JPH06254685A - スポット溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 上面と下面とを側面で塞いだ中空の縁部を有
する天板３の縁部に切欠部１が形成され、該切欠部１の
両側部に溶接部２を有する天板３に対して、切欠部１に
挿入可能で溶接部２に対応可能な先端部を有するＴ字型
電極１０と、該Ｔ字型電極に対応したスポット電極１５
とを備え、Ｔ字型電極１０を、天板３の溶接部２の位置
に先端部が対応して移動可能に設置した。 【効果】 スチール机等に形成された配線用の切欠部の
両端の溶接を行うことができ、溶接後のサンダー掛けの
手間を省き、組立ラインの作業効率を向上させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

【０００２】本発明は、従来のスポット溶接では不可能
な部分の溶接に適した特殊な形状の電極を有するスポッ
ト溶接機に関し、特にスチール机の天板の配線穴用の切
欠部の溶接に適したスポット溶接機に関するものであ
る。

【０００３】

【従来の技術】

【０００４】スポット溶接機は、被溶接物の溶接部を第
１電極と第２電極とで挟み、溶接を行うものである。

【０００５】ところで、スチール机の天板は、上面と下
面とを側面で塞いだ中空の縁部を有し、該縁部に、一般
に電源を設置するための配線用の切欠部が形成され、製
造ラインにおいて、切欠部の両側の溶接部を含む数カ所
について、溶接を行う必要がある。

【０００６】天板の溶接の際、切欠部の両側の溶接部以
外の溶接部については、従来のスポット溶接機によって
溶接できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

【０００８】しかしながら、切欠部の両側の溶接部につ
いては、溶接部を第１電極と第２電極とで挟むことがで
きないので、従来のスポット溶接機では溶接できず、ア
ーク溶接機によって溶接する必要があった。

【０００９】すなわち、天板の溶接組立ラインは、被溶
接物である天板がコンベヤによって製造ラインに沿って
移送され、ライン途中に配置された複数のスポット溶接
機でスポット溶接が可能な溶接部を溶接し、ライン最後
に設置されたロボットアーク溶接機でスポット溶接の不
可能な切欠部の両側の溶接部を溶接していた。

【００１０】ロボットアーク溶接機による溶接は、溶接
部が溶融金属で盛り上がるため、作業者が溶接後にサン
ダー掛けを行って平坦にする手間を必要とする。

【００１１】また、ロボットアーク溶接機による溶接
は、ロボットの負荷が大きく、ロボットのタクトタイム
が、他のスポット溶接機のタクトタイムを上回るため、
作業効率の関係で、ロボット手前で作業者が天板の積み
降ろし作業を行なう必要があった。

【００１２】従って、本発明の目的は、スチール机等に
形成された配線用の切欠部の両端の溶接を行うことがで
きるスポット溶接機を提供し、溶接後のサンダー掛けの
手間を省き、組立ラインの作業効率を向上させることに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

【００１４】本発明の課題を解決するための手段は、下
記のとおりである。

【００１５】第１に、上面と下面とを側面で塞いだ中空
の縁部を有する被溶接物の縁部に切欠部が形成され、該
切欠部の両側部に溶接部を有する被溶接物に対して、切
欠部に挿入可能で溶接部に対応可能な先端部を有する挿
入側電極と、該挿入側電極に対応したスポット電極とを
備え、挿入側電極を、被溶接物の溶接部の位置に先端部
が対応して移動可能に設置した、スポット溶接機であ
る。

【００１６】第２に、上記第１記載のスポット溶接機に
ついて、挿入側電極を、被溶接物の移動方向に沿って設
置されるＸ軸リニヤガイドと、該Ｘ軸リニヤガイドに対
して直交するＹ軸リニヤガイドと、該Ｘ軸リニヤガイ
ド、Ｙ軸リニヤガイドに対して垂直なＺ軸リニヤガイド
との組み合わせにより、被溶接物の溶接部の位置に先端
部が対応して移動可能に設置した、スポット溶接機であ
る。

【００１７】第３に、上記第１または第２記載のスポッ
ト溶接機について、挿入側電極に、冷却水通路を形成し
た、スポット溶接機である。

【００１８】

【作用】

【００１９】上記第１のスポット溶接機によれば、挿入
側電極が被溶接物の切欠部の位置に対応する位置を原点
位置とし、挿入側電極の先端部が被溶接物の切欠部に挿
入されるように、挿入側電極を原点位置から移動する。

