JPH04300075A - 薄板部品の積層溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層型圧電アクチュエ
ータなど２種類の薄板部品が多数積層されるとともに所
定の薄板部品が相互に溶接された積層部品の製造に際し
て、その薄板部品を積層するとともに溶接する装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層型圧電アクチュエータの一種に、中
央に円穴を有する円板形状の本体部とその本体部の内周
縁の一部から中心側へ延び出す突起部とを一体に備えた
薄肉の電極部品と、その電極部品と略同じ外径を有する
とともに中央にその電極部品の円穴よりも小径の円穴が
形成された薄肉の圧電部品とが交互に多数積層されると
ともに、電極部品については前記突起部の向きが交互に
反対向きとなる姿勢で積層され、その突起部が板厚方向
へ折り曲げられて同じ向きの電極部品の突起部が相互に
溶接されて一対の電極が形成されているものがある。例
えば、図１および図２はそれぞれ上記電極部品および圧
電部品の一例を示す平面図で、図１の電極部品１０は、
中央に直径が約６ｍｍの円穴１２を有する外径が約１７
．５ｍｍの円板形状の本体部１４と、その本体部１４の
内周縁の一部から中心側へ延び出す長さ約４．８ｍｍ、
幅約２ｍｍの突起部１６とを一体に備えており、板厚約
０．０２ｍｍのＳＵＳ３０４を打抜き加工して得られた
ものである。また、図２の圧電部品１８は圧電セラミッ
クスにて構成されており、中央に直径が約４ｍｍの円穴
２０が形成された外径が約１７．５ｍｍの円板形状を成
しているとともに、その板厚は約０．５ｍｍで、その両
面には直径約６ｍｍよりも外周側の部分（図２の斜線部
）に蒸着等によってＡｇ電極膜が設けられている。 そして、これ等の電極部品１０および圧電部品１８は、
図３に示されているように略同心に交互に積層されると
ともに、電極部品１０については突起部１６の向きが交
互に反対向きとなる姿勢で積層され、その突起部１６が
それぞれ板厚方向へ折り曲げられて同じ向きの電極部品
１０の突起部１６同士、すなわち図３においては左右か
ら延び出すの突起部１６がそれぞれ相互に溶接されて一
対の電極が形成され、これにより、それ等の電極に駆動
電圧が印加されることによって板厚方向に伸縮する積層
型圧電アクチュエータ２２が構成されている。

【０００３】このような積層型圧電アクチュエータ２２
の製造に際しては、電極部品１０の板厚が極めて薄くそ
の向きも交互に反転させる必要があるところから、従来
、図３５に示されているように、基台４００上にＣｒＣ
ｕ等の電気伝導度の高いワーク挿通ロッド４０２を立設
した溶接治具４０４を用いて、作業者が手作業で電極部
品１０および圧電部品１８を交互に且つ電極部品１０に
ついてはその向きを交互に反転させながらセットし、そ
のセット時にワーク挿通ロッド４０２と突起部１６との
係合によりその突起部１６を上方へ折り曲げるようにし
ていた。また、ワーク挿通ロッド４０２を挟んで反対側
においてそれぞれ上方へ折り曲げられ、互いに重なり合
う複数の突起部１６は、ハンドスポット溶接機４０６の
一対の溶接電極４０８により両側からワーク挿通ロッド
４０２に押圧され、その状態で一対の溶接電極４０８間
に溶接電流が通電されることにより、ワーク挿通ロッド
４０２の両側に位置する突起部１６同士がそれぞれ抵抗
溶接される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに作業者が手作業で積層するとともに溶接する作業は
面倒で煩わしく、作業に熟練を要するとともに必ずしも
能率的でないため、その自動化が強く望まれていた。な
お、このような問題は上述した積層型圧電アクチュエー
タに限らず、２種類の薄板部品を交互に積層して溶接す
る場合には同様に生じることである。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、２種類の薄板部品を
積層するとともに溶接する作業の自動化を図ることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、中央に円穴を有する円板形状の本体部と
その本体部の内周縁の一部から中心側へ延び出す突起部
とを一体に備えた金属製薄肉の弾性変形可能な第１部品
と、その第１部品と略同じ外径を有するとともに中央に
その第１部品の円穴よりも小径の円穴が形成された薄肉
の第２部品とを交互に多数積層するとともに、その第１
部品については前記突起部の向きが交互に反対向きとな
る姿勢で積層してその突起部を板厚方向へ折り曲げ、同
じ向きの第１部品の突起部同士を順次溶接する薄板部品
の積層溶接装置であって、（ａ）前記第１部品の円穴よ
り小径で先端の軸中心部分から一半径方向へ前記突起部
が挿入可能な係合溝が形成された頭部を有する位置決め
軸と、前記第１部品をその位置決め軸と略同心となる姿
勢で且つ前記突起部が前記頭部に押圧されて弾性変形さ
せられるように保持する保持治具と、その保持治具と位
置決め軸とを軸心まわりに１回転以上相対回転させる回
転駆動手段とを備え、前記突起部と前記係合溝との係合
により前記第１部品をその中心まわりにおいて予め定め
られた姿勢に位置決めする回転割出装置と、（ｂ）予め
定められた積層位置に立設され、上方から交互に搬入さ
れる前記第１部品および第２部品の円穴内を挿通させら
れる電気伝導度の高いワーク挿通ロッドと、そのワーク
挿通ロッドが挿通させられた前記第１部品および第２部
品を上下方向から挟圧して位置決めする挟圧手段とを備
えた積層位置決め装置と、（ｃ）前記回転割出装置によ
って位置決めされた前記第１部品を吸着して前記ワーク
挿通ロッドの上方まで搬送するとともに、前記突起部と
そのワーク挿通ロッドとの係合によりその突起部を上方
へ折り曲げつつそのワーク挿通ロッドがその第１部品の
円穴内を挿通させられるようにその第１部品を前記積層
位置決め装置に搬入する第１搬入装置と、（ｄ）前記第
２部品を保持して前記ワーク挿通ロッドの上方まで搬送
するとともに、その第２部品の円穴内をそのワーク挿通
ロッドが挿通させられるようにその第２部品を前記積層
位置決め装置に搬入する第２搬入装置と、（ｅ）前記積
層位置決め装置のワーク挿通ロッドの軸心と直交する方
向の移動可能に配設された溶接電極と、そのワーク挿通
ロッドとの間で前記突起部を挟むようにその溶接電極を
押圧する押圧手段とを備え、前記積層位置決め装置の挟
圧手段により前記第１部品および第２部品が上下方向か
ら挟圧されて位置決めされた状態において、同じ向きの
第１部品の互いに重なり合う複数の突起部同士を抵抗溶
接する溶接装置とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】このような薄板部品の積層溶接装置においては
、先ず、回転割出装置によって第１部品が予め定められ
た姿勢に位置決めされるが、かかる回転割出装置は、保
持治具によって保持された第１部品の突起部を位置決め
軸の頭部に押圧して弾性変形させた状態で、それ等が回
転駆動手段により１回転以上相対回転させられることに
より、頭部に形成された係合溝と突起部との係合によっ
て第１部品を位置決めするものであるため、例えば板厚
が０．０２ｍｍ程度の極度に薄い薄板部品についても良
好に位置決めすることができる。そして、このように位
置決めされた第１部品は、第１搬入装置により吸着して
保持されて積層位置決め装置に搬入され、その積層位置
決め装置のワーク挿通ロッドが円穴内を挿通させられる
ことにより、突起部が上方へ折り曲げられる。この場合
に、第１搬入装置は第１部品を吸着して保持するもので
あるため、第１部品の板厚が薄くても変形させたり損傷
したりすることなく積層位置決め装置に良好に搬入する
ことができる。

【０００８】ここで、上記第１部品は交互に反対向きと
なる姿勢で積層する必要があるが、これは、例えば上記
回転割出装置の位置決め軸を回転駆動手段によって回転
駆動する場合にはその回転角度を５４０゜（１．５回転
）若しくはそれに整数回転加算した値に設定したり、回
転割出装置による第１部品の位置決め姿勢が一定の場合
には、第１搬入装置による第１部品の搬送過程で１枚お
きに１８０゜回転させたり、或いは積層位置決め装置の
ワーク挿通ロッドを軸心まわりに１８０゜ずつ回転させ
たりするなど種々の手段を採用できる。

【０００９】一方、上記積層位置決め装置には、第１搬
入装置による第１部品の搬入と交互に第２搬入装置によ
って第２部品が搬入されるようになっており、これによ
り第１部品と第２部品とが交互に積層される。第２搬入
装置は第１搬入装置と同様に第２部品を吸着して保持す
るものであっても良いが、第２部品の剛性が高い場合な
どには把持爪等により把持して保持するものであっても
差支えない。

【００１０】そして、積層された第１部品および第２部
品が挟圧手段により上下方向から挟圧されて位置決めさ
れた状態において、溶接装置の溶接電極が押圧手段によ
ってワーク挿通ロッドに押圧されることにより、上方へ
折り曲げられて互いに重なり合っている複数の突起部が
それ等の溶接電極とワーク挿通ロッドとの間で加圧され
、その状態で溶接電極とワーク挿通ロッドとの間に溶接
電流が通電されることにより、突起部同士が抵抗溶接さ
れる。この場合に、上記積層位置決め装置の挟圧手段が
、積層された第１部品および第２部品の上端位置を位置
決めするように構成されている場合には、溶接すべき突
起部の高さすなわち溶接高さ位置は略一定に維持される
が、積層された第１部品および第２部品の下端位置を位
置決めするように構成されている場合には、溶接高さ位
置が部品の積層に伴って上昇するため、例えば挟圧手段
の上部クランプ装置等の上昇に伴って溶接装置も上昇さ
せるように構成することとなる。また、溶接装置の溶接
電極がワーク挿通ロッドを挟んで一対設けられている場
合には、その溶接電極をワーク挿通ロッド回りに回転駆
動する必要はないとともに、両溶接電極間に溶接電流を
通電して両側の突起部を同時に抵抗溶接することができ
るが、溶接電極が１個の場合には、ワーク挿通ロッドを
挟んで互いに反対側に位置する突起部をそれぞれ溶接で
きるように、溶接電極がワーク挿通ロッド回りに１８０
゜回転させられるようにするか、或いはワーク挿通ロッ
ドがその軸心まわりに１８０゜回転させられるようにす
るとともに、それ等のワーク挿通ロッドと溶接電極との
間に溶接電流を通電して抵抗溶接を行うこととなる。

【００１１】

【発明の効果】このように本発明の薄板部品の積層溶接
装置によれば、従来手作業で行われていた薄肉の第１部
品と第２部品とを交互に積層して同じ向きの第１部品の
突起部同士を順次抵抗溶接する作業が全て自動的に行わ
れるようになり、作業者の負担が軽減されるとともに作
業能率の大幅な向上を図ることができるのである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、以下の実施例では前記積層型圧電
アクチュエータ２２の製造に際して、第１部品としての
電極部品１０および第２部品としての圧電部品１８を交
互に積層するとともに、電極部品１０の突起部１６を抵
抗溶接する装置について説明する。

【００１３】図４および図５は、本実施例の積層溶接装
置３０の概略を示す正面図および右側面図であり、基台
３２は車輪３４によって任意の位置へ容易に移動させら
れるとともに、脚３６が下方へ突き出されることによっ
て位置固定に設置されるようになっている。基台３２上
には複数の支持板を介して第１ベース板４０が略水平に
固設されているとともに、その第１ベース板４０上には
更に複数の支持板を介して第２ベース板４４が略水平に
固設されている。第１ベース板４０には、図４の正面図
において右から電極部品供給用の第１保持装置４６、回
転割出装置４８、積層位置決め装置５０および溶接装置
５２、圧電部品供給用の第２保持装置５４が等間隔で配
設されており、第２ベース板４４には、電極部品１０を
第１保持装置４６から回転割出装置４８まで供給する電
極供給装置５６、回転割出装置４８の電極部品１０を積
層位置決め装置５０に搬入する第１搬入装置５８、第２
保持装置５４の圧電部品１８を積層位置決め装置５０に
搬入する第２搬入装置６０が配設されている。

