JPH0361550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本説明は、抵抗溶接機の溶接電流通電装置に関
する。

＜従来の技術＞ たとえば、産業用ロボツトの操作用アームの空
間的な動きでスポツト溶接ガンを軽快、自由に動
かし、連続的な溶接作業を行う場合に、スポツト
溶接ガンと溶接トランスの間をつなぐ太い二次ゲ
ーブルの慣性が直接溶接ガンの動きに支障を与え
ないように、また二次ケーブルの寿命を縮めない
ようにするため、操作用アームの先端に関節形通
電装置を介してスポツト溶接ガンを取付けること
が行われている。

従来、この種の通電装置として代表的なものを
いくつか挙げると、特開昭52−176086号公報（以
下Ａ発明という）、実公昭52−56357号公報（以下
Ｂ考案という）、及び実公昭52−189980号公報
（以下Ｃ考案という）などが提案されている。

上記のＡ発明は、溶接トランスとスポツト溶接
ガンの相互間に接触セグメントと称する正負一対
の給電板が固定され、他方の接触セグメントが受
電板として軸方向に移動可能になつていて、しか
も受電板はバネなどにより内側から押圧されてい
て、作動装置が受電板を内側から外側へ移動させ
て受・給電板を密着させて通電回路を形成し得る
ものである。

一方、Ｂ考案は、溶接ガンを支持するＳ軸に正
負一対の受電板が固着され、その受電板の相互間
に正負一対の給電板が嵌挿され、この給電板の中
間に加圧室を設け、その圧力室の圧力流体で給電
板を外側の受電板に圧接すると同時に、その圧力
流体を利用して受・給電板の相互接触面を清浄す
るというものである。

また、Ｃ考案は、溶接ガンを支持するＳ軸に、
正負一対の給電板とこれに絶縁板を介して正負一
対の受電板とを回動的に嵌挿し、これら一対の
受・給電板を加圧シリンダと連動するシリンダで
以つて挾圧して溶接ガンの加圧時にのみ通電回路
を形成するものである。

以上に述べた従来のものはいずれも産業用ロボ
ツトの溶接ガンの手首関節を機能させた通電装置
として提案されたものである。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記に述べたＡ発明及びＢ、Ｃ
いずれの考案も次なる共通した欠点を有してい
る。

シリンダ機構によつて受電板ないしは給電板
を軸方向に移動させて相互間の接触給電面を密
着させなければならない点で、受電板と給電板
の間には遊び距離を設ける必要があり、それは
接触面相互間にゴミなど細かい異物が侵入し易
く、その対応策が問題となる。

受・給電板に接続する導体は、受・給電板の
相対的な動きに追随できるような可撓性を有す
る銅板を制約的に使用せざるを得ないので、コ
スト面に及ばす影響が大きい。

従来の装置では、いずれも受・給電板の相互
間に加圧動作が加わるため、構造上、比較的幅
の広い平面的な給電面を全面的に接触させて給
電を行うことになるから、小形、軽量化がむず
かしい。

＜問題点を解決するための手段＞ そこで本発明は、駆動側の取付板１４と溶接ガ
ン側の取付板４とのとの間に、導電軸１２が位置
固定されていて、その導電軸１２には、正負一組
の外部接続導体２１，２２の内径に挿入し、かつ
その導電軸と一体に動き得る正負一組の端子板１
５，１６が設置されており、これら端子板１５，
１６と外部接続導体２１，２２との間には、端子
板の円周方向に対面する環状のシリンダ室３０が
形成されており、しかもこのシリンダ室には上記
導電軸１２の軸心線方向Ｃ−Ｃに流体圧で相互に
移動し得る一対の加圧リング３３，３３′と、こ
の加圧リングの押圧力を受けて正負各組の外部接
続導体と各端子板の相互間を加圧、密着する加圧
面を有するコンタクタ３１，３２とを内設してな
る抵抗溶接機の関節給電ユニツトを提供する。

＜作用＞ したがつて、本発明の給電ユニツトは、リング
状の正負一組のコンタクタが正負各組の端子板と
外部接続導体との間に形成されたシリンダ室に内
設され、しかもシリンダ室内に供給される適圧の
エアでもつて一対の外部接続導体とこれに対応す
る端子板との相互間を各コンタクタで接続して溶
接電流の往復路を形成するから、従来のように
受・給電板の相互間を移動させて平面的に接触さ
せるのではなく、外気から密閉されたシリンダ室
内にて局部的に接触することができるので、接触
給電部にはゴミなどの異物侵入を防ぐことができ
るほか、より一層、軽量、小形に製作でき、しか
も溶接ガンの動きには無関係に外部接続導体を取
付けることができるので、従来のような受・給電
板を継ぐ外部接続導体にフレキシブルな銅板の如
き高価な材料を使用しなくとも、剛性を有する材
料など安価なものに代えることができる。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明にかかる関節給電ユニツトを
スポツト溶接用ロボツトのアームの手首関節に応
用した場合の一例で、ここではスポツト溶接ガン
の回転運動を可能なようにロボツトの操作用アー
ムのＳ軸に本装置が取付けられている。

