电极装置的制作方法

1.本发明涉及利用冷却水冷却的构造的电阻焊用电极装置。


背景技术：

2.电阻点焊中产生焊接不良的主要原因在于，电极头前端的磨损、扩大而导致电流密度降低。即，其主要原因在于，因电极头前端磨损、扩大而使得与被焊接件密接的面积增大，电流分散，且每单位面积的电流密度降低，因此，电阻发热量降低而引起焊接不良。
3.众所周知，作为电阻焊的根本的焦耳热如发热发热量q＝电流
×
电流
×
电阻
×
通电时间所示那样与电流的2次方成正比。此处，若电极前端的直径增大一成，则面积变为1.21倍，电流密度变为约8成，根据上述计算式可知，发热量的计算值降低接近4成。这是由电极与被焊接件的密接面积增大导致的，在发热量降低4成的状况下，即使在相同的电流下产生焊接不良也不稀奇。
4.如前所述，如何持久保持电极头的前端形状是能够长期稳定地维持焊接质量的重要因素，因此，对于电极前端，从内部使冷却水循环而对电极进行冷却，由此尽量维持电极前端形状。
5.以往，作为这种电极装置而存在如下电极装置，如图6所示，在保持件(holder)51上安装有柄(shank)52，在柄52的前端装配有顶帽(cap tip)53，并且在柄52的内部配设有顶帽53的冷却管54(例如，参照专利文献1)。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2008
‑
23593号公报


技术实现要素：

9.关于专利文献1所记载的结构，存在如下问题：若柄52的长度不同，则冷却管54的前端与顶帽53的内表面之间的间隙的距离不同，若柄52变长，则冷却管54的前端与顶帽53的内表面之间的间隙的距离增大，因此冷却性能下降，在现场作业中，焊接对象的种类繁多，变换工序作业变得日常化，此时，由柄52及顶帽53构成的电极内表面的冷却管54的更换变得繁琐，因此，无法贯彻执行每当变换工序时改变长度，即使在因变换工序而使得电极长度增大的情况下，也仅对电极进行更换，从而无法使得冷却水高效地循环至电极前端附近，导致电极前端形状比设想更早地磨损、扩大，进而导致意料之外的焊接不良。
10.本发明的目的在于，解决如上所述的现有问题而提供如下电极装置，能够以极其简单的方法任意地对电极内表面的水冷端部的位置进行调整，使得冷却水高效地循环至电极前端附近，由此能够长期稳定地维持电极前端形状并减少焊接不良的发生。
11.为了解决上述课题而完成的本发明的电极装置是如下结构的电极装置，具有：装置主体，其是将在筒状的柄的前端覆盖有顶帽的电极和筒状的笔直保持件连结成直线状而得到的；以及
12.冷却管，其从上述装置主体的下方插入于内部，并使前端开口部位于所述顶帽的附近，
13.从该冷却管的前端开口部喷出的冷却水在对顶帽进行冷却之后在冷却管的外周面与柄及笔直保持件的内周面之间的间隙流动，然后，从笔直保持件的下方部向外部排出，所述电极装置的特征在于，
14.将所述冷却管安装为能够相对于装置主体的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置，以上即为技术方案1所涉及的发明。
15.根据优选的实施方式，在所述装置主体的下部配置有冷却管支承部件，该冷却管支承部件设置有冷却水的供给口，该冷却管支承部件对冷却管的基端进行支承，以上即为技术方案2所涉及的发明。
16.根据其他优选的实施方式，所述冷却管支承部件包括：基部，其设置有冷却水的供给口；以及筒体，其在上述基部上立起设置，
17.所述筒体以能够沿轴向自由移动的方式嵌插于笔直保持件内，
18.另外，电极装置构成为：通过使在所述筒体的外周壁设置的长槽部与旋合在笔直保持件的侧面的固定螺栓卡合，使所述冷却管支承部件能够相对于笔直保持件的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置，以上即为技术方案3所涉及的发明。
