JP2835803B2 - スポット溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポット溶接装置の改
良に係り、特に電極の交換頻度を少くする構成に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスポット溶接装置は、電極を長期
間にわたり使用するために、例えば特開昭６１−６７５
７７号や実開昭６１−３６３８２号公報に係る技術で示
すように、略円盤状の電極を使用し、所定の溶接回数毎
にこの電極を所定角度回転させるものであった。また、
他の従来のスポット溶接装置として、特開平３−２２１
２７１号公報で示す技術のように、複数の電極を放射状
に配列し、所定の溶接回数毎に所定角度回転させて、隣
接する他の電極に切換えるものも存在する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、上記従来の技
術においては、インデックスユニット（モータ等による
駆動手段）と回転軸間にふらつき現象が惹起し、電極を
所定角度回転した後に、当該電極の取付け位置が確定し
ないという問題があった。また、従来においては、簡易
な構成で電極を回転及び固定することが困難であった。
本発明は、電極の交換頻度を少くするために所定角度ず
つ回転させるスポット溶接装置において、簡易な構成で
容易にかつ明確に電極の回転及び固定をすることが可能
な、スポット溶接装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、支持部と、ロッドと、圧縮バネと、バネ
受部と、押圧棒と、電極ホルダと、電極とを同一軸線上
に配列し、前記支持部は、前記ロッドを軸線方向に移動
自在に支持すると共に、当該ロッドの一端側を抜け止め
し、前記バネ受部は、前記ロッドの他端側に、抜け止め
して軸線方向に移動自在に挿通し、前記圧縮バネは、前
記バネ受部を介して前記ロッドの他端を軸線方向に付勢
すべく、前記支持部と当該バネ受部との間に介在し、前
記押圧棒は、前記圧縮バネの付勢力に抗して、前記バネ
受部を間欠的に押圧すべく、軸線方向に配置し、前記電
極ホルダは、前記支持部に対し相対的に回転すると共
に、前記ロッドが前記圧縮バネに付勢されている間、回
転を阻止すべく、当該ロッドの一端側に係合し、前記電
極は、略円盤状に形成すると共に、前記電極ホルダに着
脱自在に装着しており、前記押圧棒の押圧作用に対応し
て、前記電極ホルダを間欠的に所定角度ずつ回転させる
間欠駆動部を備えて、スポット溶接装置を構成する。

【０００５】

【実施例】本発明に係る好適な一実施例を、添付図面に
基づき詳述する。１はコモンフレームであり、図１にお
いて左右一対の電極ブロック２及び３を備えている。第
１電極ブロック２と第２電極ブロック３とは左右対称に
組立てられた各々同一構成である。また、コモンフレー
ム１は、両端近傍をガイドロッド４，４によって上下移
動自在に支持されると共に、垂直駆動用エアシリンダ
（図示せず）のロッド５によって、後述する押圧棒６，
６の方向に垂直移動される構成である。

【０００６】次に、第１電極ブロック２の構成を説明す
る。第１電極ブロック２において、７は略円筒状の支持
部であり、押圧棒６と同一の軸線Ｌ上に延出している。
支持部７は、押圧棒６と対向する一端側を開口すると共
に、他端側に底部７ａを形成している。底部７ａは、ロ
ッド８を軸線Ｌ方向に移動自在に支持している。ロッド
８は、一端に鍔部８ａを形成すると共に、押圧棒６と対
向する他端に雄ネジ８ｂを刻設し、ナット９をネジ止め
している。支持部７における底部７ａの内面に有するバ
ネ受面７ｂとナット９との間には、ロッド８に挿通した
スラストベアリング１０と第１圧縮バネ１１を介在して
いる。しかして、第１圧縮バネ１１は、ロッド８を押圧
棒６側に付勢している。

【０００７】ロッド８には、略円筒状のバネ受部１２を
軸線Ｌ方向に移動自在に挿通している。バネ受部１２
は、更に支持部７の開口側に挿通して移動の案内をされ
ると共に、下端に内鍔１２ａを形成し、ナット９の端面
と当接することによりロッド８から抜け止めされてい
る。支持部７のバネ受け面７ｂとバネ受部１２との間に
は、ロッド８に挿通すると共に、第１圧縮バネ１１より
も付勢力の大きい第２圧縮バネ１３を介在している。第
２圧縮バネ１３は、バネ受部１２とナット９を介して、
ロッド８を押圧棒６側に付勢している。

