JPH043737Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は溶接装置に係り、特に被溶接物（以下
ワークという）を電極に対して上下方向に移動さ
せて溶接加工要求高さに位置決めする際に、この
上下方向の位置決めを特別高度な技術を用いた
り、或は高価な技術を用いたりすることなく、又
ワークの形状，材質等に係わらず容易に、しかも
高精度な溶接を行い得る溶接装置に関する。

〔従来の技術〕 周知の通り、溶接装置には種々のタイプのもの
があり、その中のひとつとして互いに離間し、対
向位置する上部可動電極と下部固定電極より成る
溶接機側を固定し、ワークを上記溶接機側に対し
て前後方向（以下Ｙ軸方向という）、左右方向
（以下Ｘ軸方向という）、及び上下方向（以下Ｚ軸
方向という）に夫々移動させ、ワークの溶接要求
位置と溶接加工位置とが適正に一致する様にワー
クを下部固定電極に対して位置決めし、更に上部
可動電極を垂下させてワークを挟持して溶接し、
複雑な溶接加工要求に応じられる様に構成したも
のがある。

このようにしてワークを本実施例するようにし
た従来例としては、例えば、実開昭61−138476号
公報にて提案されている。「スポツト溶接におけ
る保持装置」が知られている。

上記実開昭61−138476号公報にて提案されてい
る「スポツト溶接における保持装置」は、ワーク
を上方位置にて保持するリフトシリンダを有する
とともに、上記ワークを柔軟に支持するバランス
スプリングを有している。

上記リフトシリンダーは、上記ワークを上電極
および下電極に向けて移動させるときに、上記ワ
ークを上方位置にて保持することにより、ワーク
と下電極とが当接するのを防止する機能、すなわ
ち、「１次位置決め機能」を得ている。また、バ
ランススプリングでもつて上記ワークを柔軟に保
持することにより、溶接加工要求高さに位置決め
する機能、すなわち、「２次位置決め機能」を有
している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記公報にて提案されているように、「２次位
置決め機能」を有する溶接装置においては、溶接
加工要求高さよりも僅かに高い位置に位置決めさ
れているワークを、上記上電極でもつて押下する
ことにより下方に引き下げて最終的な溶接加工要
求位置に位置決めすることが可能である。したが
つて、１次位置決め位置と最終的な溶接加工要求
位置との偏差が上記バランススプリングの最大縮
み幅の範囲内にあれば、上記偏差をなくして高精
度な位置決めを行うことができる。

ところで、上記上電極でもつて上記ワークを下
方に押し下げるためには、ある程度大きな力を上
記ワークに加える必要がある。この場合、上記ワ
ークが厚物であれば、上電極によつて加えられる
押圧力に十分に耐えられるので問題はない。しか
しながら、上記ワークが薄物の場合には、上記上
電極によつて加えられる押圧力により、上記ワー
クが変形してしまうことがある。このため、上記
ワークが薄物の場合には、上記したようにワーク
を、溶接加工要求高さよりも僅かに高い位置に予
め位置決めしておき、これを上電極でもつて押下
することにより、２次溶接加工要求位置に最終的
に位置決めするような位置決めを行うことができ
なかつた。

したがつて、本考案の目的とする所は、ワーク
をＺ軸方向の高い位置に１次位置決めできるとと
もに、簡単な操作でもつて溶接加工要求位置（固
定電極５の先端の位置）へ高精度に２次位置決め
でき、しかも上記ワークが薄物であつてもこれを
変形させたりすることなく良好に位置決めするこ
とができる高精度、高信頼の溶接装置を提供する
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上述の点に鑑み成されたものであつて
以下の技術的手段を有するものである。

