JP2001079669A - 曲面の多点スポット溶接方法および溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲面の多点スポット溶接において、溶接装置
の構造を簡単にし、段取りにかかる工数を低減する。 【解決手段】 各溶接点において、マフラシェルＷ１へ
の接線Ｓが溶接チップ４８のシフト方向に垂直となるよ
うに、マフラシェルを保持するマンドレル６０を回転さ
せるとともに、溶接チップのシフト線が上記溶接点を通
る位置にガンユニットを横方向に移動させてから、溶接
チップをシフトさせスポット溶接する。（ａ）はマフラ
シェルの断面長手方向を水平とした状態での溶接第１点
Ｐ１、（ｂ）は溶接第２点Ｐ２、（ｃ）は溶接第３点Ｐ
３を示す。１本のガンユニットを用いるので構造が簡単
となり、マンドレルの回転角度とガンユニットの移動位
置をプログラム制御することにより種々の溶接部品に容
易に対応でき、段取り工数が大幅に低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両排気系
のマフラ製造におけるマフラシェルとその内部に設置す
るバッフルとの周面にそったスポット溶接など、曲面の
多点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】従来、例えばマフラシェルとバッフルと
をスポット溶接で結合する場合、周方向にそった溶接点
の数と同数の溶接ガンを備えた溶接装置を用い、バッフ
ルを内部にセットしたマフラシェルをマンドレルに取付
けて、各溶接ガンを同時あるいは順次に対応するそれぞ
れの溶接点に向けてストロークさせ、通電して溶接を行
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように多数の溶接ガンを用いる溶接装置では、装置のコ
ストが高く、構造もきわめて複雑である。溶接ガンの総
数を減らすため、例えば１つの溶接ガンで隣接する２つ
の溶接点を賄うこととしても、すべての溶接ガンの向き
をそれぞれ溶接点に合わせて変化させるための構造が同
じく装置全体の構造を複雑化させる。

【０００４】そして、溶接部品の切替えに際しては、マ
ンドレルを交換することはもちろんであるが、溶接部品
の曲面の形状に合わせて溶接点の面に垂直に溶接ガンが
当接するよう、各溶接ガンの位置および方向をすべて変
更しなければならず、その段取りに要する工数が非常に
大きいという問題を有している。

【０００５】したがって本発明は、上記従来の問題点に
鑑み、構造が簡単で、しかも種々の溶接部品に容易に対
応させることができ、段取りにかかる工数を大幅に低減
することができる曲面の多点スポット溶接方法および溶
接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】このため、請求項１の本
発明溶接方法は、シフト可能に溶接チップを備え、その
シフト方向が保持された１本のガンユニットを用い、各
溶接点ごとに、（１）当該溶接点におけるワークへの接
線がガンユニットの溶接チップのシフト方向に垂直とな
るように、マンドレルを所定角度回転させてワークを傾
斜させるステップ、（２）溶接チップのシフト線が上記
傾斜状態における溶接点を通る位置にガンユニットを横
方向に移動させるステップ、（３）溶接チップをシフト
させワークの溶接点に押圧させてスポット溶接するステ
ップの３ステップを繰り返すものとした。ガンユニット
を横方向移動可能とし、マンドレルを回転させることに
より、１本のガンユニットでワークの周上を１点ずつス
ポット溶接するから、溶接装置が簡単な構造となり、ワ
ークの機種変更に際しての段取りも簡便なものとなる。

【０００７】ワークが筒状部材と該筒状部材の内部に結
合する筒内部材である場合は、それをマンドレル上に嵌
挿し、さらに、上記３ステップの間、筒状部材の端部を
マンドレルの回転軸と整合させた回転軸まわりに回転自
由のガイド部材で支持することができる。これにより、
ワーク全体が精度良く確実に保持される。

【０００８】また、複数の溶接点の溶接順序を、ワーク
の曲面上互いに離れた数カ所の溶接点を先に溶接したあ
と、当該先に溶接した溶接点の間の他の溶接点を溶接す
るのが好ましい。１本のガンユニットで１点ずつスポッ
ト溶接しながらも、偏りのない設計どおりの均一な溶接
結合を得ることができる。

