(57)【要約】      （修正有）【課題】溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力が適正になった時点で溶接電流の通電を行い、しかも装置全体をコンパクトにまとめることができる電気抵抗溶接装置の提供【解決手段】片面側に部品１が溶接され他面側が開放空間５０に露出している鋼板部品４８に対し、加圧電極１９を進出させて鋼板部品４８の片面側だけに部品の溶着用突起４を加圧して、部品を鋼板部品４８に電気抵抗溶接をするものであって、加圧部材１７と、被加圧部材１８の間に、加圧電極１９の加圧力を蓄積する加圧力蓄積手段２２が配置され、溶着加圧力は、加圧力蓄積手段２２の蓄積加圧力と、弾性変形をしている鋼板部品４８の弾性復元力が合算された値とされ、加圧部材１７の所定位置で動作して電極に溶接電流を通電するセンサー手段が設けられ、このセンサー手段の動作位置を調節する加圧力調整手段が設けられている。【選択図】図１
2011041975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面側に部品が溶接されその反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して、部品を鋼板部品に電気抵抗溶接をするものであって、加圧動作をする部材に結合された加圧部材と、前記加圧電極が結合された被加圧部材の間に、前記加圧部材の加圧変位によって加圧電極の加圧力を蓄積する加圧力蓄積手段が配置され、前記溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力は、加圧力蓄積手段の蓄積加圧力と、加圧電極の進出によって弾性変形をしている鋼板部品の弾性復元力が合算された値とされ、加圧部材が所定の位置に変位したときに動作して電極に溶接電流を通電するセンサー手段が設けられ、このセンサー手段の動作位置を設定して前記溶着加圧力が適正な値になった状態で電極に溶接電流を通電する加圧力調整手段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２】
前記加圧部材と被加圧部材の相対変位を電極の軸線に沿って行わせるためのガイド手段が加圧部材と被加圧部材との間に配置してあり、前記ガイド手段は、加圧電極の軸線方向と平行に配置された支持部材に取り付けられている請求項１記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項３】
前記加圧電極に溶接電流を供給する撓み変形可能な導通部材が、加圧電極の軸線を間にして前記ガイド手段の反対側に配置されている請求項２記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項４】
前記加圧力蓄積手段が２組平行な状態で配置され、この両加圧力蓄積手段の間を加圧電極の軸線が通過するように構成した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項５】
前記加圧力蓄積手段は、圧縮コイルスプリングで構成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項６】
前記加圧力蓄積手段は、流体式蓄圧ユニットで構成されている請求項１記載の電気抵抗溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、片面側にプロジェクションボルトのような溶着用突起付きの部品が溶接され、その反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して、電気抵抗溶接をする装置に関している。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場合もある。
【背景技術】
【０００２】  スポット溶接においては、溶接装置とこの溶接装置によって動作する可動電極との間に圧縮コイルスプリングが配置され、２枚の鋼板部品が前記可動電極と固定電極の間に挟み付けられた状態で溶接される。
【先行技術文献】
【特許文献★★★★★★】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０５８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記特許文献に記載されている技術は、２枚の鋼板部品が可動電極と固定電極の間に挟み付けられた状態で溶接されるものであるから、鋼板部品に対する電極の加圧力は所定の値に確実に設定することができる。しかしながら、片面側にプロジェクションボルトのような溶着用突起付きの部品が溶接され、その反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して電気抵抗溶接をするものにおいては、特殊な問題が発生する。【０００５】  つまり、鋼板部品の他面側が開放空間に露出しているので、電極の加圧力が鋼板部品に作用すると、鋼板部品が弾性変形をする。そのために、加圧力を所定値に均一に維持することが困難となる。