すなわち、基台２上に上部可動電極４と下部固
定電極５より成る溶接機３を有するとともに、上
記上部可動電極４および下部固定電極５によつて
溶接される被溶接物（ワーク）８を支持するため
のワーク載せ台９を有し、上記ワーク載せ台９上
のワーク８を上下方向位置決め手段によつて上下
の電極４，５に対して上下方向に位置決めするよ
うにした溶接装置であつて、 上記ワーク８を上下方向に位置決めする手段
は、リフトシリンダー１７と、上記リフトシリン
ダー１７の動作に伴いリフトされるリフトプレー
ト１８と、上記リフトシリンダー１７の動作をワ
ーク載せ台９に伝えるスプリング１９等から成つ
ていて、 上記リフトシリンダー１７でもつて上記ワーク
載せ台９を押し上げることにより、上記ワーク載
せ台９上のワーク８を、少なくとも溶接加工要求
高さＲ以上にリフトさせる１次位置決め機能を有
するとともに、 上記リフトプレート１８上のスプリング１９が
縮むことにより、上記１次位置決め調節機能によ
り上記溶接加工要求高さＲよりも高い位置Ｑに位
置決めされたワーク８を、固定電極５の位置に合
致する溶接加工要求高さＲまで引き下げて微調節
することを可能とする２次位置決め機能を有する
溶接装置において、上記１次位置決め機能を得る
ために設けられているリフトシリンダー１７とは
別に、上記ワーク載せ台９の自重による下動を許
容した状態で上記ワーク載せ台９を上記スプリン
グ１９に抗して強制的に引き下げることも可能な
引き下げシリンダー２１が上記リフトプレート１
８上に設けられている。

〔作用〕

以上の構成により、まず溶接態様に応じて下部
固定電極５を溶接加工要求位置（高さ）Ｒに合わ
せ、ワーク載せ台９上のワーク８を上記溶接加工
要求位置（高さ）Ｒより高く位置させ、しかも上
記溶接加工要求位置（高さ）Ｒから上記ワーク載
せ台９とリフトプレート１８との間に介されるス
プリング１９の最大縮み巾を越えない範囲内に位
置決めできるようにリフトシリンダー１７を駆動
すると、上記リフトシリンダー１７によりリフト
プレート１８，ワーク載せ台９およびワーク８が
一体となつて上方向にリフトされ、上記ワーク８
は溶接加工要求位置（高さ）Ｒより高く、上記ス
プリング１９の最大縮み巾を越えない範囲内の位
置（高さ）Ｑに１次位置決めされる。

この時、ワーク８の第１次位置決め位置（高
さ）Ｑと、溶接加工要求位置（高さ）Ｒとの間に
偏差が生じるので、上部可動電極４を下部固定電
極５とでワークを支持できるように下向付勢させ
る。上記上部可動電極４の下向付勢により、ワー
ク８およびワーク載せ台９は一体となつてスプリ
ング１９に抗して引き下げられ、上記偏差がなく
なつたところで上部可動電極の下向付勢は停止さ
れる。その結果、ワーク８は２次溶接加工要求位
置（高さ）Ｒに位置決めされる。この場合、上記
偏差がスプリング１９の最大縮み巾の範囲内であ
れば確実に上記偏差をなくすことができるので、
高精度な位置決めが得られる。

このようにしてワーク８を位置決めするので、
溶接加工面に段差があるワーク等においても、そ
の段差がスプリング１９の最大縮み巾以内であれ
ば、上記スプリング１９により吸収されるので、
このような段差を有するワークでも容易かつ適正
に位置決めすることができる。そして、２次位置
決めの際には上部可動電極４を下向付勢させても
ワーク８を上下方向に固定することなく、上記上
部可動電極４の付勢によりスプリング１９に抗し
て後退させることができるように構成することに
より、上部可動電極４とワーク８との位置決めを
行うときに生じる衝撃を緩和させてワーク８の溶
接加工面上のスパツタの発生を可及的に防止し、
同時に下部電極の摩耗も可及的に少なくしてワー
ク８の溶接位置変化を可及的に防止することがで
きる。したがつて、わずらわしい溶接位置修正作
業も不要となり、また上記溶接位置変化による上
部電極とワークとの加圧不足を生ずることなく、
溶接不良が生ずることも少ない。

更に、上記ワーク８を上方位置に固定支持する
ためのリフトシリンダー１７とは別に、上記ワー
ク８を引き下げるための引き下げシリンダー２１
が設けられているので、上記ワーク８が薄物の場
合には、上記引き下げシリンダー２１でもつて上
記ワーク８を溶接加工要求位置まで引き下げるこ
とができるようになり、上記上部可動電極４でも
つてワーク８を押圧することなく溶接加工要求位
置に位置決めすることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本考案の好適なる実施例を添付図面に基
づき詳述する。