ロボツト本体１は、言うまでもなく、関節アー
ム形や極座標形などそのタイプは任意である。溶
接ガン２はアーム３先端のＳ軸関節に固定された
取付板４に二つのガンアーム５，６が共通した軸
枢部によつて回動的に軸支され、一方のガンアー
ム６は加圧シリンダ７の本体側に、また他方のガ
ンアーム５はシリンダロツドにそれぞれ連結さ
れ、ガンアーム５，６の先端には相対向する電極
チツプ８，９が装着されているものである。

溶接ケーブル１１は、溶接トランス（図示省
略）からＳ軸の関節給電ユニツト１０に接続され
ている。Ｓ軸の給電ユニツト１０と溶接ガン２と
の間は、それぞれ正負一対の可撓接続導体１３，
１３′を介してつながれている。

第２図は、本発明装置の要部断面図であり、第
３図は第２図Ａ−Ａ矢視図である。

本装置の給電ユニツト１０はロボツトの操作用
アーム３の先端に固着した駆動側の取付板１４と
溶接ガン２を支持する取付板４との間にボルト等
によつて着脱可能に固着されている。本装置の導
電軸１２には、電気的に相互に絶縁された正負一
組の端子板１５及び１６が取付けられる。これら
の端子板は、導電軸１２の両端部に夫々位置する
外輪板１５ａ，１６ａと、この外輪板１５ａ，１
６ａの内側に夫々位置する内輪板１５ｂ，１６ｂ
とから組合わさつて構成される。

この実施例において、一方の外輪板１５ａは導
電軸１２と一体に形成されており、他方の外輪板
１６ａと内輪板１５ｂ及び１６ｂはいずれも軸孔
が形成され、その軸孔に導電軸１２が挿入され
る。外輪板１５ａに対応する内輪板１５ｂは、そ
の軸孔の内面が導電軸の外面と密着し、しかるも
外輪板１５ａと対面する側面にＯリング１７を介
して外輪板１５ａとの間を気密を保持して電気的
に接続されている。

他方、外輪板１６ａとこれに対応する内輪板１
６ｂは、導電軸１２に嵌挿した絶縁筒１８の上に
挿入され導電軸１２とは電気的に絶縁されてい
る。そして外輪板１６ａと対面する内輪板１６ｂ
の側面にはＯリング１７が介在され、内輪板１６
ｂと外輪板１６ｂとの間は、気密が保持され電気
的に接続されている。なお、相燐なる内輪板１５
ｂと１６ｂとの間には絶縁隔壁１８′が挿入され、
内輪板相互間が電気的に絶縁されている。

外輪板１５ａと１６ａとの間に挿入される内輪
板１５ｂ及び１６ｂは、外輪板より低くなつてい
て、外輪板１５ａと１６ａの間には、内輪板の外
周に沿つた環状をなす溝が形成され、この環状溝
には外輪板１５ａ及び１６ａの側面にスラストワ
ツシヤ１９，１９′が嵌入されており、しかも絶
縁隔壁２０を介して分割可能に組合せた正負一組
の外部接続導体２１，２２が上記スラストワツシ
ヤ１９，１９′の間に面し、シール材２３，２３
を介在して内輪板１５ｂ，１６ｂの外周に嵌入さ
れている。この外部接続導体２１，２２は、溶接
トランス（図省略）につながれた二次ケーブル２
４の往復端子２５，２６に中継導板２７，２８を
介してボルト等Ｂ１，Ｂ２によつて着脱可能に取
付けられている。

正負一組の外部の接続導体２１，２２には、内
輪板１５ｂ，１６ｂの外周と対面する内側に環状
をなすシリンダ室３０が形成されていて、このシ
リンダ室は外部接続導体２１，２２に形成のエア
ー孔２９と連通されている。そしてこのシリンダ
室３０には、正負各組の内、外輪板の相互間をそ
れぞれ電気的に接続するための正負一組のコンタ
クタ３１，３２が各内輪板１５ｂ，１６ｂの外周
面に設置されている。又このシリンダ室３０には
コンタクタの位置を保持する程度の空気圧を常時
付勢させるか、あるいは電極加圧時にのみ溶接ガ
ンの加圧シリンダと連動して作用する空気圧の力
でシリンダ内壁に対し移動し、各内輪板１５ｂ，
１６ｂの外周面と外部接続導体２１，２２の一側
面とに、各コンタクタ３１，３２を導電軸１２の
軸心線方向Ｃ−Ｃに押圧し、加圧、密着して電気
的に接続させる一対の加圧リング３３，３３′が
装備されている。

上記のコンタクタ３１，３２は、複数個に分割
されており、その分割された給電駒をリング状に
集めたものであり、普通は焼結金属材から製作さ
れる。各加圧リング３３，３３′は、たとえば絶
縁性を有する合成樹脂系材料から製作されたもの
で、コンタクタ２１，２２を押圧する面がテーパ
状に形成されている。このテーパ状の加圧面によ
つて押圧される給電駒には、内輪板１５ｂ，１６
ｂの外周面に対し押圧する力と、シリンダ内壁を
形成する外部接続導体２１，２２の側面に対して
押圧する力とが均等に作用するようになつてい
る。

