JP2668051B2 - 抵抗溶接方法及び抵抗溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接に係り、特に
小型精密部品のキャン・シール溶接に好適な抵抗溶接方
法および溶接機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６および図７に、キャン・シール（Ｃ
ａｎ Ｓｅａｌ）溶接の一加工例を示す。図６に示すよ
うに、素子２００およびリード線２０２，２０３を取り
付けた基板２０４に対してキャップ型の蓋２０６を上か
ら被せ、蓋２０６の環状鍔部２０６ａと基板２０４の周
縁部２０４ａとを溶接することにより、電子部品のキャ
ン・シール・パッケージが形成される。

【０００３】図７を用いて、このキャン・シール溶接を
詳細に説明する。蓋２０６の鍔部２０６ａは蓋本体から
斜下方向に周設されているため、溶接開始前、上部溶接
電極２０８と蓋鍔部２０６ａ、蓋鍔部２０６ａと基板周
縁部２０４ａは互いに部分的に接触している。このよう
に、溶接部の接触面積を小さくすることで、溶接開始時
の溶接電流を高密度にｂ、効率的にジュール熱を発生さ
せ、電源回路の負担を軽くすることができる。溶接が開
始されると、先ず、加圧機構（図示せず）により上部溶
接電極２０８、下部溶接電極２１０間に初期加圧力が与
えられ、一定時間後に初期加圧力から本来（正規）の溶
接加圧力に切り換えられ、所定のタイミングで電源回路
（図示せず）より溶接電圧が出力される。そうすると、
上部溶接電極２０８→蓋鍔部２０６ａ→基板周縁部２０
４ａ→下部溶接電極２１０の経路に溶接電流が流れ、抵
抗発熱によって蓋鍔部２０６ａと基板周縁部２０４ａと
が互いに溶接される。

【０００４】この種の抵抗溶接機は、加圧用スライドシ
ャフトの上端側に板バネまたはコイルバネ等のバネ部材
を介してエアシリンダを設け、エアシリンダで発生した
加圧力をバネ部材、加圧用スライドシャフトを介して直
線的（同軸方向）に溶接電極へ伝えて被溶接材に加える
ようにしている。

【０００５】従来は、エアシリンダのロッド側を大気圧
状態にしてエアシリンダのヘッド側に溶接加圧力の設定
値に対応した圧力の圧縮空気を供給することによって、
エアシリンダを駆動し、溶接加圧力を立ち上げていた。
したがって、溶接加圧力の設定値を変えるときは、エア
シリンダのヘッド側に供給すべき圧縮空気の圧力設定値
を変えていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような小型電子
部品のキャン・シール溶接においては、チリが発生する
とパッケージ内の電子部品本体を損傷するおそれがある
ので、チリの発生を極力防止するよう高速・高精度な加
圧制御および通電開始制御が要求される。

