ポータブル式プロジェクション溶接機
【課題】 ボルトやナットなどの部品供給や溶接動作が確実に行えるとともに、作業者にとって操作性の良好なポータブル式プロジェクション溶接機を提供する。
【解決手段】 取っ手９を有する基部材８に回転軸１１が支持され、この回転軸１１に回転駆動手段１３と回転基部材１４が取り付けられ、この回転基部材１４に部品１の保持部２２，８０を備えた移動電極１５が結合され、回転駆動手段１３の回転角度は、部品供給通路１７からの部品１が移動電極１５の保持部２２，８０に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品１が相手方部材４２に対して溶着可能となる溶接位置をとるように設定されている。
【解決手段】 取っ手９を有する基部材８に回転軸１１が支持され、この回転軸１１に回転駆動手段１３と回転基部材１４が取り付けられ、この回転基部材１４に部品１の保持部２２，８０を備えた移動電極１５が結合され、回転駆動手段１３の回転角度は、部品供給通路１７からの部品１が移動電極１５の保持部２２，８０に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品１が相手方部材４２に対して溶着可能となる溶接位置をとるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボルトやナットなどを自動的に電極に供給して、プロジェクション溶接により、鋼板部品などの相手方部材に溶接するポータブル式溶接機に関している。
【背景技術】
【０００２】
ポータブル式の溶接機としては、主に鋼板同士を溶着するスポット溶接機が種々提案されている。特開２００１−１０５１５６号公報に開示されている技術も前記スポット溶接機である。
【特許文献１】特開２００１−１０５１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような形式の溶接機は鋼板同士をスポット溶接で一体化するものであり、ボルトやナットなどをプロジェクション溶接で鋼板に溶接するものではない。このようにボルトやナットなどをプロジェクション溶接で鋼板部品などに溶接する場合には、ボルトやナットなどを電極で保持するための部品供給手段が必要になる。ポータブル式のプロジェクション溶接機においては、ボルトやナットなどの部品供給が確実になされ、しかもこれらの部品が正確に鋼板部品に対して溶接できるとともに、作業者にとって操作性が良好でなければならず、さらに、溶接機全体をコンパクトにしなければならない。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、ボルトやナットなどの部品供給や溶接動作が確実に行えるとともに、作業者にとって操作性の良好なポータブル式プロジェクション溶接機を提供することを目的とする。
【問題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、取っ手を有する基部材に回転軸が支持され、この回転軸に回転駆動手段と回転基部材が取り付けられ、この回転基部材に部品の保持部を備えた移動電極が結合され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給通路からの部品が移動電極の保持部に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品が相手方部材に対して溶着可能となる溶接位置をとるように設定されていることを特徴とするポータブル式プロジェクション溶接機である。
【発明の効果】
【０００６】
回転動作をする回転基部材に移動電極が取り付けられ、この移動電極に、部品が保持部に供給される被供給位置と、部品が相手方部材に対して溶着可能となる溶接位置との２位置を付与したので、被供給位置において部品が移動電極に保持されてから、回転駆動手段によって溶接位置に回動する。このようにして、前記被供給位置を移動電極への部品供給が最も行いやすい位置とすることができ、この部品供給が確実に行える。さらに、前記溶接位置を最も溶接しやすい位置に設定することができ、溶接動作が確実なものとなる。
【０００７】
作業者は溶接機を手で持って、溶接位置にある移動電極を鋼板部品などの相手方部材の方へ進出させて溶接を行う。このときの移動電極は、溶接機の進出方向の先端側におかれて、目的箇所に到達しやすくする必要がある。上述のように、移動電極の溶接位置が回転基部材の回転角度によって設定されるので、溶接動作にとって最適の溶接位置が設定でき、容易な溶接作業や、部品の溶接位置などが正確で良好な溶接品質が確保でき、すぐれたポータブル溶接機として効果的である。
【０００８】
さらに、前記被供給位置は、例えば、溶接機の進出方向とは逆の側に配置することが望ましい。こうすることにより、溶接位置から離隔した箇所で部品が移動電極に供給されるので、供給に必要な構造物などの配置が行いやすくなる。上述のように、移動電極の被供給位置が回転基部材の回転角度によって設定されるので、上述の利点がえられるような最適の部品供給位置が設定でき、円滑で確実な移動電極への部品供給にとって効果的である。
【０００９】
また、前記基部材に、取っ手および回転駆動手段と回転基部材を備えた回転軸などが装備されているので、溶接機の全体構成を移動電極への部品供給、溶接動作、作業性などに適したものとすることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記取っ手は基部材の上側に配置され、前記回転軸は基部材の下側に配置されている請求項１記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１１】
上述の構成により、溶接機の上側の配置されている取っ手を持って溶接機の下側に配置された移動電極を目的箇所へ到達させることとなる。これにより、移動電極を溶接機の進出方向側に位置させ、これとは逆の側を作業者が持つことになる。したがって、部品が保持された移動電極を進出方向の先端側にして作業性の良い溶接が可能となる。さらに、取っ手から離隔した箇所に、回転軸や回転基部材などの可動部材が配置できるので、作業者の手がこれらの可動構造物に接触することがなく、安全性向上にとって有効である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記被供給位置に位置している移動電極の保持部と部品供給通路とが合致するように構成された請求項１または請求項２記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１３】
上述のように、移動電極の保持部と部品供給通路とが合致するようになっているので、部品供給通路から確実に保持部に対して部品供給ができ、ポータブル式プロジェクション溶接機における部品供給の自動化にとって効果的である。
【００１４】
請求項４記載の発明は、部品供給通路と保持部との間に、部品を一時的に係止する一時係止手段が配置されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１５】
一般に、部品供給通路内を移動してくる部品は圧縮空気で搬送されるので、その搬送速度は高速になる。このような速度で部品が移動電極の保持部に激突すると、保持部の耐久性が低下する恐れがある。本発明では、上述のように、部品を一時的に係止してから保持部へ移行させるものであるから、保持部に対する部品の衝撃が緩和され、保持部の保持機能が長期にわたって維持できる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、前記一時係止手段に、部品を保持部に案内するガイド形状部が設けられている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１７】
このようなガイド形状部が設けられているので、部品の一旦停止機能と一旦停止状態にある部品を保持部に案内する案内機能とが同時に果たされる。したがって、部品が確実に移動電極へ移行されて、正確な動作の溶接機がえられる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記一時係止手段は、少なくとも部品供給通路を移送されてきた部品を受け止めるストッパ部材と、部品を保持部へ移行する移行機構とを備えている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１９】
