JPH0731890Y2 - シーム溶接機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は回転する一対の円板状の電極間に被溶接部材を
挾持加圧して、連続的に点溶接を行なうシーム溶接機に
関する。

〔従来の技術〕

シーム溶接機は一対の円板状の電極間に被溶接部材（以
下ワークと称する）を挾持加圧して、電極を回転させな
がら連続的に点溶接を行なうものである。

このようなシーム溶接機においては、溶接をくり返すに
したがって電極の外周が消耗して外径が小さくなった
り、電極を交換するときに必ずしも等しい外径のものを
使うとは限らず外径が変化したりすることがある。

一方、ワークは通常シーム溶接機に高さが一定に取り付
けられているため、電極の外径が変化するとワークと電
極との間に間隙が発生したり、ワークを変形させたりす
るという問題があった。

この問題を解決するために、従来は一対の電極のうち一
方の位置を作業員が手作業により調整して、電極をワー
クの溶接面に適正に接触させていた。

しかし、この方法では調整に時間がかかり、しかも作業
員の勘による調整であるため信頼性に劣っていた。

この調整を自動化する方法としては例えば下記の３つの
方法が考えられる。

第１の方法は一対の電極をともに加圧、押し切りとし、
ワークを固定とする方法である。

第２の方法は実開昭60-34381号公報に記載されたよう
に、一方の電極を加圧、押し切りとし、他方の電極の直
径の変化を検出してこの検出値に応じてモータを駆動
し、該他方の電極を昇降させて固定されたワークの溶接
面に接触させる方法である。

第３の方法はワークを電極消耗代以上の十分なストロー
クでフローティングさせた状態で、固定された一方の電
極ローラに他方の電極を加圧、押し切りとする方法であ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の方法のうち第１の方法によると、
通常電極加圧は約１噸以上と非常に高いため、両電極の
加圧力のバランスが少しでもくずれるとワークを変形さ
せてしまうという問題があった。

また、第２の方法によると、電極の直径の変化を検出す
る検出手段と、この検出値に応じて電極を駆動するモー
タの制御手段とにそれぞれ高精度が要求され、コスト高
となる欠点があった。

さらに、第３の方法によると、ワークのフローティング
ストロークを約80mm以上と大きくする必要があり、これ
だけのストロークで円滑にフローティングさせるために
バネを用いる場合は、このバネのバネ定数を十分に小さ
なものとし、フローティング下降端でも反力が殆ど変化
しないようにする必要がある。このためにはサイズの大
きいバネが必要となり、バランサを用いる場合にもフロ
ーティングのニュートラル位置を設定するための機構が
必要となり、コスト及び重量が増大するという問題があ
った。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、電極の
直径の変化に応じて電極の高さを自動調整することがで
き、簡単な構成で良好な溶接品質を得ることのできるシ
ーム溶接機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するために、一対の平行駆動軸
にそれぞれ取り付けられた円板状の電極間に被溶接部材
を挾持し、一対の該電極を回転しつつ加圧通電して連続
的に点溶接を行なうシーム溶接機において、一方の電極
を前記被溶接部材に加圧する加圧手段と、他方の電極を
前記被溶接部材に向って進退させる駆動手段と、該他方
の電極と被溶接部材との導通を検出して前記駆動手段を
制御する制御手段とを設けるとともに、前記被溶接部材
を微小ストロークを有するフローティング機構上に支持
させたものである。

〔作用〕

上記の構成によると、一方の電極とワークとの間に間隙
が発生すると、その間の電気的導通がなくなり、制御手
段がこれを検知してモータに電極をワークに近付ける方
向の回転信号を伝達する。電極がワークに接触するとそ
の間が電気的に導通し、制御手段がこれを検知してモー
タにこの信号が伝達されて回転が停止する。そしてシー
ム溶接が開始されるが、その際微小ストロークを有する
フローティング機構により前記モータの停止精度の許容
範囲を広くとることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図に本考案の一実施例を示す。第１図に
おいて、ワーク１は治具２上に位置決め載置されてお
り、クランプ部材３によってクランプされている。治具
２は回転定盤４上に設けられ約5mmの微小ストロークを
有するスプリング型のフローティング機構５上に支持さ
れている。またクランプ部材３は図示しないシリンダの
ロッドに回転自在に取り付けられており、このシリンダ
はクランプベース６に固定されている。そしてクランプ
部材３でワーク１を治具２上にクランプした状態で、治
具２はフローティング機構５のフローティングストロー
クのほぼ中心に位置している。

回転定盤４の下面中心には回転軸７の上端が垂直方向に
固定されており、回転軸７は軸受８により回転自在に支
持されている。そしてワーク１、治具２、クランプ部材
３、回転定盤４及びフローティング機構５は一体となっ
て回転軸７を中心として回転可能となっている。

また、軸受８は水平方向の支軸９を介して矢印A-B方向
に移動自在に軸受10により支持されており、軸受10は装
置本体11に取り付けられている。従ってワーク１も矢印
A-B方向に所定のストローク範囲内で移動可能となって
いる。

