JPS6178578A - スポツト溶接装置 - 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】 この発明は、スポット溶接装置に関し、とくに板厚の厚
い建築用鉄骨建材の枠組用の継手部に実用的かつ望まし
い溶接を行うに好適なスポット溶接装置に関するもので
ある。

プレハブ住宅等の家屋建造物には所要鉄骨建材を立体的
に枠組した構造のものが使用されているが、その組立式
構造物の枠組工程には多種多様の問題がある。

たとλは、アーク溶接の場合は、その大半が姿勢の変化
する断続的な作業が多く、又作業環視が悪く場合によっ
てはしばしば危険が伴い、しかも相ヱに組合さる溶接継
手部の精度会せがむつかしいのみならず、熟練された溶
接工が必要である。又自動化が極めて困難であり、工数
が増大する。また高所での千作粟であるため、ときとし
ては危険が伴うという結果に遭遇する。

リベット法及びポルト組付法はいずれもリベット及びボ
ルト等の挿入のため精度の高い穴加工を喪する接合部が
必要であるため、しばしば現場合せによる加工を必要と
し、いずれの方法も断続的かつ段階的な枠組作業が多く
、従って今日まで連続的作業に適う全自動化は経験され
ていない。

また、通常考えられるスポット溶接では、鉄骨建材のよ
うに板厚の厚い場合（は、溶接機の構造大形化は勿論、
消費電力の増大もさけられず、また人力操作が容易でな
かった。

この発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、例
えば鉄骨建材の立体的構造物の枠組としてその被構造物
の角部に形成される継手部が、第６図に示すような予め
角型鋼材３３に浴着された連結具３４に、溝型鋼材３５
を恢合い連結して、三つの重ね部３６，３７．３８から
なるような場合において、その板厚の厚い重ね部をスポ
ット溶接するに通し、精度の高い継手部を設けなくとも
十分溶接性の高い接合部を一様に得ることができる溶接
装［を提供するにめる。

また、この発明の他の目的は、前記の継手部の溶接を自
動化された一連の製造工程において円滑に行えるように
した溶接装置を提供するにある。

以下、図面に示された「実施例」に基づいて、この発明
の詳細な説明する。

第１図及び第２図において、１はスポット溶接ガンにお
けるＣ形ヨークでろって、その一端部には第１の電極２
が設けられている。Ｃ形ヨーク１の他端部にはシリンダ
ー装置３がそのシリノダ一部４で固定されており、この
シリンダー装［３のピストンロッド５には、補助腕６を
介して稟２の電極７が第１の電極２に相対向して設けら
れていて、ピストンロッド５の進退により第２の電極γ
が第１の電極２に対する前進後退を行うようになされて
いる。

８は浴接トランスである。９はスライド体で８って、軸
部１０と、この軸部１ｏに挿着されて慴動するようにな
された摺動子１１とからなり軸部１０の軸の向きが第２
の電極７の前進後退の方向に備えられて、摺動子１１０
１１ＩがＣ形ヨーク１に固定され、細部１０側が溶接ト
ランス８の外枠１２に固定されている。スポット溶接ガ
／は、このようにスライド体９を介して溶接トランス８
に取付けられていて、Ｃ形ヨーク１が動くことによって
第１の電極２も第２の電極Ｔに対する前進後退を行える
ようになされている。

１３は／す／ダー装置であり、その７ＩＪノダ一部１３
１が溶接トランス８側に固定され、ピストンロッド１３
２がＣ形ヨーク１側に固定されていて、Ｃ形ヨーク１に
流体圧が加えられており、これにより、スポット溶接ガ
ンの重量を打消すようになされている。しかも、Ｃ形ヨ
ーク１には、第１の電極２が第２の電極７から所定の距
離を隔てた待機位置（Ｓ）へ回滞させあるいは待機位置
（Ｓ＋に押し留めようとする力（Ｆ）が作用するように
なされている。

