JPH079573U - スポット溶接ガンの重量バランス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 スポット溶接用ロボットガンの柔軟な動作に
よる姿勢変化に応じてガン重量を容易にバランスさせる
ことを目的とする。 【構成】 産業用ロボット及びマニピュレータ等の自動
装置にイコライズ機構４を介して取付けられた溶接ガン
１において，溶接ガンの自重をバランンスさせる弾性手
段９，１０を，イコライズ機構の両側から溶接ガン本体
を異なる附勢力で押し合う（あるいは引き合う）ように
設けたことにより，ロボットガンの柔軟な姿勢変化に応
じて適正な重量バランスがとれ，イコライズ動作を容易
にし，ワークに無理な反力を与えないで加圧溶接するこ
とができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，スポット溶接ガンを産業用ロボット及びマニピュレータ等の自動装 置によって移動し，その時のガン姿勢変化に応じて適正なガン重量バランスが取 れるようにしたスポット溶接用ロボットガンの重量バランス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来，スポット溶接用ロボットガンに使用されている代表的なイコライズ機構 は図４及び図５に示すタイプのものがよく知られている。

【０００３】 図４に示すロボットガンは，ロボットのアーム４１に取付けたイコライズ機構 ４２のスプリング４３にてガン重量を保持しているもので，ロボット側の動きに よりガンアーム側の電極４４をワークＷに当てるように，予めロボットテーチン グしている。すなわちこのロボットテーチングの場合，アーム側電極がワークを 若干かつぐ（実際にはスプリング４３が撓み，電極４４はワーク位置でとまる） ような関連動作になる。

【０００４】 図５に示すロボットガンの場合は，ガン開放時はイコライズシリンダ４５の全 面積側にエアを供給してガン重量を保持している。この場合，ロボットにてガン アーム側の電極４４をワークＷと若干隙間ｅを設けて停止するようにロボットテ ーチングする。すなわち，イコライズシリンダ４５のエアを排気してスプリング ４３の力にてアーム側電極がワークを若干かつぐ（実際にはスプリングが撓み， 電極はワーク位置で止まる）ような関連になる。 上記の二つのタイプは，いずれもアーム側電極４４がワークにあたってから， ロッド側電極４６が動き，加圧溶接を行う。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら，前者の場合は，スプリング４３の力でガン重量を保持する力が ，大きすぎると，アーム側電極４４のワークＷをかつぐ力が大きくなり，ワーク を変形させる。また逆にこれが小さすぎるとガン重量を保持する力が弱くなり， ロボットガンの移動時にガンが振動するという問題が生じる。また，ガン姿勢が 変化（垂直状態→水平状態に姿勢変更）した場合，その都度スプリング４３にか かる力が変化するため，アーム側電極４４の力が変化し，ワークを変形させるこ とがある。

【０００６】 一方，後者の場合は，叙述した問題の対策として，イコライスシリンダ４５の ロッド側にもエア供給し，ガン姿勢が変化した場合でもスプリング４３にかかる 力が一定になるようにすると，エア給気の自動圧力調整弁が必要になり，コスト アップになる。また，イコライズシリンダ４５を使用することは，低騒音，省エ ネに反することになり，好ましくない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は，産業用ロボット及びマニピュレータ等の自動装置にイコライズ機構 を介して取付けられた溶接ガンにおいて，溶接ガンの自重をバランスさせる弾性 手段を，イコライズ機構の両側から溶接ガンを異なる力で押し合う（あるいは引 き合う）ように設けたことを特徴とするスポット溶接ガンの自重バランス装置を 提供する。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示す。図中において，１はスポット溶接用ロボットガ ンを示す。２はロボットのアーム３の先端に取付けられたガンブラケットである 。４はロボットガンをフローテング可能に支持するイコライズ機構で，ガンブラ ケット２の両肩の支持板５及び支持板６にガイドロッド７が固着され，このガイ ドロッド７にガン本体のスライド部材８が移動可能に支持されていて，イコライ ズ機構のスライド部材の両側にガイドロッド７を取り巻くように弾性部材，たと えばスプリング９及びスプリング１０が挿入されている。

【０００９】 １１はスライド部材と一体化されたＬ形又はＣ形のガンアーム。１２はガンアー ムの一方に固定された加圧装置で，エアシリンダ又は電動モータ等のアクチエー タによる駆動源により可動部１３の先端に取付けた電極１４（可動側電極）をス トローク移動するものである。

