JP2000158149A - コンパクト形スポット溶接ガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポータブル・スポット溶接ガンの超小形・軽
量化をなし，操作性の飛躍的向上を図ることを目的とす
る。 【構成】 加圧用アクチュエータの本体ケーシングと第
１のアームとが同一の導電部材から一体に形成され，前
記加圧用アクチュエータの駆動軸に第２のアームが締め
付け具を介して着脱可能に固着され，前記二つのアーム
の先端には，相対向する電極チップＡ及び電極チップＢ
が取付けられ，しかも前記電極チップＡの加圧動作は前
記加圧用アクチュエータの逆動作で行われるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は抵抗スポット溶接機
に関し，さらに詳しくは，ポータブル・スポット溶接ガ
ンの外形寸法及び部品点数等を減らし小形・軽量を必要
とするコンパクト形スポット溶接ガンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，治具に固定されたワークに対し抵
抗スポット溶接ガンを人間が手に持って電極チップ間で
溶接打点位置を一つ一つ挟み付けて加圧溶接する場合，
たとえば，実公昭４６−１０７４２号公報，実公昭５６
−２６９４６号公報，実公昭５２−５５４６８号公
報，，実公昭５７−１５０２８号公報に記載された各種
のポータブルスポット溶接ガンが知られている。

【０００３】上記従来装置において，一方のＸタイプの
溶接ガンは，二つのガンアームがヒンジを中心に加圧用
シリンダの動作でガンアーム先端の電極チップが開閉
し，一方のガンアームがヒンジを中心に駆動し，他方の
電極チップと対応してワークを挟みつけて加圧溶接する
ものである。

【０００４】具体的には二つのガンアームのどちらか一
方のガンアームにシリンダの本体ケーシングを連結し，
前記シリンダのピストンロッドに他方のガンアームを連
結してピストン運動で溶接に必要な加圧ないし開放動作
を行うものである。

【０００５】他方のＣタイプの溶接ガンは，加圧用シリ
ンダの駆動で一方の電極チップが直線的に移動し，これ
に対応する他方の電極チップは加圧シリンダの本体ケー
シングに固定されたガンアームの先端に固定され，前記
両電極チップ間でワークを挟みつけて加圧溶接するもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来一
般のＸタイプのガンアームはヒンジから後方への寸法が
ながくなり，その分加圧シリンダやガンアームがワーク
と干渉する問題が生じる。また従来のままの構造では小
形・軽量化をより促進するのが難しい。

【０００７】また，従来のＣタイプの装置も同様に加圧
シリンダが後方に突出し，その長くなった分，ワーク溶
接部の場所的な制約を受けることが多くなる。また従来
構造ではガン重量もかさむなど，従来の装置ではいずれ
もガン全体の外形寸法が長く，また部品点数が多く重量
も重く，小形・軽量化及びコストダウンをより促進する
ことが難しい。

【０００８】そこで，本発明は，上記の問題を解決する
もので，Ｘタイプ及びＣタイプのいずれの溶接ガンにも
対応し，人間の掌サイズまでガン全体の外形寸法（長さ
・幅・高さ）をコンパクト化した超小形で最も軽量なポ
ータブル・スポット溶接ガンを開発したものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち，具体的には次
のような技術的手段を講じてある。加圧用アクチュエー
タの本体ケーシングと第１のアームとが同一の導電部材
から一体的に構成され，前記加圧用アクチュエータの駆
動軸に第２のアームが締め付け具を介して着脱可能に固
着され，前記二つのアームの先端には，相対向する電極
チップＡ及び電極チップＢが取付けられ，しかも前記電
極チップの加圧動作は前記加圧用アクチュエータの逆動
作で行われるようにしたこと。

【００１０】次に，請求項１の発明において，前記締め
付け具と前記本体ケーシングとの間に電極回り止め機構
が設けられたこと。

【００１１】また，請求項２の発明において，前記電極
廻り止め機構は廻り止めロッドが前記本体ケーシング側
に固定され，前記廻り止めロッドが前記駆動軸の動作で
前記締め付け具に設けたガイドにより回転方向の動きが
規制されるようにしたこと。

【００１２】さらに，請求項１の発明において，前記加
圧用アクチュエータの本体ケーシングに第２のアームの
ほかに接続用端子が一体に構成されたこと。

【００１３】また，請求項１，２又は３の発明におい
て，前記加圧用アクチュエータの本体ケーシングに握り
スイッチが取付けられたこと。

【００１４】また，請求項１〜５のいずれかに記載の発
明において，前記締め付け具と前記駆動軸とが非鉄導電
部材から一体に形成されたこと。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下，本発明の１実施例を図面に
基づいて説明する。図１は本発明にかかるポータブル・
スポット溶接ガンの全体図を示すものである。図２はＸ
矢視図である。

