JP2726031B2 - スポット溶接ヘッド - Google Patents

スポット溶接ヘッド

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JP2726031B2
JP2726031B2 JP8059167A JP5916796A JP2726031B2 JP 2726031 B2 JP2726031 B2 JP 2726031B2 JP 8059167 A JP8059167 A JP 8059167A JP 5916796 A JP5916796 A JP 5916796A JP 2726031 B2 JP2726031 B2 JP 2726031B2
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30Features relating to electrodes
    • B23K11/31Electrode holders and actuating devices therefor
    • B23K11/314Spot welding guns, e.g. mounted on robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
    • B23K11/115Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼のストリップ
コイル、線材コイル、管棒群、重積板等の被結束物のま
わりに鋼帯ストラップを1回あまり巻廻して引き締め、
該引き締め状態でその重り合り部分をスポット溶接する
「スポット溶接ヘッド」に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
のこの種スポット溶接ヘッドは、鋼帯ストラップをその
長手方向に1点あるいは2〜3点一定の間隔でスポット
溶接するものが知られている(特開平2−274383
号)。
【0003】また、鋼帯ストラップの横方向に2点以上
所定の間隔を隔ててスポット溶接するスポット溶接ヘッ
ドもある(実公平7−31891号)。
【0004】これらのスポット溶接ヘッドが提供される
までは、専ら、1点のみ又は長手方向1列にのみスポッ
ト溶接するスポット溶接ヘッドが提供されていた。しか
し、この1点のみ又は長手方向1列のみのスポット溶接
するものは、スポット溶接点を隔てて両側から鋼帯スト
ラップに引張力が作用すると、スポット溶接された微小
面積が引張方向に対して直交する方向に回転するような
挙動をとり、このためスポット溶接した部分に曲げモー
メントが作用し、比較的小さな引張力でもって破断して
しまうことがあった。
【0005】このため、上述した多点スポット溶接する
ようなスポット溶接ヘッドが提供され、スポット溶接し
た部分に曲げモーメントが作用しないよう、あるいは作
用しても十分耐えうるような対策が講じられた。
【0006】しかしながら、上記多点スポット溶接にお
いても、鋼帯ストラップに引張力が作用すると、両側の
スポット溶接部分には若干の曲げモーメントが作用する
とともに、装置のコンパクト化のため定まった寸法内で
列状に多点スポット溶接するため、各スポット溶接間の
距離が短くなり、スポット溶接による熱硬化によって、
各スポット溶接点を結ぶ方向の許容曲げ応力が極端に少
なくなるとともに、引張方向の許容応力も低下すること
を許容範囲で容認しているのが現況である。特に、鋼帯
ストラップがハイカーボン材(等価炭素量が0.2%以
上のもの)の場合には、スポット溶接に起因する熱硬化
の上記弊害が顕著になる。
【0007】このため、千鳥状にスポット溶接する手法
あるいは四角形状にスポット溶接する手法等が考えられ
るが、スポット溶接ヘッドにコンパクトさが要求される
ことから、自動的に千鳥状にスポット溶接したり四角形
状にスポット溶接できるスポット溶接ヘッドは事実上不
可能であった。
【0008】つまり、比較的狭い空間しかないスポット
溶接ヘッドの中で、上述のように溶接ヘッドを千鳥状に
あるいは四角形状に作動させるようなメカニズムを案出
