JP2003154464A

JP2003154464A - 抵抗溶接装置

Info

Publication number: JP2003154464A
Application number: JP2001352308A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takahashi; 正浩高橋; Masaru Tanioka; 勝谷岡; Kazuhiko Uchida; 一彦内田; Shuichi Nozaki; 修一野崎
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】被溶接物を突き合わせて水平方向に位置調整
してから、鉛直方向に押圧して抵抗溶接を行う抵抗溶接
装置において、上部電極移動台の自重にもかかわらず水
平方向の移動調整が微小距離であっても円滑に行える抵
抗溶接装置を提供する。【解決手段】下部テーパーコレット電極２０にステム
１６ｂをクランプし、レンズ付キャップ１６ａを上部テ
ーパーコレット電極１０ａにクランプした上部電極移動
台８を移動押圧手段３で鉛直方向に移動して抵抗溶接を
行う装置において、上部電極移動台８を、転動ガイド手
段１１を介して、ガイド支柱９に沿って移動させ、コイ
ルバネ１２を設けて、下方から支持し、溶接を行う位置
で、上部電極移動台８の自重とつりあうように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被溶接物の水平方
向の相対位置を調整して互いを溶接する抵抗溶接装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、抵抗溶接によって溶接される部品
の中には、被溶接物間の位置精度の要求がきわめて厳し
いものが現れている。例えば、取付基準を兼ねた円板状
などの板部材に発光素子が載せられて、発光素子チップ
の配線されたリードが下方に延ばされたステム部材に、
レンズなどの光学素子付のキャップ部材を上からかぶせ
て、窒素ガスなどの不活性ガスを密閉封止して溶接する
レンズ付発光素子はその一例である。このような部品で
は、発光素子の発光点と光学素子の光軸を位置合わせす
ることが不可欠である。位置合わせの精度は、その用途
やレンズの種類によって異なるが、例えば、発光素子が
レーザダイオードの場合、おおむね±０．２ｍｍ程度の
調整範囲の中で、１０μｍ以下の精度で調整しなければ
ならない。

【０００３】従来、そのような光学素子付の発光素子を
製造するために、ステム部材とキャップ部材の位置調整
を行って溶接を行う抵抗溶接機が知られている。例え
ば、特開昭６１−１５０７８７号公報などに開示されて
いる装置はその一例である。