【０００９】請求項４の本発明溶接装置は、固定側に回
転可能に支持され、曲面を有するワークを支持するマン
ドレルと、該マンドレルに向けて溶接チップをシフト可
能で、マンドレルの回転軸と直角方向に移動可能に設け
られたガンユニットと、マンドレルの回転とガンユニッ
トの移動を制御する制御手段とを備え、制御手段は、溶
接点ごとに当該溶接点におけるワークへの接線が溶接チ
ップのシフト方向に対して垂直となるまでマンドレルを
回転させるとともに、溶接チップのシフト線が当該溶接
点と交わる位置までガンユニットを移動させることによ
り、複数の溶接点を順次に溶接するものとした。ワーク
の曲面上を１点ずつ溶接するので、ガンユニットが１本
で済み、全体構造がきわめて簡単なものとなる。また、
プログラムによりマンドレルの回転角度およびガンユニ
ットの移動位置を制御することができるから、種々の溶
接部品に容易に対応させることができる。

【００１０】上記マンドレルは、モータにより駆動され
るマンドレルシャフトに取り付けることにより、機種変
更に際して、部材としてはマンドレルを交換するだけで
済み、段取り作業が簡単である。

【００１１】さらにガイド部材を回転可能に取付けた支
持軸を有するワーク保持手段を備えて、ガイド部材をマ
ンドレルに支持されたワークの端部に係合させることに
よりワークを保持させることができる。これにより、溶
接中のワークの保持が一層向上する。また、ワークの機
種変更に際して、ガイド部材も支持軸に対して交換取付
するだけで済む。

【００１２】また、上記ワーク保持手段は回動軸回りに
回動するアームの先端部にスライド可能に設けられ、支
持軸をマンドレルの回転軸と整合させた状態でワーク保
持手段をスライドさせることによりガイド部材をワーク
の端部に係合させるものとすることができる。これによ
り、簡単な操作でガイド部材をワークに係合させ保持す
ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により説明する。図１はマフラシェルとバッフルの溶
接に適用した実施例における溶接装置の構造を示す側面
図、図２は正面図、図３は平面図である。装置の基礎を
なすフレームユニット１０にコラム１１が直立に固定さ
れ、コラム１１の中間の高さ位置にマンドレルシャフト
１３が支持されている。コラム１１の上部にはガンブラ
ケット２０が固定され、ガンブラケット２０の先端部に
はガンユニット４０が横方向移動可能に設けられてい
る。

【００１４】そして、コラム１１の上端には、アーム３
０が回動軸３１を介して取り付けられ、手動操作により
水平面内を回動可能となっている。アーム３０の先端に
はレール３２が設けられ、レール３２にそってワーク保
持ユニット５０がスライド可能に取り付けられている。
また、アーム３０の中間部にはローラ３３が設けられ、
ガンブラケット２０の端部近傍に横方向に延びるように
付設されたレールブラケット２１の上面をローラ３３が
転動するようになっている。これにより、回動軸３１に
取り付けられたアーム３０の中間部がローラ３３を介し
てレールブラケット２１に支持され、水平の姿勢を保持
する。

【００１５】以下、各部の詳細について説明する。マン
ドレルシャフト１３はベアリング１５によりコラム１１
に対して回転自在に支持され、ガンブラケット２０が延
びている側の端部にマンドレル取付部１４を備えてい
る。コラム１１を貫通して反対側に延びたマンドレルシ
ャフト１３の他端には、第１プーリ１６が取り付けられ
ている。コラム１１の側壁には駆動モータ１７が設置さ
れ、駆動モータ１７に取り付けられた第２プーリ１８と
マンドレルシャフト１３の第１プーリ１６の間にベルト
１９が掛けられて、駆動モータ１７によりマンドレルシ
ャフト１３を回転させるようになっている。

【００１６】とくに図２、図３に示されるように、ガン
ブラケット２０の先端部には横方向に延びるガンスライ
ドレール２３が上下２本設けられ、ガンユニット４０の
上部に設けられたスライドブロック４２がガンスライド
レール２３にそってスライド可能となっている。ガンユ
ニット４０には上下のスライドブロック４２の間に、さ
らにボールナット４４が設けられ、ボールナット４４は
上下のガンスライドレール２３の間に配置されたねじシ
ャフト２５と噛み合っている。

