JP5084243B2 - Electric resistance spot welding machine - Google Patents
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Description
本発明は、電気抵抗スポット溶接機の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement in an electric resistance spot welder.
従来、非特許文献1に示されるように電気抵抗スポット溶接機は、上部電極と下部電極間にワークを挟んで加圧、通電して、ワークに流れる電機抵抗熱でワークを溶かして溶接するものであり、自動車のホワイトボデー等を溶接する場合に広く使用されている。電気抵抗スポット溶接機に使用される電極は被溶接物の形状、溶接条件に合わせて使い分けをする必要があり、被溶接物の形状、溶接条件が変わる場合には電極をそれに合わせた電気抵抗スポット溶接機を用意する必用がある。
Conventionally, as shown in Non-Patent
また、多品種少量生産の被溶接物を電気抵抗スポット溶接機で溶接する場合において、被溶接物の形状、溶接条件が変わる場合には電極を交換する必要がある。従来こうした場合には、電極を電気抵抗スポット溶接機から取り外し、溶接条件に合った別の電極を取り付けて対応しており、特に頻繁にワークが変わる場合には電極の交換に多大な手間と時間を要し、生産性が上がらないという問題があった。
複数の電極を自動的に切り替えて使用することができる電気抵抗スポット溶接機を提供する。 An electrical resistance spot welder capable of automatically switching and using a plurality of electrodes is provided.
上記課題を解決するためになされた本発明は、離接自在に対向させた第1及び第2の電極ホルダーにそれぞれ電極を取り付けて、対向する電極間で被溶接物を溶接する電気抵抗スポット溶接機であって、前記した第1及び第2の電極ホルダーはいずれもその外周に複数の電極が一定角度をおいて取り付けられたものとして、両電極ホルダーのいずれかの電極が溶接位置で対向して停止されるように回転手段によって所定角度ずつ間欠的に回転可能なものとされており、前記回転手段により前記第1の電極ホルダー及び前記第2の電極ホルダーの少なくとも一方を回転させることにより、前記第1及び第2の電極ホルダーに取り付けられた任意の電極を選択して対向させて、これらの電極に被溶接物を挟んで、被溶接物を溶接するように構成した電気抵抗スポット溶接機において、前記回転手段を第1の電極ホルダーを回転させ、駆動手段は第1の電極ホルダーの回転力の伝達する第1のピニオンギアと、第2の電極ホルダーを回転させる第2のピニオンギアと、これら第1及び第2のピニオンギアと係合し、第1及び第2のピニオンギアの少なくとも一方と離接自在に配設されたラックギアから構成されるものとしたことを特徴とするものである。 The present invention, which has been made to solve the above-described problems, is an electric resistance spot welding in which electrodes are attached to first and second electrode holders that are detachably opposed to each other, and an object to be welded is welded between the opposed electrodes. a machine, as a plurality of electrodes on the first and second electrode holders both its outer circumference and the is mounted at a predetermined angle, one of the electrodes of the two electrode holders are opposed to each other in the welding position The rotation means can be rotated intermittently by a predetermined angle by rotating means, and by rotating at least one of the first electrode holder and the second electrode holder by the rotation means, Arbitrary electrodes attached to the first and second electrode holders are selected to face each other, the work piece is sandwiched between these electrodes, and the work piece is welded. In electric resistance spot welding machine, said rotating means to rotate the first electrode holder, the drive means first rotating the first pinion gear for transmitting the rotational force of the first electrode holder, the second electrode holder Two pinion gears, and a rack gear that engages with the first and second pinion gears and is detachably attached to at least one of the first and second pinion gears. It is a feature.
また、回転手段が第1の電極ホルダーを回転させる際に、ラックギアを第1のピニオンギア及び第2のピニオンギアの少なくとも一方から離して、係合を解除することにより、第1の回転ホルダーのみを回転可能にすることが好ましい。 Further, when the rotating means rotates the first electrode holder, the rack gear is separated from at least one of the first pinion gear and the second pinion gear to release the engagement, so that only the first rotating holder is used. Is preferably rotatable.
また、第1のピニオンギアを、第1の電極ホルダーと同軸に配設し、第2のピニオンギアを、第2の電極ホルダーと同軸に配設することが好ましい。 Further, it is preferable that the first pinion gear is disposed coaxially with the first electrode holder, and the second pinion gear is disposed coaxially with the second electrode holder.
また、回転手段は、エアシリンダーもしくは油圧シリンダーのいずれかであることが好ましい。 The rotating means is preferably either an air cylinder or a hydraulic cylinder.
また、回転手段の回転力を伝達・遮断するクラッチ機構を設けることが好ましい。 Further, it is preferable to provide a clutch mechanism that transmits and interrupts the rotational force of the rotating means.
