JPH0644527Y2 - ウェルドナットプロジェクション溶接治具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はウェルドナットのプロジェクション溶接時にワ
ークを固定する溶接治具に係り、特にナットとワークと
の芯ずれの発生とロボット衝突時の装置またはワークの
損傷の発生を防止するに好適なウェルドナットプロジェ
クション溶接治具に関する。

〔従来の技術〕

第４図に従来のウェルドナットプロジェクション溶接装
置の概略を示す。図において、プロジェクション用ガン
１はブラケット２を介してロボット装置３に取り付けら
れている。ロボット装置３は固定台４上に矢印Ｘ−Ｘ方
向に摺動自在に設けられたテーブル５と、このテーブル
５上に矢印Ｙ−Ｙ方向に摺動自在に設けられたテーブル
６とからなっており、このテーブル６に前記ブラケット
２が固定されている。

一方固定台７にはこの固定台７に設けられたエジェクタ
機構８によって昇降するワークセット治具９が設けられ
ており、このワークセット治具９上の所定の位置にワー
ク10を載置し、ワークセット治具９に設けられたクラン
プ機構11によってワーク10を保持固定するようになって
いる。

そして、ロボット３があらかじめ教示された位置に移動
し、ナットフィーダ12によりウェルドナット13をワーク
10上に送給し、ガン１により抵抗溶接を行なってワーク
10とウェルドナット13とを接合する。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のように構成されたプロジェクション溶接装置によ
りウェルドナット13をワーク10の所定の位置に抵抗溶接
する場合、ワーク10の予め形成された図示せぬ取付孔と
ウェルドナット13との中心のずれが発生することがあ
る。

この芯ずれの発生の原因としては、プレス加工されたワ
ーク10の加工精度のばらつき、ワーク10をワークセット
治具９に取り付けるときのセット位置のずれ、ロボット
３の停止位置精度のばらつき、ロボット３に対するガン
１の取付誤差などがある。

一方、ロボット３やワークセット治具９の誤動作により
ガン１がワーク10やワークセット治具９と衝突し、ガン
１、ロボット３、ワークセット治具９、ワーク10などが
損傷することもある。

一般にアーク溶接ロボットでは溶接トーチ系にショック
センサが設けられており、上記のような異常発生時でも
溶接トーチ系やロボット、ワークなどの損傷を最小限に
とどめるようにしている。

しかし、このショックセンサはアーク溶接トーチ系のよ
うに重量が約10kgと比較的軽い場合には十分に作動する
が、プロジェクション溶接の場合にはガン１の重量が約
40kg乃至60kgと非常に重いため、前記のようなショック
センサを用いることは不可能である。したがってガン１
がワークセット治具９やワーク10に衝突した場合でも、
衝突荷重がロボット３の耐荷重力を上回るまでロボット
３は動作し続ける。この結果ガン１、ロボット３、ワー
クセット治具９、ワーク10などの受ける損傷は非常に大
きく、最悪の場合再使用不可能になるという問題があっ
た。

また、トーチとワークとの相対位置を調整する手段とし
ては、特開昭59-104288号公報、特開昭59-147792号公
報、実開昭61-143780号公報、実開昭61-185591号公報な
どに記載された提案が知られているが、いずれもレーザ
加工装置に用いるものであり、ウェルドナットプロジェ
クション溶接装置におけるトーチとワークなどとの衝突
を緩和する手段については配慮されていなかった。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、ウェル
ドナットをワークに溶接するときの芯ずれの発生を防止
し、溶接ガン衝突時の溶接ガン、治具、ワークなどの損
傷の発生を最小限に抑えることのできるウェルドナット
プロジェクション溶接治具を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するために、ワークの所定位置
にウェルドナットを供給してプロジェクション溶接を行
なう抵抗溶接機に用いられ、移動台上に昇降可能に取り
付けられて前記ワークを保持するワークセット治具を有
するウェルドナットプロジェクション溶接治具におい
て、固定台７と前記ワークセット治具９との間にフロー
ティング機構14を備えており、該フローティング機構14
は、前記固定台７上の一対のブラケット16に固定された
シャフト17と、該シャフト17にスプリング21を介して軸
方向に摺動自在に保持された一対のブロック18と、該ブ
ロック18にシャフト17と直交し、かつスプリング22を介
して軸方向に摺動自在に保持された第２のシャフト19
と、該シャフト19の両端が固定された前記移動台20とか
ら構成され、該移動台20に固定されたピン25と前記固定
台７に設けた近接スイッチ26とからなるフローティング
量の検出手段を有しているものである。

