JPH0533970U - スポツト溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 厚い金属板を良好にスポット溶接することが
できるスポット溶接機を提供する。 ［構成］ 重ね合わせた二枚の金属板１２ａ、１２ｂの
一方に正電極１３ａを、他方に負電極１３ｂを接触させ
て、これらを加圧、溶接するスポット溶接機１０におい
て、上記負電極１３ｂが接触する金属板１２ｂの溶接ス
ポット部１２ｃ近傍に接触させるための上記正電極１３
ａとは別の第二正電極１４を有し、この第二正電極１４
と上記負電極１３ｂとの間に低電流ｉｂを発生させる低
電流回路１５と、上記正電極１３ａと負電極１３ｂとの
間に本電流ｉａを発生させる大電流回路１６とを備えて
いるものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はスポット溶接機に係り、特に溶接スポット部へ供給する溶接電流の通 電構造及びその回路を改良した三相整流式スポット溶接機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のスポット溶接機は、二枚の金属板を重ね合わせ、これを丸棒状 の電極で加圧して通電し、ジュール熱により金属を加熱、溶融状態にし、圧力を 加えて点状に圧接している。特に最近は、三相電源から平均に負荷をとるように した経済的な三相整流式スポット溶接機が使用されている。この三相整流式スポ ット溶接機は、例えば、三個の一次コイルと、一個の二次コイルを巻いた変圧器 を用い、六個のイグニトロンで制御して、低周波単相交流を得るように構成され ている。

【０００３】 具体的には、図４に示されているように、溶接すべき二枚の金属板１ａ、１ｂ を重ね合わせ、これをクランプ２の電極３ａ、３ｂで挟んで、溶接金属を使用せ ずに加圧、溶接している。この際、上記金属板１ａ、１ｂの溶接スポット部を磨 いて塗膜、錆及びサフェーサー等を除去しておくことが望ましいが、近年、二打 点溶接等を行うことにより、薄い塗膜、錆及びサフェーサー等が混入しても良好 なスポット溶接が可能になった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のようなスポット溶接機にあっては、溶接金属を使用しないた め、一般に薄い金属板の接合に適しており、金属板１ａ、１ｂの厚さが厚くなる と上記電極３ａ、３ｂの間隔が大きくなるので、良好な溶接ができないという問 題があった。

【０００５】 また、厚い金属板１ａ、１ｂを溶接するために溶接スポット部へいきなり大電 流を供給すると、上記金属板１ａ、１ｂに窪みが生じたり、ナゲットに割れ等の 欠陥が生じるという問題があった。

【０００６】 本考案の目的は、上記課題に鑑み、厚い金属板を良好にスポット溶接すること ができる、スポット溶接機を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的は、本考案に係るスポット溶接機によれば、重ね合わせた二枚の金属 板の一方に正電極を、他方に負電極を接触させて、これらを加圧、溶接するスポ ット溶接機において、上記負電極が接触する金属板の溶接スポット部近傍に接触 させるための上記正電極とは別の第二正電極を有し、該第二正電極と上記負電極 との間に低電流を発生させる低電流回路と、上記正電極と負電極との間に本電流 を発生させる大電流回路とを備えていることにより達成される。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば、本考案のスポット溶接機は、上記正電極とは別に、第二正 電極を有している。すなわち、本考案のスポット溶接機によるスポット溶接は、 上記第二正電極を上記負電極を接触させる金属板の溶接スポット部近傍に接触さ せ、まず、上記低電流回路により上記第二正電極と上記負電極との間に低電流を 発生させる。その後、上記大電流回路により上記正電極と負電極との間に本電流 を発生させて、二枚の金属板を加圧、溶接するものである。

【０００９】 このように低電流を供給した後に大電流を供給すると、良好なスポット溶接が なされることが実験的に明らかになった。本出願人は、その理由を次のように考 察する。すなわち、上記負電極を接触させる金属板の溶接スポット部近傍に、第 二正電極を接触させて該第二正電極と上記負電極との間に低電流を発生させると 、この低電流により上記金属板が予熱されることになる。その後、上記正電極と 負電極との間に本電流を発生させると、上記金属板が急激な温度上昇をしないた め、二枚の金属板が良好に加圧、溶接されることになる。

