JPH0221916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は被溶接部材が案内ピンによつて位置決
めされる形式の抵抗溶接機に関し、特に、その被
溶接部材の位置決め精度を向上させる技術に関す
るものである。

従来の技術 (a)相対向して設けられ相対的に接近離隔駆動さ
れる第１電極および第２電極と、(b)溶接部材が配
置される第２電極からその溶接部材を貫通して前
記第１電極に向かつて突出させられるとともに、
その第２電極内への押し込み可能に設けられ、そ
の溶接部材に溶接すべき被溶接部材を位置決めす
るためにその被溶接部材に形成された位置決め用
穴内に先端部が挿入される案内ピンと、を備えた
抵抗溶接機が提供されている。斯る抵抗溶接機に
よれば、被溶接部材の位置決め用穴に案内ピンが
挿入されることによつてその被溶接部材が位置決
めされた後、前記第１電極と第２電極とが相対的
に接近させられると、その第１電極によつて案内
ピンが第２電極内に押し込まれるとともに溶接部
材と被溶接部材とがそれ等第１電極と第２電極と
の間で狭圧され、この状態で第１電極と第２電極
との間に溶接電流が流されることによつて被溶接
部材が溶接部材に抵抗溶接される。したがつて、
被溶接部材の位置決めは単にその位置決め用穴内
に案内ピンが挿入されるように被溶接部材を供給
するだけで良く、優れた作業性が得られる特徴が
ある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、一般に、斯る従来の案内ピンは
被溶接部材の位置決め用穴の径より小径とされ且
つその位置決め用穴を貫通させられて被溶接部材
の位置決めが行われるため、案内ピンと位置決め
用穴との間に所定量の〓間が形成されて必ずしも
優れた位置決め精度が得られない場合があつた。
すなわち、被溶接部材の位置決め用穴内に確実に
案内ピンが挿入され得るようにしようとすると、
その案内ピンの径は位置決め用穴径の公差内の最
小径よりも小さく設定されるので、たとえばその
公差内の最大径付近の位置決め用穴を有する被溶
接部材は、その位置決め用穴と案内ピンとの間に
〓間が生じて十分な位置決め精度が得られないの
である。

本発明は以上の事情を背景として為されたもの
であり、その目的とするところは、被溶接部材の
位置決めが精度良くしかも容易かつ迅速に為され
得る抵抗溶接機を提供することにある。

課題を解決するための手段 斯る目的を達成するため、本発明の要旨とする
ところは、前記(a)第１電極および第２電極と、(b)
案内ピンとを備えた抵抗溶接機において、その案
内ピンの先端部に、基端が被溶接部材の位置決め
用穴よりも大径であるとともにその基端から先端
に向かうに従つて滑らかに小径となる先細形状を
成し、その先端から前記位置決め用穴内に挿入さ
れることにより前記被溶接部材を溶接部材から離
隔した位置においてその先細形状の中間部で支持
する一方、前記第１電極と第２電極とが相対的に
接近駆動されてその第１電極が前記被溶接部材に
当接させられることにより、前記先細形状の中間
部で支持されているその被溶接部材の姿勢を修正
して同心に芯出しする芯出し頭部を設けたことに
ある。

また、本発明の他の態様における要旨とすると
ころは、上記芯出し頭部を案内ピンの先端部に設
けることに加えて、その案内ピンの押し込み量を
検出し、その案内ピンの押し込み量が予め定めら
れた一定の値を超えた時溶接不可信号を出力する
ずれ検出装置を設けたことにある。

作用および発明の効果 このような抵抗溶接機においては、案内ピンの
先端部に被溶接部材が供給されると、その被溶接
部材は先細形状を成す芯出し頭部の中間部にその
位置決め用穴が係合させられることによつて溶接
部材から離隔した位置で支持され、その状態にお
いて第１電極と第２電極とが接近駆動され、第１
電極が被溶接部材に当接させられると、上記芯出
し頭部の中間部に支持されている被溶接部材はそ
の芯出し頭部の外周面に摺接しつつ姿勢が修正さ
れ、位置決め用穴の中心線と芯出し頭部の中心線
とが一致させられて被溶接部材の芯出しが自動的
に為される。

