JPH09295162A

JPH09295162A - 抵抗溶接機

Info

Publication number: JPH09295162A
Application number: JP11393996A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamada; 孝洋山田; Toshiyuki Horiba; 俊幸堀場
Original assignee: YAJIMA GIKEN KK
Current assignee: YAJIMA GIKEN KK
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-11-18
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: JP3094151B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ガイドピンを独自に駆動させることにより、
ワークの供給を確実にし、電極チップ摩耗修正作業を容
易にするとともに、原点位置調整作業を容易にし、さら
に、ガイドピンの損耗を減少できる抵抗溶接機を提供す
る。【解決手段】上部電極２と下部電極３とを備え、下部
電極３の上面にセットされるワークＷにプロジェクショ
ンナットを溶接できるように構成する。下部電極に電極
チップ４・ガイドピン５・電極ホルダ６を配設し、ガイ
ドピンの下方にメインシャフト１１・ピストンロッド２
２を移動できるように連結し、検出ロッド１４をメイン
シャフトとコイルばね１３を介して連結する。電極ホル
ダの下方のシリンダケース２１内にピストンロッド２２
を摺動可能に配設する。この構成により、ガイドピンの
２ストロークの動きを可能とする。また、検出ロッドの
下端にドグ１７とセンサ３０を取り付け、ガイドピンの
移動をドグとセンサで検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、上部電極と下部
電極とを備え、下部電極に配設されるガイドピンにワー
クがセットされ、セットされたワークにプロジェクショ
ン溶接部を備えたプロジェクションナット（以下、単に
ナットという）等を溶接する抵抗溶接機に関し、さらに
詳しくは、供給されるナットが溶接可能に配置されてい
るかどうかを判断し、正常に配置されたナットだけを溶
接するように制御する抵抗溶接機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プロジェクション溶接部を有する
ナットを溶接するにあたっては、プロジェクション溶接
部をワーク側に配置してナットを供給するように、例え
ばナットフィーダ等を用いて行なうようにしていた。し
かし、数多いナットを抵抗溶接機に供給する際、ナット
の向きが表裏反対であったり、ナットが横に向いてしま
ったり、さらにはナットが送られなかったりすることが
あり、そのまま溶接をすると溶接不良を生じるので溶接
前にナットの配置状態を確認する必要があった。この場
合、ナットが裏返しで配置された状態を「裏ナット」と
いい、正常な姿勢で配置された状態を「正常ナット」と
いう。また、ナットがガイドピンから外れて横になった
りしている状態を「ナット外れ」といい、ナットの無い
状態を「ナットなし」という。

【０００３】この課題を解決するために、正常ナットの
みを容易にワークに溶接する装置が、特公平７−１２５
４６号に示されていた。

【０００４】図２４に示されるこの装置Ｍ１は、上部電
極４２と下部電極４３とを備え、プロジェクション溶接
部３１ａを裏側に備えたナット３１を、ナット３１の裏
側面を下面にして、下部電極４３に配設されるガイドピ
ン４５と電極チップ４４にガイド支持されたワークＷ上
面に抵抗溶接するように構成する抵抗溶接機Ｍ１であっ
て、電極チップ４４が抵抗溶接機本体に配設固定された
筒状の電極ホルダ４６に保持され、電極ホルダ４６内に
ガイドピンにカラー体４７を介して接続される検出ロッ
ド４８が上下移動可能に配設され、検出ロッド４８の下
方に、センサホルダ４９を介してガイドピン４５の移動
位置を検出するセンサが５０配設されている。

【０００５】そして、このセンサ５０は、ナット３１が
ガイドピン４５にガイドされてセットされた位置から、
ナットのプロジェクション溶接部３１ａをワークＷに接
触させる第１ポジションの位置に移動した際と、その
後、溶接時にプロジェクション溶接部が溶融してナット
３１がワークＷに溶接された第２ポジションに移動した
際と、の２段階の移動を検出可能にしている。そして、
センサ５０の第１、第２ポジションの検出信号を制御装
置が略同時に検知した際、及び、第１、第２ポジション
の検出信号を制御装置が入力しない際には、溶接不可と
して、異常信号を出力して溶接作業を中止させるように
制御されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置
は、上部電極４２が下降することによってガイドピン４
５を移動するようにするものであるため、ガイドピン４
５自体が積極的に移動するようには構成されていない。
例えば、ロボット等によりワークＷを供給する場合、ガ
イドピン４５が下部電極４３より上方に突出している
と、ガイドピン４５がロボットのハンド部の移動経路中
に入り、ワークＷをガイドピン４５に挿入することがで
きなくなったり、電極チップ４４の摩耗等により電極チ
ップ４４の上面を修正したい時に、ガイドピン４５を手
動にて下げる作業が必要になっていた。つまり、ガイド
ピン４５の調整ねじを大きく緩めて、ガイドピン４５を
電極チップ４４上面より下方に下げなければならなかっ
たため、その修正に係る作業に手間と時間がかかってい
た。

