JPS608910B2 - スポツト溶接ガン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は工業用ロボットによる溶接作業等に好適なス
ポット溶接用ガン装置に関する。

従釆のスポット溶接用ガン装置としては例えば第１図お
よび第２図に示す構造ものがある。

同図において、１は工業用ロボットのアーム２に固定さ
れたフレームで、このフレーム１には一対のスライド軸
３，３が構架されている。４は一対のアーム５ａ，５ｂ
を有して溶接ガンの主体をなす機体で、この機体４の軸
受部６が前記スライド軸３に案内されており〈／これに
よって前記フレームーと機体４とが相対的にスライド可
能に構成されている。

また、前記機体４にはシリンダ７が内蔵されており、こ
のシリンダ７のピストンロッド７ａに前記一方のアーム
５ｂが固定されている。

そして第１図に示す状態においては前記一方のアーム５
ｂに取付けられたストッパーボルト８の先端がフレーム
１の一部に当綾し、これによりアーム５ａ，５ｂが相互
に離間して開放状態にある。したがって以上のような構
成において、スポット溶接に先立ち、第１図に示す状態
からシリンダ７の室Ｒにェアを供給してピストンロッド
７ａを伸長させると、電極であるチップ９ｂを含むアー
ム５ｂがスプリング１０を圧縮しつつスライド軸、３に
沿って矢印Ｐ方向に前進して被溶接物Ｗに当′‐一′接
する。

そして前記チップ９ｂが被熔接物Ｗに当綾した状態でシ
リンダ７の室Ｒにさらにェァが供給されると、今度は他
方の電極であるチップ９ａを含む他方のアーム５ａが機
体４とともに矢印Ｑ方向に後退してチップ９ａもまた被
溶接物Ｗに当援する。これにより被溶接物Ｗは双方のチ
ップ９ａ，ｇｂにより加圧・侠接されて所定のスポット
溶接がなされるものである。従来このようなスポット熔
接ガン装置は被溶接物Ｗの種類に応じて次に述べるよう
に使い分けていた。

即ち、被溶接物Ｗが例えば自動車用ドアの補強部材の如
く、溶接による圧痕を残したままでも差支えないような
ものに対しては、両チップ９ａ，９ｂを直接被溶接物を
当接して溶接を行なう。

ところが、被溶接物Ｗが例えば自動車用ドアの外板を構
成するようなものであれば、両チップ９ａ，９ｂの加圧
力による圧痕が発生すると製品の品質に影響を来たすた
めに、この圧痕の発生を防止する必要がある。このよう
な場合、外板の表面となる被溶接物Ｗの面に図外のバッ
クアップ部材を当てがし、溶接を行うことにより被溶接
物Ｗに加圧力が直接加わることを防止していた。例えば
、ロボットを用いた自動溶接ラインにおいては、駆動機
横によって移動するバックアップ部材を袷具またはベー
ス等に設けておき被溶接物Ｗが拾臭に位置決めされると
所定のタイミングをおいて、被溶接物Ｗに当てがわれる
ようになっていた。ところが、このような方式によると
、バックアップ部材をロボットの移動のさまたげになら
ない位置に設置する必要があり、設置位置の設定は容易
ではなかった。

さらに、前述のスポット溶接ガン装置をポータブルタイ
プ（手動）のものとして用いる場合は、作業者が被熔接
物に特殊な治具等を使ってバックアップ部材を固定して
から溶接としていた。

ところが、この場合も特殊な治具等を用意する必要があ
る他、工数を増えることになるという欠点を有してして
いた。この発明は以上のような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、ガン装置自体にバックアップ部材とこの駆
動機構とを付設することにより前記問題点を解決し、ロ
ボット用にもポータブルタイプにも好適なロボット溶接
用ガン装置を提供することを目的とする。

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

第３図〜第６図はこの発明にかかるスポット溶接用ガン
の一実施例を示すものであるが、その基本構成部分は、
前記第１図および第２図に示すものとほとんど同一であ
るので、それら共通部分には同一符号を付して詳細な説
明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

第３図において、２川ま前記フレームーの一側部にブラ
ケット２１を介して垂直状態で固定されたェアシリンダ
で、このエアシリンダ２０のピストン。ツド２０ａには
ラック２２が一体的に取り付けられている。また、２５
は前記ェアシリンダ２０の下方に水平に配設された回動
軸で、この回動軸２５は前記フレームーの−側部に設け
られた支持部材２３および２６に回動可能に支持される
とともに、その後端部には前記ラック２２に噛み合うピ
ニオン２７を備えている。この結果、前記ェアシリンダ
２０を伸縮動作させることによりラック２２およびピニ
オン２７を介して回動軸２５が回動するようになつてい
る。前記回動軸２５の先端部にはアーム２８が取り付け
られている。

このアーム２８は前記回動軸２５に対してその周方向の
回動が規制されるも軸方向にはわずかにスライド可能に
構成されており、かつまたコイルスプリング２９により
第５図においてアーム５ａ側に向けて付勢されている。
また、前記アーム２８の先端部には第４図および第５図
に示すように支持穴２４が形成されていて、この支持穴
２４には円形のバックアップ部材３０が遊動できるよう
に挿入されている。そして、このバックアップ部材３０
Ｇまその四方から挿入されたねじ３１により支持穴２４
内で自由にフローナィングし得るように支持されている
と共に、被熔援物Ｗへの当綾面３０ａはチップ９ｂより
も大きな面積を持っている。次に以上の構成にかかるス
ポット溶接用ガン装置の作用をバックアップ部材の動き
を主として説明する。

