JP5593576B1 - スポット溶接機電極高さ測定器 - Google Patents
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Abstract
【課題】スポット溶接は定位置スポット機の上部、下部の電極高さにより溶接における接合強度が変化する。それにも関わらず、電極高さを測定するものが無く、人が目分量にて行う為、段取り替え時の破壊試験を多数行う必要があった。人における電極高さのバラ付きを抑え、接合強度の変化を安定させ、生産効率を上げる測定器を得る。
【解決手段】定位置スポット機の上部、下部の電極高さを測定する測定器とし、上部ホーン及び下部ホーンに合致する形状を有する測定器と測定器本体に沿って移動自在の表示機を有する。その表示器の反対側に一体的に突出するストッパーが上下各々の電極に接触させ、その位置を数値確認が出来る事を特徴とした。数値管理し簡易に電極の高さを設定出来る為、溶接を行う製品や段取りを行う人を選ばず、溶接の安定した接合強度を保障出来る事を特徴とした測定器。
【選択図】図７
【解決手段】定位置スポット機の上部、下部の電極高さを測定する測定器とし、上部ホーン及び下部ホーンに合致する形状を有する測定器と測定器本体に沿って移動自在の表示機を有する。その表示器の反対側に一体的に突出するストッパーが上下各々の電極に接触させ、その位置を数値確認が出来る事を特徴とした。数値管理し簡易に電極の高さを設定出来る為、溶接を行う製品や段取りを行う人を選ばず、溶接の安定した接合強度を保障出来る事を特徴とした測定器。
【選択図】図７
Description
定位置スポット溶接機（図１参照）において上部ホーン、下部ホーンのピッチ間が大差ない事から、そのホーンの規則制を利用し、上部と下部の溶接電極高さをデジタルスケールにて調整し数値管理出来る測定器に関するものである。
定位置スポット溶接機は、溶接したい２片の金属ワークの上下から電極を当て適度な圧力を加えながら大電流を流し発生した熱で金属を溶かして接合する。
スポット機における溶接は基本的には溶接条件を安定させる為、上下の電極に対して溶接する。
ワークは水平に保ちつつ、溶接を行わなければならない。その為、一般の製造現場ではスポット機にフローティングやＸＹユニットなどの電極に対して水平なテーブルを設置し、その上に溶接治具を乗せ溶接加工を行っている。テーブルに乗せる溶接治具は製品毎に違うため当然、溶接位置や高さも変わってくる為、治具の段取り替えや電極チップのドレス（焼付いた部分を切削する）毎にスポット機の上下電極の高さを調整する必要がある。
スポット機における溶接は基本的には溶接条件を安定させる為、上下の電極に対して溶接する。
ワークは水平に保ちつつ、溶接を行わなければならない。その為、一般の製造現場ではスポット機にフローティングやＸＹユニットなどの電極に対して水平なテーブルを設置し、その上に溶接治具を乗せ溶接加工を行っている。テーブルに乗せる溶接治具は製品毎に違うため当然、溶接位置や高さも変わってくる為、治具の段取り替えや電極チップのドレス（焼付いた部分を切削する）毎にスポット機の上下電極の高さを調整する必要がある。
▲２▼先行技術文献はスタッド式のスポット溶接装置にシリンダを設置し固定電極高さ調整を流体圧力によって加圧耐久性、及び保全性を向上させ一定の高さを保持するのが目的で、電極を任意の高さに調整する事が出来ない。本発明は定位置スポット溶接機に使用する測定器となり、デジタルスケールにてハンドで簡単に電極高さを調整する事が出来る全く別のものである。
▲３▼先行技術文献は下部電極（固定電極）のみの高さを保持するのもだが、本発明はデジタルスケールを採用しているため上部電極（稼働電極）と下部電極（固定電極）の両方を簡単に調整出来る。更に本発明では電極高さを数値管理出来るという特徴が先行技術文献にはない大きな違いである。
定位置スポット溶接機（以下スポット機とする）で課題となるのがスポット機の上部、下部の電極高さにより溶接における接合強度が変化するという事である。
▲１▼上部電極が正規の位置で下部電極が低い場合
スポット機が加圧した際にワークと下部電極の間に隙間ができフラッシュ（火花）飛び散る。その結果、ナゲット径（溶着面積）が小くなり溶着不足の不良品となる。場合によっては溶着せず、接合しない事もある。
▲２▼上部電極が低く、下部電極が正規の位置の場合
スポット機が加圧した際に製品を押し過ぎてしまい製品を変形してしまい製品不良となる。
※上部、下部の高さが逆の場合や両電極が低い場合や高い場合でも同様の不具合が発生する。
以上の問題がある為に加工中における治具の段取り替えや電極のチップドレスを行う際の電極調整は加工者ではなく、工程責任者が行っている事が現在の製造現場ではよくある事である。
仮に程責任者が行うとしても１５０ｍｍスケール等の目分量にて電極調整を行っているのが現状なので当然、目盛を見る角度や人によるバラ付きがある。その為、最初の溶接品１〜３個は破壊試験を行いＯＫ判定が出ない限り生産が出来ないというルール化しているしているところが多く、電極の調整に掛る時間や個人化は製造現場では大きな課題となっている。
▲１▼上部電極が正規の位置で下部電極が低い場合
