JPH11104845A - スポット溶接機の加圧方法及びその装置、並びに前記加圧装置を用いたスポット溶接機 - Google Patents

スポット溶接機の加圧方法及びその装置、並びに前記加圧装置を用いたスポット溶接機

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JPH11104845A
JPH11104845A JP9268832A JP26883297A JPH11104845A JP H11104845 A JPH11104845 A JP H11104845A JP 9268832 A JP9268832 A JP 9268832A JP 26883297 A JP26883297 A JP 26883297A JP H11104845 A JPH11104845 A JP H11104845A
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rack
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義男 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極の昇降と加圧とを簡単な機構で行い、電
極の長さを短くして軽量化することにより操作性を向上
すると共に電極のたわみを少なくしてスポット溶接の品
質向上を図る。 【解決手段】 水平方向へ延伸されたアーム9の先端部
に電極ホルダ15を昇降自在に保持するガイド部材17
を設ける。電極ホルダの長手方向の一側面にラック23
を設け、ラックに噛合するピニオン25をアーム9の先
端部に軸承する。ピニオンの支軸の後端側には回転駆動
手段37の回転力を伝達する回転伝達手段35を設け
る。回転伝達手段35からピニオン25への回転力の伝
達はクラッチ装置43のオン・オフにより行われる。ク
ラッチ装置43をオフして電極ホルダ15を昇降自在と
し、電極チップ47をワークWの加工位置に位置決め
し、クラッチ装置43をオンして回転駆動手段37の回
転力をピニオン25に伝達してラック23を介して電極
チップ47でワークWを加圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポット溶接機の
加圧方法及びその装置、並びに前記加圧装置を用いたス
ポット溶接機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スポット溶接機101は図4に示
されているように、ワークWを載置するためのテーブル
103が備えられており、このテーブル103の一側に
立設された支持フレーム(図示省略)の上部には、水平
方向に移動可能なアーム105が設けられている。この
アーム105の先端には棒状の電極107を昇降自在に
保持するガイド部材109が設けられている。
【0003】また、前記電極107の下端は電極チップ
111が着脱可能に設けられており、前記電極107の
上端には電極107の内部を経て下端の電極チップ11
1を水冷するための水冷ケーブル113と、電極107
に電流を供給するための電源ケーブル115が連結され
ている。
【0004】また、前記ガイド部材109の上方には前
記電極107を任意の位置で把持固定せしめる把持ユニ
ット117と、この把持ユニット117で固定された電
極107を下降せしめてワークWを加圧するための加圧
ユニット119が設けられている。この加圧ユニット1
19は例えばアーム105の先端部の上面に、前記電極
107の周囲に配置された流体圧シリンダで構成され、
前記把持ユニット117は流体圧シリンダのロッドの上
端に昇降可能に設けられている。
【0005】また、電極107の上端側の約半分の部分
は、ガイド部材109内にガイドされるように構成され
ており、また前記電極107には前記ガイド部材109
の下方に位置して電極107を昇降及び回転せしめるた
めのハンドル121が固定されている。
【0006】電極107は通常は把持ユニット117か
ら解放されており、作業者は前記ハンドル121をつか
んで電極107を昇降せしめる。電極107が下降して
図4の二点鎖線で示されているように電極チップ111
の先端がテーブル103上のワークWの加工位置の上面
に当てられ位置決めされた後に、把持ユニット117が
作動して電極107が把持ユニット117に固定され