〔作用〕

上記の構成によると、ワークに形成された取付孔に下部
電極に設けられたパイロットピンが挿入されたとき、ワ
ークはワークセット治具とともにＸ−Ｙ方向に移動可能
であるので、ワークの取付孔とパイロットピンとは同心
となり、パイロットピンに送給されたウェルドナットと
ワークの取付孔とが同芯状に溶接される。またワークセ
ット治具のフローティング量を検出手段により検出する
ことにより、ガンとワーク、ワークセット治具などとの
間の衝突の発生を早期に発見し、ガン、ワーク、装置の
損傷の発生を最小限に抑えることができる。

〔実施例〕

以下、本考案に係るウェルドナットプロジェクション溶
接治具の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図に本考案の一実施例を示す。図におい
て、第４図に示す従来例と同一または同等部分には同一
符号を付して示し、説明を省略する。

本実施例の特徴は第２図に示すように固定台７とワーク
セット治具９との間にフローティング機構14を設け、こ
のフローティング機構14の変位量を検出する近接スイッ
チ26を前記固定台７に取り付けた点にある。

第１図にフローティング機構14及び近接スイッチ26を示
す。固定台７の両端上にはそれぞれ対抗する２辺が上向
きに直角に折り曲げられた一対のブラケット16が固定さ
れており、このブラケット16には対抗２辺に両端が固定
された第１のシャフト17が矢印Ｙ−Ｙ方向に取り付けら
れている。これらのシャフト17にはそれぞれ一対のブロ
ック18が軸方向に摺動自在に取り付けられており、これ
らのブロック18にはそれぞれ第２のシャフト19が矢印Ｘ
−Ｘ方向に摺動自在に挿通されており、これらのシャフ
ト19の両端には移動台20が固定されている。そしてこの
移動台20にはエジェクタ機構８が固定され、このエジェ
クタ機構８にワークセット治具９が昇降可能に取り付け
られている。

また、前記第１のシャフト17にはブラケット16の矢印Ｙ
−Ｙ方向の対向２辺とブロック18との間においてそれぞ
れスプリング21が装着されており、同様に第２のシャフ
ト19には移動台20の矢印Ｘ−Ｘ方向の対向２辺とブロッ
ク18との間においてそれぞれスプリング22が装着されて
おり、ワークセット治具９に外力がかからない状態にお
いてこのワークセット治具９を所定の位置に保持するよ
うになっている。

また、第１及び第２のシャフト17、19の両端近傍にはそ
れぞれフローティング量を調整するための調整ねじ23が
螺着されており、前記ブラケット16の側面には移動台20
の原位置を表示する合いマーク24が設けられている。さ
らに移動台20の側面にはピン25が取り付けられており、
このピン25と整合する位置におけるブラケット16の側面
には近接スイッチ26が設けられていて、移動台20の変位
が所定範囲内であるか否かを検出できるようになってい
る。

次に、本実施例の動作を説明する。

第１図に示すようにワーク10に形成された取付孔10aの
中心に対して下部電極27に設けられたパイロットピン28
の先端がずれ、芯ずれが発生した場合、パイロットピン
28の先端部がテーパ状となっているので、下部電極27に
ワーク10が当接するまでワーク10はワークセット治具９
とともに矢印Ｘ−Ｘ方向、及びＹ−Ｙ方向に移動する。
このとき第１及び第２のシャフト17、19にそれぞれ装着
されたスプリング21、22がたわみ、ブロック18が第１の
シャフト17上をスライドし、同時にブロック18に対して
第２のシャフト19がスライドして移動台20が移動して、
取付孔10aとパイロットピン28との芯合せが行なわれ
る。その後、第２図に示すナットフィーダ12から送給さ
れたウェルドナット13がパイロットピン28に装着され、
ガン１によりこのウェルドナット13を下部電極27との間
に挾持し、加圧通電してウェルドナット13をワーク10と
を溶接接合する。このときスプリング21,22は調整ねじ2
3により長さが調整され、移動台20のフローティング量
が調整される。