【０００７】しかるに、上記のような従来の方式によれ
ば、直線的な高速の立ち上がり速度を得るのが難しく、
特に溶接加圧力の設定値が低くなるにつれて、立ち上が
りの速度および直線性が低下するという不具合があっ
た。また、図８に示すように、溶接加圧力の設定値（Ｆ
A ，ＦB ）が変わると、溶接加圧力の立ち上がり特性が
異なった曲線（ＬＦA ，ＬＦB ）となるため、一定な加
圧制御および通電開始制御が難しかった。すなわち、図
９に拡大して示すように、通電開始すべき時の加圧力の
設定値をＦS とすると、溶接加圧力の設定値がＦA ( 曲
線ＬＦA ）の場合の通電開始指令時間はｔSAであり、溶
接加圧力の設定値がＦB （曲線ＬＦB ）の場合の通電開
始指令時間はｔSBであるが、遅延時間（一定値Δｔ）後
に実際に通電が開始する時の溶接加圧力は異なった値
（ＦSA，ＦSB）となる。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、高速・高精度な加圧制御が行えるとともに、溶
接加圧力を任意に設定し、かつ溶接終了後に加圧用可動
部をを速やかに復動させられるようにした抵抗溶接方法
および抵抗溶接機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の抵抗溶接方法は、エアシリンダのピスト
ンロッドに加圧力伝達部材を介して溶接電極を結合し、
前記エアシリンダより発生される加圧力を前記加圧力伝
達部材および前記溶接電極を介して被溶接材に加えて抵
抗溶接を行うようにした抵抗溶接方法において、前記ピ
ストンロッド、前記加圧力伝達部材および前記溶接電極
を復動させるのに十分な引込み力を前記エアシリンダに
発生させられるほど高い第１の圧力を有する二次側圧縮
空気を前記エアシリンダのヘッド側とロッド側に同時に
供給し、これによって前記エアシリンダより発生される
加圧力を初期加圧力として前記被溶接材に加える第１の
ステップと、前記第１のステップに続けて、前記エアシ
リンダのヘッド側に前記第１の圧力を有する圧縮空気を
供給したままで前記エアシリンダのロッド側に前記第１
の圧力よりも溶接加圧力設定値に対応した圧力だけ低
く、かつ大気圧よりも高い第２の圧力を有する圧縮空気
を供給し、これによって前記エアシリンダより発生され
る加圧力を正規の溶接加圧力として前記被溶接材に所定
時間だけ加える第２のステップと、前記第２のステップ
の後に、前記エアシリンダのロッド側に前記第１の圧力
を有する圧縮空気を供給するとともに前記エアシリンダ
のヘッド側を大気に連通させ、これによって前記エアシ
リンダより発生される引込み力で前記ピストンロッド、
前記加圧力伝達部材および前記溶接電力を所定位置まで
復動させる第３のステップとを有する方法とした。

【００１０】また本発明の抵抗溶接機は、エアシリンダ
のピストンロッドに加圧力伝達部材を介して溶接電極を
結合し、前記エアシリンダより発生される加圧力を前記
加圧力伝達部材および前記溶接電極を介して被溶接材に
加えて抵抗溶接を行うようにした抵抗溶接機において、
前記ピストンロッド、前記加圧力伝達部材および前記溶
接電極を復動させるのに十分な引込み力を前記エアシリ
ンダに発生させられるほど高い第１の圧力を有する二次
側圧縮空気を与える第１のレギュレータと、前記第１の
圧力よりも前記溶接加圧力設定値に対応した圧力だけ低
く、かつ大気圧よりも高い第２の圧力を有する二次側圧
縮空気を与える第２のレギュレータと、前記エアシリン
ダのヘッド側に接続された第１のポートと前記第１のレ
ギュレータの二次側に接続された第２のポートと大気に
通じた第３のポートとを有する第１の方向切換弁と、前
記エアシリンダのロッド側に接続された第４のポートと
前記第１のレギュレータの二次側に接続された第５のポ
ートと前記第２のレギュレータの二次側に接続された第
６のポートとを有する第２の方向切換弁と、前記被溶接
材に初期加圧力を加えるために前記第１の方向切換弁内
で前記第１のポートを前記第２のポートに接続するとと
もに前記第２の方向切換弁内で前記第４のポートを前記
第５のポートに接続し、前記被溶接材に前記溶接加圧力
設定値にほぼ等しい正規の溶接加圧力を加えるために前
記第１の方向切換弁内で前記第１のポートを前記第２の
ポートに接続するとともに前記第２の方向切換弁内で前
記第４のポートを前記第６のポートに接続し、前記被溶
接材に対する加圧を解除するために前記第１の方向切換
弁内で前記第１のポートを前記第３のポートに接続する
とともに前記第２の方向切換弁内で前記第４のポートを
前記第５のポートに接続する弁切換制御手段とを具備す
る構成とした。

