JPH0747222B2

JPH0747222B2 - 抵抗溶接装置

Info

Publication number: JPH0747222B2
Application number: JP2189421A
Authority: JP
Inventors: 靖雄高橋; 亨斉藤; 国洋林田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0475788A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電気抵抗溶接に関する抵抗溶接方法及び装置に
関する。

〔従来の技術〕

スポット溶接などの電気抵抗溶接では、対向する上下一
対の電極で被溶接物を押圧し所定の時間、電流を通じて
溶接を行うもので広く利用されている。この場合、第２
図に示すように電極チップ1,2は直接電極ホルダー5,6に
固着される場合と、シャンク（スリーブともいう）3,4
を介して電極ホルダーに固着される場合とがあり、電極
ホルダー5,6はアーム（またはホーン）7,8に固着されて
使用される。このような電極周辺の構成で溶接する場
合、被溶接材料が一般の冷延鋼板であれば充分な連続打
点性（電極寿命）を示すが、亜鉛めっき鋼板を始めとす
る各種表面処理鋼板の溶接では、打点数の増加に伴い、
銅系材料からなる電極チップと鋼板のめっき金属とが合
金化して、電極先端部（鋼板との接触部）が損耗・拡大
する。このため電流密度が低下し所定のナゲットが形成
されなくなり、電極チップのドレッシングあるいは交換
までの時間（打点数）を短縮せざるを得なくなることか
ら、生産性の低下が余儀なくされていた。

これら難点を解消する手段として、例えば特開昭61−29
3679号公報、実開昭61−67978号公報などが知られてい
る。この装置の場合電極加圧軸と直角方向に電極回転軸
を設け、この回転軸の周囲に複数本の電極チップを埋設
あるいはリング状電極を取り付け、これを間欠的に回転
させて溶接するものであるが、これらは設備的に大がか
りなものとなり、さらにその構造上、被溶接物の形状に
かなりの制約が生じるなどの難点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的はかかる従来の溶接方法および装置の問題
点を解消しようとするもので、めっき鋼板などの溶接に
おいて連続打点性の高い抵抗溶接方法とその装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨を次に列挙する。

（１）対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及び運動
軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行にし、該電
極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸を回転軸
として回動させる駆動源を連結軸を介して配設している
ことを特徴とする抵抗溶接装置。

（２）対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及び運動
軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行にし、該電
極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸を回転軸
として、電極加圧力及びバネによる電極の上下運動を利
用して回動させる機構を配設していることを特徴とする
抵抗溶接装置。

（３）駆動源として流体を利用して棒状電極部を回動さ
せる機構を配設していることを特徴とする前記（１）記
載の抵抗溶接装置。

（４）駆動源として流体を利用して棒状電極部を回動さ
せる機構との連結部に変速装置を配設していることを特
徴とする前記（１）記載の抵抗溶接装置。

（５）棒状電極部を回動させる駆動源または回転機構部
を、該電極部を保持するアームの内部に配設しているこ
とを特徴とする前記（１），（２），（３）または
（４）記載の抵抗溶接装置。

本発明に関し図面を参照しながら作用とともに以下に説
明する。

〔作用〕

第２図には本発明の理解を容易にするために、まず従来
の電極周辺部の態様を示す。ここで、上下の電極チップ
1,2およびシャンク3,4を含む電極部は電極ホルダー5,6
に固着され、電極ホルダーは上下のアーム7,8に固着さ
れている。また、一般に電極加圧軸９は電極の中心軸と
同じであることが多い。

第１図に本発明の一実施態様を示す。電極加圧軸10に対
し、対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及び運動軸
である中心軸11,12を、それぞれ加圧軸10に対し直角を
除く所定の角度θで傾斜させておく。上下の電極チップ
1,2およびシャンク（スリーブともいう）3,4を含む電極
部を電極中心軸11,12を回転軸として矢印A,Bのように間
欠的に所定角度αづつ回動させる。ここで電極中心軸を
加圧中心軸に対して傾斜させるには、第５図あるいは第
６図のように固定電極ホルダー14をアーム７に対して傾
斜させて固着する。