【００１４】電極供給装置５６は、第２ベース板４４上
に固設されたガイドレール６２により左右方向の移動可
能に配設された下向きの上下シリンダ６４と、その上下
シリンダ６４を左右方向へ移動させる送りシリンダ６６
と、上下シリンダ６４の出力ロッドに取り付けられた吸
着ヘッド６８とを備えており、吸着ヘッド６８は送りシ
リンダ６６により前記第１保持装置４６が設けられた第
１ワーク保持位置の真上に位置する右端位置と、回転割
出装置４８が設けられた回転割出位置の真上に位置する
左端位置との間を往復移動させられるとともに、上下シ
リンダ６４により第１保持装置４６および回転割出装置
４８よりも上方の上昇端位置と下端がそれ等に達する下
降端位置との間を往復移動させられる。吸着ヘッド６８
がこれ等の移動端に達したことは、図２７に示されてい
るようにそれぞれシリンダに取り付けられたリードスイ
ッチ等のスイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５によ
って検知されるようになっている。また、送りシリンダ
６６はブレーキ付シリンダであって、スイッチＳＷ２に
より吸着ヘッド６８が左右の中間位置に達したことが検
知されることにより、その中間位置で吸着ヘッド６８を
停止させることができるようになっている。

【００１５】上記吸着ヘッド６８は、図６および図７に
示されているように直径が約１７．５ｍｍの円柱形状を
成しており、その中心部に形成された直径約４ｍｍの貫
通孔７０の上部には取付用の雌ねじ７２が設けられてい
るとともに、その貫通孔７０の下部には約３．５ｍｍの
高さまで直径が約６．１ｍｍの逃げ穴７４が設けられて
いる。また、軸中心から半径約５．５ｍｍの円周上には
直径約２ｍｍのエア通路７６が９０゜間隔で４本形成さ
れているとともに、そのエア通路７６が下端の吸着面７
８に開口する部分にはそれぞれ直径約４ｍｍの座ぐり穴
８０が設けられている。エア通路７６は、吸着ヘッド６
８を上下シリンダ６４の出力ロッドに取り付けるための
取付治具に設けられた連結ポートを介して図１０に示さ
れているエア回路に接続され、電磁切換弁８２、８４を
介して真空回路８６、加圧回路８８に選択的に連通させ
られる。図１０のＳＷ６はバキュームスイッチで、吸着
ヘッド６８の吸着面７８に電極部品１０が吸着されたこ
とを検出するためのものである。

【００１６】図４および図５に戻って前記第１搬入装置
５８は、前記ガイドレール６２に左右方向の移動可能に
配設された下向きの上下シリンダ９４と、その上下シリ
ンダ９４を左右方向へ移動させる送りシリンダ９６と、
上下シリンダ９４の出力ロッドに取り付けられた吸着ヘ
ッド９８とを備えており、吸着ヘッド９８は送りシリン
ダ９６により前記回転割出位置の真上に位置する右端位
置と前記積層位置決め装置５０が設けられた積層位置の
真上に位置する左端位置との間を往復移動させられると
ともに、上下シリンダ９４により回転割出装置４８およ
び積層位置決め装置５０よりも上方の上昇端位置と下端
がそれ等に達する下降端位置との間を往復移動させられ
る。吸着ヘッド９８がこれ等の移動端に達したことは、
図２７に示されているようにそれぞれシリンダに取り付
けられたリードスイッチ等のスイッチＳＷ１０、ＳＷ１
２、ＳＷ１３、ＳＷ１４によって検知されるようになっ
ている。また、送りシリンダ９６はブレーキ付シリンダ
であって、スイッチＳＷ１１により吸着ヘッド９８が左
右の中間位置に達したことが検知されることにより、そ
の中間位置で吸着ヘッド９８を停止させることができる
ようになっている。上記吸着ヘッド９８は前記吸着ヘッ
ド６８と全く同じもので、前記図６および図７に示され
ているように構成されているとともに、図１０に示され
ているように電磁切換弁１００を介して真空回路８６に
接続されている。図１０のＳＷ１５はバキュームスイッ
チで、吸着ヘッド９８の吸着面７８に電極部品１０が吸
着されたことを検出するためのものである。

【００１７】また、前記第２搬入装置６０は、前記ガイ
ドレール６２に左右方向の移動可能に配設された下向き
の上下シリンダ１０４と、その上下シリンダ１０４の出
力ロッドに取り付けられた吸着ヘッド１０６とを備えて
いるとともに、上下シリンダ１０４は連結部材１０８を
介して前記上下シリンダ９４に連結されて前記送りシリ
ンダ９６により上下シリンダ９４と一体的に左右方向へ
移動させられるようになっており、吸着ヘッド１０６は
送りシリンダ９６により前記積層位置の真上に位置する
右端位置と前記第２保持装置５４が配設された第２ワー
ク保持位置の真上に位置する左端位置との間を往復移動
させられるとともに、上下シリンダ１０４により積層位
置決め装置５０および第２保持装置５４よりも上方の上
昇端位置と下端がそれ等に達する下降端位置との間を往
復移動させられる。吸着ヘッド１０６と９８との離間距
離は、回転割出装置４８、積層位置決め装置５０、およ
び第２保持装置５４の相互の離間距離と一致しており、
吸着ヘッド９８が回転割出位置の真上に位置させられる
と吸着ヘッド１０６は積層位置の真上に位置させられ、
吸着ヘッド９８が積層位置の真上に位置させられると吸
着ヘッド１０６は第２ワーク保持位置の真上に位置させ
られ、吸着ヘッド９８が回転割出位置と積層位置との間
の中間位置に停止させられると吸着ヘッド１０６は積層
位置と第２ワーク保持位置との間の中間位置に停止させ
られる。吸着ヘッド１０６が上記上昇端位置および下降
端位置に達したことは、それぞれシリンダに取り付けら
れたリードスイッチ等のスイッチＳＷ１６、ＳＷ１７（
図２７参照）によって検知されるようになっている。

【００１８】上記吸着ヘッド１０６は、図８および図９
に示されているように直径が約１７．５ｍｍの円柱形状
を成しており、その中心部に形成された直径約４ｍｍの
貫通孔１１０の上部には取付用の雌ねじ１１２が設けら
れている。また、軸中心から半径約５．５ｍｍの円周上
には直径約２ｍｍのエア通路１１４が９０゜間隔で４本
形成されているとともに、そのエア通路１１４が下端の
吸着面１１６に開口する部分にはそれぞれ直径約４ｍｍ
の座ぐり穴１１８が設けられている。エア通路１１４は
、吸着ヘッド１０６を上下シリンダ１０４の出力ロッド
に取り付けるための取付治具に設けられた連結ポートを
介して図１０に示されているエア回路に接続され、電磁
切換弁１２０を介して真空回路８６に連通させられるよ
うになっている。図１０のＳＷ１８はバキュームスイッ
チで、吸着ヘッド１０６の吸着面１１６に圧電部品１８
が吸着されたことを検出するためのものである。また、
かかる吸着ヘッド１０６の下端部は約１３ｍｍの幅を残
して約５．５ｍｍの高さまで両側から面取り１２２が施
されているとともに、それ等の面取り１２２と直角な方
向に幅が約４ｍｍの切欠１２４が約４．５ｍｍの高さま
で形成されており、その切欠１２４内を前記溶接装置５
２の一対の溶接電極２８４（図２４参照）が左右から挿
通され得るようになっている。上記面取り１２２や切欠
１２４は座ぐり穴１１８に掛からないように形成されて
おり、吸着ヘッド１０６は切欠１２４が左右方向となる
姿勢で上下シリンダ１０４の出力ロッドに取り付けられ
ている。

【００１９】一方、前記第１保持装置４６は、その正面
縦断面図を示す図１１および平面図を示す図１２から明
らかなように、第１ベース板４０に固設されたホルダ位
置決め治具１３０と、そのホルダ位置決め治具１３０に
着脱可能に保持されるワークホルダ１３２と、第１ベー
ス板４０の下側に上向きに固設された押上げシリンダ１
３４とを備えて構成されている。ホルダ位置決め治具１
３０は段付きの貫通穴１３６が形成された略円筒形状を
成して、その貫通穴１３６の大径側が上向きとなる姿勢
で配設されており、ワークホルダ１３２は貫通穴１３６
の上端開口から装入されるようになっている。ワークホ
ルダ１３２は、その下端が貫通穴１３６の段部１３８に
当接する装着位置まで装入され、その状態でホルダ位置
決め治具１３０の側壁に螺合されたロック用ボルト１４
０がねじ込まれることにより、ワークホルダ１３２は貫
通穴１３６からの抜け出し不能に前記第１ワーク保持位
置に位置決めされる。また、ホルダ位置決め治具１３０
の上部には側壁を貫通してねじ穴が設けられ、前記図１
０の加圧回路８８に電磁切換弁１４２を介して接続され
た２枚送り防止用のエアブロー用接続具１４４が螺合さ
れている。上記ロック用ボルト１４０の頭部にはローレ
ット加工が施され、作業者が手作業で容易にねじ込み操
作できるようになっている。

【００２０】上記ワークホルダ１３２は、直径が前記電
極部品１０の外径より僅かに大きい約１７．６ｍｍの収
容穴１４６が形成された略有底円筒形状の本体１４８と
、その本体１４８の収容穴１４６内に軸方向の移動可能
に配設された押上げ部材１５０とを有して構成されてお
り、本体１４８の収容穴１４６が上向きとなる姿勢で前
記ホルダ位置決め治具１３０に装着されて第１ワーク保
持位置に位置決めされ、前記電極供給装置５６の吸着ヘ
ッド６８が第１ワーク保持位置において下降端位置まで
下降させられると、その吸着ヘッド６８の吸着面７８は
上記収容穴１４６内の予め定められた吸着位置に位置さ
せられる。本体１４８の外周面には、前記ロック用ボル
ト１４０の先端が係合させられる環状溝１５２が形成さ
れているとともに、前記エアブロー用接続具１４４が螺
合されたねじ穴に対応する位置にも環状溝１５４が形成
されており、環状溝１５４の溝底には９０゜間隔で４個
のブロー穴１５６が側壁を貫通して斜め下方、すなわち
有底円筒形状の底部側へ向かって形成されている。この
ブロー穴１５６は、上記吸着位置よりも上方位置に開口
させられている。

【００２１】また、押上げ部材１５０は、大径部１５８
と小径部１６０とから成る段付きの円柱形状を成してお
り、大径部１５８は前記収容穴１４６内に収容されてい
るとともに小径部１６０は本体１４８の底部に形成され
た挿通孔１６２内を挿通して外部に突き出している。挿
通孔１６２にはドライブッシュが配設されて、押上げ部
材１５０が本体１４８に対して円滑に軸方向へ移動し得
るようになっているとともに、大径部１５８の外周面に
はＯリング１６４が装着されて弾性変形させられた状態
で収容穴１４６の内周面に押圧されており、そのＯリン
グ１６４の弾性力に基づく収容穴１４６の内周面との摩
擦により押上げ部材１５０の軸方向の自由な移動が制限
されている。押上げ部材１５０が収容穴１４６の底部に
当接させられた状態において、その押上げ部材１５０の
上面と前記吸着位置との間には、電極部品１０が所定の
枚数、具体的には前記積層型圧電アクチュエータ２２の
製造に必要な枚数（本実施例では５８枚）よりも多い６
０〜６５枚程度が収容され得るようになっている。

