JPH0756140Y2 - ピンプル形電極チップの成形用カッタ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、抵抗溶接機の電極、殊
に自己再生機能などの特異の溶接特性を有するピンプル
形電極チップの成形用カッタ機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】抵抗溶接機の電極チップの先端形状とし
ては、従来一般に使用されているドーム形、台形（図４
ａ、ｂ）のほか、溶接による磨滅時に自己再生機能を示
す、電極先端に「へそ」をもったピンプル（へそ）形
(図４ｃ)とがある。 前記磨滅時の特性の違いはメッキ板
の溶接時に顕著にあらわれるとされており、一般にドー
ム形及び台形電極チップでは、溶接を続けると先端が磨
滅して行き、摩減につれ先端の表面積が大きくなるほ
か、チップ先端に合金層が形成されて、溶接状態が急激
に悪化する。一方ピンプル形では、電極チップ先端の
「へそ」が先端表面積を維持するとともに、磨滅過程で
表面が図５に示すようにキノコ状にめくれるマッシュル
ーミン グ現象によって合金層が形成されず（自己再生機
能）、溶接状態の悪化は少なく、電極寿命が長くなるの
である。 しかし、ピンプル形電極チップにおける、他の
電極チップにはない前記自己再生機能特性を発揮させ電
極寿命を伸ばすには、電極先端に単に突起を付けさえす
れば良いものではない。

【０００３】本考案者は長年に亘るピンプル形電極チッ
プの研究の結果、ピンプル形電極チップを有効に使用す
るためには、その寸法的要素が極めて重要な絶対的条件
であり、理論的には被溶接物を溶接加圧で挾持した状
態で、溶接に必要最小径の「へそ」、所定高さの
「へそ」を形成し、且つ上下電極チップの確実な同心
化を図ることが必要であることを見出したのである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、従来一般に
は自己再生機能特性をもつピンプル電極チップに対する
認識は低く、例えば特公昭４９−１２４６８号公報に示
された如き抵抗溶接機用チップドレッサー、即ち中間に
ばねを挟んで互いに相反発する方向にスライド棒上を摺
動可能に配設した２個のやすりをそれぞれ上下の電極チ
ップに押圧せしめ、且つ該スライド棒を該２個のやすり
とともに回転駆動するものにおける、第３図に示された
「へそ」状の突起をもつ電極チップも本考案に係るピン
プル形電極チップと同一視されている。しかし、上記特
公昭公報の第３図の電極チップは、単に小さい部品を溶
接するために先端を長めに細く削り出したもので、前記
ドーム形電極チップ又は台形電極チップと同列に属する
ものである。ちなみに、第３図の電極チップは、形状か
ら溶接発熱の冷却効率が悪く、寿命は短い。そして、上
記特公昭公報のドレッサー（成形装置）によって前記自
己再生機能特性をもつ「へそ」を形成しようとしても、
開放状態で成形するので、加圧時、溶接機の電極アーム
の撓みによって「へそ」が傾いてしまい、被溶接物に対
し電極チップ先端は接触不良状態となる。そして、いわ
ゆるＸガンの場合は、加圧工程の軌跡がもともと円弧状
なので、前記「へそ」の傾きは更に大きくなり、電極 チ
ップ先端の接触不良状態はひどくなる。

【０００５】これは抵抗溶接用の加圧装置、殊にロボッ
トで用いられる加圧ガンが、次ぎの問題点、即ち ａ．ガンアームが溶接加圧時に撓み、電極チップ先端の
接触位置がずれ勝ちである ｂ．Ｘ形ガンではピンによる支点保持のため、加圧工程
の軌跡が円弧状をなし、このため新品の電極チップと消
耗した同チップとでは、加圧時の両電極チップの接触時
の角度が変化する ｃ．Ｘ形ガンでは前記の如く支点保持のため、電極チッ
プ先端部の横方向の剛性がなく、また、複数のガンの個
々についてその先端部寸法の再現性がない ｄ．両電極チップの接触時の角度や形状は被溶接物の形
状によっても様々であるという、その補完が困難な問題
点をもっているためであり、例えば別工程で製作したピ
ンプル形電極チップを前記加圧装置に取り付けても、上
下電極チップの「へそ」を正確に同心とすることができ
ない。このため従来は、ピンプル形電極チップの前記優
れた効果も実験室止まりで、工場サイドにおいて実用化
することは不適とあきらめられていた。本考案者はかか
る問題点をもつピンプル形電極チップの工場サイドでの
実用化を目指して研究をすすめ、特願昭６０−４７８０
５号（特開昭６１−２０６５７８号）、特願昭６０−２
０５０２９号（特開昭６２−６４４８５号）特願昭６０
−２４８５５１号（特開昭６２−１０７９１０号）ほか
のピンプル形電極チップの成形装置に結び付けたのであ
る。

