JP2001205448A

JP2001205448A - プロジェクション溶接装置

Info

Publication number: JP2001205448A
Application number: JP2000020979A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Gonda; 竜一権田; Mitsuo Nakamura; 光男中村; Shoichi Kimura; 昇一木村; Kazuo Kitajima; 一夫北島
Original assignee: Toa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-07-31
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: JP4499228B2

Abstract

(57)【要約】【課題】溶接ナットの姿態、位置決め、品質等の不良
を正確に検出し、不良の状態での溶接を確実に防止す
る。【解決手段】可動電極１５の下端面から空気を流出さ
せる空気通路１５ｃを設け、可動電極１５を溶接ナット
９に加圧する際、空気通路１５ｃに圧力空気を供給し、
この空気圧を空気圧センサ１７で検出し、圧力異常か
ら、位置不良ナット・姿態異常ナットが検出されると、
溶接作業（溶接電流の通電）を中止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶接箇所として
裏面側に爪状の突起部（プロジェクション）を有する、
溶接ナット等の被溶接部品（以下、プロジェクション部
品と称する）をワークに溶接取付するためのプロジェク
ション溶接装置に係り、詳しくは、プロジェクション部
品をワークに溶接取付する際、取付不良を事前に検出す
る機能を備えたプロジェクション溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の溶接ナットをワークに溶
接する装置として、固定電極と可動電極との間で溶接ナ
ットを加圧して電流を流し、抵抗溶接法により溶接する
プロジェクション溶接装置が知られている。すなわち、
図７に示すように、固定電極１上にワーク２を配置し、
ナットフィーダから供給されてきた、溶接ナット３を固
定電極１の中央部に設けられたガイドピン４に嵌合さ
せ、上下動する可動電極５で溶接ナット３を加圧し、両
電極１、５間に電流を流すことにより、溶接ナット３の
裏面側に設けられた４箇所の爪状の突起部３ａが溶融さ
れてワーク２に溶接されるようになっている。なお、可
動電極５の内部には、水の循環流路６が設けられてお
り、溶接により発生させる熱を水で冷却するようになっ
ている。

【０００３】ところが、ナットフィーダから供給される
溶接ナット３は、常に正しい位置にセットされるとは限
らず、ガイドピン４から外れた位置にセットされる場合
も起こり得る（ナットの位置ずれ）。このような場合、
この不備に気がつかずに、このまま溶接してしまうと、
使用不能の欠陥製品が製造されることになる。

【０００４】そこで、従来、このような不都合を解消す
る手段として、特開平０５−１８８１５７号公報に記載
のナットの検出装置が提供されている。同公報記載の検
出装置では、図８に示すように、ワーク（板材）２の他
方の片面側に、ワーク２に設けられた挿通孔２ａと軸心
を共通にする態様で、溶接ナット３を位置決め配置し、
配置された溶接ナット３の雌ねじ孔３ｂ内に、空気通路
７ａが設けられたガイドピン７を挿入し、このガイドピ
ン７の周面部に設けられた噴出口７ｂから圧縮空気を噴
射し、この際の噴射抵抗を空気圧センサ８で検出して、
圧力が高いときには、噴出口７ｂが雌ねじ孔３ｂの内周
壁に閉塞されるので、溶接ナット３が有ると判断し、一
方、圧力が低いときは、噴出口７ｂが開放状態であるの
で、溶接ナット３が無いと判断する構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の従来技術では、溶接ナット３の有無については
確実に検出できるものの、図９に示すように、溶接ナッ
ト３の表裏（正逆）の向きについてまでは、検出するこ
とができないため、溶接ナット３は確実に溶接取付され
てはいるが、表裏が逆向き、つまり、爪状の突起部３ａ
が上向きになっている（姿体異常）、という事態の発生
を回避できない、という問題があった。このため、溶接
ナット３が、同図（ｂ）に示すように、逆向きにセット
されたことに気がつかず、このまま自動溶接してしまう
と、溶接不良となり、欠陥製品が製造されることにな
る。とりわけ、自動車のフレームにこの種の溶接不良が
あると、大変危険である。

