JPH06292973A - 抵抗溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ワイヤーを疲労破断させることな
く、かつトラブルなく良好に回路素子の溶接端子をワイ
ヤーで結線すること。 【構成】溶接ヘッド機構(7) によりワイヤー(10)がワー
ククランプ機構(5) でクランプされたワーク(6) 上の一
方の溶接端子に抵抗溶接されると、移動機構によって溶
接ヘッド機構(7) とワーク(6) とが、このワーク(6) 上
の各溶接端子間の距離以上相対的に移動される。そし
て、溶接ヘッドによりワイヤー(10)が他方の溶接端子に
抵抗溶接される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークとしての回路素
子に形成された例えば２つの溶接端子間にワイヤーを抵
抗溶接で結線する抵抗溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる回路素子に形成された２つの溶接
端子を結線する技術としてはワイヤーを抵抗溶接するも
のがある。このような抵抗溶接は図１７及び同図Ｂ−Ｂ
断面を示す図１８に示すように上下方向に沿って昇降可
能に設けた一対の例えば並行な電極ａ及びアース電極ｂ
で構成される電極部の電極ａの後方側に、鉛直方向に沿
って昇降可能なクランパｃを設け、さらにこのクランパ
ｃとは反対側となる電極部の前方側に、同じく鉛直方向
に沿って昇降可能なワイヤー切断用のカッターｄを設け
た溶接ヘッドｓが用いられ、これにて回路素子ｉに形成
された２つの第１及び第２の溶接端子ｅ，ｆ間を抵抗溶
接している。なお、ｇは電極ａ及びアース電極ｂ間に接
続された溶接電源である。

【０００３】このような構成であれば、クランパｃは図
１７及び図１８に示すようにクランパｃを通して横方向
から電極ａの先端側に供給されてきたワイヤーｈをクラ
ンプし、これをクランパｃの下降で第１の溶接端子ｅの
上面と接触するように位置決めする。

【０００４】次いで図１９に示すように電極ａとアース
電極ｂとが下降してきて、電極ａでワイヤーｈを第１の
溶接端子ｅ上に押圧する。そして、アース電極ｂが第１
の溶接端子ｅと接触したところで、溶接電源ｇから溶接
電流が通電される。これにより、ワイヤーｈの先端部が
第１の溶接端子ｅに抵抗溶接される。そして、この第１
の溶接端子ｅでの接続が終了すると、図２０に示すよう
に電極ａとアース電極ｂとが上昇するとともにクランパ
ｃを解除し、この状態で溶接ヘッド全体が次の第２の溶
接端子ｆが在る後方の部位に向かってワイヤーｈの長さ
分移動する。このようにして二点鎖線で示す如く所定の
位置に移動したところでクランパｃによりワイヤーｈの
中途部をクランプする。

【０００５】次いでワイヤーｈを引き回すべく図２１に
示すようにクランパｃを下降させてワイヤーｆの中途部
分を第２の溶接端子ｆの上面に接触する位置まで導いて
いく。この後、図２２に示すように第１の溶接端子ｅと
同様に電極ａとアース電極ｂとが第２の溶接端子ｆに向
かって下降して、ワイヤーｈの中途部と第２の溶接端子
ｆとを抵抗溶接接続していく。そして、第２の溶接端子
ｆでの接続が終了すると、図２３に示すように電極ａと
アース電極ｂとが上昇するとともにクランパｃが解除さ
れ、今度は溶接ヘッド全体がワイヤー切断ができる分す
なわち第２の溶接端子ｆを溶接したワイヤー部分の端側
にカッターｄが配置される長さ分後方へ移動していく。

【０００６】次いでその移動したワイヤーｈをクランパ
ｃでクランプした後、図２４に示すようにカッターｄが
下降して第２の溶接端子ｆの近くでワイヤーｈを切断す
ることにより図２５に示すように第１の溶接端子ｅと第
２の溶接端子ｆとの間をワイヤーｈで結線することにな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な２つの溶接端子ｅ，ｆ間に結線されたワイヤーｈは直
線的に引張られるために熱膨脹や振動の影響を受けて、
ワイヤーｈがその溶接部分で疲労破断することがある。
又、回路素子ｉには複数の溶接端子が形成され、かつワ
イヤーｈの結線方向もその都度異なるために、ワイヤー
ｈの結線の際にクランパｃやカッターｄ等が隣接する溶
接端子に接触することがある。