【００２０】切欠部に挿入された挿入側電極は、始め
に、先端部の一部が、一方の溶接部下に位置するように
移動する。

【００２１】そして、該挿入側電極とスポット電極と
で、被溶接物の一方の溶接部を挟み、溶接を行なう。

【００２２】一方の溶接部を溶接した後、挿入側電極
は、先端部の逆側の一部が、他方の溶接部下に位置する
ように移動する。

【００２３】そして、該挿入側電極とスポット電極と
で、被溶接物の他方の溶接部を挟み、溶接を行なう。

【００２４】溶接終了後、挿入側電極の先端部が被溶接
物の切欠部から出るように、挿入側電極を原点位置へ移
動する。

【００２５】上記第２のスポット溶接機によれば、挿入
側電極が被溶接物の切欠部の位置に対応する位置を原点
位置とし、挿入側電極の先端部が被溶接物の切欠部に挿
入されるように、挿入側電極をＹ軸リニヤガイドに沿っ
て原点位置から前進する。

【００２６】切欠部に挿入された挿入側電極は、始め
に、先端部の片側が、一方の溶接部下に位置するように
Ｘ軸リニヤガイドに沿って移動する。

【００２７】そして、挿入側電極がＺ軸リニヤガイドに
沿って上昇した後、該挿入側電極とスポット電極とで、
被溶接物の一方の溶接部を挟み、溶接を行なう。

【００２８】一方の溶接部を溶接後、挿入側電極は、Ｚ
軸リニヤガイドに沿って下降した後、先端部の逆側が、
他方の溶接部下に位置するようにＸ軸リニヤガイドに沿
って移動する。

【００２９】そして、再び、挿入側電極は、Ｚ軸リニヤ
ガイドに沿って上昇した後、該挿入側電極とスポット電
極とで、被溶接物の他方の溶接部を挟み、溶接を行な
う。

【００３０】溶接終了後、挿入側電極は、Ｚ軸リニヤガ
イドに沿って下降した後、挿入側電極の先端部が被溶接
物の切欠部から出るように、原点位置へ後退する。

【００３１】上記第３のスポット溶接機によれば、上記
第１または２記載のスポット溶接機の作用に加えて、冷
却水が挿入側電極に形成された冷却水通路を通ること
で、溶接によって熱くなる挿入側電極が冷やされる。

【００３２】そして、冷却水によって冷やされる挿入側
電極とスポット電極とによって、溶接が行われれる。

【００３３】

【実施例】

【００３４】以下、添付図面を参照しながら、本発明の
スポット溶接機の一実施例の構成を説明する。

【００３５】図１は、本発明のスポット溶接機を一部省
略して示す斜視図である。

【００３６】該実施例のスポット溶接機は、図１１に示
すように、上面Ａ１と下面Ａ２とを側面Ａ３で塞いだ中
空の縁部を有する天板３の縁部に形成された切欠部１の
両側の溶接部２を溶接するものであり、天板３を移送す
るローラコンベヤ４に沿って設置され、挿入側電極であ
るＴ字型電極１０とＬ字型電極１１とからなるアース側
電極１２と、該Ｔ字型電極１０に対応し、ポイントホル
ダ１３を介してシリンダ１４に各々取り付けられた一対
のスポット電極１５とを備えている。

【００３７】アース側電極１２は、図２に示すように、
垂直部１１ａと水平部１１ｂとからなるＬ字型電極１１
の下面側に、天板３の切欠部１に挿入可能な先端部１０
ａと、該先端部１０ａの中央部に取り付けられた基部１
０ｂとからなるＴ字型電極１０を組み合わせたものであ
る。

【００３８】アース側電極１２は、ボディ１６の下端側
に、Ｌ字型電極１１の垂直部１１ａを介して取り付けら
れている。

【００３９】他方、一対のスポット電極１５は、ボディ
１６上端側の庇の部分に、シリンダ１４を介して、Ｔ字
型電極１０の先端部１０ａの溶接使用箇所に対応して取
り付けられている。