また、クラッチ機構は、第1の電極ホルダーに回転力を伝達する回転軸部が貫通し、回転手段の回転力を伝達する板部と、前記回転軸部の回転中心軸に向かってスライド可能に前記板部の内部に収納され、回転軸部の外周面に一定角度をおいて凹陥形成された係合穴に振り出されて係合するクラッチピンを有することが好ましい。 The clutch mechanism is slidable toward the rotation axis of the rotation shaft portion and the plate portion transmitting the rotation force of the rotation means through the rotation shaft portion transmitting the rotation force to the first electrode holder. It is preferable to have a clutch pin that is housed inside the plate portion and is swinged out and engaged in an engagement hole that is recessed at a constant angle on the outer peripheral surface of the rotating shaft portion.
また、電極ホルダーに回転手段の回転力を伝達する回転軸部の外周面に、溶接用電流が流れるコンタクトの先端が受容される接続凹部を一定角度をおいて形成するとともに、前記コンタクトの先端が前記接続凹部と離接自在となるようにコンタクトを構成することが好ましい。 In addition, a connection recess for receiving the tip of the contact through which the welding current flows is formed at a certain angle on the outer peripheral surface of the rotating shaft portion that transmits the rotational force of the rotating means to the electrode holder, and the tip of the contact is It is preferable that the contact is configured so as to be detachable from the connection recess.
第1及び第2の電極ホルダーはいずれもその外周に複数の電極が一定角度をおいて取り付けられたものとして、両電極ホルダーのいずれかの電極が溶接位置で対向して停止されるように回転手段によって所定角度ずつ間欠的に回転可能なものとされており、前記回転手段により前記第1の電極ホルダー及び前記第2の電極ホルダーの少なくとも一方を回転させることにより、前記第1及び第2の電極ホルダーに取り付けられた任意の電極を選択して対向させて、これらの電極に被溶接物を挟んで、被溶接物を溶接するように構成したので、被溶接物に適合した複数の電極を自動的に切り替えて使用することができる電気抵抗スポット溶接機を提供することが可能となる。 Both the first and second electrode holders are rotated so that one of the electrodes of both electrode holders is opposed to each other at the welding position, assuming that a plurality of electrodes are attached to the outer periphery at a certain angle. The first and second electrode holders can be rotated intermittently by a predetermined angle by rotating at least one of the first electrode holder and the second electrode holder by the rotating means. Arbitrary electrodes attached to the electrode holder are selected to face each other, and the workpiece is sandwiched between these electrodes so that the workpiece is welded. It is possible to provide an electric resistance spot welder that can be automatically switched and used.
生産ラインにおいて本発明の電気抵抗スポット溶接機を使用した場合には、被溶接物に適合した複数の電極を自動的に切り替えて使用することができるので、被溶接物ごとの溶接機を設置する必用がなく、また、溶接機で溶接した、ワークを次の溶接機に搬送するためのハンドリング装置の設置場所や、次の溶接機に搬送するために一時的に置いてバッファさせるための置台の設置場所も不要となり、生産ラインが長大にならずに、簡素化することが可能となる。 When the electrical resistance spot welder of the present invention is used in the production line, a plurality of electrodes suitable for the work piece can be automatically switched and used, so a welder for each work piece is installed. There is no need to install a handling device for transporting workpieces to the next welding machine that has been welded by a welding machine, or a stand for temporary placement and buffering for transportation to the next welding machine. An installation place is not required, and the production line can be simplified without being lengthened.
あるいは、多品種少量生産の被溶接物を溶接する場合において本発明の電気抵抗スポット溶接機を使用した場合には、被溶接物に適合した複数の電極を自動的に切り替えて使用することができるので、電極の交換に手間も時間も要さず、生産性を向上させることが可能となる。 Alternatively, when the electric resistance spot welding machine according to the present invention is used when welding workpieces of high-mix low-volume production, a plurality of electrodes suitable for the workpiece can be automatically switched and used. Therefore, it is possible to improve productivity without requiring labor and time for electrode replacement.
また、回転手段の回転力を伝達する駆動手段により、単一の回転手段で第1の電極ホルダーと第2の電極ホルダーを回転させるように構成すると、電極ホルダーごとに回転手段を設ける必用がなく、コストを削減することが可能となる。 Further, when the first electrode holder and the second electrode holder are rotated by a single rotating means by the driving means that transmits the rotational force of the rotating means, there is no need to provide a rotating means for each electrode holder. It becomes possible to reduce the cost.
回転手段は第1の電極ホルダーを回転させ、駆動手段を第1の電極ホルダーの回転力の伝達する第1のピニオンギアと、第2の電極ホルダーを回転させる第2のピニオンギアと、これら第1のピニオンギア及び第2のピニオンギアと係合し、第1のピニオンギア及び第2のピニオンギアの少なくとも一方と離接自在に配設されたラックギアから構成すると、単一の回転手段で、第2の電極ホルダーを回転させることが可能となる。また、このように構成することにより、第1の電極ホルダーと第2の電極ホルダーを同期して回転させることが可能となる。 The rotating means rotates the first electrode holder, the driving means transmits a first pinion gear that transmits the rotational force of the first electrode holder, a second pinion gear that rotates the second electrode holder, and the first When constituted by a rack gear that engages with one pinion gear and a second pinion gear and is disposed so as to be detachable from at least one of the first pinion gear and the second pinion gear, It becomes possible to rotate the second electrode holder. Moreover, by comprising in this way, it becomes possible to rotate a 1st electrode holder and a 2nd electrode holder synchronously.
