JPS60244486A - 加圧形抵抗溶接機の電極 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、力ロ圧形抵抗溶接機であって、電流制御装
置を有し、その電極に加速度測定器を備えたものに関す
る。

〔従来技術〕

西独公開第３０２５５１５号公報には、加圧形抵抗溶接
機の制御方法およびその装置が開示されている。これは
、二つの電極保持体の少なくとも一つにピエゾ効果を利
用する加速度測定器を固定し、これによシ、そのときの
加速度を、通常は電極保持体の軸に対して平行に測定す
るものである。この方法では溶接工程における電流の強
さは、いわゆる”散シ″（溶融飛沫）を生じない程度の
最高値に設定されている。このためには、溶接工程の間
中、電極保持体部分での加速度が測定されるが、この加
速度は］Ｏ”の発生時には特有な高い値いをとるもので
ある。

このように、加速度が突出的な本のになると溶接工程が
中断したシ、溶接工程を持続するための電流強度が弱め
られたすする。

ピエゾ効果あるいは他の手段によって電気的な測定信号
を得るという加速度測定の試みから、溶接工程では、恐
らくは強い電流とこれに伴う磁場によって測定信号が妨
害され、この結果、加速度の測定が不正確になってしま
うということがわかっている。このことは、この種の加
速度測定器が、溶接工程中の電流制御、例えば、位相制
御によるような、　には不連当なものであることを意味
する。

〔この発明の目的〕

したがって、この発明は、測定結果が、溶接工程の開電
流制御を行うタイプの力０正形抵抗溶接機に使用可能な
ものである加速度測定装置を備えた電極の提供を目的と
する。この目的は特許請求の範囲１に記載する構成の電
極によって達成されている。

〔発明の構成〕

光学的なあるいは光電的な加速度測定器を用いて、当該
測定器の電極につながる全ての構成部材を、電気的な絶
縁体および非磁性材料から作り、測定信号が強い磁場や
電磁界によっても何らの影響を受けないようにする。こ
れはまた、１１ｔｆｉ！に対し加速度測定器を直接に取
付けることができることを意味し、西独公開第３０２５
５１５号公報に開示されているように電極保持体や溶接
個所から離れた、装置の一部に配置する必要はない。加
速度測定装置は、それぞれの溶接個所へ近く配置する程
、加速度測定とその結果による電流制御は、より正確と
なる。

〔実施例Ｇ説明〕

以下、図に基づいて実施例を説明する。第１ａ図は電極
１の側面図であり、これは光学的な加速度測定器２と固
く結合されている。加速度測定器２は、ガラス繊維で補
強された硬質の合成樹脂で出来た二つの部分からなるケ
ースからなり、その一つの部分６はシリンダー状の空洞
４に一個のセンサー５を備えている（第１ｂ図）。

センサー５の詳細については後に第２．３図を用いて説
明する。

第１の部分３に１１を固く結合するには第２の部分６が
心壁で、これによシミ極１は両部会３．６間にクランプ
される。二つの部分３と６は合成樹脂のねじを用いると
共に接着によって結合されることが好しい。この場合、
電極１を固定するには電極１の固着部に設けた溝１．１
と、これに対応したケースの部分６．６に設けた溝とを
嵌め合わせ、つまヤ、前記のねじをねじ込むことで、こ
れら二つの部分に圧入する。こうすることで接着状態が
維持される（第１ａ図）ケースの第１の部分Ｓには対向
した両側に光導体７と８が配置されている。これらは通
孔を介して空洞４に通じそこでセンサー５に接続されて
いる。光導体７は送信側で、詳述の必要はない公知の光
電式の送信器に接続されている。

送信側の光導体７によシ伝見られる光はセンサー５によ
って、加速度に応じ変化される。そして、光は受信側の
光導体８を介して、同様に公知な光電式の受信および信
号処理装置に導かれる。この処理装置は、溶接工程の間
における電流制御のために、調整または制御信号を発す
る。

