JP4382720B2 - 異形フランジ付き小物部品の抵抗溶接機 - Google Patents

Description

本発明は、ナット、ボルト、軸等の下部に、外周の一部が欠如された半円状、長方形状等の異形フランジを設けてなる異形フランジ付き小物部品を、鋼板等の母材に溶着する抵抗溶接機に関するものである。

ナットを金属板の所定箇所に溶接するスポット溶接機として特許文献１、即ち、図７に示すものがあった。図７において、１は固定電極、２は固定電極１の上部側に対向配置した可動電極である。該可動電極２の下部外周に筒状の検知体３を摺動可能に嵌合させ、この検知体３をコイルばね４により下方に押圧してその下端３ａを前記可動電極２よりも所定量下方に突出付勢する。前記検知体３の下部は溶接されるナット８の外周が嵌合する径とし、検知体３の下端３ａが可動電極２から下方に突出する突出量はナット８の厚さ（高さ）以下とする。

前記検知体３の上部に絶縁性のホルダ３ｂが一体的に連結され、該ホルダ３ｂの内周にリング状の可動接触子５を固定し、前記可動電極２の上部外周に可動接触子５の下部側で対向する鍔状の固定接触子６を嵌合固定する。前記可動接触子５および固定接触子６は、抵抗溶接機の電源を遮断する遮断回路（図示省略）の接点をなし、可動接触子５が検知体３によって上動されると、該可動接触子５が前記固定接触子６から離間し、スポット溶接機の電源を遮断するようになっている。

そして、図７の実線でに示すように、ナット８が金属板９の上面の正常位置に供給された状態で可動電極２が下降すると、検知体３の下部が前記ナット８の外周部に嵌合し、該検知体３は可動電極２に対して上方に相対移動せず、可動接触子５は固定接触子６に接触した状態、つまり遮断回路が作動しない状態となる。これにより、前記可動電極２がナット８に接触し、該ナット８、金属板９間に電流が流れ、ナット８の突起８ａが溶融して両者は溶接されることになる。

また、前記ナット８の供給位置が横方向にずれた場合は、図７の仮想線で示すように、可動電極２が前記ナット８に当接する前に検知体３の下端３ａがナット８の上面に当接し、該検知体３が可動電極２に対して上方に相対移動してその可動接触子５が固定接触子６から離間し、スポット溶接機の電源、つまり電極１，２間への通電が遮断され、前記ナット８の金属板１０への溶着が阻止されることになる。

前記従来のものは、軸方向に一定の断面を有する一般的なナットに対しては、該ナットの位置が正規位置から横方向にずれると、これを検知して金属板１０への溶着を阻止し、不良品となる溶接を未然に防止することができる。ところで、近年においては、ナット、ボルト、軸等の下部に、外周の一部が欠如された異形フランジ付き小物部品が台頭し、該異形フランジ付き小物部品の異形フランジを方向付けして母材に溶接する、という需要が高まってきており、該異形フランジ付き小物部品に対しては、前記従来のスポット溶接機では対応することができない。
特開平１１−７７３２２号公報。

本発明は、外周の一部が欠如された異形フランジ付き小物部品を常時正常の向きで母材に固着できる新規な異形フランジ付き小物部品の抵抗溶接機を得ることを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、以下の如く構成したものである。即ち、固定電極に対して上下動される可動電極を設け、該可動電極の下部を小物部品の異形フランジの面形状に略対応する断面とし、内周部に前記小物部品の胴部が嵌合する嵌合凹部を設け、前記可動電極の外周に筒状の検知体を上下摺動可能に嵌合させるとともに、該検知体の下部を前記小物部品の異形フランジが遊嵌する断面形状とし、前記検知体を、該検知体の下端が前記可動電極の下面から下方に突出付勢する弾性体を設け、前記可動電極と検知体との間に、前記検知体が前記可動電極に対して上方に移動された際に、抵抗溶接機の電源を遮断する接触子を設ける構成にしたものである。
また、前記可動電極に設けた接触子は、検知体に設けた接触子を下方から受け止めて前記検知体のそれ以上の下方への移動を規制し、前記検知体の下端が前記可動電極の下面から下方に突出する突出量を、異形フランジの厚さ以下に設定するようにしたものである。

