(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合された状態で固定される溶接要部をその接合方向に沿って挟圧する一対の電極を含み、各電極が溶接要部を挟圧する溶接姿勢と溶接要部を開放する開放姿勢との間で相対的に変位可能に対をなす一対の保持ユニットと、
各保持ユニットを介して上記一対の電極を溶接姿勢と開放姿勢との間で駆動する駆動機構と
を備えた抵抗溶接ヘッドにおいて、
上記電極が溶接要部を挟圧する過程で両電極の対向中心が溶接要部の接合中心に調芯されるように両保持ユニットを上記接合方向に沿って遊動可能に担持するフローティングガイドを設け、
上記駆動機構は、一方の保持ユニットに設けられ、上記接合方向に沿ってロッドを進退させるエアシリンダと、
上記ロッドに連結され、上記接合方向に沿い、相対変位可能な状態で他方の保持ユニットを貫通するシャフトと、
上記シャフト上の当該他方の保持ユニットの両側に設けられ、他方の保持ユニットを上記溶接姿勢に駆動するための駆動フランジおよび他方の保持ユニットを上記開放姿勢に駆動するための押圧フランジと、
他方の保持ユニットと上記駆動フランジとの間に縮設され、当該他方の保持ユニットを押圧フランジ側に向けて付勢するコイルばねと
を有し、
一方の保持ユニットから他方の保持ユニットを上記エアシリンダのロッドの進退動作で駆動するように構成している
ことを特徴とする抵抗溶接ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の抵抗溶接ヘッドを複数個用いて、等間隔を隔てて並設されている多数の溶接要部を溶接するための抵抗溶接装置であって、
上記溶接要部を保持するワークホルダと、
ワークホルダに保持された溶接要部が並ぶ並設方向に沿って複数の抵抗溶接ヘッドが組み付けられた溶接ヘッド組立体と、
溶接ヘッド組立体と上記ワークホルダとを相対的に駆動することにより、溶接要部を抵抗溶接ヘッドの電極間に供給するための機構と、
上記溶接ヘッド組立体と上記ワークホルダとを相対的に駆動することにより、各抵抗溶接ヘッドを供給された溶接要部のピッチ置きに間欠駆動するための間欠駆動機構と
を備え、上記抵抗溶接ヘッドの各電極は、溶接要部のピッチの複数倍を隔てて等配されているとともに、上記抵抗溶接ヘッドの各電極が溶接済の溶接要部をパスするように上記間欠駆動機構を制御する制御手段を設けていることを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項３】
請求項１記載の抵抗溶接ヘッドを用いた抵抗溶接方法であって、
上記溶接要部を定位置に固定し、
固定された溶接要部に対し、上記抵抗溶接ヘッドの一対の電極を上記溶接要部の並設されている方向と直交する方向に遊動可能に配置し、
上記駆動機構で各保持ユニットを開放姿勢から溶接姿勢に変位させることにより、各電極が溶接要部を挟圧する際に作用する反力を抵抗溶接ヘッドに作用させて、両電極を溶接要部に対して調芯させながら挟圧し、その後、抵抗溶接を施すようにしたことを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項４】
請求項１記載の抵抗溶接ヘッドを複数個用いて、等間隔を隔てて並設されている多数の溶接要部を複数の抵抗溶接ヘッドで溶接するための抵抗溶接方法であって、
溶接要部が並ぶ並設方向に沿って複数の上記抵抗溶接ヘッドの各電極を当該溶接要部のピッチの複数倍隔てて等配し、上記溶接要部のピッチ毎に各抵抗溶接ヘッドを一斉に送りつつ停止時に同時に抵抗溶接するとともに、各電極が溶接済の溶接要部をパスするように各抵抗溶接ヘッドを駆動することを特徴とする抵抗溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗溶接ヘッド並びにそれを用いた抵抗溶接装置及び抵抗溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車用ワイヤーハーネスには、電気接続箱が採用される。この電気接続箱は、積層バスバー等の配線材をケース内に収納し、この積層バスバーによって、電気配線の分岐回路を構成する技術を具体化したものである。バスバーは、フープ材から車種に対応した回路構成の複数のバスバー素材を打ち抜き、各バスバー素材からタブ端子を上下方向にそれぞれ切り起こすとともに、各バスバー素材の間に絶縁板を介設して積層し、これをケース内に収容したものが一般的である。
【０００３】
上記電気接続箱の接点は、バスバー同士、或いはバスバーと電線等の溶接要部をスポット溶接装置で溶接することにより形成される。
【０００４】
ところで、近時、車両に搭載される電装品の増加に伴い、電気接続箱の内部に収容される回路が急増し、高密度の分岐回路を少ない部品数で製造することが要請されている。
【０００５】
