JPH02251379A - 抵抗溶接用加圧装置 - 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］ 本発明は抵抗溶接用加圧装置、殊に溶接ロボット用に適
したＸ型加圧装置に関するものである。

［従来の技術］ 上記溶接ロボット用加圧装置として、慣性力の影響を小
さくして作業性をよくするためには、できるだけ小型軽
量であることが望ましいが、良好な抵抗溶接を遂行する
ためには、被溶接部材への電極の加圧力の大きいことが
要求される。

従来は加圧装置における例えばガンアームの材質をアル
ミ合金等の比重の小さなものとし、またリブを形成する
など形状に工夫を加え、更に補強材を使用して、強度を
大とし軽量化を図ろうとしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、加圧装置のガンアームは複雑な形状をな
し、このため概して強度の低い鋳造品とせざるを慢ず、
従って大きな加圧力が繰り返しかかる殊にＸ型加圧装置
の加圧時の支点となる部分、即ちピン、ピン孔、ブツシ
ュ等で構成されるヒンジ部分では、前記工夫にもかかわ
らず摩耗が著しく、いわゆるガタを生じ、一対の電極（
チップ）先端の合わせ位置がずれ、溶接精度の低下及び
加圧装置の寿命の短縮を招いていた。

本発明は上記に鑑み、前記ヒンジ部分に前記問題を生ず
ることがなく且つ加圧力が大きく、しかも小型軽量で強
度が大で、溶接精度を高め得る抵抗溶接用加圧装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明加圧装置は、先端に互
いに対峙するよう電極を装着した一対のガンアームを撓
曲可能な支点部材により連結し、且つ前記ガンアーム間
に加圧アクチュエータを介装するとともに、前記電極先
端の軌跡を定めるリンク機構により前記ガンアーム間を
連結したことを特徴とする。

［作　用］ 上記構成になる本発明抵抗溶接用加圧装置においては、
前記加圧アクチュエータ内に圧縮空気の送入がなく、前
記電極間に撓曲可能な支点部材のみによる圧力が付与さ
れている状態から、前記加圧アクチュエータを作動させ
、後記リンク部材を介して一対のガンアームの一方を引
くと、前記支点部材が回動支点となり圧縮力が作用して
変形しつつ前記一対のガンアームの電極間を離間する。

これにより、前記支点部材には弾発力が蓄積される。

前記電極間が開いた状態において、この間に被溶接物（
図示せず）を位置決めして入れ、前記加圧アクチュエー
タを前記と逆に作動すれば、後記リンク部材を介して前
記一方のガンアームを前記と逆に作動する。これにより
支点部材は回動支点となり引張力が働くが、同時に支点
部材は変形されていた状態から原形に戻ろうとするので
、蓄積された弾発力が前記加圧アクチュエータの加圧力
にプラスして前記一対のガンアーム先端の電極に加えら
れる。

これにより、被溶接物の溶接面を矯正して接触なじみを
形成し、更に溶接通電時の加圧が、溶接ナゲツト形成時
の急激な膨張、収縮に即応するように行われる。

また、このとき前記リンク機構は回動するが、該リンク
機構は支点部材の自由な変形を許しつつその捩れを防止
し且つ前記ガンアームと平行な力に耐え、ガンアームの
軌跡を定めて前記電極間のズレをなくす。

溶接が完了したときは、前記加圧アクチュエータを再び
逆に作動して前記一方のガンアームを引き、支点部材を
再び変形しつつガンアーム先端の電極を離間させる。

以上を繰り返して、溶接を続行することができる。

［実施例コ 第１図乃至第３図により本発明の一実施例を詳細に説明
すると、１．２は基端が撓曲可能な支点部材としての板
ばね３により後記の如く連結された１例えばアルミ合金
製ガンアームで、平行に配設され、且つ先端にはスリッ
トを形成した保持部１ａ、２ａが設けられ、上のガンア
ーム１の基端付近には、上に延びた連結部１ｂが設けら
れている。

前記ガンアーム１．２の保持部１ａ、２ａには、直角に
曲げたたわみの小さい良電導材料製のチップホルダ４，
４′の基端が嵌入保持され、上記チップホルダ４．４′
先端に取付けたチップ（電極）５．５′先端が互いに対
峙する状態にボルト６によって固定されている。

尚、前記板ばね３は例えばプラスチック基複合材料で作
られるが、ばね常数を比較的高くしている。

また、ばね鋼製の場合にはうすい板ばねを重ねるとか、
第６図に示す板ばね３′の如く、長手方向に直角なスリ
ット３’　　ａを交互に形成すれば、板ばねのたわみを
大きくできる効果がある。

