JP3765228B2

JP3765228B2 - Resistance welding gun and welding method

Info

Publication number: JP3765228B2
Application number: JP2000223805A
Authority: JP
Inventors: 光憲神定
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: JP2002035947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一対の電極相互でワークを加圧挟持して抵抗溶接を行う抵抗溶接ガンおよび溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
抵抗溶接機に使用される溶接ガンは、先端に設けた一対の電極で、例えば２枚のパネル材からなるワークを加圧挟持した状態でその接合部を溶着させるに充分な電流を一定時間通電し、そのとき生じるジュール熱によってワークを溶融させて接合させる。
【０００３】
図４は、溶接ガンの簡略化した側面図で、ガンアーム１の先端側および基端側に、固定電極３および可動電極５がそれぞれ設けられている。可動電極５は、シリンダからなるアクチュエータ７によって固定電極３に対して接近離反移動可能となっている。
【０００４】
ガンアーム１は、銅合金で構成されて固定電極３と電気的に導通しており、その基端部は溶接トランス９における二次側コイル１０の一端に接続されている。二次側コイル１０の他端は、可動電極５に接続されている。
【０００５】
上記した構成において、２枚のパネル材からなるワークＷを各電極３，５相互間に配置した状態で、可動電極５を固定電極３に接近させてワークＷを加圧挟持し、かつ溶接トランス９により通電することで、パネル材相互が溶着接合される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した溶接ガンにあっては、溶接トランス９の二次側コイル１０と固定電極３および可動電極５とを接続する電気回路が、閉回路を構成しており、この閉回路に囲まれたの内側の面積Ａ（斜線部）が比較的大きなものとなっている。特に、溶接打点がワークＷの端面から奥深い位置にある場合や、他の干渉物により溶接ガン本体を溶接打点位置まで進入させられないような場合には、ガンアーム１を矢印Ｂ方向に延ばして、ガンアーム１のいわゆる懐を大きくする必要があるので、上記面積Ａがますます拡大するものとなる。
【０００７】
上記面積Ａが大きい場合には、溶接トランス二次側の誘導リアクタンスにより溶接電流が低下してしまい、溶着に必要な溶接電流を確保することができず、溶接不良が発生してしまうことがないよう、溶接トランスを大型化するのであるが、この場合には電力消費が増大するとともに、溶接ガンの取り扱いが煩雑化するという問題ある。
【０００８】
なお、特開平９−１０９５８号公報には、ワークの表面側に溶接トランスを備えた一対の可動電極を備えるとともに、ワークの裏面側には、前記可動電極に対応して一対の固定電極を備え、溶接トランスから供給される通電電流が、可動電極の一方からワークを貫通して固定電極の一方に流れた後、固定電極の他方を経てワークを貫通して可動電極の他方に流れる構成のものが開示されている。
【０００９】
しかしながら、上記したものは、同時に複数の点を溶接するマルチスポット溶接機であって、溶接トランスから電極までの二次配線のインピーダンスによる電力損失の低減を目的とするもので、しかも溶接トランスから二次コイルに接続される二次配線と電極とで構成される閉回路の内側の面積が大きく、溶接トランス二次側の誘導リアクタンスの減少は図られていない。
【００１０】
そこで、この発明は、溶接トランスの大型化を招くことなく、充分な溶接電流を確保することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、第１の電極を備えたガンアームを有し、第１の電極と第２の電極とでワークを加圧挟持して抵抗溶接を行う抵抗溶接ガンにおいて、前記ガンアームの基端側に溶接トランスを設け、前記ガンアームは、前記溶接トランスの二次側から前記ワークに向けて溶接電流が流れる電流往路部分と、前記ワークから前記溶接トランスの二次側に溶接電流が流れる電流復路部分と、前記電流往路部分および前記電流復路部分相互間に介装した電気的絶縁材とから構成され、前記電流往路部分と前記電流復路部分は、前記ガンアームにおける第１の電極と前記溶接トランスとの間の全長にわたり配置されている構成としてある。
【００１２】
このような構成の抵抗溶接ガンによれば、溶接トランスの二次側に接続される電流往路部分および電流復路部分で形成される閉回路部分の内側の面積が、ガンアーム全長部分での電流往路部分と電流復路部分とを電気的絶縁材を介して相互に近接配置することによって、極めて小さくなる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、第１の電極がガンアームの先端側に設けられた固定電極で構成されるとともに、第２の電極が前記ガンアームの基端側に設けられ前記固定電極に対して接近離反移動可能な可動電極で構成されている。
【００１４】
