JP6004345B2 - Projection welding apparatus and welding method - Google Patents

Description

この発明は、受入孔を有する中空の電極ガイドピンにフランジ付き軸状部品を挿入して鋼板部品に電気抵抗溶接で溶接する、プロジェクション溶接装置および溶接方法に関している。  The present invention relates to a projection welding apparatus and a welding method in which a shaft-like component with a flange is inserted into a hollow electrode guide pin having a receiving hole and welded to a steel plate component by electric resistance welding.

特許第２０４８１５９号公報には、鋼板部品の下孔に貫通する進退可能な位置決め用のガイドピンを固定電極の端面から突出した状態で設置し、このガイドピンに形成した受入孔内に挿入される軸状部品には溶着用突起を有するフランジが一体的に形成され、前記受入孔は有底構造とされているとともに、受入孔の深さ方向の長さは受入孔内に挿入される軸状部品の長さよりも短く設定してあり、ガイドピンを介して軸状部品と下孔を正常な位置関係に確定させた状態でフランジを鋼板部品に溶接することが記載されている。  In Japanese Patent No. 2048159, a guide pin for positioning which can be advanced and retracted through a pilot hole of a steel plate part is installed in a state of protruding from an end face of a fixed electrode, and is inserted into a receiving hole formed in the guide pin. A flange having a welding projection is integrally formed on the shaft-like component, and the receiving hole has a bottomed structure, and the length of the receiving hole in the depth direction is a shaft-like shape inserted into the receiving hole. It is set to be shorter than the length of the component, and it is described that the flange is welded to the steel plate component in a state where the shaft-shaped component and the prepared hole are determined in a normal positional relationship via the guide pin.

特許第２０４８１５９号公報Japanese Patent No. 2048159

上記特許文献１に記載されている技術においては、固定電極に対して鋼板部品を供給したり、溶接完了後に鋼板部品を固定電極から取り出したりすることに関しては、何も記載されていない。また、鋼板部品をロボット装置のような搬入搬出機構で掴んで出し入れをする場合の技術問題についても、記載がなされていない。  In the technique described in Patent Document 1, nothing is described regarding supplying a steel plate component to the fixed electrode or taking out the steel plate component from the fixed electrode after completion of welding. Further, there is no description about technical problems in the case where the steel plate parts are gripped by a loading / unloading mechanism such as a robot apparatus.

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、搬入搬出機構で掴まれた鋼板部品に対して、電極動作に起因する異常な外力が作用しないようにし、鋼板部品の品質を良好に維持するプロジェクション溶接装置および溶接方法の提供を目的とする。  The present invention is provided in order to solve the above-described problems, and prevents abnormal external force caused by electrode operation from acting on the steel plate part gripped by the carry-in / out mechanism, thereby improving the quality of the steel plate part. It is an object of the present invention to provide a projection welding apparatus and a welding method that can maintain the above in good condition.

請求項１記載の発明は、鋼板部品の下孔に貫通する進退可能な位置決め用のガイドピンを固定電極の端面から突出した状態で設置し、このガイドピンを進退させる駆動手段が設けられ、ガイドピンに形成した受入孔内に挿入される軸状部品には溶着用突起を有するフランジが一体的に形成され、前記受入孔は有底構造とされているとともに、受入孔の深さ方向の長さが受入孔内に挿入される軸状部品の長さよりも短く設定されていることにより、固定電極と対をなす可動電極の進出でガイドピンの先端部と鋼板部品の裏面との間に沈下空隙が形成されるように構成し、ガイドピンを介して軸状部品と下孔を正常な位置関係に確定させた状態でフランジが鋼板部品に溶接されるものにおいて、鋼板部品の下孔にガイドピンが貫通した状態で鋼板部品を前記固定電極の端面に密着させるように鋼板部品を搬入するとともに、フランジが鋼板部品に溶接されてから鋼板部品と軸状部品を一体にして受入孔から抜き取る搬入搬出機構が設けられ、この搬入搬出機構は鋼板部品の一部を掴んだ状態で鋼板部品を保持する形式とされ、前記搬入搬出機構による軸状部品の前記抜き取り動作が、鋼板部品が固定電極の端面に密着している状態から受入孔の軸線方向に沿って開始されるように、搬入搬出機構の搬出動作が設定され、前記搬出動作時には前記沈下空隙が前記駆動手段の停止位置の維持動作で維持されるように構成したことを特徴とするプロジェクション溶接装置である。According to the first aspect of the present invention, a guide pin for positioning that can be advanced and retracted that penetrates through the pilot hole of the steel plate part is installed in a state of protruding from the end face of the fixed electrode, and drive means for advancing and retracting the guide pin is provided. A flange having a welding protrusion is integrally formed on the shaft-like component inserted into the receiving hole formed in the pin. The receiving hole has a bottomed structure, and the depth of the receiving hole is long. by Saga is set shorter than the length of the shaft-like part which is inserted into the receiving hole, subsidence between the rear surface of the tip and the steel sheet part of advancing the guide pin of the movable electrode forming a fixed electrode and a counter It is configured so that a gap is formed , and the flange is welded to the steel plate part with the shaft-shaped part and the prepared hole being fixed in a normal positional relationship via the guide pin. Steel plate with pin penetrated A steel plate part is carried in such a manner that the product is brought into close contact with the end face of the fixed electrode, and after the flange is welded to the steel plate part, a steel plate part and a shaft-like part are integrated and removed from the receiving hole. The carry-in / carry-out mechanism is configured to hold the steel plate part in a state where a part of the steel plate part is gripped, and the extraction operation of the shaft-like part by the carry-in / carry-out mechanism is a state where the steel plate part is in close contact with the end face of the fixed electrode. The carry-out operation of the carry-in / carry-out mechanism is set so as to be started along the axial direction of the receiving hole, and the subsidence gap is maintained by the operation of maintaining the stop position of the driving means during the carry-out operation. This is a projection welding apparatus.

前記搬入搬出機構は、鋼板部品の下孔にガイドピンが貫通した状態で鋼板部品を固定電極の端面に密着させるように鋼板部品を搬入するとともに、フランジが鋼板部品に溶接されてから鋼板部品と軸状部品を一体にして受入孔から抜き取るものであり、また、搬入搬出機構は鋼板部品の一部を掴んだ状態で鋼板部品を保持する形式とされている。そして、搬入搬出機構による軸状部品の抜き取り動作が、鋼板部品が固定電極の端面に密着している状態、すなわち軸状部品で押し下げられたガイドピンが押し下げられた位置に停止した状態で受入孔の軸線方向に沿って開始されるように、搬入搬出機構の搬出動作が設定されている。  The carry-in / carry-out mechanism carries in the steel plate part so that the steel plate part is brought into close contact with the end surface of the fixed electrode in a state where the guide pin penetrates the pilot hole of the steel plate part, and after the flange is welded to the steel plate part, The shaft-shaped parts are integrally extracted from the receiving hole, and the carry-in / out mechanism is configured to hold the steel sheet parts in a state where a part of the steel sheet parts is gripped. Then, the extraction operation of the shaft-like component by the loading / unloading mechanism is performed in a state where the steel plate component is in close contact with the end surface of the fixed electrode, that is, in a state where the guide pin pushed down by the shaft-like component is stopped at the depressed position. The carry-out operation of the carry-in / carry-out mechanism is set so as to start along the axial direction.

したがって、ロボット装置のような搬入搬出機構が軸状部品を受入孔から抜き取るときには、鋼板部品が固定電極の端面に密着している状態、すなわち軸状部品で押し下げられたガイドピンが押し下げられた位置に停止している状態から、端面に対して垂直方向に移動される。すなわち、軸状部品の軸線とガイドピンの受入孔の軸線が同軸の状態を維持しながら抜き取りがなされる。したがって、鋼板部品に対してはガイドピンから何の力も作用することがなく、鋼板部品に曲げ力が作用したり、軸状部品が受入孔の内面に強く接触して、ガイドピンの内側が異常摩耗をしたりすることが防止でき、滑らかな抜き取り動作で信頼性の高い溶接装置がえられる。さらに、ガイドピンの寿命を長期化することができる。  Therefore, when a loading / unloading mechanism such as a robot apparatus pulls out the shaft-shaped part from the receiving hole, the steel plate part is in close contact with the end face of the fixed electrode, that is, the position where the guide pin pushed down by the shaft-shaped part is pushed down. It is moved in the direction perpendicular to the end face from the state where it has stopped. That is, the shaft part is extracted while the axis of the shaft-shaped part and the axis of the receiving hole of the guide pin are kept coaxial. Therefore, no force is applied to the steel plate part from the guide pin, bending force is applied to the steel plate part, or the shaft part is in strong contact with the inner surface of the receiving hole, so that the inside of the guide pin is abnormal. It is possible to prevent wear and to obtain a reliable welding apparatus with a smooth extraction operation. Furthermore, the life of the guide pin can be extended.