【０００７】また、ガイドピン４５の移動位置を検出す
るセンサ５０が、検出ロッド４８下面に当接される接触
方式のため、電極チップ４４の摩耗等により電極チップ
４４を修正して新たな原点位置を設定する際、各箇所の
検出位置の調整をそれぞれの調整ねじを緩めて行なって
いるため、ここでも調整に係る作業時間が大幅に掛かっ
ていた。

【０００８】さらに、従来装置のガイドピン４５がセラ
ミック材、あるいセラミックを被覆するように形成され
ていたので、カラー体４７との接触衝撃により、ガイド
ピン４５自体の損傷の虞が生じていた。

【０００９】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、ワークのガイドピンへの供給を確実に行なうとと
もに、電極チップの修正に係る原点位置調整作業の容易
化を図ることによって、作業時間を短縮させ、さらにガ
イドチップの損耗を防止できるような改良された抵抗溶
接機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる抵抗
溶接機では、上記課題を解決するために、以下のように
構成するものである。即ち、上部電極と下部電極とを備
え、前記下部電極が、その上部にワークを支持する電極
チップと、前記電極チップを貫通し、裏面にプロジェク
ション溶接部を有する溶接部材をガイド保持するガイド
ピンと、前記電極チップの下方に前記電極チップを保持
し抵抗溶接機本体に固定配設される筒状の電極ホルダ
と、を備えて構成される抵抗溶接機であって、前記電極
ホルダにシリンダ体が配設固定され、前記シリンダ体に
形成される流体室内を移動するピストンロッドが、前記
ガイドピンを上下方向に移動するように連結されるとと
もに、前記電極ホルダ内を摺動可能に配設されることを
特徴とするものである。

【００１１】また、この抵抗溶接機は、上部電極と下部
電極とを備え、前記下部電極が、その上部にワークを支
持する電極チップと、前記電極チップを貫通し、裏面に
プロジェクション溶接部を有する溶接部材をガイド保持
するガイドピンと、前記電極チップの下方に前記電極チ
ップを保持し抵抗溶接機本体に固定配設される筒状の電
極ホルダと、前記電極ホルダ内に配置され前記ガイドピ
ンに接続されるロッド体と、を備えて、前記ワークに前
記溶接部材を抵抗溶接するように構成され、前記ロッド
体の下方に、前記ガイドピンの移動を検出するように、
センサがセンサホルダを介して配設され前記センサが、
前記溶接部材の前記ガイドピンにセットされる位置から
移動されて、前記溶接部材のプロジェクション溶接部を
前記ワークに接触させる第１ポジション位置と、その後
前記プロジェクション溶接部が溶融して前記溶接部材が
前記ワークに溶接される第２ポジション位置と、を検出
するように構成される抵抗溶接機であって、前記ロッド
体が、前記ロッド体の上部で前記ガイドピンに連結され
るシャフトと、前記シャフトの下方で前記シャフトに接
続されるロッドと、前記ロッド内を摺動可能に移動し、
上部が前記シャフトと下方に付勢力を有するばねを介し
て連結されるとともに、下部に上方に付勢力を有するコ
イルばねに支持されるとともに前記センサに検出される
被検出体を配設する検出ロッドと、を備えて構成され、
前記電極ホルダの下方でシリンダケースが配設固定さ
れ、前記シリンダケースに形成される流体室内を前記ロ
ッドが摺動可能に配設され、前記シリンダケースと前記
ロッドを備えてシリンダ体が構成されることを特徴とす
るものである。

【００１２】また好ましくは、前記センサがリニア出力
形変位センサであることを特徴とするものであれば良
い。

【００１３】さらに好ましくは、前記ガイドピンの下部
にガイドピンキャップが嵌合されるように配設され、前
記ガイドピンの下面と前記シャフトの上面との間に緩衝
部材がそれぞれ当接するように配設され、前記ガイドピ
ンキャップと前記シャフトが固定されるように接続され
ることを特徴とするものであれば良い。

【００１４】また、前記シャフトが、前記電極ホルダ内
で摺動可能にガイドされていることを特徴とするもので
あってもよい。

【００１５】さらに、前記上部電極の下面から前記上部
電極の上方に向かって、前記ガイドピンの頭部が挿入さ
れる開口孔が形成されることを特徴とするものであって
もよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１７】抵抗溶接機Ｍは、図１〜３に示されるよう
に、上部電極２及び下部電極３を備え、下部電極にセッ
トされるワークＷに図４〜５に示されるプロジェクショ
ン溶接部を有するナット３１を抵抗溶接するものであ
る。なお、図１は全体の断面図を示し、図２及び３は、
それぞれ図１における上部拡大図、下部拡大図を示すも
のである。また、溶接するにあたっては、上部電極２が
図示しないエアシリンダ等により、下部電極３に上部電
極２を接近させ、上部電極２、下部電極３に溶接電流を
通電することによって行なわれる。そして本体制御装置
がその制御を行なうように配置されている。