上記構成によれば、ワークへの通電時には、固定電極を先端に備えた側のガンアーム部分を介してのみに電流が流れる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の構成において、第１の電極は、電流往路部分に接続される往路電極および、電流復路部分に接続される復路電極を備え、これら各往路電極および復路電極に対応して第２の電極は、後端部相互が電気的に導通する往路電極および復路電極を備えている構成としてある。
【００１６】
上記構成によれば、溶接トランスから電流往路部分を経て第１の電極の往路電極に達した溶接電流は、ワークを貫通して第２の電極の往路電極に流れ、さらに第２の電極の復路電極からワークを貫通して第１の電極の復路電極に達した後、電流復路部分を経て溶接トランスに戻る。
【００１９】
請求項４の発明は、ガンアームに設けた固定電極を、先端がワークの一方の面に接触可能な往路電極および復路電極で構成するとともに、この往路電極および復路電極に対応して先端が前記ワークの他方の面に接触可能な可動電極を、後端部相互が電気的に導通する往路電極および復路電極で構成し、前記ガンアームを、ガンアームの基端側に設けた溶接トランスの二次側から前記ワークに向けて溶接電流が流れる電流往路部分と、前記ワークから前記溶接トランスの二次側に溶接電流が流れる電流復路部分と、前記電流往路部分および前記電流復路部分相互間に介装した電気的絶縁材とから構成するとともに、前記電流往路部分と前記電流復路部分を、前記固定電極の往路電極と復路電極にそれぞれ一端が接続されるものとして、前記ガンアームにおける固定電極と前記溶接トランスとの間の全長にわたり配置される構成とし、前記可動電極と固定電極とでワークを加圧挟持し、前記溶接トランスの二次側から供給される溶接電流を、前記ガンアームの電流往路部分および電流復路部分に流して抵抗溶接を行う。
【００２０】
上記溶接方法よれば、溶接トランスの二次側に接続される電流往路部分および電流復路部分で形成される閉回路部分の内側の面積が、ガンアーム全長部分での電流往路部分と電流復路部分とを電気的絶縁材を介して近接配置することによって、小さい状態、つまり溶接トランス二次側の誘導リアクタンスが小さい状態で、ワークに対する通電が行える。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、溶接電流が溶接トランスからワークに向かう電流往路部分と、ワークから溶接トランスに戻る電流復路部分とを、ガンアームにおける第１の電極と溶接トランスとの間の全長部分に配置し、かつガンアーム全長部分での電流往路部分および電流復路部分は、相互に近接配置されて相互間に電気的絶縁材が介装されているので、溶接トランスの二次側に接続される電流往路部分および電流復路部分で形成される閉回路部分の内側の面積が小さくなって、誘導リアクタンスが低減し、溶接トランスを大型化することなく、溶着に必要な溶接電流を充分確保することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、電流往路部分および電流復路部分を、ガンアームにおける固定電極と溶接トランスとの間の全長部分に配置したので、可動部を備えた可動電極側への配線作業が不要となり、二次側電気配線作業が容易かつ簡素化できる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、第１の電極および第２の電極は、いずれも往路電極と復路電極とをそれぞれ備えているので、一度の通電作業で、２カ所の溶接打点が得られ、作業効率が向上する。
【００２５】
請求項４の発明よれば、溶接トランスの二次側に接続される電流往路部分および電流復路部分で形成される閉回路部分の内側の面積が、ガンアーム全長部分での電流往路部分と電流復路部分とを電気的絶縁材を介して近接配置することによって、小さい状態、つまり二次側の誘導リアクタンスが小さい状態で、ワークに対する通電が行えるので、溶接トランスを大型化することなく、溶着に必要な溶接電流を充分確保することができる。
ものとする、との審決を求める。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２７】
図１は、この発明の実施の一形態に係わる溶接ガンの全体構成を示す概念図であり、図２は同溶接ガンの実際の形状を示す斜視図である。ガンアーム１１には、その全長にわたり電気的絶縁材１３を間に挟んで電流往路部分１５と電流復路部分１７とが相互に近接配置されている。電流往路部分１５および電流復路部分１７は銅合金で構成される一方、電気的絶縁材１３はベークライトで構成されている。電気的絶縁材１３は、電流往路部分１５および電流復路部分１７と一体成形してもよく、単体で成形後に電流往路部分１５および電流復路部分１７に組み付けてもよい。
【００２８】
電流往路部分１５の先端には往路電極１９ａが、電流復路部分１７の先端には復路電極１９ｂがそれぞれ設けられ、これら往路電極１９ａおよび復路電極１９ｂは、第１の電極としての固定電極１９を構成している。すなわち、ここでは、電流往路部分１５および電流復路部分１７が、先端に固定電極１９を備えたガンアーム１１の全長部分に配置されていることになる。
【００２９】
一方、ガンアーム１１の基端側には、溶接トランス２１が設けられ、溶接トランス２１の二次側コイル２３の一端に前記電流往路部分１５の基端部が、二次側コイル２３の他端に前記電流復路部分１７の基端部がそれぞれ接続されている。
【００３０】
