JP5851620B2 - スポット溶接用電極取外装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車生産ラインにおいて使用するスポット溶接用の電極取外装置に関する。

従来より、自動車生産ラインでは、溶接ガンのシャンク先端に装着した電極を鋼板に押し付けて加圧し、通電することにより鋼板を抵抗発熱させて溶接するスポット溶接が用いられている。

ところで、上記電極は、その状態が悪化すると溶接部の品質が低下するので、定期的にシャンクから取り外して状態の良い電極に交換する必要がある。自動車生産ラインでは、一般的に、シャンクからの電極の取り外しをスポット溶接用電極取外装置で行っていて、例えば、特許文献１に開示されているスポット溶接用電極取外装置では、円盤状の回転体がその回転中心周りに回転可能に設けられ、電極がその中心を上記回転体の回転中心に合致させてセットされる。上記回転体には、上記電極の外周面の一部が当接する当接部が設けられている。また、上記回転体には、直線状の操作レバーが上記電極のセット位置を挟んで上記当接部に対向して回転体の径方向に延びる姿勢で固定されている。そして、上記電極を上記当接部と上記操作レバーとの間に配置し、上記操作レバーを操作して回転体を一方に回転させると、上記操作レバーの当接部側の端部が上記電極の反当接部側外周面を押圧して上記当接部とで上記電極を挟み込み、さらに上記操作レバーを操作して上記電極を上記回転体とともに一方に回転させてシャンク先端から取り外すようになっている。

特開２００９−２６２２０１号公報（段落００３８〜００５１欄、図４，７）

しかし、特許文献１の如きスポット溶接用電極取外装置では、電極をシャンクに対して回転させる際に、操作レバーの当接部側の端部と電極との間の摩擦抵抗により、操作レバーに大きな曲げモーメントが加わる。したがって、電極の取外作業を繰り返すことで操作レバーの変形や破損が生じてしまい、それを起因として、電極の取り外しを失敗してしまうおそれがある。

これを回避するために、操作レバーの断面積を大きくすることで断面２次モーメントを大きくして剛性を高めることが考えられるが、単に操作レバーの断面積を大きくしてしまうと、装置全体が大型化してしまうことになる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンパクトで、且つ、壊れ難いスポット溶接用電極取外装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、操作レバーの形状に工夫を凝らしたことを特徴とする。

具体的には、スポット溶接用ガンのシャンク先端に装着された電極を上記シャンク先端から取り外すスポット溶接用電極取外装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明では、回転中心周りに回転可能に設けられ、上記電極がその中心を上記回転中心に合致させてセットされる回転体と、該回転体に設けられ、上記電極の外周面の一部が当接する当接部と、先端寄りの上記当接部と対向する位置に上記電極を押圧するための押圧部を有し、該押圧部よりも先端側が上記回転体の上記当接部側方に回動可能に軸支されたＪ字状の操作レバーとを備え、上記電極を上記当接部と上記押圧部との間にセットし、上記操作レバーの上記電極側への回動操作により押圧部で上記電極の反当接部側外周面を押圧して該押圧部と上記当接部とで上記電極を挟み込み、さらなる上記操作レバーの上記電極側への回動操作により上記電極を上記回転体とともに回転させて上記シャンク先端から取り外すことを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、上記操作レバーは、本体部と上記押圧部とを備え、該押圧部は、上記本体部に対して着脱可能となっていることを特徴とする。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記操作レバーの先端には、当該操作レバーを反電極側へ回動させて上記押圧部を上記電極から離間させた際、上記電極の上記当接部への食い付きを解除するために上記電極の側面を押圧する押圧突起が形成されていることを特徴とする。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、上記回転体は、内部に上記当接部及び上記操作レバーの先端側を収容し、且つ、上記当接部と上記押圧部との間に対応する電極挿入孔を有する回転ケースであり、該回転ケースには、当該回転ケース内に入り込んだ水を排水する排水孔が複数形成されていることを特徴とする。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つの発明において、上記操作レバーの先端側表面及び上記当接部表面の少なくとも一方は、トリニッケルめっき層、又はカチオン電着塗装層を有することを特徴とする。

