JP7017716B2 - Electrode for electric resistance welding - Google Patents
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Description
この発明は、軸状部品を受け入れるガイド筒と、ガイド孔内を進退する摺動部材の一体化部材が、ガイド孔から電極外へ露出することなくガイド孔内に収容さている電気抵抗溶接用電極に関している。 In the present invention, an electrode for electric resistance welding in which a guide cylinder for receiving a shaft-shaped component and an integrated member of a sliding member moving back and forth in the guide hole are housed in the guide hole without being exposed to the outside of the electrode from the guide hole. Is related to.
特開２０１７－００６９８３号公報には、電極に載置された鋼板部品の下孔を、電極から突出している中空のガイド筒が貫通し、このガイド筒に軸状部品が挿入されることが記載されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-006983 describes that a hollow guide cylinder protruding from an electrode penetrates a pilot hole of a steel plate component placed on an electrode, and a shaft-shaped component is inserted into this guide cylinder. Has been done.
下孔が開けられた鋼板部品をロボット装置で保持して、電極の受入孔と同軸になるように、鋼板部品を電極に載置することが行われている。このようなロボット装置で鋼板部品を電極に載置するときには、上記特許文献に記載されているように、ガイド筒が電極から突出していると、ガイド筒の外側面や先端部に鋼板部品が衝突し、鋼板部品やガイド筒に損傷を来すことがある。このような衝突を回避するために、ガイド筒を電極から突出しないようにすることが行われるが、このような構造であると溶接熱の放熱が低下し、電極内部の合成樹脂製部材が過熱状態になる。 A steel plate component having a prepared hole is held by a robot device, and the steel sheet component is placed on the electrode so as to be coaxial with the receiving hole of the electrode. When a steel plate component is placed on an electrode in such a robot device, as described in the above patent document, if the guide cylinder protrudes from the electrode, the steel plate component collides with the outer surface or the tip portion of the guide cylinder. However, the steel plate parts and the guide tube may be damaged. In order to avoid such a collision, the guide cylinder is prevented from protruding from the electrode, but with such a structure, the heat dissipation of the welding heat is reduced and the synthetic resin member inside the electrode is overheated. Become a state.
本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、軸状部品を受け入れるガイド筒と、ガイド孔内を進退する合成樹脂材料製の摺動部材の一体化部材が、ガイド孔から電極外へ露出することなくガイド孔内に収容さていても、溶接熱を効果的に放熱することを目的とする。 The present invention has been provided to solve the above-mentioned problems, and an integrated member of a guide cylinder for receiving a shaft-shaped component and a sliding member made of a synthetic resin material that advances and retreats in the guide hole is a guide hole. The purpose is to effectively dissipate welding heat even if it is housed in the guide hole without being exposed to the outside of the electrode.
請求項１記載の発明は、
断面円形で筒状とされた電極本体が、金属材料を用いて構成され、
前記電極本体に大径孔と小径孔から成るガイド孔が形成され、
軸状部品の軸部が挿入され断面円形とされた金属材料製のガイド筒が、前記大径孔に摺動可能な状態で挿入されている合成樹脂材料製の摺動部材と同軸の状態で一体的に組み合わされることにより、一体化部材が構成され、
前記ガイド筒を前記摺動部材の端部から突出させて、放熱部を構成し、
前記小径孔の内面と前記放熱部の外周面の間に、冷却空気の通気路が形成され、
前記一体化部材は、前記ガイド孔から電極外へ露出することなくガイド孔内に収容さていることを特徴とする電気抵抗溶接用電極である。The invention according to claim 1 is
The electrode body, which has a circular cross section and a cylindrical shape, is constructed using a metal material.
A guide hole composed of a large-diameter hole and a small-diameter hole is formed in the electrode body, and the guide hole is formed.
