板170を加圧部材150により押上げて溶接ガン130の後端部に接触させて通電させるよう、構成して成ることを特徴とする。
【0015】
そこで、これら手段たる構成ならびにその作用について、図面によって具体的に説明すると、つぎのとおりである。
【0016】
なお、図1は本発明の一つの実施例に係る抵抗溶接機の正面図である。
【0017】
図2は図1に示す抵抗溶接機によって工作物を溶接する際の一つの態様の正面からみた説明図である。
【0018】
図3は図1に示す抵抗溶接機によって加圧し溶接する際の一つの態様の正面からみた説明図である。
【0019】
図4は図1に示す通電板の断面構造の一部を示す説明図である。
【0020】
まず、図1においては、符号100は一般的に本発明の一つの実施例に係る抵抗溶接機が示されている。図1、図2および図3においては、符号110は溶接電源、120は板状電極、130は溶接ガン、131は溶接チップ、140は支承部材、141は枢支軸、150は加圧部材、さらに、170は溶接電流をオン・オフする通電板が示されている。
【0021】
図1に示す抵抗溶接機100によって、工作物Wを溶接するときには、その工作物Wは板状電極120の上におかれる。その工作物Wに溶接チップ131によって下向きに所望の加圧力が加えられ、所望のところの溶接部(図示せず)が抵抗溶接される。
【0022】
なお、工作物Wは図1に示すような板状材であっても、板状材を組立てた金属箱や枠体などの構造物であっても、所定のところを溶接しながら組立て、溶接することができる。
【0023】
金属箱などをつくるときには、オフラインで組立てる必要がなく、抵抗溶接機100の板状電極120の上でその加工や組立てを行ない、必要が生じたときに溶接を行うことができる。
【0024】
したがって、板状電極120は平坦でかつなるべく広い導電性板状材から構成され、それに溶接電源110の一方の極111が接続される。このため、板状電極120の表面は作業台又は作業面として働くことができる。
【0025】
このことから、平坦に構成し、表面のいずれのところも一方の電極として働くよう構成し、全表面又は少なくとも中央部を含めてほとんどの部を銅やアルミニウム又はそれらの合金やその他の導電極金属板から構成し、しかし、板状電極そのものも溶接時の加圧などに耐えるように、構造的に十分な強度が確保できるように構成する。
【0026】
また、溶接電源110からは一方の電極111とともに他方の電極112が取出される。他方の電極112は後記のように通電板170を介して溶接ガン130に通電し、先端部の溶接チップ131への溶接電流の通電をオン・オフする。
【0027】
これら2つの電極111、112は、図1においては板状の支片として示され、それに接続する通電経路が線分とが示されるが、図2および図3においては説明の都合から通電経路のみが線分として示されている。いずれにしても、これらは導電性ケ−ブルなどから一般的に示されているものであって、同じものを示している。
【0028】
また、このように所謂板金加工などの鋼板などの加工に用いられる本発明に係る抵抗溶接機でも、通電のスポット溶接機やシ−ム溶接機と同様に、上下の電極間に工作物Wをはさんでご石状の溶着部(ナゲット)を形成して溶接するが、従来例のものと異なって、上方および下方の2つの電極は点状のスポット電極に構成しない。
【0029】
すなわち、抵抗溶接機100は上下2の電極のうち下方に相当する一方の電極を板状電極120として構成する。この種の溶接機は従来から本発明者らが提案している型式の溶接機である。
【0030】
このため、板状電極120の表面は全面にわたって通電されており、工作物Wがおかれたところはどこでも一方の電極として利用でき、上方の電極に相当する溶接チップ131から加圧力が加えられると、その間で工作物Wをはさみ抵抗溶接でき、必ずしも従来例のように下方の電極をスポット電極として構成しなくとも溶接時の電流量を高めることができる。
【0031】
溶接電源110の他方の極112は通電板170を介して接続し、後に示すとおり、通電板170を加圧溶接時に接触させることにより、加圧時にのみ溶接ガン130の先端部の溶接チップ131に通電されるようにする。つまり、溶接チップ131に下向きの加圧力を加えると同時に、この加圧力が加えられているときにのみ、溶接電流を通電し、電力量の軽減をはかるとともに、加圧力がかかっているときにのみ効果的に通電する。
【0032】
溶接チップ131は溶接ガン130の先端に着脱自在に保持され、この溶接ガン130は下方の電極を成す板状電極120上において横向き姿勢に保持される。
