(57)【要約】【課題】従来，段付き溶接ボルトの場合はガイドピンの細径ネジ部の挿入が浅いと大径円筒部の下側が浮いてしまい，溶接ボルトが傾きワークと干渉するなど溶接ボルトの供給が安定しないという課題があった。【解決手段】ボルト頭部と細径ネジ部との間に大径円筒部を有する段付き溶接ボルトを，ガイドピンと同一軸線上に供給し，上部電極の加圧動作で前記ボルトと共にガイドピンを押し下げ，溶接ボルトの細径ネジ部をワーク位置決め穴に挿入し，円筒部を前記ワーク位置決め穴へ挿入すると共に電極間で溶接ボルトの頭部とワークとを挟み付けて加圧通電してプロジェクション溶接する場合，ガイドピンと溶接ボルトの大径円筒部とをほぼ同一径とし，ガイドピンの内部には細径ネジ部を挿入する凹溝を設け，凹溝の深さ寸法は前記挿入される細径ネジ部の長さより長くし，上部電極の加圧動作で大径円筒部にかかる押圧力をガイドピンの凹溝の先端面で受けるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極の内部に設けたワーク位置決め用ガイドピンを電極面から僅かに突出し，その突出したガイドピンをワーク側に穿設した位置決め穴に挿入してワークをセットし，次いでプロジェクション頭部と細径ネジ部との間に大径円筒部を有する段付き溶接ボルトを，前記ガイドピンと同一軸線Ａ−Ａ上に供給し，次いで前記下部電極と対応する上部電極の加圧動作で前記ボルトと共にガイドピンを押し下げ，前記溶接ボルトの細径ネジ部をワーク位置決め穴に挿入し，次いで前記円筒部を前記ワーク位置決め穴へ挿入すると共に前記電極間で前記溶接ボルトの頭部とワークとを挟み付け，これに加圧通電してプロジェクション溶接する溶接装置において，前記ガイドピンと前記溶接ボルトの大径円筒部とをほぼ同一径とし，前記ガイドピンの内部には前記溶接ボルトの細径ネジ部を挿入するための凹溝を設け，しかも前記凹溝の深さ寸法は前記挿入される細径ネジ部の長さより長くし，前記上部電極の加圧動作で前記大径円筒部にかかる押圧力を前記ガイドピンの凹溝の先端面で受けるようにした段付き溶接ボルトの溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する利用分野】
本発明は抵抗溶接の分野において電極内部で上下動するガイドピン（パイロットピンとも称する）をスチール部品の位置決め穴へ挿入してワークセットした後，上記ガイドピンの上から溶接ボルト又はそれに類似するパーツ部品等を供給してプロジェクション溶接する装置に関する。さらに限定して言えば，溶接ボルトの中でボルト頭部下側に大径の円筒部と細径のネジ部とを一体に形成した特殊部品，たとえば段付き溶接ボルトのプロジェクション溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，普通の溶接ボルト（ストレートボルト）の場合は，図４及び図５に示すように溶接ボルトＢを相手ワークＷにプロジェクション溶接する際，下部電極４０の内部に設けた凹溝４１に圧縮スプリング４２でガイドピン４３をチップ先端から僅かに突き出させ，ガイドピン４３にボルト挿入用の凹溝４８を設けて，その凹溝４８に溶接ボルトＢのネジ部ｂ２を挿入した状態で，上部電極４６が溶接ボルトＢの頭部ｂ１を加圧すると同時に溶接ボルトの先端で頭部とワークとの間形成された隙間ｎ（押し込み代）をガイドピン４３の戻りでスプリング４２を圧縮して電極内に押し込むか，またはガイドピン４３をシリンダ等により引っ込めるシステムを利用してワークＷの位置決め穴４７からガイドピン４３の先端突出部を完全に離反させて後，プロジェクション溶接する方法及び電極装置などが知られている（特許文献１−３参照）。これらのガイドピンは硬質アルマイト処理された絶縁性，耐摩耗性のもの，セラミック製又は硬質合成樹脂材製などの絶縁性部材から作られる。
【０００３】
このような従来技術によれば，溶接ボルトＢのネジ部ｂ２をガイドピンの凹溝４８へ溶接ボルトの首下まで挿入した状態でガイドピン４３の先端突出部をワークの位置決め穴４７から完全に引っ込めてから，溶接時に位置決め穴４７の内径に発生するバリ等がガイドピン４３に噛み込むことがなくなって溶接後の下部電極からのワーク取り出し等が簡単にできるという効果を奏するものである。
