JP2015027680A - Upper electrode device of spot welder - Google Patents

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蕗澤 武夫
Takeo Fukizawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an upper electrode device of a spot welder which can detect precisely inappropriate set states of to-be-welded objects, e.g. steel sheets or nuts, in a spot welder.SOLUTION: An upper-part electrode device of a spot welder holds a to-be-welded object between an upper electrode 1 capable of ascending and descending freely by a cylinder 4 and a fixed lower electrode 2 and performs welding by pressure application and electrification. A potentiometer 6 for measuring a descending position of the upper electrode 1 is provided in the side of the upper electrode. A set defect of the object is detected by providing defect detection means 10 of determining whether or not a measurement of the potentiometer 6 exceeds a threshold value from a reference point, with the descending position of the upper electrode when the object is set in a normal state as the reference point, and generating a defect signal when the measurement exceeds the threshold value.

Description

本発明は、スポット溶接機における鋼板やナット等の被溶接物の不適切なセット状態を的確に検出することができるスポット溶接機の上部電極装置に関するものである。   The present invention relates to an upper electrode device of a spot welder that can accurately detect an inappropriate set state of an object to be welded such as a steel plate or a nut in a spot welder.

従来から、2枚の鋼板を溶接したり、鋼板にナットを溶接したパネル等の自動車部品を製作するのにスポット溶接機が広く用いられている。このスポット溶接機は、被溶接物である2枚の鋼板同士や、鋼板とナットとを上下電極間にセットして加圧・通電することにより、前記被溶接物の抵抗熱を利用して溶融接着するものである。なお、前記鋼板やナットは自動供給され、自動的かつ連続的に溶接処理が行われるのが普通である。   Conventionally, a spot welder has been widely used to manufacture automobile parts such as a panel in which two steel plates are welded or a nut is welded to a steel plate. This spot welder uses the resistance heat of the workpiece to be melted by setting the steel plate and nut between the upper and lower electrodes between the two steel plates to be welded and applying pressure and energization. Adhere. In general, the steel plate and nut are automatically supplied and the welding process is performed automatically and continuously.

このとき、鋼板とナットの供給が予定通りに行われれば何ら問題なく溶接処理される。しかし、例えばナットが位置ズレを起こした状態で供給されたり、鋼板が無い状態や重なった状態で供給されたりする等、正規以外の様々な状態で供給される場合もある。そのような正規以外の状態のまま溶接処理が実行されると、不良品の自動車部品が提供されることになり、後段の車両組み立て工程で組み立てができなくなる等のトラブルが発生することになる。   At this time, if the steel plate and the nut are supplied as scheduled, the welding process is performed without any problem. However, the nut may be supplied in various states other than the normal state, such as being supplied in a state where the nut is displaced, or in a state where there is no steel plate or in a state where they are overlapped. If the welding process is performed in such a state other than the normal state, defective automobile parts are provided, and troubles such as being unable to be assembled in the subsequent vehicle assembly process occur.

そのため本件出願人は、特許文献1〜3に示すように、種々のパターンのナット等のセット不良検出装置を開発し実用に供している。これら特許文献1〜3に記載したセット不良検出装置は、いずれも固定状態の下部電極2を基準とするものであり、この下部電極2の中心部を上下動する位置決め用センターピン3の位置変位量を測定することで不良の検出を行うものである。
即ち、図9に示すように、鋼板(W1)とナット(W2)を正規の状態でセットした場合のセンターピン3の位置を基準点とすると、例えば、ナット(W2)が位置ズレを起こした場合はセンターピン3が正規の位置まで上昇しないのでマイナスの変位量となる(図10を参照)。また、ナット(W2)が大きい場合はセンターピン3が正規の位置以上に上昇するのでプラスの変位量となる(図示せず)。このように、センターピン3の位置変位量を測定し、一定の閾値を超えた場合は不良と判断して後工程へ不良品を供給するのをストップするものである。
Therefore, as shown in Patent Documents 1 to 3, the present applicant has developed and put into practical use a set failure detection device such as various patterns of nuts. These set defect detection devices described in Patent Documents 1 to 3 are all based on the fixed lower electrode 2, and the position displacement of the positioning center pin 3 that moves up and down the center of the lower electrode 2. A defect is detected by measuring the amount.
That is, as shown in FIG. 9, when the position of the center pin 3 when the steel plate (W1) and the nut (W2) are set in a normal state is used as a reference point, for example, the nut (W2) is displaced. In this case, since the center pin 3 does not rise to the normal position, the amount of displacement is negative (see FIG. 10). Further, when the nut (W2) is large, the center pin 3 rises to the normal position or more, so that the displacement amount is positive (not shown). In this way, the amount of displacement of the center pin 3 is measured, and when it exceeds a certain threshold value, it is determined as defective and the supply of defective products to the subsequent process is stopped.