【0033】
溶接ガン130はその後端部から溶接チップ131への溶接電流の通電経路を提供し、併せて、入口133から入って出口134から排出される冷却水の供給経路を提供するほかに、後にのべる通り、溶接時の溶接チップ131への加圧機構の一部を構成し、機構的には一種のてことして働き溶接チップ131に加圧力が伝達されるように構成する。このために、溶接ガン130は先にのべた通り棒状に構成し、この棒状の溶接ガン130を横向き姿勢に保持し、この溶接ガン130を枢支軸141を介して支承部材140により旋回自在に支持する。
【0034】
溶接ガン130の後端部には、先端の溶接チップ131に電流を取入れて通電するために、溶接電源110の他方の極112に接続する一方、介在される通電板170を、後記のように、図4に示すとおりに構成し、加圧部材150による加圧と同調させて溶接電源110からの通電をオン・オフさせるように構成する。
【0035】
このように構成する場合、溶接ガン130がまず、横向き姿勢に保持されていることが重要である。この姿勢であると、後にのべる加圧部材150によって上向きに突き上げる力の方向を変えて溶接チップ131に加圧力として伝達できるし、この加圧力が作用する溶接ガン130の後端部が工作物Wから相当離間したところに位置するため、横向き姿勢のままで板状電極120上を自由に溶接ガン130を移動させても、溶接できる。
【0036】
溶接ガン130は横向き姿勢のままで工作物Wに対し前後方向(ちなみに、図1では紙面に沿って左右の方向)に移動できる。
【0037】
なお、この移動機構はいずれにも構成でき、なかでも、後にのべる支承部材140や加圧部材150とともに溶接ガン130を平面レベルで移動自在に構成し、例えば、平面上のx、y軸を定めてコンピュ−タや数値制御により移動できるようにも構成できる。
【0038】
溶接ガン130を例えば図1の紙面に沿って左方に移動させると、平たくいうと、前進させると、先端部の溶接チップ131は金属箱や枠体などの構造物の内部にまで侵入させることができ、従来例のスポット溶接機の上下の電極の垂直移動経路に相当する上下方向が閉じられている構造の工作物Wであっても、内部にある溶接部を支障なく溶接できる。
【0039】
横向き姿勢に保持された溶接ガン130の先端部と後端部の間の一つの定点に枢支軸141を設ける。この枢支軸141は支承部材140で支持し、これを支点として溶接ガン130を旋回自在に構成する。このように構成すると、溶接ガン130の後端部に上向きに上向き力を作用させても、上向き力は先端部の溶接チップ131には下向きの加圧力として方向を変えて伝達できる。枢支軸141の位置は所望に応じて調整することができるように構成することができる。
【0040】
このように構成すると、後端部に作用する上向き力は溶接チップ131には大きな加圧力として作用させることができる。つまり、溶接ガン130の後端部に作用させた力を先端部の溶接チップ131に作用方向を変向して工作物Wに下向きの加圧力として加え、その加えられる加圧力は枢支軸141の位置調整や溶接ガン130の長さの調整によって高めることができる。
【0041】
すなわち、板状電極120上において横向き姿勢に保持される溶接ガン130は棒状である。先端部に溶接チップ131が装着され、この先端部と後端部の間の一つの定点を通って枢支軸141が設けられている。後端部は加圧部材150によって上向きに突き上げられるように構成されている。したがって、溶接ガン130は枢支軸141が支点となってその周りで旋回し、その後端部に加圧部材150が原動体となって上向きに押上げる押上げ力が作用する一方、溶接チップ131がその押上げに伴う従動体となって工作物Wの溶接点に加圧力を働かすてこ機構となって、先にのべたとおりの効果が達成できる。
【0042】
横向き姿勢の溶接ガン130を旋回自在に支承する枢支軸141はいずれの構造の機構でも支承でき、枢支軸141は支承部材140によって支承する。支承部材140は支持台142の上に配置し、支持台142そのものは板状電極120と略々平行な面で旋回できるように構成する。
【0043】
換言すると、例えば、溶接のときに、溶接チップ131は例えば図1において紙面に対して垂直な平行面(板状電極120と平行な面)上において自由に旋回できるように構成する。このように構成すると、先にのべたとおり、金属箱や枠体などの工作物の内部の溶接部がどこにあっても、溶接ガン130の後端部を操作するのみによって先端部の溶接チップ131の位置決めを自由に操ることができる。
【0044】