とくに、ハンディ式溶接装置の場合には、人力で加圧力が設定されるので、加圧力に異常なバラツキが発生し、溶着状態に不良が発生しやすいという問題があり、所定の溶接強度に達しないことがある。このような問題は、鋼板部品の片側が開放空間に露出しているために、その部分からの放熱量が多くなり、溶着部分の形状や大きさが適正な状態にならないということが、大きく影響している。【０００６】  さらに重要な事項は、鋼板部品の厚さが変化したり、部品の溶着用突起の大きさや形状が変化したりすると、溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力が変化することである。このような変化状態に即応し得る溶接装置でなければ、安定した溶着部が確保できなくなる。【０００７】  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、鋼板部品の片側に部品溶接を行いその反対側が開放空間に露出しているものにおいて、溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力が適正になった時点で溶接電流の通電を行い、しかも装置全体の構成をコンパクトにまとめることができる電気抵抗溶接装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  請求項１記載の発明は、片面側に部品が溶接されその反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して、部品を鋼板部品に電気抵抗溶接をするものであって、加圧動作をする部材に結合された加圧部材と、前記加圧電極が結合された被加圧部材の間に、前記加圧部材の加圧変位によって加圧電極の加圧力を蓄積する加圧力蓄積手段が配置され、前記溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力は、加圧力蓄積手段の蓄積加圧力と、加圧電極の進出によって弾性変形をしている鋼板部品の弾性復元力が合算された値とされ、加圧部材が所定の位置に変位したときに動作して電極に溶接電流を通電するセンサー手段が設けられ、このセンサー手段の動作位置を設定して前記溶着加圧力が適正な値になった状態で電極に溶接電流を通電する加圧力調整手段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。
【発明の効果】
【０００９】  加圧部材が所定の箇所に変位したときの溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力が、加圧力蓄積手段の蓄積加圧力と、加圧電極の進出によって弾性変形をしている鋼板部品の弾性復元力を合算したものとなり、この所定の合算値に達した時点で溶接電流が通電される。つまり、加圧部材の所定変位量によって適正な溶着加圧力が設定され、この適正溶着加圧力に達した時点で溶接電流の通電を行わなければならない。前記加圧力調整手段によるセンサー手段の動作位置調整機能によって、所定の溶着加圧力に適した通電時期が設定されるので、適正な溶着加圧力の条件下で溶接電流の通電がなされて、良好な溶着部が確保できる。【００１０】  鋼板部品の厚さの大小によって前記弾性復元力が変化したり、部品の溶着用突起の大きさや形状が変更されて溶着用突起の熱容量が変化したりすると、溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力をこれらの変化に対応した値に設定し、この設定値に達した時点で溶接電流の通電を行わなければならない。このような変化への対応は、前記加圧力調整手段によるセンサー手段の動作位置調整機能によって行われる。例えば、鋼板部品の厚さが大きくなるとともに、プロジェクションボルトの溶着用突起からプロジェクションナットの溶着用突起に変更された場合には、センサー手段の動作位置を調整することによって、適正溶着加圧力に達した時点で溶接電流の通電を行うことができ、上述のような種々な変化に対して常に均一な溶着部が確保できる。【００１１】  このような種々な変化に対する対応は、とくに、人力で溶着加圧力が設定されるようなハンディ式溶接装置の場合において、溶着加圧力の異常なバラツキの発生を回避し、溶着状態の不良発生が解消される。【００１２】  請求項２記載の発明は、前記加圧部材と被加圧部材の相対変位を電極の軸線に沿って行わせるためのガイド手段が加圧部材と被加圧部材との間に配置してあり、前記ガイド手段は、加圧電極の軸線方向と平行に配置された支持部材に取り付けられている請求項１記載の電気抵抗溶接装置である。【００１３】  このような構成により、加圧部材と被加圧部材が加圧電極の軸線方向に沿った方向に相対変位をするので、加圧部材と被加圧部材の変位動作が円滑で正確になされる。【００１４】  請求項３記載の発明は、前記加圧電極に溶接電流を供給する撓み変形可能な導通部材が、加圧電極の軸線を間にして前記ガイド手段の反対側に配置されている請求項２記載の電気抵抗溶接装置である。