【０００８】そこで本発明は、ワイヤーを疲労破断させ
ることなく、かつトラブルなく良好に回路素子の溶接端
子をワイヤーで結線することができる抵抗溶接装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
対の電極を有しこれら電極を昇降させる機能を有する溶
接ヘッド機構と、少なくとも２つの溶接端子を持ったワ
ークをクランプするワーククランプ機構と、溶接ヘッド
機構の電極の下方にワイヤーを供給するワイヤ供給機構
と、溶接ヘッド機構とワーククランプ機構とを相対的に
移動させる移動機構と、溶接ヘッド機構によりワイヤー
をワーク上の一方の溶接端子に抵抗溶接した後に移動機
構を動作させて溶接ヘッド機構とワークとをこのワーク
上の各溶接端子間距離以上相対的に移動させ、この後に
溶接ヘッドによりワイヤーを他方の溶接端子に抵抗溶接
する主制御手段とを備えて上記目的を達成しようとする
抵抗溶接装置である。

【００１０】

【作用】このような手段を備えたことにより、溶接ヘッ
ド機構によりワイヤーがワーククランプ機構でクランプ
されたワーク上の一方の溶接端子に抵抗溶接されると、
移動機構によって溶接ヘッド機構とワークとがこのワー
ク上の各溶接端子間の距離以上相対的に移動される。そ
して、溶接ヘッドによりワイヤーが他方の溶接端子に抵
抗溶接される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１及び図２は抵抗溶接装置の全体構成
図であり、図３は同装置の機能ブロック図である。図１
及び図２において１は架台であって、この架台１には操
作盤２が設けられている。この架台１上にはＸＹテーブ
ル３が設けられるとともにこのＸＹテーブル３上にθテ
ーブル４が設けられている。そして、このθテーブル４
上にはワーククランプ機構５が設けられて、このワーク
クランプ機構５によってワークである回路素子６が固定
されている。

【００１２】一方、この回路素子６の上方には溶接ヘッ
ド機構７が回路素子６に対して昇降するように設けられ
ている。この溶接ヘッド機構７の先端には図４及び図４
Ａ−Ａ断面を示す図５に示すように電極７０及びアース
電極７１を有する電極部７２が備えられ、この電極部７
２が回路素子６の溶接端子に接触した状態に通電されて
抵抗溶接が行なわれるようになっている。そして、これ
ら電極７０及びアース電極７１の前後側にはそれぞれ前
クランパ７３、後クランパ７４が配置されている。

【００１３】又、この溶接ヘッド機構７の電極部７２に
対して斜め上方からカッター８１を進退させるカッター
機構８が設けられている。９はワイヤ供給機構であっ
て、これはボビン９１に巻回されているワイヤー１０を
引き出して溶接ヘッド機構７の電極部７２の下方に一定
の長さづつ供給するものである。

【００１４】さらに、溶接ヘッド機構７には回路素子６
を認識するための視覚認識カメラ１１が設けられるとと
もに架台１上に視覚認識カメラ１１の制御装置１２及び
そのモニタテレビジョン１３が設けられ、視覚認識カメ
ラ１１で捕えた画像がモニタテレビジョン１３に映し出
されるようになっている。又、架台１上には溶接電源を
構成する電源トランス１４及びその制御装置１５が設け
られ、抵抗溶接のための電力が溶接ヘッド機構７に供給
されるようになっている。なお、架台１の下側には本装
置の主制御装置１６が設けられている。

【００１５】次に主制御装置１６の構成について図３に
示す機能ブロック構成図を参照して説明する。この主制
御装置１６はマイクロコンピュータから成る制御回路１
６０に対して次のような各駆動回路１６１〜１７０が接
続されたものとなっている。すなわち、溶接ヘッド機構
７を昇降させる溶接ヘッド駆動回路１６１、前クランパ
７３を昇降させかつこの前クランパ７３を開閉する前ク
ランパ駆動回路１６２、後クランパ７４を昇降させかつ
開閉する後クランパ駆動回路１６３、カッター機構８を
進退させかつこのカッター８１を開閉するカッター駆動
回路１６４、ワイヤ供給機構９を動作させて一定長さの
ワイヤー１０を溶接ヘッド機構７の電極７０の下方に供
給させるワイヤ供給駆動回路１６５、ワーククランプ機
構５のクランプ及びその解除を動作させるワーククラン
プ駆動回路１６６、θテーブル４を回転動作させるθテ
ーブル駆動回路１６７、ＸＹテーブル３をＸＹ平面上に
移動させるＸＹテーブル駆動回路１６８、溶接電源（１
４，１５）の供給制御を行う溶接電源駆動回路１６９及
び視覚認識カメラ１１を駆動させる視覚認識駆動回路１
７０である。

