(57)【要約】本発明は、抵抗溶接機の溶接電極に関し、溶接電極は、溶接キャップ（１２）を有するシャフト（１０）およびシャフト（１０）の内側に配置された冷却水パイプ（２０）を備える。プローブは、超音波信号を送信および／または受信するための超音波プローブ（１４）に音響的に接続され、そして、信号ライン（２４）を介して溶接電極の外側にある評価デバイスに連結される。プローブ（１４）は、溶接キャップ（１２）の内側か、または隣接して配置され、かつ、弾性的に変形可能な接続パッド（１６）を介して溶接キャップ（１２）に接続される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗溶接機の溶接電極であって、該溶接電極は、溶接キャップ（１２）を有するシャフト（１０）および該シャフト（１０）の内側に配置された冷却水パイプ（２０）ならびに超音波信号を送信および／または受信するための該溶接キャップ（１２）に音響的に接続されたプローブ（１４）を備え、ここで、該プローブ（１４）は、信号ライン（２４）を介して該溶接電極の外側にある評価デバイスに連結され、該プローブ（１４）が、該溶接キャップ（１２）の内側か、または隣接して配置され、かつ、プローブホルダー（１５）によって保持および中心に位置決めされ、そして、該プローブ（１４）が、弾性的に変形可能な接続パッド（１６）を介して該溶接キャップ（１２）に接続され、そして／または、該プローブ（１４）が、該プローブホルダー（１５）においてバネ要素によって該溶接キャップ（１２）に押し付けられ得ることで特徴付けられる、溶接電極。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接電極であって、前記プローブ（１４）が、前記シャフト（１０）において実質的に軸方向に配置され、ここで、前記溶接キャップ（１２）における無音波点が、前記シャフト（１０）における該プローブ（１４）の位置を介して調整され得る、溶接電極。
【請求項３】
請求項１または２に記載の溶接電極であって、前記プローブ（１４）および前記接続パッド（１６）の外部寸法が、前記シャフト（１０）における空洞の内部寸法より小さく、そして、該プローブ（１４）および該パッド（１６）が、前記冷却水回路  内に配置される、溶接電極。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接電極であって、前記プローブ（１４）と前記評価デバイスとを接続する信号ライン（２２）が、冷却水パイプ（２０）を通して誘導される、溶接電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の序文に記載される溶接電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接電極において超音波信号を送信および／または受信するためのプローブを、超音波試験システムの構成要素として使用して、溶接プロセスの間のスポット溶接をモニタリングする。溶接トングの溶接ヘッドに組み込まれた２つのプローブにより、音響伝達および／またはパルス反響操作における超音波信号画像が得られる。ホールセンサまたは溶接電流誘導センサは、溶接の型および溶接を開始するのに必要な時間に関する情報を評価デバイスに提供する。
【０００３】
パルス／反響信号および音響伝達信号の両方は、溶接全体の間に記録される。超音波情報は、評価デバイスのコンピューターにおいて直接評価される。溶接スポットの質（「良好」、「中程度／限界」、「不良」の段階を使用する）および溶接スパッタに関する傾向情報についての結果は、さらなるプロセスのために通信サーバーに通される。
【０００４】
溶接スポットの質を可能な限り正確に決定するために、はっきりした無干渉かつ重ね合わせのない超音波信号は、音響伝達の間、そしてパルス／反響操作において必須である。隣接する周囲からの影響、また、電極シャフトにおける状態は、ここにおいて影響を及ぼすべきではない。さらに、プローブの使用により、シャフトの外部空間的寸法を増加させるべきではない。なぜなら、溶接トングの利便性は、このように、複雑な形状の構成要素のために制限されるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、プローブと溶接キャップとの間の超音波接続を全体的に小さなサイズにして改善すること、および、初めに記載された型の溶接電極における摂動の影響を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴により、請求項１の序文に記載の溶接電極を用いて解決される。
【０００７】
さらなる発展および有利な実施形態は、従属する請求項から得られる。
【０００８】
使用されるプローブは、試験対象、溶接スポットに可能な限り近接して配置され、その結果、２つのプローブ間の距離は最小となる。この場合、溶接トングの電極シャフトに２つのプローブの室が存在する。それらは、冷却水パイプの拡張を形成し、この冷却水パイプを使用して、溶接キャップに冷却水を誘導する。ヘッド部の過熱を防止するために、これらは、キャップ冷却水を持続的に浴びる。冷却に使用される水だけでなく、プローブに固定された特別パッドもまた、キャップにヘッド部を接続するために使用される。
【０００９】
完全なプローブと同様に、パッドもまた、冷却水を浴びる。接続に必要なキャップ基部に対するパッドの接触圧は、このキャップがプローブホルダーに対して、そして／またはこのプローブホルダー上に一体化されたバネ要素を介して置かれる場合に、パッドの弾性変形を介して達成される。取付けられていない状態において、パッドの長さは、プローブ上の音響出口表面と取付けられた状態のキャップ基部との間の距離より長い。製造によって引き起こされるキャップ基部のわずかな変化は、これによって、同様に補正される。シャフト上に位置する錐状体に対するキャップの変位経路は、上記のバネ要素によって制限される。実際のプローブは、錐状体のホール領域においてプローブホルダーによって保持される。プローブハウジングは、上記領域におけるホール壁のいかなる点に対しても停止せず、その結果、ホール直径のいかなるテーパー処理によっても、錐状体に対するキャップ圧の結果として、これが動かなくなることはない。
【００１０】
この場合において、プローブを評価デバイスに連結する信号リードは、電極シャフトホルダーまで冷却水パイプを通って走るか、またはトング腕部全体の冷却水チャネルをさらに通って横たえられ得る。
