スポット溶接装置

【目的】インナーパネルと給電パッドの密着性を良くする。
【構成】電極チップ３による溶接位置から離れた位置でドアインナーパネルＰｂを加圧挾持する給電用クランプ機構１４を設け、給電用クランプ機構１４のクランプレバー１７に対向するクランププレート９に給電パッド２１を設ける。ドアインナーパネルＰｂを給電パッド２１とクランプレバー１７とでその表裏両面からクランプして、ドアインナーパネルＰｂに対する給電パッド２１の密着性を安定化させる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アウターパネルとインナーパネルとをヘミング結合してなる自動車のドア等のパネル部品のヘミング結合部にスポット溶接を施す装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のスポット溶接装置として、例えば図５に示すようにインダイレクト方式と称されるものが知られている。これは、ドアアウターパネルＰａとドアインナーパネルＰｂとをヘミング結合してなる自動車のドアパネルＰをゲージ５１上に位置決めした上、ヘミング結合部ＨのうちドアインナーパネルＰｂ側に折り返されたドアアウターパネルＰａのヘミングフランジ部Ｆａにスポット溶接ガン５２の電極チップ５３を押し付ける一方、前記ドアインナーパネルＰｂにはスポット溶接ガン５２による溶接位置から離れた位置で給電パッド５４を加圧装置５５により押し付け、前記ドアインナーパネルＰｂそのものを通じて溶接電流を流すことによりヘミング結合部Ｈの溶接を行うようにしたものである。５６は溶接トランス、５７は溶接タイマーである。
【０００３】そして、このインダイレクト方式のスポット溶接装置は、溶接対象となるドアパネルＰの片側すなわちドアインナーパネルＰｂ側にのみ電極チップ５３および給電パッド５４を配置して溶接を行うことができることから、自動車の外板面となるドアアウターパネルＰａ側には溶接に伴う圧痕等が生じないという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来のスポット溶接装置においては、ドアインナーパネルＰｂに対して単に給電パッド５４を上から押し付けているだけであることから、前記ドアインナーパネルＰｂ自体の剛性が必ずしも十分でないこともあって、ドアインナーパネルＰｂと給電パッド５４との密着性が不安定となり、両者の接触部に電蝕が発生するほか、通電電流の過不足を原因として溶接部位に、ちり、穴あき、圧痕等の溶接不良が発生することとなって好ましくない。
【０００５】その一方、上記のドアインナーパネルＰｂと給電パッド５４との密着性を良くするためには、給電パッド５４の加圧面５４ａの形状がドアインナーパネルＰｂに忠実に追従するように、摺り合わせ等の手段により給電パッド５４の加圧面５４ａの形状精度を高めることが有効であるとされている。
【０００６】しかしながら、前記給電パッド５４自体も使用により摩耗することから、その加圧面５４ａの修整作業を定期的に行わなければならず、加えて、ドアインナーパネルＰｂ自体の加工誤差を考慮すると、給電パッド５４の加圧面５４ａの形状精度の向上による給電パッド５４の密着性改善にもおのずと限界がある。
【０００７】このようなことから、例えば図６に示すように、細い銅線を網目状に編んだものを何層か重ね合わせてキャップ５８とし、このキャップ５８を前記給電パッド５４にかぶせることも行われているが、その材質自体の耐久性が乏しいことからキャップ５８の劣化が激しく、そのキャップ５８を頻繁に交換しなければならないために、メンテナンス工数の上でなおも課題を残している。
【０００８】本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、メンテナンスに多大な工数を要することなくインナーパネルと給電パッドとの密着性を改善した構造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】本発明は、アウターパネルとインナーパネルとをヘミング結合してなるパネル部品のヘミング結合部に溶接電極を押し付けるとともに、前記溶接電極による溶接位置から離れた位置でインナーパネルに給電パッドを押し付けて、前記インナーパネルを通じて溶接位置に通電することにより前記ヘミング結合部にスポット溶接を施すようにしたインダイレクト方式のスポット溶接装置において、前記溶接電極による溶接位置から離れた位置で前記インナーパネルをその表裏両面から加圧挾持する給電用クランプ手段を設け、前記給電用クランプ手段のうちインナーパネルの表裏両面のいずれか一方に圧接する加圧面に給電パッドを設けたことを特徴としている。