る。次いで加圧ユニット119が作動して前記把持ユニ
ット117が下降されることにより電極チップ111で
ワークWが加圧されると共に電源ケーブル115から溶
接電流が通電されてワークWにスポット溶接が行われ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスポ
ット溶接機101において、電極107のストロークが
例えば650mmほどの長いものにあっては、このスト
ロークを自動的に昇降せしめる昇降装置を設けることが
困難であるので、作業者が電極107の昇降操作を行な
う必要がある。そのために、電極107はアーム105
の先端部で昇降自在に設けられる必要がある。しかも電
極チップ111がワークWの加工位置に位置決めされた
後にワークWを加圧する必要があるので、前述した把持
ユニット117などの把持機構と加圧ユニット119な
どの加圧機構が組み合わせて設けられる必要がある。
【0008】しかし、従来の把持ユニット117として
は、例えば流体圧シリンダのロッド先端で電極107の
周囲を押圧する機構や、外周面がテーパ状に形成された
半割の筒状体を電極107の周囲に囲繞し、前記半割の
筒状体のテーパ面と対称をなすテーパ面を内周面に備え
た可動筒状体を前記半割の筒状体を囲繞し、前記可動筒
状体を上下動することにより前記半割の筒状体で電極1
07をクランプ・アンクランプする機構などのように複
雑であるという問題点があった。
【0009】また、上記の把持ユニット117と加圧ユ
ニット119の各流動体圧シリンダの動作をタイミング
よく連動せしめる必要があるので機構が複雑となるとい
う問題点があった。把持する機構が電極107と半割の
筒状体との摩擦力を利用するため、加圧する際に滑べり
等が発生し加圧力が安定しないという問題点があった。
【0010】また、従来のスポット溶接機101は、電
極107を操作するためのハンドル121が作業者にと
って操作性のよい高さに設けると共に電極107の長い
ストロークを得られるようにするためには、上記の把持
ユニット117と加圧ユニット119からなる把持・加
圧装置がハンドル121の上方の位置に設けなければな
らないので、電極107が最上昇点に位置したときの電
極107の上端までの高さが高くなってしまい、結果と
してスポット溶接機101の全体の高さが極めて高くな
るために、天井が高い工場でないとスポット溶接機10
1を設置できないという問題点があった。
【0011】より詳しくは、もし上記の把持・加圧装置
を低い位置に設け、この把持・加圧装置の上方に突出し
た電極107にハンドル121を設けようとすると、前
記把持・加圧装置が複雑な機構で大きいために、電極1
07の長いストロークを得るにはハンドル121の位置
が作業者にとって高すぎてしまうのでできないものであ
った。
【0012】さらに、上記の理由で、電極107を保持
しているガイド部材109の位置が電極チップ111の
位置より遠いために、図4に示されているような変形型
の形状をなす電極チップ111を用いると、電極チップ
111に偏荷重がかかる。このために上記のような電極
107にはたわみが大きく生じるので、品質の高いスポ
ット溶接ができないという問題点があった。
【0013】この点では、特に箱形形状のワークWの底
面をスポット溶接するときは上部のフランジ等の障害を
回避するために水平方向で電極107の中心から電極チ
ップ111の先端までの距離Lが大きくなるので、上述
した偏荷重はより大きくなるために電極107に生じる
たわみも大きくなる。
【0014】また、電極107が長いために重量が大き
いので、電極107を昇降するときの操作性が低下する
という問題点があった。
【0015】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、電極の昇降と加圧とを簡単な
機構で行うことのできるスポット溶接機の加圧方法及び
その装置を提供し、電極の長さを短くして軽量化するこ
とにより操作性を向上すると共に電極のたわみを少なく
してスポット溶接の品質向上を図り得るスポット溶接機
を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明のスポット溶接機の加圧方法
は、水平方向へ延伸されたアームの先端部のガイド部材
に保持される電極ホルダを下降して、前記電極ホルダ内
の電極の先端に装着した電極チップをワークの加工位置
