JPH08132248A - スポット溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接電流供給のケーブルによるロボット等の
移動手段に対する負荷や，このケーブルの断線をなくす
構造を備えたスポット溶接装置を提供する。 【構成】 ２個の電極３，４と給電コンタクト５，６と
が，それぞれアームＡ，Ｂにより一体化され，この両ア
ームＡ，Ｂをシリンダ９により相対的に移動させ，２個
の電極３，４間で溶接部位を挟圧したとき，給電コンタ
クト５，６が溶接電源に接続された給電バー１０に加圧
接触する。従って，溶接電源１１と各電極３，４とを常
時接続しておくためのケーブルが不要となり，ケーブル
の断続や，ケーブルを接続したことによる負荷の増大と
いった問題点がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，自動車ボディ等の組み
立てに用いられるスポット溶接装置に係り，特に，ロボ
ットハンドにスポット溶接ガンとして装着した場合に，
溶接電極に溶接電流を供給するケーブルがロボットの移
動動作に与える負荷やケーブルに加わる繰り返し屈曲に
よる断線を解消するための構造を備えたスポット溶接装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５はロボットハンドに装着されたスポ
ット溶接装置の従来構成の一例を示すものである。図５
において，スポット溶接装置３０は，ロボットハンド３
５に取り付けられて溶接部位に移動し，ヨーク３３の先
端に取り付けられた固定電極３１と，加圧シリンダ３４
により進退駆動される加圧伝達ロッド３６の先端に取り
付けられた可動電極３２との間でワーク３７の溶接部位
を挟圧し，ケーブル３８を通じて上記固定電極３１と可
動電極３２との間に印加される溶接電流を上記溶接部位
に流すことにより，溶接部位がスポット溶接されるよう
構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】スポット溶接は上記構
成にように，基本的に２個の電極間で溶接部位を挟圧
し，電極間に溶接電流を流すことによって溶接部位が抵
抗溶接される。従って，溶接電流を各電極間に与えるた
めのケーブル３８が絶対不可欠であった。スポット溶接
には大電流が必要なため，必然的にケーブル３８の径も
大きくなり可撓性が低下する。そのため，上記従来例に
示したようにスポット溶接装置がロボットに装着された
とき，ロボットによる移動動作にケーブル３８が負荷を
与える問題点があった。又，ケーブル３８に繰り返し加
わる屈曲動作により，ケーブル３８に断線が生じやすい
問題点もあった。本発明は上記従来技術の問題点を解決
すべく創案されたもので，その目的とするところは，ロ
ボット等の移動手段に負荷を与えず，且つケーブルの断
線をなくす構造を備えたスポット溶接装置を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，溶接電源から給電される２
個の電極間で溶接部位を挟み込むことにより上記溶接部
位を抵抗溶接するスポット溶接装置において，上記溶接
電源に接続された給電バーと，上記電極にそれぞれ接続
された給電コンタクトと，上記電極と上記給電コンタク
トとを一体化する２個のアームと，上記両アームを相対
的に移動させて上記２個の給電コンタクトと給電バーと
を接触させると共に，上記電極間に溶接部位を挟み込む
駆動手段とを具備してなることを特徴とするスポット溶
接装置として構成されている。

【０００５】

【作用】本発明によれば，電極と給電コンタクトとを一
体化した２組のアームを形成し，この両アームを駆動手
段により相対的に移動させ，上記電極にそれぞれ接続さ
れた給電コンタクトを溶接電源に接続された給電バーに
加圧接触すると共に，２個の電極間で溶接部位を挟圧す
る。従って，溶接電源と各電極とは給電バー及び給電コ
ンタクトを通して接続されることになり，２個の電極に
挟圧された溶接部位に溶接電流が流れてスポット溶接が
なされる。本構成では，スポット溶接装置が，電極と給
電コンタクトとを一体化したアーム及びその駆動手段を
備えた溶接ガン部分と，溶接電源に接続された給電バー
とに区分でき，当該スポット溶接装置をロボット等の移
動手段に搭載するときには，上記溶接ガン部分をロボッ
ト等に装着して溶接部位に移動させ，溶接部位から離れ
た所定位置に上記給電バーを配置する。上記したように
スポット溶接を行わない状態では各電極と溶接電源との
接続はないため，上記溶接ガン部分と溶接電源とを接続
するケーブルは不要となり，ケーブルがロボット等の移
動手段の動作の負荷となることがない。又，移動する溶
接ガン部分にケーブルが接続されていると，ケーブルに
繰り返し加わる屈曲動作によりケーブルの断線を招くこ
とになるが，本発明ではこのようなケーブルが不要であ
るためケーブルの断線を生じさせることはない。

