JPH01258872A - スポット溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は重ねたワークをロボットで直接加圧し、通電し
て接合するスポット溶接方法に関する。

（従来の技術） 従来性なわれているスポット溶接方法は、第６図に示す
ようにロボットアームｌの先端のロボットハンド２に取
付けられたシリンダ本体３とピストンロッドれを有する
ピストン４と上部電極５とからなる溶接ガン６の上部電
極チップ５ａを、下部電極７の上部に載置したワーク８
の溶接位置すなわち打点位置より所要寸法り離れた位置
に移動させて停止させた後、第７図に示すように溶接ガ
ン６に接続された電磁弁９を前進側に切換えてシリンダ
３内に圧縮空気をおくってピストン４及びピストンロッ
ド４ａと共に上部電極５ａを下部電極７偏に前進させ上
部電極５と下部電極７の上部とでワーク８を挟んで加圧
する。

このとき溶接ガン６の上部電極チップ５ａの前進開始と
同時に図示しないタイマを作動させてタイムアツプする
まで溶接を行なわないようにしていた、これは加圧され
ていない状態で溶接すると、溶接火花が強く飛び散る（
以下爆飛という）からである、そのためタイマを使用し
て予圧時間を充分にとり、確実に加圧していた。

そして溶接終了後は電磁弁９を後退側に切換えて上部電
極チップ５ａをワーク８より解放していた。

第８図は第７図に示す装置を用いて溶接を実施した場合
のロボット動作、溶接ガン動作、そして溶接のｏｎ−ｏ
Ｎ動作のそれぞれのタイムチャートである。このタイム
チャートに示されるように、ロボット動作、溶接ガン動
作、溶接のｏｎ−ｏｆｆ動作のそれぞれの動作が不連続
になっている。

また、複数の溶接点を有する形状のワークを連続して溶
接できる装置として、ロボットアームに固着された１個
の−Ｅ部電極の下に複数の下部電極を固定配置したもの
（実公昭５１−４２８３３号公報）、またワークに作用
する加圧力をソフト化してワークの損傷を軽減する装置
として、加圧力を得るためのエアシリンダ等の加圧手段
にもう１つの加圧手段を設けたものがある（実開昭５１
−１２２１３３号公報、実開昭５１−１２２１３４号公
報、実開昭５１−１２２１３５号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来のスポット溶接方法においては、
溶接爆飛防止のために、タイマーを用いて加圧を確実に
していたので、タイマー作動中に加圧が完了してもタイ
ムアツプまで溶接することができず（第８図に示すよう
に各動作が不連続）作業が行なわれない無駄な時間が発
生するとともに溶接時間が長くなることに問題点があっ
た。

また溶接ガンのシリンダロッドの動作を切換えるために
電磁弁を必要とし、付属部材のためにコストが高くなる
ことに問題点があった。

さらにこの電磁弁のためのエアホースが２本必要となり
複雑形状のワークを溶接するときや狭い部位を溶接する
ときにエアーホース同士が干渉したりこの配管の干渉を
なくすために保守が必要となるなどの問題点もあった。

また実開昭５１−４２８３３号公報の上部電極の下に複
数の下部電極を配設したものは、複数の溶接点を連続し
て早く溶接するものであり、また実開昭５１−１２２１
３３号公報、実開昭５１−１２２１３４号公報及び実開
昭５１−１２２１３５号公報のものは、ワークに大きな
加圧力が急激に作用するのを回避して、ソフトの加圧力
を得るためのものであって、それぞれ溶接爆飛を防止す
るために距離によってワークの押えを確実にし、能率よ
く溶接するものではない。

本発明はこの点を改良したスポット溶接方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するための手段として、下部電
極３７の上部にワーク３８を載置し、該ワーク３９上方
からロボッ）３１に取付けた上部電極３３を、前記下部
電極３７と対向する位置に押し当て通電するスポット溶
接方法において、前記ロボット３１に付勢手段３２を介
して相対変位自在に設けた前記上部電極３３を、前記ロ
ボット３１の前進によって前記ワーク３８に押し当て加
圧しつつ、エンコーダ３８によって予めきめられてロボ
ット３１の移動軌跡上の設定点を検出し、その検出信号
によって通電して溶接を行うようにしたスポット溶接方
法を提供するものである。

（作　用） このような方法によれば、ロポッ）３１に付勢手段３２
を介して設けた上部電極３３をロボット３１の前進によ
ってワーク３９に押し当てて加圧し。

さらにロポッ）３１を前進させていけば、付勢手段３２
によって上部電極は相対変位するようになる。このロボ
ット３１の前進距離によって電極３３、３７間には確実
な加圧力が生じるとともにロポッ）３１の移動軌跡上の
設定点をエンコーダ３Ｂによって検出して通電するので
、充分な加圧とスポット溶接とが時間的なずれを生じる
ことなく行なわれる。

（実施例） 次に本発明の実施例を図にもとづいて説明する、第１図
において工業用ロボット３１の作業アーム３１ａのハン
ド３１ｂには付勢手段３２を介して上部電極３３が取付
けられている。この付勢手段３２と上部電極３３が溶接
ガン３２Ａになる。付勢手段３２はシリンダ本体３４と
、シリンダ本体３４内を摺動するピストンロッド３５ａ
を設けたピストン３５と、エア源３Ｂと、からなってい
る、そしてエア１３ｆｔからはエアホース３８ａを介し
て常時−定の圧縮空気がシリンダ本体３４内に供給され
ている。これによってピストンロッド３５ａは常に伸び
側に押し出され、それとともに上部電極３３も前進した
状態になる。３７は上部電極３３と対向する位置にもう
けられている下部電極である。

