JPH06335781A - 抵抗溶接の加圧方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗溶接の被溶接物を挾み加圧する時、電極
先端が被溶接物に激突することによる種々の障害を防止
するため、高速に連続して溶接した時にも電極が被溶接
物に激突しない加圧方法を提供する。 【構成】 必要溶接加圧力に該加圧力の１／３以上の力
を加算したエアアクチュエータで被溶接物を挾み加圧
し、加圧過程の電極アームで弾発構成部材を押し潰して
漸進的に電極開放方向に溶接時に必要溶接加圧力の１／
３以上の弾発力を付与して電極の激突を防ぎ、その弾発
力で電極を開放する電極加圧方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抵抗溶接ロボット用に適
する溶接加圧ガン、特に被溶接物を挾む過程における電
極の激突を抑制した加圧方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ロボット溶接に用いられるＣ形やＸ
形ガンの加圧開閉の方式は、一般に空圧複動シリンダの
ピストンの前後面に空気の給排を入れ替えて、電極を加
圧開閉させてをり、単位時間内に多打点を溶接する時、
空気の給排をスムーズにしてシリンダを高速に動かし電
極を開閉していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】従来の技術において
は被溶接物を挾む加圧過程において電極の動きが漸進的
に加速され最大に加速された時点で被溶接物を挾む。し
たがって、電極先端が被溶接物と激突して騒音を発生
し、電極先端を損耗し、スパッタ発生や電極の消耗が激
しく連続打点数が少ない等の問題があった。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】上記問題を解決するた
め本発明の加圧方法は、被溶接物を挾む時点で電極の動
きを漸進的に減速される。そのため、空圧アクチュエー
タで溶接加圧力を得る抵抗溶接において、被溶接物を挾
む加圧過程で電極開放方向に漸進的に増大する力を、電
極が接触した時点で必要溶接加圧力の１／３以上の力を
付与し、溶接加圧時に該加圧力と被溶接物を挾む溶接加
圧力とを加算した加圧力を付与することを特徴とする。

【０００５】具体的には抵抗溶接ガンの加圧を必要溶接
加圧力より１／３以上大きな加圧力を持つ空圧アクチュ
エータとすると共に、加圧過程で弾発構成部材を同時に
押圧して電極開放方向に漸進的に増大する力を弾発構成
部材に蓄積し、電極が接触した時点で該蓄積力が必要溶
接加圧力の１／３以上とした抵抗溶接の加圧装置とす
る。

【０００６】

【実施例１】Ｃ形ガンフレーム１に取り付けた電極チッ
プ３と対向して、電極チップ４を取り付けたピストンロ
ッド５を有するシリンダ２が配してある。フレーム１の
両側面には板ばね６の一方の端がフレーム１にねじ９に
より固定してあり、他端はピストンロッド５に配された
押棒１０と接している。シリンダ２の押圧側はエアホー
スで３ポートのソレノイドバルブ７と接続されており、
シリンダ２の戻し側には絞弁８が配してある。

【０００７】ソレノイドバルブ７を作動させればピスト
ンロッド５は押出しの力を受け電極３，４が接するまで
前進するが、この前進過程でシリンダの戻し側は絞弁８
で排気が抑制されているためピストンロッド５の前進と
共に容積が漸進的に小さくなり圧力が高められ、ピスト
ンロッド５を押し戻す力が増大する。さらにピストンロ
ッド５に配された押棒１０で板ばね６を漸進的に押曲げ
ピストンロッド５を押し戻す力が増大する。

【０００８】上記二つの弾発構成部材によって漸進的に
増大するピストンロッド５を押し戻す力は、ショックア
ブソーバのようにピストンロッド５の突出を抑制して、
従来連続して高速に溶接する場合問題となる、電極の激
突による騒音と先端損耗、スパッタ発生、連続打点数性
の低下等の弊害を防ぐと共に、ソレノイドバルブ７を逆
に作動させたとき弾発構成部材に蓄積された圧力がその
ままピストンロッド５を原位置に押し戻す力となる。