することが困難であった。
【0009】さらに、上記多点スポット溶接できる従来
のスポット溶接ヘッドの場合、スポット電極の移動を、
ギヤ機構を介してロータリアクチュエータ等でおこなっ
ていたため、ギヤのバックラッシュに起因するスポット
溶接のナゲットの間隔が正確でなく、例えば、本来10
mm間隔でおこなうべきところが、8mmと9mm間隔
になる等の不具合が生じていた。また、この種機構を具
備したスポット溶接ヘッドの場合には、構造が複雑にな
ることから高価で、また、外部からスポット溶接間隔を
簡単に調整することができない構成となっていた。
【0010】本発明にかかるスポット溶接ヘッドは、上
述のような現況に鑑みおこなわれたもので、千鳥状,四
角形状はもちろん、従来の長手方向の多点,横方向の2
点以上の多点スポット溶接も、簡単に且つシンプルな構
造でもって、適宜必要に応じて、しかもスポット溶接の
ナゲットの間隔で常に正確になり、また外部から簡単に
調整可能なスポット溶接ヘッドを提供することを目的と
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】本請求項1記載の発明に
かかるスポット溶接ヘッドは、自動結束機の鋼帯ストラ
ップの重なり合った部分をスポット溶接するスポット溶
接ヘッドにおいて、スポット溶接に際し一方の電極とな
るスポット電極と、このスポット電極を先端に保持する
スポット電極支持部材と、このスポット電極支持部材を
第1枢支軸を中心に揺動自在に保持する基部材と、この
基部材を第2枢支軸を中心に揺動可能に保持する枠体
と、上記枠体に対して上記基部材をその長手方向へのス
ライド動作に際しガイドするガイド手段と、上記枠体に
対する基部材のスライド動作を拘束するスライド拘束手
段と、上記基部材の枠体に対する揺動動作を拘束する揺
動拘束手段と、上記スポット電極支持部材に一端が取着
されスポット溶接する際にスポット電極支持部材を上記
基部材に対して揺動動作させ鋼帯ストラップに当接させ
る第1アクチュエータと、上記枠体側に一端が他端が上
記基部材側に取着され該基部材を枠体に対して揺動ある
いはスライド動作させる第2アクチュエータとを具備
し、上記スライド拘束手段を解除するとともに上記揺動
拘束手段で揺動動作を拘束することによって、第2アク
チュエータの動作に起因して枠体に対して基部材をスラ
イドさせてスポット電極を溶接面でY方向に移動させ、
上記揺動拘束手段を解除するとともに上記スライド拘束
手段で枠体に対して基部材のスライド動作を拘束させる
ことによって、第2枢支軸を中心に枠体に対して基部材
を揺動させて上記Y方向に対して直交するX方向にスポ
ット電極を溶接面で移動させるよう構成され、鋼帯スト
ラップの溶接面上のX方向あるいはY方向にスポット電
極を移動させて、X方向のみあるいはY方向のみ、又は
X方向とY方向を組み合わせた方向に、スポット溶接可
能になったことを特徴とする。
【0012】このように構成すると、上記スライド拘束
手段で基部材を枠体に対して長手方向のスライド動作を
拘束し且つ上記揺動拘束手段を解除した状態で、第2ア
クチュエータを動作させると、枠体に対して基部材が上
記第2枢支軸を中心に揺動し、スポット電極をX方向に
移動させることができ、また、上記揺動拘束手段で第2
枢支軸を中心とする揺動動作を拘束し且つ上記スライド
拘束手段を解除して基部材を枠体に対して長手方向にス
ライド動作可能にした状態で、第2アクチュエータを動
作させると、ガイド手段によってガイドされ枠体に対し
て基部材が長手方向にスライドして、スポット電極をY
方向に移動させることができる。このため、上述のよう
に、帯金ストラップの溶接面上でX方向あるいはY方向
の任意の方向にスポット電極を移動させることができ、
従って、帯金ストラップの長手方向あるいは横方向(幅
方向)に、あるいは長手方向と横方向とを組み合わせた
多点スポット溶接することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】また、請求項1記載のスポット溶
