JPH0539773U - ウエルドナツト位置決め用のガイドピンシフト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエルドナット溶接機による溶接時間を短縮
する。 【構成】 下部電極２に付設されるガイドピン３は、そ
の突出および退去の両方向について圧縮空気またはスプ
リングの付勢力によって動作制御され、しかも退去時に
はその先端部３ｂが下部電極２の上面２ｈよりも内方に
引き込まれた状態となるよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ウエルドナット溶接機の下部電極に付設されるウエルドナット位置 決め用のガイドピンシフト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、図８に示すように予め所定の動作をなすようプログラムされたロボ ットＲに上下の電極１１，１２を相互に接近または離間可能に装着して、自動供 給されるウエルドナットＮを自動的にワークＷに溶接するよう構成してなるウエ ルドナット溶接機１０があり、該溶接機１０の下部電極１２には、図９に示すよ うにウエルドナット位置決め用のガイドピン１３が組み込まれている。

【０００３】 このガイドピン１３は、下部電極１２に形成されたエア室１２ｃ内に装着され て上下方向に摺動可能に支持され、しかもエア室下部のエア供給口１２ｂからは 圧縮空気が供給されることにより、このガイドピン１３は下部電極１２の上面１ ２ａから常時上方に突出する状態とされている。

【０００４】 このように構成されたウエルドナット溶接機１０によれば、上下の電極１１， １２の間にワークＷを固定し、このワークＷの下面に下部電極１２の上面１２ａ を当接させてガイドピン１３をワークＷの取付孔Ｗａに挿入し、然る後、ウエル ドナットＮを供給してこのウエルドナットＮにガイドピン１３が挿入されるよう に同ウエルドナットＮをセットすることでワークＷの取付孔Ｗａとウエルドナッ トＮとがほぼ同心状に位置決めされる。

【０００５】 こうしてウエルドナットＮをワークＷの所定位置に位置決めしたならば、次に 、図１０に示すように上部電極１１を下降させて上記ガイドピン１３をエア圧に 抗して下方へ押し下げつつ、ウエルドナットＮをワークＷに押圧して通電するこ とでウエルドナットＮをワークＷに溶接することができた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のガイドピン１３を備えた下部電極１２では次のよう な問題があった。 すなわち、ガイドピン１３は、圧縮空気の供給によって常時上方へ突出する方 向に付勢されているので、溶接終了後に上部電極１１が取り除かれると再び突出 状態に復帰する。従って、次の溶接箇所Ｗａ′に移動する際には、図１１に示す ように下部電極１２をガイドピン１３がワークＷに干渉しない位置すなわちガイ ドピン１３がワークの取付孔Ｗａから完全に脱する位置まで離間させる必要があ った（図中、Ｉで示す動作）。

【０００７】 そして、この動作Ｉをした後、下部電極１２は水平移動（図中、IIで示す動作 ）されて次の溶接箇所Ｗａ′の下方に到り、然る後、上昇して（図中、III で示 す動作）その上面１２ａがワークＷの下面に当接する状態とされる。

【０００８】 このように、次の溶接箇所Ｗａ′に下部電極１２を移動させるためには図示Ｉ ないしIII の動作を必要とするため、移動時間が長くなりひいては溶接時間の短 縮化にとって障害となっていた。

【０００９】 そこで本考案は、上記動作ＩおよびIII を排除して溶接時間の短縮化を図るこ とができるウエルドナット位置決め用のガイドピンシフト装置を提供することを 目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記従来の問題点を解決するため、ガイドピンは、その突出および退 去の両方向について圧縮空気またはスプリングの付勢力によって動作制御され、 しかも退去時にはその先端部が下部電極の上面よりも内方に引き込まれた状態と なることを特徴とする。

【００１１】

【作用】

上記構成によれば、下部電極の次の溶接箇所への移動は、ガイドピンをその上 面よりも内方に退去させた状態で行われるので、その上面をワークＷの下面に当 接させたままの状態で水平移動すれば足り、同下部電極のワークに対する離間お よび接近の動作は排除されて移動時間は短縮される。

【００１２】

【実施例】

次に、本考案の実施例を図１ないし図７に基づいて説明する。なお、上部電極 １１は従来公知のものに比して特に変更を要しないのでその説明および図示は省 略した。

【００１３】 図１は、本例のガイドピンシフト装置１を備えた下部電極２およびこの下部電 極２がセットされたワークＷを示している。 ワークＷは適宜間隔で所定径の取付孔Ｗａ〜Ｗａが形成された薄肉鋼板であっ て、後述するように各取付孔Ｗａの上面側に所定のネジ径を有するウエルドナッ トＮ〜Ｎが溶接される。

【００１４】 さて、上記下部電極２は、内部が円筒形のエア室２ｃとされた中空箱体状に形 成されており、その上面２ｈのほぼ中央にはガイドピン３を挿通するための挿通 孔２ｉが形成され、また、その側壁の上下両端部にはエア供給口２ａ，２ｂが形 成されている。両供給口２ａ，２ｂにはそれぞれ継手２ｄ，２ｅを介してエアホ ース２ｆ，２ｇが接続されている。両エアホース２ｆ，２ｇは後述する電磁バル ブ１０に接続されており、この電磁バルブ１０を切り換えることによって上部の エア供給口２ａまたは下部のエア供給口２ｂからエア室２ｃに圧縮空気を供給ま たは抜取りできるようになっている。

