(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極（１５）に対して上下動される可動電極（１６）の外周部に、センサーホルダ（１８）を上下動可能に設けるとともに、該センサーホルダ（１８）を可動電極（１６）に対して下方に押圧付勢する付勢装置（１９）を設け、該センサーホルダ（１８）に前記可動電極（１６）が下方に移動した際にナット（３１）の上面の外周部に接触する第１センサー（２５）を上下動可能に設けるとともに、該第１センサー（２５）をセンサーホルダ（１８）に対して下方に押圧付勢する弾性体（２６）を設け、センサーホルダ（１８）に対する第１センサー（２５）の上下動を制動する制動体（２７）を設け、該制動体（２７）による制動力は、前記弾性体（２６）による第１センサー（２５）の下方への押圧力及び前記付勢装置（１９）によるセンサーホルダ（１８）の下方への押圧力よりも大きくし、前記センサーホルダ（１８）が可動電極（１６）に対して上方に移動した際に、スポット溶接機の電源を遮断する接触子（１７，２１）を設けたことを特徴とするナットのスポット溶接機。
【請求項２】
前記センサーホルダ（１８）に可動電極（１６）が下方に移動した際にナット（３１）の外周に嵌合する筒状の第２センサー（２２）を設けたことを特徴とする請求項１記載のナットのスポット溶接機。
【請求項３】
前記第１センサー（２５−１）に可動電極（１６）が下方に移動した際にナット（３１）の外周に嵌合する筒状の第２センサー（２２−１）を設けたことを特徴とする請求項１記載のナットのスポット溶接機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば金属板の所定箇所にナットを溶着するナットのスポット溶接機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のナットのスポット溶接機として、実公平７−４１５８２号公報に記載されたもの、即ち、図４に示すものがあった。図４において、１は固定電極であり、この固定電極１の上方に可動電極３を対向配置し、該可動電極３の下部外周に絶縁材により筒状に形成されたセンサー４を摺動可能に嵌合させ、このセンサー４をコイルばね５により下方に押圧してその下端４ａを上記可動電極３よりも所定量下方に突出付勢する。上記センサー４の下部は、溶接されるナット１１の外周が嵌合する径とする。８は上記センサー４が可動電極３から下方に突出する突出量を所定値に保持するリング状のストッパーであり、可動電極３の外周に固定されている。
【０００３】
上記センサー４の上端部の内周にリング状の可動接触子６をねじ込み固定し、また、可動電極３の外周に可動接触子６の上部側で対向する筒状の固定接触子７を嵌合固定する。上記可動接触子６および固定接触子７は、スポット溶接機の電源を遮断する遮断回路（図示省略）の接点をなし、可動接触子６が上動して固定接触子７に接触すると、スポット溶接機の電源を遮断するようになっている。図中２は固定電極の軸心部に突出形成したナット１１のガイド突起である。
【０００４】
そして、所定箇所に通し孔１０ａが明けられた金属板１０、およびこの金属板１０に固着されるナット１１を設け、上記金属板１０を固定電極１の上面に載置するとともに、その通し孔１０ａを固定電極１のガイド突起２に挿通し、ナット１１をシュート（図示省略）により上記固定電極１が位置する金属板の上面に供給するとともに、該ナット１１をガイド突起２に嵌合させて位置決めし、次いで可動電極３を下降させて上記ナット１１を下方に押圧した後、通電して該ナット１１を上記金属板１０に溶着する。
【０００５】
この場合、上記ナット１１の供給位置が横方向にずれた場合は、図４の仮想線で示すように、可動電極３が上記ナット１１に当接する前にセンサー４の下端４ａがナット１１の上面に当接し、該センサー４が可動電極３に対して上方に相対移動してその可動接触子６が固定接触子７に接触し、スポット溶接機の電源、つまり電極１，３間への通電が遮断され、上記ナット１１の金属板１０への溶着が阻止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、可動電極３の磨耗が進行すると、これに伴ってセンサー４の可動電極３に対する突出量が次第に増大することになる。このため、上記可動電極３の磨耗量が所定値を越えると、ナット１１が正常位置に供給されていても、可動電極３がナット１１に接触する前にセンサー４の下端４ａが金属板１０に衝突し、該ナット１１のスポット溶接が阻害される欠点があった。本発明は、可動電極の磨耗の進行に伴ってセンサーの初期位置を自動的に補正し、該センサーの検出性能を長期に亘って安定させることにより、上記欠点を解消した新規なナットのスポット溶接機を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の如く構成したものである。