(57)【要約】【課題】汎用性に優れた仮付け溶接装置を提供する【解決手段】支持台２９上に配置された第１の被溶接部材１１と、第１の被溶接部材１１に対して直交配置された第２の被溶接部材１０とを当接させ、その当接部を電気抵抗溶接にて仮付けする溶接手段を備えた仮付け溶接装置であって、第２の被溶接部材１０を介在させて第１の被溶接部材１１に対向させて配設した前記溶接手段の電極２１を、第１の被溶接部材１１へ向けて押圧する押圧手段を備え、前記溶接手段は、前記第１の被溶接部材１０の支持台を間接的に前記溶接手段の相手側電極として兼用し、前記当接部を電気抵抗溶接にて仮付け溶接するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台上に配置された第１の被溶接部材と、当該第１の被溶接部材に対して直交配置された第２の被溶接部材を当接させ、その当接部を電気抵抗溶接にて仮付けする溶接手段を備えた仮付け溶接装置であって、
前記第２の被溶接部材を介在させて前記第１の被溶接部材に対向させて配設した前記溶接手段の電極を、前記第１の被溶接部材へ向けて押圧する押圧手段を備え、
前記溶接手段は、
前記第１の被溶接部材の支持台を間接的に前記溶接手段の相手側電極として兼用し、前記当接部を電気抵抗溶接にて仮付け溶接することを特徴とする仮付け溶接装置。
【請求項２】
前記第１の被溶接部材および前記第２の被溶接部材の少なくともいずれか一方は、その頂部の幅内の一部に仮付け溶接用の隆起部を備え、当該隆起部の高さは、前記第１の被溶接部材と前記第２の被溶接部材とが当接した際、前記隆起部により両部材間に本溶接に適した隙間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の仮付け溶接装置。
【請求項３】
さらに、
前記押圧手段による上下方向の力を左右方向に変換する力方向変換機構と、
前記力方向変換機構によって左右方向に変換された力により、前記溶接手段の電極を前記第１の被溶接部材に押し付ける方向に案内可能に構成されたガイド手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の仮付け溶接装置。
【請求項４】
前記第１の被溶接部材と前記第２の被溶接部材とを本溶接する本溶接機よりもワーク流れ方向上流側に配置され、前記第１の被溶接部材または前記第２の被溶接部材を加工するプレス加工機よりもワーク流れ方向下流側に配置され、前記押圧手段は、前記プレス加工機の型と協動するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の仮付け溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気抵抗溶接する溶接装置に関し、詳細には本溶接に先立って行う仮付け溶接を行う溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の生産技術分野において、二つの部材を締結することは重要な技術の一つである。その代表的な締結技術としては、従来から鋼板等のプレス加工による２部品又はそれ以上の部品を締結技術が知られている（例えば下記特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１８２３５号公報
【特許文献２】特開平７−２７５９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の締結方法は、溶接にて部品同士を締結することを前提とした仮付け技術としては不適当である。これは、溶接箇所にかしめや締結のはめ込み部が存在することにより、後の溶接を困難にしたり、不完全化したりするからである。
【０００４】
ここで、上記のように溶接を前提とする場合、本溶接に先立って、個々に生産した部品を溶接治具上にて各部品の形状や寸法を保持する位置決めを行った後、仮付けする仮付け溶接が行われる。この仮付け溶接は、本溶接を安定して行うための重要な前工程であるが、組み立て時間を短縮や生産性の向上並びに溶接工程の高速化等が切望されているにもかかわらず、これらに対する解決が何らされていないのが実状である。
【０００５】
そこで、本発明は、仮付け溶接の作業効率を向上させると共に、汎用性に富んだ仮付け溶接装置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】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明に係る仮付け溶接装置は、支持台上に配置された第１の被溶接部材と、当該第１の被溶接部材に対して直交配置された第２の被溶接部材の頂部を当接させ、その当接部を電気抵抗溶接にて仮付けする溶接手段を備えた仮付け溶接装置であって、前記第２の被溶接部材を介在させて前記第１の被溶接部材に対向させて配設した前記溶接手段の電極を、前記第１の被溶接部材へ向けて押圧する押圧手段を備え、前記溶接手段は、前記第１の被溶接部材の支持台を間接的に前記溶接手段の相手側電極として兼用し、前記当接部を電気抵抗溶接にて仮付け溶接することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被溶接部材の支持台が溶接機の相手側電極として兼用しているので装置自体が小型化されると共に、汎用性に優れた仮付け溶接装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態に係る仮付け溶接装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の一実施の形態に係る仮付け溶接装置の説明に供する図である。