第１の発明では、操作レバーの先端側が電極の外周面に沿って湾曲しているので、操作レバーの先端側の断面２次モーメントが大きくなり、電極の取外作業を繰り返しても当該操作レバーの変形や破損を防ぐことができる。また、操作レバーの先端側の２次モーメントを大きくするために、回転体の径方向や回転中心方向に操作レバーの先端側の構造を大きくする必要がないので、装置全体をコンパクトにできる。

第２の発明では、電極の取外作業を繰り返すことで押圧部の状態が悪化した場合であっても、操作レバーの一構成要素である押圧部のみを部分的に交換すればよく、操作レバーをまるごと交換する必要がなく、部品のコストが低減されるとともに、装置のメンテナンスが容易である。

第３の発明では、電極の取外作業後において、もし仮に電極が当接部に食い付いたとしても、押圧突起が電極を側方から押して当接部から引き剥がすので、電極が当接部に食い付いたままの状態になることを防ぐことができる。

第４の発明では、当接部及び操作レバーの先端側が工場内の粉塵等によって汚れ難くなるので、汚れによる装置の故障を防ぐことができる。また、電極の交換時において、回転ケース内にスポット溶接用ガンから冷却水が漏れても、冷却水が各排水孔から回転ケース外に排水されるので、冷却水による当接部や操作レバーの腐食を防ぐことができる。

第５の発明では、操作レバーが錆び難くなるので、腐食によって引き起こされる装置の故障を確実に防ぐことができる。

本発明の実施形態に係るスポット溶接用取外装置の正面図である。 図１のＡ矢視における装置内部を示す。 図２のＢ−Ｂ線における断面図である。 上側ケースを外した図２相当図であり、電極をシャンク先端から取り外す直前の状態を示す。 図４の状態から、操作レバーを回動させた直後の状態を示す。 図５の状態から、操作レバーをさらに回動させて電極をシャンク先端から取り外した直後の状態を示す。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１は、本発明の実施形態に係るスポット溶接用電極取外装置１を示す。この電極取外装置１は、鋼板をスポット溶接にて溶接する際に使用する溶接ガンＧにおいて、該溶接ガンＧの上下一対のシャンクＧ１先端にそれぞれ装着した電極１０を上記各シャンクＧ１から取り外すためのものである。

上記電極取外装置１は、扁平な直方体形状のケーシング２と、該ケーシング２内部に収容された装置本体３とを備え、上記ケーシング２には、上記各電極１０を上記ケーシング２内部に挿入するための貫通孔２ａが上下に一対形成されている。

上記装置本体３は、図２乃至図４に示すように、略円盤状の鉄製回転ケース（回転体）４と、側方に開口する開口部５ａを有する平面視でＵ字状の支持フレーム５とを備えている。

該支持フレーム５の内側面は、上記回転ケース４の外周面に対応していて、該回転ケース４は、中心軸（回転中心）周りに回転可能に上記支持フレーム５の内部に収容されている。

上記回転ケース４は、上下略中央の位置で、上側に位置する上側ケース４１と、下側に位置する下側ケース４２とに分割されている。

上記上側ケース４１は、下方に開放する第１凹部４１ａを有し、該第１凹部４１ａの上底中央には、上記電極１０を挿入するための電極挿入孔４１ｂが形成されている。

また、上記上側ケース４１における上記支持フレーム５の開口部５ａに対応する外周部分には、第１切欠部４１ｃが形成されている。

一方、上記下側ケース４２は、上方に開放する第２凹部４２ａを有し、該第２凹部４２ａの下底中央には、上記電極１０を挿入するための電極挿入孔４２ｂが上記電極挿入孔４１ｂに対向して形成されている。

また、上記下側ケース４２の上記第１切欠部４１ｃに対応する外周部分には、第２切欠部４２ｃが形成され、上記電極挿入孔４２ｂ周りには、回転ケース４内に入り込んだ水を排水する排水孔４２ｄが複数形成されている。

そして、上記回転ケース４は、上記上側ケース４１の開口周縁と上記下側ケース４２の開口周縁とを互いに一致させることにより組み立てられ、第１凹部４１ａと第２凹部４２ａとで収容部４０が形成されるとともに、第１切欠部４１ｃと第２切欠部４２ｃとでケース開口４４が形成されている。