異形フランジ付き小物部品が正常の向きで母材上面に供給され、この状態で可動電極が下降すると、検知体の下部が前記小物部品の異形フランジに嵌合し、該検知体は可動電極に対して上方に相対移動せず、可動電極と検知体との間に設けた接触子は互いに接触した状態、つまり遮断回路が作動しない状態となる。これにより、前記可動電極が小物部品の異形フランジ上面に当接すると、異形フランジ−母材間に電流が流れ、前記小物部品が母材に溶着されることになる。

前記小物部品の異形フランジの向きが正常と異なった状態で母材上面に供給されると、可動電極が下降した際に、該可動電極が前記小物部品の異形フランジに当接する前に、該異形フランジに検知体の下端が当接し、該検知体が可動電極に対して上方に相対移動することになる。これにより、可動電極と検知体との間に設けた接触子が互いに離間して遮断回路が作動し、抵抗溶接機の電源、つまり固定電極−可動電極間の通電が遮断され、前記小物部品の母材への溶着が阻止されることになる。

また、可動電極に設けた接触子を利用して、検知体の可動電極の下面に対する下方への突出量を、異形フランジの厚さ以下となるように設定したので、構造が簡素になる。

以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図において、図１は本発明による正常時の溶接状態を示す要部断面図、図２は検知体の検知状態を示す要部断面図、図３は図１における可動電極及び検知体の底面図、図４は可動電極及び検知体の他の例を示す底面図、図５は図１に適用される異形フランジ付き小物部品の斜視図、図６は異形フランジ付き小物部品の他の例を示す斜視図である。

図１において、１０はフレームに係止される固定電極であり、その上部は、後述する異形フランジ付き小物部品（以下ワークという）２５の異形フランジ２５ｂの面形状に略対応する断面とし、中心部にガイドピン１１が上下摺動可能に嵌合されている。該ガイドピン１１はワーク２５をガイドするものであり、ばね（図示省略）によって固定電極１０から上方に突出付勢され、固定電極１０から上方に突出する頭部１１ａは前記ワーク２５のねじ孔２５ｃに嵌合する円錐状となっている。

前記ワーク２５は、異形フランジ付きナットからなり、図５に示すように、円筒状の胴部２５ａの下部に外周の一部が欠如された半円状のフランジ、即ち、異形フランジ２５ｂを一体に有し、前記胴部２５ａ及び異形フランジ２５ｂの中心部にねじ孔２５ｃが貫通形成されている。

前記固定電極１０の上方にシリンダ（図示所略）によって上下動される可動電極１２を対向配置する。該可動電極１２の下部は大径にするとともに、前記ワーク２５の異形フランジ２５ｂの面形状に略対応する断面とし、中心部にワーク２５の胴部２５ａが嵌合する嵌合凹部１２ａを形成する。

前記可動電極１２の下部外周に筒状の検知体１５を上下摺動可能に嵌合させる。該検知体１５の下部は前記異形フランジ２５ｂが遊嵌する径にするとともに、その断面形状は異形フランジ２５ｂの外周に沿う異形の断面形状とする。前記検知体１５はコイルばねからなる弾性体１６により下方に押圧され、その下端１５ａが前記可動電極１２から下方に突出されるようになっている。

前記検知体１５の上部に絶縁性のホルダ１７が一体的に連結され、該ホルダ１７の内周にリング状の可動接触子１８を固定する。また。前記可動電極１２の上部外周に可動接触子１８の下部側で対向するリング状の固定接触子１９を嵌合固定する。前記可動接触子１８および固定接触子１９は、抵抗溶接機の電源を遮断する遮断回路（図示省略）の接点をなし、可動接触子１８が検知体１５によって上動されると、該可動接触子１８が前記固定接触子１９から離間し、スポット溶接機の電源を遮断するようになっている。

２０は可動電極１２の上部に固定したばね押さえであり、前述した弾性体１６はこのばね押さえ２０と前記ホルダ１７との間に介装されて検知体１５を下方に押圧付勢する。前記ホルダ１７は、上部が小径に下部が大径となる段付き円筒状に形成し、この段部の下面に前記可動接触子１８を取付け、該可動接触子１８が上方から前記固定接触子１９に当接するようにする。これにより、検知体１５の下限位置を決定し、可動接触子１８が固定接触子１９に当接した際に、検知体１５の下端１５ａが可動電極１２から下方に突出する突出量を異形フランジ２５ｂの厚さ（高さ）以下となるように設定する。