【０００６】この発明は、上述の事情に鑑みなされたも
ので、溶接ナット等のプロジェクション部品をワークに
溶接取付する際、溶接ナットの姿態異常を事前に検出す
る機能を備えたプロジェクション溶接装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、固定電極と可動電極との間
にワークを供給し、このワークの被溶接箇所に、裏面に
突起した被溶接部位を有するプロジェクション部品を供
給して溶接するプロジェクション溶接装置に係り、上記
可動電極の上記固定電極側の少なくとも先端部には、そ
の端面に一方の開口を、その側面に他方の開口を有する
空気通路が設けられていることを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のプロジェクション溶接装置に係り、上記可動電極を
上記プロジェクション部品に当接して溶接する際に、上
記可動電極に設けられた上記空気通路に圧力空気を供給
する空気供給手段と、上記空気通路内の空気圧を検出す
るための空気圧センサと、該空気圧センサが圧力異常を
検出したとき、当該溶接を中止する溶接中止手段とを備
えてなることを特徴としている。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載のプロジェクション溶接装置に係り、上記プロ
ジェクション部品が、少なくとも表裏逆向きにセットさ
れたときに、上記圧力異常の検出がなされるように構成
されていることを特徴としている。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項２又
は３記載のプロジェクション溶接装置に係り、上記空気
圧センサによって検出された検出圧力が、予め設定され
た第１の基準値よりも低いときは、上記プロジェクショ
ン部品の取付姿態又は取付位置が異常であるとされるこ
とを特徴としている。

【００１１】また、請求項５記載の発明は、請求項２又
は３記載のプロジェクション溶接装置に係り、上記空気
圧センサによって検出された検出圧力が、予め設定され
た第２の基準値よりも高いときは、上記プロジェクショ
ン部品の取付姿態又は取付位置が異常であるとされるこ
とを特徴としている。

【００１２】また、請求項６記載の発明は、請求項２,
３，４又は５記載のプロジェクション溶接装置に係り、
上記圧力異常のとき、表示又は音声による警報を出すよ
うに構成されていることを特徴としている。

【００１３】また、請求項７記載の発明は、請求項,
３，４又は５記載のプロジェクション溶接装置に係り、
上記プロジェクション部品が、溶接ナットであることを
特徴とする。設けられていることを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１は、この発明の一実施例であるプ
ロジェクション溶接装置の構成を示す側面図、図２は、
同溶接装置を構成する固定電極及び可動電極部分の詳細
を示す縦断面図、図３は、同溶接装置を構成するナット
フィーダの作動状態を説明するための説明図、図４は、
同溶接装置を構成する制御部の動作処理手順を示すフロ
ーチャート、また、図５及び図６は、同溶接装置の動作
（溶接ナットの取付位置・姿態不良検出動作）を説明す
るために、取付位置、取付姿態の態様を示す図で、詳し
くは、図５（ａ）は、溶接ナットが位置ずれでセットさ
れている状態、図５（ｂ）は、溶接ナット９が表裏逆向
きにセットされている状態、図６（ｃ）は、溶接ナット
９がセットされていないナットレスの状態、また、図
（６ｄ）は、溶接ナット９が正常姿態、正常位置にセッ
トされている状態をそれぞれ示す図である。

【００１５】この例のプロジェクション溶接装置は、溶
接ナット９を自動車部品に溶接取付する装置に係り、図
１又は図２に示すように、機体１０と、この機体１０に
それぞれ取り付けられ、上下に相対応する態様で前方に
張り出す下部フレーム１１及び上部フレーム１２と、下
部フレーム１１側に取り付けられ、ワーク１３が載置さ
れる固定電極１４と、上部フレーム１２側に取り付けら
れ、上下動可能な可動電極１５と、溶接ナット９をワー
ク１３上の溶接箇所に供給配置するためのナットフィー
ダ１６と、後述するように、可動電極１５の下部内部に
設けられた空気圧通路１５ｃ内の空気圧を測定するため
の空気圧センサ１７と、この空気圧センサ１７の出力に
基づいて,溶接ナット９の位置決め不良・姿態不良を判
定する制御部１８とから概略構成されている。

【００１６】上記固定電極１４は、図１に示すように、
下部フレーム１１に固着された固定電極取付部１９の先
端に縦向きに固定されている。この固定電極１４の上端
面中央部には、凹部２０が設けられていて、この凹部２
０には、スプリングバネ２１を介して、溶接ナット９を
位置決めするための、ガイドピン２２が、上下動自在に
突設されている。

