電気抵抗溶接方法およびその装置
【課題】 鋼板部品の移動と部品の供給とを合理的に関連づけて溶接時間を短縮できる電気抵抗溶接方法およびその装置を提供する。
【解決手段】 一対の電極６，７の間に鋼板部品１３を停止させるとともに、いずれか一方の電極に供給され同電極に保持された部品９を両電極６，７の進出によって鋼板部品１３の所定位置に電気抵抗溶接を行い、次いで両電極６，７の後退後、次の溶接位置へ鋼板部品１３を両電極６，７間で移動させて次の部品溶接に備え、この鋼板部品１３の移動とほぼ同時にいずれか一方の電極に次の部品９の供給を行い、その後、次の部品９が両電極６，７の進出によって鋼板部品１３に溶接される。
【解決手段】 一対の電極６，７の間に鋼板部品１３を停止させるとともに、いずれか一方の電極に供給され同電極に保持された部品９を両電極６，７の進出によって鋼板部品１３の所定位置に電気抵抗溶接を行い、次いで両電極６，７の後退後、次の溶接位置へ鋼板部品１３を両電極６，７間で移動させて次の部品溶接に備え、この鋼板部品１３の移動とほぼ同時にいずれか一方の電極に次の部品９の供給を行い、その後、次の部品９が両電極６，７の進出によって鋼板部品１３に溶接される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同軸上に配置されている一対の電極の間で鋼板部品にプロジェクションナットなどの部品を溶接する電気抵抗溶接方法およびその装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
同軸上に配置されている一対の電極の間で鋼板部品にプロジェクションナットなどの部品を溶接する電気抵抗溶接に関しては、特許第３３０６５７９号公報などで知られている。
【特許文献１】特許第３３０６５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような技術においては、鋼板部品の複数箇所に部品を溶接するに当たり、鋼板部品の移動と部品の供給との関連動作をどのように行うかについての配慮がなされていない。したがって、溶接に要する時間が短縮できないと言う問題がある。
【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、鋼板部品の移動と部品の供給とを合理的に関連づけて溶接時間を短縮できる電気抵抗溶接方法およびその装置の提供を目的とする。
【問題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、方法の発明であり、同軸上に配置されている一対の電極の間に鋼板部品を停止させるとともに、いずれか一方の電極に供給され同電極に保持された部品を両電極の進出によって鋼板部品の所定位置に電気抵抗溶接を行い、次いで両電極の後退後、次の溶接位置へ鋼板部品を両電極間で移動させて次の部品溶接に備え、この鋼板部品の移動とほぼ同時にいずれか一方の電極に次の部品の供給を行い、その後、次の部品が両電極の進出によって鋼板部品に溶接されることを特徴とする電気抵抗溶接方法である。
【発明の効果】
【０００６】
両電極の間に停止させてある鋼板部品に、一方の電極に保持された部品が両電極の進出によって電気抵抗溶接がなされ、この溶接完了後に両電極が後退して鋼板部品が次の溶接位置へ移動させられ、この鋼板部品の移動とほぼ同時期に部品がいずれか一方の電極に供給され、鋼板部品の次の箇所に溶接される。
【０００７】
したがって、鋼板部品は両電極間で溶接位置が順次移動し、それと同時に部品供給がなされるので、鋼板部品の移動の後から部品供給がなされるような長時間を要する動作ではなく、短時間で溶接が進行する。このような利点は、自動車用フロアパネルのような大型の鋼板部品を移動手段、例えば、ロボット装置で保持して、電極に対する溶接位置を順次移動させてプロジェクションナットなどの部品を溶接する場合に効果的であり、生産性の向上図ることができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、いずれか一方の電極への部品供給は、電極軸線にほぼ直交する方向に進退する供給ロッドによって行われる請求項１記載の電気抵抗溶接方法である。
【０００９】
このように供給ロッドが電極軸線とほぼ直交する向きに進退するから、両電極間の上下方向のスペースが小さくても部品の供給を円滑に行うことができる。つまり、通常、鋼板部品は電極軸線にほぼ直交する方向から両電極間に進入させるものであるから、これと同方向に供給ロッドを進退させることによって、上下方向のスペースをできるだけ小さくし、鋼板部品の移動と供給ロッドの移動において両者が干渉することを容易に防止することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、いずれか一方の電極に設けたガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１１】
このようにガイドピンが受入孔に進入するので、両電極の芯ずれが防止され、部品が鋼板部品の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品の品質向上に効果的である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、部品を保持している側の電極のガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１３】
このように部品を保持したガイドピンが相手方電極の受入孔に進入するので、部品と鋼板部品との相対位置が正確に設定され、鋼板部品の品質向上に効果的である。
【００１４】
請求項５記載の発明は、前記受入孔がいずれか一方の電極のガイドピンに設けられている請求項３または請求項４記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１５】
このように一方のガイドピンが他方のガイドピンに設けた受入孔に進入するので、両電極の芯ずれが防止され、部品が鋼板部品の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品の品質向上に効果的である。
【００１６】
請求項６記載の発明は、いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられて部品を保持するガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１７】
受入孔を有するガイドピンが鋼板部品の下孔を貫通するので、電極と鋼板部品との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ部品を保持したガイドピンが進出してきて前記受入孔に進入する。したがって、両電極のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔と部品との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔を有するガイドピンを先行的に鋼板部品の下孔に貫通させ、その後から部品を保持したガイドピンを進出させて受入孔に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のような部品と鋼板部品との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが部品を保持した状態で電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられたガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１９】
受入孔を有するガイドピンが部品を保持した状態で鋼板部品の下孔を貫通するので、電極と鋼板部品との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ他方のガイドピンが進出してきて前記受入孔に進入する。したがって、両電極のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔と部品との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔を有するガイドピンを先行的に鋼板部品の下孔に貫通させ、その後から他方のガイドピンを進出させて受入孔に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のような部品と鋼板部品との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、前記部品はプロジェクションナットであり、いずれか一方の電極のガイドピンがプロジェクションナットのねじ孔に進入した状態でプロジェクションナットが同電極に保持される請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法である。
【００２１】
対象部品がプロジェクションナットとされることにより、電極のガイドピンがねじ孔に進入する。したがって、上述のようにねじ孔の中心と鋼板部品の下孔の中心とが正確に合致し、プロジェクションナットの溶接位置が正確に求められる。
