JPH0763853B2

JPH0763853B2 - 溶接ガンの保持装置

Info

Publication number: JPH0763853B2
Application number: JP1214247A
Authority: JP
Inventors: 稔山崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPH0381074A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、溶接用ロボットに用いる溶接ガンの保持装置
に関し、特に、ハンド先端を取り替えることにより、同
一の溶接用ロボットで部品の取り付けと溶接とを行うよ
うにした産業用ロボットに適用して好ましい溶接ガンの
保持装置に関する。

（従来の技術）溶接用ロボットのハンド先端を取り替えることにより、
溶接部品の取り付けと、当該部品の溶接作業とを１台の
ロボットで行うようにした技術は既に開発されている。
例えば、カウルパネル等の溶接部品を把持治具により把
持してパレットからボディの所定位置に取り付けた後、
この把持治具をハンド先端から取り外し、さらに保持装
置の受け台に設置した溶接ガンをハンド先端に取り付け
て、カウルパネルとボデーとの所定の溶接部位を順次溶
接するようにしている。このように１台の溶接用ロボッ
トに溶接部品の取り付け作業と溶接作業とを行わせれ
ば、特に低タクトラインにおける生産性向上が顕著とな
る。

ところで、従来の溶接ガンの保持装置としては、弾性手
段により揺動自在となった受け台に溶接ガンを積置する
ように構成し、これにより溶接用ロボットの位置精度を
緩和させたものが知られている（実開昭61−41,478号公
報）。

（発明が解決しようとする課題）確かに、この溶接ガンの保持装置を用いれば、比較的ラ
フな位置決め制御を行う溶接用ロボットを用いることが
できるが、受け台を各軸方向に弾性支持する必要があ
り、その構造が複雑化することから、生産面およびコス
ト面において実用的でない。

したがって従来は、溶接用ロボットの位置制御のみによ
り、受台に強固に固定した溶接ガンをハンドに取り付け
たり、ハンドから取り外したりしていたのが実情である
が、このような溶接ガンの取替え手段を採用すると、ハ
ンドと溶接ガンとの接合部どうしの位置精度を確保する
ために、当該ハンドを高速度にて保持装置に近接させる
ことができず、生産性の面で不利であった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、溶接用ロボットのハンドに溶接ガンを着
脱させるに際し、簡易な構造を用いて、高速かつ円滑に
着脱させ得る溶接ガンの保持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は、溶接用ロボットの
ハンド先端に、アーム部が開閉する溶接ガンを着脱自在
に取り付け、前記溶接ガンを設置する溶接ガンの保持装
置において、前記受け台の両側部に前記溶接ガンのアー
ム部に沿って遊嵌する溝部を設けると共に、固定スタン
ドに対して前記受台を前記溶接ガンの着脱方向に移動可
能に支持する緩衝シリンダを前記固定スタンドに取り付
け、前記溶接ガンを前記受け台に設置あるいは取り出す
際に前記アーム部を開閉する制御手段を有することを特
徴とする溶接ガンの保持装置である。

（作用）このように構成した本発明にあっては、溶接用ロボット
のハンドに溶接ガンを装着する際、溶接ガンは受け台を
挟持した状態で溝部内に遊嵌されているため、溶接用ロ
ボットのハンドが溶接ガンに近接しても当該ハンドの位
置誤差を吸収することができる。

また、溶接用ロボットのハンドから溶接ガンを離脱する
際にあっては、アーム部を開放した状態で受け台に近接
し、当該アーム部が受け台の溝部内を移動して設置した
後にアーム部が閉塞する。このとき、前記溶接ガンの着
脱に際しての衝撃と荷重は緩衝シリンダにより緩衝させ
ているので、溶接ガンを円滑に着脱させることができ
る。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は同側
面図、第３図は同分解斜視図、第４図は同油圧回路図、
第５図は、溶接用ロボットの動作を示す工程図である。

第１図乃至第３図において、「10」は溶接ガンの保持装
置であって、「11」はスポット溶接用の溶接ガンであ
る。本実施例の溶接ガン11はいわゆるＸ型溶接ガンであ
り、溶接ガン11のアーム11aは図示しない圧力シリンダ
に接続されてＸ字状に開閉される。なお、本発明はＸ型
溶接ガンに限定されることなく、例えばＣ型溶接ガンを
用いることもできる。