上記上側ケース４１の外周部分における開口部５ａ寄りには、当該回転ケース４の径方向外側に延出する延出板４３が設けられている。

上記延出板４３の延出端には、コイルバネ６の一端が、上記装置固定側１２には、上記コイルバネ６の他端がそれぞれ連結されて、コイルバネ６が上記延出板４３と装置固定側１２との間に縮装され、コイルバネ６が上記回転ケース４を上方から見て反時計回りに回転付勢している。

上記回転ケース４の上記開口部５ａ側には、平面視で扇形状の当接部が設けられている。この当接部は、本実施形態では、上記回転ケース４と独立した鉄製のものであって、該回転ケース４に対して着脱可能に固定されている。以下、当接部を当接部材７と称呼する。該当接部材７の表面には、トリニッケルめっき処理が施されている。つまり、当接部材７の表面は、トリニッケルめっき層を有している。

上記当接部材７の断面は、図３に示すように、内側部分の方が外側部分よりも厚みのある略Ｔ字状をなし、その内側部分は、上記各電極挿入孔４１ｂ、４２ｂに挿入されて上側及び下側ケース４１、４２の上下面とほぼ面一になっている。

尚、上記当接部材７の内側面には、滑り難くするために図示しない尖鋭な突起が回転ケース４の回転中心周りに複数形成されている。

上記装置本体３には、表面全域にトリニッケルめっき処理が施された鉄製操作レバー８が設けられている。つまり、操作レバー８の表面は、トリニッケルめっき層を有している。

上記操作レバー８は、平面視でＪ字状の本体部８ａを備えている。

該本体部８ａは、直線部８１と、該直線部８１の一端に連続する湾曲部８２とからなり、上記操作レバー８の先端側が上記収容部４０に収容されるとともに、上記直線部８１の他端側は、上記ケース開口４４から回転ケース４の外側に延出している。

上記湾曲部８２の内周側、すなわち、上記操作レバー８の先端寄りの上記当接部材７と対向する位置には、上記電極１０を押圧するための押圧部が設けられている。この押圧部は、本実施形態では、上記本体部８ａと独立した鉄製のものであって該本体部８ａに対して着脱可能に固定され、上記電極挿入孔４１ｂ、４２ｂ内で上記当接部材７に対向している。以下、押圧部を押圧部材９と称呼する。

上記押圧部材９は、断面Ｕ字状をなし、上記操作レバー８に取り付けられた状態で、上側部分及び下側部分が上記各電極挿入孔４１ｂ、４２ｂに挿入されて上側及び下側ケース４１、４２の上下面とほぼ面一になっている。

尚、上記押圧部材９の当接部材７に対向する面には、滑り難くするために図示しない尖鋭な突起が回転ケース４の回転中心周りに複数形成されている。

上記操作レバー８における押圧部材９よりも先端側は、上記回転ケース４の当接部材７側方に上下に延びる回動軸１３により回動可能に軸支されている。

上記操作レバー８の先端（湾曲部８２の端部）には、当該操作レバー８を反電極１０側へ回動させて上記押圧部材９を上記電極１０から離間させた際、上記電極１０の上記当接部材７への食い付きを解除するために上記電極１０の側面を押圧する押圧突起８２ａが形成されている。

また、上記装置本体３には、上記操作レバー８の直線部８１と交差する水平方向に延びる流体圧シリンダ１１が設けられている。

該流体圧シリンダ１１は、筒状のシリンダ本体１１ａと、該シリンダ本体１１ａの長手方向一端から外側方に伸びるピストンロッド１１ｂとを有している。

該ピストンロッド１１ｂの先端は、上記直線部８１の基端に接続されていて、上記流体圧シリンダ１１の伸長作動によりピストンロッド１１ｂが進出すると、操作レバー８がコイルバネ６の付勢力に抗して電極１０側に回動する一方、上記流体圧シリンダ１１の収縮作動によりピストンロッド１１ｂが後退すると、操作レバー８がコイルバネ６の付勢力により反電極１０側に回動するようになっている。

