JPH0733469U - プロジェクション・ウェルドナットのセット位置確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェルドナットが誤った位置、姿勢に溶接さ
れた不良品の発生を防止する。 【構成】 固定側電極１上に載置したワークＷ上にセッ
トしたウェルドナット３を上下動自在な可動側電極で押
さえて通電する溶接装置において、下限位置でウェルド
ナット３と可動側電極を囲む上下動自在のリング１０を
支持手段１１で吊り下げて設ける。リングは上限位置で
上端当り面１０ａが上部ホルダ４下端の当接面４ａに当
接する。当り面１０ａの空気噴出口１５に空気圧源から
空気を供給し、空気圧ホース１７に空電変換器１８を設
けた。正しくセットされていないウェルドナットにはリ
ングが当接して、空気噴出口が塞がれ、空電変換器が圧
力変化を検知して制御装置２０が溶接電流の通電遮断と
警報を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、下側電極上に載置されたワーク上にウェルドナットをセットし、上 側電極でウェルドナットを押えて通電し溶接するプロジェクション溶接装置にお けるウェルドナットのセット位置確認装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から例えば、ウェルドナットの溶接装置に関しては、その対象物であるウ ェルドナットが小物であるため、誤って逆にセットしたりすることがしばしば発 生する。そしてこのようにワーク上のウェルドナットのセット位置や姿勢が狂っ てもそのまま溶接されてしまう。この結果、ウェルドナットが逆付けされたり溶 接位置の悪い不良品が生産され、また溶接姿勢が悪くかつ溶着力が弱いため、後 行程でウェルドナットがほんのわずかなショックでワークから脱落するような不 具合が生じることとなるので、その対策が求められていた。

【０００３】 その対策として例えば図３に示すような装置が試みられている。この装置では 、中心に位置決めピン２を突出させた固定側電極１上に、予め所定位置にボルト 穴を設けられた板状のワークＷを載置させるとともに、このワークＷ上にウェル ドナット３が上記位置決めピン２に案内させてセットされる。 また、流体圧シリンダ等により上下に移動可能な上部ホルダ４の下部には、テ ーパーシャンク５を介して例えばＣｒＣｕ材からなる可動側電極５１が装着され ている。

【０００４】 この可動側電極５１の下部を囲って、例えばＳ１０ｃ材からなるリング５２が 締り嵌めによって装着されている。 なお、このリング５２の下端と、上記可動側電極５１の下端とは同一平面とさ れている。また、ワークＷ上面との接触部となるウェルドナット３の下端には、 複数の突起部３ａが設けられていて、溶接電流を集中的に流して安定した確実な 溶接が可能なように構成されている。

【０００５】 上記構成において、図３の（ａ）に示すように、ウェルドナット３を固定側電 極上に載置されたワークＷ上に位置決めピン２に案内させてセットした後、上方 からホルダ４、テーパーシャンク５とともに可動側電極５１を下降させてウェル ドナット３の上面に当接させる。そして、溶接電流を通電すると、突起部３ａと ワークＷとの間に集中的に溶接電流が流されるから、突起部３ａが溶解してウェ ルドナット３はワークＷに強固に溶着される。なお、上述のように、ウェルドナ ット３が正しくワークＷ上にセットされた場合は、リング５２には溶接電流は流 れない。

【０００６】 次に、もし図３の（ｂ）に示すように、ウェルドナット３が上下逆にセットさ れた場合には、ウェルドナット３の径方向に延びている突起部３ａがリング５２ と当接し、突起部３ａとリング５２との間に溶接電流が流されるから、ウェルド ナット３はリング５２側に溶着される。これにより、ワークＷに逆着きのウェル ドナット３が溶着されたような不良品の発生を防止しようとするものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この対策装置では、作業を続行するためには、リング５２が装 着された可動側電極５１を交換するか、あるいは誤着のウェルドナット３を取り 外してリング５２の下面を研磨しなければならないという問題がある。 また、ウェルドナット３が位置決めピン２から外れてワークＷ上に置かれたり 、横倒しになって置かれた場合も、同様にウェルドナット３はリング５２側に溶 着されるから、不良品の発生は防止されるが作業を続行するためには上記ウェル ドナット３が逆セットされた場合と同様の後工程が必要になる。