【００１７】上部フレーム１２の先端にはエアシリンダ
２３が取り付けられ、このエアシリンダ２３のピストン
ロッドに連結されて上下に駆動される可動体２４に可動
電極１５が縦向きに固定されている。可動電極１５と固
定電極１４とは軸心を共通にして相対向して配置されて
いて、固定電極１４と可動電極１５間に、図示せぬ電気
回路を通じて通電することにより、後述のようにプロジ
ェクション溶接を行う構成となっている。

【００１８】可動電極１５は、図２に示すように、電極
先端部１５ａとシャンク部１５ｂとからなっていて、シ
ャンク部１５ｂの下部を除く内部には冷却水通路１５ｃ
が設けられている。また、可動電極１５の下部（すなわ
ち、シャンク部１５ｂの下部から電極先端部１５ａの領
域）には、内部に空冷用及び溶接ナット９の姿態検出用
の空気圧通路１５ｃが形成されている。シャンク部１５
ｂの側面に、空気圧通路１５ｃの流入口が、また、電極
先端部１５ａの底面に、空気圧通路１５ｃの流出口が設
けられており、空気圧通路１５ｃの流入口には、管継手
２５を介して、エアホース２６が接続されている。

【００１９】このエアホース２６は、図１に示すよう
に、三方の管継手２７に接続され、この管継手２７から
レギュレータ２８に接続され、かつ管継手２７から供給
管２９を介してエア源３０に接続されている。この管継
手２９の途中には空気圧センサ１７が設けられている。
この空気圧センサ１７は、例えば圧電センサ等を有して
なり、可動電極１５の下部に穿設された空気圧通路１５
ｃ内の空気圧Ｐを検出して、検出圧力信号（電気信号）
Ｐとして出力する構成となっている。

【００２０】この例の制御部１８は、ＣＰＵ（中央処理
装置）や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリからなるソフトウ
ェア構成からなり、ＣＰＵは、ＲＯＭから読み込まれた
制御プログラムに制御されて、溶接ナット９の位置決め
不良・姿態不良を判定する処理を実行する。すなわち、
制御部１８では、予め設定された第１の基準圧力ＰＬ又
は第２の基準圧力ＰＨ（ＰＨ＞ＰＬ）と、空気圧センサ
１７から入力される検出圧力信号Ｐとを比較すること
で、ワーク１３上に供給配置された溶接ナット９の位置
決め不良・姿態不良を判定する。

【００２１】次に、ナットフィーダ１６は、固定電極１
４の斜め上方に設けられていて、溶接ナット９を下降さ
せてワーク１３上の溶接箇所に供給する固定シュート１
６ａと、この固定シュート１６ａの外周に摺動（スライ
ド）自在に外嵌されて、固定シュート１６ａからもらっ
た溶接ナット９をワーク１３上の溶接箇所に配置するた
めの可動シュート１６ｂと、可動シュート１６ｂ及び固
定シュート１６ａのそれぞれの一端側に取着された一対
の連結プレート１６ｃ，１６ｃと、これらの連結プレー
ト１６ｃ，１６ｃ間に設置されたピストン１６ｄ及びシ
リンダ１６ｅとから構成されている。

【００２２】可動シュート１６ｂの先端部は、溶接ナッ
ト９が縦方向に整然と供給されるように、略水平を向く
ように湾曲されていて、かつ、この先端部には、溶接ナ
ット９を落とし込む落下孔１６ｆが設けられている。こ
の落下孔１６ｆは、可動シュート１６ｂが、スライドダ
ウンして、伸張したとき、固定電極１４の上端面に設け
られているガイドピン２２の直ぐ上方に、かつ、軸心を
共通にして配置されるようになされている。

