JP2606358B2 - 抵抗溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は抵抗溶接装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、薄物のシーム溶接等を精度良く実施できる
方法として抵抗溶接装置が採用されている。

第６、７図はその一例を示すもので、シリンダａの伸
縮によってＡ方向に昇降する円板状の上側ローラ電極ｃ
と該上側ローラ電極ｃの下方に固定されている円板状の
下側ローラ電極ｂとを有し、シリンダａの伸縮により、
下側ローラ電極ｂに対し、上側ローラ電極ｃを押付け、
離反できるように構成されており、前記両ローラ電極b,
c間にて被溶接物ｄの重ね合わされた端縁部ｅを挾みつ
け、被溶接物ｄを矢印Ｂ方向に作業者が手で支持して移
動させながら上下のローラ電極b,cにより端縁部ｅのシ
ーム溶接を行うようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の方法では大面積の被溶接物
ｄを二次元で溶接する場合に、被溶接物ｄを支持しなが
ら回転移動させるか、或いは上下のローラ電極b,cを同
期させた状態で移動させる必要があるため、構造的に複
雑となり、品質の管理がむずかしいと共に、被溶接物ｄ
を上下のローラ電極b,cで挾み付ける方式であるために
連続した溶接作業がむずかしく量産が困難なためにコス
ト高となり、更に作業性、設置スペースの点で問題を有
していた。

又、図示の場合では被溶接物ｄの端縁部ｅの溶接しか
行い得ず、被溶接物ｄの幅方向中間部でシーム溶接を行
う必要のある場合には適用することができず、作業条件
が限られてしまう問題を有していた。

更に、薄物の被溶接物ｄが溶接時の熱によって変形し
品質が低下するのを防止する方法として、水中で溶接を
行わせることが考えられるが、前記従来装置ではそれを
実施しようとする場合技術的に大変困難である。

本発明は、上記従来の問題点に着目してなしたもの
で、二次元の溶接を連続的に可能にすると共に、水中で
の溶接を可能にして品質管理を容易にし、且つ自動化を
容易にすることによって操作性の向上、量産を可能にし
てコストの低下を図れるようにすると共に、被溶接物の
端縁部のみなわず、任意の場所を溶接可能にする抵抗溶
接装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は被溶接物を固定し得る平板電極と、該平板電
極と平行に該平板電極上を走行し得る走行架台と、該走
行架台に沿って前記平板電極と平行且つ前記走行架台の
走行方向と直角に横行する横行台と、該横行台に対し昇
降シリンダを介して昇降可能に備えられた昇降台と、一
端にローラ電極を有し他端にトルクモータを有した水平
軸が下端に接続され、且つ該水平軸を、首振り機構によ
り前記水平電極と平行な面で旋回可能に支持するように
した回転時事軸を備えて前記昇降台に取付けられた溶接
装置と、前記平板電極側部外周に取付けて該平板電極上
に冷却水を溜めるプールを形成するようにした貯水板
と、を備えたことを特徴とする抵抗溶接装置、また前記
水平軸が、該水平軸の外周に沿ってブラシを接触支持す
るようにしたホルダを介して前記回転支持軸に通電可能
に接続されていることを特徴とする抵抗溶接装置、に係
るものである。

［作用］ 平板電極上に配置された被溶接物の溶接部をローラ電
極で挾みつけ、上記平板電極とローラ電極を相対的に移
動させることにより抵抗溶接を行う。このとき、走行台
車の走行と、横行台車の横行と、ローラ電極の首振りと
により、二次元的な溶接が任意に行える。

被溶接物を平板電極上にしっかり支持固定することが
でき、且つ溶接をプール内の水中にて冷却しつつ行うの
で、品質が向上される。

水平軸がブラシを有したホルダを介して回転支持軸に
接続されているので、該回転部に大電流を流すことがで
きる。

［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一例を示すもので、水平な平板電極
１が固定して設けられており、該平板電極１の上部に
は、該平板電極１の側部に設けられた走行モータ２によ
って駆動させる走行ねじ軸３により、走行レール４上を
平板電極１と平行（Ｘ方向）に走行する走行架台５が設
けてある。