また、ガンアーム１１の基端側には、固定電極１９に対して接近離反移動可能な第２の電極としての可動電極２５が、シリンダからなるアクチュエータ２７を介して取り付けられている。可動電極２５は、固定電極１９の往路電極１９ａおよび復路電極１９ｂにそれぞれ対応して一対の往路電極２５ａおよび復路電極２５ｂを備え、この各往路電極２５ａおよび復路電極２５ｂの後端部相互は、ピストンロッド２９先端の保持具３１を介して電気的に導通している。保持具３１とピストンロッド２９との間は電気的な絶縁が施されている。
【００３１】
図２に示すように、アクチュエータ２７は、ガンアーム１１の基端側に固定されたＬ字形状の保持ブロック３３の下部側面に固定され、保持ブロック３３上部のアクチュエータ２７と反対側の側面に、溶接トランス２１が装着されている。そして、保持ブロック３３および溶接トランス２１の上部には、ガンブラケット３５を介して溶接用ロボット３７が連結されている。
【００３２】
図３は、図２のＣ−Ｃ断面図で、図２では省略してあるが、電流往路部分１５と電流復路部分１７との間の電気的絶縁材１３に加え、その両端にも電気的絶縁材１３ａ，１３ｂを一体化して設けるとともに、固定ねじ３９によって電流往路部分１５，電気的絶縁材１３および電流復路部分１７を互いに締結固定している。ただし、固定ねじ３９と電流復路部分１７との間は、例えば電流復路部分１７の固定ねじ３９と接触する部位に絶縁材を設けて、電気的な絶縁が施されている。上記した固定ねじ３９による締結部分は、ガンアーム１１の全長にわたり適宜位置に複数設ける。
【００３３】
電気的絶縁材１３ａ，１３ｂを設けることで、電流往路部分１５と電流復路部分１７との間の絶縁効果が向上し、また固定ねじ３９を締結することで、電流往路部分１５および電流復路部分１７と電気的絶縁材１３とが強固に連結されてガンアーム１１としての強度および耐久性も向上する。
【００３４】
上記した構成の溶接ガンでは、２枚のパネル材からなるワークＷを固定電極１９と可動電極２５との間に配置した状態で、可動電極２５を固定電極１９に接近させてワークＷを加圧挟持し、かつ溶接トランス２１により通電することで、パネル材相互が溶着接合される。このとき、固定電極１９および可動電極２５がそれぞれ一対設けられているので、一度の通電動作により２カ所の溶接打点が得られ、作業効率の向上が図られる。
【００３５】
ここで、溶接トランス２１の二次側コイル２３と固定電極１９および可動電極２５とを接続する電気回路の閉回路部分に囲まれた内側の面積は、図１に示すように、二次側コイル２３からガンアーム１１の端部までの配線部分の斜線で示す面積Ｄと、固定電極１９側の往路電極１９ａおよび復路電極１９ｂと、可動電極２５側の往路電極２５ａおよび復路電極２５ｂとで囲まれた部分の斜線で示す面積Ｅとを合わせたものになり、前記図４に示した従来例における閉回路内側の面積Ａに比べると、極めて小さくなっている。
【００３６】
このため、溶接トランス二次側の誘導リアクタンスは従来ものに比べて小さくなり、溶接トランスを大型化することなく、溶着に必要な溶接電流を容易に確保することができ、溶接不良を回避することができる。
【００３７】
また、この場合、図１に示すように、ガンアーム１１を矢印Ｂ方向に延ばし、ガンアーム１１の懐を大きくして溶接ガンとして汎用性を高めても、閉回路内側の面積増大は発生せず、このため溶接打点がワークＷの端面から奥深い位置にある場合や、他の干渉物により溶接ガン本体を溶接打点位置まで進入させられないような場合であっても、溶接トランス２１を大型化することなく、溶着に必要な溶接電流を容易に確保することができる。
【００３８】
ここで、溶接ガンにおける上記閉回路内側の面積を小さくすることにより、誘導リアクタンスが減少する理由を次に述べる。
【００３９】
誘導リアクタンスＸ_Lは次式で表される。
【００４０】
Ｘ_L＝２πｆＬ［Ω］………（１）
ｆ：交流の周波数［Ｈz］
Ｌ：インダクタンス［Ｈ］
また、インダクタンスＬは次式で表される。
【００４１】
Ｌ＝μＡＮ²／ｌ［Ｈ］………（２）
μ：透磁率
Ａ：磁束の通る断面積［ｍ²］
Ｎ：巻数
ｌ：平均磁路の長さ［ｍ］
上記式（２）を式（１）に代入すると、
Ｘ_L＝２πｆ（μＡＮ²／ｌ）［Ω］
となる。
【００４２】
上記した磁束の通る断面積Ａは、溶接トランス二次側の閉回路内側の面積に相当し、したがってこの面積が、図４のものに比べて小さくなっている本実施形態の溶接ガンは、誘導リアクタンスが小さいことになる。
【００４３】
また、上記実施の形態では、電流往路部分１５および電流復路部分１７を、ガンアーム１１の一端に設けた固定電極と、ガンアーム１１の他端の基端側に可動電極２５とともに設けた溶接トランスと２１との間におけるガンアーム１１の全長部分に配置してあり、可動部を有する可動電極２５側に設けていないので、部品点数が少なくて済むなど二次側コイル２３の電極部への配線接続作業が容易かつ簡素化される。さらに、電気的絶縁材１３は、ベークライトを使用しているので、加工性、強度およびコスト的にも有利で、廃棄処理する上での環境への悪影響も少ないものとなっている。
【００４４】
なお、上記実施の形態では、Ｃ型のガンアーム１１にこの発明を適用したが、Ｘ型のガンアームにこの発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態に係わる溶接ガンの全体構成を示す概念図である。