ロボット装置のような搬入搬出機構で鋼板部品の一部が掴まれているような場合には、搬入搬出機構が静止している状態でガイドピンが固定電極の端面から突き出る方向に移動すると、この突出変位が受入孔の底面から軸状部品を経て鋼板部品に伝わり、鋼板部品は搬入搬出機構の静止した掴み箇所を中心にして、すなわち固定箇所にして撓み変形をする。つまり、軸状部品は搬入搬出機構の掴み箇所を中心にした円弧運動を強制されることになるので、傾斜した軸状部品が受入孔の開口部内面や奥部内面に強く接触し、ガイドピン先端部や受入孔奥部を損傷させることになる。あるいは、鋼板部品が撓むとその撓み量によっては鋼板部品に塑性変形が生じて、部品形状が設計通りに求められないという、問題が発生する。  When a part of a steel plate part is gripped by a carry-in / carry-out mechanism such as a robot apparatus, if the guide pin moves in a direction protruding from the end face of the fixed electrode while the carry-in / carry-out mechanism is stationary, this The protruding displacement is transmitted from the bottom surface of the receiving hole to the steel plate component through the shaft-shaped component, and the steel plate component is bent and deformed around the stationary grip portion of the carry-in / out mechanism, that is, the fixed portion. In other words, since the shaft-shaped component is forced to move in an arc around the gripping position of the loading / unloading mechanism, the tilted shaft-shaped component makes strong contact with the inner surface of the opening and the inner surface of the receiving hole, and the guide pin The tip and the back of the receiving hole will be damaged. Or if a steel plate part bends, depending on the amount of bend, plastic deformation will arise in a steel plate part, and the problem that a part shape is not calculated | required as a design will generate | occur | produce.

本発明では、軸状部品で押し下げられたガイドピンが押し下げられた位置に停止した状態で、しかも軸状部品の軸線とガイドピンの受入孔の軸線が同軸の状態を維持しながら抜き取りがなされるので、上述のような受入孔内面の損傷や、鋼板部品の異常変形などの問題が発生しない。  In the present invention, the guide pin that has been pushed down by the shaft-like component is stopped at the pushed-down position, and the shaft line of the shaft-like component and the axis of the receiving hole of the guide pin are maintained while being coaxial. Therefore, problems such as damage to the inner surface of the receiving hole and abnormal deformation of the steel plate parts as described above do not occur.

請求項２記載の発明は、鋼板部品の下孔に貫通する進退可能な位置決め用のガイドピンを固定電極の端面から突出した状態で設置し、このガイドピンに形成した受入孔内に挿入される軸状部品には溶着用突起を有するフランジが一体的に形成され、前記受入孔は有底構造とされているとともに、受入孔の深さ方向の長さは受入孔内に挿入される軸状部品の長さよりも短く設定してあり、ガイドピンを介して軸状部品と下孔を正常な位置関係に確定させた状態でフランジが鋼板部品に溶接されるものにおいて、鋼板部品の下孔にガイドピンが貫通した状態で鋼板部品を前記固定電極の端面に密着させるように鋼板部品を搬入するとともに、フランジが鋼板部品に溶接されてから鋼板部品と軸状部品を一体にして受入孔から抜き取る搬入搬出機構が設けられ、この搬入搬出機構は鋼板部品の一部を掴んだ状態で鋼板部品を保持する形式とされ、前記搬入搬出機構による軸状部品の前記抜き取りが、鋼板部品が固定電極の端面に密着しているとともに、軸状部品で押し下げられたガイドピンが押し下げられた位置に停止した状態から受入孔の軸線方向に沿って開始されることを特徴とするプロジェクション溶接方法である。  In the invention according to claim 2, a guide pin for positioning that can be advanced and retracted that penetrates through the lower hole of the steel plate component is installed in a state of protruding from the end face of the fixed electrode, and is inserted into a receiving hole formed in the guide pin. A flange having a welding projection is integrally formed on the shaft-like component, and the receiving hole has a bottomed structure, and the length of the receiving hole in the depth direction is a shaft-like shape inserted into the receiving hole. It is set shorter than the length of the part, and the flange is welded to the steel plate part with the shaft-shaped part and the lower hole being fixed in a normal positional relationship via the guide pin. The steel plate part is carried in such a manner that the steel plate part is brought into close contact with the end face of the fixed electrode with the guide pin penetrated, and the steel plate part and the shaft-like part are integrally extracted from the receiving hole after the flange is welded to the steel plate part. Loading / unloading mechanism The carry-in / carry-out mechanism is configured to hold the steel plate part while holding a part of the steel plate part, and the extraction of the shaft-like part by the carry-in / carry-out mechanism causes the steel plate part to adhere to the end face of the fixed electrode. In addition, the projection welding method is characterized in that it starts along the axial direction of the receiving hole from the state where the guide pin pushed down by the shaft-like component stops at the pushed-down position.

この溶接方法の発明の作用効果は、溶接装置の発明の上記作用効果と同じである。  The effect of the invention of this welding method is the same as the effect of the invention of the welding apparatus.

装置全体および各部の断面図である。It is sectional drawing of the whole apparatus and each part. 軸状部品が溶接される動作過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation | movement process in which a shaft-shaped component is welded. 鋼板部品の異常形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the abnormal form of steel plate components. 装置全体を動作させる制御系統図である。It is a control system diagram which operates the whole apparatus.

つぎに、本発明のプロジェクション溶接装置および溶接方法を実施するための形態を説明する。  Next, a mode for carrying out the projection welding apparatus and the welding method of the present invention will be described.

図１〜図４は、本発明の実施例１を示す。  1 to 4 show a first embodiment of the present invention.

最初に、軸状部品について説明する。  First, the shaft-like component will be described.

軸状部品１は、鉄製のプロジェクションボルトであり、その形状を図２（Ａ）にしたがって説明すると、軸状のボルト２と同心の状態で円形のフランジ３がボルト２と一体的に設けてある。フランジ３の下面に溶着用突起４が同一円周上に複数個設けてある。通常は、１２０度間隔で３個形成されている。  The shaft-shaped component 1 is an iron projection bolt. The shape of the shaft-shaped component 1 will be described with reference to FIG. 2A. A circular flange 3 is provided integrally with the bolt 2 so as to be concentric with the shaft-shaped bolt 2. . A plurality of welding protrusions 4 are provided on the same circumference on the lower surface of the flange 3. Normally, three are formed at intervals of 120 degrees.

プロジェクションボルト１の各部の寸法は、ボルト２の長さと直径がそれぞれ２８ｍｍと８ｍｍ、フランジ３の直径と厚さがそれぞれ１８ｍｍと２ｍｍである。  The dimensions of each part of the projection bolt 1 are such that the length and diameter of the bolt 2 are 28 mm and 8 mm, respectively, and the diameter and thickness of the flange 3 are 18 mm and 2 mm, respectively.

つぎに、溶接装置の全体構成について説明する。  Next, the overall configuration of the welding apparatus will be described.

円筒状の固定電極１００は、機枠などの静止部材６に、固定ブラケット７を介して取り付けられている。固定電極１００の中心軸線Ｏ−Ｏが鉛直方向となるように、固定電極１００の向きが設定されている。固定電極１００と対をなす可動電極８が進退可能な状態で配置してある。固定電極１００の下部に後述のガイドピンを進退させる駆動手段９が結合してある。駆動手段９としては進退出力式の電動モータやエアシリンダなど種々なものが採用できる。ここでは、エアシリンダ９である。  The cylindrical fixed electrode 100 is attached to a stationary member 6 such as a machine frame via a fixed bracket 7. The direction of the fixed electrode 100 is set so that the central axis OO of the fixed electrode 100 is in the vertical direction. The movable electrode 8 that makes a pair with the fixed electrode 100 is arranged in a state in which it can advance and retreat. Driving means 9 for advancing and retracting a guide pin described later is coupled to the lower part of the fixed electrode 100. As the drive means 9, various devices such as an advancing / retracting output type electric motor and an air cylinder can be adopted. Here, the air cylinder 9 is used.

固定電極１００の端面１１に鋼板部品１２が密着した状態で載置される。鋼板部品１２は、その一部である端部が搬入搬出機構１３によって掴まれている。搬入搬出機構１３としては、供給ロッドの先端部に鋼板部品１２をチャック機構などで掴んで水平方向や鉛直方向に進退させるものや、多関節式のロボット装置等が採用できる。ここでは、後者の多関節式のロボット装置１３である。ロボット装置１３は６軸タイプであり、その先端部分に鋼板部品１２の端部を掴むチャック１４が設けられ、ここが掴み箇所である。このような６軸タイプのロボット装置により、後述の図２に示す動作を容易に行わせることができる。  The steel plate component 12 is placed in close contact with the end surface 11 of the fixed electrode 100. The steel plate part 12 is gripped by a carry-in / carry-out mechanism 13 at an end which is a part thereof. As the carry-in / carry-out mechanism 13, it is possible to adopt a mechanism in which the steel plate part 12 is held at the tip of the supply rod by a chuck mechanism or the like to advance or retreat in the horizontal direction or the vertical direction, or an articulated robot apparatus. Here, the latter articulated robot device 13 is used. The robot device 13 is a 6-axis type, and a chuck 14 for gripping the end portion of the steel plate part 12 is provided at the tip portion of the robot device 13, which is a gripping portion. With such a 6-axis type robot apparatus, the operation shown in FIG. 2 described later can be easily performed.

つぎに、固定電極の内部構造を説明する。  Next, the internal structure of the fixed electrode will be described.