又、走行架台５には、横行モータ６によって駆動され
る横行ねじ７により、前記走行架台５の走行方向（Ｘ方
向）と直角且つ平板電極１と平行な方向（Ｙ方向）に横
行する横行台17が設けてある。

横行台17には昇降シリンダ９の伸縮により昇降を行う
昇降台18が設けられ、該昇降台18に溶接装置８が取付け
られている。溶接装置８は下部に水平軸10を有してお
り、該水平軸10の端部にはローラ電極11が取付けられて
おり、更に前記昇降台18には前記水平軸10の水平旋回を
行わせるための旋回調節モータ（NCモータ）12が設けて
あって、該旋回調節モータ12の駆動により前記ローラ電
極11の首振り（Ｚ方向）作動を行えるようにしてある。

又、前記平板電極１上には、第２図に示すように被溶
接物13を位置決めし、且つ被溶接物13の溶接部14,14′
を水平に支持する支持突部15を有した導電材料からなる
位置決め台16を、任意数、任意の位置に固定できるよう
にしてある。

前記平板電極１上には、該平板電極１の外周を取り囲
むように所要の高さを有して固定された貯水板19により
プール20が形成されており、貯水板19の一部に設けられ
たオーバーフロー部21により一定量の冷却水が溜められ
るようになっている。

又、前記したようにＸ、Ｙ方向に移動する溶接装置８
に給電するために、二次元に自在に変形できるようにピ
ンにて連結された棒状材からなる給電アーム22が設けら
れており、又該給電アーム22に沿って給水管23が取付け
られており、該給水管23にて供給され溶接装置８の冷却
を行った後の冷却水が前記プール20に落下するようにな
っている。図中56は制御板、57はポンプユニット、58は
エアーユニット、59はコンプレッサーを示す。

第３、４図は前記溶接装置８の一例を示すもので、該
溶接装置８は、前記昇降シリンダ９により横行台17に対
して昇降する昇降台18に、取付板24を介して一体に固定
されるようにした固定ブロック25を有しており、該固定
ブロック25内には、垂直な軸心を中心に回転自在に支持
され、且つ下端を所要長さ突出させた回転支持軸26が設
けられており、該回転支持軸26の上端には、前記給電ア
ーム22を接続するようにした給電バー28が、図示しない
スリップリングを介して電気的に接続されるようになっ
ている。

前記固定ブロック25から下方に突出している部分の回
転支持軸26には、絶縁材27を介してウォームホイール29
が固定され、該ウォームホイール29に噛合するウォーム
30を駆動する旋回調節モータ（NCモータ）12が前記昇降
台18に取付けられて首振り機構Ｔが構成されている。前
記回転支持軸26の外周は絶縁材27によりカバーされてい
る。

前記回転支持軸26の下端部には大径連結部31が形成さ
れており、該大径連結部31の下面に、水平旋回ブロック
32の長手方向中間部が固定ボルト33により取付けられて
いる。

水平旋回ブロック32内の長手方向には、両端部に備え
た軸受34,35により回転が自在な前記水平軸10が嵌装さ
れており、該水平軸10の一端に円板状のローラ電極11が
取付ボルト36により固定されている。前記水平軸10には
ブラシ37を有した円板状のブラシホルダ38及び該ブラシ
ホルダ38を包む角形ホルダ39が外嵌されていて、該角型
ホルダ39が前記固定ボルト33にて前記回転支持軸26に固
定されていることにより、水平軸10が回転支持軸26に対
して回転自在でしかも電気的に接続されるようになって
いる。

前記水平軸10の反ローラ電極側端部には従動ギヤ40が
取付けられており、前記水平旋回ブロック32に設けられ
たトルクモータ41の駆動ギヤ42の回転駆動力が中間ギヤ
43を介して前記従動ギヤ40に伝えられるようになってい
る。前記回転支持軸26に設けた絶縁材27の外周には、ス
リップリング44が設けられて、ウォームホイール29と一
体になるようにボルト45にて固定されており、且つ該ボ
ルト45の下端が水平旋回ブロック32に螺合することによ
り、回転支持軸26と水平軸10との接続部のモーメントを
受けるようになっている。