【００２２】
請求項９記載の発明は、装置の発明であり、同軸上に配置されている一対の電極と、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともに鋼板部品の下孔に進入するガイドピンと、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともにプロジェクションナットのねじ孔に進入してプロジェクションナットを同電極に保持するガイドピンと、電極軸線にほぼ直交する方向に進退して部品をいずれか一方の電極のガイドピンに供給する供給ロッドと、両電極間に鋼板部品を停止させるとともに鋼板部品の複数の下孔を順次電極軸線上に移動させる移動手段によって構成され、前記移動手段による鋼板部品の移動と、前記供給ロッドによる部品の供給とをほぼ同期させて動作させる制御装置が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接装置である。
【００２３】
この溶接装置の発明による作用効果は、請求項６記載の発明の作用効果と同じである。すなわち、受入孔を有するガイドピンが鋼板部品の下孔を貫通するので、電極と鋼板部品との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ部品を保持したガイドピンが進出してきて前記受入孔に進入する。したがって、両電極のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔と部品との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔を有するガイドピンを先行的に鋼板部品の下孔に貫通させ、その後から部品を保持したガイドピンを進出させて受入孔に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のような部品と鋼板部品との相対位置を一層正確に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
つぎに、本発明の電気抵抗溶接方法およびその装置を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１および図２は、実施例１を示す。
【００２６】
図２（Ａ）は、本願発明の電気抵抗溶接方法およびそれに使用する溶接装置を示す側面図である。溶接装置全体は符号１で示されている。基台２から起立している支柱３の上部に、アーム部材４がほぼ水平方向に向けて取付けられている。このアーム部材４にほぼ鉛直方向に進退出力をするエアシリンダ５が取付けられ、そのピストンロッド（図示していない）に上部電極６が結合してあり、この上部電極６はほぼ鉛直方向に進退するようになっている。
【００２７】
前記上部電極６と同軸の状態で下部電極７が配置されている。この下部電極７は、基台２に固定したエアシリンダ８に結合されており、エアシリンダのピストンロッド（図示していない）がほぼ鉛直方向に進退するようになっており、したがって、下部電極７もほぼ鉛直方向に進退動作をするようになっている。上部電極６と同軸の状態で下部電極７が配置されているので、ほぼ鉛直方向の電極軸線Ｏ−Ｏが形成されている。
【００２８】
この実施例における部品は、鉄製のプロジェクションナットであり、符号９で示されている。プロジェクションナット９は、図１（Ｂ）に符号を記載したように、四角い本体部１０と、その中央部にあけられたねじ孔１１と、本体部１０の片側四隅に設けられた溶着用突起１２によって構成されている。以下の記載において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。
【００２９】
自動車のフロアパネルのような鋼板部品１３が移動手段であるロボット装置１４に保持されている。このロボット装置１４は一般的に使用されている多軸式のものであり、アーム部材１５に鋼板部品１３を掴むチャック機構１６が結合してある。アーム部材１５の本数は、鋼板部品１３に付与される挙動に応じて複数本とされ、アーム部材１５を連結する関節軸部分に駆動手段１７が取付けられている。この駆動手段１７としては、アーム部材１５を所定角度揺動させるステッピングモータが採用されている。このステッピングモータにも符号１７が付されている。
【００３０】
前記ステッピングモータ１７には制御装置１９からの動作信号が入力されて、所要の移動軌跡で鋼板部品１３を移動させるようになっている。なお、図２にはアーム部材１５とステッピングモータ１７がそれぞれ１つずつ図示されており、簡略的な図示になっている。
【００３１】
なお、前記ロボット装置１４に換えて、移動式の治具を用いることも可能である。例えば、ラックピニオンの機構によって治具を移動させて鋼板部品１３に対する溶接位置を順次移行させるのである。したがって、鋼板部品１３に対する移動手段は種々なものが採用できることになる。
【００３２】
前記下部電極７の端面から断面円形のガイドピン２０が突き出た状態で設けられている。このガイドピン２０は図１に示すように、下部電極７の中心部にあけたガイド孔２１に摺動自在な状態で挿入されている。そして、ガイドピン２０と一体とされた円盤形のフランジ部２３が、ガイド孔２１よりも大径の大径孔２２に摺動自在な状態で挿入されている。ガイドピン２０は突出方向に付勢されており、この付勢手段として圧縮コイルスプリング２４が採用されている。この圧縮コイルスプリング２４に換えて、空気圧を利用することもできる。
【００３３】
前記ガイドピン２０には、テーパ部２５を介して小径部２６が設けてあり、この小径部２６が後述の受入孔に進入するようになっている。
【００３４】
ナット９は、図１に示すように、溶着用突起１２が上向きになったいわゆる裏向きで下部電極７に供給されて、ねじ孔１１にガイドピン２０が串刺し状に進入して保持される。この保持状態は、図１に示すように、ねじ孔１１の開口縁がテーパ部２５に係合して保持がなされている。そして、ねじ孔１１を貫通した小径部２６は、ナット９の本体部１０から上方に突き出ている。
【００３５】
前記下部電極７へのナット１の供給は、電極軸線Ｏ−Ｏにほぼ直交する方向に進退する供給ロッド２８によって行われる。図２（Ｂ）に示すように、供給ロッド２８の先端部に先端側が開放した下向きの凹部２９が形成され、ここにナット９が収容される。凹部２９に収容されているナット９が落下しないようにするために、永久磁石３０が供給ロッド２８の上面側に埋設してある。この永久磁石３０は、ナット９を吸引できるものであればよく、他の方法としては電磁石や空気吸引の方式であってもよい。
【００３６】
供給ロッド２８は、符号３１で示すようなスクエアーモーションをするようになっている。すなわち、供給ロッド２８が進出してきてナット９のねじ孔１１がガイドピン２０と同軸になった位置で停止する。ついで、供給ロッド２８が電極軸線Ｏ−Ｏの方へ下降すると、ねじ孔１１に小径部２６が相対的に進入する。その後、供給ロッド２８がそのままの位置で後退すると、ナット９がガイドピン２０に残留して、下部電極７へのナット供給が完了する。
【００３７】
上述のようなスクエアーモーション３１を付与するために、供給ユニット３２が設けられている。この供給ユニット３２は、ほぼ鉛直方向に進退出力をするエアシリンダ３３と、このエアシリンダ３３のピストンロッド（図示していない）に結合されているとともにほぼ水平方向に配置された基板３４と、基板３４に固定されほぼ水平方向に進退出力をするエアシリンダ３５と、このエアシリンダ３５によって進退する前記供給ロッド２８によって構成されている。なお、基板３４にガイド筒３６が固定され、ここに後退した供給ロッド２８が収容される。
【００３８】
前記ガイド筒３６の端部にナット供給管３７が結合され、パーツフィーダ３８から送り出されたナット９がナット供給管３７から前記凹部２９に移載されるようになっている。このような供給ユニット３２は、下方に延びる支持軸３９とブラケット４０を介して支柱３に固定されている。
【００３９】
溶接電流を出力する変圧器４２が支柱３に取付けられ、そこから延びる導線４３，４４が上部電極６と下部電極７に接続されている。
【００４０】
図１に示すように、前記上部電極６の端面から断面円形のガイドピン４５が突き出た状態で設けられている。このガイドピン４５は、上部電極６７の中心部にあけたガイド孔４６に摺動自在な状態で挿入されている。そして、ガイドピン４５と一体とされた円盤形のフランジ部４７が、ガイド孔４６よりも大径の大径孔４８に摺動自在な状態で挿入されている。ガイドピン４５は突出方向に付勢されており、この付勢手段として圧縮コイルスプリング４９が採用されている。この圧縮コイルスプリング４９に換えて、空気圧を利用することもできる。
【００４１】
前記ガイドピン４５の中心部に受入孔５０が下方に開口した状態で設けてある。この受入孔５０の内径は、前記ガイドピン２０の小径部２６が摺動またはごくわずかな隙間のもとで進入するような寸法とされている。
【００４２】
鋼板部品１３には、ナット９のねじ孔１１に合致する円形の下孔５２が複数個あけられており、ねじ孔１１と下孔５２が同軸になった状態でナット溶接が行われる。
【００４３】
図２にしたがって全体的な動作状態を説明する。
【００４４】
