(57)【要約】【課題】テーブル電極と呼ばれる下部電極の溶接時に発生する熱によって生ずる撓みと、溶接機本体の架台から取り外すことによる反りの双方を抑制することができる抵抗溶接機を提供する。【解決手段】少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなる板組である被溶接物を載置する下部電極である板型形状のテーブル電極１６と、テーブル電極１６の直上を上下左右に移動可能なアームによって支持される、上部電極であるガン型形状の溶接ガン１４と、を備え、テーブル電極１６に載置した被溶接物の溶接点に溶接ガン１４の先端部分を充てがい、その状態で加圧しながら通電することで溶接する抵抗溶接機１であって、テーブル電極１６は、非磁性で導電性及び熱伝導性を有する第１の板状金属体１６１と剛性を有する第２の板状金属体１６２とが一体となった積層構造を採る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなる板組である被溶接物を載置する板型形状の下部電極と、前記下部電極の直上を上下左右に移動可能なアームによって支持されるガン型形状の上部電極と、を備え、下部電極に載置した前記被溶接物の溶接点に前記上部電極の先端部分を充てがい、その状態で加圧しながら通電することで溶接する抵抗溶接機であって、
前記下部電極は、非磁性で導電性及び熱伝導性を有する第１の板状金属体と、剛性を有する第２の板状金属体とが一体となった積層構造を採る抵抗溶接機。
【請求項２】
前記第２の板状金属体は、物理的特性として更に磁性を有する請求項１に記載の抵抗溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部電極として板状のテーブル電極を備えた抵抗溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抵抗溶接機には、下部電極（“テーブル電極”と呼ばれる）を板型形状とし、上部電極をガン型形状としたテーブル式のものがある（例えば、特許文献１参照）。下部電極は、溶接機本体の架台上に固定され、上部電極は、下部電極の直上を上下左右に可動可能なアームによって支持される。下部電極に被溶接物（少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなる板組）を載置し、溶接する箇所（即ち溶接点）に上部電極の先端部分を充てがい、その状態で加圧しながら通電することで溶接が行われる。なお、上部電極と下部電極の材料として主に銅が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０６６６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したテーブル式の抵抗溶接機で用いられる下部電極は、溶接時に発生する熱によって少しずつ撓んでくるため、定期的にサンドペーパーを用いた研磨が行われる。この研磨は、下部電極の撓みが有る程度小さい場合に限られ、その度合いが大きくなってくると、ロータリー研磨等の本格的な研磨が必要となる。本格的な研磨を行うには下部電極を架台から取り外す必要があるが、架台から取り外すことで、全体に亘って反りが生じることがある。生じた反りの度合いによっては研磨量が多くなり、下部電極の寿命が短くなってしまう。下部電極は、コスト削減のため可能な限り薄く形成されるので、研磨量を最小限に抑えることは下部電極の長寿命化を図るうえで極めて重要である。なお、下部電極は、上部電極に装着される電極チップと同様に消耗品であるため、交換するという手もあるが、交換するとコストが嵩むので、研磨することで製品寿命を長くする必要がある。
【０００５】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、テーブル電極と呼ばれる下部電極の溶接時に発生する熱によって生ずる撓みと、溶接機本体の架台から取り外すことによる反りの双方を抑制することができる抵抗溶接機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の抵抗溶接機は、少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなる板組である被溶接物を載置する板型形状の下部電極と、前記下部電極の直上を上下左右に移動可能なアームによって支持されるガン型形状の上部電極と、を備え、下部電極に載置した前記被溶接物の溶接点に前記上部電極の先端部分を充てがい、その状態で加圧しながら通電することで溶接する抵抗溶接機であって、前記下部電極は、非磁性で導電性及び熱伝導性を有する第１の板状金属体と、剛性を有する第２の板状金属体とが一体となった積層構造を採る。
【０００７】
上記構成によれば、下部電極は、第１の板状金属体に、剛性の高い第２の板状体を重ね合わせた積層構造を採るので、下部電極の使用による撓みを抑制でき、また溶接機本体の架台から取り外すことによる反りも抑制できる。したがって、第１の板状金属体を研磨した際の研磨量を最小限に抑えることができ、下部電極の長寿命化を図ることができる。
【０００８】
また、下部電極は、第２の板状金属体を有する分、第１の板状金属体と研磨台との間隔が広くなるので、下部電極の研磨台への固定が容易になる。
【０００９】
