JPH0763859B2 - 自動溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はワークの所定位置にボルトやナット等の溶接
物を自動的にプロジェクション溶接するための自動溶接
装置に関する。

［従来の技術］ 従来ではワークの所定位置に例えばナットを溶接するに
際し、作業者がワークのナット取付部を溶接機本体に固
定された下電極上に載置してナットを前記ナット取付部
上に載置し、下動した上電極と前記下電極との間でナッ
トをナット取付部に溶接していた。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、溶接作業が煩雑な手作業となるので、作業能率
が低下する問題点があり、また溶接作業の自動化にあた
ってはボルトやナット等の溶接物をワークの適正な位置
に正確に溶接するための位置決めが極めて困難で溶接位
置のずれが起生する問題点や、溶接物，ワーク，溶接部
位等に付着した汚れや溶接かすを除去するクリーニング
工程が必要となる問題点があった。

本発明は上記問題点を解消することを課題とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の自動溶接装置は前後方向及び左右方向へ移動制
御されるフィンガープレートには、溶接機本体に上下動
可能に取付けられた上電極の下方で溶接機本体に固定さ
れた下固定電極の直上へ移送制御されて溶接時に前記下
固定電極に当接される適数個の下可動電極をそれぞれ上
下方向への弾性変位可能に取付けるとともに、前記各下
可動電極にはこの各下可動電極上に載置されたワークに
溶接される溶接物を位置決めしてワークの溶接物取付部
に拘束するための位置決め手段をそれぞれ設け、前記下
固定電極の中心部には前記下可動電極の中心部に縦貫状
に形成された孔部に向ってエアを噴出させる噴射孔を縦
貫状に形成した構成を有する。

［作 用］ 溶接用電極の下電極を溶接機本体に固定された下固定電
極と、前後方向及び左右方向へ移動制御されるフィンガ
ープレートに上下方向への弾性変位可能に取付けられて
下固定電極に接離する適数個の下可動電極とに分割し、
この下可動電極をワークの溶接物取付部とともに前記下
固定電極の直上へ移送制御し、下動した上電極によって
押下げられた前記下可動電極を前記下固定電極に当接さ
せて前記下可動電極に通電し、ワークの溶接物取付部に
位置決め手段によって位置決めされた溶接物を前記上電
極と前記下可動電極との間で前記溶接物取付部に溶接す
る。

また、ボルトやナットやワークに付着した汚れや溶接か
すが下固定電極の噴射孔から噴出して下可動電極の孔部
を通り抜けたエアによって吹き飛ばされて除去されると
ともに、下可動電極と下固定電極との電気的接触部が清
浄化されかつ冷却される。

［発明の効果］ 本発明は上記したように構成してあるので、溶接時に溶
接物をそれぞれ正確に位置決めしてワークの溶接物取付
部に保持することができ、各溶接物をそれぞれ適正位置
に溶接して溶接位置のずれを排除し得るとともに、各下
可動電極が溶接時に下方へ弾性変位するので、上下方向
における溶接物の供給位置の誤差を吸収し得る効果があ
る。

また、下可動電極は溶接時にのみ下固定電極に当接する
ので、下可動電極の摩耗を抑制して下電極の耐久性を向
上させることができる。

さらに、ワークを適数個の下可動電極にセットしてワー
クの溶接物取付部を位置決めすることができるので、ワ
ークの寸法や形状のバラツキを吸収して溶接物を適正位
置に溶接することができ、また、下固定電極に噴射孔を
形成してあるので、溶接物やワークの溶接物取付部に付
着した汚れや溶接部位に付着した溶接かすを噴射孔から
噴出したエアによって自動的に除去することができると
ともに、噴射孔から噴出したエアを溶接物，ワークの溶
接物取付部，溶接部位や、下固定電極と下可動電極との
電気的接触部に吹きつけることができ、溶接物，ワーク
の溶接物取付部および溶接部位付近を溶接前および溶接
後に効果的に清浄化しかつ冷却できるとともに、下固定
電極と下可動電極との電気的接触部を清浄化しかつ冷却
することができる。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に従って説明する。

