JP2002035954A - 定置式抵抗溶接機の安全加圧装置 - Google Patents

定置式抵抗溶接機の安全加圧装置

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JP2002035954A
JP2002035954A JP2000220586A JP2000220586A JP2002035954A JP 2002035954 A JP2002035954 A JP 2002035954A JP 2000220586 A JP2000220586 A JP 2000220586A JP 2000220586 A JP2000220586 A JP 2000220586A JP 2002035954 A JP2002035954 A JP 2002035954A
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electrode
welding machine
solenoid valve
sensor
resistance welding
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Tatsuhiko Fujita
辰彦 藤田
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Dengensha Toa Co Ltd
Original Assignee
Dengensha Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの制約を受けることなく,抵抗溶接機
の安全性向上を図ることを目的とする。 【解決手段】 エア源15から可動電極8の加圧力を調
整するためのエア供給回路に配置した加圧シリンダ6
と,加圧シリンダの加圧室Aに接続された第一電磁弁
(SOL1)と,加圧シリンダの戻り室と第一電磁弁との間
に接続されたエア供給回路に配置した第二電磁弁(SOL
2)とを備えた抵抗溶接機であって,可動電極が加圧す
る所定位置に設置されたセンサPHS.1を有し,セン
サは可動電極の変位量で正常か異常かを検出して外部信
号を出力するものであって,起動信号により第二電磁弁
がONして電極を自重下降して,その下降端でセンサが
異常と検出したときに,僅かな時間を経て,第二電磁弁
がOFFし可動電極を戻り側に開放する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明に属する利用分野】本発明は,定置式スポット溶
接機及びプロジェクション溶接機等の流体圧シリンダの
安全装置に関し,さらに限定して言えば,手作業によっ
てスポット溶接する場合に,電極で手や指を挟み怪我を
しないように安全を確保するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,スポット溶接機等に知られて安全
装置には,たとえば実公昭54−4031号公報に開示
された装置が知られているところである。従来のこの種
の装置は,フレームに対して昇降するラムに電極ホルダ
を介して取付けられた上側電極チップと,前記ラムに取
付けられたベースに上下方向に摺動可能に設けられたロ
ッドの下端に取付けられた上電極チップの外周を覆う筒
体と,前記ロッドの下方に付勢するばねと,前記ロッド
に取付けられたカムと,前記ロッドに取付けられ溶接機
の非常状態で前記ベースの上面に接し前記筒体の下面を
前記上側電極チップの下面よりも下方でワークの上方一
定の距離に位置決めするストッパと,前記ベースに上下
方向に摺動可能に設けられ上端に鍵部を形成した可動プ
レートと,該可動プレートを下方に付勢するばね,前記
鍵部の下方に位置するように前記フレームに取付けられ
たフックと,前記可動プレートに設けられた溶接機の非
使用状態で前記ベースの上面に接して前記鍵部とフック
との間の距離が前記可動プレートの位置決めをするスト
ッパと,前記カムの上方に近接した位置で前記可動プレ
ートに取付けられた前記ロッドの相対的上昇により前記
カムで作動され前記ラムを下降させないようにするリミ
ットスイッチとを備えたものである。
【0003】従来,この種の装置によると,作業中危険
な状態になったときは,リミットスイッチが作動して即
時ラムを上昇させ,またラムが上昇中の場合には下降さ
せないように動作させ危険を防止するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来の
この種の装置は,ワークと電極との間に手を入れたと
き,上電極チップの外周を覆う筒体が上電極チップと共
に下降途中に手に当たって筒体を上昇してリミットスイ
ッチを作動しラムの下降を停止させるという,機械的及
び電気的なシーケンス回路を採用している関係上,溶接
ナット及び溶接ボルト等をパーツフィーダからワークに
供給してスポット溶接する場合に,上電極チップの外周
を覆う筒体のカバーが部品供給用スピンドルや供給部品
等と干渉し,従来機ではワークや部品供給装置等の周辺
機器の制約を受け利用範囲が狭められていた。
【0005】また,この種の従来装置は,溶接時に発生