【００１１】

【作用】正規の溶接加圧力を加えるに先立ち、方向弁切
換制御手段の切換制御により、第１の方向切換弁内では
第１のポートが第２のポートに接続され、第２の方向切
換弁内では第４のポートが第５のポートに接続される。
これにより、第１のレギュレータからの第１の圧力を有
する圧縮空気が第１の方向切換弁を介してエアシリンダ
のヘッド側に供給されると同時に第２の方向切換弁を介
してエアシリンダのロッド側にも供給される。そうする
と、ピストンロッドの断面積分だけロッド側の面積がヘ
ッド側の面積よりも小さいため、その差分面積に基準圧
力を乗じた値の加圧力がエアシリンダで発生し、ピスト
ンロッドが往動する。そして、溶接電極が被溶接材に当
接し、初期加圧力が被溶接材に加えられる。

【００１２】次に、被溶接材に正規の溶接加圧力を加え
るために、弁切換制御手段の切換制御によって、第１の
方向切換弁では第１のポートが第２のポートに接続され
たまま第２の方向切換弁で第４のポートが第６のポート
に接続される。これにより、エアシリンダにおいては、
ヘッド側が第１のレギュレータからの第１の圧力を受け
たままロッド側が第２のレギュレータからの第２の圧力
に減圧され、ピストンに作用する圧力は直ちにに第１お
よび第２の圧力の間の差圧（溶接加圧力設定値に対応し
た圧力）に切り変わり、その圧力にピストン面積を乗じ
た値の加圧力つまり正規の溶接加圧力が発生する。そし
て、この正規の溶接加圧力がピストンロッド、圧力伝達
部材および溶接電極を介して被溶接材に加えられる。 こ
のように、エアシリンダのヘッド側とロッド側とが第１
のレギュレータからの比較的高い第１の圧力でほぼ均衡
していた状態から、ロッド側が第２のレギュレータから
の（第１の圧力よりも溶接加圧力設定値だけ低い）第２
の圧力に切り換わることにより、安定な第１の圧力と第
２の圧力との差圧でエアシリンダの加圧力が初期値から
設定値まで高速・直線的に立ち上がる。そして、この正
規溶接加圧力の立ち上がりに合わせて所定のタイミング
で溶接通電が開始される。これによって、溶接電源部か
らの溶接電流が溶接電極を介して被溶接材に供給され、
被溶接材が抵抗溶接される。

【００１３】所定時間の経過後に溶接通電が終了し、次
いで加圧も終了する。加圧を解除するため、弁切換制御
手段の切換制御によって、第１の方向切換弁では第１の
ポートが第３のポートに接続されるとともに第２の方向
切換弁では第４のポートが第５のポートに接続される。
これにより、エアシリンダにおいては、ロッド側に第１
のレギュレータからの第１の圧力を有する圧縮空気が供
給されるとともに、ヘッド側が大気に開放されるため、
第１の圧力に応じた大きな引込み力が発生される。この
大きな引込み力でピストンロッド、加圧力伝達部材およ
び溶接電極が被溶接材から離れて所定の原位置または待
機位置まで速やかに復動する。

【００１４】

【実施例】以下、図１〜図５を参照して本発明を直上式
キャン・シール溶接機に適用した実施例を説明する。

【００１５】先ず、図４および図５につき実施例の直上
式キャン・シール溶接機の構成を説明する。図４はこの
キャン・シール溶接機の全体構造を示す略斜視図であ
り、図５はこのキャン・シール溶接機のヘッド部の詳細
な構成を示す一部断面正面図である。

【００１６】図４において、１０は固定台、１２はヘッ
ド部、１４は加圧用エアシリンダ、１６は溶接トランス
である。溶接トランス１６の出力端子１８，２０は、二
次導体２２，２４、二次導体接続ブロック２６，２８を
介して上部電極取付ブロック３０，下部電極取付ブロッ
ク３２にそれぞれ接続される。これら上部電極取付ブロ
ック３０，下部電極取付ブロック３２には、図７に示す
ような上部溶接電極２０８、下部溶接電極２１０がそれ
ぞれ取り付けられる。上部電極取付ブロック３０は、上
部プラテン受３４、シャフト受３６を介して加圧用スラ
イドシャフト３８に結合している。加圧用スライドシャ
フト３８は、ヘッド部１２内において、後述するウレタ
ン・スプリングおよびロードセルを介してエアシリンダ
１４のピストンロッドに結合している。これにより、エ
アシリンダ１４で発生された垂直下方向の加圧力は、加
圧用スライドシャフト３８を介して、上部電極取付ブロ
ック３０に取り付けられた上部溶接電極ひいては被溶接
材（図示せず）に加えられるようになっている。