に当接せしめ、前記アームの先端部に軸承するピニオン
を前記電極ホルダの長手方向の一側面に延伸して設けた
ラックに噛合せしめ、前記ピニオンにクラッチ装置を介
して回転駆動手段の回転力を伝達することにより、前記
電極ホルダを下降せしめて電極チップをワークに加圧せ
しめることを特徴とするものである。
【0017】したがって、クラッチ装置がオフのときは
回転駆動手段の回転力がピニオンに伝達されないので、
電極ホルダは昇降自在となる。このため、電極ホルダは
容易に昇降されて電極チップの先端がワークの加工位置
に位置決めされる。クラッチ装置がオンのときは回転駆
動手段の回転力がピニオンに伝達されるので、前記回転
力がラックを介して電極ホルダを加圧するのでワークは
電極チップの先端で加圧される。以上のように簡単な方
法でスポット溶接のための加圧が行われる。
【0018】請求項2によるこの発明のスポット溶接機
の加圧装置は、水平方向へ延伸されたアームの先端部に
電極ホルダを昇降自在に保持するガイド部材を設け、前
記電極ホルダの長手方向の一側面にラックを設け、この
ラックに噛合するピニオンを前記アームの先端部に軸承
すると共に前記ピニオンの支軸の後端側に回転駆動手段
の回転力を伝達する回転伝達手段を設け、この回転伝達
手段の回転力を前記ピニオンに伝達すべくオン・オフす
るクラッチ装置を設けてなることを特徴とするものであ
る。
【0019】したがって、前述した請求項1記載の作用
と同様であり、クラッチ装置がオフにされることにより
回転駆動手段の回転力がピニオンに伝達されないので、
電極ホルダは昇降自在になる。このため、電極ホルダは
容易に昇降され電極チップの先端がワークの加工位置に
位置決めされる。その後、クラッチ装置がオンにされる
ことにより回転駆動手段の回転力がピニオンに伝達され
るので、前記回転力がラックを介して電極ホルダを加圧
し、ワークは電極チップの先端で加圧される。以上のよ
うに簡単な機構でスポット溶接のための加圧が行われる
ので、機構が簡単である。しかも、機械的なかみ合いで
加圧力を伝達するため、摩擦力による滑べり等が発生し
ない安定した加圧力が得られる。
【0020】請求項3によるこの発明のスポット溶接機
は、水平方向へ延伸されたアームの先端部に電極ホルダ
を昇降自在に保持するガイド部材を設け、前記電極ホル
ダの長手方向の一側面にラックを設け、このラックに噛
合するピニオンを前記ガイド部材に軸承すると共に前記
ピニオンの支軸の後端側に回転駆動手段の回転力を伝達
する回転伝達手段を設け、この回転伝達手段の回転力を
前記ピニオンに伝達すべくオン・オフするクラッチ装置
を設け、前記電極ホルダが中空筒状体からなると共にこ
の電極ホルダの中空内に挿通した電極を前記電極ホルダ
に水平に回転のみ可能に設け、前記電極の下端に電極チ
ップを着脱可能に設けると共に前記ガイド部材より上方
に突出した電極にハンドルを設けてなることを特徴とす
るものである。
【0021】したがって、請求項2記載の作用で説明し
たように電極ホルダはラックとピニオン及びクラッチ装
置を介して簡単な機構で回転駆動手段の回転力が加圧力
として伝達されると共に、ガイド部材にガイドされる電
極ホルダの中空内に電極が挿通されており、しかもこの
電極が電極ホルダに水平のみ回転可能であるので、電極
と電極ホルダは上下方向には電極ホルダと一体的に移動
するため、電極はストロークとほぼ同じくらいの長さに
設けることができ全体として短くなる。
【0022】しかも、加圧装置が簡単な機構でコンパク
トであるので、アームの先端部のガイド部材を低い位置
に設けて、前記ガイド部材より上方に突出した電極の上
端にハンドルを固定しても、このハンドルの位置は作業
者にとって操作性のよい高さに設けることができると共
に電極のストロークも十分に得ることが可能となる。し
たがって、電極の上端までの高さは低くなるので、スポ
ット溶接機の全体の高さが低くなる。
【0023】また、電極の長さが短くなるので軽量化と
なり操作性が向上する。さらに、電極の下端の電極チッ
プからガイド部材までの長さが短くなることから電極の
たわみが少なくなるので、スポット溶接の品質向上が図
られる。
【0024】また、電極が電極ホルダ内で回転自在であ
るので、ハンドルをつかんで回転することにより電極を
容易に回転できるので、電極チップの先端はワークの加