第３図（ａ）（ｂ）に本発明の特許請求の範囲第１項に
記載した、回動機能を有する電極部の態様例を示す。電
極チップ１は回動電極ホルダー13に固着されている。回
動電極ホルダー13は電極の中心軸11を回転軸として回動
させるため回転摺動部16を介して、回動しない固定電極
ホルダー14と連接し、固定電極ホルダー14はアーム７に
固着しておく。電極部の中心部には回動電極ホルダー13
に固着した水冷パイプ15が配設されているが、電極チッ
プ１を冷却する水が外部に漏洩しないように、回動電極
ホルダー13と固体電極ホルダー14の連結部をＯ（オー）
リング17,18でシールする。なお、第３図（ｂ）に示す
ように回動電極ホルダー13が回転しても常に流水経路が
確保できる構造としておく。また回動電極ホルダー13と
固定電極ホルダー14とは回転摺動部16を介して溶接電流
を通ずるため充分な通電性を確保出来るような連結状態
とする。

電極チップ１および回動電極ホルダー13を回動させるた
め固定電極ホルダー14にステッピング（パルス）モータ
またはサーボモータなどのモータ21をモータ支持具20を
介して配設する。ここでモータに溶接電流が流れないよ
うに固定電極ホルダー14とモータ21とは絶縁体19で電気
的に絶縁しておく。駆動連結軸、この例の場合ではモー
タ軸（スピンドル）22は絶縁体23を介して回動電極ホル
ダー13に固着しておき、モータ軸22の回転にともなって
回転電極ホルダー13を回転させる。

この場合図示はしていないが、モータ21を回転させるタ
イミング或いは回転量（角度）などの制御は周知のドラ
イバー（制御機）を用いる。この場合、回転の時期（回
転頻度：回／点）、回転角、回転方向などの設定はプリ
セットするが、電極の上下運動を検出した信号、溶接機
の通電信号或いは打点数を計示するカウンタの出力信号
などで制御しても良い。なお、電極部の回動は少なくと
も電極が被溶接物を挟んでいるときには行わず、電極が
互いに離れた状態で行う。

第３図（ａ）ではモータ軸22が電極中心軸上に配設され
た状態を例示したが、これに限定されるものではなく、
電極中心軸から外れた箇所或いは電極中心軸と垂直では
なく傾斜していてもよい。この場合ウオームギアー、ベ
ベルギアーなどのキアー類の他、周知の駆動力伝達手段
を用いればよく、モータ軸22と回動電極ホルダー13との
機械的な連結に減速機を配設してもよい。

なお、電極ホルダーの傾斜角θは０度〜90度未満までの
範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度は５
度〜30度であり、電極部の回動角αは０度〜360度まで
の範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度は
10度〜70度である。一方、電極回動の頻度は１回/1点〜
１回／数千点までの範囲で自由に設定できるが、この中
でも適正な回動頻度は１回/1点〜１回/500点である。

電極回転の方向は第１図で矢印A,Bのように同一方向に
回転させる場合について例示したが、これに限定される
ものではなく相互の電極を逆方向に回転させてもよく、
また回転角、回転時期についても必ずしも相互の電極が
同一である必要はない。

このような電極周辺部の構成および方法で、上下電極チ
ップ間に被溶接物を挟み、押圧して所定の時間、通電し
て溶接を行なう。

第９図および第10図に本発明の請求項第２項に記載した
回動機能を有する電極部の態様例を示す。電極チップ１
は回動電極ホルダー13に固着されている。回動電極ホル
ダー13は電極の中心軸11を回転軸として回動させるため
回転摺動部16を介して、回動しない固定電極ホルダー14
と連接し、固定電極ホルダー14はアーム７に固着してお
く。伝極部の中心部には固定電極ホルダー14に固着した
水冷パイプ15が配設されているが、電極チップ１を冷却
する水が外部に漏洩しないように、回動電極ホルダー13
と固定電極ホルダー14の回転摺動部をＯ（オー）リング
17でシールする。また回動電極ホルダー13と固定電極ホ
ルダー14とは回転摺動部16を介して溶接電流を通ずるた
め充分な通電性を確保出来るような連結状態とする。

