(57)【要約】【課題】スポット溶接とスタッド溶接とを兼用することができる抵抗溶接装置を提供する。【解決手段】  抵抗溶接装置１０は、固定電極１４と可動電極１８とを有しており、両方の電極の間に溶接対象物を配置することにより、重ねられた状態の複数枚のパネル材をスポット溶接することがきる。抵抗溶接装置１０は、ボルト等を収容するスタッド収容ユニット２１と、この中のボルト等が装填されるスタッド電極２６が設けられた揺動アーム２５とを有している。ボルト等は、可動電極１８を駆動するための往復動軸１７を駆動すると、カムブロック３４によりスタッド電極２６に装填される。ボルトＢ1は母材Ｍに対しスタッド電極２６によりスタッド溶接される。【選択図】図２
2014226673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極と当該固定電極に向けて接近離反移動自在の可動電極とを有し、溶接対象物の接触面に局部的溶融を起こさせて溶接対象物を溶接する抵抗溶接装置であって、
前記固定電極が設けられる支持フレーム、および前記可動電極が設けられ前記固定電極に向けて前記可動電極を接近離反駆動する往復動軸が装着された基台と、
前記基台に基端部が揺動自在に装着され、ボルト等のスタッド類が装填されるスタッド電極が先端部に設けられ、前記スタッド電極を前記可動電極に対向する溶接位置と当該溶接位置から離れた待機位置との間で揺動自在の揺動アームと、
前記スタッド類を整列して収容し、前記待機位置の前記スタッド電極に隣接する供給位置と当該供給位置から離れた退避位置とに往復動自在に前記基台に装着されるスタッド収容ユニットと、
前記待機位置の前記スタッド電極に対向して前記基台に直線往復動自在に設けられる突き出しロッドと、
前記往復動軸に設けられ、前記可動電極を前記固定電極に向けて接近移動させるときに、前記突き出しロッドを、前記スタッド収容ユニットを貫通させて前記スタッド類を前記スタッド電極に装填するカムブロックと、
を有する抵抗溶接装置。
【請求項２】
請求項１記載の抵抗溶接装置において、前記揺動アームは、前記基台に旋回運動と軸方向運動とを行う揺動軸に設けられており、前記スタッド電極が前記溶接位置と前記待機位置との間を揺動運動するときに、突き出しロッドを迂回して前記スタッド電極を移動させる、抵抗溶接装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の抵抗溶接装置において、前記突き出しロッドは、前記基台に取り付けられるロッドホルダーに直線往復動自在に装着され、前記突き出しロッドを前記カムブロックに向かう方向に付勢力を加える付勢部材を前記ロッドホルダーに設けた、抵抗溶接装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置において、前記スタッド電極は、一端に開口部が設けられ他端に加圧壁が設けられた底付き筒形の取付孔を有する電極本体と、当該電極本体内に装着され径方向に移動自在に絶縁性のカラーとを有し、先端にフランジが設けられた軸部を有するスタッド類を母材に溶接するときには、基端面を前記加圧壁から離し、前記電極本体の開口部に前記フランジを突き当てて前記母材と前記フランジとの接触面にナゲットを形成する、抵抗溶接装置。
【請求項５】
請求項４記載の抵抗溶接装置において、先端面から基端面までストレートとなった軸部を有するスタッド類を母材に溶接するときには、前記先端面を前記母材に突き当て、基端面を前記加圧壁に突き当てて前記先端面と前記母材との接触面にナゲットを形成する、抵抗溶接装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の抵抗溶接装置において、前記カラーは内周面が円弧形状となった複数のセグメントを有し、それぞれの前記セグメントに径方向内方に向かう方向に付勢力を加える付勢部材を前記電極本体に設けた、抵抗溶接装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置において、前記スタッド電極を前記揺動アームにばね部材を介して装着し、前記スタッド電極を前記揺動アームの揺動方向に移動自在である、抵抗溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わされた板材のスポット溶接と、ボルト等のスタッド類の母材に対するスタッド溶接とのいずれの溶接作業をも行い得るようにした抵抗溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗溶接は、溶接対象物つまりワークとしての金属製の部材の接合面に大電流を流し、接合面での抵抗発熱によって局部的溶融を起こさせてワークを接合する溶接方法であり、スポット溶接とスタッド溶接等がある。