JPH0825056A

JPH0825056A - スポット溶接装置

Info

Publication number: JPH0825056A
Application number: JP6166642A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nakamura; 義男中村
Original assignee: Amada Metrecs Co Ltd
Current assignee: Amada Metrecs Co Ltd
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1996-01-30
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JP2788606B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な段取りで奥行きの深いワークから、高
さのあるワークの底面の溶接を可能とすると共に、ワー
クの安定載置と下部電極の使用寿命の延長とチップドレ
スの容易化を図る。【構成】ベース３上に立設されたフレーム５の前部上
面に下部電極７を設けると共に前記フレーム５の後部に
下部電極７に対応した上部電極９を備えたガンユニット
１１を揺動自在に支承する加圧ユニット１３を設け、こ
の加圧ユニット１３に備えたガンユニット１１を溶接位
置と待機位置とに駆動部材３３を介して変位自在に設け
てなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スポット溶接装置に
係り、更に詳細には、ガンユニットを昇降可能としたス
ポット溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、定置式のスポット溶接装置として
は、構造的には４種類程度に分類されている。すなわ
ち、直上加圧のダイレクトタイプと、オフセット式のダ
イレクトタイプとシリーズタイプおよびロッカーアーム
タイプである。

【０００３】直上加圧のダイレクトタイプは電極の上部
にガイド機構およびシリンダを設置したタイプであり、
自由度が少ないが電極の傾きおよびすべりが少ない。

【０００４】オフセット式のダイレクトタイプは上部電
極がホーンを介してオフセットされていて、多少の自由
度があるが、その分電極の傾きおよびすべりが発生す
る。

【０００５】シリーズタイプは製品の表面に絶縁物があ
り、ダイレクト通電が不可の場合、または、プロジェク
ション溶接を行なう場合に用いられる。

【０００６】ロッカーアームのタイプは加圧力、最大短
絡電流は低いが、パネル形状または奥深い製品でも溶接
ができ、定置式の中でも自由度が高い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のスポット溶接装置の中で、直上加圧、オフセットタ
イプのスポット溶接装置では、図１３乃至図１５に示さ
れているごとき問題点がある。すなわち、図１３と図１
４に示された直上加圧タイプでは、ワークＷが逆コ字形
状のものでは、フランジ部Ｗ_Fが上部電極２０１を支承
したブラケット２０３と干渉したり、ワークＷがＵ字形
状のものでは、フランジ部Ｗ_Fが上部電極２０１を支承
したブラケット２０３と干渉する。なお、符号２０５は
下部電極である。

【０００８】また、オフセットタイプでは、図１５に示
されているごとく、逆コ字形状のワークＷでは、フラン
ジ部Ｗ_Fが上部電極２０１を支承するブラケット２０７
に干渉するという問題があった。なお、この直上加圧あ
るいはオフセットタイプは、主としてパネル形状のワー
クＷを溶接するのに適している。

【０００９】更に、ロッカーアームタイプでは、図１６
および図１７に示されているごとく、足踏みタイプと空
圧式タイプとがあり、図１６に示された足踏みタイプ
は、ペダルアーム２０９と電極アーム２１１とをスプリ
ング２１３を備えた連結棒２１５にて結合して構成され
ている。そして、スプリング２１３の弾撥力により加圧
力を設定する形式である。なお、下部電極２０５上に上
部電極２０１が位置している。

【００１０】上記構成により、スプリング２１３にて加
圧力を設定しているため、加圧力にバラツキが出て溶接
品質に問題があると共に、足踏みのため作業者に疲労を
与えるという問題があった。更に、取扱うワークＷが逆
コ字形状の場合には比較的干渉することなしに溶接が可
能であるが、Ｕ字形状のワークＷを溶接する場合は、フ
ランジ部Ｗ_Fの高さに制約があり、高さが高い場合は、
電極アーム２１１にワークＷのフランジ部Ｗ_Fが当接し
て溶接できないという問題があった。

【００１１】空圧式タイプとしては、図１７に示されて
いるごとく、電極アーム２１１を流体圧作動のシリンダ
２１７で加圧する方式であり、この場合もＵ字形状のワ
ークＷを溶接する場合は、フランジ部Ｗ_Fの高さに制約
があり、高さが高い場合は、電極アーム２１１にワーク
Ｗのフランジ部Ｗ_Fが当接して溶接できないという問題
があった。