電極チップ１および回動電極ホルダー13を回動させるた
め回動電極ホルダー13にピン・ガイド溝30を配設する。
固定電極ホルダー14には回動ガイド・ピン31を可動状態
で配設し、板バネ32で押さえておく。また、回動電極ホ
ルダー13と固定電極ホルダー14の間にはコイル・スプリ
ング28を挿入しておき、常に反発力が作用する状態とし
ておく。さらに回動電極ホルダー13が固定電極ホルダー
14から抜け落ちないようにストッパー・リング29を固定
電極ホルダー14に配設しておく。

回動電極ホルダー13の回転は、電極加圧力および中心軸
11を運動軸とする電極の上下運動を利用するが、その作
用を第９図および第10図（ａ）（ｂ）で詳細に説明す
る。第10図（ａ）はピンガイド溝部の側面図であり、同
図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

第９図で示した電極部の構成のうち第10図（ａ）（ｂ）
に詳細に示すように、回転電極ホルダー13に配設したピ
ン・ガイド溝30に、固定電極ホルダー13に配設した回動
ガイド・ピン31を摺動可能な状態で組合せておく。溶接
加圧前にピン31はm1にあるが、加圧力を加えられること
によりピン31はm2に移動する。この状態で所定の溶接が
行われた後、加圧力が解放され電極は上昇する。この
時、スプリング28の作用（反発力）によりピン31は元の
状態に戻ろうとするが、ガイド溝30に設けられた段差に
邪魔されてm1には戻れず、ガイド溝30に沿ってm3に移動
する。この結果、１回の溶接（電極の上下運動）により
ピン31はm1からm3に距離ｄだけ移動する。

第10図では、理解を容易にするためにガイド・ピン31が
移動したように説明したが、実際にはガイド・ピン31は
固定電極ホルダー14側に配設されているため、ガイド溝
30が距離ｄだけ移動する。ガイド溝30は回動電極ホルダ
ー13に刻まれているので、回動電極ホルダー13が距離ｄ
に相当する分だけ回転することになる。ここで回動電極
ホルダーの円周の全長に対して、例えば移動距離ｄが1/
6に相当する場合（ガイド溝の屈曲数:6）、１回の溶接
で電極１は60度だけ回転することとなる。従って、電極
１の回転角は、回動電極ホルダー13側に配設するガイド
溝30の屈曲数によって決まる。

なお、スプリング28の反発力は通常の電極加圧力より充
分に小さいレベルとするが、一方で回転摺動面16の摺動
抵抗より充分に大きな反発力となるようなスプリングを
選定する。従って、回転摺動面16は通電性を確保しつ
つ、可能な限り摺動抵抗は小さい方が良い。ただし、加
圧力が作用している状態では、スプリングの反発力に抗
して回動電極ホルダー13の端部13aが固定電極ホルダー1
4の壁面14aに圧着される構造としてあり、この圧着部だ
けでも通電性は充分に確保できる。

ここでは可動電極側（一般に上部電極）の作用を例示し
たが、下部電極側でも同様の作用が働く。また電極の回
転方向は上下電極とも同一方向でも良いし、逆方向でも
良い。また、第９図とは逆に回動電極ホルダー13側にガ
イド・ピンを配設し、固定電極ホルダー14側にガイド溝
を配設してもよい。

第10図では角溝とピンの組合せを例示したが、これに限
定されるものではなく第11図に例示した丸溝とガイド用
ボール33の組合せなど、周知の手段でよい。また、第10
図ではピンの移動を確実に行わせるため段差付きのガイ
ド溝の場合を例示したが、これに限定されるものではな
く第12図のように電極の加圧力とスプリングの反発力を
利用して、ガイド溝30をピン31が確実に移動できる構造
であれば、周知の他の溝形状でも何等差し支えない。