即ち、固定電極に対して上下動される可動電極の外周部に、センサーホルダを上下動可能に設けるとともに、該センサーホルダを可動電極に対して下方に押圧付勢する付勢装置を設け、該センサーホルダに前記可動電極が下方に移動した際にナットの上面の外周部に接触する第１センサーを上下動可能に設けるとともに、該第１センサーをセンサーホルダに対して下方に押圧付勢する弾性体を設け、センサーホルダに対する第１センサーの上下動を制動する制動体を設け、該制動体による制動力は、前記弾性体による第１センサーの下方への押圧力及び前記付勢装置によるセンサーホルダの下方への押圧力よりも大きくし、前記センサーホルダが可動電極に対して上方に移動した際に、スポット溶接機の電源を遮断する接触子を設ける構成にしたものである。
この場合、前記センサーホルダに可動電極が下方に移動した際にナットの外周に嵌合する筒状の第２センサーを設けるとよい。また、前記第１センサーに可動電極が下方に移動した際にナットの外周に嵌合する筒状の第２センサーを設けてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図において、図１は本発明の第１実施例を示す要部断面図、図２はセンサーの検知状態を示す要部断面図、図３は本発明の第２実施例を示す要部断面図である。図１において、１５は従来と略同様の固定電極であり、この固定電極１５の上方にシリンダ（図示所略）によって上下動される可動電極１６を対向配置する。この可動電極１６の上部外周に大径かつフランジ状の固定接触子１７を形成し、この固定接触子１７が位置する可動電極１６の外周に絶縁性のセンサーホルダ１８を摺動可能に嵌合させ、該センサーホルダ１８をコイルばねからなる付勢装置１９により下方に押圧付勢する。２０は付勢装置１９の上端を受けるばね押えであり、可動電極１６に固定されている。
【０００９】
上記センサーホルダ１８は、上部１８ａが小径に下部１８ｂが大径となる段付き円筒状に形成し、上部１８ａ側を上記固定接触子１７に上方から当接可能とし、該上部１８ａの下端つまり内周側の段部にリング状の可動接触子２１を固定し、該可動接触子２１を上記固定接触子１７に上側から接触させる。これら可動接触子２１及び固定接触子１７はスポット溶接機の電源を遮断する遮断回路（図示省略）の接点をなし、上記センサーホルダ１８が可動電極１６に対して上方に移動して可動接触子２１が固定接触子１７から離れると、上記遮断回路が作動してスポット溶接機の電源、従って固定電極１５と可動電極１６との通電を遮断するようになっている。
【００１０】
上記センサーホルダ１８の下部１８ｂは、固定接触子１７の下方に垂下させ、該下部１８ｂの下端に円筒状の金属性の第２センサー２２を係止する。この第２センサー２２の下端２２ａは、可動電極１６の下端よりも所定量下方に突出させる。この第２センサー２２は、可動電極１６が下方に移動した際にその下端部が正常位置に供給されたナット３１の外周に嵌合する径とする。
【００１１】
上記第２センサー２２と可動電極１６との間に、短尺かつ円筒状の第１センサー２５を嵌合させる。この第１センサー２５は、その下端２５ａを可動電極１６の下端と略同一レベルにするとともに、可動電極１６が下方に移動した際にその下端２５ａが正常位置に供給されたナット３１の上面の外周に当接する径とする。上記第１センサー２５の上下位置は、以下の如くして決める。
【００１２】
即ち、第２センサー２２と可動電極１６との間の上部に、第１センサー２５を下方に押圧付勢するコイルばねからなる弾性体２６を収容する。一方、第１センサー２５は、可動電極１６とは円滑に上下動可能に嵌合させ、第２センサー２２とは制動体２７により所定の制動力で摩擦係合させる。この制動体２７は、ばね線材をＣ字状に湾曲させてなり、この制動体２７を小径方向に予圧縮して第１センサー２５の外周部に形成したリング状の溝（符号省略）に嵌合させ、該制動体２７の外径方向への反力でその外周を上記第２センサー２２の内面に摩擦力係合させる。
【００１３】
上記制動体２７による第２センサー２２との摩擦力係合力、即ち第１センサー２５の制動力は、上記弾性体２６による第１センサー２５の下方への押圧力及び上記付勢装置１９によるセンサーホルダ１８の下方への押圧力よりも大きくする。この場合、１個の制動体２７では所定の制動力が得られないときは、下部に形成した予備溝２８に同様の制動体を嵌合させて制動力を増大（調整）する。そして、可動電極１６を下方に移動させた状態で第１センサー２５の下端２５ａを正常位置に供給されたナット３１の上面の外周部に当接させて該第１センサー２５の初期位置を設定する。この初期位置の設定は、第２センサー２２の下部に形成した上下方向に細長い操作孔２３にドライバー等の操作具２４を挿通し、その下端で上記第１センサー２５をナット３１の当接位置まで下方に移動させる、という操作をして上記第１センサー２５の初期位置を設定する。なお、上記ナット３１は、図１に示すように、下面の外周部に金属板３０に当接する複数の突起３１ａを有する。
