JPH0794073B2 - 抵抗溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は抵抗溶接装置に関し、一層詳細には、スポット
溶接ロボット等に取り付けられる抵抗溶接ガンに溶接電
流を供給して抵抗溶接を行う装置であって、特に、ガン
本体が首振り運動をする型式の抵抗溶接ガンにおいて、
ワークの接合に際し電流を供給する場合には給電装置に
設けたクランプ手段によってガン本体側の受電端子を挟
持させ、一方、ワークの接合が終了した後、前記クラン
プ手段から受電端子をリリースすることにより、前記抵
抗溶接ガンの揺動動作を阻害することなく、円滑な溶接
工程の遂行を確保することの出来る抵抗溶接装置に関す
る。

［発明の背景］ 例えば、自動車のボデイを組み立てる場合、ワークとし
ての薄板材をスポット溶接によって接合することが一般
的に行われている。近年では、こうしたスポット溶接工
程は専らロボットにより遂行される。ところで、このよ
うなスポット溶接ロボットの手首部には抵抗溶接ガンが
装備されており、この抵抗溶接ガンは開閉自在な一対の
ガンアームの先端に装着される電極でワークを挟圧しな
がら前記電極の間に電流を通電させてワークを接合す
る。この種の抵抗溶接ガンには種々の型式のものがある
が、その中、ガンアームの開閉動作と共にガン本体が恰
も首を振るように揺動するタイプの抵抗溶接ガンがあ
る。本出願人の出願に係る実開昭第57−49079号公報に
開示されている抵抗溶接ガンがこのタイプの抵抗溶接ガ
ンに相当し、これを第１図および第２図に示す。

同図において、参照符号２は抵抗溶接ガンを示す。先
ず、ロボットアーム等から延在する機台４に固定される
支持アーム６にはブラケット８が支軸10を介して揺動自
在に支承される。このブラケット８には固定ガンアーム
12が固着され、この固定ガンアーム12の先端には電極14
が装着される。また、前記ブラケット８には導電部材15
が固着され、この導電部材15の一端側は前記固定ガンア
ーム12と接続し、その他端側に設けられる接続部15aは
ブラケット８から外方に突出し、前記接続部15aと前記
支持アーム６との間には圧縮ばね17が係合する。当該圧
縮ばね17の作用は後述する。

これに対して、前記固定ガンアーム12に対応して屈曲す
る形状の可動ガンアーム16が設けられ、この可動ガンア
ーム16は実質的に回動自在である。前記可動ガンアーム
16の先端部には電極18が装着される一方、その尾端部に
は連結レバー20が取着され、この連結レバー20は当該可
動ガンアーム16を開閉駆動するシリンダ22と連結されて
いる。すなわち、前記シリンダ22はブラケット８に固定
されており、シリンダ22のピストン24から延在するピス
トンロッド26の先端部は前記連結レバー20とピン28を介
して連結されている。また、前記連結レバー20において
前記ピン28に所定長離間してピン30が取着され、これら
ピン28、30は共にブラケット８に形成された湾曲するカ
ム溝32に係合している。

従って、第１図において、シリンダ22を付勢してそのピ
ストン24を矢印Ｄ方向に変位させると、可動ガンアーム
16においてはその連結レバー20に設けたピン28、30がカ
ム溝32に沿って変位して電極18は矢印Ｂ方向に回動す
る。一方、前記圧縮ばね17の弾発力は矢印Ａ方向に作用
し、これによってブラケット８全体が支軸10を中心に矢
印Ａ方向に回動し、固定ガンアーム12がワークＷに対し
て接近するように変位する。最終的に、第２図に示すよ
うに、ワークＷは固定ガンアーム12と可動ガンアーム16
に挟持される。

ここで、前記ピストンロッド26の中央部位には段部が形
成されており、実質的にこの段部には、第１図並びに第
２図に示す通り、湾曲面を有するカム面34が形成されて
いる。そこで、第２図において、シリンダ22のピストン
24が矢印Ｃ方向に変位すると、前記とは逆に可動ガンア
ーム16が開方向に変位してワークＷから離間する。そし
て、ピストンロッド26のカム面34が支持アーム６の先端
部6aに当接する。さらに、ピストン24は矢印Ｃ方向へ変
位することが許容されているため、結局、前記カム面34
に沿って支持アーム６の先端部6aに対する当接位置がず
れてくるため、全体として当該ブラケット８を圧縮ばね
17の弾発力に抗して矢印Ｂ方向に回動させる。この結
果、ブラケット８に対して固定された固定ガンアーム12
はワークＷから離間すると共に、抵抗溶接ガン２全体が
同方向に回動する（第１図参照）。