【００２２】このようなワークホルダ１３２は複数用意
されていて、予め設備外で６０〜６５枚程度の電極部品
１０が収容穴１４６内に装入され、１個の積層型圧電ア
クチュエータ２２に関する部品の積層溶接が終了した段
階でホルダ位置決め治具１３０のワークホルダ１３２と
交換されて使用される。

【００２３】前記押上げシリンダ１３４は、その出力ロ
ッドが上記ホルダ位置決め治具１３０によって位置決め
保持されたワークホルダ１３２の真下に位置するように
配設されており、その出力ロッドを上方へ突き出すこと
により、出力ロッドに固設された当接部材１６６が押上
げ部材１５０の小径側端面に当接させられ、前記Ｏリン
グ１６４による摩擦に抗して押上げ部材１５０を上方へ
押し上げる。この押上げシリンダ１３４は、前記吸着ヘ
ッド６８が吸着位置まで挿入された状態において押上げ
部材１５０を押し上げるように作動させられ、その押上
げ部材１５０上に収容されている電極部品１０を吸着ヘ
ッド６８の吸着面７８に押圧する。押上げシリンダ１３
４の付勢力は上下シリンダ６４よりも弱く、電極部品１
０が吸着面７８に押圧されることにより当接部材１６６
のそれ以上の上昇は阻止されるとともに、吸着ヘッド６
８が押上げシリンダ１３４によって押し上げられること
はない。押上げシリンダ１３４の駆動ストロークは、押
上げ部材１５０の大径側端面が吸着位置に達するまでそ
の押上げ部材１５０を押し上げ得るように定められてお
り、ワークホルダ１３２内の電極部品１０の枚数が少な
くなってもそれを吸着面７８に押圧し得るようになって
いる。押上げ部材１５０は、押上げシリンダ１３４によ
って一旦押し上げられると、押上げシリンダ１３４の当
接部材１６６が下降させられても、前記Ｏリング１６４
と収容穴１４６の内周面との摩擦により下降することが
防止され、その押し上げられた位置に保持される。図１
３はこの状態を示す図である。

【００２４】前記回転割出装置４８は、その正面縦断面
図を示す図１４、平面図を示す図１５、および図１５の
ＸＶＩ−ＸＶＩ断面を示す図１６から明らかなように、
前記第１ベース板４０上に固設された電極位置決め治具
１７０と、第１ベース板４０の下側において上向きに固
設された回転モータ１７２と、回転モータ１７２の出力
軸１７４にロックボルト１７６によって相対回転不能に
取り付けられた位置決め軸１７８と、電極位置決め治具
１７０に固設された一対の位置決め用シリンダ１８０と
を備えて構成されている。電極位置決め治具１７０は、
上端面に直径が電極部品１０の外径より僅かに大きい約
１７．６ｍｍの収容穴１８２が形成されており、前記吸
着ヘッド６８、９８がそれぞれ回転割出位置の真上に位
置させられて下降端位置まで下降させられることにより
、その下端部が収容穴１８２内の途中まで挿入されるよ
うになっている。収容穴１８２の底部には、上記位置決
め軸１７８を軸心まわりの回転可能に挿通させる段付き
の挿通孔１８４が形成されており、位置決め軸１７８が
ドライブッシュを介して回転可能に支持されている。

【００２５】位置決め軸１７８には、直径が電極部品１
０の円穴１２より小さい約５ｍｍの半球形状の頭部１８
６が設けられており、その頭部１８６は収容穴１８２内
に突き出して、前記下降端位置まで下降させられた吸着
ヘッド６８、９８の逃げ穴７４内に僅かに挿入されるよ
うになっている。頭部１８６には、先端の軸中心から一
半径方向へ幅が約２．２ｍｍ、深さが約１ｍｍの係合溝
１８８が形成され、幅が約２ｍｍの電極部品１０の突起
部１６がその係合溝１８８内に挿入され得るようになっ
ている。係合溝１８８の両壁面の上端にはＲ面取りが施
されている。なお、この位置決め軸１７８の頭部は必ず
しも半球形状である必要はなく、図１７に示されている
ように円錐形状の頭部２００に係合溝２０２を形成した
ものや、図１８に示されているように平坦な先端面２０
４に係合溝２０６を形成した円柱形状の頭部２０８など
、種々の形状が採用され得る。

【００２６】位置決め軸１７８の中間部には、その軸心
に対して対称的な２位置に円錐形状の位置決め穴１９０
が設けられ、前記位置決め用シリンダ１８０の出力ロッ
ドに固設された位置決めピン１９２がそれぞれ係合させ
られるようになっている。位置決めピン１９２は位置決
め穴１９０に対応する円錐形状を成していて、その位置
決め穴１９０と係合させられることにより位置決め軸１
７８を、上記係合溝１８８が図１４、図１５において右
向きまたは左向きとなる姿勢に正確に位置決めする。位
置決めピン１９２は、位置決め穴１９０に係合して位置
決め軸１７８を位置決めする係合位置と、位置決め穴１
９０から離間して位置決め軸１７８の回転を許容する退
避位置との間を位置決め用シリンダ１８０によって移動
させられるようになっており、この位置決めピン１９２
の作動状態は、位置決め用シリンダ１８０に配設された
リードスイッチ等のスイッチＳＷ８、ＳＷ９（図２７参
照）によって検知されるようになっている。

【００２７】位置決め軸１７８には更に、軸心に対して
対称的な２位置に一対の検出ピン１９４が固設され、電
極位置決め治具１７０に取り付けられた近接スイッチ等
のスイッチＳＷ７によって検出されるようになっており
、位置決め軸１７８の回転角度が１８０゜（半回転）単
位で検知される。スイッチＳＷ７の出力信号は図２８に
示されている制御装置３３０に取り込まれるようになっ
ており、制御装置３３０はその信号に基づいて位置決め
軸１７８が５４０゜（１．５回転）した時に、回転モー
タ１７２を停止させる信号をモータ駆動制御回路１９６
に出力する。このように位置決め軸１７８が１．５回転
ずつ回転駆動されることにより、位置決め軸１７８の停
止時の姿勢は１回毎に軸心まわりにおいて１８０゜反転
させられることとなる。なお、位置決め軸１７８は１回
毎にその回転方向が反転させられ、交互に正転、逆転さ
せられる。

【００２８】前記積層位置決め装置５０は、その正面縦
断面図を示す図１９、平面図を示す図２０、および図２
０のＩＩＸＩ−ＩＩＸＩ断面を示す図２１から明らかな
ように、第１ベース板４０上の前記積層位置に立設され
たワーク挿通ロッド２１０と、第１ベース板４０に固設
されたホルダ位置決め治具２１２と、そのホルダ位置決
め治具２１２に着脱可能に保持されるワークホルダ２１
４と、第１ベース板４０の下側に上向きに配設された押
上げシリンダ２１６（図４参照）とを備えて構成されて
いる。ワーク挿通ロッド２１０は銅合金等の電気伝導度
の高い材料製で、直径寸法が前記圧電部品１８の円穴２
０と略同じ４ｍｍ程度の円柱形状を成しているとともに
先端は円錐形状を成しており、軸心に対して対称的な２
位置には幅が約２．２ｍｍで溝底は平坦の位置決め溝２
１８が軸心と平行に形成されている。このワーク挿通ロ
ッド２１０の下端部は、第１ベース板４０の位置決め穴
２２０内に嵌め込まれてボルトにより固設された取付治
具２２２の取付穴２２４内に挿入されているとともに、
位置決めボルト２２６によって抜け出しおよび回転が阻
止され、図１９の正面縦断面図において上記位置決め溝
２１８が左右に位置するように位置決めされている。取
付治具２２２はＭＣナイロン等の絶縁物にて構成されて
おり、前記押上げシリンダ２１６により上下駆動される
一対の当接ロッド２２８が挿通させられる一対の挿通孔
２３０が上下方向に貫通して形成されているとともに、
上記取付穴２２４内に冷却エアを供給する冷却エア用接
続具２３２が連結されている。この冷却エア用接続具２
３２は、前記図１０の加圧回路８８に電磁切換弁２３４
を介して接続されており、装置稼動中は電磁切換弁２３
４が切り換えられることにより常時冷却エアが取付穴２
２４内に導入され、ワーク挿通ロッド２１０に沿って上
方へ導かれることによりそのワーク挿通ロッド２１０等
を冷却するようになっている。

【００２９】ホルダ位置決め治具２１２は、ワークホル
ダ２１４が装入される円形の位置決め穴２３６を有して
上記取付治具２２２上に同心に配設され、その取付治具
２２２と共にボルトにより第１ベース板４０に固設され
ている。このホルダ位置決め治具２１２の前後の両側壁
には、それぞれスプリングによってボールを付勢する位
置決め具２３８が装着されており、そのボールがワーク
ホルダ２１４の外周面に軸心と平行に形成された一対の
係合溝２４０と係合させられることにより、ワークホル
ダ２１４の軸心まわりの位置決めが行われるとともに、
その係合溝２４０の所定の高さ位置に設けられた係合凹
所２４２にボールが係合させられるまでワークホルダ２
１４が位置決め穴２３６内に装入されることにより、ワ
ークホルダ２１４はその下端部が取付治具２２２に当接
する装着位置に位置決めされる。なお、ホルダ位置決め
治具２１２の上端には、溶接装置５２の一対の溶接電極
２８４が接近させられる部分すなわち図１９の正面断面
図における左右の部位に、それ等の溶接電極２８４との
干渉を避けるための一対の切欠２４４が形成されている
。

【００３０】ワークホルダ２１４は、直径が前記電極部
品１０や圧電部品１８の外径より僅かに大きい約１７．
６ｍｍの収容穴２４６が形成された略有底円筒形状の本
体２４８と、その本体２４８の収容穴２４６内に軸方向
の移動可能に配設された押上げ部材２５０とを有して構
成されており、本体２４８の収容穴２４６が上向きとな
る姿勢で前記ホルダ位置決め治具２１２に装着されて積
層位置に位置決めされ、前記吸着ヘッド９８、１０６が
積層位置において下降端位置まで下降させられると、そ
れ等の吸着ヘッド９８、１０６の吸着面７８、１１６は
上記収容穴２４６内の予め定められた搬入位置に位置さ
せられる。上記本体２４８および押上げ部材２５０は、
何れもＭＣナイロン等の絶縁物にて構成されている。本
体２４８の外周面には、軸心に対して対称的な２位置に
前記係合溝２４０および係合凹所２４２が設けられてい
るとともに、前記ホルダ位置決め治具２１２に装着され
た状態においてそのホルダ位置決め治具２１２の上端と
一致する位置には、適正に装着されたことの目印となる
切欠２５２が設けられている。また、ホルダ位置決め治
具２１２に装着された状態において、溶接装置５２の一
対の溶接電極２８４が接近させられる軸心に対して対称
的な２位置には、その溶接電極２８４の挿入を許容する
一対の挿入孔２５４が形成されている。溶接電極２８４
は予め定められた溶接高さ位置に配設されており、この
高さは前記搬入位置よりも少し高い位置である。また、
本体２４８の底部には、前記当接ロッド２２８の挿通を
許容する一対の挿通孔２５６が形成されているとともに
、中心部には前記ワーク挿通ロッド２１０の挿通を許容
する挿通孔２５８が形成されている。