【００１１】
必要に応じて、プローブ収容直後、プラグ接続によって電極からリードを引き出す可能性もまた存在する。
【００１２】
簡単な構造の結果として、パッドを備えるプローブを小型化して、それにより、電極シャフトおよび溶接キャップの外部寸法が、保持され得ることが可能になる。
【００１３】
以下の利点は、本発明に従った構造によって達成される：
超音波の溶接キャップへの垂直で特定の導入が達成され、ここで、無音波点は、シャフトにおけるヘッド部の位置を介して変化し得る。従って、溶接キャップへの偏心した音響の導入（これは、回転的に非対称的な溶接キャップを使用する場合に有利である）もまた、可能である。
【００１４】
さらに、弾性的に変形可能なパッドの結果として、プローブのキャップ基部への均一な接続が達成される。パッドの結果として、従来使用されてきた水接続において、超音波信号に対する冷却水の流れの負の影響が省かれる。
【００１５】
電極シャフトの外部寸法および配置は、プローブの小型化に起因して保持され得る。従って、シャフトへの一体化は、容易に達成され得る。
【００１６】
冷却水の流速の任意の減失は、所望であれば、補正ホールによって補正され得る。
【００１７】
さらに、ヘッド部は、冷却回路に容易に適合され得る。この構造は、冷却水パイプの長さが一致する場合、ヘッド部のシャフトへの挿入後にプローブが冷却水供給に接続されるように作製される。あるいは、ヘッド部は、適合されたパイプを用いて製造され得る。次いで、ユニット全体は、通常のように冷却水パイプ上に位置するネジ山を使用して、電極パイプのヘッド部内にネジ入れられ得る。
【００１８】
「珍しい」形状のシャフトにおける設置について、高い可撓性もまた存在する。小さな構造の結果として、全てのシャフトは、一般的に、ヘッド部に係合し得る。これはまた、短い湾曲したシャフトを備える。
【００１９】
最後に、より良いケーブル誘導は、プローブから評価デバイスに対する溶接トングを接続するためのインターフェースまで達成される。すでに冷却回路に位置するプローブの結果として、冷却水供給パイプ全体を通して微細なプローブケーブルを横たえることは可能である。重要な溶接領域におけるケーブルへの機械的損傷の危険性はない。
【００２０】
図１は、２つの対向する溶接電極を有する溶接トングの構成要素としての溶接電極を通った概略断面図を示し、この溶接電極間に、接続される２つのシートが位置する。
【００２１】
溶接電極は、シャフト１０および溶接キャップ１２を備え、この溶接キャップ１２は、接続される２つのシートのうちの１つに導電性接触する。
【００２２】
シャフト１０および溶接キャップ１２は、中空内部を形成し、この中空内部において、冷却水管２０を有する冷却水パイプは、溶接電極の内側に配置されて、冷却水回路をつくる。プローブホルダー１５およびプローブ１４は、溶接キャップ１２の領域中に位置し、キャップ基部に隣接して、溶接キャップ１２へ接続される超音波信号を送信および／または受信する。この連結は、弾性的に変形可能なパッド１６によって達成される。
【００２３】
プローブ１４および冷却水回路に横たわる弾性的に変形可能なパッド１６において、冷却水流１８は、図面に示されるようにそれらの周りを流れる。
【００２４】
信号リード２４（これは、プローブ１４と評価デバイス（本明細書で図示せず）とを接続する）は、冷却水パイプを通過する。
【００２５】
冷却水誘導冷却水管２０または中心チャネル２４において、これらを直接的に適応させることもまた、可能である。
【００２６】
図２に従った設計において、バネ要素は、プローブホルダー１５にさらに一体化され、このバネ要素は、その頂部においてプローブ１４を中心に位置決めし、そして接続パッド１６に押し付ける。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明は、図面を参照して引き続き説明される。
【図１】図１は、２つの対向する溶接電極を有する溶接トングの構成要素としての溶接電極を通った概略断面図を示す。
【図２】図２は、図１と類似している図であるが、プローブホルダー中にさらなるバネ要素を有する。
【図１】
2005527374.tif 000003
【図２】
2005527374.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月24日(2003.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗溶接機の溶接電極であって、該溶接電極は、溶接キャップ（１２）を有するシャフト（１０）および該シャフト（１０）の内側に配置された冷却水パイプ（２０）ならびに超音波信号を送信および／または受信するための該溶接キャップ（１２）に音響的に接続されたプローブ（１４）を備え、ここで、該プローブ（１４）は、信号ライン（２４）を介して該溶接電極の外側にある評価デバイスに連結され、該プローブ（１４）が、該溶接キャップ（１２）の内側か、または隣接して配置され、かつ、プローブホルダー（１５）によって保持および中心に位置決めされ、そして、該プローブ（１４）が、弾性的に変形可能な接続パッド（１６）を介して該溶接キャップ（１２）に接続され、そして、該プローブ（１４）が、該プローブホルダー（１５）においてバネ要素によって該溶接キャップ（１２）に押し付けられ得ることで特徴付けられる、溶接電極。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接電極であって、前記プローブ（１４）が、前記シャフト（１０）において実質的に軸方向に配置され、ここで、前記溶接キャップ（１２）における無音波点が、前記シャフト（１０）における該プローブ（１４）の位置を介して調整され得る、溶接電極。
【請求項３】
請求項１または２に記載の溶接電極であって、前記プローブ（１４）および前記接続パッド（１６）の外部寸法が、前記シャフト（１０）における空洞の内部寸法より小さく、そして、該プローブ（１４）および該パッド（１６）が、前記冷却水回路  内に配置される、溶接電極。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接電極であって、前記プローブ（１４）と前記評価デバイスとを接続する信号ライン（２２）が、冷却水パイプ（２０）を通して誘導される、溶接電極。
【国際調査報告】
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