【０００４】このような従来装置は、発光素子を上向き
にしてステム部材を下部溶接電極に固定し、その上方
に、ダイセット方式によって鉛直方向に可動とされた上
部溶接電極を設け、そこにキャップ部材を固定し、上部
溶接電極を下降させて、ステム部材に当接させ、水平面
内の位置をＸＹステージなどで移動調整を行い、さらに
上部溶接電極を降下させて、キャップ部材をステム部材
に押圧し、溶接電流を流して、抵抗溶接を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ミクロ
ンオーダーで水平方向にぶれることなく上部溶接電極を
鉛直方向に可動に支持するためには、きわめて高精度な
ダイセットを設けるとともに、上部溶接電極を取り付け
て移動させるための上部電極移動台の剛性を高める必要
があるので、上部電極移動台はきわめて重い部材からな
っていた。そのため、鉛直方向位置のばらつきによって
はステム部材とキャップ部材がかなり強く当接する結
果、例えば薄肉の溶接用リングプロジェクションなどで
できた変形しやすいキャップ部材は不良になりやすく、
また、水平方向の摩擦力が大きくなるので、微小距離の
調整では、キャップ部材が微小変形して実際の当接面が
移動しなかったり、静止摩擦から抜けて滑り出すときに
オーバーシュートして正確に移動しなかったりして、高
精度の調整には手間がかかるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、被溶接物を突き合わせて水平方向に位置調整
してから、鉛直方向に押圧して抵抗溶接を行う抵抗溶接
装置において、上部電極移動台の自重にもかかわらず水
平方向の移動調整が微小距離であっても円滑に行える抵
抗溶接装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、下部に設けられた下
部溶接電極に第１の被溶接物を固定する下部電極保持部
と、該下部溶接電極の上方に設けられた上部溶接電極に
第２の被溶接物を水平方向に固定して鉛直方向に可動と
された上部電極移動台と、該上部電極移動台を係止して
鉛直方向に移動せしめる移動押圧手段と、前記下部電極
保持部または上部電極移動台に設けられてそれぞれの水
平方向の相対位置を調整する水平位置調整手段を備え、
前記下部電極保持部および上部電極移動台に固定された
前記第１および第２の被溶接物を、前記水平位置調整手
段を介して水平方向の相対位置を調整し、前記移動押圧
手段を介して鉛直方向に押圧し、溶接電流を流して溶接
を行う抵抗溶接装置において、前記上部溶接電極と一体
に移動する上部電極移動台を鉛直方向に弾性支持する弾
性支持手段を設けて、被溶接物を押圧する位置近傍で前
記上部電極移動台の自重とつりあうように構成する。そ
のため、被溶接物の溶接位置近傍で上部電極移動台の自
重が弾性支持手段によってつりあわされるので、上部電
極移動台の自重によらず、被溶接物を軽く接触させるこ
とができる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の抵抗溶接装置において、前記上部電極移動台が前記
移動押圧手段にぶら下げて係止されるように、前記上部
電極移動台が前記移動押圧手段に対して鉛直上方に相対
移動可能な遊びを有する係止部を設け、該移動押圧手段
の下方先端には、前記上部電極移動台が前記遊びの分だ
け上昇するときに、前記上部溶接電極に当接する上部プ
ラテン部を設け、前記弾性支持手段によって前記上部電
極移動台が自重とつりあう位置より下方に、前記移動押
圧手段が移動するときに前記係止部の係止が外れ、さら
に、前記遊びの分を越えて下方に移動するときに前記上
部プラテン部と前記上部溶接電極とが当接して、該上部
溶接電極の下方への移動が行なわれるように構成する。
そのため、上部電極移動台の自重が弾性支持手段の支持
力とつりあう位置で、移動押圧手段との係止が外れるの
で、移動押圧手段の制御のばらつきによって被溶接物を
過剰に押圧することがなく、相対移動可能な遊びの範囲
で、上部電極移動台の移動に影響することなく移動押圧
手段の移動量および移動速度を変更できる。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の抵抗溶接装置において、前記上部電極移動
台が鉛直方向に延ばされて設けられたガイド支柱で鉛直
方向に可動に支持され、前記下部電極保持部が水平方向
に位置調整可能に支持されるように構成する。そのた
め、鉛直方向に移動する上部電極移動台に水平方向の位
置調整手段を設ける必要がないので、上部電極移動台の
自重を軽くすることができる。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項１、２
または３に記載の抵抗溶接装置において、水平方向の位
置関係を調整して溶接する前記第１の被溶接物および前
記第２の被溶接物が、それぞれ、発光素子および光学素
子付の部材からなるように構成する。そのため、このよ
うな装置によれば、高精度の位置合わせが必要で外力に
も弱い光学素子付の発光素子を円滑に抵抗溶接すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下では、本発明に係る抵抗溶接
装置の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。な
おすべての図面を通して、同一または相当する部材は、
同一の符号を付している。

【００１２】図１は、本発明に係る抵抗溶接装置の概略
構成を示す斜視図である。図２は、そのＡ−Ａ視の部分
断面図である。本装置は、例えばレーザダイオード１６
などを製作するために、被溶接物として、円板状などの
基板上にレーザダイオード素子１６ｄ（発光素子）を設
けてその下部に延びるリードと接続されたステム１６ｂ
（第１の被溶接物）の上に、レーザダイオード素子１６
ｄを覆って窒素などの不活性ガスを封止し、レーザ光を
集光するレンズ（光学素子）をその天面に設けたレンズ
付キャップ１６ａ（第２の被溶接物）を用い、上下方向
に押圧し溶接電流を流して抵抗溶接する抵抗溶接装置で
ある。そのため、本装置は、窒素ガスなどの不活性ガス
が充填されている箱状部材で全体を覆われているもので
あるが、その詳細の図示は省略している。