前記のように、ガン本体が揺動動作を行うためにワーク
Ｗから当該ガン本体が退避可能となり、スポットの打点
位置変更のためにワークＷを、例えば、図面と直交する
方向に移動する場合に干渉する不都合から回避される。

この場合、抵抗溶接ガン２に電流を供給するために、電
源から連なる給電ケーブルとしてのオンス36a、36bがブ
ラケット８に装着した導電部材15の接続部15aに取り付
けられる。この場合、オンス36aの端子は固定ガンアー
ム12に導電部材15を介して接続され、これに対し、オン
ス36bの端子は可動ガンアーム16に導電体38とオンス40
を介して接続されている。

そこで、溶接作業時において、前述したような抵抗溶接
ガン２の揺動動作の際には抵抗溶接ガン２に対して一体
的に取り付けられている前記オンス36a、36bは撓曲する
ことになる（第１図参照）。

ところで、近年、自動車のボデイに用いられる薄板材に
は防錆処理を施した、例えば、亜鉛処理鋼板等が採用さ
れることが多く、防錆処理面から溶接電流を流すために
溶接電流がより大きなものとなっている。このため、最
近では給電ケーブルにあってはその電流容量を増加させ
るためにその断面積を大きく取っている。従って、当該
給電ケーブルが自在に撓曲することが困難となり、抵抗
溶接ガン２がワークＷとの干渉を防止するために行う揺
動動作が阻害されるという不都合が生じている。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、抵抗溶接ガン本体に設けた受電端子を給電装置
側と接続する場合において、ワークを溶接する場合のみ
アクチュエータによって変位するクランプ手段によって
受電端子を挟持して電気的に接続し、一方、溶接終了後
は前記受電端子と給電端子との接続を解除するように構
成することにより、当該抵抗溶接ガンの揺動動作を円滑
に行うことを可能とし、しかも溶接に必要な大電流を支
障なく給電することが出来る抵抗溶接装置を提供するこ
とを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は、一方の電極を
先端部に有しブラケットに固着された固定ガンアーム
と、他方の電極を先端部に有し前記固定ガンアームに対
して傾動可能な可動ガンアームを有する溶接ガンを備
え、前記可動ガンアームを前記固定ガンアームに相対的
に傾動させて前記一方の電極と他方の電極によりワーク
を挟持して溶接電流を供給することにより抵抗溶接を行
う抵抗溶接装置において、 前記可動ガンアームを傾動させるための第１のアクチュ
エータと、前記固定ガンアーム側に固着されたホルダ
と、前記ホルダの一端に設けられた受電端子と、前記溶
接ガン側に対し所定間隔離間して設けられた給電部とか
らなり、 前記給電部は前記可動ガンアームの傾動動作に伴って前
記ホルダと一体的に回動する受電端子を受容する空間部
を画成した一組のブラケットを含むクランプ手段と、前
記一組のブラケットを前記受電端子の傾動方向に対し直
交する方向で互いに相対的に接近離間させる第２のアク
チュエータと、前記可動ガンアームが傾動してその電極
と固定ガンアーム側の電極とがワークを挟持したとき、
前記一組のブラケットの空間部内に到達した前記受電端
子に前記第２のアクチュエータの付勢作用下に接するこ
とにより溶接電流を給電する給電端子と、 を有することを特徴とする。

［作用］ 第１のアクチュエータを付勢することによって可動ガン
アームが固定ガンアーム側に相対的に接近するように傾
動乃至回動する。これによって、前記可動ガンアーム側
の電極と固定ガンアーム側の電極とでワークを狭持す
る。

一方、該可動ガンアームの傾動はホルダと受電端子とを
一体的に給電部側へと移動させ、可動ガンアームの電極
と固定ガンアームの電極によるワーク狭持位置で受電端
子が給電部の給電端子に臨むに至る。ここで、第２のア
クチュエータが付勢されて給電端子が受電端子に接して
前記電極へ抵抗溶接用電流が供給される。

溶接終了後は第２のアクチュエータが再び付勢されて給
電端子と受電端子とが離間し、次いで、第１のアクチュ
エータが前記と逆方向へと付勢されて、可動ガンアーム
が固定ガンアームから相対的に離間する。

