CN1262385C - 螺母或螺栓的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺母或螺栓的焊接装置，具有：筒状的电极夹；与该电极的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；通过连接块连接在电极夹的下端部的气缸；内装于电极夹的筒中、并利用气缸驱动工作的上下可移动的连接棒；设置在连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端可从下部电极的通孔出没的定位销；连接块由磁性材料构成的同时，对电极夹和气缸之间进行了绝缘处理；气缸具有形成磁性刻度的气缸杆；而在气缸上设置了检测磁性刻度的磁性检测元件部和将由磁性检测元件部发出的信号进行放大的放大器。根据本发明，可对电极夹进行冷却，对连接棒进行正确的导向及防止飞溅物的进入，或者可防止外部磁场对检测部的不利影响以提高检测精度。

Description

螺母或螺栓的焊接装置

技术领域

本发明涉及为防止螺母或螺栓的凸焊的焊接缺陷等的焊接装置。

背景技术

过去，在将螺母或螺栓凸焊到形成有用于螺栓的螺杆穿过的底孔的钢板等上时，公知的技术是：将钢板等放置在下部电极上，使定位销通过下部电极的通孔上升并由钢板等的底孔突出到上方，将放置在钢板等的上部的螺母等进行定位后，使上部电极下降将螺母等推压到钢板等上，在这种状态下在上部电极和下部电极间通电，从而将螺母等焊接在钢板等上。这时，为了防止螺母反向放置、或者安装了不合格的螺母等不正常的情况，公开的技术有例如日本特开平7-9165号公报及特开平7-100660号公报中的技术。

而且，在前者的特开平7-9165号公报中公开的要点是：在使导向销(定位销)上下移动的工作杆的下端一侧以一定的间隔配置与其相对的接点销，通过在工作杆和接点销之间形成异常检测电路，从而检测螺母的设置缺陷等。

另外，在后者的特开平7-100660号公报中公开的要点是：通过利用位置检测器来检测连接在连接棒的前端、并用气缸驱动的上下移动的检测销(定位销)的前端位置，从而检测出螺母的设置缺陷等

然而，如上所述的技术，在检测自由出没于下部电极的定位销的突出位置、检测螺母的设置缺陷等时，则因安装检测器而易使装置本身大型化的同时，与定位销连接的工作杆或连接棒在上下移动产生倾斜时，其位置精度易产生误差，难于进行精确的检测。例如，对于六角型螺母、圆形螺母或盖形螺母以及异型焊接螺母等突出部的突起量小的螺母就不能检测其焊接缺陷，另外，即使在比较容易检测的四角型螺母的情况下，对于焊接缺陷也不能完全检测出来。另外，定位销容易与下部电极的通孔等卡住，还存在使其易于损耗之类的问题。

另一方面，为了防止连接棒等在上下移动时产生倾斜，例如若将连接棒和圆筒内径之间的间隙减小，在例如为防止飞溅物侵入而往圆筒内送入空气的情况下，则空气不能顺利地流通，微小的飞溅物容易通过筒内而侵入到下方的气缸内，出现既使气缸等易产生磨损，也使气缸杆的行程检测产生偏差之类的不利情况。

发明内容

因此，本发明的目的在于：通过精确地检测定位销的突出位置，从而能完全检测到螺母等的焊接缺陷，同时，可防止焊接时产生的飞溅物通过电极夹的筒内进入到下方的气缸内，并实现装置的小型化。

为了实现上述发明目的，本发明的螺母等焊接装置具有：双筒结构的电极夹，其内筒和外筒互相配合并在两者的配合间隙中形成冷却水道；与该电极夹的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；连接在上述电极夹的下端部的气缸；内装于上述电极夹的筒中、并通过上述气缸驱动工作的可上下自由移动的连接棒；设置在该连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端能从上述下部电极的通孔自由出没的定位销；用于将空气从上述电极夹的下部一侧送入到内筒中的送风机构；其特征在于：在上述气缸中安装有检测上述定位销的突出位置的检测器，而在上述电极夹的内筒的上部一侧设置有对上述连接杆的上下移动进行导向的导向环，同时在连接棒上形成有用于使从上述送风机构送入的空气向上方流通的空气流通装置。