図１は仮付け溶接される被溶接部材を例示した図を、図２は本実施の形態に係る仮付け溶接装置の概略的な構成図を、図３は仮付け溶接された結果物を示した図である。なお、以下の実施の形態で参照する図面では、各構成要素の厚さや形状を誇張して示しているが、これは発明の内容の理解を容易にするためである。
【０００９】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る仮付け溶接装置により仮付け溶接される被溶接部材について説明しておく。本実施の形態に係る仮付け溶接装置によって仮付け溶接される被溶接部材１０（第１の被溶接部材）と被溶接部材１１（第２の被溶接部材）とは、例えば溶接ＡＳＳＹ部品としての自動車用鋼板であり、あらかじめ所定の形状に成形されたものである。図１に示すように、被溶接部材１０は、プレス加工等の機械的加工により、断面コの字型形状に成形されたものであり、被溶接部材１１は、平面形状を呈し、その頂部（両側面の略中央部）の幅内の一部に、溶接結合用の隆起部１２を有するように成形されたものである。被溶接部材１１の隆起部１２は、被溶接部材１０を被溶接部材１１に当接した際、この隆起部１２によって両部材１０、１１間に本溶接を行う際に適した隙間が形成されるようになっている。なお、上記では、隆起部１２は被溶接部材１１に形成されていると説明したがこれに限らず、被溶接部材１０および被溶接部材１１の少なくともいずれか一方に形成しても良い。また、被溶接部材１０、１１の材質や形状は、特に限定されない。
【００１０】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る仮付け溶接装置について詳細に説明する。
【００１１】
本実施の形態に係る仮付け溶接装置２０は、図に示すように、電極２１を備える電気抵抗用の溶接機（図示はしていない）と、電極２１を取り付けるガイド部２５と、上下方向に昇降する押圧部２７と、被溶接部材１０、１１を支持する支持台２９と、被溶接部材１１を支持する支持台２９と、を備えている。なお、本実施の形態では、被溶接部材１０に対して直交配置された被溶接部材１１の隆起部１２を当接させ、その当接部を電気抵抗溶接にて仮付け溶接する場合を例にとって説明する
溶接機の電極２１は、後述するガイド部２５（移動部材２５ｂ）に着脱自在に取り付けられ、被溶接部材１０を介在させて被溶接部材１１に対向させて配設されている。
【００１２】
ガイド部２５は、基台２５ａと移動部材２５ｂとから構成され、移動部材２５ｂを被溶接部材１０に押し付ける方向（図の矢印方向）およびその逆方向（図の矢印方向）に案内可能に構成された移動機構（例えば、ガイドレール：図示はしていない）を備えている。移動部材２５ｂは、後述する押圧部２７による上下方向の押圧力を左右方向に変換する力方向変換機構としての役割を担う摺動面２５ｃを備えている。この摺動面２５ｃは、後述する押圧部２７の摺動面２７ｃと接しており、押圧部２７が昇降することによる上下方向の力を左右方向に変換させるために、所定の傾斜角度θを有して形成されている。また、基台２５ａには、前記溶接機の電極２１を被溶接部材１０に押し付ける方向に案内した後、ガイド部２５に取り付けられた電極２１を被溶接部材１０から所定の離間位置（初期位置）に復帰させる復帰手段（例えばバネ等の弾性部材：図示はしていない）が設けられている。なお、この復帰手段は、移動部材２５ｂ側に設けても良い。
【００１３】
押圧部２７は、上下方向に昇降する移動機構（図示はしていない）を備え、その下部にはガイド部２５の摺動面２５ｃと接する摺動面２７ｃが形成されており、押圧手段として機能する。また、押圧部２７は、被溶接部材１０を流れる電流による短絡を防止するためにその内側に被溶接部材１０と接する部分に絶縁部材２７ａを備えており、また仮付け溶接の際、電極２１からの電流を逃がすために接地されている。なお、押圧部２７は、その断面が略コの字形状に形成されているがこれに限定されず、構造であればどのような形状に形成しても良い。
【００１４】
支持台２９は、導電性が良好な材質から形成され、被溶接部材１０、１１を支持する。また支持台２９の被溶接部材１０と接触する部分には、電極２１の電流が被溶接部材１０を介して被溶接部材１１に流れるように、絶縁部材２９ａが形成されている。したがって、本実施の形態では、仮付け溶接の際、電極２１からの電流は、被溶接部材１０を介して被溶接部材１１に流れ、そして支持台２９へと流れるようになっており、両部材の当接部を溶接することができるようになっている。このように支持台２９は、間接的に電極２１の相手側電極としての機能を有している。この結果、溶接の際に必要な電極が１つとなるので装置自体を小型化できるという利点がある。
【００１５】
