JPH09239550A - 抵抗溶接方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばスポット溶接等の抵抗溶接、特に一対
の電極を有し、その少なくとも一方を流体シリンダで進
退動させる構成とし、上記一対の電極間に被加工物を挟
んで溶接するようにした抵抗溶接方法および装置に係
り、電極が被加工物等に当接する際の衝撃が小さく、し
かも電極を被加工物に充分な圧力で押し付けた状態で良
好に溶接できるようにする。 【解決手段】 一対の電極のうちの少なくとも一方の電
極７を流体シリンダ１で進退動させる構成とし、上記一
対の電極間に被加工物を挟んで溶接する抵抗溶接方法お
よび装置において、上記流体シリンダ１により電極７を
被加工物に向かって前進させる際に、被加工物の近傍に
至るまでは低推力で移動させ、上記一対の電極チップ間
に被加工物を挟んで溶接する際には電極７が被加工物に
高推力で圧接するように構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えばスポット溶
接等の抵抗溶接方法および装置に関する。更に詳しく
は、一対の電極を有し、その少なくとも一方をエアシリ
ンダ等の流体シリンダで進退動させる構成とし、上記一
対の電極間に被加工物を挟んで溶接するようにした抵抗
溶接方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなスポット溶接等の抵抗溶接
方法および装置においては、従来一般に一対の電極間に
被加工物を挟んで溶接するもので、少なくとも一方の電
極は流体シリンダによって進退動させる構成である。

【０００３】この場合、上記流体シリンダとしては、一
般に往復動型の単筒式のエアシリンダが用いられ、電極
を被加工物に向かって前進させる際の移送推力は従来一
定であり、しかも溶接時は電極を被加工物にかなり高い
推力で押し付ける必要があるため、電極を被加工物に向
かって前進させる際の移送推力もかなり高く設定されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ように電極の移送推力を高く設定すると、電極が被加工
物に当接する際の衝撃が大きく、機体の各部を傷めて耐
久性が低下する等おそれがある。そこで、逆に電極の移
送推力を低く設定すると、電極を被加工物に押し付ける
加圧力が不足して良好に溶接できない等の問題がある。

【０００５】本発明は上記の問題点に鑑みて提案された
もので、電極が被加工物等に当接する際の衝撃が小さ
く、しかも電極を被加工物に充分な推力で押し付けた状
態で溶接することのできる抵抗溶接方法および装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による抵抗溶接方法および装置は、以下のよ
うにしたものである。

【０００７】すなわち、本発明による抵抗溶接方法は、
一対の電極のうちの少なくとも一方を流体シリンダで進
退動させる構成とし、上記一対の電極間に被加工物を挟
んで溶接する抵抗溶接方法において、上記流体シリンダ
により電極を被加工物に向かって前進させる際に、被加
工物の近傍に至るまでは低推力で移動させ、上記一対の
電極間に被加工物を挟んで溶接する際には電極が被加工
物に高推力で圧接するように構成したことを特徴とす
る。

【０００８】また本発明による抵抗溶接装置は、一対の
電極のうちの少なくとも一方を流体シリンダで進退動さ
せる構成とし、上記一対の電極間に被加工物を挟んで溶
接する抵抗溶接装置において、上記流体シリンダのピス
トンロッド内に流体チャンバを設け、その流体チャンバ
内に流体を供給する筒状の固定ロッドをシリンダ本体内
に設けると共に、その固定ロッド内とシリンダ本体内の
ピストン往動方向後ろ側の室とを連通させる小孔を上記
固定ロッドに設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記のように構成された本発明による抵抗溶接
方法および装置によれば、流体シリンダにより電極を被
加工物に向かって前進させる際に、電極が被加工物の近
傍に至るまでは低推力で移動し、一対の電極間に被加工
物を挟んで溶接する際には電極が被加工物に高推力で圧
接するようにしたので、前記従来の問題点を解消して良
好に溶接することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による抵抗溶接方法
および装置を具体的な実施形態に基づいて説明する。図
１は本発明による抵抗溶接装置の一実施形態を示す縦断
面図、図２はその一部の拡大図である。