【００３１】押上げ部材２５０は、前記収容穴２４６内
に軸方向の移動可能に収容されているとともに、その中
心部には前記ワーク挿通ロッド２１０の挿通を許容する
挿通孔２６０が形成されている。押上げ部材２５０の外
周面にはＯリング２６２が装着され、弾性変形させられ
た状態で収容穴２４６の内周面に押圧されており、その
Ｏリング２６２の弾性力に基づく収容穴２４６の内周面
との摩擦により押上げ部材２５０の軸方向の自由な移動
が制限されている。押上げ部材２５０が収容穴２４６の
底部に当接させられた状態において、その押上げ部材２
５０の上面と前記搬入位置との間には、電極部品１０お
よび圧電部品１８が所定の枚数、具体的には前記積層型
圧電アクチュエータ２２の製造に必要な枚数で、本実施
例ではそれぞれ５８枚ずつの計１１６枚が収容され得る
ようになっている。

【００３２】また、前記押上げシリンダ２１６は、その
出力ロッドが上記ホルダ位置決め治具２１２によって位
置決め保持されたワークホルダ２１４の真下に位置する
ように配設されており、その出力ロッドを上方へ突き出
すことにより、前記当接ロッド２２８を介して押上げ部
材２５０に当接させられ、前記Ｏリング２６２による摩
擦に抗して押上げ部材２５０を上方へ押し上げる。一対
の当接ロッド２２８の下端部には当て板２７０が固設さ
れており、押上げシリンダ２１６はその当て板２７０に
出力ロッドが当接させられることにより当接ロッド２２
８を突き上げる一方、出力ロッドが引き込まれることに
より当接ロッド２２８は自重で下降させられる。この押
上げシリンダ２１６は、前記吸着ヘッド１０６が搬入位
置まで挿入された状態において押上げ部材２５０を押し
上げるように作動させられ、既に収容穴２４６内に搬入
されて積層されている電極部品１０および圧電部品１８
を吸着ヘッド１０６の吸着面１１６に押圧して位置決め
する。押上げシリンダ２１６の付勢力は上下シリンダ１
０４よりも弱く、電極部品１０および圧電部品１８が吸
着面１１６に押圧されることにより当接ロッド２２８の
それ以上の上昇は阻止されるとともに、吸着ヘッド１０
６が押上げシリンダ２１６によって押し上げられること
はない。押上げシリンダ２１６の駆動ストロークは、押
上げ部材２５０の上端面が搬入位置に達するまでその押
上げ部材２５０を押し上げ得るように定められている。 押上げ部材２５０は、押上げシリンダ２１６によって一
旦押し上げられると、当接ロッド２２８が下降させられ
ても、前記Ｏリング２６２と収容穴２４６との摩擦によ
り下降することが防止され、その押し上げられた位置に
保持される。

【００３３】前記ワークホルダ２１４の本体２４８の上
端外周部には雄ねじ２６４が形成されており、図２２に
示されているようにキャップ２６６が螺合されるように
なっている。このキャップ２６６は、電極部品１０およ
び圧電部品１８の積層溶接が終了した後、収容穴２４６
内の上部空間にスペーサ２６８を挿入してから装着され
るもので、この状態で押上げシリンダ２１６により当接
ロッド２２８が突き上げられると、積層溶接された電極
部品１０および圧電部品１８はスペーサ２６８がキャッ
プ２６６に当接するまで押し上げられ、更に当接ロッド
２２８が突き上げられると、位置決め具２３８による位
置決めに抗してワークホルダ２１４がホルダ位置決め治
具２１２の上方へ押し上げられる。そして、積層溶接さ
れた電極部品１０および圧電部品１８は、ワークホルダ
２１４内に収容されたまま後工程へ送られる。なお、ス
ペーサ２６８をキャップ２６６に一体に設けておくこと
も可能である。

【００３４】前記溶接装置５２は、その斜視図を示す図
２３および平面図を示す図２４から明らかなように、前
記第１ベース板４０上であって積層位置の後方に固設さ
れたガイドレール２７４に左右方向の移動可能に配設さ
れた一対の可動ブラケット２７６と、積層位置の真後ろ
に位置固定に配設された固定ブラケット２７８とを備え
て構成されている。可動ブラケット２７６には、それぞ
れ図２４の下方である装置の前方へ延び出すように溶接
アーム２８０が固定されているとともに、その溶接アー
ム２８０の先端部にはＭＣナイロン等の絶縁物から成る
電極アーム２８２が固定され、その電極アーム２８２に
溶接電極２８４が取り付けられている。一対の溶接電極
２８４の先端は直径が約１．８ｍｍの半球形状を成して
いるとともに、前記積層位置決め装置５０のワーク挿通
ロッド２１０を挟んで左右の位置において相対向させら
れており、固定ブラケット２７８と溶接アーム２８０と
の間に張設された加圧スプリング２８６により可動ブラ
ケット２７６がそれぞれ固定ブラケット２７８に接近す
る方向へ移動させられることにより、一対の溶接電極２
８４は前記積層位置決め装置５０のワークホルダ２１４
に形成された挿入孔２５４からワークホルダ２１４内に
挿入させられ、ワーク挿通ロッド２１０の左右に設けら
れた位置決め溝２１８に押圧される。この押圧力は加圧
スプリング２８６のばね力によって定まり、電極部品１
０の溶接時に穴明き等の欠陥を生じないように、本実施
例では約１０〜２０ｇ程度の押圧力で押圧されるように
なっている。加圧スプリング２８６の一端部は、溶接ア
ーム２８０に螺合されたスプリングフック２９４に掛け
止められており、そのスプリングフック２９４のねじ込
み量を変更することにより、上記押圧力は容易に調節で
きる。一方、固定ブラケット２７８には、一対の電極開
放用シリンダ２８８が背中合わせで配設されており、そ
の出力ロッドが突き出されることにより、可動ブラケッ
ト２７６はそれぞれ溶接電極２８４が上記ワークホルダ
２１４の挿入孔２５４から完全に抜け出す退避位置まで
移動させられる。溶接電極２８４が押圧状態にあるか退
避状態にあるかは、電極開放用シリンダ２８８に配設さ
れたリードスイッチ等のスイッチＳＷ２０，ＳＷ２１（
図２７参照）によって検知される。なお、それぞれの溶
接電極２８４はターミナル２９０に螺合されて電気的に
接続されており、ケーブルを介して溶接電源２９２（図
２８参照）に接続されている。

【００３５】前記第２保持装置５４は、その正面縦断面
図を示す図２５および平面図を示す図２６から明らかな
ように、第１ベース板４０に固設されたホルダ位置決め
治具３００と、そのホルダ位置決め治具３００に着脱可
能に保持されるワークホルダ３０２と、第１ベース板４
０の下側に上向きに固設された押上げシリンダ３０４と
を備えて構成されている。ホルダ位置決め治具３００は
段付きの貫通穴３０６が形成された略円筒形状を成して
、その貫通穴３０６の大径側が上向きとなる姿勢で配設
されており、ワークホルダ３０２は貫通穴３０６の上端
開口から装入されるようになっている。ワークホルダ３
０２は、その下端が貫通穴３０６の段部３０８に当接す
る装着位置まで装入され、その状態でホルダ位置決め治
具３００の側壁に螺合されたロック用ボルト３１０がね
じ込まれることにより、ワークホルダ３０２は貫通穴３
０６からの抜け出し不能に前記第２ワーク保持位置に位
置決めされる。上記ロック用ボルト３１０の頭部にはロ
ーレット加工が施され、作業者が手作業で容易にねじ込
み操作できるようになっている。

【００３６】上記ワークホルダ３０２は、直径が前記圧
電部品１８の外径より僅かに大きい約１７．６ｍｍの収
容穴３１２が形成された略有底円筒形状の本体３１４と
、その本体３１４の収容穴３１２内に軸方向の移動可能
に配設された押上げ部材３１６とを有して構成されてお
り、本体３１４の収容穴３１２が上向きとなる姿勢で前
記ホルダ位置決め治具３００に装着されて第２ワーク保
持位置に位置決めされ、前記第２搬入装置６０の吸着ヘ
ッド１０６が第２ワーク保持位置の真上に保持された状
態で下降端位置まで下降させられると、その吸着ヘッド
１０６の吸着面１１６は上記収容穴３１２内の予め定め
られた吸着位置に位置させられる。本体３１４の外周面
には、前記ロック用ボルト３１０の先端が係合させられ
る環状溝３１８が形成されている。また、押上げ部材３
１６は、大径部３２０と小径部３２２とから成る段付き
の円柱形状を成しており、大径部３２０は前記収容穴３
１２内に収容されているとともに小径部３２２は本体３
１４の底部に形成された挿通孔３２４内を挿通して外部
に突き出している。挿通孔３２４にはドライブッシュが
配設されて、押上げ部材３１６が本体３１４に対して円
滑に軸方向へ移動し得るようになっているとともに、大
径部３２０の外周面にはＯリング３２６が装着されて弾
性変形させられた状態で収容穴３１２の内周面に押圧さ
れており、そのＯリング３２６の弾性力に基づく収容穴
３１２の内周面との摩擦により押上げ部材３１６の軸方
向の自由な移動が制限されている。押上げ部材３１６が
収容穴３１２の底部に当接させられた状態において、そ
の押上げ部材３１６の上面と前記吸着位置との間には、
圧電部品１８が所定の枚数、具体的には前記積層型圧電
アクチュエータ２２の製造に必要な枚数（本実施例では
５８枚）よりも多い６０〜６５枚程度が収容され得るよ
うになっている。

【００３７】このようなワークホルダ３０２は複数用意
されていて、予め設備外で６０〜６５枚程度の圧電部品
１８が収容穴３１２内に装入され、１個の積層型圧電ア
クチュエータ２２に関する部品の積層溶接が終了した段
階でホルダ位置決め治具３００のワークホルダ３０２と
交換されて使用される。

【００３８】また、前記押上げシリンダ３０４は、その
出力ロッドが上記ホルダ位置決め治具３００によって位
置決め保持されたワークホルダ３０２の真下に位置する
ように配設されており、その出力ロッドを上方へ突き出
すことにより、出力ロッドに固設された当接部材３２８
が押上げ部材３１６の小径側端面に当接させられ、前記
Ｏリング３２６による摩擦に抗して押上げ部材３１６を
上方へ押し上げる。この押上げシリンダ３０４は、前記
吸着ヘッド１０６が吸着位置まで挿入された状態におい
て押上げ部材３１６を押し上げるように作動させられ、
その押上げ部材３１６上に収容されている圧電部品１８
を吸着ヘッド１０６の吸着面１１６に押圧する。押上げ
シリンダ３０４の付勢力は上下シリンダ１０４よりも弱
く、圧電部品１８が吸着面１１６に押圧されることによ
り当接部材３２８のそれ以上の上昇は阻止されるととも
に、吸着ヘッド１０６が押上げシリンダ３０４によって
押し上げられることはない。押上げシリンダ３０４の駆
動ストロークは、押上げ部材３１６の大径側端面が吸着
位置に達するまでその押上げ部材３１６を押し上げ得る
ように定められており、ワークホルダ３０２内の圧電部
品１８の枚数が少なくなってもそれを吸着面１０６に押
圧し得るようになっている。押上げ部材３１６は、押上
げシリンダ３０４によって一旦押し上げられると、当接
部材３２８が下降させられても、前記Ｏリング３２６と
収容穴３１２の内周面との摩擦により下降することが防
止され、その押し上げられた位置に保持される。当接部
材３２８が下降端位置まで下降させられたか否かは、押
上げシリンダ３０４に配設されたリードスイッチ等のス
イッチＳＷ１９（図２７参照）によって検知される。

【００３９】以上のように構成された積層溶接装置３０
は、図２８に示されている制御回路を備えており、制御
装置３３０によってその作動が制御される。制御装置３
３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えていて、ＲＡＭ
の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプ
ログラムに従って信号処理を行うことにより、例えば図
２９乃至図３４に示されているフローチャートや図２７
のタイムチャートに示されているように作動させる。ま
た、時間計測を行うためのクロック信号源も備えている
。

