(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成であり、しかも、溶接時だけにエアを吹き付けることで、無駄なエアの吹き付けを防止できるボルト溶接用エアブロー機構を提供する。【解決手段】ボルト溶接機の下部電極ユニット１において、下部電極２の下方にホルダ筒３を連結し、その下方にエア送給部１０を備えた連結部材４を連結するとともに、連結部材４の袋穴４ｈの内部に圧縮ばね７とガイドピン８を内装する。通常時は圧縮ばね７で上方に付勢されるガイドピン８のテーパ部８ｔがテーパ状弁座に密接して袋穴４ｈ内の圧縮エアがホルダ筒３の筒内に入るのを遮断し、ガイドピン８が上方から押されて降下すると、テーパ部８ｔとテーパ状弁座が離反して袋穴４ｈ内の圧縮エアがホルダ筒３の筒内に入り込むようにする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ウエルドボルトを溶接する際に使用されるボルト溶接機の下部電極側のエアブロー機構であって、前記下部電極側に、圧縮ばねで上方に付勢され且つ上部電極が降下してボルトの頭部を下方に押圧するとそれに押されて所定ストローク降下するガイドピンを設け、このガイドピンが下方に移動すると、ガイドピンに形成されるテーパ部と周囲のテーパ状弁座とが離脱して、下方のエア送給部から上方の下部電極のボルト挿通孔内に向けて圧縮エアを送り込むためのエア通路を開放し、ガイドピンが前記圧縮ばねの付勢力で上方に移動すると、ガイドピンのテーパ部と周囲のテーパ状弁座とが密接して、前記エア通路を遮断するようにされることを特徴とするボルト溶接用エアブロー機構。
【請求項２】
前記エア送給部は、圧縮エアを常時送給していることを特徴とする請求項１に記載のボルト溶接用エアブロー機構。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、上下一対の電極でワークを挟み込んで加圧しながら通電することでウエルドボルトを鋼板等に溶接する溶接機において、溶接時にボルトと鋼板等との間の異物を除去するためのエアブロー機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上下一対の電極でワークを挟み込んで加圧しながら通電することでウエルドボルトを鋼板等に溶接する溶接機において、溶接時のスパッタリングやその他の細かいゴミ等の異物を除去する技術として、パーツフィーダーから送給されるウエルドボルトを分離するためのセパレータ装置のプッシュロッド前進用のエア回路を利用して、ガイドピンと下部電極のガイドピン挿入孔との隙間に圧縮エアを吹き付けるような技術が知られている。（例えば、特許文献１参照。）
また、スタッドボルトをワークに溶接する際、ロボットアームが把持するスタッドボルトが溶接位置に近づいて所定の位置に達した時点で、ワーク面に向けて一定時間エアを吹き付けてワーク面の油膜を払拭するような技術も知られている。（例えば、特許文献２参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２８８５１号公報。
【特許文献２】実開昭６２−１９３９６８号公報。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１の技術の場合、ボルトセット用シリンダの第１電磁バルブを作動させてガイドピンが所定位置に下がったときに、検出器がセット状態を検知し、セット確認信号で電磁バルブを切り換えるとともに、スピンドルが復帰位置に達した時点でセパレータ装置のエアシリンダの第２電磁バルブを作動させて溶接ボルトを送給口に落下させ、その後、タイマを起動させてエアブロー用の第３電磁バルブを作動させ、エアを噴出するようにしているが、エアを噴出させるためのエアブロー機構として格別な制御回路を設けて使用しているため、装置構成が複雑化するという問題があった。
また、特許文献２の技術の場合も、ワーク面にエアを吹き付けるための制御回路や、一定時間エアを吹き出すための回路を設ける必要があるため装置が複雑化するという問題があった。
【０００５】
そこで本考案は、装置の複雑化を招くことなく簡素な構成であり、しかも、溶接時だけにエアを吹き付けできるようにすることで、無駄なエアの吹き付けを無くすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本考案は、ウエルドボルトを溶接する際に使用されるボルト溶接機の下部電極側のエアブロー機構において、前記下部電極側に、圧縮ばねで上方に付勢され且つ上部電極が降下してボルトの頭部を下方に押圧するとそれに押されて所定ストローク降下するガイドピンを設け、このガイドピンが下方に移動すると、ガイドピンに形成されるテーパ部と周囲のテーパ状弁座とが離脱して、下方のエア送給部から上方の下部電極のボルト挿通孔内に向けて圧縮エアを送り込むためのエア通路を開放し、ガイドピンが前記圧縮ばねの付勢力で上方に移動すると、ガイドピンのテーパ部と周囲のテーパ状弁座とが密接して、前記エア通路を遮断するようにした。