【０００８】支持部７の下方において、ロッド８は電極
ホルダ１４を回転自在かつ軸線Ｌ方向に移動自在に挿通
している。電極ホルダ１４は、環状に形成し、上端面１
４ａから突設した軸部１４ｂを支持部７の底部７ａに回
転自在かつ軸線Ｌ方向に移動自在に嵌合することによ
り、軸支されている。また電極ホルダ１４は、支持部７
に対し相対的に回転するために、外周面にラチェット歯
車１４ｃを刻設している。電極ホルダ１４の上端面１４
ａは、支持部７における底部７ａ下端面７ｃと当接して
いる。また電極ホルダ１４の内側に形成した内底面１４
ｄは、ロッド８の鍔部８ａと当接している。しかして、
ロッド８は支持部７に抜け止めしている。また、電極ホ
ルダ１４の上端面１４ａは、第２圧縮バネ１３の付勢力
により、支持部７の下端面７ｃに圧接している。

【０００９】電極ホルダ１４の下面には、電極１５を止
めネジ３２で着脱自在に装着している。電極１５は、導
電性を有する材料で略円盤状に形成し、スポット溶接の
際に高電圧を印加する印加部１５ａを周部に有する。

【００１０】前述した押圧棒６は軸線Ｌ上において、コ
モンフレーム１に貫通した透孔１ａを介して、バネ受部
１２と対向し、固定配置している。しかして押圧棒６
は、第１電極ブロック２が上昇した際に、第２圧縮バネ
１３の付勢力に抗してバネ受部１２を押圧する。

【００１１】１６は間欠駆動部であり、押圧棒６の押圧
作用に対応して、電極ホルダ１４を間欠的に所定角度ず
つ回転駆動する。この間欠駆動部１６は、間欠駆動用エ
アシリンダ１７と、連結部１８と、駆動アーム１９と、
引張りバネ２０とを主要構成として、組立てられてい
る。間欠駆動用エアシリンダ１７のロッド１７ａには、
連結部１８を固着している。連結部１８は、ロッド１７
ａの中心から離れた位置に二叉状の連結端１８ａを形成
し、支持ピン２１によって駆動アーム１９を連結してい
る。この駆動アーム１９は、図２で示すように揺動先端
に形成したラチェット爪１９ａが、上記ラチェット歯車
１４ｃと噛み合い及び離反する方向に揺動自在に、支持
ピン２１で支持されている。連結部１８の基端側から下
方に突設した係止ピン１８ｂと、駆動アーム１９の係止
ピン１９ｂとの間には、引張りバネ２０を連結し、ラチ
ェット爪１９ａがラチェット歯車１４ｃと噛み合う方向
に、当該駆動アーム１９を付勢している。

【００１２】各電極ブロック２及び３は、図１において
仮想線で示す被溶接物２２を溶接する際に、各電極１
５，１５同志が接離するためにコモンフレーム１に対し
て並行移動自在に装着している。第１電極ブロック２に
おいて、支持部７は水平駆動部２３によってコモンフレ
ーム１に対して水平移動する。

【００１３】水平移動部２３は、コモンフレーム１に取
付盤２４を固着し、この取付盤２４に水平駆動用エアシ
リンダ２５を装着し、支持部７を水平駆動するように構
成する。支持部７は、外壁に備えた連結部７ｄをスライ
ダ２６と固着している。スライダ２６は、コモンフレー
ム１の下面に備えたガイド部２７によって、第２電極ブ
ロック３と対面する方向に水平移動自在に案内され、か
つ吊り下げられている。水平駆動用エアシリンダ２５の
ロッド２５ａは、中心方向に延出する雄ネジ２５ｂを刻
設すると共に、先端にやや大径の係合部２５ｃを形成し
ている。ロッド２５ａは、スライダ２６の移動方向に貫
通した貫通孔２６ａに移動自在に挿通し、係合部２５ｃ
を当該スライダ２６の係止孔２６ｂに嵌入して抜け止め
されている。

【００１４】ロッド２５ａはバネ受座２８を移動自在に
挿通し、雄ネジ２５ｂに螺合したナット２９により当該
バネ受座２８の位置決めをしている。バネ受座２８とス
ライダ２６のバネ受面２６ｃとの間には、ロッド２５ａ
に挿通した圧縮バネ３０を介在している。スライダ２６
の下側には、前述した間欠駆動用エアシリンダ１７が装
着された、取付盤３１を固着している。しかして間欠駆
動部１６は、電極１５と共に水平移動をする。