以上のとおり構成すると、まず、第一に、横向き姿勢に保持された溶接ガン130は枢支軸141を支点として回転する構造に構成されている。このため、溶接ガン130は先端部の溶接チップ131とともに上方の電極として働くほかに、てことしての機能を果す。このため、溶接ガン130の後端部に対しその下方から上向きに突き上げ力を加えると、その力は方向を変向し、先端部の溶接チップ131に下向きの力となって働く。このため、金属箱の内部に溶接部があって、溶接チップ131には下向きの加圧力を加える。さらに、てことしての支点をなす枢支軸141を支承する支承部材140を板状電極120と平行な面上で旋回できるように構成されていると、溶接ガン130も平行な面上で前後に自由に旋回でき、金属箱などの工作物の内部はいずれのところでも溶接できる。
【0045】
なお、支承部材140を旋回自在に構成するときに、支承部材140を支持台142で支持し、この支持台142に円筒材143を設けて、円筒材143の外周を軸受144で回転自在に支承することもできる。また、円筒材143の中には加圧部材150を収納し、昇降自在に構成することもできる。
【0046】
要するに、溶接部が金属箱の内部にあっても、溶接ガン130の後端部を操作するだけで溶接チップ131を溶接部の位置に位置決めできる。
【0047】
また、溶接ガン130に上向きの力を加える加圧部材150はいずれにも構成できるが、図1に示すように、昇降自在の昇降ロッドとしても構成できる。溶接ガン130の後端部を下側から上向きに加圧力を加える加圧部材150とこの加圧部材150を昇降させる昇降手段とから構成し、この加圧部材150の頂端と溶接ガン130の後端部との間に通電板170を介在させ、溶接電源110により印加される所定電圧にもとずいて流れる電流をオン・オフする。
【0048】
すなわち、加圧部材150の昇降手段は通常ピストン・シリンダ機構151から構成し、ピストン・シリンダ機構151によって加圧部材150を上昇させたときに溶接ガン130の後端部に通電板170が押付けられるように構成する。通電板170が押付けられると、それによって溶接ガン130の後端部は上向きに突き上げられて枢支軸141を支点として、それを中心として反時針方向に回転し、この回転に伴って溶接チップ131も反時針方向に向って回転し、それにより溶接チップ131は下向きに下降して工作物Wを加圧し、この加圧の間だけ通電されて工作物Wは溶接される。
【0049】
加圧部材150は通常ピストン・シリンダ機構151の一部のピストンロッドとして構成するのが、ピストン・シリンダ機構以外のものであっても、加圧部材150に昇降力を与えられるようなものであればいずれの構造のものでも用いることができ、例えば直流モ−タ、ステップモ−タなどを昇降時の駆動源として用いることができる。
【0050】
また、このように加圧部材150によって溶接ガン130の後端部を上向きに突き上げて、その上向き力を変向して先端部の溶接チップ131に下向きの加圧力を加え、さらに、この突き上げと連動させて通電板170によって電流をオン・オフさせると、加圧部材150を突き上げるピストン・シリンダ機構151は床や地上などのベ−ス(図示せず)上や、例えば図1に示すベ−ス枠152に固定しても配置することができ、ピストン・シリンダ機構を板状電極120の上方で支持するための支持枠や支持装置も必要がなく、さらに、溶接ガン130そのものに通電ケ−ブルなどを接続する必要もない。
【0051】
更にくわしくのべると、板状電極120の上におかれた工作物Wに対し上方から溶接チップ131により下向きの加圧力を加える場合、上方にピストン・シリンダ機構を設け、上方のピストン・シリンダ機構により下向きの加圧力を加えるのが通例である。むしろ、上方のピストン・シリンダ機構によって下向きの加圧力を加える構造が機構的にも加圧力の伝達の上からいっても無理がない。
【0052】
しかし、このように上方に配置する構造を適用すると、先にのべたとおり、下方の電極が板状電極120として構成される溶接機では、加圧力が溶接性を左右する原動源のピストン・シリンダ機構などの駆動源は大型化し、それにともなって強固な支持枠などが必要となって、溶接機そのものが大型化し、高重量のものとなる。
【0053】
下部の電極が平坦な板状材から成る板状電極120から構成するときは、従来例の定置式スポット溶接機に較べて大きなスペ−スの設置場所が必要である。また、ピストン・シリンダ機構によって溶接チップ131に与える加圧力は、通常のスポット溶接機に較べて大きな加圧力を与える必要があり、ピストン・シリンダ機構は大型化し重くなる。この大型化、高重量化にともなってピストン・シリンダ機構を上方に保持する支持枠などは必然的に大型で強固なものとならざるをえない。