【００１７】ねじシャフト２５はベアリング２６により
支持されるとともに、ガンブラケット２０に固定された
スライド用モータ２８に一端が連結されている。これに
より、スライド用モータ２８でねじシャフト２５が回転
すると、ボールナット４４を介してガンユニット４０が
ガンスライドレール２３にそって横方向に移動する。こ
の際、ガンユニット４０は上下２点のスライドブロック
４２、４２でガンスライドレール２３に支持され、垂直
姿勢を保持して移動する。ガンユニット４０は、先端に
溶接チップ４８を備えて上下にシフトするガンロッド４
６を下端に備えている。

【００１８】駆動モータ１７およびスライド用モータ２
８は制御装置１００から指令を受けて作動する。また、
ガンユニット４０の作動タイミングも同様に制御装置１
００により制御される。

【００１９】ワーク保持ユニット５０は、上下に延びる
メインメンバ５１の下端にガイド支持軸５５を備え、ガ
イド支持軸５５にシェルガイド５７を取付けている。ガ
イド支持軸５５はアーム３０と平行に設置され、支持ベ
アリング５６を介して自由回転可能となっている。シェ
ルガイド５７は、円盤部５８にマフラシェルＷ１の端部
開口形状に対応させて配置された爪ピン５９を備え（図
４参照）、円盤部５８の爪ピン５９を備えた面をコラム
側１１に向けてガイド支持軸５５に取り付けられる。ガ
イド支持軸５５、すなわちシェルガイド５７の回転軸は
マンドレルシャフト１３と整合させ、同じ高さに設定さ
れている。

【００２０】メインメンバ５１の上部には当該メインメ
ンバと斜め部材を含むサブメンバ５２とにより３角フレ
ームが形成され、この３角フレーム上に間隔を置いてロ
ーラ５３が設けられている。メインメンバ５１の中間部
には取っ手５４が設けられ、手動操作によりアーム３０
の長手方向に付勢すると、ローラ５３がアーム先端のレ
ール３２にそって転動することにより、ワーク保持ユニ
ット５０がアーム３０にそってスライドする。なお、取
っ手５４を離すと、ワーク保持ユニット５０は図示しな
いストッパ機構によりその際のレール３２上の現在位置
に固定される。

【００２１】図４は、ワーク回りを拡大して示す図であ
る。マンドレル取付部１４に筒状のマンドレル６０がボ
ルトで取り付けられる。このマンドレル６０に、あらか
じめマフラシェルＷ１内の所定位置にフランジ付きのバ
ッフルＷ２を圧入した仮アセンブリをワークとして一方
の開口から被せて、バッフルＷ２をマンドレル６０の先
端に当接させる。なお、図中Ｗ３はバッフルＷ２にサブ
アセンブリされたパイプである。マンドレル６０は、こ
の状態でガンユニット４０のガンロッド４６をストロー
クさせたとき、溶接チップ４８がバッフルＷ２のフラン
ジＦに対応する部位に来るように設定される。

【００２２】マフラシェルＷ１の他方の開口には、ワー
ク保持ユニット５０のガイド支持軸５５に取り付けられ
たシェルガイド５７が押し付けられている。円盤状のシ
ェルガイド５７に設けられた爪ピン５９がマフラシェル
Ｗ１の開口内に挿入されて、マフラシェルの仮アセンブ
リを端部で支持する。

【００２３】マンドレル６０を支持するマンドレルシャ
フト１３とガンユニット４０とは、駆動モータ１７およ
びスライド用モータ２８の駆動制御を介して、連動して
制御される。すなわち、ワークであるマフラシェルＷ１
（およびバッフルＷ２）の周方向の各溶接点において、
溶接チップ４８がマフラシェルの周面（曲面）に対して
垂直になるように、マンドレル６０を回転させるととも
に、ガンユニット４０が横方向にスライドされる。

【００２４】図５、図６はガンユニット４０（ガンロッ
ド、溶接チップ）およびマンドレル６０の移動、回転の
状態を示す。ここでは、マンドレル６０（マフラシェ
ル）の断面が左右対称なものとする。スポット溶接第１
点Ｐ１は、図５の（ａ）に示すように、まずマフラシェ
ルＷ１の断面長手方向を水平とした状態で、マフラシェ
ルの中心軸Ｚ（マンドレルシャフト中心）の真上にガン
ユニットを位置させて、ガンロッド４６をシフトさせ溶
接チップ４８をマフラシェルＷ１に押圧させて通電し、
溶接を実行する。