このため、最近では電気接続箱をいくつかの機能に分けてモジュール化し、このモジュール間を導体端末の溶接で回路構成することが試みられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、モジュール化された電気接続箱を製造する際には、分割された一のモジュールと他のモジュールとを接合するため、各モジュールに設けられたバスバーの自由端を互いに接合させて溶接することが必要になる。それらバスバーの溶接要部は、非常に近接した状態で多数並設されている。また、各バスバーは、プレス加工で切り起こされているため、並設された方向に対するアラインメントは必ずしも精緻ではない。他方、スポット溶接装置は、一般に一対の電極間に溶接要部を挟み込んで通電するものであるが、溶接要部に何れかの電極が片当たりすると、溶接部分の品質は著しく劣化することになる。このため、アラインメントの悪い溶接要部が多数並列している状態では、各溶接要部毎に一対の電極を位置合わせする必要が生じ、加工効率が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、アラインメントの悪い多数の溶接要部をも効率よく溶接することのできる抵抗溶接ヘッド並びにそれを用いた抵抗溶接装置及び抵抗溶接方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、互いに接合された状態で固定される溶接要部をその接合方向に沿って挟圧する一対の電極を含み、各電極が溶接要部を挟圧する溶接姿勢と溶接要部を開放する開放姿勢との間で相対的に変位可能に対をなす一対の保持ユニットと、
各保持ユニットを介して上記一対の電極を溶接姿勢と開放姿勢との間で駆動する駆動機構と
を備えた抵抗溶接ヘッドにおいて、
上記電極が溶接要部を挟圧する過程で両電極の対向中心が溶接要部の接合中心に調芯されるように両保持ユニットを上記接合方向に沿って遊動可能に担持するフローティングガイドを設け、
上記駆動機構は、一方の保持ユニットに設けられ、上記接合方向に沿ってロッドを進退させるエアシリンダと、
上記ロッドに連結され、上記接合方向に沿い、相対変位可能な状態で他方の保持ユニットを貫通するシャフトと、
上記シャフト上の当該他方の保持ユニットの両側に設けられ、他方の保持ユニットを上記溶接姿勢に駆動するための駆動フランジおよび他方の保持ユニットを上記開放姿勢に駆動するための押圧フランジと、
他方の保持ユニットと上記駆動フランジとの間に縮設され、当該他方の保持ユニットを押圧フランジ側に向けて付勢するコイルばねと
を有し、
一方の保持ユニットから他方の保持ユニットを上記エアシリンダのロッドの進退動作で駆動するように構成している
ことを特徴とする抵抗溶接ヘッドである。
【０００９】
この発明によれば、駆動機構のエアシリンダを一方の保持ユニットに設け、このエアシリンダのロッドの進退動作によって他方の保持ユニットを駆動するように構成されているので、駆動機構が作動して上記他方の保持ユニットを駆動すると、この他方の保持ユニットが変位するとともにその反力を受けて一方の保持ユニットも変位し、一対の電極は開放姿勢から溶接姿勢に変位することになる。その変位過程で、各電極は溶接要部と接触し、遂には溶接要部を挟圧する。このとき、仮に溶接要部の接合部分が各電極の対向中心と外れた位置にあった場合、先に溶接要部に当接した電極に作用する反力によって、両電極がフローティングガイドによって溶接要部を挟圧する一方向に沿って遊動する。このため、両電極の対向中心は、溶接要部の接合面に芯合わせされる。本発明では、このようなセルフセンタリング機能を奏することができるので、溶接姿勢に変位し終わった時点では、両電極の何れもが溶接要部を均等に当接した状態で挟圧し、精度の高い溶接加工を効率よく施すことができる。
【００１０】
本発明の別の態様は、上記抵抗溶接ヘッドを有する抵抗溶接装置であって、各電極に溶接用電流を通電する通電機構と、各電極が溶接要部を挟圧しているか否かを検出する電極位置検出手段と、電極位置検出手段により各電極が溶接要部を挟圧していることを検出した場合、各電極に溶接用電流が通電されるように通電機構を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする抵抗溶接装置である。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、上記抵抗溶接ヘッドを複数個用いて、等間隔を隔てて並設されている多数の溶接要部を溶接するための抵抗溶接装置であって、
上記溶接要部を保持するワークホルダと、
ワークホルダに保持された溶接要部が並ぶ並設方向に沿って複数の抵抗溶接ヘッドが組み付けられた溶接ヘッド組立体と、
溶接ヘッド組立体と上記ワークホルダとを相対的に駆動することにより、溶接要部を抵抗溶接ヘッドの電極間に供給するための機構と、
上記溶接ヘッド組立体と上記ワークホルダとを相対的に駆動することにより、各抵抗溶接ヘッドを供給された溶接要部のピッチ置きに間欠駆動するための間欠駆動機構と
を備え、上記抵抗溶接ヘッドの各電極は、溶接要部のピッチの複数倍を隔てて等配されているとともに、上記抵抗溶接ヘッドの各電極が溶接済の溶接要部をパスするように上記間欠駆動機構を制御する制御手段を設けていることを特徴とする抵抗溶接装置である。
