(57)【要約】【課題】この発明はスポット溶接電極に係り、なかでも、一方の極を成す電極棒本体をその長さ方向にわたって広範囲にわたって高圧空気を利用して把持でき、溶接時に電極棒本体が厳格な直角度を保って昇降し、溶接できるスポット溶接電極を提供する。【解決手段】一対のスポット溶接電極のうちの一方の極を成す電極棒本体（１０）の外周を筒状ハウジング（２１）で包囲し、この筒状ハウジング（２１）の内壁面に可撓性筒状体（３１）を嵌め合わせ、この可撓性筒状体（３１）の外周面において電極棒本体（１０）の長さにわたって注入される高圧空気の高圧空気溜り（３２）を延在させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のスポット溶接電極のうちの一方の極を成す電極棒本体の外周を筒状ハウジングで包囲し、この筒状ハウジングの内壁面に可撓性筒状体を嵌め合わせ、この可撓性筒状体の外周面において前記電極棒本体の長さにわたって注入される高圧空気の高圧空気溜りを延在させて成ることを特徴とするスポット溶接電極。
【請求項２】
さらに、前記筒状ハウジングから係止棒を上向きに突出し、この係止棒に当接して前記筒状ハウジングの回転を阻止するストッパ部材を設けて成ることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接電極。
【請求項３】
前記可撓性筒状体をウレタンから構成して成ることを特徴とする請求項１又は２記載のスポット溶接電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はスポット溶接電極に係り、なかでも、一方の極を成す電極棒本体をその長さ方向にわたって広範囲にわたって高圧空気を利用して把持でき、溶接時に電極棒本体が厳格な直角度を保って昇降し、溶接できるスポット溶接電極に係る。
【背景技術】
【０００２】
先に、本発明者らは特許第２０８５６３０号に係るスポットガンは提案した。このスポットガンは図３、図４、図５に示されるものであって、銅板から成る下部電極（１１０）と、その上で箱などの被溶接物内の溶接打点に向けて下降させて加圧通電して溶接する棒状のスポットガンから成る上部電極（１２０）とから成るスポット溶接電極である。このスポット溶接機は、バランサ−ウェイト、金属ワイヤなどを利用した一種のつるべ機構によりスポットガンを上下に昇降させる昇降機構（１３０）（図３参照）と、溶接時にこのスポットガン（１２０）から成る電極棒本体をその周囲から一対のロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）により把持し、併せて通電する把持並びに通電機構（１４０）（図５参照）と、この一対のロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）により把持された通電状態で先端の溶接チップ（１２１）によって所定の加圧力を下向きに与える加圧機構（１５０）（図４参照）とから成っている。
【０００３】
この溶接機であると、溶接すべき被溶接物Ｗが鋼板などで組立てられた箱型のもので、内部に溶接打点があるものであっても、被溶接物は下部の銅板電極の上にセットしたままで内部の溶接打点を上部電極の昇降、加圧、通電させて連続的に順次に溶接できる。とくに、被溶接物が下部電極の上におかれたままで溶接できるという特長から、溶接打点と上部の棒状電極との相対位置を制御することにより、自動化やロボット化が達成できるという特長ももっている。
【０００４】
しかしながら、この溶接機における昇降機構（１３０）は、バランサ−ウェイトを利用した一種のつるべ機構から成っていることから、装置そのものが大型化し制御に多大の動力が必要となって、必ずしも自動化やロボット化には不向きである。また、一対のロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）によってスポットガン（１２０）の周囲から把持すると共に通電させることでは、高電圧のもとでは不向きである。通電が必ずしも円滑に遂行されにくい。
【０００５】
さらに、下向きの加圧力がスポットガン１２０の上部に配置される２つの加圧シリンダ（１２１）、（１２１）によって与えられる構造となっているために、大型化し、改善、つまりコンパクト化が望まれている。
【０００６】