【００４０】上記制御装置３３０には、前記スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ２１から出力された各信号がそれぞれ供給さ
れるとともに、起動押釦３３２、払出し押釦３３４から
も信号が供給されるようになっている。制御装置３３０
からは、前記図１０の各電磁切換弁を含む切換弁装置３
３６に切換信号が出力され、各電磁切換弁のソレノイド
をそれぞれＯＮ（励磁）、ＯＦＦ（非励磁）することに
より、前記各シリンダの作動を制御したり吸着ヘッド等
の吸引やブローを切換制御したりするようになっている
。また、モータ駆動制御回路１９６に駆動信号を出力し
て前記回転モータ１７２の作動を制御するとともに、溶
接制御回路３３８に溶接信号を出力して溶接電源２９２
からの溶接電流の通電を制御するようになっている。 更に、積層溶接作業の終了を知らせる完了表示ランプ３
４０に表示信号を出力して、これを点灯表示させるよう
になっている。なお、上記溶接制御回路３３８からは、
溶接電流の通電停止時に溶接完了信号が供給される。

【００４１】次に、図２９乃至図３４のフローチャート
や図２７のタイムチャートを参照しつつ、積層溶接装置
３０の作動を説明する。なお、この積層溶接装置３０は
図２７のタイムチャートから明らかなように各部が並列
的に作動させられるが、以下の説明では理解を容易とす
るために図２９のフローチャートのように機能別に分け
て説明する。

【００４２】先ず、起動前の状態では前記各吸着ヘッド
６８、９８、１０６はそれぞれ原位置、すなわち上昇端
位置であって且つ左右方向の中間位置に保持されており
、その状態で、予め所定量の電極部品１０が装入された
ワークホルダ１３２を第１保持装置４６に装着するとと
もに、所定量の圧電部品１８が装入されたワークホルダ
３０２を第２保持装置５４に装着し、更に空のワークホ
ルダ２１４をキャップ２６６を外した状態で積層位置決
め装置５０に装着する。その後、起動押釦３３２が押込
操作されると、図２９のステップＳ１の判断がＹＥＳと
なって一連の作動が開始され、ステップＳ２において電
磁切換弁２３４のソレノイドが励磁されることにより、
積層位置決め装置５０の冷却エア用接続具２３２に冷却
エアが供給される。また、続くステップＳ３では、電極
供給装置５６により第１保持装置４６から回転割出装置
４８に電極部品１０が供給される。

【００４３】上記ステップＳ３は、図３０に示されてい
るフローチャートに従って実行され、先ず、ステップＳ
２１においてスイッチＳＷ４がＯＮか否か、すなわち吸
着ヘッド６８が上昇端位置に有るか否かが判断され、上
昇端位置に有る場合にはステップＳ２２が実行されて、
送りシリンダ６６により吸着ヘッド６８が第１ワーク保
持位置の真上である右端位置まで移動させられる。右端
位置まで移動させられてスイッチＳＷ１がＯＮになると
、続くステップＳ２３において吸着ヘッド６８は上下シ
リンダ６４により下降端位置まで下降させられ、その吸
着面７８がワークホルダ１３２内の吸着位置に位置させ
られる。下降端位置まで下降させられてスイッチＳＷ５
がＯＮになると、ステップＳ２４が実行され、押上げシ
リンダ１３４により当接部材１６６が上昇させられて押
上げ部材１５０により電極部品１０が上記吸着面７８に
押圧されるとともに、電磁切換弁８２のソレノイドが励
磁されて吸着ヘッド６８による吸引が開始される。

【００４４】次のステップＳ２５では、スイッチＳＷ６
がＯＮか否か、換言すれば吸着ヘッド６８に電極部品１
０が吸着されたか否かが判断され、電極部品１０が吸着
されると、ステップＳ２６において、タイマＴＡ　がリ
セットされて新たに計時を開始するとともに、押上げシ
リンダ１３４により当接部材１６６が下降させられ、電
磁切換弁１４２のソレノイドが励磁されることによりエ
アブロー用接続具１４４に圧力エアが供給されて２枚送
り防止ブローが開始される。ステップＳ２７では、上記
タイマＴＡ　の計時が予め定められた一定時間ｔ１　に
達したか否かが判断され、一定時間ｔ１　に達すると、
ステップＳ２８において上下シリンダ６４により吸着ヘ
ッド６８が上昇端位置まで上昇させられる。上記一定時
間ｔ１　は、電磁切換弁１４２が切り換えられた後ワー
クホルダ１３２のブロー穴１５６から収容穴１４６内に
圧力エアが噴出されるまでの遅れ時間を考慮したもので
、吸着ヘッド６８が上昇させられる際にはブロー穴１５
６から確実に圧力エアが斜め下方に向かって噴出させら
れており、油などによって複数の電極部品１０が密着し
たまま吸着ヘッド６８に吸着された場合でも、負圧によ
り吸着面７８に吸着されている１枚以外はそのエアブロ
ーによって払い落とされる。

【００４５】ステップＳ２９では、タイマＴＡ　の計時
が予め定められた一定時間ｔ２　に達したか否かが判断
され、一定時間ｔ２　に達すると、ステップＳ３０にお
いて電磁切換弁１４２のソレノイドが非励磁とされ、２
枚送り防止ブローが停止される。この一定時間ｔ２　は
、吸着ヘッド６８の吸着面７８がブロー穴１５６の前を
通過した後にエアブローが停止されるように、上下シリ
ンダ６４の作動遅れや作動速度等を考慮して前記一定時
間ｔ１　よりも大きい値に定められる。次のステップＳ
３１では、スイッチＳＷ４がＯＮで且つスイッチＳＷ１
０がＯＦＦか否か、換言すれば吸着ヘッド６８が上昇端
位置に有り且つ吸着ヘッド９８がその右端位置すなわち
回転割出位置の真上に無いか否かが判断され、ＹＥＳの
場合にはステップＳ３２において送りシリンダ６６によ
り吸着ヘッド６８が左端位置、すなわち回転割出位置の
真上まで移動させられる。左端位置に達してスイッチＳ
Ｗ３がＯＮになると、ステップＳ３３において吸着ヘッ
ド６８は上下シリンダ６４により下降端位置まで下降さ
せられ、その下端部が回転割出装置４８の収容穴１８２
内に挿入されるとともに、スイッチＳＷ５のＯＮにより
下降端位置まで下降したことが確認されると、ステップ
Ｓ３４において電磁切換弁８２のソレノイドが非励磁と
され、吸着ヘッド６８による電極部品１０の吸着が解除
される。

【００４６】以上によって電極供給装置５６による電極
部品１０の回転割出装置４８に対す供給作業は終了する
が、電極供給装置５６は、電極部品１０を吸着して保持
するものであるため、電極部品１０の板厚が０．０２ｍ
ｍ程度と極めて薄いにも拘らず、それを変形させたり損
傷したりすることなく回転割出装置４８に供給すること
ができるとともに、ＳＵＳ３０４のように磁石に吸着し
ないものでも良好に搬送することができるのである。ま
た、第１保持装置４６のワークホルダ１３２は着脱可能
に第１ワーク保持位置に装着され、装置外で電極部品１
０を装入できるようになっているため、多数の電極部品
１０を短時間で容易に第１保持装置４６にセットするこ
とが可能であり、高い稼動率や作業能率が得られる。更
に、電極部品１０を吸着位置まで押し上げる押上げ部材
１５０は、Ｏリング１６４と収容穴１４６の内周面との
摩擦により当接部材１６６の下降に拘らず最上部の電極
部品１０が略吸着位置に位置する上方位置に保持される
ため、１回の供給毎に押上げ部材１５０が自重で落下す
る場合に比較して収容穴１４６内における電極部品１０
の上下変動が殆どなく、収容穴１４６の内周面との係合
に起因する電極部品１０の変形や損傷が良好に回避され
るとともに、電極部品１０の変位により上下の電極部品
１０の突起部１６が交差して絡み合ったりすることも良
好に防止されるのである。また、上記摩擦に伴う押上げ
部材１５０の移動抵抗により、その押上げ部材１５０に
当接部材１６６が当接させられて電極部品１０が吸着面
７８に押圧される際の衝撃が緩和されるため、この点で
も電極部品１０の変形や損傷が防止される。また、第１
保持装置４６は、ブロー穴１５６から圧力エアを噴出さ
せて電極部品１０の２枚送りを防止するようになってい
るため、２枚重ねによる次工程のトラブルを未然に防止
できるとともに、このブロー位置は吸着位置よりも僅か
に上であるため、落下した電極部品１０の姿勢が縦にな
って吸着ヘッド６８により潰されたりすることもない。

【００４７】図２９のステップＳ４では、上記ステップ
Ｓ３において回転割出装置４８に供給された電極部品１
０の姿勢を、前記突起部１６が左右方向となるように位
置決めする。これは、前記電極供給装置５６の吸着ヘッ
ド６８が収容穴１８２内に入り込んだ状態において、図
３１のフローチャートに従って実行され、ステップＳ４
０では、電磁切換弁８４のソレノイドが励磁されること
により加圧回路８８から吸着ヘッド６８に圧力エアが供
給されてエアブローが開始されるとともに、一対の位置
決め用シリンダ１８０によって一対の位置決めピン１９
２がそれぞれ退避位置へ移動させられる。上記エアブロ
ーでは、電極部品１０の主に本体部１４が収容穴１８２
の底面に押圧され、中心側へ突き出す突起部１６は、収
容穴１８２の中心部に下方から僅かに突き出している位
置決め軸１７８の頭部１８６と係合させられて上方へ弾
性変形させられる。本実施例では、電極位置決め治具１
７０の収容穴１８２、吸着ヘッド６８、加圧回路８８等
により、第１部品としての電極部品１０を位置決め軸１
７８と略同心となる姿勢で且つ突起部１６が頭部１８６
に押圧されて弾性変形させられるように保持する保持治
具が構成されている。回転割出装置４８は、吸着ヘッド
６８や加圧回路８８等を含んで構成されているのである
。

【００４８】一対の位置決めピン１９２が退避位置まで
移動させられてスイッチＳＷ９がＯＮ、厳密には一対の
位置決め用シリンダ１８０に設けられた一対のスイッチ
ＳＷ９が共にＯＮになると、ステップＳ４１においてモ
ータ駆動制御回路１９６に駆動信号が出力されることに
より回転モータ１７２が回転駆動され、位置決め軸１７
８が正転または逆転させられる。このように位置決め軸
１７８が回転駆動されると、その頭部１８６に押圧され
ている電極部品１０の突起部１６は、頭部１８６に形成
された係合溝１８８と一致した時に自身の弾性力によっ
て係合溝１８８内に入り込み、以後、電極部品１０は位
置決め軸１７８と共に回転させられる。ステップＳ４２
では、スイッチＳＷ７からの信号に基づいて位置決め軸
１７８が１．５回転したか否かが判断され、位置決め軸
１７８が１．５回転するとステップＳ４３において回転
モータ１７２が停止させられ、それに伴って位置決め軸
１７８および電極部品１０の回転も停止する。位置決め
軸１７８は、係合溝１８８が右または左向きとなるよう
に前記位置決めピン１９２によって位置決めされており
、１．５回転させられることにより係合溝１８８の向き
は反対向きとなる。したがって、電極部品１０も、その
突起部１６が右向きまたは左向きとなる姿勢に位置決め
され、この姿勢は１回の回転割出が行われる毎に反対と
なる。上記回転モータ１７２は回転駆動手段に相当する
。