A metal material guide cylinder into which the shaft portion of the shaft-shaped part is inserted and having a circular cross section is coaxial with the synthetic resin material sliding member inserted into the large-diameter hole in a slidable state. By being integrally combined, an integrated member is formed,
The guide cylinder is projected from the end of the sliding member to form a heat dissipation portion.
A cooling air ventilation path is formed between the inner surface of the small diameter hole and the outer peripheral surface of the heat radiating portion.
The integrated member is an electrode for electric resistance welding, characterized in that it is housed in the guide hole without being exposed to the outside of the electrode from the guide hole.
軸状部品の軸部が挿入され断面円形とされた金属材料製のガイド筒が、大径孔に摺動可能な状態で挿入されている合成樹脂材料製の摺動部材と同軸の状態で一体的に組み合わされて、一体化部材を構成し、ガイド筒を摺動部材の端部から突き出させて、放熱部を構成し、小径孔の内面と放熱部の外周面の間に、冷却空気の通気路が形成され、ガイド筒と摺動部材の一体化部材は、ガイド孔から電極外へ露出することなくガイド孔内に収容さている。 A guide cylinder made of a metal material with a circular cross section into which the shaft part of a shaft-shaped part is inserted is integrated with a sliding member made of a synthetic resin material that is slidably inserted into a large-diameter hole in a coaxial state. To form an integrated member, the guide cylinder is projected from the end of the sliding member to form a heat dissipation part, and the cooling air is provided between the inner surface of the small diameter hole and the outer peripheral surface of the heat dissipation part. A ventilation path is formed, and the integrated member of the guide cylinder and the sliding member is housed in the guide hole without being exposed to the outside of the electrode from the guide hole.
鋼板部品から電極本体に伝えられた溶接熱は、主に電極本体の外表面から放熱される。一方、軸状部品の軸部からガイド筒に伝えられた溶接熱は、ガイド筒が摺動部材で包み込まれているので、放熱されにくくなるが、小径孔の内面と放熱部の外周面の間に、冷却空気の通気路が形成してあるので、通気路を流れる冷気によって放熱部が冷却される。このようにガイド筒に蓄熱されている溶接熱は、放熱部に向かう熱流を描いて放熱される。ガイド筒に蓄熱されている溶接熱は、放熱部から冷却空気中に放熱され、合成樹脂材料製の摺動部材が過熱状態にならないようにし、摺動部材の耐久性向上が遂行される。したがって、ガイド筒と摺動部材の一体化部材がガイド孔から電極外へ露出することなくガイド孔内に収容さていても、過熱問題が解消されるので、ガイド筒を電極から突出させることなく、ロボット装置を活用することが容易になる。 The welding heat transferred from the steel plate component to the electrode body is mainly dissipated from the outer surface of the electrode body. On the other hand, the welding heat transferred from the shaft portion of the shaft-shaped component to the guide cylinder is difficult to dissipate because the guide cylinder is wrapped in the sliding member, but between the inner surface of the small diameter hole and the outer peripheral surface of the heat radiation portion. In addition, since a ventilation path for cooling air is formed, the heat radiating portion is cooled by the cold air flowing through the ventilation path. The welding heat stored in the guide cylinder in this way is dissipated by drawing a heat flow toward the heat radiating portion. The welding heat stored in the guide cylinder is dissipated from the heat radiating portion into the cooling air to prevent the sliding member made of the synthetic resin material from becoming overheated, and the durability of the sliding member is improved. Therefore, even if the integrated member of the guide cylinder and the sliding member is housed in the guide hole without being exposed to the outside of the electrode from the guide hole, the problem of overheating is solved, so that the guide cylinder does not protrude from the electrode. , It becomes easy to utilize the robot device.