電極の回転作用をカム機構を用いて実施した場合の態様
を第13図（ａ），（ｂ）に示す。回動電極ホルダー13に
配設されたカム35および36に対し、固定電極ホルダー14
にはカム34を配設し、さらに固定電極ホルダー14にビス
39で固着したスリーブ38には、ピン37を配設しておく。
おな、スリーブ38は回動電極ホルダー13が固定電極ホル
ダー14から抜け落ちないためのストッパーの作用とピン
37を所定の位置に保持する作用がある。ここでカム35に
はカム34が作用し、カム36にはピン37が作用する。

コイル・スプリング28の反発力により、通常のカムおよ
びピンの状態は第13図（ｂ）に示す形態となっている。
溶接加圧力により回動電極ホルダー13が移動してカム35
と固定電極ホルダーのカム34とが接し、互いの傾斜に従
ってカム35が回転・移動しながら、カム34とカム35とが
互いに押し付けられる。この時カム36とピン37とは、互
いに離れた状態になる。この状態で所定の溶接が行われ
る。溶接通電が終了して電極が上昇すると、スプリング
28の反発力により、それまで噛み合っていたカム34と35
とが離れ、それまで離れていたカム36とピン37とが接す
るため、カム36の傾斜に沿って回転電極ホルダー13が移
動・回転する。この一連の動作（１回の溶接）で、回転
電極ホルダー13距離ｄだけ移動・回転する。

ここで回動電極ホルダーの円周の全長に対して、例えば
移動距離ｄが1/6に相当する場合（カムの歯数:6）、１
回の溶接で電極１は60度だけ回転することとなる。従っ
て、電極１の回転角は、回動電極ホルダー13側に配設す
るカム35の歯数によって決まる。また、固定電極ホルダ
ー14側に配設するカム34の歯数およびピン37の個数は、
１以上でカム35,36の歯数と同数までの範囲で自由に選
択できる。なお、ここではカムおよびピンの組合せによ
る回転動作を例示したが、これに限定されるものではな
く、周知の他のカム機構またはラチェット等、直線運動
を一方向の回転運動に変える手段であればよい。

なお、スプリング28の反発力は通常の電極加圧力より充
分に小さいレベルとするが、一方で回転摺動面16の摺動
抵抗より充分に大きな反発力となるようなスプリングを
選定する。従って、回転摺動面16は通電性を確保しつ
つ、可能な限り摺動抵抗は小さい方が良い。

第９図〜第13図で示した本発明の実施の態様例では、電
極の回動機構を電極ホルダーに配設した場合について詳
述したが、回動機構の配設箇所はこれに限定されるもの
ではなく、シャンクあるいはアームに配設してもよい。

なお、回転電極ホルダー１の傾斜角θは０度〜90度未満
までの範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角
度は５度〜30度であり、電極部の回動角αはガイド溝の
屈曲箇所数或いはカムの歯数などによって決まり、10度
〜180度までの範囲で自由に設定できるが、この中でも
適正な角度は30度〜90度である。

電極回転の方向は第１図で矢印A,Bのように同一方向に
回転させる場合について例示したが、これに限定される
ものではなく相互の電極を逆方向に回転させてもよく、
また回転角についても必ずしも相互の電極が同一である
必要はない。

このような電極周辺部の構成及び方法で、上下電極チッ
プ間に被溶接物を挟み、押圧して所定の時間、通電そし
て溶接を行なう。

第14図（ａ）（ｂ）（ｃ）、第15図および第16図に本発
明の特許請求の範囲第３項に記載した回動機能を有する
電極部の態様例を示す。

第14図（ａ）で、電極チップ１は回動電極ホルダー13に
固着されている。回動電極ホルダー13は電極の中心軸11
を回転軸として回動させるため回転摺動部16を介して、
回動しない固定電極ホルダー14と接合し、固定電極ホル
ダー14はアーム７に固着しておく。電極部の中心部には
回動電極ホルダー13に固着した水冷パイプ15が配設され
ているが、電極チップ１を冷却する水が外部に漏洩しな
いように、回動電極ホルダー13と固定電極ホルダー14の
連結部をＯ（オー）リング17でシールする。なお、通水
構造Ｂは第３図（Ｂ）に示した構造とし、回動電極ホル
ダー13が回転しても常に流水経路が確保できる構造とし
ておく。また回動電極ホルダー13と固定電極ホルダー14
とは回転摺動部16を介して溶接電流を通ずるため充分な
通電性を確保出来るような接触状態とする。また、回動
電極ホルダー13が固定電極ホルダー14から抜け落ちない
ようにストッパー・リング29を固定電極ホルダー14に配
設しておく。