「20」は受け台であって、平板状の受け板21と、この受
け板21に取り付けられた桁材22とから構成されている。
受け台20の両側部には側部材23,23が設置され、この側
部材23,23には、それぞれ垂直方向に伸延する溝部24,24
が設けられている。また、「25,26」は、受け台20の正
面および背面に取り付けられたブラケットであって、図
示しないボルトを嵌挿することにより、受け台20を後述
する取付板31に固定するための部材である。

ここで、受け台20に溶接ガン11が設置される場合には、
溶接ガン11の中央部内面が受け板21に当接して設置され
るが、この際、溶接ガン11の電極部は第３図の二点鎖線
11aに示すように開放した状態で溝部24,24内を垂直方向
に遊動して移動した後、後述する油圧回路が作動するこ
とにより溶接ガン開閉用圧力シリンダにより閉鎖するよ
うになっている。また、溝部24,24の幅寸法は、溶接ガ
ン11の幅寸法に比して広く形成されており、これによ
り、溶接用ロボットのハンドが受け台20に対して多少位
置ズレを生じた状態で近接したとしても、溶接ガン11が
溝部24,24内を遊動して容易に設置できるようになって
いる。一方、受け台20に設置された溶接ガン11を取り外
す際、溶接用ロボットのハンドが溶接ガン11に近接した
場合に、当該溶接用ロボットのハンド位置が多少ズレて
いても溶接ガン11が遊動可能であることから、溶接用ロ
ボットを高速で作動することができる。

受け板21の上面ならびに側部材23,23の内面には、それ
ぞれプラスチック材料、例えばナイロンなどがライニン
グされており、溶接ガン11が移動した際の緩衝作用と耐
摩耗作用を発揮することとなる。

受け台20の背面部の部材26は、取付部材30に締結され、
さらにこの取付部材30には、孔部32,32を備えた案内材3
3,33が固定されている。

「36」は自立構造をなす固定スタンドであって、案内棒
35,35を備えた保持材34が固定されている。また、案内
棒35,35は、前記取付部材30の孔部32,32に挿入されてお
り、これによって取付部材30が、保持材34に沿って上下
動自在になっている。さらに、取付部材30の下部には緩
衝用シリンダ37が接続されており、案内材33に取付けら
れた接続棒40が継手39を介して緩衝用シリンダ37のピス
トン棒38に接続されるとともに、緩衝用シリンダ37はフ
ランジ41によって保持材34に固着されている。この緩衝
用シリンダ37としては、例えば、油圧式、エアー式など
を用いることができ、溶接ガン11が溶接用ロボットによ
り受け台20に設置される際に生じる衝撃、あるいは加速
度等を抑制することに供されるものである。

第４図、すなわち溶接ガン11のアーム部11aを開閉させ
る制御手段である油圧回路を示す回路図において、油圧
管路50は、切替弁51および切替弁52を経て溶接ガン11の
圧力シリンダ11aに接続されており、「53」は油圧回路
の圧力を制御するリリーフ弁である。切替弁51は、溶接
ガン11を受け台20に積置する際、または受け台20から取
り外す際に用いられるアーム部の開閉用切替弁であり、
一方切替弁52は、ワークをスポット溶接する際に、溶接
ガン11のアームを開閉させるように圧力油の流れ方向を
制御するものである。なお、切替弁51,52の作動、すな
わち、溶接ガンの開閉動作は、溶接用ロボットの作動と
インターロックされている。このように、本実施例にあ
っては、溶接作業時に用いられる圧力シリンダ11aを溶
接ガン11の受け台20への取付および取外しに共用するこ
とにより、油圧回路およびその構成部品を簡素にするこ
とができ、動作を確実に行わせ、安全性を向上させるこ
とができる。

次に作用を説明する。

まず、溶接用ロボットのハンドは、原位置から移動し
て、溶接部品の把持治具をハンド先端に装着する（把持
治具装着50）。この把持治具によりワークである溶接部
品を把持し、搬送用コンベア上を搬送されるボデーの所
定位置にこの溶接部品を装着する（ワーク把持51、ワー
ク装着52）。