【００１１】図において、１は抵抗溶接装置の電極を進
退動させる流体シリンダで、本実施形態ではエアシリン
ダが用いられており、以下流体をエアまたは空気とい
う。そのエアシリンダ１は、略筒状のシリンダ本体２内
にピストン３とそれと一体的に設けたピストンロッド４
とを図で左右方向に進退可能に設けた構成であり、その
ピストンロッド４の一端側には、偏心したヘッドブロッ
ク５および給電用ポイントホルダ６等を介してスポット
溶接用の電極（電極チップ）７が取付けられている。５
ａ・５ｂはヘッドブロック５の取付ボルト、８はヘッド
ブロック５と給電用ポイントホルダ６との間に介在させ
た絶縁材、９ａ、９ｂは電極ストローク調整用のアダプ
タおよびシャンクである。

【００１２】上記のピストンロッド４の他端側の内部に
は、円形穴状のエアチャンバ（流体チャンバ）１０が形
成され、そのエアチャンバ１０内にシリンダ本体２にね
じ結合１１等によって一体的に設けた略円形筒状の固定
ロッド１２が挿入配置されている。１３はシリンダ本体
２に形成した空気通路で、その一端側は上記固定ロッド
１２の内孔１２ａを介して上記エアチャンバ１０に連通
し、他端側には給排気口１４が設けられている。

【００１３】また上記ピストンロッド４の他端側の外周
面には、固定ロッド１２の外周面に摺動可能に嵌合する
筒体１５が、ねじ結合１６によって一体的に設けられ、
その筒体１５とピストンロッド４の段部４ａとの間に前
記ピストン２を挟んで固定すると共に、押ねじ１７で回
り止め固定されている。上記筒体１５とピストンロッド
４との間には小空間１８が形成され、その小空間１８と
シリンダ本体２内のピストン２よりも後側（図２で右
側）の室（以下、後室という）２ｂとを上記筒体１５に
形成した小孔１９で連通させると共に、ピストン２が図
２で左方に移動したとき上記小空間１８と固定ロッド１
２の内孔１２ａ内とを連通させる小孔２０が固定ロッド
１２に形成されている。

【００１４】さらに上記筒体１５の外周面側には、リン
グ状のブッシュ２１がビス２２等でシリンダ本体２に一
体的に固着され、そのブッシュ２１と筒体１５とをスプ
ライン嵌合２３することによって、該筒体１５およびピ
ストンロッド４が回り止め係止されている。

【００１５】一方、前記シリンダ本体２には、該シリン
ダ本体２内のピストン２よりも前側（図２で左側）の室
（以下、前室という）２ａ内への空気の給排気口２４を
設けると共に、後室２ｂ側にはピストン２を前進させる
際に後室２ｂ内に外気を導入するための一方向弁２５
と、ピストン２を後退させる際に後室２ｂ内の空気を外
部に排出させるための排気弁３０が設けられている。

【００１６】上記の一方向弁２５は、図示例においては
図５に示すようにシリンダ本体２内にねじ込んだ弁筐２
６にシリンダ本体２内の後室２ｂと外気とを連通する空
気通路２７を形成し、その空気通路２７に形成したテー
パ穴部２７ａ内に円錐台状の弁体２８を収容配置した構
成である。前記ピストン３の前進移動でシリンダ本体２
内の後室２ｂに負圧が生じたときには弁体２８が室２ｂ
側に移動して上記空気通路２７が開放され、弁体２８と
テーパ穴部２７ａとの間から後室２ｂ内に外気が導入さ
れ、ピストン３が後退して後室２ｂ内の圧力が上昇した
ときには弁体２８が室２ｂ側に移動して上記空気通路２
７が閉じられる。２９は防塵フィルタである。

【００１７】また排気弁３０は、図示例においてはピス
トン付きの開閉弁を用いたもので、図４に示すように弁
筐３１内に収容配置した弁体３２とピストン室３３内に
収容配置した圧力応動型のピストン３４とをロッド３５
を介して連結し、上記ピストン室３３の一端側を空気通
路３６を介して前記給排気口２４に連通させると共に、
ピストン室３３の他端側に後室２ｂ内の空気を排出させ
る排気孔３７を設けた構成である。３８は上記弁体３２
を常時図で左方に移動付勢する圧縮コイルばねで、その
ばね３８によって弁体３２は弁筐３１の底部３１ａに当
接して弁が閉じられ、上記空気通路３６を介してピスト
ン３４に所定の圧力が作用したときには、該ピストン３
４と共に弁体３２が図で右方に移動して後室２ｂ内の空
気が排気孔３７および弁筐３１内を経て外部に排出され
る。３９は上記ばね３８のばね受、４０はフィルタであ
る。

