JP2016068094A - Electric welding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気溶接装置に関する。 The present invention relates to an electric welding apparatus.
従来において、例えばアルミニウム合金押出形材と鋼製部材との接合体を形成する際に、頭部及び軸部から成る鋼製ピアスメタルが押出形材に打ち込まれ、更にピアスメタルの頭部側と鋼製部材側とからそれぞれ電極を当接させてスポット溶接する形成方法が知られている（特許文献１の請求項１、請求項８、［００６２］〜［００６５］、図７及び図８参照。）。
Conventionally, for example, when forming a joined body of an aluminum alloy extruded shape and a steel member, a steel pierce metal composed of a head and a shaft is driven into the extruded shape, and further, the head side of the pierce metal and A forming method in which electrodes are brought into contact with each other from the steel member side and spot welding is known (see
しかしながら、ピアスメタル等の補助部材の中心からずれた位置において電極が当接、加圧及び通電される可能性があった。補助部材の中心からずれた位置において接合作業がなされると、接合強度が低下することがある。 However, there is a possibility that the electrode contacts, pressurizes and energizes at a position shifted from the center of the auxiliary member such as the piercing metal. If the joining operation is performed at a position shifted from the center of the auxiliary member, the joining strength may be lowered.
よって、本発明が解決しようとする課題は、補助部材を介して接合を行う場合に、接合強度を低下させない又は低下させ難い位置において接合可能な電気溶接装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an electric welding apparatus that can be joined at a position where the joining strength is not lowered or hardly lowered when joining is performed via an auxiliary member.
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る電気溶接装置は、第１材料を含有して貫通孔を有する第１部材と、第１材料とは異なる第２材料を含有する第２部材とを、第２材料に溶接可能な第３材料を含有して貫通孔に挿入される挿入部と、該挿入部の一端部において径が大きく形成されるフランジとを有する補助部材を介して接合する電気溶接装置であって、補助部材に向って進退可能であり、第２部材と補助部材との間に通電可能な電極と、電極が当接する前に補助部材に当接して電極の進退方向を規制可能なガイドと、を備える。 As means for solving the problems, an electric welding apparatus according to the present invention includes a first member containing a first material and having a through hole, and a second member containing a second material different from the first material. Are joined via an auxiliary member having a third material that can be welded to the second material and inserted into the through-hole, and a flange having a large diameter at one end of the insertion portion. An electric welding device that can move forward and backward toward the auxiliary member and can be energized between the second member and the auxiliary member, and the electrode advancing and retreating by contacting the auxiliary member before contacting the electrode And a guide capable of regulating.
本発明に係る電気溶接装置において、ガイドにより進退方向を規制された電極が、第２部材と補助部材とに当接して通電することが好ましい。 In the electric welding apparatus according to the present invention, it is preferable that the electrode whose forward / backward direction is regulated by the guide is in contact with the second member and the auxiliary member to energize.
本発明に係る電気溶接装置において、ガイドが補助部材に当接する際に電極は固定状態から可動状態に切り換えられることが好ましい。 In the electric welding apparatus according to the present invention, it is preferable that the electrode is switched from the fixed state to the movable state when the guide contacts the auxiliary member.
本発明に係る電気溶接装置において、ガイドは電極の周りに少なくとも２つ設けられる挟持部材であり、ガイドが補助部材のフランジを挟むことにより、電極の進退方向が規制されることが好ましい。 In the electric welding apparatus according to the present invention, it is preferable that at least two guides are provided around the electrodes, and that the guides restrict the forward and backward directions of the electrodes by sandwiching the flanges of the auxiliary members.
本発明に係る電気溶接装置において、ガイドは、電極の周りに少なくとも２つ設けられ、各一端部に移動方向に沿った力を受けると屈曲する屈曲部材であり、ガイドが第１部材に近付く方向に移動すると、ガイドの各一端部が第１部材を摺動し、各一端部間の距離が小さくなって補助部材のフランジを挟むことにより、電極の進退方向が規制されることが好ましい。 In the electric welding apparatus according to the present invention, at least two guides are provided around the electrode, and are bending members that bend when receiving a force along the moving direction at each one end, and the direction in which the guide approaches the first member It is preferable that each end portion of the guide slides on the first member and the distance between the one end portions is reduced to sandwich the flange of the auxiliary member, thereby restricting the advancing / retreating direction of the electrode.
本発明に係る電気溶接装置において、ガイドは、電極を囲んで設けられ、又は電極の周りに少なくとも２つ設けられ、第１部材側の端部が電極に向ってかつ第１部材から離れる方向に延在する突出部を有するテーパ部材であり、ガイドが第１部材に近付く方向に移動すると、ガイドの突出部が補助部材のフランジの周縁部を摺動することにより、電極の進退方向が規制されることが好ましい。 In the electric welding apparatus according to the present invention, the guide is provided so as to surround the electrode, or at least two guides are provided around the electrode, and the end on the first member side faces the electrode and is away from the first member. This is a taper member having a protruding portion that extends, and when the guide moves in a direction approaching the first member, the protruding portion of the guide slides on the peripheral edge of the flange of the auxiliary member, thereby restricting the advancing and retreating direction of the electrode. It is preferable.
本発明によると、ガイドが補助部材に当接することによって電極の進退方向の規制が可能である。よって、補助部材を介した接合において、進退方向が規制された電極によって接合強度を低下させない又は低下させ難い位置で接合が可能な電気溶接装置を提供することができる。 According to the present invention, the electrode can be regulated in the advancing / retreating direction by the guide coming into contact with the auxiliary member. Therefore, in the joining via the auxiliary member, it is possible to provide an electric welding apparatus capable of joining at a position where the joining strength is not lowered or hardly lowered by the electrode whose forward / backward direction is regulated.
本発明に係る電気溶接装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 An embodiment of an electric welding apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
（１）車両における本発明の使用可能部位
本発明に係る電気溶接装置は、例えば車両のボディ部分及びルーフ部分等を製造する際に、異なる種類の金属間の溶接に適用することができる。本発明に係る電気溶接装置の一実施形態を適用可能な部位の一例として、図１に車体の上部及び側部となる構造体を示した。
(1) Usable part of the present invention in a vehicle The electric welding apparatus according to the present invention can be applied to welding between different types of metals when manufacturing, for example, a vehicle body part and a roof part. As an example of a part to which an embodiment of the electric welding apparatus according to the present invention can be applied, a structure serving as an upper part and a side part of a vehicle body is shown in FIG.