【図２】図１の溶接ガンの実際の形状を示す斜視図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】従来例に係わる溶接ガンの簡略化した側面図である。
【符号の説明】
１１ガンアーム
１３電気的絶縁材
１５電流往路部分
１７電流復路部分
１９固定電極（第１の電極）
１９ａ往路電極
１９ｂ復路電極
２１溶接トランス
２３二次側コイル
２５可動電極（第２の電極）
２５ａ往路電極
２５ｂ復路電極
Ｗワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resistance welding gun and a welding method for performing resistance welding by pressing a workpiece between a pair of electrodes.
[0002]
[Prior art]
A welding gun used for resistance welding machines is a pair of electrodes provided at the tip, and for example, a current sufficient to weld the joint in a state where a workpiece made of two panel materials is pressed and clamped for a certain period of time. Then, the work is melted and joined by Joule heat generated at that time.
[0003]
FIG. 4 is a simplified side view of the welding gun. A fixed electrode 3 and a movable electrode 5 are respectively provided on the distal end side and the proximal end side of the gun arm 1. The movable electrode 5 can be moved toward and away from the fixed electrode 3 by an actuator 7 formed of a cylinder.
[0004]
The gun arm 1 is made of a copper alloy and is electrically connected to the fixed electrode 3, and its base end is connected to one end of the secondary coil 10 in the welding transformer 9. The other end of the secondary coil 10 is connected to the movable electrode 5.
[0005]
In the above-described configuration, with the workpiece W made of two panel members disposed between the electrodes 3 and 5, the movable electrode 5 is brought close to the fixed electrode 3 to press-clamp the workpiece W, and the welding transformer By energizing with 9, the panel materials are welded together.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the welding gun described above, the electric circuit that connects the secondary coil 10 of the welding transformer 9, the fixed electrode 3 and the movable electrode 5 forms a closed circuit, and is surrounded by this closed circuit. The inner area A (shaded portion) is relatively large. In particular, when the welding hit point is at a deep position from the end face of the workpiece W, or when the welding gun main body cannot be advanced to the welding hit point position due to other interferences, the gun arm 1 is extended in the arrow B direction, Since the so-called pocket of the gun arm 1 needs to be increased, the area A is further increased.