【0054】
具体的にのべると、その支持機構はスペ−スのとる板状電極120の周りにピストン・シリンダ機構の支持枠や支柱などをたてて枠組みし、この枠組みには溶接時に高い加圧力を加えられる。しかし、このように支持機構が大型化であると、溶接機そのものも大型になり好ましくない。
【0055】
これに対し、図1に示す溶接機100のように、溶接ガン130そのものをてことして利用し、その後端部を上向きに突き上げて加圧する構造であると、ピストン・シリンダ機構151は下方、なかでも、地上などのベ−スやその上に配置したベ−ス枠152に取付けることができる利点があるが、溶接ガン130そのものが枢支軸141を中心として回転するため、横向き姿勢の溶接ガン130の後端部に通電ケ−ブルなどを接続することは、通電ケ−ブルそのものが点溶接毎にふられることになって、構造的にも機能的にも好ましくない。また、この通電ケ−ブルによる障害を除去するのには、別個に複雑な除去設備が必要となる。
【0056】
また、上記のように、溶接ガン130の後端部を加圧部材150によって上向きに突き上げ、溶接チップ131が工作物Wの表面に接触したときに、加圧力を加えると同時に通電板170の接触により通電させるために、図2および図3に示すように、溶接ガン130の下面に当り面132を設け、この当り面132に加圧部材130の頂端を当接させる。このときに、加圧部材130の頂端は突き上げて通電性とを配慮して図1に示すように球面状に構成するのが好ましい。
【0057】
当り面132は水平でなく溶接ガン130の先端部に向って上向きにちなみに傾斜角θ2で傾斜させた傾斜面として構成する。このように傾斜面として当り面132を構成すると、工作物Wを接触したときに、均一な加圧力を与えることができ、通電板170が当り面132に接触したときの抵抗を少なくでき、溶接性を向上させることができる。
【0058】
工作物Wに溶接時に加圧力が加えられていないときには、図2に示すように、溶接ガン130はほとんど平行をなし、通電板170は当り面132から離間している。このときには、溶接チップ131は工作物Wから離間され、溶接ガン130の後端部の当り面132は加圧部材150を突き上げることなくその頂端は当り面132から離間され、通電板170も離間されている。この状態で加圧部材150を上昇させると、通電板170も上向きに突き上げられ、先端部の溶接チップ131は下向きに下降し、工作物Wの表面に接触して、図3に示す状態になって工作物Wは加圧されるとともに、通電板170が当り面132に接触して通電される。
【0059】
図3に示す状態に入ると、当り面132も傾斜角θ2だけ回転し、溶接ガン130は支点の枢支軸141を中心として回転して先端部は傾斜θ1だけ傾き、傾斜角θ2だけの回転により、当り面132には加圧部材150がその軸線に対し略々直交する状態(つまり、平行な状態)で当接することになって、上向き力は当り面132に平行な状態で作用させることができ、当り面132に対して加圧部材150が平均して接触し、この間の接触抵抗を最小限におさえられる。
【0060】
なお、枢支軸141が支持される支承部材140を支持台142を介して旋回自在に構成するとき、この支持台142に加圧部材150を組み入れて構成し、コンパクトに構成できる。この場合には、加圧部材150は支持台142を貫通させ、支持台142を支承する円筒材143をベアリング144を介して回転自在に支承する。
【0061】
このように構成すると、加圧部材150をピストン・シリンダ機構151によって昇降させる一方、この加圧部材150の周りで支持台142は自由に回転でき、支承部材140を介して支持される溶接ガン130は自由に平面レベル上を旋回できる。
【0062】
また、以上のとおり、溶接電流をオン・オフする通電板170は接触端子として構成すれば十分であるが、図4に示すとおり、溶接ガン130の後端部に対し、接近して接触し又は離間できるように構成することができる。
【0063】
図4において符号132は先にのべた溶接ガン130の当り面を示し、このところに棒状材171を設け、その下端を大径化してフランジ部172を形成する。通電板170は導電体173と支持板174とから構成し、導電体173には溶接電源110の一つの極112が接続され、さらに、めくら穴175が形成され、このめくら穴175の中に棒状材171とフランジ部172が収容されている。
【0064】
