JP2774046B2 - ア−クスポット溶接治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動ハンドリング装置に
よりア−クスポット溶接する場合に使用するア−クスポ
ット溶接治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等の重ねワ−クを自動ハンドリング
装置を使用してア−クスポット溶接する場合、溶接ト−
チと被溶接部保持部材を備えたア−クスポット溶接治具
を自動ハンドリング装置に取付け、自動ハンドリング装
置の操作によりア−クスポット溶接治具を被溶接部に位
置決めし、被溶接部を治具で把持してア−クスポット溶
接している。

【０００３】このア−クスポット溶接においては、通
常、溶接速度を迅速化するために、ワ−ク重ね部の上側
ワ−クに予め孔を加工しておき、この孔内並びに孔周辺
の母材部分を溶け込ませることが行われている。

【０００４】図３は本発明者等が既に提案したア−クス
ポット溶接治具（実願平４−８２０２３号）を示し、下
側ア−ム１２’と上側ア−ム１１’とを片口式の挾み機
構に組立て、シリンダ３’による開閉作動とし、該機構
の片口側における下側ア−ム１２’の先端部に、ワ−ク
の被溶接部裏面に当接する下側保持部材４２’を取付
け、上側ア−ム１１’の先端部に、ワ−ク表面側の被溶
接部周囲に当接する上側保持部材４１’を取付け、溶接
ト−チ５’をその下端を上側保持部材４１’内に臨ませ
て取付けている。

【０００５】このア−クスポット溶接治具を自動ハンド
リング装置に取り付けてア−クスポット溶接を行うに
は、ワ−クを所定の位置に載置し、次いで、ワ−クの被
スポット溶接部の直下に治具の下側保持部材４２’を位
置合わせし、而るのち、治具のシリンダロツド３２’を
シリンダ本体３１’に対して突出移動させて、ワ−クの
被スポット溶接部を下側保持部材４２’と上側保持部材
４１’とで挾持し、更に、溶接ト−チ５’を作動させ、
ア−クを発生させることが必要である。

【０００６】上記被スポット溶接部の上側ワ−クには、
予め孔を加工してあり、ア−ク熱のために、その孔周囲
の上下ワ−ク部分並びに孔内の下側ワ−ク部分の母材が
溶融しても、被スポット溶接部の裏面に下側保持部材を
当接してあるので、母材の抜け落ちなく、安全に溶接で
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ア−クスポット溶接治具では、ワ−クに高さ方向に対し
て位置ずれがあると、図４に示すように、ワ−クａ’に
対して治具が傾き、ワ−クの被スポット溶接部ｂ’の全
裏面に下側保持部材４２’を完全に密着させることが困
難になり、その間のなじみが悪くなって密着度の低下が
避けられず、上記のように、被溶接部の上側ワ−クに予
め孔を加工しておくと、その孔箇所の下側ワ−ク部分の
深い溶け込みのために下側ワ−クの下側保持部材との接
触部分が溶融し、この溶融部分がア−ク圧力のために密
着度の低いワ−ク裏面と下側保持部材との界面に浸入
し、溶接後、下側保持部材からワ−クを脱離することが
困難となり、作業性の低下が余儀なくされる。

【０００８】また、自動ハンドリング装置のア−ムに反
力が作用し、モ−タが過負荷となって、故障が発生し易
い。かかる不具合は、自動ハンドリング装置に高さ方向
の位置合わせ機構を付加すれば、解消できるが、自動ハ
ンドリング装置の位置合わせ機構が複雑となり、高コス
ト化が避けられない。

【０００９】本発明の目的は、自動ハンドリング装置に
ア−クスポット溶接治具を取り付けてア−クスポット溶
接を行う場合、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向並びにＺ軸方向の位
置合わせのうち、Ｚ軸方向の位置合わせ機能を治具側に
具備させ、自動ハンドリング装置の位置合わせ機構を簡
易化できるア−クスポット溶接治具を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のア−クスポット
溶接治具は、上側ア−ム並びに下側ア−ムを片端におい
て、支柱に上下スライド自在に支持し、シリンダのシリ
ンダ本体を一方のア−ムに、シリンダロッドを他方のア
−ムにそれぞれ固着し、下側ア−ムの先端部に、ワ−ク
の被溶接部裏面に当接する下側保持部材を取付け、上側
ア−ムの先端部に、ワ−ク表面側の被溶接部周囲に当接
する上側保持部材を取付け、溶接ト−チをその下端を上
側保持部材内に臨ませて取付けたことを特徴とする構成
である。

