JPH10249540A - スポット溶接機電極ホルダの加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、安価なコストで且つ小型の汎用ス
ポット溶接機にも後から取り付け可能な、プロジェクシ
ョン溶接時の加圧不足を解消できるスポット溶接機電極
ホルダの加圧装置の提供を目的とする。 【構成】 本発明のスポット溶接機電極ホルダの加圧装
置は、スポット溶接機のホーン２に固着される段付筒状
のホルダガイド１１には、フランジ部１２ａを有する上
部電極ホルダ１２を上下方向に摺動可能に内挿すると共
に該上部電極ホルダ１２の下端部には上部電極４を嵌着
し、前記電極ホルダ１２の上部には複数個の皿ばね１３
を内挿すると共に止めねじ１４によって電極ホルダ１２
にばね力を付勢させ、スポット溶接機の通電によりプロ
ジェクションナット等の突起部の潰れに対して皿ばね１
３のばね力により上部電極４の追従性を向上させたこと
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
ナット等をワークに溶接するスポット溶接機の電極ホル
ダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、３５ＫＶ以下の容量が小さい
スポット溶接機でナットをプロジェクション溶接する場
合は、図３に示すように、空圧シリンダ１によってホー
ン２が上下動するようになっていて、このホーン２には
上部電極ホルダ３を介して上部電極４が取り付けられて
いる。一方、下部電極ホルダ５には、中心部にガイドピ
ン６を埋設した下部電極７が嵌着されている。そして、
前記下部電極７上にワーク８を載置し、適宜なナットフ
ィーダによってプロジェクションナット９（以下、単に
「ナット９」という。）をワーク８に供給し、下部電極
７と上部電極４とを通電せしめてナットを溶接してい
た。

【０００３】図２は、スポット溶接機のプロジェクショ
ン溶接における加圧特性の比較グラフである。この図か
ら明らかなように、ナットに加わる実際の加圧力は、交
流電源の通電開始によって破線で示すように低下してい
る。これは、スポット溶接機の空圧シリンダ１により二
点鎖線で示すように所定の加圧力を保持するのが望まし
いが、現実的には、前記の空圧シリンダ１は、加圧機構
部の摺動部の摩擦や経済的な空圧回路の特性（むやみに
シリンダの径を大きくしたり、大きなレギュレータを用
いることができない。）などにより、通電開始によるナ
ットの突起部分の潰れに対して若干の遅れが生じるた
め、加圧不足の状態を招き、突起部分の溶融金属が空気
中に露出しているため電極を中心にスパッタとして飛散
していた。つまり、発熱量(cal) ＝０．２４×（電流）
² ×（抵抗）×（通電時間）となり、溶接中の加圧力が
低下するとチップ間の抵抗が大きくなり発熱量大となっ
てスパッタが発生する。

【０００４】このため、プロジェクション溶接における
加圧不足の状態を解消するため、大容量（５０ＫＶ程
度）のスポット・プロジェクション溶接専用機では、加
圧シリンダ装置に圧縮コイルばねを内蔵させ、この圧縮
コイルばねの半力により加圧不足の問題点をなくしてい
た。

【０００５】図４は、前記のスポット・プロジェクショ
ン溶接専用機で用いられている加圧シリンダ装置の縦断
面図である。この図において、２１は、溶接機本体の適
宜なフレームに取り付けられた空圧シリンダの載置台で
あり、この空圧シリンダ載置台２１の上部にはピストン
２２を有する空圧シリンダ２３が固定されている。ま
た、前記ピストン２２の下端部には圧入によりブッシュ
２３が固着されると共に、該ブッシュ２３には上方の空
間部に圧縮コイルばね２４を内挿させたシャフト２５が
固着されている。また、前記空圧シリンダ載置台２１に
は、ニードルベアリング２６が２箇所に設けられてい
て、ピストン２２に連結された前記シャフト２５が上下
方向に摺動できるようになっている。なお、２７は空圧
シリンダ載置台２１を上下動をガイドするガイドポスト
である。２８は、上部電極２９を取り付けるためのホー
ンであり、該ホーン２８の上面部には前記シャフト２５
の下端部が適宜な手段で固着されている。なお、図中、
３０は下部電極、３１はワークである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
スポット溶接機においては、上部電極４の加圧力は空圧
シリンダ１のみによって行われるため、加圧機構部の摺
動部の摩擦や経済的な空圧回路の特性などにより、突起
部分の潰れに対して若干の作動遅れが生じるため、加圧
不足の状態を招き、突起部分の溶融金属がスパッタとし
て飛散して作業環境を悪くしたり、スパッタが製品に付
着して製品の品質を損なうという問題が生じていた。

【０００７】後者の大容量のスポット・プロジェクショ
ン溶接専用機では、加圧シリンダ装置に圧縮コイルばね
２４を内蔵させてプロジェクション溶接時の加圧不足の
問題点を解消しようとするものであるが、ニードルベア
リング２６とシャフト２５との摺動抵抗や空圧シリンダ
載置台２１とガイドポスト２７との摺動抵抗を無視する
ことができず、図２の加圧特性の比較グラフの一点鎖線
で示すように、更に追従性の改良が望まれるというもの
であった。また、このように専用機として作られた加圧
シリンダ装置の加圧機構を小型の汎用スポット溶接機に
適用させるのはコスト的にも極めて困難なものであっ
た。