【００１７】図５において、加圧用スライドシャフト３
８は、中空シャフトで、ベアリングホルダ４０に支持さ
れたストロークベアリング４２に軸支され、垂直方向に
移動可能となっている。加圧用スライドシャフト３８の
上端は、ボールベアリング用フランジ４４、ウレタン・
スプリング４６、スプリング受４８、ロードセル受５
０、ロードセル５２、フローティング・ジョイント５４
を介してピストン・ロッド５６の下端部に接続される。

【００１８】ウレタン・スプリング４６にはボールスラ
イド用シャフト５８が植設され、下方に突出したシャフ
ト５８の下端部はリニアブッシュ６０を介して加圧用ス
ライドシャフト３８内で摺動可能となっている。これに
より、エアシリンダ１４からの加圧力でウレタン・スプ
リング４６が弾性圧縮する時、シャフト５８がウレタン
・スプリング４６の支柱として作用し、ウレタン・スプ
リング４６はねじれることなく垂直方向に圧縮変形す
る。これによって、エアシリンダ１４からの加圧力が正
しく加圧用スライドシャフト３８に伝えられるようにな
っている。

【００１９】なお、ボールベアリング用フランジ４４に
は、垂直フランジ６２を介してフローティング・ベース
板６４が水平に取り付けられ、このベース板６４はフロ
ーティング・ジョイント５４に対する上方向のストッパ
として機能する。また、加圧用スライドシャフト３８の
下端部に隣接して、プラテン受３４にリニアシャフト７
２が垂直に立設され、このリニアシャフト７２は固定台
１０側の垂直メタルホルダ７４に内設されたブッシュ７
６に案内される。これによって、加圧用スライドシャフ
ト３８およびそれに結合されたプラテン受３４、上部電
極取付ブロック３０等は、垂直方向にのみ移動可能であ
り、回転移動しないようになっている。なお、二次導体
接続ブロック２６とプラテン受３４との間に絶縁体７８
が介在している。

【００２０】図１は、エアシリンダ１４を駆動するため
の本実施例による空気圧回路の構成を示す。この空気圧
回路１００において、１０２は圧縮空気圧源、１０４は
エアフィルタ、１０６はミストセパレータ、１０８はエ
アタンク、１１０は第１レギュレータ、１１２は圧力
計、１１４はチェックバルブ、１１６，１１８は第１お
よび第２方向切換弁、１２０、１２２，１２４はスピー
ドコントローラ、１２６は第２レギュレータ、１２８は
圧力計、１３０はコネクタ、１３２はエキゾーストクリ
ーナである。

【００２１】第１レギュレータ１１０はエアタンク１０
８からの一次側圧縮空気を設定圧力まで減圧するもの
で、その設定圧力（第１の圧力または基準圧力）はエア
シリンダ１４の溶接加圧力すなわちエアシリンダ１４の
発生すべき加圧力の通常の設定値よりも大きな加圧力Ｆ
Ｍに対応した圧力ＰＭに選ばれる。後述するように、溶
接終了後はこの第１レギュータ１１０からの圧縮空気の
圧力（第１の圧力）に対応したエアシリンダ１４の引込
み力によってピストンロッド５６、加圧用スライドシャ
フト３８等の加圧用可動部を原位置まで迅速に後退また
は上昇させる。つまり、第１レギュレータ１１０の二次
側における圧縮空気の圧力（第１の圧力）は、ピストン
ロッド５６、加圧用スライドシャフト３８等の加圧用可
動部を復動させるのに十分な引込み力をエアシリンダ１
４に発生させられるほど高い圧力値に設定される。この
第１レギュレータ１１０の二次側に得られる圧縮空気は
第１方向切換弁１１６の圧力口Ｐ（第２のポート）およ
び第２方向切換弁１１８の圧力口Ｐ（第５のポート）に
与えられるとともに第２レギュレータ１２６の一次側に
与えられる。なお、第１レギュレータ１１０の二次側に
取り付けられた圧力計１１２は二次側圧力ＰＭの設定・
調整のために用いられる。