ついで、溶接用ロボットのハンドは、把持治具を把持治
具受台に設置してこれを離脱した（把持治具離脱53）後
に、溶接ガン11の保持装置10まで移動して、受け台20に
積置した溶接ガン11をハンド先端に装着する（溶接ガン
装着54）。

この装着時においては、溶接ガン11は、切替弁51の制御
により圧力シリンダ11aが作動し、これにより溶接ガン1
1の先端アームを閉塞状態にして受け台20を挟持した状
態となっているが、溝部24が溶接ガン11のアームより広
く形成されていることから、溶接用ロボットのハンドが
高速で近接した場合にあっても、その誤差を吸収するこ
とができる。また、溶接用ロボットが溶接ガン11を装着
する時や、溝部24,24を移動して受け台20から取り出さ
れる時に、溶接用ロボットの作動状態によっては受け台
20に衝撃を与えることとなるが、緩衝シリンダ37の作用
によりこの衝撃が吸収され、著しい変位を発生すること
が抑制されるとともに、溶接用ロボットの位置決め制御
における横軸方向のズレに対応することができる。

ついで、溶接用ロボットのハンドは、ワークの溶接位置
まで移動して、予めティーチングされた所定の溶接点
を、所定の姿勢、位置のもとで、スポット溶接する（溶
接作業55）。

このスポット溶接を終了すると、溶接用ロボットのハン
ドは、再び保持装置10まで移動して、溶接ガン11を受け
台20に積置したのちこれを離脱し、再び原位置に復帰す
る（溶接ガン離脱56）。

このとき、溶接ガン11の先端を開放にした状態で、溶接
ロボットは所要の速度、姿勢、変位をもって保持装置10
に近接し、溶接ガン11の先端は溝部24,24内を垂直方向
に移動しながら降下する。そして、溶接ガン11の中央部
内面が受け板21上に積置されるが、この際、溶接用ロボ
ットの位置決め制御の精度により、作動状態によっては
受け台20に衝撃を与えることとなるが、取付部材30に伝
達されて保持材34により案内されて、緩衝シリンダ37の
作用により衝撃が吸収され、著しい変位を発生すること
が抑制される。また、溶接ガン11の先端が溝部24,24を
移動しながら降下する際、溶接ガン11の幅寸法に比して
広くされているので、溶接用ロボットの位置決め制御に
おける横軸方向のズレに対応することができる。つい
で、切替弁51を制御して圧力シリンダ11aを作動させ、
溶接ガン11の先端を閉鎖状態にすると、溶接用ロボット
は、溶接ガン11を離脱する。

かくして、同一の溶接用ロボットを用いて把持治具と溶
接ガンとの交換により、ワークを溶接するための溶接ガ
ンを確実に保持することができる。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によれば、同一の溶接用ロボ
ットを用いてワークと溶接ガンとを交換し、ハンドに溶
接ガンを着脱させるに際し、溶接用ロボットの作動によ
り発生する垂直方向の衝撃は緩衝シリンダにより吸収
し、横軸方向の位置決めズレは受け台の溝部により吸収
することができるため、簡易な構造をもちいて所定の位
置において着脱を円滑にさせることができるように溶接
ガンを保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は同側
面図、第３図は同分解斜視図、第４図は同油圧回路図、
第５図は、溶接用ロボットの動作を示す工程図である。 10……保持装置、11……溶接ガン、 11a……アーム部、 20……受け台、24……溝部、 36……保持スタンド、37……緩衝シリンダ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接用ロボットのハンド先端に、アーム部
が開閉する溶接ガンを着脱自在に取り付け、前記溶接ガ
ンを設置する溶接ガンの保持装置において、前記受け台
の両側部に前記溶接ガンのアーム部に沿って遊嵌する溝
部を設けると共に、固定スタンドに対して前記受台を前
記溶接ガンの着脱方向に移動可能に支持する緩衝シリン
ダを前記固定スタンドに取り付け、前記溶接ガンを前記
受け台に設置あるいは取り出す際に前記アーム部を開閉
する制御手段を有することを特徴とする溶接ガンの保持
装置。