そして、上記電極１０の取外作業を行う際、当該電極１０は、上記押圧突起８２ａに接触しないように上記各電極挿入孔４１ｂ、４２ｂから挿入されるとともに、その中心を上記回転ケース４の回転中心に合致させて上記当接部材７と上記押圧部材９との間にセットされるようになっていて、上記当接部材７の内側面が上記収容部４０にセットされた電極１０の外周面の一部に当接するようになっている。

また、図４乃至図６に示すように、上記操作レバー８の上記電極１０側への回動操作により押圧部材９で上記電極１０の反当接部材７側外周面を押圧して該押圧部材９と上記当接部材７とで電極１０を挟み込み、さらなる上記操作レバー８の上記電極１０側への回動操作により上記電極１０を上記コイルバネ６の付勢力に抗して上記回転ケース４とともに回転させて上記シャンクＧ１先端から取り外すようになっている。この際、上記当接部材７に電極１０が食い付いていても、上記押圧突起８２ａが電極１０の側面を押圧して電極１０の当接部材７への食い付きを強制的に解除するようになっている。

次に、電極１０のシャンクＧ１からの取外作業について説明する。

まず、上方に位置するシャンクＧ１に装着された電極１０をケーシング２の貫通孔２ａを介して回転ケース４の電極挿入孔４１ｂに上記押圧突起８２ａに接触しないように挿入し、図４に示すように、電極１０の中心を回転ケース４の回転中心に合致させる。

次いで、上記流体圧シリンダ１１を伸長作動させてピストンロッド１１ｂを進出させ、上記操作レバー８を電極１０側に回動させる。これにより、図５に示すように、押圧部材９が上記電極１０の反当接部材７側外周面を押圧して上記当接部材７とで電極１０を挟み込む。このとき、回転ケース４は、コイルバネ６の付勢力により図５で時計回りに回転しない。

さらに、上記流体圧シリンダ１１を伸長作動させてピストンロッド１１ｂをさらに進出させ、上記操作レバー８を電極１０側に回動させる。これにより、図６に示すように、上記電極１０が上記コイルバネ６の付勢力に抗して上記回転ケース４とともに回転して上記シャンクＧ１から取り外される。

その後、上記流体圧シリンダ１１を収縮作動させてピストンロッド１１ｂを後退させ、上記操作レバー８を反電極１０側に回動させて上記押圧部材９を上記電極１０から離間させる。その際、操作レバー８の押圧突起８２ａが上記電極１０の側面を押圧するので、電極１０が当接部材７に食い付いていても、上記電極１０の当接部材７への食い付きが強制的に解除される。

尚、下方に位置するシャンクＧ１に装着された電極１０も、上方に位置するシャンクＧ１に装着された電極１０と同様にしてシャンクＧ１から取り外す。

以上より、本発明の実施形態によると、操作レバー８の先端側が電極１０の外周面に沿って湾曲しているので、操作レバー８の先端側の断面２次モーメントが大きくなり、電極１０の取外作業を繰り返しても当該操作レバー８の変形や破損を防ぐことができる。また、操作レバー８の先端側の２次モーメントを大きくするために、回転ケース４の径方向や回転中心方向に操作レバー８の先端側の構造を大きくする必要がないので、電極取外装置１全体をコンパクトにできる。

また、電極１０の取外作業を繰り返すことで押圧部材９の状態が悪化した場合であっても、操作レバー８の一構成要素である押圧部材９のみを部分的に交換すればよく、操作レバー８をまるごと交換する必要がなく、部品のコストが低減されるとともに、電極取外装置１のメンテナンスが容易である。

さらに、電極１０の取外作業後において、もし仮に電極１０が当接部材７に食い付いたとしても、押圧突起８２ａが電極１０を側方から押して当接部材７から引き剥がすので、電極１０が当接部材７に食い付いたままの状態になることを防ぐことができる。

それに加えて、当接部材７及び操作レバー８の先端側が工場内の粉塵等によって汚れ難くなるので、汚れによる電極取外装置１の故障を防ぐことができる。また、電極１０の交換時において、回転ケース４内にスポット溶接用ガンＧから冷却水が漏れても、冷却水が各排水孔４２ｄから回転ケース４外に排水されるので、冷却水による当接部材７や操作レバー８の腐食を防ぐことができる。

