JPH0341902Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は抵抗溶接用の直上加圧ヘツドに関し、
特に加圧調整の微調整が簡単に行えるとともに設
定通りの加圧力が得られるように工夫したもので
ある。

（従来の技術） 抵抗溶接において、加圧力は溶接電流、通電時
間とともに３大溶接条件の１つとされている。

エア加圧式スポツト溶接機ではエアシリンダが
加圧力を発生する手段として使われ、大抵の加圧
ヘツドではエアシリンダの加圧力がそのピストン
ロツドから偏倚（オフセツト）した電極チツプに
与えられる構造になつている。

しかし、そのようなオフセツト構造では、電極
チツプの支持部材にモーメントが作用してガタや
ズレ等が発生しやすかつた。

そこで、電極チツプの直上にエアシリンダを設
けてオフセツトをなくした直上加工ヘツドが考案
されている。

第３図は、そのような直上加圧ヘツドの構造を
概略的に示す。この図において、固定台１００の
上部にエアシリンダ１０２が上下方向に設けられ
そのピストンロツド１０６の下端にはジヨイント
１１２を介して加圧用スライドシヤフト１１４が
結合され、さらにシヤフト１１４の下端部に可動
上部電極チツプ１１６が取り付けられる。この上
部電極チツプ１１６と対向して固定下部電極チツ
プ１１８が固定台１００に取り付けられ、それら
電極チツプ１１６，１１８の間に被溶接材（金属
板）１２０，１２２が置かれる。シヤフト１１４
はリニアベアリング１２４に摺動可能に支持され
る。また、回り止め用スライドシヤフト１２８が
シヤフト１１４と平行に配設されることによりシ
ヤフト１１４は横方向や回転方向の移動を規制さ
れて上下方向にのみ移動するようになつている。

溶接が行われるときには、エアシリンダ１０２
の空気出入口１０８より圧縮空気が送り込まれる
ことによつてピストン１０４およびピストンロツ
ド１０６が下方に移動し、これによつてシヤフト
１１４および上部電極チツプ１１６も下方に移動
して下部電極チツプ１１８との間に被溶接材１２
０，１２２を挟んで加圧する。しかる後、溶接回
路（図示せず）から電極チツプ１１６，１１８間
に電圧が印加されることによつて溶接電流が被溶
接材１２０，１２２を流れ、溶接部はジユール熱
で加熱して溶融し、その後通電が断たれると所定
時間の冷却後そこにナゲツトが生成して溶接が終
了する。そうすると、上記空気出入口１０８が開
放され、今度は他方の空気出入口１１０よりエア
シリンダ１０２内に圧縮空気が送り込まれ、これ
によつてピストン１０４およびピストンロツド１
０６が上方に移動し、したがつてシヤフト１１４
および上部電極チツプ１１６も上方に移動して被
溶接材１２０，１２２への加圧が解かれる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のような従来の直上加圧ヘ
ツドでは、エアシリンダ１０２の加圧力を直接被
溶接材に加える構成のため、次のような欠点を伴
つていた。

(1) 一次側空気圧の変動がそのまま加圧力に影響
するため、加圧力が設定通りの大きさにならな
いことがあつた。

(2) 加圧調整はエアレギユレータにより空気圧を
調整することによつて行うが、この方式では微
調整が難しかつた。

(3) 溶接部の溶融に応じて被溶接材に追込みの加
圧をかけると接合が促進されるが、上部電極チ
ツプとエアシリンダのロツドが直結されている
ために可動部分の自重が大きく、さらにエアシ
リンダ内の摺動部、例えばピストンの外周部等
で生ずる摩擦抵抗が直接加圧力に影響するた
め、追込みの応答性ないし追随性が悪く、設定
通りにならなかつた。

