JPS6027584Y2 - スポツト溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えば、ワークの内方部に形成された開口
部の周縁等をスポット溶接するために好適なスポット溶
接装置に関するものである。

一般に、一対の電極を備えたいわゆるＣ型のスポット溶
接装置の溶接ガンには、比較的太い電気ケーブルの他、
電極冷却用の冷却水ホース（往復）２本が接続されてお
り、ワークの開口部周縁等を順次適当間隔でスポット溶
接をしてゆく場合では、上記溶接ガン部分を順次旋回さ
せる必要があるため、前記電気ケーブルや冷却水ホース
が溶接ガンの周囲に巻き付き、その損傷が激しく、切断
事故を誘発する欠点があった。

この考案は、従来のスポット溶接装置の上記欠点に鑑み
、これを改良除去せんとするもので、即ち、溶接ガンを
２組使用して、いわゆる双頭型とし、ワークの開口部周
縁等の個々の溶接位置に対応して、双頭型の溶接ガンを
往復反転させていずれか一方の溶接ガンを当該溶接位置
に回動指向させてスポット溶接を行わせるようにし、こ
れによって、電気ケーブルや冷却水ホースが溶接ガンの
周囲に巻き付くことを最小限度に抑制し、これらの損傷
及び切断事故等を防止させたものである。

以下、この考案の構成を図面に示す実施例について説明
すると次の通りである。

第１図は全体の概略図を示すもので、同図において、Ａ
は支持ブラケット、Ｂ、Ｃは支持ブラケッ）−Ａの両側
に夫々装着した２組の溶接ガン機構であって、双頭型と
している。

Ｄは支持ブラケットＡの回転支持機構、Ｅは支持ブラケ
ットＡの往復回動機構、Ｆは直交座標系位置決め機構、
Ｇは制御装置、Ｈは図示しない治具に載置されるワーク
を示している。

上記２組の溶接ガン機構Ｂ、Ｃの支持ブラケットＡへの
装着構造は第２図に示す通りである。

即ち、２組の溶接ガン機構Ｂ、 Ｃは第２図に示す様に
、一対の上部電極１，２と下部電極３，４とを持ち、上
部電極１，２は加圧シリンダー５゜６のピストンロッド
７．８の先端に取付けられている。

上記加圧シリンダー５，６は、その上下端において連結
板９，１０によって相互に連結されており、これら上下
の連結板９，１０の両側（第２図では片側のみが表わさ
れている）には耳片９ａ。

１０ａが設けられており、この耳片９ａ、１０ａ間にガ
イドロッド１１．１２（但し、１２のガイドロッドは第
２図では表わされていない）が固設しである。

支持ブラケットＡは第２図に示す様に、頂板１３から２
枚の側板１４，１５が垂下させてあり、この側板１４，
１５には、前記ガイドロッド１１．１２と対応して、こ
れをガイドブツシュ１６．１７を介して挿通案内する上
下２個のガイドブラケット１８．１９（ガイドロッド１
２に対しても同様な構造であるが第２図では表わしてい
ない）が設けられである。

そして、上側のガイドブラケット１８と上側の連結板９
の耳片９ａとの間には、コイルスプリング２０が縮設し
てあり、通常では、このコイルスプリング２０によって
、２枚の側板１４，１５、即ち、支持ブラケットＡに対
し、２組の加圧シリンター５，６を上方に持ち上げてフ
ローチング状態に支持させている。

尚、２組の加圧シリンダー５，６は２枚の側板１４゜１
５の間に配置されており、上部連結板９の耳片９ａは、
２枚の側板１４，１５に開口させた窓孔２１から突出せ
しめられる。

そして２枚の側板１４，１５の下部両側には加圧シリン
ダーストローク規制枠２２．２３が固設してありこのス
トローク規制枠はガン開放端に至る上部電極１，２と下
部電極３，４の位置、つまりワークと電極の間隙を規制
するものであって、この調整は第２ａ図に示すように加
圧ガンシリンダーストローク規制枠２２，２３に、当接
する加圧ガンシリンダーのピストンロッド７．８に固設
された調整ボルトブラケット？ａ、８ａの調整ボルト７
ｂ、８ｂにより行なわれる。