固定電極１００は円筒型であり、円筒状の第１部材１５と円筒状の第２部材１６と円筒状の第３部材１７が１本の筒状部材を形成するように結合されて、１本の外筒部材１８が形成されている。符号１９、２０はねじ部であり、第１部材１５、第２部材１６および第３部材１８の一体化結合を行っている。第１部材１５の上側に、円形の支持部材２２がねじ部２３を介して結合してある。この支持部材２２の上面が前述の端面１１である。第１部材１５、第２部材１６および第３部材１７、支持部材２２は銅合金で作られており、ここではクロム銅が採用されている。The fixed electrode 100 has a cylindrical shape, and the first cylindrical member 15, the second cylindrical member 16, and the third cylindrical member 17 are combined to form one cylindrical member. The outer cylinder member 18 is formed. Reference numerals 19 and 20 denote threaded portions that integrally couple the first member 15, the second member 16, and the third member 18. A circular support member 22 is coupled to the upper side of the first member 15 via a screw portion 23. The upper surface of the support member 22 is the end surface 11 described above. The first member 15, the second member 16, the third member 17 , and the support member 22 are made of a copper alloy, and here, chrome copper is adopted.

ポリアミド樹脂のような絶縁材料で作られた円筒型の接続部材２４を介して、第３部材１７とエアシリンダ９が結合してある。ねじ部２５と２６が結合部とされている。  The third member 17 and the air cylinder 9 are coupled via a cylindrical connecting member 24 made of an insulating material such as polyamide resin. The threaded portions 25 and 26 are connected portions.

エアシリンダ９のピストンロッド２７と作動軸２８が接手部材２９を介して結合され、作動軸２８にねじ部３０を介してガイドピン３１が結合してある。第３部材１７には接手部材２９が進退できるようにするための大径孔３２が設けられ、支持部材２２と第１部材１５と第２部材１６には、作動軸２８とガイドピン３１が貫通する貫通孔３３が形成してある。  A piston rod 27 and an operating shaft 28 of the air cylinder 9 are coupled via a joint member 29, and a guide pin 31 is coupled to the operating shaft 28 via a screw portion 30. The third member 17 is provided with a large-diameter hole 32 for allowing the joint member 29 to advance and retract, and the operation shaft 28 and the guide pin 31 penetrate the support member 22, the first member 15, and the second member 16. A through hole 33 is formed.

つぎに、冷却水通路について説明する。  Next, the cooling water passage will be described.

第１部材１５内に冷却水通路３４が形成してある。冷却水通路３４を形成するために、第１部材１５内に環状部材３５が挿入してあり、その外側に環状の溝が形成されて冷却水通路３４が形成されている。冷却水の入口孔３６と出口孔３７が第１部材１５に形成され、流入した冷却水は図１（Ｂ）から明らかなように、左右に円周方向に分流して流出してゆく。なお、符号３８は水密用のＯリングである。この環状部材３５は、ポリアミド樹脂やポリエチレン樹脂のような合成樹脂、あるいはアルミニウムや銅合金などで作られている。なお、図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面が同図の（Ｂ）図であり、同様にＣ−Ｃ断面が同図の（Ｃ）図、Ｄ−Ｄ断面が同図の（Ｄ）図とされている。  A cooling water passage 34 is formed in the first member 15. In order to form the cooling water passage 34, an annular member 35 is inserted into the first member 15, and an annular groove is formed on the outside thereof to form the cooling water passage 34. An inlet hole 36 and an outlet hole 37 for the cooling water are formed in the first member 15, and the inflowing cooling water is diverted to the left and right in the circumferential direction and flows out, as is apparent from FIG. Reference numeral 38 denotes a watertight O-ring. The annular member 35 is made of a synthetic resin such as polyamide resin or polyethylene resin, or aluminum or copper alloy. 1A is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 1A. Similarly, the cross-sectional view taken along the line C-C is the same as FIG. 1C, and the cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. It is said that.

環状部材３５に環状の冷却水通路３４を溝状に形成することにより、環状部材３５の内側に薄肉部３９が形成される。そして、この薄肉部３９の内側に前述の貫通孔３３が形成されている。  By forming the annular cooling water passage 34 in the annular member 35 in a groove shape, a thin portion 39 is formed inside the annular member 35. The aforementioned through hole 33 is formed inside the thin portion 39.

支持部材２２の貫通孔３３の内側には、筒状の絶縁体４０が圧入や接着などによって固定され、実際にはこの絶縁体４０の内面が貫通孔３３を形成している。また、上記のように環状部材３５の内面が貫通孔３３を形成している。このようにして貫通孔３３は、支持部材２２の箇所、第１部材１５の箇所、環状部材３５の箇所、第２部材１６の箇所にわたって一貫した同径の孔として形成されている。そして、作動軸２８やガイドピン３１と貫通孔３３の間の空隙が通気空隙４１とされている。なお、作動軸２８とガイドピン３１はねじ部３０で結合してあるが、このねじ部３０を止めて１本のガイドピン３１を接手部材２９と一体化することも可能である。  A cylindrical insulator 40 is fixed inside the through hole 33 of the support member 22 by press-fitting or bonding, and the inner surface of the insulator 40 actually forms the through hole 33. Further, as described above, the inner surface of the annular member 35 forms the through hole 33. In this way, the through-hole 33 is formed as a hole having the same diameter throughout the location of the support member 22, the location of the first member 15, the location of the annular member 35, and the location of the second member 16. A gap between the operating shaft 28 or the guide pin 31 and the through hole 33 is a ventilation gap 41. Although the operating shaft 28 and the guide pin 31 are coupled by the screw portion 30, the screw portion 30 can be stopped and the single guide pin 31 can be integrated with the joint member 29.

作動軸２８の進退動作において、作動軸２８がその中心軸線からずれる量をできるだけ少なくするために、第２部材１６の貫通孔３３に軸受筒４２が嵌め込まれ、作動軸２８と軸受筒４２の内面との間に摺動間隙４３が形成されている。この摺動間隙４３は微少な隙間なので、図１（Ｅ）と（Ｆ）にだけ拡大して図示されている。上記軸受筒４２は、耐摩耗性や耐熱性のすぐれた材料で作られており、合成樹脂材料や軸受金属材料などが適している。ここでは、ポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフロン）である。  In the advancing / retreating operation of the operating shaft 28, the bearing cylinder 42 is fitted into the through hole 33 of the second member 16 in order to minimize the amount of the operating shaft 28 deviating from the central axis, and the inner surfaces of the operating shaft 28 and the bearing cylinder 42 are A sliding gap 43 is formed between the two. Since this sliding gap 43 is a minute gap, it is shown enlarged only in FIGS. 1 (E) and (F). The bearing cylinder 42 is made of a material having excellent wear resistance and heat resistance, and a synthetic resin material or a bearing metal material is suitable. Here, it is polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon).

作動軸２８やガイドピン３１が揺動すると、ガイドピン３１の上端部が絶縁体４０に接触する虞がある。そこで、上記のように軸受筒４２が採用されるのであるが、ガイドピン３１、作動軸２８、ピストンロッド２７の全体的な軸系を２点支持することが望ましい。ここでは、１点が軸受筒４２であり、２点目がエアシリンダ９のピストンであり、このような２点支持でガイドピン３１の正確な進退動作が確保されている。  When the operating shaft 28 or the guide pin 31 swings, the upper end portion of the guide pin 31 may come into contact with the insulator 40. Therefore, although the bearing cylinder 42 is employed as described above, it is desirable to support the entire shaft system of the guide pin 31, the operating shaft 28, and the piston rod 27 at two points. Here, one point is the bearing cylinder 42, and the second point is the piston of the air cylinder 9. With such two-point support, an accurate forward / backward movement of the guide pin 31 is ensured.

作動軸２８およびガイドピン３１の直径は９．５ｍｍ、貫通孔３３の内径は１１．９ｍｍであり、環状の通気空隙４１は１．２ｍｍである。また、軸受筒４２の内径は９．８ｍｍ、作動軸２８の直径は９．５ｍｍであり、軸受筒４２の箇所における環状の摺動間隙４３は０．１５ｍｍである。  The operating shaft 28 and the guide pin 31 have a diameter of 9.5 mm, the through hole 33 has an inner diameter of 11.9 mm, and the annular ventilation gap 41 is 1.2 mm. The inner diameter of the bearing cylinder 42 is 9.8 mm, the diameter of the operating shaft 28 is 9.5 mm, and the annular sliding gap 43 at the location of the bearing cylinder 42 is 0.15 mm.

冷却水通路３４は、熱発生源である溶着用突起４の溶融部にできるだけ近づけて配置してある。したがって、冷却水通路３４は支持部材２２に接近した箇所に配置されている。そして、軸受筒４２は溶着用突起４の溶融部からできるだけ遠ざけて配置してある。そのため、各部材の配置順序は、鋼板部品１２側から支持部材２２、冷却水通路３４、軸受筒４２の順番で配置してある。換言すると、熱源である鋼板部品１２に密着している支持部材２２と軸受筒４２の間に冷却水通路３４配置してある。  The cooling water passage 34 is arranged as close as possible to the melting portion of the welding projection 4 which is a heat generation source. Therefore, the cooling water passage 34 is disposed at a location close to the support member 22. The bearing cylinder 42 is arranged as far as possible from the melting portion of the welding projection 4. Therefore, the arrangement order of each member is arranged in the order of the support member 22, the cooling water passage 34, and the bearing cylinder 42 from the steel plate component 12 side. In other words, the cooling water passage 34 is disposed between the support member 22 that is in close contact with the steel plate part 12 that is a heat source and the bearing cylinder 42.