本考案は、従来技術の上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、加圧調整の微調整が簡単で設定通り
の加圧力が得られるようにした直上加圧ヘツドを
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本考案の構成は、抵抗溶接
を行うための電極チツプの長手軸線上に加圧シリ
ンダを設けた抵抗溶接用直上加圧ヘツドにおい
て、加圧シリンダを両ロツド形シリンダとし；シ
リンダのピストンロツドを中空管に形成し；加圧
調整シヤフトをピストンロツド内に回転可能に挿
入し両端部を外方に突出させ；加圧調整シヤフト
の一方の端部に該シヤフトを回転させる加圧調整
ツマミを取り付け、他方の端部に該シヤフトの回
転に応じて長手軸線方向にシフトするバネ付勢部
材を取り付け；可動電極チツプを取り付けた加圧
用スライドシヤフトを加圧調整シヤフトと同軸線
上に配設し；バネ付勢部材と加圧用スライドシヤ
フトとの間にバネ部材を挟持させ所定の加圧を電
極チツプに加えるように構成したことを特徴とす
る。

（作用） 本考案では、加圧シリンダの加圧力が直接電極
チツプに与えられるのでなく、バネ部材を介して
与えられる。すなわち、ピストンロツドが下降す
ると、それと一緒に加圧調整シヤフトも下降する
ことによつてバネ部材はバネ付勢部材を介して直
上からの加圧力を受け、下方の加圧用スライドシ
ヤフトや可動電極チツプには加圧調整ツマミで設
定調整された所定の加圧力が与えられる。したが
つて、シリンダの加圧力に変動があつても被溶接
材には設定通りの加圧力が加わり、また被溶接材
の溶け込みに対してバネ部材が迅速に追随して追
い込みの加圧を加えることができる。

また、バネ部材の設定加圧の微調整は、シリン
ダの上方に出ている加圧調整ツマミによつて容易
に行える。すなわち、加圧調整ツマミを回すと、
その回転に応じてバネ付勢部材が下方にシフトす
ることによつて、バネ部材はバネ付勢部材と加圧
用スライドシヤフトとの間で圧縮変形して設定加
圧力を蓄積する。

（実施例） 以下、第１図および第２図を参照して本考案の
一実施例によるエアシリンダ式の直上加圧ヘツド
を説明する。

第１図において、固定台１０の上部に固定され
たエアシリンダ１２は図示のように両ロツド形、
すなわちピストン１４の両側にピストンロツド１
６が突出する形のエアシリンダである。本考案に
したがい、ピストンロツド１６は中空管に形成さ
れており、その中に加圧調整シヤフト１８が回転
可能に挿入され、その上端部１８ａおよび下端部
１８ｂはピストンロツド１６の上端および下端か
らそれぞれ突き出ている。

シヤフト上端部１８ａには加圧調整ツマミ２０
が固着され、シヤフト下端部１８ｂには加圧調整
ナツト３６が螺着されるとともに圧縮コイルバネ
５０が遊嵌されている。このコイルバネ５０の上
端は加圧調整ナツト３６の下面に当接し、下端は
加圧用スライドシヤフト６２の上面に当接してい
る。なお、シヤフト１８の下端は加圧用スライド
シヤフト６２の上面を貫通し、シヤフト６２の内
側でロツクナツト５２を介してシヤフト６２を支
持している。

第２図に示すように、加圧調整ナツト３６の側
部に回り止め用ピン４５が固着され、、これが回
り止め用板４７に形成された上下方向の案内みぞ
に遊挿されている。これにより、加圧調整ツマミ
２０を回すと加圧調整シヤフト１８が回転し、シ
ヤフト１８と加圧調整ナツト３６との間にねじり
力が生じるが、ナツト３６は回り止め用のピン４
５と板４７により回転を規制されているので上下
方向にシフトすることになる。したがつて、例え
ばツマミ２０を時計方向に回すとナツト３６は下
方にシフトし、逆にツマミ２０を反時計方向に回
すとナツト３６は上方にシフトするようになつて
いる。

再び第１図において、上述のように加圧調整ナ
ツト３６が下方にシフトすると、圧縮コイルバネ
５０が圧縮変形させられ、加圧用スライドシヤフ
ト６２が下降させられる。しかして、加圧調整ナ
ツト３６の側面に指針用のピン４４が植設され、
このピン４４の位置によつて圧縮コイルバネ５０
の設定変形量すなわち設定加圧力が目盛４３（第
２図）に表示されるようになつている。これによ
り、指針ピン４４と目盛４３を見ながら加圧調整
ツマミ２０を回して圧縮コイルバネ５０の設定加
圧力F₀を調整でき、微調整が簡単かつ正確に行
えるようになつている。