また、スプリング21,22を交換するときに合いマーク24
によりワークセット治具９を初期の位置に復元すること
ができる。

次に、ブラケット２に支持されたガン１がワーク10など
に衝突したときの近接スイッチ26の作用について説明す
る。

通常の状態ではピン25の先端は近接スイッチ26の上部に
位置し、近接スイッチ26がこのピン25を検出して「異常
なし」の信号を出す。しかしガン１が第１図に破線で示
すようにワークセット治具９やワーク10に衝突すると、
移動台20が押されて移動する。この結果第３図に示すよ
うにピン25も移動して近接スイッチ26の検出範囲から外
れ、近接スイッチ26は「異常」の信号を出す。この信号
が直ちに溶接装置の制御部に伝達され動力源が切れ、ロ
ボット３の移動が停止してロボット３、ワークセット治
具９、ワーク10などの損傷の発生を最小限に抑えること
ができる。

本実施例によれば、フローティング機構14によってワー
ク10の取付孔10aと下部電極27に設けられたパイロット
ピン28とを同心上に位置させることができ、取付孔10a
とウェルドナット13との同心が常に確保される。またロ
ボット３に支持されたガン１がワークセット治具９やワ
ーク10などに衝突したときにも、直ちにロボット３の駆
動が停止され、上記各部の損傷の発生を防止することが
できる。

上記実施例では移動台20のフローティング量を検出する
手段としてピン25及び近接スイッチ26を用いた場合につ
いて説明したが、この検出手段は他の構造のものであっ
てもよい。

〔考案の効果〕

上述した本考案によれば、ワークを支持するワークセッ
ト治具と固定台との間にフローティング機構を設け、こ
のフローティング量を検出する手段を設けたので、ワー
クの取付孔とウェルドナットとの同心の際にフローティ
ング機構の２軸方向のスプリングの伸縮により平面のあ
らゆる方向に自由に移動台を動かすことができるから容
易に同心を確保することができ、しかも溶接ガンがワー
クセット治具やワークなどと衝突したときに、直ちに接
近スイッチが異常信号を出して動力源を停止し、これら
の各部の損傷の発生を最小限に抑えるとができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るウェルドナットプロジェクション
溶接治具の一実施例の要部を示す斜視図、第２図は本実
施例による溶接治具が設けられたプロジェクション溶接
装置を示す斜視図、第３図は第１図のピン及び近接スイ
ッチの作用を示す斜視図、第４図は従来のウェルドナッ
トプロジェクション溶接装置を示す斜視図である。 ７……固定台、 ９……ワークセット治具、 10……ワーク、 13……ウェルドナット、 14……フローティング機構、 26……近接スイッチ（検出手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークの所定位置にウェルドナットを供給
   してプロジェクション溶接を行なう抵抗溶接機に用いら
   れ、移動台上に昇降可能に取り付けられて前記ワークを
   保持するワークセット治具を有するウェルドナットプロ
   ジェクション溶接治具において、固定台と前記ワークセ
   ット治具との間にフローティング機構を備えており、該
   フローティング機構は、前記固定台上の一対のブラケッ
   トに固定されたシャフトと、該シャフトにスプリングを
   介して軸方向に摺動自在に保持された一対のブロック
   と、該ブロックにシャフトと直交し、かつスプリングを
   介して軸方向に摺動自在に保持された第２のシャフト
   と、該シャフトの両端が固定された前記移動台とから構
   成され、該移動台に固定されたピンと前記固定台に設け
   た近接スイッチとからなるフローティング量の検出手段
   を有していることを特徴としたウェルドナットプロジェ
   クション溶接治具。