JP4197263B2 - Electrode device for projection welding - Google Patents
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Description
【0001】
【発明に属する利用分野】
本発明は,筒状ワークにプロジェクション(突起部)を形成し,この突起部によって溶接電流を点状又は線状部分に集中して流し加熱溶融して接合するプロジェクション溶接装置に関し,さらに限定すれば,上記筒状ワークの外径に適合する複数の電極チップを前記ワークの求心方向に同時に移動させてワーク位置決めに必要なクランプ機能と溶接に必要な給電機能を兼ね備えた筒状ワークのプロジェクション溶接用電極装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に示すように筒状ワークW1の開口端面に相手方金属板W2(プレス加工金属片を含む)をプロジェクション溶接する場合,中空ワークの外径又は内径に複数の電極を押し当てて相対するワーク間の相対位置を確定する場合の位置決め用クランプ機能とワーク相互間の溶接に必要な通電路を形成する給電機能を兼ね備えたクランプ電極装置が従来知られている。
【0003】
従来技術の筒状ワークのクランプ兼給電装置は,たとえば,特許第2535284号,特許第2613738号公報に開示されているように,先端に導線部材からなるチャック部を取り付けたチャックロッドと,このロッドの軸心線上でチャック部と同心的に重なり,ピストン運動でチャック部のワーク保持と開放時の開閉動作を行うチャックホルダを持ったチャック駆動用ガイドユニットが知られている。
【0004】
この種の装置の概要は図6及び図7に示すように,可動側電極及び固定側電極の各チャック70に,複数条のすり割り74を形成してスプリング力が作用するようになし,その外周にチャックホルダ71の内面に設けられたテーパ状の加圧面72と係合するクサビ面73を設け,このクサビ面に作用する前記アクチュエータの推力の分力を各チャックの軸心に対し直角方向に作用させて被溶接物をチャックの内面で締め付けられるようにしたものである。この従来の例は電極を兼ねたチャック70が筒状ワークW1の外径を押し付けて把握するものである。
【0005】
また特公昭63−9916号公報に記載された電極装置は,筒状ワークの内径に電極を兼ねたチャックが,チャックホルダの内面に設けられたテーパ状の加圧面と係合するクサビ面を設け,このクサビ面に作用する前記アクチュエータの推力の分力を各チャックの軸心に対し直角方向に作用させて被溶接物をチャックで締め付けられるようにしたものである。
【0006】
すなわち,筒状の内径に筒状ワークの第1被溶接物の内壁に複数の第2被溶接物を抵抗溶接する装置において,テーパ部を有する第1の電極,該電極のテーパ部と係合し得るテーパ面を夫々有する複数の補助電極,及び前記第1被溶接物の外壁側に配置される第2の電極を備え,前記第1の電極をそのテーパ部側から前記筒状の第1被溶接物のほぼ中心軸線に沿って挿入することによって,前記補助電極を介して前記複数の第2被溶接物に加圧力を与え抵抗溶接するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来,筒状ワークの先端に他の金属板をプロジェクション溶接する場合に,前述したようなコレクトチャックを使用する場合が多い。この種の従来のコレクトチャックは求心の高精度を保つと同時に溶接電流を流すことを可能としたものであるが,この種の電極チャック装置はチャックストロークが半径で0.5mm〜1.0mm程度とかなり少なくワーク形状によっては実施不可能となることがある。
【0008】
また従来のコレクトチャック方式はテーパ状の加圧面と係合するクサビ面でのスライドをチャックのクランプ力に変換するため電極の消耗が速く,しかも被溶接物の径が変るとその都度チャック自体も変更しなければならず,ワーク径の変化にチャックの対応がむつかしい。つまりこのようなコレクトチャック方式は高いテーパ加工精度が要求されるほか構造が複雑で円筒形のワークしか対応がむずかしく,ワークの形状が変更または変化すると構造的に新規な設計が必要となる。
【0009】
【問題点を解決するための手段】