【００４９】続くステップＳ４４では、一対の位置決め
用シリンダ１８０により一対の位置決めピン１９２がそ
れぞれ係合位置まで移動させられ、位置決め軸１７８に
形成された位置決め穴１９０と係合させられることによ
り、その位置決め軸１７８を正確に位置決めするととも
に、ステップＳ４５において電磁切換弁８４のソレノイ
ドが非励磁とされてエアブローが停止される。また、ス
テップＳ４６では吸着ヘッド６８が上下シリンダ６４に
よって上昇端位置まで上昇させられ、スイッチＳＷ４が
ＯＮになると、次のステップＳ４７において吸着ヘッド
６８が送りシリンダ６６により右端位置まで移動させら
れる。

【００５０】以上によって回転割出装置４８による電極
部品１０の位置決めは終了するが、回転割出装置４８は
、電極部品１０の突起部１６を位置決め軸１７８の頭部
１８６に押圧して弾性変形させた状態でその位置決め軸
１７８を１．５回転させ、突起部１６が自身の弾性力に
基づいて係合溝１８８と係合させられることにより、電
極部品１０の中心まわりの姿勢を位置決めするようにな
っているため、電極部品１０の板厚が０．０２ｍｍ程度
と極めて薄いにも拘らず良好に位置決めすることができ
るのである。また、電極部品１０はエアブローにより収
容穴１８２の底部に押圧され、吸着ヘッド６８と非接触
であるため、例えば吸着ヘッド６８または９８により電
極部品１０の本体部１４を吸着した状態で突起部１６を
頭部１８６に押圧して回転割出を行う場合に比較して、
電極部品１０が位置決め軸１７８と共に良好に回転させ
られ、電極部品１０の回転抵抗に伴う突起部１６の変形
や本体部１４の疵付き等が回避される。また、位置決め
ピン１９２によって位置決め軸１７８を正確に位置決め
するようにしているため、電極部品１０を高い精度で位
置決めできるとともに、回転モータ１７２として高精度
や細かな制御が要求されず、比較的安価なモータを採用
できる利点がある。更に、位置決め軸１７８は１．５回
転させられるため、電極部品１０の向きは交互に１８０
゜反転させられることとなり、例えば第１搬入装置５８
や積層位置決め装置５０に電極部品１０の向きを反転さ
せる機構を別個に設ける場合に比較して、積層溶接装置
３０全体としての構造が簡単になる。

【００５１】図２９のステップＳ５では、上記ステップ
Ｓ４において予め定められた姿勢に位置決めされた電極
部品１０を、第１搬入装置５８により回転割出装置４８
から積層位置決め装置５０に搬入する。かかるステップ
Ｓ５は、図３２に示されているフローチャートに従って
実行され、先ず、ステップＳ５０においてスイッチＳＷ
３がＯＦＦすなわち吸着ヘッド６８が回転割出位置の真
上に無いとともに、スイッチＳＷ１３およびＳＷ１６が
共にＯＮすなわち吸着ヘッド９８、１０６が共に上昇端
位置に位置させられているか否かが判断され、ＹＥＳの
場合にはステップＳ５１において送りシリンダ９６によ
り吸着ヘッド９８が回転割出位置の真上である右端位置
まで移動させられる。右端位置まで移動させられてスイ
ッチＳＷ１０がＯＮになると、続くステップＳ５２にお
いて吸着ヘッド９８は上下シリンダ９４により下降端位
置まで下降させられ、下端部が回転割出装置４８の収容
穴１８２内に位置させられる。下降端位置まで下降させ
られてスイッチＳＷ１４がＯＮになると、ステップＳ５
３が実行され、電磁切換弁１００のソレノイドが励磁さ
れて吸着ヘッド９８による吸引が開始される。

【００５２】次のステップＳ５４では、スイッチＳＷ１
５がＯＮか否か、換言すれば吸着ヘッド９８に電極部品
１０が吸着されたか否かが判断され、電極部品１０が吸
着されると、ステップＳ５５において上下シリンダ９４
により吸着ヘッド９８が上昇端位置まで上昇させられる
。ステップＳ５６では、スイッチＳＷ１３およびＳＷ１
６が共にＯＮすなわち吸着ヘッド９８および１０６が共
に上昇端位置に有るか否かが判断され、ＹＥＳの場合に
はステップＳ５７において送りシリンダ９６により吸着
ヘッド９８が積層位置の真上である左端位置まで移動さ
せられる。左端位置まで移動させられてスイッチＳＷ１
２がＯＮになると、続くステップＳ５８において吸着ヘ
ッド９８は上下シリンダ９４により下降端位置まで下降
させられる。この下降過程において、吸着面７８に吸着
されている電極部品１０の円穴１２内に積層位置決め装
置５０のワーク挿通ロッド２１０が挿通させられるとと
もに、電極部品１０の突起部１６は、一対の位置決め溝
２１８の何れか一方と係合させられて位置決めされ且つ
上方へ折り曲げられる。

【００５３】吸着ヘッド９８が下降端位置、すなわち収
容穴２４６内の搬入位置まで下降させられてスイッチＳ
Ｗ１４がＯＮになると、ステップＳ５９において、タイ
マＴＢ　がリセットされて新たに計時が開始されるとと
もに、電磁切換弁１００のソレノイドが非励磁とされて
吸着ヘッド９８による吸引が停止される。次のステップ
Ｓ６０では、タイマＴＢ　の計時が予め定められた一定
時間ｔ３　に達したか否かが判断され、一定時間ｔ３　
に達すると、ステップＳ６１において上下シリンダ９４
により吸着ヘッド９８が上昇端位置まで上昇させられる
。上記一定時間ｔ３　は、電磁切換弁１００が切り換え
られて吸着ヘッド９８による吸引が確実に停止した後、
吸着ヘッド９８が上昇させられるように定められている
。

【００５４】以上によって第１搬入装置５８による電極
部品１０の積層位置決め装置５０に対する搬入は終了す
るが、第１搬入装置５８は電極部品１０を吸着して保持
するものであるため、電極部品１０の板厚が０．０２ｍ
ｍ程度と極めて薄いにも拘らず、それを変形させたり損
傷したりすることがないとともに、ＳＵＳ３０４のよう
に磁石に吸着しないものでも良好に搬送することができ
るのである。また、積層位置決め装置５０のワーク挿通
ロッド２１０には位置決め溝２１８が設けられて突起部
１６と係合させられるようになっているため、突起部１
６が上方へ折り曲げられる際に電極部品１０の姿勢がず
れる恐れがないとともに、第１搬入装置５８の吸着ヘッ
ド９８に電極部品１０を吸着して搬送する際に僅かな位
置ずれがあっても、その電極部品１０の姿勢を矯正して
位置決めすることができる。

【００５５】図２９のステップＳ６では、第２搬入装置
６０により第２保持装置５４から積層位置決め装置５０
に圧電部品１８が搬入される。この圧電部品１８の搬入
は、前記第１搬入装置５８による電極部品１０の搬入と
交互に行われるようになっており、前記図３２のステッ
プＳ５７により吸着ヘッド１０６が前記吸着ヘッド９８
と共に送りシリンダ９６によって左進させられた後実行
され、図３３のフローチャートに示されているように、
先ず、ステップＳ７０においてスイッチＳＷ１２がＯＮ
か否か、すなわち吸着ヘッド１０６が第２ワーク保持位
置の真上である左端位置に有るか否かが判断される。吸
着ヘッド１０６が左端位置に有る場合には、ステップＳ
７１において上下シリンダ１０４により吸着ヘッド１０
６が下降端位置まで下降させられ、その吸着面１１６が
ワークホルダ３０２内の吸着位置に位置させられる。下
降端位置まで下降させられてスイッチＳＷ１７がＯＮに
なると、ステップＳ７２が実行され、押上げシリンダ３
０４により当接部材３２８が上昇させられて押上げ部材
３１６により圧電部品１８が上記吸着面１１６に押圧さ
れるとともに、電磁切換弁１２０のソレノイドが励磁さ
れて吸着ヘッド１０６による吸引が開始される。

【００５６】次のステップＳ７３では、スイッチＳＷ１
８がＯＮか否か、換言すれば吸着ヘッド１０６に圧電部
品１８が吸着されたか否かが判断され、圧電部品１８が
吸着されると、ステップＳ７４において押上げシリンダ
３０４により当接部材３２８が下降させられるとともに
、当接部材３２８が下降端まで達してスイッチＳＷ１９
がＯＮになると、ステップＳ７５において上下シリンダ
１０４により吸着ヘッド１０６が上昇端位置まで上昇さ
せられる。続くステップＳ７６では、スイッチＳＷ３が
ＯＦＦすなわち吸着ヘッド６８が左端位置である回転割
出位置の真上に無いとともに、スイッチＳＷ１３および
ＳＷ１６が共にＯＮすなわち吸着ヘッド９８、１０６が
共に上昇端位置に位置させられているか否かが判断され
、ＹＥＳの場合にはステップＳ７７において送りシリン
ダ９６により吸着ヘッド１０６が積層位置の真上である
右端位置まで移動させられる。右端位置まで移動させら
れてスイッチＳＷ１０がＯＮになると、続くステップＳ
７８において吸着ヘッド１０６は上下シリンダ１０４に
より下降端位置まで下降させられる。この下降過程にお
いて、吸着面１１６に吸着されている圧電部品１８の円
穴２０内に積層位置決め装置５０のワーク挿通ロッド２
１０が挿通させられる。

【００５７】以上により第２搬入装置６０による圧電部
品１８の積層位置決め装置５０に対する搬入作業は終了
するが、第２保持装置５４のワークホルダ３０２は着脱
可能に第２ワーク保持位置に装着され、装置外で圧電部
品１８を装入できるようになっているため、多数の圧電
部品１８を短時間で容易に第２保持装置５４にセットす
ることが可能であり、高い稼動率や作業能率が得られる
。また、Ｏリング３２６と収容穴３１２の内周面との摩
擦により当接部材３２８の下降に拘らず押上げ部材３１
６は上方位置に保持されるため、１回の供給毎に押上げ
部材３１６が自重で落下する場合に比較して収容穴３１
２内における圧電部品１８の上下変動が殆どないととも
に、上記摩擦に伴う押上げ部材３１６の移動抵抗により
、当接部材３２８が押上げ部材３１６に当接させられて
圧電部品１８が吸着面１１６に押圧される際の衝撃が緩
和されるため、圧電部品１８の疵付きや損傷等が良好に
回避される。

【００５８】このように第２搬入装置６０によって積層
位置決め装置５０に圧電部品１８が搬入されると、引き
続いて図２９のステップＳ７が実行され、溶接装置５２
により電極部品１０の突起部１６が抵抗溶接される。こ
れは、図３４のフローチャートに従って実行され、ステ
ップＳ８０ではスイッチＳＷ１０およびＳＷ１７が共に
ＯＮ、すなわち吸着ヘッド１０６により積層位置決め装
置５０内の搬入位置まで圧電部品１８が搬入されている
否かが判断され、ＹＥＳの場合には次のステップＳ８１
において、タイマＴＣ　がリセットされて新たに計時が
開始されるとともに、押上げシリンダ２１６により当接
ロッド２２８が上昇させられて押上げ部材２５０により
電極部品１０および圧電部品１８が吸着ヘッド１０６の
吸着面１１６に押圧される。続くステップＳ８２では、
タイマＴＣ　の計時が予め定められた一定時間ｔ４　に
達したか否かが判断され、一定時間ｔ４　に達すると、
ステップＳ８３において、電磁切換弁１２０のソレノイ
ドが非励磁とされて吸着ヘッド１０６による吸引が停止
されるとともに、溶接装置５２の一対の電極開放用シリ
ンダ２８８の出力ロッドが引き込まれて、溶接電極２８
４が加圧スプリング２８６の付勢力に従って左右方向か
ら接近させられ、ワーク挿通ロッド２１０の位置決め溝
２１８に押圧される。この溶接電極２８４は、吸着ヘッ
ド１０６の吸着面１１６が位置する搬入位置よりも僅か
に高く、上方へ折り曲げられて圧電部品１８の円穴２０
内を挿通して上方へ突き出し、互いに重なり合っている
複数、すなわち２枚乃至３枚の電極部品１０の突起部１
６が存在する予め定められた溶接高さ位置に配設されて
おり、それ等の突起部１６がワーク挿通ロッド２１０と
溶接電極２８４との間で挟圧される。上記一定時間ｔ４
　は、押上げシリンダ２１６によって電極部品１０およ
び圧電部品１８が吸着ヘッド１０６の吸着面１１６に確
実に押圧されて位置決めされた後に、溶接電極２８４に
よって突起部１６がワーク挿通ロッド２１０に加圧され
るように定められている。上下シリンダ１０４、吸着ヘ
ッド１０６、押上げシリンダ２１６、当接ロッド２２８
、押上げ部材２５０等により、電極部品１０および圧電
部品１８を上下方向から挟圧して位置決めする挟圧手段
が構成されている。積層位置決め装置５０は、かかる挟
圧手段を含んで構成されているのである。また、突起部
１６を挟むように溶接電極２８４をワーク挿通ロッド２
１０に押圧する加圧スプリング２８６は押圧手段に相当
する。