また、回転手段が第1の電極ホルダーを回転させる際に、ラックギアを第1のピニオンギア及び第2のピニオンギアの少なくとも一方から離して、係合を解除することにより、第1の回転ホルダーのみを回転可能にすると、第1の電極ホルダーのみ回転させる動作と、また、第1の電極ホルダー及び第2の電極ホルダーの両方を回転させる動作の、2パターンの動作をさせることができ、第1の電極ホルダーと第2の電極ホルダーに取り付けられている任意の電極を組み合わせて溶接することが可能となる。 Further, when the rotating means rotates the first electrode holder, the rack gear is separated from at least one of the first pinion gear and the second pinion gear to release the engagement, so that only the first rotating holder is used. Can be rotated in two patterns, that is, the operation of rotating only the first electrode holder and the operation of rotating both the first electrode holder and the second electrode holder. It is possible to weld by combining any electrode attached to the electrode holder and the second electrode holder.
また、第1のピニオンギアを、第1の電極ホルダーと同軸に配設し、第2のピニオンギアを、第2の電極ホルダーと同軸に配設すると、簡単な構造で駆動手段を構成することが可能となる。 Further, when the first pinion gear is disposed coaxially with the first electrode holder and the second pinion gear is disposed coaxially with the second electrode holder, the driving means can be configured with a simple structure. Is possible.
また、回転手段に、エアシリンダーや油圧シリンダーを使用すると、これらのシリンダーをフルストロークさせることにより、電極ホルダーに一定の角度をおいて取り付けられた電極を、確実に前記一定の角度回転させることが可能となる。 In addition, when air cylinders or hydraulic cylinders are used as the rotating means, the electrodes attached to the electrode holder at a certain angle can be reliably rotated at the certain angle by full stroke of these cylinders. It becomes possible.
回転手段の回転力を伝達・遮断するクラッチ機構を設けると、このクラッチ機構により回転手段の回転力を伝達・遮断する動作を繰り返すことにより、所定の角度ずつ間欠的に電極ホルダーを回転させることが可能となる。また、このクラッチ機構により、回転手段の回転力を伝達する状態にしたままで、回転手段を動作させると、第1の電極ホルダーに取り付けられた、2つの電極を素早く順次、第2の電極ホルダーに取り付けられた電極に対向させることが可能となり生産性を向上させることが可能となる。 If a clutch mechanism for transmitting / cutting off the rotational force of the rotating means is provided, the electrode holder can be rotated intermittently by a predetermined angle by repeating the operation of transmitting / cutting off the rotating force of the rotating means by this clutch mechanism. It becomes possible. In addition, when the rotating means is operated with the clutch mechanism in a state where the rotational force of the rotating means is transmitted, the two electrodes attached to the first electrode holder are quickly and sequentially moved to the second electrode holder. It becomes possible to make it oppose to the electrode attached to, and it becomes possible to improve productivity.
また、クラッチ機構を、第1の電極ホルダーに回転力を伝達する回転軸部が貫通し、回転手段の回転力を伝達する板部と、前記回転軸部の回転中心軸に向かってスライド可能に前記板部の内部に収納され、回転軸部の外周面に一定角度をおいて凹陥形成された係合穴に振り出されて係合するクラッチピンから構成すると、確実に回転手段の回転力を電極ホルダーに伝達させることが可能となる。 Also, the clutch mechanism is slidable toward the rotation center axis of the rotation shaft portion and the plate portion that transmits the rotation force of the rotation means through the rotation shaft portion that transmits the rotation force to the first electrode holder. If the clutch pin is housed in the plate portion and is engaged with the engagement hole formed in a recess formed at a certain angle on the outer peripheral surface of the rotating shaft portion, the rotational force of the rotating means is reliably increased. It can be transmitted to the electrode holder.
また、電極ホルダーに回転手段の回転力を伝達する回転軸部の外周面に、溶接用電流が流れるコンタクトの先端が受容される接続凹部を一定角度をおいて形成するとともに、前記コンタクトの先端が前記接続凹部と離接自在となるようにコンタクトを構成すると、コンタクトの先端を接続凹部から離すことにより、回転手段で電極ホルダーを回転させることが可能となり、また、回転手段で電極ホルダーを回転させた後に、コンタクトの先端を接続凹部に受容させて接続すると、確実に電極ホルダーに電気抵抗溶接するための電流を供給することが可能となる。また、コンタクトの先端が前記接続凹部に受容されることにより、回転軸部の位置決めをすることができ、回転軸部が回転することを抑止することが可能となる。 In addition, a connection recess for receiving the tip of the contact through which the welding current flows is formed at a certain angle on the outer peripheral surface of the rotating shaft portion that transmits the rotational force of the rotating means to the electrode holder, and the tip of the contact is If the contact is configured so as to be detachable from the connection recess, the electrode holder can be rotated by the rotating means by separating the tip of the contact from the connection recess, and the electrode holder can be rotated by the rotating means. After that, if the tip of the contact is received and connected to the connection recess, it is possible to reliably supply a current for electric resistance welding to the electrode holder. In addition, when the tip of the contact is received in the connection recess, the rotation shaft portion can be positioned, and the rotation shaft portion can be prevented from rotating.