【００２２】第２レギュレータ１２６は、精密形レギュ
レータで、第１レギュレータ１１０の二次側からの圧縮
空気を溶接加圧力設定値に対応した圧力だけ減圧する。
すなわち、第１レギュレータ１１０の二次側圧縮空気の
圧力（第１の圧力または基準圧力）をＰＭ、溶接加圧力
設定値ＦＳに対応した圧力をＰＳとすると、第２レギュ
レータ１２６の二次側の圧力は（ＰＭ−ＰＳ）の値に設
定される。この第２レギュレータ１２６の二次側圧縮空
気は、第１方向切換弁１１６の排気口Ｒ２および第２方
向切換弁１１８の排気口Ｒ２（第６のポート）に与えら
れる。なお、第２レギュレータ１２６の二次側に取り付
けられた圧力計１２８は、二次側圧力（ＰＭ−ＰＳ）の
設定・調整のために用いられる。

【００２３】第１方向切換弁１１６において、負荷口Ａ
（第１のポート）はスピードコントローラ１２０，１２
２を介してエアシリンダ１４のヘッド側に接続され、排
気口Ｒ１（第３のポート）はエキゾーストクリーナ１３
２を介して大気圧に通じている。第２方向切換弁１１８
においては、負荷口Ｂ（第４のポート）がスピードコン
トローラ１２４を介してエアシリンダ１４のロッド側に
接続されるとともにチェックバルブ１１４を介して第１
レギュレータ１１０の二次側に接続され、排気口Ｒ１が
エキゾーストクリーナ１３２を介して大気圧に通じてい
る。これら第１および第２方向切換弁１１６，１１８の
切換制御は、後述する制御部９２によって制御される。

【００２４】図２は、本溶接機における制御システムの
構成を示す。設定入力部９０は、キーボード等からな
り、加圧力、溶接電流、通電時間等の各種溶接条件につ
いて設定値を入力する。制御部９２は、マイクロコンピ
ュータからなり、設定入力部９０より入力された設定値
にしたがって上記空気圧回路１００および溶接電源回路
９４の動作を制御する。本実施例においては、ロードセ
ル５２の出力信号が制御部９２に与えられ、本溶接加圧
力の立ち上がり時にロードセル出力信号が所定の値に達
した時に、制御部９２より通電開始の制御信号が溶接電
源回路９４に与えられるようになっている。

【００２５】図３は、本実施例のキャン・シール溶接機
による加圧力の時間特性を示す。以下、この特性図につ
き本溶接機の動作を説明する。

【００２６】抵抗溶接が行われる前、ピストンロッド５
６、ロードセル５２、ウレタン・スプリング４６、加圧
用スライドシャフト３８、溶接電極等の加圧用可動部は
所定の原位置または待機位置に上昇している。溶接シー
ケンスが開始すると、先ず空気圧回路１００において第
１、第２方向切換弁１１６，１１８のそれぞれの一次側
が圧力口Ｐ、Ｐに切り換えられる。これにより、エアシ
リンダ１４のヘッド側には、第１方向切換弁１１６，ス
ピードコントローラ１２０，１２２を介して第１レギュ
レータ１１０からの基準圧力ＰＭの圧縮空気が供給され
る。一方、エアシリンダ１４のロッド側にも、第２方向
切換弁１１８，スピードコントローラ１２４を介して第
１レギュレータ１１０からの基準圧力ＰＭの圧縮空気が
供給される。したがって、エアシリンダ１４のヘッド側
とロッド側に同じ圧力ＰＭの圧縮空気が供給されるが、
ピストンロッド５６の断面積ΔＳだけロッド側の面積が
ヘッド側の面積Ｓよりも小さいため、その差分面積ΔＳ
に圧力ＰＭを乗じた値（ΔＳＰＭ）の加圧力ＦＯがエア
シリンダ１４で発生し、ピストンロッド５６は原位置か
ら前進（下降）する。そうすると、ピストンロッド５６
と一体的にロードセル５２、ウレタン・スプリング４
６、加圧用スライドシャフト３８等も各原位置から下降
し、やがて上部溶接電極（図示せず）が被溶接材（図示
せず）に当接して、そのまま加圧力ＦＯが初期加圧力と
して被溶接材に一定時間加えられる。この間、ウレタン
・スプリング４６は加圧力ＦＯに対応した分だけわずか
に圧縮変形している。