下側から上向きに突き上げないときは、図4に示すように、導電体173と当り面132の間には僅かな間隙Gがあって、通電が行なわれない。これに反し、加圧部材150により上向きに突き上げられると、間隙Gだけ上昇し、当り面132と導電体173が接触して通電する。
【0065】
このように構成すると、導電体173の間隙Gだけの移動によって溶接電流はオン・オフでき、移動ストロ−クがきわめて小さいため、一つの極112からの導電ケ−ブルがほとんど移動させることなくオン・オフできる。併せて、間隙Gの調整によって工作物Wの加圧開始より僅かの時間差をつけて通電を行なうことができ、溶接時の通電を工作物Wの性質に適合させて行なうこともできる。
【0066】
【発明の効果】
以上のべたとおり、本発明は、横向き姿勢で支承部材140により旋回自在に支持され先端の溶接チップ131が上部電極として働く溶接ガン130と、溶接電源110の一方の極111に接続されて表面のいずれのところも下部電極として働く板状電極120と、溶接ガン130における後端部を上向きに突き上げ、先端の溶接チップ131を下向きに旋回させる加圧部材150とを具える抵抗溶接機100において、溶接ガン130が支承部材140および加圧部材150とともに平面レベルで移動できるよう、支承部材140を支持する支持台142を設け、この支持台142には加圧部材150を昇降自在に収納する円筒材143を設け、この円筒材143の外周において支持台142が回転できるよう構成し、さらに、溶接ガン130の後端部と加圧部材150との間で溶接電源110の他方の極112に接続される通電板170を溶接ガン130の後端部から離間させて設け、この通電板170を加圧部材150により押上げて溶接ガン130の後端部に接触させて通電させるよう、構成して成ることを特徴とする。
【0067】
したがって、本発明に係る抵抗溶接機であると、鋼板などの金属材に限られることなく、鋼板などを組立てた金属箱や金属枠などの構造物であってもその内部の所望のところも溶接できる。
【0068】
また、この溶接時に上方の電極に下向きの加圧力を加えるピストン・シリンダ機構やモ−タなどの加圧機構が上方の電極の下部に配置されているのにもかかわらず、上方の電極に対し下向きの加圧力を加えることができ、下部に配置される加圧機構がほとんど支持枠などを必要としないで設置でき、コンパクト構造となる。
【0069】
また、溶接電流をオン・オフする通電板が介在することによって工作物への加圧と溶接電流の通電とを分離し、上方の電極の溶接チップへの加圧の方向や大きさはてこ機構によって適正に調整でき、効果的な板金加工(うす板を中心とする)における溶接が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一つの実施例に係る抵抗溶接機の正面図である。
【図2】 図1に示す抵抗溶接機によって工作物を溶接する際の一つの態様の正面からみた説明図である。
【図3】 図1に示す抵抗溶接機によって加圧し溶接する際の一つの態様の正面からみた説明図である。
【図4】 図1に示す通電板の断面構造の一部を示す説明図である。
【符号の説明】
100 抵抗溶接機
120 板状電極
130 溶接ガン
131 溶接チップ
140 支承部材
141 枢支軸
142 支持台
150 加圧部材
151 ピストン・シリンダ機構
152 ベ−ス枠
170 通電板
W 工作物[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a resistance welding machine, and more specifically, not limited to a metal material such as a steel plate, but inside a structure such as a metal box or a metal frame assembled with a steel plate.Even so, it can be welded without moving the structure, producing the downward pressure required for this weldingSuch as piston / cylinder mechanism and motorPressurization mechanismUpwardThere is no need to install, and there is no need for heavy-duty heavy-duty wiring.Related to resistance welding machines.