这样，通过在内筒内部设置导向环对连接棒的上下移动进行导向，则可矫正连接棒上下移动时产生倾斜之类的不正常情况，从而可精确地检测定位销的定位精度；另外，通过在连接棒上形成空气流通装置，从而可使防止飞溅物侵入用的空气顺利地流通，并能有效地防止飞溅物侵入电极夹内。

此处，作为空气流通装置，最好是例如可在连接棒的外表面上设置削平部分，或者在外表面上设置沟槽，或者在连接棒的内部设置中空部分构成。在连接棒的外表面上设置削平部分时，应沿轴向形成至少一个平面，若使削平部分以外的部分其与导向环紧密配合，则能抑制连接棒的倾斜。

并且，通过用检测器检测焊接前、焊接后的定位销的突出位置以检测螺母的设置缺陷及焊接缺陷等，这样，例如通过利用控制器控制该信号则可防止焊接缺陷的发生。

此处，作为检测器，例如检测气缸杆或连接棒等的行程量的机械传感器、光传感器或磁传感器等均可使用。

另外，作为电极夹采用具有内筒和外筒的双筒结构并在两者的配合间隙中形成冷却水道，可采用本申请人在特开平11-197849号公报中所公开的技术方案，通过采用这样的冷却回路，可实现整个装置的小型化。

另外，本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置具有：筒状的电极夹；与该电极的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；通过连接块连接在上述电极夹的下端部的气缸；内装于上述电极夹的筒中、并利用上述气缸驱动工作的上下可自由移动的连接棒；设置在该连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端可从上述下部电极的通孔自由出没的定位销；用于从上述电极夹的下部一侧将空气送入筒内上部的送风机构；其特征在于：上述连接块由磁性材料构成的同时，对电极夹和气缸之间进行了绝缘处理；另外，在上述气缸具有形成磁性刻度的气缸杆；而在上述气缸上设置了检测上述磁性刻度的磁性检测元件部和将由该磁性检测元件部发出的信号进行放大的放大器。

而且，通过检测气缸杆的行程便可检测螺母焊接的异常，这时，若采用利用设置在气缸一侧的磁性检测元件部检测形成在气缸杆上的磁性刻度，并用放大器将该信号进行放大处理的磁阻传感器，则能高精度地进行行程的检测，基本上能完全检测出螺母等的异常，但这时，由于焊接时的电流产生的磁场等外部磁场的作用，有可能产生误动作。

此处，通过采用磁性材料的连接块来连接电极夹和气缸，则可隔断外部磁场对气缸产生的不利影响。另外，若用连接块直接连接则可使整个装置小型化。另外，通过使电极夹和气缸间进行电绝缘，可防止气缸及气缸杆等因电蚀作用而产生腐蚀等情况。

此处，作为磁性检测元件部，测定阻抗值因磁力而变化的磁阻元件等是适用的，另外，作为形成在气缸杆上的磁性刻度，例如可以通过以一定的间隔在非磁性材料的气缸杆上形成磁性刻度，或者在磁性材料的气缸杆上等间隔地形成具有非磁性体作用的沟槽等方法构成。而且，通过将该磁性刻度作得较细，能以例如0.1mm左右的高分辨率进行行程的检测。

另外，作为磁性材料的连接块所用的材料最好采用与空气的相对导磁率高的坡莫合金、各向异性硅钢或其它强磁性体材料。

本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置具有：筒状的电极夹；与该电极的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；通过连接杆连接在上述电极夹的下端部的气缸；内装于上述电极夹的筒中、并利用上述气缸驱动工作的上下可自由移动的连接棒；设置在该连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端可从上述下部电极的通孔自由出没的定位销；用于从上述电极夹的下部一侧将空气送入筒内上部的送风机构；其特征在于：对上述电极夹和气缸之间进行绝缘处理；另外，上述气缸具有形成磁性刻度的气缸杆，在上述气缸上设置了检测上述磁性刻度的磁性检测元件部和将由该磁性检测元件部发出的信号进行放大的放大器。