本発明は上記の問題を解決するものである。その具体的手段は,筒状ワークに突起部を形成し,この突起部に相手方金属部品を重ね合わせ,前記突起部を重ね合わせた接合部を電極間で加圧し溶接電流を流して加熱溶融するプロジェクション溶接装置において,相対向する一対の電極装置のうち,一方の前記筒状ワークを保持する電極装置は前記筒状ワークの軸心線に対し求心乃至遠心方向へ相対向して同時に動いて複数の電極チップで前記筒状ワークを同時にクランプないし開放動作させる複数のチャックジョーと該複数のチャックジョーを作動させるヒンジ式のクランクレバーと該クランクレバーを駆動する駆動源として1つのチャック用アクチュエータを備えたチャック本体ケースと,該チャック本体ケースの前記複数のチャックジョーに絶縁して取り付けられ給電をする各々の電極ベースと該電極ベースに各々電極ホルダが取り付けられ前記電極ホルダには前記筒状ワークの外径又は内径の壁面に対し前記複数の電極チップが直角且つ着脱可能に取り付けられ,前記電極ベースは柔軟性のある二次銅板を経て溶接トランスに接続されるように構成すると共に,前記筒状ワークと相手金属板との溶接時の加圧力を検出し,正常か異常かを監視するための加圧力センサから構成されたことを特徴とするプロジェクション溶接用電極装置を提供する。
【0010】
次に,前記筒状ワークの内径に嵌入されるガイドピンを設け,前記ガイドピンには前記ワークを位置決めするための段差を設け,前記段差は筒状ワークの内径に挿入される小径部分と,挿入したワークの開口部の下端面が当接する大径部分とから構成され,前記段差によって前記ワークの溶接基準位置が設定されるようにしたことを条件とするプロジェクション溶接用電極装置を提供する。
【0011】
次に,前記筒状ワークと相手金属板との溶接時の加圧力を検出し,その検出値と予め設定した加圧力の値とを比較して溶接状態が正常か異常かを監視するための加圧力センサたとえばロードセルが当該電極装置に取り付けられていることを条件とするプロジェクション溶接用電極装置を提供する。
【0012】
次に,前記チャックジョーはチャック本体内に内蔵された一台のアクチュエータによるスライド部の直線運動を,クランクレバーを介して筒状ワークの軸心線に対し半径方向に動きを変換するようにしたことを条件とするプロジェクション溶接用電極装置を提供する。
【0013】
次に,前記前記電極チップは筒状ワークの軸心線に対し同心円上に120度の等間隔で三方向に分割され,前記三分割の電極チップは前記筒状ワークの外径と適合する給電面を持ち,且つ前記夫々の電極ホルダに着脱自在に取り付けたことを条件とするプロジェクション溶接用電極装置を提供する。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の方法を実施すためのプロジェクション溶接用電極装置の実施例を示す平面図である。図2は同じく側面図である。図3は前記電極装置のチャックジョーを駆動する機構の原理を示す。図4は電極チップにより筒状ワークをクランプした状態を示す平面図である。
【0015】
図5は被溶接物の断面を示す。一方の被溶接物は断面形状が円形,多角形,円錐形,楕円形,段付き形などの筒状ワーク又は棒状ワーク類も含まれる。ここでは最適な実施例として低合金鋼製の筒状ワークW1を使用する。
【0016】
もう一方のワークはフランジW2で軟鋼製の部品とするが,部品形状は問わない。突起形状Pは同図に示すように筒状ワークの開口端面に形成されたリングプロジェクション(円筒状チューブの上部開口端を外側方向と内側方向に傾斜してカットした突起形状)のような連続した線状のものか又は凹凸のような点状のほかノコギリの歯のような波状のものでもよい。突起の形状,寸法はワーク形状,板厚,材質等のほか,溶接条件により種々形状・寸法も変化する。
【0017】
図1及び図2において,プロジェクション溶接機の全体図は省略したが本体上腕と下腕に相対向する一対の電極装置が配置される。図1は相対する一方の下側の電極装置1で,本発明を使用して構成された一例である。上側の上部電極2(図2参照)は一般に下側電極装置1を固定側とした場合に,加圧用アクチュエータには一般にエアシリンダか又はサーボモータ等により図1の紙面に対し垂直方向(電極チップ)に向かって上下動する。
【0018】
下側の電極装置1へのワークセットと加圧溶接と溶接後のワーク取り出し完了までの一連のプロセスは,シーケンスプログラム制御により自動的に行うか,あるいは手動で行う。
【0019】
筒状ワークW1を保持する下側の電極装置1は,チャックジョー3が筒状ワークと同心円上に120度毎に等間隔に三方向に分離して配置されている。三方向からの複数のチャックジョー3は筒状ワークの内向(求心方向)に同時に移動する方式のもので,チャックジョー3の駆動源は,電極装置1の下側に配置された一つのチャック用アクチュエータ4たとえば流体圧シリンダにより行われる。複数のチャックジョー3はシリンダピストンによる直線運動を前記ワークの求心方向に直角に変換する機構5に連結されている。