【００１５】 また、上記エア室２ｃの上端部にはリング形のシール部材４が取付けられてお り、このシール部材４を介してガイドピン３が上下方向に摺動可能に支持されて いる。シール部材４の外周面とエア室２ｃの側壁との間およびガイドピン３との 間は気密性が確保されている。

【００１６】 ガイドピン３の後端（図示下端）には、エア室２ｃに内接して同エア室２ｃを 上下２室に気密に分離する円板形のピストン部３ａが取付けられており、このピ ストン部３ａに対して上記上部のエア供給口２ａから圧縮エアが供給されると同 ピストン部３ａはエア室２ｃの下端部に移動する一方、下部のエア供給口２ｂか ら圧縮エアが供給されると同ピストン部３ａはエア室２ｃの上端部に移動するよ うになっている。そして、上記したようにピストン部３ａが上下方向に摺動され ることにより、ガイドピン３が下部電極上面の挿通孔２ｉを経て突出または退去 するようになっている。

【００１７】 このガイドピン３の径は、ワークＷの取付孔Ｗａ（およびウエルドナットＮの ネジ径）よりも若干小径に形成されている。また、このガイドピン３の長さは、 同ガイドピン３が上方へ突出してウエルドナットＮがセットされた時には、その 先端部３ｂがウエルドナットＮの上面から突出し、ガイドピン３が下方へ退去し た時にはその先端部３ｂが下部電極２の上面２ｈよりも内方（図示下側）に位置 する長さに形成されている。また、ガイドピン３の先端部３ｂは、ワークＷの取 付孔Ｗａに挿入しやすいように円錐状のテーパに形成されている。

【００１８】 図６は、ガイドピンシフト装置１のエア配管図であって、エアホース２ｆ，２ ｇは４ポート２ポジションの電磁バルブ６を介してエア源６ａおよび大気開放弁 ６ｂに接続されている。電磁バルブ６はロボットＲの制御装置に継電接続されて おり、ロボットＲの動作タイミングに合わせて適宜エア流路の方向制御がなされ るようになっている。

【００１９】 このように本例のガイドピンシフト装置１は、下部電極２に複動型のエアシリ ンダ機構を構成し、このエアシリンダ機構に接続された電磁バルブ６を切り換え 制御することによりガイドピン３を上下方向に摺動させるものであり、その上下 両方向の摺動動作はともに圧縮空気の供給または抜取りによって行われる。

【００２０】 そして、上記構成のガイドピンシフト装置１を備えた下部電極２および上部電 極１１が、予め所定の動作をなすようプログラムされたロボットＲに装着されて ウエルドナット溶接機とされている。

【００２１】 次に、以上のように構成されたウエルドナット溶接機による実際の溶接工程を 図面に基づいて順次説明する。 先ず、ロボットＲが起動されて下部電極２が所定位置に固定されたワークＷの 下面側にセットされる。この時、図１に示すようにガイドピン３は突出位置とさ れてワークＷの取付孔Ｗａに挿入され、下部電極２の上面２ｈはワークＷの下面 に当接された状態となっている。

【００２２】 次に、図２に示すようにウエルドナットＮがセットされる。このウエルドナッ トＮはパーツフィーダ等からなる供給装置によって自動供給され、そのネジ孔に ガイドピン３が挿入されてワークＷに載置された状態にセットされている。そし て、このセット状態においてはガイドピン３の先端部３ｂはウエルドナットＮの 上面から十分に突出しており、これによりウエルドナットＮはワークＷの取付孔 Ｗａに対してほぼ同心状に位置決めされている。

【００２３】 こうして下部電極２がワークＷの下面側にセットされ、さらにガイドピン３に ウエルドナットＮがセットされると、次に、図３に示すように上部電極１１が下 降して上下の電極１１，２間においてウエルドナットＮがワークＷに押圧される 。ここで、上部電極１１の下降の際に、同電極１１はウエルドナットＮに当接す るに先立ってガイドピン３の先端部３ｂに当接して同先端部３ｂを下方に押圧し 、これにより同ガイドピン３はウエルドナットＮから突出していた長さだけエア 圧に抗して下方に押し下げられる（図中、実線で示す位置）。

【００２４】 上部電極１１の加圧力が十分な値になったならば、上下電極１１，２間に所定 電圧の電流が通電されてウエルドナットＮがワークＷに溶接される。

【００２５】 所定時間通電がなされてウエルドナットＮが十分な強度に溶接されると、次に 、図４に示すように上部電極１１は上方へ移動して開放され、これと同時に電磁 バルブ６が切り換えられることによりガイドピン３が下方へ退去される。ここで 、ガイドピン３は下方へ退去することによって、その先端部３ｂは下部電極２の 上面２ｈよりも内方（図示下方）に引き込まれた状態となっている。