する電極の強大な加圧力による危険を未然に防止するた
めと,さらにまた溶接時に飛散するスパッタを遮蔽する
ための,二つの目的に合わせて作られているため,前述
した上電極チップの外周を覆う筒体のカバー,ベース,
ロッド,ばね,カム,ストッパ,可動プレート,リミッ
トスイッチなど,安全装置の部品点数がかなり多くなり
コストアップになっていた。
【0006】
【発明の目的】本発明は,可動電極チップの外周又はそ
の近傍にはリング状のカバー等は一切配置せず,ワーク
の制約は一切受けず,しかも既存の抵抗溶接機のエア供
給回路にセンサと電磁弁を付加するだけで上記の問題を
解決することを目的とする。
【0007】
【問題点を解決するための手段】そこで,本発明は上記
目的を達成するために次のような技術的手段を講じてあ
る。すなわち,電極を介してワークを加圧し,通電して
溶接する空気加圧式抵抗溶接機であって,エア源から前
記電極の加圧力を調整するためのエア供給回路に配置さ
れた加圧シリンダと,前記シリンダの加圧室Aに接続さ
れた第一電磁弁(SOL1)と,前記シリンダの戻り室Bと
前記第一電磁弁との間に接続されたエア供給回路に配置
された第二電磁弁(SOL2)とを備え,さらにワークの
溶接条件に応じた電流値および溶接時間等の溶接制御要
素を選定して,これらの諸要素からなる電気的及び/又
は機械的諸動作を制御し得るタイマ装置を備えた抵抗溶
接機であって,前記電極が加圧する所定位置に設置され
たセンサを有し,前記センサは可動電極の変位量で正常
か異常かを検出して外部信号を出力するものであって,
起動信号により第二電磁弁がONして可動電極を自重下
降して,その下降端でセンサが異常と検出したときに,
僅かな時間を経て,第二電磁弁がOFFして可動電極を
戻り側に開放させるようにした抵抗溶接機の安全加圧装
置を提供する。
【0008】次の請求項2の発明は,請求項1の装置に
おいて,前記センサは光電スイッチ,近接スイッチ類の
非接触センサ又はリミットスイッチ類の接触センサであ
る抵抗溶接機の安全加圧装置を提供する。
【0009】
【発明の実施の態様】図1は定置式抵抗スポット溶接機
の外観図である。本体1の前面に上腕2と下腕3が配置
されている。上腕の先端に固着されているガイドケース
4内を可動ラム5が加圧用のエアシリンダ6の加圧力に
よりピストンの動作ストロークで上下動する。前記可動
ラム5の先端には上部導体7を介して可動電極チップ8
が支持されている。一方,下腕3には上記電極チップ8
と対向する固定電極チップ9が下部導体10を介して支
持されている。本体内に収納された溶接トランス(図省
略)は可動銅板11及び導電部材12に接続される。
【0010】タイマ装置13はスポット溶接機のシーケ
ンスプログラム及びコントローラ14により機械的及び
電気的な動作を時間制御するもので溶接機本体に設置さ
れている。
【0011】スポット溶接機の加圧力を発生する加圧シ
リンダ6のエア供給回路には,エア源15から前記電極
の加圧力を調整するためのエア減圧弁16および圧力ゲ
ージ17等が一次側に配置され,さらに前記エア供給回
路に接続された第一電磁弁(SOL1)の二次側が前記シリ
ンダ6の加圧室Aに接続されている。
【0012】そして前記シリンダの戻り室Bには前記第
一電磁弁(SOL1)の二次側に接続されたエア供給回路に
スピードコントローラ18を介して第二電磁弁(SOL
2)が接続されている。
【0013】センサ(PHS.1)は,可動電極チップ8及
び固定電極チップ9の間の安全管理状態が正常か異常か
を検出するためのもので,起動信号で加圧シリンダ6を
作動したときに可動電極8が自重で降下し,ワークに当
接した下降端で可動電極のストローク量を検出する所定
位置に設置されている。
【0014】つまりこの場合,前記センサにはたとえば
光電スイッチ(これに限定されるものではない)が使用
され,溶接機本体の上腕側面に固定されていて,センサ
の取付け位置,つまり検出位置は電極が下降し電極先端
がワーク表面に当接した距離である。前記センサに対応
する可動位置検出板20は可動ラム5の上部導体10側
に固定されている。前記位置検出板20には可動電極8
の移動量がワークに接する距離,つまり正常な状態に相
当する位置に光孔が設けられている。
【0015】したがって,可動電極チップ8が所定のス
トローク量を移動した場合,正常な状態にあり,光電ス
イッチの光が可動位置検出板20に設けた光孔に入光し
たときに,前記センサがONし,第一電磁弁(SOL
1)がONして電極チップ間に溶接に必要な加圧力を発
生させ,電極チップ間に溶接電流を流して,スポット溶
接が行われる。
【0016】一方,誤って電極間に手や指がはさまれた
とき(危険な状態のとき)は加圧する直前で,光電スイ
ッチは可動位置検出板20に遮蔽され,光孔には入光せ
ず前記センサはOFFし,その僅かな一定時間たとえば
一秒ないし二秒後に可動電極チップ8が開放し,非常事
態を回避する仕組みになっている。
【0017】次に,本発明の安全装置のシーケンス動作
を図4のシーケンス・チャート図に基づいて説明する。 (1)開放した電極間にワークをセットし,足踏みスイ
ッチ(起動スイッチ)を踏むと,第二電磁弁(SOL2)