【０００６】

【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発明
の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１は
本発明の第１実施例に係るスポット溶接装置の構成，図
２は同じく第２実施例に係るスポット溶接装置の構成
で，それぞれ溶接動作のオフ（ａ），オン（ｂ）の状態
で示す正面図，図３は第１実施例に係るスポット溶接装
置の絶縁処理の構成を変更した態様の正面図，図４は実
施例に係るヨークの駆動方法の別態様を示す模式図であ
る。図１において，第１実施例に係るスポット溶接装置
１は，一端に第１の電極チップ（電極）３，他端に第１
の給電コンタクト５が取り付けられたヨーク（アーム）
Ａと，一端に第２の電極チップ（電極）４，他端に第２
の給電コンタクト６が取り付けられたヨーク（アーム）
Ｂと，該ヨークＡ及びヨークＢを相対的に移動させるシ
リンダ（駆動手段）９とを備えた溶接ガン２０と，溶接
電源１１にケーブル１２で接続された給電バー１０を備
えた給電部２１とからなり，上記溶接ガン２０は，イコ
ライザ１９を介してロボットハンド１３に搭載されて移
動できるように構成されている。尚，ヨークＡ及びＢは
各給電コンタクト５，６と各電極３，４との間の電流路
となるため，ヨークＡとヨークＢとの間及び各ヨーク
Ａ，Ｂと支持部材２５との間は機構的には連結状態にあ
るが，電気的には絶縁状態になるよう連結部分に電気的
な絶縁処理が施されている。

【０００７】上記給電バー１０は，ワーク１４の溶接部
位１８から，上記各ヨークＡ，Ｂにそれぞれ配設された
各電極３，４と各給電コンタクト５，６との間隔の分だ
け離れた所定位置に配置され，溶接部位１８が短い間隔
で存在する場合には，それら溶接部位１８に沿って帯状
に配設され，溶接部位１８が長い間隔で存在する場合に
は，各溶接部位１８に対応して配設される。又，給電バ
ー１０は，中間に絶縁体１７を挟んで両側に上記第１の
給電コンタクト５が加圧接触する第１の接触面１５と，
第２の給電コンタクト６が加圧接触する第２の接触面１
６とが設けられ，図示するように各接触面１５，１６は
溶接部位１８の溶接方向に向けて配置される。図１
（ａ）に示す状態は，ロボットハンド１３が溶接ガン２
０をワーク１４の溶接部位１８の所定位置に移動させた
溶接前の状態を示し，溶接部位１８を挟んで第１の電極
チップ３と第２の電極チップ４とが離れて相対向し，給
電バー１０を挟んで第１の給電コンタクト５と第２の給
電コンタクト６とが離れて相対向している。この状態か
らシリンダ９によりヨークＡとヨークＢとを相対的に上
下方向に移動させると，図１（ｂ）に示すように，第１
の給電コンタクト５と第２の給電コンタクト６とが給電
バー１０に加圧接触した後に第１の電極チップ３と第２
の電極チップ４とにより溶接部位１８が挟圧される。上
記シリンダ９のピストンロッド２２はヨークＡに連結さ
れているので，シリンダ９による駆動力はヨークＡをヨ
ークＢ側に引き寄せる方向に作用するが，溶接ガン２０
が上記イコライザ１９を介して浮動的にロボットハンド
１３に取り付けられているため，シリンダ９によるヨー
クＡの移動によりヨークＢも相対的に移動して，図１
（ｂ）に示す状態となる。