【００４０】ボディ１６の背面側には、図３に示すよう
な、天板３の移動方向に沿って設置されるＸ軸リニヤガ
イド１７と、該Ｘ軸リニヤガイド１７に対して直交する
Ｙ軸リニヤガイド１８と、該Ｘ軸リニヤガイド１７、Ｙ
軸リニヤガイド１８に対して垂直なＺ軸リニヤガイド１
９とをブラケット２０を介して互いに摺動可能に組み合
わせたものが、Ｚ軸リニヤガイド１９を介して取り付け
られている。

【００４１】Ｘ軸リニヤガイド１７、Ｙ軸リニヤガイド
１８、Ｚ軸リニヤガイド１９は、ステッピングモータ１
７ａ、ステッピングモータ１８ａ、ステッピングモータ
１９ａを各々備え、ボディ１６を介して取り付けられて
いるＴ字型電極１０の先端部１０ａが、天板３の溶接部
２の位置に対応して移動可能に設置されている。

【００４２】Ｘ軸リニヤガイド１７は、架台２１の上面
の前端側に、天板３の移送方向と平行になるように設置
されている。

【００４３】架台２１の内側の棚２１ａには、天板３の
切欠部１内に挿入可能なストッパー２２と、天板３を押
える一対の押えアーム２３とが、設置されている。

【００４４】ストッパー２２は、図４に平面図を、図５
に側面図を示すように、シリンダ２２ａと、リニヤガイ
ド２２ｂと、天板３の切欠部１内に挿入可能な先端部分
を有する挿入板２２ｃとで構成されている。

【００４５】押えアーム２３は、図１の他に、図６に側
面図を示すように、先端部に爪２３ａを有し、スライド
ユニット２４に搭載されるロータリーアクチュエータ２
５に、ウェイトバランサー２６を介して取り付けられて
いる。

【００４６】なお、図示は省略するが、ローラコンベヤ
４には、ローラコンベヤ４のほぼ中央でＴ字型電極１０
のほぼ正面位置に、天板感知用の第１近接スイッチが設
置され、ローラコンベヤ４の切欠部１の通過する位置
に、切欠部感知用の第２近接スイッチが設置されてい
る。

【００４７】また、図１中、２７は、架台２１の側面に
位置する制御盤を示している。

【００４８】該制御盤２７には、シリンダ２２ａ、ステ
ッピングモータ１７ａ、ステッピングモータ１８ａ、ス
テッピングモータ１９ａの各動作や、第１近接スイッチ
及び第２近接スイッチに応動し、ストッパー２２や押え
アーム２３の動作を制御するシーケンサーが収納され、
表面には各種のスイッチが設けられている。

【００４９】シーケンサーのメモリーには、第１近接ス
イッチ及び第２近接スイッチの信号による天板３や切欠
部１の位置に対応して、Ｘ軸リニヤガイド１７、Ｙ軸リ
ニヤガイド１８、Ｚ軸リニヤガイド１９等の組み合せに
よるボディ１６の移動距離及び移動方向が予め記憶され
自動運転が可能であるが、スイッチ操作により、一部及
び全部の手動操作による運転が可能な他に、データの初
期化や新たにデータを記録することもできる。

【００５０】以下、上記実施例のスポット溶接機の動作
を説明する。

【００５１】まず、第１近接スイッチが天板３を感知
し、第２近接スイッチが天板３の切欠部１を感知する
と、ストッパー２２が作動する。

【００５２】ストッパー２２が作動すると、シリンダ２
２ａが伸びることで、リニヤガイド２２ｂに取り付けら
れた挿入板２２ｃが前進する。

【００５３】挿入板２２ｃが前進すると、挿入板２２ｃ
の先端部が天板３の切欠部１内に挿入され、切欠部１の
側面に当って天板３が停止し、天板３の切欠部１の両側
の溶接部２が、Ｔ字型電極１０の正面に位置する。

【００５４】同時に、スライドユニット２４によってロ
ータリーアクチュエータ２５が前進し、該前進位置でロ
ータリーアクチュエータ２５が作動してウェイトバラン
サー２６が回転する。

【００５５】ウェイトバランサー２６の回転によって、
押えアーム２３の先端が下方に移動し、爪２３ａが天板
３の上面に下降する。

【００５６】爪２３ａが天板３の上面に下降したら、ス
ライドユニット２４によってロータリーアクチュエータ
２５が後退し、爪２３ａ及び押えアーム２３で天板３を
固定する。