スポット機が加圧した際にワークと下部電極の間に隙間ができフラッシュ（火花）飛び散る。その結果、ナゲット径（溶着面積）が小くなり溶着不足の不良品となる。場合によっては溶着せず、接合しない事もある。
▲２▼上部電極が低く、下部電極が正規の位置の場合
スポット機が加圧した際に製品を押し過ぎてしまい製品を変形してしまい製品不良となる。
※上部、下部の高さが逆の場合や両電極が低い場合や高い場合でも同様の不具合が発生する。
以上の問題がある為に加工中における治具の段取り替えや電極のチップドレスを行う際の電極調整は加工者ではなく、工程責任者が行っている事が現在の製造現場ではよくある事である。
仮に程責任者が行うとしても１５０ｍｍスケール等の目分量にて電極調整を行っているのが現状なので当然、目盛を見る角度や人によるバラ付きがある。その為、最初の溶接品１〜３個は破壊試験を行いＯＫ判定が出ない限り生産が出来ないというルール化しているしているところが多く、電極の調整に掛る時間や個人化は製造現場では大きな課題となっている。
［初回生産段取り時］
▲１▼溶接治具毎に上部電極と下部電極における正規の高さを設定する。
※正規の高さ＝溶接を行っても品質的に不具合が出ない電極の高さ。
▲２▼考案した測定器（以下、測定器とする）の表示板をＯＮにし、下降端まで移動する。
▲３▼測定器の表示板の表示をゼロ『０』にし原点とする。
▲４▼スポット機の上部ホーンと下部ホーンに（図６参照）のように測定器をセットしデジタルスケールの表示板を上下に移動させ測定器のプレートを上部と下部の電極に各々、突き当て固定する。
▲５▼電極にプレートを突き当てた時の上部電極と下部電極の表示板の数値を記録する。（図７、図８参照）
［別部品への段取り替え時］
▲６▼生産中の治具段取り替えやチップドレスにて行なわれる電極調整の前に上記項目の▲２▼▲３▼を行う。
次に測定器をスポット機にセットし項目▲４▼にて記録した下部電極の数値を測定器の表示と合わせ、プレートを固定し下部電極をプレートに突き当て固定する。（図７参照）
▲７▼同様に上部電極も項目▲４▼にて記録した数値を測定器の表示と合わせ、プレートを固定し上部電極をプレートに突き当て固定する。（図７参照）
▲８▼測定器を外し生産を開始する。
［次回生産段取り時］
▲９▼溶接治具毎に上部電極と下部電極における正規の高さを設定し数値を既に記録している為、その数値を測定器の表示に反映し、プレートに電極を突き当て固定するだけで調整は完了となる。
▲１０▼測定器を外し生産を開始する。
▲１▼溶接治具毎に上部電極と下部電極における正規の高さを設定する。
※正規の高さ＝溶接を行っても品質的に不具合が出ない電極の高さ。
▲２▼考案した測定器（以下、測定器とする）の表示板をＯＮにし、下降端まで移動する。
▲３▼測定器の表示板の表示をゼロ『０』にし原点とする。
▲４▼スポット機の上部ホーンと下部ホーンに（図６参照）のように測定器をセットしデジタルスケールの表示板を上下に移動させ測定器のプレートを上部と下部の電極に各々、突き当て固定する。
▲５▼電極にプレートを突き当てた時の上部電極と下部電極の表示板の数値を記録する。（図７、図８参照）
［別部品への段取り替え時］
▲６▼生産中の治具段取り替えやチップドレスにて行なわれる電極調整の前に上記項目の▲２▼▲３▼を行う。
次に測定器をスポット機にセットし項目▲４▼にて記録した下部電極の数値を測定器の表示と合わせ、プレートを固定し下部電極をプレートに突き当て固定する。（図７参照）
▲７▼同様に上部電極も項目▲４▼にて記録した数値を測定器の表示と合わせ、プレートを固定し上部電極をプレートに突き当て固定する。（図７参照）
▲８▼測定器を外し生産を開始する。
［次回生産段取り時］
▲９▼溶接治具毎に上部電極と下部電極における正規の高さを設定し数値を既に記録している為、その数値を測定器の表示に反映し、プレートに電極を突き当て固定するだけで調整は完了となる。
▲１０▼測定器を外し生産を開始する。
上記項目に記した様に本測定器を使用する事で生産開始時や生産中の治具段取り替えチップドレス時に毎回行っていた上部と下部の電極調整をしなくても良くなった。電極の高さを数値化する事で目分量や人のバラ付きが無くなり精度の高い電極調整を可能となり、溶接条件が安定し品質を向上に繋がる。
▲１▼測定器を使用した事で電極調整が高精度で且つ数値管理ができ工程責任者以外の加工者でも簡単に電極調整をする事が可能となった。更に電極調整が高精度で出来るようになった事により、始業時に行う溶接条件出しの破壊テストの回数も減った。
▲２▼測定器、使用後の電極チップ交換における工数削減時間。
・１回当たり１分５０秒の段取工数削減。
・１日当たり３６分４０秒の段取工数削減。
・１カ月の自社実働２０．７５日に換算すると約１２時間の大幅な工数削減となった。
▲３▼測定器の使用後の電極チップ高さの精度向上。
・電極チップの高さが数値管理出来るようになった事から、スポット溶接の条件出しがし易くなり、誰が調整を行っても高精度での電極チップの調整が可能となった。
▲２▼測定器、使用後の電極チップ交換における工数削減時間。
・１回当たり１分５０秒の段取工数削減。
・１日当たり３６分４０秒の段取工数削減。