接ヘッドの一つの実施態様として、請求項2記載のスポ
ット溶接ヘッドのように、スポット溶接に際し一方の電
極となるスポット電極と、このスポット電極を先端に保
持するスポット電極支持部材と、このスポット電極支持
部材を第1枢支軸を中心に揺動自在に保持する基部材
と、この基部材をその長手方向にスライド可能にガイド
・保持するガイド部材と、このガイド部材を第2枢支軸
を中心に揺動可能に保持する枠体と、上記ガイド部材に
対する基部材のスライド動作を拘束するスライド拘束手
段と、上記ガイド部材の枠体に対する揺動動作を拘束す
る揺動拘束手段と、上記スポット電極支持部材に一端が
取着されスポット溶接する際にスポット電極支持部材を
上記基部材に対して揺動動作させ鋼帯ストラップに当接
させる第1アクチュエータと、上記枠体側に一端が他端
が上記基部材側に取着され該基部材を枠体に対して揺動
あるいはスライド動作させる第2アクチュエータとを具
備し、上記スライド拘束手段を解除し且つ揺動拘束手段
で揺動動作を拘束させることによって、第2アクチュエ
ータの動作に起因して枠体に対して基部材をスライドさ
せてスポット電極を溶接面でY方向に移動させ、上記ス
ライド拘束手段で枠体に対して基部材のスライド動作を
拘束させ且つ揺動拘束手段を解除することによって、第
2枢支軸を中心に枠体に対して基部材を揺動させて上記
Y方向に対して直交するX方向にスポット電極を溶接面
で移動させるよう構成され、鋼帯ストラップの溶接面上
のX方向あるいはY方向にスポット電極を移動させて、
X方向のみあるいはY方向のみ、又はX方向とY方向を
組み合わせた方向に、スポット溶接可能になったことを
特徴とするスポット溶接ヘッドであってよい。
【0014】また、請求項2記載のスポット溶接ヘッド
において、請求項3記載のスポット溶接ヘッドのよう
に、スライド拘束手段が、第2枢支軸となるピボットピ
ンと、このピボットピンを挿通させる枠体側に形成され
た孔、ガイド部材側に形成された孔、基部材側に形成さ
れた孔から構成されていると、簡単な構成でスライド拘
束手段を実現することができ、しかも自動的に拘束ある
いは解除するアクチュエータを配設することが可能とな
る。
【0015】さらに、請求項3記載のスポット溶接ヘッ
ドにおいて、請求項4のスポット溶接ヘッドのように、
ピボットピンが、第4アクチュエータによって、枠体
側、ガイド部材側、基部材側に形成された各孔に挿入お
よび解除可能になっていると、自動機として機能させる
ことが可能となる。
【0016】また、請求項2記載のスポット溶接ヘッド
において、請求項5のスポット溶接ヘッドのように、揺
動拘束手段が、第2枢支軸と略平行に配設された係止ピ
ンと、この係止ピンを挿通させる枠体側に形成された
孔、ガイド部材側に形成された孔から構成されている
と、簡単な構成で揺動拘束手段を実現することができ、
しかも自動的に拘束あるいは解除するアクチュエータを
配設することが可能となる。
【0017】さらに、請求項5記載のスポット溶接ヘッ
ドにおいて、請求項6のスポット溶接ヘッドのように、
係止ピンが、第5アクチュエータによって、前記枠体
側、ガイド部材側に形成された各孔に挿入および解除可
能になっていると、自動機として機能させることが可能
となる。
【0018】また、請求項1又は2記載のスポット溶接
ヘッドにおいて、請求項7のスポット溶接ヘッドのよう
に、X方向が帯金ストラップの長手方向で、Y方向が帯
金ストラップの幅方向であってもよい。
【0019】
【実施例】以下、本願発明にかかる実施例を図面に基づ
いて説明する。図1は本願発明にかかるスポット溶接ヘ
ッドの要部の構成を示す一部分解した状態での斜視図、
図2は図1に示す構成部品の上側(表面側)に配設され
る枠体の一部とそこに配設されたアクチュエータ等を示
す斜視図、図3は図1,図2に示すスポット溶接ヘッド
を組立てた状態での側面図(図1,図2の上方からみた
斜視図)である。
【0020】図において、1は枠体で、この枠体1の一
方の部材(下側部材という)1Aには、基面1aとそこ
から立設された側面1bが形成されている。そして、こ