【0020】
なお,チャックジョー3の配置数は上記実施例に示す三方向の分離形態に限らず,ワーク形状・寸法により任意の角度(方向)に分離して配置することが可能である。
【0021】
この場合,前記変換機構5はチャック本体ケース8の内側に配置されており,たとえばヒンジ6を中心に回動する略L字型のクランクレバー7が各々のチャックジョー3の個数に応じて取り付けられている。前記レバー7の上端7aはガイド部Gに摺動可能に水平方向に支持されたチャックジョー3に連結され,また前記レバー7の下端7bは前記アクチュエータ4によりガイドレール9に沿って上下に移動するスライド部10に夫々連結されている。
【0022】
こうすれば,前記アクチュエータ4でスライド部10を上下動することにより前記複数の前記レバー7がヒンジ6を中心に一斉に回動することで,複数のチャックジョー3を前記ワークの軸心線に対し半径方向に三方からガイド部Gに沿って直角に且つ同時に移動することができる。
【0023】
前記各チャックジョー3の上には図3に示すように電極ベース11が絶縁板12を介してボルトB1により取り付けられている。前記電極ベース11には夫々電極ホルダ13がボルトB2により着脱可能に取り付けられている。
【0024】
前記各電極ホルダ13の先端には複数(三分割)の割り電極チップ14が夫々取り付けられている。これらの電極チップ14は図3,図4に示すように消耗品として取り外し交換がし易いようにボルトB3によって取り付けられている。
【0025】
各電極チップ14は筒状ワークW1の押し付け面に対し曲率半径に適合した湾曲状のクランプ給電面15を有しており,前記各々の電極チップ14が三方向(矢印)からのクランプ力で前記ワーク外径の壁面に密接し自動的に方向を求心に向けてクランプすることでワークの求心位置決めが簡単にできる構成になっている。
【0026】
電源トランス(図省略)の一方の極性端子は上部電極側に接続され,もう一方の極性端子は三方向に分離した夫々の電極ベース11側に接続されている。この場合,電源トランス側に接続される二次導体と電極ベース11との間は,各チャックジョー3の動きに対応できるように柔軟性のある二次銅板20を介して接続されている。
【0027】
本発明の電極装置の中心部には鉄製のガイドピン16が挿入されており,前記ガイドピン16の下端部は溶接機の下腕21にボルトB4で取り付けられている。このガイドピン16は筒状ワークW1のセッテイングを確実にするためと位置決め精度を得るために筒状ワークW1の内径に嵌入される。
【0028】
前記ガイドピン16の先端は筒状ワークの規定の溶接基準位置よりわずかに低く設定され,筒状ワークの内径に挿入される小径部分17と,挿入したワークの開口部の下端面と当接する大径部分18とが一体的に構成され,小径部分17と大径部分18により形成される段差は筒状ワークw1の下端面と直角に当接したところで筒状ワークW1の溶接基準位置eが簡単に設定できる。また前記ガイドピン16は上部電極2の加圧時の過重を受けることで突起部を過剰に潰さないためと過重によるワーク形状の変形を防ぐことができる。
【0029】
本発明の装置において前記筒状ワークと相手金属板との溶接時の加圧力によるチャック本体ケース全体のたわみ量を含む過重を受けて検出するためのロードセル22が前記筒状ワークの軸心線上の下腕21と固定板23との間に組み込まれている。この場合,前記ロードセル22はプロジェクション溶接時の加圧力によって下腕21が電極装置1と共に溶接機本体側のリニアガイドユニット24を移動する。この変位が所定値に達したか否かで溶接品質を確認する。
【0030】
図3の前記チャック用アクチュエータ4は流体圧シリンダによる油圧・エア式加圧又は電動モータにボールねじとスクリューナットを組み合わせた電動式加圧に代えることもできる。
【0031】
以下,本発明による動作を図1〜図3に基づいて説明する。
図1〜図3は下側の電極装置1に配置された電極チップ14が筒状ワークW1を三方からクランプした状態にある。
【0032】
まず,ワークセッテング前の状態に戻すには,クランプ状態にある電極装置1のチャック用アクチェータ4を逆動作し,スライド部10がガイドレール9を上昇することでクランクレバー7がヒンジ6を支点に回転しチャックジョー3をガイド部Gに沿って左方に移動し,三方の電極チップ14をガイドピン16から同時に離反してクランプから開放した状態に戻す。