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図1は本発明の実施の形態を示す電気抵抗スポット溶接機の側面図であり、図2はその正面図である。1は電気抵抗スポット溶接機の装置本体であり、その内部に電極に電流を供給するためのトランス等が設けられている。この装置本体1には、それぞれ上下に対向して配設された下部腕部2及び上部腕部3が装置の前方側に突設している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of an electric resistance spot welder showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof.
下部腕部2の先端には、下部電極ユニット4が取り付けられている。上部腕部3の先端には、加圧機構5が設けられ、この加圧機構5の下端5aに上部電極ユニット6が取り付けられている。上部電極ユニット6は、加圧機構5によって上下動するようになっていて、対向する下部電極ユニット4と上部電極ユニット6が離接自在となっている。
A lower electrode unit 4 is attached to the tip of the
図3に要部側面図を示し、図4に要部裏面図を示す。以下に下部電極ユニット4の説明をする。下部電極ユニット4は、主に下部電極ユニット40本体と、回転軸部41と、第1の電極ホルダー42から構成されている。下部電極ユニット40は箱形形状をしていて、下部腕部2の先端に取り付けられている。回転軸部41は略円柱形状をしていて、下部電極ユニット本体41に回転可能に軸支されている。
FIG. 3 shows a side view of the main part, and FIG. 4 shows a rear view of the main part. The lower electrode unit 4 will be described below. The lower electrode unit 4 mainly includes a
第1の電極ホルダー42は、扁平な略円柱形状をしていて、回転軸部41の回転軸と同軸になるように、装置の前方側の回転軸部41の先端に取り付けられている。なお、第1の電極ホルダー42は回転軸部41と電気的に接続している。第1の電極ホルダー42の外周には、複数の電極10が一定角度をおいて取り付けられている。本実施形態では、4個の電極10が、90度の間隔をおいて第1の電極ホルダー42に取り付けられている。なお、電極ホルダー42に取り付けられる電極は4個に限定されず、2個や3個であっても、4個以上であっても差し支えない。なお、回転軸部41及び第1の電極ホルダー42の内部を冷却水が導通し、電極10を冷却するようになっている。
The
第1の電極ホルダー42に取り付けられる電極10の先端形状は、平面形、球面形、ドーム形、円錐台形、円錐台球面形10b、偏心形、偏心球面形、ポイント形等のいずれの形状であってもよく、種類の違う電極10を第1の電極ホルダー42に取り付けることが可能である。
The tip shape of the
また、第1の電極ホルダー42に取り付けられる電極10は、図3に示されるような、ナット打ち用下部電極10cであってもよい。このナット打ち用下部電極10cは、略円筒形状の基電極10dと、この基電極10dの内部に伸縮自在に収納されているセンターピン10eから構成されている。センターピン10eは、基電極10dの軸方向の外側に付勢され、先端が基電極10dから突出している。なお、センターピン10eの外径は、被溶接部材に取り付けられるナットの、ねじ穴の内径よりもわずかに大きくなっていて、ナットのねじ穴の内径に応じた大きさになっている。
Further, the
第1の電極ホルダー42にナット打ち用下部電極10cが取り付けられている場合には、第1の電極ホルダー42の前方部には、ナット打ち用下部電極10cの基電極10dに圧縮空気を供給するエアジャケット51が設けられている。52はエアジャケット51に圧縮空気を供給するエア配管52である。
When the nut driving lower electrode 10c is attached to the
ナットを被溶接物に溶接する場合には、センターピン10eにナットをセットして、後述する第2の電極ホルダー6に取り付けられたナット打ち用上部電極10fで加圧しながら通電して溶接する。この際に、基電極10dに圧縮空気を吹き込んで、基電極10dとセンターピン10eの間に空気を流通させることにより、基電極10d内部にスパッタが侵入することを防止するとともに、基電極10d及びセンターピン10eを冷却することとしている。なお、センターピン10eは、圧縮空気で基電極10dの軸方向の外側に付勢してもよく、この場合には、ナット打ち用上部電極で加圧する際に、センターピン10eが押圧されると同時に圧縮空気が、基電極10dとセンターピン10eの間を流通することとなる。
When the nut is welded to the workpiece, the nut is set on the
回転軸部41の外周面には、略円錐形状に凹陥した、接続凹部41aが所定の間隔をおいて、凹陥形成されている。この接続凹部41aは、第1の電極ホルダー42に取り付けられている電極10の個数と同じ数、回転軸部41の外周面に凹陥形成されている。
On the outer peripheral surface of the
43はコンタクトであり、その先端43aが略円錐形状をしていて、その基部43bは略円柱形状をしている。このコンタクト43は、回転軸部41の下側に配設されていて、エアシリンダー44により上下動して、コンタクト43の先端43aが接続凹部41aと離接自在になっている。このコンタクト43の先端43aは、回転軸部41の接続凹部41aに受容されて、電気的に接続するようになっている。また、このコンタクト43は、接続凹部41aに受容されることにより回転軸部41の位置決めをして、回転軸部41が回転することを抑止している。
