JPH0444316Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は、被溶接部材に加わる圧力を直接、
検出し得る電気溶接機の電極構造に関する。

(ロ) 従来の技術 従来の電気溶接機は、通常、支柱に対し可動電
極と固定電極とを対向配備している（図示せず）。

溶接に際しては、可動電極の先端溶接チツプと
固定電極先端の溶接チツプとの間に、被溶接部材
を配置する。そして、被溶接部材を両溶接チツプ
にて挟圧し、この一定の挟圧状態のもとで両溶接
チツプ間に溶接電流を流し溶接する。

(ハ) 考案が解決しようとする課題 溶接時、被溶接部材に加わる圧力は、溶接品質
の優劣に大きな影響を与えることが知られてい
る。このため、本来は被溶接部材にかかる圧力を
常時、測定し、圧力のおよぼす溶接特性、例えば
圧力と印可電圧との相対関係等を正確に知ること
が必要である。ところが、従来の電気溶接機は、
上・下溶接チツプ間に配置する被溶接部材を挟圧
し、この挟圧状態のもとで、単に溶接電流を流す
だけのもので、被溶接部材に加わる圧接力を検出
する手段を備えていない。従つて、被溶接部材に
加わる圧力が変化する場合等には、圧痕が生じる
等の不利があつた。

そこで、被溶接部材に加わる圧力を検出する手
段として、最近、第３図に示すような電極構造が
考えられている。

この電極構造は、支柱７１に対し昇降可能に配
備される可動電極（上方電極）７２に、圧力検出
手段７３を配備している。可動電極７２の電極ケ
ース体７４には、バネ力調節部材７５と可動体７
６とが内装してある。バネ力調節部材７５は、電
極ケース体７４の上壁を貫通するネジ軸７５ａに
昇降板７５ｂを螺合させ、ネジ軸７５ａの操作頭
部７５ｃの回動操作で昇降板７５ｂを上下動する
ように設定してある。また、可動体７６は基端部
（上端部）が圧縮バネ７５ｄを介して昇降板７５
ｂに連結され、先端部には一端に上下動を吸収す
る可撓性導体７６ａに接続した平板状導体７６ｂ
を介してアーム７６ｃを取付け、このアーム７６
ｃに溶接チツプ７６ｄを取付けている。そして、
圧力検出手段７３は、バネ力調節部材７５と可動
体７６との間に配備している。この圧力検出手段
７３は、バネ力調節部材７５側にフオトセンサ
（光センサ）７３ａに備え、可動体７６側にはフ
オトセンサ７３ａに対応する。例えばコード板７
３ｂを配置し、この棒状の半導体７３ｂがフオト
センサ７３ａの窪み穴に対し、挿脱するように設
定している。つまり、バネ力調節部材７５により
可動体７６は、常時下方向へ附勢され、可動電極
７２の先端チツプ７６ｄと固定電極７７の先端チ
ツプ７７ａ間にて、被溶接部材を一定圧力で挟圧
するようにしてある。従つて、被溶接部材に係る
圧力の圧縮反力により、可動体７６がバネ７５ｄ
に抗して上昇する時、コード板７３ｂがフオトセ
ンサ７３ａの窪み穴に対し深く進入する。これに
より、フオトセンサ７３ａではコード板７３ｂに
よるコードパレスを読取ることで、圧力を検出す
る。

ところが、この圧力検出手段７３では被溶接部
材に加わる間接的な圧力（可動体７６の降下度
合）を検出し得るのみで、被溶接部材にかかる直
接的な圧力を正確に知ることは不可能である等の
不利がある。

この考案は、以上のような問題点を解消させ、
被溶接部材に加わる圧力を直接検出し得る電気溶
接機の電極構造を提供することを目的とする。

(ニ) 課題を解決するための手段及び作用 この目的を達成させるために、この考案の電気
溶接機の電極構造では、次のような構成としてい
る。

電気溶接機の電極構造は、支柱に対し昇降可能
な可動電極と、この可動電極に対応配備された固
定電極とから成る電気溶接機の電極構造であつ
て、前記固定電極は、溶接チツプを嵌着する筒体
を備え、バネ性導体を介して前記支柱に絶縁状に
固定されたアームと、前記支柱に固定され、前記
筒体に絶縁部材を介して先端を嵌着し、前記溶接
チツプにかかる圧力に対応して上下動する圧力伝
達軸を内装すると共に、この圧力伝達軸の基端に
ロードセルからなる圧力検出手段を配備した電極
ケース体とから構成されている。