【0033】
電極チップ14を開放した後,筒状ワークW1をガイドピン16の上から挿入し,筒状ワークW1の開口部の下端面がガイドピンの段差に突き当たったところで,筒状ワークの溶接基準位置eが設定される。
【0034】
筒状ワークW1をセットした後,前記アクチュエータ4のクランプ側にエアが供給されスライド部10を下降すると,クランクレバー7がヒンジ6を中心に回動し,チャックジョー3を三方向より一斉に筒状ワークW1の求心側に移動させる。これによって図4に示すように各電極チップ14のクランプ給電面15が筒状ワークW1の外径に対し矢印方向から同心円を囲むように押し付けて筒状ワークの位置決めが行われる。
【0035】
次いで,下側の電極装置1に保持された筒状ワークW1の開口部の上端面に相手方フランジW2をセッテイングする。この場合,フランジW2のセッテイングはロボットまたはパーツフィーダ等で機械的に自動で供給するか,または手動で行う。
【0036】
フランジW2が所定位置にセットされると,直ちにこれを自動的に検出して上側電極装置1の加圧用アクチュエータを動作し,上部電極2がフランジ側に下降し筒状ワークW1の上端にフランジを押し付け所定の加圧力がかかったとき,この加圧力をロードセルが検出し,通電信号を制御装置に発して電源トランスからの電力を蓄積する正負充電回路によって溶接に必要な電圧値までコンデンサに蓄積された電力を正負充電回路の制御動作によって正負間の上下電極間に溶接電流が供給され筒状ワークW1とフランジW2のリング状の接触部が集中的に加熱溶融され,いわゆるプロジェクション溶接が行われる。
【0037】
かくして溶接が終わると,上部電極2,チャックジョー3を逆動作し,電極クランプ状態から溶接後の筒状ワークW1が開放されると,溶接物と新たな筒状ワークとの出し入れが行われ,次の溶接プロセスに備える。
【0038】
以上に説明した本実施例では,筒状ワークのプロジェクション溶接用の下側電極装置について言及したが,本発明の思想はクランプ電極を筒状ワークの外径に押し当てる場合以外の,他の実施例として,たとえばガイドピンを電極に変えて,その電極を縦方向に分割し,その分割して形成した分割電極片を円筒ワークの内側に挿入し,その分割電極をチャックジョーでワーク軸心方向から遠心方向に同時に動くようにすれば,円筒状ワーク内径の押し付け面に対し電極チップのクランプ給電面をワーク内側から直角且つ同時に押し付けることもできる。
【0039】
また,本実施例ではプロジェクション溶接用電極装置について説明したが,アプセット溶接,スポット溶接,シーム溶接など他の抵抗溶接機のクランプ電極装置にも本発明思想の技術的範囲内で実施可能であることはいうまでもない。
【0040】
なお,本発明の被溶接対象物は円筒状のワークに限定されるものではなく,前述した棒状又は断面多角形,その他図8に示すような段付き円筒形ワークも対象となる。この場合の電極チップ及び給電面の形状は相手ワークの形状に合わせた種々変化したものになる。
【発明の効果】
【0041】
以上で説明したように本発明装置によれば,筒状ワークの先端に他の金属板をプロジェクション溶接する場合に,従来のコレクトチャックと対比し,複数のチャックジョーを筒状ワークの軸心方向に相対向して直角且つ同時に動かして複数の電極チップを前記筒状ワークの外径又は内径の壁面に対し直角且つ同時に押し付けて接合部を加圧溶接するので,筒状ワークの求心位置決めがきわめて簡単且つ高精度で保持することができる。また電極チャックのストロークが大きくワーク形状変化にも容易に対応できる。
【0042】
また本発明装置によれば,従来のコレクトチャック方式に比べてテーパ状のクサビ面でのスライドをクランプ圧力に変換するのではなく,複数のチャクジョーはシリンダ等による直線方向の推力を前記筒状ワークの軸心線に対し求心方向に同時に且つ直角にクランプ圧力が多方向から均一に働くように構成されたものであるからクランプ圧力による電極の摩耗や通電によるヘタリが発生しても電極消耗部分は小さく電極チップのみで済み,同時に電極チップの交換が格段に容易となり,従来のチャック全体の交換はもはや不要となり電極寿命延長が図れる。これによりイニシャル/ランニングコストを大幅に低減する。
【0043】
また筒状ワークの溶接基準位置の位置決めを本発明の電極装置に設けたガイドピンの段差で簡単且つ正確に行うことができる。また電極構造をユニット式に小型に設計することが可能になる。
【0044】