センサー５の測定軸は図示の場合、電極の帯平方向に対
し平行である。

ケースの第１の部分６における空洞４および光導体７．
８は第１の部分３に対し気密に、かつ、溶接稼働時の汚
染に対抗できるようにされており、さらに、機械的ある
いは熱的な影響から保護されている。加速度測定器２に
合成樹脂またはガラス材料を用いると、満足のいく高い
共振周波数を得られ、必要信号をひずみなく測定するこ
とができる。必要信号、すなわち、そのときの加速度の
振動数、は典型例としてほんの１００Ｈｚである。これ
に対して、加速度測定器２の基台における固有振動数は
典型例として１０ＫＨｚである。以下に詳述するセンサ
ー５の稼働範囲は、典型例として±１ｏｏｏ、１．９＝
重力加速度）であシ、これによシ必要信号の平均振幅を
約５ａｇに、また、被溶接材に電極を約６００ｇで接触
させることを得る。

第２図に示す、ケースの第１部分３の空洞４に封じ込め
られたセンサー５は西独特許第２６２０９１４号明細書
に開示きれたものと原理的に同じであル、いわゆるゴー
スヘンケン効果（Ｇｏｏｓ−Ｈａｅｎｃｈｅｎ−Ｆ！ｆ
ｔｅｃｔ）を利用している。

この効果は、連続した光学的な波動領域の辺縁では、光
学的に密な媒体と疎な媒体の境界における全反射は回折
効果が生じ、光学的に疎な媒体中にエネルギーの転移を
生じる、というものである。このエネルギーは密な媒体
から２，３波長以内の間隔をとって、表面波として境界
面と平行に走〕、そして、波動領域の反対側の辺縁から
密な媒体中に再入射する。その結果全体としてエネルギ
ーの全反射が成立している。すなわち、表面波を外らす
か吸収するために、物体を光学的に疎な媒体外から境界
面へ近付けると全反射が妨害される、それも物体が境界
面に近く配置される程、その程度は大きくなる。したが
って、境界面から２，６波長の範囲内に配置した物体を
、例えば、弾性的にひずませると密な媒体中での反射光
を変化させることができる。

第２図に示す実施例では、送信側の光導体７から出た光
は直角プリズム５・１に導入される。

このプリズムは対応して形成された合成樹脂のケース５
・２中に配置固定されている。ｙｔ、線はプリズム５・
１の斜辺（斜面）で全反射した後反対側の一辺に達しこ
こからプリズム外へ出る。その一部は受信側の光導体８
に入り、これによシ光電式の受信および信号処理装置に
導かれる。

斜辺に蒸着した、例えば石英ガラス等の介在層５・３に
よって、当該斜辺から、使用する光の波長の約２波長分
の間隔をとってガラス板５・４が配置されている。この
ガラス板は図において、浮き上がったまま両端が固定さ
れた梁のように、機械的に表示されている。この梁は、
斜辺に垂直な方向の加速度によってそれ自体の機械的な
パラメーターに応じて、上・下にわん曲し、プリズム１
における斜辺との間隔を大小に変化させる。これに応じ
て、”全反射”の程度も、命初の間隔を決定したときに
すでに弱められたファクターからなる全反射を基準に、
大・／Ｊ）に変化する。この場合、零点設定や同様な基
準設定は光電式の信号処理装置において必要な信号処理
を行うことで得られる。

プリズム５・１における斜辺（斜ｉ￥ｒｌ）およびガラ
ス５・４の内面（間隔側）の表面壮士げは、使用する光
の約１／４波長にする。

送信側光導体７の出口面に対向した盲面部（受信側通孔
がない個所）で生じた残余の光の発散（鎖線で示してい
る）は、組立て上の許容誤差に対し、構成に起因する感
度の悪さをさらに悪くする方向に機能する。このため、
受信側の光導体８に平均的な補償ができるすシガラス構
造を付加することもできる。ガラス板５・４とプリズム
５・１間の間隙が汚れるのを防ぐため、ケース５・１は
気密に閉じる蓋板５・５を備えている。また、この閉鎖
された空洞には少なくともある程度まで排気されるか、
乾燥したガスが充てんされている。

方口連産を測定するのに摘切な仙のセンサーを第５図に
示す。これではプリズムのかわりに直方体のガラスブロ
ック５・６を相応に形成されたケース５・２中に装着し
て用いている。送信側と受信側の光導体７，８は、ケー
スの両側に、ガラスブロックの両側面に対して一宇の傾
斜角をとるようにして配置されている。この傾斜角はガ
ラスブロックの表面５・７で全反射が生じる角度である
。第２図に示した実施例の場合と同様な所定間隔をとっ
て、前記の表面５・７上に、例えば合成樹脂からなる一
つの梁が配置される。この梁は加速力によってわん曲し
、これとガラスブロック５・６の表面５・７間の間隔を
変化させる。