上部電極６と下部電極７の間に、ロボット装置１４のチャック機構１６で掴まれた鋼板部品１３が溶接装置１の外部から挿入され、下孔５２（図１参照）が電極軸線Ｏ−Ｏに合致した位置で鋼板部品１３の挿入動作が停止する。このような動作は、制御装置１９からの動作メモリーに基づいた動作信号によって複数の駆動手段１７が出力して行われる。この鋼板部品１３の挿入動作と同時またはその前に、エアシリンダ３５とエアシリンダ３３で形成される供給ロッド２８のスクエアーモーションにより、ナット９が下部電極７のガイドピン２０に供給され、その後、供給ロッド２８はもっとも後退した位置に復帰している。このような供給ロッド２８の進退動作や昇降動作は、制御装置１９からの動作信号が空気切換弁２７に入力され、それによる動作空気がエアシリンダ３５や３３に吸排されて行われる。
【００４５】
上述のようにして１箇所の下孔５２に対するナット溶接が完了すると、今度は、ロボット装置１４により鋼板部品１３の次の下孔５２が電極軸線Ｏ−Ｏに合致するように移動される。この移動とほぼ同時に供給ロッド２８が動作して次のナット９が下部電極７に供給される。上述の「ほぼ同時に」とは、鋼板部品１３の移動とナット９の供給とが同時に完了するのが最も望ましいことを意味している。換言すると、鋼板部品１３の移動とナット９の供給とが同時に完了しなければ、所要時間が長期化されるので、望ましくないことを意味している。しかしながら、許容される程度であれば、鋼板部品１３の移動またはナット９の供給のいずれかの完了時期が遅延してもよい。
【００４６】
図１にしたがって電極の動作状態を説明する。
【００４７】
図１（Ａ）は、鋼板部品１３が上部電極６と下部電極７の間に存在していて、鋼板部品１３の１つの下孔５２が電極軸線Ｏ−Ｏに合致した状態であり、同時にナット９が下部電極７のガイドピン２０に支持されている状態である。ここで、上部電極６が下方へ進出すると、（Ｂ）図に示すように、そのガイドピン４５が下孔５２を貫通し、上部電極６の下面５１が鋼板部品１３の表面に密着し、上部電極６の下降はここで停止する。この貫通が行われるのと同時またはその直後に下部電極７が上昇し、ガイドピン２０の小径部２６が（Ｃ）図に示すように、受入孔５０に進入する。この（Ｃ）図に示す段階では、両圧縮コイルスプリング４９，２４は圧縮されない状態になっている。そして、ナット９の上面がガイドピン４５の下面に密着している。
【００４８】
（Ｃ）図の状態からさらに下部電極７が上昇すると、（Ｄ）図に示すように、ガイドピン４５はナット９によって押し戻され、このときに圧縮コイルスプリング４９が縮小する。そして、さらに下部電極７が上昇すると、ナット９の溶着用突起１２が鋼板部品１３の下面に当たるので、今度はガイドピン２０に対してねじ孔１１の開口縁からテーパ部２５に押し下げ力が作用して、圧縮コイルスプリング２４が縮小する。
【００４９】
このような動作で（Ｄ）図に示す状態になってから、制御装置１９の動作で溶接電流の通電がなされて、ナット９の溶接が完了する。
【００５０】
それから両電極６，７が前述の動作順序とは逆の順序または両電極６，７が同時に後退すると、ロボット装置１４が作動して次の下孔５２が電極軸線Ｏ−Ｏに合致させられて鋼板部品１３の移動が停止する。この鋼板部品１３の移動と同時に供給ロッド２８が動作してナット９が下部電極７のガイドピン２０に供給される。その後の両電極６，７の動作は、圧縮コイルスプリング４９，２４の圧縮状態を含めて上述の（Ａ）図〜（Ｄ）図の動作と同じである。
【００５１】
なお、上述のような動作において、圧縮コイルスプリング４９が先に圧縮されるようにするために、圧縮コイルスプリング２４のばね定数を圧縮コイルスプリング４９のそれよりも高く設定してある。
【００５２】
実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。
【００５３】
上部電極６と下部電極７の間に停止させてある鋼板部品１３に、下部電極７に保持されたナット９が上部電極６と下部電極７の進出によって電気抵抗溶接がなされ、この溶接完了後に上部電極６と下部電極７が後退して鋼板部品１３が次の溶接位置へ移動させられ、この鋼板部品１３の移動とほぼ同時期にナット９が下部電極７に供給され、鋼板部品１３の次の箇所に溶接される。
【００５４】
したがって、鋼板部品１３は上部電極６と下部電極７の間で溶接位置が順次移動し、それと同時にナット供給がなされるので、鋼板部品１３の移動の後からナット供給がなされるような長時間を要する動作ではなく、短時間で溶接が進行する。このような利点は、自動車用フロアパネルのような大型の鋼板部品１３を移動手段、例えば、ロボット装置１４で保持して、上部電極６，下部電極７に対する溶接位置を順次移動させてプロジェクションナット９などの部品を溶接する場合に効果的であり、生産性の向上図ることができる。
【００５５】
下部電極７へのナット供給は、電極軸線Ｏ−Ｏにほぼ直交する方向に進退する供給ロッド２８によって行われる。
【００５６】
このように供給ロッド２８が電極軸線Ｏ−Ｏとほぼ直交する向きに進退するから、上部電極６と下部電極７間の上下方向のスペースが小さくてもナット９の供給を円滑に行うことができる。つまり、通常、鋼板部品１３は電極軸線Ｏ−Ｏにほぼ直交する方向から上部電極６と下部電極７の間に進入させるものであるから、これと同方向に供給ロッド２８を進退させることによって、上下方向のスペースをできるだけ小さくし、鋼板部品１３の移動と供給ロッド２８の移動において両者が干渉することを容易に防止することができる。
【００５７】
前記受入孔５０が上部電極６のガイドピン４５に設けられている。
【００５８】
このように下部電極７のガイドピン２０（小径部２６）が上部電極６のガイドピン４５に設けた受入孔５０に進入するので、上部電極６と下部電極７の芯ずれが防止され、ナット９が鋼板部品１３の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品１３の品質向上に効果的である。
【００５９】
上部電極６に設けた受入孔５０を有するガイドピン４５が上部電極６の進出によって鋼板部品１３の下孔５２を貫通し、下部電極７に設けられてナット９を保持するガイドピン２０が前記受入孔５０に進入する。
【００６０】
受入孔５０を有するガイドピン４５が鋼板部品１３の下孔５２を貫通するので、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへナット９を保持したガイドピン２０が進出してきて前記受入孔５０に進入する。したがって、上部電極６と下部電極７のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔５２とナット９との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔５０を有するガイドピン４５を先行的に鋼板部品１３の下孔５２に貫通させ、その後からナット９を保持したガイドピン２０を進出させて受入孔５０に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のようなナット９と鋼板部品１３との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００６１】
装置発明は前述のように「同軸上に配置されている一対の電極と、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともに鋼板部品の下孔に進入するガイドピンと、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともにプロジェクションナットのねじ孔に進入してプロジェクションナットを同電極に保持するガイドピンと、電極軸線にほぼ直交する方向に進退して部品をいずれか一方の電極のガイドピンに供給する供給ロッドと、両電極間に鋼板部品を停止させるとともに鋼板部品の複数の下孔を順次電極軸線上に移動させる移動手段によって構成され、前記移動手段による鋼板部品の移動と、前記供給ロッドによる部品の供給とをほぼ同期させて動作させる制御装置が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接装置」である。
【００６２】
その作用効果は、つぎのとおりである。すなわち、受入孔５０を有するガイドピン４５が鋼板部品１３の下孔５２を貫通するので、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへナット９を保持したガイドピン２０（小径部２６）が進出してきて前記受入孔５０に進入する。したがって、両電極６，７のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔５２とナット９との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔５０を有するガイドピン４５を先行的に鋼板部品１３の下孔５２に貫通させ、その後からナット９を保持したガイドピン２０（小径部２６）を進出させて受入孔５０に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のようなナット９と鋼板部品１３との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００６３】
