JP3942082B2 - 片面コイル式電磁溶接機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接電流を流すコイルと押さえ板との間に被溶接物である金属薄板を重ねて置き、金属薄板を電磁力によって溶接する片面コイル式電磁溶接機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来困難とされたアルミニウムの溶接が可能であり、また、アルミニウムと鉄のような異種金属の溶接も可能な特開平１１−１９２５６２のような金属薄板の電磁溶接法が本願発明者の１名により考えられ、実用化が進められている。この特開平１１−１９２５６２の金属薄板の電磁溶接法は、溶接しようとする金属薄板を重ねて平板状コイルの間におき、平板状コイルに大電流を流して溶接するものである。平板状コイルの少なくとも上下のいずれかには電流が集中して流れる集中部が設けられており、上下の平板状コイル間に重ねて挟まれた被溶接物である金属薄板は集中部に対向する位置で溶接される。平板状コイルに大電流を流すためには直流高圧電源装置によってコンデンサを充電し、コンデンサに蓄えられた電荷をスイッチを通して瞬間的に平板状コイルに放電するようにしている。
【０００３】
こうした電磁溶接法では被溶接物を平板状コイルの間に挟み込むものであって被溶接物の両面に置かれる平板状コイルを接続する導体が必要であり、挟み込むことのできる被溶接物の寸法、形状が制限されるという問題があった。また、被溶接物を平板状コイルの間に挟み込むに際し、被溶接物の両面に置かれる平板状コイルが固定されていては被溶接物の装着、取り外しが面倒であるという問題があった。
【０００４】
こうした問題を解決するために平板状コイルを上下に分割し、下コイルを機台に固定して上コイルを開閉動自在あるいは昇降動自在とした電磁溶接機が考えられている。上コイルを開閉動自在あるいは昇降動自在とすることにより被溶接物の装着、取り外しは容易になるが、開閉動あるいは昇降動するようにした上コイルに大電流を流すための可動式あるいは着脱式の給電機構が必要になり、上下のコイルを正確に位置決めするためのガイド、支持具等が必要になるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決し、被溶接物の装着、取り外しが容易で被溶接物の寸法、形状が制限されることが少ない片面コイル式電磁溶接機を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するためになされた本発明の片面コイル式電磁溶接機は、コイルと押さえ板との間に被溶接物である金属薄板を重ねて置き、コイルに大電流を流して金属薄板を溶接する片面コイル式電磁溶接機であって、コイルを機台に固定し、押さえ板を絶縁物で構成するとともに昇降動自在としたことを特徴とするものである。このコイルは上部平板状コイルと下部平板状コイルとを絶縁材を介して重ね合わせた２枚構成とし、その上部平板状コイルと下部平板状コイルとをその前端部で電気的に接続するとともに、上部平板状コイルに電流集中部を設け下部平板状コイルの電流集中部に対向する部分に透孔を設けたものとすることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の片面コイル式電磁溶接機の実施形態について、図を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明の片面コイル式電磁溶接機の外観を示すものであって、箱型の機台１上にコイル２が絶縁材３により絶縁して固定してある。コイル２は図２乃至図６に示すように上部平板状コイル４と下部平板状コイル５から構成してあり、上部平板状コイル４と下部平板状コイル５の間には絶縁材６を挿入して前端で接続してある。
【０００８】
上部平板状コイル４には図５に示すように幅の狭い電流集中部７が、下部平板状コイル５の電流集中部７に対向する部分には図６に示すように透孔８がそれぞれ設けてある。透孔８の長さは電流集中部７の長さより１０ｍｍ乃至２０ｍｍ長くし、幅は電流集中部７の中心線からそれぞれ２０ｍｍ以上広くするのが好ましい。ただし、透孔８の幅は、下部平板状コイル５の幅の３分の１を超えないものとすることが好ましい。９、９は電流集中部７を機械的に補強、支持する絶縁支持材であり、１０は透孔８を充填し補強する絶縁支持材である。絶縁支持材９、１０としては、ガラス繊維で強化したエポキシ樹脂を使用することができる。
【０００９】
コイル２の上面には押さえ板１１が対向して設けてあり、該押さえ板１１は押さえ板固定板１２に固定してある。押さえ板固定板１２は機台１の上方に設けた昇降装置１３により昇降される昇降桿１４の下端に取り付けてあり、押さえ板１１は昇降動自在に支持されることになる。押さえ板１１は強度と耐熱性のある絶縁物で構成し、押さえ面はコイル２と同等の面積とすることが好ましい。また、押さえ板１１の厚さは押さえ板固定板１２等の押さえ板１１の上部が磁性体の場合には１００ｍｍ以上、非磁性体の場合には５０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１０】