しかしながら、特許文献1〜3に記載のセット不良検出装置では、二重ナットの状態で供給されたり、内外径が同じで高さの異なる規格外のナットが供給されたりした場合は、センターピンが正規の位置まで上昇するので、本当は不良であるのに正常の信号を出力することとなる。また、鋼板同士を溶接する場合は、先端にキャップチップを装着した上下電極を用いており、またセンターピンもないため、位置変位量を測定することができず、本来1枚ずつ供給するところへ2枚の鋼板が密着しているものを供給した場合等に不良と判断することができないという問題があった。
一方、上部電極は加圧・通電するために昇降動するので、位置の変位量を測定するには適切でないという考え方が一般的であり、上部電極を利用したセット不良検出装置の実用化はされていない。
However, in the set defect detection device described in Patent Documents 1 to 3, if a non-standard nut having the same inner and outer diameter and different height is supplied in the state of a double nut, the center pin is Since it rises to the normal position, a normal signal is output even though it is actually defective. Also, when welding steel plates, the upper and lower electrodes with cap tips attached to the tips are used, and there is no center pin. There has been a problem that it cannot be judged as defective when, for example, two steel sheets are in close contact with each other.
On the other hand, since the upper electrode moves up and down to pressurize and energize, the general idea is that it is not suitable for measuring the amount of displacement of the position, and a set defect detection device using the upper electrode has been put to practical use. Not.

特開2006−21226号公報JP 2006-21226 A 特開2011−161502号公報JP 2011-161502 A 特開2013−6192号公報JP2013-6192A

本発明は上記のような問題点を解決して、従来は不適切と考えられていた上部電極に位置変位量の測定器を組み込むことで、従来は検出ができなかった二重ナットの供給や3枚重ねの鋼板の供給など、スポット溶接機における鋼板やナット等の被溶接物の不適切なセット状態を検出でき、また基準点の設定も押しボタンで簡単に設定できるようにしたスポット溶接機の上部電極装置を提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above problems and incorporates a position displacement amount measuring device into the upper electrode, which has been considered inappropriate in the past, to supply a double nut that could not be detected in the past. Spot welder that can detect the inappropriate setting state of workpieces such as steel plates and nuts in spot welders, such as the supply of three-layer steel plates, and can easily set the reference point with a push button It is an object of the present invention to provide an upper electrode device.

上記課題を解決するためになされた本発明のスポット溶接機の上部電極装置は、シリンダにより昇降自在とされた上部電極と、固定された下部電極の間に被溶接物を挟持し、加圧・通電して溶接を行うスポット溶接機の上部電極装置であって、上部電極側にこの上部電極の下降位置を測定するポテンショメータを設けるとともに、このポテンショメータの測定値が、被溶接物を正規の状態でセットしたときの上部電極の下降位置を基準点とした場合に、この基準点から閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに不良信号を発する不良検出手段を設けて、被溶接物のセット不良を検出するようにしたことを特徴とするものである。   The upper electrode device of the spot welding machine of the present invention made to solve the above-mentioned problem is to sandwich an object to be welded between an upper electrode that can be raised and lowered by a cylinder and a fixed lower electrode, This is an upper electrode device of a spot welding machine that conducts welding by energizing, and a potentiometer that measures the descending position of the upper electrode is provided on the upper electrode side, and the measured value of the potentiometer is in a normal state to be welded. When a lowering position of the upper electrode when set is used as a reference point, it is determined whether or not a threshold value is exceeded from this reference point, and a defect detection means for generating a defect signal when the threshold value is exceeded is provided, This is characterized in that a defective set of an object is detected.

前記ポテンショメータをシリンダと平行に設けるとともに、このポテンショメータの検出用シャフトをシリンダのロッドに連結して、検出用シャフトとロッドの移動量が等しくなるように構成し、上部電極の下降位置をポテンショメータで測定できるようにしたものが好ましく、これを請求項2に係る発明とする。   The potentiometer is installed in parallel with the cylinder, and the detection shaft of the potentiometer is connected to the rod of the cylinder so that the amount of movement of the detection shaft and the rod is equal, and the lowering position of the upper electrode is measured with the potentiometer What is made possible is preferable, and this is the invention according to claim 2.