【００２３】次に、図３乃至図６を参照して、この例の
溶接装置の動作について説明する。まず、固定電極１４
上に、ワーク（例えば自動車のフレーム部材）１３を載
せ、ワーク１３のナット溶接位置に穿設されたボルト挿
通孔に、固定電極１４の上端面から突出するガイドピン
２２を嵌め込んで位置決めする（図２参照）。次に、図
３(ａ)，（ｂ）に示すように、ナットフィーダ１６の可
動シュート１６ｂをスライドダウンさせてから、可動シ
ュート１６ｂに沿って溶接ナット９を下降させて、可動
シュート１６ｂ先端部の落下孔１６ｆから、固定電極１
４上面のガイドピン２２に落とし込む。こうすると、溶
接ナット９の雌ねじ孔９ｂがガイドピン２２に嵌合し
て、ワーク１３のナット溶接位置に位置決めされる。

【００２４】次に、エア源３０から供給管２９及びエア
ホース２６を介して、可動電極１５下部の空気圧通路１
５ｃに空気を供給しながら、可動電極１５を下降させ
て、固定電極１４上の溶接ナット９に当接させて、溶接
準備が完了する（図４のステップＳＰ１）。

【００２５】溶接準備が完了したら、制御部１８は、ス
テップＳＰ２へ進み、空気圧センサ１７によって検出さ
れた空気圧Ｐが、予め設定された第１の基準値ＰＬを越
えているか否かを判定する。

【００２６】図５（ａ）に示すように、溶接ナット９が
ガイドピン２２から外れた位置にセットされたときは、
空気圧通路１５ｃの真下に溶接ナット９がないため、空
気圧通路１５ｃは大きく開放されて，空気抵抗が比較的
小さくなるので、空気圧センサ１７では、比較的低い圧
力値Ｐａ（ＰＬ＞Ｐａ）が検出される。制御部１８は、
ステップＳＰ２において、空気圧センサ１７から入力さ
れる検出圧力信号Ｐａと第１の基準圧力ＰＬとを比較判
定する。同図（ａ）の例では、ＰL＞Ｐａの判定結果が
得られるので、制御部１８はステップＳＰ３の処理に進
んで、直ちに、溶接作業の続行を中断する。これによ
り、可動電極１５と固定電極１４との間に溶接電流が流
れることが、阻止されて、溶接不良の発生が事前に回避
される。

【００２７】また、同図（ｂ）に示すように、溶接ナッ
ト９の表裏が逆向きにセットされたときは、溶接ナット
９の裏面側に設けられた４箇所の爪状の突起部９ａに可
動電極１５の下端面が当たるので、可動電極１５と溶接
ナット９との間に隙間２６ができ、ここから空気が流出
するため、この場合も、空気圧センサ１７では、比較的
低い圧力値Ｐｂ（ＰＬ＞Ｐｂ）が検出される。制御部１
８は、ステップＳＰ２において、空気圧センサ１７から
入力される検出圧力信号Ｐｂと第１の基準圧力ＰＬとを
比較判定する。同図(b)の例では、ＰL＞Ｐｂの判定結果
が得られるので、制御部１８はステップＳＰ３の処理に
進んで、直ちに、溶接作業の続行を中断する。これによ
り、可動電極１５と固定電極１４との間に溶接電流が流
れることが、阻止されて、溶接不良の発生が事前に回避
される。

【００２８】次に、図６（ｃ）に示すように、溶接ナッ
ト９がガイドピン２２にセットされないナットレスの状
態となったときは、可動電極１５の下端面がワーク１３
に直接当接するするため、可動電極１５の空気圧通路１
５ｃが塞がれて、空気抵抗が高い状態となり、このた
め、空気圧センサ１７では、比較的高い圧力値Ｐｃ（Ｐ
ｃ＞ＰＨ＞ＰＬ）が検出される。

【００２９】制御部１８は、まず、ステップＳＰ２にお
いて、空気圧センサ１７から入力される検出圧力信号Ｐ
ｃと第１の基準圧力ＰＬとを比較判定する。同図（ｃ)
の例では、Ｐｃ＞ＰＬの判定結果が得られるので、制御
部１８はステップＳＰ４の処理に進んで、今度は、空気
圧センサ１７から入力された検出圧力信号Ｐｃと第２の
基準圧力ＰＨとを比較判定する。

【００３０】同図（ｃ)の例では、Ｐｃ＞ＰＨの判定結
果が得られるので、制御部１８は、直ちに、ステップＳ
Ｐ５に移って、溶接作業の続行を中断する。これによ
り、可動電極１５と固定電極１４との間に溶接電流が流
れることが、阻止されて、溶接不良の発生が事前に回避
される。