第１図において、１は溶接装置本体を示し、２
は基台を示す。上記基台２上の一方側に溶接機３
を設ける。上記溶接機３は互いに離間しつつ対向
位置する上部可動電極４と下部固定電極５を有
し、上記上部可動電極４および下部固定電極５
は、各々上記基台２の一方側に立設した支柱６の
アーム部７に取付けられる。

上記上部可動電極４は、任意の駆動手段および
制御手段により、下部固定電極５に正対して上下
方向に昇降することができるように構成されてい
る。

さて、上記基台２の他方側の被溶接物（以下ワ
ークという）８を支持するためのワーク載せ台９
を設ける。上記ワーク載せ台９は、ワーク８の溶
接加工面上の溶接要求位置が、溶接加工位置と適
正に一致するように上記ワーク８を上記溶接電極
３に対して前後方向（以下Ｙ軸方向という）、同
左右方向（以下Ｘ軸方向という）および同上下方
向（以下Ｚ軸方向という）に夫々位置決めするた
めの各Ｙ，Ｘ，Ｚ軸方向位置決め手段１０，１
３，１６を有する。

より具体的には、上記Ｙ軸方向位置決め手段１
０は上記基台２上にＹ軸方向に沿つて敷設したＹ
軸方向位置決めレール１１にＹ軸方向移動体１２
を任意の駆動手段および制御手段によりスライド
可能に設けたものである。

上記Ｘ軸方向位置決め手段１３は、上記Ｙ軸方
向位置決め手段１０のＹ軸方向移動体１２上にＸ
軸方向に沿つて敷設したＸ軸方向位置決めレール
１４上にＸ軸方向移動体１５を、上記Ｙ軸方向移
動体１２と同ようにスライド可能に設けたもので
ある。そして、本実施例の溶接装置はＺ軸方向位
置決め手段１６に、大きな特徴を有するものであ
り、以下の構成としたものである。

すなわち、上記Ｚ軸方向位置決め手段１６とし
て、リフトシリンダー１７と、上記リフトシリン
ダー１７によりリフトされるリフトプレート１８
と、上記リフトシリンダー１７の動作をワーク載
せ台９に伝えるためのスプリング１９とを設け
る。そして、上記リフトシリンダー１７には、上
記ワーク載せ台９上のワーク８を少なくともワー
ク溶接加工要求高さＲ以上にリフトさせる１次位
置決め機能をもたせる。

また、スプリング１９は１次位置決め調節手段
により溶接加工要求高さＲより高い位置Ｑに位置
決めされたワーク８を、固定電極５の位置に合致
する溶接加工要求高さＲまで引き下げて微調節す
ることを可能とする２次位置決め機能を持たせる
ようにしたものである。

本実施例においては、第１図に示すように前記
Ｘ軸方向移動体１５上に、上方が開口する複数の
軸筒脚部２０ａを有するリフトシリンダー支持台
２０を載置し、上記リフトシリンダー支持台２０
の上壁２０ｂに上記リフトシリンダー１７を吊設
し、上記リフトシリンダー１７のピストン１７ａ
にリフトプレート１８を連結する。

上記リフトプレート１８には、リフトシリンダ
ー支持台２０の各々の軸筒脚部２０ａに対応する
位置に軸筒部１８ａを予め形成しておき、更にワ
ーク載せ台９を上記リフトプレート１８に載置
し、その際リフトプレート１８の各々の軸筒部１
８ａに対応する位置に脚部９ａを設け、上記脚部
９ａを上記リフトプレート１８の軸筒部１８ａに
貫通させるとともに、上記リフトシリンダー支持
台２０の軸筒脚部２０ａに挿通させる。

更に、上記支持台２０の軸筒脚部２０ａ内にガ
イド２０ｃを設け、上記リフトシリンダー１７に
よるワーク載せ台９のリフトが阻害されない程度
にワーク載せ台９を保持させる。