このような本発明によれば、被溶接部材の位置
決め用穴径の寸法公差に拘わらず、その穴と案内
ピンの芯出し頭部とが常に接する状態で被溶接部
材が位置決めされるため、高い位置決め精度が安
定して得られるのである。しかも、被溶接部材が
芯出し頭部により支持されている状態においてそ
の被溶接部材に第１電極が当接させられることに
より、その姿勢が自動的に修正されて芯出しされ
るため、被溶接部材を案内ピンの先端部に供給す
る際にその被溶接部材の姿勢の乱れを殆ど考慮す
る必要がなく、作業が容易且つ迅速に為され得て
従来と同様の作業性が得られるのである。

一方、前記ずれ検出装置を備えた抵抗溶接機に
おいては、ずれ検出装置によつて被溶接部材の位
置ずれが自動的に検出されるので、上述した効果
に加えて芯ずれによる不良品の発生が可及的に防
止される利点がある。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図において、１０および１２は相対向して
設けられた第１電極および第２電極であり、第１
電極１０は図示しない駆動装置によつて上下方向
へ移動させられるようになつているとともに、第
２電極１２の下部は電極ホルダー１４に嵌合され
ることによつて第２電極１２が固定されている。

第２電極１２は段付きの貫通孔１６を備えた円
筒状を成し、その貫通孔１６内に案内ピン１８お
よび空気弁装置２０が収容されている。案内ピン
１８は、貫通孔１６の上部に形成された小径部に
嵌め入れられた円筒状を成す絶縁体製ブツシユ２
２の内側に軸方向の摺動可能に嵌合される軸部２
４と、軸部２４の下端部に半径方向へ向かつて突
出され、ブツシユ２２の下端部に当接する円環状
のフランジ部２６と、軸部２４の先端部に設けら
れた芯出し頭部としての弾頭部２８とを備えて構
成されている。そして、フランジ部２６と電極ホ
ルダー１４との間には圧縮コイルスプリング３０
が配設されて案内ピン１８が第２電極１２から第
１電極１０に向かう方向に付勢されているので、
弾頭部２８が常時第２電極１２から突出させられ
るとともに第２電極１２内への押し込みが可能と
されている。

空気弁装置２０は、底部に流入孔３２が形成さ
れた有底円筒状の第１円筒部材３４と、その第１
円筒部材３４に相対向しかつその第１円筒部材３
４の円筒部内に軸方向への摺動可能に嵌合された
有底円筒状の第２円筒部材３６とから構成されて
いる。第１円筒部材３４はその底部が電極ホルダ
ー１４に密着させられているとともに円筒部が第
２電極１２の貫通孔１６大径部に嵌合されてお
り、流入孔３２は電極ホルダー１４内に形成され
た通路３８および配管４０を介して空気供給装置
４２に連通されている。第２円筒部材３６は、そ
の底部に前記圧縮コイルスプリング３０の一端部
が当接させられるとともに案内ピン１８の下端部
に設けられた突起が係合させられて、常時その案
内ピン１８とともに移動させられるようになつて
おり、また、第２円筒部材３６の円筒部にはその
開口側（第１円筒部材３４側）端部から軸方向に
所定寸法の切欠４４が複数形成されている。そし
て、それ等第１円筒部材３４および第２円筒部材
３６によつて弁室４６が形成され、流入孔３２を
通して供給される空気は通常切欠４４および第２
電極１２の側周部に設けられた複数の排出孔４８
を介して外部へ排出されるが、第２円筒部材３６
が案内ピン１８とともに下降させられて切欠４４
の上端縁が第１円筒部材３４の上端開口縁に達す
ると、弁室４６から空気の排出が阻止されるよう
になつている。なお、５０は弁室４６に連通させ
られた圧力スイツチで、空気弁装置２０とともに
ずれ検出装置を構成しており、弁室４６内の空気
圧力が予め定められた設定値以下である場合には
溶接許可信号を図示しない溶接制御装置に供給し
て第１電極１０と第２電極１２との間に溶接電流
が流されるが、弁室４６内の空気圧力がその設定
値を超えると溶接不可信号を前記溶接制御装置に
供給し、溶接電流が流されることなく前記第１電
極１０が上方へ駆動されるとともに、位置決め不
良を表す表示が為されるようになつている。ま
た、５１は空気供給装置４２と弁室４６との間に
設けられた絞りである。

