JPH0871765A - スポット溶接方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電車の種々の屋根構体毎に製作しているインダ
イレクト及びシリーズスポット溶接用治具に於ける治具
設計工数や治具製作費、製作期間、及び配置を容易に
し、生産を向上させる。 【構成】垂器１１を支える電極の保持具３２をガイドレ
ール３６に反ってい同時剤に設け、保持具３２を所定位
置に移動させた後、ホース３９を加圧して押し上げ、位
置を固定する。軒桁部治具５０の電極５１，５２，５９
を長手方向及び幅方向に移動自在に設け、また傾斜可能
に設ける。長桁部治具８０の電極８５，８７を昇降及び
傾斜可能に設ける。これらによって、種々の屋根構体に
対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインダイレクトスポット
溶接または及びシリーズスポット溶接によるスポット溶
接方法および溶接装置に関し、特に、鉄道車両の屋根構
体を製作するスポット溶接方法および溶接装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にインダイレクトやシリーズ及びマ
ルチスポット用の固定電極（バック電極）は直接、又は
間接的に組立て治具上にボルトで締め付け固定する方法
となっている。

【０００３】従来の固定方法は、省力化溶接ハンドブッ
ク（山海堂）、昭和５１年１２月１０日発行、専用自動
溶接機、バック電極の項に記載の如く、ストールに固定
電極（インサート電極）を嵌め込み、ボルトで締め付
け、固定を完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】鉄道車両の屋根構体
は、一般に、車両の長手方向に沿って配置した長桁、車
両の幅方向に沿った配置した垂木、これらの上面に配置
する屋根板等からなる。これら部材の重なり部をインダ
イレクト溶接等によってスポット溶接する。

【０００５】屋根構体の断面形状、すなわち、その幅や
高さ寸法、中央部半径、両端部の半径は様々である。ま
た、垂木の形状や配置間隔も種々ある。

【０００６】これを組立てる従来のスポット溶接用治具
は専用の治具となっており、且つ垂木の配置間隔に共う
電極の配置、位置決めは人手により行っている。

【０００７】スポット溶接用治具は専用治具の為、治具
の設計や治具の製作、治具の据付け調整、電極の配置替
え、治具の保管場所や管理等、多大な工数と高価な治具
費が発生する。

【０００８】本発明の目的は、屋根構体を容易に組立て
溶接できるようにすることに有る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、被溶接部材を
支持する電極を備える複数の支持具をそれぞれ所定位置
に移動させ、前記それぞれの支持具に沿った配置した可
撓性のホース内に圧力を加え、前記それぞれの支持具を
固定し、前記支持具に被溶接部材を載せ、スポット溶接
を行うこと、を特徴とする。

【００１０】

【作用】これによれば、支持具が複数あっても、ホース
内を加圧すれば、全ての支持具を一度に固定できるの
で、作業性を向上できるものである。

【００１１】

【実施例】鉄道車両の屋根構体に適用した本発明の第一
実施例を図１〜図９によって説明する。なお、下記にお
いて、特別に説明しない限り、幅または幅方向とは車両
の幅方向であり、長手方向とは車両の長手方向を言う。

【００１２】まず、図１０によって、屋根構体の一般的
構成について説明する。１０は長桁であり、屋根構体の
幅方向の両端部において長手方向に沿って配置してい
る。１１は垂木であり、２つの長桁１０を接続するもの
であって、長手方向に沿って所定の間隔で多数配置して
いる。垂木１１の両端の下面は長桁１０に載っている。
１２は屋根板であり、垂木１１に載っている。１３は軒
桁であり、幅方向の端部に樋を設けている。他端側は屋
根板１２に重なっている。軒桁１３は長桁１０と垂木１
１に載っている。樋の底面は長桁１０の重なっている。
軒桁１３は作業員が歩行できるように平らな歩み板にな
っている。１４は軒桁１３の歩み板を支える補強板であ
り、軒桁１３の歩み板と垂木１１とを接続する。補強板
１４は長手方向に沿って配置している。

【００１３】複数の車両から１つの編成車両が構成され
る。この複数の車両の屋根構体は複数有る。すなわち、
屋根構体の外形は同一であっても、先頭車両か否か、集
電装置が有るか否か等によって屋根構えの構成は異な
り、例えば垂木１１の間隔等が異なってくる。このた
め、例えば、垂木１１と屋根板１２等とのスポット溶接
の間隔は異なってくる。このための電極の間隔を容易に
変更、設定できることが必要である。

【００１４】図１によってスポット溶接治具について説
明する。治具はベッド２０と、中央部治具３０と、軒桁
部治具５０と、長桁部治具８０とからなる。ベッド２０
の上面には逆Ｔ状の溝が有り、各治具３０，５０，８０
はこの溝をガイドとして幅方向に移動でき、また、この
溝とボルトナットとを利用して固定できる。

