JP2001121272A - スポット溶接機のホーン移動機構とそれを備えたスポット溶接機 - Google Patents

スポット溶接機のホーン移動機構とそれを備えたスポット溶接機

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JP2001121272A JP30439699A JP30439699A JP2001121272A JP 2001121272 A JP2001121272 A JP 2001121272A JP 30439699 A JP30439699 A JP 30439699A JP 30439699 A JP30439699 A JP 30439699A JP 2001121272 A JP2001121272 A JP 2001121272A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスポット溶接機ではホーンを所望距離
だけ移動させることは困難であり、手間や時間がかかた
った。 【解決手段】 一端がホーンに取付けられ、他端がホー
ンを挟着する挟着ブロックの螺子孔に螺合された螺子棒
を正逆回転させると螺子棒と共にホーンが前後に移動す
るようにした。ホーンと挟着ブロックの一方にラックを
他方にピニオンを設け、ピニオンを正逆回転させると、
ラックと共にホーンが前後スライドするようにした。ホ
ーンの外周面と挟着ブロックとに互いに嵌合してホーン
の回転を防止する回転防止機構を備えた。螺子棒、ピニ
オンをハンドルにより回転操作されるようにした。上下
の電極に装着されたチップにより、上下のチップ間にセ
ットされたワークをスポット溶接するスポット溶接機に
前記いずれかのホーン移動機構を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポット溶接機に
おいて電極チップが装着された電極ホルダを保持するた
めのホーンをワークの形状や電極チップの形状等に応じ
てその軸方向に移動させて電極チップの位置を調整する
ためのホーン移動機構と、それを備えたスポット溶接機
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ワークをスポット溶接するスポット溶接
機には各種構造のものが存在するが、それらは全て図6
に示すように上下に対向させて配置した上電極Aと下電
極Bとの間にワークWをセットし、上電極A又は下電極
Bの何れか一方に電圧を印加した状態で、上電極Aを押
し下げてワークWに圧接すると抵抗発熱によって当該ワ
ークWがスポット溶接されるという基本的構造を共通に
している。この様な従来のスポット溶接機の上電極Aは
図6に示すように電極チップCが装着された電極ホルダ
Dを保持するホーンEを下側挟着ブロックFと上側挟着
ブロックGとの間に挟着固定し、上側挟着ブロックGに
その上方に配置されたエアーシリンダ(図示しない)の
ロッドIを連結して、同ロッドIの伸縮によって当該上
電極Aが昇降するようにしてある。
【0003】また、従来のスポット溶接機の下電極Bは
図6に示すように前記上電極Aと同様に電極チップCが
装着された電極ホルダDを保持するホーンEを支持台J
上に設けた下側挟着ブロックFと、支持板Hの先端にボ
ルト止めした上側挟着ブロックGとの間に挟着固定した
ものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】スポット溶接機ではワ
ークの形状や電極チップの形状等に応じてホーンをその
長手方向に引き出したり、押し戻したりして(移動させ
て)上下の電極の電極チップの位置調整を行う必要があ
るが、従来のスポット溶接機ではホーンをその長手方向
へ移動させることに関して次のような課題があった。
1.図6に示すように上電極A及び下電極BのホーンE
は共に4本のボルトK(図6には2本のみ図示した)に
よって互いに連結された上下の挟着ブロックF、Gによ
って挟着されているため、このホーンEをその長手方向
に移動させるためにはこれら4本のボルトKを全て緩め
て挟着ブロックF、Gによる挟着を解除する必要があり
手間と時間がかかる。また、前記ボルトKを緩めるだけ