このような構成により、前記ストッパ部材によって部品の衝撃力を一旦受け止め、その後、前記移行機構によって保持部へ供給する。したがって、保持部に対する過大な衝撃力が緩和され、保持部の保持機能が長期にわたって維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
つぎに、本発明のポータブル式プロジェクション溶接機を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図５は、第１の実施例を示す。
【００２２】
図１（Ａ）は溶接機全体の正面図、図２はその側面図である。この溶接機によって溶接される部品としては、プロジェクションナットやプロジェクションボルト、あるいはそれ以外の溶着用突起を有するものなど色々な部品がある。この実施例では、図１（Ｂ），（Ｃ）に示すプロジェクションボルトが溶接の対象部品であり、鋼板部品に溶接される。以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現することもある。
【００２３】
図１（Ｂ）において、鉄製のプロジェクションボルト１は、雄ねじが設けられた軸部２と軸部２と一体のフランジ部３と軸部２とは反対側のフランジ面に設けられた溶着用突起４から構成されている。そして、図１（Ｃ）に示すように、ボルト１は鋼板部品５に溶接されるもので、黒く塗りつぶした箇所が、溶融部６である。
【００２４】
ポータブル式プロジェクション溶接機は、符号７で示されている。細長い形状の基部材８の上端部に取っ手９が結合されている。この取っ手９は、基部材８から横向きに突き出すような状態で配置されている。図４に示すように、この基部材８の下端部に筒状の軸受１０が溶接などにより固定され、その内部に回転軸１１が回転可能な状態で支持されている。
【００２５】
前記基部材８の下端部に結合部材１２がボルト（図示していない）などで固定され、この結合部材１２に回転駆動手段である回転式エアシリンダ１３がボルト（図示していない）などで固定してある。そして、回転軸１１が回転式エアシリンダ１３に結合されて、回転するようになっている。回転駆動手段は、このように回転式エアシリンダ１３を採用しているが、それ以外の例として、パルス入力で所定角度回転するステップモータを用いることも可能である。
【００２６】
回転軸１０の他端に、回転軸１０と同軸とされた四角い（図２参照）回転基部材１４が設けてある。この回転基部材１４に、２本の移動電極１５が一直線上に配列された状態で取り付けられている。両移動電極１５の先端部が回転軸１１と同心の仮想円上に位置するように、両移動電極１５の長さが設定してある。両移動電極１５は一直線上に配置されているので、一方の移動電極１５が後述の被供給位置から１８０度回動すると、溶接位置に移動するようになっている。なお、前記回転基部材１４を円形とし、その外周部に移動電極１５を取り付けても良い。
【００２７】
金属製の部品供給管１７が結合部材１６（図１（Ａ）参照）を介して基部材８の側面に固定され、パーツフィーダ１８から伸びてきている供給ホース１９が部品供給管１７に接続されている。この部品供給管１７によって、部品供給通路が形成されている。そして、この供給ホース１９は、溶接機７の色々な方向への移動に追従できるように、ポリアミド樹脂のような柔軟性のある合成樹脂で作られている。
【００２８】
なお、前記パーツフィーダ１８としては、振動式ボウルの移送通路から送出するもの、回転板に取り付けた磁石で所定個数の部品を吸着してそれを送出通路から送出するもの、あるいは、回転円板で搬送通路に部品を移動させこの部品が移送通路から送出されるもの等いろいろなものが採用できる。この実施例では、振動式ボウルの移送通路から送出する形式のものが採用されている。
【００２９】
パーツフィーダ１８の送出箇所には、空気搬送用の空気ノズル２０が取り付けてあり、プロジェクションボルト１はこの搬送空気によって供給ホース１９内を高速で搬送されてくる。
【００３０】
図３（Ｂ）に示すように、符号２１で示された保持部が移動電極１５に形成されている。この保持部２１はボルト１の軸部２を保持するものであればよく、クランプ板ばねで軸部２を挟み付けるものや、軸部２を収容孔内に保持するものなど種々な形態で実現することができる。この実施例では、後者の形式を採用している。
【００３１】
すなわち、移動電極１５の中心部に軸部２の受入孔２２が形成され、その奥部に永久磁石２３が固定されている。図３（Ｂ）に示すように、一方の移動電極１５の保持部２１（受入孔２２）が部品供給通路を構成する部品供給管１７に合致している状態が、「被供給位置」である。一方の移動電極１５が被供給位置にあるときには、他方の移動電極１５の保持部２１にボルト１が保持されていて溶接可能な状態になっており、これが「溶接位置」である。なお、移動電極１５を１本にすることも可能であり、さらに、移動電極１５を３本や４本にすることも可能である。このような場合には、回転駆動手段の動作角度が、それぞれ３６０度または１８０度，１２０度，９０度に設定される。
【００３２】
高速で搬送されてきたボルト１が直接受入孔２２内に進入すると、受入孔２２の開口縁の損傷、例えば、急速に進行する摩耗などのおそれがある。このような現象を回避するために、ボルト１を一時的に係止する一時係止手段２５が設けられている。一時係止手段２５としては、搬送されてきたボルト１を一旦停止してから、ゆっくりと移動させるものであればよく、停止機能を果たす部材と再び移動させる機能の部材を備えている。
【００３３】
この実施例では、一対の開閉部材に一旦停止機能と再移動機能が付与されている。２つの開閉部材２６Ａ，２６Ｂは、それらが合致している状態で一旦停止機能を果たし、それらが開くと再移動機能が果たされる。開閉部材２６Ａ，２６Ｂが閉じている状態で有底のテーパ孔２７が形成され、その底部材２７Ａ，２７Ｂに軸部２の挿入孔２８が形成されている。つまり、このような構成によってガイド形状部が構成されている。
【００３４】
したがって、搬送されてきたボルト１は、その軸部２が挿入孔２８を通過するのと同時に、その先端部が移動電極１５の受入孔２２内に挿入された箇所で、フランジ部３がテーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂに受け止められてストッパ機能が果たされる。その後、開閉部材２６Ａ，２６Ｂが両側に後退して開くと、フランジ部３が底部を通過し軸部２が受入孔２２内に入りきって永久磁石２３に吸引される。このようにして移動電極１５へのボルト保持がなされる。
【００３５】
このように、開閉部材２６Ａ，２６Ｂにテーパ孔２７や挿入孔２８のような構造で形成されたガイド形状部が設置されているので、ボルト１が開閉部材２６Ａ，２６Ｂにより一旦停止されたときにボルト１の軸部２が受入孔２２内に挿入されて、ボルト１が確実に保持部２１に保持され、信頼性の高い動作がえられる。
【００３６】
前記開閉部材２６Ａ，２６Ｂの開閉手段としては、ガイドレールに沿って開閉する形式や、アーム部材が支持軸を中心にして開閉される形式など種々な形式のものが採用できる。この実施例では後者の形式である。
【００３７】
図３（Ａ）に示すように、一対のアーム部材２９Ａ，２９Ｂが支持軸３０で開閉自在に結合してあり、このアーム部材２９Ａ，２９Ｂと一体に前記開閉部材２６Ａ，２６Ｂが設けてある。両アーム部材２９Ａ，２９Ｂの間に開閉部材２６Ａ，２６Ｂを閉じ方向に付勢するスプリング３１が取り付けてある。また、作業者が握りやすくするための凹凸状の滑り止め３２Ａ，３２Ｂがアーム部材２９Ａ，２９Ｂに形成されている。
【００３８】
前記支持軸３０は、基部材８の側面に形成した支持片３３に取り付けられ、この取付位置を選定することにより、テーパ孔２７が部品供給管１７と同軸状態になっている。そして、アーム部材２９Ａ，２９Ｂが基部材８から横方向に突出していて握りやすくなっている。
【００３９】
作業者が滑り止め３２Ａ，３２Ｂの箇所を握ると、スプリング３１が圧縮され開閉部材２６Ａ，２６Ｂが開かれる。これにより、ボルト１のフランジ部３がテーパ孔２７の底部を通過し、受入孔２２内の奥まで軸部２が進入しボルト保持が完了する。
【００４０】
上述の例は滑り止め３２Ａ，３２Ｂの箇所を手で握る方式であるが、これを自動化することができる。図３（Ａ）に２点鎖線で示すように、電磁ソレノイド３４をアーム部材２９Ａ，２９Ｂの間に配置する。この電磁ソレノイド３４に通電することにより、アーム部材２９Ａ，２９Ｂが引き寄せられて開閉部材２６Ａ，２６Ｂが開くのである。前記電磁ソレノイド３４に代えてエアシリンダを配置してもよい。
【００４１】
上述のように、開閉部材２６Ａ，２６Ｂを開いてボルト１が受入孔２２に移行される。したがって、開閉部材２６Ａ，２６Ｂの開閉機構が「移行機構」を形成している。