19.根据其他优选的实施方式，所述冷却管支承部件包括：基部，其设置有冷却水的供给口；以及固定部件，其与上述基部分离地固定于笔直保持件的下部，另外，以使冷却管贯通的状态而对冷却管进行支承，
20.在所述固定部件设置有冷却水的排出口，
21.另外，电极装置构成为：通过在固定部件的下部设置利用环形滚珠将所述冷却管固定于任意位置的环式钢管接头构造的锁定机构，使所述冷却管支承部件能够相对于笔直保持件的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置，以上即为技术方案4所涉及的发明。
22.发明的效果
23.在技术方案1所涉及的发明中，将冷却管安装为能够相对于装置主体的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置，因此，即使柄的长度不同，也能够通过使冷却管移动而使前端部始终位于且固定于电极内表面的附近，能够使得冷却水高效地循环至电极前端附近，从而能够长期稳定地维持电极前端形状，减少焊接不良的产生。
24.另外，在技术方案2所涉及的发明中，在所述装置主体的下部配置有冷却管支承部件，该冷却管支承部件设置有冷却水的供给口，该冷却管支承部件对冷却管的基端进行支承，因此，通过调整该冷却管支承部件的位置而能够简单地将冷却管的前端部调整为位于电极内表面的附近。
25.另外，在技术方案3所涉及的发明中，所述冷却管支承部件包括：基部，其设置有冷却水的供给口；以及筒体，其在上述基部上立起设置，所述筒体以能够沿轴向自由移动的方式嵌插于笔直保持件内，另外，电极装置构成为：通过使在所述筒体的外周壁设置的长槽部与旋合在笔直保持件的侧面的固定螺栓卡合，使所述冷却管支承部件能够相对于笔直保持件的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置，因此，能够简单地调整成冷却管的前端部位于电极内表面的附近，另外，能够简单地将其固定保持于该位置。
26.另外，在技术方案4所涉及的发明中，所述冷却管支承部件包括：基部，其设置有冷
却水的供给口；以及固定部件，其与上述基部分离地固定于笔直保持件的下部，另外，以使冷却管贯通的状态而对冷却管进行支承，在所述固定部件设置有冷却水的排出口，另外，电极装置构成为：通过在固定部件的下部设置利用环形滚珠将所述冷却管固定于任意位置的环式钢管接头构造的锁定机构，使所述冷却管支承部件能够相对于笔直保持件的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置，因此，能够简单地调整成冷却管的前端部位于电极内表面的附近，另外，能够简单地将其固定保持于该位置。
附图说明
27.图1是示出本发明的实施方式的剖视图。
28.图2是示出安装有与图1不同的长度的柄的状态的剖视图。
29.图3是示出其他实施方式的剖视图。
30.图4是示出安装有与图3不同的长度的柄的状态的剖视图。
31.图5是示出锁定机构的放大剖视图。
32.图6是示出现有例的剖视图。
具体实施方式
33.以下，参照附图而示出本发明的优选实施方式。
34.图1是示出本发明所涉及的点焊用的电极装置的第一实施方式的剖视图。附图中，1为装置主体，是将在筒状的柄8的前端覆盖有顶帽10的电极7和筒状的笔直保持件3连结成直线状而得到的构造。此外，所述柄8和顶帽10也可以一体成型。另外，从该装置主体1的下方将冷却管11插入于内部，并使其前端开口部11a位于所述顶帽10的背面侧附近。
35.形成为如下构造：使得从所述冷却管11的前端开口部11a喷出的冷却水在对顶帽10进行冷却之后在冷却管11的外周面与柄8的内周面之间的间隙、以及冷却管11的外周面与笔直保持件3的内周面之间的间隙流动，然后从笔直保持件3的下方部向外部排出。
36.形成为如下构造：在所述装置主体1的下部配置有冷却管支承部件2，该冷却管支承部件2设置有冷却水的供给口2b，该冷却管支承部件2对所述冷却管11的基端进行支承。而且，使该冷却管支承部件2的位置相对于装置主体1的轴向移动，由此调整成冷却管11的前端开口部11a位于电极内表面的附近，从而高效地对顶帽10进行冷却。
