JP3017279B2

JP3017279B2 - 溶接機

Info

Publication number: JP3017279B2
Application number: JP2339460A
Authority: JP
Inventors: 敏巳今田; 隆土佐
Original assignee: 三伸工業株式会社
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH04200983A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、自動車用部品や住宅用機材等の被組付部材
として、被溶接材上の所定位置に締結部材を溶接する溶
接機に関するものである。

［従来の技術］自動車用部品や住宅用機材の被組付部材、例えばパネ
ル等への部品の組付けを容易かつ効率的に行うため、金
属製のパネル等を開けられた連通孔（位置決め孔）と、
ねじ孔とを一致させて締結部材、例えばナット（プロジ
ェクションナット）を溶接しあるいは上記連通孔にボル
ト（プロジェクションボルト）を連通して溶接すること
が行われており、このように固着されたナット又はボル
トにボルト又はナットをねじ係合して部品をパネルに組
付け固定している。

このようなプロジェクションナットの固着には、例え
ば、実開昭63−16581号公報や実開昭59−114284号公報
で開示されたプロジェクションナット溶接機が多く用い
られている。

上記公知の溶接機１は、第10図に示すように、溶接機
本体２の前面2aに取付けられた上部および下部支持部材
３、４の各々に保持部3a、5aが設けられており、該保持
部3a、5aには、上部可動電極４と下部固定電極６とが対
峙して設けられ、前記下部固定電極６には位置決めピン
７が突出するように設けられている。

このような溶接機１により、被溶接部材（パネル等）
Ｗの連通孔Waが前記位置決めピン７に嵌り込むように前
記被溶接部材Ｗを固定または支持した後、前記位置決め
ピン７に、ねじ孔が一致するようにナットフィーダ９に
よってナット８を自動供給する。そして前記上部支持部
材３に設けられたシリンダ10により、前記上部保持部3a
を介して上部電極４を押し下げて、前記ナット８をパネ
ル等のＷに加圧接しながら帯状のケーブル11、12を介し
上、下部電極に溶接電流を流し、抵抗熱により溶接する
ものである。

しかし、上記溶接機においては、上下電極は各１個で
あり、しかも下電極に設けられている位置決めピンもナ
ットフィーダも１本しかないので、１つの被溶接部材に
複数種のナット溶接箇所があっても、ナットフィーダに
よって供給されるナットは１種類に限られ、従って径の
異なった２種類以上のナットを１台の溶接機によって同
一部材に溶接することはできなかった。

［発明が解決しようとする課題］このため１つの被溶接部材に例えば6mmと8mmの２種類
の径の異なったナットを溶接しようとする場合には２台
の溶接機を設置し、まず第一の溶接機で6mmのナットを
溶接した後、第二の溶接機に被溶接部材を移動しセット
し直して、8mmのナットを溶接するという２度の工程を
経なければならなかった。

この結果、設備費がほぼ２倍となり、工程も増え人件
費も掛かり、コスト低滅の妨げとなっていた。

このような状況から１台の溶接機により２種類以上の
ナット又はボルトを溶接しうる自動溶接機の早期開発が
課題となっていた。

本発明は上述の課題を解決するため、１台の溶接機に
より２種類以上の締結部材を溶接しうる使いやすい溶接
機を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］本発明溶接機の構成は、被溶接部材上に締結部材を供
給し、電極支持部材に取付けた上部、下部電極を前記被
溶接部材及び締結部材に加圧接触させて溶接する溶接機
において、下部電極支持部材上に取付けた基台に、前記
締結部材の大きさ、種類に応じて複数の下部電極を、ラ
バーを介して直線的に設置し、前記基台をシリンダで直
線的に移動して前記複数電極を切換えるよう構成した第
１の発明と、被溶接部材上に締結部材を供給し、電極支
持部材に取付けた上部、下部電極を前記被溶接部材及び
締結部材に加圧接触させて溶接する溶接機において、下
部電極支持部材上に取付けた基台に、ラバーを介して支
持板を支持するとともに、該支持板に前記締結部材の大
きさ、種類に応じて選択した複数の下部電極を、回転電
極ヘッド部により設置し、前記基台を第１のシリンダで
直線的に移動し得るよう構成し、且つ前記電極ヘッド部
を基台に取付けた第２のシリンダにより作動するラック
・ピニオン機構により回転せしめ、前記複数電極を切換
えるよう構成した第２の発明とからなる。