【００５９】上記溶接電極２８４による突起部１６の押
圧状態が、電極開放用シリンダ２８８の出力ロッドの引
込みを検知するスイッチＳＷ２０のＯＮ、厳密には一対
の電極開放用シリンダ２８８に配設された一対のスイッ
チＳＷ２０が共にＯＮとなることによって確認されると
、ステップＳ８４において溶接制御回路３３８に溶接信
号が出力され、溶接電源２９２により一対の溶接電極２
８４間に予め定められた一定時間だけ溶接電流が通電さ
れる。これにより、ワーク挿通ロッド２１０の一対の位
置決め溝２１８内において互いに重なり合い且つ溶接電
極２８４によってワーク挿通ロッド２１０との間で挟圧
されている複数の突起部１６同士がそれぞれ抵抗溶接さ
れる。そして、その溶接電流の通電が停止され、溶接制
御回路３３８から溶接完了信号が供給されるとステップ
Ｓ８５の判断がＹＥＳとなり、続くステップＳ８６にお
いてカウンタｎの内容に１が加算される。このカウンタ
ｎは、起動時の初期設定で予め零にリセットされており
、新たに積層溶接作業が開始される毎に零から計数を開
始するもので、その計数内容は溶接作業の実施回数、言
い換えれば一対の電極部品１０および圧電部品１８を一
組として何組積層されたかを表している。

【００６０】続くステップＳ８７では、押上げシリンダ
２１６により当接ロッド２２８が下降させられるととも
に、電極開放用シリンダ２８８の出力ロッドが突き出さ
れて溶接電極２８４が退避位置へ移動させられ、その溶
接電極２８４の退避が一対のスイッチＳＷ２１のＯＮに
よって確認されると、ステップＳ８８において吸着ヘッ
ド１０６が上下シリンダ１０４によって上昇端位置まで
上昇させられる。

【００６１】以上によって溶接装置５２による突起部１
６の溶接作業は終了するが、圧電部品１８を搬入する吸
着ヘッド１０６の下降端位置を基準として電極部品１０
および圧電部品１８が位置決めされるようになっている
ため、積層枚数の増加に拘らず溶接高さ位置が一定に維
持され、溶接装置５２の高さを積層枚数に応じて変化さ
せる必要がなく、装置が簡単且つ安価に構成される。ま
た、一対の溶接電極２８４により左右２箇所の突起部１
６同士を同時に抵抗溶接するようになっているため、例
えば１個の溶接電極２８４をワーク挿通ロッド２１０の
まわりに１８０゜ずつ回転させながら左右両側の突起部
１６をそれぞれ別個に溶接する場合に比較して、装置が
簡単かつ安価となる。更に、溶接電極２８４は加圧スプ
リング２８６による比較的弱い押圧力で突起部１６を押
圧しているため、溶接時に０．０２ｍｍ程度の極めて薄
い突起部１６に穴が空いたりすることがないとともに、
エアシリンダのように元圧の変動に伴って押圧力が変動
することがないため、常に良好な抵抗溶接が行われると
ともにワーク挿通ロッド２１０に過大に負荷が加わった
りすることもないのである。また、Ｏリング２６２と収
容穴２４６の内周面との摩擦により当接ロッド２２８の
下降に拘らず押上げ部材２５０は上方位置に保持される
ため、１回の溶接作業毎に押上げ部材２５０が自重で落
下する場合に比較して収容穴２４６内における電極部品
１０および圧電部品１８の上下変動が殆どないとともに
、上記摩擦に伴う押上げ部材２５０の移動抵抗により当
接ロッド２２８が当接させられた時に電極部品１０や圧
電部品１８に加わる衝撃が緩和されるため、積層溶接さ
れた電極部品１０および圧電部品１８の疵付きや損傷が
良好が回避される。

【００６２】図２９に戻って、次のステップＳ８では、
前記カウンタｎの内容が予め設定された一定値Ｎ、すな
わちこの実施例では５８か否かが判断され、カウンタｎ
の内容が一定値Ｎになるまで上記ステップＳ３乃至Ｓ７
が繰り返される。これにより、電極部品１０と圧電部品
１８とが交互に積層されるとともに、電極部品１０につ
いては突起部１６の向きが交互に反対向きとなる姿勢で
積層され、且つ上方へ折り曲げられて重なり合う複数の
突起部１６同士が順次抵抗溶接される。カウンタｎの内
容がＮに達してステップＳ８の判断がＹＥＳになると、
次のステップＳ９において、各吸着ヘッド６８、９８、
１０６がそれぞれ原位置、すなわち上昇端位置であって
左右方向の中間位置へ移動させられる。中間位置での停
止は、スイッチＳＷ２、ＳＷ１１の信号に基づいて送り
シリンダ６６、９６のブレーキが作動させられることに
よって行われる。また、電磁切換弁２３４のソレノイド
が非励磁とされて、積層位置決め装置５０の冷却エア用
接続具２３２に対する圧力エアの供給が停止される。

【００６３】続いて、ステップＳ１０において表示信号
が出力され、完了表示ランプ３４０が点灯させられる。 この完了表示ランプ３４０の点灯に基づいて、作業者は
積層溶接作業の完了を認識し、前記積層位置決め装置５
０のワークホルダ２１４にスペーサ２６８を装入すると
ともにキャップ２６６を螺合する。その後、払出し押釦
３３４が押込操作されると、ステップＳ１１の判断がＹ
ＥＳとなり、ステップＳ１２において押上げシリンダ２
１６により当接ロッド２２８が上昇させられ、ワークホ
ルダ２１４が位置決め具２３８による位置決めに抗して
ホルダ位置決め治具２１２から上方へ押し出される。積
層溶接された電極部品１０および圧電部品１８から成る
積層溶接品２７２は、押上げ部材２５０により下方から
押し上げられてワーク挿通ロッド２１０から引き抜かれ
、ワークホルダ２１４と共に積層位置決め装置５０から
取り出されるため、その積層溶接品２７２の外周部等を
把持してワーク挿通ロッド２１０から引き抜く場合に比
較して、ワーク挿通ロッド２１０と円穴１２、２０との
接触による引抜き抵抗に起因して積層溶接品２７２に伸
びや捩じれ、曲げなどの変形或いは破損等を生じさせる
ことなく簡単に取り出すことができる。また、積層溶接
品２７２をワークホルダ２１４内に保持したまま後工程
等へ搬送することにより、搬送時における積層溶接品２
７２の変形や損傷等についても良好に防止できる。なお
、上記押上げシリンダ２１６は、次のステップＳ１３に
おいて一定時間後に引込駆動され、当接ロッド２２８が
自重によって下降させられる。

【００６４】以上により本実施例の積層溶接装置３０の
一連の作動は終了するが、このように本実施例の積層溶
接装置３０によれば、従来手作業で行われていた薄肉の
電極部品１０と圧電部品１８とを交互に積層するととも
に、電極部品１０については突起部１６の向きが交互に
逆向きとなるように積層し、上方へ折り曲げられた突起
部１６同士を順次抵抗溶接するという作業が全て自動的
に行われるのであり、これにより、作業者の負担が大幅
に軽減されて省人化が図られるとともに作業能率が著し
く向上するのである。

【００６５】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することも
できる。

【００６６】例えば、前記実施例の積層溶接装置３０は
積層型圧電アクチュエータ２２の製造に際して用いられ
るものであるが、他の積層型電子部品等の積層溶接作業
を行う場合にも本発明は同様に適用され得る。

【００６７】また、前記実施例では第１保持装置４６か
ら電極供給装置５６により自動的に電極部品１０が回転
割出装置４８に供給されるようになっているが、作業者
が手作業で回転割出装置４８の収容穴１８２内に電極部
品１０を１枚ずつ供給するなど、他の態様にて電極部品
１０が収容穴１８２内に供給されるようにしても良い。

【００６８】また、前記実施例の第１保持装置４６は、
電極部品１０が装入されるワークホルダ１３２が着脱可
能に装着されるようになっているが、ワークホルダ１３
２が第１ワーク保持位置に位置固定に配設されるように
なっていても良い。積層位置決め装置５０や第２保持装
置５４のワークホルダ２１４、３０２についても同様で
ある。

【００６９】また、前記実施例の押上げ部材１５０、２
５０、３１６は何れもＯリング１６４、２６２、３２６
の弾性力に基づく摩擦によって上下移動が制限されてい
るが、Ｃ字形状のばね部材を縮径させた状態でＯリング
の替わりに配設するなど、他の弾性体を用いることも可
能である。なお、このような弾性体が無くて押上げ部材
が自由に上下動できるようになっていても良い。

【００７０】また、上記第１保持装置４６、第２保持装
置５４の押上げ部材１５０、３１６は、ワークホルダ１
３２、３０２の本体１４８、３１４の底部から外部に突
き出す小径部１６０、３２２を備えているが、かかる小
径部１６０、３２２は必ずしも必要でなく、当接部材１
６６、３２８が直接大径部１５８、３２０に当接させら
れるようになっていても良い。

【００７１】また、上記当接部材１６６、３２８は、押
上げシリンダ１３４、３０４の出力ロッドに一体的に取
り付けられる必要はなく、ホルダ位置決め治具１３０、
３００等に上方への移動可能に配設されても良い。

【００７２】また、上記第１保持装置４６および第２保
持装置５４は、押上げシリンダ１３４、３０４により吸
着位置が一定に維持されるようになっているが、それ等
の押上げシリンダ１３４や３０４を配設することなく、
吸着ヘッド６８、１０６が下降途中で電極部品１０や圧
電部品１８に当接させられてそれ等を吸着するように構
成されても良い。

【００７３】また、電極供給装置５６、第１搬入装置５
８は電極部品１０を負圧により吸着して搬送するように
なっているが、搬送すべき第１部品の材質が磁石によっ
て吸着されるものであれば、電磁石を用いて吸着するよ
うにしても良い。第２搬入装置６０については、電磁石
は勿論、把持爪などにより第２部品を把持して搬送する
ように構成されても良い。

【００７４】また、上記電極供給装置５６、第１搬入装
置５８、第２搬入装置６０はエアシリンダによって吸着
ヘッドを移動させるようになっているが、電動モータと
送りねじとによって吸着ヘッドをＮＣ制御により移動さ
せるようにしても良い。押上げシリンダ１３４、２１６
、３０４についても、トルクリミッタ付きの電動モータ
および送りねじや、圧縮コイルスプリングを介して押圧
する駆動手段等に置き換えることができる。