【００１５】  このような構成により、加圧電極の軸線の両側に導通部材とガイド手段を配置することができ、装置全体をコンパクトに形成することができる。【００１６】  請求項４記載の発明は、前記加圧力蓄積手段が２組平行な状態で配置され、この両加圧力蓄積手段の間を加圧電極の軸線が通過するように構成した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置である。【００１７】  このような構成により、２組の加圧力蓄積手段の設置によって加圧部材と被加圧部材の支持安定性が向上する。両加圧力蓄積手段の間を加圧電極の軸線が通過しているので、加圧力蓄積手段近傍の構造的なまとまりが良好になる。【００１８】  請求項５記載の発明は、前記加圧力蓄積手段は、圧���コイルスプリングで構成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置である。【００１９】  このような構成により、確実な加圧力蓄積と構造の簡素化が実現する。【００２０】  請求項６記載の発明は、前記加圧力蓄積手段は、流体式蓄圧ユニットで構成されている請求項１記載の電気抵抗溶接装置である。【００２１】  このような構成により、確実な加圧力蓄積と構造の簡素化が実現する。【００２２】  本願発明は、上述のような装置発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、溶着用突起の加圧過程、鋼板部品の弾性復元力の作用過程等を特定した方法発明として存在させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】電気抵抗溶接装置全体を示す側面図である。
【図２】図１の（２）−（２）断面図である。
【図３】図１の（３Ａ）−（３Ａ）断面図とそのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】構造を簡素化して示した正面図である。
【図５】他の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】  つぎに、本発明の電気抵抗溶接装置を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２５】  図１〜図４は、実施例１を示す。【００２６】  本発明において対象とされる部品としては種々なものがあるが、本実施例における部品はプロジェクションボルトである。【００２７】  最初に、プロジェクションボルトについて説明する。【００２８】  本実施例で溶接される鉄製のプロジェクションボルト１は、図１（Ｂ）に示すように、雄ねじが形成された軸部２と、この軸部２と一体的に形成され軸部２の直径よりも大径とされた円形のフランジ状の拡径部３と、前記軸部２とは反対側の拡径部３の中央に配置されている円形の溶着用突起４から構成されたものである。溶着用突起４の端面に、外周側が低くなる小さな傾斜角θのテーパ部５が形成されている。テーパ部５の中心部に頂部６が形成されている。【００２９】  ボルト１の各部の寸法はつぎのとおりである。軸部２の直径は７ｍｍ、拡径部３の直径は１３．５ｍｍ、溶着用突起４の直径は１０ｍｍ、拡径部３の厚さは１．１ｍｍ、溶着用突起４の全高さは１．３ｍｍ、テーパ部５の傾斜角θは９度である。【００３０】  なお、前記頂部６は、機械加工による尖った形状や、金型成型によるわずかな丸味を持った形状等に仕上げられており、通電初期の電流密度は両者ともほぼ同じである。この点は、頂部６をわずかな直径の円形の平面部にした場合も同様である。例えば、この円形の平面部の直径は、０．５ｍｍである。【００３１】  つぎに、装置構造について説明する。【００３２】  変圧器（図示していない）から延びてきている給電ケーブル８が導通基板９に結合され、この導通基板９に棒状の絶縁部材１０がねじ構造部１１によって固定されている。このねじ構造部１１は図１（Ａ）に示すように、絶縁部材１０の雄ねじ部１２を導通基板９に貫通させ、そこに固定ナット１３を締め付けた一般的なものである。絶縁部材１０は合成樹脂で構成され、例えば、ポリアミド樹脂が使用されている。【００３３】  分厚いステンレス鋼板で作られた支持ブロック１４に、絶縁部材１０に形成した雄ねじ部１５をねじ込んで、絶縁部材１０と支持ブロック１４の一体化がなされている。この支持ブロック１４の下側にステンレス鋼板で構成された細長い短冊状の加圧部材１７が固定されている。【００３４】  前記加圧部材１７に加圧変位を伝達する部材が、導通基板９、絶縁部材１０、支持ブロック１４等であり、これらが加圧動作をする部材である。そして、この加圧動作をする部材に加圧部材１７が結合してある。換言すると、加圧部材１７は加圧側の部材である。【００３５】  前記加圧部材１７によって加圧される部材が被加圧部材１８である。この被加圧部材１８は、加圧部材１７と同じ形状や構成材料であり、加圧電極１９が結合されている。この加圧電極１９は図４に示すように、その結合軸部２０を被加圧部材１８の中央部に貫通し、溶接部２１で加圧電極１９と被加圧部材１８の一体化が図られている。【００３６】  なお、図４は理解しやすくするために、簡略化して図示してある。