[0002]
[Prior art]
In general, in metal working, especially sheet metal working, a resistance welding machine that heats up the resistance heat generated by this metal plate and other metal materials such as metal plates to be welded, and at the same time applies pressure and resistance welding Is used to make metal structures such as boxes and frames. like thisFor sheet metal processingThe welding machine used isOut of resistance weldersIt is called a spot welderthingIt is.
[0003]
A variety of spot welders are used depending on the application, from large ones used for manufacturing automobile bodies to small ones used for sheet metal processing, etc., but most of them are stationary.What is saidIt is. Among these, technical improvements are being developed as dedicated machines in the field of automobile body manufacturing, etc., and the field of spot welders applied to the field of various types of small rod workpieces.Then,ThatThere is almost no technical improvement.
[0004]
The welding principle is almost the same in spot welding machines in any field, and two metal materials are overlapped, sandwiched between a pair of upper and lower electrodes, and welded by applying downward pressure to the upper electrode. . Therefore, the structure of the welder is lowered from above and welded by applying pressure to the two metal materials.TopIt is provided facing the electrode and receives pressure from above.beneathConsisting of electrodesHave.The upper part in such a welderElectrodeaboveA pressurizing mechanism is arranged, and this pressurizing mechanismPartThe electrode is pushed downward and the workpieceIsDownward pressureButAddedWeldedIt is configured as follows.
[0005]
Also,Spot welders are often incorporated as part of production lines for automobile bodies and the like. thisIf, The individual processes of the car body and the corresponding equipment are incorporated throughout the line,Car bodyWhen a workpiece such as a material flows to the spot welder, welding is performed.TheThe car body is assembled.
[0006]
On the other hand, in the field of sheet metal processing for assembling and processing small rod frames and boxes, it may be necessary to weld the welds inside the workpiece, in which case it is not possible to press directly from the outside of the workpiece. . In such a workpiece, it is difficult to form a line because the metal plates are welded each time they are assembled. In other words, such a workpiece is welded by being conveyed to the welding machine whenever necessary.
[0007]
That is, only the type of welding machine that is welded by lowering the upper electrode downward from the upper side is proposed even in the case of internal welds that are common in workpieces with complicated structures. There remains an internal weld that cannot be welded by the welding machine after pressurization. In this case, use a jig with a special structure according to the position and shape of the internal weld, and weld it from the outside as much as possible. Like to do.
[0008]
However, when welding is performed in this way, welding flaws and the like remain on the outer welded part, and the work to remove this is counted as one of the important tasks in sheet metal processing. It is desired.
[0009]
In view of this, the present inventors have previously proposed a resistance welding machine that can select a welding posture according to the position and shape of the internal welded portion even for a workpiece having a complicated shape with a small rod. With this resistance welding machine, even when welding is required during work, assembly, etc., the welding posture can be widely selected according to the work, and work such as work and assembly can be achieved. (See Japanese Patent Application No. 2001-022342)
[0010]
With this resistance welderTop and bottomThe electrode is like a spot weldertipDo not have a point-like rod shape,PartThe electrode is made of a flat conductive plate material.thisBecause of this plate shapeelectrodeMetal materials can be processed and assembled on top of theelectrodeWherever the workpiece is placed, welding can be performed by simply lowering the upper electrode downward with respect to the workpiece.