这样，通过用连接杆连接，若保证电极夹和空气缸之间具有足够长的距离，则外部磁场的不利影响就难于波及到气缸一侧的磁性刻度、磁性检测元件部和放大器。

这时，与使用连接块比较，装置体积虽大一些，但通过调整连接杆的长度，就能比较简单地实现避免外部磁场的不利影响。

本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置的特征是：形成上述磁性刻度的气缸杆、磁性检测元件部及放大器的周围用磁性材料覆盖而形成磁屏蔽。

这样，通过用磁性材料覆盖磁性刻度、磁性检测元件部及放大器的周围形成磁屏蔽，可防止磁性检测元件部及放大器等因外部的磁场作用而产生误动作之类的不利情况。

顺便说明，作为这时的磁性材料，最好使用与空气的相对导磁率高的坡莫合金、各向异性的硅钢及其它强磁性体材料。

本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置具有：筒状的电极夹；与该电极的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；通过连接块连接在上述电极夹的下端部的气缸；内装于上述电极夹的筒中、并利用上述气缸驱动工作的上下可自由移动的连接棒；设置在该连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端可从上述下部电极的通孔自由出没的定位销；用于从上述电极夹的下部一侧将空气送入筒内上部的送风机构；其特征在于：上述气缸具有形成磁性刻度的气缸杆，在上述气缸上设置了检测上述磁性刻度的磁性检测元件部和将由该磁性检测元件部发出的信号进行放大的放大器；上述气缸还具有将上述磁性刻度、磁性检测元件部及放大器附近的磁通密度达到500高斯以下的装置。

而且，在使用连接块时，主要靠连接块和磁性材料的材质及厚度等；而在使用连接杆时，则主要靠连接杆的长度；若将磁性刻度、磁性检测元件部及放大器周围的磁通密度抑制到500高斯以下，则能更准确地进行气缸杆行程的检测，从而能精确地检测出螺母等的异常情况。

本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置的特征是：上述连接棒通过绝缘材料连接在上述气缸的气缸杆的前端部。

这样，通过气缸和气缸杆之间的电绝缘，例如，则可防止气缸杆等因电蚀作用而被腐蚀，从而提高其使用寿命。

本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置的特征是：在形成上述磁性刻度的气缸杆、磁性检测元件部及放大器的周围设置防止异物等侵入的装置以阻止异物及液体等从外部侵入。

这样，通过设置防止异物等侵入的装置，以防止异物及液体等侵入形成磁性刻度的气缸杆、磁性检测元件部及放大器的周围，从而可使利用磁性传感器对气缸杆行程进行检测的检测精度不会出现异常，而能防止因异物等的侵入其使用寿命的降低。

此处，作为防止异物等侵入的装置，就防止从磁性刻度、磁性检测元件部及放大器的周围侵入而言则兼用磁屏蔽的磁性材料；就防止从与气缸杆的间隙侵入而言，最好采用设置O形环等密封材料。

本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置的特征是：在上述连接块上设置利用送入空气除去侵入连接块内的异物及液体等的块内送风机构。

即，当异物及液体等侵入连接块内时，由于气缸杆的滑动部分容易产生磨损，或者磁性检测元件容易产生误动作，利用在连接块内的送风机构的送风可除去这些异物。

另外，本发明的另一螺母或螺栓的焊接装置的特征是：在上述连接棒的上端部形成与连接方式不同的各种定位销相对应的、连接构造可自由变更的连接部。

这样，通过在连接棒的上端部设置连接结构可改变的销子连接部，则可增加定位销的选择自由度等，从而使得可以自由地连接例如耐久性虽好但难于加工螺纹等的陶瓷制的定位销或容易加工螺纹等、价格也便宜的金属制的定位销等。