【００１２】この発明の目的は、簡単な段取りで奥行き
の深いワークから、高さのあるワークの底面の溶接を可
能とすると共に、ワークの安定載置と下部電極の使用寿
命の延長とチップドレスの容易化を図ったスポット溶接
装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの請求項１による発明のスポット溶接装置は、ベー
ス上に立設されたフレームの前部上面に下部電極を設け
ると共に前記フレームの後部に下部電極に対応した上部
電極を備えたガンユニットを揺動自在に支承する加圧ユ
ニットを設け、この加圧ユニットを備えたガンユニット
を溶接位置と待機位置とに駆動部材を介して変位自在に
設けてなることを特徴とするものである。

【００１４】請求項２による発明のスポット溶接装置
は、請求項１による発明のスポット溶接装置において、
前記フレームの両側に水平位置と退避位置とに変位自在
なリンク機構を備えたサイドテーブルを設けてなること
を特徴とするものである。

【００１５】請求項３による発明のスポット溶接装置
は、請求項１による発明のスポット溶接装置において、
前記フレームの側面に水平方向へ移動自在な電極ドレッ
サ用のドレッサ装置を設けてなることを特徴とするもの
である。

【００１６】請求項４による発明のスポット溶接装置
は、請求項１による発明のスポット溶接装置において、
前記加圧ユニットは、ガンユニットの重量バランスを行
なう流体圧作動のシリンダを内蔵したガン支持筒と、こ
のガン支持筒に内蔵した前記シリンダのピストンロッド
を押圧するロッド部材を上下動自在となす流体圧作動の
主シリンダと、を設けて構成してなることを特徴とする
ものである。

【００１７】請求項５による発明のスポット溶接装置
は、請求項１による発明のスポット溶接装置において、
前記下部電極は、角形形状の平面電極にて構成されてい
ることを特徴とするものである。

【００１８】

【作用】以上のような請求項１による発明のスポット溶
接装置によれば、上部電極を備えたガンユニットを揺動
自在となす加圧ユニットを、駆動部材を介して溶接位置
と待機位置とに変位自在となすことにより、電極の形式
を加工すべき製品に選択すれば、奥行きの深い製品又は
高さの高い製品、いずれの加工も可能となる。

【００１９】また、請求項２による発明のスポット溶接
装置によれば、フレームの両側に設けたサイドテーブル
により、製品を安定した状態に保持することができるの
で加工精度の向上が図られる。

【００２０】更に、請求項３による発明のスポット溶接
装置によれば、フレームの側面にドレッサ装置が設けら
れていて、電極のドレッサが装置内で可能となる。

【００２１】なお更に、請求項４による発明のスポット
溶接装置によれば、加圧ユニットにはガンユニットの重
量バランスを行なう流体圧作動のシリンダと、ガン支持
筒を上下動する流体圧作動の主シリンダを備えているの
で、ソフト加圧および溶接加圧の切換が可能となる。

【００２２】なお更に、請求項５による発明のスポット
溶接装置によれば、下部電極は角形形状の平面電極であ
り、１本で４面使用ができ、取外して機械加工をすれば
再使用可能である。なお、スペアーを用意すれば更に便
利となる。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、スポット溶接装置としては、既に
公知の構成のものであるため詳細な図示と説明を省略す
る。

【００２４】まず、スポット溶接装置の全体的構成につ
いて説明する。図１を参照するに、スポット溶接装置１
は、ベース３上にフレーム５が立設されている。このフ
レーム５の前部（図１において左側）上面には下部電極
７が締結部材により取付けられている。

【００２５】また、前記フレーム５の後部（図１におい
て右側）には前記下部電極７に対応した上部電極９を備
えたガンユニット１１を揺動自在に支承した加圧ユニッ
ト１３が設けられていて、この加圧ユニット１３を構成
する一部材であるガン支持筒１５の下部に流体圧作動の
主シリンダ１７が一体的に設けられている。そして、主
シリンダ１７は昇降ブロック１９に一体的に設けられて
いて、昇降ブロック１９は、前記フレーム５の側面両側
に上下方向へ延伸して設けたＬＭガイドレール２１に、
複数個のＬＭガイド２３を介して上下移動自在に設けら
れている。

【００２６】そして、前記昇降ブロック１９に形成した
ネジ穴にボールネジ２５が螺合し、ボールネジ２５の上
下部は、軸受２７を介して前記フレーム５に回転自在に
支承されている。このボールネジ２５の下部にはエンコ
ーダ２９が装着されていて、このエンコーダ２９の下部
には従動プーリ３１が係合されている。