【０００８】 このため、信頼性が劣り、時間的、経済的損失が大きく、自動化に対応できな いという問題がある。 したがって、本考案は、上記従来の問題点にかんがみ、ワーク上のウェルドナ ットのセット位置や姿勢が不良であっても、不良品の発生が防止され、かつすぐ に作業が続行できるような、時間的、経済的な損失が少なく、自動化に対応でき るプロジエクション・ウエルド・ナットのセット位置確認装置を提供することを 目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は、互いに対向して上下に相対変位可能 の上側電極と下側電極を有し、下側電極上に載置されたワークの上にウェルドナ ットをセットし、このウェルドナットをホルダに保持された上側電極で押え、通 電して溶接する溶接装置において、 前記上側電極を囲って上下方向に移動可能でかつ正常位置の前記ウェルドナット を内包可能な内径を有するリングと、 該リングの下端面を前記上側電極の下端面より前記ウェルドナットの厚みより僅 かに小さい寸法だけ下方へ突出した点に当該リングの下限位置を規制する下限位 置規制手段と、 前記ホルダ下端部の当接面に当接させて前記リングの上限位置を規制する当該リ ングの上部当り面に設けられ、空気圧源に接続された適数の空気噴出口と、 前記空気圧源からの空気圧供給路に設けられた空電変換器と、 該空電変換器の出力に基づいて警報および溶接電流の遮断を行なう制御手段とを 備えてなるものとした。

【００１０】

【作用】

まず下側電極上に載置されたワークの上にウェルドナットを正しくセットした 後、相対的に上方から上側電極で押えるとともに、溶接電流を通電すると、ウェ ルドナットはワークの所定位置に溶着される。なお、このとき、リングは支持手 段に支持されて下限位置のまま不動であり、リングの当り面はホルダの当接面か ら離されたままである。よって、空気噴出口から空気が流出されていて、空気圧 ホース内の空気圧は低いから空電変換器は作動せずに溶接電流の通電は妨げられ ない。

【００１１】 もし、ワーク上でウェルドナットが正しくセットされていない場合には、上側 電極が相対的にウェルドナットに近づくと、リング下端面はウェルドナットまた はワークに当接されるから、リングは上側電極に対して相対的に上昇し、当り面 がホルダの当接面に当接する。すると、空気の流出が妨げられ、空気圧ホース内 の空気圧が上昇するから、空電変換器が作動して溶接電流の通電が遮断されると ともに、警報器が作動して不具合を報知する。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示す要部の軸方向断面図である。なお、図１において 、前記図３中で使用した同一の符号を付したものは、同一作用の同一構成部品で ある。そして、図１において、中心線より左側は、可動側電極６が上昇した状態 を示し、右側は下降した状態を示す。 溶接装置の図示しないコラム下部のベッドから延びる下部ホーンに支持されて 、下部ホルダ７が設けられている。この下部ホルダ７のテーパ状内孔内に固定側 電極１が固定されて支持されている。この固定側電極１の上面１ａは、板状のワ ークＷを載置するようになっているが、中心穴には上下に移動可能な位置決めピ ン２が設けられていて、常時ばね８により上方へ付勢され、位置決めピン２の先 端は固定側電極１の上面１ａに突出している。

【００１３】 同じくとくに図示しないが通常の溶接装置と同様に、コラム上部から延びるア ームに支持されて流体圧シリンダが設けられ、この流体圧シリンダの下部に突出 してピストンロッドが上下に移動可能に設けられている。このピストンロッド下 端に固定された上部ホーンに、上部ホルダ４が支持されて設けられている。 例えば、ＢＳＢＭ材からなる上部ホルダ４の内孔には、例えばＢｅｃｕ材から なるテーパーシャンク５が取り付けられ、このテーパーシャンク５の下部テーパ 部に、例えばＣｒＣｕ材からなる可動側電極６が支持されて設けられている。

【００１４】 この可動側電極６の下端面６ａは水平面になっていて、ウェルドナット３に接 して溶接電流が伝達されるようになっている。なお、上記下部ホルダ７および上 部ホルダ４には、前記下部ホーンおよび上部ホーンを介して電線ケーブルにより 溶接電流が供給されるようになっている。

【００１５】 次に、ウェルドナット３のセット位置確認装置９として、まず可動側電極６を 囲って、上下方向に移動可能な例えばＳＵＳ３０４からなるリング１０が設けら れている。リング１０の下限位置は、支持手段１１を介して規制されている。 この支持手段１１は、上部ホルダ４の段部に支持された支持板１２と、例えば ＳＵ３０４からなる複数の吊りボルト１４を備えている。吊りボルト１４はその 下端がフック状になっていてボルトでリング１０の側面に固定され、上端側は支 持板１２に形成された穴を貫通して上下動自在とされ、ナット１３により下限位 置を規制しつつリング１０を吊り下げるようになっている。