【００１０】
【作用】この構造によると、給電用クランプ手段によりインナーパネルを直接その表裏両面から加圧挾持することによって給電パッドがインナーパネルに圧接することから、単に給電パッドを押し付けた場合に比べてインナーパネルに対する給電パッドの密着性が安定化してきわめて良好なものとなる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図で、位置決め治具として機能するゲージプレート１上には、ドアアウターパネルＰａとドアインナーパネルＰｂとをヘミング結合部Ｈにおいて予めヘミング結合してなるドアパネルＰが位置決めされる。そして、前記ゲージプレート１を基準として位置決めされたドアパネルＰは、そのヘミング結合部Ｈがスポット溶接ガン２の電極チップ（溶接電極）３とバックプレート４とで加圧挾持された状態でスポット溶接が施されるようになっている。
【００１２】前記ゲージプレート１には、スポット溶接ガン２による溶接位置と近接する位置において、前記ドアパネルＰをゲージプレート１に押し付けてクランプするためのワーククランプ機構５が設けられている。このワーククランプ機構５は、前記ゲージプレート１にブラケット６を介して固定されたクランプシリンダ７と、同じ前記ゲージプレート１にヒンジピン８を介して回転可能に連結されたクランププレート９とから構成され、前記クランププレート９はリンク１０を介して前記クランプシリンダ７のピストンロッド１１にピン１２を介して連結されている。
【００１３】そして、前記クランプシリンダ７の伸縮動作に応じてクランププレート９がヒンジピン８を回転中心として回転運動することによりそのクランプ，アンクランプ動作が行われ、クランプ時には、図１に示すように前記クランププレート９の爪部１３でヘミング結合部Ｈの根元部を加圧して拘束するようになっている。
【００１４】また、前記クランププレート９の先端部には、後述する給電パッド２１をドアインナーパネルＰｂに対して押し付けるための給電用クランプ機構１４が設けられている。
【００１５】この給電用クランプ機構１４は、前記クランププレート９を支持体としてこれにトラニオン型のクランプシリンダ１５を設けるとともにヒンジピン１６を介してクランプレバー１７を回転可能に設け、さらに前記クランププレート９のうち最先端の爪部２０の加圧面２０ａに給電パッド２１を装着したもので、前記クランプレバー１７はクランプシリンダ１５のピストンロッド２２にピン２３を介して連結されている。なお、前記給電パッド２１は電極チップ３とともに二次ケーブル２４，２５を介して溶接トランス２６の二次側に接続されている。２７は溶接タイマーである。
【００１６】そして、前記クランプシリンダ１５の伸縮動作に応じてクランプレバー１７がヒンジピン１６を回転中心として回転運動することによりそのクランプ，アンクランプ動作が行われ、図１に実線で示すクランプ状態では、前記クランプレバー１７の先端の加圧面１７ａと給電パッド２１とでドアインナーパネルＰｂをその表裏両面から挾持するようになっている。
【００１７】このように構成されたスポット溶接装置においては、図１に仮想線で示すように前記ワーククランプ機構５および給電用クランプ機構１４がともにアンクランプ状態にある状態のもとで前記ゲージプレート１上にドアパネルＰがセットされる。
【００１８】そして、前記ドアパネルＰがゲージプレート１を基準として位置決めされると、給電用クランプ機構１４がアンクランプ状態のままでワーククランプ機構５がクランプ動作する。これにより、前記クランププレート９が図１に示す仮想線位置から実線位置まで回転して、前記ドアパネルＰのヘミング結合部Ｈの根元部を加圧して拘束し、同時に前記給電パッド２１がドアインナーパネルＰｂに圧接する。