【００３７】  符号Ｏ−Ｏは電極軸線を示しており、この軸線上に加圧電極１９、絶縁部材１０が配置してある。【００３８】  つぎに、加圧力蓄積手段について説明する。【００３９】  加圧力蓄積手段２２は、前記加圧部材１７の加圧変位��よって加圧電極１９の加圧力を蓄積するものであり、加圧変位によって弾力を蓄積して加圧電極１９に加圧力を付与する。その構造としては、圧縮コイルスプリング、圧縮流体による弾発ユニット等いろいろなものが採用できる。【００４０】  この実施例では、圧縮コイルスプリング２３を用いたものであり、２本の圧縮コイルスプリング２３が加圧部材１７と被加圧部材１８の間に配置してある。加圧部材１７に平行な状態で固定された２本のガイド軸２４が圧縮コイルスプリング２３内を貫通している。ガイド軸２４は電極軸線Ｏ−Ｏと平行に配置され、図２や図４から明らかなように、電極軸線Ｏ−Ｏが両ガイド軸２４の中央部を貫通している。【００４１】  ガイド軸２４の下部は、被加圧部材１８に設けた通孔２５を貫通し、その端部にストッパ用のダブルナット２６が取り付けられている。このダブルナット２６の位置を調節することによって、加圧部材１７と被加圧部材１８の間隔が設定され、圧縮コイルスプリング２３の張力が受け止められている。【００４２】  つぎに、ガイド手段について説明する。【００４３】  前記加圧部材１７と被加圧部材１８の相対変位を電極軸線Ｏ−Ｏに沿って行わせるために、ガイド手段２８が加圧部材１７と被加圧部材１８の間に配置してある。前記支持ブロック１４に、図１および図３に示すように、ステンレス鋼板製の細長い支持部材２９が電極軸線Ｏ−Ｏと平行な状態で取り付けられている。この支持部材２９の内側に案内部材３０が固定され、その両側に電極軸線Ｏ−Ｏと平行な状態で案内溝３１が形成され、ここにスライド部材３２のスライド片３３がはめ込まれている。このスライド部材３２に結合部材３４が固定され、その下部が被加圧部材１８に溶接してある。符号３５は、その溶接部である。【００４４】  つぎに、導通部材について説明する。【００４５】  前記導通基板９から加圧電極１９に溶接電流を給電するために、撓み変形が可能な導通部材３６が設けてある。この導通部材３６は、細長くて薄い銅板を多数積層したもので、撓み変形をする湾曲部３７が設けてある。導通部材３６の一端は、ボルト結合部３８によって導通基板９に結合してある。このボルト結合部３８は、導通基板９と導通部材３６に固定ボルト３９を貫通し、突き出た箇所を固定ナット４０で締め付けたものである。【００４６】  導通部材３６の他端は、断面コ字型の接続部材４２に前記ボルト結合部３８と同様な構造で結合してある。この接続部材４２は、導通ブロック４３に前記ボルト結合部３８と同様な構造で結合してある。前記導通ブロック４３に結合孔４４があけられ、ここに加圧電極１９の結合軸部２０が圧入してある。【００４７】  そして、導通部材３６は、電極軸線Ｏ−Ｏを間にして前記ガイド手段２８の反対側に配置してある。したがって、ガイド手段２８は電極軸線Ｏ−Ｏの片側に配置され、導通部材３６は電極軸線Ｏ−Ｏの他側に配置されている。【００４８】  前記接続部材４２を採用することによって、導通部材３６の長さを短くすることができ、さらに湾曲部３７が図１（Ａ）の右側へ張り出す寸法を小さくして、構造をコンパクトにしている。【００４９】  各図において、結合部分に一点鎖線が記載されている箇所に符号３８が記載され、前記ボルト結合部３８と同様な構造が採用されている。なお構造上、固定ナット４０がなくて、固定ボルト３９を強固にねじ込んだ箇所もある。【００５０】  つぎに、加圧電極について説明する。【００５１】  加圧電極１９の先端側に電極本体４５が接合され、その端面中央部に電極軸線Ｏ−Ｏと同軸の受入孔４６があけられている。受入孔４６内に永久磁石４７が挿入され、受入孔４６に挿入したボルト１が永久磁石４７に吸引されて、落下しないようになっている。【００５２】  つぎに、鋼板部品の態様について説明する。【００５３】  鋼板部品４８は平たい形状であり、支持治具４９上に載置してある。この鋼板部品４８は、片面側にボルト１が溶接されその反対側の他面側が開放空間５０に露出しており、加圧電極１９を進出させて鋼板部品４８の片面側だけに前記ボルト１の溶着用突起４を加圧して、ボルト１の電気抵抗溶接が行われる。この鋼板部品４８の厚さは、０．７ｍｍである。【００５４】  つぎに、取っ手について説明する。【００５５】  本実施例にかかる溶接装置は、鋼板部品４８の片面にボルト１を電気抵抗溶接で溶接し、他面側は開放空間５０に露出しているものに適用される。このような溶接装置を作業者がポータブルなハンディタイプとして使用するために、取っ手５１が設けてある。図１（Ａ）の２点鎖線図示や図２から明らかなように、固定ブロック５２に絶縁部材１０を貫通させて一体化し、この固定ブロック５２に棒状の取っ手５１が設けてある。なお、この溶接装置をロボット装置（図示していない）に取り付けて動作させることも可能である。【００５６】  作業者が取っ手５１を持って溶接装置全体を鋼板部品４８の方へ移動させると、電極本体４５に支持したボルト１の溶着用突起４が鋼板部品４８に押し付けられる。