【００４２】
図４に示すように、移動電極１５に溶接電流を通電するために、回転軸１１の外周面に接触する給電シュー３６が設けてある。この給電シュー３６は軸受１０に固定されたガイド筒３７内に摺動可能な状態で収容されている。ガイド筒３７にねじ込まれた調整ボルト３８と給電シュー３６との間に圧縮コイルスプリング３９が配置され、これの張力で給電シュー３６が回転軸１０に押し付けられている。給電ケーブル４０が給電シュー３６に接続してある。
【００４３】
前記給電ケーブル４０は、図１（Ａ）に２点鎖線で示すように、基部材８の先端部から変圧器４１に接続してある。ボルト１が溶接される相手方部品は鋼板部品４２であり、バック電極４３の上に載せられている。前記変圧器４１とバック電極４３は導通線４４で接続されている。
【００４４】
前述の被供給位置や溶接位置がずれないようにするために、回転軸１１の回転運動に対して節度を付与する構造が採用されている。図４に示すように、軸受１０の端部に直径方向の貫通孔があけられ、ここに挿入した鋼球４６が回転軸１１の外周面に設けた窪み４７内にはまり込んで、節度が付与される。前記鋼球４６は圧縮コイルスプリング４８で加圧され、前記貫通孔にねじ込んだ調整ボルト４９で圧縮コイルスプリング４８を支持している。前記窪み４７は、被供給位置や溶接位置に対応させて、１８０度間隔で設けてある。
【００４５】
回転式エアシリンダ１３の出力で回転軸１１が回されると、その回転力により、窪み４７にはまり込んでいる鋼球４６が圧縮コイルスプリング４８を圧縮しながら窪み４７から脱出させられ、１８０度回動した位置で再び窪み４７内にはまり込む。
【００４６】
図５は、前記回転式エアシリンダ１３の断面図である。回転ベーン５０が出力軸５１に固定され、この出力軸５１が前記回転軸１１に結合されている。円形シリンダ５２内に円形の空気室５３が形成され、回転ベーン５０が空気室５３内を回動するようになっている。円形シリンダ５２に１８０度間隔で隔壁部材５４が設けられ、ここから空気通路５５をへて供給した動作空気の圧力が回転ベーン５０に作用して、図５の実線位置から回転軸５１が時計方向に１８０度回動する。また、他方の空気通路５５からの空気圧で回転ベーン５０が反時計方向に回動する。なお、回転式エアシリンダ１３に接合されている空気吸排ホースの図示は省略してある。
【００４７】
移動電極１５の過熱を防止するために、冷却水通路５７が設けてある。この冷却水通路５７は図４に示すように、基部材８の端部，軸受１０，回転軸１１，回転基部材１４，移動電極１５を通過して循環するようになっている。
【００４８】
図１（Ａ）に示すように、冷却水の往路と復路を形成する冷却水ホース５８，５９が前記冷却水通路５７に接続してある。この冷却水ホース５８，５９も前述の給電ケーブル４０と同様に、柔軟な合成樹脂で作られており、溶接機７の種々な向きの変化に順応できるようになっている。冷却水ホース５８，５９とボルト１の供給ホース１９とは、結束具６０で束ねてある。
【００４９】
図１（Ａ）に示すように、取っ手９にはスイッチボタン６１，６２が設けられ、スイッチボタン６１を押すと溶接電流の通電が行われ、スイッチボタン６２を押すと回転式エアシリンダ１３が回動出力をするようになっている。２点鎖線で示された導通線６３は各スイッチボタン６１，６２に接続され、各ボタン６１，６２からの動作信号を制御装置（図示していない）に入力する。
【００５０】
回転式エアシリンダ１３に何等かの故障が生じたり、同エアシリンダ１３への空気吸排に故障が生じたりしたときに備えて、この実施例では、補助グリップ６４が回転基部材１４に取り付けてある。この補助グリップ６４を手で持って回転基部材１４を回動させて、移動電極１５に被供給位置と溶接位置を設定する。
【００５１】
溶接機７を軽く操作するために、懸垂バランサー６５によって吊り下げてある。この懸垂バランサー６５は一般的に採用されているもので、工場の梁などの静止部材６６に取り付けてある。懸垂バランサー６５には重量軽減のための巻き上げスプリングが内蔵され、この巻き上げ力は懸垂ケーブル６７に作用している。基部材８に懸垂環６８が取り付けられ、その上部が懸垂ケーブル６７に連結されている。
【００５２】
図中の矢印６９は、溶接位置にある移動電極１５の進出方向を示している。
【００５３】
上述の実施例の動作を説明する。
【００５４】
部品供給管１７と移動電極１５の受入孔２２が合致した被供給位置の状態のところへパーツフィーダ１８からボルト１が搬送されてくる。その結果、図３（Ｂ）に示すように、フランジ部３がテーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂによって一旦停止をされ、それと同時に軸部２が受入孔２２内に進入する。ついで、作業者が滑り止め３２Ａ，３２Ｂの箇所を握りしめると、開閉部材２６Ａ，２６Ｂが開いてボルト１がテーパ孔２７を通過し、受入孔２２内の奥まで入り込み永久磁石２３で吸引される。
【００５５】
ついで、スイッチボタン６２を押すと、回転式エアシリンダ１３の回転動作で回転基部材１４が１８０度回動し、受入孔２２にボルト１を保持した移動電極１５が溶接位置に配置される。これと同時に他方の移動電極１５が被供給位置に回ってくる。それから作業者が溶接機７を矢印６９の方向へ進出させてボルト１の溶着用突起４を鋼板部品４２に押し付け、スイッチボタン６１を押して溶接電流の通電を行う。所定時間の通電が行われると溶接が完了する。この通電時間は制御装置（図示していない）によって設定されている。
【００５６】
このように溶接位置の移動電極１５が溶接をしている間に、他方の移動電極１５にはボルト１が供給されている。溶接が完了して溶接機７を持ち上げると、ボルト１が鋼板部品４２上に残る。
【００５７】
移動電極１５が溶接位置におかれているときには、移動電極１５が溶接機７から突き出た状態になっていて、所定の箇所へ移動電極１５を到達させやすくなっている。したがって、移動電極１５と鋼板部品４２との相対位置、とくに移動電極１５と鋼板部品４２との角度関係が所定通りに正確に設定できるので、ボルト１の溶着角度が正しく求められて、溶接品質が向上する。
【００５８】
以上に説明した実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。
【００５９】
回転動作をする回転基部材１４に移動電極１５が取り付けられ、この移動電極１５に、ボルト１が保持部である受入孔２２に供給される「被供給位置」と、ボルト１が鋼板部品４２に対して溶着可能となる「溶接位置」との２位置を付与したので、被供給位置においてボルト１が移動電極１５に保持されてから、回転式エアシリンダ１３によって溶接位置に回動する。このようにして、前記被供給位置を移動電極１５へのボルト供給が最も行いやすい位置とすることができ、このボルト供給が確実に行える。さらに、前記溶接位置を最も溶接しやすい位置に設定することができ、溶接動作が確実なものとなる。
【００６０】
作業者は溶接機７を手で持って、溶接位置にある移動電極１５を鋼板部品４２の方へ進出させて溶接を行う。このときの移動電極１５は、溶接機７の進出方向の先端側におかれ、目的箇所に到達しやすくなる。上述のように、移動電極１５の溶接位置が回転基部材１４の回転角度によって設定されるので、溶接動作にとって最適の溶接位置が設定でき、容易な溶接作業や、ボルト１の溶接位置などが正確で良好な溶接品質が確保でき、すぐれたポータブル溶接機７として効果的である。
【００６１】
さらに、前記被供給位置は、矢印６９で示された溶接機７の進出方向とは逆の側に配置されている。こうすることにより、溶接位置から離隔した箇所でボルト１が移動電極１５に供給されるので、供給に必要な部品供給管１７や一時係止手段２５などの配置が行いやすくなる。上述のように、移動電極１５の被供給位置が回転基部材１４の回転角度によって設定されるので、最適のボルト供給位置が設定でき、円滑で確実な移動電極１５へのボルト供給にとって効果的である。
【００６２】
また、前記基部材８に、取っ手９および回転式エアシリンダ１３と回転基部材１４を備えた回転軸１１などが装備されているので、溶接機７の全体構成を移動電極１５への部品供給、溶接動作、作業性などに適したものとすることができる。
【００６３】
前記基部材８は、矢印６９で示される進行方向に沿って細長く形成されているので、取っ手９を基部材８の上方に配置し、回転基部材１４や移動電極１５などを基部材８の下方に配置することができて、取っ手９を持って移動電極１５を先端側にした態様の溶接ができる。したがって、移動電極１５の先端を所定の箇所に容易に到達させることができ、溶接作業が容易になる。そして、細長い基部材８であるから、溶接機７全体がスリムなものとなり、狭い箇所へのボルト溶接に好適である。
