(57)【要約】      （修正有）【課題】プレス部品の穴とプロジェクションナットを同軸上に位置決めし、プレス部品が正常に下部電極に当接した状態を検知してプロジェクション溶接が可能なプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置を提供する。【解決手段】上部電極３と、上部電極３に対向させた下部電極４と、プロジェクションナット７の中心及びプレス部品８の穴の中心とを上下方向で同軸上になるように位置決めする位置決めピン５と、を備え、プレス部品８の穴周辺の底面が下部電極４の上面に当接したことをプレス部品８の底面の高さ方向の位置で検知するプレス部品高さ検知手段２と、プレス部品高さ検知手段２でプレス部品５が下部電極４の上面に当接した検知情報により加圧通電用電源スイッチ１３をオンにする制御手段を備える制御盤１４と、を備える。【選択図】図１
0003207960.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に摺動する上部電極と、前記上部電極に対向させて配設し中央部に貫通穴を設けた下部電極と、前記下部電極の内部に形成した空洞内に内蔵され、先端部を前記貫通穴に挿通させてさらにプロジェクションナットのボルト螺入用穴及びプレス部品の穴に挿入させて上下方向で同軸上になるように位置決めする、弾性体により上方向に付勢された位置決めピンと、前記プロジェクションナットと前記プレス部品との溶接指示をする加圧通電スイッチと、前記加圧通電の制御をする制御手段を備える制御盤と、を備え、前記位置決めピンにより前記プロジェクションナットと同軸上に位置決めされたときの正常なプレス部品のセット状態である、前記プレス部品の穴周辺の底面が前記下部電極の上面に当接する状態のときのプレス部品の高さを検知するように設定したプレス部品高さ検知手段を前記下部電極近傍に配設して、前記制御手段が、前記加圧通電スイッチオン後に、前記プレス部品高さ検知手段がプレス部品を非検知のときは加圧通電せず、前記プレス部品高さ検知手段がプレス部品を検知したときは前記上部電極と下部電極により挟んで加圧通電する制御をすることを特徴とする。
【請求項２】
前記プレス部品高さ検知手段が、前記プレス部品の底面と該底面に接するバキュームカップとに囲繞された空間の圧力が所定の負圧に到達したことを検知する圧力スイッチ、又は、前記プレス部品の高さが所定の高さに到達したことを検知する距離センサーであることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、プロジェクション溶接におけるプロジェクションナットとプレス部品との位置ずれを防止するプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクション溶接における位置決め技術としては、特許文献１には、固定電極または可動電極とプレス部品との相対位置を、プレス部品を移動させて位置を決めるときに、磁石の吸引力をプレス部品に作用させて、プレス部品と磁石との間に摩擦抵抗を生じさせ、プレス部品を摩擦抵抗で滑りにくくして移動させることを特徴とするプロジェクション溶接等における位置決め方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、固定電極内の軸方向に移動可能な位置決めピンと、この位置決めピンに連結されてアクチュエータにより軸方向に駆動されるシャフトと、シャフトを介して位置決めピンを磁化する磁気コイルと、を備えた部品位置決め装置が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、プレス部品と、該プレス部品にセットされたプロジェクションナットとを対向する電極で挟み、加圧した状態で両電極間に溶接電流を流すことにより、前記プレス部品にプロジェクション溶接されるプロジェクションナットのセット不良検出装置であって、前記電極間に予備通電し、そのときの電極間電圧から電極間の抵抗を検出する電極間抵抗検出手段と、前記電極間抵抗検出手段により検出された電極間抵抗が所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、を備えるプロジェクションナットの部品セット不良検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４１０８８号公報
【特許文献２】実開平６−３９２８１号公報
【特許文献３】特開２００２−２２４８５０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の発明は、作業者によってプレス部品セット時にプレス部品が軽く動き過ぎることを解決させるために、磁石の吸引力をプレス部品に作用させるものであるが、プレス部品と磁石との間に摩擦抵抗を生じさせるため、作業者がプレス部品を前後左右方向に微小な移動をさせようとすると難しくプレス部品の位置決めをしにくいという問題があり、プレス部品の端部で手を切創する等の危険があるという問題があった。
【０００７】