【００１３】まず、本装置の概略構成を説明する。装置
本体を支える支持台１の上には、水平方向の直交する２
方向に可動とされたＸＹステージ１３（水平位置調整手
段）が設けられ、それぞれの移動方向に独立駆動源とし
てモータ１４ａ、１４ｂが取り付けられている。ＸＹス
テージ１３の上部には、ステム１６をクランプして溶接
するためのテーパーコレットと溶接電極を備えた下部テ
ーパーコレット電極２０（下部溶接電極）が、下部電極
ホルダ１５（下部電極保持部）に設けられている。

【００１４】また支持台１上には、鉛直方向に保持部２
が延ばされており、その側面に鉛直方向に貫通孔を設け
たロッド案内部５が設けられ、さらにその側面にガス圧
駆動によって鉛直方向にラム３ａを上下させる移動押圧
手段３が設けられている。移動押圧手段３の先端には、
第２の被溶接物をクランプするテーパーコレットと溶接
電極を備えた上部テーパーコレット電極１０ａ（上部溶
接電極）が配設された上部電極移動台８が、それを吊り
下げて係止する係止部７によって係止されている。上部
電極移動台８は、支持台１から鉛直上方に延ばされたガ
イド支柱９に嵌合して鉛直方向に転動移動する転動ガイ
ド手段１１に案内されて鉛直方向の移動が可能とされて
いる。

【００１５】溶接電流を流すために、不図示の溶接用電
源によって溶接電圧が上部テーパーコレット電極１０ａ
の溶接電極に印加され、下部テーパーコレット電極２０
の溶接電極は接地されている。

【００１６】以下では、上記概略構成をさらに詳細に説
明する。まず、移動押圧手段３は、例えば、ガス圧で駆
動される多重のエアシリンダの組み合わせからなり、下
方に延びるラム３ａの先端には、ラム取付板３ｂが固定
され、ラム取付板３ｂの上面には、ラム３ａの回転を防
止する回り止めロッド４が上方に延びて設けられ、この
回り止めロッド４は、ロッド案内部５の貫通孔に嵌合し
て摺動される。また移動押圧手段３は、移動押圧手段３
のエアシリンダが多重に設けられることにより、ラム３
ａの上下移動を、その所定移動区間ごとに速度が可変さ
れるように構成されている。

【００１７】次に上部電極移動台８は、例えば十分な剛
性が得られるようブロック状に製作された部材からな
る。図２に示したように、上部電極移動台８の中央に
は、レンズ付キャップ１６ａをその下面に保持して溶接
電流を通電する上部テーパーコレット電極１０ａを備え
た上部電極ホルダ１０が設けられており、上部電極移動
台８の上面側には、上部テーパーコレット電極と導通し
て平坦面を上部に露出する電極側プラテン部１０ｂが設
けられている。

【００１８】また、上部電極移動台８の両端２箇所に
は、厚肉の円筒スリーブが鉛直方向に設けられ、その中
央に転動ガイド手段１１が鉛直方向に転動移動するため
の円筒面を備えるガイド孔８ａが設けられている。

【００１９】なお、テーパーコレットを設けた上部電極
ホルダ１０内には不図示のプリズムを内蔵しており、ス
テム１６ｂとレンズ付キャップ１６ａを突き合わせて発
光させたときの光路を直角に曲げ、後方のビジコンなど
のカメラにステムのレーザ光を取り込む光検出手段（不
図示）が配置されている。

【００２０】また係止部７は、電極側プラテン部１０ｂ
の上面に対向する通電面を備えた、例えば銅合金などか
らなる上部プラテン部７ａにＬ字アングル状のブラケッ
ト７ｂが横方向からねじ止めされ、電極側プラテン部１
０ｂをまたぐような凹部が構成された部材からなる。ブ
ラケット７ｂの水平に延びる部材面には、貫通孔７ｃが
備えられている。その貫通孔７ｃには、ブラケット７ｂ
の板厚より長い円筒状のスペーサパイプ１８ｂを備えた
取付ボルト１８が貫通され、上部電極移動台８の上面に
ねじ固定されている。そのため、鉛直方向に相対移動可
能な遊びが設けられて取り付けられているものである。
ストッパ１８ａが設けられて抜け止めを構成している。
また、スペーサパイプ１８ｂも、絶縁物または絶縁被覆
された部材からなる。

