JPS59206178A - 抵抗溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被溶接部材が案内ピンによって位置決めされる
形式の抵抗溶接機に関し、特に、その被溶接部材の位置
決め精度を向上させる技術に関するものである。

相対向して設けられ相対的に接近離隔駆動される第１電
極および第２電極と、該第１電極に向かって突出させら
れるとともにその第２電極内への押し込み可能に設けら
れ、その第２電極側に位置する溶接部材に溶接されるべ
き位置決め用穴を有する被溶接部材を位置決めするため
の案内ピンとを、備えた抵抗溶接機が提供されている。

斯る抵抗溶接機によれば、被溶接部材の位置決め用穴が
案内ピンに嵌め入れられることによってその被溶接部材
が位置決めされた後、前記第１電極と第２電極とが相対
的に接近させられると、その第１電極によって案内ピン
が第２電極内に押し込まれるとともに溶接部材と被溶接
部材とがそれ等第１電極と第２電極との間で挟圧され、
この状態で第１電極と第２電極との間に溶接電流が流さ
れることによって被溶接部材が溶接部材に抵抗溶接され
る。

したがって、被溶接部材の位置決めは単にその位置決め
用穴を案内ピンに嵌め入れるだけで良いため、優れた作
業性が得られる特徴がある。

しかしながら、一般に、斯る従来の案内ピンは被溶接部
材の位置決め用穴の径より小径とされ目つその位置決め
用穴を貫通させられて被溶接部材の位置決めが行われる
ため、案内ピンと位置決め用穴との間に所定量の隙間が
形成されて必ずしも優れた位置決め精度が得られない場
合があったのである。すなわち、被溶接部材の位置決め
用穴が確実に案内ピンに嵌め入れられるようにするため
に、案内ピンの径が位置決め用穴径の公差内の最小径よ
りも小さく設定されるので、たとえばその公差内の最大
径付近の被溶接部材が案内ピンに嵌め入れられると、十
分な位置決め精度が得られないのである。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、被溶接部材の位置決めが精度
良くしかも容易かつ迅速に為され得る抵抗溶接機を提供
することにある。

斯る目的を達成するため、本発明の要旨とするところは
、案内ピンの先端部に、基部が被溶接部材の位置決め用
穴よりも大径であるとともにその基部から先端部に向か
うに従って小径となる先細状を成し、その位置決め用穴
に嵌め入れられてその被溶接部材を第２電極側に位置す
る溶接部材から離隔した位置で支持する一方、第１電極
と第２電極とが相対的に接近駆動された時その第１電極
との間に被溶接部材を挟むことによってこれを芯出しす
る嵌入部を、設けたことにある。

このようにすれば、基部が位置決め用穴より大径であり
、先端部はど小径となる先細状を成す砲弾状の嵌入部に
嵌められた被溶接部材は、第１電極と案内ピンの嵌入部
との間に挟まれることによってその姿勢が修正され、同
時に被溶接部材の位置決め用穴の中心線と嵌入部の中心
線とが一致させられて被溶接部材の芯出しが自動的に為
される。

したがって、被溶接部材の位置決め用穴径の寸法公差に
拘わらず、その穴と案内ピンの嵌入部とが隙間無く嵌合
させられるため、被溶接部材の位置決めが高精度に為さ
れ得るのである。しかも、第１電極と嵌入部との間に挟
まれて被溶接部材の姿勢が自動的に修正されるので、被
溶接部材の位置決め用穴を案内ピンの嵌入部に嵌め入れ
るに際して、被溶接部材の姿勢の乱れを殆ど考慮する必
要がなく、作業が容易且つ迅速に為され得て従来と同様
の作業性が得られるのである。

また、本発明の他の態様における要旨とするところは、
基部が前記被溶接部材の位置決め用穴よりも大径である
とともにその基部から先端部に向かうに従って小径とな
る先細状を成し、その位置決め用穴に嵌め入れられてそ
の被溶接部材を第２電極側に位置する溶接部材から離隔
した位置で支持する一方、第１電極と第２電極とが相対
的に接近駆動された時その第１電極との間に被溶接部＋
Ａを挟むことによってこれを芯出しする嵌入部を、前記
案内ピンの先端部に設けるとともに、その案内ピンの押
し込み量を検出し、その案内ピンの押し込み量が予め定
められた一定の値を超えた時溶接不可信号を出力するず
れ検出装置を設けたことにある。

このようにすれば、前述の発明と同様の効果が１ｑられ
るのに加えて、ずれ検出装置によって被溶接部材の位置
ずれが自動的に検出されるので、芯ずれによる不良品の
発生が可及的に防止され得るのである。