このように溶接装置の作用効果は、前記実施例１に記載した溶接方法の作用効果と同じである。
【実施例２】
【００６４】
図３は、実施例２を示す。
【００６５】
この実施例は、供給ロッド２８が上部電極６にナット供給を行うものである。そのために、２点鎖線で示した供給ロッド２８の凹部２９は上方に開放している。供給ロッド２８が符号３１で示すようにスクエアーモーションを行うと実線図示のように、ナット９のねじ孔１１に相対的にガイドピン４５が進入しナット９の下面から突き出た状態になる。ナット９の位置ずれ等を防止するために、上部電極６の下端近くに永久磁石５３が埋設してあり、その吸引力によりナット９が凹部２９の内壁で位置決めされるようになっている。この永久磁石５３を電磁石や空気吸引に置き換えることができる。それ以外の構成は先の実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００６６】
また、両電極６，７の動作は、実施例１のものと同じであるが、ナット９は鋼板部品１３の上面側に溶接される。受入孔５０を有するガイドピン４５がナット９を保持した状態で鋼板部品１３の下孔５２を貫通するので、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ下部電極７側のガイドピン２０が進出してきて小径部２６が前記受入孔５０に進入する。したがって、上部電極６と下部電極７のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔５２とナット９のねじ孔１１との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔５０を有するガイドピン４５を先行的に鋼板部品１３の下孔５２に貫通させ、その後から下部電極７のガイドピン２０を進出させて受入孔５０に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のようなナット９と鋼板部品１３との相対位置を一層正確に維持することができる。それ以外の作用効果は、先の実施例と同じである。
【実施例３】
【００６７】
図４は、実施例３を示す。
【００６８】
図４（Ａ）に示す実施例３は、上部電極６にはガイドピンがなく、下部電極７側のガイドピン２０（小径部２６）が進入する受入孔５４が上部電極６の中心部に直接開口させてある。そして、小径部２６は先の各実施例よりも長尺になっており、小径部２６が鋼板部品１３の下孔５２を貫通して下部電極７と鋼板部品１３との相対位置が先行して設定され、その後、上部電極の受入孔５４内に小径部２６が進入して、両電極６，７のセンタリングが行われる。それ以外の構成は先の各実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００６９】
小径部２６が鋼板部品１３の下孔５２を貫通して下部電極７と鋼板部品１３との相対位置が先行して設定され、その後、上部電極の受入孔５４内に小径部２６が進入し、両電極６，７のセンタリングが行われる。これによって、鋼板部品１３の下孔５２とナット９のねじ孔１１とが同心状態で正確に溶接される。
【００７０】
下部電極７に設けたガイドピン２０（小径部２６）が上部電極６の受入孔５４に進入する。このようにガイドピン２０（小径部２６）が受入孔５４に進入するので、両電極６，７の芯ずれが防止され、ナット９が鋼板部品１３の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品１３の品質向上に効果的である。
【００７１】
ナット９を保持している側の固定電極７のガイドピン２０（小径部２６）が上部電極６に設けた受入孔５４に進入する。このようにナット９を保持したガイドピン２０（小径部２６）が相手方電極６の受入孔５４に進入するので、ナット９と鋼板部品１３との相対位置が正確に設定され、鋼板部品１３の品質向上に効果的である。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【００７２】
図４（Ｂ）に示す実施例３の変形例は、ナット９を保持する下部電極７側のガイドピン２０に受入孔５５が形成され、上部電極６側のガイドピンが大径部５６と小径部５７で構成されている。それ以外の構成は先の各実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００７３】
上部電極６が進出すると、ガイドピンの大径部５６が下孔５２を貫通して、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が正確に設定される。それとほぼ同時に小径部５７がガイドピン２０の受入孔５５に進入するので、ナット９のねじ孔１１と下孔５２とが正確に同軸状態となり、溶接精度が高く維持できる。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【００７４】
上述の各実施例においては各種のエアシリンダが採用されているが、これに換えて進退出力をする電動モータを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
上述のように、本発明によれば、鋼板部品の移動と部品の供給とを合理的に関連づけて溶接時間を短縮できるので、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で効果的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】電極の動作順序を示す断面図である。
【図２】装置全体の側面図と供給ロッドの断面図である。
【図３】他の実施例を示す断面図である。
【図４】さらに他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 溶接装置
６ 上部電極
７ 下部電極
９ プロジェクションナット
１１ ねじ孔
１２ 溶着用突起
１３ 鋼板部品
１４ ロボット装置
１９ 制御装置
２０ ガイドピン
２４ 圧縮コイルスプリング
２６ 小径部
Ｏ−Ｏ 電極軸線
２８ 供給ロッド
３１ スクエアーモーション
３２ 供給ユニット
４５ ガイドピン
４９ 圧縮コイルスプリング
５０ 受入孔
５４ 受入孔
５５ 受入孔
５６ 大径部
５７ 小径部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同軸上に配置されている一対の電極の間で鋼板部品にプロジェクションナットなどの部品を溶接する電気抵抗溶接方法およびその装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
同軸上に配置されている一対の電極の間で鋼板部品にプロジェクションナットなどの部品を溶接する電気抵抗溶接に関しては、特許第３３０６５７９号公報などで知られている。
【特許文献１】特許第３３０６５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような技術においては、鋼板部品の複数箇所に部品を溶接するに当たり、鋼板部品の移動と部品の供給との関連動作をどのように行うかについての配慮がなされていない。したがって、溶接に要する時間が短縮できないと言う問題がある。
【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、鋼板部品の移動と部品の供給とを合理的に関連づけて溶接時間を短縮できる電気抵抗溶接方法およびその装置の提供を目的とする。
【問題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、方法の発明であり、同軸上に配置されている一対の電極の間に鋼板部品を停止させるとともに、いずれか一方の電極に供給され同電極に保持された部品を両電極の進出によって鋼板部品の所定位置に電気抵抗溶接を行い、次いで両電極の後退後、次の溶接位置へ鋼板部品を両電極間で移動させて次の部品溶接に備え、この鋼板部品の移動とほぼ同時にいずれか一方の電極に次の部品の供給を行い、その後、次の部品が両電極の進出によって鋼板部品に溶接されることを特徴とする電気抵抗溶接方法である。
【発明の効果】
【０００６】
両電極の間に停止させてある鋼板部品に、一方の電極に保持された部品が両電極の進出によって電気抵抗溶接がなされ、この溶接完了後に両電極が後退して鋼板部品が次の溶接位置へ移動させられ、この鋼板部品の移動とほぼ同時期に部品がいずれか一方の電極に供給され、鋼板部品の次の箇所に溶接される。
【０００７】
したがって、鋼板部品は両電極間で溶接位置が順次移動し、それと同時に部品供給がなされるので、鋼板部品の移動の後から部品供給がなされるような長時間を要する動作ではなく、短時間で溶接が進行する。このような利点は、自動車用フロアパネルのような大型の鋼板部品を移動手段、例えば、ロボット装置で保持して、電極に対する溶接位置を順次移動させてプロジェクションナットなどの部品を溶接する場合に効果的であり、生産性の向上図ることができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、いずれか一方の電極への部品供給は、電極軸線にほぼ直交する方向に進退する供給ロッドによって行われる請求項１記載の電気抵抗溶接方法である。