【００１８】上部電極２には、下面から軸心上方に向か
って開口される逃がし孔２ａが形成される。

【００１９】下部電極３は、下部電極３の上部に電極チ
ップ４、ガイドピン５が配設され、電極チップ４の下方
に、抵抗溶接機本体に図示しない下部電極取付ホーンを
介して固定される筒状の電極ホルダ６が配設されて構成
されている。電極ホルダ６には、冷却用ウォータージャ
ケット１８が外周に固定されている。電極チップ４は断
面Ｔ字状で軸心部に貫通孔が形成され、筒状の電極ホル
ダ６の上端部に取り外し可能に螺合される筒状のアダプ
タ７の上部に取り付けられる。そしてガイドピン５が電
極チップ４の貫通孔内に摺動されるように配置され、電
極チップ４の上面、ガイドピン５にガイドされて図示し
ないロボットによりワークＷが供給されセットされる。
さらにガイドピン５には、図示しないナットフィーダか
ら図４〜５に示されるナット３１が供給される。

【００２０】ナット３１には、裏側にプロジェクション
溶接部３１ａが形成され、内部に貫通するねじ孔３１ｂ
が形成されている。そして、裏側のプロジェクション溶
接部３１ａが下側に配置されて下部電極３のガイドピン
５にねじ孔３１ｂが嵌合保持される。

【００２１】ガイドピン５は縦方向に長く、図２中、下
方から大径のフランジ部５ａ、中径の本体部５ｂ、小径
のガイド部５ｃの３段に形成され、ガイド部５ｃはナッ
ト３１が嵌りやすいようにテーパ状（Ｐ型ガイドピン）
に形成されている。

【００２２】アダプタ７内に、ガイドピン５のフランジ
部５ａを上方から被せるようにガイドピンキャップ８が
配設され、ガイドピン５のフランジ部５ａの下面にＯリ
ング９を介してメインシャフト１１が下方に向かって配
設されている。メインシャフト１１の上端面にＯリング
９が係合する溝が形成され、Ｏリング９が係合されると
ガイドピン５のフランジ部５ａの下面とメインシャフト
１１の上面にはＯリング９の側面を除いて、隙間が形成
される。そして、メインシャフト１１の上面近傍の下方
に、メインシャフト１１とガイドピンキャップ８を固着
するためにノックピン１０が打ち込まれる。そして、ノ
ックピン１０が打ち込まれたガイドキャップ８の外周面
にノックピン１０の抜け止めのためにＯリング１２が嵌
め込まれる。

【００２３】メインシャフト１１は、ガイドピンキャッ
プ８と連結される上部がアダプタ７内に配設され、その
下方は電極ホルダ６内に配設されるように構成されてい
る。さらに、メインシャフト１１には、電極ホルダ６の
上部内部あたりにメインシャフト１１の振れを防止する
ように電極ホルダ６内にガイドされるガイド部１１ａが
形成され、メインシャフト１１の下部には、図３に示さ
れるように、外周面が上部より大径で２段に形成され、
内部に開口孔部１１ｃを有するロッド連結部１１ｂが形
成されている。また、開口孔部１１ｃの下部先端には雌
ねじ１１ｄが形成され、電極ホルダ６の下方に配設され
る後述のシリンダ体２０のピストンロッド２２の上部が
螺合される。さらに、開口孔部１１ｃにはコイルばね１
３が配設され、コイルばね１３内に挿入される後述の検
出ロッド１４を下方に移動するように付勢する。従っ
て、コイルばね１３によって、ガイドピン５・メインシ
ャフト１１の下方への移動を検出ロッドに伝えることが
できる。

【００２４】検出ロッド１４は、段差部を有する丸棒状
に形成され、上部先端がメインシャフト１１の開口孔部
１１ｃに挿入されコイルばね１３が巻回されるばねガイ
ド部１４ａが形成され、ばねガイド部１４ａの下方には
段部１５が形成される。段部１５の上面はコイルばね１
３の下端部が当接されるばね受け部１５ａが形成され、
段部１５の下面はピストンロッドの上面に当接される当
接部１５ｂが形成されている。段部１５の下方はピスト
ンロッド内を摺動するように本体部１４ｂが形成され、
本体部１４ｂの下方には本体部１４ｂより小径の被検出
体支持部１４ｃが形成されている。被検出体支持部１４
ｃの元部（図中上方）に本体部１４ｂの下端に当接する
ようにエンドカラー１６が嵌合され、後述のセンサホル
ダ２７内に配置されるコイルばね２９に上方に付勢され
るように支持されている。被検出体支持部１４ｃの下端
部には被検出体としてのドグ１７が被検出体支持部１４
ｃに嵌合されるように固定されている。また、ドグ１７
上方の被検出体支持部１４ｃには、ストップリング２４
を嵌着して、ロッド段部１５の当接部１５ｂとの間で検
出ロッド１４の上下位置を設定している。

