凸头螺栓的焊接方法以及装置制造方法及图纸

在固定式焊接机（５）的支撑臂件（８、９）上分别安装可动电极（１０）和固定电极（１１），在两电极中的任意一方形成用于收入凸头螺栓（１）轴部（２）的承接孔（１３）。将凸头螺栓供给装置（１４）安装在固定式焊接机（５）上。凸头螺栓（１）在它的轴部（２）与承接孔（１３）为同轴的位置处停止，然后，将轴部（２）插入承接孔（１３）。通过机械手装置（３３）焊件（３７）被移送到两电极间，完成凸头螺栓（１）与焊件（３７）的焊接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是凸头螺栓的焊接方法以及装置。上述所说的现有技术，作为使凸头螺栓移动、使其轴部插入电极的承接孔中的装置，发挥了所需要的作用。但是，由于不能精确地控制该轴部的插入长度，会出现如果插入长度不充分插入用杆件就返回原位置，或者如果插入过多，保持凸头螺栓的部件妨碍电极的前面部分。在前者的情形下，由于插入不充分会引起螺栓从承接孔中掉出，在后者的情形下，会损伤电极的前部和保持螺栓的部件。发生这样的问题是因为使用了象气缸这样利用流体压力来驱动插入用杆件。特别是，必须对包括如何进行凸头螺栓轴部与电极承接孔这两者之间相对位置的改变、对电极以及杆件类的操作进行设定。上述所说的现有技术，作为将凸头螺栓插入电极的承接孔中的装置，发挥了所需要的作用。但是，对于提高焊接工序的生产效率没有进行特别的考虑。而且，在最小限度内对已有设备进行改造，实现设备的简化以及降低设备费用这些方面，满足不了要求。特别是在小件的钢板制的焊件上焊接凸头螺栓时，这样的要求就变得非常重要。而且必须要考虑当焊件进入到两电极间时，焊件的操作不会碍事。另一方面，在焊件被设置在两电极之间的情况下，螺栓的轴部不可能插入电极的承接孔。本专利技术所述的另一个实施例的凸头螺栓的焊接装置是为了实施上述焊接方法而设计的。即用于将由轴部，法兰以及在与轴部相反的法兰面上形成的焊着用突起构成的凸头螺栓焊接在板状的焊件上的凸头螺栓焊接装置，包括下述部件设置了通过各支撑臂件设置的可动电极和固定电极的焊接机；具有用于移动可动电极而将旋转运动改变为直线运动的变换装置的电动发动机；设置在可动电极上的、收入凸头螺栓的轴部的承接孔；以及具有能够在凸头螺栓的轴部突出的状态下保持凸头螺栓的保持头的进退式供给杆件。作为电动发动机，AC饲动电动机具有代表性，在它上面设置了能够将旋转运动改变为直线运动的变换装置。变换装置一般来说使螺纹轴贯穿阴螺纹块体，其基本原理是通过使该块体旋转使螺纹轴发生进退运动，为了减少机械抵抗采用滚珠螺杆方式。通过采用上述的变换装置，通过根据控制装置发出的指令精确地设定AC饲动发动机的旋转数，就能够精确控制进退运动的移动长度。上述所述的电动发动机的特点，是能够设定可动电极的停止位置在指定的范围内，因此，可动电极向准备的轴部前进，当轴部只进入了指定长度时，马上停止可动电极的前进。在停止期间使保持头退让，然后可动电极在保持凸头螺栓的状态下再次前进，将焊着用突起与焊件压接通电，完成焊接。这些操作，因为适当而准确地设定了将电动发动机的旋转移动变换为直线运动的装置和电动发动机的驱动控制，所以能够准确地决定可动电极的停止位置。这样，轴部进入承接孔的长度如果不大于指定长度，保持头就不会退让。即如果进入长度过短，保持头在其与电极轴线直交方向上退让时，轴部在承接孔内呈异常的倾斜，不能顺利地插入承接孔内。或者，如果可动电极前进到与保持头太过接近的程度，保持头与可动电极之间产生干扰，对两者都会带来损伤。最应该注意的是，采用电动发动机对于可动电极的控制是非常合是的。换句话说，被控制的电动发动机的输出，能够充分满足可动电极所要求的运动特性。而如果使用像现有技术那样，使用气缸对可动电极的前进的量进行控制，使它在必要的停止范围内暂时停止，再前进就会变得非常困难。必须通过在气缸中形成特殊的两段式气缸等方法进行控制。另外，对应于焊件和凸头螺栓的变更改变可动电极的前进的量时，如果使用本专利技术，只要改变电动发动机的运行控制存储器就能简单地应用，而不必象现有技术一样更换气缸，对于节省设备开支也是非常有效的。供给杆件安装在凸头螺栓供给装置上，凸头螺栓供给装置能够安装在焊接机的一部分上。因此，凸头螺栓供给装置可以附加安装在已有的焊接机上，所以，只对焊接机进行很少的改造就可以，从节省设备开支的观点来看非常合适。