附图说明

图1是本发明的螺母等焊接装置的第一实施例的纵剖面图。

图2是图1的A-A线的断面图。

图3是连接棒的另一结构实例图。

图4是表示将另一形式的定位销连接在连接棒前端的销子连接部的例子的说明图。

图5是表示将定位销装在连接棒前端的另一结构实例的说明图。

图6是空气供给回路的说明图。

图7是表示螺母等焊接装置的第二实施例的结构实例图。

图8是螺母等焊接装置的第三实施例的重要部位图。

图9是说明焊接时的定位销的位置检测的一个例子的说明图。

图10是螺栓焊接的一个例子的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明进行详细的说明。

本发明的螺母等焊接装置1做成使其能精确地检测定位销的突出位置的同时，使其能防止焊接时产生的飞溅物等进入到电极夹的筒内从而提高寿命。如图1所示，其具有双筒结构的电极夹2、连接在该电极夹2的上部的下部电极3和通过绝缘材料连接在上述电极夹2的下部的气缸5，通过绝缘材料将连接棒7连接在上述气缸5的气缸杆5a上的同时，在该连接棒7的上部设置有销子连接部10，在本实施例中，可通过螺母座8装有陶瓷制定位销9。

而且，在下部电极3的中央处开有通孔3h的同时，将该通孔3h的下端做成与定位销9的大直径锥部9t相应的锥形开口，将定位销9的大直径锥部9t的大直径一端向下装在螺母座上后，通过将下部电极3的阳螺纹拧在电极夹2的阴螺纹上，从而将定位销9固定使其不能被拔下。

另外，当气缸5动作使气缸杆5a上升时，定位销9通过连接棒7往上推，其前端从下部电极3的通孔3h突出于上方；当气缸杆5a下降时，定位销9由于自重而下降使其没入通孔3h内。

如图2所示，上述电极夹2通过将外筒12与在外面开有凹槽的内筒11形成不漏水的配合，从而在两者的配合间隙(内筒11的凹槽)中形成冷却水道r，如图1所示，再将与外筒12的下端部分配合的导水环18的水导入口18x和水导出口19y与该冷却水道r连通。

然后，通过使冷却水在电极夹2中的冷却水道r中循环，从而冷却下部电极3。

另外，在电极夹2的内筒11的内部安装有特氟纶(デユポン公司的注册商标)制的导向环13，用以对连接棒7的上下移动进行导向，从而使连接棒7能不倾斜地垂直上下移动。

上述连接棒7通过绝缘材料6以电绝缘的状态连接到上述气缸杆5a上，另外，如图2所示，在其断面为圆形的圆棒的相对两侧面上形成沿轴向从上到下的、作为空气流通渠道的平面状的削平部分m。

而且，通过该削平部分m，在利用后述的鼓风机构向筒内送风时，使其形成空气通道。

另外，未做成削平部分m处的连接棒7的直径比上述导向环13的内径稍小，通过将两者间的间隙做成例如1/100-5/10mm左右的微小的间隙，从而使连接棒7的倾斜达到最大并能顺利地进行滑动。

另外，在图2所示的实施例中，虽是在连接棒7的两侧形成一对削平部分m，但如图3所示，也可以只在一面形成，由于这样只在一面形成，可以抑制连接棒7的倾斜。

另外，作为空气流通渠道也可以在连接棒的外表面上形成沟槽以代替如本实施例的在其外表面设置削平部分m，或者，也可以将连接棒做成中空件以便将中空的内部作为空气通道。

然而，连接棒7的上端部分的销子连接部10与定位销9的连接构造则是可变的，在图1所示的实施例中，由连接棒7上端的阳螺纹7a和上述螺母座8构成该销子的连接部10。

即，在本实施例中，由于定位销9是用不能形成阴螺纹的陶瓷制成的，因而如上所述，将螺母座8与连接棒7的阳螺纹7a螺纹连接，而将定位销9装在螺母座8上，使定位销9的安装从其上方覆盖下部电极3并且不能被拔下。但当定位销9等是用例如金属制成时，因其可以形成阴螺纹，因而可去掉螺母座8，直接将定位销9的阴螺纹9a拧在连接棒7的阳螺纹7a上，另外，如图5所示，也可以不要连接棒7的阳螺纹7a而直接将定位销9装在连接棒7的上部位置。

而且，如图4所示直接连接定位销9时，不只是定位销9的上升，其下降动作也可以通过气缸杆5a的升降动作直接进行，但定位销9是用金属制成的，最好对其表面用绝缘涂料等预先进行电绝缘处理。