以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、１０および１２は相対向して設けられ
た第１電極および第２電極であり、第１電極１０は図示
しない駆動装置によって上下方向へ移動させられるよう
になっているとともに、第２電極１２の下部は電極ホル
ダー１４に嵌合されることによって第２電極１２が固定
されている。

第２電極１２は段付きの貫通孔１６を備えた円筒状を成
し、その貫通孔１６内に案内ピン１８および空気弁装置
２０が収容されている。案内ピン１８は、Ｎ通孔１６の
上部に形成された小径部に嵌め入れられた円筒状を成す
絶縁体製フッシュ２２の内側に軸方向の摺動可能に嵌合
される軸部２４と、軸部２４の下端部に半（条方向へ向
かって突設され、ブツシュ２２の下端部に当接する円環
状のフランジ部２６と、軸部２４の先端部に設けられた
嵌入部としての先細状の弾頭部２８とを備えて構成され
ている。そして、フランジ部２Ｇと電極ボルダ−１４と
の間には圧縮コイルスプリング３０が配設されて案内ピ
ン１８が第２電極１２がら第１電極１０に向かう方向に
イ］勢されているので、弾頭部２８が常時第２電極１２
から突出させられるとともに第２電極内への押し込みが
可能とされている。

空気弁装置２０は、底部に流入孔３２が形成された有底
円筒状の第１円筒部材３４と、その第１円筒部材３４に
相対向しかつその第１円筒部材３４の円筒部内に軸方向
への摺動可能に嵌合された有底円筒状の第２円筒部材３
６とから構成されている。第１円筒部材３４はその底部
が電極ホルダー１４に密着させられているとともに円筒
部が第２電極１２の貫通孔１６大径部に嵌合されており
、流入孔３２は電極ボルダ−１４内に形成された通路３
８および配管４０を介して空気供給装置４２に連通され
ている。第２円筒部材３６は、その底部に前記圧縮コイ
ルスプリング３０の一端部が当接させられるとともに案
内ピン１８の下端部に設けられた突起が係合させられて
、常時その案内ピンＩ８とともに移動させられるように
なっており、また、第２円筒部材３６の円筒部にはその
開口側（第１円筒部材３４側）端部から軸方向に所定寸
法の切欠４４が複数形成されている。そして、それ等第
１円筒部材３４および第２円筒部材３６によって弁室４
６が形成され、流入孔３２を通して供給される空気は通
常切欠４４および第２電極１２の側周部に設ａｔられた
複数の排出孔４８を介して外部へ排出されるが、第２円
筒部材３６が案内ピン１８とともに下降させられて切欠
４４の上端縁が第１円筒部材３４の上端開口縁に達する
と、弁室４６からの空気の排出が阻止されるようになっ
ている。なお、５０は弁室４６に連通させられた圧力ス
イッチで、空気弁装置２０とともにずれ検出装置を構成
しており、弁室４６内の空気圧力が予め定められた設定
値以下である場合には溶接許可信号を図示しない溶接制
御装置に供給して第１電極１０と第２電極１２との間に
溶接電流が流されるが、弁室４６内の空気圧力がその設
定値を超えると溶接不可信号を前記溶接制御装置に供給
し、溶接電流が流されることなく前記第１電極１０が上
方へ駆動されるとともに、位置決め不良を表す表示が為
されるようになっている。また、５１は空気供給装置４
２と弁室４６との間に設けられた絞りである。

第２電極１２の上端部には溶接部材としての薄板５２が
載置され、その薄板５２に形成された案内ピン１８の軸
部２４よりやや大径の貫通穴５４に案内ピン１８が嵌合
されることによって位置決めされている。また、第１電
極１０・と第２電極１２との間の案内ピン１８の弾頭部
２８よりやや上０ 方には、図示しない供給装置によって被溶接部材として
のナツト５６が自動的に供給されるようになっている。

ナツト５６には、その中央部に案内ピン１８の軸部２４
より小径の位置決め用穴５８が設けられており、その穴
５８が案内ピン１８の弾頭部２８に嵌め入れられてナツ
ト５６が薄板５２から離隔した位置に支持されるように
なっている。なお、６０はナツト５６の下面外周部に形
成された複数の溶接用突起（プロジェクション）である
。

