(57)【要約】【課題】バラツキなく安定して適切な加圧力を供給でき、優れた溶接品質と安全で効率の良い作業ができる足踏みペダル式スポット溶接機を提供する。【解決手段】足踏みペダル（１０）によりリンク機構（５）のリンクなどで上電極（３）を下降させ、下電極（４）とで被溶接物（Ｗ）を挟みこみ、コイルバネ（１７）のばね力で押圧し、このとき足踏みのリンク機構（５）による被溶接物（Ｗ）への押圧はエアシリンダ（６）のピストンロッド（２１）を降下させるのみのごく弱いコイルバネ（１７）のばね力にとどめる構造とする。更に足踏みペダル（１０）を一定量踏み込むと、メカスイッチ（１５）が作動し、エアシリンダ（６）による加圧力が付与されて、同時に溶接電流が流れ、スポット溶接を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設された躯体と、
前記躯体の上ハウジングに、ピストンロッドが下向きになるようにエアシリンダを配設し、前記エアシリンダの前記ピストンロッドと連結した結合部材の先端部に上電極ホルダを配設し、
前記上電極ホルダには上電極を装着し、
前記躯体の下ハウジングに配設された下電極ホルダには前記上電極と対向して下電極を装着し、
前記躯体に軸着され、前記ピストンロッドを上下動させる上リンクと、
前記躯体に軸着され、先端に足踏みペダルを装着した下リンクと、
前記上リンクと下リンクに連結されてリンク機構を構成する中継リンクと、
前記下リンクの、前記足踏みペダル側の端部を常時持上げているばね部材と、
前記中継リンクとの連結側の前記下リンクの端部が一定以上上昇したとき作動するメカスイッチとを備え、
前記上リンクと前記中継リンクとの連結部を、前記上リンクに設けられた貫通孔に前記上リンクの端部がコイルバネを介して挿通されて前記中継リンクが前記上リンクを前記コイルバネのばね力に抗して押圧するように構成し、
前記上リンクが前記ピストンロッドを下降させて前記上電極を被溶接物を挟んで前記下電極に当接させ、
更に、前記メカスイッチの動作により前記エアシリンダを作動させて、
前記上電極で前記被溶接物を前記下電極に対して溶接可能な状態となるように強く押圧するように構成した、
ことを特徴とするスポット溶接機。
【請求項２】
前記ピストンロッドに連結した前記結合部材は直動ガイドスライド部と結合して、真直ぐに上下動できることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接機。
【請求項３】
前記ピストンロッドに連結した前記結合部材は、前記ピストンロッドと同心をなす円筒の軸形状で、前記躯体の前記ハウジングに配設された対の軸受により真直ぐに上下動できるようにガイドされていることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接機。
【請求項４】
前記エアシリンダを動作させる電気回路に、前記メカスイッチと、前記上電極および前記下電極が前記被溶接物を介して接触したときオンする安全スイッチとを備えた安全回路を接続したことを特徴とする請求項１、２，３記載のスポット溶接機。
【請求項５】
前記安全スイッチは、前記上電極および前記下電極が前記被溶接物を介して接触したとき流れる微小電流により作動するリレーコイルと、前記リレーコイルの作動により開閉するリレー接点とからなるものであることを特徴とする請求項４記載のスポット溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属板をスポット溶接する足踏みペダル式スポット溶接機に係り、詳しくは、足踏みペダルでリンク機構のリンクなどにより上電極を下降させて下電極とで、被溶接物を挟持し、加圧通電して溶接する足踏みペダル式スポット溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板のスポット溶接には、定置式といわれるスポット溶接機が広く使用され、ロッカーアーム式のスポット溶接機が多く用いられてきた。これには、空圧式と足踏み式があり、使用上の簡便性や上下電極で被溶接物を挟持した後、加圧するので手を挟んだりする危険はないという安全性から、図７に示すような足踏みペダル式スポット溶接機（４０）も広く使用されて来た。