【００１２】
この発明では、等間隔を隔てて並設されている多数の溶接要部を複数の抵抗溶接ヘッドで溶接するに当たり、抵抗溶接ヘッドの各電極が溶接要部のピッチの複数倍を隔てて等配されているので、間欠駆動機構で各抵抗溶接ヘッドを駆動すると、各抵抗溶接ヘッドは同時に対応する溶接要部を溶接することができることになる。
【００１３】
本発明の別の態様は、上記抵抗溶接ヘッドを用いた抵抗溶接方法であって、
上記溶接要部を定位置に固定し、
固定された溶接要部に対し、上記抵抗溶接ヘッドの一対の電極を上記溶接要部の並設されている方向と直交する方向に遊動可能に配置し、
上記駆動機構で各保持ユニットを開放姿勢から溶接姿勢に変位させることにより、各電極が溶接要部を挟圧する際に作用する反力を抵抗溶接ヘッドに作用させて、両電極を溶接要部に対して調芯させながら挟圧し、その後、抵抗溶接を施すようにしたことを特徴とする抵抗溶接方法である。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、上記抵抗溶接ヘッドを複数個用いて、等間隔を隔てて並設されている多数の溶接要部を複数の抵抗溶接ヘッドで溶接するための抵抗溶接方法であって、
溶接要部が並ぶ並設方向に沿って複数の上記抵抗溶接ヘッドの各電極を当該溶接要部のピッチの複数倍隔てて等配し、上記溶接要部のピッチ毎に各抵抗溶接ヘッドを一斉に送りつつ停止時に同時に抵抗溶接するとともに、各電極が溶接済の溶接要部をパスするように各抵抗溶接ヘッドを駆動することを特徴とする抵抗溶接方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。
【００１６】
図１は本発明の実施の一形態に係るワークとしての電気接続箱の概略構成図であり、（Ａ）は側面略図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視略図である。
【００１７】
まず、図１（Ａ）（Ｂ）を参照して、本実施形態に係る電気接続箱１は、メイン筐体となるコネクタモジュール２と、このコネクタモジュール２に結合されるリレーモジュール３及びヒューズモジュール４を有している。これら各モジュール２〜４は、何れも図略のワイヤーハーネスにおいて電気接続箱に構築される回路構成をコネクタ回路部、リレー回路部、ヒューズ回路部に分割して構成されたものであり、それぞれコネクタ２ａ、リレー３ａ、ヒューズ４ａを有している。各モジュール２〜４の電気的接続を図るために、コネクタモジュールには、複数のバスバーＢが回路構成に対応して配置されている。図１（Ｂ）に示すように、バスバーＢのタブＢ１は、図示の実施形態において溶接要部を構成するものであり、コネクタモジュール２の幅方向に沿って一定のピッチＰを隔てて多数（例えば５０対〜１００対）並設されている。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る抵抗溶接装置の全体構成を示す正面略図であり、図３は同側面略図である。なお以下の説明では、抵抗溶接装置１０の幅方向をＸ方向、前後方向をＹ方向と称して説明する。
【００１９】
これらの図を参照して、本実施形態に係る抵抗溶接装置１０は、構造体を構成するベース１１及びゲート状のフレーム１２を有しており、詳しくは後述するように、ベース１１側に載置される電気接続箱のバスバーＢをフレーム１２に取り付けられた溶接ヘッド組立体１００で溶接するための装置である。
【００２０】
上記ベース１１には、一対のＬＭガイド１４が抵抗溶接装置１０のＹ方向に設けられ、このＬＭガイド１４上にスライドテーブル１５がＹ方向に往復移動可能にガイドされている。このスライドテーブル１５と上記ベース１１とは、スライドテーブル１５をＹ方向に往復移動するためのボールねじ機構１６によって連結されている。そしてこのボールねじ機構１６がベース１１の後端部に配置されたモータ１７で駆動されることにより、スライドテーブル１５がＹ方向に移動するようになっている。
【００２１】
上記スライドテーブル１５の上には、Ｘ方向に延びる一対のＬＭガイド１８が設けられている。このＬＭガイド１８には、送りテーブル１９がＸ方向に往復移動可能にガイドされている。この送りテーブル１９と上記スライドテーブル１５とは、送りテーブル１９をＸ方向に往復移動するためのボールねじ機構２０によって連結されている。そしてこのボールねじ機構２０がスライドテーブル１５の一端部に配置されたモータ２１で駆動されることにより、送りテーブル１９がＸ方向に移動するようになっている。このモータ２１は、上記タブＢ１のＸ方向におけるピッチＰ毎に送りテーブル１９を駆動することにより、送りテーブル１９上に設けられるワークホルダ２３を間欠駆動する間欠駆動機構を構成している。
【００２２】
上記送りテーブル１９の上には、Ｙ方向に延びるロッドレスシリンダ２２が設けられており、このロッドレスシリンダ２２上には、ワークとしてのバスバーＢを保持するワークホルダ２３がＹ方向に往復移動可能に装着されている。
【００２３】
