带有定时器的点焊枪 本发明是有关点焊枪的，该点焊枪通过电极在被焊接材料上加压，短时间内向所述电极提供大电流，通过电阻发热融化、接合焊接部分，特别是本发明涉及内部装有设定通电时间的定时器的带有定时器的点焊枪。
以前，作为电阻焊接的一种，为了进行薄板状金属板之间的焊接，点焊被广泛应用。特别是，由于这种点焊能够焊接不同种类的金属、热影响少、几乎能够自动进行焊接作业，由于没有操作者的个人差异、能够获得均匀焊接结果等，特别是作为适用于汽车制造技术自动化的优良技术被普遍应用。
点焊中的通电方法一般是首先通低电流进行预热，然后通总电流进行焊接。这里，外部电源使用50-60Hz的400V交流电，关于焊接电流的电压，使用10V以下的低电压，例如对于碳钢，使用1万到5万安培/平方厘米的电流值(对于电传导率高的金属使用地电流值更大)，通电时间设定为例如0.3秒这样非常短的时间。
因此，变压用的变压器、正确确定短的通电时间的定时器等是必要的，但是由于它们具有重量，通常把它们从点焊枪上卸下来，作为外部装置放置在操作平台上等，利用电线连接在点焊枪上。
结果，点焊枪自身变轻了，但上面连接有许多电线，存在作业范围受限制的问题。为了解决这一问题，如果设置长的连接电线，那么特别是，流过大电流的电源线变得相当粗，变得难以牵拉，产生操作性能恶化的新问题。
虽然从这一观点出发研究了将变压器和定时器装在设备内的各种方法，例如2万安培类型可以达到大约90kg的水平，即使是1万6千安培的类型也大约可以达到80kg的水平，如果借助于悬挂卡具进行悬挂，惯性大，由于难以确定正确的位置，提出操作性能差的问题，希望进行改进。同时，也提出如下问题，即前后的重量平衡不好，如果要保持水平姿势，通常操作者必须把持着焊枪本身。
本发明就是为解决上述问题而提出的，本发明的主要目的是提供带有定时器的点焊枪，该点焊枪在结构上内部装有变压器和定时器、重量轻、惯性小、操作性能提高。
同时，本发明的其它目的是提供带有定时器的点焊枪，该点焊枪重量平衡良好、实质上不需要用于保持姿势的外力。
为了解决上述课题，实现上述目的，与本发明有关的带有定时器的点焊枪具有：吊挂在吊架上、内部呈圆形开口状的环形支架；主体，该主体处于在该环形支架的厚度方向上贯穿该环形支架的开口的状态，而且，围绕上述开口的中心轴线自由回转安装，通过操作者把持；固定端和可动端的一对臂，设置在所述主体的上述环形支架的一侧；安装在各个臂的前端电极，所述电极根据可动端电极座的运动以所定的压力互相压接；控制上述两电极之间通电的通电控制手段以及驱动可动端电极座的驱动手段，设置在上述主体的，上述一侧与相对的另一侧，之间有环形支架在两侧中间；所述通电控制手段的特征在于具有与外部电源连接的连接器元件、设定两电极之间通电时间以及电流值的定时器、把从上述连接器元件输入的外部电源电压降压为控制电压的降压变压器、把从上述连接器元件输入的外部电源电压降压为两电极之间通电的焊接电压的主变压器、通过上述定时器接通断开通过该主变压器中产生的焊接电流的半导体开关元件。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述驱动手段具有汽缸装置，用于在安装在上述可动端电极座上的电极与安装在上述固定端电极座上的电极相接触和分离方向上移动该可动端电极座。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述通电控制手段还具有检测上述半导体开关元件发热温度的温度器、和根据该温度器检测的结果冷却上述半导体开关元件的冷却手段。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述定时器安装有通过上述操作者操作设定上述通电时间的触发器。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述主体的另一侧部分通过覆盖元件完全覆盖。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述主体通过与上述环形支架之间设置的至少3个辊子元件，自由回转地支承在该环形支架上。
本发明的带有定时器的点焊枪整个重量当中，上述环形支架一侧的重量与另一侧的重量实质上是平衡的。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述可动端电极座沿着与它的延伸方向同一方向上自由进退地支承。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述汽缸装置具有驱动轴线沿着与上述延伸方向同一方向的汽缸。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述可动端电极座在上述主体的上述一侧围绕着所定支承轴自由振动地支承。