【００６４】
前記取っ手９は基部材８の上側に配置され、前記回転軸１１は基部材８の下側に配置されている。
【００６５】
上述の構成により、溶接機７の上側の配置されている取っ手９を持って溶接機７の下側に配置された移動電極１５を鋼板部品４２へ到達させることとなる。これにより、移動電極１５を溶接機７の進出方向６９側に位置させ、これとは逆の側を作業者が持つことになる。したがって、ボルト１が保持された移動電極１５を進出方向の先端側にして作業性の良い溶接が可能となる。さらに、取っ手９から離隔した箇所に、回転軸１１や回転基部材１４などの可動部材が配置できるので、作業者の手がこれらの可動構造物に接触することがなく、安全性向上にとって有効である。
【００６６】
前記被供給位置に位置している移動電極１５の受入孔２２と部品供給管１７とが合致するように構成されている。
【００６７】
上述のように、移動電極１５の受入孔２２と部品供給管１７とが合致するようになっているので、部品供給管１７から確実に受入孔２２に対してボルト供給ができ、ポータブル式プロジェクション溶接機におけるボルト供給の自動化にとって効果的である。
【００６８】
部品供給管１７と受入孔２２との間に、プロジェクションボルト１を一時的に係止する一時係止手段、例えば、開閉部材２６Ａ，２６Ｂが配置されている。
【００６９】
一般に、部品供給管１７内を移動してくるボルト１は圧縮空気で搬送されるので、その搬送速度は高速になる。このような速度でボルト１が移動電極１５の受入孔２２に激突すると、受入孔２２の耐久性が低下する恐れがある。上述のように、ボルト１を一時的に係止してから受入孔２２へ移行させるものであるから、受入孔２２に対するボルト１の衝撃が緩和され、受入孔２２の保持機能が長期にわたって維持できる。
【００７０】
前記一時係止手段に、ボルト１を受入孔２２に案内するガイド形状部が設けられている。
【００７１】
このようなガイド形状部が設けられているので、ボルト１の一旦停止機能と一旦停止状態にあるボルト１を受入孔２２に挿入する案内機能とが同時に果たされる。したがって、ボルト１が確実に移動電極１５へ移行されて、正確な動作の溶接機７がえられる。
【００７２】
前記一時係止手段は、少なくとも部品供給管１７を移送されてきたボルト１を受け止めストッパ機能を果たすテーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂと、ボルト１を受入孔２２へ移行する移行機構とを備えている。
【００７３】
このような構成により、前記テーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂによってボルト１の衝撃力を一旦受け止め、その後、前記移行機構によって受入孔２２へ供給する。したがって、受入孔２２に対する過大な衝撃力が緩和され、受入孔２２の保持機能が長期にわたって維持できる。
【実施例２】
【００７４】
図６は、第２の実施例を示す。
【００７５】
この実施例は、鉄製のプロジェクションナット７１を溶接の対象にしている。このプロジェクションナット７１は四角い形状のもので、その四隅に溶着用突起７２が設けてある。基部材８に結合部材７３を用いて部品供給管７４が固定されている。この部品供給管７４は、プロジェクションナット７１の形状に合わせて断面が矩形になっている。以下、プロジェクションナットを単にナットと表現することもある。
【００７６】
前記部品供給管７４は、湾曲してその先端部に仮止室７５が形成されている。この仮止室７５の内面を形成する部材としてストッパ部材７６が設けられ、このストッパ部材７６は、部品供給管７４の端部に固定されるとともに、結合部材７７を介して基部材８に固定されている。ストッパ部材７６には、ナット７１を吸引して一時係止をするための永久磁石７８が埋設してある。仮止室７５の下側にナット７１が送出される送出口７９が設けてある。
【００７７】
ナット７１を仮止室７５から移動電極１５の受入孔８０に移行させる移行機構が、送出片８１とそれを進退させるエアシリンダ８２によって構成されている。このエアシリンダ８２は、結合部材８３によって基部材８に固定され、そのピストンロッド８４に前記送出片８１が固定されている。送出片８１は、ブロック状の部材にナット７１のねじ孔に進入するガイドピン８５が固定され、押出面８６がブロック状の部材の端面に形成してある。エアシリンダ８２のストローク方向はナット７１のねじ孔の軸線方向とされている。
【００７８】
仮止室７５の上側に通過口８７があけられ、ここを送出片８１が通過してナット１を送出するようになっている。上述の構成により、ナット７１の一時係止手段は、仮止室７５，ストッパ部材７６，永久磁石７８などで構成されている。
【００７９】
移動電極１５に設けられているナット１の保持部は、ナット１を収容できる受入孔８０によって構成されている。この受入孔８０の下方に永久磁石８８が埋設され、その吸引力によってナット７１の落下防止がなされている。図６に示した構造以外は、先の実施例と同じ構造である。
【００８０】
この実施例の動作を説明する。
【００８１】
図６は、パーツフィーダ１８から送られてきたナット７１が仮止室７５で一時係止されている状態を示している。ここで、エアシリンダ８２によって送出片８１が進出すると、そのガイドピン８５がねじ孔内に進入しさらに押出面８６がナット７１の端面にあたってナット１は送出口７９から送り出されて、受入孔７９内に移行される。その後の動作は先の実施例と同じである。
【００８２】
この実施例によってえられる作用効果は、先の実施例と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
上述のように、本発明によれば、ボルトやナットなどの部品供給や溶接動作が確実に行えるとともに、作業者にとって操作性の良好なポータブル式プロジェクション溶接機でるから、自動車の車体溶接工程や家庭電化製品の鋼板溶接など広い産業分野で活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】溶接機全体の正面図とボルトの図である。
【図２】溶接機全体の側面図である。
【図３】一時係止手段を示す平面図や部分図である。
【図４】基部材の下部構造を示す断面図である。
【図５】回転式エアシリンダの断面図である。
【図６】他の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ プロジェクションボルト
２ 軸部
３ フランジ部
７ ポータブル式プロジェクション溶接機
８ 基部材
９ 取っ手
１０ 軸受
１１ 回転軸
１３ 回転式エアシリンダ
１４ 回転基部材
１５ 移動電極
１７ 部品供給管
１８ パーツフィーダ
２１ 保持部
２２ 受入孔
２５ 一時係止手段
６９ 進出方向の矢印
７１ プロジェクションナット
７４ 部品供給管
７５ 仮止室
７６ ストッパ部材
８０ 受入孔
８１ 送出片
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボルトやナットなどを自動的に電極に供給して、プロジェクション溶接により、鋼板部品などの相手方部材に溶接するポータブル式溶接機に関している。
【背景技術】
【０００２】
ポータブル式の溶接機としては、主に鋼板同士を溶着するスポット溶接機が種々提案されている。特開２００１−１０５１５６号公報に開示されている技術も前記スポット溶接機である。
【特許文献１】特開２００１−１０５１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような形式の溶接機は鋼板同士をスポット溶接で一体化するものであり、ボルトやナットなどをプロジェクション溶接で鋼板に溶接するものではない。このようにボルトやナットなどをプロジェクション溶接で鋼板部品などに溶接する場合には、ボルトやナットなどを電極で保持するための部品供給手段が必要になる。ポータブル式のプロジェクション溶接機においては、ボルトやナットなどの部品供給が確実になされ、しかもこれらの部品が正確に鋼板部品に対して溶接できるとともに、作業者にとって操作性が良好でなければならず、さらに、溶接機全体をコンパクトにしなければならない。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、ボルトやナットなどの部品供給や溶接動作が確実に行えるとともに、作業者にとって操作性の良好なポータブル式プロジェクション溶接機を提供することを目的とする。