このような配置とすることによって、支持部材２２から第１部材１５を経て軸受筒４２に達する溶融熱は、冷却水通路３４において積極的に奪われる。このため、軸受筒４２の加熱状態が軽減されるので、精度良く維持されるべき摺動間隙４３の過少化が最小限にとどめられる。もし、軸受筒４２が異常に加熱されると、軸受筒４２の膨張量が過大になるため摺動間隙４３が異常に過少となり、摺動抵抗が高くなりすぎたり後述の空気流が阻害されたりする、という弊害が生じる。なお、軸受筒４２が加熱されるとその内径が小さくなるのは、軸受筒４２が軸受筒４２よりも熱膨張量の少ない第２部材１６によって包囲されているためである。  With such an arrangement, the heat of fusion that reaches the bearing cylinder 42 from the support member 22 through the first member 15 is actively taken away in the cooling water passage 34. For this reason, since the heating state of the bearing cylinder 42 is reduced, the number of sliding gaps 43 to be maintained with high accuracy is minimized. If the bearing cylinder 42 is abnormally heated, the amount of expansion of the bearing cylinder 42 becomes excessive, so that the sliding gap 43 becomes abnormally excessive, and the sliding resistance becomes too high or the air flow described later is hindered. The negative effect of doing. The reason why the inner diameter of the bearing cylinder 42 is reduced when the bearing cylinder 42 is heated is that the bearing cylinder 42 is surrounded by the second member 16 having a smaller amount of thermal expansion than the bearing cylinder 42.

つぎに、ガイドピンについて説明する。  Next, the guide pin will be described.

固定電極１００が待機状態にあるときには、エアシリンダ９の動作によりガイドピン３１の先端が支持部材２２の端面１１から突き出た位置に停止している。鋼板部品１２には予め下孔１０が開けられ、鋼板部品１２が搬入されてきて下孔１０とガイドピン３１が同軸になった状態で鋼板部品１２を端面１１側へ移行させると、ガイドピン３１の先端部が相対的に下孔１０を貫通し、鋼板部品１２が端面１１に密着する。この密着した状態では、図１（Ａ）や図２（Ａ）に示すように、ガイドピン３１の先端部は鋼板部品１２からわずかに突き出ている。下孔１０の内径とガイドピン３１の外径との差はできるだけ小さく設定されており、例えば、上記差寸法は０．４ｍｍであり、片側の隙間としては０．２ｍｍである。  When the fixed electrode 100 is in the standby state, the tip of the guide pin 31 is stopped at the position where the tip of the guide pin 31 protrudes from the end surface 11 of the support member 22 by the operation of the air cylinder 9. When the steel plate part 12 is preliminarily formed with the lower hole 10 and the steel plate part 12 is carried in and the lower hole 10 and the guide pin 31 are coaxial, the steel plate part 12 is moved to the end face 11 side. The front end portion of the steel plate penetrates the pilot hole 10 relatively, and the steel plate part 12 is in close contact with the end surface 11. In this closely contacted state, as shown in FIGS. 1A and 2A, the tip of the guide pin 31 slightly protrudes from the steel plate part 12. The difference between the inner diameter of the lower hole 10 and the outer diameter of the guide pin 31 is set as small as possible. For example, the difference dimension is 0.4 mm, and the gap on one side is 0.2 mm.

ガイドピン３１には端部に開口する受入孔４５が設けてある。図１（Ａ）では符号の引き出し線が輻輳して見にくいので、図２（Ｅ）にしたがって説明する。受入孔４５は断面円形の孔であり、ガイドピン３１と同軸状態で形成してあり、底面４６が形成された有底構造である。受入孔４５にボルト２が挿入され、ボルト２の下端が図２（Ａ）に示すように、底面４６で受止められる。なお、図１（Ａ）と図２（Ａ）は同じ作動状態を示している。この受入孔４５の中心軸線Ｏ−Ｏは、ボルト２の軸線、作動軸２８の軸線、固定電極１００の軸線などと同軸とされ、鉛直方向に向けて配置されている。  The guide pin 31 is provided with a receiving hole 45 opened at the end. In FIG. 1 (A), since the lead lines of the codes are congested and are difficult to see, description will be made according to FIG. 2 (E). The receiving hole 45 is a hole having a circular cross section, is formed coaxially with the guide pin 31, and has a bottomed structure in which a bottom surface 46 is formed. The bolt 2 is inserted into the receiving hole 45, and the lower end of the bolt 2 is received by the bottom face 46 as shown in FIG. In addition, FIG. 1 (A) and FIG. 2 (A) have shown the same operation state. The center axis OO of the receiving hole 45 is coaxial with the axis of the bolt 2, the axis of the operating shaft 28, the axis of the fixed electrode 100, and the like, and is arranged in the vertical direction.

受入孔４５の深さ方向の長さは、そこに挿入されるボルト２の長さよりも短く設定してある。このような長さ関係とすることにより、受入孔４５にボルト２を挿入すると、図１（Ａ）や図２（Ａ）に示すように、溶着用突起４と鋼板部品１２の表面との間に浮上空間Ｌ１が形成される。The length of the receiving hole 45 in the depth direction is set to be shorter than the length of the bolt 2 inserted therein. With such a length relationship, when the bolt 2 is inserted into the receiving hole 45, as shown in FIG. 1 (A) or FIG. 2 (A), between the welding projection 4 and the surface of the steel plate part 12 A floating space L1 is formed at the bottom.

つぎに、空気通路について説明する。  Next, the air passage will be described.

第３部材１７に冷却空気の流入孔４７が開けられ、空気供給源（図示していない）から送られてきた冷却空気が外筒部材１８内に流入し、通過する。流入孔４７から第３部材１７内に流入した冷却空気は、接手部材２９と第３部材１７内面との隙間を通過して貫通孔３３へ送られる。貫通孔３３は、第２部材１６における通気空隙４１、軸受筒４２における摺動間隙４３、環状部材３５における通気空隙４１、第１部材１５における通気空隙４１および絶縁体４０における通気空隙４１を経て、溶着用突起４と鋼板部品１２の溶着部に供給される。  A cooling air inflow hole 47 is opened in the third member 17, and cooling air sent from an air supply source (not shown) flows into the outer cylinder member 18 and passes therethrough. Cooling air that has flowed into the third member 17 from the inflow hole 47 passes through the gap between the joint member 29 and the inner surface of the third member 17 and is sent to the through hole 33. The through hole 33 passes through the ventilation gap 41 in the second member 16, the sliding gap 43 in the bearing cylinder 42, the ventilation gap 41 in the annular member 35, the ventilation gap 41 in the first member 15, and the ventilation gap 41 in the insulator 40, The welding protrusion 4 and the welded portion of the steel plate part 12 are supplied.

上述の空気流は、図１（Ｆ）に示すように、摺動間隙４３において流路面積が大幅に減少するので、ここで空気流が絞られた状態になる。この状態から再び流路面積の大きな通気空隙４１に流れるので、冷却空気はここで急膨張をする。この膨張はいわゆる断熱膨張であり、そのために冷却空気の温度が低下する。このような温度低下によって、環状部材３５自体や環状部材３５で包囲されているガイドピン３１の箇所を積極的に冷却する効果がある。  As shown in FIG. 1 (F), the air flow is greatly reduced in the sliding gap 43, so that the air flow is constricted here. Since it flows again from this state into the ventilation gap 41 having a large flow path area, the cooling air rapidly expands here. This expansion is a so-called adiabatic expansion, and as a result, the temperature of the cooling air decreases. Such a temperature decrease has an effect of positively cooling the annular member 35 itself and the portion of the guide pin 31 surrounded by the annular member 35.

貫通孔３３を通過する冷却空気は、溶着時に発生するスパッタがボルト２にこびり付かないようにすることや、貫通孔３３内にスパッタが侵入しないようにすることや、後述の冷却作用を果たしている。  The cooling air passing through the through-hole 33 prevents spatter generated during welding from sticking to the bolt 2, prevents spatter from entering the through-hole 33, and performs a cooling action described later.

つぎに、冷却過程について説明する。  Next, the cooling process will be described.

溶着時の熱は、支持部材２２から第１部材１５を経て冷却水通路３４の方へ伝熱されて冷却水に奪われ、第２部材１６や軸受筒４２への伝達熱量が少量化される。冷却水通路３４における冷却作用は、主に溶着部から外筒部材１８側を流れる熱を奪う役割を果たしている。  The heat at the time of welding is transferred from the support member 22 to the cooling water passage 34 through the first member 15 and taken away by the cooling water, and the amount of heat transferred to the second member 16 and the bearing cylinder 42 is reduced. . The cooling action in the cooling water passage 34 mainly plays a role of taking away heat flowing from the welded portion toward the outer cylinder member 18 side.