また、下部電極の中心部に昇降自在なセンターピンが内蔵されており、被溶接物が鋼板とナットであることが好ましく、これを請求項3に係る発明とする。   Moreover, it is preferable that a center pin that can be moved up and down is built in the center of the lower electrode, and the workpieces are preferably a steel plate and a nut, and this is the invention according to claim 3.

また、上部電極及び下部電極の先端にそれぞれキャップチップが装着されており、被溶接物が鋼板同士であることが好ましく、これを請求項4に係る発明とする。   Moreover, it is preferable that the cap chip | tip is each attached to the front-end | tip of an upper electrode and a lower electrode, and it is preferable that a to-be-welded object is steel plates, and let this be the invention which concerns on Claim 4.

請求項1に係る発明では、シリンダにより昇降自在とされた上部電極と、固定された下部電極の間に被溶接物を挟持し、加圧・通電して溶接を行うスポット溶接機の上部電極装置であって、上部電極側にこの上部電極の下降位置を測定するポテンショメータを設けるとともに、このポテンショメータの測定値が、被溶接物を正規の状態でセットしたときの上部電極の下降位置を基準点とした場合に、この基準点から閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに不良信号を発する不良検出手段を設けて、被溶接物のセット不良を検出するようにしたので、従来の下部電極側の測定では検出不可能であった二重ナットの供給や3枚重ねの鋼板の供給などのセット不良の検出ができるようになった。
In the invention according to claim 1, an upper electrode device of a spot welder that performs welding by holding an object to be welded between an upper electrode that can be moved up and down by a cylinder and a fixed lower electrode, and performing welding by applying pressure and energization. A potentiometer for measuring the lowering position of the upper electrode is provided on the upper electrode side, and the measured value of the potentiometer is based on the lowering position of the upper electrode when the work piece is set in a normal state. In this case, it is determined whether or not the threshold value is exceeded from this reference point, and a defect detection means that issues a defect signal when the threshold value is exceeded is provided so as to detect a set defect of the work piece. It is now possible to detect set failures such as supply of double nuts and supply of three-layer steel plates, which could not be detected by measurement on the lower electrode side.

請求項2に係る発明では、ポテンショメータをシリンダと平行に設けるとともに、このポテンショメータの検出用シャフトをシリンダのロッドに連結して、検出用シャフトとロッドの移動量が等しくなるように構成し、上部電極の下降位置をポテンショメータで測定できるようにしたので、上部電極の下降位置の変化量を正確に測定することができ、しかも、簡単な構造であり上部電極側に容易に組み込むことができる。   In the invention according to claim 2, the potentiometer is provided in parallel with the cylinder, and the detection shaft of the potentiometer is connected to the rod of the cylinder so that the amount of movement of the detection shaft and the rod is equal, and the upper electrode Since the lowering position of the upper electrode can be measured with a potentiometer, the amount of change in the lowering position of the upper electrode can be accurately measured, and the structure is simple and can be easily incorporated on the upper electrode side.

また、請求項3に係る発明では、下部電極の中心部に昇降自在なセンターピンが内蔵されており、被溶接物が鋼板とナットであるので、従来は検出不可能であった二重ナットの供給や高さ違いのナットの供給などのセット不良が検出できることとなる。   Moreover, in the invention which concerns on Claim 3, since the center pin which can be raised-lowered is incorporated in the center part of a lower electrode, and the to-be-welded object is a steel plate and a nut, the double nut of the former which was undetectable conventionally A set failure such as supply or supply of nuts of different heights can be detected.

また、請求項4に係る発明では、上部電極及び下部電極の先端にそれぞれキャップチップが装着されており、被溶接物が鋼板同士であるので、従来は検出不可能であった2枚重ねの鋼板の供給というセット不良が検出できることとなる。   Moreover, in the invention which concerns on Claim 4, since the cap chip | tip is each mounted | worn at the front-end | tip of an upper electrode and a lower electrode and the to-be-welded object is steel plates, the two-ply steel plate which was undetectable conventionally It is possible to detect a defective set such as supply.