また本発明装置は従来の割り円錐チャックやスライドチャック等と対比し電極ストロークを大きくとれるのでワーク径の変化にも自由度をもって対応することができ,従来の新規な構造設計は不要となる。つまり筒状ワークの径が変った場合の交換部品が小さく交換が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法・装置の実施例を示す下側電極装置の平面図である。
【図2】同側面図である。
【図3】 本発明装置の動作・構成例を示す概略図である。
【図4】本発明装置の電極チップにより三方向(矢印)から筒状ワークを同時にクランプした状態を示す平面図である。
【図5】 被溶接物の外観と筒状ワークの突起形状を示す図である。
【図6】従来のチャック方式の電極装置を概略的に示す断面図で,テーパ状の加圧面と係合するクサビ面でのスライドを把握力に変換する電極チャックを示す。
【図7】従来のチャック方式の電極装置を概略的に示す平面図である。
【図8】被溶接物の段付き形状とクランプ方向(矢印)を示す説明図である。
【符号の説明】
1 電極装置 2 上部電極 3 チャックジョー
4 チャック用アクチュエータ(流体圧シリンダ) 5 変換機構
6 ヒンジ 7 クランクレバー 8 チャック本体ケース
9 ガイドレール 10 スライド部 11 電極ベース
12 絶縁板 13 電極ホルダ 14 電極チップ 15 給電面
16 ガイドピン 17 小径部分 18 大径部分
19 二次導体 20 二次銅板 21 下腕 22 ロードセル
23 固定板 24 ガイドユニット
W1 筒状ワーク W2 フランジ[0001]
[Field of use belonging to the invention]
The present invention relates to a projection welding apparatus in which a projection (protrusion) is formed on a cylindrical workpiece , and a welding current is concentrated on the dotted or linear portion to flow and melt by heating and joining. For projection welding of cylindrical workpieces that have both the clamping function necessary for workpiece positioning and the power feeding function necessary for welding by simultaneously moving a plurality of electrode tips conforming to the outer diameter of the cylindrical workpiece in the centripetal direction of the workpiece The present invention relates to an electrode device.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, when projecting a counterpart metal plate W2 (including a pressed metal piece) to the open end surface of the cylindrical workpiece W1, a workpiece is pressed against the outer diameter or inner diameter of the hollow workpiece and opposed to each other. 2. Description of the Related Art Conventionally, a clamp electrode device having both a clamping function for positioning when determining a relative position between them and a power feeding function for forming a current path required for welding between workpieces is known.