【問題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、取っ手を有する基部材に回転軸が支持され、この回転軸に回転駆動手段と回転基部材が取り付けられ、この回転基部材に部品の保持部を備えた移動電極が結合され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給通路からの部品が移動電極の保持部に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品が相手方部材に対して溶着可能となる溶接位置をとるように設定されていることを特徴とするポータブル式プロジェクション溶接機である。
【発明の効果】
【０００６】
回転動作をする回転基部材に移動電極が取り付けられ、この移動電極に、部品が保持部に供給される被供給位置と、部品が相手方部材に対して溶着可能となる溶接位置との２位置を付与したので、被供給位置において部品が移動電極に保持されてから、回転駆動手段によって溶接位置に回動する。このようにして、前記被供給位置を移動電極への部品供給が最も行いやすい位置とすることができ、この部品供給が確実に行える。さらに、前記溶接位置を最も溶接しやすい位置に設定することができ、溶接動作が確実なものとなる。
【０００７】
作業者は溶接機を手で持って、溶接位置にある移動電極を鋼板部品などの相手方部材の方へ進出させて溶接を行う。このときの移動電極は、溶接機の進出方向の先端側におかれて、目的箇所に到達しやすくする必要がある。上述のように、移動電極の溶接位置が回転基部材の回転角度によって設定されるので、溶接動作にとって最適の溶接位置が設定でき、容易な溶接作業や、部品の溶接位置などが正確で良好な溶接品質が確保でき、すぐれたポータブル溶接機として効果的である。
【０００８】
さらに、前記被供給位置は、例えば、溶接機の進出方向とは逆の側に配置することが望ましい。こうすることにより、溶接位置から離隔した箇所で部品が移動電極に供給されるので、供給に必要な構造物などの配置が行いやすくなる。上述のように、移動電極の被供給位置が回転基部材の回転角度によって設定されるので、上述の利点がえられるような最適の部品供給位置が設定でき、円滑で確実な移動電極への部品供給にとって効果的である。
【０００９】
また、前記基部材に、取っ手および回転駆動手段と回転基部材を備えた回転軸などが装備されているので、溶接機の全体構成を移動電極への部品供給、溶接動作、作業性などに適したものとすることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記取っ手は基部材の上側に配置され、前記回転軸は基部材の下側に配置されている請求項１記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１１】
上述の構成により、溶接機の上側の配置されている取っ手を持って溶接機の下側に配置された移動電極を目的箇所へ到達させることとなる。これにより、移動電極を溶接機の進出方向側に位置させ、これとは逆の側を作業者が持つことになる。したがって、部品が保持された移動電極を進出方向の先端側にして作業性の良い溶接が可能となる。さらに、取っ手から離隔した箇所に、回転軸や回転基部材などの可動部材が配置できるので、作業者の手がこれらの可動構造物に接触することがなく、安全性向上にとって有効である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記被供給位置に位置している移動電極の保持部と部品供給通路とが合致するように構成された請求項１または請求項２記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１３】
上述のように、移動電極の保持部と部品供給通路とが合致するようになっているので、部品供給通路から確実に保持部に対して部品供給ができ、ポータブル式プロジェクション溶接機における部品供給の自動化にとって効果的である。
【００１４】
請求項４記載の発明は、部品供給通路と保持部との間に、部品を一時的に係止する一時係止手段が配置されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１５】
一般に、部品供給通路内を移動してくる部品は圧縮空気で搬送されるので、その搬送速度は高速になる。このような速度で部品が移動電極の保持部に激突すると、保持部の耐久性が低下する恐れがある。本発明では、上述のように、部品を一時的に係止してから保持部へ移行させるものであるから、保持部に対する部品の衝撃が緩和され、保持部の保持機能が長期にわたって維持できる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、前記一時係止手段に、部品を保持部に案内するガイド形状部が設けられている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１７】
このようなガイド形状部が設けられているので、部品の一旦停止機能と一旦停止状態にある部品を保持部に案内する案内機能とが同時に果たされる。したがって、部品が確実に移動電極へ移行されて、正確な動作の溶接機がえられる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記一時係止手段は、少なくとも部品供給通路を移送されてきた部品を受け止めるストッパ部材と、部品を保持部へ移行する移行機構とを備えている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機である。
【００１９】
このような構成により、前記ストッパ部材によって部品の衝撃力を一旦受け止め、その後、前記移行機構によって保持部へ供給する。したがって、保持部に対する過大な衝撃力が緩和され、保持部の保持機能が長期にわたって維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
つぎに、本発明のポータブル式プロジェクション溶接機を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図５は、第１の実施例を示す。
【００２２】
図１（Ａ）は溶接機全体の正面図、図２はその側面図である。この溶接機によって溶接される部品としては、プロジェクションナットやプロジェクションボルト、あるいはそれ以外の溶着用突起を有するものなど色々な部品がある。この実施例では、図１（Ｂ），（Ｃ）に示すプロジェクションボルトが溶接の対象部品であり、鋼板部品に溶接される。以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現することもある。
【００２３】
図１（Ｂ）において、鉄製のプロジェクションボルト１は、雄ねじが設けられた軸部２と軸部２と一体のフランジ部３と軸部２とは反対側のフランジ面に設けられた溶着用突起４から構成されている。そして、図１（Ｃ）に示すように、ボルト１は鋼板部品５に溶接されるもので、黒く塗りつぶした箇所が、溶融部６である。
【００２４】
ポータブル式プロジェクション溶接機は、符号７で示されている。細長い形状の基部材８の上端部に取っ手９が結合されている。この取っ手９は、基部材８から横向きに突き出すような状態で配置されている。図４に示すように、この基部材８の下端部に筒状の軸受１０が溶接などにより固定され、その内部に回転軸１１が回転可能な状態で支持されている。
【００２５】
前記基部材８の下端部に結合部材１２がボルト（図示していない）などで固定され、この結合部材１２に回転駆動手段である回転式エアシリンダ１３がボルト（図示していない）などで固定してある。そして、回転軸１１が回転式エアシリンダ１３に結合されて、回転するようになっている。回転駆動手段は、このように回転式エアシリンダ１３を採用しているが、それ以外の例として、パルス入力で所定角度回転するステップモータを用いることも可能である。
【００２６】
回転軸１０の他端に、回転軸１０と同軸とされた四角い（図２参照）回転基部材１４が設けてある。この回転基部材１４に、２本の移動電極１５が一直線上に配列された状態で取り付けられている。両移動電極１５の先端部が回転軸１１と同心の仮想円上に位置するように、両移動電極１５の長さが設定してある。両移動電極１５は一直線上に配置されているので、一方の移動電極１５が後述の被供給位置から１８０度回動すると、溶接位置に移動するようになっている。なお、前記回転基部材１４を円形とし、その外周部に移動電極１５を取り付けても良い。
【００２７】