このような構成を有する電気溶接機の電極構造
では、例えば上方電極（可動電極）は従来公知の
ものを使用し、下方電極（固定電極）に圧力検出
手段（ロードセル）を配備する。可動電極先端の
溶接チツプと固定電極の先端チツプとの間に、被
溶接部材を配置し、両先端チツプ間にて被溶接部
材を挟圧する。この挟圧状態において溶接電流を
流し溶接する。この時、被溶接部材、つまり固定
電極先端の溶接チツプに係る圧力は、アームによ
つて受けられ、バネ性導体が圧縮することで筒体
を介して圧力伝達軸に加わる。これにより、圧力
伝達軸は支柱に固定の電極ケースに対し下降す
る。ここで、ロードセルが圧力伝達軸の下降圧
（電圧）を測定することで、被溶接部材にかかる
圧力を検出する。従つて、被溶接部材に係る圧力
を直接、検出することが出来、溶接電流の通電中
において被溶接部材が受ける圧変化を正確に測定
して、例えば、これを自動的に記録したり、或い
はロードセル出力を利用して溶接機の通電制御を
することができる。

(ホ) 実施例 第２図は、この考案に係る電気溶接機の電極構
造を示す概略説明図である。

電気溶接機の電極構造は、公知のように支柱６
に対し昇降可能に配備された可動電極（上方電
極）１と、支柱６に固定され可動電極１に対向状
に配備された固定電極（下方電極）２とから成
る。

可動電極１は、例えば断面「コ」字状の電極ケ
ース体１１に板状の嵌合部材１２を突設し、この
嵌合部材１２を断面「コ」字状の支柱６に対し嵌
合し、支柱６に対し、図示はしていないベアリン
グ（軸受け）を介して、昇降可能に配備してあ
る。この電極ケース体１１には、内部にバネ力調
節部材１３と可動体１４とが配備してある。バネ
力調節部材１３は、電極ケース体１１の上壁を貫
通するネジ軸１３ａと、このネジ軸１３ａに螺合
する昇降板１３ｂとからなり、ネジ軸１３ａの操
作頭部１３ｃの回動操作（ネジ軸１３ａの回動）
で、昇降板１３ｂが昇降動するようになつてい
る。そして、可動体１４は上部（基端）が前期昇
降板１３ｂに対し圧縮バネ１３ｄを介して連結さ
れ、下部（先端）には導体（金属板）１４ａを介
してアーム１４ｂを取付け、このアーム１４ｂに
チツプホルダ１４ｃを取付け、更にこのチツプホ
ルダ１４ｃに溶接チツプ１４ｄを固定している。
また、上記導体１４ａの端部には可撓性導体１４
ｅが直結してある。この可撓性導体１４ｅにより
可動体１４の上下動作を吸収するように設定して
ある。

この実施例電極構造の特徴は、下部電極２に被
溶接部材にかかる圧力を直接検出し得る圧力検出
手段としてロードセル３を配備した点にある。第
１図で示すように、下部電極２は、溶接チツプ５
４を備えるアーム５と、このアーム５を支柱６に
固定するバネ性導体５７と、溶接チツプ５４にか
かる圧力に対応して上下動する圧力伝達軸４１及
び圧力検出手段３を内装する電極ケース体４とか
ら成る。

第１図は、下部電極２を示す要部断面図であ
る。下部電極２は、支柱６より突設した受け台部
６１に固定された電極ケース体４と、受け台部６
１に対しバネ性導体５７を介して固定されたアー
ム５と、電極ケース体４に内装配備された圧力伝
達軸４１及びロードセル３とから成る。

電極ケース体４は、上下開口の筒体で、長さ中
央部が受け台部６１の支承アーム６２により固定
されている。この電極ケース体４の内部には、圧
力伝達軸４１が内装され、この圧力伝達軸４１は
軸受け部（ストツパを備えた軸受け）４２により
上下動が可能で、且つ回転が阻止されるように配
備されている。そして、この圧力伝達軸４１の下
方に、実施例ではオイル（支承オイル）４３を介
在させてロードセル３が配備してある。このロー
ドセルは、公知の圧電結晶に圧力をかけ、結晶を
横切る電圧を測定して圧力測定するセンサであ
る。このロードセル３のリード３１を電極ケース
体４の外部へ引き出している。一方、前記アーム
５は面内に貫通孔５１を形成し、この貫通孔５１
に上部が中実で下部が中空の筒体５２が嵌着固定
してある。この筒体５２の中実部にはテーパ状の
凹み穴５３を開口し、この凹み穴５３に溶接チツ
プ５４が嵌着してある。更に、筒体５２の下部
（中空部）、つまりアーム５より下方へ突出してい
る部分に、前記圧力伝達軸４１の先端が絶縁部材
（絶縁筒体）５５を介して嵌着されている。また、
この筒体５２の下部には割溝（スリツト）５８が
設けてあり、締付けナツト（第１図においては締
付けリング）５６にて、筒体５２に対し圧力伝達
軸４１を一体止着するように設定している。これ
により、溶接チツプ５４にかかる圧力が圧力伝達
軸４１に直接作用するようになつている。更に、
アーム５は断面「Ｕ」字状の弯曲したバネ性導体
５７及び平板状導体（金属板）５９を介して受け
台部（支承アーム６２）６１にネジ６３止めされ
ている。この支承アーム６２と平板状導体５９と
の間には絶縁板６４を介在させ、溶接チツプ５４
の電流がバネ性導体５７を介して平板状導体５９
にのみ導通するように設定してある。