電極チップ１および回動電極ホルダー13を回動させるた
め、回動電極ホルダー13冷却水供給部に水車（羽車）40
を配設しておく。水車40の外観を第14図（ｂ）に示し、
同図（ａ）Ａ−Ａ断面を第14図（ｃ）に示す。電極チッ
プ１を冷却するための水が電極部に流入する勢い（エネ
ルギー）を水車40が受け止めることで水車40が一定の方
向に回転する。水車40は回動電極ホルダー13に固定され
ており、電極チップ１は回動電極ホルダー13に固着され
ているので、水車40の回転はそのまま電極チップ１の回
転となる。水車40に作用した冷却水は、水車40の中心軸
に設けられた通水孔に流れ込み、電極チップ１を冷却し
た後、排出される。

一般に電極チップの冷却水は、溶接機が稼働中には常に
流されているので、上下の電極チップは常に回転してい
ることになる。しかし、溶接時には加圧力が電極チップ
１に作用し、流水が水車40を回転させる力よりも、はる
かに大きな力が電極チップに加わるため、加圧中は電極
チップの回転は行われず、静止状態となる。この状態で
所定の溶接通電が行われる。次いで所定の保持時間経過
後、上記電極が上昇して１回（１点）の溶接が終了す
る。電極チップに加わっていた加圧力が解放されると同
時に、冷却水の作用により電極チップ１は再び回転を始
める。

この機構では、常に電極が回転しており溶接時に静止す
るが、回転角および回転数などは全くランダムとなる。
また、回転速度は回転摺動部16の摺動抵抗と冷却水の流
量および水車40の形状などによって決まる。

電極チップ１の回転を間欠的に行わせる手段、水車40の
周辺部の構成について第15図および第16図に示す。第15
図では、冷却水の供給経路に電磁弁43を配設し流路を矢
印C,Dのように切り替えられる構造としておく。冷却水
が矢印Ｃに流れるときは水車40に作用して、電極が回転
する。一方、電磁弁43を切り替えて冷却水が矢印Ｄに流
れるときは水車40の中心軸に直接、冷却水が流れ込むた
め水車40に回転作用を与えず、電極冷却を行った後その
まま排出される。即ち、周知の電磁弁との組合せにより
回転頻度を制御することができると共に、電極冷却には
何等差し支えない。

第16図では、水車40の中心軸を延長してスピンドル45と
して、オーリング付きエンド・プレートを介して外部に
突き出しておく。このスピンドル45に周知の機構からな
るブレーキ46を配設しておく。ブレーキ46を所定のタイ
ミングで作用させることにより、電極回転を制御するこ
とができる。

第17図に本発明の特許請求の範囲第４項に記載した電極
部と回動機構との連結部に変速装置を配設した場合の態
様例を示す。

第17図で、固定電極ホルダ14の内部に配設された回動電
極ホルダー13の中心軸11に固着された中空スピンドル53
（水冷パイプ15を延長したもの）にウオーム・ホイール
47を固着しておく。ウオーム・ホイール47には、これと
対をなすウオーム48を配設する。ウオーム48のスピンド
ル49には水車（羽車）40を固着しておく。水車40の周囲
は流水が漏洩しないような構造としたケース50で囲われ
ており、ケース50には給水管51,52が接続されている。
水車40を回転させるための冷却水は矢印Ｅのように水車
40への給水管51を通って水車40に回転作用を与える。水
車40を回転させた冷却水は電極への給水管52を経由して
矢印Ｆのように中空スピンドル53に流れ、第14図（ａ）
で詳述したように電極チップ１を冷却したのち排水され
る。このように水車40と回動電極ホルダー13との連結部
に、例示したウオーム・ギアー（ウオーム・ホイールと
ウオームの一対）のような変速装置を配設することによ
り、冷却水の流量が少ない場合、あるいは回動摺動部16
の摺動抵抗が大きい場合などでも、容易に回動電極ホル
ダー13を回転させることが出来る。また水流が充分な場
合には水車40を小型化できる。