【００３１】次に、同図（ｄ）に示すように、溶接ナッ
ト９の位置決め及び向きが、正常状態のときは、溶接ナ
ット９の雌ねじ孔９ａがガイドピン２２に嵌まってい
て、溶接ナット９の爪状の突起部９ｂが、ワーク１３に
接触し、可動電極１５の下端面と溶接ナット９の表面が
当接する状態となっている。この状態のときは、可動電
極１５の空気圧通路１５ｃ内の空気は、雌ねじ孔９ａと
ガイドピン２２との間の隙間、及び溶接ナット９の爪状
の突起部とワーク１３との間の隙間を通って抜けるの
で、空気抵抗は、図５（ａ）の位置ずれ及び図５（ｂ）
の表裏逆向きの状態のときよりは大きく、一方、図６
（ｄ）のナットレスの状態のときよりは小さくなる。

【００３２】したがって、空気圧センサ１７では、適正
の圧力値Ｐｄ（ＰＨ＞Ｐｄ＞ＰＬ）が検出される。制御
部１８は、まず、ステップＳＰ２において、空気圧セン
サ１７から入力される検出圧力信号Ｐｄと第１の基準圧
力ＰＬとを比較判定する。図６（ｃ)の例では、Ｐｃ＞
ＰＬの判定結果が得られるので、制御部１８はステップ
ＳＰ４の処理に進んで、今度は、空気圧センサ１７から
入力された検出圧力信号Ｐｄと第２の基準圧力ＰＨとを
比較判定する。

【００３３】同図（ｃ)の例では、ＰＨ＞Ｐｃの判定結
果が得られる。つまり、この状態のときは、取付姿態及
び取付位置が正常であるため、ステップＳＰ６へ進ん
で、可動電極１５と固定電極１４との間に溶接電流を流
す（溶接実行）。この結果、爪状の突起部の箇所で、溶
接ナットとワーク１３とが強く溶接される。

【００３４】このように、この例の構成によれば、溶接
ナット９をワーク１３に溶接取付する際、溶接ナット９
の取付位置不良を検知することができるだけでなく、溶
接ナット９の逆向きセット（姿態異常）を事前に検出す
ることができる。また、可動電極１５の下部に穿設され
た空気圧通路１５ｃによって、可動電極を冷却できるの
で、水冷に較べて、装置の手入れが、一段と楽である。

【００３５】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上記実施
例では、溶接ナット９を溶接する場合について述べた
が、溶接ナットに限定されず、電気接点、プラグ、リン
グ、その他の突起のあるプロジェクション部品である限
り、この発明を適用できる。

【００３６】また、上述の実施例では、固定シュートと
可動シュートとからなるナットフィーダを用いたが、こ
れに限定するものではなく、串刺し案内方式の供給ロッ
ドを用いるもの、磁石保持式の供給ロッドを用いるも
の、あるいは、これら以外のものでも良い。また、溶接
ナットの取付姿態不良・取付位置不良の判定手段として
は、ソウフトウェア構成であると、ハードウェア構成
（シーケンサによる制御、リレー制御）であるとを問わ
ない。

【００３７】また、溶接ナットの取付姿態不良・取付位
置不良と判定されたときは、表示装置にメッセージ表示
したり、音声による警報を出して異常を作業員に知らせ
るようにしても良い。なお、図５及び図６には示しされ
ていないが、溶接ナット９の形状に異常がある欠損品の
場合も、可動電極１５と溶接ナット９との間に隙間２６
ができるため、図３（ｂ）に示す原理で異常を検出でき
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、溶接ナット等の上下非対称のプロジェクション
部品をワークに溶接取付する際、プロジェクション部品
の取付位置不良を検知することができるだけでなく、プ
ロジェクション部品の逆向きセット（姿態異常）を事前
に検出することができる。また、可動電極の下部に穿設
された空気通路によって、可動電極を冷却できるので、
水冷に較べて、装置の手入れが、一段と楽である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるプロジェクション溶
接装置の構成を示す側面図である。