ではホーンEを容易に移動させることができないため、
通常は電極ホルダーDの上下を掴んでホーンEをその周
方向左右に回動させながら引っ張ったり、押したりしな
くてはならず、さらに手間と時間がかかる。2.ホーン
Eを強く引っ張り過ぎると同ホーンEが必要以上に引き
出され、これを戻そうとすると今度は必要以上に押し戻
してしまったりして、正確な位置決めが困難であり、時
間もかかる。3.ホーンEを引き出したり、押し戻した
りするために同ホーンEをその周方向左右に回動させる
と、上下の電極チップCの位置が横方向(図6の「矢印
x−x方向)へずれるため、前後方向(図6の矢印y−
y方向)の位置合せのみでなく、横方向の位置合わせも
必要になる。4.電極ホルダDを掴んでホーンEをその
周方向左右へ回動させる作業を繰り返すと、電極ホルダ
DとホーンEとの間にガタが生じ、位置決め精度が低下
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、容易且
つ正確にホーンを所望距離だけ移動させることが可能な
スポット溶接機のホーン移動機構と、それを備えたスポ
ット溶接機を提供することにある。
【0006】本発明の請求項1記載のホーン移動機構
は、螺子棒の一端側が取付け具によりスポット溶接機の
ホーンに取付けられ、同螺子棒の他端側がホーンを挟着
する挟着ブロックに設けられた螺子孔に螺合されて回転
可能に取付けられ、挟着ブロックによるホーンの挟着を
緩めて螺子棒を正逆回転させると螺子棒が前後に移動し
それに伴ってホーンが前後に移動するようにしたもので
ある。
【0007】本発明の請求項2記載のホーン移動機構
は、スポット溶接機のホーンと、ホーンを挟着する挟着
ブロックとの一方にラックが、他方にそのラックに噛み
合うピニオンが取付けられ、挟着ブロックによるホーン
の挟着を緩めてピニオンを正逆回転させると、ラックと
共にホーンが前後にスライドするようにしたものであ
る。
【0008】本発明の請求項3記載のホーン移動機構
は、請求項1又は請求項2記載のスポット溶接機のホー
ン移動機構において、ホーンの外周面と挟着ブロックと
に、互いに嵌合してホーンの回転を防止する回転防止機
構を備えたものである。
【0009】本発明の請求項4記載のホーン移動機構
は、請求項1乃至請求項3記載のいずれかのスポット溶
接機のホーン移動機構において、螺子棒、ピニオンがハ
ンドルにより回転操作されるようにしたものである。
【0010】本発明の請求項5のスポット溶接機は、対
向する上下の電極に装着されたチップにより、上下のチ
ップ間にセットされたワークをスポット溶接するスポッ
ト溶接機において、請求項1乃至請求項4記載のいずれ
かのホーン移動機構を備えたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】(実施形態1)以下に本発明のス
ポット溶接機の実施形態の一例を説明することにより、
本発明のホーン移動機構についても併せて説明する。本
発明のスポット溶接機は図1に示すように、本体1の前
面に本発明のホーン移動機構を備えた上電極2及び下電
極3を上下に対向させて配置して、上下の電極2、3の
間にワーク(図示しない)をセットし、所定電圧を印加
した上電極2をその上方に立設されたエアーシリンダ4
によって押し下げてワークに圧接すると、抵抗発熱によ
って当該ワークがスポット溶接されるようにしてある。
前記本体1は従来のスポット溶接機の本体と同一構造の
ものである。
【0012】前記図1に示す上電極2は図2に示すよう
に電極チップ10が装着された細長棒状の電極ホルダ1
1と、電極ホルダ11を保持するホーン12と、同ホー
ン12を径方向上下から挟着する上側挟着ブロック13
及び下側挟着ブロック14と、一端が前記ホーン12に
回転自在に取り付けられ、他端が前記下側挟着ブロック
14に設けられた螺子孔15(図3b)に螺合された螺
子棒18とを備え、上下の挟着ブロック13、14によ
るホーン12の挟着を緩めてから螺子棒18を正逆回転
させると同螺子棒18がその軸方向前後に移動し、これ
に伴ってホーン12も同方向に移動するようにしてあ
る。
【0013】前記上電極2のホーン12は図2に示すよ