【００２５】また、電極ホルダ６の下方にはシリンダ体
２０を構成するシリンダケース２１が配設固定されてい
る。シリンダケース２１には、エア室２１ａが形成され
エア室２１ａ内にピストン２２ａが摺動されるようにピ
ストンロッド２２が配設されている。ピストンロッド２
２は前述の検出ロッド１４の本体部１４ｂが摺動される
摺動面が内周に形成され、上部外周にメインシャフト１
１の雌ねじ部１１ｄに螺合する雄ねじ部２２ｂが形成さ
れている。そして、メインシャフト１１とピストンロッ
ド２２を固定するように、ナット２３が雄ねじ部２２ｂ
に配設され螺合されている。さらに、シリンダケース２
１にはエア室２１ａにエアを供給・排出する上エア口２
１ｂ、下エア口２ｃが上下方向に配設される。

【００２６】従って、メインシャフト１１とピストンロ
ッド２２が連結され、メインシャフト１１及びピストン
ロッド２２内を移動する検出ロッド１４がコイルばね１
３を介して連結されることによってロッド体が構成され
ガイドピンの移動に対応することができる。そして、ピ
ストン２２ａがシリンダケース２１内を摺動し、ピスト
ンロッド２２の上端面が検出ロッド１４の段部１５の当
接部１５ｂと当接可能とすることによって、シリンダ体
２０の駆動をガイドピン５に伝えることができる。つま
り、ガイドピン５は、上部電極２により駆動される小ス
トロークの動きと、シリンダ体２０の駆動による大スト
ロークの動きが可能となる。

【００２７】シリンダケース２１の下方にはアウタプレ
ート２５が配設され、アウタプレート２５の内周に嵌合
されるように筒状のインナジョイント２６が配設され、
インナジョイント２６の内周に形成される雌ねじ部２６
ａにセンサホルダ２７が螺合されナット２８で固定され
る。

【００２８】センサホルダ２７は、センサを保持するも
のであり、２段の筒状に形成され、上部の小径部の外周
がインナジョイント２６の雌ねじ部２６ａに螺合される
雄ねじ部２７ａが形成され、内部の開口部に前述のコイ
ルばね２９がエンドカラー１６を上方に付勢するように
配設される。センサホルダ２７下部の大径部の内部に開
口部２７ｂと雌ねじ部２７ｃが形成され、雌ねじ部２７
ｃにリニア出力形変位センサ３０（以下、センサ３０と
いう）が螺合されている。

【００２９】センサ３０は、例えば高周波センサが使用
され、被検出体のドグ１７の下面の位置を検出する。検
出された位置を電気信号に変換して図示しないセンサ本
体（デジタルパネルメータ）に入力するようになってい
る。そのためセンサ本体では、予め設定された位置が検
知されると、それに対応する指令を出力する。各設定位
置はセンサ本体にその数字を入力するだけでよい。

【００３０】前述の検出ロッド１４はインナジョイン
ト２６を貫通しセンサホルダ２７に嵌合支持されて、ド
グ１７が固定されている下端部が開口部２７ｂ内に配置
されるように構成される。

【００３１】次に、上記のように構成された抵抗溶接機
ＭでワークＷに溶接部材としてのナット３１を溶接する
場合の作用について説明する。

【００３２】まず、溶接の作動を説明する前に、ナット
３１、ガイドピン５、及びワークＷのセット前の状態を
説明する。

【００３３】ナット３１は、ワークＷの孔をガイドする
ガイド部が形成されないガイドなしタイプであり、ナッ
ト３１のプロジェクション溶接部３１ａが下側に配置さ
れている姿勢（図５に示される姿勢、つまり正常ナッ
ト）でガイドピン５に挿入されることになり、ガイドピ
ン５のガイド部５ｃに嵌合され、本体部５ｂの上面で支
持されるようにセットされる。

【００３４】ガイドピン５はこの場合、ガイド部５ｃの
先端がテーパ面を有するＰタイプが使用され、ガイドピ
ン５の上端はナット３１の上面より僅かに突出するよう
になる。この突出する部分は、上部電極２がナットの上
面に当接する位置において逃がし部２ａ内に入り込むこ
とになる。

【００３５】また、ナット３１がガイドピン５に支持さ
れている状態で、ワークＷ上面からナット３１のプロジ
ェクション溶接部３１ａの下端までの距離をＳ₁ 、プロ
ジェクション溶接部の下端からナット裏面までの距離を
Ｓ₂ とする。従って、上部電極２がナット３１をワーク
Ｗに溶接する際、上部電極２が下降してナット３１の上
面に当接する位置からＳ₁ の距離分を移動する位置が第
１ポジション、さらに、第１ポジションからＳ₂ の距離
分を移動する位置が第２ポジションとなる。検出ロッド
１４の下端部に配設されるドグ１７の下面とセンサ上面
の距離Ｓは、ガイドピン５の最上昇位置において、Ｓ₁
＋Ｓ₂ と同じかそれ以上に設定される。また、検出ロッ
ド１４の被検出体支持部１４ｃの元部に配設されるエン
ドカラー１６の下面とセンサホルダ２７の上面との距離
も、ガイドピン５の最上昇位置において、ほぼＳに設定
される。なお、シリンダケース２１のエア室２１ａのピ
ストンロッド２２のストロークＳ₃ はＳより大きめに設
定され、メインシャフト１１の開口孔部１１ｃの元部端
面と検出ロッド１４の上面との距離Ｓ₄ は、メインシャ
フト１１の最上昇位置において、Ｓ₃ より大きめに設定
される。