工位置に容易に位置決めされる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスポット溶接機の
加圧方法及びその装置の実施の形態について、図面を参
照して説明する。
【0026】図3を参照するに、本実施の形態に係わる
スポット溶接機1は、床面上に平板状のベッド3がアン
カボルトなどで取付けられている。このベッド3上には
上下方向へ延伸した支持フレーム5が立設されている。
この支持フレーム5の下部側にはワークWを載置固定す
るテーブル7が取付けられている。
【0027】テーブル7の上方位置にはアーム9が支持
フレーム5の上端部にリンク状に水平方向に移動可能に
設けられている。つまり、アーム9は支持フレーム5に
第1旋回軸で旋回可能に設けられており、さらに前記ア
ーム9はほぼ中間に設けた第2旋回軸で旋回可能に設け
られている。前記アーム9の先端部には下方に延伸され
る補助フレーム11が固定されている。この補助フレー
ム11の下端の前方(図3において左側)には補助アー
ム13が一体に突設されている。
【0028】図1及び図2を併せて参照するに、前記補
助アーム13の先端部には電極ホルダ15を昇降自在に
保持するガイド部材17が設けられている。より詳しく
は、前記ガイド部材17は略円筒状をなしており、この
ガイド部材17の中空内を電極ホルダ15がブッシュ1
9を介して上下動自在に設けられている。
【0029】また、前記電極ホルダ15の長手方向の一
側(図2において上側)には断面を円弧の部分を切欠か
れた切欠面21が設けられており、この切欠面21には
ラック23が電極ホルダ15の長手方向に延伸して設け
られている。
【0030】前記ラック23に噛合するピニオン25が
ピニオン支軸27の先端に設けられ、このピニオン支軸
27は補助アーム13の上面に設けた軸受29と補助フ
レーム11の下端部に設けた軸受31に軸承されてい
る。前記ピニオン支軸27の後端部には軸受33を介し
て従動平歯車35(回転伝達手段)が回転自在に設けら
れている。
【0031】一方、補助フレーム11の下端部にはロー
タリアクチュエータ37等の回転駆動手段が固定されて
おり、このロータリアクチュエータ37の回転軸39に
は駆動平歯車41(回転伝達手段)が前記従動平歯車3
5に噛合して設けられている。
【0032】さらに、ピニオン支軸27の後端側には従
動平歯車35の回転力をピニオン支軸27に伝達するた
めのツースクラッチ43等のクラッチ装置が設けられて
いる。このクラッチ装置がオン・オフに切換えられるこ
とによりロータリアクチュエータ37の回転トルクが駆
動平歯車41、従動平歯車35を経てピニオン支軸27
に伝達又は遮断される。
【0033】再び、図1を参照するに、前記電極ホルダ
15は中空筒状体からなっており、この中空内には電極
45が挿通されている。しかも、この電極45は電極ホ
ルダ15に対して上下方向は規制されており、水平に回
転のみ可能に設けられており、電極45の下端は電極ホ
ルダ15の下端面から僅かに突出されており、この電極
45の下端には電極チップ47が着脱可能に設けられて
いる。
【0034】また、電極45の上端側は電極ホルダ15
より上方に突出されており、この電極45の上端側には
ハンドル49が固定ねじで固定されている。このハンド
ル49は電極45を回転した場合であっても容易に把持
できるように円形状であることが望ましい。しかし、必
ずしも円形にする必要はなく、任意の形状でよいもので
ある。
【0035】前記電極45の上端部には電源に接続した
電源ケーブル51の一端部がスイベルジョイント53を
介して接続されている。さらに、電極45の上部には電
極45に設けられた冷却水通路55に対して冷却水の給
排を行なう冷却水ホース57が接続されている。
【0036】上記構成により、ツースクラッチ43(ク
ラッチ装置)がオフにされることにより従動平歯車35
(回転駆動手段)はピニオン支軸27の後端の軸受33
により空回りすることになり、ロータリアクチュエータ
37の回転トルクがピニオン25に伝達されないので、
電極ホルダ15は昇降自在になる。
【0037】電極ホルダ15及び電極45、電源ケーブ
ル51からなる電極ホルダ15ユニットは図1に示され
ているようにバランスケーブル59により重量が打ち消
されるために上下動作に対して軽く昇降可能に構成され
ている。
【0038】作業者はハンドル49をつかんで電極45
を昇降並びに回転しながら、電極チップ47の先端をワ
