JP2004074290A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　簡単な構造にて高精度に溶接することができる溶接装置を提供することを目的とする。
【解決手段】　所定中心角度で間欠的に回転可能な回転軸36を有する回転駆動手段37と、回転軸36の回転軸心Ｑを中心として平行に配設される一対の棒状電極１，１を有すると共に回転軸36に取付けられた溶接ヘッド部２とを備える。一対の電極１，１をワークに相対的に接近圧接・離間させかつ所定中心角度で間欠的に回転して溶接するように構成している。
【選択図】　　図１

Description

本発明は、溶接装置に関するものである。

　スポット溶接（抵抗溶接）を行う従来の溶接装置としては、例えば、ワーク設置位置にセットされたワークに接近・離間可能にかつ相互に平行に設けられた一対の棒状電極を有する溶接ヘッド部を備え、この一対の電極がワークに圧接して溶接するものが公知である。例えば、モータの巻線部の巻線端部を端子にスポット溶接して電気的に接続する場合などに使用されている。

　また、溶接ヘッド部に設けられた平行な一対の棒状電極がワークに圧接して、２箇所ずつ抵抗溶接を行うものがあるが、ワークによっては例えば横並びに溶接する部位と縦並びに溶接する部位があり、この場合は溶接ヘッド部のがたつきによる溶接精度の悪影響が懸念されるため溶接ヘッド側は回転させず、ワーク側を電極に対して90°回転させるようにしなければならなかった。即ち、ワーク設置位置にワークを回転させる機構が必要であった。
　そこで、本発明は、上述の課題を解決し、簡単な構造にて高精度に溶接することができる溶接装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る溶接装置は、所定中心角度で間欠的に回転可能な回転軸を有する回転駆動手段と、上記回転軸の回転軸心を中心として平行に配設される一対の棒状電極を有すると共に回転軸に取付けられた溶接ヘッド部とを備え、上記一対の電極をワークに相対的に接近圧接・離間させかつ所定中心角度で間欠的に回転して溶接するように構成している。

　このとき、溶接ヘッド部が、各電極を保持する一対の電極ホルダと、回転軸に取付けられた連結部と、該連結部と各電極ホルダとの間に介装されると共に上記各電極のワークへの押圧力を夫々調整する圧力調整機構と、を有する。

　本発明の溶接装置によれば、溶接ヘッド部を回転軸心廻りに所定中心角度でかつ間欠的に回転させることができる。即ち、ワークに対して一対の電極の向きを変えながら溶接することができ、ワーク側においてはワークを回転させる機構が不要となり、溶接装置の周辺機器の簡素化を行うことができる。また、溶接ヘッド部にがたつきを生じさせずスムースに回転させることができ、高精度なスポット溶接が実現できる。

　図１と図２は、本発明の溶接装置の実施の一形態を示す一部断面平面図と一部断面側面図である。この溶接装置は、所定中心角度で間欠的に回転可能な回転軸36を有する回転駆動手段37と、回転軸36の回転軸心Ｑを中心として平行に配設される一対の棒状電極１，１を有すると共に回転軸36に取付けられた溶接ヘッド部２とを備え、一対の電極１，１をワークに相対的に接近圧接・離間させかつ所定中心角度で間欠的に回転して溶接するように構成されている。

　具体的に説明すると、回転駆動手段37は、基台38の上面に平行に立設された一対の鉛直壁39，39と、この一対の鉛直壁39，39に片持梁状に回転自在に取付けられた上記回転軸36と、基台38端部側の一方の鉛直壁39に固着されたモータ40と、モータ40のシャフト40ａからのトルクを回転軸36に伝達するプーリやベルト等から成る回転力伝達機構41と、を備えている。さらに詳しくは、他方の鉛直壁39には回転軸36を挿通させる筒体42が片持梁状に保持されており、この筒体42にて回転軸36が軸受57，57を介して支持されている。

　溶接ヘッド部２は、上記一対の棒状電極１，１と、各電極１，１を保持する一対の電極ホルダ43，43と、回転軸36に取付けられた連結部44と、連結部44と各電極ホルダ43，43との間に介装されると共に各電極１，１のワークへの押圧力を夫々調整する圧力調整機構22，22と、を有している。

　図１〜図３に示すように、電極ホルダ43は略直方体形であり、一対の電極ホルダ43，43は相互に接触状にかつ一文字状に並んで配設される。そして、各電極ホルダ43，43の接触面寄りに各電極１，１が平行に取付けられている。連結部44は、平面視矩形状の部材から成り、その一端側に回転軸36の先端がボルト・ナット結合にて固着されると共に、回転軸心Ｑを中心としてその両側に平行に一対のスライド杆30，30がスライド自在に挿通される。

　圧力調整機構22は、連結部44の貫孔に軸受を介してスライド自在に挿通された上記スライド杆30と、連結部44の貫孔の開口端部に取付けられた筒部24と、筒部24の開口端部に固着されたナット部25と、筒部24の端部に外嵌されたノブ28と、ナット部25に螺合すると共に基端がノブ28に一体状に取付けられた雄ネジ部27と、雄ネジ部27の先端とスライド杆30の基端に各々取付けられたバネ台座26，29と、バネ台座26，29間に設けられた圧縮バネ31と、を備える。そして、スライド杆30の先端に取付部材45を介して電極ホルダ43が取付けられている。この圧力調整機構22は、各電極１，１に対して各々設けられている。