以下、本実施例の作動を説明する。

第２電極１２上に薄板５２が載置された後、図示しない
供給装置が案内ピン１８１に移動してナンド５６を案内
ピン１８上に落下させる。その後、その供給装置の後退
に連動して第１電極１０が第２電極１２に接近する方向
へ駆動される。この時、投入されたナンド５６は案内ピ
ン１８の弾頭部２８によって薄板５２から上方に離隔し
た位置にて支持される。すなわち、弾頭部２８の基部は
軸部２４と同径で位置決め用穴５８より大径とされ、１ 先端部に向かうに従って小径となる先細状に形成されて
いるため、位置決め用穴５８の下線部開口縁は弾頭部２
８の中間位置に隙間なく嵌め入れられるのである。なお
、第１図は位置決め用穴５８と弾頭部２８との中心線が
略一致さ・けられている状態を示している。

そして、第２電極１２に接近する第１電極１０はまずナ
ツト５６の上端面に当接し、ナツト５６を弾頭部２８と
の間に挟むことによって確実に位置決めする。第１電極
１０がさらに下降させられると、案内ピン１８は圧縮コ
イルスプリング３０の付勢力に抗してナンド５６ととも
に下方へ移動させられて第２電極１２内へ押し込まれ、
ナツト５６の突起６０が薄板５２に当接させられると同
時に第１電極１０の下降が停止させられる。第２図はこ
の状態を示している。

第２図において、案内ピン１Ｂとともに移動させられる
空気弁装置２０の第２円筒部材３６ば、案内ピン１８の
移動量だけ第１円筒部材３４内に嵌入されているが、そ
の切欠４４の上端部は未だ２ 第１円筒部材３４の上端開口縁に到達していない。

このため、空気供給装置４２から弁室４６内に供給され
る空気は、矢印Ａにしめされるように切欠４４および排
出孔４８を介して外部へ排出されるので、第１図の案内
ピン１８の突出時に比較して弁室４６内の圧力がそれほ
ど変化せず、弁室４６内の圧力が予め定められた設定値
以下とされて、圧カスイソチ５０から溶接許可信号が図
示しない溶接制御装置に出力される。ここで、圧カスイ
ソチ５０の作動をきめる上記設定値は、ナツト５６と弾
頭部２８との軸心にずれが生じて案内ピン１８が正常時
以上に押し込まれた時上昇させられる弁室４６内の圧力
よりも低く、また、上記ずれがなく案内ピン１８の押し
込み量が正常である時の弁室４６の圧力値よりも大きい
値とされる。

溶接許可信号が供給された溶接制御装置から溶接電流が
出力されると、第１電極１０および第２電極１２によっ
て挟圧されているナツト５６と薄板５２との接触面、す
なわち、ナツト５６の突起６０および薄板５２の接触面
には抵抗熱が発生し、３ その抵抗熱によって突起６０が薄板５２に溶接される。

なお、前記空気供給装置４２からは常時弁室４６内に空
気が供給されており、抵抗熱によって加熱される第２電
極１２は常時その空気の流通によって冷却されている。

溶接後、第１電極１０が図示しない駆動装置によって第
２電極１２から離隔する方向（上方）へ駆動されると、
溶接されたナツト５６および薄板５２は圧縮コイルスプ
リング３０の付勢力に従って案内ピン１８とともに押し
上げられ、それ等ナツト５６および薄板５２が案内ピン
１８の弾頭部２８から取り外されることによって溶接作
業は終了する。

つぎに、前記供給装置から投入されたす・７ト５６の姿
勢が乱れ、その中心線と弾頭部２８の中心線とが一致し
ない状態でナツト５６が弾頭部２８に嵌め入れられた場
合について説明する。

第３図はナンド５６が傾いた状態で案内ピン１８の弾頭
部２８に嵌め入れられた状態を示している。この状態に
おいて第１電極１０が第２電極１４ ２に接近させられると、第１電極１０はまずナツト５６
の上端部のうち外周部の最も上方に位置する部分に当接
させられる。そして、第１電極１０の下降にともない、
ナツト５６は、その位置決め用穴５８の下端開口縁が弾
頭部２８の外周面に摺接させられ、かつ第１電極１０に
当接する部分が第１電極１０の端面に摺接させられつつ
、その姿勢が修正される。すなわち、ナツト５６は圧縮
コイルスプリング３０のイ］勢力に従って第２電極１２
から突出させられている案内ピン１８の弾頭部２８と第
１電極１０との間に挟まれると、弾頭部２８の傾斜によ
って発生する案内ピン１８の軸心に向かう駆動力によっ
てナツト５６が駆動され、ナツト５６の芯出しが自動的
に為されるのである。