【０００４】
また他の従来技術としては，図６に示すように溶接ボルトＢのネジ部先端に突出したパイロット部５０を有する場合は，下部電極内でスプリング力によって上下に動くようにガイドピン５１の先端部に前記溶接ボルトの先端パイロット部を支持する凹溝５２又はＶ型溝５３を設け，前記溶接ボルトの先端パイロット５０を前記ガイドピン５１の凹溝４８に挿入して先端パイロット部５０を支持し，上部電極の加圧動作で溶接ボルトと共にガイドピン５１を電極内に後退させて溶接ボルトを部品取付け穴に押し込んで溶接する方法が知られている（特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−６７６２４号公報（第２−３頁，図１−図４）
【特許文献２】
実開昭５８−１３４２８２号公報（第５−７頁，図３−図４）
【特許文献３】
特開平１−２７８９７４号公報（第３頁，図８）
【特許文献４】
特開平１−２４９２７４号公報（第１−４頁，図１−図５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来周知の溶接方法と装置は，いずれもストレートタイプの溶接ボルトが対象であって，スプリング張力でガイドピンを上下動させるシステムでは前記ガイドピンの凹溝の深さが当該ボルトのネジ部の長さより短くしなければ，溶接ボルトをワークに溶接する場合にガイドピンを位置決め穴から引き込ませることができない。しかしながら，段付き溶接ボルトＢの場合はプロジェクションＰを有するボルト頭部ｂ０と大径の円筒部ｂ１と細径のネジ部ｂ２とからなるもので，図７に示すように下部電極５５の内部で圧縮スプリング５６によって上下動するガイドピン５０の先端Ｖ溝５３と上部電極５４の間で溶接ボルトＢを挟み付ける方法も含めて，ガイドピン５０のネジ部ｂ２の挿入が浅いと大径円筒部ｂ１の下側が浮いてしまい，これによって溶接ボルトＢが傾いたりワークＷと干渉するなどワーク位置決め穴への供給が不安定となり推奨できない。
【０００７】
そこで他の方法としてボルトの倒れを防ぐためにガイドピンの凹溝に溶接ボルトの大径円筒部まで挿入する電極構造にすると，大径円筒部を挿入する分ガイドピンを長くすることとなり，電極の加圧ストロークが通常より長くなる。
【０００８】
したがってこの場合，溶接ボルトに大径円筒部が存在する分，それだけでガイドピンの径と長さが大きくなり電極管を含めて電極装置自体いきおい大型構造になる。またこれに対応して実際ワーク側の位置決め穴を大きくすることは，設備・コスト面で実現困難となる。
【０００９】
そこで本発明は，とくに段付き溶接ボルトの安定供給を図り，前述した従来の問題を解決することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は，上記の問題を解決するために次のような技術的手段を講じてある。すなわち，請求項１の発明は，下部電極の内部に設けたワーク位置決め用ガイドピンを電極面から僅かに突出し，その突出したガイドピンをワーク側に穿設した位置決め穴に挿入してワークをセットし，次いでプロジェクション頭部と細径ネジ部との間に大径円筒部を有する段付き溶接ボルトを，前記ガイドピンと同一軸線Ａ−Ａ上に供給し，次いで前記下部電極と対応する上部電極の加圧動作で前記ボルトと共にガイドピンを押し下げ，前記溶接ボルトの細径ネジ部をワーク位置決め穴に挿入し，次いで前記円筒部を前記ワーク位置決め穴へ挿入すると共に前記電極間で前記溶接ボルトの頭部とワークとを挟み付け，これに加圧通電してプロジェクション溶接する溶接装置において，前記ガイドピンと前記溶接ボルトの大径円筒部とをほぼ同一径とし，前記ガイドピンの内部には前記溶接ボルトの細径ネジ部を挿入するための凹溝を設け，しかも前記凹溝の深さ寸法は前記挿入される細径ネジ部の長さより長くし，前記上部電極の加圧動作で前記大径円筒部にかかる押圧力を前記ガイドピンの凹溝の先端面で受けるようにした。それによって前記ガイドピンと共に前記細径ネジ部をワーク位置決め穴に貫通させて前記プロジェクション溶接を行う。