さて、上記リフトシリンダー１７により溶接加
工要求高さＲより高く位置決めされたワーク８
を、今度は上部可動電極４によりスプリング１９
に抗して押し下げ、ワーク８を溶接加工要求高さ
に位置決めする。この状態を示すのが第３図であ
る。ところが、ワーク８が肉薄であつたり、低剛
性であつた場合には、上記上部可動電極４を下向
付勢するとワーク８が反つてしまい、電極の付勢
力がスプリングに伝わり難い。それ故、ワーク８
の２次位置決めが適正に得られないばかりか、ワ
ーク８と上部電極との加圧力が不足して溶接不良
を来してしまう恐れがある。

そこで、本実施例においては、ワーク載せ台９
をスプリング１９に抗して後退引き下げ、ワーク
８の２次位置決めを助成することができる引き下
げシリンダー２１を設ける。上記引き下げシリン
ダー２１は、肉薄のワークの場合のみならず肉厚
のワークの場合に用いることも可能である。

ところで、上記の通りワーク８をスプリング１
９に抗して引き下げ微調節して、２次位置決めを
行つても、上記スプリング１９にも縮み巾に限界
があるから、リフトシリンダー１７による１次位
置決め時のワーク８の位置決めされた高さＱと、
溶接加工要求高さＲとの間にスプリング１９の最
大縮み巾以上の偏差がある場合には上，下部電極
に対して、適正に位置決めすることができず溶接
が不可能となることがある。

したがつて、上記リフトシリンダー１７により
ワーク８を溶接加工要求高さＲより高く位置決め
する際には、上記溶接加工要求高さから上記スプ
リング１９の最大縮み巾を越えない範囲内に位置
決めするように構成する。

また、いくつかの溶接加工要求高さに応じられ
るように、上記リフトシリンダー１７は第１図〜
第３図に示すようにピストン１７ａのストローク
が可変となつているものを単数で用いても、或い
は第５図に示すようにピストン１７ａのストロー
クが夫々異なるものを複数で用いても良い。

更には、溶接加工面が傾斜しているワーク等に
用いる場合には、ワーク載せ台９上にワークを溶
接態ように応じて傾けられる装置２２を着脱可能
に設けてもよい。

ところで、本考案があえてリフトシリンダー１
７とワーク載せ台９とを、スプリング１９を介し
て直接連設することなくリフトプレート１８を介
しているのは、ワーク８の２次位置決めの際にリ
フトシリンダー１７をリフトさせたままでもワー
ク８をスプリングに抗して後退せしめられるから
である。

以下動作について説明する。

作業者はワーク８をワーク載せ台９にセツト
し、溶接加工要求位置（高さ）を設定し下部固定
電極５の位置を上記溶接加工要求位置（高さ）に
合わせる。次に、上部可動電極４と下部固定電極
５との間にワーク８の溶接要求位置を適正に位置
決めするため、Ｙ軸方向，Ｘ軸方向の位置決めを
順次行なう。そして、上記溶接加工要求位置（高
さ）より高く、且つ上記溶接加工要求位置（高
さ）から、スプリング１９の最大縮み巾を越えな
い範囲内にワーク８を位置させ得るようにリフト
シリンダー１７にエアー等を供給し動作させる。

上記リフトシンダー１７の動作により、リフト
シリンダー１７のピストン１７ａに連結されたリ
フトプレート１８と、上記リフトプレート１８上
にスプリング１９を介して載置されるワーク載せ
台９および上記ワーク載せ台９上のワーク８が一
体となつて、Ｚ軸方向上方にリフトされ、その結
果ワーク８は溶接加工要求位置（高さ）より高く
リフトされて、溶接加工要求位置（高さ）からス
プリング１９の最大縮み巾を越えない範囲内で一
担大まかに位置決めされる。この状態を示してい
るのが第２図であり、リフトシリンダー１７を動
作させる以前のワーク８の高さをＰ、リフトシリ
ンダー１７を動作せしめて１次位置決め時のワー
ク８の高さをＱ、溶接加工要求位置（高さ）をＲ
とすると、第４図に示すようにワーク８は高さＰ
より高さＱに変位する。

