JPH07100659A - Ｃ型溶接ガンにおけるバランシングシリンダ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な装置と操作によってガンの如何なる姿
勢でもワ―クに無理な押圧力がかからず正確な溶接がな
されるＣ型溶接ガンにおけるバランシングシリンダ制御
装置を提供する。 【構成】 溶接ガン本体とロボット側の操作ア―ム１と
の間にイコライジングユニット１０が介在され、空気源
１７と加圧シリンダ５との間に第１電磁切替弁１４が配
置され、該第１電磁切替弁の排気側に第２電磁切替弁１
５が接続され、前記イコライジングユニットに設けられ
たバランシングシリンダ１１の両室がエアハイドロコン
バ―タ一２５にそれぞれ接続され、該エアハイドロコン
バ―タ一と前記空気源との間に第３電磁切替弁１６とエ
アオペレ―トバルブ３６が並列に配置され、バランシン
グシリンダの位置によって作動するセンサ―４によって
前記第３電磁切替弁が制御され、加圧シリンダ内の空気
圧の上昇による信号により前記エアオペレ―トバルブが
作動されるようにしたＣ型溶接ガンにおけるバランシン
グシリンダ制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの手首と溶接
ガン本体との間にイコライジングユニットを介在させた
Ｃ型溶接ガンにおけるバランスシリンダの制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロボットの手首と溶接ガン本体との間に
イコライジングユニットを介在させたＣ型溶接ガンにお
いてバランシングシリンダを制御するものは公知である
（例えば実開平２ー４４９４５号公報参照）。即ち、加
圧シリンダの空気圧により前後進するピストンロッド
と、シリンダ本体に固定されたＣ型溶接ガンア―ムと
に、相対向する一対の電極チップを取付けたスポット溶
接ガンを、溶接加圧時の反力で移動し得るように、操作
ア―ムにイコライジングユニットを介して支持すると共
に、前記イコライジングユニットには溶接ガン本体の一
部に結合もしくは当接し、かつ溶接ガンに加わる重量負
荷の大部分を打消す方向に空気圧を与えられるバランシ
ングシリンダを設け、このバランシングシリンダのエア
―供給回路には、前記重量負荷のバランス調整をバラン
シングシリンダの設定内圧の増減、方向切換えにより行
い、しかもその内圧を溶接作業時の溶接ガンの姿勢変化
に応じて外部からの電気信号により切換えるための空気
圧調整装置を装設したＣ型溶接ガン、としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
の場合には、溶接ガンの開放時にもスプリングもしくは
バランシングシリンダにより常にバランス状態を保持さ
せようとしているため、溶接ガンの移動時等にガンの姿
勢が不安定となって移動操作が容易でないと共に、加圧
時にはガンの姿勢によってバランシングシリンダに供給
されるエア―圧を種々調圧するようにしているため、そ
の姿勢に応じた圧力調整装置を必要とし装置が複雑化す
る、という問題がある。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、溶接ガンの開放時には油圧をバランシングシリ
ンダの一方の室に掛けてガンを固定化し、加圧操作時に
はバランシングシリンダ内の油圧によってガンをバラン
ス状態として溶接動作を行わせることにより、簡単な装
置と操作によってガンの如何なる姿勢でもワ―クに無理
な押圧力がかからず正確な溶接がなされるＣ型溶接ガン
におけるバランシングシリンダ制御装置を提供しようと
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるＣ型溶接ガンにおけるバランシング
シリンダ制御装置は、溶接ガン本体とロボット側の操作
ア―ムとの間にイコライジングユニットを介在させ、空
気源と加圧シリンダとの間に第１電磁切替弁を配置し、
該第１電磁切替弁の排気側に第２電磁切替弁を接続し、
前記イコライジングユニットに設けたバランシングシリ
ンダの両室をエアハイドロコンバ―タ一にそれぞれ接続
し、該エアハイドロコンバ―タ一と前記空気源との間に
第３電磁切替弁とエアオペレ―トバルブを並列に配置
し、バランシングシリンダの位置によって作動するセン
サ―によって前記第３電磁切替弁を制御し、加圧シリン
ダ内の空気圧の上昇による信号により前記エアオペレ―
トバルブを作動させるようにしたことを特徴とするもの
である。