尚、上記スリットは表、裏から交互にスリットを形成す
るようにしても同様の効果が得られる。

前記ガンアーム２及び板ばね３の下端は、ガンアーム２
の延長部でもある縦型支持フレーム７の下端にボルト８
によって共締めされ、また前記板ばね３の上端は、スペ
ーサ９及びリンク機構１０の固定リンク１１とともに、
ボルト１２によって前記ガンアーム１の基端に共締めさ
れている。そして前記板ばね３は上記の如く取付けられ
た状態でガンアーム１．２及びチップホルダ４，４Ｉを
介してチップ５．５′先端に一定の圧力（予圧）を与え
るようにするが、この圧力は大きい程後記加圧アクチュ
エータは小さくできる。しかし実際には溶接時の必要加
圧力の１／３程度にとるのがよいことが実験的に確かめ
られた。尚、薄板を溶接する場合には予圧は必ずしも必
要でない。

上記リンク機構１０は、静止時前記板ばね３と平行に垂
下する２枚１組の前記固定リンク１１と、該リンク１１
の下端と前記支持フレーム７との間を軸１３．１４を介
して連結した２枚１組の揺動リンク１５とから構成され
ている。上記リンク機構１０の固定リンク１１及び揺動
リンク１５は、比較的板厚の大きい板材から構成され、
前記ガンアーム１を介してチップ５先端の軌跡を定め、
同１．２を通る面に直角な方向の剛性を高めて前記板ば
ね３の捩れを防止し且つ前記ガンアーム１．２と平行な
力に酎え、前記チップ５．５′間のズレをなくそうとす
るものである。

１６は加圧アクチュエータで、前記支持フレーム７の上
端に装着されており、例えば圧縮空気出入口１６ａ、１
６ｂを備えたシリンダ１７中に作動ロッド１８を取付け
たピストン１９が摺動自在に装入されている。上記作動
ロッド１８の先端はシリンダ１７より突出してリンク部
材２０．２１及び軸２２．２３を介して前記ガンアーム
１の連結部１ｂに連結されている。

２４は上記加圧装置の支持部材で、先端はボルト２５に
より前記支持フレーム７に取付けられ、基端は例えばロ
ボットのアーム（図示せず）に結合されている。

上記構成になる実施例において、第１図、第２図の状態
は、加圧アクチュエータ１６内に圧縮空気の送入のない
場合を示すが、このときはチップ５．５′間には板ばね
３のみによる圧力が付与されている。

この状態から加圧アクチュエータ１６の圧縮空気出入口
１６ｂから圧縮空気をシリンダ１７内に送入し、同出入
口１６ａから排気すれば、ピストン１９は左に移動し、
作動ロッド１８がリンク部材２０．２１を介してガンア
ーム１を引く。従って第３図のように、板ばね３は圧縮
力が加わりなからを左へ曲げられ、ガンアーム１先端の
チップ５を同５′から離す。このとき、板ばね３には弾
発力が蓄積される。またこの場合、リンク機構１０は第
３図のように回動してチップ５．５′の軌跡を定める。

第３図のようにチップ５．５′間が開いた状態において
、この間に被溶接物（図示せず）を位置決めして入れ、
前記加圧アクチュエータ１６の圧縮空気出入口１６ａか
ら圧縮空気をシリンダ１７内に送入し、同出入口１６ｂ
から排気すれば、ピストン１９が右に移動し、前記同様
作動ロンド１８、リンク部材２０．２１を介してガンア
ーム１を右に押す。これにより、板ばね３は回動支点と
して引張力をうけつつ作用し、且つ第３図の如く曲げら
れていた板ばね３は蓄積された弾発力により戻るので、
該弾発力が前記加圧アクチュエータ１６の加圧力にプラ
スされ、ガンアーム１．２先端のチップ５．５′に加え
られる。

このときリンク機構１０は、第３図から第１図の状態に
移動するが、板ばね３の自由な変形を許しつつ捩れを防
止し、且つガンアーム１と平行な力に耐えその先端のチ
ップ５の軌跡を定めてチップ５．５′間のズレをなくす
。

前記板はね３の弾発力を伴う戻り作用により、被溶接物
の溶接面を矯正して接触なじみを形成し、更に溶接通電
時の加圧が溶接ナゲツト形成時の急激な膨張、収縮に即
応するように行われる。