【００１８】上記のように構成された溶接装置により各
種の物品を溶接するに当たっては、ピストンロッド４お
よびピストン３を図１および図２に示すように図で右方
に後退させ、ピストンロッド４の先端側に設けた電極７
と、それに対向させて配置した他方の電極（不図示）と
の間に、溶接すべき物品（被加工物）を配置する。

【００１９】その状態で、シリンダ本体２の後側に設け
た吸排気口１４から図に省略したコンプレッサ等により
圧縮空気を送り込むと、空気通路１３および固定ロッド
１２の内孔１２ａを介してエアチャンバ１０に空気が導
入される。すると、そのエアチャンバ１０の受圧面（図
で左側の面）１０ａが左方に押されてピストンロッド４
が図で左方に移動し、そのピストンロッド４の先端側に
設けた電極７が被加工物に向かって前進する。

【００２０】そのときピストンロッド４と共に筒体１５
およびピストン３も左方に移動し、シリンダ本体２の前
室２ａ内の空気は給排気口２４から排出され、後室２ｂ
内には一方向弁２５を介して外気が導入される。なお、
そのとき排気弁３０はばね３８により閉じられた状態に
あり、空気が洩れることはない。

【００２１】上記のようにエアチャンバ１０に空気を導
入して電極７を被加工物に向かって前進させる際の速度
は、シリンダ後室２ｂの容積に比較してエアチャンバ１
０の容積が小さいので速く移動できると共に、反面エア
チャンバ１０の受圧面１０ａの面積は小さいため電極７
の移送推力は小さくて済む。

【００２２】次いで、ピストンロッド４がピストン３お
よび筒体１５とともに更に左方に移動して電極７が図に
省略した被加工物の近傍まで移動すると、図３に示すよ
うにピストンロッド４と筒体１５との間の小空間１８内
に、固定ロッド１２に形成した小孔２０が連通し、固定
ロッド１２内に導入された空気の一部が小孔２０から小
空間１８を通って筒体１５に形成した小孔１９からシリ
ンダ本体２の後室２ｂ内に導入される。

【００２３】その後室２ｂに導入された空気は、一方向
弁２５および排気弁３０がともに閉じられた状態にある
ので外部に洩れることはなく、後室２ｂ内の圧力が徐々
に増し、ピストン３を左方に押圧する力が作用すると同
時に、前記のエアチャンバ１０の受圧面１０ａを左方に
押し付ける力が引き続き作用してピストンロッド４およ
び電極７が更に左方に移動し、その電極７と図に省略し
た他方の電極との間に被加工物が挟持される。

【００２４】その状態で前記の給電用ポイントホルダ６
等を介して両電極間に電圧をかけて溶接するもので、そ
のときピストン３およびピストンロッド４は上記のよう
に広い面で圧力を受けるので電極を被加工物に強い推力
で押し付けた状態で良好に溶接することができる。また
上記のように後室２ｂに空気が導入されて電極７が被加
工物に当接する際の移動速度は、後室２ｂの容積が前記
エアチャンバ１０よりも大きいので、前記の電極７が被
加工物の近傍に至までの移動速度よりも遅くなって被加
工物に当接する際の衝撃を少なくすることができるもの
である。

【００２５】上記のようにして溶接が終了したのちは、
後側の給排気口１４からの空気の供給を停止して前側の
給排気口２４からシリンダ本体２内の前室２ａに空気を
供給してピストン３およびピストンロッド４を後退させ
るもので、そのとき給排気口２４に供給した空気の一部
が、空気通路３６を介して排気弁３０のピストン３４を
図４で右方に押し付けるように作用して同図（ｂ）のよ
うにピストン３４と共に弁体３２がばね３８に抗して右
方に移動し、弁体３２が弁筐３１の底部３１ａから離れ
て弁が開放され、後室２ｂ内の空気が排気孔３７および
弁筐３１内を経て外部に排出される。

【００２６】なお前記のように電極７が被加工物に当接
する際の衝撃を更に少なくするために、必要に応じて前
記エアシリンダ１と電極７との間に緩衝手段を設けても
よい。図６はその一例を示すもので、前記と同様に構成
されたエアシリンダ１のピストンロッド４を軸方向に前
後２分割４１・４２に構成し、その両分割片４１・４２
間に緩衝用の圧縮コイルばね４３を設けたものである。
その両分割片４１・４２は、図のように互いにスプライ
ン結合４４するか、あるいは２面巾をもった軸とブッシ
ュの結合等によって周方向に回り止め係止すると共に、
軸方向に摺動可能に連結保持されている。４５は分割片
４２内に形成した凹部、４６はその凹部４５内の空気を
排出するための排気通路、４７は溶接時にスパッタ等が
両分割片４１・４２間に進入するのを防ぐ短筒状のカバ
ーである。