[0007]
When the area A is large, the welding current decreases due to the induction reactance on the secondary side of the welding transformer, the welding current necessary for welding cannot be secured, and welding failure does not occur. In this case, there is a problem that the power consumption increases and the handling of the welding gun becomes complicated.
[0008]
JP-A-9-10958 includes a pair of movable electrodes provided with a welding transformer on the surface side of the work, and a pair of fixed electrodes corresponding to the movable electrodes on the back side of the work. The current supplied from the welding transformer passes through the work from one of the movable electrodes to one of the fixed electrodes, then passes through the other of the fixed electrodes and flows to the other of the movable electrodes Is disclosed.
[0009]
However, the above is a multi-spot welder that welds a plurality of points at the same time for the purpose of reducing the power loss due to the impedance of the secondary wiring from the welding transformer to the electrode. The area inside the closed circuit composed of the secondary wiring and the electrode connected to the secondary coil is large, and the induction reactance on the secondary side of the welding transformer is not reduced.
[0010]
In view of this, an object of the present invention is to ensure a sufficient welding current without causing an increase in the size of the welding transformer.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 has a gun arm having a first electrode, and performs resistance welding by pressing a workpiece between the first electrode and the second electrode. In the welding gun, a welding transformer is provided on the proximal end side of the gun arm , and the gun arm includes a current forward path portion in which a welding current flows from the secondary side of the welding transformer toward the workpiece, and two parts of the welding transformer from the workpiece. A current return path portion through which a welding current flows on the next side, and an electrical insulating material interposed between the current return path portion and the current return path portion, and the current forward path portion and the current return path portion of the gun arm The first electrode and the welding transformer are arranged over the entire length .
[0012]
According to the resistance welding gun having such a configuration, the inner area of the closed circuit portion formed by the current forward path portion connected to the secondary side of the welding transformer and the current return path portion is the current forward path portion in the gun arm full length portion. And the current return path portion are extremely small by arranging them in close proximity to each other via an electrical insulating material .
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the first electrode is constituted by a fixed electrode provided on the distal end side of the gun arm, and the second electrode is provided on the proximal end side of the gun arm. The movable electrode can be moved toward and away from the fixed electrode.
[0014]
According to the above configuration, when the work is energized, current flows only through the gun arm portion on the side provided with the fixed electrode at the tip.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect of the invention, the first electrode includes a forward electrode connected to the current forward path portion and a return electrode connected to the current backward path portion. Corresponding to the electrode and the return electrode, the second electrode includes a forward electrode and a return electrode in which the rear end portions are electrically connected to each other.
[0016]
According to the above configuration, the welding current that has reached the forward electrode of the first electrode from the welding transformer through the current forward portion passes through the workpiece and flows to the forward electrode of the second electrode, and further returns to the second electrode. After reaching the return electrode of the first electrode through the workpiece from the electrode, it returns to the welding transformer via the current return path portion.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, the fixed electrode provided on the gun arm is composed of a forward electrode and a return electrode whose tip can contact one surface of the workpiece, and the tip corresponds to the forward electrode and the return electrode. The movable electrode that can be in contact with the other surface is configured with an outward electrode and a return electrode that are electrically connected to each other at the rear ends, and the gun arm is connected to a secondary side of a welding transformer provided on the proximal end side of the gun arm. An electric current path portion in which a welding current flows toward the workpiece, a current return path portion in which a welding current flows from the workpiece to the secondary side of the welding transformer, and an electric current interposed between the current forward path portion and the current return path portion manner as to constitute and an insulating material, the current return path portion and the current forward portion, as respectively one end the forward electrode and the return electrode of the fixed electrode is connected, the cancer And a welding current supplied from the secondary side of the welding transformer by pressing the workpiece between the movable electrode and the fixed electrode. Then, resistance welding is performed by flowing through the current forward path portion and the current return path portion of the gun arm.
[0020]
According to the above welding method, the inner area of the closed circuit portion formed by the current forward path portion and the current return path portion connected to the secondary side of the welding transformer has the current forward path portion and the current return path portion in the entire length of the gun arm. By arranging them close to each other via an electrical insulating material , the work can be energized in a small state, that is, in a state where the induction reactance on the secondary side of the welding transformer is small.