上記特許文献記載のように、ガイド筒が鋼板部品の下孔を貫通して鋼板部品の上側に突出しているものであると、ガイド筒の直径寸法を考慮して下孔の直径を大きくする必要がある。このような下孔内径にすると、軸状部品の軸部直径よりも下孔内径が遥かに大きくなり、下孔と軸部の同軸性が狂いやすくなる。下孔中心に対して、軸部中心をできるだけ正確に合致させることが、溶接後における軸状部品と鋼板部品の相対位置の正確性向上に役立つ。これは、溶接後の軸部に他の部品を取り付けるような場合において、他の部品と鋼板部品の相対位置の正確性が向上し、組み立て品の品質向上にとって効果的である。本願発明では、ガイド筒の内径と軸部の外径との寸法差をできるだけ小さく設定することが出来るので、軸状部品と下孔との同軸性を正確に確保することができ、さらに、軸状部品と下孔の径差を少なくして、漏洩オイルなどの通過を阻止することにとっても有効である。 As described in the above patent document, if the guide cylinder penetrates the prepared hole of the steel plate part and protrudes to the upper side of the steel plate part, it is necessary to increase the diameter of the prepared hole in consideration of the diameter dimension of the guide cylinder. There is. When the inner diameter of the prepared hole is set to be such that the inner diameter of the prepared hole is much larger than the diameter of the shaft portion of the shaft-shaped component, the coaxiality between the prepared hole and the shaft portion tends to be out of order. Matching the center of the shaft with the center of the prepared hole as accurately as possible helps to improve the accuracy of the relative positions of the shaft-shaped part and the steel plate part after welding. This is effective for improving the quality of the assembled product by improving the accuracy of the relative position between the other parts and the steel plate parts when the other parts are attached to the shaft portion after welding. In the present invention, the dimensional difference between the inner diameter of the guide cylinder and the outer diameter of the shaft portion can be set as small as possible, so that the coaxiality between the shaft-shaped component and the prepared hole can be accurately ensured, and further, the shaft can be set. It is also effective in reducing the diameter difference between the shaped parts and the prepared holes to prevent the passage of leaked oil and the like.
溶着箇所から飛散したスパッタや鉄屑などの微小不純物が鋼板部品の下孔を通過することが発生しても、これらの不純物はガイド筒の受入孔に収容されるので、不純物が一体化部材の摺動箇所に入り込むようなことがなく、電極の正常な動作を正常に維持することができる。 Even if minute impurities such as spatter and iron scraps scattered from the welded part pass through the pilot holes of the steel plate parts, these impurities are contained in the receiving holes of the guide cylinder, so that the impurities are contained in the integrated member. The normal operation of the electrodes can be maintained normally without getting into the sliding portion.
本願発明は、上述のような電極の発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、溶接熱の放熱過程などを特定した方法発明として存在させることができる。 The invention of the present application is the invention of the electrode as described above, but as is clear from the examples described below, it can exist as a method invention that specifies the heat dissipation process of welding heat and the like.
つぎに、本発明にかかる電気抵抗溶接用電極を実施するための形態を説明する。 Next, a mode for carrying out the electrode for electric resistance welding according to the present invention will be described.
図１は、本発明の実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
最初に、軸状部品について説明する。 First, the shaft-shaped parts will be described.
溶接の対象となる部品は、軸部を有する軸状部品であればよいのであるが、ここでは鋼板部品に溶接されるプロジェクションボルトの場合である。以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。 The part to be welded may be a shaft-shaped part having a shaft portion, but here, it is a projection bolt to be welded to a steel plate part. In the following description, the projection bolt may be simply referred to as a bolt.
プロジェクションボルト１、すなわち軸状部品１は、図１に示すように、雄ねじが形成された軸部２と、軸部２と一体になっているフランジ３と、フランジ３の平坦な下面４に設けた溶着用突起５によって構成されている。図示したフランジ３は円形であるが、それ以外に小判型や四角型にすることも可能である。溶着用突起５は、１２０度間隔で同一円周上に３個設けてある。 As shown in FIG. 1, the projection bolt 1, that is, the shaft-shaped component 1, is provided on the
ボルト１は、鉄製である。その寸法は、軸部２の長さが２５ｍｍ、軸部２の直径が８ｍｍ、フランジ３の直径は１６ｍｍである。 The bolt 1 is made of iron. The dimensions are such that the length of the
つぎに、電極本体について説明する。 Next, the electrode body will be described.