【００７５】また、前記実施例の回転割出装置４８は吸
着ヘッド６８からのエアブローにより電極部品１０を収
容穴１８２の底部に押圧しているが、例えば吸着ヘッド
９８により電極部品１０の本体部１４を吸着した状態で
突起部１６を頭部１８６に押圧し、その状態で位置決め
軸１７８を回転駆動するようにしたり、吸着ヘッド９８
を軸心まわりに回転駆動したりしても良い。吸着ヘッド
９８を回転駆動する場合には電極部品１０の位置決め姿
勢が一定となるため、その後の搬入過程等で１枚おきに
１８０゜反転させることとなる。なお、位置決めすべき
第１部品が磁石によって吸着されるものであれば、収容
穴１８２の底部等に電磁石などを配設して吸着すること
により、突起部を位置決め軸１７８の頭部１８６に押圧
して弾性変形させることもできる。

【００７６】また、上記回転割出装置４８は回転モータ
１７２により位置決め軸１７８を回転駆動するようにな
っているが、ラックとピニオンを用いてシリンダ等によ
り一定回転ずつ回転させるようにしても良い。

【００７７】また、上記位置決め軸１７８の回転角度は
一対の検出ピン１９４と１個のスイッチＳＷ７によって
検出されるようになっているが、ロータリエンコーダ等
により回転角度をより高い精度で検出するようにしても
良い。回転モータ１７２の回転位置決め精度が高い場合
には、前記位置決めピン１９２による位置決め軸１７８
の位置決めは必ずしも必要ない。

【００７８】また、上記位置決め軸１７８の１回の回転
角度は必ずしも１．５回転である必要はなく、２．５回
転等であっても良いし、１回転、２回転等の整数の回転
角度でも良い。整数の回転角度の場合には、位置決めさ
れる電極部品１０の姿勢が一定であるため、その後の搬
入過程等において電極部品１０を１枚おきに１８０゜反
転させることとなる。

【００７９】また、前記実施例の積層位置決め装置５０
は、圧電部品１８を搬入する吸着ヘッド１０６の吸着面
１１６を基準として電極部品１０および圧電部品１８を
押上げシリンダ２１６により位置決めするようになって
いるが、押上げシリンダ２１６を用いることなく上方か
ら電極部品１０および圧電部品１８を押圧して位置決め
するようになっていても良い。その場合には、部品の積
層に伴って溶接高さ位置が高くなるため、溶接装置５２
をその溶接高さ位置の変化に伴って上昇させることとな
る。

【００８０】また、上記積層位置決め装置５０のワーク
ホルダ２１４は必ずしも不可欠なものではなく、ワーク
挿通ロッド２１０だけで電極部品１０および圧電部品１
８を保持するようになっていても良い。ワーク挿通ロッ
ド２１０の位置決め溝２１８についても必ずしも不可欠
でなく、単に平坦な二面取りを行うだけでも良い。

【００８１】また、積層位置決め装置５０は位置固定に
配設されているが、電極部品１０が常に同じ姿勢で搬入
される場合には、積層位置決め装置５０自体を軸心まわ
りに１８０゜ずつ回転させて、搬入される電極部品１０
の姿勢を相対的に１８０゜反転させるようにしても良い
。

【００８２】また、前記実施例の溶接装置５２は一対の
溶接電極２８４を備えていて、左右の突起部１６を同時
に抵抗溶接するようになっているが、ワーク挿通ロッド
２１０に溶接電源２９２を接続して１個の溶接電極２８
４だけで突起部１６を溶接することもできる。その場合
に、積層位置決め装置５０が１８０゜ずつ回転する場合
には、常に同じ方向から溶接を行えば良いが、積層位置
決め装置５０が前記実施例のように位置固定に配設され
ている場合には、溶接電極２８４を積層位置決め装置５
０のまわりに１８０゜ずつ回転させて溶接することとな
る。

【００８３】また、前記実施例では１枚の圧電部品１８
が搬入される毎に左右両側の突起部１６をそれぞれ抵抗
溶接する場合について説明したが、突起部１６の長さ寸
法が充分であれば、向きが反対の一対の電極部品１０が
搬入される毎に、言い換えれば電極部品１０および圧電
部品１８が２枚ずつ供給される毎に左右両側の抵抗溶接
が行われるようにしても良い。また、ワーク挿通ロッド
２１０に溶接電源２９２を接続するとともに一対の電極
開放用シリンダ２８８を独立に制御し、新たに搬入され
た電極部品１０の突起部１６が存在する側のみを交互に
抵抗溶接するようにしても良い。

【００８４】また、上記溶接装置５２は一対の加圧スプ
リング２８６を備えているが、１本の加圧スプリングを
一対の可動ブラケット２７６間に張設するようにしても
良いし、加圧スプリングとして圧縮コイルスプリングや
板ばねなどを採用することも可能である。板ばねを用い
る場合には、その板ばねの先端部に絶縁体等を介して溶
接電極を取りつけるとともに、その溶接電極がワーク挿
通ロッド２１０に接近離間させられるように板ばねの基
端側を移動させれば良い。スプリングの替わりにエアシ
リンダなどの他の押圧手段を採用することもできる。

【００８５】また、前記溶接装置５２は電極開放用シリ
ンダ２８８によって溶接電極２８４を退避させるように
なっているが、電動モータと送りねじやピニオン、ラッ
クなどを利用することもできる。

【００８６】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１部品の一例である電極部品を示す平面図で
ある。

【図２】第２部品の一例である圧電部品を示す平面図で
ある。

【図３】図１および図２の部品を積層して製造される積
層型圧電アクチュエータの構成を説明する部分断面図で
ある。

【図４】本発明の一実施例である積層溶接装置の概略正
面図である。

【図５】図４の積層溶接装置の右側面図である。

【図６】図４の装置に備えられている吸着ヘッドの縦断
面図である。

【図７】図６の吸着ヘッドの底面図である。

【図８】図４の装置に備えられている別の吸着ヘッドの
縦断面図である。

【図９】図８の吸着ヘッドの底面図である。

【図１０】図４の装置に備えられているエア回路の一部
を説明する回路図である。

【図１１】図４の装置における第１保持装置を示す正面
縦断面図である。

【図１２】図１１の第１保持装置の平面図である。

【図１３】図１１の第１保持装置において押上げ部材が
上方位置に保持されている状態を示す正面縦断面図であ
る。

【図１４】図４の装置における回転割出装置を示す正面
縦断面図である。

【図１５】図１４の回転割出装置の平面図である。

【図１６】図１５におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面図である
。

【図１７】図１４の回転割出装置における位置決め軸の
頭部の他の態様を示す斜視図である。

【図１８】図１４の回転割出装置における位置決め軸の
頭部の更に別の態様を示す斜視図である。

【図１９】図４の装置における積層位置決め装置を示す
正面縦断面図である。

【図２０】図１９の積層位置決め装置の平面図である。

【図２１】図２０におけるＩＩＸＩ−ＩＩＸＩ断面図で
ある。

【図２２】図１９の積層位置決め装置のワークホルダに
キャップが装着された状態を示す正面縦断面図である。

【図２３】図４の装置における溶接装置を示す斜視図で
ある。

【図２４】図２３の溶接装置の一部を切り欠いた平面図
である。

【図２５】図４の装置における第２保持装置の正面縦断
面図である。

【図２６】図２５の第２保持装置の平面図である。

【図２７】図４の装置の作動を説明するタイムチャート
である。

【図２８】図４の装置に備えられている制御回路を説明
するブロック線図である。

【図２９】図４の装置の作動を説明するフローチャート
である。

【図３０】図２９におけるＳ３の内容を具体的に説明す
るフローチャートである。

【図３１】図２９におけるＳ４の内容を具体的に説明す
るフローチャートである。

【図３２】図２９におけるＳ５の内容を具体的に説明す
るフローチャートである。

【図３３】図２９におけるＳ６の内容を具体的に説明す
るフローチャートである。

【図３４】図２９におけるＳ７の内容を具体的に説明す
るフローチャートである。

【図３５】図１および図２の部品を積層して溶接する従
来の方法を説明する図である。

【符号の説明】 １０：電極部品（第１部品） １２：円穴 １４：本体部 １６：突起部 １８：圧電部品（第２部品） ２０：円穴 ３０：積層溶接装置 ４８：回転割出装置 ５０：積層位置決め装置 ５２：溶接装置 ５８：第１搬入装置 ６０：第２搬入装置 ６８：吸着ヘッド ８８：加圧回路 １０４：上下シリンダ １０６：吸着ヘッド １７２：回転モータ（回転駆動手段） １７８：位置決め軸 １８２：収容穴 １８６、２００、２０８：頭部 １８８、２０２、２０６：係合溝 ２１０：ワーク挿通ロッド ２１６：押上げシリンダ ２２８：当接ロッド ２５０：押上げ部材 ２８４：溶接電極 ２８６：加圧スプリング（押圧手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中央に円穴を有する円板形状の本体部
   と該本体部の内周縁の一部から中心側へ延び出す突起部
   とを一体に備えた金属製薄肉の弾性変形可能な第１部品
   と、該第１部品と略同じ外径を有するとともに中央に該
   第１部品の円穴よりも小径の円穴が形成された薄肉の第
   ２部品とを交互に多数積層するとともに、該第１部品に
   ついては前記突起部の向きが交互に反対向きとなる姿勢
   で積層して該突起部を板厚方向へ折り曲げ、同じ向きの
   第１部品の突起部同士を順次溶接する薄板部品の積層溶
   接装置であって、前記第１部品の円穴より小径で先端の
   軸中心部分から一半径方向へ前記突起部が挿入可能な係
   合溝が形成された頭部を有する位置決め軸と、前記第１
   部品を該位置決め軸と略同心となる姿勢で且つ前記突起
   部が前記頭部に押圧されて弾性変形させられるように保
   持する保持治具と、該保持治具と位置決め軸とを軸心ま
   わりに１回転以上相対回転させる回転駆動手段とを備え
   、前記突起部と前記係合溝との係合により前記第１部品
   をその中心まわりにおいて予め定められた姿勢に位置決
   めする回転割出装置と、予め定められた積層位置に立設
   され、上方から交互に搬入される前記第１部品および第
   ２部品の円穴内を挿通させられる電気伝導度の高いワー
   ク挿通ロッドと、該ワーク挿通ロッドが挿通させられた
   前記第１部品および第２部品を上下方向から挟圧して位
   置決めする挟圧手段とを備えた積層位置決め装置と、前
   記回転割出装置によって位置決めされた前記第１部品を
   吸着して前記ワーク挿通ロッドの上方まで搬送するとと
   もに、前記突起部と該ワーク挿通ロッドとの係合により
   該突起部を上方へ折り曲げつつ該ワーク挿通ロッドが該
   第１部品の円穴内を挿通させられるように該第１部品を
   前記積層位置決め装置に搬入する第１搬入装置と、前記
   第２部品を保持して前記ワーク挿通ロッドの上方まで搬
   送するとともに、該第２部品の円穴内を該ワーク挿通ロ
   ッドが挿通させられるように該第２部品を前記積層位置
   決め装置に搬入する第２搬入装置と、前記積層位置決め
   装置のワーク挿通ロッドの軸心と直交する方向の移動可
   能に配設された溶接電極と、該ワーク挿通ロッドとの間
   で前記突起部を挟むように該溶接電極を押圧する押圧手
   段とを備え、前記積層位置決め装置の挟圧手段により前
   記第１部品および第２部品が上下方向から挟圧されて位
   置決めされた状態において、同じ向きの第１部品の互い
   に重なり合う複数の突起部同士を抵抗溶接する溶接装置
   とを有することを特徴とする薄板部品の積層溶接装置。