特許文献２の考案は、プレス部品セット時に位置決めピンを磁化するので、プレス部品をセットしたときにプレス部品が位置決めピンに引っかかってプレス部品と下部電極間に隙が生じてプレス部品が正常にセットされてない状態であっても、磁化された位置決めピンがプレス部品を吸い付けて固定化状態となりそのまま溶接されるため、プロジェクションナットとプレス部品との位置ずれが発生するという問題があった。
【０００８】
特許文献３の発明は、プレス部品と下部電極間に隙が生じてプレス部品が正常にセットされてない状態であっても、通電性を有する金属片等のゴミがプレス部品と下部電極間に介在すると、予備通電でプレス部品は正常にセットされたという誤検出をする問題があり、ノイズが発生すると誤検出をするという問題があった。
【０００９】
本考案はこうした問題に鑑み創案されたもので、位置決めピンによってプレス部品とプロジェクションナットが位置決めされ、プレス部品が正常なセット状態である下部電極に当接した状態を検知した後にプロジェクション溶接が可能なプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置１は、上下方向に摺動する上部電極３と、前記上部電極３に対向させて配設し中央部に貫通穴１５を設けた下部電極４と、前記下部電極４の内部に形成した空洞１６内に内蔵され、先端部を前記貫通穴１５に挿通させてさらにプロジェクションナット７のボルト螺入用穴及びプレス部品８の穴に挿入させて上下方向で同軸上になるように位置決めする、弾性体６により上方向に付勢された位置決めピン５と、前記プロジェクションナット７と前記プレス部品８との溶接指示をする加圧通電スイッチ１３と、前記加圧通電の制御をする制御手段を備える制御盤１４と、を備え、前記位置決めピン５により前記プロジェクションナット７と同軸上に位置決めされたときの正常なプレス部品８のセット状態である、前記プレス部品８の穴周辺の底面が前記下部電極４の上面に当接する状態のときのプレス部品８の高さを検知するように設定したプレス部品高さ検知手段２を前記下部電極４近傍に配設して、前記制御手段１４が、前記加圧通電スイッチ１３オン後に、前記プレス部品高さ検知手段２がプレス部品８を非検知のときは加圧通電せず、前記プレス部品高さ検知手段２がプレス部品８を検知したときは前記上部電極３と下部電極４により挟んで加圧通電する制御をすることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置１は、請求項１において、前記プレス部品高さ検知手段２が、前記プレス部品８の底面と該底面に接するバキュームカップ１０とに囲繞された空間の圧力が所定の負圧に到達したことを検知する圧力スイッチ１１、又は、前記プレス部品８の高さが所定の高さに到達したことを検知する距離センサーであることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１２】
請求項１に記載のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置１は、図１又は図２に示すように、プレス部品８の穴の内周縁が位置決めピン５に引っかかってプレス部品８の穴の周縁の底面と下部電極４の上面との間に隙が生じているときはプロジェクション溶接の加圧通電がされず、プレス部品８の正常なセット状態である、プレス部品８の穴の周縁の底面と下部電極４の上面とが当接している状態のときのみ加圧通電してプロジェクション溶接するのでプロジェクションナット７とプレス部品８との位置ずれがない品質合格品のみを生産できるという効果を奏する。
【００１３】
請求項２に記載のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置１は、プレス部品８の底面が所定の高さに到達したかを、簡易な手段で、通電性を有するゴミが介在しても誤検知が発生しにくく、ノイズが発生しても誤検知が発生しにくい手段で検知できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置の位置ずれ発生状態を示す説明図である。
【図２】図１におけるＡ部拡大図である。
【図３】本考案のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置の位置ずれのない状態を示す説明図である。
【図４】本考案のプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置の位置ずれのない状態から加圧した状態を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