本発明の実施の形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment of this invention. 鋼板とナットを正規の状態でセットした形態を示す電極装置の正面図である。It is a front view of the electrode device which shows the form which set the steel plate and the nut in the regular state. 鋼板とナットがセット不良の形態を示す電極装置の正面図である。It is a front view of the electrode apparatus which shows the form with which a steel plate and a nut are inadequately set. 鋼板とナットがセット不良の形態を示す電極装置の正面図である。It is a front view of the electrode apparatus which shows the form with which a steel plate and a nut are inadequately set. 鋼板とナットがセット不良の形態を示す電極装置の正面図である。It is a front view of the electrode apparatus which shows the form with which a steel plate and a nut are inadequately set. 鋼板同士を正規の状態でセットした形態を示す電極装置の正面図である。It is a front view of the electrode apparatus which shows the form which set the steel plates in the regular state. 鋼板がセット不良の形態を示す電極装置の正面図である。It is a front view of the electrode device in which the steel plate shows a form in which the set is defective. 鋼板がセット不良の形態を示す電極装置の正面図である。It is a front view of the electrode device in which the steel plate shows a form in which the set is defective. 従来例の電極で鋼板とナットを正規の状態でセットした形態を示す要部の説明図である。It is explanatory drawing of the principal part which shows the form which set the steel plate and the nut in the regular state with the electrode of the prior art example. 従来例の電極で鋼板とナットがセット不良の形態を示す要部の説明図である。It is explanatory drawing of the principal part which shows the form in which a steel plate and a nut are poorly set with the electrode of a prior art example.

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図1は、鋼板(W1)とナット(W2)を正規の状態でセットした形態を示す電極装置の概略説明図で、図中、1は上部電極、2は下部電極である。前記上部電極1は、シリンダ4により昇降自在とされているが、下部電極2は固定された構造となっている。また、5は、シリンダ4の駆動源であり、以上の構成は従来のこの種のスポット溶接機の電極装置と基本的に同じである。
なお、図1〜図5に示すものは、下部電極2の中心部に被溶接物の位置決め用の昇降自在なセンターピン3(図9を参照)が挿通されたタイプであり、図6〜図8に示すものは、電極の先端にキャップチップが装着されたタイプである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic explanatory view of an electrode device showing a form in which a steel plate (W1) and a nut (W2) are set in a regular state, in which 1 is an upper electrode and 2 is a lower electrode. The upper electrode 1 is movable up and down by a cylinder 4, but the lower electrode 2 has a fixed structure. Reference numeral 5 denotes a drive source for the cylinder 4, and the above configuration is basically the same as that of a conventional electrode apparatus of this type of spot welder.
1 to 5 is a type in which a center pin 3 (see FIG. 9) that can be moved up and down for positioning the work piece is inserted in the center of the lower electrode 2. FIG. 8 shows a type in which a cap chip is attached to the tip of an electrode.

前記上部電極側には、この上部電極1の下降位置を測定するポテンショメータ6が設けられているとともに、このポテンショメータ6の測定値が、被溶接物を正規の状態でセットしたときの上部電極1の下降位置を基準点とした場合に、この基準点から所定の閾値(±のいずれも)を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに不良信号を発する不良検出手段10が設けられている。
従来から、被溶接物のセット不良の検出手段としては、固定状態にある下部電極2を基準としたものが普通であった。即ち、下部電極2の中心部を上下動する位置決め用センターピン3の位置変位量を測定することでセット不良の検出を行っていた。しかし、この場合は、二重ナットの供給や2枚重ねの鋼板の供給などのセット不良を検出できないという問題があり、本発明では下部電極でなく昇降動する上部電極1を利用することで、従来は検出不可能であった二重ナットの供給などの被溶接物のセット不良の検出を可能としたものである。なお、検出工程については後述する。
A potentiometer 6 for measuring the lowered position of the upper electrode 1 is provided on the upper electrode side, and the measured value of the potentiometer 6 indicates that the upper electrode 1 when the workpiece is set in a normal state. Defect detection means 10 is provided for determining whether or not a predetermined threshold (both ±) is exceeded from the reference point when the lowered position is a reference point, and for generating a defect signal when the threshold is exceeded. Yes.
Conventionally, as a means for detecting the set failure of the work piece, one based on the lower electrode 2 in a fixed state has been common. That is, the defective set is detected by measuring the position displacement amount of the positioning center pin 3 that moves up and down the central portion of the lower electrode 2. However, in this case, there is a problem that a set failure such as supply of a double nut or supply of two or more steel sheets cannot be detected.In the present invention, by using the upper electrode 1 that moves up and down instead of the lower electrode, This makes it possible to detect a set defect of an object to be welded such as supply of a double nut, which could not be detected conventionally. The detection process will be described later.

前記ポテンショメータ6は、シリンダ4と平行に設けられている。また、このポテンショメータ6の検出用シャフト6aの先端部は、シリンダ4のロッド4aの先端部と連結ブラケット7により連結されており、検出用シャフト6aとロッド4aの移動量が等しくなるように構成されている。この結果、上部電極1の下降位置はポテンショメータ6で正確に測定できることとなる。   The potentiometer 6 is provided in parallel with the cylinder 4. Further, the tip of the detection shaft 6a of the potentiometer 6 is connected to the tip of the rod 4a of the cylinder 4 by the connecting bracket 7, so that the amount of movement of the detection shaft 6a and the rod 4a is equal. ing. As a result, the lowered position of the upper electrode 1 can be accurately measured by the potentiometer 6.