うに円柱状のホーン本体19と、同本体19との間に前
記電極ホルダ11を挟着保持する押え具20とから構成
されている。具体的にはホーン本体19は図3(b)に
示すように長手方向一方端面に電極ホルダ11の半径よ
り僅かに半径が短い半円状の凹部23が形成され、押え
具20もその端面に前記凹部23と同一形状の凹部24
が形成され、対向する両凹部23、24の間に電極ホル
ダ11を挟み、図2に示す2本の六角穴付きボルト25
を締付けると、押え具20がホーン本体19に押し付け
られて、両凹部23、24の電極ホルダ11がその間に
挟着保持されるようにしたものである。尚、前記押え具
20はホルダ本体19とは別体であり、前記六角穴付き
ボルト25を締め込むとホーン本体19に押し付けら
れ、同ボルト25を緩めるとその押し付けが解除され、
さらに同ボルト25を緩めるとホーン本体19から分離
させることができる。
【0014】前記上電極2の上側挟着ブロック13は図
4(b)に示すようにその底面に、ホーン12に上方か
ら被さる半円弧状の凹陥部30が形成され、下側挟着ブ
ロック14は同図に示すようにその上面に、ホーン12
に下方から被さる半円弧状の凹陥部31が形成されてい
る。これら上下の挟着ブロック13、14は図3(b)
に示すようにその幅方向一端側が連結軸25によって互
いに回動可能に連結され、図4(a)に示すように対向
する凹陥部30、31の間にホーン12を配置し、前記
凹陥部30(31)の幅方向両外側に2本づつ螺合され
た合計4本のボルト36(図3b)を締付けて互いに固
定すると、同ホーン12が上下の挟着ブロック13、1
4間に挟着固定され、図4(b)に示すようにホーン1
2を挟んで前記連結軸25とは反対側に螺合されている
2本のボルト36を緩めると(4本全てを緩める必要は
ない)、下側挟着ブロック14が連結軸25を支点とし
て僅かに(3mm〜5mm程度)下方に回動してホーン12
の挟着が緩むようにしてある。
【0015】前記ホーン12の外周面と、下側挟着ブロ
ック14とには互いに嵌合してホーン12がその周方向
への回転することを防止する回転防止機構が設けられて
いる。具体的には図3(b)及び図4(a)、(b)に
示すようにホーン12の外周面下部に同ホーン12の長
手方向に細長な凹溝37を形成し、図3(a)に示すよ
うに下側挟着ブロック14の端面に、先端が同ブロック
14の凹陥部31表面より上方へ突出して、前記凹溝3
7に嵌合する凸形の嵌合部材38をボルト止めし、同図
に示すように凹溝37と嵌合部材38との嵌合によって
ホーン12がその長手方向へは移動可能であるが、その
周方向へは回転不能としてある。
【0016】図2に示すようにホーン12の側方に、長
手方向一端側に他の部分より径が細い細径部39(図3
b)が形成され、且つ細径部39を除く外周面に螺子が
形成された螺子棒18が同ホーン12と平行に配置し、
この螺子棒18の軸方向一端を取付け具(フックプレー
ト40)を介してホーン12に取り付け、他端を下側挟
着ブロック14に設けられた螺子孔15(図3b)に螺
合して本発明のホーン移動機構を構成してある。具体的
には図3(a)に示すようにホーン12の長手方向一端
側に、端面において開口し外部に連通する下向きU字形
の溝42が形成されたフックプレート40を取り付け、
図3(b)に示すように下側挟着ブロック14の2つの
突出部43の間に、同突出部43に開設された通孔44
と連通する螺子孔15を備えた螺子ナット45を当該ブ
ロック14と一体的に設け、螺子棒18の細径部39を
前記フックプレート40に形成された溝42にその下方
から嵌め込むことによって、同螺子棒18をその周方向
へは回転自在であるが、軸方向前後には移動不能なるよ
うにホーン12に取り付けると共に、同螺子棒18の他
端を前記下側挟着ブロック14の螺子ナット45に螺合
してある。これによって、上下の挟着ブロック13、1
4によるホーン12の挟着を緩めてから、図2、図3
(b)に示すように螺子棒18に係止させたハンドル4
7を回して当該螺子棒18を正逆回転させると、同螺子
棒18が螺子ナット45にねじ込まれたり、ねじ戻され
たりしてその軸方向前後へ移動し、これに伴ってホーン
12も同方向へ移動する。ちなみに、図2ではハンドル