上記構成において、前記第２の板状金属体は、物理的特性として更に磁性を有する。
【００１０】
上記構成によれば、第２の板状金属体が物理的特性として磁性を有するので、研磨台を磁石で構成することで、クランプ等の固定具あるいはボルト等を用いることなく下部電極を研磨台に固定することができる。即ち、下部電極を研磨台に容易に固定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、テーブル電極と呼ばれる下部電極の使用による撓みと、溶接機本体の架台から取り外すことによる反りを抑制できるので、第１の板状金属体を研磨した際の研磨量を最小限に抑えて、下部電極の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る抵抗溶接機の外観を示す側面図
【図２】図１の抵抗溶接機のテーブル電極及び架台を示す斜視図
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】図１の抵抗溶接機のテーブル電極を研磨台に載せた様子を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る抵抗溶接機１の外観を示す側面図である。同図において、本実施形態に係る抵抗溶接機１は、冷却ユニット１０と、電源ユニット１１と、支持ポスト１２と、支持アーム１３と、溶接ガン１４と、導電ケーブル１５Ａ，１５Ｂと、テーブル電極１６と、架台１７と、操作パネル１８と、溶接トランス１９と、を備える。なお、溶接ガン１４は上部電極に対応し、テーブル電極１６は下部電極に対応する。
【００１４】
冷却ユニット１０は、溶接ガン１４、導電ケーブル１５Ａ，１５Ｂ、支持アーム１３、テーブル電極１６、溶接トランス１９、その他電流が流れる部分を冷却する冷却水の供給を行う。冷却ユニット１０は、抵抗溶接機１に電源が投入されている間は常時動作して溶接ガン１４との間で冷却水を循環させる。電源ユニット１１は、操作パネル１８における起動操作によって動作を開始する。電源ユニット１１は、受電設備（図示略）より供給される三相の交流電力を整流して直流に変換し、得られた直流よりＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御した高周波交流を出力する。
【００１５】
電源ユニット１１から出力される高周波交流は、架台１７の前面側に内蔵された溶接トランス１９に供給される。支持ポスト１２は、冷却ユニット１０と電源ユニット１１の近傍にて垂直方向に立設され、支持アーム１３を水平方向に回動可能に支持する。支持アーム１３は、支持ポスト１２に対して水平方向に延びる水平アーム部１３Ａと、水平アーム部１３Ａの先端部分から垂直方向下向きに延びる垂直アーム部１３Ｂと、を備えた略Ｌ字状を成し、先端部分で溶接ガン１４を保持する。
【００１６】
溶接ガン１４は、支持アーム１３の垂直アーム部１３Ｂの先端部分に、垂直方向に弧を描くように揺動自在に保持される。溶接ガン１４の基端部と垂直アーム部１３Ｂの先端部分との間にはスプリングコイル１３Ｃが張設されており、このスプリングコイル１３Ｃの収縮力により、溶接ガン１４の基端部側が垂直方向上側に持ち上げられる。また、溶接ガン１４の先端部分が垂直アーム部１３Ｂの基端部分に設けられたシリンダ２６によってテーブル電極１６に向かう方向に加圧される。垂直アーム部１３Ｂにはチェーン（図示略）が内蔵されており、そのチェーンの一端がシリンダに繋がり、他端が溶接ガン１４の力点部分（図示略）に繋がっている。チェーンを引き上げる方向にシリンダ２６が動作することによって、溶接ガン１４が回動し、その先端部分がテーブル電極１６に圧接する。溶接ガン１４によるテーブル電極１６への圧接は、溶接が開始される直前（即ち、溶接電流が供給される直前）に行われ、溶接が終了した後に解放される。なお、シリンダ２６内に空気を入れる構造については説明を省略する。溶接ガン１４の先端部分には着脱自在なキャップチップ２５が装着される。
【００１７】
導電ケーブル１５Ａは、一端が溶接トランス１９の２次側出力端のプラス電極（図示略）に接続され、他端が溶接ガン１４に接続される。導電ケーブル１５Ｂは、一端が溶接トランス１９の２次側出力端のマイナス電極（図示略）に接続され、他端がテーブル電極１６に接続される。導電ケーブル１５Ａ，１５Ｂには、銅等の導電性及び熱伝導性に優れた金属材が用いられる。
【００１８】
テーブル電極１６は、２枚の板状金属体が積層されたものである。図２は、抵抗溶接機１のテーブル電極１６及び架台１７を示す斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。図２及び図３に示すように、テーブル電極１６は、銅等の非磁性で導電性及び熱伝導性に優れた第１の板状金属体１６１と、鉄等の剛性に優れた第２の板状金属体１６２とが一体となった積層構造を採る。テーブル電極１６は、第２の板状金属体１６２が架台１７側に、第１の板状金属体１６１が第２の板状金属体１６２の上面側に位置するように架台１７上に配置される。また、第１の板状金属体１６１と第２の板状金属体１６２の固定は、複数のボルト５０によって行われる。また、テーブル電極１６と架台１７も複数のボルト５０によって固定される。テーブル電極１６には溶接対象である被溶接物が載置される。被溶接物は、上述したように２枚の鋼板等の金属板からなる板組である。架台１７は、テーブル電極１６を垂直方向に上下動させるテーブル駆動機構を有する。