前記ポテンショメータ6としては、一般的な直動可変抵抗式のものを用いることができる。これは、検出用シャフト6aの基端に銅や銅合金などの良導体で構成した接触子が取り付けられていて、この接触子が筐体内に並列に配列された2つの抵抗体を導通させ、そのときの分圧を測定して下降位置を検出するものであり、溶接時に発生する磁界の影響を受けることなく、正確に上下方向の位置を検出することができる。   As the potentiometer 6, a general linear motion variable resistance type can be used. This is because a contact made of a good conductor such as copper or copper alloy is attached to the base end of the detection shaft 6a, and this contact makes the two resistors arranged in parallel in the housing conductive. The lowering position is detected by measuring the partial pressure at that time, and the vertical position can be accurately detected without being affected by the magnetic field generated during welding.

前記不良検出手段10は、被溶接物を正規の状態でセットしたときの上部電極1の下降を基準点(ゼロ点)とした場合に、この基準点(ゼロ点)から所定の閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに不良信号を発するよう構成されている。この不良検出手段10は、制御部11に収納されている。
前記制御部11には、その他、鋼板やナット等の被溶接物の供給制御器や、電極を冷却する循環水の給制御器や、被溶接物を挟持し加圧・通電するタイミングを調整する制御器や、前記不良検出手段10の不良信号を受信して不良品の排出を指示する制御器など各種の制御器が収納されている点は従来と同様である。
Whether the defect detection means 10 exceeds a predetermined threshold from the reference point (zero point) when the lowering of the upper electrode 1 when the work piece is set in a normal state is set as the reference point (zero point). It is configured to determine whether or not and issue a failure signal when a threshold value is exceeded. The defect detection means 10 is housed in the control unit 11.
In addition, the control unit 11 adjusts the supply controller for the workpiece such as a steel plate and a nut, the supply controller for circulating water for cooling the electrodes, and the timing of clamping and pressurizing and energizing the workpiece. It is the same as in the prior art in that various controllers such as a controller and a controller that receives a defect signal from the defect detection means 10 and instructs the discharge of defective products are housed.

以下に、被溶接物のセット不良の検出工程について説明する。
図2〜図5は、下部電極2の中心部に昇降自在なセンターピン(図9を参照)が内蔵されており、被溶接物として鋼板(W1)とナット(W2)を溶接処理する場合を示している。
図2は、鋼板とナットを正規の状態でセットした形態を示している。このときの上部電極下端面の下降位置(H)を基準とし、この場合のポテンショメータ6の検出用シャフト6aの位置測定値を基準点(ゼロ点)としてセッティングする。上部電極1を下降させ被溶接物を挟持した場合のポテンショメータ6の位置測定値が、ゼロであれば鋼板とナットは正規の状態でセットされていると判断できるので、そのまま溶接処理を行う。一方、ポテンショメータ6の位置測定値が、ゼロでなければ、原則として鋼板とナットは正規の状態でセットされていないと判断できる。しかしながら、鋼板(W1)のウネリ等を考慮すると、位置測定値が所定の数値範囲内であれば鋼板とナットは正規の状態でセットされていると判断して差し支えない。
従って、絶対値で所定の閾値を設定し、ポテンショメータ6の位置測定値が前記閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに不良信号を発するように構成した。なお、閾値を設定については、以下のパターン等を参考にして、製品に対応し現場で任意に設定することができる。
Below, the detection process of the set defect of a to-be-welded object is demonstrated.
2 to 5 show a case where a center pin (see FIG. 9) that can be raised and lowered is built in the center of the lower electrode 2, and a steel plate (W1) and a nut (W2) are welded as objects to be welded. Show.
FIG. 2 shows a form in which a steel plate and a nut are set in a normal state. The lower position (H) of the lower end surface of the upper electrode at this time is used as a reference, and the position measurement value of the detection shaft 6a of the potentiometer 6 in this case is set as a reference point (zero point). If the position measurement value of the potentiometer 6 when the upper electrode 1 is lowered and the workpiece is clamped is zero, it can be determined that the steel plate and the nut are set in a normal state, so the welding process is performed as it is. On the other hand, if the position measurement value of the potentiometer 6 is not zero, it can be determined that the steel plate and the nut are not set in a normal state in principle. However, considering the undulation of the steel plate (W1), it can be determined that the steel plate and the nut are set in a normal state if the position measurement value is within a predetermined numerical range.
Accordingly, a predetermined threshold value is set as an absolute value, it is determined whether or not the position measurement value of the potentiometer 6 exceeds the threshold value, and a defect signal is generated when the threshold value is exceeded. Note that the threshold value can be arbitrarily set at the site corresponding to the product with reference to the following pattern or the like.