【０００７】
そして、下部電極のボルト挿通孔内に送り込まれたエアは、鋼板等のワークの穴を通してワークの上面に吹き出し、ボルト頭部とワークの間の細かいゴミ類や溶接時のスパッタリング等の異物を払拭する。
このように、圧縮ばねで付勢され且つ周囲の弁座と離接自在なテーパ部を備えたガイドピンを設け、上部電極が降下してボルト頭部を下方に押圧し通電するときだけに圧縮エアを噴出させ、溶接後、上部電極が上昇すると、ガイドピンが上昇してエア通路を遮断するようにすれば、無駄なエアを流すことなく、しかも装置を簡素に構成できる。
【０００８】
また本考案では、前記エア送給部は、圧縮エアを常時送給しているようにした。
このように圧縮エアを常時送給していても、ガイドピンのテーパ部と周囲の弁座との離接によってエアの噴出が制御できるため、電磁バルブ等の部品を設ける必要がなくなり、より簡素に構成できる。
【考案の効果】
【０００９】
ウエルドボルトを溶接する際、ボルト頭部と鋼板等のワークの間の細かいゴミやスパッタリング等の異物を除去するためのエアブロー機構として、付勢ばねで付勢され且つ周囲のテーパ状弁座と離接自在なガイドピンを設け、上部電極の降下に伴ってガイドピンを降下させ、溶接完了後上部電極が上昇すると、エアの噴出が停止するようにすることで装置の簡素化が図られると同時に、無駄なエアの使用が抑制される。また、エア送給部において圧縮エアを常時送給するようにすれば、一層装置の簡素化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案に係るエアブロー機構を備えた下部電極ユニットにワークとボルトをセットした状態の説明図である。
【図２】下部電極ユニットの平面図である。
【図３】下部電極ユニットの斜視図である。
【図４】下部電極ユニットの分解斜視図である。
【図５】ガイドピンのテーパ部と周囲のテーパ状弁座との離接状態を示す説明図であり、（ａ）は密接状態、（ｂ）は離脱状態である。
【図６】ウエルドボルトの溶接方法の説明図であり、（ａ）がボルトセット状態、（ｂ）が上部電極でボルトを押圧した状態、（ｃ）が通電してウエルド部が溶解した状態である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
本考案に係るボルト溶接用エアブロー機構は、鋼板等のワークにウエルドボルトを溶接するにあたり、簡素な構成でありながら、溶接する時だけに溶接部周辺にエアを吹き付けることで、無駄なエアの吹き付けを無くすような装置として構成され、まず、ウエルドボルトＢを鋼板等のワークＷに溶接する接合方法について図６に基づき説明する。
【００１２】
ウエルドボルトＢは、ボルト頭部の下面の複数箇所にウエルド部ｕを備えており、図６（ａ）に示すように、下部電極２上に載置される鋼板等のワークＷに形成される穴ｈにボルトＢのボルト軸を挿通させてワークＷ上面とウエルド部ｕの間に所定の間隙をおくようにセットした後、（ｂ）に示すように、ボルト頭部を上部電極１６で下方に押圧することで、ボルトＢとワークＷを上部電極１６と下部電極２で挟みつけて加圧し、上部電極１６と下部電極１２間に通電することでウエルド部ｕを熔融させ接合するような接合方法である。
【００１３】
このとき、溶接部周辺のワークＷ上面とボルト頭部下面の間に細かいゴミや油や溶接時のスパッタリング等の異物が存在すると、接合強度が低下したり、溶接品質が低下したりするため、溶接時にこれら異物を除去して溶接することが好ましい。
そこで、本考案のエアブロー機構は、かかる不具合を防止するために好適な装置構成である。
【００１４】
本考案に係る下部電極ユニット１は、図１乃至図４に示すように、ボルト軸を挿通させることのできるボルト挿通孔２ｈを備えた下部電極２と、下部電極２の下方に連結されるホルダ筒３と、ホルダ筒３の下方に連結される連結部材４と、下部電極２を冷却するための冷却機構５を備えており、前記下部電極２と、ホルダ筒３と、連結部材４は、ホルダ筒３の上部と下部に設けたネジ部に螺合することで一体化できるようにされており、前記冷却機構５は、ホルダ筒３の上部外周部に嵌合してねじ止めできるようにされている。
【００１５】
また、前記ホルダ筒３の筒内上部には、絶縁スリーブ６（図１）が埋め込まれており、ボルト軸をホルダ筒３の筒内に挿入したとき、ボルトＢとホルダ筒３との間で電気的絶縁が図れるようにされている。
【００１６】