上述气缸5上部的绝缘材料4利用例如固定螺丝等固定在气缸5一边上，从而可实现电极夹2和气缸5之间的电绝缘。另外，在绝缘材料4的中央上部固定着可让气缸杆5a穿过的螺纹部件14，电极夹2下端部的阴螺纹与该螺纹部件14的螺纹连接。

这样，通过绝缘材料将电极夹2和气缸5直接连接，可实现装置的小型化。

另外，在该绝缘材料4上，设置了作为鼓风机构的送风部分15，通过该送风部分15可将空气由电极夹2的下端一侧送入筒内。

而且，通过从电极夹2的筒内的下方向上方吹入空气并使之流动，可防止在焊接时产生的飞溅物通过电极夹2而侵入气缸5内。这时，通过上述连接棒7的削平部分m使空气顺利地向上方流动。

另外，在该空气回路中，如图6所示，将回路从四通阀连接到气缸5的上升工作一侧的空气供给部x和后退一侧的空气供给部y以及送风部分15，当定位销是用陶瓷制成时，在气缸杆5a上升工作时进行送风，在气缸杆5a后退时，则停止由送风部分15的送风。

与此相反，虽也可以始终进行由送风部分15的送风，但在这种情况下，即使气缸杆5a后退、定位销9也不下降。

另外，如图4那样为带螺纹孔的定位销9的情况下，气缸杆5a一后退，由于定位销9也下降，即使始终进行送风也无影响。

在上述气缸5的侧面安装有用于检测气缸杆5a的位置(定位销9的位置)的检测器16，该检测器16连接在未图示的计算机上，可利用该计算机中的预设值检测螺母的放置不当及焊接缺陷等以便控制焊接过程。

此处，作为检测器只要能检测气缸杆的工作行程，其种类等可以是任意选择的，例如既可以利用磁性传感器，也可以利用光传感器或其它传感器。

下面，参照图9对使用如上所述的下部电极装置1的凸焊进行说明。

首先，将形成有穿过螺栓用的底孔的钢板等板状工作W放置在下部电极3的上部，对准底孔的位置、将螺母N放置在板状工件W的上部后，使气缸5工作、气缸杆5a前进，如图9(a)所示，使定位销9上升最大行程。

用检测器16检测这时的定位销9的前端位置，为了方便说明这以后定位销9的位置，将此时的螺母N的上表面到板状工件W的上表面的距离设为L1。

其次，如图9(b)所示，使上部电极19下降，将螺母N推压到板状工件W上，用检测器16检测此时的定位销9的前端的位置。这时，由于定位销9压在螺母N上并下降，螺母N的下降量和定位销9的下降量是一致的。因此，假设这时的螺母N的上表面到板状工件W的上表面的距离为L2，则L1-L2与定位销9的下降量是相同的，当该值是在预先设定在计算机中的预设置的范围内时，判断螺母N是正常的并具有正常的姿势，则继续进行焊接；当超过预设值的范围时，则判断为不正常，中止焊接。

在判断焊接前的状态为正常时，一边用上部电极19进行推压，一边通电进行焊接，如图9(c)所示，螺母N的突起部熔化、螺母N和定位销9下降、用检测器16检测这时的定位销9的前端位置。

假设这时的螺母N的表面到板状工件W的上表面的距离为L3，当L1-L3在预先在计算机中设定的预设值范围内时，判断为焊接正常进行；当超出预设值范围时，则判断为不正常，停止制品作为产品发出。

根据如上所述的要领，可以检测焊接前和焊接后产生的缺陷，通过精确地在计算机中设定预设值，并用检测器16精确地进行检测，则可高精度地控制并预防焊接缺陷的发生。

另外，在定位销开始上升时，由送风部分15通入空气，使空气通过连接棒7的削平部分m而吹送到导向环13的上方。而且，如图9(b)所示，使上部电极19下降、将螺母N推压到板状工件W上时，由于定位销9被螺母N推下，在定位销9的大直径锥部9t和下部电极3的通孔3h之间便产生间隙，空气就由该间隙向上吹。因此，焊接时产生的飞溅物就不会通过电极夹2的筒内而进入气缸5中，可以有效地防止例如气缸5的损伤等。