【００１６】 また、リング１０が下限位置にあるとき、リング１０の下端面１０ａは、可動 側電極６の下端面６ａよりウェルドナット３の厚みより僅かに小さい寸法ｈだけ 下方へ突出するように設定されている。そして、リング１０の内径は正常位置に あるウェルドナット３を内包するような寸法に設定されている。 さらに、リング１０の上端面は水平の当り面１０ｂとされ、上部ホルダ４の下 端部の当接面４ａが、当り面１０ｂに当接されることによりリング１０の上限位 置が規制される。

【００１７】 この当り面１０ｂには、上部ホルダ４の当接面４ａに対向して、適数の空気噴 出口１５が設けられ、各空気噴出口１５はリング１０内に設けられた連通路１６ で結ばれている。 連通路１６には空気圧源からの空気圧ホース１７が接続され、この空気圧ホー ス１７の途中には空電変換器１８が設けられている。空電変換器１８は、上記空 気圧ホースの圧力が上昇すると、制御装置２０へ信号を出力し、この信号に基づ き制御装置２０では溶接電流の通電を遮断したり、警報器を作動させるようにな っている。

【００１８】 次に作動について説明する。 まず図１の左半部に示したように、可動側電極を上昇させてから、固定側電極 １上にワークＷが載置される。このとき、ワークＷには予めウェルドナット３の 溶着位置にボルト穴が明けられているから、位置決めピン２に上記ボルト穴を案 内させるとともに、ウェルドナット３も案内させてワークＷ上に載置する。

【００１９】 そして、前記流体圧シリンダにより可動側電極６を下降させて、図１における 右半部に示すように、下端面６ａをウェルドナット３の上面に当接させて押圧し 溶接電流を電極に通電する。突起部３ａはワークに押圧されながら溶接電流が集 中するから、ワークＷの当接部とともに溶融してウェルドナット３はワークＷに 強固に溶着される。 なお、ウェルドナット３とワークＷの材質は一般に軟鋼であるから互いに溶着 されるが、可動側電極６の材質は前述のようにＣｒＣｕであるから、ウェルドナ ット３は可動側電極６には溶着されない。

【００２０】 このとき、セット位置確認装置９の一部であるリング１０の下端面１０ａは何 物にも接触していないので、リング１０は下限位置にある。 そして、空気圧源から空気圧ホース１７により供給された空気は、連通路１６ を経由して空気噴出口１５から流出されるから、空気圧ホース１７内の空気圧は 低圧であり、溶接電流は遮断されない。

【００２１】 次に、ウェルドナット３が上下逆向きに位置決めピン２に案内されてワークＷ 上に載置された場合には、図２（ａ）に示されるように、可動側電極６が下降し ていくとリング１０の下端面１０ａがウェルドナット３の突起部３ａに当接する から、リング１０は可動側電極６に対して相対的に上昇する。すると、リング１ ０の当り面１０ｂが上部ホルダ４下部の当接面４ａに当接されるから、空気噴出 口１５が閉ざされる。 この空気噴出口１５の閉鎖によって、空気圧ホース１７内の空気圧が上昇する から、空電変換器１８が作動して信号が制御装置２０へ出力され、溶接電流が遮 断されるともに、警報器が作動して不具合状況を報知する。

【００２２】 また、ウェルドナット３が図２の（ｂ）に示すように位置決めピン２から外れ てワークＷ上に載置されたり、あるいは、同図の（ｃ）のように、ウェルドナッ ト３が横倒しに載置された載置された場合には、可動側電極６が下降されると、 リング１０の下端面１０ａがウェルドナット３に当接するから、リング１０は可 動側電極６に対して相対的に上昇する。すると、図２の（ａ）の場合と同様に、 空気噴出口１５が上部ホルダ４の当接面４ａによって閉鎖される。

【００２３】 なおウェルドナット３が溶接予定圏外に飛ばされてしまった場合も、可動側電 極６が下降することによってリング１０の下端面１０ａがワークＷ上面に当接す ることによって、同じく空気噴出口１５が上部ホルダ４の当接面４ａによって閉 鎖される。 よって、空気圧ホース１７内の空気圧が上昇して空電変換器１８を作動させる から、溶接電流の通電が遮断され、警報器が作動される。