47を右に回して螺子棒18を右回転させるとホーン1
2が挟着ブロック13、14側に押し込まれ、ハンドル
47を左に回して螺子棒18を左回転させるとホーン1
2が前記とは逆方向に引き出される。図2ではハンドル
47の先端に角柱状のハンドル係止部48を突設し、ハ
ンドル47の先端に前記ハンドル係止部48に嵌合する
角穴49を設け、係止部48に角穴49を嵌合すること
で螺子棒18にハンドル7を係止可能としてあるが、螺
子棒18とハンドル47の係止構造は図示したものに限
られない。また、螺子棒18は一般的なスパナ、レンチ
その他の工具を用いて回転させることもできる。
【0017】以上の構造を備えた上電極2は図1に示す
ように下側挟着ブロック14の背後に取り付けられた連
結板50を本体1の前面から前方に突設された支持板5
1の先端にボルト止めすることによって本体1に取り付
けられている。この支持板51は複数枚の銅版を積層し
た積層板であり、図1に示すように湾曲させることによ
って適度な弾性を付与し、上側挟着ブロック13の上面
に連結されたエアーシリンダ4のロッド52を伸ばして
当該上電極2を下方に押圧すると、支持板51が撓み、
その分だけ上電極2が下がり、エアーシリンダ4による
押圧を解除すると支持板51の弾性復元力によって元の
位置に復帰するようにしてある。また、この上電極2で
は本体1の電源部(図示しない)で発生された電圧が前
記支持板51−連結板50−下側挟着ブロック14−ホ
ーン12−電極ホルダ11−電極チップ10の順で伝導
する。また、図1においてエアーシリンダ4のロッド5
2の側方に同ロッド52と平行に配置されたシャフト5
3はロッド52の昇降をガイドするガイドシャフトであ
る。
【0018】前記図1に示す下電極3は図2に示すよう
に電極チップ60が装着された電極ホルダ61を保持す
るホーン62を上側挟着ブロック63及び下側挟着ブロ
ック64によって挟着するという基本的構造は前記上電
極2と同一である。但し、当該下電極3ではホーン移動
機構が前記上電極2とは異なる。以下、下電極3に設け
られたホーン移動機構について詳述する。
【0019】当該下電極3では図5(a)、(b)に示
すように、ホーン62の外周面下部にラック65をボル
ト止めし、下側挟着ブロック63の凹陥部70に前記ラ
ック65と噛み合うピニオン66を設けてホーン移動機
構を構成してある。具体的には図5(a)、(b)に示
すようにホーン62の外周面下部にその長手方向に沿っ
て細長溝71を形成し、同細長溝71内に長手方向に沿
って多数の歯が形成されたラック65を同歯が下を向く
向きで嵌合し、このラック65の長手方向両端をボルト
72によってホーン62に固定してある。また、図5
(a)に示すように下側挟着ブロック64の凹陥部70
の幅方向中央には同凹陥部70に嵌合されたホーン62
に設けられている前記ラック65が嵌合可能な細長の嵌
合溝73が形成され、その嵌合溝73の内側にラック6
5と噛み合うピニオン66が設けられている。このピニ
オン66は図5(a)に示すように下側挟着ブロック6
4の前記嵌合溝73より下部に同ブロック64の両側面
に連通するように形成された横孔74内にベアリング7
5によって回転自在に支持された回転軸76の先に取り
付けられ、回転軸76の他端に係止されたハンドル80
を回して回転軸76を正逆回転させるとこれに伴って正
逆回転するようにしてある。以上の構造を備えた下電極
3では、図5(a)、(b)に示される4本のボルト8
3を緩めて上下の挟着ブロック63、64によるホーン
62の挟着を緩めてから、前記回転軸76に係止させた
ハンドル80を回してピニオン66を正逆回転させる
と、これに噛み合わされたラック65がその長手方向前
後に送られ、これに伴ってホーン62も同方向へ移動す
る。尚、回転軸76とハンドル80との係止構造は前記
上電極2における螺子棒18とハンドル47との係止構
造と同様である。また、回転軸76を一般的なスパナ、
レンチその他の工具を用いて回転させることが可能であ
ることも上電極2と同様である。
【0020】尚、上電極2の上下の挟着ブロック13、
14は連結軸25によって回動可能に連結されている
が、下電極3の上下の挟着ブロック63、64は図5