【００２７】上記の構成において、ピストンロッド４と
ともに電極７が前進して被加工物に当接する際に、上記
両分割片４１・４２が互いに接近する方向の力が作用
し、そのとき両分割片４１・４２間に設けた圧縮コイル
ばね４３の緩衝作用で電極７が被加工物に当接する際の
衝撃とその反力等を和らげることができるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明による抵抗溶
接方法および装置は、流体シリンダ（エアシリンダ）１
により電極７を被加工物に向かって前進させる際に、被
加工物の近傍に至るまでは低推力で移動させるようにし
たことによって、電極が被加工物に当接する際の衝撃が
緩和され、かつ一対の電極間に被加工物を挟んで溶接す
る際には電極が被加工物に高推力で圧接するようにした
ので良好に溶接することができるもので、耐久性および
操作性のよい抵抗溶接装置を提供できる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による抵抗溶接装置の一実施形態を示す
縦断面図。

【図２】その要部の拡大縦断面図。

【図３】ピストンロッドが前進した状態の同上図。

【図４】（ａ）および（ｂ）は排気弁の動作状態を示す
拡大断面図。

【図５】一方向弁の拡大断面図。

【図６】エアシリンダと電極との間に緩衝手段を設けた
例の要部の縦断面図。

【符号の説明】

１ 流体シリンダ（エアシリンダ） ２ シリンダ本体 ２ａ 前室 ２ｂ 後室 ３ ピストン ４ ピストンロッド ４１、４２ 分割片 ７ 電極 １０ 流体チャンバ（エアチャンバ） １２ 固定ロッド １４、２４ 給排気口 ２０ 小孔 ２５ 一方向弁 ３０ 排気弁 ４３ 緩衝用ばね

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極のうちの少なくとも一方を流
   体シリンダで進退動させる構成とし、上記一対の電極間
   に被加工物を挟んで溶接する抵抗溶接方法において、上
   記流体シリンダにより電極を被加工物に向かって前進さ
   せる際に、被加工物の近傍に至るまでは低推力で移動さ
   せ、上記一対の電極間に被加工物を挟んで溶接する際に
   は電極が被加工物に高推力で圧接するように構成したこ
   とを特徴とする抵抗溶接方法。
2. 【請求項２】 前記流体シリンダにより電極を被加工物
   に向かって前進させる際の上記流体シリンダの受圧面積
   を、電極が被加工物の近傍に至るまでは小とし、前記一
   対の電極間に被加工物を挟んで溶接する際にはそれより
   も大となるようにして、前記電極の移動推力を変化させ
   るようにした請求項１記載の抵抗溶接方法。
3. 【請求項３】 一対の電極のうちの少なくとも一方を流
   体シリンダで進退動させる構成とし、上記一対の電極間
   に被加工物を挟んで溶接する抵抗溶接装置において、上
   記流体シリンダのピストンロッド内に流体チャンバを設
   け、その流体チャンバ内に流体を供給する筒状の固定ロ
   ッドをシリンダ本体内に設けると共に、その固定ロッド
   内とシリンダ本体内のピストン往動方向後ろ側の室とを
   連通させる小孔を上記固定ロッドに設けたことを特徴と
   する抵抗溶接装置。
4. 【請求項４】 前記のピストン往動方向後ろ側の室に、
   ピストン往動時に前記シリンダ本体内のピストン往動方
   向後ろ側の室に外気を導入する一方向弁と、ピストン復
   動時に前記後ろ側の室内の流体を排出させる排気弁とを
   設けた請求項３記載の抵抗溶接装置。
5. 【請求項５】 前記の排気弁として、ピストン復動時に
   シリンダ本体内のピストン前側の室に導入される流体の
   圧力で弁が開放される圧力往動式の弁を用いたことを特
   徴とする請求項４記載の抵抗溶接装置。
6. 【請求項６】 前記流体シリンダと電極との間に、該電
   極が被加工物に当接する際の衝撃を緩衝する緩衝手段を
   介在させたことを特徴とする請求項３、４または５記載
   の抵抗溶接装置。
7. 【請求項７】 前記流体シリンダのピストンロッドを軸
   方向に２つに分割し、その両分割片間に緩衝部材を介在
   させてなる請求項６記載の抵抗溶接装置。