一方、溶着部からフランジ３、ボルト２の下端部、底面４６を経てガイドピン３１に伝わった熱は、主に冷却空気が環状部材３５における貫通孔３３を通過するときに奪われることになる。また、この通過空気は前述の断熱膨張で低温化されているので、ガイドピン３１をより効果的に冷却している。冷却空気の温度が冷却水の温度よりも低いときには、薄肉部３９を介して冷却水の温度低下にも貢献している。また、冷却空気の温度が冷却水の温度よりも高いときには、冷却水通路３４の冷却水によって薄肉部３９を介して冷却空気が冷却され、間接的に環状部材３５の部分のガイドピン３１が冷却されている。  On the other hand, heat transferred from the welded portion to the guide pin 31 through the flange 3, the lower end portion of the bolt 2, and the bottom surface 46 is mainly taken away when the cooling air passes through the through hole 33 in the annular member 35. Further, since the passing air has been lowered in temperature by the above-described adiabatic expansion, the guide pin 31 is cooled more effectively. When the temperature of the cooling air is lower than the temperature of the cooling water, it also contributes to a decrease in the temperature of the cooling water through the thin portion 39. When the temperature of the cooling air is higher than the temperature of the cooling water, the cooling air is cooled by the cooling water in the cooling water passage 34 via the thin wall portion 39, and the guide pins 31 in the annular member 35 are indirectly cooled. Has been.

このような熱の授受にともない、冷却空気によって冷却水が冷却されているのか、あるいは冷却水によって冷却空気が冷却されているのかは、冷却水と冷却空気のいずれの温度が低いかによって熱流の方向は変化する。例えば、生産量が増大して、連続的溶接により外筒部材１８側が著しく高温になっていると、冷却水の温度が高くなり冷却水が冷却空気によって冷却される。ボルト２の下端部は、プロジェクションボルト溶接後の鋼板部品１２が取り出されるまで底面４６に接触しているので、この接触箇所からガイドピン３１への伝達熱量が多くなる。  With the transfer of heat, whether the cooling water is cooled by the cooling air or the cooling air is cooled by the cooling water depends on whether the temperature of the cooling water or the cooling air is lower. The direction changes. For example, when the production amount increases and the outer cylinder member 18 side is extremely hot due to continuous welding, the temperature of the cooling water increases and the cooling water is cooled by the cooling air. Since the lower end portion of the bolt 2 is in contact with the bottom surface 46 until the steel plate part 12 after projection bolt welding is taken out, the amount of heat transferred from the contact portion to the guide pin 31 increases.

上述のように、環状部材３５における貫通孔３３の箇所では、冷却水による冷却と空気流による空冷とが複合した状態になっている。このような複合した冷却箇所に隣接させた状態で受入孔４５が形成されている。つまり、受入孔４５が形成されている部分は中空構造であるから、放熱性が良好である。しかし、ボルト２の下端部は、プロジェクションボルト溶接後の鋼板部品１２が取り出されるまで底面４６に接触しているので、この接触箇所からガイドピン３１への伝達熱量が多くなる。同時に、受入孔４５に隣接している中実構造の部分は熱容量が大きいので、中空構造部に近い中実な箇所を積極的に冷却することが望ましい。したがって、軸線方向で見て環状部材３５を受入孔４５の底面４６の近くに隣接させて配置し、冷却水通路３４が形成されている。  As described above, at the position of the through hole 33 in the annular member 35, the cooling by the cooling water and the air cooling by the air flow are combined. A receiving hole 45 is formed in a state adjacent to such a combined cooling location. That is, since the part in which the receiving hole 45 is formed is a hollow structure, heat dissipation is favorable. However, since the lower end portion of the bolt 2 is in contact with the bottom surface 46 until the steel plate part 12 after projection bolt welding is taken out, the amount of heat transferred from the contact location to the guide pin 31 increases. At the same time, since the solid structure portion adjacent to the receiving hole 45 has a large heat capacity, it is desirable to actively cool the solid portion near the hollow structure portion. Accordingly, the annular member 35 is disposed adjacent to the bottom surface 46 of the receiving hole 45 when viewed in the axial direction, and the cooling water passage 34 is formed.

図２（Ｃ）に示すように、プロジェクションボルト１が押し下げられてボルト２がガイドピン３１を下降させているときは、ボルト２の下端部が受入孔４５の底面４６に密着して、ガイドピン３１への伝達熱量が多くなっている時期である。このような状態において、底面４６の位置を環状部材３５の近傍に位置させることにより、冷却空気流の冷却に加えて冷却水による冷却を複合させることができて、ガイドピン３１の冷却をより促進することができる。  As shown in FIG. 2C, when the projection bolt 1 is pushed down and the bolt 2 lowers the guide pin 31, the lower end of the bolt 2 is in close contact with the bottom surface 46 of the receiving hole 45, and the guide pin This is the time when the amount of heat transferred to 31 increases. In such a state, by positioning the bottom surface 46 in the vicinity of the annular member 35, it is possible to combine cooling with cooling water in addition to cooling of the cooling air flow, and further promote cooling of the guide pin 31. can do.

底面４６を上述のように環状部材３５の近傍に位置させることの具体例として、例えば、環状部材３５の軸線方向で見て、環状部材３５の部分の貫通孔３３の内側に位置させることが最適である。または、底面４６を上記内側に位置させるのは、プロジェクションボルト１が押し下げられていない時期において、環状部材３５における貫通孔３３の内側に位置させるようにすることも可能である。この場合は、受入孔４５の深さが十分に長いときに、可能となる。  As a specific example of positioning the bottom surface 46 in the vicinity of the annular member 35 as described above, for example, when viewed in the axial direction of the annular member 35, it is optimal to locate the bottom surface 46 inside the through hole 33 of the annular member 35 portion. It is. Alternatively, the bottom surface 46 can be positioned inside the above-described position so that the bottom surface 46 can be positioned inside the through hole 33 in the annular member 35 when the projection bolt 1 is not pushed down. This is possible when the depth of the receiving hole 45 is sufficiently long.

上述のようにして、外筒部材１８やガイドピン３１は、冷却水や冷却空気によって２重冷却的に冷却されている。  As described above, the outer cylinder member 18 and the guide pin 31 are cooled in a double cooling manner by cooling water or cooling air.

つぎに、溶接の動作過程を説明する。  Next, the operation process of welding will be described.

図２（Ａ）や図１（Ａ）においては、可動電極８と固定電極１００の端面１１との間隔が紙面の都合で狭く図示されているが、実際には可動電極８がもっと上方に待機して、鋼板部品１２の出し入れに支障がない程度に間隔が大きく設定されている。  In FIG. 2A and FIG. 1A, the distance between the movable electrode 8 and the end surface 11 of the fixed electrode 100 is shown narrow due to space limitations, but actually the movable electrode 8 waits further upward. Thus, the interval is set large enough that there is no hindrance to the loading and unloading of the steel plate part 12.

図２（Ａ）や図１（Ａ）に示すように、エアシリンダ９の動作でガイドピン３１はその先端部が端面１１から突き出た状態で待機している。ロボット装置１３のチャック１４で端部が掴まれた鋼板部品１２が両電極８と１００の間に水平方向に挿入され、鋼板部品１２の下孔１０がガイドピン３１と同軸になった位置、すなわち下孔１０が中心軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で停止し、ついでロボット装置１３の動作で鋼板部品１２が中心軸線Ｏ−Ｏに沿って鉛直方向に端面１１の方へ移動する。これらの動作によって、ガイドピン３１が相対的に下孔１０を貫通して鋼板部品１２が端面１１に密着する。  As shown in FIG. 2A and FIG. 1A, the guide pin 31 stands by with its tip protruding from the end surface 11 by the operation of the air cylinder 9. The steel plate part 12 whose end is gripped by the chuck 14 of the robot apparatus 13 is inserted horizontally between the electrodes 8 and 100, and the position where the pilot hole 10 of the steel plate part 12 is coaxial with the guide pin 31, that is, The lower hole 10 stops at a position where it is coaxial with the central axis OO, and then the steel plate part 12 moves toward the end face 11 in the vertical direction along the central axis OO by the operation of the robot device 13. By these operations, the guide pin 31 penetrates the lower hole 10 relatively, and the steel plate part 12 comes into close contact with the end surface 11.

鋼板部品１２が上記のように搬入されると、今度は、ボルト２が受入孔に挿入され、ボルト２の下端が底面４６に受止められる。ボルト２がこのように受入孔４５内に挿入されていることにより、ボルト２と下孔１０の相対位置が正確に設定される。つまり、ガイドピン３１が基準ピンのような役割を果たし、ガイドピン３１を介して上記相対位置が決定づけられている。受入孔４５にボルト２を挿入する方法は、作業者がプロジェクションボルト１を手で持って挿入したり、一般的に知られている進退式の供給ロッドでプロジェクションボルト１を保持して挿入したりすることができる。  When the steel plate part 12 is carried in as described above, the bolt 2 is inserted into the receiving hole and the lower end of the bolt 2 is received by the bottom surface 46. Since the bolt 2 is inserted into the receiving hole 45 in this way, the relative position between the bolt 2 and the lower hole 10 is accurately set. That is, the guide pin 31 serves as a reference pin, and the relative position is determined via the guide pin 31. The bolt 2 can be inserted into the receiving hole 45 by an operator holding the projection bolt 1 by hand, or by holding the projection bolt 1 with a generally known retractable supply rod. can do.