【０００６】

【作用】上記のように構成されたＣ型溶接ガンにおける
バランシングシリンダ制御装置であるので、ガン開放時
には操作ア―ムに対して溶接ガンが固定化されることか
ら、溶接ガンの移動時等にガンの姿勢が安定する。ま
た、加圧操作時にはバランシングシリンダ内の油圧によ
ってガンをバランス状態とし、その状態で溶接動作を行
わせることから、溶接ガンの如何なる姿勢に対しても簡
単なガンのバランス状態で溶接動作に対処でき、またガ
ンをバランスさせるときに振動することなく、更に電極
チップがワ―クに当接する時のショックも充分にやわら
げられる。

【０００７】

【実施例】図１を参照してこの発明の一実施例について
説明をする。図において、１はロボットの手首に取付け
られた操作ア―ムであり、該操作ア―ム１には支持部材
２が取付けられており、該支持部材２にはピストンロッ
ド３の一端及びセンサ―４が固定されている。

【０００８】５はガン本体の一部をなす加圧シリンダで
あり、該加圧シリンダ５における空気圧によりピストン
ロッド６は前進あるいは後退するようになっている。ま
た、該加圧シリンダ５にはＣ型ア―ム７が固定されてお
り、該Ｃ型ア―ム７及び前記ピストンロッド６のそれぞ
れの先端には相対向する一対の電極チップ８，９が取付
けられている。

【０００９】１０はイコライジングユニットであり、該
イコライジングユニット１０の構成部品であるバランシ
ングシリンダ１１は前記加圧シリンダ５に固定されてお
り、該バランシングシリンダ１１には前記センサ―４に
当接可能な当接片１２が取付けられていると共に、シリ
ンダ１１内のピストン１３と一体化された前記ピストン
ロッド３の一端は前記操作ア―ム１側の支持部材２に固
定されている。

【００１０】１４は第１電磁切替弁，１５は第２電磁切
替弁，１６は第３電磁切替弁であり、一定圧（溶接ガン
の総合重量に耐え得る例えば５気圧）の加圧空気供給源
１７からの導管１８は前記第１電磁切替弁１４に接続さ
れ該第１電磁切替弁１４は導管１９，２０により加圧シ
リンダ５の室２１，２２にそれぞれ接続されている。ま
た、第１電磁切替弁１４の排気導管２３には前記第２電
磁切替弁１５に接続されている。また、加圧空気供給源
１７からの導管２４は前記第３電磁切替弁１６に接続さ
れている。

【００１１】また、２５は空気圧を油圧に変換するエア
ハイドロコンバ―タ一であり、該エアハイドロコンバ―
タ一２５はその空気室２６，２７から空気導管２８，２
９を介してそれぞれ前記第３電磁切替弁１６に接続され
ており、またその油室３０，３１から油導管３２，３３
を介してそれぞれ前記バランシングシリンダ１１の油室
３４，３５に接続されている。

【００１２】更に、３６はエアオペレ―トバルブであ
り、該エアオペレ―トバルブ３６の入口は導管３７を介
して加圧空気供給源１７に接続されていると共にその出
口は導管３８を介して前記エアハイドロコンバ―タ一２
５の空気室２７に接続されており、該エアオペレ―トバ
ルブ３６は前記加圧シリンダ５の室２１の空気圧の上昇
信号を導管３９によって感知して作動するようになって
いる。