加圧シリンダー５，６の下部連結板１０は加圧シリンダ
ーストローク規制枠２２．２３内で上下に移動可能とな
っており加圧シリンダー５，６のピストンロッド７．８
は加圧シリンダーストローク規制枠２２゜２３の底板２
２ａ、２３ａに設けた窓孔２４を貫通している。

加圧シリンダー５，６の下部連結板１０の下面には、ヨ
ーク２５が一体的に垂設してあり、このヨーク２５の下
端両側には下部電極３，４が取付けられている。

前記した上部電極１，２と下部電極３，４とは上下に対
向配置されており、夫々の加圧シリンダー５，６を加圧
操作することによって相互に接近可能とされる。

即ち、通常の状態では、加圧シリンダー５，６のピスト
ンロッド７．８が上方に退入せしめられているため、下
部電極３，４に対して上部電極１．２は上方へ離隔して
おり、また、下部電極３．４のヨーク２５は実質的に加
圧シリンダー５．６と一体となで、支持ブラケットＡに
フロー一チング状態で吊り下げられており、これら溶接
ガン機構Ｂ又はＣをワークＨの溶接位置へ持って行くと
きには、当然、上下の電極１，２又は３゜４の開口間隔
のほぼ中間にワークＨが対応するように移動させるもの
で、この状態で加圧シリンダー５又は６を加圧操作する
と、先ず、上部電極１又は２がワークＨの上面に当るま
では加圧シリンダー５又は６とヨーク２５とは支持ブラ
ケットＡに対して動くことなく静止腰それ以後は、ワー
クＨの当接反力でヨーク２５と加圧シリンダー５又は６
とが支持ブラケットＡに対して上方へ一体に持ち上がり
、これによって、下部電極３又は４がワークＨの下面に
近づいて接触し、上下の電極１．３又は２，４でワーク
Ｈを加圧挾持してスポット溶接がなされる。

この溶接が終って、加圧シリンダー５又は６を復帰操作
すると、前記動作とは逆に先ず、ヨーク２５と下部電極
３又は４がワークＨの下面から離れ、加圧シリンダー５
又は６が支持ブラケットＡに掛止し、続いて、上部電極
１又は２がワークＨの上面から離れるのである。

尚、第２図において、２６は、給電ケーブルＯの接続端
子板を示している。

同図では冷却水ホースは省略している。

支持ブラケットＡの頂板１３は、回転支持機構りに固着
されるもので、次に、回転支持機構りの構成を第３図で
説明する。

第３図において、２７は支持基板であって、この支持基
板２７の中央に旋回基軸２８がナツト２９′を介して固
設されている。

この旋回基軸２８は下部に旋回受座部２８ａを一体に有
し、この旋回受座部２８ａに旋回座盤２９がスラスト軸
受３０を介して旋回自在に載置されている。

そして、旋回座盤２９の中心孔と旋回基軸２８とのラジ
アル軸受３１が装着され、また、旋回座盤２９の下面に
は蓋板３２が固着され、この蓋板３２に前記支持ブラケ
ットＡの頂板１３が固着される。

次に、往復回動機構Ｅは上記支持基板２７と旋回座盤２
９との間に設けられるもので、その構成を第４図及び第
５図で説明する。

旋回座盤２９の外周一部には第４図及び第５図に示すよ
うに、アーム３３が設けられ、これと対応して、支持基
板２７の一部には駆動シリンダー３４がトラニオン軸３
５を介して枢支され、この駆動シリンダー３４のピスト
ンロッド３６の先端と前記アーム３３とがピン３７で連
結されている。