【０００３】
しかし、この設備は作業者が足踏みの加減で上電極の動作を微妙に調整できる反面、下記に述べる二つの課題がある。
【０００４】
一つは上電極（４３）が円弧運動により降下し、被溶接物（Ｗ）を固定された下電極（４４）とで挟持するため、上電極（４３）と下電極（４４）の軸心が完全に一致することはなく、上電極（４３）が僅かに傾くために当接力の偏りや上下電極の僅かな位置ずれ等で溶接品質に多少の悪影響を及ぼす点である。
【０００５】
次の欠点は作業者が足踏みの加減で加圧力を与えるため、作業者の熟練度、つまりは感性に依存するため、溶接品質に重要な加圧力にバラツキが生じ、溶接結果が変動してしまうことである。また足踏みによる作業者の疲労度合いも高い。更に、足踏み加減のミスにより、上電極を急激に降下させ過ぎて、被溶接物を下電極とで衝撃的に挟持して、被溶接物の変形、あるいは圧痕等の不具合も生じることがある。
上記の二つの欠点を解消し、簡便に溶接できる溶接機が望まれる。
【０００６】
従来の事例として下記の特許文献１、２がある。
特許文献１には、上電極の円弧運動を直線運動に変えることができる構造が記載されている。しかし、加圧力については相変わらず作業者の感性に依存するものであり、バラツキなく適正な加圧力を供給できず、上記の課題の一方は解決されているものではない。
特許文献２には、上電極の円弧運動を直線運動に変えることと、加圧力をバラツキなく供給する課題はある程度解消されている構成が記載されている。しかし、充分とはいえず、更に構造が複雑であり、廉価な設備とはいえず、また、簡便性に欠けているという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７９３６３８号公報
【特許文献２】特許第３１６５０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、先に記した従来の足踏みペダル式スポット溶接機の二つの欠点をを解消すること、つまり、上電極の円弧運動を直線運動に変えることと、作業者の感性に依存していた加圧力を安定して適切な加圧力が付与でき、かつ簡便な溶接作業も可能とするスポット溶接機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は次の構成により上記課題を解決する。
＜構成１＞
立設された躯体と、
前記躯体の上ハウジングに、ピストンロッドが下向きになるようにエアシリンダを配設し、前記エアシリンダの前記ピストンロッドと連結した結合部材の先端部に上電極ホルダを配設し、
前記上電極ホルダには上電極を装着し、
前記躯体の下ハウジングに配設された下電極ホルダには前記上電極と対向して下電極を装着し、
前記躯体に軸着され、前記ピストンロッドを上下動させる上リンクと、
前記躯体に軸着され、先端に足踏みペダルを装着した下リンクと、
前記上リンクと下リンクに連結されてリンク機構を構成する中継リンクと、
前記下リンクの、前記足踏みペダル側の端部を常時持上げているばね部材と、
前記中継リンクとの連結側の前記下リンクの端部が一定以上上昇したとき作動するメカスイッチとを備え、
前記上リンクと前記中継リンクとの連結部を、前記上リンクに設けられた貫通孔に前記上リンクの端部がコイルバネを介して挿通されて前記中継リンクが前記上リンクを前記コイルバネのばね力に抗して押圧するように構成し、
前記上リンクが前記ピストンロッドを下降させて前記上電極を被溶接物を挟んで前記下電極に当接させ、
更に、前記メカスイッチの動作により前記エアシリンダを作動させて、
前記上電極で前記被溶接物を前記下電極に対して溶接可能な状態となるように強く押圧するように構成した、
ことを特徴とするスポット溶接機。
【００１０】
＜構成２＞
前記ピストンロッドに連結した前記結合部材は直動ガイドスライド部と結合して、真直ぐに上下動できることを特徴とする構成１記載のスポット溶接機。
【００１１】
＜構成３＞
前記ピストンロッドに連結した前記結合部材は、前記ピストンロッドと同心をなす円筒の軸形状で、前記躯体の前記上ハウジングに配設された対の軸受により真直ぐに上下動できるようにガイドされていることを特徴とする構成１記載のスポット溶接機。
【００１２】
＜構成４＞