しかしてスポット溶接ガンは、前記の両電極２と７とで
被溶接体が挟圧され又通電されてスポット浴接が行われ
るようになされたものでるるか、このスポット溶接カン
において、第１の電極２は次のように第２の電極７に連
動して前進しあるいは後退する。即ち、まずシリンダー
装置３の作動によって第２の電極７が前進し被浴接体１
４に当接してこれを押圧する。被溶接体１４が定められ
た位置で動かぬように保持固定されていると、シリンダ
ー装置３はＣ形ヨーク１に固定されているから、Ｃ形ヨ
ーク１は被溶接体１４から押圧の反力を受ける。被溶接
体１４へ第２の１１Ｌ極７置／リンダ−装置３）から押
圧が引続き行われ、その押圧の反力が、第１の電惨ｌ？
待機位置（Ｓ）へ回帰させあるいは押し留めるように前
述のシリンダー装置ＩＩＬ、１３によってＣ形ヨーク１
に加えられている力（Ｆ′）よりも大となると、Ｃ形ヨ
ーク１が図面の上方へ向けて浮動して第１の電極２は第
２の電極７に向けて引き寄せられる。史にシリンダー装
［ｉ１３による加圧が続行される墨に工り被浴接体１４
は第１のｔ惨２と半２の電極Ｔとによって挾まれ、溶接
に通した加圧力にまで高められた圧力で両側から均一に
加圧され、同時に両を極２と７の間に通電されて被浴接
体１４へのスポット溶接がなされる。この加圧と連成の
終了後ノリ／グーｍｔ＋ｔ３が逆向きに作動して第２の
電極７が後退すると、／リンダー装置１３に基ずく前述
の力（Ｆ）が測いて、Ｃ形ヨーク１け後退し、第１の電
極２が待機位ｆｉｔ　（Ｓ）へ回帰する。

なお、前述の力（Ｆ’）の大きさについては、これをあ
まり犬に設定すると、第１の電極２が第２の電極γへ引
き寄せられる前に被溶接体１４が変形しもしくは歪を生
ずることになる。一方多まり小に設定すると、第１の電
極２の待憎位置（Ｓ）への回帰の作動が円滑に行われが
たくなる。

これらの支障を生じない範囲内で適宜定めるのがよい。

又、Ｃ形ヨーク１が上下方向に前進後退するようになさ
れている場合は、水平方向に前進後退する工うになされ
ている場合と異なり、スポット溶接ガンの自ｉｔｈがＣ
形ヨーク１の前進後退の際の力として加わることになる
。この礪合は、ノリンダー装置１３には前記自重（ト）
の大部分を打消す上向きの流体圧（Ｐ）を与えておき、
全体としてはこれらの力の差□□□−（Ｐ）が前述の力
（Ｆ）としてＣ形ヨーク１に拗く工うになされる。

又、前述の力（樽を働かす作動機構としては前述のシリ
ンダー装寛１３等の流体圧の作動機構に代えてばねによ
る弾力の作動機構を用いる事にしてもよい。

１５は可焼性を有する導体で、銅板＄１６の一端側にＵ
字形可＃！銅板部１７が接合されて可倒性を有するもの
となされている。＠接トランス８の二次側の一方の端子
１８と第１の電極２とはこの導体１５の銅板部１６、Ｕ
字形可撓銅板部１７からＣ形ヨーク１を通って接続され
ており、又、他方の端子１９と第２の電極γについても
同様にして他方の導体２０の鋼板部２１、Ｕ字形可焼鋼
板部２２を経由して接続されている。そして第１の電極
２及び第２の電極Ｉが進退連Ｉ！ｔｌケ行う際には、こ
れらのＵ字形可焼鋼板部１７．２２で導体１５．２０が
撓むことになり、前記の進退運動に支障をきたさないよ
うになされている。

第３図は前述のスポット溶接装置にソフト機構が備えら
れた状態を示すもので、製造ラインに沿う一連の工程に
工す骨組材を接合して構造体を組立てるに際してのスポ
ット溶接装置ｇとなっている。この実施例では、被溶接
体は第６図に示すような継手部でろり、ウェッブ部３８
を％　ｔａするスポット溶接カンＧａとフラッジ部３６
．３７を溶接するスポット溶接カンＧｂとの二基のスポ
ット溶接ガンが用いられている。