支撑臂件的长度方向看，凸头螺栓供给装置设置在电极后方较好。这样当焊件进入两电极之间时，凸头螺栓供给装置不会碍事。由于支撑臂件的最前端部分设置了两电极，焊件首先会被导向两电极之间，能够在与其他部件互不干扰的情况下进行顺利的焊接。设置用于使保持头从可动电极的进退轴线上退让的驱动装置较好。一旦可动电极前进、轴部进入承接孔到指定长度，可动电极在该位置停止前进，于是通过上述驱动装置、使保持头从可动电极的进退轴线上退让。这样由于精确地控制可动电极的前进的量、停止后使保持头退让，所以可动电极的承接孔可靠的保持螺栓后，才使保持头退让，因此，可动电极的前进和保持头的后退都能精确地进行，其工作具有很高的可靠性。供给杆件使支撑臂件向两个方向倾斜，这样保持头中被保持的轴部在与承接孔为同轴时的位置时能够停止。这样通过使其朝两个方向倾斜，供给杆件呈与支撑臂件斜向交叉的状态。因此，在保持头中支持的轴部能够以直线的移动轨迹进入到与固定电极的轴线为同轴的部位。通过本专利技术的其它实施例，凸头螺栓的焊接装置是将由轴部、法兰、在与轴部相反的法兰面上形成的焊着用突起构成的凸头螺栓焊接到板状的焊件上的装置，在固定式焊接机上设置的多对支撑臂件上分别设置可动电极和固定电极，在两电极的任意一方上形成插入上述轴部的承接孔，固定式焊接机的静止部件上安装凸头螺栓供给装置，另一方面，使焊件保持在机械手装置中并向上述两电极之间移动。从安装在固定式焊接机的静止部件上的凸头螺栓供给装置将上述电极插入各个承接孔，在该状态下，一旦通过机械手装置焊件进入两电极之间，可动电极便开始工作，焊着用突起与焊件压接并通电进行焊接。由于两电极以及凸头螺栓供给装置设置了多对，所以对于一个焊件能够进行多点的螺栓焊接，有效地提高了生产效率。特别是电极以及螺栓供给装置是以多对的状态设置的，对焊件的多个部位能够同时或交替进行焊接，而且，由于设置了多对的关系，由机械手装置控制的焊件的移动距离变短，因此，在较短的焊接时间中能够焊接多个凸头螺栓，这对于提高生产效率是非常有利的。将固定式焊接机的焊接单元部分改造为多个，也可以与其对应地设置螺栓供给装置，这样就能够灵活利用原有设备，降低设备的费用以及简化设备。由于可以象这样将固定式焊接机的静止部件和凸头螺栓供给装置进行单元化设计，所以能够一边供给电极螺栓，一边可以在进入的焊件的所需部位上完成凸头螺栓的焊接。因此，只要对已有的固定式焊接机进行安装凸头螺栓供给装置的改造就可以。另外，对于机械手装置使用原有的就可以，在这点上不会出现经济上的问题。将凸头螺栓供给装置安装在从支撑臂件的长度方向上看到的、比电极还要靠后的位置处。这样，当焊件进入到两电极之间时，凸头螺栓供给装置就不会碍事。这是因为支撑臂件的最前端部分处设置了电极，所以焊件首先被导入两电极之间，与其他部件互不干涉地、顺利地进行焊接。当焊件是复杂的弯曲形状时，这一点对于避免相互干扰是非常重要的。凸头螺栓供给装置可以由安装在进退式供给杆件上的保持头和将凸头螺栓的轴部插入到承接孔中的驱动装置构成。进退式供给杆件由于可以向两电极伸出、后退，被保持头卡止的凸头螺栓能够被整个的运送到两电极之间。特别是，通过在轴部与承接孔为同轴时的位置处停止供给杆件的前进，轴部被可靠地移动到承接孔。由于通过驱动装置的输出将轴部插入到承接孔中，在上述供给杆件前进后，继续进行可靠的供给。驱动装置被固定在固定式焊接机的静止部件，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
将由轴部、法兰以及在与轴部相反的法兰面上形成的焊着用突起构成的凸头螺栓焊接在板状的焊件上的焊接方法，其特征是：包括以下步骤： 使设置在进退式供给杆件上的保持头，在轴部从保持头突出的状态下支撑凸头螺栓； 使供给杆件移动、使凸头螺栓位于可动电极的进退轴线上； 使设有收入凸头螺栓轴部的承接孔的可动电极前进，轴部进入承接孔时停止可动电极的前进； 在可动电极停止期间，使保持头从可动电极的进退轴线上退避； 然后，再次使可动电极前进，将凸头螺栓焊接到焊件上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：青山好高，青山省司，
申请(专利权)人：青山好高，
类型：发明
国别省市：JP[日本]