機台１の後側にはコンデンサ１５が設けてあり、該コンデンサ１５の接地側極は下部平板状コイル５の後端に接続してある。また、コンデンサ１５の他極は放電ギャップスイッチを構成する１対の放電電極１６、１６を経由して、上部平板状コイル４の後端に接続してある。なお、放電電極１６、１６には放電ギャップスイッチを構成するために図示しないトリガー電極が付設してある。
【００１１】
前記のように構成した片面コイル式電磁溶接機の押さえ板１１を昇降装置１３を作動させて上昇させ、上部平板状コイル２の電流集中部７上に被溶接物の溶接すべき部分を載せ、押さえ板１１を降下させると、被溶接物の溶接すべき部分は電流集中部７と押さえ板１１に挟まれることになる。被溶接物を電流集中部７と押さえ板１１で挟む際に、被溶接物の両面を絶縁シートで挟んでおくことは従来の電磁溶接を行なう場合と同様である。
【００１２】
コンデンサ１５を図示しない直流高圧電源装置により充電し、充電完了後図示しない制御装置からトリガー電極に電圧を与えると、放電電極１６、１６の間で放電が始まって放電ギャップスイッチが導通し、コンデンサ１５の電荷は放電電極１６、１６を通って上部平板状コイル４から下部平板状コイル５へと流れる。電流集中部７に流れる電流により電流集中部７には電磁力が発生するが、透孔８が設けてあるので下部平板状コイル５の発生する磁束の影響を受けることがなく、電流集中部７の発生する電磁力により電流集中部７と押さえ板１１との間に挟まれた被溶接物が溶接される。
【００１３】
押さえ板１１の背後に存在する磁性体は電磁力により被溶接物に働く押し付け力を減ずることになるが、被溶接物と押さえ板１１の背後の磁性体を１００ｍｍ以上離すことにより影響を無視できる程度にすることができる。溶接時には電流集中部７にも大きな力が加わるが、電流集中部７は側面を絶縁支持材９、９に、下面を絶縁支持材１０によってそれぞれ支持されており、変形を抑制することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、機台上に取り付けられているのはコイルのみであるので、押さえ板を上昇させた状態ではコイルの上面は完全に開放され、被溶接物の装着、取り外しが容易である利点がある。また、被溶接物を挟んだ時にコイルと昇降動する押さえ板とを連結する必要もないので、被溶接物の寸法、形状が制限されることが殆どない利点がある。さらに、移動するコイルがなく、これに給電する必要もないことから大電流の可動式あるいは着脱式の給電機構を必要とせず、電磁溶接機の構造が簡単になる利点がある。したがって、実用に供し得る片面コイル式電磁溶接機を提供するものとして業界に寄与するところ極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す側面図である。
【図２】コイルの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ部における縦断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ部における縦断面図である。
【図５】上部平板状コイルの平面図である。
【図６】下部平板状コイルの平面図である。
【符号の説明】
１ 機台
２ コイル
３ 絶縁材
４ 上部平板状コイル
５ 下部平板状コイル
６ 絶縁材
７ 電流集中部
８ 透孔
９、１０ 絶縁支持材
１１ 押さえ板
１２ 押さえ板固定板
１３ 昇降装置
１４ 昇降桿
１５ コンデンサ
１６ 放電電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接電流を流すコイルと押さえ板との間に被溶接物である金属薄板を重ねて置き、金属薄板を電磁力によって溶接する片面コイル式電磁溶接機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来困難とされたアルミニウムの溶接が可能であり、また、アルミニウムと鉄のような異種金属の溶接も可能な特開平１１−１９２５６２のような金属薄板の電磁溶接法が本願発明者の１名により考えられ、実用化が進められている。この特開平１１−１９２５６２の金属薄板の電磁溶接法は、溶接しようとする金属薄板を重ねて平板状コイルの間におき、平板状コイルに大電流を流して溶接するものである。平板状コイルの少なくとも上下のいずれかには電流が集中して流れる集中部が設けられており、上下の平板状コイル間に重ねて挟まれた被溶接物である金属薄板は集中部に対向する位置で溶接される。平板状コイルに大電流を流すためには直流高圧電源装置によってコンデンサを充電し、コンデンサに蓄えられた電荷をスイッチを通して瞬間的に平板状コイルに放電するようにしている。
【０００３】