図3は、ナット(W2)が2重に供給された状態でセットした形態を示している。この場合は、従来の下部電極2を利用した検出機構の場合は、センターピンが正規の位置まで上昇するので、本当は不良であるのに正常の信号を出力することとなる。
これに対し本発明では、上部電極下端面は正規の下降位置(H)よりナット(W2)の高さ(B)だけ高い位置で停止し、この結果、シリンダ4のロッド4aに連結したポテンショメータ6の検出用シャフト6aも基準点より(B)だけ高い位置となるため、ポテンショメータ6の位置測定値は「B」となる。従って、閾値を例えば「B」より小さい値に設定しておけば、鋼板とナットが正規の状態でセットされていないと判別して、即座に不良信号を発することができる。
この他に、例えば、内外径が同じで高さの異なるナットがセットされた場合も、従来の下部電極2を利用した検出機構では検出できないが、本発明によれば閾値をプラスマイナスのいずれかに、あるいは絶対値として適切に設定して、確実に不良信号を発することができる。
FIG. 3 shows a form in which the nut (W2) is set in a state of being supplied twice. In this case, in the case of the detection mechanism using the conventional lower electrode 2, the center pin is raised to the normal position, so that a normal signal is output although it is actually defective.
On the other hand, in the present invention, the lower end surface of the upper electrode stops at a position higher than the normal lowered position (H) by the height (B) of the nut (W2), and as a result, the potentiometer 6 connected to the rod 4a of the cylinder 4 is obtained. Since the detection shaft 6a is also higher than the reference point by (B), the position measurement value of the potentiometer 6 is “B”. Accordingly, if the threshold value is set to a value smaller than “B”, for example, it is determined that the steel plate and the nut are not set in a normal state, and a defect signal can be immediately issued.
In addition to this, for example, even when nuts having the same inner and outer diameters and different heights are set, the detection mechanism using the conventional lower electrode 2 cannot be detected, but according to the present invention, the threshold value is either plus or minus. Or appropriately set as an absolute value to reliably issue a failure signal.

図4は、ナット(W2)が供給されずに鋼板(W1)のみが供給された状態でセットした形態を示している。この場合は、上部電極下端面は正規の下降位置(H)よりナット(W2)の高さ(B)だけ低い位置で停止し、この結果、ポテンショメータ6の検出用シャフト6aも基準点より(B)だけ低い位置となるため、ポテンショメータ6の位置測定値は「マイナスB」となる。   FIG. 4 shows a configuration in which the nut (W2) is not supplied and only the steel plate (W1) is supplied. In this case, the lower end surface of the upper electrode stops at a position lower than the normal lowered position (H) by the height (B) of the nut (W2), and as a result, the detection shaft 6a of the potentiometer 6 is also moved from the reference point (B ), The position measurement value of the potentiometer 6 is “minus B”.

また図5は、鋼板(W1)が供給されずにナット(W2)のみが供給された状態でセットした形態を示している。この場合は、上部電極下端面は正規の下降位置(H)より鋼板(W1)の厚み(A)だけ低い位置で停止し、この結果、ポテンショメータ6の検出用シャフト6aも基準点より(A)だけ低い位置となるため、ポテンショメータ6の位置測定値は「マイナスA」となる。
従って、図4〜図5の場合において、閾値を「A」あるいは「B」より小さい値に設定しておけば、鋼板またはナットが正規の状態でセットされていないと判別して、即座に不良信号を発することができる。また、より小さい方の閾値を設定すれば両方とも検出できることは勿論である。なお、図4〜図5のパターンは下部電極2を利用した従来の検出機構でも検出することができる。
Moreover, FIG. 5 has shown the form set in the state in which only the nut (W2) was supplied, without supplying a steel plate (W1). In this case, the lower end surface of the upper electrode stops at a position lower than the normal descending position (H) by the thickness (A) of the steel plate (W1). As a result, the detection shaft 6a of the potentiometer 6 is also (A) from the reference point. Therefore, the position measurement value of the potentiometer 6 is “minus A”.
Therefore, in the case of FIGS. 4 to 5, if the threshold value is set to a value smaller than “A” or “B”, it is determined that the steel plate or the nut is not set in a normal state, and the defect is immediately detected. A signal can be emitted. Of course, both can be detected by setting a smaller threshold. 4 to 5 can also be detected by a conventional detection mechanism using the lower electrode 2. FIG.