溶接が完了して前記加圧アクチュエータ１６の圧縮空気
出入口１６ｂから圧縮空気をシリンダ１７内に送入し、
同出入口１６ａから排気すれば、ピストン１９が左に移
動し、前記同様作動ロッド１８、リンク部材２０．２１
を介してガンアーム１が引かれる６従って第３図のよう
に、板ばね３が圧縮をうけつつ回動支点となり、ガンア
ーム１先端のチップ５を同５′から離す。

以上を繰り返して、溶接を続行することができる。

第４図、第５図に示す実施例では、前記撓曲可能な支点
部材として、前記板ばねに代え、コイルばね３０とする
とともに、ガンアーム３１．３２は前記実施例のものよ
り長くし、その中央よりチップ５．５′側に前記コイル
ばね３ｏを、また該ばね３０に隣接してリンク機構３３
を各々介装。

連結するとともに、ガンアーム３１．３２の基端側には
加圧アクチュエータ３４とそのリンク部材３５．３６．
３７を介装、連結せしめている。

前記コイルばね３０はばね常数の高いばね鋼製で、密巻
き状態にて、その両端を止め金具３０ａにより前記ガン
アーム３１．３２に固定されている。そして前記コイル
ばね３０は、第４図の如く取付けられた状態でガンアー
ム３１．３２及びチップホルダ４．４′を介しチップ５
．５′先端に圧力を与えるようにチップ５．５′側に若
干凸なる曲線になるよう曲げられている。尚、上記圧力
は前記同様、溶接時の必要加圧力の１／３程度とする。

前記リンク機構３３は、２枚１組の長短の固定リンク３
８及び３９の各基端を、前記ガンアーム３１．３２の前
記コイルばね３０に接近した位置に取付けるとともに、
上記両リンク３８．３９の先端間を、２枚１組の揺動リ
ンク４０と軸４１．４２により連結したものである。上
記固定リンク３８．３９及び揺動リンク４０は、前記と
同様、比較的板厚の大きい板材から構成され、前記ガン
アーム３１．．３２の軌跡を定めるべく前記ガンアーム
３１．３２を通る面に直角な方向の剛性を高めている。

前記加圧アクチュエータ３４は、前記の如くガンアーム
３２に装着されており、前記と同様１例えば圧縮空気出
入口３４ａ、３４ｂを備えたシリンダ４３中に作動ロッ
ド４４を取付けたピストン４５が摺動自在に装入され、
前記作動ロッド４４の先端は前記リンク部材３５．３６
．３７及び軸４６．４７を介してガンアーム３１に連結
されている。

上記構成になる第４図、第５図に示す実施例においても
、第１図乃至第３図に示すものと同様、第４図に示す、
加圧アクチュエータ３４内に圧縮空気の送入がなく、チ
ップ５．５′間にコイルばね３０のみによる圧力が付与
されている状態がら。

加圧アクチュエータ３４の圧縮空気出入口３４ｂから圧
縮空気をシリンダ１７内に送入し、同出入口３４ａから
排気すれば、ピストン４５が下に移動し１作動ロッド４
４がリンク部材３５．３６．３７を介してガンアーム３
１を下へ引く。従って第５図のように、コイルばね３ｏ
に圧縮力を加えつつこれを左へ曲げ、ガンアーム３１先
端のチップ５を同５′から離す。このときコイルばね３
０には弾発力が蓄積される。また、この場合リンク機構
３３は第５図のように回動するチップ５．５′の軌跡を
定める。

第５図のように開いた状態のチップ５．５′間に被溶接
物（図示せず）を位置決めして入れ、前記加圧アクチュ
エータ３４の圧縮空気出入口３４ａから圧縮空気をシリ
ンダ４３内に送入し、同出入口３４ｂから排気すれば、
ピストン４５が上に移動し、前記同様作動ロッド４４、
リンク部材３５．３６．３７を介してガンアーム３１を
上に押す。これによりコイルばね３０は回動支点として
引張力をうけつつ作用し、且つ第５図の如く曲げられて
いたコイルばね３０は蓄積された弾発力により戻るので
、該ばね力が前記加圧アクチュエータ３４の加圧力にプ
ラスされてガンアーム３１．３２先端のチップ５．５′
に加えられる。

このときリンク機構３３は、第５図から第４図の状態に
移動するがコイルばね３０の自由な変形を許しつつ捩れ
を防止し、且つガンアーム３１と平行な力に耐え、その
先端のチップ５の軌跡を定めてチップ５．５′間のズレ
をなくす。