スポット溶接は、重ね合わされた複数枚の板状のワークを電極により挟み込んだ状態のもとでワークに電流を流し、接触面にナゲットを生成させてワークを接合する溶接方法である。一方、スタッド溶接は、ボルトや丸棒等のスタッド類を溶接対象物としてこれを他の溶接対象物である母材に押し付けた状態のもとでスタッド類と母材との間に電流を流し、スタッド類と母材との接触面にナゲットを生成させてスタッド類を母材に植え付けるための溶接方法である。
【０００３】
スポット溶接とスタッド溶接は、いずれも抵抗発熱により部材の接触面に局部的溶融を起こさせて金属部材を溶接する方法であるが、従来では、スポット溶接とスタッド溶接は、それぞれ専用の溶接装置が使用されている。特許文献１には、フランジに溶接用の突起が設けられたプロジェクションボルトを、可動電極に設けられた収容孔に挿入するためのパーツフィーダが記載されており、パーツフィーダからは水平移動するロッドにより可動電極に搬送される。特許文献２には、複数枚の鋼板のスポット溶接と、軸部にフランジが設けられたボルトの鋼板に対するスタッド溶接とを同時に行うようにしたスタッド溶接方法が記載されており、ボルトは上部電極に形成された収容孔に軸部が収容されて上部電極に支持される。
【０００４】
特許文献３には、スタッドボルトをパーツフィーダから溶接装置に供給するための保持筒を有する溶接装置が記載されている。特許文献４には、母材に溶接対象物を押し付けて抵抗溶接を行うようにしたバキューム式のスタッドガンが記載されており、溶接対象物は減圧状態となる吸着パッドにより保持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４６４４号公報
【特許文献２】特開平８−１３４１号公報
【特許文献３】特開平８−３００１６１号公報
【特許文献４】特開平９−１４１４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、スタッドボルトを母材に抵抗溶接するためのスタッド溶接装置においては、パーツフィーダやマガジンに収容されたスタッドボルトが順次電極に供給される。また、スタッド溶接装置においては、可動電極に設けられた収容孔にスタッドボルトを保持するようにしており、スポット溶接を行うことはできない。
【０００７】
スポット溶接装置とスタッド溶接装置とを溶接対象物の近傍に配置することなく、１台の溶接装置によって、複数枚の金属板のスポット溶接と、ボルト等のスタッド類の母材に対するスタッド溶接とを行うようにできると、溶接対象物の近傍に多数の溶接装置を配置することが不要となる。しかも、スポット溶接を行わないときに、スタッド溶接を行うようにできるので、溶接装置の稼働率を向上させることができる。
【０００８】
本発明の目的は、スポット溶接とスタッド溶接とを兼用することができる抵抗溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の抵抗溶接装置は、固定電極と当該固定電極に向けて接近離反移動自在の可動電極とを有し、溶接対象物の接触面に局部的溶融を起こさせて溶接対象物を溶接する抵抗溶接装置であって、前記固定電極が設けられる支持フレーム、および前記可動電極が設けられ前記固定電極に向けて前記可動電極を接近離反駆動する往復動軸が装着された基台と、前記基台に基端部が揺動自在に装着され、ボルト等のスタッド類が装填されるスタッド電極が先端部に設けられ、前記スタッド電極を前記可動電極に対向する溶接位置と当該溶接位置から離れた待機位置との間で揺動自在の揺動アームと、前記スタッド類を整列して収容し、前記待機位置の前記スタッド電極に隣接する供給位置と当該供給位置から離れた退避位置とに往復動自在に前記基台に装着されるスタッド収容ユニットと、前記待機位置の前記スタッド電極に対向して前記基台に直線往復動自在に設けられる突き出しロッドと、前記往復動軸に設けられ、前記可動電極を前記固定電極に向けて接近移動させるときに、前記突き出しロッドを、前記スタッド収容ユニットを貫通させて前記スタッド類を前記スタッド電極に装填するカムブロックと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