クロム銅のような導電性金属材料で作られた電極本体６は、円筒状の形状であり、断面円形とされ、静止部材７に差し込まれる固定部８と、鋼板部品９が載置されるキャップ部１０がねじ部１１において結合されて、断面円形の電極本体６が形成されている。電極本体６には断面円形のガイド孔１３が形成され、このガイド孔１３は、固定部７に形成された大径孔１４と、この大径孔１４よりも小径でキャップ部１０に形成された小径孔１５によって形成されており、大径孔１４、小径孔１５は、電極本体６の中心軸線Ｏ－Ｏ上に整列した同軸状態で配置されている。また、通孔１６が小径孔１５に連続させて形成してある。小径孔１５と通孔１６は、ともにキャップ部１０に形成されており、通孔１６を小径孔１５と同径にしてもよい。 The
つぎに、一体化部材について説明する。 Next, the integrated member will be described.
ガイド筒１７は、ステンレス鋼やセラミック材料のような耐熱硬質材料で構成されている。摺動部材１８は、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン・登録商標）のような合成樹脂材料製とされている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性にすぐれた樹脂を採用することも可能である。ガイド筒１７は、断面円形の真っ直ぐな筒状の形状であり、軸状部品１の軸部２が挿入される受入孔１９が形成されている。摺動部材１８も断面円形であり、ガイド筒１７が差し込まれた状態で一体化され、大径孔１４に摺動可能な状態で差し込まれている。ガイド筒１７と摺動部材１８が一体化されて一体化部材２０が構成されている。 The
ガイド筒１７と摺動部材１８の一体化は、摺動部材１８のインジェクション成型時に、ガイド筒１７を一緒にモールドインする方法や、ガイド筒１７に結合ボルト構造部を設ける方法など、種々なものが採用できる。ここでは、後者の結合ボルト構造部のタイプである。 The integration of the
すなわち、ガイド筒１７の下端部にこれと一体的にボルト２１が形成され、摺動部材１８の底部材２２にボルト２１を貫通し、ワッシャ２３を組み付けてロックナット２４で締め付けてある。摺動部材１８は、電極本体６と対をなす可動電極２５が動作して溶接電流が通電されたときに、溶接電流がボルト１の溶着用突起５から鋼板部品９にのみ流れるように、絶縁機能を果たしている。 That is, a
圧縮コイルスプリング２６は、摺動部材１８の下面とガイド孔１３の内底面の間に嵌め込まれており、その張力が摺動部材１８に作用している。なお、符号２７は、ガイド孔１３の内底面に嵌め込んだ絶縁シートを示している。圧縮コイルスプリング２６の張力が、後述の静止内端面に対する可動端面の加圧密着を成立させている。圧縮コイルスプリング２６は、加圧手段であり、これに換えて圧縮空気の圧力を利用することも可能である。 The
つぎに、放熱部と通気路について説明する。 Next, the heat dissipation unit and the ventilation path will be described.
放熱部２９は、ガイド筒１７に伝えられた溶接熱を放熱するもので、摺動部材１８の端部から突出させて円筒状に形成されている。放熱部２９の内側に先端に向かって肉厚が薄くなるテーパ面３０が形成されている。このテーパ面３０は、軸部２を挿入するときに円滑な差し込みを可能としている。 The
小径孔１５の内面と放熱部２９の外周面との間に、冷却空気を通過させる環状の通気路３１が形成してある。 An
ガイド筒１７と摺動部材１８による一体化部材２０は、ガイド孔１３から電極本体６外へ露出することなく、ガイド孔１３内に収容さている The
つぎに、冷却空気の断続構造を説明する。 Next, the intermittent structure of the cooling air will be described.