ワークホルダ２３は、板状の載置台２３ａの四隅に周知のトグルクランプ２３ｂを配設したものであり、このトグルクランプ２３ｂを操作して、溶接対象となるバスバーＢをクランプすることにより、当該バスバーＢのタブＢ１（図１（Ｂ）参照）を精緻にＸ方向に沿わせた状態で、バスバーＢを固定し、溶接ヘッド組立体１００に供することができるようになっている。そして、このワークホルダ２３は、上記ロッドレスシリンダ２２により、仮想線で示すワーク着脱位置と実線で示すワーク供給位置との間でＹ方向に往復移動可能に構成されている。
【００２４】
また、図３に示すように、上記送りテーブル１９の上には、ロッドレスシリンダ２２の後端側でＸ方向に延びるロッドレスシリンダ２４が設けられており、このロッドレスシリンダの上部には、溶接ヘッド組立体１００の電極をドレッシングするためのドレッシングユニット２６が設けられている。上記ドレッシングユニット２６は、電極と摺接されるドレッシングプレート２６ａと、このドレッシングプレート２６ａを昇降駆動するエアシリンダ２６ｂとを有している。
【００２５】
構造体を構成する上記フレーム１２は、その上部にステー２７を有している。このステー２７の前面には、エアシリンダ２８が固定され、そのロッド２８ａを上下に変位可能な状態で下方に向けている。そして、このロッド２８ａの下端には、ホルダ２９を介して溶接ヘッド組立体１００が昇降可能に固定されている。なお図２に示すように、フレーム１２の上部には、溶接ヘッド組立体１００に溶接用電流を供給するためのトランス３０が配置されている。図示の実施形態において、トランス３０及びこのトランス３０を制御するコントローラ３１（図７参照）は、次に説明する抵抗溶接ヘッド１１０毎に設けられている。
【００２６】
次に図４以下を参照して、上記抵抗溶接装置１０に採用されている溶接ヘッド組立体１００の詳細について説明する。図４は図２の実施形態に係る溶接ヘッド組立体１００の一部破断側面図であり、図５は同正面略図、図６は同底面略図である。
【００２７】
これらの図を参照して、図示の溶接ヘッド組立体１００は、３連の抵抗溶接ヘッド１１０をＸ方向に配設し、一体的に組み付けたものである。
【００２８】
各抵抗溶接ヘッド１１０は、略箱型のボディ１１１を有している。ボディ１１１は、Ｙ方向に対向する一対の端板１１２と、各端板１１２の上部を前後につなぐ天板１１４とを一体に有している。各抵抗溶接ヘッド１１０の天板１１４は、上記ホルダ２９の底面に固定されることにより、互いに一体的に上下に昇降駆動されるようになっている。
【００２９】
上記ボディ１１１の各端板１１２、１１２間には、Ｙ方向に延びる一対のガイドバー１１５が固定されている。各ガイドバー１１５は、上下に対向配置され、図示の実施形態において、一対の保持ユニット１１６をＹ方向に遊動させるためのフローティングガイドを構成するものである。
【００３０】
この一対の保持ユニット１１６は、各ガイドバー１１５にガイドされるスライド部１１６ａと、スライド部１１６ａの下部に設けられた絶縁板１１６ｂと、この絶縁板１１６ｂを介してスライド部１１６ａに対し、電気的に絶縁されているブロック１１６ｃと、ブロック１１６ｃの下端に固定された電極ホルダ１１６ｄと、この電極ホルダ１１６ｄに保持されている電極１１６ｅとを一体的に含み、ユニット化されたものである。
【００３１】
各保持ユニット１１６のスライド部１１６ａは、両ガイドバー１１５を貫通させている略矩形の金属部材であり、対応するガイドバー１１５毎にスライドベアリング１１６jを有している。このスライドベアリング１１６jにより、スライド部１１６ａ（したがって保持ユニット１１６）は、極めて小さな摺動抵抗で、Ｙ方向に沿いスムーズに往復移動することができるようになっている。
【００３２】
上記ブロック１１６ｃ及び電極ホルダ１１６ｄは、何れもクロム銅等、導電率の高い金属材料で形成されているものであり、Ｙ方向において前後左右に対称形に形成されている。
【００３３】
上記電極１１６ｅは、タングステンまたはタングステン合金を組み合わせて構成されており、電極ホルダ１１６ｄから供給される電流をバスバーＢのタブＢ１に通すことによって、バスバーＢのタブＢ１を溶接するためのものである。
【００３４】
図５及び図６を参照して、各抵抗溶接ヘッド１１０の電極１１６ｅに電流を通電するために、各抵抗溶接ヘッド１１０のブロック１１６ｃには、電極取付タブ１１６ｆが固定されている。電極取付タブ１１６ｆは、互いに他の抵抗溶接ヘッド１１０に設けられたものとの干渉を避けるため、図６に示すように、底面でみて、Ｘ方向及びＹ方向に突出長さが変更された状態で直角に屈曲している。
【００３５】