【０００９】
このように供給ロッドが電極軸線とほぼ直交する向きに進退するから、両電極間の上下方向のスペースが小さくても部品の供給を円滑に行うことができる。つまり、通常、鋼板部品は電極軸線にほぼ直交する方向から両電極間に進入させるものであるから、これと同方向に供給ロッドを進退させることによって、上下方向のスペースをできるだけ小さくし、鋼板部品の移動と供給ロッドの移動において両者が干渉することを容易に防止することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、いずれか一方の電極に設けたガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１１】
このようにガイドピンが受入孔に進入するので、両電極の芯ずれが防止され、部品が鋼板部品の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品の品質向上に効果的である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、部品を保持している側の電極のガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１３】
このように部品を保持したガイドピンが相手方電極の受入孔に進入するので、部品と鋼板部品との相対位置が正確に設定され、鋼板部品の品質向上に効果的である。
【００１４】
請求項５記載の発明は、前記受入孔がいずれか一方の電極のガイドピンに設けられている請求項３または請求項４記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１５】
このように一方のガイドピンが他方のガイドピンに設けた受入孔に進入するので、両電極の芯ずれが防止され、部品が鋼板部品の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品の品質向上に効果的である。
【００１６】
請求項６記載の発明は、いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられて部品を保持するガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１７】
受入孔を有するガイドピンが鋼板部品の下孔を貫通するので、電極と鋼板部品との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ部品を保持したガイドピンが進出してきて前記受入孔に進入する。したがって、両電極のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔と部品との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔を有するガイドピンを先行的に鋼板部品の下孔に貫通させ、その後から部品を保持したガイドピンを進出させて受入孔に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のような部品と鋼板部品との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが部品を保持した状態で電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられたガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法である。
【００１９】
受入孔を有するガイドピンが部品を保持した状態で鋼板部品の下孔を貫通するので、電極と鋼板部品との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ他方のガイドピンが進出してきて前記受入孔に進入する。したがって、両電極のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔と部品との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔を有するガイドピンを先行的に鋼板部品の下孔に貫通させ、その後から他方のガイドピンを進出させて受入孔に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のような部品と鋼板部品との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、前記部品はプロジェクションナットであり、いずれか一方の電極のガイドピンがプロジェクションナットのねじ孔に進入した状態でプロジェクションナットが同電極に保持される請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法である。
【００２１】
対象部品がプロジェクションナットとされることにより、電極のガイドピンがねじ孔に進入する。したがって、上述のようにねじ孔の中心と鋼板部品の下孔の中心とが正確に合致し、プロジェクションナットの溶接位置が正確に求められる。
【００２２】
請求項９記載の発明は、装置の発明であり、同軸上に配置されている一対の電極と、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともに鋼板部品の下孔に進入するガイドピンと、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともにプロジェクションナットのねじ孔に進入してプロジェクションナットを同電極に保持するガイドピンと、電極軸線にほぼ直交する方向に進退して部品をいずれか一方の電極のガイドピンに供給する供給ロッドと、両電極間に鋼板部品を停止させるとともに鋼板部品の複数の下孔を順次電極軸線上に移動させる移動手段によって構成され、前記移動手段による鋼板部品の移動と、前記供給ロッドによる部品の供給とをほぼ同期させて動作させる制御装置が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接装置である。
【００２３】
この溶接装置の発明による作用効果は、請求項６記載の発明の作用効果と同じである。すなわち、受入孔を有するガイドピンが鋼板部品の下孔を貫通するので、電極と鋼板部品との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ部品を保持したガイドピンが進出してきて前記受入孔に進入する。したがって、両電極のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔と部品との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔を有するガイドピンを先行的に鋼板部品の下孔に貫通させ、その後から部品を保持したガイドピンを進出させて受入孔に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のような部品と鋼板部品との相対位置を一層正確に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
つぎに、本発明の電気抵抗溶接方法およびその装置を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１および図２は、実施例１を示す。
【００２６】
図２（Ａ）は、本願発明の電気抵抗溶接方法およびそれに使用する溶接装置を示す側面図である。溶接装置全体は符号１で示されている。基台２から起立している支柱３の上部に、アーム部材４がほぼ水平方向に向けて取付けられている。このアーム部材４にほぼ鉛直方向に進退出力をするエアシリンダ５が取付けられ、そのピストンロッド（図示していない）に上部電極６が結合してあり、この上部電極６はほぼ鉛直方向に進退するようになっている。
【００２７】
前記上部電極６と同軸の状態で下部電極７が配置されている。この下部電極７は、基台２に固定したエアシリンダ８に結合されており、エアシリンダのピストンロッド（図示していない）がほぼ鉛直方向に進退するようになっており、したがって、下部電極７もほぼ鉛直方向に進退動作をするようになっている。上部電極６と同軸の状態で下部電極７が配置されているので、ほぼ鉛直方向の電極軸線Ｏ−Ｏが形成されている。
【００２８】
この実施例における部品は、鉄製のプロジェクションナットであり、符号９で示されている。プロジェクションナット９は、図１（Ｂ）に符号を記載したように、四角い本体部１０と、その中央部にあけられたねじ孔１１と、本体部１０の片側四隅に設けられた溶着用突起１２によって構成されている。以下の記載において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。
【００２９】