ここで、以上のように構成された本実施の形態に係る仮付け溶接装置の仮付け溶接動作を説明する前に、本発明に係る仮付け溶接装置の仮付け溶接動作原理を簡単に説明しておく。
【００１６】
図４は仮付け溶接される被溶接部材を例示した図を、図５は本実施の形態に係る仮付け溶接装置の動作を説明するための説明図を、図６は図５により仮付け溶接された結果物を示した図である。以下では、図４に示す被溶接部材４０、４１を用いて、図６に示す結果物を得る場合について説明する。
【００１７】
被溶接部材４０、４１は、図４に示すように、平面形状を呈し、被溶接部材４０は、その頂部の幅内の一部に溶接結合用の隆起部４２を有するように成形されたものである。被溶接部材４０の隆起部４２は、被溶接部材４０を被溶接部材４０に当接した際、この隆起部４２によって両部材４０、４１間に本溶接を行う際に適した隙間が形成されるようになっている。
【００１８】
図５に示すように、ベースプレート５３上の支持台５２上に配置された被溶接部材４１に対して直交して被溶接部材４０の頂部（隆起部４２）を当接させる。なお、被溶接部材４０は、図示していないスプリング等の弾性部材（押圧手段）により、上方から押し付けられている。また、支持台５２は導電性が良好な材質から形成され、ベースプレート５３は、仮付け溶接の際、被溶接部材４１からの支持台５２を介して流れてくる電流を逃がすために接地されている。この状態で、溶接機（図示はしていない）の電極５１を被溶接部材４０に圧着しつつ電流を流せば、被溶接部材４０を通じて被溶接部材４１に電流が流れ、さらに支持台５２へと流れていくので、被溶接部材４０と被溶接部材４１とが溶接され、図６に示す溶接ＡＳＳＹ部品６０を得ることができる。このように支持台５２（ベースプレート５３を含んでも良い）は、間接的に前記溶接機の電極５１の相手側電極として機能する。
【００１９】
以上の溶接動作原理に基づいて、以下に本実施の形態に係る仮付け溶接装置の仮付け溶接動作を説明する。
【００２０】
まず、押圧部２７が下降すると、押圧部２７の摺動面２７ｃとガイド部２５の摺動面２５ｃとが摺動する。これにより、押圧部２７による上下方向の押圧力がガイド部２５の摺動面２５ｃによって左右方向に変換される。この左右方向に変換された力により、ガイド部２５（移動部材２５ａ）が被溶接部材１０に近づく方向へと移動する。最終的には電極２１が被溶接部材１０に接触する。したがって、溶接機の電極２１が被溶接部材１０に圧着しつつ電流を流すことができ、被溶接部材１０と被溶接部材１１との当接部が電気抵抗溶接にて仮付け溶接され、図３に示す溶接ＡＳＳＹ部品３０を得ることができる。
【００２１】
特に、ガイド部２５の移動量を調節すれば、被溶接部材１０を曲げ加工した際、被溶接部材１０にスプリングバック現象が生じても、電極２１による圧着時の圧縮応力により、上記スプリングバック現象によるひずみを溶接治具を用いることなく、矯正することができるようになる。なお、押圧部２７を昇降方法は、人為的な力を用いた方法であっても良いし、機械的・物理的な動力源を用いた方法であっても良い。
【００２２】
また、本実施の形態に係る仮付け溶接装置２０を溶接工程にて独立して用いても良いが、これに限らず、本溶接する本溶接機（図示はしていない）よりもワーク流れ方向上流側に配置し、被溶接部材１０を加工する加工機（例えば、プレス加工機：図示はしていない）よりもワーク流れ方向下流側に配置しても良い。この場合、公知の機構を用いて押圧部２７をプレス加工機の型（上型）と連動させるように構成し、押圧部２７の上昇に伴い被溶接部材１１を支持台２９に配置させるようにすれば、プレス加工後、直ちに仮付け溶接を行うことができるようになる。この結果、仮付け溶接の作業時間を著しく短縮して溶接ＡＳＳＹ部品の生産効率を向上させることができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、本溶接に先立って行われる仮付け溶接に関する技術分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る仮付け溶接装置を用いて仮付け溶接される被溶接部材の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る仮付け溶接装置の概略的な構成を示す図である。
【図３】仮付け溶接された結果物を示す図である。
【図４】本発明に係る仮付け溶接装置を説明するため図であり、仮付け溶接される被溶接部材の一例を示した図である。
【図５】本発明に係る仮付け溶接装置を説明するため図である。
【図６】本発明に係る仮付け溶接装置を説明するため図であり、仮付け溶接された結果物を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    被溶接部材、
１１    被溶接部材、
１２    隆起部、
２１    電極（溶接機側）、
２５    ガイド部、
２７    押圧部、
２９    支持台。
【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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