【００１１】

【作用】自動ハンドリング装置に取り付けて使用され、
下側保持部材並びに上側保持部材の被スボット溶接部へ
のＸ軸方向並びにＹ軸方向の位置合わせは、自動ハンド
リング装置により行われる。

【００１２】ワ−クに高さ方向（Ｚ軸方向）に対する位
置ずれがあると、下側ア−ム並びに上側ア−ムが上下ス
ライドにより、その位置ずれを吸収する方向に移動され
る。従って、Ｚ軸方向への位置合わせは、治具において
行われる。

【００１３】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例を示す説明図である。

【００１４】図１において、１１は上側ア−ム、１２は
下側ア−ム、２は支柱であり、上側ア−ム１１並びに下
側ア−ム１２とも水平状態で片端において支柱２に上下
方向にスライド自在に支持してある。例えば、支柱２に
縦レ−ルを設け、各ア−ム１１，１２の片端にスライダ
−を取付け、これらのスライダ−を縦レ−ルに摺動自在
に結合してある。２１は支柱２の上端ストッパ−を、２
２は下端ストッパ−をそれぞれ示している。

【００１５】３は両ア−ム１１，１２間に垂直に取り付
けたシリンダであり、シリンダ本体３１を上側ア−ム１
１に固着し、シリンダロッド３２を下側ア−ム１２に固
着してある。シリンダ３の向きを上下逆にして、シリン
ダ本体３１を下側ア−ム１２に固着し、シリンダロッド
３２を上側ア−ム１１に固着することもできる。

【００１６】４２は下側ア−ム１２の先端に取付けた下
側保持部材であり、ワ−クの被溶接部裏面に充分な密着
度で当接し得る平面状の上面を有し、内部に冷却水通路
を設けてある。この下側保持部材４２の外郭はワ−クの
被ア−クスポット溶接部の外郭よりもやや大きくし、通
常、円形とされる。また、材質としては、銅等の金属、
耐熱性陶器等が使用される。

【００１７】４１は上側ア−ム１１の先端に、上記下側
ア−ム先端の下側保持部材４２に対向して取付けた上側
保持部材である。この上側保持部材４２は、ワ−クの表
面側被ア−クスポット溶接部の周囲に充分な密着度で当
接し得る形状、たとえば、筒状としてある。この上側保
持部材４１の材質としては、上記の下側保持部材４２と
同一のものを使用できる。

【００１８】５は上側ア−ム１１の先端に取り付けた溶
接ト−チであり、同ア−ム１１にサポ−ト５１を取付
け、このサポ−ト５１で溶接ト−チ５を支持し、溶接ト
−チ下端の溶接電極を上側保持部材４１内の上部に臨ま
せてある。

【００１９】６は下側ア−ム１２と支柱下端２２との間
に接続したバネであり、上側ア−ム１１、下側ア−ム１
２、シリンダ３等の重量を支持させ、上下ア−ム１１，
１２間の中央位置を支柱２の上下中央位置に一致させて
あり、この状態が治具の基準姿勢である。

【００２０】７は支柱２に取り付けた移動用ア−ムであ
る。本発明のア−クスポット溶接治具を用いて重ねワ−
クをア−クスポット溶接するには（例えば、工業用住宅
梁、自動車車体、その他薄鋼板等の溶接）、当該治具を
移動用ア−ム７において自動ハンドリング装置に取付
け、ワ−クを作業台上に載置し、シリンダ３の作動によ
り上下ア−ム１１，１２間を開き、この状態で自動ハン
ドリング装置のＸ軸方向並びにＹ軸方向の位置合わせ機
構により下側ア−ム１２の下側保持部材４２並びに上側
ア−ム１１の上側保持部材４１（及び溶接ト−チ５）を
ワ−クの被スボット溶接部部に位置合わせさせる。

【００２１】次いで、シリンダ３の作動により上下ア−
ム１１，１２間を閉じ、上下ア−ム１１，１２間の中心
線とワ−クの中心線とを一致させた状態で、被スボット
溶接部を下側保持部材４２と上側保持部材４１とで挾持
し、更に、溶接ト−チ５を作動させ、ア−クを発生させ
る。