前記エアシリンダを動作させる電気回路に、前記メカスイッチと、前記上電極および前記下電極が前記被溶接物を介して接触したときオンする安全スイッチとを備えた安全回路を接続したことを特徴とする構成１、２、３記載のスポット溶接機。
【００１３】
＜構成５＞
前記安全スイッチは、前記上電極および前記下電極が前記被溶接物を介して接触したとき流れる微小電流により作動するリレーコイルと、前記リレーコイルの作動により開閉するリレー接点とからなるものであることを特徴とする構成４記載のスポット溶接機。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は足踏みペダル式スポット溶接機のリンク機構を用いて被溶接物と電極との干渉などの視認性を確保でき、従来問題であった溶接の加圧力を適切にバラツキなく付与でき、作業者の負担を軽減し、効率良くかつ良好な溶接品質が得られるスポット溶接機が供給できる。また、従来用いられてきた空圧式の定置式スポット溶接機の問題である手を挟んだりする危険を解消し、上電極の急降下による被溶接物との衝撃的な加圧もなく、被溶接物や電極の変形を押さえ、電極の寿命も向上させるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の足踏みペダル式スポット溶接機の実施例１を示す説明図である。
【図２】実施例１において、足踏みペダルを所定量踏み込んだことにより上電極が下降し、被溶接物を挟み込んだ時の状況を示す説明図である。
【図３】足踏みペダルを図２より更に一定量踏み込んでメカスイッチがＯＮ（オン）となった時の上リンクと中継リンクの連結状態を示す斜視図である。
【図４】実施例１において、（ａ）はピストンロッドに連結した結合部材と上リンクとの連結部分を拡大して一部縦断面図で、（ｂ）は同連結部分の側面を示す一部縦断面図である。
【図５】本発明の実施例２を示す説明図である。
【図６】（ａ）は同実施例１、２で使用する安全回路のフローチャート図、（ｂ）は同安全回路の説明図である。
【図７】従来のロッカーアーム式の足踏みペダル式スポット溶接機の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
複数個のリンクなどからなるリンク機構を持つ足踏みペダル式スポット溶接機において、函形形状の躯体上部に配設した上ハウジングの上面にエアシリンダを設け、被溶接物に加圧力を付加する構造とし、リンク機構の作用による加圧力はばね力のみとし、エアシリンダのピストンロッドに連結した上電極が垂直に下降し、下電極と共に被溶接材を挟持する構造とする。
【００１７】
先に図７に示す従来の足踏みペダル式スポット溶接機（４０）の課題を提起し記載した。本発明はこの課題を解決する。この内容を以下、添付する図を用いて実施例を説明すると、次のとおりである。
【実施例１】
【００１８】
本発明の足踏みペダル式スポット溶接機（１）の実施例１の全体図が図１、図２である。
【００１９】
被溶接物（Ｗ）を挟持する前の状態が図１であり、先に図１で構造を説明する。
本発明の足踏みペダル式スポット溶接機（１）は、立設された躯体（２）と、躯体（２）の上ハウジング（２２）に、ピストンロッド（２１）が下向きになるように配設されたエアシリンダ（６）と、エアシリンダ（６）のピストンロッド（２１）と連結した結合部材（３５）の先端部に配設された上電極ホルダ（７）と、上電極ホルダ（７）に装着された上電極（３）と、躯体（２）の下ハウジング（２９）に配設された下電極ホルダ（９）と、下電極ホルダ（９）に、上電極（３）と対向して装着された下電極（４）と、躯体（２）に支点軸（１６）により軸着され、かつピストンロッド（２１）を上下動させる上リンク（１９）と、躯体（２）に支点軸（２３）により軸着され、かつ先端に足踏みペダル（１０）を配設した下リンク（２０）と、上リンク（１９）と下リンク（２０）に連結されてリンク機構（５）を構成する中継リンク（１８）と、下リンク（２０）の足踏みペダル側の端部を常時持上げているばね部材（２４）と、中継リンクとの連結側の下リンク（２０）の端部が一定以上上昇したとき作動するメカスイッチ（１５）とを備えている。
【００２０】