【００１０】 したがって、金属板の厚さが厚くなり、正電極と負電極との間隔が大きくなっ ても良好な溶接をでき、且つ、上記金属板に窪みが生じたり、ナゲットに割れ等 の欠陥が生じることはない。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係るスポット溶接機の好適一実施例を添付図面に基づいて詳細 に説明する。 図１に示されているように、本実施例のスポット溶接機１０のクランプ１１に は、重ね合わされた二枚の金属板１２ａ、１２ｂを挟持して、これらを加圧、溶 接するための正電極１３ａと負電極１３ｂとが備えられている。上記正電極１３ ａは一方の金属板１２ａに接触し、上記負電極１３ｂは他方の金属板１２ｂに接 触するようになっている。

【００１２】 また、本実施例のスポット溶接機１０は、上記正電極１３ａとは別の第二正電 極１４を有している。この第二正電極１４は、上記クランプ１１に付属させるか 、或いは、該クランプ１１とは別体に構成されている。そして、この第二正電極 １４は、上記負電極１３ｂが接触する金属板１２ｂの溶接スポット部１２ｃの近 傍に接触させて設けられる。したがって、上記クランプ１１に第二正電極１４を 付属させる場合には、該第二正電極１４を上記負電極１３ｂの近傍に位置させて 設けることになる。

【００１３】 さらに、本実施例のスポット溶接機１０には、図２に示されているように、上 記第二正電極１４と上記負電極１３ｂとの間に低電流ｉｂを発生させる低電流回 路１５と、上記正電極１３ａと負電極１３ｂとの間に本電流ｉａを発生させる大 電流回路１６とが備えられている。

【００１４】 具体的には、例えば、三相２００Ｖ電源に位相制御パワー素子１７が接続され ており、該位相制御パワー素子１７にはパワートランス１８、整流回路１９が順 次接続されている。この整流回路１９には、上記大電流回路１６が接続されてお り、上記二枚の金属板１２ａ、１２ｂを挟持する正電極１３ａと負電極１３ｂと によって通電されるようになっている。この大電流回路１６の正電極１３ａ側に は上記低電流回路１５が分岐され、その先端部にはＳＷ素子２０を介して上記第 二正電極１４が設けられている。上記ＳＷ素子２０は、ドライブ回路２１を介し て、マイクロプロセッサ等によって構成された制御回路２２に接続されている。 また、上記大電流回路１６の分岐部よりも正電極１３ａ側には、電流センサー２ ３が介設されており、該電流センサー２３は上記制御回路２２に接続されている 。この制御回路２２は、操作スイッチ等の入力側２４に接続され、その出力側２ ５は上記位相制御パワー素子１７に接続されている。

【００１５】 このように構成されたシステム回路によって本実施例のスポット溶接機１０は 、例えば、３０００Ａ以上の本電流ｉａが上記大電流回路１６から出力され、２ ０００Ａ程度の低電流ｉｂが上記低電流回路１５から出力されるようになってい る。最初に、上記位相制御パワー素子１７と上記ＳＷ素子２０とをＯＮ状態にす ると、上記大電流回路１６は通電条件が満足されないために本電流ｉａが流れず 、上記低電流回路１５に低電流ｉｂのみが流れる。次に、低電流ｉｂの効果によ り、上記大電流回路１６に本電流ｉａが流れ始めると、該大電流回路１６に介設 された電流センサー２３がこれを検知して上記制御回路２２に入力する。そして 、この制御回路２２が上記ドライブ回路２１を駆動させて、上記ＳＷ素子２０を ＯＦＦさせるものである。

【００１６】 また、図３は、上記低電流回路１５に介設された上記ＳＷ素子２０のＯＮ／Ｏ ＦＦ原理回路を示すものである。すなわち、上記低電流回路１５には半導体（Ｓ ＣＲ１）が介設されており、該ＳＣＲ１のアノード側は上記整流回路１９に接続 され、そのカソード側は上記第二正電極１４に接続されている。このＳＣＲ１に は、定電圧２６が与えられて電流ｉｃの流れる定電圧回路２７が形成されている 。さらに、この定電圧回路２７の正極側には半導体（ＳＣＲ２）が介設されてい る。そして、上記ＳＣＲ１及びＳＣＲ２のカソード側には、それぞれ上記ドライ ブ回路２１が接続されており、該ドライブ回路２１にはインターフェース２８を 介して上記制御回路２２が接続されている。