第２電極１２の上端部には溶接部材としての薄
板５２が載置され、その薄板５２に形成された案
内ピン１８の軸部２４よりやや大径の貫通穴５４
に案内ピン１８が嵌合されることによつて位置決
めされている。また、第１電極１０と第２電極１
２との間の案内ピン１８の弾頭部２８よりやや上
方には、図示しない供給装置によつて被溶接部材
としてのナツト５６が自動的に供給されるように
なつている。ナツト５６には、その中央部に案内
ピン１８の軸部２４より小径の位置決め用穴（ね
じ穴）５８が設けられている一方、上記弾頭部２
８は軸部２４と同径の基端から先端に向かうに従
つて滑らかに小径となる先細形状、更に具体的に
は逆放物線状の弾頭形状を成しており、位置決め
用穴５８の下端部開口縁が弾頭部２８の中間部外
周面に係合させられることにより、ナツト５６は
薄板５２から離隔した位置において支持されるよ
うになつている。なお、６０はナツト５６の下面
外周部に形成された複数の溶接用突起（プロジエ
クシヨン）である。

以下、本実施例の作動を説明する。

第２電極１２上に薄板５２が載置された後、図
示しない供給装置が案内ピン１８上に移動してナ
ツト５６を案内ピン１８上に落下させると、その
の投入されたナツト５６は案内ピン１８の弾頭部
２８によつて薄板５２から上方に離隔した位置に
て支持される。その後、その供給装置の後退に連
動して第１電極１０が第２電極１２に接近する方
向へ駆動される。なお、第１図は位置決め用穴５
８と弾頭部２８との中心線が略一致させられてい
る状態を示している。

そして、第２電極１２に接近する第１電極１０
はまずナツト５６の上端面に当接し、ナツト５６
を弾頭部２８との間に挟むことにより、そのナツ
ト５６を弾頭部２８と同心に確実に位置決めす
る。第１電極１０がさらに下降させられると、案
内ピン１８は圧縮コイルスプリング３０の付勢力
に抗してナツト５６とともに下方へ移動させられ
て第２電極１２内へ押し込まれ、ナツト５６の突
起６０が薄板５２に当接させられると同時に第１
電極１０の下降が停止させられる。第２図はこの
状態を示している。

第２図において、案内ピン１８とともに移動さ
せられる空気弁装置２０の第２円筒部材３６は、
案内ピン１８の移動量だけ第１円筒部材３４内に
嵌入されているが、その切欠４４の上端部は未だ
第１円筒部材３４の上端開口縁に到達していな
い。このため、空気供給装置４２から弁室４６内
に供給される空気は、矢印Ａに示されるように切
欠４４および排出孔４８を介して外部へ排出され
るので、第１図の案内ピン１８の突出時に比較し
て弁室４６内の圧力がそれほど変化せず、弁室４
６内の圧力は予め定められた設定値以下であり、
圧力スイツチ５０から溶接許可信号が図示しない
溶接制御装置に出力される。ここで、圧力スイツ
チ５０の作動をきめる上記設定値は、ナツト５６
と弾頭部２８との軸心にずれが生じて案内ピン１
８が正常時以上に押し込まれた時上昇させられる
弁室４６内の圧力よりも低く、また、上記ずれが
なく案内ピン１８の押し込み量が正常である時の
弁室４６の圧力値よりも大きい値とされる。