ピストンロツド１６の下端部には押圧部材４０
がロツクナツト３８を伴つて螺着され、ピストン
ロツド１６が下降すると押圧部材４０の下面が加
圧調整シヤフト１８に設けられた受部４２に当接
してシヤフト１８を下方に押し下げるようになつ
ている。また、押圧部材４０の側面には段部４０
ａが形成され、被溶接材８４，８６に設定の加圧
が加わつたときに、その段部４０ａがマイクロス
イツチ３２に当たつてそれをオンにすることによ
り、加圧力が所定値に達したタイミングが検出さ
れるようになつている。なお、マイクロスイツチ
３２は取付板３４を介して加圧用スライドシヤフ
ト６２に固定されている。

ピストンロツド１６の上端部には下降ストツパ
ナツト２４がロツクナツト２２を伴つて螺着され
ピストンロツド１６が下限付近、つまり上部電極
チツプ７２と被溶接材８４間の距離と被溶接材の
溶融による追込み量より幾分長い距離まで下降し
たときにストツパナツト２４の下面が安全カバー
２６の底に当たつてそれ以上の下降が規制される
ようになつている。

加圧用スライドシヤフト６２は、従来のものと
同様に、リニアベアリング５６により摺動可能に
支持されるとともに電極ホルダ取付板６４を介し
て回り止め用スライドシヤフト６６に結合され、
これにより横方向や回転方向の移動を規制されて
上下方向にのみ移動するようになつている。なお
２８はシリンダ取付板、４８は目盛板取付金具、
４９は加圧ロツクボルト、５４はリニアベアリン
グ押さえ板、５８はカバー、６８はリニアベアリ
ングケース、７０はスライドシヤフト６６に対す
るリニアベアリングである。

加圧用スライドシヤフト６２の下端部には絶縁
板７４を介して上部電極チツプ７２がホルダ７６
で把持される。この上部電極チツプ７２と対向し
て下部電極チツプ８０がホルダ８２を介して固定
台１０に固着される。溶接時には、両電極チツプ
７２，８０の間に被溶接材８４，８６が置かれ、
後述する加圧動作と連動して溶接電源回路（図示
せず）から所定の大きさの溶接電流が給電バー７
８を介して所定の通電時間だけ供給されるように
なつている。

次に、以上のように構成された直上加圧ヘツド
の加圧動作を説明する。

まず、エアシリンダ１２の出力Ｆ１はコイルバ
ネ５０の設定加圧力F₀に打ち勝つように大きく
選ばれる。例えば、F₀が100Kg重の場合、Ｆ１は
120Kg重に選ばれる。Ｆ１とF₀の差20Kg重はエア
シリンダ１２に加えられる空気圧が減少しても十
分に適正加圧を得るためのものである。

溶接が開始されると、エアシリンダ１２の空気
出入口１５に圧縮空気が送り込まれることによつ
てピストン１４およびピストンロツド１６が下降
する。そうすると、押圧部材４０が下降して加圧
調整シヤフト１８の受部４２を下方に押圧し、こ
れによつてシヤフト１８は加圧調整ナツト３６を
介して圧縮コイルバネ５０を押圧しながら下降す
る。加圧用スライドシヤフト６２は圧縮コイルバ
ネ５０を介して下方に摺動され上部電極チツプ７
２を下げ、終には上側電極チツプ７２が上側被溶
接材８４に当たる。さらに直上からの加圧力を被
溶接材８４，８６が受けると、上部電極チツプ７
２と加圧用スライドシヤフト６２はそれ以上下降
しないため、ピストンロツド１６が圧縮コイルバ
ネ５０に抗して下降し、被溶接材８４，８６に圧
縮コイルバネ５０によるバネ加圧が加えられる。
このように被溶接材８４，８６が加圧されると、
ピストンロツド１６の下降ストツパナツト２４が
安全カバー２６の底に当たつてピストンロツド１
６および加圧調整シヤフト１８はそれ以上下降し
なくなる。そのとき、圧縮コイルバネ５０は、加
圧用スライドシヤフト６２を介して上部電極チツ
プ７２へ設定加圧力F₀を加えている。この圧縮
コイルバネ５０により、エアシリンダ１２の加圧
力が一次側の空気圧変化で変動しても被溶接材８
４，８６には常に設定通りの加圧力が加えられる
ことになる。また、被溶接材８４，８６に上部電
極チツプ７２が当たり、さらにピストンロツド１
６が圧縮コイルバネ５０に抗して下降すると、そ
れに伴いマイクロスイツチ３２が押圧部材４０の
段部４０ａに当たつてスイツチ３２をオンさせ、
それによつて発生する加圧信号が溶接制御装置
（図示せず）に送られて所定のタイミングで通電
が開始される。そして通電により被溶接材８４，
８６が溶け込んだときには、上部電極チツプ７２
と一緒に下降する可動部分が圧縮コイルバネ５０
によりピストンロツド１６と分かれているために
可動部分の自重が従来のものよりも軽くなり、摩
擦抵抗も小さくなるので、溶け込みに追随してコ
イルバネ５０による力が働き、被溶接材８４，８
６に追込みの加圧を加えることができる。