次に、図6〜図8は、上部電極1及び下部電極2の先端にそれぞれキャップチップ3a、3aが装着されており、被溶接物が鋼板(W1)同士である場合を示している。
図6は、2枚の鋼板を正規の状態でセットした形態を示している。このときの上部電極下端面の下降位置(H)を基準とし、この場合のポテンショメータ6の検出用シャフト6aの位置測定値を基準点(ゼロ点)としてセティングする点は前記のものと同様である。そして、上部電極1を下降させ被溶接物を挟持した場合のポテンショメータ6の位置測定値が、ゼロであれば2枚の鋼板は正規の状態でセットされていると判断できるので、そのまま溶接処理を行う。
Next, FIGS. 6 to 8 show cases where cap tips 3a and 3a are attached to the tips of the upper electrode 1 and the lower electrode 2, respectively, and the workpieces are steel plates (W1).
FIG. 6 shows a form in which two steel plates are set in a normal state. In this case, the lowering position (H) of the lower end surface of the upper electrode is used as a reference, and the position measurement value of the detection shaft 6a of the potentiometer 6 in this case is set as a reference point (zero point) as described above. . And if the position measurement value of the potentiometer 6 when the upper electrode 1 is lowered and the workpiece is clamped is zero, it can be determined that the two steel plates are set in a normal state, so the welding process is performed as it is. Do.

図7は、油で密着状態にある鋼板が供給されて合計3枚の鋼板がセットされた形態を示している。この場合は、上部電極下端面は正規の下降位置(H)より鋼板(W1)の高さ(A)だけ高い位置で停止し、この結果、ロッド4aに連結したポテンショメータ6の検出用シャフト6aも基準点より(A)だけ高い位置となるため、ポテンショメータ6の位置測定値は「A」となる。従って、閾値を例えば「A」より小さい値に設定しておけば、鋼板が正規の状態でセットされていないと判別して、即座に不良信号を発することができる。また、4枚以上の鋼板が供給された場合も検出できることは勿論である。   FIG. 7 shows a form in which a total of three steel plates are set by supplying steel plates in close contact with oil. In this case, the lower end surface of the upper electrode stops at a position higher than the normal lowered position (H) by the height (A) of the steel plate (W1). As a result, the detection shaft 6a of the potentiometer 6 connected to the rod 4a Since the position is higher by (A) than the reference point, the position measurement value of the potentiometer 6 is “A”. Therefore, if the threshold value is set to a value smaller than “A”, for example, it is determined that the steel sheet is not set in a normal state, and a defect signal can be immediately issued. Of course, it can also be detected when four or more steel plates are supplied.

図8は、鋼板が1枚だけ供給された形態を示している。この場合は、上部電極下端面は正規の下降位置(H)より鋼板(W1)の厚み(A)だけ低い位置で停止し、この結果、ポテンショメータ6の検出用シャフト6aも基準点より(A)だけ低い位置となるため、ポテンショメータ6の位置測定値は「マイナスA」となる。
従って、図7〜図8の場合において、閾値を「A」より小さい値に設定しておけば、鋼板が正規の状態でセットされていないと判別して、即座に不良信号を発することができる。また、鋼板(W1)にはウネリ等があるので、ウネリに対しては不良信号を発しないように、例えば閾値を「プラスマイナスA/2」程度に設定するのが好ましい。また、鋼板が供給されていない場合も検出できることは勿論である。
なお、図7〜図8のパターンは、鋼板にセンターピン挿通用の孔が存在しないので、下部電極2を利用した従来の検出機構では検出することができないものである。
FIG. 8 shows a form in which only one steel plate is supplied. In this case, the lower end surface of the upper electrode stops at a position lower than the normal descending position (H) by the thickness (A) of the steel plate (W1). As a result, the detection shaft 6a of the potentiometer 6 is also (A) from the reference point. Therefore, the position measurement value of the potentiometer 6 is “minus A”.
Therefore, in the case of FIGS. 7 to 8, if the threshold value is set to a value smaller than “A”, it is determined that the steel plate is not set in a normal state, and a defect signal can be immediately issued. . Further, since the steel plate (W1) has undulations, it is preferable to set the threshold value to, for example, about “plus or minus A / 2” so as not to generate a failure signal for the undulations. Of course, it is possible to detect the case where the steel plate is not supplied.
7 to 8 cannot be detected by a conventional detection mechanism using the lower electrode 2 because there is no center pin insertion hole in the steel plate.