[0021]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the current forward path portion where the welding current is directed from the welding transformer to the workpiece and the current return path portion where the welding current is returned from the workpiece to the welding transformer are the full length portion between the first electrode and the welding transformer in the gun arm. And the current forward path portion and the current return path portion of the entire length of the gun arm are arranged in close proximity to each other and an electrical insulating material is interposed therebetween, so that they are connected to the secondary side of the welding transformer. The inner area of the closed circuit portion formed by the current forward path portion and the current return path portion is reduced, the induction reactance is reduced, and a sufficient welding current necessary for welding can be secured without increasing the size of the welding transformer. it can.
[0022]
According to the invention of claim 2, since the current forward path portion and the current return path portion are arranged in the entire length portion between the fixed electrode and the welding transformer in the gun arm, wiring work to the movable electrode side provided with the movable portion is unnecessary. Thus, the secondary side electrical wiring work can be easily and simplified.
[0023]
According to the invention of claim 3, since each of the first electrode and the second electrode is provided with the forward electrode and the return electrode, respectively, two welding points can be obtained by one energization operation, Work efficiency is improved.
[0025]
According to the invention of claim 4 , the inner area of the closed circuit portion formed by the current forward path portion and the current return path portion connected to the secondary side of the welding transformer is such that the current forward path portion and the current return path portion in the gun arm full length portion Is placed close to each other through an electrical insulating material, so that the work can be energized in a small state, that is, in a state where the secondary inductive reactance is small, so that it is necessary for welding without increasing the size of the welding transformer. A sufficient welding current can be secured.
We ask for a trial decision that we shall.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall configuration of a welding gun according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an actual shape of the welding gun. In the gun arm 11, a current forward path portion 15 and a current return path portion 17 are arranged close to each other across the entire length of the gun arm 11 with an electrical insulating material 13 interposed therebetween. The current forward path portion 15 and the current return path portion 17 are made of copper alloy, while the electrical insulating material 13 is made of bakelite. The electrical insulating material 13 may be integrally formed with the current forward path portion 15 and the current return path portion 17, or may be assembled to the current forward path portion 15 and the current return path portion 17 after being molded alone.
[0028]
A forward electrode 19a and a return electrode 19b are provided at the tip of the current forward portion 15 and the tip of the current return portion 17, respectively. The forward electrode 19a and the return electrode 19b constitute a fixed electrode 19 as a first electrode. is doing. That is, here, the current forward path portion 15 and the current return path portion 17 are disposed in the full length portion of the gun arm 11 having the fixed electrode 19 at the tip .
[0029]
On the other hand, a welding transformer 21 is provided on the proximal end side of the gun arm 11, and the proximal end portion of the current forward path portion 15 is connected to one end of the secondary coil 23 of the welding transformer 21 and the other end of the secondary coil 23. The base end portions of the current return path portions 17 are connected to each other.
[0030]
A movable electrode 25 as a second electrode that can move toward and away from the fixed electrode 19 is attached to the base end side of the gun arm 11 via an actuator 27 formed of a cylinder. The movable electrode 25 includes a pair of the forward electrode 25a and the return electrode 25b corresponding to the forward electrode 19a and the return electrode 19b of the fixed electrode 19, respectively. It is electrically connected via a holder 31 at the tip of the rod 29. Electrical insulation is provided between the holder 31 and the piston rod 29.
[0031]
As shown in FIG. 2, the actuator 27 is fixed to the lower side surface of the L-shaped holding block 33 fixed to the base end side of the gun arm 11, and is welded to the side surface of the upper side of the holding block 33 opposite to the actuator 27. A transformer 21 is mounted. A welding robot 37 is connected to the upper portion of the holding block 33 and the welding transformer 21 via a gun bracket 35.
[0032]
3 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 2, and although omitted in FIG. 2, in addition to the electrical insulating material 13 between the current forward path portion 15 and the current return path portion 17, The insulating materials 13a and 13b are provided integrally, and the current forward path portion 15, the electrical insulating material 13 and the current return path portion 17 are fastened and fixed to each other by a fixing screw 39. However, between the fixing screw 39 and the current return path portion 17, for example, an insulating material is provided at a portion of the current return path portion 17 that contacts the fixing screw 39 to be electrically insulated. A plurality of fastening portions by the fixing screws 39 are provided at appropriate positions over the entire length of the gun arm 11.