［作用］このような構成の本発明溶接機では、まず後記基台が
後退しており、第１下部電極が後記電極基端上に位置さ
れている状態において、例えば被溶接部材の第１の連通
孔を前記下部電極から突出している後記第１位置決めピ
ンに嵌込み固定するとともに、後記第１ナットフィーダ
から第１の締結部材、例えばナットを前記第１位置決め
ピンを位置決めとして前記第１連通孔と同心に位置す
る。そして上部可動電極を後記シリンダにより押し下げ
て加圧し、上，下部電極間に溶接電流を流し、抵抗熱に
より第１のナットを被溶接部材に溶接する。

上記工程により第１のナットの溶接が完了したなら
ば、被溶接部材を一旦持ち上げ前記第１位置決めピンか
ら外す。

次に後記エアシリンダを作動させ、前記電極基端上に
第２下部電極を位置させ、後記第２位置決めピンに前記
被溶接部材の第２の連通孔が嵌り込むようにセットす
る。

以下、上述と同様に第２のナットを後記第２ナットフ
ィーダにより供給し溶接する。

［実施例］本発明を第２図に示す自動車のドア・ヒンジ部ドアパ
ネル補強部材15に、6mm用プロジェクションナット（以
下ナットという）16、8mm用ナット17を溶接するための
溶接機の実施例について第１図〜第９図により詳細に説
明する。

第１図は、本発明の第１実施例の概略斜視図である。

21は、溶接機全体を示し、本体22の前面に上部電極支
持部材23と下部電極支持部材24が取付けられており、各
々の先端に向い合うように電極が設けられる点は第10図
の従来例と基本的には同一である。

31は電極切換え装置であり、第３図、第４図に示すよ
うに前記下部支持部材24上に取付・固定されたベッド25
上に、基台32を第１エアシリンダ33のロッド34により電
極基端（ターミナル）35方向へ前後に摺動自在に配設す
るとともに、前記基台32に２つの電極保持部36、37が所
定の間隔をおいて直線的に設けられたもので、前記保持
部36、37には夫々6mm用位置決めピン38を固定した第１
下部電極38および8mm用位置決めピン39aを固定した第２
下部電極39が各々絶縁兼浮き上り用のラバー46を介して
設けられている。

なお、前記本体22の側方には前記位置決めピン38a、3
9aに向かう6mm用および8mm用のナットフィーダ（図示せ
ず）が設けられている。

26は上部可動電極で、前記電極基端35に相対して上部
保持部23aに取付けられており、6mm、8mm用を兼用して
１本設けられている。

そして前記基台32と前記ピストンロッド34とは、前記
第１エアシリンダ33によって基台32が後退している時、
第１下部電極38が前記電極基端35上に位置され、また、
基台32が前進した時には、前記第２下部電極39が前記電
極基端35上に位置されるように設定されている。

上記構成の溶接機１は次のように作用する。

まず基台32が後退しており、6mm用第１下部電極38が
電極基端35上に位置されている状態において、第２図に
示すごとき被溶接部材15の6mm用連通孔15aを前記下部電
極38から突出している6mm用位置決めピン38aに嵌込み固
定するとともに、前記6mm用ナットフィーダから6mmのナ
ット16を、前記位置決めピン38aを位置決めとして供給
し、前記連通孔15aと同心に位置する。そして上部可動
電極26をシリンダ27により押し下げ、前記ラバー46を圧
縮しつつ加圧するとともに、上下電極間に溶接電流を流
し抵抗熱によりナット16を被溶接部材Ｗに溶接する。

上記工程により6mmのナットの溶接が完了したなら
ば、被溶接部材15を一旦持ち上げ、前記位置決めピン38
aから外す。

次に第１エアシリンダ33を作動させ、ピストンロッド
34により基台32を前進させて、前記電極基端35上に第２
の下部電極39を位置させ、位置決めピン39aに前記被溶
接部材15の8mm用連通孔15bが嵌り込むようにセットす
る。以下、上述と同様に8mm用ナット17を供給し溶接す
る。

次に、第２実施例を第５図乃至第９図により説明す
る。

41は電極作動装置であり、第３図で詳細を示した第１
実施例における電極切換え装置31と同様に、前記下部支
持部材24上に取付・固定されたベッド25上に、側板32a
と端板32bとを有する基台32を第１エアシリンダ33ロッ
ド34により電極基端35方向へ前後に摺動自在に配設する
とともに、前記基台32に電極保持部42と電極切換部42a
を装架したものである。