【００２７】次に、時刻ｔ0 で、正規の溶接加圧力Ｆi
を被溶接材に加えるため、第２方向切換弁１１８の一次
側が排気口Ｒ2 に切り換えられる。これにより、エアシ
リンダ１４のロッド側は、第２方向切換弁１１８、スピ
ードコントローラ１２４を介して第２レギュレータ１２
６の二次側圧力（ＰM −Ｐi ）に変わる。ヘッド側の圧
力は基準圧力ＰM であるから、その圧力差Ｐi にピスト
ン面積Ｓを乗じた値ＳＰi の加圧力（設定加圧力）Ｆi
がエアシリンダ１４で発生する。この場合、ピストンロ
ッド５６の断面積ΔＳ分の加圧力は無視し得る。

【００２８】このようなエアシリンダ１４からの加圧力
Ｆi によってウレタン・スプリング４６はさらに圧縮変
形し、その圧縮量に応じた加圧力が加圧用スライドシャ
フト３８を通して被溶接材に加えられる。ウレタン・ス
プリング４６は樹脂スプリングであるため、少し圧縮変
形するだけで大きな圧力を発生する。したがって、被溶
接材に加えられる加圧力は、極めて短い時間で高速に初
期加圧力Ｆ0 から正規溶接加圧力Ｆi へ立ち上がる。な
お、ウレタン・スプリング４６の圧縮に応じてボールス
ライド用シャフト４８が加圧用スライドシャフト３８の
貫通孔内に沈み込む。

【００２９】加圧力が初期加圧力Ｆ0 から正規溶接加圧
力Ｆi へ立ち上がる途中で所定の値ＦS に達すると、こ
の時（時刻ｔS ）のロードセル５２の出力信号に応動し
て制御部９２は溶接電源回路９４に通電を開始させる。
そして、所定時間後の時刻ｔe で溶接電源回路９４に通
電を終了させ、しかる後時刻ｔf で溶接加圧力Ｆi を解
除する。この加圧力の解除のため、空気圧回路１００に
おいては、第１方向切換弁１１６の一次側が排気口Ｒ1
に切り換えられると同時に、第２方向切換弁１１８の一
次側が圧力口Ｐに切り換えられる。これにより、エアシ
リンダ１４のヘッド側が大気圧になる一方、ロッド側が
基準圧力ＰM となり、ピストンロッド５６は迅速に後退
（上昇）し、それと一体的に加圧用スライドシャフト３
８等も上昇し、上部溶接電極が被溶接材から離れる。