溶接許可信号が供給された溶接制御装置から溶
接電流が出力されると、第１電極１０および第２
電極１２によつて挾圧されているナツト５６と薄
板５２との接触面、すなわち、ナツト５６の突起
６０および薄板５２の接触面には抵抗熱が発生
し、その抵抗熱によつて突起６０が薄板５２に溶
接される。なお、前記空気供給装置４２からは常
時弁室４６内に空気が供給されており、抵抗熱に
よつて加熱される第２電極１２は常時その空気の
流通によつて冷却されている。

溶接後、第１電極１０が図示しない駆動装置に
よつて第２電極１２から離隔する方向（上方）へ
駆動されると、溶接されたナツト５６および薄板
５２は圧縮コイルスプリング３０の付勢力に従つ
て案内ピン１８とともに押し上げられ、それ等ナ
ツト５６および薄板５２が案内ピン１８の弾頭部
２８から取り外されることによつて溶接作業は終
了する。

つぎに、前記供給装置から投入されたナツト５
６の姿勢が乱れ、その中心線と弾頭部２８の中心
線とが一致しない状態でナツト５６が弾頭部２８
に係合させられた場合について説明する。

第３図はナツト５６が傾いた状態で案内ピン１
８の弾頭部２８に係合させられた状態を示してい
る。この状態において第１電極１０が第２電極１
２に接近させられると、第１電極１０はまずナツ
ト５６の上端部のうち外周部の最も上方に位置す
る部分に当接させられる。そして、第１電極１０
の下降にともない、ナツト５６は、その位置決め
用穴５８の下端開口縁が弾頭部２８の外周面に摺
接させられ、かつ第１電極１０に当接する部分が
第１電極１０の端面に摺接させられつつ、その姿
勢が修正される。すなわち、ナツト５６は圧縮コ
イルスプリング３０の付勢力に従つて第２電極１
２から突出させられている案内ピン１８の弾頭部
２８と第１電極１０との間に挟まれると、弾頭部
２８の傾斜によつて発生する案内ピン１８の軸心
に向かう駆動力によつてナツト５６が駆動され、
ナツト５６の芯出しが自動的に為されるのであ
る。第４図ははこの状態を示している。以後、前
述の場合と全く同様の作動が為される。

第５図は第３図に比較してナツト５６が一層傾
いた状態で案内ピン１８の弾頭部２８に係合させ
られた状態を示している。この状態において第１
電極１０が第２電極１２に接近させられると、第
１電極１０は前述の場合と同様にナツト５６の上
端面のうち外周部の最も上方に位置する部分に当
接させられる。しかし、第１電極１０の下降にと
もない、ナツト５６は、その位置決め用穴５８の
下端開口縁のうち弾頭部２８の最も先端側に係合
させられている部分、すなわち第５図においてＢ
点で示されている部分を支点として、第１電極１
０に当接する部分が第１電極１０の端面に摺接さ
せられつつ回動させられる。したがつて、ナツト
５６はその軸心Ｃが弾頭部２８の軸心Ｄとずれた
状態で位置決めされ、この状態のまま突起６０が
薄板５２に当接するまで第１電極１０とともに下
降させられる。第６図はこの状態を示している。
ここで、この様にナツト５６の芯出しが不能にな
るのは、本実施例の弾頭部２８が軸方向の寸法を
できるだけ小さくするために先端ほど軸心に対す
る傾斜が急となる逆放物線状に形成されているた
め、ナツト５６の傾きが所定角度以上になつて弾
頭部２８の先端部に係合させられると、弾頭部２
８の傾斜による案内ピン１８の軸心に向かう駆動
力が減少したり、位置決め用穴５８の弾頭部２８
に対する喰い付きが発生し易くなるからである。

