JPS6163380A - 抵抗溶接用変位センサ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はスポット溶接機の抵抗溶接用変位センサーに関
するもので、抵抗溶接中の電極の動きを正確に把握でき
るもので、大型、小型などのスポット溶接機およびプロ
ジェクション溶接機等に広く利用できるものである。

（従来の技術） 本発明に係る公知技術としては、特開昭５８−２１５２
８４号「点溶接部品質検査方法」の公報があり、これを
第４図により説明すれば被溶接材２０ａ、２０ｂを重ね
て固定電極２１と可動電極２２で挟持し、可動電極２２
はロッド２３に連結され、電磁弁２４により空気がシリ
ンダー２５に送給されロッド２３が上・下動して前記電
極間で被溶接材が加圧される。溶接中の電極の動き即ち
変位の計測は可動電極と一体的に移動するロッドに取り
付けられた変位センサー２６で検出するも゛のである。

この変位センサー２６はシリンダー２５の外壁に取り付
けられた検出レバー２７との間で検出する。

即ち、溶接中破溶接個所が膨張、収縮、摩耗等の変化が
あると可動電極２２が上・下に動き変位センサーの検出
ロッド２８がそれにつれて動き、磁束の変化により、変
、位センサー２６からの電気的出力が変化することで、
可動電極２６の先端の位置の変位を検出するものである
。

然し、前記構造の変位センサーは磁束の変化により検出
する構造のために溶接中の変位を検出できる程度の可動
範囲を約０．５　ｖｍ以下に押さえる必要があり、もし
電極長さの変化、ワーク厚さの変化がこれ以上になると
検出センサ一部２９ａ、２９ｂを調整しなければならず
、この調整は非常に困難であるという欠点があった。電
極が摩耗する状況は連続的に溶接機を使用する場合には
１日当り約１Ｏｎ＋程度摩耗することもあり、４〜５時
間使用する場合の摩耗状況は変位センサー２６で検出出
来るが、約１０韮以上の電極の変位については変位セン
サー２６そのものを取り付け、取りはすしを行い更に増
幅器や変位計の調整を行う必要がある。２６の変位セン
サー（一般には非接触型変位計という）の他に３０に示
す接触型変位計もあるが、このものを取り付けた場合に
は分解能が小さすぎて溶接中に電極が摩耗すると変位計
を取り付けている治具を調整しないと変位計を破壊する
危険がある。

（発明が解決しようとする問題点） そこで本発明はスポット溶接機の電極の摩耗について、
電極を連続的に使用して摩耗により電極の長さが短かく
なっても、電極に取り付けた治具の調整や増幅器や変位
計の位置の修正を行う必要のない抵抗溶接機の変位検出
センサーの構造を技術的課題とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
被溶接部材を挟着する電極において、上側の可動電極と
一体的に上・下動するエヤーシリンダロッドの一部に歪
ゲージを貼り付けた板バネを固定し、前記板バネには垂
直方向に固定されたロッドがあり、前記ロックはソレノ
イドの作用により解放又はロッドされ、可動電極を空気
圧にて上下動させるエヤーシリンダーに空気圧の給排を
　　　　）制御する電磁弁と前記ソレノイドとの間にタ
イマーを設けて、ソレノイドの動作を制御し、前記歪ゲ
ージはブリッジボックス、増幅器及び表示器に連結され
て、可動電極の変位の状態を表示するものである。

（作用） 上記技術的手段は、次にのように作用する、すなわち、
可動電極が下降して、電極先端が被溶接材に接触後約１
／３０〜１／１０秒のタイムラグによりソレノイドが作
動して垂直ロッドを固定するために、電極先端がワーク
に接触するとほぼ同時に板バネ、歪ゲージが水平に固定
されることになり、電極先端が膨張による上昇、ナゲツ
トの飛散による収縮下降の作動等が溶接スタート開始時
より溶接終了まで正しく歪ゲージにて測定することがで
き、電極先端が連続使用により約１０ｍ−程度大きく摩
耗しても、歪ゲージの取付調整の必要もなく更に歪ゲー
ジ等の破損もまったく発生しな°いものである。

（実施例） 以下具体的な実施例について以下説明する。

１はスポット溶接機の要部で、２ａ、　　２ｂは被溶接
材で３は可動電極、３ａは電極ホルダーで、４は固定電
極である。５は電磁弁で５ａは圧縮空気であり、６はエ
ヤーシリンダーで、７はタイマーであり、８はソレノイ
ド装置で、ソレノイドの移動片８ａがあり、９は扱バネ
で、ひずみゲージ１０が貼り付けであり、１１は垂直ロ
ッドで、前記板バネ９に直接環めこまれて一体的になっ
ており、１２は溶接機本体である。電磁弁の作動により
圧縮空気の作用で、エヤーシリンダー６の上・下動によ
りこれと一体的な可動電極３も上下動する構造である。