【００３６】溶接する前の状態では、上部電極２は上方
の位置に配置され、ガイドピン５はガイドピン５の本体
部５ｂの上面が電極チップ４の上面より上方に突出する
ように配置されている。この状態においては、シリンダ
体２０にはエア口２１ｃにエアが供給されているため、
ピストンロッド２２は上方に押し上げられ、ピストンロ
ッド２２の雄ねじ部２２ｂに螺合されているメインシャ
フト１１が上方に移動されている。そして、ガイドピン
キャップ８とともにガイドピン５が電極チップ４より上
方に突出されることになる。また、検出ロッド１４も段
部１５の当接部１５ｂでピストンロッド２２に押し上げ
られている。

【００３７】次に溶接の作動を具体的に説明する。

【００３８】１）まず、ワークを抵抗溶接機Ｍ内に供給
するために、シリンダ体２０によりガイドピン５を電極
チップ４の上面より下方に移動させて、ロボットとガイ
ドピン５との干渉を防止する。この場合は、シリンダ体
２０のエア口２１ｂにエアを供給するように本体制御装
置から指令が行なわれる。エア口２１ｂにエアが供給さ
れると、ピストンロッド２２は、図６に示されるよう
に、シリンダケース２１のエア室２１ａ内を下方に移動
する。すると、メインシャフト１１が下方に移動しガイ
ドピンキャップ８を介してガイドピン５が下降する。こ
の時、メインシャフト１１の開口孔部１１ｃに挿入され
ているコイルばね１３が圧縮され下方に付勢力が働くた
め、検出ロッド１４を下方に移動させる。

【００３９】この状態においては、ピストンロッド２２
のストロークＳ₃ はＳより大きい。そのため、ピストン
ロッド２２が最下降位置に達する前に、エンドカラー１
６がセンサホルダ２７の上面に当接し、ドグ１７がセン
サ３０の上面に当接することになる。しかし、コイルば
ね１３がそれ以上撓むことができるため、ピストンロッ
ド２２がそのまま下降することになる。

【００４０】２）次にワークＷをセットする。所定の位
置に配置されたワークＷを図示しないロボット等で抵抗
溶接機Ｍ内に搬送しワークＷに開けられた孔ＷＡをガイ
ドピン５に対応するように配置させる。そして、再びシ
リンダのエア回路を切り替えてガイドピン５をワークの
孔ＷＡを貫通するように上方に移動させる。

【００４１】３）抵抗溶接機Ｍの起動釦を押して、ナッ
ト３１を供給する。ワークＷがセットされると図示しな
いナットフィーダが作動され、ナット３１をガイドピン
５に挿入する。

【００４２】４）上部電極２を下降する。ナット供給完
了信号が出されると、抵抗溶接機Ｍの図示しない上部電
極２用エアシリンダのエア回路が切り替わり、上部電極
２が下降する。この時、溶接機タイマーが同時に作動す
る。

【００４３】５）ナット３１・ガイドピン５・検出ロッ
ド１４が下降する。上部電極２がナット３１の上面に当
接し、さらに下降すると、ナット３１とガイドピン５は
同時に下方に移動する。この時、シリンダ２０のエア回
路は切り替わっていないのでピストンロッド２２は上昇
位置にある。しかし、ガイドピン５の下降により、Ｏリ
ング９が圧縮され、ガイドピン５の下面とメインシャフ
ト１１の上面との隙間（Ｓ₅ ）がなくなり接触し、メイ
ンシャフト１１を押し下げる。

【００４４】６）ナット３１のプロジェクション溶接部
３１ａの下端面がワークＷの上面の位置Ｓ₁ 分移動する
と、つまり、ドグ１７が第１ポジションの位置に移動す
ると、センサ３０はドグ１７を検出し、第１ポジション
の信号を出力する。同時に装置タイマーが作動する。こ
の時、センサ３０がドグの第２ポジションを検出してい
なければ、正常と判断して溶接指示信号を溶接機タイマ
ーに送る。

【００４５】７）溶接機が作動して、通電・溶接を行な
う。８）ナット３１・ガイドピン５・検出ロッド１４がさら
に下降する。ナット３１のプロジェクション溶接部３１
ａが溶融するとナット３１・ガイドピン５がさらに下降
し、ナット３１の裏面がワークＷの上面に達しＳ₂ 分移
動すると、つまり、ドグ１７が第２ポジションの位置に
達すると（図８参照）、センサ３０がドグ１７を検出
し、第２ポジションの信号を出力する。この時のピスト
ンロッド２２の位置関係は図７に示される。