金属製の部品供給管１７が結合部材１６（図１（Ａ）参照）を介して基部材８の側面に固定され、パーツフィーダ１８から伸びてきている供給ホース１９が部品供給管１７に接続されている。この部品供給管１７によって、部品供給通路が形成されている。そして、この供給ホース１９は、溶接機７の色々な方向への移動に追従できるように、ポリアミド樹脂のような柔軟性のある合成樹脂で作られている。
【００２８】
なお、前記パーツフィーダ１８としては、振動式ボウルの移送通路から送出するもの、回転板に取り付けた磁石で所定個数の部品を吸着してそれを送出通路から送出するもの、あるいは、回転円板で搬送通路に部品を移動させこの部品が移送通路から送出されるもの等いろいろなものが採用できる。この実施例では、振動式ボウルの移送通路から送出する形式のものが採用されている。
【００２９】
パーツフィーダ１８の送出箇所には、空気搬送用の空気ノズル２０が取り付けてあり、プロジェクションボルト１はこの搬送空気によって供給ホース１９内を高速で搬送されてくる。
【００３０】
図３（Ｂ）に示すように、符号２１で示された保持部が移動電極１５に形成されている。この保持部２１はボルト１の軸部２を保持するものであればよく、クランプ板ばねで軸部２を挟み付けるものや、軸部２を収容孔内に保持するものなど種々な形態で実現することができる。この実施例では、後者の形式を採用している。
【００３１】
すなわち、移動電極１５の中心部に軸部２の受入孔２２が形成され、その奥部に永久磁石２３が固定されている。図３（Ｂ）に示すように、一方の移動電極１５の保持部２１（受入孔２２）が部品供給通路を構成する部品供給管１７に合致している状態が、「被供給位置」である。一方の移動電極１５が被供給位置にあるときには、他方の移動電極１５の保持部２１にボルト１が保持されていて溶接可能な状態になっており、これが「溶接位置」である。なお、移動電極１５を１本にすることも可能であり、さらに、移動電極１５を３本や４本にすることも可能である。このような場合には、回転駆動手段の動作角度が、それぞれ３６０度または１８０度，１２０度，９０度に設定される。
【００３２】
高速で搬送されてきたボルト１が直接受入孔２２内に進入すると、受入孔２２の開口縁の損傷、例えば、急速に進行する摩耗などのおそれがある。このような現象を回避するために、ボルト１を一時的に係止する一時係止手段２５が設けられている。一時係止手段２５としては、搬送されてきたボルト１を一旦停止してから、ゆっくりと移動させるものであればよく、停止機能を果たす部材と再び移動させる機能の部材を備えている。
【００３３】
この実施例では、一対の開閉部材に一旦停止機能と再移動機能が付与されている。２つの開閉部材２６Ａ，２６Ｂは、それらが合致している状態で一旦停止機能を果たし、それらが開くと再移動機能が果たされる。開閉部材２６Ａ，２６Ｂが閉じている状態で有底のテーパ孔２７が形成され、その底部材２７Ａ，２７Ｂに軸部２の挿入孔２８が形成されている。つまり、このような構成によってガイド形状部が構成されている。
【００３４】
したがって、搬送されてきたボルト１は、その軸部２が挿入孔２８を通過するのと同時に、その先端部が移動電極１５の受入孔２２内に挿入された箇所で、フランジ部３がテーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂに受け止められてストッパ機能が果たされる。その後、開閉部材２６Ａ，２６Ｂが両側に後退して開くと、フランジ部３が底部を通過し軸部２が受入孔２２内に入りきって永久磁石２３に吸引される。このようにして移動電極１５へのボルト保持がなされる。
【００３５】
このように、開閉部材２６Ａ，２６Ｂにテーパ孔２７や挿入孔２８のような構造で形成されたガイド形状部が設置されているので、ボルト１が開閉部材２６Ａ，２６Ｂにより一旦停止されたときにボルト１の軸部２が受入孔２２内に挿入されて、ボルト１が確実に保持部２１に保持され、信頼性の高い動作がえられる。
【００３６】
前記開閉部材２６Ａ，２６Ｂの開閉手段としては、ガイドレールに沿って開閉する形式や、アーム部材が支持軸を中心にして開閉される形式など種々な形式のものが採用できる。この実施例では後者の形式である。
【００３７】
図３（Ａ）に示すように、一対のアーム部材２９Ａ，２９Ｂが支持軸３０で開閉自在に結合してあり、このアーム部材２９Ａ，２９Ｂと一体に前記開閉部材２６Ａ，２６Ｂが設けてある。両アーム部材２９Ａ，２９Ｂの間に開閉部材２６Ａ，２６Ｂを閉じ方向に付勢するスプリング３１が取り付けてある。また、作業者が握りやすくするための凹凸状の滑り止め３２Ａ，３２Ｂがアーム部材２９Ａ，２９Ｂに形成されている。
【００３８】
前記支持軸３０は、基部材８の側面に形成した支持片３３に取り付けられ、この取付位置を選定することにより、テーパ孔２７が部品供給管１７と同軸状態になっている。そして、アーム部材２９Ａ，２９Ｂが基部材８から横方向に突出していて握りやすくなっている。
【００３９】
作業者が滑り止め３２Ａ，３２Ｂの箇所を握ると、スプリング３１が圧縮され開閉部材２６Ａ，２６Ｂが開かれる。これにより、ボルト１のフランジ部３がテーパ孔２７の底部を通過し、受入孔２２内の奥まで軸部２が進入しボルト保持が完了する。
【００４０】
上述の例は滑り止め３２Ａ，３２Ｂの箇所を手で握る方式であるが、これを自動化することができる。図３（Ａ）に２点鎖線で示すように、電磁ソレノイド３４をアーム部材２９Ａ，２９Ｂの間に配置する。この電磁ソレノイド３４に通電することにより、アーム部材２９Ａ，２９Ｂが引き寄せられて開閉部材２６Ａ，２６Ｂが開くのである。前記電磁ソレノイド３４に代えてエアシリンダを配置してもよい。
【００４１】
上述のように、開閉部材２６Ａ，２６Ｂを開いてボルト１が受入孔２２に移行される。したがって、開閉部材２６Ａ，２６Ｂの開閉機構が「移行機構」を形成している。
【００４２】
図４に示すように、移動電極１５に溶接電流を通電するために、回転軸１１の外周面に接触する給電シュー３６が設けてある。この給電シュー３６は軸受１０に固定されたガイド筒３７内に摺動可能な状態で収容されている。ガイド筒３７にねじ込まれた調整ボルト３８と給電シュー３６との間に圧縮コイルスプリング３９が配置され、これの張力で給電シュー３６が回転軸１０に押し付けられている。給電ケーブル４０が給電シュー３６に接続してある。
【００４３】
前記給電ケーブル４０は、図１（Ａ）に２点鎖線で示すように、基部材８の先端部から変圧器４１に接続してある。ボルト１が溶接される相手方部品は鋼板部品４２であり、バック電極４３の上に載せられている。前記変圧器４１とバック電極４３は導通線４４で接続されている。
【００４４】
前述の被供給位置や溶接位置がずれないようにするために、回転軸１１の回転運動に対して節度を付与する構造が採用されている。図４に示すように、軸受１０の端部に直径方向の貫通孔があけられ、ここに挿入した鋼球４６が回転軸１１の外周面に設けた窪み４７内にはまり込んで、節度が付与される。前記鋼球４６は圧縮コイルスプリング４８で加圧され、前記貫通孔にねじ込んだ調整ボルト４９で圧縮コイルスプリング４８を支持している。前記窪み４７は、被供給位置や溶接位置に対応させて、１８０度間隔で設けてある。
【００４５】
回転式エアシリンダ１３の出力で回転軸１１が回されると、その回転力により、窪み４７にはまり込んでいる鋼球４６が圧縮コイルスプリング４８を圧縮しながら窪み４７から脱出させられ、１８０度回動した位置で再び窪み４７内にはまり込む。
【００４６】
図５は、前記回転式エアシリンダ１３の断面図である。回転ベーン５０が出力軸５１に固定され、この出力軸５１が前記回転軸１１に結合されている。円形シリンダ５２内に円形の空気室５３が形成され、回転ベーン５０が空気室５３内を回動するようになっている。円形シリンダ５２に１８０度間隔で隔壁部材５４が設けられ、ここから空気通路５５をへて供給した動作空気の圧力が回転ベーン５０に作用して、図５の実線位置から回転軸５１が時計方向に１８０度回動する。また、他方の空気通路５５からの空気圧で回転ベーン５０が反時計方向に回動する。なお、回転式エアシリンダ１３に接合されている空気吸排ホースの図示は省略してある。
【００４７】
移動電極１５の過熱を防止するために、冷却水通路５７が設けてある。この冷却水通路５７は図４に示すように、基部材８の端部，軸受１０，回転軸１１，回転基部材１４，移動電極１５を通過して循環するようになっている。
【００４８】
図１（Ａ）に示すように、冷却水の往路と復路を形成する冷却水ホース５８，５９が前記冷却水通路５７に接続してある。この冷却水ホース５８，５９も前述の給電ケーブル４０と同様に、柔軟な合成樹脂で作られており、溶接機７の種々な向きの変化に順応できるようになっている。冷却水ホース５８，５９とボルト１の供給ホース１９とは、結束具６０で束ねてある。