【００１６】図１において，加圧用アクチュエータの本
体ケーシング１は非鉄導電部材（たとえば高力黄銅鋳
物，アルミニウム系鋳物など）から作られており，前記
本体ケーシング１には第１のアーム２が上記と同じ導電
部材により一体に形成されている。また，前記本体ケー
シングの両サイドにはガン重心位置に合わせて吊り金具
（図省略）の取付け部Ｃが設けられている。

【００１７】なお，前記本体ケーシングの断面形状は円
形以外に楕円形など非円形の，いわゆる偏平シリンダを
使用すれば，よりガン全体のサイズを小さくすることも
できる。

【００１８】また前記アクチュエータの駆動軸であるピ
ストンロッド３も上記と同様，非鉄導電部材で形成され
ていて，前記ピストンロッドの先端には上記と同じ導電
部材からなる第２のアーム４の締め付け具４が鋳物によ
り前記ピストンロッド３と一体に形成されている。

【００１９】なお，前記締め付け具４とピストンロッド
３は鋳物一体でなく，別部品で組み付け可能にしてもよ
い。

【００２０】前記締め付け具５は第２のアーム４（丸ア
ーム）が挿入可能な大きさの筒状の内径を有し，前記内
径はその中心軸線ｂーｂが加圧アクチュエータの中心軸
線ａーａと直角に交わる方向に貫通し，しかもその貫通
した前記内径が割りみぞＵをボルト６で締め付けること
によって丸アーム４の外周に強力なクランプ力を発生さ
せてアーム円周面と密着ししっかり保持する構造になっ
ている。

【００２１】前記第２のアーム後部には接続用端子７が
形成され，前記二つのアーム２及び４の先端には，相対
向する電極チップ８及び電極チップ９がそれぞれ取付け
られている。

【００２２】前記加圧用アクチュエータにはエアシリン
ダが使用され，その本体ケーシング内のピストン１０で
仕切られた加圧室Ｐと開放室Ｑへのエア供給と排出の切
り替え動作が電磁弁等の制御でピストンロッド３を駆動
し電極チップ間の加圧ないし開放動作が行われるように
なっている。

【００２３】この場合，前記電極チップ９の加圧方向の
動作は前記加圧用アクチュエータの逆動作（戻り）で行
われる。

【００２４】前記締め付け具５と前記本体ケーシング１
との間には，廻り止め機構が配置されていて，前記廻り
止め機構は廻り止めロッド１２が本体ケーシングのロッ
ド側カバーに設けたロッド支持溝１３に挿入され，ピス
トンロッド３と平行に固定されている。

【００２５】前記廻り止めロッド１２は前記ピストンロ
ッド３の動作で前記締め付け具の延長部１１に貫通して
設けたガイド孔Ｇに案内・規制され，これによって，電
極の左右方向への回り止めを機能する構成になってい
る。

【００２６】なお，前記廻り止め機構に代えてエアシリ
ンダのピストンロッドを断面楕円形など円形以外のもの
を使用すれば，これによって外部に配置される前記廻り
止め機構を省略することもでき，ガン本体の質量を略５
Ｋｇ程度まで減量することが可能となる。

【００２７】また，前記加圧用アクチュエータの本体ケ
ーシングには二次ケーブル（図省略）の接続用端子１４
が一体に形成されている。

【００２８】前記加圧用アクチュエータの本体ケーシン
グ１と一体に設けられたスイッチ取付け部Ｄには，操作
し易い位置に溶接起動ボタンＳを有す握りスイッチ１５
が取付けられている。

【００２９】本発明の実施例ではポータブル・スポット
溶接ガンの実施例について記述したが，他の応用例とし
て，たとえば，限られたスペースにできるだけ沢山のマ
ルチ・スポットガンを治具台に並べて溶接打点の集約と
車種変更時の迅速な対応を可能にする場合も，本発明の
技術的思想の範疇において容易に実現することができ
る。

【００３０】以下，本発明装置の動作を説明する。図１
はポータブル・溶接ガンの加圧動作で固定側の電極チッ
プ８に対向する可動側の電極チップ９を閉じた状態を示
す。

【００３１】溶接ガンは吊り具で吊るし，バランサによ
りガン全体の重量をバランスした状態で作業員が思うま
まに向きを移動することができる。たとえば，車両用大
形構造ワークの手作業部分部のスポット溶接を行う場
合，ワークの打点位置に溶接ガンを移動し，電極チップ
８及び電極チップ９が打点位置に対し適角度（ほぼ直
角）に位置するように，ガンの向きをかえながら電極チ
ップを溶接位置に挿入しその打点位置を狙って溶接す
る。

【００３２】その作業動作は，開放した溶接ガンの電極
チップを打点位置に位置決めした後，握りハンドルの起
動ボタンを押すと，加圧用エア回路の電磁弁が作動し加
圧用シリンダ１のピストンロッド３を逆動作し，第２の
アーム４の電極チップ９を電極チップ８に向けて下降
し，ワークを両側から挟みつけ，加圧動作を開始する。