【００２１】係止部７の寸法は、図２に示したように、
ブラケット７ｂの下面と電極側プラテン部１０ｂの下面
の段差をＬ₁、ブラケット７ｂの下面と上部電極移動台
８の上面の最大隙間をＬ₂、上部プラテン部７ａの下面
と電極側プラテン部１０ｂの上面の最大隙間をＬ₃とし
たとき、Ｌ₁＜Ｌ₂、Ｌ₃≦Ｌ₁であり、相対移動可能な遊
びの長さは、Ｌ₃になっている。また、Ｌ₃＜Ｌ₂だか
ら、係止部７が最大限下降しても、ブラケット７ｂの下
面と上部電極移動台８の上面は接触することはない。

【００２２】上部プラテン部７ａの上面には、保持部２
の内部に向かって水平に延ばされた例えば銅合金からな
る板部材のリード６がねじ固定されている。リード６
は、溶接電流の供給路をなし、保持部２内部で、フレキ
シブルリード（不図示）などによって、上部電極移動台
８の上下移動に追従可能に溶接用電源（不図示）に接続
されている。

【００２３】またリード６の上面には絶縁物を介してラ
ム取付板３ｂが固定されている。上部電極移動台８に自
重のみが作用する状態では、上部電極移動台８は、移動
押圧手段３と係止部７によって吊り下げられている。

【００２４】次に、上部電極移動台８の鉛直方向の移動
に係る構成について説明する。ガイド支柱９は、転動ガ
イド手段１１に内接する円柱面を備えた金属からなる棒
部材である。転動ガイド手段１１は、例えば真鍮、合成
樹脂などで形成された、ほぼ円筒状の部材であるベアリ
ング保持器１１ｃの円筒面に、取付孔を設けて、鋼球な
どのベアリング１１ｂを回転可能に埋め込んだものであ
る。ベアリング保持器１１ｃの一方の先端には、水平に
延びるフランジからなる移動規制部１１ａが設けられて
いる。

【００２５】図２に示したように、上部電極移動台８の
ガイド孔８ａには、ベアリング１１ｂが内接し、上部電
極移動台８の上面には、転動ガイド手段１１の移動規制
部１１ａの下面が当接している。ただし、ガイド孔８ａ
は上部電極移動台８本体に対して電気的に絶縁されてい
る。

【００２６】さらにガイド支柱９は、上部先端から長さ
Ｈ₁の上部範囲９ａでは、直径Ｄ₁、その下端からさらに
長さＨ₂の下部範囲９ｂでは、直径Ｄ₂であり、Ｄ₁＜Ｄ₂
なる関係がある。また、下部範囲９ｂのさらに下方で
は、Ｄ₂よりも太い外形を持つコイルバネ案内部９ｃが
設けられている。

【００２７】Ｄ₂は、ベアリング保持器１１ｃに保持さ
れたベアリング１１ｂが外接すると、ベアリング１１ｂ
がガイド支柱９の円筒面に食い込んで予圧される締まり
ばめの寸法関係とする。Ｄ₁は隙間ばめであってもよい
が、少なくともベアリング１１ｂの外周がガイド孔８ａ
で拘束される部分ではガイド支柱９に当接もしくは軽く
与圧されるような寸法関係とする。

【００２８】上部範囲９ａの長さＨ₁は、図２に示した
ように、上部電極移動台８が最も上方に引き上げられ
て、その上面に移動規制部１１ａの下面が当接する位置
関係にあるとき、転動ガイド手段１１全長が上部範囲９
ａに入るように設けられている。

【００２９】また、ガイド孔８ａを取り巻く厚肉円筒ス
リーブの下面と支持台１の間には、ガイド支柱９および
転動ガイド手段１１の外形を上回る内径で端部が平面に
当接するように製作されたコイルバネ１２（弾性支持手
段）が圧縮可能に配設されている。コイルバネ１２の下
部は、コイルバネ案内部９ｃによって、上部は上部電極
移動台８の下面に設けられたコイルバネ１２の内径をガ
イドするガイド突起（不図示）などによって、コイルバ
ネ１２の内径部が転動ガイド手段１１に接触することを
防止すると共に、電気絶縁も行っている。