図１に示すように、前後方向に延在する表皮部材のサイドシル９０１と、サイドシル９０１の前端部から上方に延在し、フロントガラスの側方を支持するヒンジピラー９０２と、サイドシル９０１の中央部から上方に延在するセンターピラー９０３とが一体的に形成されている。サイドシル９０１、ヒンジピラー９０２、及びセンターピラー９０３は、車体の上部及び側部の枠体であり、各枠体の間にはボディ部分及びルーフ部分等を形成する金属板、及びガラス等が溶接又は嵌め込まれている。例えばヒンジピラー９０２と、ルーフ部分を形成するルーフパネル９０４とは溶接により固定される。
As shown in FIG. 1, a
また、図１のＡ部分の断面概略図である図２に示すように、ヒンジピラー９０２における車外側の表皮部分と、ルーフパネル９０４とが接合されている。
なお、図１及び図２には図示していないが、ヒンジピラー９０２の内部には、車外側の表皮部材であるアウタパネル、補強用の中間部材であるレインフォースメント、車内側の表皮部材であるインナパネル等が設けられている。
Further, as shown in FIG. 2 which is a schematic cross-sectional view of a portion A in FIG. 1, the outer skin portion of the
Although not shown in FIGS. 1 and 2, the
ヒンジピラー９０２の表皮部分と、ルーフパネル９０４とは、溶接によって接合されるが、それぞれが異なる金属で形成されていることが多く、直接溶接しようとしても高い溶接強度を確保することが困難であった。
よって、本実施形態に係る電気溶接装置は、例えばヒンジピラー９０２とルーフパネル９０４との補助部材４を介した溶接に適用することができる。
なお、図２のヒンジピラー９０２とルーフパネル９０４との接合部位に配置される補助部材４については、後述する。
The skin portion of the
Therefore, the electric welding apparatus according to the present embodiment can be applied to welding via the
The
（２）車両製造時における本発明の適用時期
本発明に係る電気溶接装置は、例えばプレス成形された車両のボディ部分及びルーフ部分等と成る部品を溶接する際に使用することができる。図３には、車両の製造工程を示すフローチャートを示した。
(2) Application time of the present invention at the time of vehicle manufacture The electric welding apparatus according to the present invention can be used, for example, when welding parts such as a press-molded vehicle body part and roof part. FIG. 3 is a flowchart showing the vehicle manufacturing process.
図３に示すように、車両の製造工程としては、例えば部品プレス成形工程Ｓ１、車体溶接工程Ｓ２、車体塗装工程Ｓ３、及び組付工程Ｓ４を挙げることができる。部品プレス成形工程Ｓ１は、ボディ部分及びルーフ部分となる部品をそれぞれの形状にプレス成形する工程である。車体溶接工程Ｓ２は、部品プレス成形工程Ｓ１でプレス成形された複数の部品を集めて溶接する工程である。車体塗装工程Ｓ３は、溶接されて外形がある程度完成したボディ部分及びルーフ部分等の外面を塗装する工程である。組付工程Ｓ４は、塗装体にエンジン、タイヤ、補機、及び内装材等を取り付ける工程である。 As shown in FIG. 3, examples of the vehicle manufacturing process include a component press molding process S1, a vehicle body welding process S2, a vehicle body painting process S3, and an assembly process S4. The part press molding step S1 is a step of press molding the parts to be the body part and the roof part into respective shapes. The vehicle body welding step S2 is a step of collecting and welding a plurality of parts press-formed in the part press-forming step S1. The vehicle body painting step S3 is a step of painting outer surfaces such as a body part and a roof part, which have been welded to complete the outer shape to some extent. Assembly process S4 is a process of attaching an engine, tires, auxiliary equipment, interior materials, and the like to the painted body.
本実施形態に係る電気溶接装置は、車体溶接工程Ｓ２の溶接時に適用可能である。
なお、補助部材４は予め接合部材の一方に打ち込んでおく必要がある。補助部材４の打ち込みは、部品プレス成形工程Ｓ１のプレス成形前から車体溶接工程Ｓ２の溶接前までの間に行うことができる。補助部材４を打ち込む部位が部品プレス成形工程Ｓ１を経ても変形しない部位である場合は、部品プレス成形工程Ｓ１の前から補助部材４を打ち込んでおくことができる。逆に、補助部材４を打ち込む部位が部品プレス成形工程Ｓ１によって変形する部位である場合は、部品プレス成形工程Ｓ１の後から車体溶接工程Ｓ２までの間に補助部材４が打ち込まれる。
The electric welding apparatus according to this embodiment can be applied during welding in the vehicle body welding process S2.
The
（３）電気溶接装置
図４〜図６には、本発明に係る電気溶接装置の一実施形態が斜視図として示されている。なお、図４には初期状態の電気溶接装置１を示し、図５及び図６には駆動状態の電気溶接装置１を示している。
(3) Electric Welding Device FIGS. 4 to 6 show perspective views of an embodiment of the electric welding device according to the present invention. 4 shows the
先ず、電気溶接装置１は、図４に示すように、第１部材２と第２部材３とを補助部材４を介して接合する場合に用いられる。
First, as shown in FIG. 4, the
第１部材２は、第１材料を含有し、貫通孔５を有する板状部材である。本実施形態において貫通孔５は円形状を成しているが、特に限定されず、楕円形、矩形及び多角形等の形状を採用し得る。また、貫通孔５の径についても特に制限は無く、接合される部材に要求される強度、靭性及び弾性等に応じて決定されれば良い。
The
第２部材３は、第１材料とは異なる第２材料を含有する板状部材である。本実施形態においては、第２部材３は、貫通孔５のような補助部材４の係合する部位を有していないが、接合前の各部材の位置決めを容易にするために凹部等を形成しておいても良い。
The
補助部材４は、第２材料に溶接可能な第３材料を含有し、挿入部４１とフランジ４２とを有する部材である。
挿入部４１は、貫通孔５に挿入される部位である。挿入部４１は、中心軸線に沿った大きさ、径及び断面形状が貫通孔５に合わせて形成されるのが好ましい。本実施形態において挿入部４１は、中心軸線に沿った大きさが第１部材２の厚みと略同一であり、外径が貫通孔５の内径と略同一であり、全体として円盤形状又は円柱形状に形成されている。
また、フランジ４２は、挿入部４１の一端部において径が大きく形成されて成り、円盤形状を有する部位である。フランジ４２は、第１部材２と第２部材３との接合後に、第２部材３を第１部材２に対して押さえ付ける部位であるので、接合後に第２部材３を保持可能である限り該フランジ４２の径及び形状は限定されない。
The
The
Further, the
（３−１）各部材の材料
ここで、第１部材２、第２部材３及び補助部材４の各材料について説明する。
第１部材２の材料である第１材料と、第２部材３の材料である第２材料との組合せとしては、溶接が困難な材料の組合せ、又は、溶接しても例えば車両用部品として使用に耐え得る溶接強度を得ることが困難な材料の組合せが挙げられる。具体的には、第１材料及び第２材料の組合せとして、例えば一方がアルミニウム、アルミニウム系材料、マグネシウム、マグネシウム系材料又は繊維強化プラスチック等であり、他方が鉄又は鉄系材料である組合せ等を採用することができる。
補助部材４の材料である第３材料は、第２材料に溶接可能な材料、好ましくは車両用部品としての使用に耐え得る溶接強度を以って第２材料に溶接可能な材料である。第３材料は、第２材料が決定されると、第２材料に応じて適当な材料が決定される。
電気溶接装置１を用いて接合される異材接合体を車両用部品として用いる場合、第１材料、第２材料及び第３材料の組合せとして好ましいのは、第１材料がアルミニウム、アルミニウム系材料、マグネシウム、マグネシウム系材料又は繊維強化プラスチックであり、第２材料及び第３材料が鉄又は鉄系材料である。