自動車のフロアパネルのような鋼板部品１３が移動手段であるロボット装置１４に保持されている。このロボット装置１４は一般的に使用されている多軸式のものであり、アーム部材１５に鋼板部品１３を掴むチャック機構１６が結合してある。アーム部材１５の本数は、鋼板部品１３に付与される挙動に応じて複数本とされ、アーム部材１５を連結する関節軸部分に駆動手段１７が取付けられている。この駆動手段１７としては、アーム部材１５を所定角度揺動させるステッピングモータが採用されている。このステッピングモータにも符号１７が付されている。
【００３０】
前記ステッピングモータ１７には制御装置１９からの動作信号が入力されて、所要の移動軌跡で鋼板部品１３を移動させるようになっている。なお、図２にはアーム部材１５とステッピングモータ１７がそれぞれ１つずつ図示されており、簡略的な図示になっている。
【００３１】
なお、前記ロボット装置１４に換えて、移動式の治具を用いることも可能である。例えば、ラックピニオンの機構によって治具を移動させて鋼板部品１３に対する溶接位置を順次移行させるのである。したがって、鋼板部品１３に対する移動手段は種々なものが採用できることになる。
【００３２】
前記下部電極７の端面から断面円形のガイドピン２０が突き出た状態で設けられている。このガイドピン２０は図１に示すように、下部電極７の中心部にあけたガイド孔２１に摺動自在な状態で挿入されている。そして、ガイドピン２０と一体とされた円盤形のフランジ部２３が、ガイド孔２１よりも大径の大径孔２２に摺動自在な状態で挿入されている。ガイドピン２０は突出方向に付勢されており、この付勢手段として圧縮コイルスプリング２４が採用されている。この圧縮コイルスプリング２４に換えて、空気圧を利用することもできる。
【００３３】
前記ガイドピン２０には、テーパ部２５を介して小径部２６が設けてあり、この小径部２６が後述の受入孔に進入するようになっている。
【００３４】
ナット９は、図１に示すように、溶着用突起１２が上向きになったいわゆる裏向きで下部電極７に供給されて、ねじ孔１１にガイドピン２０が串刺し状に進入して保持される。この保持状態は、図１に示すように、ねじ孔１１の開口縁がテーパ部２５に係合して保持がなされている。そして、ねじ孔１１を貫通した小径部２６は、ナット９の本体部１０から上方に突き出ている。
【００３５】
前記下部電極７へのナット１の供給は、電極軸線Ｏ−Ｏにほぼ直交する方向に進退する供給ロッド２８によって行われる。図２（Ｂ）に示すように、供給ロッド２８の先端部に先端側が開放した下向きの凹部２９が形成され、ここにナット９が収容される。凹部２９に収容されているナット９が落下しないようにするために、永久磁石３０が供給ロッド２８の上面側に埋設してある。この永久磁石３０は、ナット９を吸引できるものであればよく、他の方法としては電磁石や空気吸引の方式であってもよい。
【００３６】
供給ロッド２８は、符号３１で示すようなスクエアーモーションをするようになっている。すなわち、供給ロッド２８が進出してきてナット９のねじ孔１１がガイドピン２０と同軸になった位置で停止する。ついで、供給ロッド２８が電極軸線Ｏ−Ｏの方へ下降すると、ねじ孔１１に小径部２６が相対的に進入する。その後、供給ロッド２８がそのままの位置で後退すると、ナット９がガイドピン２０に残留して、下部電極７へのナット供給が完了する。
【００３７】
上述のようなスクエアーモーション３１を付与するために、供給ユニット３２が設けられている。この供給ユニット３２は、ほぼ鉛直方向に進退出力をするエアシリンダ３３と、このエアシリンダ３３のピストンロッド（図示していない）に結合されているとともにほぼ水平方向に配置された基板３４と、基板３４に固定されほぼ水平方向に進退出力をするエアシリンダ３５と、このエアシリンダ３５によって進退する前記供給ロッド２８によって構成されている。なお、基板３４にガイド筒３６が固定され、ここに後退した供給ロッド２８が収容される。
【００３８】
前記ガイド筒３６の端部にナット供給管３７が結合され、パーツフィーダ３８から送り出されたナット９がナット供給管３７から前記凹部２９に移載されるようになっている。このような供給ユニット３２は、下方に延びる支持軸３９とブラケット４０を介して支柱３に固定されている。
【００３９】
溶接電流を出力する変圧器４２が支柱３に取付けられ、そこから延びる導線４３，４４が上部電極６と下部電極７に接続されている。
【００４０】
図１に示すように、前記上部電極６の端面から断面円形のガイドピン４５が突き出た状態で設けられている。このガイドピン４５は、上部電極６７の中心部にあけたガイド孔４６に摺動自在な状態で挿入されている。そして、ガイドピン４５と一体とされた円盤形のフランジ部４７が、ガイド孔４６よりも大径の大径孔４８に摺動自在な状態で挿入されている。ガイドピン４５は突出方向に付勢されており、この付勢手段として圧縮コイルスプリング４９が採用されている。この圧縮コイルスプリング４９に換えて、空気圧を利用することもできる。
【００４１】
前記ガイドピン４５の中心部に受入孔５０が下方に開口した状態で設けてある。この受入孔５０の内径は、前記ガイドピン２０の小径部２６が摺動またはごくわずかな隙間のもとで進入するような寸法とされている。
【００４２】
鋼板部品１３には、ナット９のねじ孔１１に合致する円形の下孔５２が複数個あけられており、ねじ孔１１と下孔５２が同軸になった状態でナット溶接が行われる。
【００４３】
図２にしたがって全体的な動作状態を説明する。
【００４４】
上部電極６と下部電極７の間に、ロボット装置１４のチャック機構１６で掴まれた鋼板部品１３が溶接装置１の外部から挿入され、下孔５２（図１参照）が電極軸線Ｏ−Ｏに合致した位置で鋼板部品１３の挿入動作が停止する。このような動作は、制御装置１９からの動作メモリーに基づいた動作信号によって複数の駆動手段１７が出力して行われる。この鋼板部品１３の挿入動作と同時またはその前に、エアシリンダ３５とエアシリンダ３３で形成される供給ロッド２８のスクエアーモーションにより、ナット９が下部電極７のガイドピン２０に供給され、その後、供給ロッド２８はもっとも後退した位置に復帰している。このような供給ロッド２８の進退動作や昇降動作は、制御装置１９からの動作信号が空気切換弁２７に入力され、それによる動作空気がエアシリンダ３５や３３に吸排されて行われる。
【００４５】
上述のようにして１箇所の下孔５２に対するナット溶接が完了すると、今度は、ロボット装置１４により鋼板部品１３の次の下孔５２が電極軸線Ｏ−Ｏに合致するように移動される。この移動とほぼ同時に供給ロッド２８が動作して次のナット９が下部電極７に供給される。上述の「ほぼ同時に」とは、鋼板部品１３の移動とナット９の供給とが同時に完了するのが最も望ましいことを意味している。換言すると、鋼板部品１３の移動とナット９の供給とが同時に完了しなければ、所要時間が長期化されるので、望ましくないことを意味している。しかしながら、許容される程度であれば、鋼板部品１３の移動またはナット９の供給のいずれかの完了時期が遅延してもよい。
【００４６】
図１にしたがって電極の動作状態を説明する。
【００４７】
図１（Ａ）は、鋼板部品１３が上部電極６と下部電極７の間に存在していて、鋼板部品１３の１つの下孔５２が電極軸線Ｏ−Ｏに合致した状態であり、同時にナット９が下部電極７のガイドピン２０に支持されている状態である。ここで、上部電極６が下方へ進出すると、（Ｂ）図に示すように、そのガイドピン４５が下孔５２を貫通し、上部電極６の下面５１が鋼板部品１３の表面に密着し、上部電極６の下降はここで停止する。この貫通が行われるのと同時またはその直後に下部電極７が上昇し、ガイドピン２０の小径部２６が（Ｃ）図に示すように、受入孔５０に進入する。この（Ｃ）図に示す段階では、両圧縮コイルスプリング４９，２４は圧縮されない状態になっている。そして、ナット９の上面がガイドピン４５の下面に密着している。
【００４８】
（Ｃ）図の状態からさらに下部電極７が上昇すると、（Ｄ）図に示すように、ガイドピン４５はナット９によって押し戻され、このときに圧縮コイルスプリング４９が縮小する。そして、さらに下部電極７が上昇すると、ナット９の溶着用突起１２が鋼板部品１３の下面に当たるので、今度はガイドピン２０に対してねじ孔１１の開口縁からテーパ部２５に押し下げ力が作用して、圧縮コイルスプリング２４が縮小する。
【００４９】
このような動作で（Ｄ）図に示す状態になってから、制御装置１９の動作で溶接電流の通電がなされて、ナット９の溶接が完了する。
【００５０】
それから両電極６，７が前述の動作順序とは逆の順序または両電極６，７が同時に後退すると、ロボット装置１４が作動して次の下孔５２が電極軸線Ｏ−Ｏに合致させられて鋼板部品１３の移動が停止する。この鋼板部品１３の移動と同時に供給ロッド２８が動作してナット９が下部電極７のガイドピン２０に供給される。その後の両電極６，７の動作は、圧縮コイルスプリング４９，２４の圧縮状態を含めて上述の（Ａ）図〜（Ｄ）図の動作と同じである。
【００５１】
なお、上述のような動作において、圧縮コイルスプリング４９が先に圧縮されるようにするために、圧縮コイルスプリング２４のばね定数を圧縮コイルスプリング４９のそれよりも高く設定してある。
【００５２】
実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。
【００５３】