【００１４】
上記第１実施例によれば、図１に示すように、ナット３１が金属板３０の上面の正常位置に供給された状態で可動電極１６が下降すると、第１センサー２５の下端２５ａが上記ナット３１の上面外周部の所定位置に当接し、また第２センサー２２の下部が上記ナット３１の外周部に嵌合する。このため、センサーホルダ１８は可動電極１６に対して上方に相対移動せず、可動接触子２１は固定接触子１７に接触した状態、つまり遮断回路が作動しない状態で上記可動電極１６がナット３１に接触し、該ナット３１、金属板３０間に電流が流れ、ナット３１の突起３１ａが溶融して両者は溶接されることになる。
【００１５】
この場合、上記第１センサー２５は、ナット３１の上面に衝突した際に上方への反発力が発生するが、この反発力による上方への移動は、弾性体（コイルばね）２６により阻止される。また、使用によって可動電極１６の下面（当接面）１６ａが磨耗すると、この磨耗に伴って上記第１センサー２５のナット３１の上面への当接時期が早まり、該第１センサー２５は上記磨耗の進行に伴って次第に上方に移動される。この場合、上記可動電極１６の磨耗速度は極めて遅く、従って上記第１センサー２５の上方への移動速度も極めて遅いものとなる。
【００１６】
また、センサーホルダ１８に係止された第２センサー２２は、ナット３１に衝突しないため下降時の慣性力で当初の下降位置が保持されることになり、上記第１センサー２５は可動電極１６の磨耗の進行に伴って第２センサー２２に対して上方に移動される。即ち、上記第１センサー２５は可動電極１６の磨耗の進行に伴って可動接触子２１を上方に押し上げることなく上方に移動補正される。この補正された第１センサー２５は、制動体２７により上記補正された位置で第２センサー２２と摩擦係合し、通常の上下動は第２センサー２２と共に上下動することになる。このため、第１センサー２５の検知機能は、可動電極１６の磨耗に左右されることなく当初の機能を発揮することになる。
【００１７】
次に、図２の実線で示すように、ナット３１が上下逆転して金属板３０の上面に供給された状態で可動電極１６が下降すると、該可動電極１６が上記ナット３１に接触する前に第１センサー２５の下端２５ａが上記ナット３１の突起３１ａに当接する。上記突起３１ａは可動電極１６の外方側に位置しており、しかも突出量が大きいため、第１センサー２５は上記突起３１ａによって上方に大きく移動される。第１センサー２５が上方に大きく移動されると、制動体２７を介して第２センサー２２及びセンサーホルダ１８が可動電極１６に対して上方に相対移動し、可動接触子２１が固定接触子１７から離間して遮断回路が作動する。このため、上記可動電極１６がナット３１に接触しても、該ナット３１、金属板３０間に電流が流れず、ナット３１は金属板３０に溶接されなくなる。
【００１８】
なお、上記第１センサー２５の上方への移動により第２センサー２２及びセンサーホルダ１８が可動電極１６に対して上方に相対移動した際には、この第１センサー２５を初期位置に調整しておくことが好ましい。即ち、可動電極１６を下方に移動させた状態で第２センサー２２の操作孔２３に操作具２４を挿通し、その下端で上記第１センサー２５を下方に移動させ、その下端２５ａを正常に供給されたナット３１の上面に当接させることにより、上記初期位置を調整する。
【００１９】
また、図２の仮想線で示すように、ナット３１が左右に横ずれして金属板３０の上面に供給された状態で可動電極１６が下降すると、該可動電極１６が上記ナット３１に接触する前に第２センサー２２の下端２２ａが上記ナット３１の上面に当接する。これにより上記第２センサー２２を介してセンサーホルダ１８が可動電極１６に対して上方に相対移動し、前述と同様に遮断回路が作動し、上記可動電極１６がナット３１に接触しても、該ナット３１は金属板３０に溶接されなくなる。また、ナットが未供給の場合には可動電極１６が金属板３０に接触する前に第２センサー２２の下端２２ａが該金属板３０に当接し、上記と同様にセンサーホルダ１８が可動電極１６に対して上方に相対移動し、可動電極１６への通電が阻止される。
【００２０】
図３は第２実施例を示す。このものは、第１センサー２５−１に第２センサー２２−１を一体に設けてセンサーホルダ１８に上下動可能に摩擦係合させたものである。即ち、図３に示すように、センサーホルダ１８の下部１８ｂの下端に円筒状の金属性の補助ホルダー１８ａを係止し、該補助ホルダー１８ａと可動電極１６との間に、金属性の第１センサー２５−１を摺動可能に嵌合させる。この第１センサー２５−１は、その下端２５ａを可動電極１６の下端と略同一レベルにするとともに、可動電極１６が下方に移動した際にその下端２５ａが正常位置に供給されたナット３１の上面の外周に当接する径とする。