【００４９】
図１（Ａ）に示すように、取っ手９にはスイッチボタン６１，６２が設けられ、スイッチボタン６１を押すと溶接電流の通電が行われ、スイッチボタン６２を押すと回転式エアシリンダ１３が回動出力をするようになっている。２点鎖線で示された導通線６３は各スイッチボタン６１，６２に接続され、各ボタン６１，６２からの動作信号を制御装置（図示していない）に入力する。
【００５０】
回転式エアシリンダ１３に何等かの故障が生じたり、同エアシリンダ１３への空気吸排に故障が生じたりしたときに備えて、この実施例では、補助グリップ６４が回転基部材１４に取り付けてある。この補助グリップ６４を手で持って回転基部材１４を回動させて、移動電極１５に被供給位置と溶接位置を設定する。
【００５１】
溶接機７を軽く操作するために、懸垂バランサー６５によって吊り下げてある。この懸垂バランサー６５は一般的に採用されているもので、工場の梁などの静止部材６６に取り付けてある。懸垂バランサー６５には重量軽減のための巻き上げスプリングが内蔵され、この巻き上げ力は懸垂ケーブル６７に作用している。基部材８に懸垂環６８が取り付けられ、その上部が懸垂ケーブル６７に連結されている。
【００５２】
図中の矢印６９は、溶接位置にある移動電極１５の進出方向を示している。
【００５３】
上述の実施例の動作を説明する。
【００５４】
部品供給管１７と移動電極１５の受入孔２２が合致した被供給位置の状態のところへパーツフィーダ１８からボルト１が搬送されてくる。その結果、図３（Ｂ）に示すように、フランジ部３がテーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂによって一旦停止をされ、それと同時に軸部２が受入孔２２内に進入する。ついで、作業者が滑り止め３２Ａ，３２Ｂの箇所を握りしめると、開閉部材２６Ａ，２６Ｂが開いてボルト１がテーパ孔２７を通過し、受入孔２２内の奥まで入り込み永久磁石２３で吸引される。
【００５５】
ついで、スイッチボタン６２を押すと、回転式エアシリンダ１３の回転動作で回転基部材１４が１８０度回動し、受入孔２２にボルト１を保持した移動電極１５が溶接位置に配置される。これと同時に他方の移動電極１５が被供給位置に回ってくる。それから作業者が溶接機７を矢印６９の方向へ進出させてボルト１の溶着用突起４を鋼板部品４２に押し付け、スイッチボタン６１を押して溶接電流の通電を行う。所定時間の通電が行われると溶接が完了する。この通電時間は制御装置（図示していない）によって設定されている。
【００５６】
このように溶接位置の移動電極１５が溶接をしている間に、他方の移動電極１５にはボルト１が供給されている。溶接が完了して溶接機７を持ち上げると、ボルト１が鋼板部品４２上に残る。
【００５７】
移動電極１５が溶接位置におかれているときには、移動電極１５が溶接機７から突き出た状態になっていて、所定の箇所へ移動電極１５を到達させやすくなっている。したがって、移動電極１５と鋼板部品４２との相対位置、とくに移動電極１５と鋼板部品４２との角度関係が所定通りに正確に設定できるので、ボルト１の溶着角度が正しく求められて、溶接品質が向上する。
【００５８】
以上に説明した実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。
【００５９】
回転動作をする回転基部材１４に移動電極１５が取り付けられ、この移動電極１５に、ボルト１が保持部である受入孔２２に供給される「被供給位置」と、ボルト１が鋼板部品４２に対して溶着可能となる「溶接位置」との２位置を付与したので、被供給位置においてボルト１が移動電極１５に保持されてから、回転式エアシリンダ１３によって溶接位置に回動する。このようにして、前記被供給位置を移動電極１５へのボルト供給が最も行いやすい位置とすることができ、このボルト供給が確実に行える。さらに、前記溶接位置を最も溶接しやすい位置に設定することができ、溶接動作が確実なものとなる。
【００６０】
作業者は溶接機７を手で持って、溶接位置にある移動電極１５を鋼板部品４２の方へ進出させて溶接を行う。このときの移動電極１５は、溶接機７の進出方向の先端側におかれ、目的箇所に到達しやすくなる。上述のように、移動電極１５の溶接位置が回転基部材１４の回転角度によって設定されるので、溶接動作にとって最適の溶接位置が設定でき、容易な溶接作業や、ボルト１の溶接位置などが正確で良好な溶接品質が確保でき、すぐれたポータブル溶接機７として効果的である。
【００６１】
さらに、前記被供給位置は、矢印６９で示された溶接機７の進出方向とは逆の側に配置されている。こうすることにより、溶接位置から離隔した箇所でボルト１が移動電極１５に供給されるので、供給に必要な部品供給管１７や一時係止手段２５などの配置が行いやすくなる。上述のように、移動電極１５の被供給位置が回転基部材１４の回転角度によって設定されるので、最適のボルト供給位置が設定でき、円滑で確実な移動電極１５へのボルト供給にとって効果的である。
【００６２】
また、前記基部材８に、取っ手９および回転式エアシリンダ１３と回転基部材１４を備えた回転軸１１などが装備されているので、溶接機７の全体構成を移動電極１５への部品供給、溶接動作、作業性などに適したものとすることができる。
【００６３】
前記基部材８は、矢印６９で示される進行方向に沿って細長く形成されているので、取っ手９を基部材８の上方に配置し、回転基部材１４や移動電極１５などを基部材８の下方に配置することができて、取っ手９を持って移動電極１５を先端側にした態様の溶接ができる。したがって、移動電極１５の先端を所定の箇所に容易に到達させることができ、溶接作業が容易になる。そして、細長い基部材８であるから、溶接機７全体がスリムなものとなり、狭い箇所へのボルト溶接に好適である。
【００６４】
前記取っ手９は基部材８の上側に配置され、前記回転軸１１は基部材８の下側に配置されている。
【００６５】
上述の構成により、溶接機７の上側の配置されている取っ手９を持って溶接機７の下側に配置された移動電極１５を鋼板部品４２へ到達させることとなる。これにより、移動電極１５を溶接機７の進出方向６９側に位置させ、これとは逆の側を作業者が持つことになる。したがって、ボルト１が保持された移動電極１５を進出方向の先端側にして作業性の良い溶接が可能となる。さらに、取っ手９から離隔した箇所に、回転軸１１や回転基部材１４などの可動部材が配置できるので、作業者の手がこれらの可動構造物に接触することがなく、安全性向上にとって有効である。
【００６６】
前記被供給位置に位置している移動電極１５の受入孔２２と部品供給管１７とが合致するように構成されている。
【００６７】
上述のように、移動電極１５の受入孔２２と部品供給管１７とが合致するようになっているので、部品供給管１７から確実に受入孔２２に対してボルト供給ができ、ポータブル式プロジェクション溶接機におけるボルト供給の自動化にとって効果的である。
【００６８】
部品供給管１７と受入孔２２との間に、プロジェクションボルト１を一時的に係止する一時係止手段、例えば、開閉部材２６Ａ，２６Ｂが配置されている。
【００６９】
一般に、部品供給管１７内を移動してくるボルト１は圧縮空気で搬送されるので、その搬送速度は高速になる。このような速度でボルト１が移動電極１５の受入孔２２に激突すると、受入孔２２の耐久性が低下する恐れがある。上述のように、ボルト１を一時的に係止してから受入孔２２へ移行させるものであるから、受入孔２２に対するボルト１の衝撃が緩和され、受入孔２２の保持機能が長期にわたって維持できる。
【００７０】
前記一時係止手段に、ボルト１を受入孔２２に案内するガイド形状部が設けられている。
【００７１】
このようなガイド形状部が設けられているので、ボルト１の一旦停止機能と一旦停止状態にあるボルト１を受入孔２２に挿入する案内機能とが同時に果たされる。したがって、ボルト１が確実に移動電極１５へ移行されて、正確な動作の溶接機７がえられる。
【００７２】
前記一時係止手段は、少なくとも部品供給管１７を移送されてきたボルト１を受け止めストッパ機能を果たすテーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂと、ボルト１を受入孔２２へ移行する移行機構とを備えている。
【００７３】
このような構成により、前記テーパ孔２７の底部材２７Ａ，２７Ｂによってボルト１の衝撃力を一旦受け止め、その後、前記移行機構によって受入孔２２へ供給する。したがって、受入孔２２に対する過大な衝撃力が緩和され、受入孔２２の保持機能が長期にわたって維持できる。