【００４６】９）上部電極２が上昇する。溶接機タイマ
ーがタイムアップして溶接完了信号を装置側のタイマー
に送ると、上部電極２のエア回路が切り替わり上部電極
２が上昇する。そして、溶接指示信号・起動信号がＯＦ
Ｆになると同時に、下部電極３側のシリンダ体２０のエ
ア回路が切り替わりピストンロッド２２とともにガイド
ピン５が下降する。

【００４７】１０）ワークが入れ替わる。

【００４８】以上のように、抵抗溶接機Ｍの作動が行な
われる。この場合のタイムチャートは、図１４によって
示される。上記の場合は正常ナットが配置されたもので
あるが、ナットが供給される際には、必ずしも正常ナッ
トばかりが配置されるとは限らない。例えば、裏ナット
が配置されたり、ナット外れが配置されたり、さらに、
ナットなしの場合がある。

【００４９】次に裏ナットが配置された場合の作動説明
をする。

【００５０】１）〜４）は、正常ナットの場合と同様で
ある。

【００５１】５）ナット３１・ガイドピン５・検出ロッ
ド１４が下降する。上部電極２が下降してナット３１の
プロジェクション溶接部３１ａに当接した後、ナット３
１はガイドピン５とともに第２ポジションまで一気に下
降する（図９参照）。従って、センサ３０はドグの第１
ポジションの位置及び第２ポジションの位置を、装置側
のタイマーが作動中に、ほぼ同時に検出してしまうの
で、制御装置は異常と判断し、上部電極２のエア回路を
切り替えて、上部電極２を上昇させる。

【００５２】６）異常箇所を修正して再起動する。異常
信号は、異常信号確認時にリセット処理するまで継続出
力することになる。

【００５３】この場合のタイムチャートは図１５によっ
て示される。

【００５４】次にナット外れが配置された場合の作動説
明をする。この場合は、ナット３１がガイドピン５に挿
入されず横向きになったり（図１０参照）、ガイドピン
５の側部で立て向きになったりする（図１１参照）。し
かしいずれの場合も同じ制御が行なわれる。

【００５５】１）〜４）までの作動は前述と同様であ
る。

【００５６】５）上部電極２がナット３１に干渉し、上
部電極２の下降が停止するため、ガイドピン５・検出ロ
ッド１４が下降しない。そのため、センサ３０はドグ１
７の第１ポジションを検出できず、装置側のタイマーが
作動せず、溶接指示信号も出ない。また、センサ３０は
ドグ１７の第２ポジションをも検出しない。溶接機タイ
マーは上部電極２の下降と同時に作動しているので、通
電溶接をしないままタイムアップする。従って、装置側
のタイマーはタイムアップの信号を受けて溶接未完と判
断し、異常信号を出す。異常信号はリセット処理まで継
続する。

【００５７】６）異常箇所を修正して再起動する。

【００５８】この場合のタイムチャートは図１６によっ
て示される。

【００５９】次にナットなしの場合の説明をする。

【００６０】１）〜４）までの動作は前述と同様であ
る。しかし、上部電極２の逃がし孔２ａの孔径（ｄ₂ ）
の大きさによって作動が異なる。例えば、逃がし孔２ａ
の孔径（ｄ₂ ）が、ガイドピン５のガイド部５ｃの外径
（ｄ₁ ）より大きくガイドピン５の本体部５ｂの外径
（Ｄ）より小さければ、つまり、Ｄ＞ｄ₂ ＞ｄ₁ であれ
ば、図１２のように、５）上部電極２は一気にワークＷの上面まで下降し、ガ
イドピン５・検出ロッド１４も第２ポジションまで一気
に下降する。従って、センサ３０はドグ１７の第１ポジ
ション及び第２ポジションを、装置側のタイマーが作動
中に、ほぼ同時に検出するので、制御装置は異常と判断
し上部電極２のエア回路を切り替え、上部電極を上昇す
る。

【００６１】６）異常箇所を修正して再起動する。異常
信号は、異常信号確認時にリセット処理するまで継続す
る。

【００６２】この場合のタイムチャートは図１５によっ
て示される。

【００６３】また、図１３のように、逃がし孔２ａの孔
径ｄ２がガイドピン５の本体部５ｂの外径よりより大き
ければ、つまりｄ₂ ＞Ｄであれば、５）上部電極２は一気にワークＷの上面まで下降する
が、ガイドピン５・検出ロッド１４は下降しない。その
ため、センサ３０はドグ１７の第１ポジションを検出で
きず、装置タイマーが作動せず、溶接指示信号も出な
い。また、センサ３０はドグ１７の第２ポジションをも
検出しない（図１３参照）。溶接機タイマーは上部電極
２の下降と同時に作動しているので、通電溶接をしない
ままタイムアップする。従って、装置側のタイマーはタ
イムアップの信号を受けて溶接未完と判断し、異常信号
を出す。異常信号はリセット処理まで継続する。