そして、操作レバー８の表面全域にトリニッケルめっき処理が施されているので、操作レバー８が錆び難くなり、当該操作レバー８が腐食することによって引き起こされる電極取外装置１の故障を確実に防ぐことができる。

尚、本発明の実施形態では、当接部材７及び操作レバー８の表面全域にトリニッケルめっき処理を施しているが、当接部材７及び操作レバー８の表面全域にカチオン電着塗装を施してもよい。

また、本発明の実施形態では、操作レバー８の表面全域にトリニッケルめっき処理を施しているが、装置の構造上、特に水に接触し易い操作レバー８の先端側にのみトリニッケルめっき処理を施してもよい。

また、本発明の実施形態では、当接部材７及び操作レバー８にトリニッケルめっき処理を施しているが、当接部材７及び操作レバー８の少なくとも一方にトリニッケルめっき処理又はカチオン電着塗装を施していればよい。

また、本発明の実施形態では、押圧部材９が操作レバー８に着脱可能となっているが、押圧部材９が操作レバー８と一体になっていてもよい。

また、本発明の実施形態では、当接部材７が回転ケース４に着脱可能となっているが、当接部材７が回転ケース７と一体になっていてもよい。

また、本発明の実施形態では、下側ケース４２にのみ複数の排水孔４２ｄが形成されているが、上側ケース４１にも複数の排水孔を形成してもよい。

また、本発明の実施形態では、電極取外装置１を回転ケース４の回転中心が上下方向を向く姿勢で使用しているが、電極取外装置１を回転ケース４の回転中心が水平方向を向く姿勢で使用することもできる。

本発明は、例えば、自動車生産ラインにおいて使用するスポット溶接用の電極取外装置に適している。

１ スポット溶接用電極取外装置
４ 回転ケース（回転体）
７ 当接部材（当接部）
８ 操作レバー
８ａ 本体部
９ 押圧部材（押圧部）
１０ 電極
４１ｂ、４２ｂ 電極挿入孔
４２ｄ 排水孔
８２ａ 押圧突起
Ｇ スポット溶接用ガン
Ｇ１ シャンク

Claims (5)

1. スポット溶接用ガンのシャンク先端に装着された電極を上記シャンク先端から取り外すスポット溶接用電極取外装置であって、
   回転中心周りに回転可能に設けられ、上記電極がその中心を上記回転中心に合致させてセットされる回転体と、
   該回転体に設けられ、上記電極の外周面の一部が当接する当接部と、
   先端寄りの上記当接部と対向する位置に上記電極を押圧するための押圧部を有し、該押圧部よりも先端側が上記回転体の上記当接部側方に回動可能に軸支されたＪ字状の操作レバーとを備え、
   上記電極を上記当接部と上記押圧部との間にセットし、上記操作レバーの上記電極側への回動操作により押圧部で上記電極の反当接部側外周面を押圧して該押圧部と上記当接部とで上記電極を挟み込み、さらなる上記操作レバーの上記電極側への回動操作により上記電極を上記回転体とともに回転させて上記シャンク先端から取り外すことを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
2. 請求項１に記載のスポット溶接用電極取外装置において、
   上記操作レバーは、本体部と上記押圧部とを備え、
   該押圧部は、上記本体部に対して着脱可能となっていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
3. 請求項１又は２に記載のスポット溶接用電極取外装置において、
   上記操作レバーの先端には、当該操作レバーを反電極側へ回動させて上記押圧部を上記電極から離間させた際、上記電極の上記当接部への食い付きを解除するために上記電極の側面を押圧する押圧突起が形成されていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のスポット溶接用電極取外装置において、
   上記回転体は、内部に上記当接部及び上記操作レバーの先端側を収容し、且つ、上記当接部と上記押圧部との間に対応する電極挿入孔を有する回転ケースであり、
   該回転ケースには、当該回転ケース内に入り込んだ水を排水する排水孔が複数形成されていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載のスポット溶接用電極取外装置において、
   上記操作レバーの先端側表面及び上記当接部表面の少なくとも一方は、トリニッケルめっき層、又はカチオン電着塗装層を有することを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。

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