その後、図２（Ｂ）に示すように、可動電極８が下降してきて可動電極８の端面がフランジ３の表面を押し下げることにより、その押し下げ変位がボルト２の下端から底面４６を経てガイドピン３に伝えられて、エアシリンダ９が後退させられる。このような動作で、溶着用突起４が鋼板部品１２の表面に加圧される。このときに前記浮上空間Ｌ１が縮まり、逆にガイドピン３１の先端部と鋼板部品１２の裏面との間に沈下空隙Ｌ２が形成される。上記押し下げ変位でエアシリンダ９が押し下げられるときには、エアシリンダの圧縮空気を大気中に放出するようにすることが望ましい。あるいは、上記押し下げ時に、エアシリンダ９に後退動作を行わせてガイドピン３１を後退させるようにしてもよい。  Thereafter, as shown in FIG. 2 (B), the movable electrode 8 descends and the end surface of the movable electrode 8 pushes down the surface of the flange 3, so that the displacement of the push down passes from the lower end of the bolt 2 through the bottom surface 46 to the guide pin 3. The air cylinder 9 is retracted. With this operation, the welding protrusion 4 is pressed against the surface of the steel plate part 12. At this time, the floating space L <b> 1 is reduced, and conversely, a sinking gap L <b> 2 is formed between the tip end portion of the guide pin 31 and the back surface of the steel plate part 12. When the air cylinder 9 is pushed down by the push-down displacement, it is desirable to release the compressed air of the air cylinder into the atmosphere. Alternatively, the guide pin 31 may be moved backward by causing the air cylinder 9 to perform a backward movement when the button is pushed down.

上述のように、溶着用突起４が鋼板部品１２の表面に加圧されていることにより、溶着用突起４が鋼板部品１２の表面上をずれ動くことがない。したがって、ボルト２と受入孔４５の相対位置が正確に設定され、ボルト２と下孔１０の相対位置も正確に維持される。なお、鋼板部品１２はロボット装置１３により静止状態におかれているので、ボルト２の下降時にガイドピン３１の先端部が下孔１０から抜け出たときから溶着用突起４が鋼板部品１２に圧着されるまでの間に、下孔１０が直径方向にずれることはない。  As described above, since the welding protrusion 4 is pressed on the surface of the steel plate part 12, the welding protrusion 4 does not move on the surface of the steel sheet part 12. Therefore, the relative position between the bolt 2 and the receiving hole 45 is accurately set, and the relative position between the bolt 2 and the lower hole 10 is also accurately maintained. Since the steel plate part 12 is kept stationary by the robot device 13, the welding protrusion 4 is pressure-bonded to the steel plate part 12 when the tip of the guide pin 31 comes out of the lower hole 10 when the bolt 2 is lowered. Until then, the pilot hole 10 does not shift in the diameter direction.

ついで、図２（Ｃ）に示すように、溶接電流の通電がなされることにより、溶着用突起４が鋼板部品１２に溶着される。図中、黒く塗りつぶした箇所が溶着部である。このときのガイドピン３１は沈下空隙Ｌ２を保ったままとなるように、エアシリンダ９の停止位置が維持されている。  Next, as shown in FIG. 2C, the welding projection 4 is welded to the steel plate part 12 by energizing the welding current. In the figure, the blackened portion is the welded portion. At this time, the stop position of the air cylinder 9 is maintained so that the guide pin 31 maintains the settlement gap L2.

図２（Ｃ）の状態から可動電極８が後退すると、今度は、同図（Ｄ）に示すように、ロボット装置１３の動作でボルト２と鋼板部品１２が一体になったまま受入孔４５から抜き取られる。この抜き取り動作は、鋼板部品１２が支持部材２２の端面１１に密着している状態から開始され、ボルト２は中心軸線Ｏ−Ｏと同軸状態のままで抜き取られる。そして、ボルト２の下端が貫通孔３３から脱出すると、ロボット装置１３の動作で鋼板部品１２は部品収容箱などの目的箇所へ搬送される。  When the movable electrode 8 retreats from the state of FIG. 2C, this time, as shown in FIG. 2D, the robot device 13 operates to move from the receiving hole 45 while the bolt 2 and the steel plate part 12 remain integrated. Extracted. This extraction operation is started from a state in which the steel plate part 12 is in close contact with the end surface 11 of the support member 22, and the bolt 2 is extracted while being coaxial with the central axis OO. And if the lower end of the volt | bolt 2 escapes from the through-hole 33, the steel plate component 12 will be conveyed by the operation | movement of the robot apparatus 13 to destination places, such as a component storage box.

抜き取り動作は、鋼板部品１２が支持部材２２の端面１１に密着している状態から開始される。このような事を実現するために、沈下位置にあるガイドピン３１が沈下空隙Ｌ２を維持したままで、ロボット装置１３による抜き取り動作が開始されるように、エアシリンダ９の停止位置の維持動作やロボット装置１３の動作開始などが設定されている。換言すると、抜き取り動作が開始されるまでにエアシリンダ９の復帰動作が開始されると、ボルト２が一体になった鋼板部品１２が強制的にガイドピン３１の底面４６を経て突き上げられることとなり、図３に示したような異常形態が発生するのである。  The extraction operation is started from a state in which the steel plate part 12 is in close contact with the end surface 11 of the support member 22. In order to realize such a thing, the operation of maintaining the stop position of the air cylinder 9 is performed so that the extraction operation by the robot apparatus 13 is started while the guide pin 31 in the subsidence position maintains the subsidence gap L2. The operation start of the robot apparatus 13 is set. In other words, when the return operation of the air cylinder 9 is started before the extraction operation is started, the steel plate part 12 in which the bolt 2 is integrated is forcibly pushed up through the bottom surface 46 of the guide pin 31, An abnormal form as shown in FIG. 3 occurs.

図２（Ｄ）に示す抜き取り動作が完了すると、今度は、エアシリンダ９の動作でガイドピン３１が復帰して図２（Ｅ）に示すように、端面１１から突出して、つぎの溶接工程に備えることとなる。  When the extraction operation shown in FIG. 2 (D) is completed, the guide pin 31 is restored by the operation of the air cylinder 9 and protrudes from the end face 11 as shown in FIG. Will be prepared.

上記の一連の動作において、冷却空気は少なくとも、図２（Ｂ）に示した溶着用突起４が鋼板部品１２の表面に接触して空気通過の空隙がフランジ３と鋼板部品表面との間に存在しているときから、図２（Ｃ）に示す溶着用突起４が鋼板部品１２に溶着するまでの期間にわたって送給される。この送給期間の間に空冷機能に加えてスパッタ除去などがなされる。そして、溶接完了後に可動電極が後退するときには、空気送給を中止して空気圧で鋼板部品１２が端面１１から離れることを防止することが望ましい。  In the above series of operations, at least the cooling projection 4 shown in FIG. 2 (B) contacts the surface of the steel plate part 12 and the air passage gap exists between the flange 3 and the steel plate part surface in the above series of operations. The welding protrusion 4 shown in FIG. 2C is fed over a period from when the welding is performed to when the steel plate part 12 is welded. Sputter removal and the like are performed during this feeding period in addition to the air cooling function. When the movable electrode moves backward after the welding is completed, it is desirable to stop the air supply and prevent the steel plate component 12 from being separated from the end surface 11 by air pressure.

もし、溶接完了後の鋼板部品１２に空気圧が作用すると、図３に示した異常形態になる虞がある。また、空冷作用をより効果的に効かせるために、プロジェクションボルト１の抜き取り後に、再度、冷却空気を追加的に送給することも可能である。いわゆる２段吹きである。このように空気供給のオン・オフ制御は、後述の制御手法で実施することができる。たとえば、図２（Ｅ）に示すガイドピン３１の突出信号で、２段目の空気噴射を行うことができる。  If air pressure acts on the steel plate part 12 after completion of welding, there is a possibility that the abnormal form shown in FIG. Further, in order to make the air cooling effect more effective, it is possible to additionally supply cooling air again after the projection bolt 1 is extracted. This is so-called two-stage blowing. As described above, the on / off control of the air supply can be performed by a control method described later. For example, the second stage of air injection can be performed by the protrusion signal of the guide pin 31 shown in FIG.

図３は、抜き取り動作が開始されるまでにエアシリンダ９の復帰動作が開始されるために、ボルト２が一体になった鋼板部品１２が強制的にガイドピン３１の底面４６で突き上げられている状態である。この突き上げ変位は、受入孔４５の底面４６からボルト２の下端や溶着部を経て鋼板部品１２に伝わっている。したがって、鋼板部品１２は図示のように撓み箇所４８において曲げられている。そのために、ボルト２の外周面が受入孔４５の開口部近傍の内面や底面４６近傍の内面に対して、圧接した状態になり、受入孔４５の内面を損傷させてガイドピン３１の耐久性を低下させている。あるいは、鋼板部品１２の撓み箇所４８に塑性変形が発生することもあり、鋼板部品１２に異常変形が発生する。  In FIG. 3, since the return operation of the air cylinder 9 is started before the extraction operation is started, the steel plate part 12 in which the bolt 2 is integrated is forcibly pushed up by the bottom surface 46 of the guide pin 31. State. This push-up displacement is transmitted from the bottom surface 46 of the receiving hole 45 to the steel plate part 12 through the lower end of the bolt 2 and the welded portion. Therefore, the steel plate part 12 is bent at the bending portion 48 as shown in the figure. Therefore, the outer peripheral surface of the bolt 2 is in pressure contact with the inner surface in the vicinity of the opening of the receiving hole 45 and the inner surface in the vicinity of the bottom surface 46, and the inner surface of the receiving hole 45 is damaged, thereby improving the durability of the guide pin 31. It is decreasing. Alternatively, plastic deformation may occur in the bent portion 48 of the steel plate part 12, and abnormal deformation occurs in the steel plate part 12.