37.此外，冷却管支承部件2还具有作为用于对笔直保持件3的下端进行密闭的盖体的作用。
38.所述冷却管支承部件2在基端的基部2a的侧面形成有冷却水的供给口2b，形成有从前端的开口与冷却水的供给口2b连通的连通孔2c，并且，在该连通孔2c的外侧面沿轴向形成有长槽2d。另外，在基部2a上立起设置有筒体2e。
39.在所述笔直保持件3的贯通孔3a的两端形成有大径部3b、3c，在基端侧的大径部3c附近的侧面形成有冷却水的排出口3d。并且，构成为在该大径部3c的侧面、且是与所述长槽2d对应的位置旋合有固定螺栓4，对固定螺栓4进行紧固而使前端压接于长槽2d的底面，由此将所述笔直保持件3固定于冷却管支承部件2。
40.此外，在附图中，5、6是用于将冷却水的软管(未图示)与供给口2b、排出口3d连接的连接件。
41.在附图中，7是电极。该电极7包括：圆筒形的柄8；以及顶帽10，其装配于上述柄8的前端。此外，在图2中，作为柄9而示出了比所述柄8更长的类型的结构。该柄8、9采用通过将基端压入所述笔直保持件3的贯通孔3a的前端的大径部3b而安装的构造，另外，顶帽10采用通过将柄8、9的前端压入于使基端开口的装配孔10a而安装于柄8、9的构造。
42.11是倾斜地将前端切除的冷却管。该冷却管11以将基端压入安装于冷却管支承部件2的连结孔2c的方式安装，并且，配置成在笔直保持件3的贯通孔3a、以及柄8、9的贯通孔8a、9a中通过而使得前端开口部11a位于顶帽10的装配孔10a内、且是位于顶帽10的附近。
43.如上所述，图1所示的冷却管支承部件2形成为如下构造，包括：基部2a，其在侧面设置有冷却水的供给口2b；以及筒体2e，其在上述基部上立起设置，所述筒体2e能够沿轴向自由移动地嵌插于笔直保持件3内，另外，通过使在所述筒体2e的外周壁设置的长槽部2d和旋合在笔直保持件3的侧面的固定螺栓4卡合，使所述冷却管支承部件2能够相对于笔直保持件3的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置。
44.接下来，对该电极装置的顶帽10的冷却方法进行说明。
45.冷却水从冷却管支承部件2的供给口2b供给并在冷却管11中流动，然后从前端向顶帽10的内部喷出，由此对顶帽10进行冷却处理。然后，冷却水从冷却管11的外周面与柄8、9的内周面之间的间隙通过，接下来，从却管11的外周面与笔直保持件3的内周面之间的间隙通过并从排出口3d向外部排出。以下，冷却水同样地进行循环而对顶帽10进行冷却处理，由此能够长期稳定地维持顶帽10的前端形状而防止焊接不良的产生。
46.接下来，对将柄8更换为更长的柄9的情况进行说明。
47.从图1所示的状态开始将装配有顶帽10的柄8拆下，然后，对要更换的新柄9进行安装，若保持原样地安装，则顶帽10将位于高出与柄9比柄8增长的长度相应的量的位置，从而远离冷却管11的前端。其结果，顶帽10的内部难以与新鲜的冷却水接触，与柄8时相比，顶帽10的冷却效果变差。
48.对此，在本发明中，如图2所示，在松缓螺栓4并使冷却管支承部件2向上方移动与柄9比柄8增长的长度相应的量之后，对螺栓4进行紧固而将笔直保持件3固定于该位置。虽然柄9比柄8长，但由于冷却管11的前端位置向上方侧移动了与柄9比柄8增长的长度相应的量，因此，顶帽10的内部与冷却管11的前端的位置关系处于与柄8时相同的状态，其结果，能够实施充分的冷却处理。
49.这样，即便是长度不同的柄8、9，也能够在任何情况下使顶帽10的内部与冷却管11的前端之间的距离接近而高效地进行冷却处理。另外，还能够极其简单且准确地进行所述冷却管11的位置变更。
50.接下来，参照图3～图5对第二实施方式进行说明。
51.在图3中，21是由冷却管支承部件20及笔直保持件25构成的装置主体。所述冷却管支承部件20构成为包括：基部22，其对冷却管26的基端进行支承；以及固定部件23，其与上述基部22分离地固定于笔直保持件25的下部，另外，以使冷却管26贯通的状态对冷却管26进行支承。另外，在所述基部22的侧面设置有冷却水的供给口22a，在固定部件23的侧面设置有冷却水的排出口23a。