【００２１】
上記第１センサー２５−１の下端部に大径かつリング状の第２センサー２２−１を一体に形成する。この第２センサー２２−１の下端２２ａは、可動電極１６の下端よりも所定量下方に突出させる。この第２センサー２２−１は、可動電極１６が下方に移動した際にその下端部が正常位置に供給されたナット３１の外周に嵌合する径とする。その他は、前述した第１実施例と略同様の構造となっているので、この部分は第１実施例と同符号を附してその説明を省略する。
【００２２】
上記第２実施例によれば、図３の仮想線で示すように、ナット３１が金属板３０の上面の正常位置に供給された状態で可動電極１６が下降した際には、第１センサー２５−１の下端２５ａが上記ナット３１の上面外周部の所定位置に当接し、また第２センサー２２−１の下部が上記ナット３１の外周部に嵌合する。このため、センサーホルダ１８は可動電極１６に対して上方に相対移動せず、可動接触子２１が固定接触子１７に接触した状態で上記可動電極１６がナット３１に接触し、該ナット３１は金属板３０に溶接されることになる。
【００２３】
この場合、上記第１センサー２５−１は、ナット３１の上面に衝突した際に上方への反発力が発生するが、この反発力による上方への移動は、弾性体（コイルばね）２６により阻止される。また、使用によって可動電極１６の下面（当接面）１６ａが磨耗すると、この磨耗に伴って上記第１センサー２５−１のナット３１の上面への当接時期が早まり、該第１センサー２５−１は上記磨耗の進行に伴って次第に上方に移動され、第２センサー２２−１もこれに追随して上方に移動される。
【００２４】
この場合、上記第１センサー２５−１の上方への移動速度は極めて遅く、また、センサーホルダ１８及びこれに係止された補助ホルダ１８ａは、ナット３１に衝突しないため下降時の慣性力で当初の下降位置が保持されるため、上記第１センサー２５−１及び第２センサー２２−１は可動電極１６の磨耗の進行に伴って補助ホルダ１８ａに対して上方に移動補正される。即ち、上記第１センサー２５−１及び第２センサー２２−１は可動電極１６の磨耗の進行に伴って可動接触子２１を上方に押し上げることなく上方に移動補正される。この補正された第１センサー２５−１は、制動体２７により上記補正された位置で補助ホルダ１８ａと摩擦係合し、通常の上下動は補助ホルダ１８ａと共に上下動することになる。このため、第１センサー２５−１及び第２センサー２２−１の検知機能は、上記可動電極１６の磨耗に左右されることなく当初の機能を発揮することになる。
【００２５】
そして、ナット３１が上下逆転して金属板３０の上面に供給された状態で可動電極１６が下降した際には、該可動電極１６のナット３１に接触する前に第１センサー２５−１の下端２５ａが上記ナット３１の突起３１ａに当接する。また、ナット３１が左右に横ずれして金属板３０の上面に供給された状態で可動電極１６が下降した際には、該可動電極１６の上記ナット３１に接触する前に第２センサー２２−１の下端２２ａが上記ナット３１の上面に当接する。これにより、上記いずれの場合にも、前述した第１実施例と同様に上記ナット３１は金属板３０に溶接されなくなる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明は供給されたナットが上下逆向きになったり、横ずれしたり、あるいは未供給となったりした際に、固定・可動電極への通電が遮断されることになり、不良品の発生を未然に防止することができる。しかも、可動電極が磨耗しても、センサーの検知機能が低下しなくなる。等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す要部断面図である。
【図２】センサーの検知状態を示す要部断面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す要部断面図である。
【図４】従来例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１５    固定電極
１６    可動電極
１６ａ  下面
１７    固定接触子
１８    センサーホルダ
１８ａ  補助ホルダ
１９    付勢装置（コイルばね）
２０    バネ押え
２１    可動接触子
２２    第２センサー
２２ａ  下端
２３    操作孔
２４    操作具
２５    第１センサー
２６    弾性体（コイルばね）
２７    制動体
２８    予備溝
３０    金属板
３１    ナット
３１ａ  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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