(3-1) Material of each member Here, each material of the
The combination of the first material that is the material of the
The third material as the material of the
When the dissimilar material joined body joined using the
なお、上述の溶接が困難であること、及び、溶接が可能であることというのは、例えば通電を伴う溶接、具体的には車両用部品の製造に多く用いられるスポット溶接を電気溶接装置１によって溶接する場合についての、溶接の可否を意味している。つまり、第１材料と第２材料とは、通電を伴う溶接が困難であり、第２材料と第３材料とは通電を伴う溶接が可能である。
Note that the above-described welding is difficult and that welding is possible is, for example, welding with energization, specifically spot welding often used for manufacturing vehicle parts, by the
（３−２）電気溶接装置の概要
図４に示す電気溶接装置１を用いる準備作業として、第１部材２、第２部材３及び補助部材４を配置する。具体的には、第１部材２の貫通孔５に補助部材４の挿入部４１を挿入し、更に第１部材２における補助部材４のフランジ４２が係合する面とは反対面に対して第２部材３が面接触するように配置される。このとき、第１部材２及び第２部材３は位置決めされ、第２部材３において溶接される部位に挿入部４１の先端面が当接している。配置された第１部材２及び第２部材３は、相互にずれないように、クランプ等の保持部材によって固定しておくのが好ましい。
(3-2) Outline of Electric Welding Device As a preparatory work using the
図４に示すように、電気溶接装置１は、第１電極Ｅ１と、第２電極Ｅ２と、挟持部材６とを備える。
As shown in FIG. 4, the
第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２は、第２部材３と補助部材４との間に通電可能な部材である。第１部材２等よりも図４における上方に第１電極Ｅ１が配置され、下方に第２電極Ｅ２が配置されている。第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に、第２部材３及び補助部材４を挟み込んで通電することによって、第２部材３及び補助部材４に抵抗熱を発生させて両部材の接触部位において溶着することができる。
本実施形態では、図４に示す通電前の初期状態において第２電極Ｅ２が第２部材３に予め当接して配置されている。
なお、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２は、本発明に係る電気溶接装置における電極の一例である。
The first electrode E1 and the second electrode E2 are members that can be energized between the
In the present embodiment, the second electrode E2 is disposed in contact with the
The first electrode E1 and the second electrode E2 are examples of electrodes in the electric welding apparatus according to the present invention.
挟持部材６は、補助部材４に当接することによって第１電極Ｅ１の進退方向を規制することができる部材である。具体的には、挟持部材６は、第１挟持部材６１と、第２挟持部材６２とを有する。また、挟持部材６は、第１回動部材８１及び第２回動部材８２を介してガイド基部７に取付けられている。第１挟持部材６１は第１回動部材８１から下方に延在し、第２挟持部材６２は第２回動部材８２から下方に延在している。
なお、挟持部材６は、本発明に係る電気溶接装置におけるガイドの一例である。
The clamping
The pinching
第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２は、第１回動部材８１及び第２回動部材８２からそれぞれ延在している部位が略矩形柱形状を成し、図４に示すＸ軸及びＺ軸によって形成される平面と略平行になるように各先端部が屈曲している。なお、本実施形態においては、第１部材２及び第２部材３も、Ｘ軸及びＺ軸を含む平面と略平行になるように配置されている。
また、第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２における各先端部の対向する部位は、切り欠かれて成る当接部９１を有する。
In the first clamping
Moreover, the site | part which the each front-end | tip part in the
ガイド基部７は、適宜のシリンダ、ピストン及びモータ等の駆動部材（図示せず）によって、Ｙ軸方向に沿って往復動可能な部材である。ガイド基部７がＹ軸方向に沿って往復動することにより、ガイド基部７に取付けられた第１挟持部材６１、第２挟持部材６２、第１回動部材８１及び第２回動部材８２がＹ軸方向に沿って往復動する。
The
第１回動部材８１及び第２回動部材８２は、適宜のモータ等を内蔵する筒状部材であり、Ｙ軸に沿った中心軸の周りをそれぞれ独立して回動可能である。第１回動部材８１が回動することによって、第１挟持部材６１がＹ軸に沿った中心軸の周りを回動することができる。また、第２回動部材８２が回動することによって、第２挟持部材６２がＹ軸に沿った軸線を中心として回動することができる。
第１回動部材８１と第２回動部材８２とが相互に逆方向に回動することによって、第１挟持部材６１と第２挟持部材６２との間隔が増減することになる。第１挟持部材６１と第２挟持部材６２との間隔が小さくなると、各先端部に形成される当接部９１が補助部材４のフランジ４２の周縁部に当接することになる。よって、挟持部材６は、当接部９１がフランジ４２に当接することによって、補助部材４を挟持することができる。
The
As the first rotating
本実施形態においては、第１電極Ｅ１とガイド基部７とは、それぞれ独立してＹ軸に沿って往復動可能となっている。
また、第１電極Ｅ１とガイド基部７とは、図４には図示しない上方において連結されている。これにより、挟持部材６を介してガイド基部７が例えばＸ軸方向及びＺ軸方向への応力を受けて移動する場合、ガイド基部７に連結される第１電極Ｅ１もガイド基部７の移動方向と同一方向、及び移動距離と同一距離だけ移動することになる。例えば挟持部材６が補助部材４を挟持した際に、第１回動部材８１又は第２回動部材８２のトルクによって、第１電極Ｅ１及びガイド基部７はＸ軸及びＺ軸を含む平面上において種々の方向に移動可能である。
In the present embodiment, the first electrode E1 and the
Further, the first electrode E1 and the
次に、図５及び図６を参照しつつ、電気溶接装置１の使用方法、各部材の動作及びその作用について説明する。
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the method of using the
先ず、図４に示した初期状態において、上述したように第１部材２、第２部材３及び補助部材４を所定位置に配置し、第１部材２及び第２部材３をクランプ等によって固定しておく。また、補助部材４のフランジ４２が第１挟持部材６１と第２挟持部材６２との間に収まる程度に、第１回動部材８１及び第２回動部材８２を回動させて挟持部材６の開き度合いを調節しておくのが好ましい。
First, in the initial state shown in FIG. 4, as described above, the
次いで、ガイド基部７をＹ軸に沿って図５における下方に移動させる。ガイド基部７は、挟持部材６が補助部材４のフランジ４２を挟持可能な位置まで降下すれば良く、降下の停止形態は特に制限されない。ガイド基部７の降下形態としては、例えば挟持部材６の先端部と第１部材２との距離を計測した上で降下距離を予め設定されて降下が自動で停止するようになっている形態、挟持部材６の先端部が第１部材２に当接することによってガイド基部７が第１部材２から受ける抗力をセンサ等によって検知し、降下を停止する形態、又は、作業者がガイド基部７を視認しつつ直接操作信号を入力することによってガイド基部７を降下させる形態等を挙げることができる。
Next, the
本実施形態においては、ガイド基部７を移動させて挟持部材６を第１部材２に接触させただけでは第１電極Ｅ１の進退方向の規制は完了していない。ここで、挟持部材６における当接部９１を補助部材４のフランジ４２に対して当接させる。具体的には、図５に示すように、第１回動部材８１と第２回動部材８２とを相互に逆方向に回動させることによって、第１挟持部材６１と第２挟持部材６２との間隔が狭まる。これにより、第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２の各先端部において対向する部位に形成される当接部９１が、フランジ４２の周縁部を挟みこむようにして当接することができる。