自動溶液装置はワークＷの各ボルト取付部W1にそれぞれ
ボルトＶをプロジェクション溶接するために設置された
ボルト溶接機本体1Aと、ワークＷの各ナット取付部W2に
それぞれナットＮをプロジェクション溶接するためにボ
ルト溶接機本体1Aの側方に設置されたナット溶接機本体
1Bと、ワークＷの各ボルト取付部W1をボルト溶接機本体
1Aの電極位置へ順次移送してから、ワークＷの各ナット
取付部W2をナット溶接機本体1Bの電極位置へ順次移送す
るために予めワークＷの仕様に対応して設定されたプロ
グラムに基づいて駆動制御される移送ロボット２とを備
えている。

ボルト溶接機本体1Aの中央部及び上端部にはそれぞれ前
方へ突出された下アーム３及び上アーム４が並行状に形
成され、下アーム３の前端に取着された下ホルダ６には
下固定電極5Aが垂直状に取付けられ、この下固定電極5A
の中心部にはエアを下固定電極5Aの上方へ噴出させるた
めに図示しない送風機に接続された噴射孔5aAが縦貫さ
れている。各上アーム２の前端に取着されたシリンダ７
のピストンロッド7aには上ホルダ９が取付けられ、この
上ホルダ９には下固定電極5Aの上方に同軸に配設されて
シリンダ７によって定位置で上下方向へ駆動される上電
極8Aが垂直状に挿着されている。

ナット溶接機本体1Bの中央部及び上端部にはそれぞれ前
方へ突出された下アーム３及び上アーム４が並行状に形
成され、下アーム３の前端に取着された下ホルダ６には
下固定電極5Bが垂直状に取付けられ、この下固定電極5B
の中心部にはエアを下固定電極5Bの上方へ噴出させるた
めに図示しない送風機に接続された噴射孔5aBが縦貫さ
れている。各上アーム２の前端に取着されたシリンダ７
のピストンロッド7aには上ホルダ９が取付けられ、この
上ホルダ９には下固定電極5Bの上方に同軸に配設されて
シリンダ７によって定位置で上下方向へ駆動される上電
極8Bが垂直状に挿着されている。

移送ロボット２において、ベース10上に左右方向に沿っ
て水平状に設置された横ガイドレール11上には横送り台
12が左右方向への水平移動可能に載置されるとともに、
この横送り台12上に直交状に設置された縦ガイドレール
13上には縦送り台14が前後方向への水平移動可能に設置
され、この縦送り台14の上面にはワークＷを載置してワ
ークＷの溶接部を上電極８と下固定電極５との間へ移送
するためのフィンガープレート15が水平状に取着されて
いる。

フィンガープレート15にはワークＷの各ボルト取付部W1
にそれぞれボルトＶを溶接するためにボルト溶接機本体
1Aの下固定電極5Aの直上位置へ移送制御される適数個の
ボルト溶接用の下可動電極17Aと、ワークＷの各ナット
取付部W2にそれぞれナットＮを溶接するためにナット溶
接機本体1Bの下固定電極5Bの直上位置へ移送制御される
適数個のナット溶接用の下可動電極17Bとがそれぞれ取
付けられている。ワークＷの各ボルト取付部W1及び各ナ
ット取付部W2にはそれぞれ位置決め孔が貫設され、ワー
クＷはその各ボルト取付部W1の各位置決め孔が各ボルト
溶接用の下可動電極17Aの中心に対向しかつ各ナット取
付部Ｗの各位置決め孔が各ナット溶接用の下可動電極17
Bの中心に対向した状態で各可動電極17A,17B上に作業者
によって載置される。ワークＷの各ボルト取付部W1上に
はそれぞれボルトＶが図示しないパーツフィーダによっ
て供給され、また、ワークＷの各ナット取付部W2上には
それぞれナットＮがパーツフィーダによって供給され
る。

各下可動電極17A,17Bの下端付近はフィンガープレート1
5に貫設された孔部15a内にそれぞれ挿通されるととも
に、各下可動電極17A,17Bの下部には周方向に沿って凹
設された係止溝18がそれぞれ環状に形成されている。フ
ィンガープレート15の各下可動電極17A,17Bの両側には
それぞれ１対のスペーサ19,19が載置されるとともに、
各対のスペーサ19上にそれぞれ相対向状に載置されて内
端縁20aが円弧状に湾曲されかつそれぞれ板ばね材で形
成された各１対の支持部材20がボルト21によって締着さ
れている。各下可動電極17A,17Bの各係止溝18内には各
対の支持部材20の内端縁20aがそれぞれ嵌入され、各下
可動電極17A,17Bは各対の支持部材20によってそれぞれ
両持状で上下方向への弾性変位可能に支持されている。