前記コイルばね３０の弾発力を伴う戻り作用により、前
記と同様に被溶接物の溶接面を矯正して接触なじみを形
成し、更に溶接通電時の加圧が溶接ナゲツト形成時の急
激な膨張、収縮に即応するように行われる。

溶接が完了して前記加圧アクチュエータ３４の圧縮空気
出入口３４ｂから圧縮空気をシリンダ４３内に送入し、
同出入口３４−　ａから排気すれば、ピストン４５が下
に移動し、前記同様作動ロッド４４、リンク部材３５．
３６．３７を介してガンアーム３１が引かれる。従って
第５図のように、コイルばね３０が圧縮をうけっつ回動
支点となり再びガンアーム３１先端のチップ５を同５′
から離す。

このような動作を繰り返して抵抗溶接が続行される。

尚、上記説明においては、撓曲可能な支点部材として板
ばね、コイルばねを例示したが、前記引張力、圧縮力に
耐えられ＼ばゴムばねでもよい。

また、加圧アクチュエータとして圧縮空気圧を用いるも
のを示したが、本発明の実施に際してはこれに限定する
ことなく、他の流体圧、例えば油圧、真空圧等を用いる
もの、或いは電磁力を用いるものとしてもよい。

［発明の効果コ 本発明の抵抗溶接用加圧装置は、上述の如く、先端に互
いに対峙するよう電極を装着した一対のガンアームを撓
曲可能な支点部材により連結し。

且つ前記ガンアーム間に加圧アクチュエータを介装する
とともに、前記電極先端の軌跡を定めるリンク機構によ
り前記ガンアーム間を連結したので、前記撓曲可能な支
点部材に回動支点としての作用を行わせることにより従
来のヒンジ部分の如き摩耗とそれによるガタを生ずるこ
とがなく、また支点部材を加圧アクチュエータと併用す
ることにより加圧力を著しく大きくでき、また加圧力を
従来と同様とすれば、小型軽量とすることができ、また
前記リンク機構にて前記ガンアーム間を連結することに
より前記電極先端の軌跡を定め且つガンアームに平行な
力に耐え電極のズレをなくすことができ、これにより溶
接精度を高め得る等、加圧力が大きく且つ小型軽量で１
強度が大で、溶接精度が高い抵抗溶接用加圧装置を提供
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は１本発明に係る抵抗溶接用加圧装置
の一実施例を示し、第１図は正面図、第２図は平面図、
第３図は一作動時の正面図である。 第４図及び第５図は、他の実施例を示し、第４図は正面
図、第５図は一作動時の正面図である。第６図は、支点
部材の変形例を示す部分的斜視図である。 １．２．３１，３２；ガンアーム、 ３．３０；支点部材、４．４′　；チップホルダ、５．
５′　：電極（チップ）、７；支持フレーム、９；スペ
ーサ、１０，３３；リンク機構、１１．３８．３９；固
定リンク、 １５．４０；揺動リンク、 １６．３４：加圧アクチュエータ、 １７．４３；シリンダ、 ２０．２１．３５．３６．３７；リンク部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）先端に互いに対峙するよう電極を装着した一対のガ
   ンアームを撓曲可能な支点部材により連結し、且つ前記
   ガンアーム間に加圧アクチュエータを介装するとともに
   、前記電極先端の軌跡を定めるリンク機構により前記ガ
   ンアーム間を連結したことを特徴とする抵抗溶接用加圧
   装置。 ２）先端に互いに対峙するよう電極を装着した一対のガ
   ンアームを、撓曲可能な支点部材により前記電極先端間
   に予圧を与えるよう連結し、且つ前記ガンアーム間に加
   圧アクチュエータを介装するとともに、前記電極先端の
   軌跡を定めるリンク機構により前記ガンアーム間を連結
   したことを特徴とする抵抗溶接用加圧装置。 ３）前記支点部材が板ばねであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の抵抗溶接用加圧装置
   。 ４）前記支点部材がコイルばねであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の抵抗溶接用加圧
   装置。 ５）前記支点部材がゴムばねであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の抵抗溶接用加圧装
   置。 ６）前記リンク機構が高い剛性を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の抵抗溶接用加
   圧装置。 ７）前記加圧アクチュエータが空気圧により作動するよ
   う構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の抵抗溶接用加圧装置。 ８）前記加圧アクチュエータが油圧により作動するよう
   構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の抵抗溶接用加圧装置。 ９）前記加圧アクチュエータが電磁力により作動するよ
   う構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の抵抗溶接用加圧装置。