【０００８】図１（ｂ）に示す状態で，溶接電源１１と
各電極チップ３，４とが給電バー１０及び各給電コンタ
クト５，６を通して接続されるので，第１の電極チップ
３と第２の電極チップ４とに挟圧された溶接部位１８に
溶接電流が流れてスポット溶接がなされる。次いで，本
発明の第２実施例構成に係るスポット溶接装置の構成を
図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。尚，上記第１実
施例構成に係るスポット溶接装置１と共通する要素には
同一の符号を付して，その説明は省略する。図２におい
て，第２実施例に係るスポット溶接装置２は，ヨークＣ
とヨークＤとが対称的に配設されており，ヨークＣの一
端には第１の電極チップ３，他端側には第１のシリンダ
７が取り付けられ，ヨークＤの一端には第２の電極チッ
プ４，他端側には第２のシリンダ８が取り付けられてい
る。上記第１のシリンダ７のピストンロッド７ａの先端
には第１の給電コンタクト５が取り付けられ，上記第２
のシリンダ８のピストンロッド８ａの先端には第２の給
電コンタクト６が取り付けられている。上記各給電コン
タクト５，６は，各電極３，４への電気的導通を保つた
め，それぞれ二次導体２３，２４によりヨークＣ，Ｄに
電気接続されている。

【０００９】上記ピストンロッド７ａと８ａとは，可撓
性部材２６により給電バー１０を挟んで該ピストンロッ
ド７ａ，８ａが回動可能に連結されており，上記ヨーク
ＣとヨークＤとは，それらの中間位置で支持部材２７に
より回動自在に軸支されている。そこで，図２（ａ）に
示す状態から第１のシリンダ７及び第２のシリンダ８を
作動させると，各ピストンロッド７ａ，８ａの進出駆動
により可撓性部材２６がたわむと共に，該ピストンロッ
ド７ａ，８ａそれぞれの先端に取り付けられた第１の給
電コンタクト５及び第２の給電コンタクト６が給電バー
１０を両側から挟圧する動作がなされ，この動作により
ヨークＣ及びヨークＤが支持部材２７の軸支点を中心と
して回動し，図２（ｂ）に示すように，第１の電極チッ
プ３と第２の電極チップ４との間で溶接部位１８を挟圧
する。この結果，給電バー１０に接続された溶接電源１
１からの電流経路が，給電バー１０，各給電コンタクト
５，６，各二次導体２３，２４，各ヨークＣ，Ｄ，各電
極チップ３，４により形成され，溶接部位１８に溶接電
流が流れてスポット溶接がなされる。上記各実施例にお
いては，各ヨークＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが溶接電流の流路とな
っているため，相対向するヨーク（Ａ，Ｂ又はＣ，Ｄ）
の間や支持部材２５又は２７との間に電気的な絶縁を施
す必要があり，溶接ガン２０，４０の構成が複雑にな
る。そこで，図３に示すような構成を採用することによ
って，上記絶縁処理を簡易に構成することができる。図
３は第１実施例構成に係るスポット溶接装置１に上記絶
縁対策を施したスポット溶接装置１ａの構成を示すもの
で，各ヨークＡ，Ｂに対して各電極チップ３，４及び各
給電コンタクト５，６を絶縁して取り付け，各電極チッ
プ３，４と各給電コンタクト５，６との間をそれぞれ導
通ケーブル４１，４２で接続する。この結果，該スポッ
ト溶接装置１ａでは，各ヨークＡ，Ｂに溶接電流は流れ
ないので，溶接ガン２０ａの機械的な構成に際して絶縁
処理の必要がなくなり，その構成を簡略化することがで
きる。