本考案に係るプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置１は、図１乃至図４に示すように、上下方向に摺動する上部電極３と、前記上部電極３に対向させて配設し中央部に貫通穴１５を設けた下部電極４と、前記下部電極４の内部に形成した空洞１６内に内蔵され、先端部を前記貫通穴１５に挿通させてさらにプロジェクションナット７のボルト螺入用穴及びプレス部品８の穴に挿入させて上下方向で同軸上になるように位置決めする、弾性体６により上方向に付勢された位置決めピン５と、前記プロジェクションナット７と前記プレス部品８との溶接指示をする加圧通電スイッチ１３と、前記加圧通電の制御をする制御手段を備える制御盤１４と、を備え、前記位置決めピン５により前記プロジェクションナット７と同軸上に位置決めされたときの正常なプレス部品８のセット状態である、前記プレス部品８の穴周辺の底面が前記下部電極４の上面に当接する状態のときのプレス部品８の高さを検知するように設定したプレス部品高さ検知手段２を前記下部電極４近傍に配設して、前記制御手段が、前記加圧通電スイッチ１３オン後に、前記プレス部品高さ検知手段２がプレス部品８を非検知のときは加圧通電せず、前記プレス部品高さ検知手段２がプレス部品８を検知したときは前記上部電極３と下部電極４により挟んで加圧通電する制御をする。
【００１６】
プロジェクション溶接は、上下方向に摺動する上部電極３と、前記上部電極３に対向させて配設した、固定された下部電極４との間に、ナットフィーダー等により供給されたプロジェクションナット７を上側にし、プレス部品８を下側にして、かつ、プロジェクションナット７の中心とプレス部品８の穴の中心とを同軸上に位置決めして、前記下部電極４の上面に前記プレス部品８の底面を当接させ、前記上部電極３を下降させて前記プロジェクションナット７と前記プレス部品８とを前記上部電極３と前記下部電極４で挟んで加圧して通電して溶接する。
【００１７】
下部電極４は、上部に貫通穴１５が穿孔されて、下部は前記貫通穴１５と連通する空洞１６が形成されている。位置決めピン５の形態は、先端側からプロジェクションナット挿入部３１、プレス部品８の穴挿入部３２、下部電極４の空洞内壁摺動部３３を備え、外径の大きさは、プロジェクションナット挿入部３１の外径が最も小さく、次にプレス部品８の穴挿入部３２の外径が大きく、さらに下部電極４の空洞内壁摺動部３３の外径が最も大きい。そのため、位置決めピン５のプロジェクションナット挿入部３１とプレス部品８の穴挿入部３２との境には段付部９が形成される。
【００１８】
プロジェクションナット７とプレス部品８の穴との位置決めは、前記プロジェクションナット挿入部３１の外周面にプロジェクションナット７のねじ山部分の山の頂を当接させ、前記穴挿入部３２の外周面にプレス部品８の穴の内周縁を当接させることによって、プロジェクションナット７の中心とプレス部品８の穴の中心とを上下方向で同軸上にすることにより位置決めする。
【００１９】
しかし、図１又は図２に示すように、前記段付部９にプレス部品８の穴の内周縁が引っ掛かり、プレス部品８の穴周縁部の底面と下部電極４の上面との間に隙が生じたときにプロジェクション溶接がされるとプロジェクションナット７がプレス部品８の穴に対して位置ずれした品質不良の製品ができる。作業者にとって、プロジェクションナット７に位置決めピン５が挿入されているかは目視確認できるが、段付部９周辺がプロジェクションナット７で隠れているので、プレス部品８の穴の内周縁が段付部９に引っかかっているのを目視で見つけることは困難である。そのため、プレス部品８の穴とプロジェクションナット７との位置ずれの品質不良撲滅が実現できなかった。
【００２０】
位置決めピン５の底面には位置決めピン５を常時上方向に付勢するスプリング等の弾性体６が当接している。これにより、位置決めピン５のプロジェクションナット挿入部３１やプレス部品８の穴挿入部３２は、通常は下部電極４の上面より突出した状態を維持し、プレス部品８等により押さえつけられると下方に移動し破損しにくい構造を有している。
【００２１】
次に、プレス部品高さ検知手段２は、前記プレス部品８の穴周辺の底面が前記下部電極４の上面に当接したことをプレス部品８の高さで検知する手段であり、このためプレス部品高さ検知手段２は下部電極４近傍に配設し前記プレス部品８の穴周辺の底面が前記下部電極４の上面に当接したことを正確に検知するようにする。プレス部品高さ検知手段２を下部電極４から離隔した位置に配設するとプレス部品８が薄板の場合にはプレス部品８の変形によって誤検知が生ずる懸念がある。
【００２２】
プレス部品高さ検知手段２は、例えば、前記プレス部品８の底面と該底面に接するバキュームカップ１０とに囲繞された空間の圧力が所定の負圧に到達したことを検知する圧力スイッチ１１、又は、前記プレス部品８の高さが所定の高さに到達したことを検知する距離センサー（図示なし）が挙げられ、プレス部品８である被対象物の高さが所定の高さにあるかを検知可能な手段であればよく、前記圧力スイッチ１１や距離センサーには限定されない。距離センサーには、非接触式、プッシュ型などの接触式があり、いずれでもよい。
【００２３】
前記圧力スイッチ１１は、プレス部品８の穴周辺の底面が下部電極４の上面に当接した状態を正確に検知するために、他の要因によって検知の信頼性に悪影響が生じないようにするために、下部電極４の近傍の位置に配設する。そのため、下部電極４の近傍の位置のプレス部品８の底面にバキュームカップ１０の上端縁を密着するように前記バキュームカップ１０を配設する。そして前記バキュームカップ１０には該バキュームカップ１０内を真空に吸引し、又は、前記バキュームカップ１０内を大気圧にする真空発生器２０が設けられ、前記バキュームカップ１０内の負圧の大きさを検出する圧力スイッチ１１を接続させて、圧力スイッチ１１のオン・オフ情報を制御手段を備える制御盤１４に送信する構成になっている。
