JPH0713909Y2 - スポット溶接頭のエアーシリンダ制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電極棒をエアーの加圧力によって押圧するス
ポット溶接頭のエアーシリンダ制御装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に、スポット溶接は、被溶接物を二本の電極棒で挾
持するごとく押圧しておこなわれる。

そこで従来、この電極棒の摺動加圧はエアーシリンダに
より行なわれており、そのエアーシリンダの制御は、シ
リンダに連通された電磁弁の開閉によって加圧エアーを
供給するか否かにより行われている。

〔考案が解決しようとする課題〕 従来技術においても一応摺動加圧はできるのであるが、
エアーシリンダの性質上、電極棒を早く移動させて（摺
動スピードを上げて）作業効率を上げようとすれば、急
激なエアーの流入によりピストンの初動時や終動時に慣
性力によって溶接頭が揺れ動いたり振動を発生し、溶接
頭に接続された配線等の機器に悪影響を与えると共に、
電極棒の位置がその機械的衝撃の影響を受け、振れて正
確な溶接ができないという問題点がある。

特に、薄板等のスポット溶接、例えば自動車の製造や修
理等には、重いトランスや制御部分等と可搬式の電極部
である溶接頭を切り離しそれを二次コードで接続し、重
いトランス部分等は滑車で吊り下げ、あるいは台車に載
せる等により移動自在として、実際に溶接する溶接頭は
作業者が溶接する場所に自由に移動することができるポ
ータブルスポット溶接機の場合には、狭い所での作業が
要求されるにもかかわらずシリンダの発生する振動衝撃
によって所定の位置に正確に溶接することは極めて困難
である。また、接続された二次コードは比較的重量があ
り、電極棒の早い移動には追従できないので接続部等が
損傷したりシリンダに負荷が掛る等の問題点がある。

勿論、シリンダへのエアー供給量や圧力を調整して摺動
速度を遅くすれば、これらのことは解決するのである
が、作業性が著しく悪く、所定の加圧力に到達するまで
相当時間が必要で、しかも押圧力が不安定となり電極間
の通電開始時期等も不安定となり、溶接精度が悪くなる
という問題点がある。

このような問題点を解決するために、流体圧シリンダへ
通常の溶接加圧力の流体を供給する第１の切換弁と、通
常の溶接加圧力よりも低圧に設定する圧力調整弁を接続
した低圧路と通常の溶接圧力の加圧流体を直接通過させ
る高圧路とを切換える第２の切換弁とを直列に接続する
とともに、前記第２の切換弁に前記初期加圧時間の終了
後微小時間経過した後第２の切換弁を低圧道路から高圧
道路に切換えるタイマを設けたスポット溶接機における
電極加圧装置が考案され、実公昭64-3589号公報により
公知となっている。

しかし上記装置では、流体圧シリンダへ通常の溶接加圧
力の流体を供給する第１の切換弁とは別に、通常の溶接
加圧力よりも低圧に設定する圧力調整弁を接続した低圧
路と通常の溶接圧力の加圧流体を直接通過させる高圧路
とを切換える第２の切換弁が必要であり、しかも前記第
２の切換弁に前記初期加圧時間の終了後微小時間経過し
た後第２の切換弁を低圧路から高圧路に切換えるタイマ
を必要とするために、装置構成が複雑且つ大型化し、コ
ストが高くなり、また、取扱場所も制限されるという問
題点がある。