[0033]
By providing the electrical insulating materials 13a and 13b, the insulation effect between the current forward path portion 15 and the current return path portion 17 is improved, and by fastening the fixing screw 39, the current forward path portion 15 and the current return path portion 17 are improved. And the electrical insulating material 13 are firmly connected to improve the strength and durability of the gun arm 11.
[0034]
In the welding gun having the above-described configuration, the workpiece W made of two panel materials is disposed between the fixed electrode 19 and the movable electrode 25, and the movable electrode 25 is brought close to the fixed electrode 19 to pressurize the workpiece W. By sandwiching and energizing with the welding transformer 21, the panel materials are welded together. At this time, since a pair of the fixed electrode 19 and the movable electrode 25 are provided, two welding spots are obtained by one energization operation, and the working efficiency is improved.
[0035]
Here, the inner area surrounded by the closed circuit portion of the electric circuit connecting the secondary coil 23 of the welding transformer 21 to the fixed electrode 19 and the movable electrode 25 is, as shown in FIG. 23 is surrounded by an oblique area D of the wiring portion from the gun arm 11 to the end of the gun arm 11, the forward electrode 19a and the return electrode 19b on the fixed electrode 19 side, and the forward electrode 25a and the return electrode 25b on the movable electrode 25 side. This area is combined with the area E indicated by the oblique lines, and is extremely small compared to the area A inside the closed circuit in the conventional example shown in FIG.
[0036]
For this reason, the induction reactance on the secondary side of the welding transformer is smaller than the conventional one, and it is possible to easily secure the welding current necessary for welding without increasing the size of the welding transformer and avoid welding defects. Can do.
[0037]
In this case, as shown in FIG. 1, even if the gun arm 11 is extended in the direction of the arrow B and the pocket of the gun arm 11 is enlarged to increase the versatility as a welding gun, the area inside the closed circuit does not increase, For this reason, even when the welding hit point is at a position deep from the end face of the workpiece W, or when the welding gun main body cannot be advanced to the welding hit point position by another interference object, the welding transformer 21 is enlarged. And a welding current required for welding can be easily secured.
[0038]
Here, the reason why the inductive reactance is reduced by reducing the area inside the closed circuit in the welding gun will be described below.
[0039]
Inductive reactance X _L is expressed by the following equation.
[0040]
X _L = 2πfL [Ω] (1)
f: AC frequency [Hz]
L: Inductance [H]
The inductance L is expressed by the following equation.
[0041]
L = μAN ² / l [H] (2)
μ: permeability A: cross-sectional area through which magnetic flux passes [m ² ]
N: Number of turns l: Average magnetic path length [m]
Substituting the above equation (2) into equation (1),
X _L = 2πf (μAN ² / l) [Ω]
It becomes.
[0042]
The above-described cross-sectional area A through which the magnetic flux passes corresponds to the area inside the closed circuit on the secondary side of the welding transformer. Therefore, the welding gun of this embodiment in which this area is smaller than that in FIG. The reactance is small.
[0043]
Further, in the above embodiment, the current forward path portion 15 and the current return path portion 17 are provided with a fixed electrode provided at one end of the gun arm 11 and a welding transformer provided with a movable electrode 25 at the base end side of the other end of the gun arm 11 and 21. Since it is not provided on the movable electrode 25 side having the movable part and is disposed on the entire length portion of the gun arm 11 between and the wire arm , the wiring connection work to the electrode part of the secondary coil 23 can be performed, for example, the number of parts can be reduced. Easy and simplified. Furthermore, since the electrical insulating material 13 uses bakelite, it is advantageous in terms of workability, strength and cost, and has little adverse effect on the environment during disposal.