【図２】同溶接装置を構成する固定電極及び可動電極部
分の詳細を示す縦断面図である。

【図３】同溶接装置を構成するナットフィーダの作動状
態を説明するための説明図である。

【図４】同溶接装置を構成する制御部の動作処理手順を
示すフローチャートである。

【図５】同溶接装置の動作（溶接ナットの位置決め不良
・姿態不良検出動作）を説明するための説明図である。

【図６】同溶接装置の動作（溶接ナットの位置決め不良
・姿態不良検出動作）を説明するための説明図である。

【図７】従来のプロジェクション溶接装置を説明するた
めの概略縦断面図である。

【図８】従来の別のプロジェクション溶接装置を説明す
るための概略縦断面図である。

【図９】同従来技術の問題点を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

９溶接ナット（プロジェクション部品）９ａ爪状の突起部（突起した被溶接部位）９ｂ雌ねじ孔１３ワーク１４固定電極１５可動電極１５ａ電極先端部（先端部）１５ｃ空気圧通路１６ナットフィーダ１７空気圧センサ１８溶接中止手段（制御部）３０エア源（空気供給手段）Ｐ，Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ検出圧力信号（検出
圧力）ＰＬ第１の基準圧力（第１の基準値）ＰＨ第２の基準圧力（第２の基準値）

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月３１日（２０００．１．３
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】プロジェクション溶接装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００５】

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、固定電極と可動電極との間
にワークを供給し、このワークの被溶接箇所に、裏面に
突起した被溶接部位を有するプロジェクション部品をセ
ットし、該プロジェクション部品と前記ワークとを前記
固定電極と可動電極とで挟着状態にして溶接するプロジ
ェクション溶接装置に係り、前記可動電極の前記固定電
極側の少なくとも先端部には、その端面に一方の開口
を、その側面に他方の開口を有する空気通路が設けられ
ていることを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のプロジェクション溶接装置に係り、前記可動電極を
前記プロジェクション部品に当接して溶接する際に、前
記可動電極に設けられた前記空気通路に圧力空気を供給
する空気供給手段と、前記空気通路内の空気圧を検出す
るための空気圧センサと、該空気圧センサによって検出
された検出圧力データに基づいて、当該溶接の中止／実
行を制御する制御手段とを備えてなることを特徴として
いる。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載のプロジェクション溶接装置に係り、前記制御
手段が、前記プロジェクション部品が、前記ワークの被
溶接箇所に、表裏逆向きにセットされたときの、前記空
気圧センサによって検出された検出圧力データを受ける
と、当該溶接を中止させることを特徴としている。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項２又
は３記載のプロジェクション溶接装置に係り、前記制御
手段が、前記空気圧センサによって検出された検出圧力
が、予め設定された第１の基準値よりも低いときは、当
該溶接を中止させることを特徴としている。

【００１１】また、請求項５記載の発明は、請求項２又
は３記載のプロジェクション溶接装置に係り、前記制御
手段が、前記空気圧センサによって検出された検出圧力
が、予め設定された第２の基準値よりも高いときは、当
該溶接を中止させることを特徴としている。

【００１２】また、請求項６記載の発明は、請求項２,
３，４又は５記載のプロジェクション溶接装置に係り、
前記制御手段が、前記溶接を中止したときは、表示又は
音声による警報が出される構成になされていることを特
徴としている。

【００１４】

【００１５】この例のプロジェクション溶接装置は、溶
接ナット９を自動車部品に溶接取付する装置に係り、図
１又は図２に示すように、機体１０と、この機体１０に
それぞれ取り付けられ、上下に相対応する態様で前方に
張り出す下部フレーム１１及び上部フレーム１２と、下
部フレーム１１側に取り付けられ、ワーク１３が載置さ
れる固定電極１４と、上部フレーム１２側に取り付けら
れ、上下動可能な可動電極１５と、溶接ナット９をワー
ク１３上の溶接箇所に供給配置するためのナットフィー
ダ１６と、後述するように、可動電極１５の下部内部に
設けられた空気通路１５ｃ内の空気圧を測定するための
空気圧センサ１７と、この空気圧センサ１７の出力に基
づいて,溶接ナット９の位置決め不良・姿態不良を判定
する制御部１８とから概略構成されている。