の基面1a上には、図において上面が側面1bの上端内
に収まるような状態で基部材2が遊装され、この基部材
2にはスポット電極支持部材3が枢支軸4によって、該
枢支軸4を中心に矢印R方向に揺動可能に構成されてい
る。そして、この揺動動作は、基部材2の左端に設けら
れたフランジ部2cにシリンダハウジング5aが取着さ
れたスポット電極移動用の空圧シリンダ(第1アクチュ
エータ)5が矢印P方向に伸縮することによってなされ
るよう、該空圧シリンダ5のシリンダロッドの先端が、
連結部材24を介して、上記スポット電極支持部材3の
上記枢支軸4から離間した部分に枢着されている。そし
て、このスポット電極支持部材3の先端には、スポット
電極6が固着されるとともに、基端には電気を供給する
ための通電導帯10が取着されている。
【0021】また、上記基部材2のフランジ部2cより
の部分には、上記枠体1との間に、該基部材2を部分的
に内包するよう角パイプ状のガイド筒(ガイド手段:基
部材2とともに拡大した図4を参照)17が介装されて
いる。つまり、基部材2がこのガイド筒17によってス
ライド自在に保持されている。
【0022】ところで、上記側面1bの、上記空圧シリ
ンダ5のフランジ部2c近傍、つまりガイド筒17が介
装されている外周方の部分には、図6に断面で示すよう
に、基部材2に向かって貫通孔7が形成されるととも
に、この貫通孔7と同軸上になるよう、ガイド筒17側
に貫通孔18と基部材2側に有底孔8がそれぞれ複数箇
所(この実施例では3箇所)形成されている。そして、
これら、貫通孔7,18と有底孔8には、図示するピボ
ットピン14が挿脱可能に配設されている。そして、こ
のピボットピン14は、枠体1側に取着された図示しな
い空圧シリンダ(第4アクチュエータ)によって、挿入
あるいは解除(引き抜き)可能になっている。また、図
6に図示するように、上記貫通孔7に隣接して平行状に
貫通孔19が形成され、この貫通孔19と同軸上になる
よう、ガイド筒17側に貫通孔20が形成されている。
そして、これら、貫通孔19,20には、図示する係止
ピン21が挿脱可能に配設されている。そして、この係
止ピン21は、枠体1側に取着された図示しない空圧シ
リンダ(第5アクチュエータ)によって、挿入あるいは
解除(引き抜き)可能になっている。
【0023】また、図2に図示するように、上記枠体1
の側面1bに図1において上方から被さる枠体1の他方
の部材1Bを有し、この部材1Bの図において上面に
は、スポット電極6を鋼帯ストラップの溶接面上で長手
方向あるいは横方向に移動させるための3定位置型の空
圧シリンダ(第2アクチュエータに該当:この実施例で
は2つの空圧シリンダを直列に連結し3定位置を得るよ
う構成されている)9が配設されている。つまり、この
空圧シリンダ9のシリンダハウジング9aが上記部材1
Bに固設されるとともに、この空圧シリンダ9のシリン
ダロッド9bの先端は、図3に図示するように、球面ジ
ョイント部材26を介して、上記基部材2のフランジ部
2cの取付孔2d(図1参照)に取着されている。
【0024】また、枠体1の他方の部材1Bの、図2に
おいて左端部には、鋼帯ストラップS(図3に断面で示
したもの参照)を挿通保持するための、保持金具11が
ねじ12により取着されている。そして、この保持金具
11の図2において左端には、スポット溶接に際しスポ
ット電極6(図1参照)が通過するための、開口部(切
欠部)11aが形成されている。
【0025】そして、上記スポット電極支持部材3に左
右に対峙するように、図1において右側に、図示しない
下電極支持部材22が枢支軸15を中心に揺動可能に配
置され、この下電極支持部材の下端には、上記スポット
電極6に左右に対峙する下電極23が配設されている。
そして、この下電極支持部材22の上記揺動は、図3に
図示する空圧シリンダ(第3アクチュエータ)12によ
ってなされるよう構成されている。
【0026】しかして、このように構成されたスポット
溶接ヘッドは、制御装置の制御に基づいて、スポット溶
接に際し以下のように作用する。
【0027】即ち、鋼帯ストラップSが被結束物のまわ