In the present embodiment, the regulation of the forward / backward direction of the first electrode E1 is not completed simply by moving the
当接部９１がフランジ４２を挟み込んで当接すると、第１電極Ｅ１の進退方向の規制が完了する。つまり、挟持部材６がフランジ４２を挟持すると、フランジ４２に対する挟持部材６の位置が固定される。挟持部材６の固定された位置に基づいて、ガイド基部７及び第１電極Ｅ１も溶接に好ましい位置に固定される。以上により、第１電極Ｅ１の進退方向が規制される。
進退方向が規制された第１電極Ｅ１のＹ軸に沿った中心軸線と、補助部材４の中心軸線と、第２電極Ｅ２の中心軸線とは、一致又は略一致する。
When the
The central axis along the Y axis of the first electrode E1 in which the advance / retreat direction is restricted, the central axis of the
次いで、図６に示すように、進退方向の規制された第１電極Ｅ１をＹ軸に沿って図４における下方に移動させる。第１電極Ｅ１は、その先端部が補助部材４のフランジ４２に当接するまで降下する。更に、電気溶接装置１を用いたスポット溶接は、第１電極Ｅ１を補助部材４におけるフランジ４２の表面に圧接し、第２電極Ｅ２を第２部材３の表面に圧接すると共に、第２部材３と補助部材４との間に通電することにより達成される。これにより、第２部材３と補助部材４の先端面との接触部位が溶着する。よって、補助部材４が第２部材３に対して固定され、更にフランジ４２によって第１部材２が保持された状態となるので、全体として第１部材２と第２部材３とが補助部材４を介して接合されたことになる。
Next, as shown in FIG. 6, the first electrode E <b> 1 whose forward / backward direction is restricted is moved downward in FIG. 4 along the Y axis. The first electrode E <b> 1 descends until the tip thereof contacts the
本実施形態においては、図６に示すように、溶接の際に挟持部材６がフランジ４２を挟持し続けているので、進退方向が規制された第１電極Ｅ１の位置がずれることが無い。挟持部材６は通電される補助部材４に当接しているので、例えば挟持部材６全体が絶縁及び耐熱材料で形成されている形態、又は、少なくとも挟持部材６における当接部９１及び第２部材３との接触部位に絶縁部が設けられている形態であれば良い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, since the clamping
以上により、電気溶接装置１を使用した場合において、第１電極Ｅ１の進退方向の規制と溶接とが達成される。
As described above, when the
（４）電極の進退方向の規制
次に、図７を参照しつつ、図４〜６に示した電気溶接装置１の第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとが一致していない場合において、第１電極Ｅ１の進退方向の規制工程について詳述する。第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹ、及び、補助部材４の中心軸線４Ｙは、それぞれＹ軸に沿った仮想線である。図７において、軸線ＥＹの位置は白抜きの円で示し、軸線４Ｙの位置は黒色の円で示す。
図７は、挟持部材６の先端部と補助部材４のフランジ４２とを平面視した模式図である。図７（Ａ）は駆動前の挟持部材６の先端部を示す模式図であり、図７（Ｂ）は駆動中の挟持部材６の先端部を示す模式図であり、図７（Ｃ）は駆動後の挟持部材６の先端部を示す模式図である。
(4) Restriction of Electrode Advance / Retreat Direction Next, referring to FIG. 7, the central axis EY of the first electrode E1 and the
FIG. 7 is a schematic view of the front end portion of the clamping
図７（Ａ）に示すように、本実施形態における当接部９１は、平面視矩形の第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２の先端部における対向する部位が、それぞれ三角形状に切欠かれることによって形成される縁部である。当接部９１は、Ｘ軸及びＺ軸に対して約４５°傾斜して形成され、４方向に面する部位である。これにより、挟持部材６が補助部材４を挟持するだけで、Ｘ軸及びＺ軸に対する第１電極Ｅ１の進退方向の規制が完了となる。
図７（Ａ）に示す状態においては第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとが一致していない。この第１電極Ｅ１と補助部材４とがずれた状態でスポット溶接を行うと、第２部材３と補助部材４との間で十分な通電を実現することができず、結果として小さい溶着面積しか得ることができないことがある。これにより、所望の溶接強度を得ることが困難となる。よって、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示す第１電極Ｅ１の進退方向の規制が必要であり、かつ重要な作業となる。
As shown in FIG. 7A, in the
In the state shown in FIG. 7A, the central axis EY of the first electrode E1 and the
次いで、図７（Ｂ）に示すように、第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２が、相互に近付く方向にそれぞれ移動する。本実施形態においては、第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２の移動速度は同一であることとする。
図７（Ａ）に示したように、第１電極Ｅ１の進退方向が規制される前状態において、フランジ４２の周縁部までの最短距離を比較すると、第２挟持部材６２よりも第１挟持部材６１がフランジ４２に近い位置に配置されている。よって、第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２がそれぞれ移動すると、図７（Ｂ）に示すように、第１挟持部材６１が第２挟持部材６２より先にフランジ４２に対して当接することになる。
図７（Ｂ）に示す時点では、未だ第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとが一致していないので、第１電極Ｅ１の進退方向の規制は完了していない。
Next, as shown in FIG. 7B, the first clamping
As shown in FIG. 7A, when the shortest distance to the peripheral edge of the
At the point of time shown in FIG. 7B, the central axis EY of the first electrode E1 and the
図７（Ｃ）に示すように、第１挟持部材６１の当接部９１が補助部材４のフランジ４２の周縁部に当接した後も、第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２の回動は継続される。このとき、第１挟持部材６１は、固定されて成る第２部材３に係合する補助部材４によって、その移動が阻止される。よって、第２挟持部材６２のみが、第２挟持部材６２の当接部９１がフランジ４２に当接するまで移動することになる。
As shown in FIG. 7C, even after the
なお、第１部材２及び第２部材３は上述したように固定されている。よって、第１部材２の貫通孔５に挿入部４１が挿入される補助部材４は、Ｙ軸方向への応力が作用しない限り、補助部材４が第１部材２から脱落しない又はし難い。よって、本実施形態においては、挟持部材６が補助部材４に当接する際に、補助部材４に対してＸ軸方向及びＺ軸方向の応力が作用するに過ぎないので、補助部材４が脱落しない又はし難い。
The
第１挟持部材６１が補助部材４に当接してから、第２挟持部材６２が補助部材４に当接するまで間に生じる第１回動部材８１及び第２回動部材８２のトルク又は回転量等が、サーボモータ制御によって検知される。検知されたトルクに基づいて、補助部材４の中心軸線４Ｙの位置を基準位置としたときの、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹのＸ軸方向及びＺ軸方向へのズレを導出する。電気溶接装置１が取付けられて成るロボットアーム（図示せず）を調整することによって、導出されたズレを無くす又は小さくする方向に第１電極Ｅ１を移動させることができる。これにより、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが補助部材４の中心軸線４Ｙに一致又は略一致するので、第１電極Ｅ１を図４〜図７におけるＹ軸に沿って移動させるだけで補助部材４の中心部に当接及び溶接可能である。
以上により、第１電極Ｅ１の進退方向の規制が完了する。
Torque or amount of rotation of the first rotating
Thus, the regulation of the advance / retreat direction of the first electrode E1 is completed.