すなわち、特許第２０８５６３０号明細書に示されるスポットガンは、図３に示されるとおり、下部電極（１１０）は、一種の作業面であり、銅板から構成され、その上に被加工物の箱状物を置いたままで溶接できる。溶接電源（１６０）の一方の極には下部電極（１１０）が接続され、支持支柱（１７０）並びにそれにより支持される支持ア−ム（１８０）を介してスポットガン（１２０）の上部電極が下部電極（１１０）上で自由に水平方向に移動できるように構成されている。
【０００７】
一方、支持支柱（１７０）によって支持されるスポットガン（１２０）は全体として棒状であって、先端に溶接チップ（１２１）を具えている。支持支柱（１７０）は銅パイプからなって、上端は支持ア−ム（１８０）の先端のスポットガン作動部（１９０）に取付けられている。
【０００８】
スポットガン作動部１９０は、支持ア−ム（１８０）の上に固定される基台（１９１）と、この基台（１９１）と平行な基板（１９２）とから成って、基板（１９２）と基台（１９１）との間に加圧シリンダ（１２１）、（１２１）が介設されている。
【０００９】
このため、加圧シリンダ（１２１）、（１２１）の作動によってスポットガン（１２０）は下向きに押され被溶接物は加圧通電されて溶接される。
【００１０】
すなわち、基台（１９１）は支持ア−ム（１８０）の先端上に固定され、その上にはエアシリンダ−からなる２つの加圧シリンダ（１２１）、（１２２）が２つ設置されている。また、スポットガン（１２０）の上部、換言するとスポットガン（１２０）の上端部に連結する支持支柱の周りに一対のロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）が設けられ、ロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）は支点（１４３）、（１４４）を支点とする一種のてこであり、このてこ力によって外周からスポットガン（１２０）は把持される。要するに、従来例のスポットガン（１２０）の把持機構は一対のロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）から成るロッカ−ア−ム機構であって、きわめて強力に把持できる構造となっている。
【００１１】
一対のロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）は回転軸（１４３）、（１４４）を支点として回転自在に構成され、この回転は水平シリンダ（１４５）の伸縮によって与えられ、それによりスポットガン（１２０）は把持される。
【００１２】
トランス（１６０）の一方の極からのケ−ブル（１６１）は各ロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）に接続しており、各ロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）は同時にスポットガン（１２０）に対する通電をオンオフする役目を果している。
【００１３】
また、スポットガン（１２０）には金属性の紐状のワイヤ−が取付けられ、それが垂直、水平などのプ−リを経て支持支柱（１７０）側に垂れ下り、ウェイトの連結した一種のつるべ機構によってスポットガン（１２０）は昇降されている。
【００１４】
このような構成のスポットガンによって溶接するときは、スポットガン（１２０）を溶接打点のところまで移動させ、とくに、スポットガン（１２０）を支持する支持ア−ム（１８０）を移動させ、先端の溶接チップは位置させられる。
【００１５】
ついで、各ロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）を作動させ、その先端を近接させ、スポットガン（１２０）の両側から押さえ込んで把持する。この把持に併せてスポットガン（１２０）は、各ロッカ−ア−ム（１４１）、（１４２）などを介してトランス（１６０）の一方の極に接続され、通電状態になる。
【００１６】
この把持通電状態で加圧シリンダ（１２１）、（１２２）を作動させると、スポットガン（１２０）はガイドに支持されながら下降し、先端の溶接チップによって被溶接物は加圧通電され溶接させる。
【００１７】
以上のとおりに構成される従来例は、つぎのとおりの欠点がある。