ここでは、変速装置として食違い歯車のウオーム・ギア
ーの場合を例示したが、これに限定されるものではなく
同一回転軸歯車（ハーモニック・ドライブ）、平行軸歯
車（平歯車）、交差軸歯車（かさ歯車）など、中空スピ
ンドル53の回転軸11と水車40の回転軸（スピンドル49）
の組合せは自由に選択できる。変速装置については各種
歯車の他、ベルト、チェーンなど周知の変速装置であれ
ば何等差し支えない。

また、上述したような変速装置を配設した回転機構部
に、第15図で詳述した流水経路を変化させて電極回転を
制御する手段、および第16図で詳述したブレーキを作用
させて電極回転を制御する手段を併用しても何等問題な
いことは勿論である。

第18図に本発明の特許請求の範囲第５項に記載した、固
定電極を保持するアームの内部に電極を回動させる回転
機構部を配設した場合の態様例を示す。

第18図で、固定電極ホルダー14を中空アーム54に固着し
ておく。固定電極ホルダー14の内部に配設された回動電
極ホルダー13の中心軸11に固着された中空スピンドル53
は、中空アーム54の内部（中空部）に突き出ている。こ
の中空スピンドル53に第17図で詳述したウオーム・ギア
ーおよび水車で構成される回転機構部55を配設する。電
極の回転および冷却に使用される冷却水の給排水管は中
空アームの内部（中空部）を経由して、適度な箇所で外
部に接続する。この様な構造とすることで、電極部周辺
が複雑な形状となることを回避し、あるいは溶接作業ス
ペースを有効に活用することができる。

ここでは、中空アーム54の内部に回転機構部55を配設し
た場合について例示したが、これに限定されるものでは
ない。即ち、第３図（ａ）で詳述したような電極回転の
駆動源としてのモーターを中空アーム54の内部に配設し
てもよいし、溶接機本体またはアームの固定部近傍にモ
ーターを設置した場合には、フレキシブル・ワイアーの
ような駆動力伝達機を中空アームの内部に通して回転機
構部に連結してもよい。

なお、水車40を回転させる流体として冷却水の場合を例
示したが、ここで使用できる流体は水に限定されるもの
ではなく、例えば、空気、窒素ガスなどの気体、あるい
はエチレングリコールなどのアルコール類、切削油など
の油類および、これらと水の混合物など冷却効果を有す
る流体であれば何等、差し支えない。

なお、電極ホルダーの傾斜角θは０度〜90度未満までの
範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な角度は５
度〜30度であり、電極部の回動角αは第15図、第16図の
ように回動角度を制御可能な機構とした場合は０度〜36
0度までの範囲で自由に設定できるが、この中でも適正
な角度は10度〜70度である。

一方、電極回動の頻度は第15図、第16図のように回動頻
度を制御可能な機構とした場合は１回/1点〜１回／数千
点までの範囲で自由に設定できるが、この中でも適正な
回動頻度は１回/1点〜１回/500点である。

電極回転の方向は第１図で矢印A,Bのように同一方向に
回転させる場合について例示したが、これに限定される
ものではなく相互の電極を逆方向に回転させてもよく、
また、回転角、回転時期についても必ずしも相互の電極
が同一である必要はない。

このような電極周辺部の構成および方法で、上下電極チ
ップ間に被溶接物を挟み、押圧して所定の時間、通電し
て溶接を行う。

第４図には本発明の第１図、第３図および第９図〜第18
図で詳述した装置を用いて溶接を実施した際の、電極チ
ップ先端部の平面図を示す。電極チップ先端部24の表面
中央の点P₀に対して、被溶接物との接触部中心点P₁は角
度θで与えられる分だけ偏心し、被溶接物との接触面
（通電面）25は片寄った位置に形成される。このような
状態で１点ないしは数百点の打点数間隔で電極を所定の
角度αだけ、あるいはランダムに回動させると、接触部
中心はP₁に移動し新たな接触面26が形成される。この動
作を順次繰り返し、接触面を次々に移動させる。