前記実施例によれば、図１に示すように、ワーク２５の異形フランジ２５ｂが正常の向きで母材（金属板）２６の上面に供給され、この状態で可動電極１２が下降すると、検知体１５の下部がワーク２５の異形フランジ２５ｂに嵌合し、検知体１５は可動電極１２に対して上方に相対移動せず、従って、可動接触子１８は固定接触子１９に接触した状態、つまり遮断回路が作動しない状態で前記可動電極１２がワーク２５に接触し、該ワーク２５、母材２６間に電流が流れ、ワーク２５の異形フランジ２５ｂに形成した突起２５ｄが溶融して両者は溶接されることになる。

次に、図２に示すように、ワーク２５の異形フランジ２５ｂが不正常の向きで母材（金属板）２６の上面に供給され、この状態で可動電極１２が下降すると、検知体１５の下部がワーク２５の異形フランジ２５ｂに衝突し、検知体１５は可動電極１２に対して上方に相対移動し、前記可動接触子１８が固定接触子１９から離間して遮断回路が作動する。このため、前記可動電極１２がワーク２５の異形フランジ２５ｂに接触しても、該異形フランジ２５ｂ、母材２６間に電流が流れず、ワーク２５は母材２６に溶接されなくなる。従って、異形フランジ付き小物部品を常時正常の向きで母材に固着することができる。

なお、前述したワーク２５の異形フランジ２５ｂは、図６に示すように、外周の左右が欠如された長方形状の異形フランジ２５ｂ’を有するワーク２５’としてもよい。この場合、可動電極１２及び検知体１５は、図４に示すように、底面形状が前記異形フランジ２５ｂ’の面形状に対応した可動電極１２’及び検知体１５’とする。また、ワーク２５は、胴部２５ａを短いボルト、軸、ピン等に換え、これらの下部に、外周の一部が欠如された半円状あるいは長方形状の異形フランジを設けるものであってもよい。

本発明による正常時の溶接状態を示す要部断面図である。 検知体の検知状態を示す要部断面図である。 図１における可動電極及び検知体の底面図である。 可動電極及び検知体の他の例を示す底面図である。 図１に適用される異形フランジ付き小物部品の斜視図である。 異形フランジ付き小物部品の他の例を示す斜視図である。 従来例を示す要部断面図である。

符号の説明

１０ 固定電極
１１ ガイドピン
１１ａ 頭部
１２ 可動電極
１２ａ 嵌合凹部
１５ 検知体
１５ａ 下端
１６ 弾性体
１７ ホルダ
１８ 可動接触子
１９ 固定接触子
２０ バネ押え
２５ 異形フランジ付き小物部品（ワーク）
２５ａ 胴部
２５ｂ 異形フランジ
２５ｃ ねじ孔
２５ｄ 突起
２６ 母材（金属板）

Claims (2)

1. 固定電極（１０）に対して上下動される可動電極（１２）を設け、該可動電極（１２）の下部を小物部品（２５）の異形フランジ（２５ｂ）の面形状に略対応する断面とし、内周部に前記小物部品（２５）の胴部（２５ａ）が嵌合する嵌合凹部（１２ａ）を設け、前記可動電極（１２）の外周に筒状の検知体（１５）を上下摺動可能に嵌合させるとともに、該検知体（１５）の下部を前記小物部品（２５）の異形フランジ（２５ｂ）が遊嵌する断面形状とし、前記検知体（１５）を、該検知体（１５）の下端（１５ａ）が前記可動電極（１２）の下面から下方に突出付勢する弾性体（１６）を設け、前記可動電極（１２）と検知体（１５）との間に、前記検知体（１５）が前記可動電極（１２）に対して上方に移動された際に、抵抗溶接機の電源を遮断する接触子（１８，１９）を設けたことを特徴とする異形フランジ付き小物部品の抵抗溶接機。
2. 可動電極（１２）に設けた接触子（１９）は、検知体（１５）に設けた接触子（１８）を下方から受け止めて前記検知体（１５）のそれ以上の下方への移動を規制し、前記検知体（１５）の下端（１５ａ）が前記可動電極（１２）の下面から下方に突出する突出量を、異形フランジ（２５ｂ）の厚さ以下に設定したことを特徴とする請求項１記載の異形フランジ付き小物部品の抵抗溶接機。

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