こうした電磁溶接法では被溶接物を平板状コイルの間に挟み込むものであって被溶接物の両面に置かれる平板状コイルを接続する導体が必要であり、挟み込むことのできる被溶接物の寸法、形状が制限されるという問題があった。また、被溶接物を平板状コイルの間に挟み込むに際し、被溶接物の両面に置かれる平板状コイルが固定されていては被溶接物の装着、取り外しが面倒であるという問題があった。
【０００４】
こうした問題を解決するために平板状コイルを上下に分割し、下コイルを機台に固定して上コイルを開閉動自在あるいは昇降動自在とした電磁溶接機が考えられている。上コイルを開閉動自在あるいは昇降動自在とすることにより被溶接物の装着、取り外しは容易になるが、開閉動あるいは昇降動するようにした上コイルに大電流を流すための可動式あるいは着脱式の給電機構が必要になり、上下のコイルを正確に位置決めするためのガイド、支持具等が必要になるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決し、被溶接物の装着、取り外しが容易で被溶接物の寸法、形状が制限されることが少ない片面コイル式電磁溶接機を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するためになされた本発明の片面コイル式電磁溶接機は、コイルと押さえ板との間に被溶接物である金属薄板を重ねて置き、コイルに大電流を流して金属薄板を溶接する片面コイル式電磁溶接機であって、コイルを機台に固定し、押さえ板を絶縁物で構成するとともに昇降動自在としたことを特徴とするものである。このコイルは上部平板状コイルと下部平板状コイルとを絶縁材を介して重ね合わせた２枚構成とし、その上部平板状コイルと下部平板状コイルとをその前端部で電気的に接続するとともに、上部平板状コイルに電流集中部を設け下部平板状コイルの電流集中部に対向する部分に透孔を設けたものとすることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の片面コイル式電磁溶接機の実施形態について、図を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明の片面コイル式電磁溶接機の外観を示すものであって、箱型の機台１上にコイル２が絶縁材３により絶縁して固定してある。コイル２は図２乃至図６に示すように上部平板状コイル４と下部平板状コイル５から構成してあり、上部平板状コイル４と下部平板状コイル５の間には絶縁材６を挿入して前端で接続してある。
【０００８】
上部平板状コイル４には図５に示すように幅の狭い電流集中部７が、下部平板状コイル５の電流集中部７に対向する部分には図６に示すように透孔８がそれぞれ設けてある。透孔８の長さは電流集中部７の長さより１０ｍｍ乃至２０ｍｍ長くし、幅は電流集中部７の中心線からそれぞれ２０ｍｍ以上広くするのが好ましい。ただし、透孔８の幅は、下部平板状コイル５の幅の３分の１を超えないものとすることが好ましい。９、９は電流集中部７を機械的に補強、支持する絶縁支持材であり、１０は透孔８を充填し補強する絶縁支持材である。絶縁支持材９、１０としては、ガラス繊維で強化したエポキシ樹脂を使用することができる。
【０００９】
コイル２の上面には押さえ板１１が対向して設けてあり、該押さえ板１１は押さえ板固定板１２に固定してある。押さえ板固定板１２は機台１の上方に設けた昇降装置１３により昇降される昇降桿１４の下端に取り付けてあり、押さえ板１１は昇降動自在に支持されることになる。押さえ板１１は強度と耐熱性のある絶縁物で構成し、押さえ面はコイル２と同等の面積とすることが好ましい。また、押さえ板１１の厚さは押さえ板固定板１２等の押さえ板１１の上部が磁性体の場合には１００ｍｍ以上、非磁性体の場合には５０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１０】
機台１の後側にはコンデンサ１５が設けてあり、該コンデンサ１５の接地側極は下部平板状コイル５の後端に接続してある。また、コンデンサ１５の他極は放電ギャップスイッチを構成する１対の放電電極１６、１６を経由して、上部平板状コイル４の後端に接続してある。なお、放電電極１６、１６には放電ギャップスイッチを構成するために図示しないトリガー電極が付設してある。
【００１１】
前記のように構成した片面コイル式電磁溶接機の押さえ板１１を昇降装置１３を作動させて上昇させ、上部平板状コイル２の電流集中部７上に被溶接物の溶接すべき部分を載せ、押さえ板１１を降下させると、被溶接物の溶接すべき部分は電流集中部７と押さえ板１１に挟まれることになる。被溶接物を電流集中部７と押さえ板１１で挟む際に、被溶接物の両面を絶縁シートで挟んでおくことは従来の電磁溶接を行なう場合と同様である。
【００１２】
コンデンサ１５を図示しない直流高圧電源装置により充電し、充電完了後図示しない制御装置からトリガー電極に電圧を与えると、放電電極１６、１６の間で放電が始まって放電ギャップスイッチが導通し、コンデンサ１５の電荷は放電電極１６、１６を通って上部平板状コイル４から下部平板状コイル５へと流れる。電流集中部７に流れる電流により電流集中部７には電磁力が発生するが、透孔８が設けてあるので下部平板状コイル５の発生する磁束の影響を受けることがなく、電流集中部７の発生する電磁力により電流集中部７と押さえ板１１との間に挟まれた被溶接物が溶接される。