りに1回あまり巻廻して引き締め、該引き締めた状態で
その重り合う部分が、上記保持金具11内に保持される
と、制御装置の制御によって、鋼帯ストラップの長手方
向(X方向)にスポット溶接をおこなうおうとするとき
には、図6(b)に図示するように、上記図示しない空
圧シリンダ(第4のアクチュエータ)を伸長させた状態
にして、ピボットピン14を有底孔8まで挿入した状態
を形成するとともに、空圧シリンダ(第5のアクチュエ
ータ)を収縮させて係止ピン21をガイド筒17の貫通
孔20から抜いた状態を形成する。次に、空圧シリンダ
12を動作させて、下電極支持部材先端の下電極が鋼帯
スラップを介してスポット電極ヘッドの下方に位置させ
る(図3参照)とともに、上記空圧シリンダ5を伸長さ
せてスポット電極6を鋼帯ストラップの表面に押圧させ
る。そして、この状態で電流を流せば、その電極位置
で、スポット溶接(図7(a)のスポット溶接ナゲット
M1参照)をすることができる。
【0028】次に、上記空圧シリンダ5を収縮させて鋼
帯ストラップの表面からスポット電極6を離し、上記空
圧シリンダ9を次の定位置(第2の位置)まで動作させ
ると、上記基部材2(スポット電極支持部材3)がピボ
ットピン14を中心にさらに所定角度揺動し、この状態
で上記空圧シリンダ5を伸長させて再びスポット電極6
を鋼帯ストラップの表面に押圧させ、この状態で電流を
流せば、その電極位置で、スポット溶接をすることがで
きる。つまり、図7(a)に図示するように、鋼帯スト
ラップ6の長手方向に二つ目のスポット溶接ナゲットM
2が形成される。
【0029】さらに、上記空圧シリンダ5を収縮させて
鋼帯ストラップの表面からスポット電極6を離し、上記
空圧シリンダ9を最終の定位置(第3の位置)まで動作
させると、上記基部材2(スポット電極支持部材3)が
ピボットピン14を中心に所定角度揺動し、この状態で
上記空圧シリンダ5を伸長させて再びスポット電極6を
鋼帯ストラップの表面に押圧させ、この状態で電流を流
せば、その電極位置で、スポット溶接をすることができ
る。つまり、図7(a)に図示するように、スポット電
極6が溶接面上をX方向に移動し、鋼帯ストラップ6の
長手方向(X方向)に三つ目のスポット溶接ナゲットM
3が形成される。
【0030】次に、このスポット溶接ヘッドを用いて鋼
帯ストラップの横方向(幅方向:Y方向)に3箇所スポ
ット溶接する場合について説明する。
【0031】即ち、鋼帯ストラップの幅方向に多点(例
えば、3点)スポット溶接しようとする場合には、鋼帯
ストラップSが被結束物のまわりに1回あまり巻廻して
引き締め、該引き締めた状態でその重り合う部分が、上
記保持金具11内に保持された状態において、図6
(c)に図示するように、上記図示しない空圧シリンダ
(第4アクチュエータ)を収縮させて、ピボットピン1
4を有底孔8から引き抜いた状態(つまり、枠体1に対
して基部材2が図1,図6(c)においてL方向に移動
自在な状態)を形成するとともに、空圧シリンダ(第5
アクチュエータ)を伸長させて係止ピン21をガイド筒
17の貫通孔20に挿入した状態を形成する。次に、空
圧シリンダ12を動作させて、下電極支持部材先端の下
電極が鋼帯スラップを介してスポット電極ヘッドの下方
に位置させるとともに、上記空圧シリンダ5を伸長させ
てスポット電極6を鋼帯ストラップの表面に押圧させ
る。そして、この状態で電流を流せば、その電極位置
で、スポット溶接(図7(b)のスポット溶接ナゲット
M4参照)をすることができる。
【0032】次に、上記空圧シリンダ5を収縮させて鋼
帯ストラップの表面からスポット電極6を離し、上記空
圧シリンダ9を次の定位置(第2の位置)まで動作させ
ると、ガイド筒17にガイドされて上記基部材2(スポ
ット電極支持部材3)が枠体1に対して矢印L方向(P
方向と同方向)に所定距離スライド動作し、この状態で
上記空圧シリンダ5を伸長させて再びスポット電極6を
鋼帯ストラップの表面に押圧させ、この状態で電流を流
せば、その電極位置で、スポット溶接をすることができ
る。つまり、図7(b)に図示するように、鋼帯ストラ