この抵抗溶接装置は、固定電極とこれに対して接近離反移動する可動電極とを有しており、両方の電極の間に溶接対象物を配置することにより、重ねられた状態の複数枚のパネル材つまり板材をスポット溶接することがきる。この抵抗溶接装置は、ボルト等のスタッド類を収容するスタッド収容ユニットと、このユニット内に収容されたスタッド類が装填されるスタッド電極が設けられた揺動アームとを有している。このユニット内に収容されたスタッド類は、可動電極を駆動するための往復動軸により駆動されるカムブロックによりスタッド収容ユニットから揺動アームのスタッド電極に装填される。スタッド類とこれが接合される母材とからなる溶接対象物は、固定電極と可動電極との間に配置されるスタッド電極を介して通電されてスタッド溶接される。
【００１１】
この抵抗溶接装置は、溶接対象物の種類に応じてスポット溶接とスタッド溶接とを行うことができるので、抵抗溶接装置の稼働率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】抵抗溶接装置の全体を示す斜視図である。
【図２】揺動アームが待機位置になり、スタッド収容ユニットが退避位置になった状態における図１の一部を拡大して示す正面図である。
【図３】スタッド収容ユニットが供給位置になった状態における図１の一部を拡大して示す正面図である。
【図４】スタッド類がスタッド電極に装填された状態における図１の一部を拡大して示す正面図である。
【図５】揺動アームが溶接位置になり、スタッド類が母材に配置された状態における図１の一部を拡大して示す正面図である。
【図６】スタッド電極を拡大して示す縦断面図である。
【図７】図６における７−７線横断面図である。
【図８】フランジ付きのボルトを母材に溶接している状態におけるスタッド電極を拡大して示す縦断面図である。
【図９】ストレートのボルトを母材にスタッド溶接している状態におけるスタッド電極を拡大して示す縦断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は、スタッド溶接手順を示す溶接工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示されるように、抵抗溶接装置１０は、２枚の支持板１１ａ，１１ｂを備えた基台１２を有している。基台１２は図示しない溶接用ロボットのアームに取り付けられ、自動車車体を構成する溶接対象物としてのパネル材つまり板材に向けてアームにより抵抗溶接装置１０は移動される。基台１２に取り付けられた支持フレーム１３の下端部には固定電極１４が設けられている。基台１２に取り付けられた台座部１５には、駆動ユニット１６が装着されており、駆動ユニット１６に設けられた往復動軸１７の先端には可動電極１８が設けられている。駆動ユニット１６には、往復動軸１７を直線往復動して可動電極１８を固定電極１４に向けて接近離反駆動するために、電極駆動手段としてサーボモータ１９が設けられている。
【００１４】
可動電極１８は固定電極１４に対して上方に配置されており、往復動軸１７を上下方向に往復動することにより、可動電極１８は固定電極１４に対して接近離反移動自在となっている。溶接対象物であるワークは、下側の固定電極１４の上に配置された状態のもとで、可動電極１８を固定電極１４に向けて接近移動させることにより、固定電極１４と可動電極１８の間で加圧される。この状態のもとで電極１４，１８からワークの接合面に電流を流すことにより、接合面での抵抗発熱によってワークに局部的溶融を起こさせてワークが接合される。
【００１５】
固定電極１４と可動電極１８の先端面は円弧状となっており、溶接対象物としての複数枚のパネル材を重ねた状態でスポット溶接するときには、それぞれの電極１４，１８の先端面がパネル材の表面に押し付けられる。それぞれの電極１４，１８は図示しない通電ケーブルにより電源ユニットに接続されている。なお、サーボモータ１９に代えて空気圧や油圧シリンダを電極駆動手段として使用するようにしても良い。
【００１６】