(a)、(b)に示すように夫々独立しており、上下の
挟着ブロック63、64間にホーン62を配置してか
ら、両挟着ブロック63、64を4本のボルト83によ
って連結固定することによって当該ホーン62を挟着固
定可能であり、前記ボルト83を緩めるとホーン62の
挟着が緩まる構造としてある。また、図5(a)に示さ
れるように、ホーン62に取り付けられたラック65が
下側挟着ブロック64の嵌合溝73に嵌合するため、ホ
ーン62はその周方向への回転が防止される。即ち、ラ
ック65と嵌合溝73の嵌合は前記上電極2の回転防止
機構と同様の機能を発揮する。
【0021】以上の構造を有する下電極3は、図1に示
すように上側挟着ブロック63の後方に延設された板状
の支持部85の先を本体1の前面から突設した受部86
にボルト止めすると共に、下側挟着ブロック64を本体
1の前面から突設した受台87の上面にボルト止めする
ことによって本体1に取り付けてある。当該下電極3で
は上電極2から通電された電流は電極チップ60−電極
ホルダ61−ホーン62−上側挟着ブロック63(支持
部85)−受部86−本体1の電源部の順で伝導され
る。
【0022】(実施形態2)前記実施形態1ではホーン
移動機構が備わった上電極2及び下電極3が設けられた
スポット溶接機について説明したが、前記上電極2のホ
ーン移動機構を構成するフックプレート40が設けられ
たホーン12、螺子棒18、螺子棒18が螺合される螺
子孔15を備えた下側挟着ブロック14を既存のスポッ
ト溶接機の上電極のそれらと交換することによって当該
ホーン移動機構を後付けすることもできる。さらには既
存のホーン12、下側挟着ブロック14を加工してフッ
クプレート40、螺子孔15を設けることによってホー
ン移動機構を実現することもできる。これらの場合、下
側挟着ブロック14を本体1から突設された支持板51
に取り付けるための連結板50(図1、図2)に開設さ
れるボルト孔は既存のスポット溶接機の支持板に開設さ
れているボルト孔に応じてその数、ピッチ、径等を調整
する。また、下電極3のホーン移動機構を構成するラッ
ク65を備えたホーン62、ピニオン66を備えた下側
挟着ブロック64を既存のスポット溶接機の下電極のそ
れらと交換することによって当該ホーン移動機構を後付
けすることもできる。さらに既存のホーン62、下側挟
着ブロック64を加工してラック65、ピニオン66を
設けることによってホーン移動機構を実現することもで
きる。
【0023】前記実施形態において上電極2に設けられ
たホーン移動機構を下電極に設けることが可能であり、
下電極に設けられたホーン移動機構を上電極に設けるこ
とも可能である。さらに、上下の電極2、3のホーン移
動機構を同一構造とすることも可能である。この場合は
前記実施形態において上電極2に設けられたホーン移動
機構を下電極にも設けることが作業性を向上させる観点
からは望ましい。
【0024】上電極2及び下電極3共に、上下の挟着ブ
ロック13、14(63、64)を連結固定するボルト
は両ブロック間にホーン12(62)を確実に挟着可能
であればエアークランプやパチン錠等に変更することも
できる。また、前記実施形態1では下側挟着ブロック1
4が真鋳製であるため、同ブロック14に螺子孔15を
設けるために螺子ナット45を一体的に設ける手段を用
いたが、当該ブロック14の素材によっては螺子孔15
を直接形成することもできる。
【0025】
【発明の効果】本発明の請求項1又は請求項2記載のホ
ーン移動機構は、挟着ブロックによるホーンの挟着を緩
めて螺子棒を正逆回転させると螺子棒が前後に移動しそ
れに伴ってホーンが前後に移動する。又はホーンを挟着
する挟着ブロックとの一方にラックが、他方にそのラッ
クに噛み合うピニオンが取付けられ、挟着ブロックによ
るホーンの挟着を緩めてピニオンを正逆回転させると、
ラックと共にホーンが前後にスライドするので、次のよ
うな効果がある。 1.容易且つ正確にホーンを所定距離だけ移動させるこ
とが可能である。 2.ホーンを強く引っ張り過ぎると同ホーンを必要以上
に引き出してしまったり、これを戻そうとして必要以上
に押し戻してしまったりすることがないので、短時間で