【００１７】 このように構成された低電流回路１５のＯＮ／ＯＦＦ原理回路は、次のように 動作する。すなわち、まず、上記ＳＣＲ１がドライブ回路２１の動作によりＯＮ 状態になる。次に、ＳＣＲ２をドライブ回路２１の動作によりＯＮさせると、上 記ＳＣＲ１は逆バイアスになって、ＯＦＦする。そして、このＳＣＲ１がＯＦＦ すると、上記ＳＣＲ２の逆バイアス電流ｉｃも０になって上記ＳＣＲ２もＯＦＦ する。このような動作の繰り返しにより、上記低電流回路１５に介設したＳＣＲ １をＯＮ／ＯＦＦさせることができるものである。

【００１８】 つぎに、上記実施例における作用を述べる。 上述したように、本実施例のスポット溶接機１０は、上記正電極１３ａとは別 に、第二正電極１４を有しており、そのスポット溶接は、上記第二正電極１４を 上記負電極１３ｂを接触させる金属板１２ｂの溶接スポット部近傍１２ｃに接触 させ、まず、上記低電流回路１５により上記第二正電極１４と上記負電極１３ｂ との間に２０００Ｖ程度の低電流ｉｂを発生させる。その後、低電流ｉｂの効果 により、上記大電流回路１６に本電流ｉａが流れ始めると、該大電流回路１６に 介設された電流センサー２３がこれを検知して上記制御回路２２に入力し、この 制御回路２２が上記ドライブ回路２１を駆動させて、上記ＳＷ素子２０をＯＦＦ させる。このようにして、上記大電流回路１６により上記正電極１３ａと負電極 １３ｂとの間に３０００Ｖ以上の本電流ｉａを発生させて、二枚の金属板１２ａ 、１２ｂを加圧、溶接するものである。

【００１９】 このように本実施例のスポット溶接機１０にあっては、低電流ｉｂを出力した 後に、自動的に本電流ｉａが出力する。すなわち、上記負電極１３ｂを接触させ る金属板１２ｂの溶接スポット部近傍１２ｃに、第二正電極１４を接触させて該 第二正電極１４と上記負電極１３ｂとの間に低電流ｉｂを発生させると、この低 電流ｉｂにより上記金属板１２ａ、１２ｂが予熱されることになる。その後、上 記正電極１３ａと負電極１３ｂとの間に本電流ｉａを発生させると、上記金属板 １２ａ、１２ｂが急激な温度上昇をしないため、二枚の金属板１２ａ、１２ｂが 良好に加圧、溶接されることが実験的に立証された。

【００２０】 したがって、金属板１２ａ、１２ｂの厚さが厚くなり、正電極１３ａと負電極 １３ｂとの間隔が大きくなっても、上記金属板１２ａ、１２ｂに窪みが生じたり 、ナゲット（図示せず）に割れ等の欠陥が生じることがなく、良好な溶接を行う ことができるものである。

【００２１】

【考案の効果】

以上述べたように本考案に係るスポット溶接機によれば、厚い金属板を良好に スポット溶接することができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るスポット溶接機の一実施例におけ
る、クランプ近傍を示す概略図である。

【図２】本考案に係るスポット溶接機の一実施例におけ
る、システム回路を示すブロック図である。

【図３】本考案に係るスポット溶接機の一実施例におけ
る、低電流回路のＯＮ／ＯＦＦ原理を示す回路図であ
る。

【図４】従来のスポット溶接機の一例における、クラン
プを示す概略図である。

【符号の説明】

１０ スポット溶接機 １２ａ、１２ｂ 金属板 １２ｃ 溶接スポット部 １３ａ 正電極 １３ｂ 負電極 １４ 第二正電極 １５ 低電流回路 １６ 大電流回路 ｉａ 本電流 ｉｂ 低電流

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 重ね合わせた二枚の金属板の一方に正電
   極を、他方に負電極を接触させて、これらを加圧、溶接
   するスポット溶接機において、上記負電極が接触する金
   属板の溶接スポット部近傍に接触させるための上記正電
   極とは別の第二正電極を有し、該第二正電極と上記負電
   極との間に低電流を発生させる低電流回路と、上記正電
   極と負電極との間に本電流を発生させる大電流回路とを
   備えていることを特徴とするスポット溶接機。