このような構成を有する電気溶接機の電極構造
を使用して溶接する際は、従来と同様に可動電極
１を支柱６に対し、適当位置まで下降させる。そ
して、可動電極１の溶接チツプ１４ｄと固定電極
２の溶接チツプ５４との間に被溶接部材を配置固
定する。この後、操作頭部１３ｃの回動操作で昇
降板１３ｂを降下させ、可動体（溶接チツプ１４
ｄ）１４に所定の附勢力を付与する。つまり、被
溶接部材に所定の圧力（挟圧力）をかける。この
状態において、溶接電流が可撓性導体（導体１４
ａ）１４ｅから溶接チツプ１４ｄ、被溶接部材、
溶接チツプ５４へと流れ、アーム５及びバネ性導
体５７を介して平板状導体５９より導出される。
この通電状態において、被溶接部材には常時、圧
力がかかつている。この圧力は、溶接チツプ５
４、つまりアーム５で受けられ、バネ性導体５７
が圧に応じて変位（撓む）する。従つて、被溶接
部材にかかる圧力は、アーム（筒体５２）５を介
して、直接、圧力伝達軸４１に作用する。そし
て、この圧力程度に応じて圧力伝達軸４１が、電
極ケース体４内を昇降する。この昇降動は、オイ
ル４３を介してロードセル３に伝えられる。つま
り、圧力伝達軸４１に係る圧を電圧として測定
し、この測定信号（電圧信号）をリード線３１を
介して圧測定装置（図示せず）に送出する。これ
により、常時、被溶接部材が受ける圧力程度を、
直接、正確に測定し得る。従つて、例えばロード
セル３に記録装置を組合わせて圧力ゲージを構成
した場合、圧力における溶接特性、つまり圧力と
印加する電圧の関係、圧力と溶接品質等の相対関
係を知ることが出来、結果において良好な溶接品
質を得る最適圧力に制御することが可能となる。

尚、実施例では安定性の見地から、下方電極２
側にロードセル（圧力伝達軸４１）３を配備する
例を示したが、実際に際しては上方電極（可動電
極）１側にロードセル３を配備しても良いこと勿
論である。

(ヘ) 考案の効果 この考案では、以上のように、被溶接部材に係
る圧力に対応して圧力伝達軸が上下動するように
配備し、この圧力伝達軸の上下動を介して圧力を
検出するようにしたから、上・下溶接チツプ間に
て挟圧される被溶接部材にかかる圧力を、直接、
常時正確に測定することができる。

従つて、この電極構造では通電時における被溶
接部材にかかる圧力を検出し得ることで、溶接特
性、つまり圧力と印可電圧の関係、圧力と溶接品
質の相対関係等を正確に知ることが出来、結果的
に被溶接部材を最適な圧力状態にコントロール
し、溶接品質の良好な溶接を実現できる等、考案
目的を達成した優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例電気溶接機の電極構造の下方
電極を示す要部断面図、第２図は、実施例電気溶
接機の電極構造の概略説明図、第３図は、従来の
電気溶接機の電極構造を示す概略説明図である。 １……可動電極、２……固定電極、３……ロー
ドセル、４……電極ケース体、４１……圧力伝達
軸、５……アーム、５２……筒体、５４……溶接
チツプ、５７……バネ性導体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 支柱に対し昇降可能な可動電極と、この可動電
   極に対応配備された固定電極とから成る電気溶接
   機の電極構造において、 前記固定電極は、溶接チツプを嵌着する筒体を
   備え、バネ性導体を介して前記支柱に絶縁状に固
   定されたアームと、前記支柱に固定され、前記筒
   体に絶縁部材を介して先端を嵌着し、前記溶接チ
   ツプにかかる圧力に対応して上下動する圧力伝達
   軸を内装すると共に、この圧力伝達軸の基端にロ
   ードセルからなる圧力検出手段を配備した電極ケ
   ース体とから成る電気溶接機の電極構造。