なお、本実施形態においては、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４ＹとがＺ軸方向にのみズレが生じている場合を示した。仮に、電気溶接装置１における装置の特性等に起因して特定の方向にのみズレが生じ易いと予め判明している場合は、当接部９１等のように補助部材４に対して４方向から当接する必要は無く、例えばズレが生じ易い方向に対して直交する面を有する当接部を設けておけば良い。本実施形態では様々な方向へのズレを想定しているので、全ての方向へのズレを修正可能な当接部９１を有する挟持部材６が設けられている。
In the present embodiment, the case where the center axis EY of the first electrode E1 and the
（５）ズレの修正形態の変形例
（５−１）挟持部材６を用いたズレの修正形態
上述した実施形態においては、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとのズレの大きさを第１回動部材８１及び第２回動部材８２のトルク又は回転量等から一旦導出して、そのズレを修正するために第１電極Ｅ１を移動させている。
(5) Modification Example of Displacement Correction Form (5-1) Displacement Correction Form Using
電気溶接装置１が取付けられるロボットアームは、第１電極Ｅ１を接合する部材の近傍まで移動させた後は基本的に略固定状態にされる。しかしながら、ロボットアームの先端部分に配置される第１電極Ｅ１及びガイド基部７等は、図４〜図７に示したＸ軸方向及びＺ軸方向に応力が作用すると、若干移動可能であることが多い。よって、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとが一致していない場合に、ズレが生じている方向と逆方向に第１電極Ｅ１に対して応力を作用させることによって、ズレを無くす又は小さくすることができる。
なお、このとき好ましくはロボットアームの電気溶接装置１が取付けられる先端部分を略固定状態から可動状態に一旦切り換えておくのが良い。これにより、種々のガイドによる第１電極Ｅ１の進退方向を規制する際に、第１電極Ｅ１の位置等を微調整するのに大きな応力を作用させる必要がなくなり、正確かつ円滑な進退方向の規制が可能になる。なお、規制が完了次第、略固定状態に戻しておくことにより、規制状態にズレ等が生じないので好ましい。
The robot arm to which the
At this time, it is preferable that the tip end portion to which the
具体的には、予め電気溶接装置１の構造として、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが、第１挟持部材６１と第２挟持部材６２とのＺ軸方向における略中央部に位置する状態が常に維持されるようにしておく。
更に、図７（Ｂ）に示した状態から、第２回動部材８２は回動動作を停止することによって第２挟持部材６２は固定しておく。
次に、第１回動部材８１のみを回動させることによって、第１挟持部材６１を第２挟持部材６２に対して近付ける方向に移動させようとする。しかしながら、補助部材４は略固定状態にある。よって、第１回動部材８１のトルクに基づいた第１挟持部材６１から補助部材４に対して作用する応力は、大きさが同一で逆方向に反作用の力として第１挟持部材６１に作用する。該反作用として第１挟持部材６１が受ける応力の大きさ、つまり第１回動部材８１のトルクが、第１電極Ｅ１及びガイド基部７を移動させることのできる程度の大きさであれば、第１挟持部材６１と第２挟持部材６２との間隔を狭めることができる。
すなわち、第１挟持部材６１が、ガイド基部７及び第１電極Ｅ１に対して第１回動部材８１のトルク分の応力を作用させる。応力を受けたガイド基部７及び第１電極Ｅ１が、基準位置である補助部材４の中心軸線４Ｙに対して、ズレが無くなる方向に移動する。よって、第１挟持部材６１と第２挟持部材６２との間隔が狭まり、結果として第１挟持部材６１の当接部９１だけでなく、第２挟持部材６２の当接部９１もフランジ４２に当接する。
したがって、図７（Ｂ）に示す状態から、第２挟持部材６２が停止し、第１挟持部材６１が移動しようとすると、第１挟持部材６１及び第２挟持部材６２のＺ軸方向の略中央部に位置する第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが、補助部材４の中心軸線４Ｙに近付く方向に移動する。第１回動部材８１の回動動作は、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが補助部材４の中心軸線４Ｙに一致又は略一致するまで継続される。
以上により、第１電極Ｅ１の進退方向の規制が完了する。
Specifically, as the structure of the
Further, from the state shown in FIG. 7B, the second rotating
Next, by rotating only the
That is, the first clamping
Therefore, when the
Thus, the regulation of the advance / retreat direction of the first electrode E1 is completed.
該変形例による第１電極Ｅ１の進退方向の規制は、第１回動部材８１のトルクによってガイド基部７及び第１電極Ｅ１を移動させることによって達成される。つまり、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとのズレの大きさを導出することなく、第１回動部材８１の回動によってズレを無くす又は小さくすることができるので、サーボモータ制御等を用いる必要が無く、装置構造及び進退方向の規制工程の簡素化を図ることができる。
The regulation of the forward / backward direction of the first electrode E <b> 1 according to the modification is achieved by moving the
（５−２）ガイドの第１変形例
図８に示す実施形態は、図４〜図７に示した実施形態における挟持部材６に代えて、摺動部材１０を用いている。その他の点においては、同一部材を用いているので、同一の参照符号を付すと共に、詳細な説明を省略する。なお、摺動部材１０は、本発明に係る電気溶接装置のガイドの一例であると共に、屈曲部材の一例でもある。
なお、図８に示す実施形態においても、図４〜図７に示した実施形態と同様に、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４ＹとはＺ軸方向にのみズレが生じていることとする。
図８は、第１電極Ｅ１及び摺動部材１０の先端部と、第１部材２、第２部材３及び補助部材４を側方視した一部断面概略図である。図８（Ａ）は駆動前の摺動部材１０と接合される部材とを示す断面概略図であり、図８（Ｂ）は駆動中の摺動部材１０と接合される部材とを示す断面概略図であり、図８（Ｃ）は駆動後の摺動部材１０と接合される部材とを示す断面概略図である。
(5-2) First Modified Example of Guide The embodiment shown in FIG. 8 uses a sliding
In the embodiment shown in FIG. 8, as in the embodiments shown in FIGS. 4 to 7, the center axis EY of the first electrode E1 and the
FIG. 8 is a partial cross-sectional schematic view of the first electrode E1 and the distal end portion of the sliding