【００２７】一方、前記フレーム５の側面に駆動部材３
３を構成する一部材である昇降モータ３５が装着され、
この昇降モータ３５の出力軸に駆動プーリ３７が設けら
れ、この駆動プーリ３７と前記従動プーリ３１とには回
転伝達ベルト３９が掛回されている。

【００２８】上記構成により、昇降モータ３５を駆動せ
しめると、駆動プーリ３７、回転伝達ベルト３９、従動
プーリ３１を介してボールネジ２５に回転を伝達せしめ
ると共に、エンコーダ２９を回転させる。ボールネジ２
５の回転により昇降ブロック１９は、ＬＭガイドレール
２１に案内されて上下に移動自在となり、昇降ブロック
１９に一体的に設けた主シリンダ１７を介して加圧ユニ
ット１３は上下に移動し、加圧ユニット１３に備えたガ
ンユニット１１に設けた上部電極９が上下に移動する。

【００２９】そして、エンコーダ２９により上部電極９
の溶接位置である中間位置と上昇端である待機位置とに
プリセット可能となる。なお、図１の図中において実線
で示されているガンユニット１１の位置は溶接位置で、
二点鎖線で示されている位置は待機位置である。

【００３０】符号４１は足踏みスイッチであり、この足
踏みスイッチ４１にはレトラクト用スイッチ４３と溶接
用ペダル４５が備えられている。また、符号４７は溶接
トランスである。

【００３１】次に、前記スポット溶接装置１の各部の構
成について、更に詳細に説明する。

【００３２】前記フレーム５としては、図２を参照する
に、ベース３上に１枚板による厚鋼板を逆Ｌ字形状に形
成したフレーム５を設け、このフレーム５の前部（図２
において左側）には下部電極７（図示省略）を取り付け
るための取付面４９が形成されている。また、フレーム
５の後部（図２において右側）にはＬＭガイドレール２
１がフレーム５の側面両側に上下方向へ延伸して設けら
れていると共に、上下方向へ延伸してボールネジ２５が
上下両端に締結部材により一体的にフレーム５に設けた
軸受２７に回転自在に支承されている。

【００３３】このＬＭガイドレール２１とボールネジ２
５には、図３に示されているごとく、昇降ブロック１９
が装着される。すなわち、昇降ブロック１９には前記Ｌ
Ｍガイドレール２１に嵌合し摺動するためのＬＭガイド
２３が設けられていると共に、ボールネジ２５に螺合す
るネジ穴５１が形成されている。なお、昇降ブロック１
９の側面には、詳細を後述する主シリンダ１７が一体的
に設けられている。

【００３４】前記下部電極７は、図４に詳細が示されて
いるごとく、Ｕ字形をした電極ホルダ５３に四角形状を
し１本で４面使用可能な下部電極７が装着されている。
なお、符号５５はクランプハンドルであり、符号５７は
冷却水用の供給、排出穴である。

【００３５】上記構成により、平面電極を採用したこと
により、何打点か打ったらずらして使用可能で、１本で
４面の使用が可能で、更に取り外して機械加工すること
により再使用が可能であり、スペアーを用意すれば更に
便利となる。

【００３６】前記加圧ユニット１３は、図５を参照する
に、先端に上部電極９を備えたシャンク５９を支承した
ガンユニット１１は、加圧ユニット１３を構成する一部
材であるガン支持筒１５に支承されている。より詳細に
は、ガン支持筒１５は、上部支持筒６１と中間支持筒６
３と下部支持筒６５より構成されていて、前記上部支持
筒６１の外周より立設した支持板６７の上部に支点軸６
９を介して前記ガンユニット１１に垂設した軸受７１が
支承され、ガンユニット１１は上下方向へ揺動自在とな
っている。

【００３７】更に、ガンユニット１１の後端（図５にお
いて左端）にも軸受７３が垂設されていて、この軸受７
３に挿着されたピン７５を介してリンク板７７が設けら
れている。リンク板７７は前記中間支持筒６３の内部に
装備されたガンユニット１１の重量バランスを行なう流
体圧作動のシリンダ７９に設けたピストンロッド８１
に、ピン８３を介して前記リンク板７７の他側が装着さ
れている。そして、前記シリンダ７９のピストンロッド
８１を上下に移動させるため、上部支持筒６１を貫通し
て中間支持筒６３の側面に流体圧を供給する供給穴８５
が形成され、この供給穴８５は流体圧室８７に連通して
いる。なお、符号８９は分水器であり、符号９１は二次
ケーブルである。