この押し付けによって図４に示すように、ガイド軸２４が通孔２５内を通過して加圧部材１７と被加圧部材１８の間隔が縮まる。これによって、圧縮コイルスプリング２３が加圧部材１７と被加圧部材１８の間で押し縮められ、加圧力蓄積手段である圧縮コイルスプリング２３に加圧力が蓄積される。一方、このような加圧によって鋼板部品４８が開放空間５０の方へ弾性変形をする。この弾性変形によって弾性復元力５３が発生する。図４に示した弾性変形は、理解しやすくするために変形量を誇張して図示してある。【００５７】  上述のような動作によって、前記溶着用突起４の鋼板部品４８に対する溶着加圧力は、加圧力蓄積手段である圧縮コイルスプリング２３の蓄積加圧力と、加圧電極１９の進出によって弾性変形をしている鋼板部品４８の弾性復元力５３が合算された値となる。このような合算された溶着加圧力は、鋼板部品４８の厚さとか、溶着用突起４の大きさや形状に応じて適正値が設定される。そのために圧縮コイルスプリング２３の圧縮長さが所定の長さになった時点で溶接電流を通電する必要がある。そこで、後述のセンサー手段が設けてある。【００５８】  つぎに、センサー手段について説明する。【００５９】  図４に示すように、加圧部材１７が所定の位置に変位し、圧縮コイルスプリング２３が所定の圧縮長さになったときに動作して加圧電極１９に溶接電流を通電するセンサー手段５４が設けられている。このセンサー���段５４の動作位置を設定して前記溶着加圧力が適正な値になった状態で加圧電極１９に溶接電流を通電する。センサー手段５４の動作位置を適正に設定するために、加圧力調整手段５５が設けられている。【００６０】  前記センサー手段５４としては、光学的に検知するものや、電磁的に検知するもの等種々なものが採用できる。この実施例では、電磁的なタイプのものであり、センサー５６の感知面から発信されている磁界を被検知部材である被加圧部材１８が横切ると動作信号が発信され、この信号によって溶接電流の通電がなされる。【００６１】  センサー５６の動作位置を調整する加圧力調整手段５５は、調整用の長孔や固定ナットを利用したものである。加圧部材１７に細長い板材５７を固定し、そこに長孔５８を電極軸線Ｏ−Ｏと平行に形成してある。この長孔５８にセンサー５６を挿入し、センサー５６の雄ねじに固定ナット５９を締め込んで板材５７に締め付けてある。センサー５６の位置は、長孔５８に沿って調節される。【００６２】  鋼板部品４８の厚さや溶着用突起４の大きさ等によって前記溶着加圧力が変化するので、鋼板部品４８の厚さや溶着用突起４の大きさ等と、加圧長さＬ（図４参照）の相関が相関テーブルのような状態で記録してある。そして、この相関テーブルから読み出された加圧長さＬを前記加圧力調整手段５５によって設定する。この加圧長さＬは、鋼板部品４８の厚さや溶着用突起４の大きさ等が変わる度に設定し直される。このようにして適正溶着加圧力に達した時点で溶接電流の通電が行われる。【００６３】  つぎに、溶接条件について説明する。【００６４】  溶着用突起４の鋼板部品４８に対する溶着加圧力は、２００Ｋｇｆであり、溶接電流の電流値は９０００Ａ、通電時間は６サイクル（１サイクルは１／６０秒）である。【００６５】  このような条件で溶接されたボルト１を、鋼板部品４８を固定した状態で引っ張りテストを行った結果、３２５Ｋｇｆで鋼板部品４８が円形に破断した。つまり、溶着部自体は破断せずに鋼板部品４８の板側に破断が発生した。このような破断状態は、溶着部の溶接強度が著しく高いものであると判定される。３２５Ｋｇｆの値は、例えば、自動車のダッシュパネルに空調機の熱交換器を取り付けるのに十分なものである。【００６６】  なお、上述のセンサー５６からの信号によって溶接電流が通電される動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行わせることが可能である。制御装置またはシーケンス回路にセンサー５６からの信号が入力され、それによって動作するスイッチ手段を用いることによって、所定の通電動作を確保することができる。【００６７】  上述の実施例における鋼板部品４８は平板状の部材であるが、これを自動車の車体における中空の閉断面構造部、例えば、ピラー構造部の表面にボルト１を溶接するようにしてもよい。この場合は、閉断面構造部の内部空間が前記開放空間５０と形成することになる。【００６８】  以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。【００６９】  加圧部材１７が所定の箇所に変位したときの溶着用突起４の鋼板部品４８に対する溶着加圧力が、加圧力蓄積手段である圧縮コイルスプリング２３の蓄積加圧力と、加圧電極１９の進出によって��性変形をしている鋼板部品４８の弾性復元力５３を合算したものとなり、この所定の合算値に達した時点で溶接電流が通電される。つまり、加圧部材１７の所定変位量によって適正な溶着加圧力が設定され、この適正溶着加圧力に達した時点で溶接電流の通電を行わなければならない。