【００１９】前記ドアパネルＰがワーククランプ機構５によりクランプされると、このワーククランプ機構５に続いて給電用クランプ機構１４がクランプ動作する。すなわち、それまでアンクランプ状態にあった前記給電用クランプ機構１４のクランプレバー１７がクランプシリンダ１５の伸長動作に応じて回転すると、図１に示すようにドアインナーパネルＰｂに予め形成されている作業穴Ｑからクランプレバー１７がドアパネルＰの内部に進入し、そのクランプレバー１７の先端の加圧面１７ａと給電パッド２１とでドアインナーパネルＰｂを表裏両面から加圧挾持する。これにより、前記給電パッド２１がドアインナーパネルＰｂに確実に密着するようになる。
【００２０】こうして、前記給電パッド２１がドアインナーパネルＰｂに密着したならば、図２に示すようにヘミング結合部Ｈのうち前記クランププレート９で加圧拘束されている部分に近接する部位をスポット溶接ガン２の電極チップ３とバックプレート４とで加圧挾持した上で通電する。その結果、前記電極チップ３から溶接部位さらにはドアインナーパネルＰｂそのものを通じて給電パッド２１側へと溶接電流が流れて前記ヘミング結合部Ｈにスポット溶接が施される。
【００２１】ここで、前記給電用クランプ機構１４による加圧力の大きさ次第でドアインナーパネルＰｂに傷が付いたり圧痕が残るおそれがある場合には、図３，４に示すような構造とする。すなわち、ドアインナーパネルＰｂに形成された作業穴Ｑの開口縁部に、後工程で切断されて除去されるフランジ部Ｆｂを予め形成しておき、前記給電用クランプ機構１４でドアインナーパネルＰｂをクランプする際にはそのフランジ部Ｆｂをクランプしてスポット溶接を行い、スポット溶接完了後に上記のフランジ部Ｆｂを切断して除去する。このようにすることにより、前記ドアインナーパネルＰｂの品質に影響を及ぼすことがなくなる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、溶接電極による溶接位置から離れた位置でインナーパネルを加圧挾持する給電用クランプ手段を設けるとともに、前記給電用クランプ手段のうちインナーパネルの表裏両面のいずれか一方に圧接する加圧面に給電パッドを設け、この給電パッドと他方の加圧面とでインナーパネルをその表裏両面から加圧挾持するようにしたものであるから、インナーパネルの剛性不足等の影響を受けることなしに給電パッドを確実にかつ安定的にインナーパネルに圧接させることができるようになって両者の密着性が向上する。その結果、従来のような給電パッド圧接部での電蝕や、溶接部位での溶接不良の発生を未然に防止できるようになってパネル部品の品質が向上する。
【００２３】また、上記のようにインナーパネルをその表裏両面から加圧挾持する方式としたことにより、給電パッドの加圧面形状を極端に高精度に仕上げる必要もなければ、耐久性に乏しい従来のキャップを併用する必要もなくなり、給電パッドのメンテナンス工数を大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図。
【図２】図１に示すスポット溶接ガンの詳細を示す構成説明図。
【図３】本発明の他の実施例を示す要部の構成説明図。
【図４】図３に示すドアインナーパネルの平面説明図。
【図５】従来のスポット溶接装置の一例を示す構成説明図。
【図６】従来の給電パッドの他の構造を示す構成説明図。
【符号の説明】
２…スポット溶接ガン
３…電極チップ（溶接電極）
５…ワーククランプ機構
９…クランププレート
１４…給電用クランプ機構（給電用クランプ手段）
１５…クランプシリンダ
１７…クランプレバー
１７ａ…加圧面
２０ａ…加圧面
２１…給電パッド
Ｈ…ヘミング結合部
Ｐ…ドアパネル（パネル部品）
Ｐａ…ドアアウターパネル
Ｐｂ…ドアインナーパネル
Ｑ…作業穴

【特許請求の範囲】
【請求項１】アウターパネルとインナーパネルとをヘミング結合してなるパネル部品のヘミング結合部に溶接電極を押し付けるとともに、前記溶接電極による溶接位置から離れた位置でインナーパネルに給電パッドを押し付けて、前記インナーパネルを通じて溶接位置に通電することにより前記ヘミング結合部にスポット溶接を施すようにしたインダイレクト方式のスポット溶接装置において、前記溶接電極による溶接位置から離れた位置で前記インナーパネルをその表裏両面から加圧挾持する給電用クランプ手段を設け、前記給電用クランプ手段のうちインナーパネルの表裏両面のいずれか一方に圧接する加圧面に給電パッドを設けたことを特徴とするスポット溶接装置。

【図１】