また、支持基板２７の下面でかつ、旋回中心から９０°
離れた位置にリミットスイッチ３８．３９が取付けてあ
り、これと対応して、旋回座盤２９の一部にはドッグ４
０が取付けてあり、これによって、後述するシーケンス
制御を行わせるようにしである。

これによって、図面の実施例では、支持ブラケットＡを
９０°の範囲で往復回動可能とした場合を示している。

しかし、往復回動機構Ｅは、必ずしも９０°に制約され
るものではなく、また、駆動シリンダーに代えてラック
・ピニオン方式やモータ駆動であってもよく、また、サ
ーボ機構としてもよい。

尚、第５図において、４１は旋回座盤２９の一部に設け
た可動側ストッパであり、４２．４３は、これを対応し
て支持基板２７に設けた固定側ストッパである。

次に、直交座標系位置決め機構Ｆについて説明する。

この機構は、溶接ガン機構Ｂ、ＣをワークＨに対して所
定の溶接位置に位置決め移動させるためのもので、この
ような機能を有する機構であれば、どのようなものを適
用してもよいのであるが、一例として第６図及び第７図
に示す構成のものでその詳細な説明する。

第６図及び第７図において、４４は機台フレームであっ
て、これに、Ｘ軸フレーム４５が固設され、このＸ軸フ
レーム４５にはボールネジ軸４６とスライドベース４７
とがＸ軸方向に平行に架設されている。

これらボールネジ軸４６とスライドベース４７とにＹ軸
フレーム４８が摺動可能に架設されており、このＹ軸フ
レーム４Ｂには、ボールネジ軸４９とスライドベース５
０とがＹ軸方向に平行に架設されている。

そして、このボールネジ軸４９とスライドベース５０と
にスライドブロック５１が摺動可能に架設されている。

上記夫々のボールネジ軸４６．４９は、夫々のフレーム
４５．４８に設けた駆動モータ５２，５３によりチェー
ン等で駆動され、かつ、各ボールネジ軸４６．４９の回
転量は、パルスエンコーダ等の検出器（図示せず）の軸
５４，５５にチェーン等で伝えられる。

そして、Ｙ軸フレーム４８とスライドブロック５１とは
内蔵するホールナツト（図示せず）によって、夫々のボ
ールネジ軸４６．４９に噛合せしめられている。

上記構造によって、スライドブロック５１は、Ｘ軸方向
にはＹ軸フレーム４８と一体的に移動せしめられ、また
、Ｙ軸方向には単独に移動せしめられ、２次元平面内で
自由に移動可能とされる。

上記スライドフロック５１には、回転支持機構りの支持
基板２７が連結され、これによって、支持ブラケットＡ
に双頭型に装着された溶接ガン機構Ｂ、 ＣをワークＨ
の所定の溶接位置に移動させるものである。

この場合、前記した各軸の駆動モータ５２，５３の駆動
は、第１図に示した制御装置Ｇて制御されるものである
。

上記第６図及び第７図の実施例では、高さ方向の位置決
め機構は設けていないが、これは、Ｘ軸及びＹ軸と直交
するＺ軸方向へ同様な機構を附加すればよいのである。

更に、ワークＨの溶接ラインが彎曲しているような場合
溶接ガン機構Ｂ、Ｃを若干揺動させて上下電極をワーク
Ｈの上下面に直交させてスポット溶接させるための機構
を付加すればよい。

この機構の具体例は、第６図〜第１０図に示す様に、ス
ライドブロック５１と回転支持機構りの支持基板２７と
の間に設置される。

即ち、支持基板２７の旋回基軸２８の中心上部に２股の
ブラケット５６．５６が設けられ、これと幻応してスラ
イドフロック５１の下面中央にブラケット５７が設けら
れ、これらのブラケットを軸５８て揺動自在に連結する
。

そして、スライドブロック５１の一側には中間位置停止
可能な揺動用シリンダー５９が支持ブラケット６０にト
ラニオン軸６１を介して枢支され、そのピストンロッド
６２の先端が支持基板２７のブラケット６３にピン６４
で連結される。