另外，由于在连接棒7和气缸杆5a之间，以及在电极夹2和气缸5之间都分别用绝缘材料6、4予以电绝缘，因而，还可防止例如气缸杆5a由于电蚀作用而损耗等不利情况，从而提高寿命。

另外，在连接棒7的上端部，由于设置了可安装不同连接方式的定位销9的销子连接部10，则便于提高定位销9的选择自由度。

然而，作为如上的检测器，当使用例如磁阻效应的磁阻传感器时，虽能更精确地检测行程，但在这种情况下，当源于焊接电流而产生的磁场影响到检测元件等时，就有可能产生误动作，为了防止这种误动作，最好在远离通电部等的位置配置气缸5，或者利用磁屏蔽材料对检测元件等周围进行磁屏蔽覆盖处理。

此处，图7是使用磁阻传感器作为检测器、将气缸5的位置布置得远离电极夹2的位置的结构例子。在该结构例子中，用多根连接杆将安装有导水环18的第一支承板23和安装有气缸5的绝缘性的第二支承板24之间进行连接，通过利用连接杆25确保一定距离，则使与电极夹2连接的未图示的通电部分产生的磁场不致于影响到检测器。

另外，也可以用绝缘材料构成连接杆25本身、或者在第二支承板24和气缸5之间设置绝缘材料层来代替用绝缘材料制成的第二支承板24。

顺便说一下，这时的检测器由形成在气缸杆5a上的磁性刻度，以磁阻元件为主体的磁性检测元件部和对磁性检测元件部检测到的信号进行放大的放大器26构成。放大器26安装在气缸5的外部；同时，磁性刻度由在例如SUS304不锈钢或者有色金属等非磁性体的气缸杆上以一定间隔形成的磁性层构成；而磁性检测元件部则内置于气缸杆附近的气缸5内。而且，由磁性检测元件部以Sin、Cos两相信号测得气缸杆的移动后，对其进行放大，将数次分割的结果作为脉冲信号输出，在本实施例中，通过将例如磁性刻度、磁性检测元件部以及放大器附近的磁通密度控制在500高斯以下，则能以高分辨率检测气缸杆的行程量。

而且，在图7所示的实施例中，连接杆25的长度应作到使形成磁性刻度的气缸杆5a、磁性检测元件部及放大器26附近的磁通密度达到500高斯以下，使磁传感器可防止由于外部磁场的影响而发生误动作。这时行程检测的分辨率应在0.01±0.02mm范围内。另外，当上述磁通密度在145高斯以下时，可以完全防止误动作的事实已被证明。

这时，作为电极夹2的构造，既可采用如图1所示的双筒结构，也可以做成单筒结构。

另外，也可以用磁性材料制作气缸杆5a以代替非磁性材料，这时，在磁性材料的气缸杆5a上以等间隔制作发挥非磁性体作用的沟槽使其作为磁性刻度。

然而，图8的例子是与上述例子采用同样的磁阻传感器，在导水环18和气缸5之间通过安装以磁性材料制成的、并具有绝缘性的连接块28，即使在形成有磁性刻度的气缸杆5a工作前进时，也由磁屏蔽材料覆盖其周围的结构例子。而且，在用强磁性体的磁性材料27覆盖形成有磁性刻度的气缸杆5a，磁性检测元件部及放大器26的周围，以隔断外界的磁场的同时，将该磁性材料27兼用于防止异物等侵入的装置的一部分，以防止异物及液休等侵入气缸杆5a、磁性检测元件部及放大器26上。

另外，在本实施例中，磁性检测元件部配置在气缸5之中，气缸杆5a附近，而放大器26设置在气缸5的外部。

此处，作为连接块28，在本实施例中使用的是对强磁性体的磁性材料的表面进行绝缘处理者，而且，由于连接块28和磁性材料27的磁屏蔽效果，使形成磁性刻度的气缸杆5a、磁性检测元件部及放大器26周围的磁通密度达到500高斯以下。而且，在这种情况下，只要使上述磁通密度达到145高斯以下，还能完全防止误动作。