【００５７】天板３を押えアーム２３によって固定する
と同時に、シリンダ２２ａが縮むことで、リニヤガイド
２２ｂに取り付けられた挿入板２２ｃが後退し、該挿入
板２２ｃが天板３の切欠部１から外れ、ストッパー２２
は元の位置に戻る。

【００５８】ストッパー２２が元の位置に戻ると、Ｘ軸
リニヤガイド１７、Ｙ軸リニヤガイド１８、Ｚ軸リニヤ
ガイド１９が、ステッピングモータ１７ａ、ステッピン
グモータ１８ａ、ステッピングモータ１９ａによって動
き、ボディ１６を介して取り付けられているＴ字型電極
１０の先端部１０ａが、天板３の溶接部２の位置に対応
して移動し、Ｔ字型電極１０とシリンダ１４によって作
動するスポット電極１５によって溶接が行なわれる。

【００５９】上記の溶接工程を、図７（ａ）〜（ｆ）を
参照しながら詳細に説明する。

【００６０】図７（ａ）に示すように、Ｔ字型電極１０
が天板３の切欠部１の位置に対応する位置を原点位置と
する。

【００６１】図７（ｂ）に示すように、Ｔ字型電極１０
の先端部１０ａが天板３の切欠部１に挿入されるよう
に、Ｔ字型電極１０をＹ軸リニヤガイド１８に沿って原
点位置から前進する。

【００６２】図７（ｃ）に示すように、切欠部１に挿入
されたＴ字型電極１０は、始めに、先端部１０ａの片側
が、一方の溶接部２下に位置するようにＸ軸リニヤガイ
ド１７に沿って移動する。

【００６３】図７（ｄ）に示すように、溶接部２下に位
置するＴ字型電極１０は、Ｙ軸リニヤガイド１８に沿っ
てわずかに後退した後、Ｚ軸リニヤガイド１９に沿って
上昇して溶接部２の裏側面に接触すると同時に、図示は
省略するが、シリンダ１４によって一方のスポット電極
１５が下降し、溶接部２の表側面に接触する。

【００６４】そして、Ｔ字型電極１０とスポット電極１
５とによって、天板３の一方の溶接部２を挟み、溶接を
行なう。

【００６５】一方の溶接部２を溶接した後、Ｔ字型電極
１０は、Ｚ軸リニヤガイド１９に沿って下降すると同時
に、シリンダ１４によって一方のスポット電極１５が上
昇する。

【００６６】その後、Ｔ字型電極１０は、Ｙ軸リニヤガ
イド１８に沿ってわずかに前進し、図７（ｃ）の位置に
戻った後、図７（ｅ）に示すように、先端部１０ａの逆
側が、他方の溶接部２下に位置するようにＸ軸リニヤガ
イド１７に沿って移動する。

【００６７】図７（ｆ）に示すように、溶接部２下に位
置するＴ字型電極１０は、Ｙ軸リニヤガイド１８に沿っ
てわずかに後退した後、Ｚ軸リニヤガイド１９に沿って
上昇して溶接部２の裏側面に接触すると同時に、図示は
省略するが、シリンダ１４によって他方のスポット電極
１５が下降し、溶接部２の表側面に接触する。

【００６８】そして、Ｔ字型電極１０とスポット電極１
５とによって、天板３の他方の溶接部２を挟み、溶接を
行なう。

【００６９】他方の溶接部２を溶接した後、Ｔ字型電極
１０は、Ｚ軸リニヤガイド１９に沿って下降すると同時
に、シリンダ１４によって他方のスポット電極１５が上
昇する。

【００７０】両方の溶接部２の溶接終了後、Ｔ字型電極
１０は、図７（ｂ）に示すように、Ｘ軸リニヤガイド１
７に沿って中央に移動する。

【００７１】そして、図７（ａ）に示すように、Ｔ字型
電極１０は、先端部１０ａが天板３の切欠部１から出る
ように、Ｙ軸リニヤガイド１８に沿って原点位置へ後退
し、次の天板３の溶接開始まで待機する。

【００７２】Ｔ字型電極１０が原点位置に戻ると、ロー
タリーアクチュエータ２５が前進後に起動され、ウェイ
トバランサー２６が回転することで押えアーム２３が上
昇し、天板３を開放する。