作業者はワーク８が肉厚である場合には、２次
位置決め調節手段として上部可動電極４を、溶接
加工要求位置Ｒ（高さ）より高い位置Ｑに位置決
めされたワーク８をスプリング１９に抗して上記
溶接加工要求位置（高さ）Ｒにまで引き下げるよ
うにワーク８に対して下向付勢させる。ワーク８
の１次位置決め高さＱと溶接加工要求位置（高
さ）Ｒとの偏差（Ｑ−Ｒ）はスプリング１９の最
大縮み巾以内に設定されているので、上記上部可
動電極４の下向付勢によりワーク８がスプリング
１９に抗して引き下げられるにつれ、上記偏差は
小さくなり、少なくともワーク８の後退限におい
てか或いはそれ以前に上記偏差はゼロになり、そ
の時ワーク８は溶接加工要求位置（高さ）Ｒに最
終的に位置決めされる。この状態を示すのが第３
図である。溶接加工要求位置（高さ）Ｒが変位し
ても同ようにして確実にその要求位置にワークを
位置決めすることができる。

ところで、リフトシリンダー１７とワーク載せ
台９とがスプリング１９を介して直接連設される
ことなくリフトプレート１８を介しているため、
リフトシリンダー１７の駆動巾を問わず、ワーク
８はスプリング１９の最大縮み巾の範囲内で常時
スプリングに抗して引き下げることができるよう
になつている。それ故に、上，下電極４，５間に
ワークを位置決めする際、上部可動電極４とワー
ク８との衝撃はスプリングにより緩衝されるので
極めて小さくなる。したがつて、上記位置決め時
にワーク８の溶接加工面にスパツタを発生させる
こともなく、また同時に下部電極５に対する衝撃
も緩衝されるので、下部電極５の摩耗を極めて小
さくすることができる。

それ故、溶接時の溶接位置変化も少なくなり、
溶接位置の修正作業の負担も軽減できる。このよ
うに、常時ワーク８を適正に位置決めできるので
ワーク８と、上，下部電極４，５との加圧力が不
足して溶接不良を来たしたりすることもない。

ところが、ワーク８が低剛性で肉薄の場合に
は、ワーク８が反つたりしてスプリングに電極の
付勢が伝わり難く、２次位置決めも容易ではな
い。したがつて、ワーク８が低剛性で肉薄の場合
には上記上部可動電極４による位置決め調節は行
なわず、ワーク８に直接付勢することなくワーク
載せ台９をスプリング１９に抗して引き下げ、も
つてワーク８を引き下げて位置決め調節を行い得
る引き下げシリンダー２１を用いる。この場合
も、上部可動電極４のときと同ようにしてワーク
８を溶接加工要求位置（高さ）Ｒに位置決めして
から、上部可動電極４を付勢してワーク８に接触
させれば良い。その結果、特に肉薄のワークでも
これを変形させたり、或は傷つけたりせずに容易
に適正位置に位置決めすることができ、それ故良
好な溶接効果が得られる。

〔考案の効果〕

以上のことから判る通り、本考案は基台２上に
上部可動電極４と下部固定電極５より成る溶接機
３を有するととともに、上記上，下部電極４，５
によつて溶接される被溶接物（ワーク）８を支持
するためのワーク載せ台９を有し、上記ワーク載
せ台９上のワーク８を上下方向位置決め手段によ
つて上，下部電極４，５に対して上下方向に位置
決めすることができるようにされるとともに、上
記ワークの上下方向位置決め手段はリフトシリン
ダー１７と、上記リフトシリンダー１７の動作に
伴いリフトされるリフトプレート１８と、上記リ
フトシリンダー１７の動作をワーク載せ台９に伝
えるスプリング１９を有し、上記リフトシリンダ
ー１７はワーク載せ台９上のワーク８を少なくと
もワーク溶接加工要求高さＲ以上にリフトさせる
一次位置決め機能を有し、次いで上記リフトプレ
ート１８上のスプリング１９は１次位置決め調節
手段により溶接加工要求高さＲより高い位置Ｑに
位置決めされたワーク８を固定電極の位置に合致
する溶接加工要求高さＲまで引き下げて微調節す
ることを可能とする２次位置決め機能を有するよ
うに構成するとともに、上記１次位置決め機能を
得るために設けられているリフトシリンダー１７
とは別に、上記ワーク載せ台９を上記スプリング
９に抗して引き下げることが可能な引き下げシリ
ンダー２１を上記リフトプレート１８上に設けた
ので、簡単な操作で高精度にワークをＺ軸方向に
おける上方位置に１次位置決めし、上記ワーク８
を上下の電極４，５の方向に向けて進退させると
きには、上記ワーク８がこれらの電極、特に下部
電極５に当接しないように確りと支持することが
できるとともに、上記スプリング１９が縮むこと
で行われる２次位置決めにより、上記ワーク８を
溶接加工要求位置に高精度に位置決めすることが
できる。