另外，作为连接块28的结构，也可以通过将强磁性体的磁性材料的块和绝缘材料进行叠层来构成。

另外，作为电极夹2，既可以是如图1所示的双筒结构，也可以是单筒结构。

另外，在该结构例子中，在导水环18上设置了送风部分15，可使由该送风部分15送入的空气向上方流动。

而且，在连接块28的内孔28h中的上部一侧配置作为防止异物等侵入的装置另一部分的密封部件30，从而可封闭与气缸杆5a之间的间隙，在防止异物及液体等侵入气缸杆5a周围及磁性检测元件部等的同时，可使由上述送风部分15送入的空气完全流动到上方。

另外，在连接块28的内孔28h中的下部一侧配置可封闭与气缸杆5a的间隙的密封部件31，从而使其可防止异物及液体等侵入气缸5内。

另外，在连接块28上设置了可将已侵入内孔28h中的异物及液体等排除的块内送风机构32。

该块内送风机构32与用于除去上述电极夹2筒内的异物等的送风机构(送风部分15)另外单独设置，具有用于将空气送入内孔28h中的送风部分33和将送入的空气排出的排风部分34。而且，做成使其可从排气部分34排出侵入内孔28h中的飞溅物等异物、冷却水、油等液体，并使其不对气缸杆5a的磁性刻度及检测元件部等产生不利的影响的同时，还可以实现防止气缸5的损耗。

可是，在以上的实施例中，虽以焊接螺母N的情况为例进行说明，但如图10所示，本发明也可适用于螺栓B的焊接。这时也是与螺母N的焊接的情况相同。

如上所述，本发明的螺母等焊接装置，由于做成在其内部形成冷却水道的双筒结构的电极夹内用导向环对可自由上下移动的连接棒进行导向，而用检测器对配置在连接棒的上部的定位销的位置进行检测和控制，因而可矫正连接棒上下移动时出现倾斜之类的不正常情况并精确地检测定位销的位置精度，从而可得到由于冷却效果可防止下部电极的消耗和利用检测器可提高定位精度的复合效果。

另外，通过在连接棒中形成为使空气流通的空气流通机构，可以顺利地实现防止飞溅物侵入用的空气的流通，可以有效地防止飞溅物侵入电极夹内。

另外，若使用磁性材料的连接块连接电极夹和气缸，并对电极夹和气缸之间进行绝缘处理的同时，在气缸一侧设置磁阻传感器，则可避免外部磁场的不利影响，高精度地检测气缸杆的行程，从而基本上可完全检测出螺母等的异常，同时实现装置的小型化。而且，还可防止气缸和气缸杆等因电蚀作用而遭腐蚀之类的不利情况。

另外，若以连接杆连接电极夹和气缸，而在气缸一侧设置磁阻传感器，则只调整连接杆的长度即能可靠地避免外部磁场的不利影响。

而且，在这种情况下，若用磁性材料覆盖形成磁性刻度的气缸杆、磁性检测元件部及放大器的周围而形成磁屏蔽，则可进一步抑制外部磁场的不利影响。

而且，如果对上述磁性材料和连接块或者连接杆的配置使得气缸杆的磁性刻度、磁性检测元件部及放大器附近的磁通密度达到500高斯以下，则可更正确地检测气缸杆的行程，可更精确地检测螺母等的异常等。

另外，作为连接棒，若通过绝缘材料连接在气缸的气缸杆的前端，则可防止气缸杆等因电蚀作用而腐蚀，可提高其使用寿命。

而且，若在形成磁性刻度的气缸杆、磁性检测元件部及放大器的周围设置防止异物等侵入的装置以阻止异物及液体等从外部侵入，从而利用磁性检测元件部检测的行程精度不会因异物等的影响而产生异常，并可实现其耐久性的提高。

再则，若做成可利用送风机构除去侵入连接块内的异物及液体等，则可实现对滑动部分磨损的防止及对磁性检测元件部误动作的防止等。

而且，通过将连接结构可改变的销子连接部分设置在连接棒的上端，则可增加选择定位销的自由度。

Claims (18)