ップ6の横方向(幅方向:Y方向)に二つ目のスポット
溶接ナゲットM5が形成される。
【0033】さらに、上記空圧シリンダ5を収縮させて
鋼帯ストラップの表面からスポット電極6を離し、上記
空圧シリンダ9を最終の定位置(第3の位置)までさら
に動作させると、ガイド筒17でガイドされて上記基部
材2(スポット電極支持部材3)が枠体1に対して矢印
L方向にさらに所定距離スライド動作し、この状態で上
記空圧シリンダ5を伸長させて再びスポット電極6を鋼
帯ストラップの表面に押圧させ、この状態で電流を流せ
ば、その電極位置で、スポット溶接をすることができ
る。つまり、図7(b)に図示するように、スポット電
極6が溶接面上をY方向に移動し、鋼帯ストラップ6の
横方向(幅方向:Y方向)に三つ目のスポット溶接ナゲ
ットM6が形成される。
【0034】また、上記鋼帯ストラップの長手方向と幅
方向の動作を適宜組み合わせることによって、図7
(c),(f)に図示するように、千鳥状の、又は図7
(d)に図示するように、四角形状の、さらに図7
(e)に図示するように斜め3点のスポット溶接をおこ
なうことも簡単にできることになる。
【0035】ところで、上記実施例では、アクチュエー
タとして空圧シリンダを用いたが、油圧シリンダ、電動
モータあるいは空圧又は油圧モータ等を使用しても良い
ことは言うまでもない。
【0036】また、上記実施例において、空圧シリンダ
9のねじ9c(図3参照)を調節するとともに、空圧シ
リンダ5方に、空圧シリンダ9の1のシリンダのロッド
に位置調整可能なストッパーを設けて、空圧シリンダ9
の各シリンダの伸長寸法を調整するようにすれば、上記
鋼帯ストラップ状のナゲットの配置間隔を外部から自在
に調節することが可能となる。
【0037】ところで、上記実施例では、基部材のスラ
イド動作をガイドするガイド手段としてガイド筒17を
用いているが、これに代えて、図5(a)に図示するよ
うに、基部材2の上面側にガイド溝Gとその溝G内に上
記貫通孔8を列状に形成することによって、図5(b)
に図示するように、スライド動作(図5(a)の矢印L
方向の動作)に際しピボットピン14と係止ピン21に
よってガイドし、また、図5(c)に図示するように、
揺動に際して上記係止ピン21を中心に揺動動作(図5
(a)の矢印Q方向の動作参照)するようにした構成で
あってもよい。つまり、ガイド筒17等のガイド部材を
設けることなく、周知の長手方向のガイドをおこなうガ
イド機構を設けることによって、スライド動作をガイド
するよう構成することもできる。
【0038】
【発明の効果】しかして、本願発明によれば、各アクチ
ュエータを操作するのみで、簡単に鋼帯ストラップの長
手方向のみあるいは横方向のみ、又は長手方向と横方向
とを組み合わせた千鳥状あるいは四角形状若しくは斜め
状のスポット溶接をおこなうことができる。
【0039】従って、被結束物及び鋼帯ストラップの性
質あるいは所望の結束強度等に鑑み、一つのスポット溶
接ヘッドでもって、各種のパターンのスポット溶接を簡
単におこなうことが可能となる。
【0040】従って、従来のように、被結束物及び鋼帯
ストラップの性質等によって、長手方向専用あるいは横
方向専用のスポット溶接ヘッドを用意しなくとも、1台
のスポット溶接ヘッドでもっておこなうことができる。
【0041】しかも、本願発明にかかるスポット溶接ヘ
ッドは、機能の多様性に比較して構成的に簡単であるた
め、従来のスポット溶接ヘッドに比べて、逆に小型化す
ることができる。
【0042】また、スポット溶接の移動動作を直動式の
空圧シリンダによって直接(ギヤ機構を介さず)おこな
っているため、スポット溶接間隔を常に正確にすること
が可能となっている。
【0043】さらに、なによりも、千鳥状あるいは四角
状のスポット溶接が可能であることから、各スポット溶
接間の間隔を広く採ることができるため、従来の多点ス
ポット溶接の欠点であった熱硬化による弊害を防止する
ことができ、具体的には、従来の長手方向に3点列状に
スポット溶接したのに比べて千鳥状に3点スポット溶接