【００２５】つぎにガンロッド４６を上方へ退避させた
あと、駆動モータ１７によりマンドレルシャフト１３を
回転させ、図５の（ｂ）に示すように、マフラシェルＷ
１を図中右回りに所定角度α１だけ傾斜させる。そし
て、スライド用モータ２８を作動させて、この傾斜状態
でのマフラシェル断面における接線Ｓが水平となる中心
軸ＺからＤ１の位置に、ガンユニット４０を移動させ
る。この水平接線位置にガンロッド４６をシフトさせ溶
接チップ４８をマフラシェルＷ１に押圧させて、溶接第
２点Ｐ２とする。

【００２６】溶接第３点Ｐ３は、溶接第２点を溶接して
ガンロッド４６を上方へ退避させたあと、マンドレルシ
ャフト１３を回転させ、図５の（ｃ）に示すように、マ
フラシェルＷ１を今度は左回りに所定角度α２（＝−α
１）だけ傾斜させて、第２点と同様に、接線Ｓが水平と
なる中心軸からＤ２（＝−Ｄ１）の位置とする。距離Ｄ
１、Ｄ２は溶接第２点Ｐ２および第３点Ｐ３が第１点Ｐ
１から離れたマフラシェルＷ１の端部になるように設定
される。

【００２７】溶接第４点から第６点は、とくに図示しな
いが、さらにマンドレルシャフト１３を回転させ、中心
軸Ｚに関して第１点Ｐ１から第３点Ｐ３と対称の位置に
溶接が行なわれる。このようにしてマフラシェルの周上
数点でマフラシェルＷ１とバッフルＷ２が均等に結合さ
れると、つぎには、図６に示すように、マンドレルシャ
フト１３を回転させてマフラシェルＷ１を所定角度α３
（＞α１）だけ傾斜させて、接線Ｓが水平となる中心軸
ＺからＤ３の位置を溶接第７点Ｐ７とする。ガンユニッ
ト４０を対応する位置に移動させたうえ、ガンロッド４
６をシフトさせ溶接チップ４８をマフラシェルＷ１に押
圧させて溶接を行う。

【００２８】以下、同様にして、マンドレルシャフト１
３を回転させてマフラシェルＷ１を所定の傾斜状態と
し、その水平接線位置にガンユニット４０を移動させる
ことにより、先に溶接された溶接第１点から第６点、あ
るいは第７点の各点の間に１または数点順次にガンロッ
ド４６のシフトおよび溶接チップ４８への通電を実行し
て、周上に必要な点数のスポット溶接を完了する。

【００２９】なお、マフラシェルの所定範囲が平面であ
る場合は、当然にその間はマンドレルの姿勢を固定した
ままガンユニット４０だけを移動させることになる。設
定された上記各溶接点に対応するマンドレルシャフト１
３の回転角度およびガンユニット４０の移動位置はプロ
グラム化されて、駆動モータ１７およびスライド用モー
タ２８が制御装置１００により制御される。

【００３０】上記の溶接装置の使用要領について、次に
説明する。まず、アーム３０が回動軸３１を中心にガン
ユニット４０上から外れた方向に開いている状態（図３
に実線状態参照）で、あらかじめマフラシェルＷ１内の
所定位置にフランジ付きのバッフルＷ２を圧入したもの
を、上記フランジＦがマンドレル６０側となる向きにマ
ンドレルに被せ、バッフルＷ２がマンドレル６０の先端
に当接するまで挿入する。なお、溶接装置のマンドレル
６０の初期姿勢は上記プログラムにより、マフラシェル
Ｗ１の断面長手方向を水平とした状態に設定しておくこ
とができる。