[0011]
The resistance welding machine with this structurePartThe electrode is a plate-like work surface, and the entire area is energized to function as an electrode.likeMetal materials and workpiecesEvenweldingit can.
[0012]
However, in this resistance welding machine, in order to apply a downward pressure by the upper electrode, a pressure mechanism such as a piston / cylinder mechanism that applies the downward pressure is inevitably provided on the upper electrode. A support member for holding the pressurizing mechanism and the like at the top is required. For this reason, in order to hold | maintain an upper electrode and this pressurization mechanism, a member itself enlarges, and this point is said to be the biggest fault.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above disadvantages, and is a welding machine having a structure in which the lower electrode can be used as a work surface.PartDownward pressure applied by electrodeIsWe propose a welding machine that can be extracted from a power source such as a piston / cylinder mechanism provided below and has a compact structure.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
That is, the resistance welding machine according to the present invention is supported by a
[0015]
Therefore, the configuration and operation of these means will be specifically described with reference to the drawings as follows.
[0016]
FIG. 1 is a front view of a resistance welder according to one embodiment of the present invention.
[0017]
FIG. 2 is an explanatory diagram viewed from the front of one embodiment when a workpiece is welded by the resistance welding machine shown in FIG.
[0018]
FIG. 3 is an explanatory view seen from the front of one embodiment when pressurizing and welding with the resistance welding machine shown in FIG.
[0019]
FIG. 4 is an explanatory view showing a part of the cross-sectional structure of the energizing plate shown in FIG.
[0020]
First, in FIG. 1,
[0021]
When the workpiece W is welded by the
[0022]
The workpiece W may be a plate-shaped material as shown in FIG. 1 or a structure such as a metal box or a frame in which the plate-shaped material is assembled. can do.
[0023]
When making a metal box or the like, it is not necessary to assemble off-line, and processing and assembly can be performed on the
[0024]
Therefore, the plate-
[0025]
For this reason, it is configured to be flat, so that any part of the surface functions as one electrode, and most of the entire surface including at least the central part is made of copper, aluminum, their alloys, or other conductive electrode metals. However, the plate-like electrode itself is also constructed so as to ensure a sufficient structural strength so as to withstand pressurization during welding.
[0026]
In addition, one electrode 111 and the
[0027]
These two
[0028]
Further, even in the resistance welding machine according to the present invention used for processing a steel sheet such as so-called sheet metal processing, the workpiece W is placed between the upper and lower electrodes in the same manner as the energized spot welding machine and the seam welding machine. Although a stone-like welded portion (nugget) is formed and welded, the upper and lower two electrodes are not configured as spot-like spot electrodes, unlike the conventional example.
[0029]
That is, the
[0030]
For this reason, the surface of the plate-
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
Welding gun 130From the endTo welding tip 131Welding currentCurrent pathProvideIn addition, in addition to providing a cooling water supply path that enters from the
[0034]
At the rear end portion of the
[0035]
When configured in this way, it is important that the
[0036]
The
[0037]
This moving mechanism can be configured in any way, and in particular, the
[0038]
For example, when the
[0039]
A
[0040]
If comprised in this way, the upward force which acts on a rear-end part can be made to act on the
[0041]
That is, the
[0042]
The
[0043]
In other words, for example, at the time of welding, the
[0044]
When configured as described above, first, the
[0045]
When the
[0046]
In short, even if the welded portion is inside the metal box, the
[0047]
In addition, the pressurizing
[0048]
That is, the raising / lowering means of the pressurizing
[0049]
The
[0050]
Further, the rear end portion of the
[0051]
More specifically, when a downward pressing force is applied to the workpiece W placed on the
[0052]
However, when the structure disposed above is applied, as described above, in the welding machine in which the lower electrode is configured as the plate-
[0053]
When the lower electrode is composed of a plate-
[0054]
Specifically, the support mechanism is constructed by setting up a support frame or support column of the piston / cylinder mechanism around the
[0055]
On the other hand, as in the
[0056]
Further, as described above, when the rear end portion of the
[0057]
The
[0058]
When no pressure is applied to the workpiece W during welding, as shown in FIG. 2, the
[0059]
When the state shown in FIG. 3 is entered, the
[0060]
When the
[0061]
With this configuration, the
[0062]
In addition, as described above, it is sufficient that the
[0063]
In FIG. 4,
[0064]
When not pushed upward from the lower side, there is a slight gap G between the conductor 173 and the
[0065]
With this configuration, the welding current can be turned on / off by moving only the gap G of the conductor 173, and the moving stroke is extremely small. Therefore, the conductive cable from one
[0066]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes a
[0067]
Therefore, the resistance welding machine according to the present invention is not limited to a metal material such as a steel plate, and even a structure such as a metal box or a metal frame in which a steel plate is assembled is welded at a desired place inside. it can.