第４図はこの状態を示している。以後、前述の場合と全
く同様の作動が為される。

第５図は第３図に比較してナンド５６が一層傾いた状態
で案内ピン１８の弾頭部２８に嵌め入れられた状態を示
している。この状態において第１電極１０が第２電極１
２に接近させられると、第５ １電極１０は前述の場合と同様にナソ１−５６の上端面
のうち外周部の最も上方に位置する部分に当接させられ
る。しかし、第１電極１０の下降にともない、ナツト５
６は、その位置決め用穴５８の下端開口縁のうち弾頭部
２８の最も先端側に嵌め合わされている部分、すなわち
第５図においてＢ点で示されている部分を支点として、
第１電極１０に当接する部分が第１電極１０の端面に摺
接させられつつ回動させられる。したがって、ナツト５
６はその軸心Ｃが弾頭部２８の軸心りとずれた状態で位
置決めされ、この状態のまま突起６ｏが薄板５２に当接
するまで第１電極１ｏとともに下降させられる。第６図
はこの状態を示している。

ここで、この様にナンド５６の芯出しが不能になるのは
、本実施例の弾頭部２８が軸方向の寸法をできるだけ小
さくするために先端部はど傾斜の緩い逆放物線状に形成
されているため、ナツト５６の傾きが所定角度以上にな
って弾頭部２８の先端部に係合させられると、弾頭部２
８の傾斜による案内ピン１８の軸心に向かう駆動力が減
少したり、６ 位置決め用穴５８の弾頭部２８に対する喰い付きが発生
し易くなるからである。

ナツト５６とともに下降させられた案内ピン１８は、前
述の第２図の場合に比較して第２電極１２内に深く押し
込まれる。このため、案内ピン１８とともに移動させら
れる空気弁装置２ｏの第２円筒部材３６は第１円筒部材
３４内に一層嵌入され、その切欠４４の上端部が第１円
筒部３４の上端開口縁に到達して、弁室４６内の空気の
排出が阻止される。すなわち、切欠４４の軸方向の寸法
は、第２図のようにナンド５６の芯出しが好適に為され
ている場合には弁室４６内の空気の排出を許容するが、
芯出しが為されなかった場合にはその排出を阻止する寸
法に設定されているのである。

空気の排出が阻止されて弁室４６の空気圧が前記設定値
を超えると、圧力スイツチ５ｏがらは溶接不可信号が図
示しない前記溶接制御装置に出力され、溶接制御装置か
ら溶接電流が供給されることなく第１電極１０は上方へ
移動させられる。

なお、ナツト５６の姿勢が著しく乱れてその位７ 置決め用穴が弾頭部２８に嵌め入れられなかった場合に
も、第１電極１０が第２電極１２に当たるまで移動して
て案内ピン１８が第２電極１２内に深く嵌入されるので
、圧カスイソチ５ｏがら溶接不可信号が出力される。

この様に、本実施例によれば、ナソ１〜５６の位置決め
用穴５８が案内ピン１８の弾頭部２８に隙間なく嵌め入
れられてナツト５６が自動的に位置決め（芯出し）され
るため、位置決め用穴５８の加工公差等に起因する寸法
誤差に拘わらず、ナツト５６の位置決めが精度良く為さ
れるのである。

しかも、ナンド５６は第１電極１ｏと弾頭部２８との間
に挟まれてその姿勢が自動的に修正されて芯出しが為さ
れるため、供給装置から投入されるナツト５６の姿勢の
乱れに拘らず芯出しが好適に為され、従来と同様の作業
性が得られるのである。

また、本実施例では空気弁装置２ｏが設けられてナンド
５６の位置決め用穴５８と弾頭部２８との芯ずれが自動
的に検出され、圧カスイッヂ５゜から溶接不可信号が出
力されて溶接が阻止され得８ るため、たとえ芯ずれが発生しても目視により芯ずれを
確認する場合に比較して不良品の発生が確実に防止され
得る。しかも、空気弁装置２０の弁室４６に供給された
空気は矢印Ａのように排出させられるので、第２電極１
２が好適に冷却されて抵抗熱に起因する電極の損耗が軽
減される。

さらに、本実施例の案内ピン１８の弾頭部２８は逆放物
線状に形成されて軸方向の寸法が短くされ、かつ案内ピ
ン１８の第２電極１２からの突出量が小さくナツト５６
を貫通しないように設定されているため、第１電極１０
に案内ピン１８の先端との干渉を回避するための凹部を
形成しなくても良い利点がある。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても適用され得る。

たとえば、前述の実施例においては突起６０を備えたナ
ツト５６を薄板５２に溶接するいわゆるプロジェクショ
ン溶接について説明したが、溶接部材および被溶接部材
の形状は種々変更され得る９ ものであり、また溶接方式はスポット溶接等の他の抵抗
溶接４式であっても良いのである。