［実施例］ 次に、本発明に係る抵抗溶接装置について好適な実施例
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。なお、この実施例において、第１図並びに第２図に
おいて用いた参照符号と同一の参照符号は同一の構成要
素を示すものとし、その詳細な説明は省略する。

第３図および第４図において、参照符号50は本発明に係
る抵抗溶接装置を示す。当該抵抗溶接装置50は抵抗溶接
ガン２側に設けられた受電部52と、この受電部52を挟持
して図示しない電源側から電流を供給する給電部側のク
ランプ手段54を含む。

そこで、クランプ手段54について説明する。先ず、ブラ
ケット55には固定側挟持部材56がボルト58により固定さ
れる。この固定側挟持部材56の下端側にはシリンダ60の
端部がヒンジピン61によって連結され、このシリンダ60
のスピンロッド62は当該ブラケット55に対してピン64を
介して揺動自在に支承される可動側挟持部材66の下端部
と連結されている。前記固定側挟持部材56と可動側挟持
部材66の間は所定間隔離間し、すなわち、空間部が画成
され、両部材の相対向する内側面には電極68a、68bが固
着され、この電極68a、68bの夫々から外方に延在する端
部には、第４図に示すように、図示しない溶接トランス
等の２次給電端子に一端が接続されるオンス70a、70bの
他端側が係着されている。この場合、電極68a、68bの対
向面には半球形状に膨出する突部72a、72bを形成してお
けば、後述するように、受電部52との良好な接続状態が
得られる。

一方、前記受電部52は導電部材15の接続部15aに接続さ
れた受電端子としての２枚の導電板74a、74bを絶縁部材
を介しホルダ76で固定したものである。前記導電板74a
は導電部材15を介して固定ガンアーム12側に接続され、
前記導電板74bは導電体38、オンス40を介して可動ガン
アーム16側に接続される（第５図並びに第６図参照）。

本発明に係る抵抗溶接装置は基本的には以上のように構
成されるものであり、次に、その作用について説明す
る。

先ず、第５図に示すように、スポット溶接の開始にあた
り、抵抗溶接ガン２の受電端子としての導電板74a、74b
は給電装置50から予め離間している。そこで、シリンダ
22を付勢してピストン24を矢印Ｄ方向に変位させること
によって、支持アーム６の先端部6aに当接していたピス
トンロッド26のカム面34が離間するため、圧縮ばね17の
弾発力によってブラケット８全体が支軸10を中心として
矢印Ａ方向に回動し、このブラケット８の回動に伴い固
定ガンアーム12はワークＷ側に接近する。一方、ピスト
ン24の変位と共にピストンロッド26に連結される連結レ
バー20のピン28、30がブラケット８のカム溝32に沿って
変位することから、この連結レバー20と一体的な可動ガ
ンアーム16はワークＷ側に閉じる方向に変位する。そし
て、結局、ワークＷは固定ガンアーム12と可動ガンアー
ム16の先端に夫々装着した電極14、18により挟圧され
る。この時、第６図から容易に諒解されるように、導電
板74a、74bは当該給電装置50を構成する固定側挟持部材
56と可動側挟持部材66に夫々配設されている電極68a、6
8bの間に位置することになる。すなわち、電極14と電極
18とがワークを完全に挟持したとき、はじめて、受電端
子としての２枚の導電板74a、74bが給電端子としての電
極68aと68bに対面することになる。

そこで、第３図および第４図において、リング60を付勢
し、このシリンダ60のピストンロッド62を矢印方向に前
進動作させれば、このピストンロッド62に連結される可
動側挟持部材66はピン64を支点として固定側挟持部材56
側に回動し、両者の間の電極68a、68bで導電板74a、74b
を挟持する。この時、前記電極68a、68bに接続されるオ
ンス70a、70bを介して図示しない溶接トランスから電流
を通電すれば、固定ガンアーム12と可動ガンアーム16に
夫々設けられた電極14、18により挟圧されるワークＷに
電流が流れ、ワークＷはこの電流通電の際に発生するジ
ュール熱によって溶着されることになる。

そこで、ワークＷが接合した後、電流の給電を停止する
と共に、抵抗溶接ガン２に設けたシリンダ22のピストン
24を矢印Ｃ方向に変位させる。そして、この時、当該抵
抗溶接装置50においては、当該シリンダ60のピストンロ
ッド62を退動させて固定側挟持部材56から可動側挟持部
材66を離間させる方向に回動させ、導電板74a、74bに対
するクランプ状態が解除されることになる。