【００１９】
図１に戻り、操作パネル１８は、液晶パネル等の表示器（図示略）及び該表示器の表示面上に取り付けられる抵抗膜方式等のタッチパネル（図示略）を有している。操作パネル１８のタッチパネルを通して、被溶接物に対する溶接条件（「材質」、「板厚」、「電流値」、「通電時間」、「加圧力」）の設定が行われる。溶接トランス１９は、本願発明者等が先に特開２０１２−２１０６５４号（特許５４９１５６０）、特開２０１３−１７９２０５号（特許５２２０９３１）で提案した抵抗溶接用の溶接トランスであり、短時間に大電流を供給できる特徴を有している。
【００２０】
本実施形態に係る抵抗溶接機１は、上述のように構成されており、特に下部電極であるテーブル電極１６においては、銅等の第１の板状金属体１６１に、剛性の高い鉄等の第２の板状体１６２を重ね合わせた積層構造を採っているので、テーブル電極１６の使用による撓み（即ち、溶接時に発生する熱による撓み）と、架台１７から取り外すことによる反りを抑制できる。これにより、第１の板状金属体１６１を研磨した際の研磨量を最小限に抑えることができ、テーブル電極１６の長寿命化が図れる。また、テーブル電極１６は、第２の板状金属体１６２を有している分、第１の板状金属体１６１と研磨台１７との間隔を広くとれるので、テーブル電極１６の研磨台１７への固定が容易になる。すなわち、クランプ等の固定具あるいはボルト等（いずれに図示略）を用いた固定が容易になる。
【００２１】
通常、テーブル電極１６は、コストを低く抑えるため、可能な限り薄く形成するので、研磨台１７に固定するためのクランプしろが得られ難く、クランプ等の固定具あるいはボルト等（いずれに図示略）による固定が難しい。これに対し、本発明の抵抗溶接機１は、第２の板状金属体１６２を有している分、クランプしろが得られ、クランプ等の固定具あるいはボルト等を用いた固定が容易である。
【００２２】
図４は、テーブル電極１６を研磨台６０に載せた様子を示す斜視図である。同図に示すように、研磨台６０は、厚みを有する板型形状の天板６１と、天板６１の４つの角部のそれぞれに配置される角型形状の脚６２とから構成される。テーブル電極１６は、上述したクランプ等の固定具あるいは複数のボルトにより研磨台６０に固定される。テーブル電極１６は、上述したように、銅等の第１の板状金属体１６１に、鉄等の剛性の高い第２の板状体１６２を重ね合わせた積層構造を採るので、殆ど反ることなく研磨台６０に載せることができる。
【００２３】
なお、テーブル電極１６の研磨台６０への固定を、クランプ等の固定具あるいは複数のボルトで行う以外に、研磨台６０の天板６１の全部又は一部を磁石で構成し、第２の板状金属体１６２を磁性材料で構成することで、クランプ等の固定具やボルトを用いることなく研磨台６０に固定することができる。鉄は物理的特性として磁性を有するので、第２の板状金属体１６２に鉄材を用いることで、極めて容易に研磨台６０に固定することができる。なお、第２の板状金属体１６２を磁性材料で構成する場合、剛性も同時に必要であることは言うまでもない。
【００２４】
このように、本実施形態に係る抵抗溶接機１によれば、テーブル電極１６が、銅等の非磁性で導電性及び熱伝導性に優れた第１の板状金属体１６１に、鉄等の剛性に優れた第２の板状金属体１６２を重ね合わせた積層構造を採るので、テーブル電極１６の使用による撓みと、架台１７から取り外すことによる反りを抑制できる。したがって、第１の板状金属体１６１を研磨した際の研磨量を最小限に抑えることができ、テーブル電極１６の長寿命化を図ることができる。
【００２５】
また、テーブル電極１６が、第２の板状金属体１６２を有する分、第１の板状金属体１６１と研磨台６０との間隔を広くとれるので、テーブル電極１６の研磨台６０への固定が容易になる。
【００２６】
また、第２の板状金属体１６２に磁性を有する金属材料を用いるとともに、研磨台６０天板６１の全部又は一部を磁石で構成することで、クランプ等の固定具あるいはボルト等を用いることなくテーブル電極１６を研磨台６０に固定することができる。即ち、テーブル電極１６を研磨台６０に容易に固定することができる。
【００２７】
なお、本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、テーブル電極と呼ばれる下部電極の溶接時に発生する熱によって生ずる撓みと、溶接機本体の架台から取り外すことによる反りを抑制できるといった効果を有し、下部電極として板型形状のテーブル電極を備えた抵抗溶接機に好適である。
【符号の説明】
【００２９】
１  抵抗溶接機
１０  冷却ユニット
１１  電源ユニット
１２  支持ポスト
１３  支持アーム
１４  溶接ガン
１５Ａ，１５Ｂ  導電ケーブル
１６  テーブル電極
１７  架台
１８  操作パネル
１９  溶接トランス
２５  キャップチップ
２６  シリンダ
５０  ボルト
６０  研磨台
６１  天板
６２  脚
１６１  第１の板状金属体
１６１  第２の板状金属体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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