前記電極保持部42は断面Ｌ字型の２枚の支持板48をそ
のフランジ部48aがお互いに外側に向かうように一定間
隔をもって並行に置き、これを横板48bで連結するよ
う、横板48b及び前記フランジ部48aを基台32の側板32a
に、その間に絶縁兼浮き上り用のラバー46を挟んで固定
せしめたものである。

前記２枚の支持板48の先端間にはシャフト51により電
極ヘッド部50を回動自在に支持するとともに、上記シャ
フト51の一端を一方の支持板48の縦板を貫通して延伸
し、その端部にピニオン49を固定せしめている。前記ピ
ニオン49には、前記支持板48に沿って装着した第２エア
シリンダ43のロッド44先端にとりつけられたラック45が
噛合されている。上記ピニオン49、ラック45、ロッド44
および第２エアシリンダ43によって電極切換部42aが構
成される。

前記電極ヘッド部50は正６面体をしており、回動方向
の４面のうち隣合う２面の電極取付面50a、50bには、6m
m用の位置決めピン52aを有する第１下部電極52と、8mm
用の位置決めピン53aを有する第２下部電極53が設けら
れている。なお、前記電極ヘッド50は第１シリンダ33を
作動したとき前記電極基端35上に位置するよう構成され
ている。

上記のごとく構成された電極作動装置41は次のように
作用する。

初めに第１エアシリンダ33、第２エアシリンダ43の各
ロッド34、44が伸びた第７図の状態において、ヘッド部
50の電極のない他の面50cが第６図と同様前記電極基端3
5上に僅かな隙間をもって移動しており、6mm用の第１下
部電極52および位置決めピン52aが上部可動電極26に対
峙している。

このような状態において第１実施例と同様に、第２図
に示す被溶接部材15の6mm用連通孔15aが、位置決めピン
52aに嵌装され、かつ支持・固定されると6ma浮のナット
フィーダから6mmのナット16が供給され、その後上部可
動電極26が下降して加圧する。これにより前記ラバー46
が撓んで第１下部電極52が電極基端35に接触して通電
し、ナット16は被溶接部材15に溶接される。

6mmのナットが溶接し終わったら、被溶接部材15を一
旦位置決めピン52により外した後、前記第１エアシリン
ダ33を作動して基台32を引き戻すとともに、これよりや
や遅れて第２エアシリンダ43を作動させ前記ラック45を
引き寄せることにより、ピニオン49を介してヘッド部50
を左に回動して第８図に示すように8mm用の第２下部電
極53、位置決めピン53aを上向きにし、上部可動電極26
と対峙せしめる。その後、前記第１エアシリンダ33を作
動し基台32を押し出し、第９図に示すように前記ヘッド
部50の接触面50dを前記電極基端35上に位置せしめる。

この状態において、前記被溶接部材15の8mm用連通孔1
5bを前記位置決めピン53aに嵌め込み、8mmナット17をナ
ットフィーダより供給し前記と同様に溶接する。

上記２実施例とも、下部電極を２つの設けた例を示し
たが、これに限定されるものではなく下部電極を３つ以
上設けることができる。即ち、第１実施例では基台32の
長手方向に３つ以上並べればよく、第２実施例では電極
ヘッド部50を例えば８面体とすれば、相隣る電極取付け
面に３つ、また電極ヘッド部50を10面体とすれば、同様
に相隣る電極取付け面に４つの下部電極を各々設けるこ
とができる。この場合、全ての下部電極を径の異なる電
極および位置決めピンとしても良く、また同一サイズの
電極としても良い。

また、上部可動電極26は6mm用と8mm用で兼用したが下
部電極と同様夫々別に設けてもよい。

前記絶縁兼浮き上り用のラバー46は、基台32と電極保
持部36または支持板48の間に介装されているが、加圧溶
接時の衝撃の吸収と絶縁にも兼用できて有用である。基
台32と支持板48との間に介装されているが、加圧溶接時
の衝撃の吸収と絶縁にも兼用できて有用である。