ナツト５６とともに下降させられた案内ピン１
８は、前述の第２図の場合に比較して第２電極１
２内に深く押し込まれる。このため、案内ピン１
８とともに移動させらる空気弁装置２０の第２円
筒部材３６は第１円筒部材３４内に一層深く嵌入
され、その切欠４４の上端部が第１円筒部材３４
の上端開口縁に到達して、弁室４６内の空気の排
出が阻止される。すなわち、切欠４４の軸方向の
寸法は、第２図のようにナツト５６の芯出しが好
適に為されている場合には弁室４６内の空気の排
出を許容するが、芯出しが為されなかつた場合に
はその排出を阻止する寸法に設定されているので
ある。

空気の排出が阻止されて弁室４６の空気圧が前
記設定値を超えると、圧力スイツチ５０からは溶
接不可信号が図示しない前記溶接制御装置に出力
され、溶接制御装置から溶接電流が供給されるこ
となく第１電極１０は上方へ移動させられる。

なお、ナツト５６の姿勢が著しく乱れてその位
置決め用穴５８が弾頭部２８に全く係合しなかつ
た場合にも、第１電極１０が第２電極１２に当た
るまで移動して案内ピン１８が第２電極１２内に
深く嵌入されるので、圧力スイツチ５０から溶接
不可信号が出力される。

この様に、本実施例によれば、ナツト５６の位
置決め用穴５８が案内ピン１８の弾頭部２８の中
間部に係合させられてナツト５６が自動的に位置
決め（芯出し）されるため、位置決め用穴５８の
加工公差等に起因する寸法誤差に拘わらず、ナツ
ト５６の位置決めが精度良く為されるのである。
しかも、ナツト５６は第１電極１０と弾頭部２８
との間に挟まれてその姿勢が自動的に修正されて
芯出しが為されるため、供給装置から投入される
ナツト５６の姿勢の乱れに拘らず芯出しが好適に
為され、従来と同様の作業性が得られるのであ
る。

また、本実施例では空気弁装置２０が設けられ
てナツト５６の位置決め用穴５８と弾頭部２８と
の芯ずれが自動的に検出され、圧力スイツチ５０
から溶接不可信号が出力されて溶接が阻止され得
るため、たとえ芯ずれが発生しても目視により芯
ずれを確認する場合に比較して不良品の発生が確
実に防止され得る。しかも、空気弁装置２０の弁
室４６に供給された空気は矢印Ａのように排出さ
せられるので、第２電極１２が好適に冷却されて
抵抗熱に起因する電極の損耗が軽減される。

さらに、本実施例の案内ピン１８の弾頭部２８
は逆放物線状に形成されて軸方向の寸法が短くさ
れ、かつ案内ピン１８の第２電極１２からの突出
量が小さくナツト５６を貫通しないように設定さ
れているため、第１電極１０に案内ピン１８の先
端との干渉を回避するための凹部を形成しなくて
も良い利点がある。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適
用され得る。

たとえば、前述の実施例においては突起６０を
備えたナツト５６を薄板５２に溶接するいわゆる
プロジエクシヨン溶接について説明したが、溶接
部材および被溶接部材の形状は種々変更され得る
ものであり、また溶接方式はスポツト溶接等の他
の抵抗溶接方式であつても良いのである。

また、案内ピン１８の芯出し頭部は逆放物線状
の弾頭部２８とされているが円錘状あるいは截頭
円錐状であつても良い。

また、前述の実施例では位置決め用穴５８と弾
頭部２８との位置ずれを検出するずれ検出装置と
して空気弁装置２０および圧力スイツチ５０が配
設されているが、案内ピン１８の移動量が予め定
められた値に達すると作動するリミツトスイツチ
等の電気的検出装置が用いられても良く、また、
それ等のずれ検出装置が何等設けられなくても本
発明の一応の効果は得られるのである。

また、ナツト５６の位置決め用穴５８はナツト
５６の軸心を貫通して設けられているが、下端面
から所定寸法だけ穿設された有底円穴であつても
良い。更に、ナツト５６の位置決め用穴５８の下
端開口縁にテーパ面を形成しても良く、この場合
には、ナツト５６が弾頭部２８に供給される際の
位置決め用穴５８下端開口縁の喰い付きが防止さ
れ、ナツト５６の極端な姿勢の乱れが可及的に解
消される。