前記スリップリング44には、前記固定ブロック25にホ
ルダ46によって支持されたモータ電源線47がブラシ48を
介して接続されており、且つ前記スリップリング44の電
力が図示しない電線にて前記トルクモータ41に導かれる
ようになっている。

又、前記ホルダ46には、前記ウォームホイール29の旋
回の原点位置を検出するための近接スイッチ49が設けて
ある。

更に、前記固定ブロック25の上端には、前記給水管23
に接続される給水導入口50が設けられ、該給水導入口50
に導かれた冷却水が、回転支持軸26及び水平軸10内に導
水孔51を介して導かれてその冷却を行った後、水平軸10
の反ローラ電極側端部に設けられた排水口52から、前記
プール20に排出されるようになっている。

又、前記水平旋回ブロック32下面における回転支持軸
26の直下部位置には、角型ホルダ39の下面を固定ねじ53
により絶縁材27を介して覆うようにしたスポット電極取
付口54が設けられており、該スポット電極取付口54には
第５図に示すようなスポット電極55を前記固定ねじ53を
介して取付けることができるようになっている。

溶接に当り、平板電極１上に、任意数の位置決め台16
を、図示しない任意の方法により規則的に固定し、各々
の位置決め台16に第２図に示すように被溶接物13を載置
する。このとき、位置決め台16は被溶接物13に合わせた
形状に予め形成されているので、被溶接物13の位置決め
を行うと同時に、支持突部15により被溶接物13の溶接部
14,14′を支持するようになる。

続いて、被溶接物13の位置が予め入力されている制御
盤21からの指令により、走行モータ２及び走行ねじ軸３
による走行架台５のＸ方向の走行、横行モータ６及び横
行ねじ７による溶接装置８のＹ方向の横行、首振り機構
Ｔの旋回調節モータ12による溶接方向に合わせたローラ
電極11の首振り位置決めを行い、更にプール20に水を供
給して溜めた後、昇降シリンダ９によってＺ方向に昇降
するローラ電極11を前記溶接部14,14′に押し付けて該
溶接部14,14′をローラ電極11と位置決め台16の支持突
部15にて挾持した状態で、トルクモータ41を作動しロー
ラ電極11を回転させて抵抗溶接を行う。

このとき、複数配設された被溶接物13の溶接部14,1
4′を、走行架台５の走行方向Ｘと平行な方向と、横行
台17の横行方向Ｙと平行な方向とに分けて、一方の溶接
を連続的に行い、それが終了した後、旋回調節モータ12
により水平軸10を90゜旋回させてローラ電極11の首振り
を行い、その後他方の溶接を連続して行うようにしても
良く、又１つの被溶接物13の四周辺の溶接部14の溶接
を、旋回調節モータ12によりローラ電極11の方向を90゜
ずつ変更させながら連続的に行うようにしても良い。

又、上記走行架台５の走行Ｘと横行台17の横行Ｙと、
ローラ電極11の首振りＺとを連動操作することにより、
任意の直線及び曲線の二次元抵抗溶接が自動的に可能と
なる。

前記抵抗溶接を水が溜められたプール20内の水中で行
うようにしているので、被溶接物13の熱よる変形を殆ど
なくして、高品質の製品を能率的に生産することができ
る。

又、上記したように、平板電極１とローラ電極11を相
対的に移動させて溶接を行うようにすると、第２図に示
すように、被溶接物13が端縁部の溶接部14以外に幅方向
中間部に溶接部14′を有する場合には、何等支障なく容
易に溶接を行うことができる。又、上記被溶接物13の少
なくとも一面が平坦面を有している場合には、その平坦
面側が平板電極１側を向くようにして直接平板電極１上
に配置することにより、位置決め台16を用いた場合と同
様に、被溶接物13を連続的に能率良く溶接し、又被溶接
物13の幅方向内側の溶接部14′の溶接も行うことができ
る。

前記抵抗溶接時、溶接電源は、給電アーム22、給電バ
ー28、回転支持軸26、角型ホルダ39、ブラシホルダ38、
ブラシ37、水平軸10を介してローラ電極11に伝えられ
る。