電極中心軸を加圧軸に対して傾斜させる手段としては第
５図および第６図に示すように、アーム７に対し固定電
極ホルダー14を傾斜させて取り付ける方法、第７図のポ
ータブルスポット溶接機のアーム７のようにアームその
ものが曲げられているような場合でも、固定電極ホルダ
ーを取り付けられる構造にすれば適用できる。

また、第１図では対向する一対の電極を備えたスポット
溶接機での例を説明したが、適用できる電極の配置およ
び溶接機はこれに限定されるものではない。例えば第８
図のような片側の電極27が平坦な形状の場合には一方の
電極のみを回動すればよく、溶接機としてはシリーズス
ポット溶接機、マルチスポット溶接機、ポータブルスポ
ット溶接機など広範に適用できる。

従来の溶接装置では、一定箇所の電極接触面で溶接する
ため、打点数の増加と共に接触面積が拡大して電流密度
が低下し、ついには所定のナゲットを形成しなくなる
が、本発明装置によれば、通常の電極チップを使用して
従来の溶接作業と何ら変わることなく溶接でき、しかも
被溶接物との接触面は鋼板のめっき金属と合金化して面
積が多少拡大しても、あらかじめ設定した打点数毎に、
あるいは１打点毎に次々と接触部が移動し、さらには新
しい接触面がそれ以前の接触面を変形（整形）するた
め、電極先端部合金化しても接触面積はほとんど拡大し
ないことから電流密度の低下が少なく、連続打点数（電
極寿命）は格段に向上する。

以上説明したように対向する上下一対の棒状電極部の回
転軸および運動軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非
平行にし、電極部を回動させる機構を有する装置は連続
打点性の向上に極めて重要な役割を果たすものである。

〔実施例〕

以下、本発明に係わるスポット溶接方法の連続打点性に
関する実施例につき説明する。

被溶接材は板厚（ｔ）0.8mlの溶融亜鉛めっき鋼板150/1
50（g/m²）を２枚重ねで用いた。溶接条件をまとめて次
に示す。

・溶接機：定置式スポット溶接機 60KvA ．電極形状：ラジアス片（15R）,D＝16mmφ ．加圧力:200kg ・通電時間:10サイクル・溶接電流：散り発生限界電流値（10300±500A）・打点ピッチ:15mm ．打点速度:1点/2秒連続打点性の評価は100点溶接毎にナゲット径測定用試
験片を採取し、を確保出来る最大溶接点数とした。第１表、第２表及び
第３表に従来法と比較して、本発明法の詳細な溶接条件
と連続打点性評価結果を示す。

すなわち、第１表はモーターを電極回動の駆動源とした
場合の連続打点評価結果を示したもので、従来法（試験
No.1）に比較して本発明の方法（試験No.2〜６）では、
連続打点数が大幅に改良された。

また、第２表は電極の上下運動を電極回動の駆動源とし
た場合の結果であり、ガイド溝方式（試験No.7〜９）及
びカム方式（試験No.10〜12）のいずれもが従来法に比
し大幅に上廻った。

また、第３表は冷却水流を電極回動の駆動源とした場合
の結果であり、回転停止方法をそれぞれ変えても本発明
方法（試験No.13〜20、冷却水量:2.5/min）による連
続打点数は比較例に比し、大幅に改良された。