【００１０】 １５は上記電極１４に対向する電極（固定側電極）でガンアーム１１の他端に 固着されている。１６はガンブラケット側の所定位置に固定された第１ストッパ で，スライド部材８に当接し，固定側電極の移動量を規制するものである。１７ はガンブラケット側に固着された第２ストッパで，可動側電極１４の移動量を規 制するものである。

【００１１】 以下，本考案の動作を説明する。図１はイコライズ機構４をロックしロボット ガン１を開放した状態にある。この場合，可動側電極１４が加圧装置１２により 引き戻され，第２ストッパ１７が当たると，その反力でガン本体が片方におされ る。この時のスプリング９をたわませて第１ストッパ１６に当たり，図の状態に なる。

【００１２】 図２は，イコライズ機構４を解除し，ロボットガンを開放した状態にある。可 動側電極１４を加圧装置１２により若干前進（≒１０ｍｍ）させると，スプリン グ９の力でガン全体，つまりスプリング９及びスプリング１０によりガン自重が バランスした位置に移動する。したがって，第１ストッパ１６の隙間ｅが発生し ，スプリング１０が撓み，スプリング９は伸びた状態になる。

【００１３】 上記の二つのスプリング９及び１０がガン姿勢が垂直（下向き）から水平（横 向き）に変わってもバランスした状態になるようスプリング力を配分する。すな わち，図２の垂直状態から図３の水平状態のスプリング力の変化を比較すると， 垂直の場合，たとえばガンの自重が５０Kgとした場合，一方のスプリング９の力 は他方のスプリング１０の力１０Kgとガン自重５０Kgに対し，６０Kgの附勢力で バランスを保持する。

【００１４】 一方，後者の水平状態では，ガン自重５０Kgによる摩擦抵抗５Kgとスプリング ９の１０Kgの力に対し，スプリング１０の力１５Kgの力でバランスするような状 態の位置にスライド部材８が移動する。

【００１５】 上記略図の状態で固定側電極１５がワークに接するまでロボットのテーチング により移動し，更にワークをかつぐように若干ロボットを移動すると，スプリン グ９が撓み，スプリング１０が伸びる。この場合のスプリング撓み力は前項の状 態で説明したごとくバランスしているので弱い力である。したがって，固定側電 極１５との関連寸法Ｌはガン姿勢により変更する。

【００１６】 なお，本実施例では弾性部材としてスプリングを使用したが，これに限定され ず，弾性部材はエアシリンダ及び電動モータなど他の手段に置き換えることも可 能である。

【００１７】

【考案の効果】

以上によると，産業用ロボット及びマニピュレータ等の自動装置にイコライズ 機構を介してロボットガンを搭載し，その溶接ヘッドを溶接位置に柔軟に移動さ せて溶接する場合に，イコライズ機構とガン本体のスライド部材の両側から異な る力で押圧する弾性部材を設けたことで，固定側電極でワークをかつぐ場合に， ガン重量バランスをロボットガンの姿勢変化に応じて容易に確保することができ ，イコライズ動作が容易でワークに無理な反力を発生させずに溶接することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の１実施例で，イコライズ機構をロ
ックした垂直状態のロボットガンの側面図である。

【図２】本考案装置におけるロボットガンのイコライス
機構を開放した垂直状態の側面図である。

【図３】本考案装置におけるロボットガンを水平状態に
した場合の側面図である。

【図４】従来装置のイコライズ機構を有するロボットガ
ンの側面図である。

【図５】従来装置のイコライズシリンダを有するロボッ
トガンの側面図である。

【符号の説明】

１ ロボットガン １２ 加圧装置 ２ ガンブラケット １３ 可動部 ３ アーム １５ 電極（可動
側） ４ イコライズ機構 １４ 電極（固定
側） ７ ガイドロッド １６ 第１ストッ
パ ８ スライド部材 １７ 第２ストッ
パ ９ 弾性部材 １０ 弾性部材 １１ ガンアーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業用ロボット及びマニピュレータ等の
   自動装置にイコライズ機構を介して取付けられた溶接ガ
   ンにおいて，溶接ガンの自重をバランスさせる弾性手段
   を，イコライズ機構の両側から溶接ガン本体を異なる附
   勢力で押し合う（あるいは引き合う）ように設けたこと
   を特徴とするスポット溶接ガンの自重バランス装置。