【００２４】
次に、本考案に係るプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置１の使用方法について、プレス部品高さ検知手段２として圧力スイッチ１１を使用した場合を説明する。まず、作業者は、位置決めピン５が突出しているのを確認して、プレス部品８を手で掴んで位置決めピン５をプレス部品８の穴に挿入させるようにセットする。そして、作業者はプロジェクション溶接を起動させる加圧通電スイッチ１３の足踏みスイッチを踏む。この足踏みスイッチオンによって、パーツフィーダー（図示なし）が作動し、真空発生器２０がバキュームカップ１０内の空気を吸引し始める。パーツフィーダーの作動によりプロジェクションナット１個を位置決めピンの先端に向けて送給する。これによりプロジェクションナット７の穴に位置決めピン５の先端のプロジェクションナット挿入部３１が挿入される。
【００２５】
そして、図３に示すように、セットしたプレス部品８の底面が下部電極４の上面に当接している状態であれば、前記真空発生器２０の作動により、前記プレス部品８の底面と該底面に接するバキュームカップ１０とに囲繞された空間が負圧になっていき、前記空間の圧力が所定の負圧に到達したことを圧力スイッチ１１が検知すると、図４に示すように、油圧シリンダー等の駆動手段（図示なし）により上部電極３が下降して上部電極３と下部電極４とでプロジェクショナット７とプレス部品８とを挟んで所定の圧力で加圧し所定の電流を通電させてプロジェクション溶接が行われる。
【００２６】
一方、図１又は図２に示すように、セットしたプレス部品８の底面が下部電極４の上面と解離している状態であれば、バキュームカップ１１内が密閉空間にならないので真空発生器２０が作動しても所定の負圧に到達しない。このため、圧力スイッチ１１はオフのままであるのでプロジェクション溶接は行われない。
【００２７】
したがって、前記圧力スイッチ１１のオン・オフをプロジェクション溶接の起動条件に設定することは、プロジェクションナット７とプレス部品８の穴との位置ずれが生じない工程づくりを実現することになる。
【００２８】
プロジェクション溶接完了信号により、真空発生器２０を作動させて前記プレス部品８の底面と該底面に接するバキュームカップ１０とに囲繞された空間を大気圧に戻す。前記バキュームカップ１０内が大気圧になったときに圧力スイッチ１１がオフする。作業者は圧力スイッチ１１オフ表示を確認しプロジェクション溶接完了製品を取り出す。このとき前記バキュームカップ１０内が大気圧になっているので、容易に前記製品を取り出すことができる。
【符号の説明】
【００２９】
１        部品位置ずれ防止装置
２        プレス部品高さ検知手段
３        上部電極
４        下部電極
５        位置決めピン
６        弾性体
７        プロジェクションナット
８        プレス部品
９        段付部
１０      バキュームカップ
１１      圧力スイッチ
１３      加圧通電スイッチ
１４      制御盤
１５      貫通穴
１６      空洞
２０      真空発生器
３１      プロジェクションナット挿入部
３２      穴挿入部
３３      空洞内壁摺動部
【図１】
0003207960.tif 000003
【図２】
0003207960.tif 000004
【図３】
0003207960.tif 000005
【図４】
0003207960.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月11日(2016.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
上下方向に摺動する上部電極と、前記上部電極に対向させて配設し中央部に貫通穴を設けた下部電極と、前記下部電極の内部に形成した空洞内に内蔵され、先端部を前記貫通穴に挿通させてさらにプロジェクションナットのボルト螺入用穴及びプレス部品の穴に挿入させて上下方向で同軸上になるように位置決めする、弾性体により上方向に付勢された位置決めピンと、前記プロジェクションナットと前記プレス部品との溶接指示をする加圧通電スイッチと、前記加圧通電の制御をする制御手段を備える制御盤と、を備え、前記位置決めピンにより前記プロジェクションナットと同軸上に位置決めされたときの正常なプレス部品のセット状態である、前記プレス部品の穴周辺の底面が前記下部電極の上面に当接する状態のときのプレス部品の高さを検知するように設定したプレス部品高さ検知手段を前記下部電極近傍に配設して、前記制御手段が、前記加圧通電スイッチオン後に、前記プレス部品高さ検知手段がプレス部品を非検知のときは加圧通電せず、前記プレス部品高さ検知手段がプレス部品を検知したときは前記上部電極と下部電極により挟んで加圧通電する制御をすることを特徴とするプロジェクション溶接の部品位置ずれ防止装置。