また、案内ピン１８の嵌入部は逆放物線状の弾頭部２８
とされているが円錐状あるいば戴頭円錐状等であっても
良い。

また、前述の実施例では位置決め用穴５８と断頭部２８
との位置ずれを検出するずれ検出装置として空気弁装置
２０および圧カスイソチ５０が配設されているが、案内
ピン１８の移動量が予め定められた値に達すると作動す
るりミツトスイッチ等の電気的検出装置が用いられても
良く、また、それ等のずれ検出装置が何等設けられな（
でも本発明の一応の効果は得られるのである。

また、ナンド５６の位置決め用穴５８はナツト５６の軸
心を貫通して設けられているが、下端面から所定寸法だ
け穿設された有底円穴であっても良い。更に、ナンド５
６の位置決め用穴５８の下端開口縁にテーバ面を形成し
ても良く、この場合には、ナツト５６が弾頭部２８に嵌
め入れられる際の位置決め用穴５８下端開口縁の喰い付
きが防０ 止され、ナンド５６の極端な姿勢の乱れが可及的に解消
される。

また、前述の実施例ではナツト５６が供給装置から自動
的に供給されて作業の合理化が図られているが、その様
な装置が設けられず手動でナソ１−５６が投入されるよ
うに構成されても良いことは勿論である。

さらに、圧カスイソチ５０は空気弁装置２０の弁室４６
内の圧力を検出して溶接許可信号或いは溶接不可信号を
出力し、自動的に溶接電流が供給されたり溶接電流が供
給されることなく第１電極１０が第２電極１２から離隔
させられたりするようになっているが、圧力スイツチ５
０は単に溶接不可信号のみを出力するように構成された
ものでも良く、また、その溶接不可信号は第１電極１０
の駆動装置に供給されることなく位置決め不良表示のみ
が為されるように構成されても良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。 第２図は第１図の実施例の溶接時の作動を説明する図で
ある。第３図および第４図は、第１図の実施例における
被溶接部材の芯出し作用を説明する図である。第５図お
よび第６図は、第１図の実施例における被溶接部材の芯
出し不能の場合の作動を説明する図である。 １０：第１電極　　　　１２：第２電極１８：案内ピン
　　　　２８：弾頭部（嵌入部）５２：薄板（溶接部材
） ５６：ナツト（被溶接部材） ５８：位置決め用穴 出願人　株式会社協豊製作所 ２ ’；、′１　ｉ：：−１ｉ　　　　　　　　！”ｉへ２
１）特開Ｏ朽９−２０６１７８　（７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１相対向して設けられ相対的に接近離隔駆動される
   第１電極および第２電極と、該第２電極に前記第１電極
   に向かって突出させられるとともに、該第２電極内への
   押し込み可能に設けられ、該第２電極側に位置する溶接
   部材に溶接されるべき位置決め用穴を有する被溶接部材
   を位置決めするための案内ピンと、を備えた抵抗溶接機
   において、 基部が前記被溶接部材の位置決め用穴よりも大径である
   とともに該基部から先端部に向かうに従って小径となる
   先細状を成し、該先端部が該位置決め用穴に嵌め入れら
   れて該′ＩＪＩ溶接部材を前記溶接部材から離隔した位
   置で支持する一方、前記第１電極と第２電極とが相対的
   に接近駆動された時該第１電極との間に該被溶接部材を
   挟むことによってこれを芯出しする嵌入部を、前記案内
   ピンの先端部に設けたことを特徴とする抵抗溶接機。 （２）相対向して設けられ相対的に接近離隔駆動される
   第１電極および第２電極と、該第２電極に前記第１電極
   に向かって突出させられるとともに、該第２電極内への
   押し込み可能に設けられ、該第２電極側に位置する溶接
   部材に溶接されるべき位置決め用穴を有する被溶接部材
   を位置決めするための案内ピンと、を備えた抵抗溶接機
   において、 基部が前記被溶接部材の位置決め用穴よりも大径である
   とともに該基部から先端部に向かうに従って小径となる
   先細状を成し、該位置決め用穴に嵌め入れられて該被溶
   接部材を前記溶接部材から離隔した位置で支持する一方
   、前記第１電極と第２電極とが相対的に接近駆動された
   時該第１電極との間に該被溶接部材を挟むことによって
   これを芯出しする嵌入部を、前記案内ピンの先端部に設
   けるとともに、該案内ピンの押し込み量を検出し、該案
   内ピンの押し込み量が予め定められた一定の値を超えた
   時溶接不可信号を出力するずれ検出装置を設けたことを
   特徴とする抵抗溶接機。