【００２２】上記被スポット溶接部の上側ワ−クには、
予め孔を加工してあり、ア−ク熱のために、その孔周囲
の上下ワ−ク部分並びに孔内の下側ワ−ク部分の母材が
溶融しても、被スポット溶接部の裏面に下側保持部材４
２を当接してあるので、母材の抜け落ちなく、安全に溶
接できる。

【００２３】本発明の治具においては、上記の基準姿勢
に対し、下側ア−ム下面から支柱の下端ストッパ−まで
の距離（上側ア−ム上面から支柱の上端ストッパ−まで
の距離に等しい）をｈとすれば、ワ−クに高さ方向に対
し±ｈの位置ずれがあっても、上下ア−ムの上下移動で
この位置ずれを吸収して、上記と同様に、上下ア−ム間
の中心線とワ−クの中心線とを一致させた状態で、被ス
ボット溶接部を下側保持部材と上側保持部材とで挾持し
て、良好にア−クスポット溶接することができる。

【００２４】例えば、図２の（イ）に示すように、治具
の基準状態での上下ア−ム１１，１２の中心位置ｎ−ｎ
に対し、ワ−クａがＺ軸方向に＋Δｈだけずれていると
すると、自動ハンドリング装置によるＸ軸方向並びにＹ
軸方向の移動調整により下側保持部材４２並びに上側保
持部材４１が被スボット溶接部に位置合わせされたの
ち、シリンダ３の作動により、まず上側保持部材４１が
被スボット溶接部の上面に当接され、次いで、図２の
（ロ）に示すように、下側ア−ム１２がバネ６の引張り
応力に抗しつつシリンダロッド３２で引張られて、下側
保持部材４２が被スボット溶接部の下面に当接され、下
側保持部材４２と被スボット溶接部下面、上側保持部材
４１と被スボット溶接部上面とが密接される。

【００２５】この場合、バネ６の引張り応力がシリンダ
３の油圧牽引力を減じる方向に作用するが、治具をアル
ミ製等とすることにより治具全体の重量を３〜４kg程度
にすることができ、この自重を支えるバネ６のバネ定数
を充分に小さくできるので、下側保持部材４２と被スボ
ット溶接部下面との密接面、上側保持部材４１と被スボ
ット溶接部上面との密接面にシリンダ３の加圧力をほぼ
そのまま作用させることができる。

【００２６】従って、下側保持部材４２をワ−クの被ス
ボット溶接部裏面に充分な密着度で接触させ得、被スボ
ット溶接部の上側ワ−クに設けた孔内の下側ワ−ク部分
が下側保持部材に達する深さまで溶け込んでも、その溶
融金属がその接触界面に浸入するのをよく防止できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明のア−クスポット溶接治具は、上
述した通りの構成であり、自動ハンドリング装置に取り
付けて使用され、ワ−クにＺ軸方向の位置ずれがあって
も、治具で吸収でき、実質的に治具にＺ軸方向の位置合
わせ機能を具備させることができるから、自動ハンドリ
ング装置にＸ軸方向並びにＹ軸方向での位置合わせ調整
手段を具備させればよく、自動ハンドリング装置の位置
調整機構を簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す説明図である。

【図２】本発明治具の使用状態を示す説明図であり、図
２の（イ）は被スボット溶接部の挾持前を、図２の
（ロ）は挾持後をそれぞれ示している。

【図３】従来例を示す説明図である。

【図４】従来例の使用状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 上側ア−ム １２ 下側ア−ム ２ 支柱 ３ シリンダ ３１ シリンダ本体 ３２ シリンダロッド ４１ 上側保持部材 ４２ 下側保持部材 ５ 溶接ト−チ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上側ア−ム並びに下側ア−ムを片端におい
   て、支柱に上下スライド自在に支持し、シリンダのシリ
   ンダ本体を一方のア−ムに、シリンダロッドを他方のア
   −ムにそれぞれ固着し、下側ア−ムの先端部に、ワ−ク
   の被溶接部裏面に当接する下側保持部材を取付け、上側
   ア−ムの先端部に、ワ−ク表面側の被溶接部周囲に当接
   する上側保持部材を取付け、溶接ト−チをその下端を上
   側保持部材内に臨ませて取付けたことを特徴とするア−
   クスポット溶接治具。