上リンク（１９）と中継リンクとの連結部は、図３に示すように、上リンク（１９）に設けられた貫通孔（３２）に上リンク（１９）の端部がコイルバネ（１７）を介して挿通されて中継リンク（１８）が上リンク（１９）をコイルバネ（１７）のばね力に抗して押圧するように構成されている。
【００２１】
上リンク（１９）は、ピストンロッド（２１）に連結した結合部材（３５）を下降させて上電極（３）で被溶接物（Ｗ）を挟んで下電極（４）に当接させる。エアシリンダ（６）は、メカスイッチ（１５）の動作により作動して上電極（３）で被溶接物（Ｗ）を下電極（４）に対して溶接可能な状態となるように強く押圧する。
【００２２】
エアシリンダ（６）のピストンロッド（２１）に連結した結合部材（３５）は、上リンク（１９）とは、図４に示すように、結合部材（３５）に装着された軸部材（２６）により連結されている。上リンク（１９）の先端部にはＵ字状溝が設けられ、このＵ字状溝に軸部材（２６）が摺動自在に嵌入された状態で連結されている。結合部材（３５）の上下動に伴って軸部材（２６）はＵ字状溝内で上下動する。足踏みペダル（１０）は下リンク（２０）の先端に配設され、リンク機構（５）を介して上電極（３）まで連結されている。足踏みの動作前はばね部材（２４）のばね力により、ピストンロッド（２１）は上昇しているため、上電極（３）と下電極（４）には間隙（Ｈ）があり。この間隙（Ｈ）から被溶接物（Ｗ）を挿入してセットする。
【００２３】
次に、図２に示すように、被溶接物（Ｗ）をセットした状態で、作業者は足踏みペダル（１０）を軽く踏み込むことにより、先に記述したリンク機構（５）の作用で上電極（３）が降下し、下電極（４）とで被溶接物（Ｗ）を挟み込む。ここで溶接トランス（１２）と支持体（２７）との間に設けられている導電板（１３）の形状が、図１と図２で多少異なっている。これは導電板（１３）がオンス銅板と呼ばれる可撓性材料を用いているために上電極（３）が降下することにより若干変形するためである。
【００２４】
更に、詳しく説明すると、リンク機構（５）の上リンク（１９）とエアシリンダ（６）のピストンロッド（２１）に連結した結合部材（３５）は、図４に示すように、軸部材（２６）で連結されており、足踏みペダル（１０）を踏み込むと結合部材（３５）はリンク機構（５）の作用により、垂直に降下する。従って結合部材（３５）と結合した上電極ホルダ（７）に装着した上電極（３）も同時に降下し、下電極（４）とで被溶接物（Ｗ）を挟み込む。実施例ではエアシリンダ（６）を用いたが、代替として油圧シリンダ、または、モータ駆動機構での方法も可能である。また、結合部材（３５）と上電極ホルダ（７）は堅固な結合が必要だが、図４では支持体（２７）で固定する構成とした実施例である。
【００２５】
図７に示す従来の足踏みペダル式スポット溶接機（４０）ではリンク機構でのアームによるてこ式加圧方法である。しかし、本発明では、図３に示すような構成、つまり、中継リンク（１８）の上端と上リンク（１９）の貫通孔（３２）は滑合で挿通して連結し、コイルバネ（１７）との構成により、足踏みでの被溶接物（Ｗ）への加圧はコイルバネ（１７）のばね力以上は付加されない構造となっている。更に、従来の上電極（３）は円弧運動により降下していたが、直動ガイドの直動ガイドスライド部（３４Ｂ）と結合した結合部材（３５）が垂直に降下して、先に述べた従来の不具合を解消している。
図１、２、４では直動ガイドレール部（３４Ａ）は四角形状のレールとしているがこのレールの代替としてスプラインの丸軸の方式もあるが、この方法だと丸軸の両端をハウジングなどで支持する必要があり、簡素な部品構成とはならない。
【００２６】
足踏みペダル（１０）を軽く踏み込んだ後、更に一定量踏み込むとメカスイッチ（１５）が作動し、制御装置（３０）からの指令で、予め設定された加圧力がエアシリンダ（６）で付与され、同時に溶接電流が流れ、スポット溶接を開始する。このとき、中継リンク（１８）と上リンク（１９）の連結構造およびコイルバネ（１７）との構成により、足踏みを強く踏みすぎても被溶接物（Ｗ）への加圧はコイルバネ（１７）のばね力以上は付加されない。このコイルバネ（１７）のばね力はエアシリンダ（６）の加圧力に比べ至極弱いものであり、ピストンロッド（２１）を降下させるのみの力に設定されている。
【００２７】