【００１６】しかして、制御回路１６０は上記駆動回路
１０１〜１１０に制御信号を送出して溶接ヘッド機構７
を昇降させるとともに溶接電源（１４，１５）をオン・
オフさせ、かつ前クランパ７３及び後クランパ７４等を
昇降、開閉動作させる機能を有している。

【００１７】又、この制御回路１６０は溶接ヘッド機構
７によりワイヤー１０を回路素子６上に形成された第１
の溶接端子６ａに抵抗溶接した後に移動機構つまりＸＹ
テーブル３及びθテーブル４を動作させて溶接ヘッド機
構７と回路素子６とをこの回路素子６上に形成された各
溶接端子６ａ，６ｂ間の距離以上相対的に移動させ、こ
の後に溶接ヘッド機構７によりワイヤー１０を第２の溶
接端子６ｂに抵抗溶接する機能を有している。

【００１８】次に以上のように構成された抵抗溶接装置
の溶接作用について説明する。図４に示すように予めワ
イヤー１０はワイヤ供給機構９からワイヤノズル７５を
通して電極７０の先端に導出してある。この状態に溶接
ヘッド機構７に取り付けてある視覚認識カメラ１１によ
り回路素子６及びその近傍が撮像され、かつＸＹテーブ
ル３を動作させてその認識位置が移動される。そして、
制御回路１６０は視覚認識カメラ１１で撮像された画像
データと予め記憶されている基準パターンの画像データ
とのマッチングを行って回路素子６の位置補正を行う。
なお、回路素子６の位置補正のための移動はＸＹテーブ
ル３及びθテーブルを動作させて行なわれる。

【００１９】以下、制御回路１６０から制御信号が送出
されて各駆動回路１６１〜１７０により次のような動作
が行なわれる。後クランパ７４は電極７０の後部側のワ
イヤー１０をクランプする。そして、この状態にＸＹテ
ーブル３、θテーブル４が動作して図５に示すようにワ
ーククランプ機構５にセットされた回路素子６の第１の
溶接端子６ａが電極７０の直下に位置決めされる。

【００２０】次に図６に示すように溶接ヘッド機構７の
全体が溶接ヘッド駆動回路１６１の駆動を受けて下降始
め、電極７０の先端はワイヤー１０を第１の溶接端子６
ａの上面に押圧していく。続いてアース電極７１の先端
が第１の溶接端子６ａに接触すると、後クランパ７４が
開くとともに溶接電源１４，１５から電極７０及びアー
ス電極７１に通電がなされてこれら電極７０とアース電
極７１との間に溶接電流が流れ、かくしてワイヤー１０
の先端部が第１の溶接端子６ａの上面に溶接される。

【００２１】このようにして第１の溶接端子６ａの溶接
が終了すると、図７に示すようにＸＹテーブル３の動作
により回路素子６全体が次の溶接箇所のワイヤー接続分
だけ後方へ移動する。そして、この移動が終了すると、
後クランパ７４でワイヤー１０をクランプし、続いてそ
の状態のまま溶接ヘッド機構７の電極部が下降される。
そして、この下降とともに図８に示すように電極７０の
前方側から出ているワイヤー１０の中途部が前クランパ
７３でクランプされ、電極７０の周辺のワイヤー部分が
保持される。続いて回路素子６側の前方ならびに溶接ヘ
ッド機構７の移動により第１の溶接端子６ａと第２の溶
接端子６ｂとの間でワイヤー１０が引き回され、ワイヤ
ー１０の中途部が第２の溶接端子６ｂの上面へ下降され
る。