【００２６】 以上により１個のウエルドナットＮの溶接工程は終了する。そして、さらに別 のウエルドナットＮを溶接するため、上下の電極１１，２はロボットＲのプログ ラムに基づいて次の溶接箇所Ｗａ′に移動される。この時、下部電極２の移動は 、図５に示すようにワークＷの下面に当接されたままの状態でなされ、従来のよ うに次の溶接箇所に移動するに先立ってワークＷから離間する方向に移動するこ となく、そのまま水平移動することにより行われる。

【００２７】 下部電極２が次の溶接箇所すなわち取付孔Ｗａ′の直下に到ると、電磁バルブ ６が再度切り換えられてガイドピン３が突出され同取付孔Ｗａ′に挿入される。 これにより、下部電極２がワークＷにセットされ、以下上記した動作が繰り返さ れて２個目のウエルドナットＮの溶接が行われる。

【００２８】 本例は以上のように構成したものであり、この構成によれば次のような作用効 果をなす。 下部電極２に付設されたガイドピン３の突出および退去の両方向の動作は圧縮 空気によって行われ、下部電極２の次の溶接箇所への移動に際しては、このガイ ドピン３は予め退去してその先端部３ｂが下部電極２の上面２ｈから突出しない 状態とされる。従って、下部電極２は従来のようにガイドピン１３がワークＷの 取付孔Ｗａから完全に脱する状態となるまで下方へ移動（動作Ｉ）する必要はな く、その上面２ｈをワークＷの下面に当接したままの状態で水平移動して次の溶 接箇所に移動することができる。また、下部電極２はワークＷの下面に当接した まま水平移動するので、従来のように下がった位置からワークＷの下面に接近す る動作（動作III ）も必要なくなる。

【００２９】 このように本例のガイドピンシフト装置１によれば、ガイドピン３の突出およ び退去の両方向の動作が圧縮空気によって制御されるので、下部電極２の各溶接 箇所間における移動は水平方向の移動（従来の動作II）だけで足り、上下方向す なわちワークＷに対して接近および離間する方向の移動は排除される。従って、 下部電極２の上下方向の移動に要する時間を節約することができ、ひいては本ウ エルドナット溶接機による溶接時間を短縮することができる。

【００３０】 なお、本例のガイドピンシフト装置１では、ガイドピン３の突出および退去の 両方向の動作を圧縮空気によって制御する構成すなわち複動型のエアシリンダ機 構を構成した場合で例示したが、どちらか一方の動作をスプリングによって付与 する構成すなわち単動型のエアシリンダ機構としてもよいものである。例えば、 図７に示すようにピストン部３ａとエア室２ｃの底面との間に圧縮コイルスプリ ング５を装着してガイドピン３の突出動作をこのスプリング５によって付与し、 退去動作のみを圧縮空気によって付与するよう構成してもよく、従ってこの場合 には下部のエア供給口２ｂは不要であり、また前述した電磁バルブ６は上部のエ ア供給口２ａに対してのみ圧縮空気の供給または抜取りを行えるものすなわち２ ポート２位置タイプのものであれば足りる。

【００３１】

【考案の効果】

本考案は上記構成としたことにより、次の溶接箇所に上下の電極を移動させる 際に下部電極のワークに対する離間および接近の動作は排除されるのでこの移動 に要する時間を短縮することができ、ひいてはウエルドナット溶接機による溶接 時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に関し、ガイドピンシフト装置
を備えた下部電極の縦断面図である。

【図２】ウエルドナットがセットされた際のガイドピン
の動作説明図である。

【図３】上部電極が下降してウエルドナットを加圧した
際のガイドピンの動作説明図である。

【図４】上部電極が開放された際のガイドピンの動作説
明図である。

【図５】下部電極移動時の開度ピンの動作説明図であ
る。

【図６】ガイドピンシフト装置のエア配管図である。

【図７】別態様のガイドピンシフト装置を備えた下部電
極の縦断面図である。

【図８】ロボットに上下の電極を備えてなるウエルドナ
ット溶接機の全体図である。

【図９】従来のガイドピンを備えた下部電極の縦断面図
である。

【図１０】上部電極が加圧された際における従来の下部
電極の縦断面図である。

【図１１】従来のガイドピンを備えた下部電極の移動の
際の動作説明図である。

【符号の説明】

１…ガイドピンシフト装置 ２…下部電極 ３…ガイドピン ４…シール部材 ５…圧縮コイルスプリング ６…電磁バルブ １０…ウエルドナット溶接機 １１…上部電極、１２…下部電極、１３…ガイドピン Ｗ…ワーク、Ｗａ，Ｗａ′…取付孔 Ｎ…ウエルドナット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の動作をなすようプログラム制御さ
   れたロボットに上下の電極を装着してなるウエルドナッ
   ト溶接機において、前記下部電極に付設されるウエルド
   ナット位置決め用のガイドピンのシフト装置であって、 前記ガイドピンは、その突出および退去の両方向につい
   て圧縮空気またはスプリングの付勢力によって動作制御
   され、しかも退去時にはその先端部が下部電極の上面よ
   りも内方に引き込まれた状態となることを特徴とするウ
   エルドナット位置決め用のガイドピンシフト装置。