つぎに、溶接の動作制御について説明する。  Next, the operation control of welding will be described.

図２にしたがって説明した溶接過程を実行する動作制御は、一般的に採用されている制御手法で容易に行うことが可能である。制御装置またはシーケンス回路からの信号で動作するタイマーや空気切換弁、あるいはエアシリンダの所定位置で信号を発して前記制御装置に送信するセンサー等を組み合わせることによって、所定の動作を確保することができる。このような動作制御を実行する制御系統の一例が、図４に示されている。  The operation control for executing the welding process described with reference to FIG. 2 can be easily performed by a generally adopted control method. Predetermined operation can be ensured by combining a timer or air switching valve that operates with a signal from the control device or sequence circuit, or a sensor that emits a signal at a predetermined position of the air cylinder and transmits it to the control device. . An example of a control system for executing such operation control is shown in FIG.

図４において符号４９は、可動電極８を進退させるためのエアシリンダである。図４において、矢線は制御信号の通信線、実線は空気の給排管、鎖線は電力供給線を示している。  In FIG. 4, reference numeral 49 denotes an air cylinder for moving the movable electrode 8 forward and backward. In FIG. 4, an arrow line indicates a control signal communication line, a solid line indicates an air supply / exhaust pipe, and a chain line indicates a power supply line.

起動スイッチ５０によってタイマーなどを内蔵した制御装置５１を動作させると、空気切換弁５２からエアシリンダ９と４９に作動空気が送られて、ガイドピン３１が突き出るとともに、可動電極８が後退位置におかれる。それに引き続く信号が制御装置５１からロボット装置１３の制御装置５３へ送られて、鋼板部品１２を掴んだロボット装置１３が動作して、鋼板部品１２の下孔１０にガイドピン３１が貫通し、しかも鋼板部品１２が端面１１に密着する。  When the control device 51 including a timer or the like is operated by the start switch 50, the working air is sent from the air switching valve 52 to the air cylinders 9 and 49, the guide pin 31 protrudes, and the movable electrode 8 is moved to the retracted position. It is burned. A subsequent signal is sent from the control device 51 to the control device 53 of the robot device 13, and the robot device 13 that has gripped the steel plate part 12 operates so that the guide pin 31 penetrates the pilot hole 10 of the steel plate part 12, and The steel plate part 12 is in close contact with the end face 11.

この密着完了状態を示す信号が制御装置５３から制御装置５１に送られる。そこで制御装置５１からの信号でエアシリンダ４９が動作してプロジェクションボルト１を加圧し、ガイドピン３１が貫通孔３３内に入り込んで停止する。ここで前記沈下空隙Ｌ２が形成される。これに引き続いて溶接電流の通電がなされる。溶接電流の通電後、制御装置５１内のタイマーが作動して空気切換弁５２から作動空気をエアシリンダ９に送り続けることにより、ガイドピン３１が沈下空隙Ｌ２を維持した状態となる。上記タイマーによって沈下空隙Ｌ２が維持されている間に、制御装置５３からロボット装置１３への動作信号が送られてプロジェクションボルト１が受入孔４５から抜き取られる。  A signal indicating the contact completion state is sent from the control device 53 to the control device 51. Therefore, the air cylinder 49 is operated by a signal from the control device 51 to pressurize the projection bolt 1, and the guide pin 31 enters the through hole 33 and stops. Here, the subsidence gap L2 is formed. Subsequently, the welding current is energized. After energization of the welding current, the timer in the control device 51 is activated and continues to send the working air from the air switching valve 52 to the air cylinder 9, so that the guide pin 31 maintains the sinking gap L2. While the subsidence gap L <b> 2 is maintained by the timer, an operation signal is sent from the control device 53 to the robot device 13, and the projection bolt 1 is extracted from the receiving hole 45.

この抜き取りが完了すると、タイマーからの信号で空気切換弁５２から作動空気がエアシリンダ９に送られて、ガイドピン３１が突出位置に復帰してつぎの溶接動作に備えるようになる。なお、鋼板部品１２の抜き取り後におけるガイドピン３１の復帰突出を、ロボット装置１３の抜き取り完了信号を制御装置５３から制御装置５１で受領して、実行するようにしてもよい。  When this extraction is completed, working air is sent from the air switching valve 52 to the air cylinder 9 by a signal from the timer, and the guide pin 31 returns to the protruding position to prepare for the next welding operation. Note that the return protrusion of the guide pin 31 after the steel plate part 12 is extracted may be executed by receiving the extraction completion signal of the robot apparatus 13 from the control apparatus 53 by the control apparatus 51.

なお、上記各種のエアシリンダに換えて、進退出力をする電動モータを採用することもできる。  It should be noted that an electric motor that performs forward / backward output can be employed instead of the various air cylinders.

以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。  The operational effects of the first embodiment described above are as follows.

ロボット装置１３は、鋼板部品１２の下孔１０にガイドピン３が貫通した状態で鋼板部品１２を固定電極１００の端面１１に密着させるように鋼板部品１２を搬入するとともに、フランジ３が鋼板部品１２に溶接されてから鋼板部品１２とプロジェクションボルト１を一体にして受入孔４５から抜き取るものであり、また、ロボット装置１３は鋼板部品１２の端部を掴んだ状態で鋼板部品１２を保持する形式とされている。そして、ロボット装置１３による軸状部品１２の抜き取り動作が、鋼板部品１２が固定電極１００の端面１１に密着している状態、すなわちボルト２で押し下げられたガイドピン３１が押し下げられた位置に停止した状態で、受入孔４５の軸線Ｏ−Ｏ方向に沿って開始されるように、エアシリンダ９の停止動作およびロボット装置１３の搬出動作が設定されている。  The robot apparatus 13 carries in the steel plate part 12 so that the steel plate part 12 is brought into close contact with the end surface 11 of the fixed electrode 100 with the guide pin 3 passing through the pilot hole 10 of the steel plate part 12, and the flange 3 has the steel plate part 12. The steel plate part 12 and the projection bolt 1 are integrally extracted from the receiving hole 45 after being welded to each other, and the robot apparatus 13 holds the steel plate part 12 while holding the end of the steel plate part 12. Has been. Then, the extraction operation of the shaft-like component 12 by the robot apparatus 13 is stopped in a state where the steel plate component 12 is in close contact with the end surface 11 of the fixed electrode 100, that is, the position where the guide pin 31 pushed down by the bolt 2 is pushed down. In this state, the stop operation of the air cylinder 9 and the carry-out operation of the robot apparatus 13 are set so as to start along the axis OO direction of the receiving hole 45.

したがって、ロボット装置１３がプロジェクションボルト１を受入孔４５から抜き取るときには、鋼板部品１２が固定電極１００の端面１１に密着している状態、すなわちプロジェクションボルト１で押し下げられたガイドピン３１が押し下げられた位置に停止している状態から、端面１１に対して垂直方向、すなわち中心軸線Ｏ−Ｏ方向に移動される。すなわち、プロジェクションボルト１の軸線とガイドピン３１の受入孔４５の中心軸線Ｏ−Ｏが同軸の状態を維持しながら抜き取りがなされる。したがって、鋼板部品１２に対してはガイドピン３１から何の力も作用することがなく、鋼板部品１２に曲げ力が作用したり、プロジェクションボルト１が受入孔４５の内面に強く接触して、ガイドピン３１の内側が異常摩耗をしたりすることが防止でき、滑らかな抜き取り動作で信頼性の高い溶接装置がえられる。さらに、ガイドピン３１の寿命を長期化することができる。  Therefore, when the robot apparatus 13 removes the projection bolt 1 from the receiving hole 45, the steel plate part 12 is in close contact with the end face 11 of the fixed electrode 100, that is, the position where the guide pin 31 pushed down by the projection bolt 1 is pushed down. From the stopped state, it is moved in the direction perpendicular to the end face 11, that is, in the direction of the central axis OO. That is, the projection bolt 1 and the guide pin 31 are extracted while maintaining a coaxial state with the central axis OO of the receiving hole 45 of the guide pin 31. Therefore, no force is applied to the steel plate part 12 from the guide pin 31, a bending force is applied to the steel plate part 12, or the projection bolt 1 is in strong contact with the inner surface of the receiving hole 45, so that the guide pin The inside of 31 can be prevented from being abnormally worn, and a reliable welding apparatus can be obtained by a smooth extraction operation. Furthermore, the life of the guide pin 31 can be extended.