摺動部材１０は、第１摺動部材１０Ａと、第２摺動部材１０Ｂとを有する。第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂは、２つの同一部材を、位置及び方向を変えて配置しているだけである。第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂは、第１電極Ｅ１を囲むように配置され、それぞれ非屈曲部１０１と屈曲部１０２とを有している。第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂは、それぞれが全体として板状部材であり、第２部材３近傍において屈曲している。
図８に示すように、第１摺動部材１０Ａにおける非屈曲部１０１から当接部９２までのＺ軸に沿った距離をＤ１とし、第２摺動部材１０Ｂにおける非屈曲部１０１から当接部９２までのＺ軸に沿った距離をＤ２とし、補助部材４のフランジ４２の外径をＤ３とし、第１摺動部材１０Ａの非屈曲部１０１から対向して配置される第２摺動部材１０Ｂの非屈曲部１０１までのＺ軸に沿った距離をＤ４とする。
The sliding
As shown in FIG. 8, the distance along the Z-axis from the
また、図８に示す実施形態においても、電気溶接装置１の構造として、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが、第１摺動部材１０Ａと第２摺動部材１０ＢとのＺ軸方向における略中央部に位置する状態が常に維持されるようにしておく。
Also in the embodiment shown in FIG. 8, as the structure of the
非屈曲部１０１は、Ｙ軸方向に沿って延在する板状部であり、進退方向を規制するときに作用する応力によっては変形しないように形成されている。
また、屈曲部１０２は、非屈曲部１０１の先端部から第１部材２に向って延在し、図８（Ａ）に示す初期状態においては第１電極Ｅ１に向って屈曲するように形成されている。屈曲部１０２は、例えばＹ軸方向に沿った応力を受けると、非屈曲部１０１と屈曲部１０２との成す角度が可変であるように形成されている。つまり、第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂは、先端部に形成される屈曲部１０２の非屈曲部１０１に対する屈曲角度が増減するように変形可能になっている。
なお、屈曲部１０２は屈曲角度を可変に形成されるが、屈曲部１０２自体は、進退方向を規制するときに作用する応力によっても湾曲又は屈曲等の変形を生じない板状部であるのが好ましい。
更に、各屈曲部１０２の先端部が、補助部材４に当接可能な当接部９２として形成されている。
The
The
The
Further, the tip of each
第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂとしては、例えば屈曲部１０２のみが屈曲可能な板バネを用いても良く、非屈曲部１０１と屈曲部１０２とを別体の板状部材として形成し、非屈曲部１０１と屈曲部１０２とを丁番等によって屈曲及び復元可能な構造としても良い。
As the first sliding
図８（Ａ）に示す状態においては、当接部９２はいずれの部材にも当接していない。このとき、全ての当接部９２がフランジ４２に当接していないので、Ｄ１とＤ２とＤ３との総和はＤ４よりも小さい。
第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂは、Ｙ軸方向に沿って往復動可能な部材である。図８に示す実施形態において、第１電極Ｅ１の進退方向を規制するには、摺動部材１０をＹ軸方向に沿って第１部材２に向って移動させれば良い。
In the state shown in FIG. 8A, the
The first sliding
続いて、図８（Ａ）に示す状態から摺動部材１０を第１部材２に向かって移動させると、先ず当接部９２が第１部材２に当接する。摺動部材１０を更に移動させ続けると、屈曲部１０２が第１部材２からＹ軸方向への応力を受けるので、非屈曲部１０１と屈曲部１０２との屈曲角度が減少するように屈曲部１０２が変位する。このとき、当接部９２は、第１部材２の表面を補助部材４に向かって摺動する。第１部材２の表面を摺動する当接部９２は、図８（Ｂ）に示すように、フランジ４２の周縁部に当接する。第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとはズレが生じているので、補助部材４の中心軸線４Ｙを基準位置とした場合のズレの方向とは逆側に配置される第１摺動部材１０Ａの当接部９２が、第２摺動部材１０Ｂの当接部９２よりも先にフランジ４２に当接する。
このとき、第２摺動部材１０Ｂの当接部９２がフランジ４２に当接していないので、Ｄ１とＤ２とＤ３との総和はＤ４よりも小さい。
Subsequently, when the sliding
At this time, since the
次に、図８（Ｂ）に示した状態から、摺動部材１０を第１部材２に向かって更に移動させる。第２摺動部材１０Ｂにおける当接部９２はいずれの部材にも当接しないまま、屈曲部１０２は第１部材２の表面を摺動する。
これに対して、第１摺動部材１０Ａが第１部材２に向かって移動しようとする力が、第１摺動部材１０Ａにおける屈曲部１０２の当接部９２を介して、フランジ４２に対してＺ軸方向に作用する。しかしながら、第１摺動部材１０Ａが第１部材２に向かって移動しようとしても、第１摺動部材１０Ａの当接部９２が既に当接している補助部材４は略固定状態にある。これにより、第１摺動部材１０Ａの屈曲部１０２から補助部材４に対して作用する応力は、そのまま反作用の力として第１摺動部材１０Ａに作用する。該反作用として第１摺動部材１０Ａが受ける応力の大きさが、第１電極Ｅ１を移動させることのできる程度の大きさであれば、第１摺動部材１０Ａの当接部９２と第２摺動部材１０Ｂの当接部９２との間隔を狭めることができる。
すなわち、当接部９２が当接する補助部材４が固定されていることによって、第１摺動部材１０Ａは、第１摺動部材１０Ａが第１部材２に向って移動しようとする応力を、第１電極Ｅ１に対して作用させることになる。第１電極Ｅ１が応力を受けると、基準位置である補助部材４の中心軸線４Ｙに対して、ズレが無くなる方向に移動する。よって第１摺動部材１０Ａの当接部９２と第２摺動部材１０Ｂの当接部９２との間隔が狭まり、結果として図８（Ｃ）に示すように、第１摺動部材１０Ａの当接部９２だけでなく、第２摺動部材１０Ｂの当接部９２もフランジ４２に当接する。
Next, the sliding
On the other hand, the force that the first sliding
That is, by fixing the
したがって、図８（Ｂ）に示す状態から、摺動部材１０が第１部材２に向かって移動しようとすると、第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂの間におけるＺ軸方向の略中央部に位置する第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが、補助部材４の中心軸線４Ｙに近付く方向に移動する。摺動部材１０の第１部材２に向かう移動は、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが補助部材４の中心軸線４Ｙに一致又は略一致するまで継続される。
Therefore, when the sliding
第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが補助部材４の中心軸線４Ｙに一致又は略一致したとき、第１摺動部材１０Ａ及び第２摺動部材１０Ｂの各当接部９２がフランジ４２に当接しているので、Ｄ１とＤ２とＤ３との総和はＤ４に等しくなる。つまり、図８に示す実施形態においては、Ｄ１とＤ２とＤ３との総和はＤ４に等しくなるまで摺動部材１０を第１部材２に向って移動させることにより、第１電極Ｅ１の進退方向を規制することができる。
以上により、図８に示す実施形態における第１電極Ｅ１の進退方向の規制が完了する。
When the central axis EY of the first electrode E1 coincides with or substantially coincides with the
Thus, the regulation of the advance / retreat direction of the first electrode E1 in the embodiment shown in FIG. 8 is completed.