【００３０】また図１に示したように、ＸＹステージ１
３の上面をなすスライダ１３ａの上部からはその位置が
狂わないように一時固定するための板部材などからなる
クランプ板１９が水平方向に延ばされている。クランプ
板１９の先端は、その上面が、支持台１に固定されたロ
の字状の開口部を備えたクランパホルダ１７の開口部
に、開口部内の上面に沿うように貫入されている。また
クランプ板１９の下面は、クランパホルダ１７の開口部
内の下面から上方に突き出された、例えば円柱状のクラ
ンパ１７ａの、先端面の上方に位置している。

【００３１】次に、上記に説明した本発明に係る抵抗溶
接装置の動作を、添付図面を参照して説明する。図３
は、本発明に係る抵抗溶接装置の概略動作の説明図であ
る。図４は、転動ガイド手段１１の動作を詳しく説明す
るための部分断面図である。図３（ａ）は、上部電極移
動台８が最も高い位置にある溶接開始前の装置の状態を
示したものである。

【００３２】まず転動ガイド手段１１の動作について説
明する。転動ガイド手段１１は、すでに説明したよう
に、上部範囲９ａにあるときはガイド支柱９に対して隙
間ばめであってもよいが、少なくともガイド孔８ａで外
周を締まりばめ状に拘束される部分では、ベアリング１
１ｂが内周に押し出されてガイド支柱９の外周面と接触
するような寸法関係になっている。そのため、ベアリン
グ１１ｂは、ベアリング保持器１１ｃによって保持され
ながら、それぞれの接触面を転動する。

【００３３】さて、このような転動運動は、スリップが
ない理想状態では、ベアリング１１ｂの転動距離Ｔと接
触面上の移動距離は等しくなる。転動ガイド手段１１は
ガイド支柱９上を距離Ｔだけ移動し、同様に上部電極移
動台８は転動ガイド手段１１に対して距離Ｔだけ移動す
る。したがって、上部電極移動台８はガイド支柱９に対
しては、距離２Ｔだけ移動することになる（図４
（ｂ））。実際には、上部電極移動台８を上下に移動さ
せ、転動ガイド手段１１がその半分の距離を追従移動す
ることになる。

【００３４】これは、理想的な場合であって、実際に
は、ころがり摩擦の他に、常に下方に自重Ｆ_bが作用し
ていること、また実使用状態では、高速下降、急停止を
繰り返すため慣性が無視できないことなどによって、下
方への微小すべりが頻繁に発生し、転動ガイド手段１１
は徐々に、理想的な位置よりもさらに下方に下降してい
く。

【００３５】しかし、本発明では、移動規制部１１ａが
設けられているので、上下を繰り返して転動ガイド手段
１１が下降しても、上部電極移動台８が最高位置に引き
上げられる途上で、移動規制部１１ａが上部電極移動台
８の上面に当接する。このときベアリング１１ｂは転動
できないが、移動押圧手段３を、上部電極移動台８の自
重に加えて、ガイド支柱９およびガイド孔８ａとベアリ
ング１１ｂとの間のすべり摩擦力に十分抗して移動でき
るように引き上げ力を設定しておくことにより、転動ガ
イド手段１１を初期の最高位置まで復帰させることがで
きる。このため、転動ガイド手段１１は、一回の上下の
中で、毎回確実に引き上げられる。

【００３６】さらに、転動ガイド手段１１は、図４
（ａ）のように最上位置にあるときは、ガイド支柱９の
直径が比較的小さく鉛直方向の移動に要する力が小さい
上部範囲９ａ内にあり、図４（ｂ）のようにレンズ付キ
ャップ１６ａとステム１６ｂを当接させる位置にあると
きは、少なくともガイド孔８ａで外周が拘束される範囲
では、ガイド支柱９の直径が比較的大きくて水平方向の
位置の拘束が確実に行われる下部範囲９ｂに位置するご
とく構成されている。