【００２２】ここで、以上図６乃至図８に示すように第
１の溶接端子６ａでの溶接が終了した後における溶接ヘ
ッド機構７の電極部７２と回路素子６との相対的な移動
距離について図９を参照して説明する。第１の溶接端子
６ａでの溶接が終了すると電極部７２は上昇し、次にＸ
Ｙテーブル３の駆動によりワーククランプ機構５つまり
回路素子６は電極部７２に対して移動する。この場合、
電極部７２は見掛け上第２の溶接端子６ｂに向かって移
動することになる。そして、この移動距離Ａは、第１と
第２の溶接端子６ａ，６ｂとの間の距離をＬとすると、 Ａ＝Ｌ＋ｌ ＝Ｌ＋Ｌ・α となる。なお、αは任意に設定されて制御回路１６０に
設定される。そして、回路素子６が電極部７２に対して
距離Ａだけ移動すると、後クランパ７４によりワイヤー
１０がクランプされる。

【００２３】次にＸＹテーブル３の駆動によりワーク６
は先とは逆方向に移動させるとともに電極部７２が下降
される。これにより、電極部７２は見掛け上第２の溶接
端子６ｂに対して斜め上方から下降する。そうして、図
１０に示すように電極部７２が第２の溶接端子６ｂの上
方に到達すると、電極部７２は下降する。

【００２４】ここで、こうして移動の際に生じる曲がり
などでワイヤー１０の先端側がずれて、ワイヤー１０が
電極７０から外れることが懸念されるが、ワイヤー１０
は前クランパ７３及び後クランパ７４によって電極７０
の両側からワイヤー１０を位置ずれを生じないように保
持するので、ワイヤー１０をどのように引き回すことが
あっても電極７０の先端からワイヤー１０が外れること
がない。

【００２５】次に下降してきたワイヤー１０が図１１に
示すように第２の溶接端子６ａの近傍まで接近したとこ
ろで障害となる前クランパ７３のみが解除して上昇し、
カッター８１の移動路が開放され、そうして後クランパ
７４が解除して図１２に示すように電極７０の先端でワ
イヤー１０の中途部が第２の溶接端子６ｂの上面に押し
圧力されるとともにアース電極７１が第２の溶接端子６
ｂに接触する。そして、第１の溶接端子６ａのときと同
様にアース電極７１の接触に伴い、電極７０及びアース
電極７１間に溶接電流が流れ、第２の溶接段６ｂの上面
にワイヤー１０の中途部が溶接される。第２の溶接端子
６ｂでの溶接が終了すると、図１３に示すように溶接ヘ
ッド機構７の電極部全体が上方に移動するとともに回路
素子６が移動されて、ワイヤー切断位置の部位に位置決
めされる。そして、この位置に到達すると、待機してい
たカッター８１が斜め上方から電極７０の先端に向かっ
て下降して、電極７０の先端でワイヤー１０が切断され
る。

【００２６】ここで、溶接する回路素子６にカッター８
１の先端が接触したり、又隣接する図示しない回路素子
にカッター８１が接触したりすることが懸念される。し
かし、後方側から電極７０の先端に対して斜め方向から
供給されたワイヤー１０を、前方側から電極７０の先端
に対して斜めに進退するカッター８１で、電極７０の先
端において切断している。このことは高い位置でワイヤ
ー１０を切断することができ、その分、カッター８１の
先端が回路素子６に当ることがなく、狭い空間でワイヤ
ー１０を接続することができる。

【００２７】このようにしてカッター８１の動作が終了
すると、第１の溶接端子６ａと第２の溶接端子６ｂとの
間のワイヤー１０の結線作業が終了する。なお、ワイヤ
ー１０の切断後は図１４に示すようにカッター８１が再
び上方に戻り、さらにワイヤー１０が後クランパ７４で
クランプされて後、溶接ヘッド機構７の全体が再び上方
の元の位置に戻る。

【００２８】このように上記一実施例においては、溶接
ヘッド機構７によりワイヤー１０を回路素子６上の第１
の溶接端子６ａに溶接した後、移動機構によって溶接ヘ
ッド機構７と回路素子６とを各溶接端子６ａ，６ｂ間の
距離Ｌ以上相対的に移動してワイヤー１０を第２の溶接
端子６ｂに溶接するようにしたので、各溶接端子６ａ，
６ｂ間に溶接されたワイヤー１０には弛みが生じて熱膨
脹や振動等によって疲労破断することがない。又、前及
び後クランパ７３，７４はそれぞれ昇降し、かつカッタ
ー８１は電極７０に対して斜め上方から進退する構成な
ので、回路素子６に複数の溶接端子が形成されていても
各クランパ７３，７４及びカッター８１は隣接する溶接
端子に接触することがない。