【００３１】つぎに、アーム３０を回動させてマンドレ
ルシャフト１３と同方向に整合させ、ワーク保持ユニッ
ト５０のガイド支持軸５５をマンドレル６０の中心軸
（マンドレルシャフト中心）の真正面に位置させる（図
３の仮想線状態参照）。そして、ワーク保持ユニット５
０を取っ手５４をもってマンドレル６０方向にスライド
させ、ガイド支持軸５５に取り付けられたシェルガイド
５７の爪ピン５９をマフラシェルＷ１端部の開口内に根
元まで挿入する。こうしてワークをセットしたあと、図
示しないスイッチを操作して制御装置１００を作動さ
せ、プログラムにしたがって上述のように各溶接点のス
ポット溶接を実行させる。

【００３２】溶接が完了すると、ワーク保持ユニット５
０をレール３２にそって後退させ、マフラシェルＷ１か
らシェルガイド５７を離脱させる。それから、アーム３
０を側方へ回動させて、バッフルＷ２が溶接されたマフ
ラシェルＷ１をマンドレル６０から引き抜いて、１個の
マフラシェルとバッフルの溶接工程を完了する。

【００３３】マフラシェルの機種変更あるいはワークの
変更に際しては、マンドレル取付部１４にボルトで取り
付けられたマンドレル６０を交換するとともに、ワーク
保持ユニット５０のガイド支持軸５５に取り付けられた
シェルガイド５７を交換する。そして、制御装置１００
のプログラムを切換えることにより準備完了する。

【００３４】本実施例は以上のように構成され、ガンユ
ニット４０を横方向移動可能とし、マンドレル６０を回
転させることにより、１本のガンユニットでワークの周
上を１点ずつスポット溶接するものとしたので、溶接装
置の構造がきわめて簡単なものとなる。また、プログラ
ムによりマンドレル６０の回転角度およびガンユニット
４０の移動位置を制御するから、種々の溶接部品に容易
に対応させることができる。そして、溶接部品はマンド
レル６０とシェルガイド５７で保持しているだけである
から、機種変更に際しても各１つのマンドレルとシェル
ガイドを交換し、プログラムを切換えるだけで済むの
で、段取りにかかる工数を大幅に低減することができ
る。

【００３５】また、溶接順序として、はじめに溶接部品
の周上互いに離れた数点をスポット溶接したあと、それ
らの間に必要数のスポット溶接を行うので、１本のガン
ユニットで１点ずつスポット溶接しながら、偏りのない
設計どおりの均一な溶接結合を得ることができる。

【００３６】なお、実施例では、ガンユニット２０を上
下方向に配し、溶接チップ４８が垂直にシフトするもの
としているが、これに限定されず、本発明はガンユニッ
トを斜めあるいは水平に配置した場合にも適用でき、溶
接点におけるワークへの接線が溶接チップのシフト方向
に対して垂直となるまでマンドレルを回転させるととも
に、同じくシフト方向に対して垂直の方向にガンユニッ
トを移動させればよい。

【００３７】また、実施例では、ワーク保持ユニット５
０をアーム３０のレール３２にそってスライドさせるこ
とにより、マフラシェルＷ１にシェルガイド５７の爪ピ
ン５９を根元まで挿入するようにしているが、例えば、
ガイド支持軸５５をエアシリンダで進退可能とし、シェ
ルガイドの爪ピン５９を若干量マフラシェルＷ１に差し
込んだあとは、エアシリンダの作動によりガイド支持軸
５５を進出させ、シェルガイドの円盤部５８をマフラシ
ェルＷ１の端部に当接させて、溶接の間所定の押圧力を
マフラシェルに及ぼすようにしてもよい。さらには、全
溶接点のスポット溶接が完了したら、プログラムにより
自動的にエアシリンダを作動させて、ガイド支持軸５５
を後退させることもできる。

【００３８】また、アーム３０とガンブラケット２０の
間にはロック機構を設けて、ワーク保持ユニット５０の
ガイド支持軸５５がマンドレル６０の中心の真正面にき
て両者の軸が一直線になったとき、アーム３０をガンブ
ラケット２０にロックするようにすれば、溶接中のマフ
ラシェルの支持が一層確実となる。ロック機構は、ワー
ク保持ユニットの取っ手５４部分に組み込まれアーム３
０を側方へ回動するとき作動する図示しないスイッチに
より解除される。