先ず溶接用ガン装置が待機位置にあるときロボットに制
御系から作動信号を出力してェアシリンダ２０を動作さ
せる。

するとピストンロッド２０ａの引っ込むのに伴ってラッ
ク２２が上昇し、このラック２２とピニオン２７との噛
み合いにより回動軸２５を介してアーム２８が揺動して
両チップ９ａ，９ｂ間に進入する。すなわち、第６図の
作動説明図（説明の明確化を図るため図示を簡単化した
）に示すようにアーム２８が一点鎖線で示す位置から実
線で示す位置までほぼ９０度揺動し、バックアップ部材
３０がチップ９ａ，９ｂ同士の間隙内に進入した時点で
停止する。次に、ロボットのアーム２０が前進して溶接
用ガン装置が溶接位置に持ち来たされる。このときバッ
クアップ部材３０は被溶接物Ｗに当援するが、コイルス
プリング２９と前述したバックアップ部材３０自体のフ
ローティング機能とにより被溶接物に傷つけるというこ
とはない。こうしてバックアップ部材３０が所定位置に
セットされると、前述したガン自体の機能により双方の
アーム５ａ，５ｂが被溶接物Ｗに対して前進し、双方の
チップ５ａ，５ｂ間に被溶接物Ｗとバックアップ部材３
０とを挟み込み、この状態で通電されてスポット溶接が
行なわれる。

この溶接法によれば、少なくとも一方のチップ９ｂと被
溶接物Ｗとの間にはバックアップ部材３０が介在されて
いて、前述したようにバックアップ部材３０の接触面積
は大きいため、溶接時のナゲットが形成される際の被熔
接物Ｗへの食い込みがなく、溶接後の被溶接物Ｗの表面
に圧痕が生ずることはない。溶接完了後、熔接ガン自体
が待機位置に戻った後前記ェアシリンダ２０の逆動作に
よりバックバーアーム２８は初期位置（第６図の一点鎖
線の状態）に復帰する（両チップ９ａ，９ｂの間から退
出する）が、この状態ではバックバーアーム２８がチッ
プ９ａ，９ｂ同士による直接の溶接作業に支障を来たす
ことがないため、今度はこの状態のままで通常（前述し
たように被溶接物Ｗに圧痕が付いてもいい場合）のスポ
ット溶接が行なえることになる。

ここで、前記のェアシリンダ２０へ ラック２２、ピニ
オン２７、回動軸２５、アーム２８等はバックアップ部
材３０の駆動機構を構成する。第７図はこの発明の他の
実施例を示すもので、前記第１実施例と異なる点は、前
記第１実施例がラックとピニオンによりアームを作動さ
せるものであるのに対し、本実施例ではリンクによって
行なう駆動機構にしたものである。

すなわち、回動軸２５の一端にはリンク部材４０を取り
付けてこれをフレームーにブラケット３９を介して揺動
可能に取り付けたェアシリンダ２０のピストンロッド２
０ａに連結するとともに、回動軸２６の他端にはアーム
２８を連結し、回転軸２５を支点として一点鎖線と実線
に示す両状態の間を揺動させるようにしたもので、本実
施例によってもまた前記実施例と同一の作用効果が得ら
れる。なお、ここで、第８図は、説明を明確にするため
溶接ガン装置自体の図示は省略した。また、以上の実施
例においては、バックアップ部材３０を被溶接物Ｗとチ
ップ９ｂとで侠流するようにしたが、被溶俊物Ｗとチッ
プｇａとによって挟持するようにしてもよい。

また、本発明をポータブルタイプのものに適用した場合
、バックアップ部材を進入・退出させる駆動機構として
はハンドル等の手動式のものを用いてもよい。

以上の説明から明らかなように、この発明によればスポ
ット溶接ガン装置自体に、バックアップ部材と駆動機構
を設けたため、ロボットを用いた自動化ラインに起用し
た場合には、バックアップ部材や駆動機構等が溶接ガン
装置自体のロボットによる移動をさまたげるという事が
なくなる。

また、ポータブルタイプに起用した場合には、バックア
ップ部材を被溶接物に取り付けるための特殊な治具が不
要となり、これに伴って作業者の工数も減るといる効果
がある。さらに、前述した実施例においては、バックア
ップ部材３川ま、アーム２８に対してフローティング状
態であるとともに、アーム２８自体も回動軸２５に対し
て移動できるようにしてあるために、被溶接物Ｗに当援
するときに傷を付けることがないのはもちろんの事であ
るが、前記の自動化ラインに起用した場合には被熔接部
材Ｗの変更があってもバックアップ部材３川ま変更する
必要がないというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスポット溶接用ガン装置の構成を示す平
面図、第２図は同じくその側面図、第３図はこの発明に
おけるスポット溶接用ガン装置の構成を示す側面図、第
４図は第３図のＡ部の拡大正面図、第５図は同じく全断
面図、第６図は、第３図におけるバックアップ部材の作
動説明図、第７図はこの発明の他の実施例を示す説明図
である。 １・・・・・・フレーム、４・・…・機体、２０・・・
・・・ェアシリンダ、２２・・・・・・ラック、２５・
・・…回動軸、２７……ピニオン、２８……アーム、３
０……バックアップ部材、４０・・・・・・リンク。 第１図 籍２図 第４図 第５図 第３図 第６図 簾７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スポツト溶接ガン本体に、バツクアツプ部材を２つ
   の電極の間に進入、退出可能に設けると共に、このバツ
   クアツプ部材を進入、退出させる駆動機構を設けたこと
   を特徴とするスポツト溶接ガン装置。