【００３７】そのため、上部電極移動台８と移動規制部
１１ａの接触する比較的上方では、ガイド支柱９の径が
Ｄ₁で比較的小さく、ベアリング１１ｂが転動できなく
ても、すべり摩擦が比較的小さくなっているので、上方
へ移動させるのに要する力が少なくて済む。そこで、引
き上げ時に、係止部７や移動規制部１１ａに負荷を減ら
せるという利点がある。

【００３８】また、レンズ付キャップ１６ａとステム１
６ｂを当接させる位置では、水平方向の拘束が確実に行
われて、隙間によるガタもなく、ベアリング１１ｂは十
分な予圧がされているので、水平位置調整によって、水
平方向に荷重が作用しても、剛に保持されていて、高精
度の位置合わせが行える。

【００３９】以下では、溶接に関連した動作を説明す
る。まず、レンズ付キャップ１６ａとステム１６ｂをそ
れぞれ上部テーパーコレット電極１０ａと下部テーパー
コレット電極２０にクランプし、次にレンズ付キャップ
１６ａとステム１６ｂが軽く接触するまで上部電極移動
台８を下降させる。この下降は、移動押圧手段３のガス
圧を制御してラム３ａの速度を変えながら下降させるこ
とにより行う。レンズ付キャップ１６ａがステム１６ｂ
に十分近づくまでは、すばやく下降させ、その後は、接
触時に衝撃が発生しないように減速させる。

【００４０】上記の位置で上部電極移動台８には、その
下降によって圧縮されたコイルバネ１２からそれぞれ力
Ｆ_Sが作用する。バネ定数の設定により、上部電極移動
台８の自重Ｆ_wが、Ｆ_w＝２Ｆ_Sとなって力がつりあう。
そこで図５（ｂ）に示したように、ラム３ａをストッパ
１８ａの係止が外れるまでに下降させても、上部電極移
動台８はつりあい位置を保っている。

【００４１】したがって、係止部７に相対移動可能な遊
びがあるために、万一、移動押圧手段３が下方に行過ぎ
ても係止が外れて押圧力は伝わらず、コイルバネ１２の
支持力で適切な当接圧を保つから、レンズ付キャップ１
６ａやステム１６ｂに接触傷ができたり、変形したりす
ることが防止される。

【００４２】この状態で、レンズ付キャップ１６ａとス
テム１６ｂは、軽く接触しているが、鉛直方向の接触力
がほとんどないので、水平方向の移動がきわめて容易で
あり、微小距離の移動調整をきわめて滑らかに行うこと
ができる。つまり、微小距離の調整でも、レンズ付キャ
ップ１６ａが微小変形して実際の当接面が移動しなかっ
たり、静止摩擦から抜けて滑り出すときにオーバーシュ
ートして正確に移動しなかったりして、調整に手間がか
かることがない。

【００４３】次に、ＸＹステージ１３を動かし、ステム
１６ｂの水平方向の位置調整を以下のように行う。まず
レーザダイオード素子１６ｄに通電し、発光させる。上
方に放射された光はレンズ付キャップ１６ａに設けられ
たレンズによって集光され、上部電極ホルダ１０内のプ
リズム（不図示）によって検知され、レンズの位置ずれ
による光軸ずれが検出される。その検出量を移動量に変
換してＸＹステージ１３のモータ１４ａ、１４ｂにフィ
ードバックし、ステム１６ｂの位置を目標位置に移動さ
せる。

【００４４】位置調整が完了したところで、クランパ１
７ａ（図１）を上昇させて、クランプ板１９をクランパ
ホルダ１７の開口内上面との間で挟んでクランプする。
次に、レーザダイオード素子１６ｄの電流を遮断する。
そして、ラム３ａを降下させて、上部プラテン部７ａを
電極側プラテン部１０ｂと接触させ、さらに所定の圧力
に達するまで加圧し、所定の溶接電流を通電して、溶接
を行う。