45は電源接続部であり、装置本体1から電流が供給されるようになっている。前述したように、コンタクト43は、エアシリンダー44によって上下動するので、回転軸部41を回転させて、第1の電極ホルダー42を回転させる場合には、エアシリンダー44によりコンタクト43を下方に動かして、コンタクト43と接続凹部41aの接続を外して、回転軸部41を回転させた後に、エアシリンダー44によりコンタクト43の先端43aを接続凹部41aに受容させて、コンタクト43と回転軸部41を電気的に接続する。このような構造により、第1の電極ホルダー42に取り付けられた電極10に、電流を供給するようになっている。
Reference numeral 45 denotes a power supply connection unit, which is supplied with current from the apparatus
以下に上部電極ユニット6の説明をする。上部電極ユニット6は、主に上部電極ユニット60と、回転軸部61と、第2の電極ホルダー62から構成されている。上部電極ユニット60は箱形形状をしていて、加圧機構5の下端5aに吊り下げられるように取り付けられている。回転軸部61は略円柱形状をしていて、上部電極ユニット本体61に回転可能に軸支されている。
The
第2の電極ホルダー62は、扁平な略円柱形状をしていて、回転軸部61の回転軸と同軸になるように、装置の前方側の回転軸部61の先端に取り付けられている。なお、第2の電極ホルダー62は、回転軸部61と電気的に接続している。第2の電極ホルダー62の外周には、複数の電極10が一定角度をおいて取り付けられている。本実施形態では、4個の電極10が、90度の間隔をおいて第2の電極ホルダー62に取り付けられている。なお、電極ホルダー62に取り付けられる電極は4個に限定されず、2個や3個であっても、4個以上であっても差し支えない。なお、回転軸部61及び第2の電極ホルダー62の内部を冷却水が導通し、電極10を冷却するようになっている。
The
第2の電極ホルダー62に取り付けられる電極10の先端形状は、平面形、球面形、ドーム形、円錐台形、円錐台球面形10b、偏心形、偏心球面形、ポイント形等のいずれの形状であってもよく、種類の違う電極10を第2の電極ホルダー62に取り付けることが可能である。
The tip shape of the
このような構成により、第1の電極ホルダー42に取り付けられた電極10と、第2の電極ホルダー62に取り付けられた電極10が離接自在に配設されている。
With such a configuration, the
なお、第1の電極ホルダー42にナット打ち用下部電極10cが取り付けられる場合には、第2の電極ホルダー62には、ナット打ち用上部電極10fが取り付けられている。このナット打ち用上部電極10fは略円柱形状していて、先端の中心部分に、ナット打ち用下部電極10cのセンターピン10eの外径より大きい内径の逃げ穴10gが凹陥形成されている。なお、ナット打ち用上部電極10fは、溶接するナットのサイズが大きく違わない場合には、一つのナット打ち用上部電極10fで、大きさが違うナットを溶接することができる。例えば、M5、M6のナットを溶接する場合には、ナット打ち用下部電極10cは、M5、M6のナットに対応した大きさのナット打ち用下部電極10cを使用しなければならないが、ナット打ち用上部電極10fは、M5、M6に共通のナット打ち用上部電極10fを使用することができる。
When the nut driving lower electrode 10 c is attached to the
回転軸部61の外周面には、略円錐形状に凹陥した、接続凹部61aが所定の間隔をおいて、凹陥形成されている。この接続凹部61aは、第2の電極ホルダー62に取り付けられている電極10の個数と同じ数、回転軸部61の外周面に凹陥形成されている。
On the outer peripheral surface of the
図4に示される、63はコンタクトであり、その先端63aが略円錐形状をしていて、その基部63bは略円柱形状をしている。このコンタクト63は、回転軸部61の下側に配設されていて、エアシリンダー64により左右動して、コンタクト63の先端63aが接続凹部61aと離接自在になっている。このコンタクト63の先端63aは、回転軸部61の接続凹部61aに受容されて、電気的に接続するようになっている。また、このコンタクト63は、接続凹部61aに受容されることにより回転軸部61の位置決めをして、回転軸部61が回転することを抑止している。
As shown in FIG. 4, 63 is a contact, the
65は電源接続部であり、装置本体1から電流が供給されるようになっている。前述したように、コンタクト63は、エアシリンダー64によって左右動するので、回転軸部61を回転させて、第2の電極ホルダー62を回転させる場合には、エアシリンダー64によりコンタクト63を側方に動かして、コンタクト63と接続凹部61aの接続を外して、回転軸部61を回転させた後に、エアシリンダー64によりコンタクト63の先端63aを接続凹部61aに受容させて、コンタクト63と回転軸部61を電気的に接続する。このような構造により、第2の電極ホルダー62に取り付けられた電極10に、電流を供給するようになっている。
次に、第1の電極ホルダー42を回転させる回転手段について説明をする。図3や図4に示されるように、回転軸部41、61の後端には、略円柱形状の駆動軸部46、66が、回転軸部41、61と同軸になるようにして取り付けられている。駆動軸部46の外周面には、一定角度をおいて係合穴46aが凹陥形成されている。この係合穴46aの個数は、第1の電極ホルダー42に取り付けられている電極10の数と同数である。