（ア）一対のロッカ−ア−ムによって把持通電するものであるが、その把持は局部的なきわめて狭い範囲に限られ、加圧のときに電極棒本体が例えば下部電極の板状材に対し直角度が維持することがむづかしく、溶接性が損なわれること、
（イ）通電がことごとくロッカ−ア−ム先端の局部的接触に依存するため、接触時に、高熱や火花をとばすこともあって、きわめて危険であること、
（ウ）一対のロッカ−ア−ムは高圧空気によるシリンダで作動されるといっても、本質的にはてこを利用した機械的機構であって、装置として大型化すること、
などの欠点がある。
【特許文献１】特許第２０８５６３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記欠点の解決を目的とし、とくに、先端に溶接チップを具える電極棒本体をその周囲から広い範囲にわたって把持でき、この把持力は高圧空気を動力源とするものであって、広い把持範囲にわたって平均した把持力のもとで把持できるスポット溶接電極を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
すなわち、本発明は一対のスポット溶接電極のうちの一方の極を成す電極棒本体の外周を筒状ハウジングで包囲し、この筒状ハウジングの内壁面に可撓性筒状体を嵌め合わせ、この可撓性筒状体の外周面において電極棒本体の長さにわたって注入される高圧空気の高圧空気溜りを延在させて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上のとおり、電極棒本体は厳格な直角度をもって下降加圧できるため、スポット溶接電源の一方の極からの通電は、例えば、電極棒本体に対して接触器又はコンタクタを介して容易に実施でき、さらに電極棒本体の把持はその長さ方向において広い範囲で均一な把持力により達成できる。
【００２１】
電極棒本体の把持は高圧空気による可撓性筒状体のきわめて広い範囲の半径方向の膨突により達成するところから、電極棒本体はほぼ全長にわたり均一な高圧空気による把持力で達成でき、また、この把持は高圧空気の開放によって解消でき、高圧空気であるから、単に大気中に解放するのみで把持はただちに開放でき、作業性が向上し、その制御も容易となり、溶接作業の自動化、ロボット化も容易に達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付する図１、図２を用いて本発明の一つの実施例に係るスポット電極について説明すると、つぎのとおりである。
【００２３】
なお、図１は本発明の一つの実施例に係るスポット溶接電極の縦断面図である。
【００２４】
図２は図１で矢視Ａ−Ａ方向により切断した横断面図である。
【００２５】
図３は比較のために提示した従来例のスポット溶接電極の原理図である。
【００２６】
図４はロッカ−ア−ム式把持装置の側面図である。
【００２７】
図５はロッカ−ア−ム式把持装置の平面図である。
【００２８】
まず、図１および図２において、図示を省略していますが、本発明に係るスポット電極は、抵抗溶接一般に広く利用でき、これらの溶接機の中で好適な適用例は、一対の溶接電極のうちで上部の電極が棒状の電極から構成するのに反し、下部の電極が銅板などの板状電極（すなわち、テ−ブル電極）として構成される溶接機である。
【００２９】
まず、符号（１０）は電極棒本体を示す。この先端に電極チップ（図示を省略）が取付けられる。これに水冷ケ−ブルなどの通電ケ−ブルを介して溶接トランスに接続され、スポット溶接における一方の極を構成している。
【００３０】
このような構造の電極棒本体（１０）は後に説明すると、通常は棒状に構成するが、円筒状にも構成することができる。この構造の電極棒本体（１０）のまわりを筒状のハウジング（２１）によって包囲し、このハウジング（２１）を構成の一部として把持機構（２０）をつぎのとおりに構成する。
【００３１】
すなわち、ハウジング（２１）は筒状に構成され、その軸心に沿って貫通する貫通孔（２１２）が設けられている。さらにハウジング（２１）は必ずしも導電性材料の銅やその合金から構成する必要がなく、アルミニウムやその合金などからつくられる。また、貫通孔（２１２）の内壁面には絶縁性を具える可撓性筒状体（３１）を嵌め合わせる。このハウジング（２１）は電極棒本体（１０）の周りをなるべく広範囲にわたって包囲できるように構成すれば、何れにしても一体に構成できる長さに構成する。
【００３２】