次に図４を参照して、各保持ユニット１１６をＹ方向に駆動して、各電極１１６ｅがバスバーＢのタブＢ１を挟圧する溶接姿勢とバスバーＢのタブＢ１を開放する開放姿勢との間で相対的に変位させるために、各抵抗溶接ヘッド１１０は、エアシリンダ１１７をそれぞれ有している。各エアシリンダ１１７は、一対の保持ユニット１１６の一方（図示の例では後ろ側）のスライド部１１６ａに対し、シリンダブラケット１１６ｇを介して保持されており、そのロッド１１７ａをＹ方向に沿って進退可能に突出させている。このロッド１１７ａには、対応する両保持ユニット１１６のスライド部１１６ａを貫通する駆動シャフト１１８の後端部がカップリング１１７ｂを介して連結されている。駆動シャフト１１８は、Ｙ方向に沿って両端板１１２を貫通している金属製部材である。各保持ユニット１１６のスライド部１１６ａには、駆動シャフト１１８の外周にスライド自在に設けられたスライドベアリング１１６ｈが取り付けられており、各保持ユニット１１６は、このスライドベアリング１１６ｈによって、駆動シャフト１１８のＹ方向への相対変位を許容している。そして、図４に示すように、一方の保持ユニット１１６にエアシリンダ１１７を取り付け、他方の保持ユニット１１６を駆動シャフト１１８で駆動することにより、上記一方の保持ユニット１１６に反力を生じさせ、両保持ユニット１１６をＹ方向に沿って対称に駆動できるように構成している。
【００３６】
上記エアシリンダ１１７には、図略の加圧空気供給装置から加圧空気を供給する２系統の加圧空気供給ラインＬ１、Ｌ２が設けられている。各加圧空気供給ラインＬ１、Ｌ２には、電磁弁Ｖ１、Ｖ２が設けられており、それぞれ選択的に加圧空気を供給することができるようになっている。これら電磁弁Ｖ１、Ｖ２のうち、一方（図示の例では加圧空気供給ラインＬ１のもの）は、溶接工程の際に用いられる高圧用調整弁であり、他方（図示の例では加圧空気供給ラインＬ２のもの）は、ドレッシング工程の際に用いられる低圧用調整弁である。各電磁弁Ｖ１、Ｖ２の制御方法としては、後述する各工程に応じて各電磁弁Ｖ１、Ｖ２を択一的に開放するように制御してもよく、或いは、溶接時に両電磁弁Ｖ１、Ｖ２を開き、ドレッシング時には低圧用の電磁弁Ｖ２のみを開くように制御してもよい。
【００３７】
上記電極１１６ｅを溶接姿勢に変位させるために、駆動シャフト１１８の先端部には、前方の保持ユニット１１６を後方に駆動するための駆動フランジ１１８ａが固定されている。図示の例において、駆動フランジ１１８ａは、ビス１１８ｂで固定されることにより、駆動フランジ１１８ａ上の取付位置を調整することが可能になっている。この駆動フランジ１１８ａと前方の保持ユニット１１６のスライド部１１６ａとの間には、駆動シャフト１１８の外周上でＹ方向に摺動自在に設けられた受圧スリーブ１１９が配置されている。受圧スリーブ１１９の前端部には、駆動フランジ１１８ａに対して同心に対向する受圧フランジ１１９ａが一体形成されている。この受圧フランジ１１９ａと駆動フランジ１１８ｂとの間には、コイルばね１２０が縮設されている。したがって、駆動シャフト１１８が後退し、コイルばね１２０を介して受圧フランジ１１９ａを後方に駆動すると、この駆動力は、前方の保持ユニット１１６に伝達され、この保持ユニット１１６が全体的に後退するとともに、この駆動時の反力が後方の保持ユニット１１６に伝播し、後方の保持ユニット１１６は、前方に移動することになる。
【００３８】
他方、上記電極１１６ｅを互いに開放姿勢に変位させるために、上記駆動シャフト１１８の途中部には、一対の保持ユニット１１６、１１６間に配置される押圧フランジ１２１が固定されている。また、前方の保持ユニット１１６の背面には、この押圧フランジ１２１に臨む受圧突起１２２が突設されている。このため、駆動シャフト１１８が前方に変位すると、この押圧フランジ１２１が前方に変位して受圧突起１２２を前方に押圧し、前方の保持ユニット１１６を前方に変位させることが可能になるとともに、この駆動時の反力が後方の保持ユニット１１６に伝播し、後方の保持ユニット１１６は、後方に移動することになる。
【００３９】
さらに図示の実施形態において、各保持ユニット１１６、１１６が開放姿勢に変位するときの位置を規定するために、各端板１１２、１１２には、それぞれＹ方向に対向している保持ユニット１１６に向かって突出するストッパピン１２３、１２４が固定されている。このストッパピン１２３、１２４の外周には、それぞれ端板１１２と保持ユニット１１６との間で縮設されるコイルばね１２５、１２６が配置されている。したがってこの実施形態によれば、各電極１１６ｅ、１１６ｅが開放姿勢に変位する際にはこれらのストッパピン１２３、１２４によって、位置規制がなされるとともに、溶接姿勢にあるときは、両ストッパピン１２３、１２４間で両保持ユニット１１６が（したがって電極１１６ｅが）Ｙ方向に弾性的に遊動できることとなる。
【００４０】
次に、電極１１６ｅの開閉制御を行うための検出機構について説明する。
【００４１】
まず、図４を参照して、上記駆動シャフト１１８前後には、一対のドグ１２７、１２８が設けられている。駆動シャフト１１８の前端部に設けたドグ１２７は、前方の保持ユニット１１６の変位量を検出するためのものであり、該保持ユニット１１６のスライド部１１６ａ下端に設けた検出器ＳＷ１に検知されることによって、前方の保持ユニット１１６に保持された電極１１６ｅが溶接姿勢にあるか否かを判別することができるようになっている。他方、駆動シャフト１１８の後端部に設けたドグ１２８は、一部がストッパピン１２４の後部に延設されたガイド部１２４ａにガイドされている。このドグ１２８は、エアシリンダ１１７の上部に設けた検出器ＳＷ２に対向している。そして、この検出器ＳＷ２がドグ１２８を検出することによって、後方の保持ユニット１１６に保持された電極１１６ｅが溶接姿勢にあるか否かを判別することができるようになっている。