［発明の効果］本発明は上述のごとく被溶接部材上に締結部材を供給
し、電極支持部材に取付けた上部、下部電極を前記被溶
接部材及び締結部材に加圧接触させて溶接する溶接機に
おいて、下部電極支持部材上に取付けた基台に、前記締
結部材の大きさ、種類に応じて複数の下部電極を、ラバ
ーを介して直線的に設置し、前記基台をシリンダで直線
的に移動して前記複数電極を切換えるように構成した第
１の発明と、被溶接部材上に締結部材を供給し、電極支
持部材に取付けた上部、下部電極を前記被溶接部材及び
締結部材に加圧接触させて溶接する溶接機において、下
部電極支持部材上に取付けた基台に、ラバーを介して支
持板を支持するとともに、該支持板に前記締結部材の大
きさ、種類に応じて選択した複数の下部電極を、回転電
極ヘッド部により設置し、前記基台を第１のシリンダで
直線的に移動し得るよう構成し、且つ前記電極ヘッド部
を基台に取付けた第２のシリンダにより作動するラック
・ピニオン機構により回動せしめ、前記複数電極を切換
えるように構成した第２の発明とからなるので（１）被
溶接部材に２種類以上の異なった締結部材を溶接する場
合も、従来のように２台以上の溶接機を備えて第１の締
結部材を溶接した後、第２の締結部材用溶接機に被溶接
部材をセットし直すような手間を必要とせず、本発明に
よれば１台の溶接機でしかも場所の移動もなく短時間で
溶接でき、これにより溶接機１台分の設備費および設置
スペースが不要となり、工程の短縮による短納期化と省
力化による人件費の削減ができ、生産コストを大きく低
減できる効果がある。（２）基台に、複数の下部電極を
ラバーを介して直線的または回転電極ヘッド部により回
転可能に設置したことにより、上部電極による加圧溶接
後の下部電極の浮き上がりのほか、加圧溶接時の衝撃の
吸収と絶縁にも兼用できて有用である。（３）回転電極
ヘッド部を、ラック・ピニオン機構により回動して前記
複数電極を切換えるように構成したことにより、作動が
確実であり、しかも構造が簡単となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による溶接機の斜視図、第
２図は本発明による溶接部材の斜視図、第３図は第２図
の電極切換え装置の拡大図、第４図は第３図の要部正面
図、第５図は第２実施例の要部拡大斜視図、第６図は第
５の要部正面図、第７図〜第９図は第２実施例の工程
図、第10図は従来の溶接機の全体図である。 21;溶接機、23;上部電極支持部材、 24;下部電極支持部材、25;ベッド、 26;上部可動電極、31;電極切換え装置、 32;基台、33;第１エアシリンダ、 34;ピストンロッド、35;電極基端、 36,37;電極保持部、 38,52;第１下部電極、 39,53;第２下部電極、 38a,52a,39a,53a;位置決めピン、 41;電極作動装置、42;電極保持部、 42a;電極切換部、43;第２エアシリンダ、 44;ピストンロッド、45;ラック、 46;ラバー、48;支持板、49;ピニオン、 50;電極ヘッド部、51;シャフト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開平２−97977（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−47078（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−200382（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−10378（ＪＰ，Ｕ) 特公昭54−13862（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 11/31 B23K 11/14 B23K 11/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被溶接部材上に締結部材を供給し、電極支
持部材に取付けた上部、下部電極を前記被溶接部材及び
締結部材に加圧接触させて溶接する溶接機において、下
部電極支持部材上に取付けた基台に、前記締結部材の大
きさ、種類に応じて複数の下部電極を、ラバーを介して
直線的に設置し、前記基台をシリンダで直線的に移動し
て前記複数電極を切換えるよう構成したことを特徴とす
る溶接機。
【請求項２】被溶接部材上に締結部材を供給し、電極支
持部材に取付けた上部、下部電極を前記被溶接部材及び
締結部材に加圧接触させて溶接する溶接機において、下
部電極支持部材上に取付けた基台に、ラバーを介して支
持板を支持するとともに、該支持板に前記締結部材の大
きさ、種類に応じて選択した複数の下部電極を、回転電
極ヘッド部により設置し、前記基台を第１のシリンダで
直線的に移動し得るよう構成し、且つ前記電極ヘッド部
を基台に取付けた第２のシリンダにより作動するラック
・ピニオン機構により回転せしめ、前記複数電極を切換
えるよう構成したことを特徴とする溶接機。