Next, rotating means for rotating the
47はエアシリンダーであり、図4に示されるようにエアシリンダー47のシリンダー部47aは、ブラケット55を介して、下部電極ユニット本体40の前後方法及び左右方向の端部40aに回動可能に取り付けられている。なお、本実施形態では空気圧で作動するエアシリンダーを使用しているが、油圧で作動する油圧シリンダーであっても差し支えない。エアシリンダー47のY金具47cは、クラッチ機構48の板部48aに回動可能に取り付けられている。
クラッチ機構48は、主に板部48aと、クラッチピン48bと、エアシリンダー48cとから構成されている。板部48aには、駆動軸部46の外径よりもわずかに大きい外径の貫通穴が形成されていて、この貫通穴を駆動軸部46が貫通するようにして、板部48aは駆動軸部46に回動可能に取り付けられている。また板部48aの前記貫通穴の上方には取付部48cが設けられ、この取付部48cにエアシリンダー47のY金具47cが回動可能に取り付けられている。このような構造により、エアシリンダー47による直線運動を、板部48aで回転運動にして伝達するようにしている。板部48aの内部には、その先端が窄まった円柱状のクラッチピン48bが、駆動軸部46の軸方向に振り出されるようにスライド可能に収納されている。このクラッチピン48bは、エアシリンダー48cにより、駆動軸部46の係合穴46aに振り出され、板部48aの内部に引っ込められるようになっている。
The clutch mechanism 48 mainly includes a
駆動軸部46を回転して、第1の電極ホルダー42を回転させる場合には、エアシリンダー48cを作動させて、クラッチピン48bを駆動軸部46の係合穴46aに振り出して、クラッチピン48cと係合穴46aを係合させた後に、回転手段としてのエアシリンダー47を作動させて、エアシリンダー47のピストンロッド47bを伸縮させると、板部48bが回転し、駆動軸部46も回転する。このように、クラッチ機構48は、回転手段であるシリンダー47の回転力を、第1の電極ホルダー42に伝達・遮断する。なお、エアシリンダー47のピストンロッド47bが、フルストロークした際に、板部48bは本実施形態では90度回転し、駆動軸部46もまた90度回転することとなる。前述した動作を繰り返すことにより、第1の電極ホルダー42を90度ずつ間欠的に回転させることができ、第1の電極ホルダー42に取り付けられている任意の電極10を選択して、第2の電極ホルダー62に取り付けられた電極10と対向させて配置することが可能となる。
When rotating the drive shaft portion 46 to rotate the
以下に、回転手段であるエアシリンダー47の回転力を伝達して、第2の電極ホルダー62を回転させる駆動手段について説明をする。駆動手段は主に、駆動軸部46の後端に同軸に取り付けられた第1のピニオンギア49と、駆動軸部66の後端に同軸に取り付けられた第2のピニオンギア69と、これらの第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69と係合し離接自在に配設されたラックギア80から構成されている。なお、第2のピニオンギア69は、第1のピニオンギア49と前後方向の位置が同じ位置であり、第2のピニオンギア69のピッチ円の直径及び歯数は、第1のピニオンギア49と同じである。
Hereinafter, driving means for transmitting the rotational force of the
ラックギア80は、ラックホルダー81にスライド可能に収納されている。82はプレートであり、ラックホルダー81と対向して配設されている。プレート82は、ブラケット85により、下部電極ユニット本体40の上端に取り付けられている。プレート82の両端には、ガイド83が取り付けられ、ラックホルダー81を装置の左右方向に移動可能に保持している。プレート82の中央部には、エアシリンダー84が取り付けられ、ラックホルダー81を、装置の左右方向に動かして、ラックギア80と第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギアを離接自在にしている。
The
なお、50は第1のピニオンギア49の後部に取り付けられたウォータジャケットであり、回転軸部41に冷却水を供給するためのものであり、70もまた第2のピニオンギア69の後部に取り付けられたウォータジャケットであり、回転軸部61に冷却水を供給するためのものである。これらのウォータジャケット50、70から、回転軸部41、61に供給された冷却水は、前述したように第1及び第2の電極ホルダー42、62を流通して、それぞれの電極ホルダー42、62に取り付けられた電極10を冷却する。
図3に示されるように、駆動軸部66の外表面には、一定の角度をおいて突起86が設けられている。前記一定の角度は、第2の電極ホルダー62に一定の角度で取り付けられている電極10の一定角度と同じであり、本実施形態では90度である。図3の状態において、駆動軸部66の上部の前側に1個の突起86aが、駆動軸部66の手前側の前後に2個の突起86b、86cが、駆動軸部66の下部の後側に1個の突起86d設けられている。なお、図3において、駆動軸部66の裏側には、突起86は設けられていない。図3において、駆動軸部66の上側及び手前側には、ブラケット87、88を介して、それぞれ前後に並列してリミットスイッチ89、90、91、92が2個ずつ設けられている。突起86は、その位置のリミットスイッチを押圧して、リミットスイッチが突起86の有無を検知するようになっている。このように構成することにより、第2の電極ホルダー62に取り付けられている電極10の位置を検知するようにしている。例えば、図3において、突起86a、86b、86cが、それぞれ、リミットスイッチ89、91、92を押圧して、その位置に突起86a、86b、86cが有ることを検知し、電極10位置が、図3の状態であることを検出する。なお、図示されていないが、下部電極ユニット2もまた同様の機構により、第1の電極ユニット42に取り付けられている電極10の位置を検出するようになっている。