ロボット装置１３で鋼板部品１２の一部が掴まれているような場合には、ロボット装置１３が静止している状態でガイドピン３１が固定電極１００の端面１１から突き出る方向に移動すると、この突出変位が受入孔４５の底面４６から軸状部品１を経て鋼板部品１２に伝わり、鋼板部品１２はロボット装置１３の静止した掴み箇所１４を中心にして、すなわち固定箇所にして撓み変形をする。つまり、プロジェクションボルト１はロボット装置１３の掴み箇所１４を中心にした円弧運動を強制されることになるので、傾斜したプロジェクションボルト１が受入孔４５の開口部内面や奥部内面に強く接触し、ガイドピン先端部や受入孔奥部を損傷させることになる。あるいは、鋼板部品１２が撓むとその撓み量によっては鋼板部品１２に塑性変形が生じて、部品形状が設計通りに求められないという、問題が発生する。  In the case where a part of the steel plate part 12 is gripped by the robot apparatus 13, this protrusion occurs when the guide pin 31 moves in a direction protruding from the end surface 11 of the fixed electrode 100 while the robot apparatus 13 is stationary. The displacement is transmitted from the bottom face 46 of the receiving hole 45 to the steel plate part 12 through the shaft-shaped part 1, and the steel plate part 12 is bent and deformed around the stationary gripping portion 14 of the robot apparatus 13, that is, at a fixed portion. That is, since the projection bolt 1 is forced to make a circular arc movement around the gripping portion 14 of the robot apparatus 13, the inclined projection bolt 1 comes into strong contact with the inner surface of the opening and the inner surface of the receiving hole 45, The tip of the guide pin and the back of the receiving hole will be damaged. Or if the steel plate part 12 bends, depending on the amount of bend, plastic deformation will arise in the steel plate part 12, and the problem that a part shape is not calculated | required as designed will generate | occur | produce.

本実施例では、プロジェクションボルト１で押し下げられたガイドピン３１が押し下げられた位置に停止した状態で、しかもプロジェクションボルト１の軸線とガイドピン３１の受入孔４５の中心軸線Ｏ−Ｏが同軸の状態を維持しながら抜き取りがなされるので、上述のような受入孔内面の損傷や、鋼板部品の異常変形などの問題が発生しない。  In this embodiment, the guide pin 31 pushed down by the projection bolt 1 is stopped at the pushed position, and the axis of the projection bolt 1 and the central axis OO of the receiving hole 45 of the guide pin 31 are coaxial. Therefore, problems such as damage to the inner surface of the receiving hole and abnormal deformation of the steel plate parts do not occur.

溶接方法の実施例の作用効果は、溶接装置の実施例の上記作用効果と同じである。  The operational effects of the embodiment of the welding method are the same as the operational effects of the embodiment of the welding apparatus.

上述のように、本発明は、搬入搬出機構で掴まれた鋼板部品に対して、電極動作に起因する異常な外力が作用しないようにし、鋼板部品の品質を良好に維持するプロジェクション溶接装置および溶接方法である。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。  As described above, the present invention provides a projection welding apparatus and a welding for preventing the abnormal external force caused by the electrode operation from acting on the steel plate component gripped by the carry-in / out mechanism and maintaining the quality of the steel plate component well. Is the method. Therefore, it can be used in a wide range of industrial fields such as automobile body welding processes and home appliance sheet metal welding processes.

１ 軸状部品、プロジェクションボルト
２ 軸部、ボルト
３ フランジ
４ 溶着用突起
８ 可動電極
１０ 下孔
１１ 端面
１２ 鋼板部品
１３ 搬入搬出機構、ロボット装置
１４ 掴み箇所、チャック
１５ 第１部材
１６ 第２部材
１７ 第３部材
１８ 外筒部材
２２ 支持部材
２８ 作動軸
３１ ガイドピン
３３ 貫通孔
３４ 冷却水通路
３５ 環状部材
３９ 薄肉部
４０ 絶縁体
４１ 通気空隙
４２ 軸受筒
４３ 摺動間隙
４５ 受入孔
４６ 底面
４８ 掴み箇所、チャック
１００ 固定電極
Ｌ１ 浮上空間
Ｌ２ 沈下空隙DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft-shaped part, Projection bolt 2 Shaft part, Bolt 3 Flange 4 Welding protrusion 8 Movable electrode 10 Lower hole 11 End surface 12 Steel plate part 13 Loading / unloading mechanism, robot apparatus 14 Grasp location, chuck 15 First member 16 Second member 17 Third member 18 Outer cylinder member 22 Support member 28 Operating shaft 31 Guide pin 33 Through hole 34 Cooling water passage 35 Annular member 39 Thin portion 40 Insulator 41 Ventilation gap 42 Bearing cylinder 43 Sliding gap 45 Receiving hole 46 Bottom face 48 , Chuck 100 Fixed electrode L1 Floating space L2 Sinking gap

Claims (2)

鋼板部品の下孔に貫通する進退可能な位置決め用のガイドピンを固定電極の端面から突出した状態で設置し、このガイドピンを進退させる駆動手段が設けられ、ガイドピンに形成した受入孔内に挿入される軸状部品には溶着用突起を有するフランジが一体的に形成され、前記受入孔は有底構造とされているとともに、受入孔の深さ方向の長さが受入孔内に挿入される軸状部品の長さよりも短く設定されていることにより、固定電極と対をなす可動電極の進出でガイドピンの先端部と鋼板部品の裏面との間に沈下空隙が形成されるように構成し、ガイドピンを介して軸状部品と下孔を正常な位置関係に確定させた状態でフランジが鋼板部品に溶接されるものにおいて、
鋼板部品の下孔にガイドピンが貫通した状態で鋼板部品を前記固定電極の端面に密着させるように鋼板部品を搬入するとともに、フランジが鋼板部品に溶接されてから鋼板部品と軸状部品を一体にして受入孔から抜き取る搬入搬出機構が設けられ、この搬入搬出機構は鋼板部品の一部を掴んだ状態で鋼板部品を保持する形式とされ、
前記搬入搬出機構による軸状部品の前記抜き取り動作が、鋼板部品が固定電極の端面に密着している状態から受入孔の軸線方向に沿って開始されるように、搬入搬出機構の搬出動作が設定され、前記搬出動作時には前記沈下空隙が前記駆動手段の停止位置の維持動作で維持されるように構成したことを特徴とするプロジェクション溶接装置。A guide pin for positioning that can be advanced and retracted through the pilot hole of the steel plate part is installed in a state of protruding from the end face of the fixed electrode, and a drive means for moving the guide pin forward and backward is provided in a receiving hole formed in the guide pin. A flange having a welding projection is integrally formed on the inserted shaft-like component, the receiving hole has a bottomed structure, and the length in the depth direction of the receiving hole is inserted into the receiving hole. It is configured so that a sinking gap is formed between the tip of the guide pin and the back surface of the steel plate part by the advancement of the movable electrode that makes a pair with the fixed electrode. In the case where the flange is welded to the steel plate part with the shaft part and the pilot hole being fixed in a normal positional relationship via the guide pin,
The steel plate part is loaded so that the steel plate part is brought into close contact with the end face of the fixed electrode with the guide pin passing through the pilot hole of the steel plate part, and the steel plate part and the shaft part are integrated after the flange is welded to the steel plate part. A loading / unloading mechanism is provided for extracting from the receiving hole, and this loading / unloading mechanism is configured to hold the steel plate part in a state where a part of the steel plate part is gripped,
The carry-out operation of the carry-in / carry-out mechanism is set so that the extraction operation of the shaft-like part by the carry-in / carry-out mechanism is started along the axial direction of the receiving hole from the state where the steel plate part is in close contact with the end surface of the fixed electrode. The projection welding apparatus is configured such that, during the carry-out operation, the subsidence gap is maintained by the operation of maintaining the stop position of the driving means . 鋼板部品の下孔に貫通する進退可能な位置決め用のガイドピンを固定電極の端面から突出した状態で設置し、このガイドピンに形成した受入孔内に挿入される軸状部品には溶着用突起を有するフランジが一体的に形成され、前記受入孔は有底構造とされているとともに、受入孔の深さ方向の長さは受入孔内に挿入される軸状部品の長さよりも短く設定してあり、ガイドピンを介して軸状部品と下孔を正常な位置関係に確定させた状態でフランジが鋼板部品に溶接されるものにおいて、
鋼板部品の下孔にガイドピンが貫通した状態で鋼板部品を前記固定電極の端面に密着させるように鋼板部品を搬入するとともに、フランジが鋼板部品に溶接されてから鋼板部品と軸状部品を一体にして受入孔から抜き取る搬入搬出機構が設けられ、この搬入搬出機構は鋼板部品の一部を掴んだ状態で鋼板部品を保持する形式とされ、
前記搬入搬出機構による軸状部品の前記抜き取りが、鋼板部品が固定電極の端面に密着しているとともに、軸状部品で押し下げられたガイドピンが押し下げられた位置に停止した状態から受入孔の軸線方向に沿って開始されることを特徴とするプロジェクション溶接方法。A guide pin for positioning which can be advanced and retracted through the pilot hole of the steel plate part is installed in a state protruding from the end face of the fixed electrode, and the welding protrusion is attached to the shaft-like part inserted into the receiving hole formed in this guide pin. The receiving hole has a bottomed structure, and the length in the depth direction of the receiving hole is set to be shorter than the length of the shaft-like component inserted into the receiving hole. In the case where the flange is welded to the steel plate part with the shaft part and the pilot hole being fixed in a normal positional relationship via the guide pin,
The steel plate part is loaded so that the steel plate part is brought into close contact with the end face of the fixed electrode with the guide pin passing through the pilot hole of the steel plate part, and the steel plate part and the shaft part are integrated after the flange is welded to the steel plate part. A loading / unloading mechanism is provided for extracting from the receiving hole, and this loading / unloading mechanism is configured to hold the steel plate part in a state where a part of the steel plate part is gripped,
The extraction of the shaft-shaped component by the loading / unloading mechanism is such that the steel plate component is in close contact with the end surface of the fixed electrode, and the guide pin that has been pushed down by the shaft-shaped component is stopped at the depressed position. A projection welding method, wherein the method is started along a direction.

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