1.一种螺母或螺栓的焊接装置，其具有：筒状的电极夹；与该电极的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；通过连接块连接在上述电极夹的下端部的气缸；内装于上述电极夹的筒中、并利用上述气缸驱动工作的上下可自由移动的连接棒；设置在该连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端可从上述下部电极的通孔自由出没的定位销；用于从上述电极夹的下部一侧将空气送入筒内上部的送风机构；其特征在于：上述连接块由磁性材料构成的同时，对电极夹和气缸之间进行了绝缘处理；另外，上述气缸具有形成磁性刻度的气缸杆；而在上述气缸上设置了检测上述磁性刻度的磁性检测元件部和将由该磁性检测元件部发出的信号进行放大的放大器。

2.一种螺母或螺栓的焊接装置，其具有：筒状的电极夹；与该电极的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；通过连接杆连接在上述电极夹的下端部的气缸；内装于上述电极夹的筒中、并利用上述气缸驱动工作的上下可自由移动的连接棒；设置在该连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端可从上述下部电极的通孔自由出没的定位销；用于从上述电极夹的下部一侧将空气送入筒内上部的送风机构；其特征在于：对上述电极夹和气缸之间进行绝缘处理；另外，上述气缸具有形成磁性刻度的气缸杆，在上述气缸上设置了检测上述磁性刻度的磁性检测元件部和将由该磁性检测元件部发出的信号进行放大的放大器。

3.根据权利要求1或2所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：形成上述磁性刻度的气缸杆、磁性检测元件部及放大器的周围用磁性材料覆盖而形成磁屏蔽。

4.根据权利要求1所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：上述磁性材料和连接块的配置使得气缸的气缸杆的磁性刻度、磁性检测元件部及放大器附近的磁通密度达到500高斯以下。

5.根据权利要求2所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：上述磁性材料和连接杆的配置使得气缸的气缸杆的磁性刻度、磁性检测元件部及放大器附近的磁通密度达到500高斯以下。

6.根据权利要求1或2所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：上述连接棒通过绝缘材料连接在上述气缸的气缸杆的前端部。

7.根据权利要求1或2所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：在形成上述磁性刻度的气缸杆、磁性检测元件部及放大器的周围设置防止异物侵入的装置以阻止异物及液体从外部侵入。

8.根据权利要求1所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：在上述连接块上设置利用送入空气除去侵入连接块内的异物及液体的块内送风机构。

9.根据权利要求1或2所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：在上述连接棒的上端部形成与连接方式不同的各种定位销相对应的、连接构造可自由变更的连接部。

10.根据权利要求1或2所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：上述气缸杆的行程检测精度为0.01±0.02mm。

11.根据权利要求7所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：所述的防止异物侵入的装置是液体密封。

12.根据权利要求1或2所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：所述电极夹具有互相配合的内筒及外筒并在两者的配合间隙中形成冷却水道；上述电极夹在内筒的上部设置有对上述连接棒的上下移动进行导向的导向环。

13.根据权利要求12所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：在连接棒上形成有和上述送风机构动作地连接的空气流通路。

14.一种螺母或螺栓的焊接装置，其具有：筒状的电极夹；与该电极的上端部连接、并在中央处具有通孔的下部电极；通过连接块连接在上述电极夹的下端部的气缸；内装于上述电极夹的筒中、并利用上述气缸驱动工作的上下可自由移动的连接棒；设置在该连接棒的上部、并通过连接棒的上下移动其前端可从上述下部电极的通孔自由出没的定位销；用于从上述电极夹的下部一侧将空气送入筒内上部的送风机构；其特征在于：上述气缸具有形成磁性刻度的气缸杆，在上述气缸上设置了检测上述磁性刻度的磁性检测元件部和将由该磁性检测元件部发出的信号进行放大的放大器；上述气缸还具有将上述磁性刻度，磁性检测元件部和放大器附近的磁通密度抑制在500高斯以下的装置。

15.根据权利要求14所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：上述气缸杆的行程检测精度为0.01±0.02mm。

16.根据权利要求14所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：在上述连接棒的上端部形成与连接方式不同的各种定位销相对应的、连接构造可自由变更的连接部。

17.根据权利要求14所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：在上述电极夹上设置密封以阻止异物从磁性检测元件部侵入。

18.根据权利要求14所述的螺母或螺栓的焊接装置，其特征在于：在上述电极夹上设置密封以阻止异物从气缸杆磁性刻度侵入。

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