【００７３】溶接済みの天板３が、次の作業工程に移送
されると同時に、次の天板３が、スポット溶接機の作業
位置に移送され、前記した溶接工程が繰り返される。

【００７４】上記のスポット溶接機のＴ字型電極１０の
かわりに、図８に平面図、図９に正面図、図１０に側面
図を示すような、冷却水通路３０ａが内部に形成された
Ｔ字型電極３０を用いることもできる。

【００７５】該冷却水通路３０ａが形成されたＴ字型電
極３０を備えたスポット溶接機は、上記のスポット溶接
機の作用に加えて、冷却水がＴ字型電極３０に形成され
た冷却水通路３０ａを通ることで、溶接によって熱くな
ったＴ字型電極３０が冷やされる。

【００７６】そして、冷却水によって冷やされたＴ字型
電極３０によって、溶接が行われれる。

【００７７】なお、スポット溶接機のＴ字型電極の移動
を高速にし、切欠部の両側の溶接部の溶接を、他の溶接
部のスポット溶接工程を行う時間内に終了させるよう設
定することで、天板の組立ラインは従来のようにロボッ
トアーク溶接の手前で中断待機することなく処理できる
ので、作業効率は飛躍的に向上する。

【００７８】

【発明の効果】

【００７９】本発明のスポット溶接機は、スチール机等
に形成された配線用の切欠部の両端の溶接を行うことが
でき、溶接後のサンダー掛けの手間を省き、組立ライン
の作業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスポット溶接機を一部省略して示す斜
視図である。

【図２】アース側電極を分解して示す斜視図である。

【図３】リニヤガイドの組み合せ状態を示す斜視図であ
る。

【図４】ストッパーの平面図である。

【図５】ストッパーの側面図である。

【図６】押えアームの側面図である。

【図７】溶接工程の説明図である。

【図８】Ｔ字型電極の変形例の平面図である。

【図９】Ｔ字型電極の変形例の正面図である。

【図１０】Ｔ字型電極の変形例の側面図である。

【図１１】切欠部の概略図である。

【符号の説明】

１ 切欠部 ２ 溶接部 ３ 天板 ４ ローラコンベヤ １０ Ｔ字型電極 １０ａ 先端部 １０ｂ 基部 １１ Ｌ字型電極 １１ａ 垂直部 １１ｂ 水平部 １２ アース側電極 １３ ポイントホルダ １４ シリンダ １５ スポット電極 １６ ボディ １７ Ｘ軸リニヤガイド １７ａ ステッピングモータ １８ Ｙ軸リニヤガイド １８ａ ステッピングモータ １９ Ｚ軸リニヤガイド １９ａ ステッピングモータ ２０ ブラケット ２１ 架台 ２１ａ 棚 ２２ ストッパー ２２ａ シリンダ ２２ｂ リニヤガイド ２２ｃ 挿入板 ２３ 押えアーム ２３ａ 爪 ２４ スライドユニット ２５ ロータリーアクチュエータ ２６ ウェイトバランサー ２７ 制御盤 ３０ Ｔ字型電極 ３０ａ 冷却水通路 Ａ１ 上面 Ａ２ 下面 Ａ３ 側面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面と下面とを側面で塞いだ中空の縁部
   を有する被溶接物の縁部に切欠部が形成され、該切欠部
   の両側部に溶接部を有する被溶接物に対して、切欠部に
   挿入可能で溶接部に対応可能な先端部を有する挿入側電
   極と、 該挿入側電極に対応したスポット電極とを備え、 挿入側電極を、被溶接物の溶接部の位置に先端部が対応
   して移動可能に設置した、スポット溶接機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスポット溶接機につい
   て、挿入側電極を、被溶接物の移動方向に沿って設置さ
   れるＸ軸リニヤガイドと、該Ｘ軸リニヤガイドに対して
   直交するＹ軸リニヤガイドと、該Ｘ軸リニヤガイド、Ｙ
   軸リニヤガイドに対して垂直なＺ軸リニヤガイドとの組
   み合わせにより、被溶接物の溶接部の位置に先端部が対
   応して移動可能に設置した、スポット溶接機。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のスポット溶接機
   について、挿入側電極に、冷却水通路を形成した、スポ
   ット溶接機。