52.在所述固定部件23的下部设置有利用环状的环形滚珠28将所述冷却管26固定于任意位置的环式钢管接头构造的锁定机构30，形成为使所述冷却管支承部件20能够相对于
笔直保持件25的轴向自由移动、且能够自由固定于任意位置的构造。
53.接下来，对所述锁定机构30进行说明。
54.如图5所示，在安装有所述笔直保持件25的固定部件23的基端形成有细径部23b，另外，在直径略大于冷却管26的贯通孔23c的基端形成有与环状的环形滚珠28的外周圆弧部对应的圆弧状的倾斜部23d。另外，在固定部件23的基端外表面形成有螺纹部23e，能够与截面呈u字形且使得侧面内表面形成为螺纹部27a的螺母部件27旋合。而且，所述冷却管26将所述固定部件23、环形滚珠28、螺母部件27贯通，通过对该螺母部件27进行紧固而使得螺母部件27向固定部件23的基端侧移动，并使得环形滚珠28密接固定于冷却管26，由此将冷却管26牢固地固定、且保持气密性。另一方面，构成为通过松缓螺母部件27而将环形滚珠28的密接解除，从而能够使固定部件23沿上下方向自由移动。此外，29是用于保持气密性的由中空体构成的o型环。
55.接下来，对将柄8更换为更长的柄9的情况进行说明。
56.在从图3所示的状态开始安装图4的新柄9的情况下，若保持原样地进行安装，则顶帽10将位于高出与柄9比柄8增长的长度相应的量的位置，从而，与柄8时相比，顶帽10的冷却效果变差，这一点与前述实施方式相同。
57.对此，在第二实施方式中，如图4所示，在松缓螺母部件27而将环形滚珠28的密接解除之后，使基部22向上方移动与柄9比柄8增长的长度相应的量，然后，紧固螺母部件27而将固定部件23固定于该位置。虽然柄9比柄8长，但由于冷却管26的前端位置向上方侧移动了与柄9比柄8增长的长度相应的量，因此，顶帽10的内部与冷却管26的前端之间的位置关系处于与柄8时相同的状态，其结果，能够实施充分的冷却处理。
58.这样，即便是长度不同的柄8、9，也能够在任何情况下使顶帽10的内部与冷却管26的前端之间的位置关系接近而高效地进行冷却处理。另外，所述基部22的位置变更也仅通过松缓或紧固锁定机构30的螺母部件27的作业就能够极其简单且准确地进行。
59.根据以上说明也明确可知，本发明是利用冷却水进行冷却处理的构造的电阻焊用电极装置，其中，将电极安装成能够相对于冷却管而沿轴向移动，由此，能够以极其简单的步骤任意地对电极内表面的水冷端部的位置进行调整，能够使冷却水高效地循环至电极前端附近，由此能够长期稳定地维持电极前端形状，减少焊接不良的产生。另外，通过笔直保持件的移动而能够简单且准确地对电极位置进行调整。
60.附图标记说明
61.1 装置主体
62.2 冷却管支承部件
63.2a 基部
64.2b 供给口
65.2c 连通孔
66.2d 长槽
67.2e 筒体
68.3 笔直保持件
69.3a 贯通孔
70.3b 大径部
71.3c 大径部
72.3d 排出口
73.4 固定螺栓
74.5 连接件
75.6 连接
76.7 电极
77.8 柄
78.8a 贯通孔
79.9 柄
80.9a 贯通孔
81.10 顶帽
82.10a 装配孔
83.11 冷却管
84.11a 前端开口部
85.20 冷却管支承部件
86.21 装置主体
87.22 基部
88.22a 供给口
89.23 固定部件
90.23a 排出口
91.23b 细径部
92.23c 贯通孔
93.23d 倾斜部
94.23e 螺纹部
95.25 笔直保持件
96.26 冷却管
97.27 螺母部件
98.27a 螺纹部
99.27b 贯通孔
100.27c 倾斜面
101.28 环形滚珠
102.29 o型环
103.30 锁定机构
104.51 保持件
105.52 柄
106.53 顶帽
107.54 冷却管