【００４２】
次に、前方の保持ユニット１１６に設けたスライド部１１６ａの下端には、Ｙ方向に延びるロッド１４０が固定されている。このロッド１４０の後端部は、後方の保持ユニット１１６のスライド部１１６ａの下端に設けたスリーブ１４１を摺動自在に貫通している。さらにこのロッド１４０の後端部には、ドグ１４２が固定されている。このドグ１４２は、上記シリンダブラケット１１６ｇに取り付けられた非接触型変位検出器ＳＷ３に対向している。非接触型変位検出器ＳＷ３は、例えば０．００２ｍｍの分解能を有する渦電流式センサで構成されている。図示の実施形態では、この非接触型変位検出器ＳＷ３の検出信号に基づき、バスバーＢのタブＢ１を溶接している際の溶け込み量を検出することができるようになっている。なお図示の実施形態において、上述した検出器ＳＷ１は、ロッド１４０の先端部に固定されたステー１４４に保持されている。
【００４３】
図７は、図２の実施形態に係る抵抗溶接装置１０のブロック図である。
【００４４】
同図を参照して、抵抗溶接装置１０には、制御装置１５０が設けられている。この制御装置１５０には、操作スイッチ１５１によって作動するマイクロプロセッサ１５２やこのマイクロプロセッサ１５２と接続される電装品が設けられており、操作スイッチ１５１を操作することにより、上述した各モータ１７、２１や各シリンダ２２、２４、２６ｂ、２８、トランス３０の各コントローラ３１、電磁弁Ｖ１、Ｖ２を各検出器ＳＷ１、ＳＷ２、１４３の検出信号に基づいて後述するように自動制御することができるように構成されている。
【００４５】
上記マイクロプロセッサ１５２には、後述する制御動作を実行するためのプログラム及びデータが記憶されている記憶部１５３を有している。
【００４６】
図８は、図２の実施形態に係る制御装置１５０による制御動作の一部を説明する説明図である。
【００４７】
同図を参照して、上述のように、抵抗溶接ヘッド１１０は、複数個設けられているが、各抵抗溶接ヘッド１１０の各電極１１６ｅは、タブＢ１のピッチＰのＮ倍（但し、Ｎは２以上の整数。図示の例では５倍）を隔てて等配されている。これとともに、上記抵抗溶接ヘッド１１０の各電極１１６ｅがタブＢ１のピッチＰのＮ−１（図示の例では４回）だけ間欠駆動された場合に、抵抗溶接ヘッド１１０の台数に対応する間隔だけ各抵抗溶接ヘッド１１０が溶接済のタブＢ１をパスするように、上記制御装置１５０は、間欠駆動機構としてのモータ２１を制御可能に設定されている。
【００４８】
図９は図２の実施形態に係る溶接電流の給電系統を示す図であり、（Ａ）は系統図、（Ｂ）はタイミングチャートである。
【００４９】
同図（Ａ）に示すように、図示の実施形態では、各トランス３０ごとにコントローラ３１を設けているので、上述した溶接動作において、各抵抗溶接ヘッド１１０の電極１１６ｅに同時に給電することが可能になる。この結果、図９（Ｂ）に示すように、ひとつのタブＢ１から次のタブＢ１に移行するまでの溶接時間をひとつ分の溶接時間に短縮することが可能になる。
【００５０】
次に、上述した各図並びに図１０以下を参照しながら図２の実施形態の動作について説明する。図１０は、図２の実施形態における抵抗溶接ヘッドが開放姿勢から溶接姿勢に移行する過程を示す断面図である。
【００５１】
以上の構成において、抵抗溶接装置１０は、初期状態において、ワークホルダ２３がワーク着脱位置に移動しているとともに、残余の駆動部位は、図３で示す状態になっている。この状態で、図１で説明したバスバーＢを図２の抵抗溶接装置１０のワークホルダ２３に装着し、制御装置１５０の操作スイッチ１５１を操作する。上述したように、ワークホルダ２３に固定されたバスバーＢは、その溶接要部となるタブＢ１を精緻にＸ方向に沿わせた状態で固定されることになる。この状態で操作スイッチ１５１が操作されると、まず、ロッドレスシリンダ２２が駆動され、ワークホルダ２３が図３の実線で示す供給位置に移動する。次いで、溶接ヘッド組立体１００を昇降するためのエアシリンダ２８がロッド２８ａを突出させ、図４で示すように、各抵抗溶接ヘッド１１０がバスバーＢ１を挟持可能な位置まで降下させる。
【００５２】
この図４の状態から、本実施形態においては、各抵抗溶接ヘッド１１０に設けられたエアシリンダ１１７がロッド１１７ａを縮長し、駆動シャフト１１８を後方に変位させる。これにより、駆動シャフト１１８に設けられた駆動フランジ１１８ａがコイルばね１２０及び受圧スリーブ１１９を介して弾性的に前方の保持ユニット１１６を後方に付勢するので、この前方の保持ユニット１１６が後方に後退する。さらに、この駆動動作の際に駆動シャフト１１８に作用する反力がエアシリンダ１１７から後方の保持ユニット１１６に伝播することにより、この後方の保持ユニット１１６も均等に前方に移動する。
【００５３】