【００１５】前述した第２電極ブロック３は、第１電極
ブロック２と同一構成であり、同一符号を付し、その説
明を省略する。なお、図１において、第２電極ブロック
３は外形だけを示す。

【００１６】次に、上記構成のスポット溶接機の作動を
説明する。先ず、図１で示す被溶接物２２をスポット溶
接する工程について説明する。被溶接物２２を電極１
５，１５間に挿入した後、各電極ブロック２，３の水平
駆動用エアシリンダ２５，２５を作動し、ロッド２５
ａ，２５ａを押し出す。これに伴い、ロッド２５ａ，２
５ａはナット２９，２９とバネ受座２８，２８及び圧縮
バネ３０，３０を介して、各スライダ２６，２６を押圧
する。しかして、スライダ２６，２６がガイド部２７，
２７に案内されて並行移動するので、各電極１５，１５
の印加部１５ａ，１５ａ相互間は接近し、被溶接物２２
に圧接する。その後、各印加部１５ａ，１５ａ相互間は
高電圧を印加され、被溶接物２２をスポット溶接する。

【００１７】溶接が完了すると、各水平駆動用エアシリ
ンダ２５，２５はロッド２５ａ，２５ａを退縮させる。
ロッド２５ａ，２５ａは係合部２５ｃ，２５ｃによって
スライダ２６，２６を引張り、図１で示す位置に移動さ
せる。しかして、電極１５，１５は被溶接物２２から離
間する。その後、被溶接物２２は移動し、新たな被溶接
物２２と交換される。従って、多数の被溶接物２２は順
次スポット溶接されることになる。

【００１８】ところで、スポット溶接における接合状態
は、印加電圧の他に被溶接物２２を印加部１５ａ，１５
ａで圧縮する圧接力に影響される。この圧接力は、ロッ
ド２５ａ，２５ａに対するナット２９，２９の位置を変
えて、圧縮バネ３０，３０の付勢力を調節することによ
り設定される。

【００１９】また、第１電極ブロック２において、バネ
受部１２は図１及び図３で示す状態で第２圧縮バネ１３
に付勢されることにより、ナット９及びロッド８を介し
て電極ホルダ１４の上端面１４ａを引き上げ、支持部７
の下端面７ｃに圧接させている。従って、上端面１４ａ
と下端面７ｃとの摩擦力により、電極ホルダ１４は回転
しない。これは、第２電極ブロック３も同様である。な
お、上端面１４ａと下端面７ｃとに、それぞれ相互に係
合可能な放射状の凹凸を形成すれば、両者間の係合が更
に強固になる。

【００２０】次に、各電極１５，１５の印加部１５ａ，
１５ａにおける同一点での溶接回数が、所定数に達した
ことをカウンタ（図示せず）が計数すると、垂直駆動用
エアシリンダ（図示せず）に指令を発し、図１で示すロ
ッド５を退縮させる。しかして、コモンフレーム１は各
電極ブロック２，３と共に上昇する。これに伴い、各押
圧棒６，６はバネ受部１２，１２の上端と当接し、第２
圧縮バネ１３，１３の付勢力に抗して押圧する。しかし
て、ロッド８，８は第１圧縮バネ１１，１１による小さ
な付勢力で付勢されているにすぎない。この場合、電極
ホルダ１４，１４の上端面１４ａ，１４ａと支持部７，
７の下端面７ｃ，７ｃの摩擦力が極めて小さく、当該電
極ホルダ１４，１４は回転可能になる。

【００２１】この時点において、間欠駆動用エアシリン
ダ１７，１７はロッド１７ａ，１７ａを進出させ、連結
部１８，１８を介して駆動アーム１９，１９を進出させ
る。しかして、ラチェット爪１９ａ，１９ａはラチェッ
ト歯車１４ｃ，１４ｃの歯を１枚だけ押し出すことによ
り、電極ホルダ１４，１４及び電極１５，１５をこれに
対応する所定角度だけ回転させる。その後、間欠駆動用
エアシリンダ１７，１７はロッド１７ａ，１７ａを退縮
ささせ、駆動アーム１９，１９を図２で示す状態に復帰
させる。更にその後、垂直駆動シリンダはロッド５を進
出し、コモンフレーム１及び各電極ブロック２，３を図
１及び図３で示す状態に復帰させる。これに伴い、電極
ホルダ１４，１４は支持部７，７との摩擦力の増大によ
り回転が阻止される。