この抵抗溶接装置１０により、金属板からなる母材とボルトとを溶接対象物として母材にボルトをスタッド溶接するときに、ボルトを整列して収容するために、基台１２にはマガジンがスタッド収容ユニット２１として装着されている。スタッド収容ユニット２１には、先端にフランジが設けられた軸部を有するフランジ付きのボルトと、先端面から基端面までストレートとなった軸部を有するフランジ無しのボルトとをいずれも収容できる。さらに、この抵抗溶接装置１０は、ピンや丸棒等の棒状の部材を母材にスタッド溶接することができる。ボルト、ピン等のように棒状の部材を総称してスタッド類と言われており、スタッド類を溶接対象物としてスタッド類を母材にスタッド溶接することができ、スタッド収容ユニット２１にはこれらのスタッド類を収容することができる。
【００１７】
スタッド収容ユニット２１は、基台１２に取り付けられた駆動部材２２によって往復動軸１７に平行な方向に往復動自在となっている。この駆動部材２２としては、空気圧によりピストンロッド２３を駆動するようにした空気圧シリンダが使用されており、ピストンロッド２３の先端はスタッド収容ユニット２１に取り付けられている。
【００１８】
基台１２に突出して設けられた揺動軸２４には、揺動アーム２５がその基端部で取り付けられており、揺動アーム２５の先端部には、スタッド電極２６が設けられている。スタッド電極２６には、図２〜図５に示されるように、ボルト等のスタッド類を収容する収容孔２７が設けられている。揺動アーム２５は、図５において実線で示されるようにスタッド電極２６が可動電極１８に対向する溶接位置と、二点鎖線で示されるように溶接位置から離れた待機位置との間で、揺動軸２４により揺動自在となっている。この揺動運動と同期して、揺動アーム２５が溶接位置から待機位置に移動するときには、図１において二点鎖線で示されるように、揺動軸２４は外方に向けて突出運動し、揺動アーム２５が待機位置から溶接位置に移動するときには、揺動軸２４は後退移動する。このように、揺動アーム２５を揺動運動させるときに、基台１２に対して軸方向運動つまり直線運動させることにより、揺動アーム２５が基台１２に設けられた部材と干渉することを防止できる。
【００１９】
揺動軸２４は、基台１２の内部に組み込まれた図示しない空気圧シリンダのピストンロッドにより形成されている。この空気圧シリンダとしては、ロータリクランプシリンダまたはツイストシリンダ等のように、ピストンロッドが軸方向に直線往復動するとともに軸方向の直線往復動に同期して旋回往復動するタイプのものが使用されている。これらの空気圧シリンダは、ピストンロッドに螺旋状の溝が形成されており、その溝に係合するガイドピンがシリンダケースに取り付けられている。なお、揺動軸２４を直線往復動と旋回往復動する駆動部材としては、ピストンロッドが貫通するピニオンギヤと、ピストンロッドの往復動方向に対して直角方向に往復動自在に設けられてピニオンギヤに噛み合うラックギヤを有するタイプの空気圧シリンダを使用しても良い。このタイプの空気圧シリンダは、スイングシリンダと言われている。さらに、駆動部材としては電動モータを使用するようにしても良い。
【００２０】
図２〜図５には、先端にフランジｆが設けられた軸部ｓを有するフランジ付きの複数のボルトＢ1が整列してスタッド収容ユニット２１に収容された状態が示されている。図２に示されるように、揺動アーム２５が待機位置となったときに、スタッド電極２６側に位置させて、スタッド収容ユニット２１の下端部には、ボルト取り出し孔２８が設けられており、その対向部にはロッド挿入孔２９が設けられている。上述のように、スタッド収容ユニット２１は、往復動軸１７に平行な方向往復動自在となっており、図３に示されるように、揺動アーム２５が待機位置となった状態のもとで、待機位置のスタッド電極２６に隣接する供給位置と、この供給位置から離れた退避位置との間をスタッド収容ユニット２１は往復動する。図２はスタッド収容ユニット２１が退避位置となった状態を示す。
【００２１】
基台１２には、図２〜図５に示されるように、ロッドホルダー３１が取り付けられており、図１にはロッドホルダー３１は図示省略されている。このロッドホルダー３１には、往復動軸１７の往復動方向に対してほぼ直角な方向に直線往復動自在に突き出しロッド３２が装着されている。この突き出しロッド３２は、図２に示されるように、待機位置のスタッド電極２６の収容孔２７に対向する。
【００２２】