すなわち、可撓性筒状体（３１）は後でのべるとおり、その半経方向に膨突させて電極棒本体（１０）の外周を把持するものであって、この膨突が全体にわたって均一で半径方向の把持力が電極棒本体（１０）の外周に対し平均して与えられることが重要であり、一方において高圧空気から解放したときには直ちに膨突部分が復元することが必要である。この条件からみると、後にのべるように、材質としてウレタンなどが好ましいが、それに併せて構成しても平均した把持力と復元力をもつ構造に構成することが必要である。
【００３３】
このところから、図１に示すとおり、その外周面のほぼ全表面に高圧空気溜り（３２）を延在させ、この延在範囲は電極棒本体（１０）の長さ方向にわたって広範囲、例えば、ほぼ全長にわたるように形成する。
【００３４】
このように高圧空気溜り（３２）を形成し、全周にわたるものとして環状断面に構成すると、その長さには図１に示すように長くなり、とくに、その外周のほぼ全面にわたって延在させる。この場合は、少なくとも２つ以上に分割して高圧空気溜り（３２）を構成し、分割した毎に高圧空気の注入口（３３）を設ける。併せて、分割された分岐部分にカラ−リング（３４）を設ける一方、ハウジング（２１）の両端をカバ−するカバ−部材（２２）の一部に押え（２３）を設け、この押え（２３）との間に環状リング（３５）を介挿し、この環状リング（３５）によって把持したときの可撓性筒状体（３１）の膨突を吸収して押える。
【００３５】
なお、図１に示すように環状リング（３５）で区画すると、これによって各分割された高圧空気溜り（３２）は完全にシ−ルされ、高圧空気による把持力が保持でき、その調整による制御も可能となる。
【００３６】
また、可撓性筒状体（３１）は可撓性材料であればいずれのものからも構成できるが、好ましいのはウレタンや強化樹脂などであり、このような材質であると、高圧空気溜り（３２）に注入された高圧空気によって可撓性筒状体（３１）が半径方向に膨突して電極棒本体（１０）を外周から均一に把持することができ、併せて注入口３３によって高圧空気を開放したときには速かに元の状態に復元できる。
【００３７】
また、これに伴って、可撓性筒状体（３１）の外周面において電極棒本体（１０）の長さにわたって注入される高圧空気の高圧空気溜りを延在させる場合には、溶接を中断したときには高圧空気が、放散し易く、とくに、ある程度通気性のあるウレタンなどの可撓性筒状体（３１）を通して高圧空気が放散し、電極棒本体１００回転し易くなる。
【００３８】
このため、筒状のハウジング（２１）から係止棒（２４）を上向きに突出し、この係止棒（２４）に当接して筒状ハウジング（２１）の回転を阻止するストッパ部材（２５）を設ける。
【００３９】
このように筒状体のハウジング（２１）の回転を防止すると、ストッパ部材（２５）の位置を調整するのみで回転は制御できる。なお、このような装置は必ずしも上記の例に限らなくとも、他の機械的又は電気的手段によっても達成できる。しかしながら、このようなところを本発明は必ずしも特徴の一つとするものでないが、上記のところのとおり、溶接時の電極棒本体の把持が高圧空気に達成できることから生じるものであって、このところも特徴の一つを成している。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
上記のところは下部電極を板状のものとして構成した例を中心として説明したが、位置決め、加圧通電を必要とするスポット溶接機一般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一つの実施例に係るスポット溶接電極の縦断面図である。
【図２】図１で矢視Ａ−Ａ方向により切断した横断面図である。
【図３】比較のために提示した従来例のスポット溶接電極の原理図である。
【図４】ロッカ−ア−ム式把持装置の側面図である。
【図５】ロッカ−ア−ム式把持装置の平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  電極棒本体
２１  ハウジング
３１  可撓性筒状体
３２  高圧空気溜り
３３  注入口
３４  カラ−リング
２１２  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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