【０００９】この押し戻す弾発力は、溶接時の電極と被
溶接物とが固着した場合の引き離しにも十分でなければ
ならない。（板厚１▲ミリ▼のメッキ鋼板溶接の場合溶
接加圧力約２５０ｋｇ固着を引き離す力約１５０ｋｇ）
又、連続溶接打点数が多い場合にはピストンの出し入れ
速度が早くなるため、ショックアブソーバとしてピスト
ンロッド５を押し戻す力も大きく、実質的には溶接必要
加圧力の約１／２が必要である。したがって、シリンダ
２の押出し力は溶接に必要な加圧力にさらに溶接に必要
な加圧力の約１／２を加算した荷重となる。

【００１０】シリンダ２の押出し力の量が従来より三割
以上も大きくなることは、一見エネルギのロスが大きい
ようであるが、３ポートのソレノイドバルブ７を逆に作
動させたとき、弾発構成部材に蓄積された力が、そのま
まピストンロッド５を原位置に押し戻す力となるので、
従来のようにエアの給排をピストンの前後に切り替える
方式に比してエアの消費は少なくエアホースも一本でよ
く経済的である。弾発構成部材は、板ばねや圧縮や引っ
張りのコイルばねのみ構成してもよい。

【００１１】

【実施例２】加圧アーム１１，１２は、中央部の両側面
に配された板ばね１５により一体的に保持されている。
その加圧アーム１１および１２の前端には電極チップ１
３，１４が後端には加圧シリンダ１８が配してあり、シ
リンダの押し出し側をエアホースで３ポートのソレノイ
ドバルブ１９と接続し、押し戻し側には絞り弁２０が配
してある。

【００１２】３ポートのソレノイドバルブ１９を作動さ
せればピストンロッドは押出しされ、板ばね１５が曲げ
られて電極１３，１４が接するまで押出しされるが、こ
のピストンロッドの押し出し過程で、シリンダの戻し側
は絞弁２０で排気が抑制されているため、ピストンの前
進と共に容積が漸進的に小さくなり圧力が高められ、ピ
ストンを押し戻す力が増大する。板ばね１５も曲げられ
る過程で漸進的に押し戻す力が増大し弾発構成部材とな
る。したがて、実施例１の場合と同様にこの弾発力が溶
接加圧時のショックアブソーバとして、又電極間を開い
て原位置に戻す力となる。

【００１３】

【実施例３】Ｃ形フレーム２１の電極２３と対向して配
された電極２４を持つ加圧アーム２５は、両側面に配さ
れた間隔を開けた二組の板ばね２７，２８によりＣ形フ
レーム２１と連結されている。さらにＣ形フレーム２１
の後端と加圧アーム２５の間にはベローズタイプのエア
アクチュエータ２２が配してあり、３ポートのソレノイ
ドバルブ３１とエアホースにより接続されている。

【００１４】３ポートのソレノイドバルブ３１を作動さ
せれば、ベローズタイプのエアアクチュエータ２２は伸
びて加圧アーム２５を押出し、連結する二組の板ばね２
７，２８を押し曲げながら電極２３，２４が接するまで
押し出す、この押し出し過程で押し曲げられる二組の板
ばね２７，２８を押し戻す弾発力が漸進的に増大し、実
施例１の場合と同様にこの弾発力が溶接加圧時のショッ
クアブソーバとして、又電極間を開いて原位置に戻す力
となる。

【００１５】加圧アーム２５とＣ形フレーム２１とを連
結する二組の板ばね２７，２８の取り付けは、加圧アー
ム２５側が後方になるように傾けて配し、電極２３，２
４が接した時垂直に近くなるようにすれば、電極の消耗
時にも電極先端の位置ずれが少ない。又板ばね２８側を
若干短くして加圧過程で加圧アーム２５の電極側が若干
上向くようにして、電極先端の位置ずれを補正するよう
にしてもよい。電極間隔が離れている場合は加圧アーム
２５と板ばねとの取り付けをピボットにすれば板ばねは
曲り易いのでストロークは取りやすい。

【００１６】

【実施例４】先端に電極３４，３５を配した加圧アーム
３２，３３の中央部両側面には間隔を開けた二組の板ば
ね３６，３７が両端を取り付けねじ３８〜４１で固定さ
れており、前面の板ばね３６は若干後方に曲げられてい
る。加圧アーム３２，３３の後端にはベローズタイプの
アクチュエータ４３が配してあり３ポートのソレノイド
バルブ４２とエアホースにより接続されている。