した場合には、同条件下において、20〜30%程度の
締結強度の向上が認められた。また、従来上記弊害が顕
著となるため使用できなかった等価炭素量が比較的低い
ハイカーボン材も使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明にかかるスポット溶接ヘッドの要部
の構成を示す枠体の上側の部材を取り除いた状態での分
解斜視図である。
【図2】 図1に示す構成部品の上側(表面側)に配設
される枠体の一部とそこに配設されたアクチュエータ等
を示す斜視図である。
【図3】 図1,図2に示すスポット溶接ヘッドを組立
てた状態での側面図(図1,図2の上方からみた斜視
図)である。
【図4】 ガイド筒とそれに保持される基部材とを、基
部材をスポット電極支持部材側に移動させた状態での拡
大斜視図である。
【図5】 本願発明の他の実施例(ガイド筒のない場合
の実施例)の構成とその作用を示す図で、(a)はこの
実施例にかかるスポット溶接ヘッドの基部材とその近傍
部分の構成を示す拡大斜視図、(b)はスライド動作状
態を示す(a)のI−I方向の矢視図、(c)は揺動状
態を示す(a)のI−I方向の矢視図である。
【図6】 枠耐,ガイド筒,基部材とをピボットピンあ
るいは係止ピンで拘束した状態を示す、連結部材を省略
して示した拡大部分断面図である。
【図7】 本願発明にかかるスポット溶接ヘッドでもっ
て形成できるスポット溶接のナゲットの配置形態を示す
図で、(a)は鋼帯ストラップに対して長手方向に3点
スポット溶接したものを示す斜視図、(b)は同横方向
に3点スポット溶接したものを示す斜視図、(c)は同
千鳥状に3点スポット溶接したものを示す斜視図、
(d)は同四角状に4点スポット溶接したものを示す斜
視図、(e)は同斜め3点のスポット溶接したものを示
す斜視図、(f)は(c)と逆の千鳥状に3点スポット
溶接したものを示す斜視図である。
【符号の説明】
1…枠体 2…基部材 3…スポット溶接支持部材 6…スポット電極 5…空圧シリンダ(第1アクチュエータ) 9…空圧シリンダ(第2アクチュエータ) 7…貫通孔(スライド拘束手段) 8…有底孔(スライド拘束手段) 14…ピボットピン(スライド拘束手段) 19…貫通孔(揺動拘束手段) 20…有底孔(揺動拘束手段) 21…係止ピン(揺動拘束手段)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動結束機の鋼帯ストラップの重なり合
    った部分をスポット溶接するスポット溶接ヘッドにおい
    て、 スポット溶接に際し一方の電極となるスポット電極と、
    このスポット電極を先端に保持するスポット電極支持部
    材と、このスポット電極支持部材を第1枢支軸を中心に
    揺動自在に保持する基部材と、この基部材を第2枢支軸
    を中心に揺動可能に保持する枠体と、上記枠体に対して
    上記基部材をその長手方向へのスライド動作に際しガイ
    ドするガイド手段と、上記枠体に対する基部材のスライ
    ド動作を拘束するスライド拘束手段と、上記基部材の枠
    体に対する揺動動作を拘束する揺動拘束手段と、上記ス
    ポット電極支持部材に一端が取着されスポット溶接する
    際にスポット電極支持部材を上記基部材に対して揺動動
    作させ鋼帯ストラップに当接させる第1アクチュエータ
    と、上記枠体側に一端が他端が上記基部材側に取着され
    該基部材を枠体に対して揺動あるいはスライド動作させ
    る第2アクチュエータとを具備し、上記スライド拘束手
    段を解除するとともに上記揺動拘束手段で揺動動作を拘
    束することによって、第2アクチュエータの動作に起因
    して枠体に対して基部材をスライドさせてスポット電極
    を溶接面でY方向に移動させ、上記揺動拘束手段を解除
    するとともに上記スライド拘束手段で枠体に対して基部
    材のスライド動作を拘束させることによって、第2枢支
    軸を中心に枠体に対して基部材を揺動させて上記Y方向
    に対して直交するX方向にスポット電極を溶接面で移動