ークWの加工位置に合わせるように移動する。このと
き、昇降動作は電極ホルダ15のラック23はピニオン
25と噛合しながら昇降するのでピニオン25は回転す
るが、ツースクラッチ43はオフであるのでピニオン支
軸27のみが回転する。このため、電極ホルダ15は容
易に昇降され、電極チップ47の先端がワークWの加工
位置に容易に位置決めされる。
【0039】なお、電極ホルダ15の中空内に挿通した
電極45は電極ホルダ15に水平のみ回転可能であるの
で、電極45は上下方向では電極ホルダ15と一体的に
移動するため、電極45は電極ホルダ15より少し長い
がほぼ同じ程度の長さでよく、予め設定されているスト
ロークとほぼ同じくらいの長さに設けることができ、短
くなる。
【0040】電極チップ47の先端がワークWの加工位
置に位置決めされた後に、ツースクラッチ43がオンに
されることにより従動平歯車35の回転トルクがピニオ
ン支軸27を経てピニオン25に伝達されるので、ピニ
オン25の回転力がラック23を介して電極ホルダ15
を下方に押圧するためワークWは電極チップ47の先端
でテーブル7に加圧される。このように簡単な機構でス
ポット溶接のための加圧が行われる。
【0041】以上のように、本発明の加圧装置は機構が
簡単でコンパクトであるので、補助アーム13の先端部
のガイド部材17はアーム9の先端部の補助フレーム1
1を下方に延伸して低い位置に設けて、このガイド部材
17に挿通した電極45の上端側にハンドル49を設け
ても、電極45のストロークが十分に得られると共にハ
ンドル49の高さも作業者にとって操作しやすいちょう
どよい位置に設けることが可能となった。したがって、
電極45の上端までの高さは低くなるのでスポット溶接
機1の全体の高さが低くなる。
【0042】上記の理由で、電極45の長さが短くなる
ので軽量化となり、電極45と電極ホルダ15の操作性
が向上する。さらに、ガイド部材17の位置から電極4
5の下端の電極チップ47のまでの長さが短くなること
から電極45のたわみが少なくなるので、スポット溶接
の品質向上を図ることができる。
【0043】なお、この発明は前述した実施の形態の例
に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりそ
の他の態様で実施し得るものである。
【0044】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態から理解
されるように、請求項1の発明によれば、クラッチ装置
がオフのときは回転駆動手段の回転力がピニオンに伝達
されないので、電極ホルダは昇降自在となる。このた
め、電極ホルダを容易に下降して電極チップの先端をワ
ークの加工位置に位置決めできる。加圧するときは、ク
ラッチ装置をオンとすることにより、回転駆動手段の回
転力がピニオンに伝達され、ラックを介して電極ホルダ
を加圧するのでワークは電極チップの先端でワークを加
圧することができる。以上のように簡単な方法でスポッ
ト溶接のための加圧を行なうことができる。
【0045】請求項2の発明によれば、前述した請求項
1記載の効果と同様であり、クラッチ装置がオフのとき
は回転駆動手段の回転力がピニオンに伝達されないの
で、電極ホルダは昇降自在となる。このため、電極ホル
ダを容易に昇降して電極チップの先端をワークの加工位
置に位置決めできる。加圧するときは、クラッチ装置を
オンとすることにより、回転駆動手段の回転力がピニオ
ンに伝達され、ラックを介して電極ホルダを加圧するの
でワークは電極チップの先端でワークを加圧することが
できる。以上のように簡単な機構でスポット溶接のため
の加圧が行われるから、機構が簡単である。しかも、機
械的なかみ合いにより加圧力を伝達するので、摩擦力に
より滑べり等が発生しない安定した加圧力が得ることが
できる。
【0046】請求項3の発明によれば、請求項2記載の
効果で説明したように電極ホルダはラックとピニオン及
びクラッチ装置を介して簡単な機構で回転駆動手段の回
転力を加圧力として電極ホルダに伝達できると共に、ガ
イド部材にガイドされる電極ホルダの中空内に電極が挿
通されており、しかもこの電極が電極ホルダに水平のみ
回転可能であるので、電極と電極ホルダは上下方向には
電極ホルダと一体的に移動できるため、電電極は従来の
ようにガイドされる部分を別に設ける必要はなくストロ
ークとほぼ同じくらいの長さでよいので短くできる。