【００４５】溶接が終了したところで、レンズ付キャッ
プ１６ａの保持を解除し、上部電極移動台８を上方へ引
き上げる。転動ガイド手段１１は、降下の過程で、自重
による若干のすべりを生じて、理想位置よりも下降して
いるが、移動規制部１１ａと上部電極移動台８の上面が
当接し、ラム３ａによって上方へ強制的に引き上げら
れ、初期の図３（ａ）の状態の戻ることになる。

【００４６】溶接が完了して完成したレーザダイオード
１６は、シリンダ３８のガス圧を切り替え、そのクラン
プを解除して、取り出しを行う。

【００４７】なお、上記の説明では、ガイド支柱９を円
柱状の部材としたが、転動ガイド手段１１の内側の形状
を合わせておけば、３角柱、６角柱などの角柱状でもよ
いし、適宜ガイド溝などを設けた任意の断面形状であっ
てもよい。また、転動ガイド手段１１のベアリング１１
ｂも、図示のようにボールベアリングに限るものではな
く、例えば円筒ベアリングなどを用いることもできる。

【００４８】なお、上記では、水平位置調整手段を、ス
テム１６ｂを移動するＸＹステージ１３として、説明し
たが、レンズ付キャップ１６ａを移動するように上部電
極移動台８に設けてもよい。その場合、ステム１６ｂは
移動しないので、クランプや発光のための機構を移動可
能に設ける必要がなく、そのための機構を簡略化できる
利点がある。

【００４９】なお、弾性支持手段は、上部電極移動台８
と支持台１に常時当接するとして説明したが、レンズ付
キャップ１６ａとステム１６ｂが当接する近傍で上部電
極移動台８の自重とつりあいがとれればよいので、その
近傍だけで当接していてもよい。

【００５０】また、弾性支持手段は、圧縮コイルバネと
して説明したが、上部電極移動台８を上方から吊り上げ
てその自重とつりあわす引張コイルバネであってもよ
い。また、空気バネを用いてもよい。さらに、衝撃を吸
収するために、ダンピング手段を併設することも効果的
である。

【００５１】なお、上記では、移動規制部１１ａはベア
リング保持器１１ｃに一体化したフランジ状に形成する
例で説明したが、上部電極移動台８と当接して、下方へ
の移動を規制ができればよいので、所定の強度があれ
ば、一体である必要はないし、ベアリング保持器１１ｃ
と同材質に限るものでもない。例えば、径方向に延ばさ
れた爪状部材でもよいし、Ｃリングなどでもよい。

【００５２】なお、上記では、最適の条件として、上部
範囲９ａの長さＨ₁を、上部電極移動台８が最も上方に
引き上げられたとき、転動ガイド手段１１の全長が収ま
る長さとしたが、上部範囲９ａを設ける目的は、移動規
制部１１ａが上部電極移動台８と当接する比較的上方
で、転動ガイド手段１１とガイド支柱９のすべり摩擦を
減らすことにあるのであって、Ｈ₁が転動ガイド手段１
１の全長をより短くてもかまわない。移動規制部１１ａ
が上部電極移動台８と当接する位置で転動ガイド手段１
１の一部が上部範囲９ａの領域にあれば、転動ガイド手
段１１を上方へ引き上げる負荷荷重が相対的に減らせる
からである。特に、上記の状態で、少なくともガイド孔
８ａを含む高さまで上部範囲９ａを設けておけば、その
下方で転動ガイド手段１１が下部範囲９ｂにかかる領域
は、外周からの拘束を受けないので比較的小さな負荷荷
重となり、十分な効果が期待できる。

【００５３】

【発明の効果】以上に述べたように、請求項１に記載の
発明では、溶接位置近傍で、弾性支持手段によって上部
電極移動台の自重をほぼつりあわすように支持するの
で、水平方向の摩擦力がほとんどなくなるから、上部電
極移動台の自重にもかかわらず、微小距離の調整が滑ら
かに行え、高精度の調整が可能な抵抗溶接装置を提供で
きるという効果を奏する。

【００５４】請求項２に記載の発明では、係止部に相対
移動可能な遊びを設けたことによって、上部電極移動台
が自重とつりあって静止する位置で移動押圧手段の係止
が解除され、その移動量や移動速度を変更できるので、
被溶接物への衝撃を回避することができ、衝撃による接
触傷や変形を防止でき、その結果、高精度の調整が可能
な抵抗溶接装置を提供できるという効果を奏する。