上記において、回転支持軸26からの電力をブラシ37を
内蔵したホルダ38,39を介して回転する水平軸10に伝え
るようにしているので、非常にコンパクトな構成であり
ながら抵抗溶接のための大電流を回転支持軸26から水平
軸10に流すことができる。

又、前記トルクモータ41の駆動電源は、固定ブロック
25側に支持されたブラシ48と回転支持軸26側に固定され
たスリップリング44とによって、ローラ電極11の首振り
時にも良好にトルクモータ41に伝えられる。

又、前記回転支持軸26及び水平軸10内に導水孔51を介
して冷却水を通すようにしているので、効果的な冷却を
行うことができ、且つ溶接装置８を冷却した冷却水は排
水口52からプール20内に落下させるようにしてあるの
で、水を有効に利用することができる。

又、固定ねじ53により絶縁材27を外して、スポット電
極取付口54に第５図に示すスポット電極55を取付けるこ
とによりスポット溶接を行うことができる。又このと
き、取付ボルト36によりローラ電極11を取り外すように
しても良い。スポット溶接は溶接装置８に衝撃的な振動
を与えるが、前記スポット電極55は回転支持軸26の直下
延長上に設けられているので、モーメントが発生するこ
とがない。上記スポット溶接により、被溶接物13の仮付
溶接等を行うこともできる。

尚、本発明の抵抗溶接装置は、上述の実施例にのみ限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の抵抗溶接装置によれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（ｉ） 被溶接物の溶接部を平板電極と首振り機構を有
したローラ電極との間で挾み付け、該平板電極とローラ
電極とを相対的に移動させて抵抗溶接を行うようにして
いるので、二次元の溶接を行うような場合に従来のよう
に上下のローラ電極を同期して移動させる方法に比して
構造をシンプルなものとすることができ、且つ複数の被
溶接物を並べて自動的に連続的な溶接作業を行うことが
できるので、量産を可能にしてコストの低減を図り得
る。

（ii） 被溶接物を平板電極上にしっかり支持固定する
ことができ、且つ溶接をプールの水中にて冷却しつつ行
うので、品質を向上させることができる。

（iii） 水平軸がブラシを有したホルダを介して回転
支持軸に接続されているので、該接続回転部にコンパク
トな構造で大電流を流すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図における平板電極部分の切断正面図、第３図は溶接装
置の一部切断側面図、第４図は第３図のIV−IV矢視図、
第５図はスポット電極の側面図、第６図は従来実施され
ている装置の一例を示す正面図、第７図は第６図の側面
図である。 １は平板電極、５は走行架台、８は溶接装置、９は昇降
シリンダ、10は水平軸、11はローラ電極、12は旋回調節
モータ、13は被溶接物、14,14′は溶接部、17は横行
台、18は昇降台、19は貯水板、20はプール、26は回転支
持軸、37はブラシ、38はブラシホルダ、39は角形ホル
ダ、41はトルクモータ、Ｔは首振り機構を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被溶接物を固定し得る平板電極と、該平板
   電極と平行に該平板電極上を走行し得る走行架台と、該
   走行架台に沿って前記平板電極と平行且つ前記走行架台
   の走行方向と直角方向に横行する横行台と、該横行台に
   対し昇降シリンダを介して昇降可能に備えられた昇降台
   と、一端にローラ電極を有し他端にトルクモータを有し
   た水平軸が下端に接続され、且つ該水平軸を、首振り機
   構により前記平板電極と平行な面で旋回可能に支持する
   ようにした回転支持軸を備えて前記昇降台に取付けられ
   た溶接装置と、前記平板電極側部外周に取付けて該平板
   電極上に冷却水を溜めるプールを形成するようにした貯
   水板と、を備えたことを特徴とする抵抗溶接装置。
2. 【請求項２】前記水平軸が、該水平軸の外周に沿ってブ
   ラシを接触支持するようにしたホルダを介して前記回転
   支持軸に通電可能に接続されている請求項１）記載の抵
   抗溶接装置。