〔発明の効果〕以上、第１表、第２表、第３表の結果からも明らかなよ
うに、本発明の抵抗溶接装置は、めっき鋼板を始めとす
る各種表面処理鋼板の抵抗溶接に適用して、被溶接物へ
の電極溶着などがなく、電極部周辺に若干の付帯設備が
必要なものの従来の溶接作業と何ら変わることなく溶接
でき、しかも打点数の増加に伴う電極の損耗は接触部が
移動しつつ整形させるため、確実な大きさのナゲットを
形成し、従来の溶接法に比べて連続打点数の増加が著し
いことから、生産効率の向上が図れるなど産業利用上多
大な効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法の態様を示す電極周辺部の側面図、第
２図は従来の電極部周辺装置の態様を示す側面図、第３
図（ａ）は本発明装置の電極部の態様を示す部分断面側
面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＡ−Ａ断面図、第
４図は本発明の実施の態様を示す電極先端部の平面図、
第５図は固定電極ホルダーの取り付けの態様を示す側面
図、第６図は固定電極ホルダーの取り付けの態様を示す
正面図、第７図はポータブルスポット溶接機のアームの
態様と固定電極ホルダーの取り付けの態様を示す側面
図、第８図は一方が平坦電極の場合の態様を示す側面図
である。第９図は本発明装置の電極部の他の態様を示す
部分断面側面図、第10図は第９図のガイド溝およびガイ
ド・ピンの態様を示し、同図（ａ）は側面図、同図
（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図、第11図は第９図の他
の態様を示す断面図、第12図は第９図のガイド溝の他の
形態を示す側面図、第13図は本発明装置の電極部の他の
態様を示し、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はカムお
よびピン機構部を示す側面図、第14図は本発明装置の電
極部の他の態様を示し、同図（ａ）は部分断面側面図、
同図（ｂ）は回動機構部を示す斜視図、同図（ｃ）は図
（ａ）のＡ−Ａ断面図、第15図は第14図の装置の回動機
構部の他の態様を示す断面図、第16図は第14図の装置の
回動機構部の他の態様を示す断面図、第17図は本発明装
置の電極部の他の態様を示す斜視図、第15図は回転機構
部をアーム内に取り付けた態様を示す側面図である。 1,2……電極チップ、3,4……シャンク、 5,6……電極ホルダー、7,8……アーム、９……加圧軸、10……加圧軸、 11,12……電極中心軸、 13……回動電極ホルダー、14……固定電極ホルダー、 15……水冷パイプ、16……回転摺動部、 17,18……オーリング、19……絶縁体、 20……モータ支持具、21……モータ、 22……モータ軸、23……絶縁体、 24……電極チップ先端面、 25,26……被溶接物との接触面、 27……平坦電極、 28……コイル・スプリング、 29……ストッパー・リング、 30……ピン・ガイド溝、31……回動ガイド・ピン、 32……板バネ、33……ガイド用ボール、 34……固定電極ホルダー側カム、 35,36……回動電極ホルダー側カム、 37……カム位置決め用ピン、 38……スリーブ（ピンホルダー兼ストッパー）、 39……ビス、40……水車、 41……エンド・プレート、 42……水冷孔付きエンド・プレート、 43……電磁弁、 44……オーリング付きエンド・プレート、 45……スピンドル、46……ブレーキ、 47……ウオーム・ホイール、 48……ウオーム、 49……ウオームのスピンドル、 50……水車のケース、51,52……給水管、 53……中空スピンドル、54……中空アーム、 55……回転機構部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−123479（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−293679（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−36382（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−67978（ＪＰ，Ｕ) 特公昭55−39435（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭57−59273（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及
び運動軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行に
し、該電極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸
を回転軸として回動させる駆動源を連結軸を介して配設
していることを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項２】対向する上下一対の棒状電極部の回転軸及
び運動軸をそれぞれ加圧軸に対し直角を除く非平行に
し、該電極部には電極チップを含む電極部を電極中心軸
を回転軸として、電極加圧力及びバネによる電極の上下
運動を利用して回動させる機構を配設していることを特
徴とする抵抗溶接装置。
【請求項３】駆動源として流体を利用して棒状電極部を
回動させる機構を配設していることを特徴とする請求項
１記載の抵抗溶接装置。
【請求項４】駆動源として流体を利用して棒状電極部を
回動させる機構との連結部に変速装置を配設しているこ
とを特徴とする請求項１記載の抵抗溶接装置。
【請求項５】棒状電極部を回動させる駆動源または回転
機構部を、該電極部を保持するアームの内部に配設して
いることを特徴とする請求項1,2,3または４記載の抵抗
溶接装置。