【００３８】上記構成により、供給穴８５より流体圧室
８７へ流体圧を供給すると、ピストンロッド８１は下降
し、このピストンロッド８１にピン８３を介して接続さ
れたリンク板７７が下降する。リンク板７７の他端はピ
ン７５を介してガンユニット１１に接続されているの
で、上部支持筒６１に設けた支持板６７に装着された支
点軸６９を回動支点としてガンユニット１１は上方向へ
回動される。また、流体圧室８７の流体圧を排出すると
ピストンロッド８１は上昇し、ガンユニット１１は支点
軸６９を回動支点として下降しソフト加圧状態となる。

【００３９】前記中間支持筒６３の内部にして前記ピス
トンロッド８１のピストン部８１Ａの下部にロッド部材
９３が挿入され、このロッド部材９３の下端は、溶接加
圧を行なう前記主シリンダ１７に設けたピストンロッド
９５の上端が当接している。そして、主シリンダ１７は
前記下部支持筒６５に締結部材９７により一体的に結合
されていると共に、前述した昇降ブロック１９に一体的
に係止されている。

【００４０】上記構成により、主シリンダ１７を作動せ
しめピストンロッド９５を上昇させると、ロッド部材９
３を介してピストンロッド８１を上昇させ、ガンユニッ
ト１１に備えた上部電極９を押し溶接加圧を行なう。

【００４１】次に、前記フレーム５の両側にはワークを
載置するサイドテーブル９９が設けられている。このサ
イドテーブル９９は、図６および図７に示されているご
とく、フレーム５の両側面に設けたＬ字形状のブラケッ
ト１０１にサイドテーブル９９の基部下面に垂設した軸
受１０３がピン１０５を介して回動自在に支承されてい
る。また、フレーム５の両側面に設けた軸受１０７にピ
ン１０９を介してリンク機構１１１を構成する一部材で
あるリンク１１３が回動自在に支承され、このリンク１
１３の他端にはピン１１５を介してリンク１１７が回動
自在に支承され、リンク１１７の他端はピン１１９を介
して前記サイドテーブル９９の裏側に設けた軸受１２１
に回動自在に支承されている。なお、符号９９Ａはフリ
ーローラベアリングである。

【００４２】上記構成により、リンク機構１１１を操作
することにより図７に実線で示した水平位置と二点鎖線
で示した退避位置とにサイドテーブル９９を位置決めす
ることができ、サイドテーブル９９を水平位置に保持す
ることにより、ワークを安定してサポートすることが可
能となる。

【００４３】また、前記フレーム５の上部側面に電極ド
レッサ用のドレッサ装置１２３が設けられている。より
詳細には、図８を参照するに、フレーム５の上部近傍に
水平方向へ延伸して一部切欠部１２５を形成した角形レ
ール部材１２７が設けられ、この角形レール部材１２７
の切欠部１２５にクランプノブ１２９を介してドレッサ
本体１３１が装着されている。このドレッサ本体１３１
は既に公知の構成のものであるため詳細な説明を省略す
るが、例えばモータにより研削材を回転して電極のチッ
プドレスを行なうものである。

【００４４】上記構成により、図９に示されているごと
く、上部電極９を備えたガンユニット１１を振って、図
９において実線で示す位置より２点鎖線で示す位置に下
部電極９を位置決めしてドレッサ本体１３１を下部電極
９の直下に位置決めして、下部電極９を下降ドレッサ本
体１３１の駆動によりチップドレスを行なう。このた
め、その場で簡単にチップドレスができ、作業性の向上
を図ることができる。

【００４５】次に、上部電極９を備えたガンユニット１
１の作動について、より詳細に説明する。

【００４６】図１０を参照するに、ガンユニット１１に
設けた上部電極９は中間位置Ｈ1 である溶接姿勢（図１
０において実線で示す位置）と待機位置Ｈ2 であるレト
ラクト位置（図１０において二点鎖線で示す位置）とに
プリセット可能となる。すなわち、中間位置Ｈ1 と待機
位置Ｈ2 のポイントはボールネジ２５に設けたエンコー
ダ２９で記憶する。そして、足踏みスイッチ４１に設け
たレトラクト用スイッチ４３を踏むと上部電極９は待機
位置Ｈ2 のポイントまで上昇する。また、溶接用ペダル
４５を踏むと中間位置Ｈ1 まで下降し、再度溶接ペダル
４５を踏むと溶接工程に入る。