[0068]
In addition, a pressurizing mechanism such as a piston / cylinder mechanism or motor that applies downward pressure to the upper electrode during welding is disposed below the upper electrode. A downward pressing force can be applied, and the pressurizing mechanism disposed at the lower part can be installed with almost no support frame or the like, resulting in a compact structure.
[0069]
In addition, by applying an energizing plate that turns on and off the welding current, the pressurization to the workpiece and the energization of the welding current are separated, and the direction and magnitude of the pressurization to the welding tip of the upper electrode is a lever mechanism Therefore, welding can be achieved in effective sheet metal processing (centering on a thin plate).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a resistance welder according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view seen from the front of one embodiment when a workpiece is welded by the resistance welding machine shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram viewed from the front of one embodiment when pressurizing and welding with the resistance welder shown in FIG. 1;
4 is an explanatory view showing a part of a cross-sectional structure of the energizing plate shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
100 resistance welding machine
120 Plate electrode
130 Welding Gun
131 Welding tip
140 Bearing member
141 pivot
142 Support stand
150 Pressure member
151 Piston and cylinder mechanism
152 Base frame
170 Current plate
W Workpiece
Claims (2)
前記溶接ガン(130)が前記支承部材(140)および前記加圧部材(150)とともに平面レベルで移動できるよう、前記支承部材(140)を支持する支持台(142)を設け、この支持台(142)には前記加圧部材(150)を昇降自在に収納する円筒材(143)を設け、この円筒材(143)の外周において前記支持台(142)が回転できるよう構成し、さらに、前記溶接ガン(130)の後端部と前記加圧部材(150)との間で前記溶接電源(110)の他方の極(112)に接続される通電板(170)を前記溶接ガン(130)の後端部から離間させて設け、この通電板(170)を前記加圧部材(150)により押上げて前記溶接ガン(130)の後端部に接触させて通電させるよう、構成して成ることを特徴とする抵抗溶接機。The surface is connected to a welding gun (130) in which the welding tip (131) at the tip works as an upper electrode and is pivotally supported by a support member (140) in a horizontal posture and one pole (111) of a welding power source (110). Each of the plate-like electrode (120) serving as a lower electrode, and a pressure member (150 ) that pushes up the rear end of the welding gun (130) upward and pivots the welding tip (131) at the tip downward. In a resistance welding machine (100) comprising:
The welding gun (130) said bearing member (140) and said pressure member (150) so that it can move in a plane level with the support base and (142) provided for supporting the bearing member (140), the support base ( 142) is provided with a cylindrical member (143) for accommodating the pressurizing member (150) so as to be movable up and down, and is configured such that the support base (142) can be rotated on the outer periphery of the cylindrical member (143). An energizing plate (170) connected to the other pole (112) of the welding power source (110) between the rear end portion of the welding gun (130) and the pressure member (150) is connected to the welding gun (130). The energizing plate (170) is pushed up by the pressurizing member (150) and is brought into contact with the rear end of the welding gun (130) for energization. With features That resistance welding machine.
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