冷却空気をガイド孔１３に導く通気口３２が形成してある。摺動部材１８と大径孔１４の摺動箇所に空気通路を確保するために、摺動部材１８の外周面に中心軸線Ｏ－Ｏ方向の凹溝を形成することもできるが、ここでは図１（Ｂ）に示すように、摺動部材１８の外周面に中心軸線Ｏ－Ｏ方向の平面部３３を形成して、平面部３３と大径孔１４の円弧型内面で構成された空気通路３４が形成されている。このような平面部３３は、９０度間隔で形成して、４箇所に空気通路３４を設けている。 A
ガイド孔１３の大径孔１４と小径孔１５の境界部に環状の静止内端面３５が形成されている。また、摺動部材１８の上端面が環状の可動端面３６とされている。静止内端面３５と可動端面３６は電極本体６の中心軸線Ｏ－Ｏが垂直に交わる仮想平面上に配置してあり、圧縮コイルスプリング２６の張力によって、可動端面３６が静止内端面３５に対して環状状態で密着し、この密着によって冷却空気流の封止がなされている。 An annular stationary
つぎに、電極の動作を説明する。 Next, the operation of the electrodes will be described.
図１は、ボルト１がガイド筒１７の受入孔１９に差し込まれて、軸部２の下端が受入孔１９の底部に突き当たり、フランジ３の下面４と鋼板部品９との間に空隙Ｌが形成されている状態を示している。 In FIG. 1, the bolt 1 is inserted into the receiving
可動電極２５が進出してフランジ３を加圧すると、一体化部材２０が圧縮コイルスプリング２６を圧縮しながら下降し、可動端面３６が静止内端面３５から離れる。これによって冷却空気は空気通路３４、可動端面３６と静止内端面３５の間、通気路３１、通孔１６、下孔１２を通過して外部へ放出される。このような冷却空気流によって、ガイド筒１７に伝えられた溶接熱は、放熱部２９に接触する冷却空気によって外部へ放熱される。 When the
上述の冷却動作が進行しながら溶着用突起５が鋼板部品に加圧されるとともに、溶接電流が通電されて溶着が完了する。 While the above-mentioned cooling operation proceeds, the
以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。 The effects of the examples described above are as follows.
軸状部品１、すなわちプロジェクションボルト１の軸部２が挿入され断面円形とされた金属材料製のガイド筒１７が、大径孔１４に摺動可能な状態で挿入されている合成樹脂材料製の摺動部材１８と同軸の状態で一体的に組み合わされて、一体化部材２０を構成し、ガイド筒１７を摺動部材１８の端部から突き出させて、放熱部２９を構成し、小径孔１５の内面と放熱部２９の外周面の間に、冷却空気の通気路３１が形成され、ガイド筒１７と摺動部材１８による一体化部材２０は、ガイド孔１３から電極本体６外へ露出することなくガイド孔１３内に収容さている。 The shaft-shaped component 1, that is, the
鋼板部品９から電極本体６に伝えられた溶接熱は、主に電極本体６の外表面から放熱される。一方、軸状部品であるプロジェクションボルト１の軸部２からガイド筒１７に伝えられた溶接熱は、ガイド筒１７が摺動部材１８で包み込まれているので、放熱されにくくなるが、小径孔１５の内面と放熱部２９の外周面の間に、冷却空気の通気路３１が形成してあるので、通気路３１を流れる冷気によって放熱部２９が冷却される。このようにガイド筒１７に蓄熱されている溶接熱は、放熱部２９に向かう熱流を描いて放熱される。ガイド筒１７に蓄熱されている溶接熱は、放熱部２９から冷却空気中に放熱され、合成樹脂材料製の摺動部材１８が過熱状態にならないようにし、摺動部材１８の耐久性向上が遂行される。したがって、ガイド筒１７と摺動部材１８の一体化部材２０がガイド孔１３から電極外へ露出することなくガイド孔１３内に収容さていても、過熱問題が解消されるので、ガイド筒１７を電極から突出させることなく、ロボット装置を活用することが容易になる。 The welding heat transferred from the steel plate component 9 to the
上記特許文献記載のように、ガイド筒１７が鋼板部品の下孔１２を貫通して鋼板部品９の上側に突出しているものであると、ガイド筒１７の直径寸法を考慮して下孔１２の直径を大きくする必要がある。このような下孔内径にすると、軸状部品１の軸部直径よりも下孔内径が遥かに大きくなり、下孔１２と軸部２の同軸性が狂いやすくなる。下孔中心に対して、軸部中心をできるだけ正確に合致させることが、溶接後における軸状部品１と鋼板部品９の相対位置の正確性向上に役立つ。これは、溶接後の軸部２に他の部品を取り付けるような場合において、他の部品と鋼板部品９の相対位置の正確性が向上し、組み立て品の品質向上にとって効果的である。本実施例では、ガイド筒１７の内径と軸部２の外径との寸法差をできるだけ小さく設定することが出来るので、軸状部品１と下孔１２との同軸性を正確に確保することができ、さらに、軸状部品１と下孔１２の径差を少なくして、漏洩オイルなどの通過を阻止することにとっても有効である。 As described in the above patent document, if the