正確な位置決めを行うことが可能である。 3.ホーンを移動させるために同ホーンをその周方向左
右に回動させる必要がないので、上下の電極チップの位
置が横方向へずれることがない。従って、従来行ってい
た横方向の位置合わせ作業が省略できる 4.電極ホルダを掴んでホーンをその周方向左右へ回動
させる必要がないので、電極ホルダとホーンとの間にガ
タが生じ、位置決め精度が低下することがない。 5.既存のスポット溶接機の電極に容易に後付け可能な
ので、従来のスポット溶接が無駄になることがなく、ま
た、導入コストも低減できる。
【0026】本発明の請求項3記載のホーン移動機構
は、前記効果に加えて特に次の効果を有する。 1.ホーンの外周面と挟着ブロックとに、互いに嵌合し
てホーンの回転を防止する回転防止機構を備えたので、
上下の電極チップの横方向(ホーンの周方向)への位置
ずれを確実に阻止することができる。
【0027】本発明の請求項4記載のホーン移動機構
は、前記効果に加えて特に次の効果を有する。 1.螺子棒、ピニオンがハンドルにより回転操作される
ので、回転操作を楽に素早く行うことができる。
【0028】本発明のスポット溶接機は、請求項1乃至
請求項4記載のいずれかのホーン移動機構を備えている
ので、前記効果と同様の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のホーン移動機構を備えたスポット溶接
機の一例を示す概略図。
【図2】本発明のホーン移動機構を備えた上電極及び下
電極を示す斜視説明図。
【図3】本発明のホーン移動機構の構造を示す断面図で
あり、(a)は図2に示す上電極の縦断面図、(b)は
同横断面図。
【図4】上電極におけるホーンの挟着状態を示す一部断
面の説明図であり、(a)はホーンが挟着されている状
態を示す図、(b)は挟着が緩んだ状態を示す図。
【図5】本発明のホーン移動機構の構造を示す断面図で
あり、(a)は図2に示す下電極の縦断面図、(b)は
同横断面図。
【図6】従来のスポット溶接機の上電極及び下電極を示
す斜視説明図。
【符号の説明】
1 本体 2 上電極 3 下電極 4 エアーシリンダ 12、62 ホーン 13、63 上側挟着ブロック 14、64 下側挟着ブロック

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】螺子棒の一端側が取付け具によりスポット
    溶接機のホーンに取付けられ、同螺子棒の他端側がホー
    ンを挟着する挟着ブロックに設けられた螺子孔に螺合さ
    れて回転可能に取付けられ、挟着ブロックによるホーン
    の挟着を緩めて螺子棒を正逆回転させると螺子棒が前後
    に移動しそれに伴ってホーンが前後に移動するようにし
    たことを特徴とするスポット溶接機のホーン移動機構。
  2. 【請求項2】スポット溶接機のホーンと、ホーンを挟着
    する挟着ブロックとの一方にラックが、他方にそのラッ
    クに噛み合うピニオンが取付けられ、挟着ブロックによ
    るホーンの挟着を緩めてピニオンを正逆回転させると、
    ラックと共にホーンが前後にスライドするようにしたこ
    とを特徴とするスポット溶接機のホーン移動機構。
  3. 【請求項3】請求項1又は請求項2記載のスポット溶接
    機のホーン移動機構において、ホーンの外周面と挟着ブ
    ロックとに、互いに嵌合してホーンの回転を防止する回
    転防止機構を備えたことを特徴とするスポット溶接機の
    ホーン移動機構。
  4. 【請求項4】請求項1乃至請求項3記載のいずれかのス
    ポット溶接機のホーン移動機構において、螺子棒、ピニ
    オンがハンドルにより回転操作されることを特徴とする
    スポット溶接機のホーン移動機構。
  5. 【請求項5】対向する上下の電極に装着されたチップに
    より、上下のチップ間にセットされたワークをスポット
    溶接するスポット溶接機において、請求項1乃至請求項
    4記載のいずれかのホーン移動機構を備えたことを特徴
    とするスポット溶接機。
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