本发明的带有定时器的点焊枪中的上述汽缸装置具有沿着与上述固定端电极座的延伸方向交叉的方向上延伸的汽缸。
下面，结合附图详细说明与本发明相关的带有定时器的点焊枪的实施例。
图1是示出与本发明有关的带有定时器的点焊枪适用于C型情况下的实施例的正视图；
图2是示出图1所示的C型的带有定时器的点焊枪的构成的右视图；
图3是示出与本发明有关的带有定时器的点焊枪适用于X型情况下的实施例的正视图；
图4是示出图3所示的X型的带有定时器的点焊枪的构成的右视图。
在下面的说明中，首先，就所谓的C型点焊枪的结构进行说明，然后，再补充说明X型点焊枪的结构。
如图1和图2所示，C型点焊枪10具有吊挂在图中未示出的悬挂臂上的环形支架12，作为悬挂器具。将该环形支架12与吊持臂14连接为一体，该吊持臂14的上端连接到图中未示出的悬挂臂上，点焊枪10作为一个整体以自由姿态悬吊。
上述环形支架12，大致形成为环状，中央部分的圆形开口12a以贯通厚度方向的方式形成。该开口12a的内周面一周上形成有转接导轨(图中未示出)，这样后面将描述的转接辊能够可转动地接触。
该环形支架12的开口12a，以贯通它的厚度方向的状态，同时，以围绕开口12a的中心轴线自由回转状态安装有主体(安装主体)16。该主体16通过操作者直接把持的情况将在后面进行详细描述，但是在安装各种部件、器械的状态下，大致沿水平方向延伸的状态，这样保持该姿态，设定重量平衡。换句话说，也就是在安装各种部件、器械等的状态下，环形支架12保持大致呈竖直状态，所述环形支架12借助于吊持臂14吊挂在图中没有表示出来的吊挂臂上，安装在这里的主体16围绕大致水平轴线可回转地支承。
而且，该主体16具有对着开口12a的内周面的外周面部分，该外周面部分上可回转地轴支承3个转接辊18。这样，借助于这3个转接辊18，主体16能够相对于环支架12可回转地支承。
这里，如上所述，由于主体16在环形支架12的开口12a内，贯通它的厚度方向，在环形支架12处区分为突出到环形支架12前方(一侧)的前方部分16a和突出到环形支架12后方(另一侧)的后方部分16b。
上述主体16的前方部分16a的下部，固定有向前方(图中的左方)突出状态的大致呈L形的固定端电极座20，从中途向图中的上方竖起终止。该固定端电极座22的终端的与环形支架12相对的端面上，安装有向后方(图中的右方)突出状态的第一电极22。
同时，主体16的前方部分16a的上部，支承有大致呈直线状的可动端电极座24，该可动端电极座沿着图中的左右方向(即与环形支架12正交的方向)延伸，同时沿着与所述延伸方向相同的方向可以移动。该可动端电极座24的前端安装有向前方(图中左方)延伸状态的第二电极26。而且，在第一电极22和第二电极26互相接合的状态下，配合成一条直线形状，在启动后述驱动机构的状态下，以所定的压力互相压焊。
一方面，主体16的后方部分16b的邻近环形支架12的部分的上部，安装有构成上述驱动机构的汽缸装置28。该汽缸装置28虽然在图中没有详细示出，具有驱动轴线沿着与上述可动端电极座24的移动方向同一方向即图中水平方向的汽缸30，上述可动端电极座22借助于图中未示出的连接机构连接到汽缸30的活塞杆上，所述活塞杆在图中未示出。
同时，主体16的后方部分16b的邻近环形支架12的部分的下部，安装有主变压器32，该主变压器32把来自后述的连接器元件的400V的外部电源电压(输入电压)降压为两电极22和26之间通电的通电电压(焊接电压，例如4V)。
同时，主体16的后方部分16b的位于比汽缸装置28更靠图中右方处，安装有装在壳体内状态的定时器34，该定时器用于设定流经两电极22、26之间的焊接电流的电流值以及通电时间。在该定时器34的图中的上部，安装有操作者把持的操作手柄36，操作者通过操作，引入安装在该操作手柄36上的触发器38，能够在定时器34中指示电焊开始时间。即，从检测出触发器38被引入开始，该定时器34使得焊接电流只在预先设定的规定时间内(例如0.3秒)以预先设定的电流值流经两电极22、26之间，如同控制后述的半导体开关元件一样构成。
同时，主体16的后方部分16b的位于比汽缸装置28更靠图中下方处，位于比主变压器32更靠近图中右方处的区域内，配置有：把从连接器元件输入的外部电源电压降压为控制用电压(例如24V)的降压变压器40；用于把电流值调整为设定值例如16,000A的CT线圈42；半导体开关元件44，用于根据上述定时器34的控制间断上述主变压器32产生的焊接电流，最终设定流经两电极22、26之间的焊接电流；检测所述半导体开关元件44的温度的温度器(恒温器)46；用于保护该半导体开关元件44的半导体开关元件保护器48。
上述半导体开关元件44是高速电子无触点开关的电力控制元件，具体地，是由SCR(可控硅)构成的。
其中，在所述点焊枪10中具有图中未详细示出的冷却机构，该冷却机构通冷却水进行冷却，根据上述温度器46检测的温度，半导体开关元件44变成所定的温度，即从所定的温度不再上升。
