JPH04178278A - 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］ この発明は、一対の電極チップを被溶接部材に対して相
対的に動作させてスポット溶接する溶接方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 例えば作業ロボットを用いてスポット溶接を行なう場合
は、作業ロボットの動きを簡素化するため、スポット溶
接ガンにエコライジング機能を持たせている。

上記スポット溶接ガン（１）は、第９図に示す様に、作
業ロボットのアーム（２）の先端に取付けた保持フレー
ム（３）のガイドロッド（４）にスライドフレーム（５
）をスライド自在に装着し、保持フレーム（３）の中間
壁（６）とスライドフレーム（５）との間に介在させた
一対のスプリング（７）（８）にてスライドフレーム（
５）をフローティーンク支持させている。そして、この
スライドフレーム（５）にガンヨーク（９）を取付け、
ガンヨーク（９）の上端に加圧シリンダ（１０）を設け
、ガンヨーク（９）の先端と加圧シリンダ（１０）のピ
ストンロッド（１１）の先端とに電極チップ（１２）　
　（１３）を取付けている。

溶接作業は、ストッパシリンダ（１６）にてスライドフ
レーム（５）をストッパ（１７）へ押付けて、スライド
フレーム（５）を固定した状態で作業ロボットを動作さ
せてスポット溶接ガン（１）の電極チップ（１２）　　
（１３）を被溶接部品（１４）　　（１５）の溶接位置
へ持って行き、ここで第１０図に示す様に、ストッパシ
リンダ（１６）を短縮動作させ、加圧シリンダ（１０）
を伸長動作させて、一方の電極チップ（１３）を被溶接
部品（１４）に接触させ、続いて第１１図に示す様にガ
ンヨーク（９）を相対的に上昇させて他方の電極チップ
（１２）を被溶接部品（１５）に接触させ、加圧状態で
両電極チップ（１２）　　（１３）間に溶接電流を流し
て行なっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記溶接方法であれば、電極チップ（１２）　　（１３
）が夫々被溶接部品（１４）　　（１５）に接触する際
に、夫々の慣性力に応じた衝撃を被溶接部（１４）　　
（１５）に与える。従ってガンヨーク（９）に取付けた
電極チップ（１２）が被溶接部品（１５）に当たるとき
には、ガンヨーク（９）及び加圧シリンダ（１０）の重
量が慣性力となって作用するため、非常に大きな衝撃を
与えることになり、被溶接部品（１４）（１５）に歪み
や変形を生じて溶接不良を生じることがある。

また電極チップ（１２）　　（１３）は溶接を繰り返す
と摩耗し、摩耗した先端を研磨修正することもあって、
作業経過と共に少しずつ短くなって行く。

そのため、電極チップ（１２）　　（１３）と被溶接部
品（１４）　　（１５）との間隔が少しずつ広がり、被
溶接部品（１４）　　（１５）に加わる衝撃も大きくな
ってゆき、不良品発生率が高くなっていた。

この発明は、ガンヨークに取付けられた電極チップと被
溶接部品との間隔を常に一定にした状態で、加圧・溶接
を行なえるようにした溶接方法を提供しようとするもの
である。

［課題を解決するための手段］ この発明は、保持フレームにスライド自在に装着したガ
ンヨークに加圧シリンダを取付け、前記ガンヨークと加
圧シリンダのピストンロッド先端に夫々電極チップを取
付け、前記保持フレームに装着した送り手段にて前記ガ
ンヨークを任意の位置までスライドさせ得るようにした
スポット溶接ガンを備え、前記スポット溶接ガンをゲー
ジまで持って行き、ここで送り手段にてガンヨークをス
ライドさせて、ガンヨークに取付けた電極チップをゲー
ジに当て、この当たるまでの送り手段の送り量を計測し
て記憶しておき、次にガンヨークを復帰させた状態でス
ポット溶接ガンを被溶接部品の溶接位置まで持って行き
、ここで記憶した送り量だけ送り手段を動作させて、ガ
ンヨークに取付けた電極チップを被溶接部品に接触或い
は近くまで接近させ、続いて加圧シリンダを動作させて
両電極チップにて被溶接部品を挾み、この後加圧して溶
接するようにしたものである。

［作用］ 上記溶接方法であれば、予めゲージを用いて、ガンヨー
クの送り量を求めているので、溶接時、先ず、記憶した
送り量だけガンヨークをスライドさせて、ガンヨークに
取付けた電極チップを被溶接部品に接触或いはごく近く
まで接近させた後、溶接作業を行なえ、被溶接部品に大
きな衝撃を与えることがない。また電極チップが摩耗し
て短くなっていても、予め送り量を求めるので、何ら影
響を受けることなく、一定の条件で溶接を行なえる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を第１図乃至第８図を参照して
説明する。