【００１７】上部フレーム１２の先端にはエアシリンダ
２３が取り付けられ、このエアシリンダ２３のピストン
に連結されて上下に駆動される可動体２４に可動電極１
５が縦向きに固定されている。可動電極１５と固定電極
１４とは軸心を共通にして相対向して配置されていて、
固定電極１４と可動電極１５間に、図示せぬ電気回路を
通じて通電することにより、後述のようにプロジェクシ
ョン溶接を行う構成となっている。

【００１８】可動電極１５は、図２に示すように、電極
先端部１５ａとシャンク部１５ｂとからなっていて、シ
ャンク部１５ｂの下部を除く内部には冷却水通路１５ｃ
が設けられている。また、可動電極１５の下部（すなわ
ち、シャンク部１５ｂの下部から電極先端部１５ａの領
域）には、内部に空冷用及び溶接ナット９の姿態検出用
の空気通路１５ｃが形成されている。シャンク部１５ｂ
の側面に、空気通路１５ｃの流入口が、また、電極先端
部１５ａの底面に、空気通路１５ｃの流出口が設けられ
ており、空気通路１５ｃの流入口には、管継手２５を介
して、エアホース２６が接続されている。

【００１９】このエアホース２６は、図１に示すよう
に、三方の管継手２７に接続され、この管継手２７から
レギュレータ２８に接続され、かつ管継手２７から供給
管２９を介してエア源３０に接続されている。この管継
手２９の途中には空気圧センサ１７が設けられている。
この空気圧センサ１７は、例えば圧電センサ等を有して
なり、可動電極１５の下部に穿設された空気通路１５ｃ
内の空気圧Ｐを検出して、検出圧力信号（電気信号）Ｐ
として出力する構成となっている。

【００２４】次に、エア源３０から供給管２９及びエア
ホース２６を介して、可動電極１５下部の空気通路１５
ｃに空気を供給しながら、可動電極１５を下降させて、
固定電極１４上の溶接ナット９に当接させて、溶接準備
が完了する（図４のステップＳＰ１）。

【００２６】図５（ａ）に示すように、溶接ナット９が
ガイドピン２２から外れた位置にセットされたときは、
空気通路１５ｃの真下に溶接ナット９がないため、空気
通路１５ｃは大きく開放されて，空気抵抗が比較的小さ
くなるので、空気圧センサ１７では、比較的低い圧力値
Ｐａ（ＰＬ＞Ｐａ）が検出される。制御部１８は、ステ
ップＳＰ２において、空気圧センサ１７から入力される
検出圧力信号Ｐａと第１の基準圧力ＰＬとを比較判定す
る。同図（ａ）の例では、ＰL＞Ｐａの判定結果が得ら
れるので、制御部１８はステップＳＰ３の処理に進ん
で、直ちに、溶接作業の続行を中断する。これにより、
可動電極１５と固定電極１４との間に溶接電流が流れる
ことが、阻止されて、溶接不良の発生が事前に回避され
る。

【００２８】次に、図６（ｃ）に示すように、溶接ナッ
ト９がガイドピン２２にセットされないナットレスの状
態となったときは、可動電極１５の下端面がワーク１３
に直接当接するするため、可動電極１５の空気通路１５
ｃが塞がれて、空気抵抗が高い状態となり、このため、
空気圧センサ１７では、比較的高い圧力値Ｐｃ（Ｐｃ＞
ＰＨ＞ＰＬ）が検出される。

【００３１】次に、同図（ｄ）に示すように、溶接ナッ
ト９の位置決め及び向きが、正常状態のときは、溶接ナ
ット９の雌ねじ孔９ｂがガイドピン２２に嵌まってい
て、溶接ナット９の爪状の突起部９ａが、ワーク１３に
接触し、可動電極１５の下端面と溶接ナット９の表面が
当接する状態となっている。この状態のときは、可動電
極１５の空気通路１５ｃ内の空気は、雌ねじ孔９ｂとガ
イドピン２２との間の隙間、及び溶接ナット９の爪状の
突起部９ａとワーク１３との間の隙間を通って抜けるの
で、空気抵抗は、図５（ａ）の位置ずれ及び図５（ｂ）
の表裏逆向きの状態のときよりは大きく、一方、図６
（ｄ）のナットレスの状態のときよりは小さくなる。