【００１１】
かかる構成からなる本発明の装置によれば，前記ガイドピンの凹溝の底面を当該ボルトのネジ部の先端が突き当たって溶接ボルトと共にガイドピンをワーク位置決め穴から引っ込めてから溶接する従来の溶接方法と比較すると，段付き溶接ボルトの場合では，ガイドピンの凹溝の細径ネジ部の挿入が深く，ネジ部先端と前記凹溝の底面とが非接触状態であって，前記大径円筒部の下面が前記ガイドピンの凹溝の円周先端面と平面的に当接して押し込むことになり，ガイドピンを介してワーク位置決め穴から完全に細径ネジ部が貫通し大径円筒部が挿入されるまでガイドすることができる。これにより溶接ボルトが傾いたり，外れることがなくワークとの干渉を防ぐことができ，段付き溶接ボルトの安定供給を可能とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下，本発明装置の実施例を図１，図２及び図３に示す。
図において，１はプロジェクション溶接機の下部電極の主な構成部分を示す。２は上部電極の先端部分を示す。上部電極２は前記下部電極１に対応して溶接機に搭載された流体圧又は電気アクチュエータにより上下方向に駆動されるもので，パーツフィーダからの溶接ボルト供給動作に関連して溶接に必要な電極加圧動作と溶接タイマとの連携による通電動作がシーケンス制御により行われる。３は下部電極を構成する電極管で，その電極管の上部にはチップホルダ４が着脱可能に固定されている。そのチップホルダ４の上部にはキャップチップ５が着脱可能に取付けられている。
【００１３】
前記電極管３とチップホルダ４とキャップチップ５には同一軸線Ａ−Ａ上で連通した中空孔６が形成されている。前記電極管３の中空孔には絶縁パイプ７が挿入され，その絶縁パイプ７の中にはガイドロッド８が挿入されている。前記ガイドロッド８は前記ガイドロッド８の外周を取り巻くようにスプリング９が配置されていて，このスプリング９の張力により常時ガイドロッド８が押し上げられている。
【００１４】
前記チップホルダ４とキャップチップ５の連通した中空孔にはガイドピン１０が挿入されており，このガイドピン１０は下側の基部１１が前記ロッド先端のフランジ１２と分離されていてフランジの上面に当接した状態で組み込まれたものである。前記ガイドピンと前記ロッドは直接的又は間接的に連結してもよい。
【００１５】
前記ガイドピン１０は常時ガイドロッド８と共にスプリング力で押し上げられて下側の基部１１の上壁と，電極管３とチップホルダ４の間に形成された段部１３の下壁とが接触した状態で電極面から突出すガイドピン１０の突出し代ｅが規制され，電極内のバネ力で上下動できる構造になっている。
【００１６】
前記ガイドピン１０の径はワーク側の位置決め穴に挿入される溶接ボルトＢの大径円筒部ｂ１とほぼ同径のものであり，またガイドピン１０の先端には段付き溶接ボルトの細径ネジ部ｂ２が挿入される凹溝１４が形成されている。
【００１７】
前記凹溝１４の深さ寸法Ｈは図２から分かるように前記細径ネジ部ｂ２の長さｈより長く形成され，溶接ボルトの大径円筒部ｂ１の下面と前記凹溝１４の円周先端面とが段部１５の位置で平面的に当接する構成になっている。したがって細径ネジ部ｂ２の先端は前記凹溝１４の底面と非接触の状態で挿入される。
【００１８】
前記ガイドロド９の下端には復帰用の補助シリンダ（図省略）が連結されていて，溶接完了後，電極内に引っ込められたガイドピン１０を元の位置に復帰させるときに，前記補助シリンダが上記スプリング張力に加えてガイドロッド９の押し上げる力を補助するものである。
【００１９】
以下本発明の装置による動作を図１，図２，図３を参照し説明する。
まず，電極開放したプロジュエクション溶接機の下部電極１のガイドピン１０にワーク側の位置決め穴を位置あわせしてワークをセットする。
次いで，パーツフィーダから送出される段付き溶接ボルトＢを，図では省略したが供給ヘッドのチャックで掴み，チャックを前進させて前記ガイドピン１０と同一軸線Ａ−Ａ上に供給する。
【００２０】