而且，除了覆盖定时器34的壳体以外，利用覆盖元件50覆盖主体16的后方部分16b。这样，该覆盖元件50的后端面上设置有：借助于图中未示出的电缆连接到外部电源装置的连接器元件52；用于向上述冷却机构提供冷却水的冷却水输入口54a和利用冷却作用的冷却水排出口54b；用于向汽缸装置28提供工作压缩空气的空气输入口56a以及排出用的空气排出口56b。
如上所述，该实施例中，在主体16的后方部分16b具有：通电控制机构，该通电控制机构具有用于控制两电极22、26之间通电的连接器元件52、定时器34、CT线圈42、降压变压器40、主变压器32、半导体开关元件44、半导体开关元件保护器48；以及作为驱动可动端电极座的驱动手段的汽缸装置28。结果，与以前主变压器和定时器设置在外部、通过电缆与此连接相比较，具有非常容易安装的优点。
这里，对这样把通电控制机构内装在装置内的结构的重量进行检验。
在该实施例中，在如下情况下，即最大电流为2万安培，输出功率为38kVA，汽缸装置28中导入的压缩空气的压力为5kgf/平方厘米，通过所述汽缸装置28两电极22、26之间的压接力为230kgf，各部件的重量为：
环形支架12... 2.0kg
吊持臂14... 3.3kg
主体16... 4.4kg
3个转接辊18... 0.2kg
固定端电极座20... 3.2kg
可动端电极座24... 1.2kg
汽缸装置28... 2.0kg
主变压器32... 17.0kg
定时器34... 1.2kg
操作手柄36... 0.5kg
触发器38... 0.4kg
降压变压器40... 1.2kg
CT线圈42... 0.2kg
半导体开关元件44... 0.2kg
覆盖元件50... 3.0kg
其它... 约4kg
合计... 约44kg
结果，将以前的重量为80-90kg的带有定时器的即通电控制机构装载类型的点焊枪与此比较，重量变化约为二分之一，结果，在操作该点焊枪10的时候确实能够获得惯性小、操作性能提高、正确确定位置等效果。
而且，以位于悬挂臂上的悬挂点的环形支架12作为支承点，安装在主体16的前方部分16a的元件的重量和设置位置与安装在主体16的后方部分16b的元件的重量和设置位置，两者的回转力矩正好平衡设置。结果，该点焊枪10悬挂在图中未示出的悬挂臂上，在没有任何外力作用的自由状态下，环形支架12大致呈竖直状态，即点焊枪10本身保持在大致水平方向上延伸的姿势。因此，操作者能够非常容易地操作该点焊枪10，从这一点来说也获得了操作性能提高的效果。
本发明并不限于上述实施例，显然，在不脱离本发明的要点的范围内可以进行各种变形。
例如，上述实施例中，虽然是就本发明适用于C型点焊枪的情况进行说明的，但是，本发明并不限于这样使用，显然也能够适用于X型点焊枪。
下面，参照图3和图4，就适用于X型点焊枪的情况，详细说明本发明有关的其它实施例。而且，与上述实施例中的点焊枪相同的部分赋予相同的标号，并省略说明。
如图3和图4所示，在X型点焊枪10’中，可动端电极座24借助于主体16的前方部分16a的支承轴58可自由回转地轴支承。为此，固定端电极座20形成为反L形，从中途向下弯曲，第一电极22以向下方突出的状态安装在该固定端电极座20的前端面(即下端面)。
一方面，可动端电极座24形成为L形，从中途向上弯曲，第二电极26以向上方突出的状态安装在该可动端电极座24的前端面(即上端面)。而且，与上述I型一样，在第一电极22和第二电极26处于互相接合的状态下，能够对准。
同时，该X型实施例中，由于必须保持足够的冲程往返驱动位于可动端电极座24上的第二电极26，汽缸装置28以驱动轴线在图中的上下方向的状态安装在主体16的后方部分16b的后部。为此，定时器34安装在主体16的后方部分16b的图中的上部的邻近环形支架12部分。
一方面，主变压器32安装在主体16的后方部分16b的邻近环形支架12、同时位于定时器34的正下方的部分。结果，与I型的情况一样，在主体16的后方部分16b位于比汽缸装置28和主变压器32更靠近图中下方位置的范围内，设置有降压变压器40、CT线圈42、半导体开关元件44、温度器(恒温器)46、半导体开关元件保护器48。
如上所述，在该有关X型的实施例中，与上述I型相同，在主体16的后方部分16b具有：通电控制机构，该通电控制机构具有用于控制两电极22、26之间通电的连接器元件52、定时器34、CT线圈42、降压变压器40、主变压器32、半导体开关元件44、半导体开关元件保护器48等；以及作为驱动可动端电极座的驱动手段的汽缸装置28。结果，能够获得与上述I型同样的作用和效果。
如上面所详述的一样，尽管如本发明所述的结构内部装有变压器和定时器，但是也能够提供轻量化、设定惯性小、操作性能提高的带有定时器的点焊枪。
同时，如本发明所述，能够提供重量平衡好、实质上不需要保持姿势的外力的带有定时器的点焊枪。