【００１７】３ポートのソレノイドバルブ４２を作動さ
せれば、ベローズタイプのエアアクチュエータ４３は伸
びて加圧アーム３２，３３、の後端を互いに反対方向に
押し広げ、連結する二組の板ばね３６，３７を押し曲げ
ながら電極３４，３５が接するまで押し上げる。この押
上過程で曲げられる二組の板ばね３６，３７の弾発力は
漸進的に増大し、実施例１の場合と同様にこの弾発力が
溶接加圧時のショックアブソーバとして、又電極間を開
いて原位置に戻す力となる。

【００１８】前面の板ばね３６は若干後方に曲げてある
ため、二組の板ばねを同時に曲げても全体の曲りはスム
ーズである。又二組の板ばね３６，３７は間隔を開けて
配してあるため二組の板ばね３６，３７の動きは互いに
規制され限定されて電極の位置ずれを防止する。

【発明の効果】本発明は上述するように、溶接時に必要
溶接加圧力の１／３以上の力を電極開放方向に付与し、
溶接加圧時に該加圧力と被溶接物を挾む溶接加圧力とを
加算した加圧力を空圧アクチュエータにより付与するこ
とにより、ショックアブソーバのようにピストンロッド
５の突出を抑制して電極先端が被溶接物に激突して騒音
を発生し、電極先端を損耗し、スパッタ発生や連続打点
数が少ない等の弊害を防ぐと共に、ソレノイドバルブ７
を逆に作動させたときそのままピストンロッド５を原位
置に押し戻す力となる等良好な溶接品質を得られ、電極
やエアの消耗の少ない経済的な溶接ができる。又電極先
端が被溶接物に激突しないためアルミ板のような軟質材
を溶接しても圧痕の少ない溶接ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をＣ形ガンに用いた構成図。

【図２】本発明をＸ形ガンに用いた構成図。

【図３】本発明を別タイプのＣ形ガンに用いた構成図。

【図４】本発明を別タイプのＸ形ガンに用いた構成図。

【符号の説明】

１．Ｃ形アーム、 ２．加圧シリンダ、 ３，４．電極、 ５．ピストンロッド、 ６．板ばね ７．３ポートのソレノイドバルブ、 ８．絞り弁、 ９．取り付けねじ １０．押棒、 １１，１２．加圧アーム、 １３，１４．電極、 １５．板ばね、 １６，１７．取り付けねじ、 １８．加圧シリンダ、 １９．３ポートのソレノイドバルブ、 ２０．絞り弁、 ２１．Ｃ形フレーム ２２．ベローズタイプのエアアクチュエータ ２３，２４．電極 ２５．加圧アーム ２７，２８．板ばね ２９，３０．取り付けねじ ３１．３ポートのソレノイドバルブ、 ３２，３３．加圧アーム ３４，３５．電極 ３６，３７．板ばね ３８〜４１．取り付けねじ ４２．３ポートのソレノイドバルブ、 ４３．ベローズタイプのエアアクチュエータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空圧アクチュエータで溶接加圧力を得る抵
   抗溶接において、被溶接物を挾む加圧過程で漸進的に電
   極の速度を減衰させると共に電極開放に十分な力を弾発
   構成部材を押圧して蓄積し、溶接加圧時に該蓄積力と被
   溶接物を挾む溶接加圧力とを加算した加圧力を付与して
   なる抵抗溶接の加圧方法。
2. 【請求項２】抵抗溶接ガンの加圧を被溶接物を挾む加圧
   過程で電極の速度を減衰させ電極開放に十分な力を弾発
   構成部材を押圧させ蓄積する手段と、該蓄積圧と必要溶
   接加圧力を加算した加圧力を電極先端に付す空圧アクチ
   ュエータを配してなる抵抗溶接の加圧装置。
3. 【請求項３】間隔をあけて対向する電極を持つ加圧アー
   ムを配し、両者を二組の板ばねで連結すると共に、加圧
   アーム間に空圧アクチュエータを配した請求項２の抵抗
   溶接の加圧装置。