[0044]
In the above embodiment, the present invention is applied to the C-type gun arm 11, but the present invention may be applied to an X-type gun arm.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall configuration of a welding gun according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing an actual shape of the welding gun of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 4 is a simplified side view of a welding gun according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
11 Gun arm 13 Electrical insulating material 15 Current forward path portion 17 Current return path portion 19 Fixed electrode (first electrode)
19a Outward electrode 19b Return electrode 21 Welding transformer 23 Secondary coil 25 Movable electrode (second electrode)
25a Outward electrode 25b Return electrode W Workpiece

Claims

第１の電極を備えたガンアームを有し、第１の電極と第２の電極とでワークを加圧挟持して抵抗溶接を行う抵抗溶接ガンにおいて、
前記ガンアームの基端側に溶接トランスを設け、前記ガンアームは、前記溶接トランスの二次側から前記ワークに向けて溶接電流が流れる電流往路部分と、前記ワークから前記溶接トランスの二次側に溶接電流が流れる電流復路部分と、前記電流往路部分および前記電流復路部分相互間に介装した電気的絶縁材とから構成され、前記電流往路部分と前記電流復路部分は、前記ガンアームにおける第１の電極と前記溶接トランスとの間の全長にわたり配置されていることを特徴とする抵抗溶接ガン。In a resistance welding gun having a gun arm provided with a first electrode and performing resistance welding by pressing and clamping a workpiece with the first electrode and the second electrode,
A welding transformer is provided on the base end side of the gun arm, and the gun arm is welded from the secondary side of the welding transformer to the current path portion in which a welding current flows from the secondary side to the workpiece, and from the workpiece to the secondary side of the welding transformer. A current return path portion through which a current flows, and an electrical insulating material interposed between the current return path portion and the current return path portion, the current forward path portion and the current return path portion being a first electrode in the gun arm And a resistance welding gun arranged over the entire length between the welding transformer and the welding transformer.

第１の電極がガンアームの先端側に設けられた固定電極で構成されるとともに、第２の電極が前記ガンアームの基端側に設けられ前記固定電極に対して接近離反移動可能な可動電極で構成されていることを特徴とする請求項１記載の抵抗溶接ガン。 The first electrode is constituted by a fixed electrode provided on the distal end side of the gun arm, and the second electrode is constituted by a movable electrode provided on the proximal end side of the gun arm and movable toward and away from the fixed electrode. The resistance welding gun according to claim 1, wherein the resistance welding gun is provided.

第１の電極は、電流往路部分に接続される往路電極および、電流復路部分に接続される復路電極を備え、これら各往路電極および復路電極に対応して第２の電極は、後端部相互が電気的に導通する往路電極および復路電極を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の抵抗溶接ガン。 The first electrode includes a forward electrode connected to the current forward path portion and a return electrode connected to the current backward path portion, and the second electrode corresponding to each of the forward path electrode and the return path electrode is connected to the rear end portion. The resistance welding gun according to claim 1, further comprising an outward electrode and a return electrode that are electrically connected to each other.

ガンアームに設けた固定電極を、先端がワークの一方の面に接触可能な往路電極および復路電極で構成するとともに、この往路電極および復路電極に対応して先端が前記ワークの他方の面に接触可能な可動電極を、後端部相互が電気的に導通する往路電極および復路電極で構成し、前記ガンアームを、ガンアームの基端側に設けた溶接トランスの二次側から前記ワークに向けて溶接電流が流れる電流往路部分と、前記ワークから前記溶接トランスの二次側に溶接電流が流れる電流復路部分と、前記電流往路部分および前記電流復路部分相互間に介装した電気的絶縁材とから構成するとともに、前記電流往路部分と前記電流復路部分を、前記固定電極の往路電極と復路電極にそれぞれ一端が接続されるものとして、前記ガンアームにおける固定電極と前記溶接トランスとの間の全長にわたり配置される構成とし、前記可動電極と固定電極とでワークを加圧挟持し、前記溶接トランスの二次側から供給される溶接電流を、前記ガンアームの電流往路部分および電流復路部分に流して抵抗溶接を行うことを特徴とする溶接方法。The fixed electrode provided on the gun arm is composed of a forward electrode and a return electrode whose tip can contact one surface of the workpiece, and the tip can contact the other surface of the workpiece corresponding to this forward electrode and return electrode A movable electrode is composed of a forward electrode and a return electrode in which the rear end portions are electrically connected to each other, and the gun arm is welded from the secondary side of a welding transformer provided on the base end side of the gun arm toward the workpiece. A current forward path portion through which the welding current flows, a current return path portion through which a welding current flows from the workpiece to the secondary side of the welding transformer, and an electrical insulating material interposed between the current forward path portion and the current return path portion. together, the current return path portion and the current forward portion, the forward electrode and the return electrode of the fixed electrode as one end each of which is connected, secured in the gun arms The workpiece is pressed and clamped between the movable electrode and the fixed electrode, and a welding current supplied from the secondary side of the welding transformer is supplied to the gun arm. A welding method, wherein resistance welding is performed by flowing through a current forward path portion and a current return path portion.