【００２９】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその主旨を逸脱しない範囲で変形してもよ
い。例えば、図１５に示すように第１の溶接端子６ａと
第２の溶接端子６ｂとの位置がＸＹ座標において角度θ
ずれていれば、制御回路１６０はＸＹテーブル３を駆動
させるとともにθテーブル４を駆動させることによって
各溶接端子６ａ，６ｂ間にワイヤー１０が溶接される。

【００３０】又、図１６に示すように第１の溶接端子６
ａと第２の溶接端子６ｂとの間をワイヤー１０で溶接す
る場合、溶接ヘッド機構７の電極部７２をＸＹテーブル
３及びθテーブル４を駆動させることによって図示矢印
の如く移動させてもよい。

【００３１】さらに電極部７２と回路素子６とを相対的
に移動させる場合、図８に示すようにワイヤ整形機構９
０を用いてワイヤー１０を任意の形に整形するようにし
てもよく、又θテーブル４を回転駆動させたり電極部７
２を回転させてワイヤー１０に曲げを形成するようにし
てもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ワ
イヤーを疲労破断させることなく、かつトラブルなく良
好に回路素子の溶接端子をワイヤーで結線することがで
きる抵抗溶接装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる抵抗溶接装置の一実施例を示す
全体構成図。

【図２】同装置の全体構成図。

【図３】同装置の機能ブロック図。

【図４】同装置における抵抗溶接の作用を説明するため
の図。

【図５】同装置における抵抗溶接の作用を説明するため
の図。

【図６】同装置における抵抗溶接の作用を説明するため
の図。

【図７】同装置における抵抗溶接の作用を説明するため
の図。

【図８】同装置における抵抗溶接の作用を説明するため
の図。

【図９】同装置における抵抗溶接の作用を説明するため
の図。

【図１０】同装置における抵抗溶接の作用を説明するた
めの図。

【図１１】同装置における抵抗溶接の作用を説明するた
めの図。

【図１２】同装置における抵抗溶接の作用を説明するた
めの図。

【図１３】同装置における抵抗溶接の作用を説明するた
めの図。

【図１４】同装置における抵抗溶接の作用を説明するた
めの図。

【図１５】同装置の変形例を説明するための図。

【図１６】同装置の変形例を説明するための図。

【図１７】従来技術を説明するための図。

【図１８】従来技術を説明するための図。

【図１９】従来技術を説明するための図。

【図２０】従来技術を説明するための図。

【図２１】従来技術を説明するための図。

【図２２】従来技術を説明するための図。

【図２３】従来技術を説明するための図。

【図２４】従来技術を説明するための図。

【図２５】従来技術を説明するための図。

【符号の説明】

１…架台、２…操作盤、３…ＸＹテーブル、４…θテー
ブル、５…ワーククランプ機構、６…回路素子、７…溶
接ヘッド機構、８…カッター機構、９…ワイヤ供給機
構、１０…ワイヤー、１１…視覚認識カメラ、１３…モ
ニタテレビジョン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対の電極を有しこれら電極
   を昇降させる機能を有する溶接ヘッド機構と、少なくと
   も２つの溶接端子を持ったワークをクランプするワーク
   クランプ機構と、前記溶接ヘッド機構の電極の下方にワ
   イヤーを供給するワイヤ供給機構と、前記溶接ヘッド機
   構と前記ワーククランプ機構とを相対的に移動させる移
   動機構と、前記溶接ヘッド機構により前記ワイヤーを前
   記ワーク上の一方の溶接端子に抵抗溶接した後に前記移
   動機構を動作させて前記溶接ヘッド機構と前記ワークと
   をこのワーク上の各溶接端子間距離以上相対的に移動さ
   せ、この後に前記溶接ヘッドにより前記ワイヤーを他方
   の前記溶接端子に抵抗溶接する主制御手段とを具備した
   ことを特徴とする抵抗溶接装置。