この発明に用いるスポット溶接ガンは、第１図に示す様
に、作業ロボットのアーム（２０）に取付けられるコテ
形の保持フレーム（２１）と、保持フレーム（２１）の
ガイドロッド（２２）にスライド自在に装着したスライ
ドフレーム（２３）と、スライドフレーム（２３）に取
付けたガンヨーク（２４）、ガンヨーク（２４）に取付
けた加圧シリンダ（２５）、ガンヨーク（２４）と加圧
シリンダ（２５）のビストンロッド（２６）とに取付け
た一対の電極チップ（２７）　　（２８）　、スライド
フレーム（２３）を任意の位置へスライドさせる送り手
段（２９）とで構成しである。

送り手段（２９）は、例えばリニヤエンコーダを内蔵し
たブレーキシリンダ（３０）を用い、このブレーキシリ
ンダ（３０）を保持フレーム（２１）に取付け、そのピ
ストンロッド（３１）を保持フレーム（２１）内に挿入
してスライドフレーム（２３）の中間壁（３２）に結合
しである。ブレーキシリンダ（３０）は例えば第２図に
示す様に、前部にブレーキ室（３３）を形成し、ブレー
キ室（３３）内において、ピストンロッド（３１）に拡
径・縮径が可能なブレーキシュー（３４）を装着し、こ
のブレーキシュー（３４）の外周に複数の分割されたコ
レット（３５）　　（３５）とコレット（３５）　　（
３５）を抱持するリーフコレット（３６）とを装着し、
リーフコレラ）　（３６）と前壁（３７）との間にスプ
リング（３８）を圧縮開花させている。従って、スプリ
ング（３８）の弾力によってリーフコレット（３６）を
コレット（３５）　　（３５）側に押し付けて、コレッ
ト（３５）（３５）を縮径させてブレーキシュー（３４
）を締め付けてピストンロッド（３１）を固定している
。そしてリーフコレット（３６）の背面側にエアーや油
等の流体が供給されると、リーフコレット（３６）がス
プリング（３８）に抗して移動し、コレット（３５）　
　（３５）及びブレーキシュー（３４）を解放し、ピス
トンロッド（３１）を放す。またブレーキシリンダ（３
０）にはピストン（３９）の移動量を測定するりニヤエ
ンコーダ（図示せず）が内蔵されており、測定値を制御
部（図示せず）へ伝達するようになっている。制御部で
は、測定値を記憶し、後述の如く制御する。

溶接を行なうには、作業ロボットを予め教示された動作
に従って動作させ、第３図に示す様に、加圧シリンダ（
２５）を短縮動作させ、かつブレーキシリンダ（３０）
を伸長動作させて、電極チップ（２７）　　＜　２８）
間を開いた状態で、スポット溶接ガンを被溶接部材（４
０）　　（４１）の被接位置へ移動させる。ここで第４
図に示す様に、ブレーキシリンダ（３０）を短縮動作さ
せてスライドフレーム（２３）及びガンヨーク（２４）
を予め求められた送り量だけ送り、ガンヨーク（２４）
に取付けた電極チップ（１２）を被溶接部材（４０）に
接触させる。接触後、ブレーキシリンダ（２０）のブレ
ーキ室への流体の供給を停止させて、ブレーキシュー（
３４）を締付け、ピストンロッド（３１）を固定する。

次に加圧シリンダ（２５）を伸長動作させてピストンロ
ッド（２６）の先端に取付けた電極チップ（２８）を被
溶接部材（４１）に接触させる。この後、ブレーキシリ
ンダ（３０）のブレーキ室（３３）へ流体を供給して、
ピストンロッド（３１）を解放し、かつブレーキシリン
ダ（３０）を短縮動作させ、一定の加圧状態で電極チッ
プ（２７）　　（２８）間に溶接電流を流して溶接する
。

電極チップ（２７）を被溶接部品（４０）に接触させる
までのブレーキシリンダ（３０）の送り量（１）は次の
ようにして求める。即ち、第５図に示す様に、スポット
溶接ガンを溶接時と全く同じ条件でゲージ（４２）まで
移動させ、開放状態の電極チップ（２７）　　（２８）
をゲージ（４２）の上下に配置させる。例えば新品の電
極チップ（２７）のばあい、該電極チップ（２７）と被
溶接部品（４０）の対向面（４０ａ）との間隔が５ｍｍ
となるように設定してあれば、ゲージ（４２）の基準面
（４２ａ）と新品の電極チップ（２７）との間隔が５＋
ｎｍとなるように作業ロボットの動作位置を教示してお
く。