【００２４】 したがって、不良品の発生が未然に防止される。また、溶接電流の通電が行な われないから、リング１０は誤ってセットされたウェルドナット３が予期しない 姿勢やワークＷ上の位置で溶接されたり、あるいはワークＷと溶着することがな く、ウェルドナット３のセット位置を正しく修正してやれば、直ちに作業が続行 できる。 これにより、不良品の発生が防止されて信頼性が向上するとともに、経済的損 失がなくなるという効果がある。

【００２５】 同じく、リング１０が誤ってセットされたウェルドナット３などに溶着される ことがないから、正しくセットし直せば直ちに作業が続行できるから、自動化プ ロジェクションにも対応できるという効果がある。 さらに、セット位置確認装置９に空気圧が使用されているので、リング１０が 可動側電極６に対して相対的な上限位置から下限位置に下降するときは、リング １０の自重以外に、空気噴出口１５における高い空気圧が上部ホルダ４の当接面 を押圧するから、リング１０の下降動作が確実になり、信頼性が一層向上すると いう効果がある。

【００２６】 また、リング１０が可動側電極６に対して下限位置にあるときは、空気噴出口 １５からの噴射空気が、上部ホルダ４、テーパシャンク５、可動側電極６を冷却 するから、自動化プロジェクションに一層好適なセット位置確認装置を得ること ができる。 なお、実施例では下側電極が固定側電極とされ、上側電極が可動側電極となっ ている溶接装置について説明したが、これに限定されず、上側電極を固定側とし 下側電極が可動側電極の場合にもそのまま適用される。 その他本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、適宜な変更を行うこと により、他の態様でも実施することができる。

【００２７】

【考案の効果】

以上のとおり、本考案はウェルドナットが正しくセットされていない場合上側 電極に代わってウェルドナット等に下端面が当接するリングを上下移動可能に設 け、リング上部の空気噴出口を有する当り面がホルダの当接面に当接して空気圧 供給路の圧力変化を検知して溶接電流の通電遮断と警報を行なうようにしたから 、ウェルドナットがワーク上に予期しない位置や姿勢で溶着されたような不良製 品は発生せず、信頼性が向上するとともに、経済的損失が押さえられるという効 果がある。

【００２８】 また、正しくセットされていないウェルドナットは溶接電流が遮断されて、リ ングに溶着されることもないから、ウェルドナットを正しくセットしなおせば直 ちに作業が続行できるので、不具合時の生産ライン停止時間が大幅に短縮され、 作業能率が向上するとともに、自動化プロジェクションにも対応できるという効 果がある。

【００２９】 さらに、リングの当り面に設けられた空気噴射口がホルダの当接面に接近離反 することによって変化する空気圧で、空気変換器を作動させて溶接電流を切るよ うになっているので、上記当り面が当接面から離反するときには、リングの自重 のほかに空気噴射口における空気圧によっても離反作用を助け、作動が確実であ り、一層信頼性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す軸方向の断面説明図であ
る。

【図２】ウェルドナットのセット不良時における作動説
明図である。

【図３】従来の不良品防止の対策例を示す軸方向の断面
説明図である。

【符号の説明】

１ 固定側電極（下側電極） ２ 位置決めピン ３ ウェルドナット ４ 上部ホルダ ４ａ 当接面 ６ 可動側電極（上側電極） ７ 下部ホルダ ９ セット位置確認装置 １０ リング １０ｂ 当り面 １１ 支持手段（下限位置規制手段） １４ 吊りボルト １５ 空気噴出口 １７ 空気圧ホース １８ 空電変換器 ２０ 制御装置 ５１ 可動側電極 ５２ リング Ｗ ワーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して上下に相対変位可能の上
   側電極と下側電極を有し、下側電極上に載置されたワー
   クの上にウェルドナットをセットし、このウェルドナッ
   トをホルダに保持された上側電極で押え、通電して溶接
   する溶接装置において、 前記上側電極を囲って上下方向に移動可能でかつ正常位
   置の前記ウェルドナットを内包可能な内径を有するリン
   グと、 該リングの下端面を前記上側電極の下端面より前記ウェ
   ルドナットの厚みより僅かに小さい寸法だけ下方へ突出
   した点に当該リングの下限位置を規制する下限位置規制
   手段と、 前記ホルダ下端部の当接面に当接させて前記リングの上
   限位置を規制する当該リングの上部当り面に設けられ、
   空気圧源に接続された適数の空気噴出口と、 前記空気圧源からの空気圧供給路に設けられた空電変換
   器と、 該空電変換器の出力に基づいて警報および溶接電流の遮
   断を行なう制御手段とを備えてなることを特徴とするプ
   ロジェクション・ウェルドナットのセット位置確認装
   置。