なお、図８に示す実施形態のように、ガイドが第１部材に向う応力を、電極の進退方向の規制のために転換することができる限り、上述の摺動部材１０のような板状部材、又は、板状部材と同様の機能を有する適宜の形態の部材は、少なくとも２つ設けられていれば良い。
As in the embodiment shown in FIG. 8, the plate-like member such as the above-described sliding
該変形例による第１電極Ｅ１の進退方向の規制は、摺動部材１０が第１部材２に向って移動する力によってガイド基部７及び第１電極Ｅ１を移動させることで達成される。つまり、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとのズレの大きさを導出することなく、摺動部材１０の移動によってズレを無くす又は小さくすることができるので、サーボモータ制御等を用いる必要が無く、装置構造及び進退方向の規制工程の簡素化を図ることができる。
The regulation of the advancing / retreating direction of the first electrode E1 according to the modification is achieved by moving the
（５−３）ガイドの第２変形例
図９に示す実施形態は、図４〜図７に示した実施形態における挟持部材６に代えて、テーパ部材１１を用いている。その他の点においては、同一部材を用いているので、同一の参照符号を付すと共に、詳細な説明を省略する。なお、テーパ部材１１は、本発明に係る電気溶接装置のガイドの一例であると共に、テーパ部材の一例でもある。
なお、図９に示す実施形態においても、図４〜図７に示した実施形態と同様に、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４ＹとはＺ軸方向にのみズレが生じていることとする。
図９は、第１電極Ｅ１及びテーパ部材１１の先端部と、第１部材２、第２部材３及び補助部材４を側方視した一部断面概略図である。図９（Ａ）は駆動前のテーパ部材１１と接合される部材とを示す断面概略図であり、図９（Ｂ）は駆動中のテーパ部材１１と接合される部材とを示す断面概略図であり、図９（Ｃ）は駆動後のテーパ部材１１と接合される部材とを示す断面概略図である。
(5-3) Second Modification of Guide The embodiment shown in FIG. 9 uses a
In the embodiment shown in FIG. 9 as well, the center axis EY of the first electrode E1 and the
FIG. 9 is a partial cross-sectional schematic view of the first electrode E1 and the distal end portion of the
テーパ部材１１は、第１電極Ｅ１を囲んで配置される筒体であり、筒部１１１と突出部１１２とを有している。
また、図９に示す実施形態においても、電気溶接装置１の構造として、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが、テーパ部材１１のＺ軸方向における略中央部に位置する状態、つまりテーパ部材１１の中心軸線に一致又は略一致する状態が常に維持されるようにしておく。
The
Also in the embodiment shown in FIG. 9, as a structure of the
筒部１１１は、Ｙ軸方向に沿って延在する円筒体であり、進退方向を規制するときに作用する応力によっては変形しないように形成されている。
また、突出部１１２は、筒部１１１の先端部から第１電極Ｅ１に向って、かつ第１部材２から離れる方向に延在する部位である。突出部１１２は、図９（Ａ）に示すように、第１部材２に直交するＹ軸に対して傾斜して成るテーパ面を有するように、筒部１１１の先端部から内側に張り出して形成されている。また、突出部１１２は、第１電極Ｅ１の進退方向を規制するときに作用する応力によっては変形しないように形成されている。突出部１１２は、筒状部材であるテーパ部材１１の端部であるので、開口して形成される。該開口部分には第１電極Ｅ１が挿通可能であり、例えば進退方向の規制完了後の第１電極Ｅ１が補助部材４に向って移動するときに突出部１１２の開口部分を介して突出することができる。
更に、テーパ部材１１の突出部１１２における第１部材２側の面が、補助部材４に当接可能な当接部９３として形成されている。
The
The protruding
Further, the surface of the protruding
テーパ部材１１としては、例えば全体が強度の高い材料で形成される筒状体として形成されても良く、図９に示すテーパ部材１１の断面と略同形状の板状部材を第１電極Ｅ１の周囲に少なくとも２つ配置しても良い。
The
図９（Ａ）に示す状態においては、当接部９３は補助部材４に当接していない。テーパ部材１１は、Ｙ軸方向に沿って往復動可能な部材である。図９に示す実施形態において、第１電極Ｅ１の進退方向を規制するには、テーパ部材１１をＹ軸方向に沿って第１部材２に向って移動させる。
In the state shown in FIG. 9A, the
図９（Ａ）に示す状態からテーパ部材１１を第１部材２に向かって移動させると、図９（Ｂ）に示すように、先ず当接部９３の一部が補助部材４のフランジ４２に当接する。第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとはズレが生じているので、補助部材４の中心軸線４Ｙを基準位置とした場合のズレの方向とは逆側に位置する突出部１１２のテーパ面である当接部９３がフランジ４２に当接する。このとき、当接部９３とフランジ４２とは一点において接触している状態である。
When the
次に、図９（Ｂ）に示した状態から、テーパ部材１１を第１部材２に向かって更に移動させる。テーパ部材１１が第１部材２に向かって移動しようとする力が、当接部９３を介して、フランジ４２に対してＺ軸方向に作用する。しかしながら、テーパ部材１１の突出部１１２が既に当接している補助部材４は略固定状態にある。これにより、テーパ部材１１の突出部１１２から補助部材４に対して作用する応力は、そのまま反作用の力としてテーパ部材１１に作用する。該反作用としてテーパ部材１１が受ける応力の大きさが、第１電極Ｅ１を移動させることのできる程度の大きさであれば、テーパ部材１１及び第１電極Ｅ１全体が移動することになる。
すなわち、当接部９３が当接する補助部材４が固定されていることによって、テーパ部材１１は、テーパ部材１１が第１部材２に向って移動しようとする応力を、第１電極Ｅ１に対して作用させることになる。第１電極Ｅ１は、該応力を受けることによって、基準位置である補助部材４の中心軸線４Ｙに対して、ズレが無くなる方向に移動する。第１電極Ｅ１と共にテーパ部材１１も移動することになり、テーパ部材１１の突出部１１２における当接部９３がフランジ４２の周縁部を摺動する。結果として、図９（Ｃ）に示すようにテーパ部材１１の当接部９３とフランジ４２の周縁部とが一様に当接する。
したがって、図９（Ｂ）に示す状態から、テーパ部材１１が第１部材２に向かって移動しようとすると、テーパ部材１１の同心軸上に配置される第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが、補助部材４の中心軸線４Ｙに近付く方向に移動する。テーパ部材１１の第１部材２に向かう移動は、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹが補助部材４の中心軸線４Ｙに一致又は略一致するまで継続される。
以上により、図９に示す実施形態における第１電極Ｅ１の進退方向の規制が完了する。
このとき、当接部９３とフランジ４２とは、フランジ４２の周縁部全周に亘って接触している状態である。つまり、第１電極Ｅ１の進退方向の規制によって、当接部９３とフランジ４２との接点が一点から、連続する接点又は複数点等に変化する。
Next, the
That is, since the
Therefore, when the
As described above, the regulation of the advance / retreat direction of the first electrode E1 in the embodiment shown in FIG. 9 is completed.