【００１３】また、第２電磁切替弁１５及び第３電磁切
替弁１６の排気側と導管２８，２９にはそれぞれ逆止弁
４０と絞り弁４１が配設されている。

【００１４】図１の状態で、ガンを完全な開放状態にす
るには、第１電磁切替弁１４を戻し位置４２に、第３電
磁切替弁１６も戻し位置４３にそれぞれ切替える。これ
により、空気源１７から一定圧の空気が供給されると、
該空気は第１電磁切替弁１４から導管２０を経て加圧シ
リンダ５の室２２に供給されピストン４４を上昇させ、
室２１内の空気は導管１９から第１電磁切替弁１４，導
管２３，第２電磁切替弁１５を経て排出され、ガンは完
全な開放状態になる。この動作と同時に第３電磁切替弁
１６に供給された空気は、導管２８を経てエアハイドロ
コンバ―タ一２５の空気室２６に供給される。この空気
の供給によって、油室３０内に油は押圧されて導管３２
を経てバランシングシリンダ１１の油室３４に充満され
る。この油室３４への油の供給によって、油室３５内の
油は導管３３を経てエアハイドロコンバ―タ一２５の油
室３１に戻され、この油の戻りにより空気室２７の空気
は導管２９を経て第３電磁切替弁１６から排出される。
この動作により溶接ガン本体はバランシングシリンダ１
１の室３４内の油によってロボット側の操作ア―ム１に
固定された状態となる。この状態においては、ロボット
により溶接ガンを移動させる際等にガンががたつくこと
なく安定した姿勢で移動できる。

【００１５】また、溶接動作を行わせるためにピストン
ロッド６をワ―クに対して前進させるワ―ク加圧初期に
おいては、まず第１電磁切替弁１４を加圧位置４５に、
第３電磁切替弁１６も加圧位置４６にそれぞれ切替え
る。これにより、空気源１７から一定圧の空気が供給さ
れると、該空気は第１電磁切替弁１４から導管１９を経
て加圧シリンダ５の室２１に供給されピストン４４を下
降させ、室２２内の空気は導管２０から第１電磁切替弁
１４，導管２３，第２電磁切替弁１５を経て排出され、
ピストンロッド６はワ―クに対して前進する。この動作
と同時に第３電磁切替弁１６に供給された空気は、導管
２９を経てエアハイドロコンバ―タ一２５の空気室２７
に供給される。この空気の供給によって、油室３１内に
油は押圧されて導管３３を経てバランシングシリンダ１
１の油室３５に供給される。この油室３５への油の供給
によって、油室３４内の油は導管３２を経てエアハイド
ロコンバ―タ一２５の油室３０に戻され、この油の戻り
により空気室２６の空気は導管２８を経て第３電磁切替
弁１６から徐々に排出される。そして、室３５内の油圧
によって溶接ガン本体は徐々に持ち上げられてバランシ
ングシリンダ１１に設けた当接片１２がセンサ―４を押
し上げた信号により室３５内の油圧と溶接ガン本体側の
全重量とがバランスしているので、この時点で該センサ
―４により、第３電磁切替弁１６を閉位置４７に切替え
る。そして、前記押し上げ量をセンサ―４により判断
し、ガン姿勢に対する切替えタイミングを調整すること
によりイコライジング動作を可能とする。

【００１６】この状態で加圧シリンダ５の室２１への空
気の供給を継続すると、溶接ガン本体側の全重量と室３
５内の油圧がバランスした状態のままピストンロッド６
が前進して電極チップ９がワ―クに当接するようにな
る。そして電極チップ９がワ―クに当接する時点では、
室３５内の油圧と溶接ガン本体側の全重量とがバランス
状態にあるので、該当接時に溶接ガン本体側の重量がワ
―クに対して何らの影響を与えることがなく、そのため
電極チップ９がワ―クに当接する時のショックは充分に
やわらげられる。

【００１７】そして、なお室２１への空気の供給を継続
しようとすると、該室２１及び導管１９内に空気圧が自
動的に上昇する。この空気圧の上昇信号は導管３９を介
してエアオペレ―トバルブ３６に伝達され、該エアオペ
レ―トバルブ３６を開位置４８に切替えさせる。これに
より空気源１７からの空気が導管３７，エアオペレ―ト
バルブ３６，導管３８を経てエアハイドロコンバ―タ一
２５の空気室２７に供給される。その結果，バランシン
グシリンダ１１の油室３５に油が供給されて溶接ガン本
体側を僅かに上昇させ、Ｃ型ア―ム７のたわみを防止
し、この状態でバランシングシリンダ１１はイコライズ
動作を行い、両電極チップ９，８がワ―ク挟持した状態
で加圧溶接を行う。