下部電極３７には上部電極３３と共に図示を略す電線が
接続している。

また、ロボット３１には予めきめられたロボット３１の
移動軌跡上の設定点を検出して通電すなわち溶接電流を
流すための信号を発振するエンコーダ３８が付設されて
いる。３８は下部電極３７の上に載置されたワークであ
り、４０はシリンダ本体３４の下部に形成された空気孔
である。

以上のように構成されたこの装置を用いて行う本発明の
詳細な説明する。

まず第１図に示すようにロボットアーム３１ａの動作に
よリーヒ部電極３３を、下部電極３７に対向させて隙間
Ａだけ離れた位置に移動させる。このときのロボットア
ーム３１ａの位置を予め決められたロボットアーム３１
ａの移動軌跡上の設定点ａとする。

次に第２図に示すようにロボットアーム３１ａをＢ寸法
前進させてロボットアーム３１ａを予めきめられたロボ
ットアーム３１ａの移動軌跡上の設定点すに移動させる
。これによってワーク３９は上部電極３３と下部電極３
７とに挟まれて加圧される。このとき上部電極３３側の
ピストンロッド３５ａはシリンダ本体３４内をＢ−Ａ寸
法線み方向に作動し、上部電極３３側のシリンダ室には
空気孔４０を通して空気が吸入される。また圧縮空気。

供給側のシリンダ室の空気圧は上昇するが、供給ホース
３８ａに設けられたリリーフ弁（図示なし）の作用によ
って常時一定の圧力に保たれる。

ロボットアーム３１ａが移動軌跡上の設定点ａよりｂに
移動すると、上部電極３３がワーク３８を確実に加圧す
るのでエンコーダ３８が設定点ａ及びｂを検出し、通電
するための信号を発信し、即スポット溶接が行なわれる
。

溶接終了後は、溶接終了の信号がロボットに送られるの
で、即第２図の状態から第１図の状態にロボットアーム
３１ａが後退してワーク３８の解放が行なわれる。この
ときＢ−Ａ寸法シリンダ本体３４内に縮み作動していた
ピストンロッド３５ａは圧縮空気によって再び伸び側に
押し出され、初期状態にもどる。

第３図は本発明のスポット溶接方法の溶接サイクルをタ
イムチャートによって表わしたもので、ロボットの動作
、溶接ガンの動作、溶接のｏｎ−ａＨ動作が連続して行
なわれている。またこのスポット溶接方法によれば圧縮
空気用のホースが加圧側の１本のみですみ配管の引き回
しが容易となり保守も半減する効果がある。

次に本発明の他の実施例を図にもとづいて説明する。前
記実施例と同一の部材には同一の符号を付す０本実施例
の特徴とするところは第４図に示すように付勢手段３２
のエア源３Ｂを圧縮ばね４１にかえたものである。すな
わちシリンダ本体３４内に圧縮ばね４１を装着し圧縮ば
ね４１の弾性によってピストンロッド３５ａと共に上部
電極３３を押出したものである。

この圧縮ばね４１のばね定数を利用して加圧量Ｂ−Ａを
変えることにより加圧力を変えることが可能となる。こ
の方法によれば溶接条件によって加圧力の違いを切替え
る従来のような電磁弁が不要となりまた圧縮空気供給用
の配管も不要となってコストが低減する効果がある。

作用は前記実施例と略凹−であるので省略する。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明のスポット溶接方法に
よれば、ロボットの移動距離によって適正な加圧量が得
られ、かつ移動の設定点をエンコーダによって検知する
ことによって通電するようにしたので、タイマを設ける
必要がなくなり溶接時間の短縮が図れると共に上部電極
の加圧、解放用の電磁弁及びエアホースも不要となって
コストが低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部断面正面図、第２図
は第１図のものの移動を示す模式図、第３図は第１図に
示す装置を用いて溶接を実施した場合、その作動説明に
供するタイムチャート、第４図は本発明の他の実施例を
示す一部断面正面図、第５図は第４図のものの移動を示
す模式図、第６図は従来例を示す一部断面正面図、第７
図は第６図のものの溶接ガンのロッドが伸び側に作動し
たところを示す一部断面正面図、第８図は第６図に示す
装置を用いて溶接を行なった場合の作動説明に供するタ
イムチャートである。 ３１・・・ロボット３２・・・付勢手段（シリンダ本体
３４、ピストン３５、ピストン ロッド３５ａ、エア源３Ｂ、圧縮 ばね４１） ３３・・・上部電極　　　　３７・・・下部電極３８・
・・エンコータ３８・・・ワーク特許出願人　トヨタ自
動車株式会社 （ほか２名） 牙　１　図 ３１・・・ロホ゛、ト ３２・・・何句＋役（ユリュグ゛本・づ３３・・・上部
ｔａ ３７・・・下部ｑｌ椹 ３８・・工；フータ゛ ３９・・・ワーク オ　２図 木３４．じストレ３５．ピストニロ、ド３５Ｑ、エフＩ
喧３６）牙　３Ｆ２１ ォ４図　　　　　　才５図 牙６図　　　　　　２７図 オ８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下部電極の上部にワークを載置し、該ワーク上方
   からロボットに取付けた上部電極を、前記下部電極と対
   向する位置に押し当て通電するスポット溶接方法におい
   て、前記ロボットに付勢手段を介して相対変位自在に設
   けた前記上部電極を、前記ロボットの前進によって前記
   ワークに押し当て加圧しつつ、エン コーダによって、予めきめられてロボットの移動軌跡上
   の設定点を検出し、その検出信号によって通電して溶接
   を行うことを特徴とするスポット溶接方法。