[0003]
For example, as disclosed in Japanese Patent No. 2535284 and Japanese Patent No. 2613738, a conventional cylindrical workpiece clamping and feeding device includes a chuck rod having a tip made of a conductive wire member attached thereto, and the rod A chuck driving guide unit is known which has a chuck holder that concentrically overlaps with the chuck portion on the axis of the shaft and holds the workpiece of the chuck portion by a piston movement and opens and closes when opening.
[0004]
As shown in FIGS. 6 and 7, the outline of this type of apparatus is such that a plurality of slits 74 are formed on each of the
[0005]
In addition, the electrode device described in Japanese Patent Publication No. 63-9916 has a wedge surface that engages a tapered pressure surface provided on the inner surface of the chuck holder with a chuck that also serves as an electrode on the inner diameter of the cylindrical workpiece. The component of thrust of the actuator acting on the wedge surface is applied in the direction perpendicular to the axis of each chuck so that the workpiece can be tightened with the chuck.
[0006]
That is, in an apparatus for resistance-welding a plurality of second workpieces to the inner wall of a first workpiece of a cylindrical workpiece with a cylindrical inner diameter, the first electrode having a tapered portion and the tapered portion of the electrode are engaged. A plurality of auxiliary electrodes each having a tapered surface that can be used, and a second electrode disposed on the outer wall side of the first workpiece, and the first electrode is connected to the cylindrical first from the tapered portion side. By inserting along the substantially central axis of the work piece, pressure is applied to the plurality of second work pieces via the auxiliary electrode to perform resistance welding.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, when a metal plate is projection welded to the tip of a cylindrical workpiece, the collect chuck as described above is often used. This type of conventional collect chuck can maintain a high centripetal accuracy and at the same time allows a welding current to flow, but this type of electrode chuck device has a chuck stroke with a radius of about 0.5 mm to 1.0 mm. However, it may be impossible to implement depending on the work shape.
[0008]
In addition, the conventional collect chuck system converts the slide on the wedge surface that engages the tapered pressure surface into the clamping force of the chuck, so that the electrode wears quickly, and the chuck itself also changes whenever the diameter of the work piece changes. It must be changed, and the chuck is difficult to cope with changes in workpiece diameter. In other words, such a collect chuck system requires high taper machining accuracy, and the structure is complicated and it is difficult to support only cylindrical workpieces. If the shape of the workpiece is changed or changed, a new structural design is required.
[0009]
[Means for solving problems]
The present invention solves the above problems. The specific means is to form a protrusion on the cylindrical workpiece, superimpose a mating metal part on this protrusion, press the joint between the protrusions between the electrodes, flow a welding current, and heat and melt. In the projection welding apparatus, of the pair of electrode apparatuses facing each other, the electrode apparatus holding one of the cylindrical workpieces moves simultaneously in a centripetal or centrifugal direction opposite to the axial line of the cylindrical workpiece. A plurality of chuck jaws for simultaneously clamping or releasing the cylindrical workpiece with the electrode tips, a hinged crank lever for operating the chuck jaws, and a chuck actuator as a drive source for driving the crank lever. Each chuck body case, and each of the chuck body cases that are insulated and attached to the plurality of chuck jaws of the chuck body case. Pole base and the said electrode holder each electrode holder is attached to the electrode base outer diameter or the cylindrical workpiece plurality of electrode tip with respect to the wall surface of the inner diameter is mounted at a right angle and detachably, wherein the electrode base is flexible It is configured to be connected to the welding transformer via a reliable secondary copper plate, and it detects the applied pressure during welding between the cylindrical workpiece and the mating metal plate and monitors whether it is normal or abnormal Provided is an electrode device for projection welding characterized by comprising a sensor .
[0010]
Next, a guide pin fitted into the inner diameter of the cylindrical workpiece is provided, a step for positioning the workpiece is provided in the guide pin, the step is a small diameter portion inserted into the inner diameter of the cylindrical workpiece, There is provided an electrode device for projection welding which is composed of a large-diameter portion with which a lower end surface of an opening portion of an inserted workpiece abuts, and is set on the condition that a welding reference position of the workpiece is set by the step.