上部電極６と下部電極７の間に停止させてある鋼板部品１３に、下部電極７に保持されたナット９が上部電極６と下部電極７の進出によって電気抵抗溶接がなされ、この溶接完了後に上部電極６と下部電極７が後退して鋼板部品１３が次の溶接位置へ移動させられ、この鋼板部品１３の移動とほぼ同時期にナット９が下部電極７に供給され、鋼板部品１３の次の箇所に溶接される。
【００５４】
したがって、鋼板部品１３は上部電極６と下部電極７の間で溶接位置が順次移動し、それと同時にナット供給がなされるので、鋼板部品１３の移動の後からナット供給がなされるような長時間を要する動作ではなく、短時間で溶接が進行する。このような利点は、自動車用フロアパネルのような大型の鋼板部品１３を移動手段、例えば、ロボット装置１４で保持して、上部電極６，下部電極７に対する溶接位置を順次移動させてプロジェクションナット９などの部品を溶接する場合に効果的であり、生産性の向上図ることができる。
【００５５】
下部電極７へのナット供給は、電極軸線Ｏ−Ｏにほぼ直交する方向に進退する供給ロッド２８によって行われる。
【００５６】
このように供給ロッド２８が電極軸線Ｏ−Ｏとほぼ直交する向きに進退するから、上部電極６と下部電極７間の上下方向のスペースが小さくてもナット９の供給を円滑に行うことができる。つまり、通常、鋼板部品１３は電極軸線Ｏ−Ｏにほぼ直交する方向から上部電極６と下部電極７の間に進入させるものであるから、これと同方向に供給ロッド２８を進退させることによって、上下方向のスペースをできるだけ小さくし、鋼板部品１３の移動と供給ロッド２８の移動において両者が干渉することを容易に防止することができる。
【００５７】
前記受入孔５０が上部電極６のガイドピン４５に設けられている。
【００５８】
このように下部電極７のガイドピン２０（小径部２６）が上部電極６のガイドピン４５に設けた受入孔５０に進入するので、上部電極６と下部電極７の芯ずれが防止され、ナット９が鋼板部品１３の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品１３の品質向上に効果的である。
【００５９】
上部電極６に設けた受入孔５０を有するガイドピン４５が上部電極６の進出によって鋼板部品１３の下孔５２を貫通し、下部電極７に設けられてナット９を保持するガイドピン２０が前記受入孔５０に進入する。
【００６０】
受入孔５０を有するガイドピン４５が鋼板部品１３の下孔５２を貫通するので、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへナット９を保持したガイドピン２０が進出してきて前記受入孔５０に進入する。したがって、上部電極６と下部電極７のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔５２とナット９との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔５０を有するガイドピン４５を先行的に鋼板部品１３の下孔５２に貫通させ、その後からナット９を保持したガイドピン２０を進出させて受入孔５０に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のようなナット９と鋼板部品１３との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００６１】
装置発明は前述のように「同軸上に配置されている一対の電極と、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともに鋼板部品の下孔に進入するガイドピンと、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともにプロジェクションナットのねじ孔に進入してプロジェクションナットを同電極に保持するガイドピンと、電極軸線にほぼ直交する方向に進退して部品をいずれか一方の電極のガイドピンに供給する供給ロッドと、両電極間に鋼板部品を停止させるとともに鋼板部品の複数の下孔を順次電極軸線上に移動させる移動手段によって構成され、前記移動手段による鋼板部品の移動と、前記供給ロッドによる部品の供給とをほぼ同期させて動作させる制御装置が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接装置」である。
【００６２】
その作用効果は、つぎのとおりである。すなわち、受入孔５０を有するガイドピン４５が鋼板部品１３の下孔５２を貫通するので、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへナット９を保持したガイドピン２０（小径部２６）が進出してきて前記受入孔５０に進入する。したがって、両電極６，７のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔５２とナット９との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔５０を有するガイドピン４５を先行的に鋼板部品１３の下孔５２に貫通させ、その後からナット９を保持したガイドピン２０（小径部２６）を進出させて受入孔５０に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のようなナット９と鋼板部品１３との相対位置を一層正確に維持することができる。
【００６３】
このように溶接装置の作用効果は、前記実施例１に記載した溶接方法の作用効果と同じである。
【実施例２】
【００６４】
図３は、実施例２を示す。
【００６５】
この実施例は、供給ロッド２８が上部電極６にナット供給を行うものである。そのために、２点鎖線で示した供給ロッド２８の凹部２９は上方に開放している。供給ロッド２８が符号３１で示すようにスクエアーモーションを行うと実線図示のように、ナット９のねじ孔１１に相対的にガイドピン４５が進入しナット９の下面から突き出た状態になる。ナット９の位置ずれ等を防止するために、上部電極６の下端近くに永久磁石５３が埋設してあり、その吸引力によりナット９が凹部２９の内壁で位置決めされるようになっている。この永久磁石５３を電磁石や空気吸引に置き換えることができる。それ以外の構成は先の実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００６６】
また、両電極６，７の動作は、実施例１のものと同じであるが、ナット９は鋼板部品１３の上面側に溶接される。受入孔５０を有するガイドピン４５がナット９を保持した状態で鋼板部品１３の下孔５２を貫通するので、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が所定のとおり正確に設定される。このような相対位置の設定がなされた状態のところへ下部電極７側のガイドピン２０が進出してきて小径部２６が前記受入孔５０に進入する。したがって、上部電極６と下部電極７のセンタリングが正確に行われ、しかも前記下孔５２とナット９のねじ孔１１との相対位置が正確に確保できる。特に、受入孔５０を有するガイドピン４５を先行的に鋼板部品１３の下孔５２に貫通させ、その後から下部電極７のガイドピン２０を進出させて受入孔５０に進入するように順序だてて動作させることにより、上記のようなナット９と鋼板部品１３との相対位置を一層正確に維持することができる。それ以外の作用効果は、先の実施例と同じである。
【実施例３】
【００６７】
図４は、実施例３を示す。
【００６８】
図４（Ａ）に示す実施例３は、上部電極６にはガイドピンがなく、下部電極７側のガイドピン２０（小径部２６）が進入する受入孔５４が上部電極６の中心部に直接開口させてある。そして、小径部２６は先の各実施例よりも長尺になっており、小径部２６が鋼板部品１３の下孔５２を貫通して下部電極７と鋼板部品１３との相対位置が先行して設定され、その後、上部電極の受入孔５４内に小径部２６が進入して、両電極６，７のセンタリングが行われる。それ以外の構成は先の各実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００６９】
小径部２６が鋼板部品１３の下孔５２を貫通して下部電極７と鋼板部品１３との相対位置が先行して設定され、その後、上部電極の受入孔５４内に小径部２６が進入し、両電極６，７のセンタリングが行われる。これによって、鋼板部品１３の下孔５２とナット９のねじ孔１１とが同心状態で正確に溶接される。
【００７０】
下部電極７に設けたガイドピン２０（小径部２６）が上部電極６の受入孔５４に進入する。このようにガイドピン２０（小径部２６）が受入孔５４に進入するので、両電極６，７の芯ずれが防止され、ナット９が鋼板部品１３の所定位置に対して正確に溶接でき、鋼板部品１３の品質向上に効果的である。
【００７１】
ナット９を保持している側の固定電極７のガイドピン２０（小径部２６）が上部電極６に設けた受入孔５４に進入する。このようにナット９を保持したガイドピン２０（小径部２６）が相手方電極６の受入孔５４に進入するので、ナット９と鋼板部品１３との相対位置が正確に設定され、鋼板部品１３の品質向上に効果的である。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【００７２】