前記加圧力調整手段５５によるセンサー手段５４の動作位置調整機能によって、所定の溶着加圧力に適した通電時期が設定されるので、適正な溶着加圧力の条件下で溶接電流の通電がなされて、良好な溶着部が確保できる。【００７０】  鋼板部品４８の厚さの大小によって前記弾性復元力５３が変化したり、ボルト１の溶着用突起４の大きさや形状が変更されて溶着用突起４の熱容量が変化したりすると、溶着用突起４の鋼板部品４８に対する溶着加圧力をこれらの変化に対応した値に設定し、この設定値に達した時点で溶接電流の通電を行わなければならない。このような変化への対応は、前記加圧力調整手段５５によるセンサー手段５４の動作位置調整機能によって行われる。例えば、鋼板部品４８の厚さが大きくなるとともに、プロジェクションボルトの溶着用突起からプロジェクションナットの溶着用突起に変更された場合には、センサー手段５４の動作位置を調整することによって、適正溶着加圧力に達した時点で溶接電流の通電を行うことができ、上述のような種々な変化に対して常に均一な溶着部が確保できる。【００７１】  このような種々な変化に対する対応は、とくに、人力で溶着加圧力が設定されるようなハンディ式溶接装置の場合において、溶着加圧力の異常なバラツキの発生を回避し、溶着状態の不良発生が解消される。【００７２】  前記加圧部材１７と被加圧部材１８の相対変位を電極軸線Ｏ−Ｏに沿って行わせるためのガイド手段２８が加圧部材１７と被加圧部材１８との間に配置してあり、前記ガイド手段２８は、加圧電極１９の軸線方向Ｏ−Ｏと平行に配置された支持部材２９に取り付けられている。【００７３】  このような構成により、加圧部材１７と被加圧部材１８が加圧電極１９の軸線方向に沿った方向Ｏ−Ｏに相対変位をするので、加圧部材１７と被加圧部材１８の変位動作が円滑で正確になされる。【００７４】  前記加圧電極１９に溶接電流を供給する撓み変形可能な導通部材３６が、加圧電極１９の軸線Ｏ−Ｏを間にして前記ガイド手段２８の反対側に配置されている。【００７５】  このような構成により、加圧電極１９の軸線Ｏ−Ｏの両側に導通部材３６とガイド手段２８をそれぞれ配置することができ、装置全体をコンパクトに形成することができる。【００７６】  前記加圧力蓄積手段である圧縮コイルスプリング２３が２組平行な状態で配置され、この両加圧力蓄積手段２３の間を加圧電極１９の軸線Ｏ−Ｏが通過するように構成した。【００７７】  このような構成により、２組の圧縮コイルスプリング２３の設置によって加圧部材１７と被加圧部材１８の支持安定性が向上する。両圧縮コイルスプリング２３の間を加圧電極１９の軸線Ｏ−Ｏが通過しているので、加圧力蓄積手段近傍の構造的なまとまりが良好になる。【００７８】  前記加圧力蓄積手段は、圧縮コイルスプリング２３で構成されている。【００７９】  このような構成により、確実な加圧力蓄積と構造の簡素化が実現する。
【実施例２】
【００８０】  図５は、実施例２を示す。【００８１】  この実施例２は、前記加圧力蓄積手段２２が流体式蓄圧ユニットで構成されている。加圧部材１７と被加圧部材１８の間に、流体式蓄圧ユニット６１が配置してある。この流体式蓄圧ユニット６１は、流体が圧縮性のある空気であり、加圧部材１７にシリンダボディ６２が固定され、そこに形成されたシリンダ６３にピストン６４が挿入してあり、そのピストンロッド６５がシリンダボディ６２から突き出て被加圧部材１８に結合してある。ピストン６４は電極軸線Ｏ−Ｏと同方向に進退するようになっている。【００８２】  ピストン６４の上側と下側のシリンダ空間が通路６６で連通状態とされ、この通路６６の途中に制御弁６７が配置してある。この制御弁６７は、上側のシリンダ空間から下側のシリンダ空間に向かう空気流に絞り抵抗を付与する絞り弁６８が挿入され、その逆方向には逆止弁６９が挿入されている。なお、被加圧部材１８に固定したガイドロッド７０が、シリンダボディ６２のガイド孔７１に進退可能な状態で挿入され、進退動作の円滑化を行っている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。【００８３】  加圧電極１９が進出してボルト１の溶着用突起４が鋼板部品４８に加圧されると、空気が上側のシリンダ空間から下側に押し出されるので、上側のシリンダ空間に空気が圧縮された状態で封じ込められ、それによって加圧力が蓄積される。【００８４】  前記加圧力蓄積手段２２は、流体式蓄圧ユニット６１で構成されているので、確実な加圧力蓄積と構造の簡素化が実現する。それ以外の作用効果は、先の実施例１と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】  上述のように、本発明の装置によれば、鋼板部品の片側に部品溶接を行いその反対側が開放空間に露出しているものにおいて、溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力が適正になった時点で溶接電流の通電を行い、しかも装置全体の構成をコンパクトにまとめることができるものであるから、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利用できる。
【符号の説明】