上記揺動用シリンダー５９は中立・右傾・左傾の３位置
をとり得るような構造であって、ブレーキシリンダー５
９ａを有し、これの解除操作に連動して操作できるよう
になされている。

上記揺動の中心となる軸５８は、第８図及び第１０図に
示す様に、その一端にドグ６５が取付けられ１．これと
対応してスライドブロック５１から垂設したスイッチ取
付板６６上にリミットスイッチ６７．６８．６９が配置
されており、このリミットスイッチはシーケンス制御用
である。

尚、第６図及び第９図において、７０．７１は、スライ
ドブロック５１の下面に設けた揺動範囲を規制するため
のストッパであって、これは調整可能とされている。

この考案のスポット溶接装置の実施例の構造は上述の通
りであって、次に、全体の作動を第１１図に示すような
ワークＨに適用して説明する。

第１１図において、ワークＨは中央にほぼ長方形の開ロ
ア２を持ち、この開口の周辺に沿ってスポット溶接を順
次適当間隔で行うものとする。

この場合、第１辺７３→第２辺７４→第３辺７５→第４
辺７６の順に第１辺の一端からスポット溶接を行ない、
それぞれのスポット溶接位置をＳｌ、Ｓ２、・・・Ｓｎ
として表わすと、これらの位置はＸＹ座標値で与えられ
るため、これを制御装置Ｇに与えておくものである。

又、最初の位置Ｓ１と各辺の最後のところでは、往復回
動機構Ｅに回動指令が与えられているものとする。

これらはシーケンスプログラムとして制御装置Ｇに与え
ておくものである。

ワークＨは図面では省略しているが溶接治具によって所
定の位置に位置決めクランプされ、このクランプ完了に
よって、制御装置Ｇは、直交座標系位置決め機構Ｆの各
軸モータを駆動してスライドブロック５１を介し支持ブ
ラケットＡの双頭型の溶接ガン機構Ｂ、 Ｃにいずれか
一方、例えばＢを第１辺７３の右端のＳｌの位置へ移動
させる。

この位置へ到達したことは、パルスエンコーダから送ら
れる情報によって確認される。

この確認によって、次のプログラムの内容を実行する。

ここでは、仮りに、揺動シリンダー５９を作動させる内
容がプログラムされているとすると、これを作動させる
。

そして、揺動完了で溶接ガン機構Ｂの加圧シリンダー５
に指令が与えられ、上下電極１゜３でワークＨのＳ１点
を加圧挾持してスポット溶接を行ない、この溶接完了で
加圧シリンダー５により上下電極１，３がワークＨから
離隔され、続いてＳ２点に向けて直交座標系位置決め機
構Ｆにより溶接ガン機構Ｂが移動せしめられ、前記Ｓ１
点と同様にしてスポット溶接が行われる。

このようにしてワークＨの第１辺７３の最後の位置のス
ポット溶接が完了すると、第２辺７４の最初の位置へ移
動するがこの場合、往復回動機構Ｅの駆動シリンダー３
４に突出指令が与えられ、支持ブラケットＡを第１１図
に示す様に反時計方向へ９０’回動させ、溶接ガン機構
Ｂを第２辺７４に対向させて第２辺の最初の位置のスポ
ット溶接を行わせる。

第２辺７４の各位置のスポット溶接の要領は第１辺７３
の場合と同様に行われる。

そして、第２辺７４の最後の位置のスポット溶接が完了
すると、第３辺７５の最初の位置へ移動するが、この場
合、往復回動機構Ｅの駆動シリンダー３４に退入指令が
与えられ、支持ブラケットＡを第１１図に示す様に時計
方向へ９０°復帰回動させて今度は、他方の溶接ガン機
構Ｃを第３辺７５に対向させ、第３辺７５の最初の位置
のスポット溶接を行わせる。