【００３９】なお、実施例はワークとして周方向に曲面
となっているマフラシェルとバッフルについて説明した
が、本発明はこれに限定されず、結合部に曲面を有する
種々の部品のスポット溶接に適用することができる。と
くに球面上の複数ケ所を溶接する場合には、マンドレル
をマンドレルシャフトの１軸のみでなく、３軸回転機構
を用いて３次元に回転させることにより、各溶接点の接
線（この場合は接平面となる）を溶接チップのシフト方
向に対して垂直とすることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の溶接方法は、１
本のガンユニットを用いて、各溶接点ごとに、溶接点に
おけるワークへの接線がガンユニットの溶接チップのシ
フト方向に垂直となるように、マンドレルを所定角度回
転させてワークを傾斜させるとともに、溶接チップのシ
フト線が傾斜状態における溶接点を通る位置にガンユニ
ットを横方向に移動させて溶接するようにしたので、溶
接装置が簡単となる。そして、マンドレルの回転角度お
よびガンユニットの移動位置はプログラムにより制御す
ることができるから、種々の溶接部品に容易に対応させ
ることができ、段取りにかかる工数を大幅に低減するこ
とができるという効果を有する。

【００４１】とくにワークが筒状部材と該筒状部材の内
部に結合する筒内部材である場合は、それをマンドレル
上に嵌挿し、さらに筒状部材の端部を回転自由のガイド
部材で支持することにより、ワーク全体を精度良く確実
に保持することができる。

【００４２】また、複数の溶接点の溶接順序として、ワ
ークの曲面上互いに離れた数カ所の溶接点を先に溶接し
たあと、残りの溶接点を溶接することにより、偏りのな
い設計どおりの均一な溶接結合を得ることができる。

【００４３】また本発明の溶接装置は、固定側に回転可
能に支持されたマンドレルと、マンドレルの回転軸と直
角方向に移動可能に設けられたガンユニットと、マンド
レルの回転とガンユニットの移動を制御する制御手段と
を備えて、溶接点ごとにワークへの接線が溶接チップの
シフト方向に対して垂直となるまでマンドレルを回転さ
せるとともに、溶接チップのシフト線が当該溶接点と交
わる位置までガンユニットを移動させることにより、複
数の溶接点を順次に溶接するものとしたので、ガンユニ
ットが１本で済み、全体構造がきわめて簡単なものとな
る。

【００４４】マンドレルは、モータにより駆動されるマ
ンドレルシャフトに取り付けることにより、機種変更に
際して、部材としてはマンドレルを交換するだけで済
み、段取り作業が簡単となる。さらにガイド部材を回転
可能に取付けた支持軸を有するワーク保持手段を備え
て、ガイド部材をマンドレルに支持されたワークの端部
に係合させることにより、溶接中のワークの保持が一層
向上する。この場合も、ガイド部材を交換するだけでワ
ークの機種変更に容易に対応できる。

【００４５】また、ワーク保持手段はとくに回動するア
ームの先端部にスライド可能に設け、スライドさせるこ
とによってガイド部材をワークの端部に係合させるよう
に構成することにより簡単な操作でガイド部材をワーク
に係合させ保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における溶接装置の構造を示す
側面図である。