ボルト溶接用の下可動電極17Aの中心部にはボルトＶの
ねじ部V1を挿入するためにその上部に穿孔された位置決
め孔22と、エアを流通させるために位置決め孔22の下方
に連穿された流通孔23とが縦貫状に形成されている。各
ボルトＶはそのねじ部V1がワークＷの位置決め孔内を貫
通して下可動電極17Aの位置決め孔22内に挿入され、か
つボルト頭V2がワークＷのボルト取付部W1上に載置され
た状態で位置決めされて各下可動電極17Aの上端にそれ
ぞれ拘束される。

ボルト溶接用の各下可動電極17Aがボルト溶接機本体1A
の下固定電極5Aと上電極8Aとの間へ択一的に移動したと
きには下可動電極17Aと下固定電極5Aとの間には約0.5mm
の隙間Ｋがそれぞれ形成され、各下可動電極17Aは下固
定電極5Aから若干上方へ離隔した状態で下固定電極17A
の直上へ移行する。この状態で上電極8Aが下動してボル
トＶのボルト頭V2に圧接し、下可動電極17Aが支持部材2
0の弾発力に抗して押下げられて下固定電極5Aに当接
し、下可動電極17Aに通電されて上電極8Aと下可動電極1
7Aとの間でボルトＶのボルト頭V2がワークＷのボルト取
付部W1にプロジェクション溶接される。溶接後、上電極
8Aが上動し、下可動電極17Aが支持部材20の弾発力によ
って原位置へ復帰して下固定電極5Aから離隔し、上記動
作が反復されて各ボルトＶが各ボルト取付部W1に順次溶
接される。

また、各下可動電極17Aが下固定電極5Aの直上へ移動し
たときには下固定電極5Aの噴射孔5aAと下可動電極17Aの
流通孔23とが連通されて噴射孔5aA内から噴出したエア
が位置決め孔22内から上方へ噴出し、ボルトＶのねじ部
V1やボルト頭V2の下面やワークＷのボルト取付部W1等の
汚れがエアの噴射によって溶接に先立って吹き飛ばされ
て除去されるとともに、溶接後ボルトＶのねじ部V1に付
着した溶接かすがエアによって吹き飛ばされて除去され
る。

ナット溶接用の各下可動電極17Bの中心部にはその上部
に穿孔されたピン挿入孔25と、このピン挿入孔25の下方
に連穿されたばね挿入孔26と、このばね挿入孔26の下方
に連穿されたねじ孔７とがそれぞれ縦貫状に形成されて
いる。

ピン挿入孔25内に上下スライド可能に嵌挿された位置決
めピン28の上端部にはナットＮのねじ孔N1内に挿入して
ナットＮを位置決めするために下可動電極17Bの上面の
上方へ突出されたナット嵌合部28aが先端状に形成され
るとともに、位置決めピン28の下端部には位置決めピン
28を上方に対して抜け止めするためのフランジ28bが突
出されている。ばね挿入孔26内にはねじ孔27内に螺嵌さ
れて孔部30aが貫設されたねじ30によって抜け止めされ
て位置決めピン28を上方へ付勢するコイルばね29が装入
され、位置決めピン28は下可動電極17Bの上端に上下方
向への弾性変位可能に支持されている。ワークＷは各下
可動電極17Bの各位置決めピン28のナット嵌合部28aがナ
ット取付部W2の各位置決め孔内に貫挿されて位置決めさ
れた状態で各下可動電極17A,17Bの上端にセットされ
る。

図示しないパーツフィーダによって給送されたナットＮ
はそのねじN1内に位置決めピン28のナット嵌合部28aが
貫挿されてワークＷのナット取付部W2上に載置された状
態で位置決めされて下可動電極17Bの上端に拘束され
る。

ナット溶接用の各下可動電極17Bがナット溶接機本体1B
の下固定電極5Bと上電極8Bとの間へ移動したときには下
可動電極17Bと下固定電極5Bとの間には約0.5mmの隙間Ｋ
がそれぞれ形成され、下可動電極17Bは下固定電極5Bか
ら若干上方へ離隔した状態で下固定電極5Bの直上へ移行
する。この状態で上電極8Bが下動してナットＮに圧接
し、下可動電極17Bが支持部材20の弾発力に抗して押下
げられて下固定電極5Bに当接し、下可動電極17Bに通電
されて上電極8Aと下可動電極17Bとの間でナットＮがワ
ークＷのナット取付部W2にプロジェクション溶接され
る。溶接後、上電極8Bが上動し、下可動電極17Bが支持
部材20の弾発力によって原位置へ復帰してした下固定電
極5Bから離隔し、上記動作が反復されて各ナットＮが各
ナット取付部W2に順次溶接される。