【００５５】請求項３に記載の発明では、調整機構を下
部電極保持部に設けるので、上部電極移動台の自重を軽
くすることができ、上部電極移動台の慣性を減らすこと
ができるので、装置の高速化、小型化が可能となる効果
を奏する。

【００５６】請求項４に記載の発明では、高精度の位置
合わせが必要で外力にも弱い光学素子付の発光素子を、
確実に溶接できる抵抗溶接装置を提供できるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る抵抗溶接装置の概略斜視図であ
る。

【図２】本発明に係る抵抗溶接装置のＡ−Ａ視部分断
面図である。

【図３】弾性支持手段の動作を説明する説明図であ
る。

【図４】転動ガイド手段の動作を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

１支持台３移動押圧手段７係止部７ａ上部プラテン部８上部電極移動台９ガイド支柱９ａ上部範囲９ｂ下部範囲１０上部電極ホルダ１０ａ上部テーパーコレット電極（上部溶接電極）１０ｂ電極側プラテン部１１転動ガイド手段１１ａ移動規制部１３ＸＹステージ（水平位置調整手段）１５下部電極ホルダ１６レーザダイオード１６ａレンズ付キャップ（第２の被溶接物）１６ｂステム（第１の被溶接物）１６ｄレーザダイオード素子（発光素子）２０下部テーパーコレット電極（下部溶接電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田一彦東京都豊島区高田１丁目18番１号オリジン電気株式会社内 (72)発明者野崎修一東京都豊島区高田１丁目18番１号オリジン電気株式会社内Ｆターム(参考） 4E065 BB03 BB05 CA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部に設けられた下部溶接電極に第１の
被溶接物を固定する下部電極保持部と、該下部溶接電極
の上方に設けられた上部溶接電極に第２の被溶接物を水
平方向に固定して鉛直方向に可動とされた上部電極移動
台と、該上部電極移動台を係止して鉛直方向に移動せし
める移動押圧手段と、前記下部電極保持部または上部電
極移動台に設けられてそれぞれの水平方向の相対位置を
調整する水平位置調整手段を備え、前記下部電極保持部および上部電極移動台に固定された
前記第１および第２の被溶接物を、前記水平位置調整手
段を介して水平方向の相対位置を調整し、前記移動押圧
手段を介して鉛直方向に押圧し、溶接電流を流して溶接
を行う抵抗溶接装置において、前記上部溶接電極と一体に移動する上部電極移動台を鉛
直方向に弾性支持する弾性支持手段を設けて、被溶接物
を押圧する位置近傍で前記上部電極移動台の自重とつり
あうように構成したことを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項２】請求項１に記載の抵抗溶接装置におい
て、前記上部電極移動台が前記移動押圧手段にぶら下げて係
止されるように、前記上部電極移動台が前記移動押圧手
段に対して鉛直上方に相対移動可能な遊びを有する係止
部を設け、該移動押圧手段の下方先端には、前記上部電極移動台が
前記遊びの分だけ上昇するときに、前記上部溶接電極に
当接する上部プラテン部を設け、前記弾性支持手段によって前記上部電極移動台が自重と
つりあう位置より下方に、前記移動押圧手段が移動する
ときに前記係止部の係止が外れ、さらに、前記遊びの分
を越えて下方に移動するときに前記上部プラテン部と前
記上部溶接電極とが当接して、該上部溶接電極の下方へ
の移動が行われるように構成されたことを特徴とする抵
抗溶接装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の抵抗溶接装置
において、前記上部電極移動台が鉛直方向に延ばされて設けられた
ガイド支柱で鉛直方向に可動に支持され、前記下部電極保持部が水平方向に位置調整可能に支持さ
れたことを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項４】請求項１、２または３に記載の抵抗溶接
装置において、水平方向の位置関係を調整して溶接する前記第１の被溶
接物および前記第２の被溶接物が、それぞれ、発光素子
および光学素子付の部材からなることを特徴とする抵抗
溶接装置。