がONし,加圧シリンダ6により可動電極チップ8は自
重下降する。
【0018】(2)この場合,誤って電極間に手が挟ま
れた時は,可動電極チップ8のストローク量が正常時の
移動量と異なると,可動電極と共に移動する位置検出板
20が光電スイッチ(PHS.1)の光を遮り,これを異常
としてONしない。そしてタイマ装置に設定されたシー
ケンスプログラム動作により起動時から一秒ないし二秒
を経過した後,第二電磁弁(SOL2)をOFFし,加
圧シリンダ6の戻り室に圧縮エアが供給され可動電極チ
ップ8を上昇し開放する。
【0019】すなわち,前記センサは加圧する直前に電
極間に異常物体が入ったときのみONしないので,その
一定時間後,前記第二電磁弁をOFFし前記可動電極8を
戻り側に開放する。これによって,万一,電極間に手を
はさまれても加圧シリンダの自重下降であるから5kg
から8kg程度の小さい圧力ですみ,怪我をする事故に
はいたらない。
【0020】(3)正常なときは,起動スイッチがはい
ると,第二電磁弁(SOL2)はONし(このとき第一
電磁弁(SOL1)はOFFしている),可動電極チッ
プ8は加圧シリンダ6で自重下降する。この下降端で,
前記センサの光が位置検出板の孔に入光したときに正常
と判定しセンサがONする。その検出信号で前記電磁弁
(SOL1),前記電磁弁(SOL2)はONし,溶接
シーケンス動作により溶接電流と通電時間が制御されて
溶接が行われる。
【0021】なお,本発明は,センサの実施例として光
電スイッチを挙げたが,近接スイッチ類の非接触センサ
又はリミットスイッチ類の接触センサでも十分に同様の
作用効果を得ることができる。
【0022】
【発明の効果】以上で説明したように本発明によれば,
本発明は,従来の抵抗溶接機等に使用される安全装置に
比べ,既存の抵抗溶接機のエア供給回路にセンサと電磁
弁を付加するだけであり,しかも可動電極チップの外周
又はその近傍には危険検出用のリング状又は筒形のカバ
ー等は一切配置せず,したがってワークの制約は一切受
けないから,溶接ナット及び溶接ボルト等をパーツフィ
ーダからワークに供給してスポット溶接する場合の安全
装置としても有用である。
【0023】また,間違って電極間に手をはさまれても
加圧シリンダの自重降下であるから安全な加圧力であ
り,怪我などの事故を防止することができる。
【0024】また,前述した従来の上電極チップの外周
を覆う筒体のカバー,ベース,ロッド,ばね,カム,ス
トッパ,可動プレート,リミットスイッチなど,安全装
置の部品点数がかなり多くなりコストアップになってい
たが,本発明は,既存の定置式スポット溶接機の改造は
なく,センサとバルブを追加するのみで安価で確実な安
全装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を抵抗スポット溶接機の加圧装置に使用
した実施例を示す溶接機全体の正面図である。
【図2】本発明の安全装置に使用されたセンサの一実施
例を示す要部拡大した構造図である。
【図3】本発明にかかる加圧系統のエア供給回路図の実
施例を示す。
【図4】本発明の安全装置の動作を説明するためのシー
ケンス・チャート図である。
【符号の説明】
1 溶接機本体 2 上腕 3 下腕 4 ガイドケ―ス 5 可動ラム 6 加圧シリンダ 7 上部導体 8 可動電極チップ 9固定電極チップ 10下部導体 11可動銅板 12銅電部材 13タイマ装置 14コントローラ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極を介してワークを加圧し,通電して
    溶接する空気加圧式抵抗溶接機であって,エア源から前
    記電極の加圧力を調整するためのエア供給回路に配置さ
    れた加圧シリンダと,前記シリンダの加圧室Aに接続さ
    れた第一電磁弁(SOL1)と,前記シリンダの戻り室Bと
    前記第一電磁弁との間に接続されたエア供給回路に配置
    された第二電磁弁(SOL2)とを備え,さらにワークの
    溶接条件に応じた電流値および溶接時間等の溶接制御要
    素を選定して,これらの諸要素からなる電気的及び/又
    は機械的諸動作を制御し得るタイマ装置を備えた抵抗溶
    接機であって,前記電極が加圧する所定位置に設置され
    たセンサを有し,前記センサは可動電極の変位量で正常
    か異常かを検出して外部信号を出力するものであって,
    起動信号により第二電磁弁がONして電極を自重下降し
    て,その下降端でセンサが異常と検出したときに,僅か
    な時間を経て,第二電磁弁がOFFして可動電極を戻り
    側に開放させるようにしたことを条件とする抵抗溶接機
    の安全加圧装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の装置において,前記センサは
    光電スイッチ,近接スイッチ類の非接触センサ又はリミ
    ットスイッチ類の接触センサである抵抗溶接機の安全加
    圧装置。
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