As shown in FIG. 3, protrusions 86 are provided on the outer surface of the
図1に示されるように、上部電極ユニット本体60の上部の後端部には、ブラケット95を介して、リミットスイッチ96が取り付けられている。このリミットスイッチ96は、上側に、スイッチ部96aを有し、上部腕部3のリミットスイッチ96に対向する位置には、前記スイッチ部96aを押圧する突起97がブラケット98を介して取り付けられている。前記リミットスイッチ96は、加圧機構5によって、上下動する上部電極ユニット6が、可動範囲の最上部に位置していることを検出するものであり、前記リミットスイッチ96が、上部電極ユニット6が可動範囲の最上部に位置していることを検出しないと、エアシリンダー84が作動せず、ラックギア80を第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69に係合させないようにしている。このようにすることにより、上部電極ユニット6が可動範囲の最上部でない位置で、ラックギア80が第2のピニオンギア69と係合することを防止して、第2の電極ホルダー62が第1の電極ホルダー42に対して、角度がずれることを防止し、本実施形態において、確実に第2の電極ホルダー62を90度ずつ回転させることが可能となる。
As shown in FIG. 1, a
以上詳細に説明した構造により、エアシリンダー47を作動させて、シリンダピストンロッド47bをフルストロークさせた場合には、第1の電極ホルダー42に取り付けられた電極10と、第2の電極ホルダー62に取り付けられた電極10は、それぞれ対向する位置で停止するようなる。
With the structure described in detail above, when the
次に本発明の作用について説明する。以下に、第1の電極ホルダー42のみを回転させる場合を説明する。この場合には、エアシリンダー44を作動させて、コンタクト43を下げて、コンタクト43と回転軸部41の接続凹部41aとの接続を解除する。エアシリンダー84を作動させて、ラックギア80が第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69から離れ、係合が解除された状態にする。クラッチピン48bが、駆動軸部46の係合穴46aに振り込まれて係合した状態で、エアシリンダー47を作動させて、エアシリンダー47のピストンロッド47bを伸縮させると、第1の電極ホルダー42のみが90度回転する。
Next, the operation of the present invention will be described. Hereinafter, a case where only the
以下に、第1の電極ホルダー42及び第2の電極ホルダー62の両方回転させる場合を説明する。この場合には、エアシリンダー84を作動させて、ラックギア80が、第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69と係合した状態にする。エアシリンダー44、64を作動させて、コンタクト43、63を回転軸部41、61から離して、コンタクト43、63と回転軸部41、61の接続凹部41a、61aとの接続を解除する。ラックギア80を第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69と係合させた後に、コンタクト43,63と回転軸部41、61の接続凹部41a、61aとの接続を解除するのは、ラックギア80と第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69がずれて係合することを防止するためである。この状態でかつ、クラッチピン48bが、駆動軸部46の係合穴46aに振り込まれて係合した状態で、エアシリンダー47を作動させて、エアシリンダー47のピストンロッド47bを伸縮させると、第1の電極ホルダー42及び第2の電極ホルダー62の両方が90度回転する。
Below, the case where both the
このように、第1の電極ホルダー42のみを90度ずつ回転させたり、第1の電極ホルダー42及び第2の電極ホルダー62の両方を同時に90度ずつ回転させたりすることにより、第1の電極ホルダー42及び第2の電極ホルダー62に取り付けられた任意の電極10を選択して、溶接位置で対向させて停止させることが可能となる。以上の制御はシーケンサーによって、自動的に行われる。また、ラックギア80や第1のピニオンギア49、第2のピニオンギア69等から構成される駆動手段で、回転手段であるエアシリンダー47の回転力を伝達することとしたので、単一の回転手段で第1の電極ホルダー42と第2の電極ホルダー62を回転させることが可能となる。
In this way, by rotating only the
以下に被溶接物を溶接する工程について説明をする。前述したように、回転手段であるエアシリンダー47を作動させて、第1の電極ホルダー42及び第2の電極ホルダー62の両方、もしくは、第1の電極ホルダー42のみを回転させて、被加工物を溶接するのに使用する電極10を、それぞれ対向する位置に配置させる。エアシリンダー44、64を作動させて、コンタクト43、63を、回転軸部41、61の接続凹部41a、61aに受容させて、電気的に接続するとともに、回転軸部41、61の位置決めをして、これら回転軸部41、61の回転を抑止する。エアシリンダー84を作動させて、ラックギア80を第1のピニオンギア49および第2のピニオンギア69から離す。クラッチ機構48のエアシリンダー48cを作動させて、クラッチピン48bを駆動軸部46の係合穴46aから抜いて係合を外して、被溶接物を電気抵抗スポット溶接できる状態になる。