【００８６】  １    プロジェクションボルト
２    軸部
３    拡径部
４    溶着用突起
１７    加圧部材
１８    被加圧部材
１９    加圧電極
２２    加圧力蓄積手段
２３    圧縮コイルスプリング
２８    ガイド手段
２９    支持部材
３６    導通部材
４８    鋼板部品
５０    開放空間
５１    取っ手
５３    弾性復元力
５４    センサー手段
５５    加圧力調整手段
５６    センサー
６１    流体式蓄圧ユニット
Ｏ−Ｏ  電極軸線
Ｌ      加圧長さ
【図１】
2011041975.tif 000003
【図２】
2011041975.tif 000004
【図３】
2011041975.tif 000005
【図４】
2011041975.tif 000006
【図５】
2011041975.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面側に部品が溶接されその反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して、部品を鋼板部品に電気抵抗溶接をするものであって、
加圧動作をする部材に結合された加圧部材と、前記加圧電極が結合された被加圧部材の間に、加圧電極の加圧力を蓄積する加圧力蓄積手段が配置され、
前記加圧動作をする部材は作業者による加圧動作またはロボット装置による加圧動作によって加圧変位がなされる支持ブロックであり、この支持ブロックに前記加圧部材が結合してあり、前記加圧部材はその加圧変位によって前記被加圧部材との間で前記加圧力蓄積手段に加圧力を蓄積する部材であり、
前記溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力は、前記加圧力蓄積手段の蓄積加圧力と、加圧電極の進出によって弾性変形をしている鋼板部品の弾性復元力が合算された値とされ、
鋼板部品の厚さの変化および部品の溶着用突起の大きさや形状の変化に応じて設定される適正な溶着加圧力に相当する加圧長さに達した状態で検知動作をするセンサー手段が設けられ、
このセンサー手段の被検知部材が前記被加圧部材とされ、
前記加圧長さに適応させてセンサー手段が被加圧部材を検知するようにセンサー手段の動作位置を設定する加圧力調整手段が設けられ、
前記センサー手段の検知信号によって電極に溶接電流を通電するように構成したことを特徴とする電気抵抗溶接装置。
【請求項２】
前記加圧部材と被加圧部材の相対変位を電極の軸線に沿って行わせるためのガイド手段が加圧部材と被加圧部材との間に配置してあり、前記ガイド手段は、加圧電極の軸線方向と平行に配置された支持部材に取り付けられている請求項１記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項３】
前記加圧電極に溶接電流を供給する撓み変形可能な導通部材が、加圧電極の軸線を間にして前記ガイド手段の反対側に配置されている請求項２記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項４】
前記加圧力蓄積手段が２組平行な状態で配置され、この両加圧力蓄積手段の間を加圧電極の軸線が通過するように構成した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項５】
前記加圧力蓄積手段は、圧縮コイルスプリングで構成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項６】
前記加圧力蓄積手段は、流体式蓄圧ユニットで構成されている請求項１記載の電気抵抗溶接装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】  請求項１記載の発明は、片面側に部品が溶接されその反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して、部品を鋼板部品に電気抵抗溶接をするものであって、加圧動作をする部材に結合された加圧部材と、前記加圧電極が結合された被加圧部材の間に、加圧電極の加圧力を蓄積する加圧力蓄積手段が配置され、前記加圧動作をする部材は作業者による加圧動作またはロボット装置による加圧動作によって加圧変位がなされる支持ブロックであり、この支持ブロックに前記加圧部材が結合してあり、前記加圧部材はその加圧変位によって前記被加圧部材との間で前記加圧力蓄積手段に加圧力を蓄積する部材であり、前記溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力は、前記加圧力蓄積手段の蓄積加圧力と、加圧電極の進出によって弾性変形をしている鋼板部品の弾性復元力が合算された値とされ、鋼板部品の厚さの変化および部品の溶着用突起の大きさや形状の変化に応じて設定される適正な溶着加圧力に相当する加圧長さに達した状態で検知動作をするセンサー手段が設けられ、このセンサー手段の被検知部材が前記被加圧部材とされ、前記加圧長さに適応させてセンサー手段が被加圧部材を検知するようにセンサー手段の動作位置を設定する加圧力調整手段が設けられ、前記センサー手段の検知信号によって電極に溶接電流を通電するように構成したことを特徴とする電気抵抗溶接装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】  上述の実施例における鋼板部品４８は平板状の部材であるが、これを自動車の車体における中空の閉断面構造部、例えば、ピラー構造部の表面にボルト１を溶接するようにしてもよい。