【００３４】このように、この例の構成によれば、溶接
ナット９をワーク１３に溶接取付する際、溶接ナット９
の取付位置不良を検知することができるだけでなく、溶
接ナット９の逆向きセット（姿態異常）を事前に検出す
ることができる。また、可動電極１５の下部に穿設され
た空気通路１５ｃによって、可動電極を冷却できるの
で、水冷に較べて、装置の手入れが、一段と楽である。

【００３５】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、プロジェ
クション部品は、溶接ナットに限定されず、電気接点、
プラグ、リング、その他の突起のあるものである限り、
この発明を適用できる。

【００３６】また、上述の実施例では、固定シュートと
可動シュートとからなるナットフィーダを用いたが、こ
れに限定するものではなく、串刺し案内方式の供給ロッ
ドを用いるもの、磁石保持式の供給ロッドを用いるも
の、あるいは、これら以外のものでも良い。また、溶接
ナットの姿態異常・位置不良の判定手段としては、ソウ
フトウェア構成であると、ハードウェア構成（シーケン
サによる制御、リレー制御）であるとを問わない。

【００３７】また、また、セットされた溶接ナットが姿
態異常・位置不良と判定されたときは、表示装置にメッ
セージ表示したり、音声による警報を出して異常を作業
員に知らせるようにしても良い。なお、図５及び図６に
は示されていないが、溶接ナット９の形状に異常がある
欠損品の場合も、可動電極１５と溶接ナット９との間に
大きな隙間ができるため、異常を検出できる。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図９】同従来技術の問題点を説明するための図であ
る。

【符号の説明】９溶接ナット（プロジェクション部品）９ａ爪状の突起部（突起した被溶接部位）９ｂ雌ねじ孔１３ワーク１４固定電極１５可動電極１５ａ電極先端部（先端部）１５ｃ空気通路１６ナットフィーダ１７空気圧センサ１８制御手段（制御部）３０エア源（空気供給手段）Ｐ，Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ検出圧力信号（検出
圧力）ＰＬ第１の基準圧力（第１の基準値）ＰＨ第２の基準圧力（第２の基準値）

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村昇一群馬県太田市西新町126番地の１東亜工業株式会社内 (72)発明者北島一夫群馬県太田市西新町126番地の１東亜工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定電極と可動電極との間にワークを供
給し、このワークの被溶接箇所に、裏面に突起した被溶
接部位を有するプロジェクション部品を供給して溶接す
るプロジェクション溶接装置であって、前記可動電極の前記固定電極側の少なくとも先端部に
は、その端面に一方の開口を、その側面に他方の開口を
有する空気通路が設けられていることを特徴とするプロ
ジェクション溶接装置。
【請求項２】前記可動電極を前記プロジェクション部
品に当接して溶接する際に、前記可動電極に設けられた
前記空気通路に圧力空気を供給する空気供給手段と、前
記空気通路内の空気圧を検出するための空気圧センサ
と、該空気圧センサが圧力異常を検出したとき、当該溶
接を中止する溶接中止手段とを備えてなることを特徴と
する請求項１記載のプロジェクション溶接装置。
【請求項３】前記プロジェクション部品が、少なくと
も表裏逆向きにセットされたときに、前記圧力異常の検
出がなされるように構成されていることを特徴とする請
求項２記載のプロジェクション溶接装置。
【請求項４】前記空気圧センサによって検出された検
出圧力が、予め設定された第１の基準値よりも低いとき
は、前記プロジェクション部品の取付姿態又は取付位置
が異常であるとされることを特徴とする請求項２又は３
記載のプロジェクション溶接装置。
【請求項５】前記空気圧センサによって検出された検
出圧力が、予め設定された第２の基準値よりも高いとき
は、前記プロジェクション部品の取付姿態又は取付位置
が異常であるとされることを特徴とする請求項２又は３
記載のプロジェクション溶接装置。
【請求項６】前記圧力異常のとき、表示又は音声によ
る警報を出すように構成されていることを特徴とする請
求項２,３，４又は５記載のプロジェクション溶接装
置。
【請求項７】前記プロジェクション部品が、溶接ナッ
トであることを特徴とする請求項,３，４又は５記載の
プロジェクション溶接装置。