The process for welding the workpieces will be described below. As described above, the
その後、被溶接物を、第1の電極ホルダー42に取り付けられた電極10上に配置して、加圧機構5を作動させて、第2の電極ホルダー62に取り付けられた電極10を下側に降ろして、被溶接物を電極10で挟んで加圧しながら通電させると、被溶接物を通電する際に発生する電気抵抗熱で、被溶接物が溶接される。
Thereafter, the work piece is placed on the
例えば、大きさの違うM5、M6のナットを順次被加工物に溶接する場合には、M5、M6に共通のナット打ち用上部電極10fを使用することができるので、第2の電極ホルダー62を回転させる必用がない。この場合には、前述したように、ラックギア80を第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69から離して、回転手段で第1の電極ホルダー42のみを回転させて、順次M5、M6用のナット打ち用下部電極10cをナット打ち用上部電極10fに対向させて、順次M5、M6のナットを被溶接物に溶接する。
For example, when nuts of M5 and M6 of different sizes are sequentially welded to the workpiece, the
なお、本実施形態では、ラックギア80を第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69の両方からから離れるように構成しているが、第1のピニオンギア49及び第2のピニオンギア69のどちらか一方から離れるように構成しても差し支えない。また、本実施形態では、第1の電極ホルダー42と第2の電極ホルダー62が上下に対向して配設されているが、第1の電極ホルダー42と第2の電極ホルダー62を左右に対向して配設した電気抵抗スポット溶接機にも本発明を適用することができることは言うまでもない。また、本発明では、第1の電極ホルダー42と第2の電極ホルダー62を回転させる回転手段にエアシリンダー47を用いているが、回転手段はエアシリンダー47に限定されず、例えば電気的に駆動するステッピングモータ等であっても差し支えない。また本実施形態では、単一の回転手段で第1の電極ホルダー42と第2の電極ホルダー62を回転させる実施形態について説明したが、第1の電極ホルダー42と第2の電極ホルダー62のそれぞれを独自に回転させる回転手段であっても差し支えない。
In this embodiment, the
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気抵抗スポット溶接機もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。 Although the present invention has been described above in connection with the most practical and preferred embodiments at the present time, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein. However, it can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and an electric resistance spot welder with such a change is also understood to be included in the technical scope. It must be.
1 装置本体
2 下部腕部
3 上部腕部
4 下部電極ユニット
5 加圧機構
5a 加圧機構の下端
6 上部電極ユニット
10 電極
10b 円錐台球面形電極
10c ナット打ち用下部電極
10d 基電極
10e センターピン
10f ナット打ち用上部電極
10g 逃げ穴
40 下部電極ユニット本体
40a 下部電源ユニット本体の端部
41 回転軸部
41a 接続凹部
42 第1の電極ホルダー
43 コンタクト
43a コンタクトの先端
43b コンタクトの基部
44 エアシリンダー
45 電源接続部
46 駆動軸部
46a 係合穴
47 エアシリンダー
47a シリンダー部
47b ピストンロッド
47c Y金具
48 クラッチ機構
48a 板部
48b クラッチピン
48c エアシリンダー
48d 取付部
49 第1のピニオンギア
50 ウォータジャケット
51 エアジャケット
52 エア配管
55 ブラケット
60 上部電極ユニット本体
61 回転軸部
61a 接続凹部
62 第2の電極ホルダー
63 コンタクト
63a コンタクトの先端
63b コンタクトの基部
64 エアシリンダー
65 電源接続部
66 駆動軸部
69 第2のピニオンギア
70 ウォータジャケット
80 ラックギア
81 ラックホルダー
82 プレート
83 ガイド
84 エアシリンダー
85 ブラケット
86 突起
87 ブラケット
88 ブラケット
89 リミットスイッチ
90 リミットスイッチ
91 リミットスイッチ
92 リミットスイッチ
95 ブラケット
96 リミットスイッチ
96a スイッチ部
97 突起
98 ブラケット
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