【００３３】電極位置に充分必要な加圧力が発生する
と，溶接用制御装置，一般的には溶接用タイマ装置から
の指令で溶接電流を制御する電子スイッチング素子を動
作し電極チップ間に所定量の溶接電流を流し溶接部を加
熱溶融し圧接する。

【００３４】溶接完了は前記タイマ装置からの指令で，
開放用エア回路の電磁弁が作動し，加圧用シリンダ１の
ピストンロッド３を前進させ，電極チップ８及びワーク
から第２のアーム４の電極チップ９を上昇し，ワークを
開放する。以下，前述した溶接シーケンス動作で加圧・
溶接・開放の諸動作が繰り返し行われる。

【００３５】

【発明の効果】以上，本発明によれば，加圧用アクチュ
エータの逆動作でスポット溶接する場合に使用されてき
た従来形ポータブル・スポット溶接ガンに比べ，Ｘタイ
プにおいてはガンアームのヒンジがなくなり，ガンアー
ムの後方がなくなるから，その分加圧シリンダやガンア
ームがワークと干渉することがなくなる。またガン全体
の構造を人間の掌サイズまで超小形・軽量に設計するこ
とができ，操作性の飛躍的向上が図れる。

【００３６】また，従来のＣタイプの装置に比べ，加圧
用アクチュエータによる逆動作のみで加圧駆動を正常に
行うことができ，場所的な制約により溶接を打つことが
困難とされてきたワークでも，ワークを中心とした加圧
動作で溶接作業を効率的に行うことができる。

【００３７】また，Ｃタイプの溶接ガンに比べ，加圧シ
リンダが後方に突出さないため，その分，外形寸法が短
縮されてワーク溶接部の場所的な制約を受けることが少
なくなる。またガン重量がかさむ従来構造に比べ，大幅
に部品点数が少なくなり，小形サイズ，重量軽減化をよ
り促進することができ，もちろんコストダウンも可能と
なる。

【００３８】また，本発明をロボットガンに転用しても
有用となり，てのひらサイズの超コンパクト形ロボット
ガンの実現化と超軽量化の利点はロボット手首へ与える
重量負担を軽減し駆動部の寿命延長を可能とする。また
従来形のガンではワークの溶接部の場所的な制約で溶接
が打てなかった場所でも効率的に溶接作業を行うことが
できる。

【００３９】また，本発明はエアシリンダガンに代え加
圧用アクチュエータにサーボモータを使用した電動ガン
方式においても同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による抵抗スポット溶接ガンの実施例と
して全体外観を示す正面図である。

【図２】図１のＸ矢視図である。

【符号の説明】

１・・・・本体ケーシング（加圧用アクチュエータ） ２・・・・第１のアーム ３・・・・駆動軸（ピストンロッド） ４・・・・第２のアーム（丸アーム） ５・・・・締め付け具 ６・・・・ボルト ７・・・・接続用端子 ８・・・・電極チップＢ ９・・・・電極チップＡ １０・・・・ピストン １１・・・・延長部 １２・・・・廻り止めロッド １３・・・・ロッド支持溝 １４・・・・接続用端子 １５・・・・握りスイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧用アクチュエータの本体ケーシング
   と第１のアームとが同一の導電部材から一体に形成さ
   れ，前記加圧用アクチュエータの駆動軸に第２のアーム
   が締め付け具を介して着脱可能に固着され，前記二つの
   アームの先端には，相対向する電極チップＡ及び電極チ
   ップＢが取付けられ，しかも前記電極チップＡの加圧動
   作は前記加圧用アクチュエータの逆動作で行われるよう
   にしたコンパクト形スポット溶接ガン。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において，前記締め付け
   具と前記本体ケーシングとの間に電極廻り止め機構が設
   けられたコンパクト形スポット溶接ガン。
3. 【請求項３】 請求項２の発明において，前記電極廻り
   止め機構は廻り止めロッドが前記本体ケーシング側に固
   定され，前記廻り止めロッドが前記駆動軸の動作で前記
   締め付け具に設けたガイドにより回転方向の動きが規制
   されるようにしたコンパクト形スポット溶接ガン。
4. 【請求項４】 請求項１又は２の発明において，前記加
   圧用アクチュエータの本体ケーシングに第２のアームの
   ほかに接続用端子が一体に形成されたコンパクト形スポ
   ット溶接ガン。
5. 【請求項５】 請求項１，２又は３の発明において，前
   記加圧用アクチュエータの本体ケーシングに握りスイッ
   チが設けられたコンパクト形スポット溶接ガン。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の発明に
   おいて，前記締め付け具と前記駆動軸とが非鉄導電部材
   から一体的に形成されたコンパクト形スポット溶接ガ
   ン。