・１カ月の自社実働２０．７５日に換算すると約１２時間の大幅な工数削減となった。
▲３▼測定器の使用後の電極チップ高さの精度向上。
・電極チップの高さが数値管理出来るようになった事から、スポット溶接の条件出しがし易くなり、誰が調整を行っても高精度での電極チップの調整が可能となった。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図３、図４における▲１▼はスポット機の上部、下部ホーンにセットし保持する部材（ジュラルミン材）であり、測定器の本体でもある。▲２▼▲３▼はデジタルスケールとなり▲２▼はスケール部、▲３▼はデジタル表示器となる。▲４▼は▲３▼のデジタル表示器と▲５▼の電極高さを調整する際に使用するストッパーを繋げる部材となり、表示器を稼働させると同時に電極ストッパーも同じ稼働を行う。
図６，図７におけるＡとＢはスポット機における上部ホーンと下部ホーンとなり、ＣとＤは上部電極と下部電極となる。更にその先端に取付けられているＥは電極チップを表している。
図６，図７におけるＡとＢはスポット機における上部ホーンと下部ホーンとなり、ＣとＤは上部電極と下部電極となる。更にその先端に取付けられているＥは電極チップを表している。
本考案は定位置スポット溶接機の上部、下部電極の高さを調整し、数値管理するものである。
社内定位置スポット工程、２工程において各々、１日約１０回のチップドレスによる電極調整があった。当時は上部電極と下部電極の電極調整に１回当たり４分３０秒も掛かっており、更に工程責任者が１５０ｍｍスケールにて目分量で行っていた為、溶接品質においても若干バラ付きがあった。そこで本件の測定器を使用し上部と下部の電極高さを設定し検証を行った結果、測定器を使用した事で電極調整が高精度で且つ数値管理ができ工程責任者以外の加工者でも簡単に高精度な電極調整をする事が可能となった。
▲１▼ 測定器本体
▲２▼ スケール
▲３▼ 表示機
▲４▼ ブラケット
▲５▼ ストッパー
Ａ スポット機上部ホーン
Ｂ スポット機下部ホーン
Ｃ スポット機上部電極
Ｄ スポット機下部電極
Ｅ 上部電極チップ
Ｆ 下部電極チップ
Ｇ ボルト
▲２▼ スケール
▲３▼ 表示機
▲４▼ ブラケット
▲５▼ ストッパー
Ａ スポット機上部ホーン
Ｂ スポット機下部ホーン
Ｃ スポット機上部電極
Ｄ スポット機下部電極
Ｅ 上部電極チップ
Ｆ 下部電極チップ
Ｇ ボルト
Claims (2)
- 定位置スポット溶接機において、スポット機の上部ホーン及び下部ホーンに合致する形状を有する測定器本体と当該測定器本体に沿って移動自在の表示器を有し、当該表示器の反対側に一体的に突出するストッパーが上下各々の電極に接触させ、当該電極の高さ位置を数値確認が出来る事を特徴とする測定器。
- 前記の表示器により上下各々の電極高さを数値表示し、電極高さ設定値に対して簡単に高さ調整出来る事を特徴とする請求項１記載の測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013189826A JP5593576B1 (ja) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | スポット溶接機電極高さ測定器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013189826A JP5593576B1 (ja) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | スポット溶接機電極高さ測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5593576B1 true JP5593576B1 (ja) | 2014-09-24 |
| JP2015036157A JP2015036157A (ja) | 2015-02-23 |
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| JP2013189826A Expired - Fee Related JP5593576B1 (ja) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | スポット溶接機電極高さ測定器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109163691A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-08 | 浙江长华汽车零部件股份有限公司 | 高效的冲压板厚检测装置 |
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2013
- 2013-08-09 JP JP2013189826A patent/JP5593576B1/ja not_active Expired - Fee Related
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