本考案は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、簡単な
構造において、小型軽量にして作業性をあまり犠牲にす
ることなく、シリンダの摺動衝撃の発生を防止し、高精
度な溶接ができるスポット溶接頭のエアーシリンダ制御
装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、一対の電極棒３
の一方を固定し、他方をエアーシリンダ１のピストン２
に連結して、電極棒３の間に溶接対象物を挟着して通電
することによりスポット溶接を行うスポット溶接頭の制
御装置として、バルブスイッチ用スプールＡと機械バル
ブスイッチ本体Ｂとからなる機械バルブスイッチを利用
するにおいて、そのエアー供給入口孔Ｇを、バルブスイ
ッチ用スプールＡの復帰用スプリングＣに抗する作動方
向に沿って、エアー供給量を制限する孔Ｆと設定された
エアー供給量を確保する孔Ｊとに分岐させ、バルブスイ
ッチ用スプールＡの復帰用スプリングＣに抗して作動過
程で、供給量を制限する孔Ｆとエアーシリンダ往動側の
シリンダ連結孔Ｉが連通した後、供給量を確保する孔Ｊ
もエアーシリンダ往動側のシリンダ連結孔Ｉに連通する
構成としたことを特徴とするスポット溶接頭のエアーシ
リンダ制御装置を提供する。

すなわち、エアー供給量を制限するための孔Ｆを設け、
スプールＡが作動する過程第１図の（ロ）においては、
エアー流通量が絞られ、ピストン２がゆっくりと摺動す
るようにされている。

そして、スプールＡが下まで作動した第１図の（ハ）の
場合は、エアーは孔ＦとＪを通り、設定されたエアー供
給量が得られるようにされている。

上記構成により、孔Ｆを変更することにより、エアー流
通量が調整自在となると共にシリンダの初期摺動速度を
自在に調節できる。

また、上記構成において、設定エアー流通量に達するま
での時間は、スプールＡを押し下げる手段に機械的ある
いは人間の指感覚にて調整自在とすることができる。

このようにした場合は、溶接場所や要求精度あるいは作
業の熟練度等に応じて最適な時間を選択でき、より作業
性が向上する。

〔作用〕

機械バルブスイッチ本体Ｂのエアー供給入口孔Ｇよりエ
アーが供給されると、シリンダ連結孔Ｈよりエアーが流
入し、ピストン２は押し下げられ、スポット溶接時の待
機状態となる。これはスポット溶接作業の危険防止とな
る（第１図の（イ）・・・・・スプールＡの位置はＡ−
１状態、第２図）。

スプールＡが機械式又は、人間の指で少し押し下げられ
ると、加圧エアーは流通面積が狭められた孔Ｆより供給
させられるので、時間当りの供給エアー量は少なく、ピ
ストン２は緩やかに摺動を開始する（第１図の（ロ）・
・・・・スプールＡの位置はＡ−２状態）。

摺動終り付近すなわち電極棒３が被溶接物を押圧直前等
の適宜位置までピストン２が摺動するように、スプール
Ａを孔Ｊ点を超す位置まで押し下げれば、孔Ｆと孔Ｊよ
り加圧エアーが大量に供給され、電極棒３は所要の加圧
力によって被溶接物を押圧する（第１図の（ハ）・・・
・・スプールＡの位置はＡ−３状態）。

〔実施例〕

本考案について図面を参照して説明する。

第１図及び第２図において、１はスポット溶接頭のエア
ーシリンダであり、その中には加圧エアーによって摺動
するピストン２が配設されている。３は一対の電極棒で
あり、一方の電極棒は固定され、他方の電極棒３は上記
ピストン２に連結されていて移動自在である。４は二次
コードである。

本考案のスポット溶接頭のエアーシリンダ制御装置は、
機械バルブスイッチ本体Ｂ内のバルブスイッチ用スプー
ルＡの作動過程において、エアーシリンダ１にエアー供
給量を制限する孔Ｆと設定されたエアー供給量に早く到
達させるための孔Ｊと復帰用スプリングＣとが、上記バ
ルブスイッチ本体Ｂに組み込まれているものであり、上
記スプールＡを押し下げる工程のみでエアーシリンダ１
へのエアー供給量を制御することができるものである。