なお図の各部に付されたアラビア数字に更に付されたａ
もしくはｂの符号は、スポット溶接ガンＱａもしくはＧ
ｂに夫々対応するものとする。

図において、２３は機枠であり、図面左右方向に沿う製
造ライン上に配設されている。スポット溶接ガンＧａ（
Ｇｂ）の取付けられている溶接トランス８は、シフト機
構を介して機枠２３に取付けられている。

２４はソフト機構における第１架台であって、機枠２３
の下側に設けられた第１ガイド２５に支持され、第１シ
リンダー装置２６の作動で製造ラインの方向と直交する
方向（紙面に対する垂直方向）へ水平に前進後退するよ
うになっている。２γはシフト機構における第２架台で
あって、第１架台２４に設けられた第２ガイド２８に支
持され、第２シリンダー装置２９の作動で製造ラインの
方向（図面左右方向）へ水平に前進後退するようになっ
ている。３０は／フト機構における取付は部であり、ス
ポット溶接カンＧａ（Ｇｂ）の取付けられている溶接ト
ランス８は、この取付は部３０に工ってシフト機構に取
付けられる。取付は部３０は第２架台２７に設けられた
第３カイト３１に支持されており、第３シリンダー装置
３２の作動で垂直方向（図面上下方向）へ前進後退する
ようになっている。この工う圧してスポット溶接ガンＧ
ａ（Ｇｂ）は、このシフト機構の第１架台２４、第２架
台２７、取付は部３０が夫々作動される拳により、互に
直交する垂直及び水平の三方向に沿って随意前進後退す
るようになされている。

なお、前記三方向のうちの一方向にスポット溶接力ｙＱ
ａ（Ｇｂ）のＣ形ヨーク１の前進後退の方向が殖えられ
ている。

又、前記７フト機構には、スポット溶接ガンＧａ（Ｇｂ
）を垂直な回転軸＊（図面の上下方向に向けた回転軸Ｎ
）に関して回転させてスポット溶接ガンの向きを変史で
きるようにした回転機構が組込まれていてもよい。

次にスポット浴接を行わせる際の前述のスポット溶接ガ
ンＧａ（Ｇｂ）と／フト機構の作動について、第４図及
び第５図によって説明するつまず、構造体として仮組さ
れた被溶接体が一連の工程を経て製造ラインの溶接作業
場所に待機される。しかして、スポット溶接ガンＧａは
、その両電極２ａと７ａとの間隔が被溶接体のフランジ
部３６の幅よりも広く開くように、第１の電極２ａもし
くは第２の電極７ａの前進後退の距離が定められたもの
とされて、戻し位ｔＡ。

に待機されている。このスポット溶接ガンＧａは、シフ
ト機構の第１シリ／ダー装置２６ａ及び第３シリンダー
装置３２ａの作動にエリ、被溶接体のフランジ部３６を
通過させ、両電極２ａと７ａとがウェッブ部の表裏の面
に相対向してこれを挾んだ位置Ａ、に移動され、次いで
この位置Ａ、工すも第１の電極２ａがウェッブ部３８の
面に近寄った位置Ａ２へ第２シリンダー装置２９ａの作
動によって水平移動され（第４図参照）、この位置Ａ２
において（あるいは位置Ａ２に移動されることなく位置
Ａ、において）、前述の第１図及び第２図による説明の
ようにして、スポット溶接ガンＧａが作動されてウェッ
ブ部３８の位置Ａ、にスポット溶接が行われる（第５図
参照）。