【００１０】又，２個の電極チップ３，４により溶接部
位１８を挟圧すると共に，給電コンタクト５，６により
給電バー１０を挟圧するためのヨークの開閉動作は，図
４に模式図として示すような構成を採用することもでき
る。図４に示すヨークの開閉構造では，対称的に配置さ
れたヨークＥ，Ｆはそれぞれの中間位置の回動軸４３を
支点としてシーソー的に回動動作がなされるように構成
し，回動軸４３を境とした一方側に電極チップ３，４と
弾性的に付勢された伸縮機構４７，４８を介して設けら
れた給電コンタクト５，６とが配設され，他方側はヨー
クＥ，Ｆを互いに引き寄せる方向に付勢が加えられ，中
間に楔状部材４４が設けられた開閉操作部４５が配設さ
れている。給電バー１０は上記給電コンタクト５，６の
中間位置に配設される。この構成において，上記開閉操
作部４５の楔状部材４４をシリンダ４６により進退駆動
させることによって，ヨークＥ，Ｆが開閉動作する。楔
状部材４４を後退させた状態で溶接部位に移動し，進出
させることによりヨークＥ，Ｆの一方側が閉じる方向に
移動するので，各電極チップ３，４により溶接部位を挟
圧すると共に，各給電コンタクト５，６が給電バー１０
に加圧接触し，給電バー１０からの溶接電流が各電極チ
ップ３，４間に流れて溶接部位がスポット溶接される。
上記例に示したように，溶接電極により溶接部位を挟圧
する動作に応じて給電コンタクトが給電バーに接触する
ように溶接ガンを構成することにより，溶接ガンに直接
的に溶接電流を供給するケーブルが不要となる。

【００１１】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，２個
の電極と給電コンタクトとが，それぞれヨーク（アー
ム）により一体化されているので，この両ヨークを駆動
手段により相対的に移動させ，２個の電極間で溶接部位
を挟圧したとき，該電極にそれぞれ接続された給電コン
タクトが溶接電源に接続された給電バーに加圧接触す
る。従って，溶接電源と各電極とは給電バー及び給電コ
ンタクトを通して接続されることになり，２個の電極に
挟圧された溶接部位に溶接電流が流れてスポット溶接が
なされる。スポット溶接装置が，電極と給電コンタクト
とを一体化したアーム及びその駆動手段とを備えた溶接
ガン部分と，溶接電源に接続された給電バーとに区分で
き，当該スポット溶接装置をロボット等の移動手段に搭
載するときには，上記溶接ガン部分をロボット等に装着
して溶接部位に移動させ，溶接部位から離れた所定位置
に上記給電バーを配置する。上記したようにスポット溶
接を行わない状態では各電極と溶接電源との接続はない
ため，上記溶接ガン部分と溶接電源とを接続するケーブ
ルが不要となり，ケーブルがロボット等の移動手段の動
作の負荷となることがない。又，移動する溶接ガン部分
にケーブルが接続されていると，ケーブルに繰り返し加
わる屈曲動作によりケーブルの断線を招くことになる
が，本発明ではこのようなケーブルが不要であるため，
ケーブルの断線を生じさせることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係るスポット溶接装置の構成を
溶接動作のオフ（ａ）とオン（ｂ）の状態で示す正面
図。

【図２】 第２実施例に係るスポット溶接装置の構成を
溶接動作のオフ（ａ）とオン（ｂ）の状態で示す正面
図。

【図３】 第１実施例に係るスポット溶接装置の絶縁処
理の構成を変更した態様の正面図。

【図４】 実施例に係るヨークの駆動方法の別態様を示
す模式図。

【図５】 従来例に係るスポット溶接装置の構成を示す
正面図。

【符号の説明】

１，１ａ，２，２ａ…スポット溶接装置 ３…第１の電極チップ（電極） ４…第２の電極チップ（電極） ５…第１の給電コンタクト ６…第１の給電コンタクト ７，８，９…シリンダ（駆動手段） １０…給電バー １１…溶接電源 １８…溶接部位 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ…ヨーク（アーム）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接電源から給電される２個の電極間で
   溶接部位を挟み込むことにより上記溶接部位を抵抗溶接
   するスポット溶接装置において，上記溶接電源に接続さ
   れた給電バーと，上記電極にそれぞれ接続された給電コ
   ンタクトと，上記電極と上記給電コンタクトとを一体化
   する２個のアームと，上記両アームを相対的に移動させ
   て上記２個の給電コンタクトと給電バーとを接触させる
   と共に，上記電極間に溶接部位を挟み込む駆動手段とを
   具備してなることを特徴とするスポット溶接装置。