At this time, the
なお、図９に示す実施形態のように、ガイドが第１部材に向う応力を、電極の進退方向の規制のために転換することができる限り、上述のテーパ部材１１のような筒状部材に代えて、筒状部材を軸線方向に沿って複数に分割し電極の周りに配置される板状部材等を用いることができる。
As in the embodiment shown in FIG. 9, as long as the stress that the guide is directed to the first member can be changed to restrict the advance / retreat direction of the electrode, the cylindrical member such as the tapered
該変形例による第１電極Ｅ１の進退方向の規制は、テーパ部材１１が第１部材２に向って移動する力を用いて第１電極Ｅ１を移動させることで達成される。つまり、第１電極Ｅ１の中心軸線ＥＹと補助部材４の中心軸線４Ｙとのズレの大きさを導出することなく、テーパ部材１１の移動によってズレを無くす又は小さくすることができるので、サーボモータ制御等を用いる必要が無く、装置構造及び進退方向の規制工程の簡素化を図ることができる。
（６）他の変形例
The restriction of the forward / backward direction of the first electrode E1 according to the modification is achieved by moving the first electrode E1 using a force by which the
(6) Other variations
特に図６に示したように、電気溶接装置１では挟持部材６によって補助部材４を挟持した状態で溶接をしていたが、第１電極Ｅ１の進退方向の規制完了後でかつ溶接前において、挟持部材６の挟持を解除し、更に第１部材２及び補助部材４から離しておくようにしても良い。この形態は、挟持部材６に絶縁部を設けることが困難である場合に好適である。
In particular, as shown in FIG. 6, in the
また、上述した実施形態においては、第１電極Ｅ１の進退方向の規制前は、ガイド基部７及び第１電極Ｅ１が比較的大きな応力を受けると可動であったが、規制完了後にＸ軸方向及びＺ軸方向に対して不動にすると共に、Ｙ軸方向のみ可動にするのが好ましい。このとき、一旦規制された第１電極Ｅ１がＸ軸方向及びＺ軸方向に再度ズレないように、規制後の位置に固定する適宜のロック機構を付設しておき、挟持部材６の挟持の解除前にロック機構を作動させるのが好ましい。
In the above-described embodiment, the
上記挟持部材６における第１挟持部材６１と第２挟持部材６２との間隔、上記摺動部材１０における第１摺動部材１０Ａと第２摺動部材１０Ｂとの間隔、及び、上記テーパ部材１１における突出部１１２の内径等が小さい場合、各ガイドを第１部材２に向って移動させたときに、補助部材４におけるフランジ４２の上面に各ガイドが乗ってしまう可能性がある。
基本的にはフランジ４２の周縁部に各ガイドの各当接部の一部が当接することによって、進退方向の規制動作を開始することができるが、フランジ４２の上面に各ガイドが当接してしまうと、正確な進退方向の規制が不能になる可能性がある。
したがって、各ガイドの上記間隔及び内径等をフランジ４２の外径に応じて大きく設定しておくのが好ましい。
更に好ましくは、例えばフランジ４２の上面にガイドが乗ってしまった場合に、エラーとして検知し、各ガイドの第１部材２に向う移動を再度やり直す制御を行う形態を挙げることができる。
The interval between the first clamping
Basically, when a part of each abutting portion of each guide abuts on the peripheral edge of the
Therefore, it is preferable to set the interval and the inner diameter of each guide large according to the outer diameter of the
More preferably, for example, when a guide gets on the upper surface of the
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。例えば、補助部材は実施例では円盤形状又は円柱形状としたが、それ以外の形状であっても良い。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。 As mentioned above, although embodiment which applied the invention made | formed by this inventor was described, this invention is not limited by the description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. For example, although the auxiliary member has a disk shape or a cylindrical shape in the embodiment, it may have other shapes. That is, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
１：電気溶接装置、２：第１部材、３：第２部材、４：補助部材、４１：挿入部、４２：フランジ、４Ｙ：補助部材の中心軸線、５：貫通孔、６：挟持部材、６１：第１挟持部材、６２：第２挟持部材、７：ガイド基部、８１：第１回動部材、８２：第２回動部材、９１、９２及び９３：当接部、１０：摺動部材、１０Ａ：第１摺動部材、１０Ｂ：第２摺動部材、１０１：非屈曲部、１０２：屈曲部、１１：テーパ部材、１１１：筒部、１１２：突出部、Ｅ１：第１電極、Ｅ２：第２電極、ＥＹ：第１電極の中心軸線、９０１：サイドシル、９０２：ヒンジピラー、９０３：センターピラー、９０４：ルーフパネル、Ｅ１：第１電極、Ｅ２：第２電極、Ｓ１：部品プレス成形工程、Ｓ２：車体溶接工程、Ｓ３：車体塗装工程、Ｓ４：組付工程
1: electric welding device, 2: first member, 3: second member, 4: auxiliary member, 41: insertion portion, 42: flange, 4Y: central axis of auxiliary member, 5: through hole, 6: clamping member, 61: 1st clamping member, 62: 2nd clamping member, 7: Guide base, 81: 1st rotation member, 82: 2nd rotation member, 91, 92, and 93: Contact part, 10: Sliding member DESCRIPTION OF
Claims (6)
補助部材に向って進退可能であり、第２部材と補助部材との間に通電可能な電極と、
電極が当接する前に補助部材に当接して電極の進退方向を規制可能なガイドと、を備える、
電気溶接装置。 A first member containing a first material and having a through hole, and a second member containing a second material different from the first material and containing a third material that can be welded to the second material, the through hole An electric welding apparatus that joins via an auxiliary member having an insertion portion inserted into the flange and a flange having a large diameter formed at one end of the insertion portion,
An electrode capable of moving forward and backward toward the auxiliary member and energized between the second member and the auxiliary member;
A guide that abuts on the auxiliary member before the electrode abuts and can regulate the advancing and retreating direction of the electrode,
Electric welding equipment.
請求項１に記載の電気溶接装置。 An electrode whose forward / backward direction is regulated by the guide is in contact with the second member and the auxiliary member and energized.
The electric welding apparatus according to claim 1.
請求項１又は２に記載の電気溶接装置。 When the guide contacts the auxiliary member, the electrode is switched from the fixed state to the movable state.
The electric welding apparatus according to claim 1 or 2.
ガイドが補助部材のフランジを挟むことにより、電極の進退方向が規制される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気溶接装置。 The guide is a clamping member provided at least two around the electrode,
When the guide sandwiches the flange of the auxiliary member, the advancing / retreating direction of the electrode is regulated,
The electric welding apparatus according to any one of claims 1 to 3.
ガイドが第１部材に近付く方向に移動すると、ガイドの各一端部が第１部材を摺動し、各一端部間の距離が小さくなって補助部材のフランジを挟むことにより、電極の進退方向が規制される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気溶接装置。 The guide is a bending member that is provided at least two around the electrode and bends when receiving force along the moving direction at each one end.
When the guide moves in the direction approaching the first member, each end portion of the guide slides on the first member, and the distance between the one end portions is reduced to sandwich the flange of the auxiliary member. Regulated,
The electric welding apparatus according to any one of claims 1 to 3.
ガイドが第１部材に近付く方向に移動すると、ガイドの突出部が補助部材のフランジの周縁部を摺動することにより、電極の進退方向が規制される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気溶接装置。
The guide is provided so as to surround the electrode, or at least two of the guides are provided around the electrode, and a taper member having a protruding portion whose end on the first member side extends toward the electrode and away from the first member And
When the guide moves in the direction approaching the first member, the protruding portion of the guide slides on the peripheral edge portion of the flange of the auxiliary member, thereby restricting the advancing and retreating direction of the electrode.
The electric welding apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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