【００１３】
押さえ板１１の背後に存在する磁性体は電磁力により被溶接物に働く押し付け力を減ずることになるが、被溶接物と押さえ板１１の背後の磁性体を１００ｍｍ以上離すことにより影響を無視できる程度にすることができる。溶接時には電流集中部７にも大きな力が加わるが、電流集中部７は側面を絶縁支持材９、９に、下面を絶縁支持材１０によってそれぞれ支持されており、変形を抑制することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、機台上に取り付けられているのはコイルのみであるので、押さえ板を上昇させた状態ではコイルの上面は完全に開放され、被溶接物の装着、取り外しが容易である利点がある。また、被溶接物を挟んだ時にコイルと昇降動する押さえ板とを連結する必要もないので、被溶接物の寸法、形状が制限されることが殆どない利点がある。さらに、移動するコイルがなく、これに給電する必要もないことから大電流の可動式あるいは着脱式の給電機構を必要とせず、電磁溶接機の構造が簡単になる利点がある。したがって、実用に供し得る片面コイル式電磁溶接機を提供するものとして業界に寄与するところ極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す側面図である。
【図２】コイルの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ部における縦断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ部における縦断面図である。
【図５】上部平板状コイルの平面図である。
【図６】下部平板状コイルの平面図である。
【符号の説明】
１ 機台
２ コイル
３ 絶縁材
４ 上部平板状コイル
５ 下部平板状コイル
６ 絶縁材
７ 電流集中部
８ 透孔
９、１０ 絶縁支持材
１１ 押さえ板
１２ 押さえ板固定板
１３ 昇降装置
１４ 昇降桿
１５ コンデンサ
１６ 放電電極
Claims (2)
- コイルと押さえ板との間に被溶接物である金属薄板を重ねて置き、コイルに大電流を流して金属薄板を溶接する片面コイル式電磁溶接機であって、コイルを機台に固定し、押さえ板を絶縁物で構成するとともに昇降動自在としたことを特徴とする片面コイル式電磁溶接機。
- コイルは上部平板状コイルと下部平板状コイルとを絶縁材を介して重ね合わせた２枚構成とし、その上部平板状コイルと下部平板状コイルとをその前端部で電気的に接続するとともに、上部平板状コイルに電流集中部を設け下部平板状コイルの電流集中部に対向する部分に透孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の片面コイル式電磁溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085316A JP3942082B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 片面コイル式電磁溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085316A JP3942082B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 片面コイル式電磁溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003285168A JP2003285168A (ja) | 2003-10-07 |
| JP3942082B2 true JP3942082B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=29232325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002085316A Expired - Fee Related JP3942082B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 片面コイル式電磁溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3942082B2 (ja) |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002085316A patent/JP3942082B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003285168A (ja) | 2003-10-07 |
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