この場合は、閉断面構造部の内部空間が前記開放空間５０を形成することになる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月6日(2010.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面側に部品が溶接されその反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して、部品を鋼板部品に電気抵抗溶接をするものであって、
加圧動作をする部材に結合された加圧部材と、前記加圧電極が結合された被加圧部材の間に、加圧電極の加圧力を蓄積する加圧力蓄積手段が配置され、
前記加圧動作をする部材は作業者による加圧動作またはロボット装置による加圧動作によって加圧変位がなされる支持ブロックであり、この支持ブロックに前記加圧部材が結合してあり、前記加圧部材はその加圧変位によって前記被加圧部材との間で前記加圧力蓄積手段に加圧力を蓄積する部材であり、
前記溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力は、前記加圧力蓄積手段の蓄積加圧力と、加圧電極の進出によって弾性変形をしている鋼板部品の弾性復元力が合算された値とされ、
鋼板部品の厚さの変更および部品の溶着用突起の大きさや形状の変更に応じて設定される適正な溶着加圧力に相当する加圧長さに達した状態で検知動作をするセンサー手段が設けられ、
このセンサー手段の被検知部材が前記被加圧部材とされ、
前記加圧長さに適応させてセンサー手段が被加圧部材を検知するようにセンサー手段の動作位置を設定する加圧力調整手段が設けられ、
前記センサー手段の検知信号によって電極に溶接電流を通電するように構成したことを特徴とする電気抵抗溶接装置。
【請求項２】
前記加圧部材と被加圧部材の相対変位を電極の軸線に沿って行わせるためのガイド手段が加圧部材と被加圧部材との間に配置してあり、前記ガイド手段は、加圧電極の軸線方向と平行に配置された支持部材に取り付けられている請求項１記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項３】
前記加圧電極に溶接電流を供給する撓み変形可能な導通部材が、加圧電極の軸線を間にして前記ガイド手段の反対側に配置されている請求項２記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項４】
前記加圧力蓄積手段が２組平行な状態で配置され、この両加圧力蓄積手段の間を加圧電極の軸線が通過するように構成した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項５】
前記加圧力蓄積手段は、圧縮コイルスプリングで構成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気抵抗溶接装置。
【請求項６】
前記加圧力蓄積手段は、流体式蓄圧ユニットで構成されている請求項１記載の電気抵抗溶接装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】  請求項１記載の発明は、片面側に部品が溶接されその反対側の他面側が開放空間に露出している鋼板部品に対し、加圧電極を進出させて鋼板部品の片面側だけに前記部品の溶着用突起を加圧して、部品を鋼板部品に電気抵抗溶接をするものであって、加圧動作をする部材に結合された加圧部材と、前記加圧電極が結合された被加圧部材の間に、加圧電極の加圧力を蓄積する加圧力蓄積手段が配置され、前記加圧動作をする部材は作業者による加圧動作またはロボット装置による加圧動作によって加圧変位がなされる支持ブロックであり、この支持ブロックに前記加圧部材が結合してあり、前記加圧部材はその加圧変位によって前記被加圧部材との間で前記加圧力蓄積手段に加圧力を蓄積する部材であり、前記溶着用突起の鋼板部品に対する溶着加圧力は、前記加圧力蓄積手段の蓄積加圧力と、加圧電極の進出によって弾性変形をしている鋼板部品の弾性復元力が合算された値とされ、鋼板部品の厚さの変更および部品の溶着用突起の大きさや形状の変更に応じて設定される適正な溶着加圧力に相当する加圧長さに達した状態で検知動作をするセンサー手段が設けられ、このセンサー手段の被検知部材が前記被加圧部材とされ、前記加圧長さに適応させてセンサー手段が被加圧部材を検知するようにセンサー手段の動作位置を設定する加圧力調整手段が設けられ、前記センサー手段の検知信号によって電極に溶接電流を通電するように構成したことを特徴とする電気抵抗溶接装置である。