[0011]
Next, the welding pressure between the cylindrical workpiece and the mating metal plate is detected, and the detected value is compared with a preset pressure value to monitor whether the welding state is normal or abnormal. Provided is an electrode device for projection welding provided that a pressure sensor such as a load cell is attached to the electrode device.
[0012]
Next, the chuck jaw converts the linear motion of the slide portion by a single actuator built in the chuck body into the radial direction with respect to the axial line of the cylindrical workpiece via the crank lever. An electrode apparatus for projection welding is provided.
[0013]
Next, the electrode tip is divided into three directions at equal intervals of 120 degrees concentrically with respect to the axial line of the cylindrical workpiece, and the three-divided electrode tip is supplied with power that matches the outer diameter of the cylindrical workpiece. Provided is an electrode device for projection welding that has a surface and is detachably attached to each of the electrode holders.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an electrode apparatus for projection welding for carrying out the method of the present invention. FIG. 2 is also a side view. FIG. 3 shows the principle of the mechanism for driving the chuck jaws of the electrode device. FIG. 4 is a plan view showing a state in which the cylindrical workpiece is clamped by the electrode tip.
[0015]
FIG. 5 shows a cross section of the work piece. On the other hand, the workpiece includes a cylindrical workpiece or a rod-shaped workpiece having a circular cross section, a polygon, a cone, an ellipse, or a stepped shape. Here, a cylindrical work W1 made of low alloy steel is used as an optimum embodiment.
[0016]
The other workpiece is a mild steel part with a flange W2, but the part shape is not limited. As shown in the figure, the protrusion shape P is continuous like a ring projection formed on the opening end surface of the cylindrical workpiece (a protrusion shape cut by tilting the upper opening end of the cylindrical tube outward and inward). They may be linear or punctiform, such as irregularities, or wavy, such as saw teeth. The shape and dimensions of the protrusions vary depending on the welding conditions, as well as the workpiece shape, thickness, and material.
[0017]
In FIG. 1 and FIG. 2, although a general view of the projection welder is omitted, a pair of electrode devices facing the upper arm and lower arm of the main body are arranged. FIG. 1 shows an example of the lower electrode device 1 on the opposite side, which is constructed using the present invention. The
[0018]
A series of processes from the work setting to the lower electrode device 1 to pressure welding and the completion of workpiece removal after welding are performed automatically by sequence program control or manually.
[0019]
In the lower electrode device 1 that holds the cylindrical workpiece W1, the
[0020]
The number of
[0021]
In this case, the conversion mechanism 5 is disposed inside the
[0022]
In this way, the plurality of levers 7 are simultaneously rotated about the hinge 6 by moving the
[0023]
As shown in FIG. 3, an
[0024]
A plurality (divided into three) of
[0025]
Each
[0026]
One polarity terminal of the power transformer (not shown) is connected to the upper electrode side, and the other polarity terminal is connected to each
[0027]
An iron guide pin 16 is inserted into the center of the electrode device of the present invention, and the lower end of the guide pin 16 is attached to the
[0028]
The tip of the guide pin 16 is set slightly lower than the prescribed welding reference position of the cylindrical workpiece, and the small diameter portion 17 inserted into the inner diameter of the cylindrical workpiece and the lower end surface of the opening of the inserted workpiece are in contact with each other. The diameter portion 18 is integrally formed, and the step formed by the small diameter portion 17 and the large diameter portion 18 makes the welding reference position e of the cylindrical workpiece W1 simple when it contacts the lower end surface of the cylindrical workpiece w1 at a right angle. Can be set. Further, the guide pin 16 receives an excessive load when the
[0029]
In the apparatus of the present invention, a
[0030]
The chuck actuator 4 shown in FIG. 3 can be replaced by hydraulic / pneumatic pressurization using a fluid pressure cylinder or electric pressurization in which a ball screw and a screw nut are combined with an electric motor.