前記連結部材４の中央部の底部には段付きの袋穴４ｈが形成され、この袋穴４ｈの中央部の一番深い部分に、圧縮ばね７が内装され、この圧縮ばね７の上部に載置されたガイドピン８の上部がホルダ筒３の筒内部まで延出している。
【００１７】
そして、このガイドピン８の下方側の外周部には、上方に向けて径が狭まるテーパ部８ｔが形成され、このテーパ部８ｔが、ホルダ筒３の筒内に形成されるテーパ状弁座３ｔ（図５）に離接自在にされている。そして、ガイドピン８が圧縮ばね７によって上方に付勢されると、図５（ａ）に示すように、ガイドピン８のテーパ部８ｔがホルダ筒３のテーパ状弁座３ｔに密接して、連結部材の袋穴３ｈとホルダ筒３の筒内の通路を遮断するようにされ、ガイドピン８が上から押されて下方に降下すると、図５（ｂ）に示すように、テーパ部８ｔとテーパ状弁座３ｔが離反して連結部材の袋穴３ｈとホルダ筒３の筒内の通路が開放されるようにしている。
【００１８】
また、連結部材４の一方側の側方部には、袋穴３ｈ内に圧縮エアを送り込むためのエア送給部１０が設けられ、常時圧縮エアを供給できるようにされている。
また、連結部材４の下方部には、溶接装置に連結するためのシャンク部４ｓが設けられている。
【００１９】
前記冷却機構５は、下部電極２近傍もホルダ筒３の外周部に嵌合可能な冷却リング１１と、この冷却リング１１をホルダ筒３の外周部に固定するためのネジ止め部１２（図１）と、冷却リング１１内の冷却通路１３内に冷却水を供給するための給水部１４と、冷却通路１３内の冷却水を排水する排水部１５を備えており、冷却リング１１の冷却通路１３に冷却水を循環させることで、下部電極２周辺に発生する熱を冷却するようにされている。
【００２０】
以上のような下部電極ユニット１を溶接装置に連結し、下部電極２上にワークＷを位置決めする。このとき、ワークＷの穴ｈが、下部電極２のボルト挿通孔２ｈと同軸上になるように位置決めする。
【００２１】
次いで、鋼板Ｗの穴ｈを通してウエルドボルトＢのボルト軸を挿入する。すると、このときのガイドピン８の位置は、圧縮ばね７によって一番上方に移動しており、ガイドピン８のテーパ部８ｔがホルダ筒３のテーパ状弁座３ｔに密接した位置で、連結部材４の袋穴４ｈとホルダ筒３の筒内の連通路は遮断されており、また、ガイドピン８の上面に当接したボルトＢの頭部のウエルド部ｕとワークＷ上面との間には所定の間隙が生じた状態となる。（図６（ａ））
【００２２】
こうしてボルトＢのセットが完了すると、上部電極１６が降下を始め、ボルト頭部を押圧してボルトＢを下方に押し込む。（図６（ｂ））
すると、ボルトＢの降下によってガイドピン８も降下を始め、テーパ部８ｔとテーパ状弁座３ｔが離反して、袋穴４ｈ内に送給されていた圧縮エアがホルダ筒３の筒内に流れ込み、その圧縮エアは、下部電極２のボルト挿通孔２ｈや、ワークＷの穴ｈを通して、ワークＷ上面に向けて吹き出される。このため、ワークＷ上面の異物が払拭される。
【００２３】
上部電極１６による加圧が完了すると、上部電極１６および下部電極２に電流が流され、溶接が行われる。（図６（ｃ））
そして、溶接が完了すると、上部電極１６が上昇する。すると、圧縮ばね７の作用でガイドピン８やボルトＢが上昇し、ガイドピン８のテーパ部８ｔがテーパ状弁座３ｔに密接して、袋穴４ｈからホルダ筒３の筒内への圧縮エアの流入が停止し、ワークＷ上面へのエアブローも停止する。
すなわち、溶接する時だけにエアブローを施し、溶接時以外のときはエアブローを停止させるため、無駄にエアを吹き出すようなことがない。
【００２４】
また、装置構成は簡単であるため、高価な電磁バルブ等を使用しなくても安価に構成することができる。
【００２５】
なお、本考案は上記のような実施形態に限定されるものではない。本考案の実用新案登録請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本考案の技術的範囲に属する。
例えば、テーパ状弁座３ｔは必ずしもホルダ筒３に設けることなく、連結部材４などに設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
ボルト溶接用のエアブロー機構として、安価に構成できしかも無駄なエアの吹き付けを防止できるので、今後の広い普及が期待される。
【符号の説明】
【００２７】
１…下部電極ユニット、２…下部電極、３…ホルダ筒、３ｔ…テーパ状弁座、４…連結部材、５…冷却機構、７…圧縮ばね、８…ガイドピン、８ｔ…テーパ部、１６…上部電極、Ｂ…ウエルドボルト、Ｗ…ワーク。
【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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