図１１は抵抗溶接ヘッド１１０の動作過程を示す図であり、（Ａ）は本実施形態に係る遊動機構を有する場合の動作説明図、（Ｂ）は遊動機構がない場合の動作説明図である。
【００５４】
図１１（Ａ）を参照して、図４で示した開放姿勢から図１０で示した溶接姿勢に移行する際に、仮に両電極１１６ｅ、１１６ｅの対向中心Ｏ１と供給されたバスバーＢのタブＢ１の接合中心Ｏとが一致していない場合、これら電極１１６ｅ、１１６ｅを担持している両保持ユニット１１６が、ストッパピン１２３、１２４に許容される範囲内で、ガイドバー１１５に沿ってＹ方向に遊動可能に構成されていることから（図１０参照）、先にバスバーＢのタブＢ１に当接した電極１１６ｅに作用する反力によって、両保持ユニット１１６（したがって両電極１１６ｅ、１１６ｅ）がＹ方向に沿って遊動する。このため、図１１（Ａ）の下側に示すように、両電極１１６ｅ、１１６ｅの対向中心Ｏ１は、バスバーＢのタブＢ１の接合中心Ｏに芯合わせされる。本実施形態では、このようなセルフセンタリング機能を奏することができるので、溶接姿勢に変位し終わった時点では、両電極１１６ｅ、１１６ｅの何れもがバスバーＢのタブＢ１を均等に当接した状態で挟圧し、精度の高い溶接加工を施すことができる。
【００５５】
他方、このようなフローティング機能がない場合、図１１（Ｂ）に示すように、両電極１１６ｅ、１１６ｅは、あくまで両者の対向中心Ｏ１を中心にバスバーＢ１を挟圧しようとする。このため、図１１（Ｂ）の下側に示すように、一方の電極１１６ｅのみがバスバーＢ１に片当たりするという問題が生じる。
【００５６】
図１２は、図２の実施形態における抵抗溶接ヘッドの溶接姿勢における状態を示す断面図である。
【００５７】
図１２を参照して、両電極１１６ｅ、１１６ｅが溶接姿勢に変位すると、その変位動作は、各検出器ＳＷ１、ＳＷ２に検出される。この検出結果に基づいて、制御装置１５０のマイクロプロセッサ１５２は、トランス３０のコントローラ３１を制御し、各抵抗溶接ヘッド１１０の電極１１６ｅに大電流を流す。これにより、各抵抗溶接ヘッド１１０の電極１１６ｅは、同時に対応するバスバーＢ１を溶接する（図９（Ｂ）参照）。
【００５８】
抵抗溶接が進むと、バスバーＢ１の接合面が溶融することにより、両電極１１６ｅの対向間隔は、短くなる。検出器ＳＷ３は、この変位を精緻に検出し、マイクロプロセッサ１５２に出力する。マイクロプロセッサ１５２は、記憶部１５３に予め記憶されている制御条件と検出器ＳＷ３が出力した検出信号とに基づいて、溶接状態を判別し、溶接が終了したと判別した場合には、コントローラ３１を制御して給電を終了する。その後、エアシリンダ１１７を駆動して、駆動シャフト１１８を前進させ、今度は、駆動シャフト１１８の押圧フランジ１２１によって前方の保持ユニット１１６を前方に押圧することにより、両保持ユニット１１６をＹ方向に離反させ、電極１１６ｅを開放姿勢に戻す。
【００５９】
全抵抗溶接ヘッド１１０の電極１１６ｅが開放姿勢に戻ると、制御装置１５０は、間欠駆動機構としてのモータ２１を駆動し、送りテーブル１９を介してワークホルダ２３をタブＢ１の１ピッチＰ分だけ送り駆動する。その後、上述した動作を繰り返すことにより、各バスバーＢ１が順次、溶接される。ここで、一の抵抗溶接ヘッド１１０が、これに連設される抵抗溶接ヘッド１１０によって溶接されたものの手前のタブＢ１まで送られると、そのタブＢ１の溶接が終了した後は、溶接済のタブＢ１をパスするパス動作が行われる（図８参照）。これにより、複数の抵抗溶接ヘッド１１０で効率よく、多数のタブＢ１を溶接することができる。
【００６０】
図１３は図２の実施形態において、抵抗溶接後の動作を示す側面略図である。
【００６１】
図１３を参照して、全てのタブＢ１が溶接されると、各抵抗溶接ヘッド１１０の電極１１６ｅが開放姿勢に戻った後、溶接ヘッド組立体１００は、エアシリンダ２８によって上方に駆動される。
【００６２】
その後、ロッドレスシリンダ２２によってワークホルダ２３は、前方の供給位置に戻される。これと並行して、モータ２１が駆動され、スライドテーブル１５が僅かに前方に移動する。これにより、ドレッシングユニット２６は、抵抗溶接ヘッド１１０の直下に配置される。その状態で、溶接ヘッド組立体１００をエアシリンダ２８で再び降下させ、各電磁弁Ｖ１、Ｖ２を制御して低圧でドレッシングユニット２６のドレッシングプレート２６ａを電極１１６ｅで挟圧するとともに、ドレッシングユニット２６のエアシリンダ２６ｂでドレッシングプレート２６ａを昇降させることにより、各電極１６６ｅの端面を研磨することができる。
【００６３】
この研磨工程が終了した後、各部は、初期状態に復帰される。
【００６４】
以上説明したように上述した実施形態によれば、セルフセンタリング機能によって、タブＢ１の接合中心Ｏに各電極１１６ｅの対向中心Ｏ１を調芯させることができるので、並設されているバスバーＢ１のアラインメントが悪い場合であっても、精度の高い溶接加工を施すことができ、歩留まりが高まるという顕著な効果を奏する。
【００６５】