    させるよう構成され、鋼帯ストラップの溶接面上のX方
    向あるいはY方向にスポット電極を移動させて、X方向
    のみあるいはY方向のみ、又はX方向とY方向を組み合
    わせた方向に、スポット溶接可能になったことを特徴と
    するスポット溶接ヘッド。
  2. 【請求項2】 自動結束機の鋼帯ストラップの重なり合
    った部分をスポット溶接するスポット溶接ヘッドにおい
    て、 スポット溶接に際し一方の電極となるスポット電極と、
    このスポット電極を先端に保持するスポット電極支持部
    材と、このスポット電極支持部材を第1枢支軸を中心に
    揺動自在に保持する基部材と、この基部材をその長手方
    向にスライド可能にガイド・保持するガイド部材と、こ
    のガイド部材を第2枢支軸を中心に揺動可能に保持する
    枠体と、上記ガイド部材に対する基部材のスライド動作
    を拘束するスライド拘束手段と、上記ガイド部材の枠体
    に対する揺動動作を拘束する揺動拘束手段と、上記スポ
    ット電極支持部材に一端が取着されスポット溶接する際
    にスポット電極支持部材を上記基部材に対して揺動動作
    させ鋼帯ストラップに当接させる第1アクチュエータ
    と、上記枠体側に一端が他端が上記基部材側に取着され
    該基部材を枠体に対して揺動あるいはスライド動作させ
    る第2アクチュエータとを具備し、上記スライド拘束手
    段を解除し且つ揺動拘束手段で揺動動作を拘束させるこ
    とによって、第2アクチュエータの動作に起因して枠体
    に対して基部材をスライドさせてスポット電極を溶接面
    でY方向に移動させ、上記スライド拘束手段で枠体に対
    して基部材のスライド動作を拘束させ且つ揺動拘束手段
    を解除することによって、第2枢支軸を中心に枠体に対
    して基部材を揺動させて上記Y方向に対して直交するX
    方向にスポット電極を溶接面で移動させるよう構成さ
    れ、鋼帯ストラップの溶接面上のX方向あるいはY方向
    にスポット電極を移動させて、X方向のみあるいはY方
    向のみ、又はX方向とY方向を組み合わせた方向に、ス
    ポット溶接可能になったことを特徴とするスポット溶接
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記スライド拘束手段が、第2枢支軸と
    なるピボットピンと、このピボットピンを挿通させる枠
    体側に形成された孔、ガイド部材側に形成された孔、基
    部材側に形成された孔からなることを特徴とする請求項
    2記載のスポット溶接ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記ピボットピンが、第4アクチュエー
    タによって、前記枠体側、ガイド部材側、基部材側に形
    成された各孔に挿入および解除可能になっていることを
    特徴とする請求項3記載のスポット溶接ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記揺動拘束手段が、第2枢支軸と略平
    行に配設された係止ピンと、この係止ピンを挿通させる
    枠体側に形成された孔、ガイド部材側に形成された孔か
    らなることを特徴とする請求項2記載のスポット溶接ヘ
    ッド。
  6. 【請求項6】 前記係止ピンが、第5アクチュエータに
    よって、前記枠体側、ガイド部材側に形成された各孔に
    挿入および解除可能になっていることを特徴とする請求
    項5記載のスポット溶接ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記X方向が帯金ストラップの長手方向
    で、前記Y方向が帯金ストラップの幅方向であることを
    特徴とする請求項1又は2記載のスポット溶接ヘッド。
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