往復動軸１７には、締結部材３３によりカムブロック３４が設けられており、カムブロック３４は往復動軸１７によって直線往復動される。カムブロック３４には、突き出しロッド３２の基端部に設けられたカムローラ３５に接触するカム面３６が設けられており、カム面３６は突き出しロッド３２の移動方向に対し、図４に示されるように、ロッドホルダー３１に向けて上向きに角度θ傾斜している。傾斜角度θは、図示する場合には、約４５度となっている。往復動軸１７がサーボモータ１９により固定電極１４に向けて接近する方向に駆動されると、往復動軸１７に取り付けられたカムブロック３４も固定電極１４に接近する方向に駆動される。これにより、突き出しロッド３２はカムブロック３４によりスタッド電極２６に向かう方向に駆動される。図４に示されるように、スタッド電極２６が待機位置になり、スタッド収容ユニット２１が供給位置になった状態のもとで、カムブロック３４が駆動されると、突き出しロッド３２はスタッド収容ユニット２１のロッド挿入孔２９を貫通し、スタッド収容ユニット２１内のボルトＢ1は、ボルト取り出し孔２８から取り出されてスタッド電極２６の収容孔２７に装填される。
【００２３】
ロッドホルダー３１には突き出しロッド３２に対してカムブロック３４に向かう方向のばね力つまり付勢力を加えるための付勢部材としてばね部材３７が組み込まれている。これにより、カム面３６が固定電極１４から離れる方向にカムブロック３４が駆動されると、ばね力によって突き出しロッド３２はスタッド電極２６から離れる方向に駆動される。
【００２４】
なお、カム面３６の傾斜方向を逆向きとすると、往復動軸１７が固定電極１４から離れる方向に駆動されるときに、突き出しロッド３２がスタッド電極２６に向かう方向に駆動されることになる。また、カムローラ３５をカムブロック３４に設けた溝に係合させるようにすると、カムブロック３４は確動カムとなり、ばね部材３７をロッドホルダー３１に設けることは不要となる。
【００２５】
スタッド電極２６は、ばね部材３８ａ，３８ｂを介して揺動アーム２５に設けられており、スタッド電極２６は揺動アーム２５に対して揺動アーム２５の揺動向に移動自在となっている。スタッド電極２６に揺動アーム２５の揺動方向に外力が加わると、スタッド電極２６は揺動アーム２５に対して移動する。外力が解除されると、スタッド電極２６はばね力により揺動アーム２５に対して所定の基準位置に戻される。
【００２６】
スタッド収容ユニット２１に収容されたボルトＢ1を、固定電極１４の上に配置された母材Ｍの上に供給するには、図２および図３に示されるように、揺動アーム２５が待機位置になった状態のもとで、スタッド収容ユニット２１を図３に矢印で示されるように供給位置に駆動する。スタッド収容ユニット２１は、駆動部材２２により退避位置から供給位置に駆動される。これにより、待機位置のスタッド電極２６の収容孔２７と、スタッド収容ユニット２１内の最下段のボルトＢ1と、突き出しロッド３２は一直線状となる。
【００２７】
この状態のもとで、往復動軸１７を電極駆動手段としてのサーボモータ１９により固定電極１４に向けて接近移動させる。これにより、図４に矢印で示されるように、カムブロック３４により突き出しロッド３２は収容孔２７に向けてスタッド収容ユニット２１を貫通し、ボルトＢ1がスタッド電極２６の収容孔２７に装填される。装填後には、往復動軸１７を固定電極１４から離反させる方向に移動し、さらに、スタッド収容ユニット２１を退避位置に移動する。この状態のもとで、揺動アーム２５を、図５に示すように、揺動軸２４により待機位置から溶接位置に揺動させる。
【００２８】
揺動アーム２５が待機位置となっているときには、図１に二点鎖線で示すように、揺動軸２４は基台１２から突き出しており、揺動アーム２５を溶接位置に移動させると、揺動アーム２５は旋回運動しながら直線運動する。したがって、揺動アーム２５を揺動運動させてスタッド電極２６を溶接位置に移動させるときには、スタッド電極２６は、ロッドホルダー３１と突き出しロッド３２と干渉することなく、これらを避けるように迂回して溶接位置にまで移動する。図５は、このようにして、スタッド電極２６が溶接位置となって、スタッド電極２６に装填されたボルトＢ1が母材Ｍの上に供給された状態を示す。
【００２９】