次いで前記下部電極１と対応する上部電極２を加圧動作し，チャック内に上部電極２を挿入し前記ボルトをチャック内から押し出し，溶接ボルトが押し出されると共に前記ガイドピン１０の凹溝１４に前記溶接ボルトの細径ネジ部ｂ２が挿入される。この時，前記溶接ボルトの大径円筒部ｂ１と前記ガイドピンの凹溝先端とが接触し，前記円筒部ｂ１の段部１５にかかる押圧力をガイドピン１０の凹溝１４の先端面で受けて前記ガイドピン１０が電極内にスプリング９の張力に抗して押し戻される。
【００２１】
この動作で前記ガイドピン１０と共に前記細径ネジ部ｂ２がワーク位置決め穴１６に挿入され貫通した時点で前記円筒部ｂ１が前記ワーク位置決め穴１６に挿入される。この動作で前記上下電極により前記溶接ボルトの頭部ｂ０とワークＷとを挟み付け，溶接部位に所定の加圧力を立ち上げ溶接タイマにより溶接電流を流してプロジェクション溶接する。溶接完了後は溶接機の駆動部を復帰させた後，ワークの入れ換えを行い，次の溶接準備に入り，以降同様の溶接動作を繰返すことになる。
【００２２】
本実施例では段付き溶接ボルトのプロジェクション溶接について説明したが，溶接Ｔナット，その他これらに類似するＴ字型部品の溶接，またスポット溶接ガンほか各種抵抗溶接機を使用する場合も同様の作用効果を奏する。
【００２３】
【発明の効果】
以上で説明したように，本発明の装置によれば，段付き溶接ボルトを溶接する場合に，前述した従来の方法，装置と対比し，前記ガイドピンに形成された凹溝の細径ネジ部の挿入が深く，ネジ部先端と前記凹溝の底面とが非接触状態であって，前記ガイドピンの凹溝に細径ネジ部全長を挿入した状態で，上部電極の加圧時の押圧力を前記大径円筒部の段部から直接前記凹溝の円周先端面で受けることになり，前記溶接ボルトの首下に形成された大径円筒部を安定した状態で保持することができ，しかもガイドピンを介してワーク位置決め穴から完全に細径ネジ部を貫通させ，前記円筒部が位置決め穴へ完全に挿入されるまでガイドすることができる。これにより従来の問題点をなくし段付き溶接ボルトの安定供給が可能となる。
【００２４】
また本発明の装置によれば，段付き溶接ボルトを溶接する場合でもガイドピンをやむなく大きくしたり，電極ストロークを変更する必要がなくガイドピンの構造も簡単で安価に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を実施するためのガイドピンの実施例を示す下部電極の主要部断面図である。
【図２】本発明の実施例を説明する概略断面図で段付き溶接ボルトを下部電極に挿入した溶接前の状態を示す主要部断面図である。
【図３】本発明の実施例を説明する概略断面図で段付き溶接ボルトを下部電極に挿入し溶接後の状態を示す主要部断面図である。
【図４】従来技術の溶接装置の一例を示すもので，ストレートタイプの溶接ボルトを下部電極に挿入した溶接前の断面図である。
【図５】従来技術の溶接装置で溶接ボルトを溶接した後の断面図である。
【図６】従来の溶接方法において，パイロット部を有する溶接ボルトのガイドピンの先端部に形成された凹溝及びＶ型溝の実施例を示す拡大断面図である。
【図７】従来の溶接装置で先端Ｖカットのガイドピンを使用して段付き溶接ボルトを溶接する場合の説明図である。
【符号の説明】
１  下部電極    ２  上部電極    ３  電極管
４  チップホルダ    ５  キャップチップ
６  中空孔        ７  絶縁パイプ    ８  ガイドロッド
９  スプリング    １０  ガイドピン    １１  基部
１２  フランジ    １３  段部    １４  凹溝    １５  段部
１６  ワーク位置決め穴      Ｂ  段付き溶接ボルト    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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【図７】
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