１３はブリッジボックス、１４は増幅器、１５は表示器
で１６ａ、１６ｂ、１６ｃｍ、１６ｄは電磁弁、ソレノ
イド及び歪ゲージとブリッヂ、・・・等の結線を示す。

以上の構造においてその作用を説明すれば、被溶接材２
ａ、２ｂを固定電極４上に載置し、溶接機本体の制御装
置（図示しない）により、電磁弁５が作動し空気圧によ
りエヤーシリンダー６が下降し、従って可動電極３が下
降する、可動電極３の先端が被溶接材に接触する時間に
、タイマー７の作動により、ソレノイド８が作動する様
にタイマー７を予め調整しておく、このタイムラグは初
期加圧時間よりやや短かい位が適当である。すなわちこ
の間に可動電極の先端は被溶接材の表面に接触し、ここ
でソレノイドが作動して歪ゲージと一体的な垂直ロッド
を固定することにより、平板ハネは水平で歪ゲージが作
動していない状況（弯曲していない状況）が溶接開始時
のスタートを表すことになる。この場合、タイマーが無
い場合には、電磁弁の作動と同時にソレノイドが作動し
、エヤーシリンダーの下降により、垂直ロッドもすぐに
下降し可動電極の先端が被溶接材に接触した時には（約
１／３０〜１／２０秒後）前記板バネは相当に弯曲した
ことになり、溶接開始時の状況が正確に検出できないこ
とになる。

次に前記構造の電極の動作、溶接電流及びソレノイドの
作用と時間との関係について作動線図を第３図により説
明すれば、（イ）は可動電極、（ロ）は溶接電流、（ハ
）はソレノイドのそれぞれの作動線図でＴは時間を示し
、Ａで電極３が降下開始し、Ｂで電極３の先端が被溶接
材に接触して電極の降下が完了する。Ｃはソレノイドが
ＯＮとなり、垂直ロッド１１をロックする。Ａ−Ｃ間の
時間は１／１０〜１１５秒くらいである。次に１／４〜
１／２秒後りにて抵抗溶接のための通電を開始し、Ｅに
て通電終了する。この場合電極の先端は被溶接材の膨張
及び、電極の摩耗又は溶接部のナゲツトの飛散によりカ
ーブ状に上下動する。

Ｆにおいて電極上昇開始しソレノイドはＯＦＦとなり垂
直ロッドは解放され、Ｇにおいて電極上昇は終了するも
ので、Ａ−Ｃ間がタイマーセット時間である。

〔発明の効果〕

本発明は次の特有の効果を生ずる。すなわち、可動電極
下降開始後、電極の先端部が被溶接材の表面に接触した
時にタイマーによりソレノイドが作動して歪ゲージをＯ
煮付近位置にセットされるために、電極が大きく摩耗し
ても、検出センサー　　　　　　）の位置の調整をせず
に済み、更に （１）分解能が大きく、測定レンジ幅が大きくなる、分
解能は５μｍ程度で測定レンジ幅はいくらでも可能とな
るものである、 （２）常に０点に近い位置より測定が開始されるので電
極の摩耗や被溶接材の厚さの変化に対して治具や動歪計
の調整を行う必要がなく、 （３）　　板バネ、垂直ロッド、歪ゲージよりなる変位
センサーの設置が簡単に行うことができる、ものである
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本実施例に係る要部の簡略した側面図であり、
第２図はソレノイドの作動斜視図で、（イ）は作動前、
（ロ）は作動中を示すものであり、第３図２は電極、電
流及びソレノイドの作動線図を示すもので、第４図は従
来例の説明図で、（イ）は要部の側面図であり、（ロ）
は非接触型変位センサーの外観図であり、（ハ）は接触
型センサーの外観図である。 ３・・・可動電極、４・・・固定電極、５・・・電磁弁
、７・・・タイマー装置、８・・・ソレノイド装置、９
・・・板バネ、１０・・・歪ゲージ、１１・・・垂直ロ
フト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　溶接機本体に、電磁弁の作用により空気圧にて上下に
   移動するシリンダーを設け、前記シリンダーと一体的に
   移動する可動電極と、固定電極との間に被溶接材を挟着
   して溶接する抵抗溶接機において、溶接機本体にソレノ
   イド装置とタイマー装置を設け、前記シリンダーと一体
   的に上・下動する垂直ロット、板バネ、歪ゲージよりな
   る変位センサーを設け、前記電磁弁とソレノイド装置を
   タイマー装置を介して連結し、ソレノイド装置の移動片
   により前記変位センサーの垂直ロッドを固定又は解除す
   る構造の抵抗溶接用変位センサー。