ボルトＢ1が母材Ｍの上に供給された状態のもとで、往復動軸１７を固定電極１４に向けて接近移動させることにより、溶接対象物である母材ＭとボルトＢ1は固定電極１４と可動電極１８とにより加圧されて挟み付けられる。このときには、スタッド電極２６は揺動アーム２５に対してばね部材３８ａ，３８ｂにより揺動アーム２５の揺動方向に移動自在となっているので、揺動アーム２５の位置決め誤差が発生しても、スタッド電極２６とボルトＢ1とを所定の加圧力で挟み付けることができる。
【００３０】
図６はスタッド電極２６を拡大して示す縦断面図であり、図７は図６における７−７線横断面図である。
【００３１】
スタッド電極２６は、ほぼ直方体形状の電極本体４１を有し、この電極本体４１は、固定電極１４および可動電極１８と同様に、クロム銅等の電極材料により形成されている。電極本体４１には円筒形状の取付孔４２が設けられており、取付孔４２は電極本体４１の一端に設けられた開口部４３で外部に開口している。電極本体４１の他端にはねじ孔が設けられており、このねじ孔には閉塞電極４４のねじ部がねじ結合されている。閉塞電極４４は電極本体４１の他端を閉塞する加圧壁を構成しており、電極本体４１には加圧壁が設けられた底付きの筒形の取付孔４２が設けられている。閉塞電極４４も、クロム銅等の電極材料により形成されている。
【００３２】
取付孔４２には、図７に示されるように、内周面および外周面が円弧形状となったカラー４５が装着されており、カラー４５は絶縁性材料により形成されている。カラー４５にはスリット４６が設けられており、スリット４６により区画された２つのセグメント４５ａ，４５ｂは、径方向にスリット４６の幅寸法の範囲で移動自在となっている。それぞれのセグメント４５ａ，４５ｂの外周面が、図６および図７に示されるように、取付孔４２に接触した状態のもとでは、セグメント４５ａ，４５ｂにより形成される収容孔２７の内径Ｄは、ボルトＢ1の径よりも大きい寸法に設定されている。それぞれのセグメント４５ａ，４５ｂに径方向内方に向かう方向にばね力つまり付勢力を加えるために、電極本体４１には、芯出しロッド４７が設けられた芯出しプラグ４８が付勢部材として設けられている。芯出しプラグ４８は、セグメントの数に対応させて２つ設けられている。カラー４５を径方向に移動自在の複数のセグメント４５ａ，４５ｂにより形成し、セグメント４５ａ，４５ｂに径方向内方への付勢力を加えると、スタッド電極２６内へのボルトの装填操作と、溶接終了後におけるスタッド電極２６の移動操作とを円滑に行うことができる。
【００３３】
芯出しプラグ４８内には、芯出しロッド４７を突出させる方向にばね力を加えるための図示しないばね部材が組み込まれている。なお、セグメントの数は、２つに限られることなく、３つあるいはそれ以上でも良く、複数のセグメントを径方向に移動自在に設けることにより、ボルトの芯出し機能つまり調心機能を達成することができる。
【００３４】
図８は母材Ｍにフランジ付きボルトＢ1をスタッド溶接している状態におけるスタッド電極を示す縦断面図である。ボルトＢ1が母材Ｍに供給された状態のもとでは、軸部ｓの先端に設けられたフランジｆが電極本体４１の開口部の端面４９に突き当てられる。このときには、軸部ｓの基端面は加圧壁としての閉塞電極４４から離れている。したがって、固定電極１４に向けて可動電極１８を加圧すると、スタッド電極２６によりフランジｆと母材Ｍとが加圧された状態となり、この状態のもとで両電極に電流を供給すると、フランジｆと母材Ｍとの間にスタッド電極２６を介して電流が流れて、図８に示されるように、フランジｆと母材Ｍとの接触面に抵抗発熱によって局部的溶融が起こり、接触面の部分にナゲットＮが形成される。
【００３５】
図９はストレートのボルトを母材にスタッド溶接している状態におけるスタッド電極を拡大して示す縦断面図である。このボルトＢ2は、先端面から基端面までストレートとなった軸部ｓを有しており、図８に示したボルトＢ1と相違してフランジが設けられていない。このボルトＢ2が母材Ｍに供給された状態のもとでは、軸部ｓの先端部が端面４９から突出して先端面は母材Ｍに突き当てられ、基端面は固定壁としての閉塞電極４４に突き当てられている。したがって、固定電極１４に向けて可動電極１８を加圧すると、閉塞電極４４と固定電極１４との間で軸部ｓと母材Ｍとが加圧された状態となり、この状態のもとで固定電極１４と可動電極１８に電流を供給すると、軸部ｓと母材Ｍとに電流が流れて、図９に示されるように、軸部ｓの先端面と母材Ｍとの接触面に抵抗発熱によって局部的溶融が起こり、接触面の部分にナゲットＮが形成される。
【００３６】