【００１８】以上のように、加圧空気はその圧力を人為
的に調整することなく単に切替弁の操作によって溶接ガ
ン本体側の全重量とバランスさせることができ、そし
て、このバランス用の圧力流体として油が動作するの
で、その作動時に振動を発生させることがなく、しか
も、溶接ガンの如何なる姿勢に対しても一定圧の加圧空
気によって対処され得るものである。

【００１９】図２はこの発明の他の実施例であり、この
実施例の場合，イコライジングユニット１０の構成部品
であるバランシングシリンダ１１が操作ア―ム１側の支
持部材２に固着されていて、加圧シリンダ５から伸びた
上下の腕４９，５０間にピストン１３と一体化されたピ
ストンロッド３，３’のそれぞれの端部が固着され、上
腕４９からバランシングシリンダ１１に向けセンサ―４
が取付けられている以外は前記第１実施例と実質的に構
成，作用が同じであるので、図面に同一符号を付してそ
の説明を省略する。

【００２０】

【発明の効果】本発明においては、ガン開放時には操作
ア―ムに対して溶接ガンが油圧によって固定化されるの
で、溶接ガンの移動時等にガンの姿勢が安定して、ロボ
ットによる溶接ガンの移動が正確で容易にできる。

【００２１】また、加圧初期のガンの重量とバランスさ
せるのにも加圧油が適用されるのでその動作時における
衝撃もなく、また加圧操作時にも加圧油によるガンの重
量とバランス状態で溶接動作を行わせるので、電極チッ
プがワ―クに当接する時のショックも充分にやわらげら
れることから、電極チップやワ―クを傷めることも少な
い。また、加圧によるＣ型ア―ムのたわみはエアオペレ
―トバルブ，エアハイドロコンバ―タ一，バランシング
シリンダ等によって防止できるので安全なガンとなる。

【００２２】さらに、溶接ガンの如何なる姿勢に対して
も一定圧の加圧空気によって対処され得るので、従来例
のような加圧空気の調圧を行う必要がなく簡易な装置・
操作によって正確な溶接作業ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバランシングシリンダ制御装置を
備えたＣ型溶接ガンの要部の側面図である。

【図２】本発明に係るバランシングシリンダ制御装置を
備えた他の実施例のＣ型溶接ガンの要部の側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 操作ア―ム ４ センサ― ５ 加圧シリンダ ６ ピストンロッド ７ Ｃ型ア―ム ８，９ 電極チップ １０ イコライジングユニット １１ バランシングシリンダ １４ 第１電磁切替弁 １５ 第２電磁切替弁 １６ 第３電磁切替弁 １７ 空気源 ２５ エアハイドロコンバ―タ一 ３４ バランシングシリンダの一方の室 ３５ バランシングシリンダの他方の室 ３６ エアオペレ―トバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧シリンダ内の空気圧により前後進す
   るピストンロッドと、前記加圧シリンダに固定されたＣ
   型ア―ムとに、相対向する一対の電極チップを取付けた
   Ｃ型溶接ガンにおいて、溶接ガン本体とロボット側の操
   作ア―ムとの間にイコライジングユニットを介在させ、
   空気源と加圧シリンダとの間に第１電磁切替弁を配置
   し、該第１電磁切替弁の排気側に第２電磁切替弁を接続
   し、前記イコライジングユニットに設けたバランシング
   シリンダの両室をエアハイドロコンバ―タ一にそれぞれ
   接続し、該エアハイドロコンバ―タ一と前記空気源との
   間に第３電磁切替弁とエアオペレ―トバルブを並列に配
   置し、バランシングシリンダの位置によって作動するセ
   ンサ―によって前記第３電磁切替弁を制御し、加圧シリ
   ンダ内の空気圧の上昇による信号により前記エアオペレ
   ―トバルブを作動させるようにしたことを特徴とするＣ
   型溶接ガンにおけるバランシングシリンダ制御装置。