次いで第１シリンダー装置２６ａの作動によりスポット
溶接カンＧａはウェッブ部３８の面に沿って水平方向（
第５図左方）あるいは又第３／す／ダー装置３２ａの作
動によりウェッブ部３８の面に沿って上方へ移動し、所
定の間隔で次々Ａ４、Ａ３、・・ＡＮの位置にスポット
溶接が行われる。一方スポット溶接ガンＧｂについても
、シフト機構における第３シリンダー装置３２ｂと第２
シリンダー装置２９ｂの作動で、戻し位置Ｂ。から、被
溶接体のフランジ部３６に面しかつ両電極２ｂ、７ｂが
このフランジ部３６の表裏の面に相対向してこれを挾ん
だ位置Ｂ、に移動される。そしてこの位置Ｂ１において
スポットＭ接ガンＧｂが作動してフランジ部の位置Ｂ２
にスポット溶接がなされる。引続きスポット溶接ガンＧ
ａの場合と同様に、シフト機構の各シリンダー装置が作
動し、スポット溶接ガンＧｂは移動されてフランジ部３
６と３７の双方に所定の間隔でＢＳ、Ｂ４、・・・ＢＮ
と次々にスポット溶接が行われる。溶接終了後これらの
スポット溶接ガンＧａとＧｂｆｌ夫々シフト機構の作動
で戻し位ｌ１ｉｔＡｏとＢｏに回帰し待機する。なお、
スポット溶接ガンＧａとＧｂＶｉ移動に際して互に相手
の障害とならない工うにシフト機構の各シリンダー装置
の作動に時差を設けたプログラムに従って動かすことに
すればよい。

本発明のスポット溶接装置は、前述のように構成された
ものでラリ、第２のｔ＆が前進して被溶接体を押圧する
と、Ｃ形ヨークがその反力を受けて第１の電極が第２の
電極に引き寄せられるようになされているから、被溶接
体が動かぬように所定の位置で保持固定されていても、
この被溶接体は、前進する第２の電極によって、第１の
電極へ向けて一方的に強圧されることは避けられ、その
ために歪あるいは変形を生ずる事がなく、その保持固定
された位置で両電極に挾まれて所定の浴接圧で均一に加
圧されることになる。更に又、この工うに、第２の電極
を作動させる前に第１の電極を被溶接体の表面に当接さ
せておくことを要さないから、スポット溶接ガンを移動
させるに際して、第１の電極が被溶接体の表面に衝突す
ることなく密接する工うに、スポット浴接ガンを正確に
近づけることは要づない事になり、スポット溶接ガンを
被溶接体の表面へ向けであるいは表面に沿って移動させ
る作動制御が簡単なものとなり又、１を極の衝突あるい
は擦過も防がれるものとなっている。

又、第２０を極の後退に追随して第１の電極も後退する
ようになされているから、待機体勢に短時間で戻ること
のできるものとなっており、スポット溶接ガンを平行移
動させて次々と所定の間隔で溶接を行わせるにきわめて
適したものとなっている。又、このように両ｉｔ極が互
に開きあるいは閉じる工うになされているから、待機体
勢における両電極間の間隔を大に設定する事が可能とな
る。そのため、被溶接体が例えばＣ形鋼のようにウェッ
ブ部からフランジ部が張り出した断面形状をなすもので
あって、そのウェッブ部に溶接を行わせようとする場合
であっても両電極がウェッブ部の表面に対し直角をなす
ようにスポット浴接ガンの姿勢を保ち、その姿勢で両電
極がフランジ部を通過してウェッブ部に到る工うに、ス
ポット溶接ガンを移動させる事ができ、従って、被溶接
体がその位置を固定して保持され、しかも異形断面をな
すもので８つでも、所定の位置への溶接が可能となり又
スポット浴接ガンを移動させる操作も単純なものとする
ことができる。

又第２の電極に対する第１の１！他の前進後退は、この
第１の電極の設けられたＣ形ヨークが溶接トランスに対
して前進後退することによって行われる工うになされて
おり、重量物である溶接トランスと一体的に動くもので
はないから、第１の電極を前進させる事になる第２の電
極のシリンダー装置及び第１の電極を後退させるための
／リンダー装置等の作動機構の負担が小さなものとなり
、装置の肥大化を押えたものとなっている。

又、スポット溶接ガンは溶接トランスに取付けられてい
るから、溶接電流回路が短く、回路のインピーダンスが
小で、電力ロスの発生が防がれたものとなされており、
そのため板厚の厚いＭ溶接体への溶接を可能とし、ある
いは又溶接トランスの小形化のはかられたものとなって
いる。そしてこのようにスポット溶接ガンが溶接トラン
スに取り付けられている事及び両電極の前進後退が浴接
トランスと一体的には行われない事とがあいまって、溶
接装置全体の大きさ、束量を小さくまとめる事が可能と
なり、そのため、部材が入り組んで接合される構造体の
接合部に浴接装置を随意に移動させかつ溶接を行わせる
装置としてきわめて適したものとなっている。