図４（Ｂ）に示す実施例３の変形例は、ナット９を保持する下部電極７側のガイドピン２０に受入孔５５が形成され、上部電極６側のガイドピンが大径部５６と小径部５７で構成されている。それ以外の構成は先の各実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００７３】
上部電極６が進出すると、ガイドピンの大径部５６が下孔５２を貫通して、上部電極６と鋼板部品１３との相対位置が正確に設定される。それとほぼ同時に小径部５７がガイドピン２０の受入孔５５に進入するので、ナット９のねじ孔１１と下孔５２とが正確に同軸状態となり、溶接精度が高く維持できる。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【００７４】
上述の各実施例においては各種のエアシリンダが採用されているが、これに換えて進退出力をする電動モータを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
上述のように、本発明によれば、鋼板部品の移動と部品の供給とを合理的に関連づけて溶接時間を短縮できるので、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で効果的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】電極の動作順序を示す断面図である。
【図２】装置全体の側面図と供給ロッドの断面図である。
【図３】他の実施例を示す断面図である。
【図４】さらに他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 溶接装置
６ 上部電極
７ 下部電極
９ プロジェクションナット
１１ ねじ孔
１２ 溶着用突起
１３ 鋼板部品
１４ ロボット装置
１９ 制御装置
２０ ガイドピン
２４ 圧縮コイルスプリング
２６ 小径部
Ｏ−Ｏ 電極軸線
２８ 供給ロッド
３１ スクエアーモーション
３２ 供給ユニット
４５ ガイドピン
４９ 圧縮コイルスプリング
５０ 受入孔
５４ 受入孔
５５ 受入孔
５６ 大径部
５７ 小径部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に配置されている一対の電極の間に鋼板部品を停止させるとともに、いずれか一方の電極に供給され同電極に保持された部品を両電極の進出によって鋼板部品の所定位置に電気抵抗溶接を行い、次いで両電極の後退後、次の溶接位置へ鋼板部品を両電極間で移動させて次の部品溶接に備え、この鋼板部品の移動とほぼ同時にいずれか一方の電極に次の部品の供給を行い、その後、次の部品が両電極の進出によって鋼板部品に溶接されることを特徴とする電気抵抗溶接方法。
【請求項２】
前記電極への部品供給は、電極軸線にほぼ直交する方向に進退する供給ロッドによって行われる請求項１記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項３】
いずれか一方の電極に設けたガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項４】
部品を保持している側の電極のガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項５】
前記受入孔がいずれか一方の電極のガイドピンに設けられている請求項３または請求項４記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項６】
いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられて部品を保持するガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項７】
いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが部品を保持した状態で電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられたガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項８】
前記部品はプロジェクションナットであり、いずれか一方の電極のガイドピンがプロジェクションナットのねじ孔に進入した状態でプロジェクションナットが同電極に保持される請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項９】
同軸上に配置されている一対の電極と、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともに鋼板部品の下孔に進入するガイドピンと、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともにプロジェクションナットのねじ孔に進入してプロジェクションナットを同電極に保持するガイドピンと、電極軸線にほぼ直交する方向に進退して部品をいずれか一方の電極のガイドピンに供給する供給ロッドと、両電極間に鋼板部品を停止させるとともに鋼板部品の複数の下孔を順次電極軸線上に移動させる移動手段によって構成され、前記移動手段による鋼板部品の移動と、前記供給ロッドによる部品の供給とをほぼ同期させて動作させる制御装置が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接装置。
【請求項１】
同軸上に配置されている一対の電極の間に鋼板部品を停止させるとともに、いずれか一方の電極に供給され同電極に保持された部品を両電極の進出によって鋼板部品の所定位置に電気抵抗溶接を行い、次いで両電極の後退後、次の溶接位置へ鋼板部品を両電極間で移動させて次の部品溶接に備え、この鋼板部品の移動とほぼ同時にいずれか一方の電極に次の部品の供給を行い、その後、次の部品が両電極の進出によって鋼板部品に溶接されることを特徴とする電気抵抗溶接方法。
【請求項２】
前記電極への部品供給は、電極軸線にほぼ直交する方向に進退する供給ロッドによって行われる請求項１記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項３】
いずれか一方の電極に設けたガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項４】
部品を保持している側の電極のガイドピンが他方の電極に設けた受入孔に進入する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項５】
前記受入孔がいずれか一方の電極のガイドピンに設けられている請求項３または請求項４記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項６】
いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられて部品を保持するガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項７】
いずれか一方の電極に設けた受入孔を有するガイドピンが部品を保持した状態で電極の進出によって鋼板部品の下孔を貫通し、他方の電極に設けられたガイドピンが前記受入孔に進入する請求項１または請求項２記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項８】
前記部品はプロジェクションナットであり、いずれか一方の電極のガイドピンがプロジェクションナットのねじ孔に進入した状態でプロジェクションナットが同電極に保持される請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電気抵抗溶接方法。
【請求項９】
同軸上に配置されている一対の電極と、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともに鋼板部品の下孔に進入するガイドピンと、いずれか一方の電極に進退可能な状態で設けられて突出方向に付勢されているとともにプロジェクションナットのねじ孔に進入してプロジェクションナットを同電極に保持するガイドピンと、電極軸線にほぼ直交する方向に進退して部品をいずれか一方の電極のガイドピンに供給する供給ロッドと、両電極間に鋼板部品を停止させるとともに鋼板部品の複数の下孔を順次電極軸線上に移動させる移動手段によって構成され、前記移動手段による鋼板部品の移動と、前記供給ロッドによる部品の供給とをほぼ同期させて動作させる制御装置が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１６１９２６（Ｐ２００８−１６１９２６Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５７５８３（Ｐ２００６−３５７５８３）
【出願日】平成１８年１２月３０日（２００６．１２．３０）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月３０日（２００６．１２．３０）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
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