また、引き下げシリンダー２１でもつて上記リ
フトプレート１８を強制的に引き下げることがで
きるようにしたので、上記ワーク８が薄物であつ
てもこれを変形させたり、或は傷つけたりするこ
となく溶接加工要求位置に高精度に位置決めする
ことができる。

また、上記リフトシリンダーの１次位置決め機
能により、溶接加工要求高さ以上にリフトされる
ワーク８は、上記溶接加工要求高さから、上記ス
プリングの最大縮み巾を越えない範囲内に位置決
めされるように構成したので、より確実に適正な
ワークの位置決めを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の一実施例を示し、第
１図はワークを位置決めする前の状態を示す溶接
装置本体の部分断面を含む側面図、第２図は、ワ
ークを溶接加工要求高さより位置決めした状態を
示す同側面図、第３図は、ワークを溶接加工要求
高さに位置決めした状態を示す同側面図、第４図
は、ワークの位置決め前中間位置決め時、最終的
位置決め時における高さの比較を表わすワーク載
せ台周りの拡大図、第５図は、第１図に示した溶
接装置の他の例を示す図である。 尚、図中１は溶接装置本体、８はワーク、９は
ワーク載せ台、２は基台、４は上部可動電極、５
は下部固定電極、１７はリフトシリンダー、１８
はリフトプレート、１９はスプリング、２１は引
き下げシリンダー、Ｒは溶接加工要求位置、であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 基台２上に上部可動電極４と下部固定電極５
   より成る溶接機３を有するとともに、上記上部
   可動電極４および下部固定電極５によつて溶接
   される被溶接物（ワーク）８を支持するための
   ワーク載せ台９を有し、上記ワーク載せ台９上
   のワーク８を上下方向位置決め手段によつて上
   下の電極４，５に対して上下方向に位置決めす
   るようにした溶接装置であつて、 上記ワーク８を上下方向に位置決めする手段
   は、リフトシリンダー１７と、上記リフトシリ
   ンダー１７の動作に伴いリフトされるリフトプ
   レート１８と、上記リフトシリンダー１７の動
   作をワーク載せ台９に伝えるスプリング１９等
   から成つていて、 上記リフトシリンダー１７でもつて上記ワー
   ク載せ台９を押し上げることにより、上記ワー
   ク載せ台９上のワーク８を、少なくとも溶接加
   工要求高さＲ以上にリフトさせる１次位置決め
   機能を有するとともに、上記リフトプレート１
   ８上のスプリング１９が縮むことにより、上記
   １次位置決め調節機能により上記溶接加工要求
   高さＲよりも高い位置Ｑに位置決めされたワー
   ク８を、固定電極５の位置に合致する溶接加工
   要求高さＲまで引き下げて微調節することを可
   能とする２次位置決め機能を有する溶接装置に
   おいて、 上記１次位置決め機能を得るために設けられ
   ているリフトシリンダー１７とは別に、上記ワ
   ーク載せ台９の自重による下動を許容した状態
   で上記ワーク載せ台９を上記スプリング１９に
   抗して強制的に引き下げることも可能な引き下
   げシリンダー２１が上記リフトプレート１８上
   に設けられていることを特徴とする溶接装置。 (2) リフトシリンダー１７の１次位置決め機能に
   より溶接加工要求高さＲ以上にリフトされるワ
   ーク８は、上記溶接加工要求高さＲから上記ス
   プリング１９の最大縮み巾を起えない範囲内に
   位置決めされることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の溶接装置。