【図２】実施例における溶接装置の正面図である。

【図３】実施例における溶接装置の平面図である。

【図４】ワーク回りを拡大して示す図である。

【図５】ガンユニットとマンドレルの作動状態を示す説
明図である。

【図６】ガンユニットとマンドレルの作動状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０ フレームユニット １１ コラム １３ マンドレルシャフト １４ マンドレル取付部 １５ ベアリング １６ 第１プーリ １７ 駆動モータ（モータ） １８ 第２プーリ １９ ベルト ２０ ガンブラケット ２１ レールブラケット ２３ ガンスライドレール ２５ ねじシャフト ２６ ベアリング ２８ スライド用モータ ３０ アーム ３１ 回動軸 ３２ レール ３３ ローラ ４０ ガンユニット ４２ スライドブロック ４４ ボールナット ４６ ガンロッド ４８ 溶接チップ ５０ ワーク保持ユニット（ワーク保持手段） ５１ メインメンバ ５２ サブメンバ ５３ ローラ ５４ 取っ手 ５５ ガイド支持軸（支持軸） ５６ 支持ベアリング ５７ シェルガイド（ガイド部材） ５８ 円盤部 ５９ 爪ピン ６０ マンドレル １００ 制御装置（制御手段） Ｗ１ マフラシェル（筒状部材） Ｗ２ バッフル（筒内部材） Ｓ 接線 Ｆ フランジ Ｚ 中心軸（マンドレルの回転軸）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結合部に曲面を有するワーク（Ｗ１、Ｗ
   ２）をマンドレル（６０）に支持し、マンドレル上のワ
   ークにガンユニットの溶接チップを押圧させて複数の溶
   接点をスポット溶接する曲面の多点スポット溶接方法で
   あって、シフト可能に溶接チップ（４８）を備え、その
   シフト方向が保持された１本のガンユニット（４０）を
   用い、各溶接点ごとに、（１）当該溶接点におけるワー
   クへの接線（Ｓ）が前記ガンユニットの溶接チップのシ
   フト方向に垂直となるように、前記マンドレルを所定角
   度回転させてワークを傾斜させるステップ、（２）前記
   溶接チップのシフト線が前記傾斜状態における溶接点を
   通る位置に前記ガンユニットを横方向に移動させるステ
   ップ、（３）前記溶接チップをシフトさせワークの溶接
   点に押圧させてスポット溶接するステップの３ステップ
   を繰り返すことを特徴とする曲面の多点スポット溶接方
   法。
2. 【請求項２】 前記ワークが筒状部材（Ｗ１）と該筒状
   部材の内部に結合する筒内部材（Ｗ２）であって、前記
   マンドレル（６０）上に嵌挿し、さらに、前記３ステッ
   プの間、前記筒状部材の端部をマンドレルの回転軸
   （Ｚ）と整合させた回転軸まわりに回転自由のガイド部
   材（５７）で支持することを特徴とする請求項１記載の
   曲面の多点スポット溶接方法。
3. 【請求項３】 前記複数の溶接点の溶接順序は、前記ワ
   ークの曲面上互いに離れた数カ所の溶接点を先に溶接し
   たあと、当該先に溶接した溶接点の間の他の溶接点を溶
   接するものであることを特徴とする請求項１または２記
   載の曲面の多点スポット溶接方法。
4. 【請求項４】 固定側に回転可能に支持され、曲面を有
   するワーク（Ｗ１、Ｗ２）を支持するマンドレル（６
   ０）と、該マンドレルに向けて溶接チップ（４８）をシ
   フト可能で、マンドレルの回転軸（１３）と直角方向に
   移動可能に設けられたガンユニット（４０）と、前記マ
   ンドレルの回転とガンユニットの移動を制御する制御手
   段（１００）とを備え、該制御手段は、溶接点ごとに当
   該溶接点におけるワークへの接線（Ｓ）が前記溶接チッ
   プのシフト方向に対して垂直となるまで前記マンドレル
   を回転させるとともに、前記溶接チップのシフト線が当
   該溶接点と交わる位置まで前記ガンユニットを移動させ
   ることにより、複数の溶接点を順次に溶接することを特
   徴とする曲面の多点スポット溶接装置。
5. 【請求項５】 前記マンドレル（６０）が、モータ（１
   ７）により駆動されるマンドレルシャフト（１３）に取
   り付けられていることを特徴とする請求項４記載の曲面
   の多点スポット溶接装置。
6. 【請求項６】 ガイド部材（５７）を回転可能に取付け
   た支持軸（５５）を有するワーク保持手段（５０）を備
   え、該ワーク保持手段は、前記ガイド部材をマンドレル
   （６０）に支持されたワーク（Ｗ１）の端部に係合させ
   て該ワークを保持することを特徴とする請求項４または
   ５記載の曲面の多点スポット溶接装置。
7. 【請求項７】 前記ワーク保持手段（５０）は回動軸
   （３１）回りに回動するアーム（３０）の先端部にスラ
   イド可能に設けられ、前記支持軸（５５）をマンドレル
   の回転軸（Ｚ）と整合させた状態でワーク保持手段をス
   ライドさせることにより前記ガイド部材（５７）をワー
   ク（Ｗ１）の端部に係合させるものであることを特徴と
   する請求項６記載の曲面の多点スポット溶接装置。