図６の（ａ）、（ｂ）に示すような更に安全性を高めるための安全回路（３３）を設ける手段がある。これは、誤って手や絶縁物を挟んだり、段取りミスなどで不具合が発生して、上電極（３）と下電極（４）が導通しなかった時には、足踏みペダル（１０）をいくら踏んでも、溶接スイッチがＯＮとは成らず、エアシリンダ（６）が作動しないので、作業者の安全が確保できるものである。
具体的には、足踏みの下リンク（２０）近傍に配設したメカスイッチ（１５）と、上下電極（３，４）が被溶接物（Ｗ）を狭持し、導通することで微小電流が流れて、安全スイッチ（２５）が入り、この二つのスイッチが同時に入ったときに制御装置（３０）からの指令で電磁弁が動作してエアシリンダ（６）が作動する。図６（ｂ）では安全スイッチ（２５）としてリレーコイル（２５Ａ）とリレー接点（２５Ｂ）を包含するリレーを用いた実施例である。
【実施例２】
【００２８】
本発明の足踏みペダル式スポット溶接機（１）の実施例２の全体図が図５である。構成は実施例１とほぼ共通するが、相違点を以下に記述する。
図５の実施例２では直動ガイドを用いていない。ここではピストンロッド（２１）に連結した結合部材（３５）は、ピストンロッド（２１）と同心をなす円筒の軸形状で、下端に上電極ホルダ（７）を取り付け、かつ、上リンク（１９）と直接連結しているため、軸を太く長く構成している。また、ピストンロッド（２１）と長い軸の結合部材（３５）を垂直かつ円滑に降下させるため、上ハウジング（２２）の上下に配設した二個の軸受（８）により支承し、昇降のガイドとしている。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
スポット溶接する金属板製品の溶接作業において、手を挟むことなく安全に作業ができ、優れた溶接品質が得られ、かつ、簡便で効率の良い作業のできるスポット溶接機を提供できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  足踏みペダル式スポット溶接機
２  躯体
３  上電極
４  下電極
５  リンク機構
６  エアシリンダ
７  上電極ホルダ
８  軸受
９  下電極ホルダ
１０  足踏みペダル
１１  溶接チップ
１２  溶接トランス
１３  導電板（オンス銅板）
１４  導電板
１５  メカスイッチ
１６  支点軸
１７  コイルバネ
１８  中継リンク
１９  上リンク
２０  下リンク
２１  ピストンロッド
２２  上ハウジング
２３  支点軸
２４  ばね部材
２５  安全スイッチ
２５Ａ  リレーコイル
２５Ｂ  リレー接点
２６  軸部材
２７  支持体
２８  支持体
２９  下ハウジング
３０  制御装置
３１  ストッパ
３２  貫通孔
３３  安全回路
３４Ａ  直動ガイドレール部
３４Ｂ  直動ガイドスライド部
３５  結合部材
４０  従来の足踏みペダル式スポット溶接機
４３  従来の足踏みペダル式スポット溶接機の上電極
４４  従来の足踏みペダル式スポット溶接機の下電極
Ｗ  被溶接材
【図１】
2012030283.tif 000003
【図２】
2012030283.tif 000004
【図３】
2012030283.tif 000005
【図４】
2012030283.tif 000006
【図５】
2012030283.tif 000007
【図６】
2012030283.tif 000008
【図７】
2012030283.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【手続補正１】
【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】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、先に記した従来の足踏みペダル式スポット溶接機の二つの欠点を解消すること、つまり、上電極の円弧運動を直線運動に変えることと、作業者の感性に依存していた加圧力を安定して適切な加圧力が付与でき、かつ簡便な溶接作業も可能とするスポット溶接機を提供することを目的とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012030283.tif 000010