【実施例２】
【００７４】
図６は、第２の実施例を示す。
【００７５】
この実施例は、鉄製のプロジェクションナット７１を溶接の対象にしている。このプロジェクションナット７１は四角い形状のもので、その四隅に溶着用突起７２が設けてある。基部材８に結合部材７３を用いて部品供給管７４が固定されている。この部品供給管７４は、プロジェクションナット７１の形状に合わせて断面が矩形になっている。以下、プロジェクションナットを単にナットと表現することもある。
【００７６】
前記部品供給管７４は、湾曲してその先端部に仮止室７５が形成されている。この仮止室７５の内面を形成する部材としてストッパ部材７６が設けられ、このストッパ部材７６は、部品供給管７４の端部に固定されるとともに、結合部材７７を介して基部材８に固定されている。ストッパ部材７６には、ナット７１を吸引して一時係止をするための永久磁石７８が埋設してある。仮止室７５の下側にナット７１が送出される送出口７９が設けてある。
【００７７】
ナット７１を仮止室７５から移動電極１５の受入孔８０に移行させる移行機構が、送出片８１とそれを進退させるエアシリンダ８２によって構成されている。このエアシリンダ８２は、結合部材８３によって基部材８に固定され、そのピストンロッド８４に前記送出片８１が固定されている。送出片８１は、ブロック状の部材にナット７１のねじ孔に進入するガイドピン８５が固定され、押出面８６がブロック状の部材の端面に形成してある。エアシリンダ８２のストローク方向はナット７１のねじ孔の軸線方向とされている。
【００７８】
仮止室７５の上側に通過口８７があけられ、ここを送出片８１が通過してナット１を送出するようになっている。上述の構成により、ナット７１の一時係止手段は、仮止室７５，ストッパ部材７６，永久磁石７８などで構成されている。
【００７９】
移動電極１５に設けられているナット１の保持部は、ナット１を収容できる受入孔８０によって構成されている。この受入孔８０の下方に永久磁石８８が埋設され、その吸引力によってナット７１の落下防止がなされている。図６に示した構造以外は、先の実施例と同じ構造である。
【００８０】
この実施例の動作を説明する。
【００８１】
図６は、パーツフィーダ１８から送られてきたナット７１が仮止室７５で一時係止されている状態を示している。ここで、エアシリンダ８２によって送出片８１が進出すると、そのガイドピン８５がねじ孔内に進入しさらに押出面８６がナット７１の端面にあたってナット１は送出口７９から送り出されて、受入孔７９内に移行される。その後の動作は先の実施例と同じである。
【００８２】
この実施例によってえられる作用効果は、先の実施例と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
上述のように、本発明によれば、ボルトやナットなどの部品供給や溶接動作が確実に行えるとともに、作業者にとって操作性の良好なポータブル式プロジェクション溶接機でるから、自動車の車体溶接工程や家庭電化製品の鋼板溶接など広い産業分野で活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】溶接機全体の正面図とボルトの図である。
【図２】溶接機全体の側面図である。
【図３】一時係止手段を示す平面図や部分図である。
【図４】基部材の下部構造を示す断面図である。
【図５】回転式エアシリンダの断面図である。
【図６】他の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ プロジェクションボルト
２ 軸部
３ フランジ部
７ ポータブル式プロジェクション溶接機
８ 基部材
９ 取っ手
１０ 軸受
１１ 回転軸
１３ 回転式エアシリンダ
１４ 回転基部材
１５ 移動電極
１７ 部品供給管
１８ パーツフィーダ
２１ 保持部
２２ 受入孔
２５ 一時係止手段
６９ 進出方向の矢印
７１ プロジェクションナット
７４ 部品供給管
７５ 仮止室
７６ ストッパ部材
８０ 受入孔
８１ 送出片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取っ手を有する基部材に回転軸が支持され、この回転軸に回転駆動手段と回転基部材が取り付けられ、この回転基部材に部品の保持部を備えた移動電極が結合され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給通路からの部品が移動電極の保持部に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品が相手方部材に対して溶着可能となる溶接位置をとるように設定されていることを特徴とするポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項２】
前記取っ手は基部材の上側に配置され、前記回転軸は基部材の下側に配置されている請求項１記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項３】
前記被供給位置に位置している移動電極の保持部と部品供給通路とが合致するように構成された請求項１または請求項２記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項４】
部品供給通路と保持部との間に、部品を一時的に係止する一時係止手段が配置されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項５】
前記一時係止手段に、部品を保持部に案内するガイド形状部が設けられている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項６】
前記一時係止手段は、少なくとも部品供給通路を移送されてきた部品を受け止めるストッパ部材と、部品を保持部へ移行する移行機構とを備えている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項１】
取っ手を有する基部材に回転軸が支持され、この回転軸に回転駆動手段と回転基部材が取り付けられ、この回転基部材に部品の保持部を備えた移動電極が結合され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給通路からの部品が移動電極の保持部に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品が相手方部材に対して溶着可能となる溶接位置をとるように設定されていることを特徴とするポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項２】
前記取っ手は基部材の上側に配置され、前記回転軸は基部材の下側に配置されている請求項１記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項３】
前記被供給位置に位置している移動電極の保持部と部品供給通路とが合致するように構成された請求項１または請求項２記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項４】
部品供給通路と保持部との間に、部品を一時的に係止する一時係止手段が配置されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項５】
前記一時係止手段に、部品を保持部に案内するガイド形状部が設けられている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【請求項６】
前記一時係止手段は、少なくとも部品供給通路を移送されてきた部品を受け止めるストッパ部材と、部品を保持部へ移行する移行機構とを備えている請求項４記載のポータブル式プロジェクション溶接機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１３６５４１（Ｐ２００７−１３６５４１Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６１００８（Ｐ２００５−３６１００８）
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（０００１９６８８６）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（０００１９６８８６）
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