そして、開放状態で、電極チップ（２７）がゲージ（４
２）に当たるまでブレーキシリンダ（３０）を短縮動作
させ、そのときのピストン（３１）の移動量をり平ヤエ
ンコーダで測定し、制御部に記憶させる。この記憶値が
以降の溶接時のブレーキシリンダ（３０）の送り量（１
）となる。

上記送り量（１）は電極チップ（２７）の摩耗によって
刻々と変化する。従って、電極チップ（２７）の摩耗が
激しい場合には各溶接毎にゲージ（４２）を用いて送り
量を設定する。また摩耗が少ない場合には、数回溶接す
る毎に送り量を設定すればよい。

尚、ガンヨーク（２４）を移動させる送り手段（２９）
は、他に第７図に示す様に、保持フレーム（２１）にボ
ールネジ（４３）を設け、このボールネジ（４３）にス
ライドフレーム（２３）の中間壁（３３）を螺合させ、
ボールネジ（４３）をロータリーエンコーダを内蔵した
正逆回転可能なモータ（４４）にて回転させるようにし
てもよい。

ボールネジ（４３）を用いる場合は、送り量の設定時、
機器の損傷を防止するために、第８図に示す様に、ゲー
ジ（４２）を可撓性を有する導電材で形成し、ゲージ（
４２）上に絶縁材製の支持ブラケット（４５）を取付け
、この支持ブラケ・ソト（４５）にスプリング（４６）
を介して接点（４７）を取付け、この接点（４７）とゲ
ージ（４２）との間に電流検出器（４８）と直流電源（
４９）とを電気的に接続しておく。そして電流検出器（
４８）に電流が流れると、モータ（４４）の回転を停止
させるように設定しておく。

上記の如く構成しであると、一方の電極チ・ツブ（２８
）を接点（４７）に接触させた状態で電極チ・ノブ（２
７）がゲージ（４２）に接触すると、直ちに電流検出器
（４８）に電流が流れてモータ（４４）の回転を停止す
るので、電極チップ（２７）やゲージ（４２）、ボール
ネジ（４３）等を損傷させることがない。また、モータ
（４４）が起動してから電流検出器（４８）にて停止せ
られるまでの回転数をロータリエンコーダにて計測して
制御部に記憶させる。

この記憶値が溶接時の送り量となる。

［発明の効果コ この発明によれば、ガンヨークに取付けた電極チップを
、その摩耗量に関係なく被溶接部品に対して常に接触或
いはごく近くまで接触させた状態で、通常の溶接作業を
行なえ、被溶接部品に大きな衝撃が作用せず、しかも加
圧シリンダに設けた電極チップが被溶接部品に当たると
きには、他方の電極チップがバックアップしているので
、被溶接部品に歪みや変形を生じずこれに起因する溶接
不良を除去できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するスポット溶接ガンの側面図、
第２図はブレーキシリンダの一例を示す拡大断面図、第
３図及び第４図は動作状態を示す側面図、第５図及び第
６図は送り量の設定動作を示す側面図、第７図及び第８
図は他の実施例を示す側面図、第９図は従来のスポット
溶接ガンの側面図、第１０図及び第１１図はその動作例
を示す側面図である。 （２１）・・・保持フレーム、 （２３）・・・スライドフレーム、 （２４）・・・ガンヨーク、（２５）・・・加圧シリン
ダ、（２７）　　（２８）・・・電極チップ、（２９）
・・・送り手段、　　（４２）・・・ゲージ。 特　許　出　願　人　　　ダイハツ工業株式会社代　　
　　理　　　　人　　　　江　　　原　　　省　　　吾
第９ｗＪ ＼　　　　　　　　Ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）保持フレームにスライド自在に装着したガンヨー
   クに加圧シリンダを取付け、前記ガンヨークと加圧シリ
   ンダのピストンロッド先端に夫々電極チップを取付け、
   前記保持フレームに装着した送り手段にて前記ガンヨー
   クを任意の位置までスライドさせ得るようにしたスポッ
   ト溶接ガンを備え、前記スポット溶接ガンをゲージまで
   持って行き、ここで送り手段にてガンヨークをスライド
   させてガンヨークに取付けた電極チップをゲージに当て
   、この当たるまでの送り手段の送り量を計測して記憶し
   ておき、次にガンヨークを復帰させた状態でスポット溶
   接ガンを被溶接部品の溶接位置まで持って行き、ここで
   記憶した送り量だけ送り手段を動作させて、ガンヨーク
   に取付けた電極チップを被溶接部品に接触或いは近くま
   で接近させ、続いて加圧シリンダを動作させて両電極チ
   ップにて被溶接部品を挾み、この後加圧して溶接するよ
   うにしたことを特徴とする溶接方法。