【００６４】６）異常箇所を修正して再起動する。異常
信号は、異常信号確認時にリセット処理するまで継続す
る。

【００６５】この場合のタイムチャートは図１６によっ
て示される。

【００６６】上記の説明は、ナットがガイドなしナット
の場合について説明したものであるが、溶接部材として
のナットは、図１７〜１８に示されるように、ナット
が、裏側部にプロジェクション溶接部３２ａを有し、軸
心部に貫通されるねじ孔３２ｂが形成され、ワークＷの
孔をガイドするためのガイド部３２ｃを有するガイド付
きナット３２である場合もある。この場合は、正常に溶
接される時のみ第１ポジション及び第２ポジションを検
出し、それ以外の状態では第１ポジション・第２ポジシ
ョンを検出しない。従って、表裏の判別は、前述のガイ
ドなしナットの場合と同様の制御方法で対処できるもの
である。（図１９〜２３参照）なお、ガイドチップ４が摩耗して修正する際、第１ポジ
ションの原点位置調整は、ガイドピン５にワークＷと正
常ナット３１をセットして上部電極２を下降させ、その
時のセンサ３０の出力値を制御装置に修正記憶させるだ
けでよい。第２ポジションの位置は、ナット３１の形状
が同一であれば修正する必要はない。

【００６７】なお、本実施の形態では、シリンダ体２０
を配設してガイドピン５の動きを、上部電極２による動
きと別にするようにするものであれば、シリンダ体２０
を下部電極３のどこに配置しても構わない。

【００６８】また、センサ３０は、高周波センサを利用
したものを使用しているが、光センサを利用したもの
や、接触式、非接触式を問わず、リニア出力形の変位セ
ンサであれば全て使用できる。

【００６９】さらに、ガイドピン５とメインシャフト１
１との連結構造は、ガイドピン５が衝撃により破損防止
できるものであれば本形態に限られるものではない。ま
た、ガイドピン５とメインシャフト１１との間に介在す
る緩衝部材は、Ｏリングに限られるものではなく、弾性
状の樹脂部材でもよい。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、抵抗溶接機にはワーク
・溶接部材を保持するガイドピンが、上部電極による下
方への移動とは別に、下部電極内に配設されるシリンダ
体による移動が行なわれるので、ワーク供給時に、ロボ
ット等を配置して容易に確実にワーク供給を行なうこと
ができるとともに、電極チップの摩耗による修正時に、
ガイドピンを手動で移動させることがなく、その修正作
業を極めて容易に行なうことができる。

【００７１】また、シリンダ体を構成するピストンロッ
ドとガイドピンに連結されるメインシャフトとが一体的
に作動し、被検出体が配設され前記ピストンロッド内を
摺動するする検出ロッドが前記メインシャフトとばねを
介して接続されるので、前記シリンダ体の作動により前
記ガイドピンを前記ピストンロッドのストローク範囲で
移動できるとともに、上部電極によるガイドピンの移動
の際、ピストンロッドがストローク上端に配置されてい
ても前記ガイドピンの移動を妨げることはなく、ガイド
ピンの移動を前記上部電極と前記シリンダ体との別の駆
動で行なうことができる。

【００７２】また、センサが、リニア出力形変位センサ
であるため、電極チップの摩耗修正の際、修正による設
定位置を、ナットとワークを上部電極と下部電極との間
で加圧した状態でセンサ出力値を修正記憶させればよ
く、原点調整作業を極めて容易に行なうことができる。

【００７３】また、電極チップの摩耗修正が重なり電極
チップ上のガイドピン突出寸法が大きくなり過ぎた場
合、センサホルダ固定ナットを緩めてセンサホルダを下
げれば、検出ロッドを介してメインシャフトに一体的に
形成されたガイドピンを所定の寸法に容易に下げること
ができ、その後、前述の原点調整を行えば作業復帰が可
能である。従って、電極チップの有効使用に効果があ
る。

【００７４】さらに、ガイドピンが、前記ガイドピンの
下方に位置するロッド体と緩衝部材を介して連結されて
いるため、上部電極による衝撃に対して、前記緩衝部材
がその衝撃を吸収することができる。そのため、ガイド
ピンの損耗を極めて減少することができる。

【００７５】また、本実施の形態では、ガイドピンの形
状をＰ型（ポイント型ＪＩＳ）を使用した形態を説明し
ているが、ガイドピンの先端が、ナット溶接時にナット
高さよりも低いガイドピンを用いた場合でも、全く同様
に使用でき、同じ効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による抵抗溶接機の断面
図