【0047】しかも、加圧装置が簡単な機構でコンパク
トであるので、アームの先端部のガイド部材を低い位置
に設けて、前記ガイド部材より上方に突出した電極の上
端にハンドルを固定しても、このハンドルの位置は作業
者にとって操作性のよい高さに設けることができると共
に電極のストロークも十分に得ることが可能である。し
たがって、電極の上端までの高さを低くできるので、ス
ポット溶接機の全体の高さを低くできる。
【0048】また、電極の長さを短くできるので軽量化
となり操作性が向上する。さらに、電極の下端の電極チ
ップからガイド部材までの長さを短くできるので、電極
のたわみを少なくでき、スポット溶接の品質向上を図る
ことができる。
【0049】また、電極が電極ホルダ内で回転自在であ
るので、ハンドルをつかんで回転することにより電極を
容易に回転できるので、電極チップの先端をワークの加
工位置に容易に位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すもので、スポット溶
接機の加圧装置の概略を示す側面図である。
【図2】図1の矢視II−II線の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態で用いられるスポット溶接
機の全体を示す側面図である。
【図4】従来の加圧装置を備えたスポット溶接機の側面
図である。
【符号の説明】
1 スポット溶接機 7 テーブル 9 アーム 11 補助フレーム 13 補助アーム 15 電極ホルダ 17 ガイド部材 23 ラック 25 ピニオン 27 ピニオン支軸 35 従動平歯車(回転伝達手段) 37 ロータリアクチュエータ(回転駆動手段) 41 駆動平歯車(回転伝達手段) 43 ツースクラッチ(クラッチ装置) 45 電極 47 電極チップ 49 ハンドル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平方向へ延伸されたアームの先端部の
    ガイド部材に保持される電極ホルダを下降して、前記電
    極ホルダ内の電極の先端に装着した電極チップをワーク
    の加工位置に当接せしめ、 前記アームの先端部に軸承するピニオンを前記電極ホル
    ダの長手方向の一側面に延伸して設けたラックに噛合せ
    しめ、 前記ピニオンにクラッチ装置を介して回転駆動手段の回
    転力を伝達することにより、前記電極ホルダを下降せし
    めて電極チップをワークに加圧せしめることを特徴とす
    るスポット溶接機の加圧方法。
  2. 【請求項2】 水平方向へ延伸されたアームの先端部に
    電極ホルダを昇降自在に保持するガイド部材を設け、前
    記電極ホルダの長手方向の一側面にラックを設け、この
    ラックに噛合するピニオンを前記アームの先端部に軸承
    すると共に前記ピニオンの支軸の後端側に回転駆動手段
    の回転力を伝達する回転伝達手段を設け、この回転伝達
    手段の回転力を前記ピニオンに伝達すべくオン・オフす
    るクラッチ装置を設けてなることを特徴とするスポット
    溶接機の加圧装置。
  3. 【請求項3】 水平方向へ延伸されたアームの先端部に
    電極ホルダを昇降自在に保持するガイド部材を設け、前
    記電極ホルダの長手方向の一側面にラックを設け、この
    ラックに噛合するピニオンを前記ガイド部材に軸承する
    と共に前記ピニオンの支軸の後端側に回転駆動手段の回
    転力を伝達する回転伝達手段を設け、この回転伝達手段
    の回転力を前記ピニオンに伝達すべくオン・オフするク
    ラッチ装置を設け、前記電極ホルダが中空筒状体からな
    ると共にこの電極ホルダの中空内に挿通した電極を前記
    電極ホルダに水平に回転のみ可能に設け、前記電極の下
    端に電極チップを着脱可能に設けると共に前にガイド部
    材より上方に突出した電極にハンドルを設けてなること
    を特徴とするスポット溶接機。
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JP2019089077A (ja) * 2017-11-10 2019-06-13 新日鐵住金株式会社 抵抗スポット溶接装置

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