【００４７】このため、種々な製品形状に対応が可能で
ある。例えば、図１１に示されいるごとく、ロング電極
９Ａを用いることにより奥の深いワークＷに対応がで
き、図１２に示されているごとく、Ｌ型電極９Ｂを用い
ることにより深さのあるワークＷに対応ができる。

【００４８】上述したごとく、上下方向に揺動可能なガ
ンユニット１１にて溶接動作を行ない、ガンユニット１
１を備えた加圧ユニット１３全体を昇降する機能を別に
持ったことにより、奥行きの深いワーク、あるいは、高
さの高いワークに合わせた上部電極９を選択して溶接加
工を行なうことができる。

【００４９】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。

【００５０】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この請求項１，４による発明によれば、揺動
自在なガンユニットにて溶接動作を行ない、それ全体が
昇降する機能を別に持たせることにより、奥行きの深い
ワーク、あるいは高さの高いワークに合わせた上部電極
の選択が可能となる。このため、簡単な段取りで奥行き
の深いワークから、高さのある底面の溶接を可能とする
ことができる。

【００５１】また、請求項２による発明によれば、フレ
ームの両側に水平位置と退避位置とに変位自在なサイド
テーブルを設けたことにより、ワークを安定してサポー
トすることが可能となった。

【００５２】更に、請求項３による発明によれば、電極
ドレッサ用のドレッサ装置をフレームに設けたことによ
り、その場で簡単にチップドレスができ、作業性の向上
を図ることができる。

【００５３】なお更に、請求項５による発明によれば、
下部電極を角形状の平面電極としたことにより、１本で
４面の使用が可能で、更に取り外して機械加工すること
により再使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施する一実施例のスポット溶接装
置の全体的構成を示す側面図である。

【図２】図１におけるフレームの拡大斜視説明図であ
る。

【図３】図１における昇降ブロックの拡大斜視説明図で
ある。

【図４】図１における下部電極の拡大斜視説明図であ
る。

【図５】図１におけるガンユニットを備えた加圧ユニッ
トの拡大側面図であり、図１において図面の裏側より見
た側面図である。

【図６】サイドテーブルの斜視説明図である。

【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図
である。

【図８】ドレッサ装置の側面説明図である。

【図９】ドレッサ装置の作用説明図である。

【図１０】上部電極の作用説明図である。

【図１１】上部電極の作用説明図である。

【図１２】上部電極の作用説明図である。

【図１３】従来例を示し、直上加圧タイプ定置式スポッ
ト溶接装置の作用説明図である。

【図１４】従来例を示し、直上加圧タイプ定置式スポッ
ト溶接装置の作用説明図である。

【図１５】従来例を示し、オフセットタイプ定置式スポ
ット溶接装置の作用説明図である。

【図１６】従来例を示し、ロッカーアーム足踏みタイプ
定置式スポット溶接装置の作用説明図である。

【図１７】従来例を示し、ロッカーアーム空圧式タイプ
定置式スポット溶接装置の作用説明図である。

【符号の説明】

１スポット溶接装置３ベース５フレーム７下部電極９上部電極１１ガンユニット１３加圧ユニット１５ガン支持筒１７主シリンダ３３駆動部材７９シリンダ８１ピストンロッド９３ロッド部材９９サイドテーブル１１１リンク機構１２３ドレッサ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース上に立設されたフレームの前部上
面に下部電極を設けると共に前記フレームの後部に前記
下部電極に対応した上部電極を備えたガンユニットを揺
動自在に支承する加圧ユニットを設け、この加圧ユニッ
トに備えたガンユニットを溶接位置と待機位置とに駆動
部材を介して変位自在に設けてなることを特徴とするス
ポット溶接装置。
【請求項２】前記フレームの両側に水平位置と退避位
置とに変位自在なリンク機構を備えたサイドテーブルを
設けてなることを特徴とする請求項１記載のスポット溶
接装置。
【請求項３】前記フレームの側面に水平方向へ移動自
在な電極ドレッサ用のドレッサ装置を設けてなることを
特徴とする請求項１記載のスポット溶接装置。
【請求項４】前記加圧ユニットは、ガンユニットの重
量バランスを行なう流体圧作動のシリンダを内蔵したガ
ン支持筒と、このガン支持筒に内蔵した前記シリンダの
ピストンロッドを押圧するロッド部材を上下動せしめる
流体圧作動の主シリンダと、を設けて構成してなること
を特徴とする請求項１記載のスポット溶接装置。
【請求項５】前記下部電極は、角形形状の平面電極に
て構成されていることを特徴とする請求項１記載のスポ
ット溶接装置。