【０００８】本発明は、安価なコストで且つ小型の汎用
スポット溶接機にも後から取り付け可能な、プロジェク
ション溶接時の加圧不足を解消できるスポット溶接機電
極ホルダの加圧装置の提供を目的とするもので、皿ばね
のばね力を利用して上側電極の追従性の向上を図るよう
にしたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、空圧シリンダ
１の作動によりホーン２に固着された上部電極ホルダを
上下動させ、上部電極４と下部電極７間に介在させたワ
ーク８を溶接するスポット溶接機の電極ホルダにおい
て、前記ホーン２に固着される段付筒状のホルダガイド
１１には、フランジ部１２ａを有する上部電極ホルダ１
２を上下方向に摺動可能に内挿すると共に該上部電極ホ
ルダ１２の下端部には上部電極４を嵌着し、前記電極ホ
ルダ１２の上部には複数個の皿ばね１３を内挿すると共
に止めねじ１４によって電極ホルダ１２にばね力を付勢
させ、スポット溶接機の通電によりプロジェクションナ
ット等の突起部の潰れに対して皿ばね１３のばね力によ
り上部電極４の追従性を向上させたことを特徴とするス
ポット溶接機電極ホルダの加圧装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜図
２に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のスポッ
ト溶接機電極ホルダの加圧装置の縦断面図であり、電極
ホルダの加圧装置は、段付筒状のホルダガイド１１と上
部電極ホルダ１２と皿ばね１３および止めねじ１４によ
って構成されている。尚、この図において、空圧シリン
ダ１とホーン２と下部電極ホルダ５とガイドピン６およ
び下部電極７については従来の装置と全く同じものであ
る。なお、ワーク８とナット９についても従来品と同じ
符号を付けている。

【００１０】前記段付筒状のホルダガイド１１は、適宜
な手段でホーン２に固着されるもので、該段付筒状のホ
ルダガイド１１には、フランジ部１２ａを有する上部電
極ホルダ１２を上下方向に摺動可能に内挿すると共に該
電極ホルダ１２の下端部には上部電極４を嵌着し、前記
電極ホルダ１２の上部には複数個の皿ばね１３を内挿す
ると共に止めねじ１４によって前記電極ホルダ１２にば
ね力を付勢させてる。

【００１２】従って、本発明の加圧装置を用いてナット
９のプロジェクション溶接をおこなった場合には、スポ
ット溶接機の通電によりプロジェクションナット等の突
起部の潰れに対して空圧シリンダ１による加圧だけでは
チップ間の加圧不足となるが、皿ばね１３の反発力によ
り瞬時に上側電極４下方に押し下げられ、図２の実線で
示すごとくほぼ理想に近い加圧力でもってプロジェクシ
ョン溶接ができるため、スパッタが発生しないようにな
っている。

【００１３】上述の如く構成された本発明の多点電極ホ
ルダでは、例えば、ワークの種類によって、電極ホルダ
に作用させる皿ばね１３の反発力（加圧力）は、皿ばね
の枚数を調節するか、あるいは止めねじ１４の締め付け
具合によって調整できるため、極めて使い勝手がよいも
のである。

【００１４】

【発明の効果】本発明のスポット溶接機電極ホルダの加
圧装置は、段付筒状のホルダガイド１１と上部電極ホル
ダ１２と皿ばね１３および止めねじ１４によって構成さ
れるものであるから、プロジェクション溶接時のスパッ
タの発生を防止することができる。また、装置は極めて
簡単な構造であり安価に製造でる。さらに、本発明は、
従来の小型の汎用スポット溶接機にも後から取り付ける
ことができるという産業上極めて有益な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電極ホルダの加圧装置の縦断面図。

【図２】 プロジェクション溶接における加圧特性の比
較グラフ。

【図３】 従来のスポット溶接機における電極ホルダの
縦断面図。

【図４】 従来のスポット・プロジェクション溶接専用
機の加圧シリンダ装置の縦断面図。 〔図面の簡単な説明〕

【符号の説明】

１ 空圧シリンダ、 ２ ホーン、 ４
上部電極、５ 下部電極ホルダ、 ６ ガイドピ
ン、 ７ 下部電極、８ ワーク、
９ プロジェクションナット、１１ ホルダガイド、
１２ 上部電極ホルダ、 １３ 皿ばね、１４ 止め
ねじ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空圧シリンダ１の作動によりホーン２に
   固着された上部電極ホルダを上下動させ、上部電極４と
   下部電極７間に介在させたワーク８を溶接するスポット
   溶接機の電極ホルダにおいて、 前記ホーン２に固着される段付筒状のホルダガイド１１
   には、フランジ部１２ａを有する上部電極ホルダ１２を
   上下方向に摺動可能に内挿すると共に該上部電極ホルダ
   １２の下端部には上部電極４を嵌着し、前記電極ホルダ
   １２の上部には複数個の皿ばね１３を内挿すると共に止
   めねじ１４によって電極ホルダ１２にばね力を付勢さ
   せ、 スポット溶接機の通電によりプロジェクションナット等
   の突起部の潰れに対して皿ばね１３のばね力により上部
   電極４の追従性を向上させたことを特徴とするスポット
   溶接機電極ホルダの加圧装置。