【０００６】また、実公昭４２−２４４０号、実開昭５
５−３３６１１号（マイクロフィルム）及び特開昭５９
−１１８２８６号の各公報記載の電極チップの”成形装
置”では加圧状態で成形するが、前３者における中央部
の貫通孔は、ピンプル形電極チップに必須の「へそ」を
形成するためのものではなく、また、たとえこの貫通孔
によって「へそ」を成形したとしても、有底でないので
所定高さの「へそ」は形成されない（「へそ」の形成に
ついては後述）。本考案は、ピンプル形電極チップの成
形時において、該電極チップの前記寸法 的要素をすべて
満足させるための成形用カッタ機構を提供することを課
題として案出されたもので、前記利点をもつピンプル形
電極の特性を考慮し、且つ上記に鑑み、ピンプル形電極
チップを溶接機に取付けたまま、且つ溶接時と同じ溶接
加圧下において、できるだけ被溶接物の厚さに近い間隔
に電極チップを維持しつつ芯合せを正確に行って、短時
間且つ比較的小型、小動力で自動的に、殊に「へそ」付
近の形状を正確に成形しうるピンプル形電極チップの成
形用カッタ機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案ピンプル形電極チップの成形用カッタ機構は、
抵抗溶接機の対向する２本の電極チップ間に溶接加圧に
より挟持した状態で回転せしめ前記両電極チップを同時
に成形するカッタであって、必要最小厚の円盤状部材の
両面の中心部にピンプル形電極チップのへそ径及びへそ
高さに合せた有底凹部を、また該有底凹部に続き表面に
放射状に間隔をあけて複数の切刃を一体的に設けたすり
ばち状の窪みを各々同心的に形成したことを特徴とす
る。

【０００８】

【作 用】上記構成の本考案ピンプル形電極チップの成
形用カッタ機構を、例えば本願出願人が出願した特願昭
６０−２４８５５１号の溶接機用ピンプル形電極チップ
の自動成形装置における、ロータリアクチュエータと歯
車連結した円筒状部材内にキーで固定した状態で保持し
た上、溶接機の上下の電極チップの間に本発明成形用カ
ッタを置き、両電極チップの先端を成形用カッタの切刃
に当てた状態で上下の電極チップを溶接時と同様に閉じ
加圧する。この状態でロータリアクチュエータを作動す
れば、成形用カッタはまず一方向に回転され、ついで反
転して他方向に回転するから、これを繰り返えすことに
より、上下電極チップの先端は中心部にほぼ溶接径に相
当する直径と所定高さの「へそ」部分を残して切削さ
れ、所定のピンプル形となる。「へそ」の先端が有底凹
部の底に当接したとき成形が完了するから、電極チップ
の加圧を停止し、成形用カッタの回動をとめて、両チッ
プ間を開けば、本考案成形用カッタによる成形が完了す
る。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例を、図について詳細
に説明すると、図１に示す本考案カッタ１は、必要最小
限の厚さの円盤状部材２の両面にすりばち状の窪み３、
３’を形成し、その中心にピンプル形電極チップ（図示
せず）における溶接スポットの径に相当するへそ（突出
部）の径及び必要なへそ高さに合わせて所定直径及び深
さの有底の凹部４、４’を形成し、上記すりばち状の窪
み３、３’の表面に一体的に且つ放射状に複数の（好ま
しくは８乃至２０枚）の切刃５、５’を切り屑用の間隔
をあけて等間隔に設けるとともに、カッタに回転力を付
与するため、円盤状部材２の外周にキー溝（または歯
車）６等を回転力付与機構の一部として形成したもので
ある。前記有底凹部４、４’の内径は、その電極チップ
に適した溶接スポットの直径（例えば被溶接板厚が１ミ
リメートル程度であれば、６乃至６．５ミリメートル程
度）に等しい内径とし、また、前記凹部４、４’の深さ
は、溶接加圧による潰れを考慮し、且つ座屈を生ずるこ
とのない前記「へそ」の高さと同じ深さとする（１ミリ
メートル程度）

【００１０】図２に示すカッタ１’は、一体の円盤状部
材２を用いた図１に示すカッタ１を前記有底凹部４、
４’の軸心と直角な面で２個のカッタに分割した如き形
状を成しているもので、具体的には、薄い円盤状部材２
ａ、２ｂの片面にそれぞれ上記と同様、すりばち状の窪
み３、３’と、溶接スポットの径に相当するへそ（突出
部）の径及び必要へそ高さに合わせた所定直径及び深さ
の有底の凹部４、４’を形成し、上記すりばち状の窪み
３、３’の表面には一体的に且つ放射状に複数枚の切刃
５、５’を等間隔に設けるとともに、円盤状部材２ａ、
２ｂの外周にキー溝（または歯車）６等を形成し、この
ような２枚のカッタを上記切刃５、５’が各々外側を向
くように正確に同心的に組み合わせて一体化したもので
ある。