各内輪板１５ｂ，１６ｂの内部には円周方向に
環状の冷却孔水通流孔３４，３５が開けてあり、
この冷却水通流孔３４，３５は絶縁隔壁１８′を
通つて各外輪板１５ａ，１６ａに形成されたイン
ポートＰ１とアウトポートＰ２への冷却水道流孔
３６，３７と連通されている。

このようにして得られる正負一組の端子板１
５，１６には、共通した６つのボルト孔３８…と
２つの位置決めピン挿入孔３９…が各内、外輪板
に対し導電軸１２の円周方向に穿設されており、
各取付板４，１４と共に共通のボルト孔３８…と
挿入孔３９…に挿入されるボルト４０及び位置決
めピン４１等によつて本装置の給電ユニツト１０
は着脱可能に取着される。

以上の構成により、本発明の動作を説明する。
スポツト溶接ガン１２は、ロボツトの操作用アー
ムとＳ軸の関接給電ユニツト１０の動きによつて
教えられた通り移動し、所定の作業を行う。

そして、溶接時において加圧シリンダ７によつ
てガンアーム５，６が回動し、電極チツプ８，９
で被溶接物を加圧し、各加圧リング３３，３３′
が各コンタクタ３１，３２をそれぞれ押圧した状
態で、溶接電流を通流すると、溶接電流は、溶接
トランスに接続された二次ケーブル２４の一方の
端子２５から接続導体２１に流れ、コンタクタ３
１を通して内輪板１５ｂに流れ導電軸１２から可
撓接続導体１３を通りガンアーム５を経て電極間
８，９に流れる。溶接ガンに流れた電流は、ガン
アーム６、可撓接続導体１３′から外輪板１６ａ、
そして内輪板１６ｂへと流れコンタクタ３２を経
て外部接続導体２２、二次ケーブル２４の他方の
端子２６を通じて溶接トランスに戻る。

一方、溶接ガンの回転するときは、駆動側の取
付板の回転に応じて導電軸１２と正負一対の端子
板１５，１６とが一体に回動し、内輪板１５ｂ，
１６ｂはコンタクタ３１，３２及びスラストワツ
シヤ１９，１９′の水平面と、又外輪板１５ａ，
１６ａはスラストワツシヤの垂直面でそれぞれ摺
動する。

なお、この実施例では、本発明の給電ユニツト
をＳ軸の関節部に使用した場合について説明した
が、本発明の本質はこれに限定されるものでな
く、Ｂ軸、Ｔ軸など２以上の関節部に使用できる
ことはいうまでもない。

＜発明の効果＞ 以上のように、本発明によれば、リング状の正
負一組のコンタクタが正負各組の端子板と外部接
続導体との間に形成したシリンダ室に内設され、
しかもシリンダ室内に供給されるエアーの圧力で
一対の接続導体とこれに対応する端子板との相互
間を、各コンタクタで接続して溶接電流の往復路
を形成するから、従来のように受・給電板の相互
間を移動させて平面的に接触させるのではなく、
外気から密閉されたシリンダ室内にて局部的に接
触することができるので、接触給電部にはゴミな
どの異物侵入を防ぐことができることで、より一
層間接給電ユニツトの寿命延長を図ることがで
き、しかも軽量、小形化を実現するほか、従来の
ような受・給電板を継ぐ外部接続導体にフレキシ
ブルな銅板の如き高価な材料を使用しなくとも、
剛性を有する材料など安価な外部接続導体を溶接
ガンの動きには無関係に取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置をスポツト溶接用ロボツト
の関節部に応用した場合のスポツト溶接用ロボツ
ト全体斜視図。第２図は本発明装置の要部断面
図。第３図は第２図Ａ−Ａ矢視図。第４図は第２
図のＢ−Ｂ矢視図。 ＜符号の説明＞、４……溶接ガン側の取付板、
１２……導電軸、１４……駆動側の取付板、１
５，１６……正負一組の端子板、２１，２２……
外部接続導体、３０……シリンダ室、３１，３２
……正負一組のコンタクタ、３３，３３′……加
圧リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動側の取付板１４と溶接ガン側の取付板４
   との間に、導電軸１２が位置固定されていて、そ
   の導電軸には、正負一組の外部接続導体２１，２
   ２の内径に挿入し、かつその導電軸と一体に動き
   得る正負一組の端子板１５，１６が設置されてお
   り、これら端子板１５，１６と外部接続導体２
   １，２２との間には、端子板の円周方向に対面す
   る環状のシリンダ室３０が形成されており、しか
   もこのシリンダ室には上記導電軸１２の軸心線方
   向Ｃ−Ｃに流体圧で相互に移動し得る一対の加圧
   リング３３，３３′と、この加圧リングの押圧力
   を受けて正負各組の外部接続導体と各端子板の相
   互間を加圧、密着する加圧面を有するコンタクタ
   ３１，３２とを内設してなる抵抗溶接機の関節給
   電ユニツト。