以上の説明からも明らかなように、本発明は従来、昇降動するので変位量を測定するには適切でないと考えられていた上部電極を利用した被溶接物のセット不良検出する装置であり、上部電極側にこの上部電極の下降位置を測定するポテンショメータを設けるとともに、このポテンショメータの測定値が所定の閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに不良信号を発する不良検出手段を設けて、被溶接物のセット不良を検出するように構成したものである。そして、このような構成により、従来の下部電極側の測定では検出不可能であった二重ナットの供給や、2枚重ねの鋼板の供給や鋼板の供給不足などのセット不良の検出を可能にするという顕著な効果を奏することができるものである。   As is clear from the above description, the present invention is a device for detecting a set defect of an object to be welded using an upper electrode that has been conventionally considered to be not suitable for measuring the amount of displacement because it moves up and down, A potentiometer for measuring the lowering position of the upper electrode is provided on the upper electrode side, and a defect detection means for determining whether or not the measured value of the potentiometer exceeds a predetermined threshold and generating a defect signal when the threshold is exceeded is provided. It is provided and configured to detect a set failure of the workpiece. And with such a configuration, it is possible to detect set failures such as supply of double nuts, supply of two-layer steel sheets, and insufficient supply of steel sheets, which could not be detected by conventional measurement on the lower electrode side It is possible to achieve a remarkable effect of doing.

1 上部電極
2 下部電極
3 センターピン
3a キャップチップ
4 シリンダ
4a ロッド
5 駆動源
6 ポテンショメータ
6a 検出用シャフト
7 連結ブラケット
10 不良検出手段
11 制御部
A 鋼板の厚み
B ナットの高さ
H 正規の状態における上部電極下端面の下降位置
W1 鋼板
W2 ナット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper electrode 2 Lower electrode 3 Center pin 3a Cap chip 4 Cylinder 4a Rod 5 Drive source 6 Potentiometer 6a Detection shaft 7 Connection bracket 10 Defect detection means 11 Control part A Steel plate thickness B Nut height H Upper part in a normal state Lower position of electrode lower end surface W1 Steel plate W2 Nut

Claims (4)

シリンダにより昇降自在とされた上部電極と、固定された下部電極の間に被溶接物を挟持し、加圧・通電して溶接を行うスポット溶接機の上部電極装置であって、上部電極側にこの上部電極の下降位置を測定するポテンショメータを設けるとともに、このポテンショメータの測定値が、被溶接物を正規の状態でセットしたときの上部電極の下降位置を基準点とした場合に、この基準点から閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに不良信号を発する不良検出手段を設けて、被溶接物のセット不良を検出するようにしたことを特徴とするスポット溶接機の上部電極装置。   An upper electrode device of a spot welder that sandwiches an object to be welded between an upper electrode that can be raised and lowered by a cylinder and a fixed lower electrode, and performs welding by applying pressure and energization, A potentiometer that measures the lowering position of the upper electrode is provided, and when the measured value of the potentiometer is the lower electrode's lowering position when the work piece is set in a normal state, the reference point is An upper electrode of a spot welder characterized in that a defect detection means for determining whether or not a threshold value is exceeded and generating a defect signal when the threshold value is exceeded is provided to detect a set defect of the workpiece. apparatus. ポテンショメータをシリンダと平行に設けるとともに、このポテンショメータの検出用シャフトをシリンダのロッドに連結して、検出用シャフトとロッドの移動量が等しくなるように構成し、上部電極の下降位置をポテンショメータで測定できるようにした請求項1に記載のスポット溶接機の上部電極装置。   A potentiometer is provided in parallel with the cylinder, and the detection shaft of the potentiometer is connected to the rod of the cylinder so that the amount of movement of the detection shaft and the rod is equal, and the lowering position of the upper electrode can be measured with the potentiometer The upper electrode apparatus of the spot welder according to claim 1, which is configured as described above. 下部電極の中心部に昇降自在なセンターピンが内蔵されており、被溶接物が鋼板とナットである請求項1または2に記載のスポット溶接機の上部電極装置。   The upper electrode device for a spot welder according to claim 1 or 2, wherein a center pin that can be moved up and down is built in the center of the lower electrode, and the workpiece is a steel plate and a nut. 上部電極及び下部電極の先端にそれぞれキャップチップが装着されており、被溶接物が鋼板同士である請求項1または2に記載のスポット溶接機の上部電極装置。   The upper electrode device for a spot welder according to claim 1 or 2, wherein cap tips are respectively attached to the tips of the upper electrode and the lower electrode, and the workpieces are steel plates.
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