また、前述の実施例ではナツト５６が供給装置
から自動的に供給されて作業の合理化が図られて
いるが、その様な装置が設けられず手動でナツト
５６が投入されるように構成されても良いことは
勿論である。

さらに、圧力スイツチ５０は空気弁装置２０の
弁室４６内の圧力を検出して溶接許可信号或いは
溶接不可信号を出力し、自動的に溶接電流が供給
されたり溶接電流が供給されることなく第１電極
１０が第２電極１２から離隔させられたりするよ
うになつているが、圧力スイツチ５０は単に溶接
不可信号のみを出力するように構成されたもので
も良く、また、その溶接不可信号は第１電極１０
の駆動装置に供給されることなく位置決め不良表
示のみが為されるように構成されても良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施
例であり、本発明はその精神を逸脱しない範囲に
おいて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。第２図は第１図の実施例の溶接時の作動を説
明する図である。第３図および第４図は、第１図
の実施例における被溶接部材の芯出し作用を説明
する図である。第５図および第６図は、第１図の
実施例における被溶接部材の芯出し不能の場合の
作動を説明する図である。 １０：第１電極、１２：第２電極、１８：案内
ピン、２８：弾頭部（芯出し頭部）、｛２０：空気
弁装置、５０：圧力スイツチ｝（ずれ検出装置）、
５２：薄板（溶接部材）、５６：ナツト（被溶接
部材）、５８：位置決め用穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相対向して設けられ相対的に接近離隔駆動さ
   れる第１電極および第２電極と、溶接部材が配置
   される該第２電極から該溶接部材を貫通して前記
   第１電極に向かつて突出させられるとともに、該
   第２電極内への押し込み可能に設けられ、該溶接
   部材に溶接すべき被溶接部材を位置決めするため
   に該被溶接部材に形成された位置決め用穴内に先
   端部が挿入される案内ピンと、を備えた抵抗溶接
   機において、 前記案内ピンの先端部に、基端が前記被溶接部
   材の位置決め用穴よりも大径であるとともに該基
   端から先端に向かうに従つて滑らかに小径となる
   先細形状を成し、該先端から前記位置決め用穴内
   に挿入されることにより前記被溶接部材を前記溶
   接部材から離隔した位置において該先細形状の中
   間部で支持する一方、前記第１電極と第２電極と
   が相対的に接近駆動されて該第１電極が前記被溶
   接部材に当接させられることにより、前記先細形
   状の中間部で支持されている該被溶接部材の姿勢
   を修正して同心に芯出しする芯出し頭部を設けた
   ことを特徴とする抵抗溶接機。 ２ 相対向して設けられ相対的に接近離隔駆動さ
   れる第１電極および第２電極と、溶接部材が配置
   される該第２電極から該溶接部材を貫通して前記
   第１電極に向かつて突出させられるとともに、該
   第２電極内への押し込み可能に設けられ、該溶接
   部材に溶接すべき被溶接部材を位置決めするため
   に該被溶接部材に形成された位置決め用穴内に先
   端部が挿入される案内ピンと、を備えた抵抗溶接
   機において、 前記案内ピンの先端部に、基端が前記被溶接部
   材の位置決め用穴よりも大径であるとともに該基
   端から先端に向かうに従つて滑らかに小径となる
   先細形状を成し、該先端から前記位置決め用穴内
   に挿入されることにより前記被溶接部材を前記溶
   接部材から離隔した位置において該先細形状の中
   間部で支持する一方、前記第１電極と第２電極と
   が相対的に接近駆動されて該第１電極が前記被溶
   接部材に当接させられることにより、前記先細形
   状の中間部で支持されている該被溶接部材の姿勢
   を修正して同心に芯出しする芯出し頭部を設ける
   とともに、該案内ピンの押し込み量を検出し、該
   案内ピンの押し込み量が予め定められた一定の値
   を超えた時溶接不可信号を出力するずれ検出装置
   を設けたことを特徴とする抵抗溶接機。