溶着箇所から飛散したスパッタや鉄屑などの微小不純物が鋼板部品９の下孔１２を通過することが発生しても、これらの不純物はガイド筒１７の受入孔１９に収容されるので、不純物が一体化部材２０の摺動箇所に入り込むようなことがなく、電極の動作を正常に維持することができる。 Even if minute impurities such as spatter and iron scraps scattered from the welded portion pass through the
上述のように、本発明の電極によれば、ガイド筒と摺動部材の一体化部材が、ガイド孔内に収容さていても、溶接熱を効果的に放熱する。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。 As described above, according to the electrode of the present invention, welding heat is effectively dissipated even when the integrated member of the guide cylinder and the sliding member is housed in the guide hole. Therefore, it can be used in a wide range of industrial fields such as a body welding process for automobiles and a sheet metal welding process for home electric appliances.
１ プロジェクションボルト、軸状部品
２ 軸部
６ 電極本体
９ 鋼板部品
１３ ガイド孔
１４ 大径孔
１５ 小径孔
１７ ガイド筒
１８ 摺動部材
１９ 受入孔
２０ 一体化部材
２９ 放熱部
３１ 通気路1 Projection bolt, shaft-shaped
Claims (1)
前記電極本体に大径孔と小径孔から成るガイド孔が形成され、
軸状部品の軸部が挿入され断面円形とされた金属材料製のガイド筒が、前記大径孔に摺動可能な状態で挿入されている合成樹脂材料製の摺動部材と同軸の状態で一体的に組み合わされることにより、一体化部材が構成され、
前記ガイド筒を前記摺動部材の端部から突出させて、放熱部を構成し、
前記小径孔の内面と前記放熱部の外周面の間に、冷却空気の通気路が形成され、
前記一体化部材は、前記ガイド孔から電極外へ露出することなくガイド孔内に収容さていることを特徴とする電気抵抗溶接用電極。The electrode body, which has a circular cross section and a cylindrical shape, is constructed using a metal material.
A guide hole composed of a large-diameter hole and a small-diameter hole is formed in the electrode body, and the guide hole is formed.
A metal material guide cylinder into which the shaft portion of the shaft-shaped part is inserted and having a circular cross section is coaxial with the synthetic resin material sliding member inserted into the large-diameter hole in a slidable state. By being integrally combined, an integrated member is formed,
The guide cylinder is projected from the end of the sliding member to form a heat dissipation portion.
A cooling air ventilation path is formed between the inner surface of the small diameter hole and the outer peripheral surface of the heat radiating portion.
The integrated member is an electrode for electric resistance welding, characterized in that the integrated member is housed in the guide hole without being exposed to the outside of the electrode from the guide hole.
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