閉塞電極４４は電極本体４１にねじ止めされているので、回転させることにより、閉塞電極４４と軸部ｓとの接触位置を変化させることができる。ただし、閉塞電極４４を設けることなく、電極本体４１に底付きの取付孔４２を形成することにより、加圧壁が一体となった電極本体４１とすることができる。
【００３７】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、スタッド電極２６を用いて、ボルトＢ1を母材Ｍにスタッド溶接する手順を示す溶接工程図である。
【００３８】
図１０（Ａ）に示されるように、固定電極１４の上に母材Ｍが配置される。スタッド収容ユニット２１内のボルトＢ1は、図２〜図４に示したように、カムブロック３４の動作によってスタッド電極２６の収容孔２７に装填される。スタッド電極２６に装填されたボルトＢ1は、図５に示したように、揺動アーム２５の旋回運動と直線運動とにより母材Ｍの上に供給される。図１０（Ｂ）はボルトＢ1が母材Ｍの上に供給された状態を示す。引き続いて、可動電極１８を固定電極１４に向けて前進移動させると、図１０（Ｃ）に示すように、ボルトＢ1のフランジｆと母材Ｍとがスタッド電極２６を介して締め付けられて加圧される。このときには、スタッド電極２６はばね部材３８ａ，３８ｂにより揺動アーム２５の先端部に装着されているので、スタッド電極２６の位置決め誤差が発生しても、スタッド電極２６は図１０において上下方向に変位する。これにより、両方の電極１４，１８による加圧力は、確実に溶接対象物に加えられる。溶接対象物に加圧力が加えられた状態のもとで、両電極１４，１８に電力を供給すると、図８に示されるように、フランジｆと母材Ｍとにスタッド電極２６を介して電流が流れ、フランジｆと母材Ｍの接触面にナゲットＮが形成され、母材Ｍに対するボルトＢ1のスタッド溶接が行われる。溶接作業が終了した後には、図１０（Ｄ）に示されるように、揺動アーム２５を溶接位置から待機位置に向けて揺動させると、スタッド電極２６はボルトＢ1から離れる。このときには、図６および図７に示されるように、スタッド電極２６にはカラー４５が径方向に変位自在となっているので、スムーズにスタッド電極２６はボルトＢ1から離れることになる。
【００３９】
このように、スタッド電極２６を介在させたスタッド溶接により、フランジ無しのボルトＢ2を母材Ｍにスタッド溶接する場合も同様の手順で行うことができる。一方、両方の電極１４，１８の形状は、スポット溶接を行うためのものと同様となっているので、複数枚のパネル材を溶接対象物としてこれに対するスポット溶接も、この抵抗溶接装置１０を用いて行うことができる。そのときには、揺動アーム２５を休止させるとともに、スタッド収容ユニット２１は退避位置に位置決めされる。したがって、この抵抗溶接装置１０は、スポット溶接作業とスタッド溶接作業とのいずれをも溶接対象物の種類に応じて行うことができ、抵抗溶接装置１０の稼働率を向上させることができる。
【００４０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示した抵抗溶接装置１０は、溶接ロボットのアームに装着されて、溶接作業を行うようにしているが、自動車製造ラインのステージにこの抵抗溶接装置１０を設置するようにして、同一のステージでスポット溶接作業とスタッド溶接作業とを選択的に行うようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１０    抵抗溶接装置
１２    基台
１３    支持フレーム
１４    固定電極
１６    駆動ユニット
１７    往復動軸
１８    可動電極
２１    スタッド収容ユニット
２４    揺動軸
２５    揺動アーム
２６    スタッド電極
２７    収容孔
３１    ロッドホルダー
３２    突き出しロッド
３４    カムブロック
３６    カム面
３７    ばね部材
３８ａ，３８ｂ    ばね部材
４１    電極本体
４２    取付孔
４４    閉塞電極
４５    カラー
４５ａ，４５ｂ    セグメント
４７    芯出しロッド
４８    芯出しプラグ
４９    端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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