【００３０】このように、本実施例のキャン・シール溶
接機においては、エアシリンダ１４のヘッド側を一定の
基準圧力ＰM に維持したまま、ロッド側を基準圧力ＰM
から溶接加圧力設定値Ｆi に対応した圧力Ｐi だけ低い
圧力（ＰM −Ｐi ）に下げることによって、エアシリン
ダ１４に所期の加圧力を発生させる。このような方式に
よれば、第２方向切換弁１１８が切り換えられるや否や
エアシリンダ１４において直ちに所期（設定）圧力Ｐi
が効果的にピストンに作用するので、ピストンが迅速に
始動し、図３の曲線ＬＦi に示すように、加圧力が高速
・直線的に立ち上がる。また、ピストンの始動性がよい
ために、加圧力の設定値に関係なく一定な立ち上がり特
性が得られ、図３において一点鎖線の曲線ＬＦj で示す
ように、加圧力設定値がＦj （＜Ｆi ）の場合でも、設
定値Ｆi の場合と同様の立ち上がり特性が得られる。こ
のように、高速・一定な加圧力の立ち上がりが得られる
ので、高速・高精度な加圧制御および通電開始制御が可
能となり、バリの発生しない良好なキャン・シール溶接
を行うことができる。なお、図３において点線の曲線Ｌ
ＦM は、溶接加圧力の設定値をＦM とした場合の仮想の
特性曲線である。

【００３１】また、第１レギュレータ１１２の二次側に
得られる基準圧力ＰMとピストンロッド５６の断面積Δ
Ｓとで所期加圧力ΔＳＰM が決まるので、加圧力設定値
に関係なく一定な初期加圧力が得られる。

【００３２】さらに、エアシリンダ１４からの加圧力に
ウレタン・スプリング４６が高速応答してこれを迅速に
加圧用スライドシャフト３８に伝えるため、極めて高速
の加圧力立ち上がり速度を得ることができる。さらに、
このように高速に立ち上がる加圧力の値をロードセル５
２がリアルタイムに検出し、そのロードセル出力信号に
基づいて制御部９２が通電を開始させるので、加圧力が
所定値に達した時点で直ちに溶接電流を溶接部に供給す
ることができる。

【００３３】なお、初期加圧力を調整するには、エアシ
リンダ１４のピストンロッド５６の断面積を変えるか、
あるいは第１レギュレータ１１８の二次側圧力（基準圧
力）を変えればよい。

【００３４】以上、本発明を直上式キャン・シール溶接
機に適用した実施例について説明したが、本発明はこれ
に限るものではなく、高速・高精度な加圧力制御、通電
開始制御を必要とする種々の形式の抵抗溶接機に適用可
能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の抵抗溶接
方法によれば、エアシリンダのヘッド側とロッド側とを
第１のレギュレータからの十分に高い第１の圧力でほぼ
均衡させた状態からロッド側の圧力を溶接加圧力設定値
だけ低く、かつ大気圧よりも高い第２のレギュレータか
らの第２の圧力まで減圧することにより、安定な第１の
圧力と第２の圧力との差圧でエアシリンダの加圧力を正
規の溶接加圧力まで高速・直線的に立ち上げて高速・高
精度な加圧制御を可能にするとともに、溶接終了後には
エアシリンダのヘッド側およびロッド側をそれぞれ大気
圧および第１のレギュレータからの第１の圧力に切り換
えることにより、第１の圧力に対応した大きな引込み力
をシリンダに発生させ、ピストンロッド、加圧力伝達部
材および溶接電極を所定位置まで迅速に復動させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるキャン・シール溶接機
においてエアシリンダを駆動するための空気圧回路の構
成を示す回路図である。