なお、クランプ部材３を駆動するシリンダは軸受８と同
心上において支軸９に固定されている。

一方、装置本体11の前面には電極ホルダ12,13が同心上
にそれぞれ矢印C,D方向に摺動可能に取り付けられてお
り、それぞれ装置本体11の前面に固定された上部電極加
圧シリンダ14及び下部電極上昇用ジャッキ15により、そ
れぞれロッド16,17を介して矢印C,D方向に移動されるよ
うになっている。

また、電極ホルダ12,13にはそれぞれ電極シャフト18,19
が水平方向にかつ回転自在に設けられており、電極シャ
フト18,19の先端にはそれぞれ上部電極20及び下部電極2
1が取り付けられている。そしてジャッキ15はブレーキ
付モータ22により回転して電極ホルダ13を上昇下降さ
せ、加圧シリンダ14は電極ホルダ12を上昇下降させる。

さらに、電極シャフト18,19はそれぞれユニバーサルジ
ョイント23,24及びギヤボックス25を介してモータ26に
より回転駆動される。

なお、図中符号27は電極消耗限度を検出するリミットス
イッチであり、電極ホルダ13の上昇端を検知して図示し
ないランプまたはブザーを作動させて警告を発するもの
である。

第２図は本実施例の作動回路図である。ワーク１のフラ
ンジ部1aと下部電極21との間の電気的導通を検知するた
めに、制御装置28と電極ホルダ13及び軸受10の固定部と
は、それぞれ導線29,30によって接続されており、制御
装置28とモータ22とは導線31で接続されている。

次に本実施例の動作を説明する。

作業員またはロボットによりワーク１を治具２上に位置
決め載置する。このときワーク１のフランジ1aの下面と
下部電極21との間に間隙があると、制御装置28はその間
が電気的非接触であると判断し、モータ22にジャッキ15
が上昇方向となる回転指令を出す。この結果、ロッド17
を介して電極ホルダ13が矢印Ｄ方向に上昇し、下部電極
21がワーク１のフランジ1aに接触して間隙32がなくな
る。このとき制御装置28は導通状態であると判断し、モ
ータ22の回転停止指令を出してモータ22の回転を停止す
る。

次に、電極加圧シリンダ14が作動し電極ホルダ12が矢印
Ｃ方向に下降して、上記電極20がワーク１のフランジ1a
を下部電極21との間に挾持して加圧する。次に、モータ
26の回転と電極20,21間の通電を開始し、上部電極20と
下部電極21とを回転しながらシーム溶接を行なう。

このときワーク１は治具２を介して回転定盤４上に載置
されクランプ部材３によりクランプされており、回転軸
７により回転自在に支持されているので、ワーク１のフ
ランジ1aは連続して同心上で溶接される。そしてこの間
下部電極21の外径が規定内であれば、電極20,21は常に
ワーク１のフランジ1aの両面に接した状態となるので、
シーム溶接品質は、溶け込みおよび軌道ともに良好とな
る。

さらに、微小ストロークのフローティング機構５により
モータ22の停止精度の許容範囲を広くとることができ、
モータの低コスト化を図ることができる。しかもシーム
溶接サイクルの毎回にわたり電極21の下降及び自動ジャ
ッキ15の上昇をしなくてもよく、電極20,21の消耗が大
きくなる数時間に１回程度でよい。このとき、電極消耗
度が規定の限度以上となると、リミットスイッチ13がON
となってランプが点灯し、またはブザーが鳴って警告を
出すこともできる。

本実施例によれば、下部電極21がワーク１のフランジ1a
に当接するまでこの下部電極21が上昇し、下部電極21が
フランジ1aに当接すると上昇が停止するので、電極20,2
1の直径が変化しても下部電極21とワーク１との接触面
の高さが一定位置に保持される。この結果、簡単な構成
で良好なシーム溶接品質を得ることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、電極の直径が変化
しても、電極とワークの導通を検出することにより電極
とワークの接触を直接検出することができるので、電極
とワークとの接触面の高さが一定位置に保持され、しか
も微小ストロークを有するフローティング機構により駆
動手段の停止精度の許容範囲を広くとることができるた
め良好なシーム溶接品質を得ることができ、かつモータ
の低コスト化が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２図は同じ
く作動回路図である。 １……ワーク（被溶接部材）、14……上部電極シリンダ
（加圧手段）、15……下部電極上昇用ジャッキ（駆動手
段）、18,19……電極シャフト（平行駆動軸）、20……
上部電極、21……下部電極、22……モータ、28……制御
装置（制御手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の平行駆動軸にそれぞれ取り付けられ
   た円板状の電極間に被溶接部材を挾持し、一対の該電極
   を回転しつつ加圧通電して連続的に点溶接を行なうシー
   ム溶接機において、一方の電極を前記被溶接部材に加圧
   する加圧手段と、他方の電極を前記被溶接部材に向って
   進退させる駆動手段と、該他方の電極と被溶接部材との
   導通を検出して前記駆動手段を制御する制御手段とを設
   けるとともに、前記被溶接部材を微小ストロークを有す
   るフローティング機構上に支持させたことを特徴とする
   シーム溶接機。