【００１５】図２と図３によって中央部治具３０を説明
する。図２は中央部治具３０の左半分を示すものであ
る。中央部治具３０は、支持座３１と、それぞれの垂木
１１，１１の間において、多数の電極３３を先端に固定
した保持具３２と、保持具３２を立設する取付け板３５
と、支持座３１に固定した直線状のガイドレール３６
と、取付け板３５を取付けたものであって、ガイドレー
ル３６に沿って移動する移動座３７と、移動座３７の一
端を上昇させる押し上げ座３８と、押し上げ座３８内に
入れた可撓性のホース３９と、支持座３１に固定され、
保持具３２の端部を支持する補助支持座４２とからな
る。支持座３１の下部はベッド２０に固定される。

【００１６】保持具３２は上端が円弧状であり、多数の
電極３３をボルト３４によって着脱自在に取付けてい
る。電極３３は屋根の半径等に応じて取替える。保持具
３２は板であり、取付け板３５に設けた凹状の溝に入れ
て立てている。ホース３９に油を入れると、押し上げ座
３８が上昇し、移動座３７の端部を上昇させる。このた
め、移動座３７は傾斜してガイドレール３６に端部が押
し付けられるので、移動できなくなる。これによって移
動座３７、すなわち、保持具３２を固定する。４０は押
し上げ座３８の逃げを防止する座である。保持具３２の
幅方向の一はＰの一で移動座３７に当たることによって
位置決めしている。図８に示すように、保持具３２は屋
根構体の長手方向に沿って多数有る。しかし、取付け板
３５と移動座３７の長さは１つの保持具３２を支持する
長さしかない。一方、ガイドレール３６、ホース３９、
押し上げ座３８、座４０、および補助支持座４２は前記
長手方向に連続している。このため、移動座３７をガイ
ドレール３６に沿って移動させ、所定の位置において、
ホース３９を膨らませると、全ての移動座３６を固定で
きる。

【００１７】補助支持座４２は保持具３２の幅方向の長
さが長いとき、ボルト４３によって補助支持座４２の突
出代を大きくして、支持できるようにする。

【００１８】軒桁部治具５０について、図１、図４〜図
７によって説明する。軒桁部治具５０は中央部治具３０
に設けた電動式のシリンダ装置４９によって、幅方向に
移動できる。軒桁部治具５０は、垂木１１，１１の相互
間に配置される電極５１，５２を有する。電極５１，５
２は長手方向に連続する保持具５３，５４の上端の溝内
に載せている。電極５１，５２は手動によって溝に沿っ
て移動できる。電極５１，５２は軒桁１３と屋根板１２
との重なり部の軒桁１３、軒桁１３と補強板１４との重
なり部の補強板１４をそれぞれ支持する。また、保持具
５４は垂木１１と補強板１４との重なり部の垂木１１を
支持する電極５９を保持具５４の溝にひっかけて配置し
ている。さらに、保持具５３，５４は下端が円弧状の保
持具５５，５６にボルト５５ａ，５６ａによって着脱自
在に設置している。保持具５５，５６の円弧状部は保持
具５７，５８の上面の円弧状の溝にに載っている。押え
金具６０，６１，６２およびボルト６３によって保持具
５５，５６の円弧状部を保持具５７，５８に押えて固定
している。押え金具６０，６１，６２と保持具５７，５
８との接触部はＶ溝になっており、幅方向の位置を規制
できる。保持具５７，５８は銅板６５を介してベッド６
６に載っている。銅板６５は溶接装置に接続している。
ベッド６６の上端には幅方向に逆Ｔ状の溝が有り、保持
具５７，５８はこの溝に沿って移動でき、図示しないボ
ルトによって固定できる。電極５１は屋根板１２と軒桁
１３との重なり部の軒桁１３を支える。電極５２は補強
板１４と軒桁１３との重なり部の軒桁１４を支える。保
持具５７，５８の位置、保持具５５，５６の傾斜角度に
よって、電極５１，５２の位置を自由に設定できる。傾
斜角度は押え金具６０，６１，６２による押え位置によ
って設定できる。傾斜角度はゲージによって定める。ま
た、保持具５３，５４のボルト５５ａ，５６ａの貫通穴
は縦溝であり、取付け高さを調整できる。

【００１９】７１は垂木１１と軒桁１３の樋の近傍の上
部との重なり部の垂木１３を支える電極であり、電極３
３，５９の幅方向の位置に電極３３，５９と同一間隔で
配置している。電極７１はベッド６６の端部の円弧状の
レール６８に載っており、長手方向に手動で移動でき
る。レール６８は銅板６５を介してベッド６６にボルト
によって固定している。電極７１の中央部側はフック７
３によって保持具５４の上部にひっかけている。フック
７３は電極７１にボルト７４で固定している。フック７
３は垂木１１の下方に位置している。フック７３は電極
５９の下部を貫通している。電極５９とフック７３は結
合しても良い。