　なお、図２に示すように、基台38を回転軸心Ｑ方向に往復動させる往復動手段46を設けるのも良い。この往復動手段46としては、例えば、リニアガイド47…を介して基台38を軸心Ｑ方向にスライド自在に支持する支持台48と、支持台48の上面側にかつ軸心Ｑと平行に回転自在に設けられるスクリューシャフト49と、支持台48に固設されると共にスクリューシャフト49を回転させるモータ50と、スクリューシャフト49に螺合すると共に基台38に固着されるナット部51と、を備えた構成とするも良い。あるいは、シリンダの伸縮動作にて基台38を往復動させる構成であっても良い。

　次に、図１〜図６を参照しつつこの溶接装置の作用について説明する。この溶接装置では、溶接ヘッド部２を間欠的にかつ回転軸心Ｑ廻りに所定中心角度で回転させることができるため、ワークに対する一対の電極１，１の向きを変えることができる。例えば、図４（イ）に示すように、２個の電池Ｂ，Ｂのプラス極53とマイナス極54を金属片52にてスポット溶接する場合、先ず、例えばロボットアーム等のワーク保持移動手段55にて保持された電池Ｂ，Ｂが、溶接装置のワーク設置位置にセットされる。なお、電池Ｂ，Ｂに乗せた金属片52が落ちないよう接着等の方法により軽く貼付けられる。

　次に、図４（ロ）に示す如く、往復動手段46にて基台38が回転軸心Ｑ方向に前進することにより、溶接ヘッド部２の一対の電極１，１が金属片52の上（表面）から一方の電池Ｂのプラス極53に圧接する。そして、各電極１，１を通電することにより金属片52とプラス極53とがスポット溶接にて電気的に接続される。

　その後、溶接ヘッド部２を後退させ、かつ、図３（イ）（ロ）に示す如く、回転駆動手段37にて回転軸心Ｑ廻りに90°回転させると共に、図５（イ）に示す如く、ワーク保持移動手段55にて電池Ｂ，Ｂを軸心Ｑと直交する方向に所定距離移動させる。そして、図５（ロ）に示すように、再び溶接ヘッド部２を前進させることにより、一対の電極１，１が金属片52の上（表面）から他方の電池Ｂのマイナス極54に圧接する。そして、各電極１，１を通電することにより金属片52とマイナス極54とがスポット溶接にて電気的に接続される。なお、一対の電極１，１のワークへの押圧力は、各圧力調整機構22，22によって予め調整されている。

　このようにして、図６に示すように、２個の電池Ｂ，Ｂのプラス極53とマイナス極54とが金属片52を介して電気的に接続されるが、このとき、プラス極53側の溶接部56，56は横並びに形成されると共に、マイナス極54側の溶接部56，56はそれよりも90°回転した縦並びとなって形成される。このように、ワークによっては溶接部の向きを変更する場合があるが、本発明ではワークを回転することなく溶接ヘッド部２側を所定中心角度に、かつ、がたつかせずスムースに回転して溶接することができる。

　なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、図１〜図６で説明した溶接装置に於て、溶接ヘッド部２の回転角度は多段階に設定可能であり、溶接箇所が多数必要なワークに電極１，１の向きを変えながら溶接することができる。

　以上のように本発明によれば、所定中心角度で間欠的に回転可能な回転軸36を有する回転駆動手段37と、回転軸36の回転軸心Ｑを中心として平行に配設される一対の棒状電極１，１を有すると共に回転軸36に取付けられた溶接ヘッド部２とを備え、一対の電極１，１をワークに相対的に接近圧接・離間させかつ所定中心角度で間欠的に回転して溶接するように構成したものであるため、溶接ヘッド部２を回転軸心Ｑ廻りに所定中心角度でかつ間欠的に回転させることができる。
　即ち、ワークに対して一対の電極１，１の向きを変えながら溶接することができ、ワーク側においてはワークを回転させる機構が不要となり、溶接装置の周辺機器の簡素化を行うことができる。また、溶接ヘッド部２にがたつきを生じさせずスムースに回転させることができ、高精度なスポット溶接が実現できる。

　また、溶接ヘッド部２が、各電極１，１を保持する一対の電極ホルダ43，43と、回転軸36に取付けられた連結部44と、該連結部44と各電極ホルダ43，43との間に介装されると共に上記各電極１，１のワークへの押圧力を夫々調整する圧力調整機構22，22と、を有するため、ワークの種類（材質）や必要とされる溶接強度等に応じて、各電極１，１のワークへの押圧力を調整することができ、より高精度にスポット溶接することができる。

本発明の実施の一形態を示す一部断面平面図である。 一部断面側面図である。 溶接ヘッドが回転する状態を示す説明図である。 溶接状態を示す第１の作用説明図である。 溶接状態を示す第２の作用説明図である。 溶接後のワークの溶接部位を示す正面図である。

符号の説明

　１　電極
　２　溶接ヘッド部
　22　圧力調整機構
　36　回転軸
　37　回転駆動手段
　43　電極ホルダ
　44　連結部
　Ｑ　回転軸心

Claims (2)

1. 　所定中心角度で間欠的に回転可能な回転軸（36）を有する回転駆動手段（37）と、上記回転軸（36）の回転軸心（Ｑ）を中心として平行に配設される一対の棒状電極（１）（１）を有すると共に回転軸（36）に取付けられた溶接ヘッド部（２）とを備え、上記一対の電極（１）（１）をワークに相対的に接近圧接・離間させかつ所定中心角度で間欠的に回転して溶接するように構成したことを特徴とする溶接装置。
2. 　溶接ヘッド部（２）が、各電極（１）（１）を保持する一対の電極ホルダ（43）（43）と、回転軸（36）に取付けられた連結部（44）と、該連結部（44）と各電極ホルダ（43）（43）との間に介装されると共に上記各電極（１）（１）のワークへの押圧力を夫々調整する圧力調整機構（22）（22）と、を有する請求項１記載の溶接装置。

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