特に本実施形態によれば、バスバーＢのタブＢ１が並ぶ並設方向に沿って複数対の電極１１６ｅをバスバーＢ１のピッチＰの整数倍間隔隔てて等配し、上記タブＢ１のピッチ毎に各抵抗溶接ヘッドを同時に間欠的に駆動しながら溶接するとともに、各電極１１６ｅ、１１６ｅが溶接済のタブＢ１をパスするように各抵抗溶接ヘッド１１０を駆動するので、溶接処理に要する時間を可及的に短縮することが可能になる。
【００６６】
上述した実施形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。
【００６７】
図１４は、本発明の別の実施形態に係る抵抗溶接ヘッドの断面略図である。
【００６８】
同図を参照して、抵抗溶接ヘッド１１０の仕様としては、図２以下の実施形態におけるように、各電極１１６ｅが水平に対向するものに限らず、ワーク（電気接続箱）の態様に応じて垂直に対向するように構成してもよい。その場合、一対の保持ユニット１１６、１１６は、上下に遊動可能に対向するように配置されるので、重力の影響を受けることになる。このため、図１４の実施形態では、下側の端板１１２と下側の保持ユニット１１６との間、並びに下側の保持ユニット１１６と上側の保持ユニット１１６との間に縮設されるコイルばね１７０をガイドバー１１５の外周に配置し、これらコイルばね１７０の付勢力によって重力による荷重を相殺できるようにしている。
【００６９】
この構成においても、図２の実施形態と同様に、セルフセンタリング機能を上下方向に作用させることができ、並設されているバスバーＢ１のアラインメントが悪い場合であっても、精度の高い溶接加工を施すことができる。
【００７０】
図１５は別の実施形態に係る溶接電流の給電系統を示す図であり、（Ａ）は系統図、（Ｂ）はタイミングチャートである。
【００７１】
同図を参照して、この実施形態では、各トランス３０を制御するコントローラ３１を一台のみにし、この一台のコントローラ３１と各トランス３０との間にトランス切換器３２を設けている。
【００７２】
この実施形態では、各抵抗溶接ヘッド１１０の給電制御を一台ずつシーケンシャルに行うことにより、精度の高い溶接とコストダウンとを図ることが可能になる。
【００７３】
その他本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、セルフセンタリング機能によって、溶接要部の接合中心に各電極の対向中心を調芯させることができるので、並設されている溶接要部のアラインメントが悪い場合であっても、精度の高い溶接加工を施すことができ、歩留まりが高まるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態に係るワークとしての電気接続箱の概略構成図であり、（Ａ）は側面略図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視略図である。
【図２】  本実施形態に係る抵抗溶接装置の全体構成を示す正面略図である。
【図３】  本実施形態に係る抵抗溶接装置の全体構成を示す側面略図である。
【図４】  図２の実施形態に係る溶接ヘッド組立体の一部破断側面図である。
【図５】  図２の実施形態に係る溶接ヘッド組立体の正面略図である。
【図６】  図２の実施形態に係る溶接ヘッド組立体の底面略図である。
【図７】  図２の実施形態に係る抵抗溶接装置のブロック図である。
【図８】  図２の実施形態に係る制御装置による制御動作の一部を説明する説明図である。
【図９】  図２の実施形態に係る溶接電流の給電系統を示す図であり、（Ａ）は系統図、（Ｂ）はタイミングチャートである。
【図１０】  図２の実施形態における抵抗溶接ヘッドが開放姿勢から溶接姿勢に移行する過程を示す断面図である。
【図１１】  図２の実施形態におけ抵抗溶接ヘッドの動作過程を示す図であり、（Ａ）は本実施形態に係る遊動機構を有する場合の動作説明図、（Ｂ）は遊動機構がない場合の動作説明図である。
【図１２】  図２の実施形態における抵抗溶接ヘッドの溶接姿勢における状態を示す断面図である。
【図１３】  図２の実施形態において、抵抗溶接後の動作を示す側面略図である。
【図１４】  本発明の別の実施形態に係る抵抗溶接ヘッドの断面略図である。
【図１５】  別の実施形態に係る溶接電流の給電系統を示す図であり、（Ａ）は系統図、（Ｂ）はタイミングチャートである。
【符号の説明】
１     電気接続箱
１０   抵抗溶接装置
２６ｂ エアシリンダ
２８   エアシリンダ
１００ 溶接ヘッド組立体
１１０ 抵抗溶接ヘッド
１１５ ガイドバー（フローティングガイドの一例）
１１６ 保持ユニット
１１６ｅ      電極
１１７ エアシリンダ
１５０ 制御装置（制御手段の一例）
Ｂ１   タブ（溶接要部の一例）
Ｏ     接合中心
Ｏ１   対向中心
Ｐ     ピッチ
ＳＷ１、ＳＷ２       検出器（電極位置検出手段の一例）
ＳＷ３ 非接触式変位検出器
【図１】
0003972609.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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