加圧の解除は従来と同様で、空気出入口１５が
開放されるとともに他方の空気出入口１７よりエ
アシリンダ１２内に圧縮空気が送り込まれ、これ
によつてピストン１４とピストンロツド１６が上
方に移動し、したがつて加圧調整シヤフト１８，
コイルバネ５０、加圧用スライドシヤフト６２、
上側電極チツプ７２も上方に移動して被溶接材８
４，８６への加圧が解かれる。

なお、この実施例による直上加圧ヘツドは加圧
シリンダとしてエアシリンダを用いるものであつ
たが、本考案はそれに限定されず例えばオイルシ
リンダ式の直上加圧ヘツドにも適用可能である。

（考案の効果） 以上のように、本考案によれば、被溶接材と直
上の加圧シリンダとの間にバネ部材を設けること
によつて設定通りで追随性の良い加圧力を得るこ
とができ、さらにはバネ部材の設定加圧力を外部
から調節でき、加圧力の微調整が簡単に行えると
いう顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例による直上加圧ヘ
ツドの構成を示す一部断面側面図、第２図は、上
記直上加圧ヘツドの一部切欠正面図、および第３
図は、従来の直上加圧ヘツドの構成を示す一部断
面側面図である。 １２……エアシリンダ、１６……ピストンロツ
ド、１８……加圧調整シヤフト、２０……加圧調
整ツマミ、３６……加圧調整ナツト、４２……受
部、４３……目盛、４４……指針用ピン、４５…
…回り止め用ピン、４７……回り止め用板、５０
……圧縮コイルバネ、５６……リニアベアリン
グ、６２……加圧用スライドシヤフト、７２……
上部電極チツプ、８０……下部電極チツプ、８
４，８６……被溶接材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 抵抗溶接を行うための電極チツプの長手軸線
   上に加圧シリンダを設けた抵抗溶接用直上加圧
   ヘツドにおいて、 前記加圧シリンダを両ロツド形シリンダと
   し、前記シリンダのピストンロツドを中空管に
   形成し、 加圧調整シヤフトを前記ピストンロツド内に
   回転可能に挿入してその両端部を外方に突出さ
   せ、 前記加圧調整シヤフトの一方の端部に該シヤ
   フトを回転させる加圧調整ツマミを取り付け、
   他方の端部に該シヤフトの回転に応じて長手軸
   線方向にシフトするバネ付勢部材を取り付け、 可動電極チツプを取り付けた加圧用スライド
   シヤフトを前記加圧調整シヤフトと同軸線上に
   配設し、 前記バネ付勢部材と前記加圧用スライドシヤ
   フトとの間にバネ部材を挟持させ、所定の加圧
   を前記電極チツプに加えるように構成したこと
   を特徴とする直上加圧ヘツド。 (2) 前記バネ付勢部材と一体的にシフトする指針
   と、その指針のシフト位置で設定加圧力を表示
   する目盛とを備えた実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の直上加圧ヘツド。