又、スポット溶接ガンＩｒｉ／フト機構に工って互に直
交する二乃至三方向の夫々の方向に前進後退せしめられ
るのでらるから、スポット溶接ガンを溶接箇所へ移動さ
せ又所定の間隔でスポット溶接を行わせる操作が正確か
つ簡単になされる工うになっている。又、例えば溶接継
手におけるフランジ部とウェッブ部とを夫々専用のスポ
ット溶接装置によって溶接する場合のように、一箇所で
複数のスポット溶接装ｆｘを作動させるときは、各装置
のシフト機構における三方向への前進後退のいずれかの
作動を随意制御して、スポット溶接ガンを互に相手の［
［Ｗとならない工うに又無駄な待機時間を生じないよう
に移動させかつ溶接を行わせる事が可能となっている。

このように本発明のスポット溶接装置は、定められた位
置に固定保持された被溶接体に単純な作動で確実にスポ
ット溶接を行わせうるものとなっており、製造ラインに
おける構造体の組立てを自動化して円滑に行う事を可能
としたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は不発明装置の要
部を示す側面図、第２図は同じく正面図でめる。第３図
は本発明装置の全体を示す正面図である。第４図は本発
明スポット溶接装置の作動を説明するための一部省略側
面図、第５図は同じく一部省略正面図である。第６図は
、継手部の一例を示す一部切欠斜視図である。 １、Ｃ形ヨーク、２：第１の電極、３：シリンダー装置
、４・・・シリンダ一部、５：ピストンロンド、６：補
助腕、γ：第２の電極、８：溶接トラ７ス、９ニスライ
ド体、１０：軸部、１１：摺動子、１２：外枠、１３ニ
ジリンダ−装置（作動機構）、１４：被溶接体、 １５．２０：４体、１ら、２１：銅板部、１７．２２：
Ｕ字形可焼銅板部、１Ｂ、１９：端子、２３：機枠、２
４二第１架台、２５：第１カイト、２６：第１シリンダ
ー装置、２γ：第２架台、２８：第２カイト、２９：第
２７す／ダー装置、３０：取付は部、３１：第３ガイド
、３２：第３シリンダー装置、３３：角形鋼月、３４：
連結具、３５：Ｃ形鋼材、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．Ｃ形ヨークの一端部に第１の電極が設けられ、この
   Ｃ形ヨークの他端部にシリンダー装置がそのシリンダー
   部で固定され、このシリンダー装置のピストンロッドに
   第２の電極が前記第１の電極に相対向して設けられて、
   第２の電極が第１の電極に対する前進後退の作動をせし
   められるようになされてなるスポット溶接ガンと、前記
   第１の電極が第２の電極に対する前進後退を行うように
   前記Ｃ形ヨークの前進後退を可能にして前記スポット溶
   接ガンが取付けられた溶接トランスと、前記第２の電極
   が前進して被溶接体を押圧して前記Ｃ形ヨークが反力を
   受けると前記第１の電極が第２の電極に向けて引き寄せ
   られるが、前記第２の電極が後退すると前記第１の電極
   が前記第２の電極から所定の距離を隔てた待機位置へ回
   帰するように前記Ｃ形ヨークを作動せしめるものとして
   このＣ形ヨークと前記溶接トランスとの間を結んで取付
   けられた流体圧もしくは弾力の作動機構と、前記第１及
   び第２の電極と前記溶接トランスの二次側端子とを夫々
   接続する可撓性を有する一対の導体と、前記スポット溶
   接ガンを互に直交する二乃至三方向の夫々の方向へ随意
   前進後退せしめるものとしてこのスポツト溶接ガンの取
   付けられた前記溶接トランスが取付けられているシフト
   機構とを備えていることを特徴とするスポット溶接装置
   。