この場合においても、ケース５・２は蓋板５・５で気密
に閉鎖される。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、光学的な加速度測定器を備えた電極の側面
図 第１ｂ図は、第１ａ図の要部を断面にて示す平面図 ＠１ｃ図は、第１ａ図の要部を断面にて示す正面図 第２図は、第１Ｃ図における要部をさらに拡大に示す正
面図 第３図は、第２図に相当する他の実施例の正面図 １：電極 ２：加速度測定器 ３：ケースの第１部分 ４：空洞 ５：センサー ６：ケースの第２部分 ７：送信側光導体 ８：受信側光導体 ５・１ニプリズム ５・２：ケース ５・３：介在層 ５・４ニガラス板 ５・５：蓋板 ５・６：Ｗ方形のガラスブロック ５・７：表面 ５・８：梁 代理人　江　崎　光　好 代理人江崎先史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　電流制御装置を備えた、加圧形抵抗溶接機におけ
   る、加速度を測定する装置を備えた電極であって、少な
   くとも一個の、電極（１）に固定した光学的あるいは光
   電式の加速度測定器（２）を有することを特徴とするも
   の。 ２、特許請求の範囲１に記載した装置であって、加速度
   測定器（２）における部材（５）およびこれに対する導
   体（７，８）が電気的な絶縁体および非磁性体の材料か
   らなることを特徴としたもの。 ３、　特許請求の範囲１または２に記載した装置であっ
   て、加速度測定器（２）が、繊維で強化した、特にガラ
   ス繊維で強化した合成樹脂で構成されていることを特徴
   としたもの。 ４、　特許請求の範囲１ないし乙のいずれか一つに記載
   した装置であって、加速度測定器（２）の導体（７，８
   ）が光導体（光を導通させるもの）であることを特徴と
   したもの。 ５、特許請求の範囲４に記載した装置であって、光導体
   （７，８）が、電気的、磁気的に遮閉された充電式の送
   信、受信および信号処理用の装置と連結されていること
   を特徴としたもの。 ＆　特許請求の範囲１ないし５のいずれか一つに記載し
   た装置であって、加速度測定器（２）が電極（１）と一
   体に連結固定されていることを特徴としたもの。 ｌ　特許請求の範囲６に記載した装置であって、電極（
   １）に溝（１・１）および／または角柱状の起伏が設け
   られていることを特徴としたもの。 ８　特許請求の範囲１ないし７のいずれか一つに記載し
   た装置であって、電極（１）とその加速度測定器（２）
   とが嵌合結合していることを特徴としたもの。 ９　特許請求の範囲１ないし８のいずれか一つに記載し
   た装置であって、’！、！＋１）と加速度測定器が電極
   にとりつく個所における部材との熱膨張率が＃′！！は
   同じであることを特徴とじたもの。 １０．特許請求の範囲１ないし９のいずれか一つに記載
   した装置であって、加速度測定器（２）の測定信号に影
   響を与える基体部（５，５・１，５・２゜・・・・・）
   は熱膨張率が小さいものであることを特徴としたもの。 １ｔＩ＃許請求の範囲１ないし１０のいずれか一つに記
   載した装置であって、加速度測定器（２）は外部に対し
   て気密に閉鎖されまた、排気あるいは乾燥したガスが充
   てんされていることを特徴としたもの。 １２、特許請求の範囲１／ｚいし１１のいずれか一つに
   記載した装置であって、加速度測定器（２）および光導
   体（７，８）　Ｋ、機械的および／ｌたは熱的な影響を
   盤除する保護被棟が設けられていることを特徴としたも
   の。 １五特許請求の範囲１ないし１２のいずれか一つに記載
   した装置であって、加速度測定器がそれぞれ二つの電極
   を一対として相互に調整して高低を一様にしていること
   を特徴とじたもの。 １４、特許請求の範囲１ないし１６のいずれか一つに記
   載した装置であって、少なくと本加速度測定器における
   測定装置がその軸を電極（１）の長手方向軸に対して平
   行となるよう方向付けられていることを特徴としたもの
   。 １５、特許請求の範囲１ないし１４のいずれか一つに記
   載した装置であって、少なくとも加速度測定器における
   測定装置がその軸を電！（１）の長手方向軸に対して垂
   直となるよう方向付けられていることを特徴としたもの
   。