JP4398239B2 - 締結具の抵抗溶接用電極 - Google Patents
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Description
本発明により、乗物の車体パネルなどの対象物に締結具を溶接するための溶接アセンブリが提供される。このアセンブリは、開位置と閉位置との間で互いに移動可能な第1および第2の電極を有する溶接銃を含む。第1の電極は、ハウジングアセンブリを含む。ハウジングアセンブリに、ピンが収容され、前記閉位置にあるとき、所望のナット位置と、逆さまのナット位置と、ナットがない位置との間で移動可能である。光センサが、ピンから間隔を置いて設けられ、ピンに光を向けるための終端を有する。センサの終端は、ピンからの反射光を受け取る。センサ制御システムが、反射光を処理して、所望のナット位置と、ナットが逆さまの位置と、ナットがない位置の1つに対応する信号にする。
図1は、溶接銃アセンブリ10の非常に概略的な図である。溶接銃アセンブリ10は、下側電極13を支持する下側静止アーム12を含む。下側アーム12に、上側可動アーム14が接続される。上側アーム14は、上側電極15を含む。アクチュエータ16が、開位置(図示)から閉位置に上側アーム14を移動させ、閉位置において、電極13および15は、乗物の車体パネルなどの溶接される対象物18と係合状態になる。溶接スタッドまたは溶接ナットなどの締結具が、電極13および15の1つに装填され、対象物18と係合状態にされる。従来技術では、典型的に、LVDT(線形可変変位トランスデューサ)などの変位トランスデューサを利用して上側アーム14の位置を検出することにより、溶接銃アセンブリ内での締結具の存在および配向が検出されていた。本発明では、下側電極13にある位置センサ20を利用して、対象物18の下方から締結具の位置および配向を検出する。センサからの情報は、センサ制御システム22に送られ、このシステム22は、増幅器24とコントローラ26とを含む。コントローラ26は、信号を情報に処理し、この情報は障害情報をトリガするために使用される。
Claims (15)
- 締結具を対象物に溶接するための溶接アセンブリであって、
開位置と閉位置との間を互いに対して移動可能な第1および第2の電極を有し、前記第1の電極がハウジングアセンブリを含む溶接銃と、
前記ハウジングアセンブリに収容され、前記閉位置において、所望の締結具位置と、締結具が逆さまの位置と、締結具がない位置との間で移動可能なピンと、
前記ピンから間隔を置いた位置に設けられ、前記ピンに光を向け、前記ピンからの反射光を受ける終端を有する光センサと、
前記反射光を処理して、前記所望の締結具位置、締結具が逆さまの位置、および締結具がない位置の1つに対応する信号にするセンサ制御システムと、
を含み、
前記ピンは、金属製の対象物を溶接するための締結具を収容するようにされた第1の端部と、前記第1の端部と反対側にある第2の端部とを含み、前記光センサ終端は前記第2の端部に対向して近接した位置にあり、
前記光センサは、前記第2の端部と前記光センサ終端の距離を前記第2の端部で反射される反射光の量に基づいて検出することを特徴とする溶接アセンブリ。 - 前記ピンを前記第2の電極の方へ寄せるばねを含む請求項1に記載の溶接アセンブリ。
- 前記光センサ終端は、前記ピンの一端に近接した前記ばね内に設けられる請求項2に記載の溶接アセンブリ。
- 前記第1の電極は、静止下側電極であり、アクチュエータが前記第2の電極を前記第1の電極の方へ前記閉位置へと移動させる請求項1に記載の溶接アセンブリ。
- 抵抗溶接アセンブリの電極であって、
溶接銃に収容されるようにされた端部を有するハウジングアセンブリと、
前記端部の反対側の前記ハウジングアセンブリ上に支持され、開口が貫通して延在する溶接ヘッドと、
締結具を収容するようにされた前記開口を一部分が貫通して延在するように前記ハウジングアセンブリに収容され、所望の締結具位置と、締結具が逆さまの位置と、締結具がない位置との間で移動可能なピンと、
前記ピンから間隔を置いた位置に設けられ、前記ピンに光を向け、前記所望の締結具位置、締結具が逆さまの位置、および締結具がない位置の1つに対応する前記ピンからの反射光を受ける終端を有する前記ハウジングに配設された光センサと、
を含み、
前記ピンは、金属製の対象物を溶接するための締結具を収容するようにされた第1の端部と、前記第1の端部と反対側にある第2の端部とを含み、前記光センサ終端は前記第2の端部に対向して近接した位置にあり、
前記光センサは、前記第2の端部と前記光センサ終端の距離を前記第2の端部で反射される反射光の量に基づいて検出することを特徴とする電極。 - 前記ハウジングアセンブリは、前記端部を含む本体を含み、前記本体の孔には、前記ピンが少なくとも部分的に配置され、前記溶接ヘッドは、前記本体に取り外し可能に固定される請求項5に記載の電極。
- 前記光センサを支持し、前記孔内に配設され、前記本体に固定されるセンサマウントを含む請求項6に記載の電極。
- 前記ピン端部と前記センサマウントとの間に配設され、前記ピン端部を前記溶接ヘッドの方へ寄せるばねを含む請求項5に記載の電極。
- 締結具の抵抗溶接方法であって、
開位置と閉位置との間を互いに対して移動可能な第1および第2の電極を有し、前記第1の電極がハウジングアセンブリを含む溶接銃と、
前記ハウジングアセンブリに収容され、前記閉位置において、所望の締結具位置と、締結具が逆さまの位置と、締結具がない位置との間で移動可能なピンと、
前記ピンから間隔を置いた位置に設けられ、前記ピンに光を向け、前記ピンからの反射光を受ける終端を有する光センサと、
前記反射光を処理して、前記所望の締結具位置、締結具が逆さまの位置、および締結具がない位置の1つに対応する信号にするセンサ制御システムと、
を含む、締結具を対象物に溶接するための溶接アセンブリに適用され、
前記方法は、
a)締結具をピンに装填するステップと、
b)対象物の周囲で対向する溶接銃電極を閉じるステップと、
c)前記ピンを変位させるステップと、
d)前記ピンの動きと関連する溶接銃構成部品を測定するステップと、
を含み、
前記ピンは、金属製の対象物を溶接するための締結具を収容するようにされた第1の端部と、前記第1の端部と反対側にある第2の端部とを含み、前記光センサ終端は前記第2の端部に対向して近接した位置にあり、
前記光センサは、前記第2の端部と前記光センサ終端の距離を前記第2の端部で反射される反射光の量に基づいて検出することを特徴とする方法。 - ステップa)の前に、前記ピンを前記対象物の開口に挿入するステップを含む請求項9に記載の方法。
- 前記ピンの変位に対して、所望のナット位置、ナットが逆さまの位置、およびナットがない位置の1つを指示するステップを含む請求項9に記載の方法。
- ナットが逆さまの位置およびナットがない位置の場合、溶接銃の障害を生成するステップを含む請求項11に記載の方法。
- 前記締結具は、開口を有するナットであり、前記第1の端部は、前記開口に配置されるようにされる請求項1に記載の溶接アセンブリ。
- 前記締結具は、開口を有するナットであり、前記第1の端部は、前記開口に配置されるようにされる請求項5に記載の電極。
- 前記締結具は、開口を有するナットであり、所望のナット位置とナットが逆さまの位置において、前記開口にテーパ状のピン端部が配置される請求項9に記載の方法。
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