【００２２】このように、スポット溶接装置は、所定の
溶接回数毎に、先ず垂直駆動用エアシリンダのロッド５
が退縮して押圧棒６，６でバネ受部１２，１２を押圧す
ることにより、電極ホルダ１４，１４の上端面１４ａ，
１４ａと支持部７，７の下端面７ｃ，７ｃの摩擦力が極
めて小さくなり、当該電極ホルダ１４，１４の回転を可
能にし、これに引き続き、間欠駆動用エアシリンダ１
７，１７が駆動アーム１９，１９を往復移動させて当該
電極ホルダ１４，１４及び電極１５，１５を所定角度ず
つ回転させる。従って、各電極１５，１５は所定の溶接
回数毎に間欠的に所定角度ずつ回転されるので、溶接に
よる損耗に伴う交換頻度が少くてよい。

【００２３】なお、上記実施例において、各駆動源はエ
アシリンダに限定するものではなく、垂直駆動用のエア
シリンダ、間欠駆動用エアシリンダ１７及び水平駆動用
エアシリンダ２５を、例えばモータ等で構成してもよ
い。また電極ホルダ１４の回転を阻止する構成は、上端
面１４ａと支持部７の下端面７ｃとの摩擦力によるもの
に限定するものではなく、例えば、ロッド８と支持部７
との摩擦力による構成でもよい。更に、間欠駆動部１６
は、ラチェット爪１９ａでラチェット歯車１４ｃを回転
させる構成に限定するものではなく、電極ホルダ１４を
間欠的に所定角度ずつ回転させる構成であればよく、例
えば、ラックとピニオンの組合せ構成や、摩擦力による
回転でもよい。また押圧棒６は、固定配置した構成に限
定するものではなく、バネ受部１２と相対的に移動可能
であればよく、例えば、コモンフレーム１を固定配置す
ると共に当該押圧棒６がバネ受部１２に対して移動する
構成でもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の構成によれ
ば、電極の交換頻度を少くするために間欠的に所定角度
ずつ回転させるスポット溶接装置において、通常は圧縮
バネの付勢力によって電極ホルダの回転を阻止すると共
に、この付勢力を押圧棒の押圧で消去することにより回
転阻止状態を解消するので、簡易な構成で電極を容易に
回転可能にし、また固定状態に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスポット溶接装置の一実施例を示
す一部断面の組立図である。

【図２】図１における拡大底面図である。

【図３】図１における第１電極ブロック回りの拡大図で
ある。

【符号の説明】

６ 押圧棒 ７ 支持部 ８ ロッド ９ ナット １３ 第２圧縮バネ １４ 電極ホルダ １４ｃ ラチェット歯車 １５ 電極 １６ 間欠駆動部 １７ 間欠駆動用エアシリンダ １９ 駆動アーム １９ａ ラチェット爪

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持部と、ロッドと、圧縮バネと、バネ
   受部と、押圧棒と、電極ホルダと、電極とを同一軸線上
   に配列し、 前記支持部は、前記ロッドを軸線方向に移動自在に支持
   すると共に、当該ロッドの一端側を抜け止めし、 前記バネ受部は、前記ロッドの他端側に、抜け止めして
   軸線方向に移動自在に挿通し、 前記圧縮バネは、前記バネ受部を介して前記ロッドの他
   端を軸線方向に付勢すべく、前記支持部と当該バネ受部
   との間に介在し、 前記押圧棒は、前記圧縮バネの付勢力に抗して、前記バ
   ネ受部を間欠的に押圧すべく、軸線方向に配置し、 前記電極ホルダは、前記支持部に対し相対的に回転する
   と共に、前記ロッドが前記圧縮バネに付勢されている
   間、回転を阻止すべく、当該ロッドの一端側に係合し、 前記電極は、略円盤状に形成すると共に、前記電極ホル
   ダに着脱自在に装着しており、 前記押圧棒の押圧作用に対応して、前記電極ホルダを間
   欠的に所定角度ずつ回転させる間欠駆動部を備えた、こ
   とを特徴とするスポット溶接装置。