なお、図中、ＤとＥは排気用孔、Ｇはエアー供給入口
孔、ＨとＩはシリンダ連結孔である。

上記バルブスイッチ本体Ｂ内の孔Ｆの内径は、通常の連
通管Ｇ、Ｊ等の内径2.0mmに対して0.5mmとした。

第３図に圧力変化と時間関係及び第１図のスプールＡと
の位置関係を示す。

縦軸−シリンダ１内圧力ｐ（Kg/cm²） 横軸−時間ｔ ｏ点−スプールＡを押し下げる作動点・・・・・スプー
ルＡの位置→Ａ−１ ｘ点−スプールＡを押し下げ孔Ｊ点に達する作動点・・
・・・スプールＡの位置→Ａ−３ ｙ点−所要圧力 ｓ点−スポット溶接開始点・・・・・スプールＡの位置
→Ａ−３ ｏ点→ｘ点に達するまでの時間は機械的及び人間の指感
覚で任意に調整可能・・・・・スプールＡの位置→Ａ−
２ スプールＡがｘ点を超えると短時間に所要圧力に達する
・・・・・スプールＡの位置→Ａ−３ なお、バルブスイッチ本体Ｂ内の各孔Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈ、Ｉ、Ｊは、ピストン２の径、配管等、環境に応じて
選択自由変更とする。

〔考案の効果〕

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

本考案は、急激なエアーの流入により生ずる衝撃とこれ
に付随する溶接の不正確さが、複数の切換弁を直列に接
続したりタイマを組み込む等の複雑な構成とすることな
く、単一の機械バルブスイッチを改良するだけの簡単な
制御装置により解消され、また、装置構成を簡単且つ小
型軽量化することができるから、コストの低廉化が図
れ、狭い場所でも携帯して使用可能なスポット溶接装置
を構成することができる。また、 本考案は、ピストンがゆっくり揺動すなわち電極棒や二
次コード等がゆっくり動くと共に押圧に必要なシリンダ
内所要圧力到達時間を比較的短くすることができるの
で、例えば、手で支えている溶接頭が振られることがな
く作業者の所望の位置に電極棒は移動されてすばやく加
工されるので、溶接位置の精度が向上し、加工不足もな
いので溶接精度も向上し、しかも、急激な移動や衝撃も
ないので二次コードや各部の損傷を防止して耐久性を向
上させる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のスポット溶接頭のエアーシリンダ制御
装置の一実施例を示す縦断面図であり、そのバルブスイ
ッチ用スプールの位置とエアーシリンダへのエアー供給
状態との関係を（イ）、（ロ）、（ハ）として示す図、
第２図は上記（イ）の状態のエアーシリンダ制御装置を
スポット溶接頭に連結した状態を示す要部縦断面図、第
３図は圧力変化と時間関係及び第１図のスプールとの位
置関係を示す図である。 １……エアーシリンダ、２……ピストン、３……電極
棒、４……二次コード、Ａ……バルブスイッチ用スプー
ル、Ｂ……機械バルブスイッチ本体、Ｃ……復帰用スプ
リング、Ｄ……排気用孔、Ｅ……排気用孔、Ｆ……エア
ー制限用孔、Ｇ……エアー供給入口孔、Ｈ……シリンダ
連結孔、Ｉ……シリンダ連結孔、Ｊ……設定圧力エアー
供給孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の電極棒３の一方を固定し、他方をエ
   アーシリンダ１のピストン２に連結して、電極棒３の間
   に溶接対象物を挟着して通電することによりスポット溶
   接を行うスポット溶接頭の制御装置として、バルブスイ
   ッチ用スプールＡと機械バルブスイッチ本体Ｂとからな
   る機械バルブスイッチを利用するにおいて、 そのエアー供給入口孔Ｇを、バルブスイッチ用スプール
   Ａの復帰用スプリングＣに抗する作動方向に沿って、エ
   アー供給量を制限する孔Ｆと設定されたエアー供給量を
   確保する孔Ｊとに分岐させ、バルブスイッチ用スプール
   Ａの復帰用スプリングＣに抗して作動過程で、供給量を
   制限する孔Ｆとエアーシリンダ往動側のシリンダ連結孔
   Ｉが連通した後、供給量を確保する孔Ｊもエアーシリン
   ダ往動側のシリンダ連結孔Ｉに連通する構成としたこと
   を特徴とするスポット溶接頭のエアーシリンダ制御装
   置。