そこで、前記ピストン24が矢印Ｃ方向に変位すると、ピ
ストンロッド26に形成したカム面34が支持アーム６の先
端部6aに当接するに至る。この時、可動ガンアーム16は
ワークＷから所定角度離間した位置に回動しており、こ
れと共に前記カム面34の作用によってブラケット８全体
が矢印Ｂ方向に回動することから固定ガンアーム12がワ
ークＷから離間する方向に変位する。そして、この場
合、導電板74a、74bは全くフリーの状態となっているた
め、当該抵抗溶接ガン２の回動動作が妨げられることが
ない。従って、ワークＷとの干渉もなく、次の打点位置
において支障なくスポット溶接を行うことが可能とな
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ワークの接合に際して
ガン本体が揺動する抵抗溶接ガンの受電端子と給電装置
側とを接続するにあたり、ガン本体によってワークが完
全に狭持されている位置ではじめて受電端子が給電端子
に臨み、両端子がアクチュエータの付勢作用下に接合し
て給電開始となる。従って、従来技術において、予め、
給電されている状態で溶接ガンがワークを狭持すると、
一挙に大電流が流れるためにスパーク等が生じて溶接不
良になる等の不都合があったが、本発明ではかかる不都
合が回避できる。さらに、給電側に配設されたアクチュ
エータで駆動されるクランプ手段によって受電端子を挟
持して電流を通電し、一方、ワークに対する溶接時以外
は受電端子をアンクランプの状態にしているため、可動
ガンアームおよび固定ガンアームが回動する際のガン本
体の傾動動作は全く自由となるためその動作が阻害され
ることがない。すなわち、前記受電端子に対する給電を
行う前では該受電端子は給電側とは全く無関係に傾動動
作が可能である。従って、従来技術において傾動する溶
接ガンが給電側の給電ケーブル（オンス）によってその
動作が制約されていたが、本発明によれば、その制約か
ら免れることになる。しかも、大電流を通電させるため
の給電ケーブルもその可撓性の大小を考慮することなく
大きくすることが可能となるために設計上の制約からも
免れ得る等の利点も得られる。この結果、十分な溶接電
流を供給でき、これによって所望の溶接強度を備えた製
品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る抵抗溶接装置が組み
込まれる抵抗溶接ガンの構成説明図、 第３図は本発明に係る抵抗溶接装置の側面図、 第４図は本発明に係る抵抗溶接装置の斜視説明図、 第５図および第６図は本発明に係る抵抗溶接装置との関
連において当該抵抗溶接ガンへの給電方法を説明する図
である。 ２……抵抗溶接ガン、６……支持アーム ８……ブラケット、12……固定ガンアーム 14……電極、16……可動ガンアーム 17……圧縮ばね、18……電極 20……連結レバー、22……シリンダ 24……ピストン、26……ピストンロッド 28、30……ピン、32……カム溝 34……カム面、50……抵抗溶接装置 56……固定側挟持部材、60……シリンダ 66……可動側挟持部材

フロントページの続き (72)発明者 野呂 久 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 桂 直輝 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−119674（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−49079（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の電極を先端部に有しブラケットに固
   着された固定ガンアームと、他方の電極を先端部に有し
   前記固定ガンアームに対して傾動可能な可動ガンアーム
   を有する溶接ガンを備え、前記可動ガンアームを前記固
   定ガンアームに相対的に傾動させて前記一方の電極と他
   方の電極によりワークを挟持して溶接電流を供給するこ
   とにより抵抗溶接を行う抵抗溶接装置において、 前記可動ガンアームを傾動させるための第１のアクチュ
   エータと、前記固定ガンアーム側に固着されたホルダ
   と、前記ホルダの一端に設けられた受電端子と、前記溶
   接ガン側に対し所定間隔離間して設けられた給電部とか
   らなり、 前記給電部は前記可動ガンアームの傾動動作に伴って前
   記ホルダと一体的に回動する受電端子を受容する空間部
   を画成した一組のブラケットを含むクランプ手段と、前
   記一組のブラケットを前記受電端子の傾動方向に対し直
   交する方向で互いに相対的に接近離間させる第２のアク
   チュエータと、前記可動ガンアームが傾動してその電極
   と固定ガンアーム側の電極とがワークを挟持したとき、
   前記一組のブラケットの空間部内に到達した前記受電端
   子に前記第２のアクチュエータの付勢作用下に接するこ
   とにより溶接電流を給電する給電端子と、 を有することを特徴とする抵抗溶接装置。