【００１１】図３に示すカッタ１”は、２枚のカッタを
上記図２の如く組み合わせるのであるが、それらの中心
には、溶接スポットの径に相当するへそ（突出部）の径
に合わせた所定直径の中心孔７、７’と該中心孔７、
７’に連続した同心の円状凹部８、８’を形成し、上記
孔７、７’と円状凹部８、８’にフランジ付円筒状の底
板９を嵌合して有底の凹部４、４’としたものである。
上記図１乃至３に示す本考案カッタ１、１’、１”の形
成において殊に重要なことは、前記有底の凹部４、４’
を溶接スポットの径に相当するへそ（突出部）の径及び
必要へそ高さに合わせた所定直径及び深さに正確に形成
することと、少なくとも前記両面の有底の凹部４、４’
の軸心を正確に合わせて形成することである。

【００１２】上記構成の本考案ピンプル形電極チップの
成形用カッタ機構を、例えば本願出願人が出願した特願
昭６０−２４８５５１号の溶接機用ピンプル形電極チッ
プの自動成形装置における、ロータリアクチュエータ
（図示せず）と歯車連結した円筒状部材内に配設し、切
刃５、５’を上下に向けてキー溝６を介してキー（図示
せず）で固定した状態で保持した上、溶接機の上下の電
極チップの間に本考案成形用カッタを置き、両電極チッ
プの先端を成形用カッタの切刃に当てた状態で上下の電
極チップを溶接時と同様に閉じ加圧する。この状態でロ
ータリアクチュエータを作動すれば、成形用カッタはま
ず一方向に回転され、ついで反転して他方向に回転する
から、これを繰り返えすことにより、上下電極チップの
先端は中心部にほぼ溶接径に相当する直径と所定高さの
部分を残して切削され、所定のピンプル形となる。「へ
そ」の先端が有底凹部の底に当接したとき成形が完了す
るから、電極チップの加圧を停止し、成形用カッタの回
動をとめて、両チップ間を開けば、本考案成形用カッタ
による成形が完了する。

【００１３】

【考案の効果】以上のように本考案ピンプル形電極チッ
プの成形用カッタ機構は、抵抗溶接機の対向する２本の
電極チップ間に溶接加圧により挟持した状態で回転せし
め前記両電極チップを同時に成形するカッタであって、
必要最小厚の円盤状部材の両面の中心部に、ピンプル形
電極チップのへそ径及びへそ高さに合せた有底凹部を、
また該有底凹部に続き表面に放射状に間隔をあけて複数
の切刃を一体的に設けたすりばち状の窪みを各々同心的
に形成したことを特徴とするので、簡単な構造でありな
がら、従来の電極チップにないピンプル形電極チップ独
特の自己再生機能を発生させるための絶対条件である、
溶接加圧下においてできるだけ被溶接物の厚さに近い間
隔に上下電極チップを維持しつつ、必要最小径のへそ径
及び所定高さの「へそ」を、上下電極チップにおいて同
心に同時且つ正確に形成することができ、従来多大の効
果がありながら、被溶接物の構造や使用目的によって加
圧機構に種々の形態、構造がある一般の工場サイドにお
いて使用が難しいとされていたピンプル形電極チップを
実質的に使用可能とした大なる効果を有する。

【００１４】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案ピンプル形電極チップの成形用カ
ッタ機構の１実施例の縦断面図

【図２】図２は本考案ピンプル形電極チップの成形用カ
ッタ機構の他の実施例の縦断面図

【図３】図３は本考案ピンプル形電極チップの成形用カ
ッタ機構の更に他の実施例の縦断面図

【図４】図４は各種電極チップの形状を示す正面図

【図５】図５はピンプル形電極チップのマッシュルーミ
ング現象の説明図

【符号の説明】

１、１’、１” 成形用カッタ ２、２ａ、２ｂ 円盤状部材 ３、３’ すりばち状の窪み ４、４’ 有底の凹部 ５、５’ 切刃 ６ 回転力付与機構 ７、７’ 中心孔 ８、８’ 円状凹部 ９ 底板。 １、１’、１” 成形用カッタ ２、２ａ、２ｂ 円盤状部材 ３、３’ すりばち状の窪み ４、４’ 有底の凹部 ５、５’ 切刃 ６ 回転力付与機構 ７、７’ 中心孔 ８、８’ 円状凹部 ９ 底板。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】抵抗溶接機の対向する２本の電極チップ間
   に溶接加圧により挟持した状態で回転せしめ前記両電極
   チップを同時に成形するカッタであって、必要最小厚の
   円盤状部材の両面の中心部に、ピンプル形電極チップの
   へそ径及びへそ高さに合せた有底凹部を、また該有底凹
   部に続き表面に放射状に間隔をあけて複数の切刃を一体
   的に設けたすりばち状の窪みを各々同心的に形成したこ
   とを特徴とするピンプル形電極チップの成形用カッタ機
   構。
2. 【請求項２】円盤状部材が前記有底凹部の軸心と直角な
   面で２個のカッタに分割可能な請求項１記載のピンプル
   形電極チップの成形用カッタ機構。
3. 【請求項３】周囲に回転力付与機構を設けた請求項１ま
   たは２記載のピンプル形電極チップの成形用カッタ機
   構。