[0031]
The operation according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 to 3 show a state in which the
[0032]
First, to return to the state before the workpiece setting, the chuck actuator 4 of the electrode device 1 in the clamped state is reversely operated, and the
[0033]
After the
[0034]
After the cylindrical workpiece W1 is set, when air is supplied to the clamp side of the actuator 4 and the
[0035]
Next, the opposite flange W2 is set on the upper end surface of the opening of the cylindrical workpiece W1 held by the lower electrode device 1. In this case, the setting of the flange W2 is mechanically automatically performed by a robot or a parts feeder, or manually performed.
[0036]
When the flange W2 is set at a predetermined position, this is automatically detected immediately and the pressurizing actuator of the upper electrode device 1 is operated, and the
[0037]
Thus, when welding is completed, the
[0038]
In the present embodiment described above, the lower electrode device for projection welding of a cylindrical workpiece has been referred to. However, the idea of the present invention is that other embodiments than the case where the clamp electrode is pressed against the outer diameter of the cylindrical workpiece. As an example, for example, the guide pin is changed to an electrode, the electrode is divided in the vertical direction, the divided electrode piece formed by the division is inserted into the inside of the cylindrical workpiece, and the divided electrode is inserted in the direction of the workpiece axis by the chuck jaw. If it is made to move at the same time in the centrifugal direction, the clamp feeding surface of the electrode tip can be simultaneously pressed at right angles from the inside of the workpiece against the pressing surface of the cylindrical workpiece inner diameter.
[0039]
Moreover, although the electrode apparatus for projection welding was demonstrated in the present Example, it can be implemented also to the clamp electrode apparatus of other resistance welding machines, such as upset welding, spot welding, and seam welding, within the technical scope of the present invention. Needless to say.
[0040]
It should be noted that the object to be welded according to the present invention is not limited to a cylindrical workpiece, but also includes the rod-shaped or polygonal cross section described above, and other stepped cylindrical workpieces as shown in FIG. In this case, the shapes of the electrode tip and the power supply surface are variously changed in accordance with the shape of the counterpart workpiece.
【The invention's effect】
[0041]
As described above, according to the apparatus of the present invention, when another metal plate is projected and welded to the tip of the cylindrical workpiece, the chuck jaws are arranged in the axial direction of the cylindrical workpiece as compared with the conventional collect chuck. The electrodes are pressed at right angles and simultaneously against the wall surface of the outer diameter or inner diameter of the cylindrical workpiece to press-weld the joints, so that the centripetal positioning of the cylindrical workpiece is extremely It can be held easily and with high accuracy. In addition, the stroke of the electrode chuck is large and it can easily cope with changes in the workpiece shape.
[0042]
Further, according to the apparatus of the present invention, rather than converting the slide on the tapered wedge surface into the clamping pressure as compared with the conventional collect chuck method, the plurality of chuck jaws generate the thrust in the linear direction by a cylinder or the like. Constructed so that the clamp pressure works uniformly from multiple directions at the same time and perpendicular to the centripetal direction with respect to the axis of the workpiece. The electrode tip can be replaced at the same time, and the replacement of the electrode tip becomes much easier. The replacement of the entire conventional chuck is no longer necessary and the life of the electrode can be extended. This greatly reduces initial / running costs.
[0043]
Further, the positioning of the welding reference position of the cylindrical workpiece can be easily and accurately performed by the step of the guide pin provided in the electrode device of the present invention. In addition, the electrode structure can be designed in a small unit type.
[0044]
In addition, since the apparatus of the present invention can take a larger electrode stroke as compared with conventional split cone chucks, slide chucks, etc., it can cope with changes in workpiece diameter with flexibility, and a conventional new structure design becomes unnecessary. That is, when the diameter of the cylindrical workpiece is changed, the replacement part is small and can be easily replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a lower electrode device showing an embodiment of the method and apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the same.
FIG. 3 is a schematic view showing an operation / configuration example of the apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a cylindrical workpiece is simultaneously clamped from three directions (arrows) by the electrode tip of the apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a view showing an appearance of a workpiece and a projection shape of a cylindrical workpiece.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a conventional chuck type electrode device, and shows an electrode chuck that converts a slide on a wedge surface engaged with a tapered pressure surface into a grasping force.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a conventional chuck type electrode device.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a stepped shape and a clamping direction (arrow) of the workpiece.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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