第３辺７５の各位置のスポット溶接の要領も前記した第
１辺７３及び第２辺７４の場合と同様である。

そして、第３辺７５の最後の位置のスポット溶接が完了
すると、第４辺７６の最初の位置へ移動するが、この場
合、往復回動機構Ｅの駆動シリンダー３４に再び突出指
令が与えられ、支持ブラケットＡを第１１図に示す様に
、反時計方向へ９０゜回動させて、溶接ガン機構Ｃを第
４辺７６に対向させ、第４辺７６の最初の位置のスポッ
ト溶接を行わせる。

第４辺７６の各位置のスポット溶接の要領も前記した各
辺の場合と同様である。

このようにして第４辺７６の最後の位置Ｓｎのスポット
溶接が完了すると制御装置Ｇの指令によって直交座標系
位置決め機構Ｆを介して支持ブラケットＡを原位置に復
帰させ、次の指令を待つこととなる。

この間にワークＨの交換が行われ、新しいワークＨが溶
接具上にセットされると再び制御装置Ｇから直交座標系
位置決め機構Ｆに指冷が出され、新しいワークＨの第１
辺の最初の位置Ｓ□へ支持ブラケットＡを移動させる。

この場合、第１辺７３に対しては、溶接ガン機構Ｂが向
けられ、そのために、往復回動機構Ｅの駆動シリンダー
３４に退入指令が与えられ、支持ブラケットＡが時計方
向に９０°回動せしめられる。

以後、前記動作を繰り返すものである。

このように、支持ブラケットＡそのものは、往復回動機
構Ｅによって単に９０°だけ往復回動させるだけでワー
クＨの開口部周縁を順次適当間隔でスポット溶接するこ
とができ、電気ケーブルや冷却水ホース等の支持ブラケ
ットＡへの巻き付きが殆んどなく、これらの損傷切断を
少なくしたものである。

以上説明した様に、この考案は相互に接近離隔可能とさ
れた一対の電極を備える２組の溶接ガン機構を支持ブラ
ケットの両側に夫々装着させて双頭型とし、上記支持ブ
ラケットを回転支持機構にその中心を軸として旋回可能
に支持させると共に、回転支持機構の側部に設けた往復
回動機構により前記支持ブラケットを往復回動可能とし
たから、例えば、ワークの内方部に形成された開口部の
周縁等を順次適当間隔でスポット溶接する場合又は、ワ
ークの外周縁を順次適当間隔でスポット溶接する場合、
給電ケーブルや冷却水ホース等の支持ブラケットへの巻
き付きを少なくし、これらの損傷切断を防止でき、耐久
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の全体の概略斜視図、第２図は２組
の溶接ガン機構の支持ブラケットへの装着構造を示す斜
視図、第２ａ図は加圧シリンダーストローク調整機構部
の拡大側面図、第３図は回転支持機構の縦断面図、第４
図は往復回動機構の側面図、第５図はその底面側より見
た往復回動機構の平面図、第６図は直交座標系位置決め
機構へ装備した状態の正面図、第７図はその側面図、第
８図は扇動機構部分の正面図、第９図はその側面図、第
１０図は第８図におけるリミットスイッチ取付部の正面
図、第１１図は、本考案装置によるスポット溶接作業の
要領を示す説明図である。 Ａ・・・・・・支持ブラケット、Ｂ、Ｃ・・・・・・溶
接ガン機構、Ｄ・・・・・・回転支持機構、Ｅ・・・・
・・往復回動機構、Ｆ・・・・・・直交座標系位置決め
機構、Ｇ・・・・・・制御装置、Ｈ・・・・・・ワーク
、１，２・・・・・・上部電極、３，４・・・・・・下
部電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相互に接近離隔可能とされた一対の電極を備える２組の
   溶接ガン機構を支持ブラケットの両側に夫々装着させて
   双頭型と腰上記支持ブラケットを回転支持機構にその中
   心を軸として旋回可能に支持させると共に、回転支持機
   構の側部に設けた往復回動機構により前記支持ブラケッ
   トを往復回動可能としたことを特徴とするスポット溶接
   装置。