【００２０】長桁部治具８０について、図１、図８によ
って説明する。長桁部治具８０のベッド８１はボルト８
２によって高さを調整できる。また、ベッド８１は逆Ｔ
溝に幅方向に移動可能に固定できる。ベッド８１の上面
には銅板８４を介して電極８５とレール８６を載せてい
る。電極８５とレール８６はベッド８１の上面の幅方向
に沿って設けた逆Ｔ状の溝にボルトによって移動自在に
設置している。電極８５は軒桁１３の端部の樋と長桁と
の重なり部の長桁１０を支える。電極８５は長手方向に
連続している。レール８６の円弧状の凸部の上に電極８
７を載せている。電極８７の下面の円弧状の溝が前記凸
部に載っている。電極８７は、樋の上部の軒桁１３と長
桁８４との重なり部の長桁８４を支える部分と、垂木１
１と長桁１０との重なり部の長桁１０を支える部分と、
両者の間において長桁１０に接触する部分とを有する。
この３つの部分のうち、前者の２つが実質的な電極部分
である。長桁１０は垂木１１の下面側に接する。電極８
７は長手方向に連続している。８８は電極８７の傾斜角
度を設定するバックプレートであり、ボルト８９の貫通
する穴を縦長にしている。

【００２１】図９は溶接装置の全体を示すものである。
９０はベッド２０を股ぐ門型の走行体であり、電極３３
の保持具３２を挟む２つの挟み装置９２、電極３３を検
出する反射式の光電検出器９５、複数の電極を有するス
ポット溶接機９７とを備えている。掴み装置９２は幅方
向に走行し、昇降できる。光電検出器は１つの挟み装置
９２に設置している。溶接機９７の電極は幅方向に走行
し、昇降し、傾斜できる。これらの各機器は数値制御に
よって所定位置に移動できる。

【００２２】かかる構成において、次の屋根構体を製作
するに当たって、各治具の配置、位置決めについて説明
する。軒桁部治具５０、長桁部治具８０を前記のごとく
次の構体に合わせてセットする。中央部治具３０につい
ては、所定の保持具３２、電極３３をセットした後、走
行体９０を走行させ、検出器９５で電極３３を検出すこ
とによって、長手方向における位置を検出する。走行体
９０には長手方向における原点からの位置を検出する装
置を備えている。上位の計算機から与えられた電極の位
置と比較し、不一致の場合は挟み装置９２で保持具３３
を掴み、若干上昇させて、所定位置に移動させる。若干
の上昇であるので、保持具３２はガイドレール３６に沿
って容易に移動する。保持具は上昇しているので、保持
具３２の下面がベッド２０を削ることがない。溶接作業
時の保持具３２ベッド２０に載るので、ガイドレール３
６に過大な負荷がかからない。このようにして全ての電
極３３の位置を検出し、位置合わせをする。終了する
と、指令によってホース３９に油を入れ、保持具３２を
固定する。このため、全ての保持具３２の位置合わせお
よび固定を容易に行うことができる。

【００２３】次に、電極５１，５２，５９を手動で長手
方向における電極３３の位置に合わせる。

【００２４】次に、長桁１０を長桁部治具８０に載せ、
垂木１１を載せる。長桁１０と垂木１１との重なり部を
溶接機９７でスポット溶接する。次に、補強板１４を垂
木１１に載せ、両者の重なり部をスポット溶接する。次
に、軒桁１３、屋根板１２を順次載せる。それぞれの重
なり部をスポット溶接する。

【００２５】全てのスポット溶接の後、シリンダ装置４
９によって軒桁部治具５０を中央側に移動させて電極と
垂木１１との緩衝を防止した後、屋根構体を上昇させて
搬出する。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、電極などの治具パーツ
を標準化でき、スライドや傾斜によって所定位置に容易
に固定でき、種々の屋根構体の生産を容易に行うことが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の治具の正面図である。

【図２】図１の中央部治具の拡大正面図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】図１の軒桁部治具の拡大正面図である。

【図５】図４の５矢視図である。

【図６】図５の右側面図である。

【図７】図６の７−７線断面図である。

【図８】図１の長桁部治具の拡大正面図である。

【図９】本発明の一実施例の溶接装置の全体斜視図であ
る。

【図１０】屋根構体縦断面図である。

【符号の説明】

１０…長桁、１１…垂木、１２…屋根板、１３…軒桁、
１４…補強板、２０…ベッド、３０…中央部治具、３２
…歩治具、３３…電極、３６…ガイドレール、３８…押
さえ金具、３９…ホース、５０…軒桁部治具、５１，５
２，５９…電極、８０…長桁部治具、８５，８７…治
具、９０…走行体、９２…挟み装置、９５…検出器、９
７…溶接機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被溶接部材を支持する電極を備える複数の
   支持具をそれぞれ所定位置に移動させ、 前記それぞれの支持具に沿った配置した可撓性のホース
   内に圧力を加え、前記それぞれの支持具を固定し、 前記支持具に被溶接部材を載せ、スポット溶接を行うこ
   と、 を特徴とするスポット溶接方法。
2. 【請求項２】被溶接部材を載せる電極を上端に有する複
   数の支持具と、 前記複数の支持具を移動自在に支持するガイドレール
   と、 前記ガイドレールに平行に設けられ、膨張することによ
   って前記複数の支持具を前記ガイドレールに押しつける
   可撓性のホースと、 前記可撓性のホース内を加圧する手段と、 からなるスポット溶接装置。