また、各下可動電極17Bが下固定電極5Bの直上へ移動し
たときには下固定電極5Bの噴射孔5aBと下可動電極17Bの
ねじ孔27とが連通されて噴射孔5aBから噴出したエアが
ねじ孔27内、ばね挿入孔26内、ピン挿入孔25内を通じて
ピン挿入孔25から噴出し、ナットＮのねじ孔N1やナット
Ｎの下面や、ワークＷのナット取付部W2等の汚れがエア
の噴射によって溶接に先立って除去されるとともに、溶
接後ナットＮのねじ孔Ｎに付着した溶接かすがエアによ
って吹き飛ばされて除去される。

続いて、上記した構成をもつ実施例の作用と効果を説明
する。

本例では前後方向及び左右方向へ移動制御されるフィン
ガープレート15には、溶接機本体1A,1Bに上下動可能に
取付けられた上電極8A,8Bの下方で溶接機本体1A,1Bに固
定された下固定電極5A,5Bの直上へ移送制御されて溶接
時に下固定電極5A,5Bに当接される適数個の下可動電極1
7A,17Bをそれぞれ上下方向への弾性変位可能に取付ける
とともに、各下可動電極17A,17Bにはこの各下可動電極1
7A,17B上に載置されたワークに溶接されるボルトＶ及び
ナットＮを位置決めしてワークＷのボルト溶接部W1及び
ナット取付部W2に拘束するための位置決め手段をそれぞ
れ設け、下固定電極5A,5Bの中心部には下可動電極17A,1
7Aの中心部に縦貫状に形成された孔部に向ってエアを噴
出させる噴射孔5aA,5aBを縦貫状に形成してある。

このため、溶接時にボルトＶ及びナットＮをそれぞれ正
確に位置決めしてワークＷのボルト取付部W1及びナット
取付部W2に保持することができ、各ボルトＶ及び各ナッ
トＮをそれぞれ適正位置に溶接して溶接位置のずれを排
除し得るとともに、各下可動電極17A,17Bが溶接時に下
方へ弾性変位するので、上下方向におけるボルトＶ及び
ナットＮの供給位置の誤差を吸収し得る効果がある。

また、ワークＷを複数個の下可動電極17A,17Bにセット
してワークＷのボルト取付部W1及びナット取付部W2を位
置決めすることができるので、ワークＷの寸法や形状の
バラツキを吸収してボルトＶ、ナットＮを適正位置に溶
接することができる。

また、下可動電極17A,17Bは溶接時にのみ下固定電極5A,
5Bに当接するので、下可動電極17A,17Bの摩耗を抑制し
て下電極の耐久性を向上させることができる。

さらに、本例ではワークＷのボルト取付部W1及びナット
取付部W2にエアを噴出するように構成してあるので、溶
接前後においてワークＷの溶接部位付近を効果的にクリ
ーニングすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は自動溶
液装置の側面図、第２図は同じく平面図、第３図、第４
図はそれぞれ要部の縦断面図、第５図は第３図のＸ−Ｘ
線断面図である。 1A……ボルト溶接機本体 1B……ナット溶接機本体 5A,5B……下固定電極 8A,8B……上電極 15……フィンガープレート 17A,17B……下可動電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後方向及び左右方向へ移動制御されるフ
   ィンガープレートには、溶接機本体に上下動可能に取付
   けられた上電極の下方で溶接機本体に固定された下固定
   電極の直上へ移送制御されて溶接時に前記下固定電極に
   当接される適数個の下可動電極をそれぞれ上下方向への
   弾性変位可能に取付けるとともに、前記各下可動電極に
   はこの各下可動電極上に載置されたワークに溶接される
   溶接物を位置決めしてワークの溶接物取付部に拘束する
   ための位置決め手段をそれぞれ設け、前記下固定電極の
   中心部には前記下可動電極の中心部に縦貫状に形成され
   た孔部に向ってエアを噴出させる噴射孔を縦貫状に形成
   したことを特徴とする自動溶接装置。