【図２】同下部電極の上部断面図

【図３】同下部電極の下部断面図

【図４】同プロジェクションナットの平面図

【図５】同正面断面図

【図６】同シリンダ体の作動によるガイドピンの移動状
態を示す作用状態図

【図７】同溶接時におけるガイドピンの移動状態を示す
作用状態図

【図８】正常ナットの溶接時を示す図

【図９】裏ナットの作動時を示す図

【図１０】ナット外れの作動時を示す図

【図１１】別の形態によるナット外れの作動時を示す図

【図１２】ナットのない状態の作動時を示す図

【図１３】ナットのない状態の作動時を示す図

【図１４】正常ナットの溶接時を示すタイムチャート図

【図１５】裏ナット及びナットなしの作動時を示すタイ
ムチャート図

【図１６】ナット外れ及びナットなしの作動時を示すタ
イムチャート図

【図１７】別のプロジェクションナットの平面図

【図１８】同正面断面図

【図１９】別のナットの正常ナットの溶接時を示す図

【図２０】別のナットの裏ナットの作動時を示す図

【図２１】別のナットのナット外れの作動時を示す図

【図２２】別のナットの別のナット外れの作動時を示す
図

【図２３】別のナットのナットのない状態の作動時を示
す図

【図２４】従来の抵抗溶接機の正面断面図

【符号の説明】

Ｍ…抵抗溶接機２…上部電極２ａ…逃がし孔（開口孔）３…下部電極４…電極チップ５…ガイドピン６…電極ホルダ９…Ｏリング（緩衝部材）１１…メインシャフト（ロッド体）１１ａ…ガイド部１１ｃ…開口孔部１３…コイルばね１４…検出ロッド（ロッド体）１６…エンドカラー１７…ドグ（被検出体）２０…シリンダ体２１…シリンダケース２２…ピストンロッド（ロッド体）２７…センサホルダ２９…コイルばね３０…センサＷ…ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部電極と下部電極とを備え、前記下部電極が、その上部にワークを支持する電極チッ
プと、前記電極チップを貫通し、裏面にプロジェクショ
ン溶接部を有する溶接部材をガイド保持するガイドピン
と、前記電極チップの下方に前記電極チップを保持し抵
抗溶接機本体に固定配設される筒状の電極ホルダと、を
備えて構成される抵抗溶接機であって、前記電極ホルダにシリンダ体が配設固定され、前記シリンダ体に形成される流体室内を移動するピスト
ンロッドが、前記ガイドピンを上下方向に移動するよう
に連結されるとともに、前記電極ホルダ内を摺動可能に
配設されることを特徴とする抵抗溶接機。
【請求項２】上部電極と下部電極とを備え、前記下部電極が、その上部にワークを支持する電極チッ
プと、前記電極チップを貫通し、裏面にプロジェクショ
ン溶接部を有する溶接部材をガイド保持するガイドピン
と、前記電極チップの下方に前記電極チップを保持し抵
抗溶接機本体に固定配設される筒状の電極ホルダと、前
記電極ホルダ内に配置され前記ガイドピンに接続される
ロッド体と、を備えて、前記ワークに前記溶接部材を抵
抗溶接するように構成され、前記ロッド体の下方に、前記ガイドピンの移動を検出す
るように、センサがセンサホルダを介して配設され前記
センサが、前記溶接部材の前記ガイドピンにセットされ
る位置から移動されて、前記溶接部材のプロジェクショ
ン溶接部を前記ワークに接触させる第１ポジション位置
と、その後前記プロジェクション溶接部が溶融して前記
溶接部材が前記ワークに溶接される第２ポジション位置
と、を検出するように構成される抵抗溶接機であって、前記ロッド体が、前記ロッド体の上部で前記ガイドピンに連結されるシャ
フトと、前記シャフトの下方で前記シャフトに接続されるロッド
と、前記ロッド内を摺動可能に移動し、上部が前記シャフト
と下方に付勢力を有するばねを介して連結されるととも
に、下部に上方に付勢力を有するコイルばねに支持され
るとともに前記センサに検出される被検出体を配設する
検出ロッドと、を備えて構成され、前記電極ホルダの下方でシリンダケースが配設固定さ
れ、前記シリンダケースに形成される流体室内を前記ロ
ッドが摺動可能に配設され、前記シリンダケースと前記
ロッドを備えてシリンダ体が構成されることを特徴とす
る抵抗溶接機。
【請求項３】前記センサがリニア出力形変位センサで
あることを特徴とする請求項２記載の抵抗溶接機。
【請求項４】前記ガイドピンの下部にガイドピンキャ
ップが嵌合されるように配設され、前記ガイドピンの下
面と前記シャフトの上面との間に緩衝部材がそれぞれ当
接するように配設され、前記ガイドピンキャップと前記
シャフトが固定されるように接続されることを特徴とす
る請求項２もしくは請求項３記載の抵抗溶接機。
【請求項５】前記シャフトが、前記電極ホルダ内で摺
動可能にガイドされるガイド部を有していることを特徴
とする請求項２記載の抵抗溶接機。
【請求項６】前記上部電極に、前記上部電極の下面か
ら前記上部電極の上方に向かって、前記ガイドピンの頭
部が挿入される開口孔が形成されることを特徴とする請
求項１記載の抵抗溶接機。