【図２】実施例の溶接機における制御システムの構成を
示すブロック図である。

【図３】実施例の溶接機における加圧力の時間特性を示
す図である。

【図４】実施例の溶接機の全体構造を示す略斜視図であ
る。

【図５】実施例の溶接機のヘッド部の詳細な構成を示す
一部断面正面図である。

【図６】キャン・シール溶接の一加工例を示すための電
子部品の斜視図である。

【図７】キャン・シール溶接の溶接部の構成を示す断面
図である。

【図８】従来の抵抗溶接機による加圧力の時間特性を示
す図である。

【図９】図８の特性図の一部を拡大して示す図である。

【符号の説明】

１２ ヘッド部 １４ エアシリンダ ３０ 上部電極取付ブロック ３２ 下部電極取付ブロック ３８ 加圧用スライドシャフト ５６ ピストンロッド ９０ 設定入力部 ９２ 制御部 ９４ 溶接電源回路 １００ 空気圧回路 １１０ 第１レギュレータ １１６ 第１方向切換弁 １１８ 第２方向切換弁 １２６ 第２レギュレータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアシリンダのピストンロッドに加圧力
   伝達部材を介して溶接電極を結合し、前記エアシリンダ
   より発生される加圧力を前記加圧力伝達手段および前記
   溶接電極を介して被溶接材に加えて抵抗溶接を行うよう
   にした抵抗溶接方法において、 前記ピストンロッド、前記加圧力伝達部材および前記溶
   接電極を復動させるのに十分な引込み力を前記エアシリ
   ンダに発生させられるほど高い第１の圧力を有する二次
   側圧縮空気を前記エアシリンダのヘッド側とロッド側に
   同時に供給し、これによって前記エアシリンダより発生
   される加圧力を初期加圧力として前記被溶接材に加える
   第１のステップと、 前記第１のステップに続けて、前記エアシリンダのヘッ
   ド側に前記第１の圧力を有する圧縮空気を供給したまま
   で前記エアシリンダのロッド側に前記第１の圧力よりも
   溶接加圧力設定値に対応した圧力だけ低く、かつ大気圧
   よりも高い第２の圧力を有する圧縮空気を供給し、これ
   によって前記エアシリンダより発生される加圧力を正規
   の溶接加圧力として前記被溶接材に所定時間だけ加える
   第２のステップと、 前記第２のステップの後に、前記エアシリンダのロッド
   側に前記第１の圧力を有する圧縮空気を供給するととも
   に前記エアシリンダのヘッド側を大気に連通させ、これ
   によって前記エアシリンダより発生される引込み力で前
   記ピストンロッド、前記加圧力伝達部材および前記溶接
   電極を所定位置まで復動させる第３のステップとを有す
   ることを特徴とする抵抗溶接方法。
2. 【請求項２】 エアシリンダのピストンロッドに加圧力
   伝達部材を介して溶接電極を結合し、前記エアシリンダ
   より発生される加圧力を前記加圧力伝達部材および前記
   溶接電極を介して被溶接材に加えて抵抗溶接を行うよう
   にした抵抗溶接機において、 前記ピストンロッド、前記加圧力伝達部材および前記溶
   接電極を復動させるのに十分な引込み力を前記エアシリ
   ンダに発生させられるほど高い第１の圧力を有する二次
   側圧縮空気を与える第１のレギュレータと、 前記第１の圧力よりも前記溶接加圧力設定値に対応した
   圧力だけ低く、かつ大気圧よりも高い第２の圧力を有す
   る二次側圧縮空気を与える第２のレギュレータと、 前記エアシリンダのヘッド側に接続された第１のポート
   と前記第１のレギュレータの二次側に接続された第２の
   ポートと大気に通じた第３のポートとを有する第１の方
   向切換弁と、 前記エアシリンダのロッド側に接続された第４のポート
   と前記第１のレギュレータの二次側に接続された第５の
   ポートと前記第２のレギュレータの二次側に接続された
   第６のポートとを有する第２の方向切換弁と、 前記被溶接材に初期加圧力を加えるために前記第１の方
   向切換弁内で前記第１のポートを前記第２のポートに接
   続するとともに前記第２の方向切換弁内で前記第４のポ
   ートを前記第５のポートに接続し、前記被溶接材に前記
   溶接加圧力設定値にほぼ等しい正規の溶接加圧力を加え
   るために前記第１の方向切換弁内で前記第１のポートを
   前記第２のポートに接続するとともに前記第２の方向切
   換弁内で前記第４のポートを前記第６のポートに接続
   し、前記被溶接材に対する加圧を解除するために前記第
   １の方向切換弁内で前記第１のポートを前記第３のポー
   トに接続するとともに前記第２の方向切換弁内で前記第
   ４のポートを前記第５のポートに接続する弁切換制御手
   段とを具備することを特徴とする抵抗溶接機。