JP2005288536A - スポット溶接ガン - Google Patents

Abstract

【目的】スポット溶接時の可動アーム側電極の位置ずれを防止し、作業精度に影響を与えないスポット溶接ガンであり、可動アームのストロークが充分確保
されたコンパクトなスポット溶接ガンを提供することである。
【構成】このスポット溶接ガン１０は、ハンガーアーム等に吊持されるガン本体１２と、このガン本体１２の図中下部から前方に略水平方向に延出する固定アーム１４と、ガン本体１２の内部に配設された加圧駆動機構２０と、この加圧駆動機構２０を作動させる駆動機構としてのモータ１８と、固定アーム１４に並設する状態で前方に向けて略水平に延出し、加圧駆動機構２０の後述するボールネジ用ナット２６、２８に共通に取り付けられ、モータ１８による加圧駆動機構２０の作動に基づいてガン本体１２に沿って図中上下方向に移動する可動アーム１６とから主に構成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電極により被溶接材料を加圧すると共に、この電極に短時間の内に大電流を供給して、抵抗発熱により溶接局部を溶融させて接合させるためのスポット溶接ガンに属する技術分野で、特に、可動電極が先端に取り付けられた可動アームが直線状に往復移動するよう設定されたスポット溶接ガンに関する。

従来より、抵抗溶接の一種として、薄板状の金属板間を溶接するためのスポット溶接の技術は広く用いられている。特に、このスポット溶接は、異種金属間の溶接可能性や、熱影響の少ない点や、溶接作業の自動化により、作業者の個人差が入らずに、均質な溶接結果が得られること等から、特に、自動車製造技術においけるオートメーション化に対応する技術として、一般的に用いられている溶接技術である。

このスポット溶接のためのスポット溶接ガンの構成上の分類としては、従来よりよく知られているように、Ｃ型ガンと、Ｘ型ガンとに大別されている。ここで、Ｃ型ガンとしては、先端に固定電極が取り付けられた固定アームと、先端に可動電極が取り付けられた可動アームとを備え、この可動アームを、直線状に往復駆動することにより、可動電極を固定電極に対して接離するような構成が採用されている。

このようなＣ型ガンとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に示されるように、可動アームを一方向に沿って直線状に案内するために、リニアガイドを設け、このリニアガイドにスライディングナットを往復動可能に支持し、このスライディングナットに可動アームを固定すると共に駆動用のボールねじを螺合して、ボールねじの回転に応じて、スライディングナット（即ち、可動アーム）を往復駆動させるように構成されるものが知られている。

特開平１０−３４３４６ 特開２００２−３０１５７６

しかしながら、特許文献１に示されるスポット溶接ガンにおいては、スポット溶接時に被溶接パネルの溶接部を可動アーム側電極と非可動アーム側電極とで挟持する際の押圧力により、可動アームを固定したスライディングナットとボールねじとの螺合部のあそび（バックラッシュ）での可動アーム側電極の位置ずれが発生すると共に、このバックラッシュにより可動アームが螺合部を中心に回転してしまうため、可動アームの先端に取り付けられた電極部に位置ずれが発生し、作業精度に影響を与えていた。

この可動アーム側電極の位置ずれを少なくするために、特許文献２に示されるスポット溶接ガンでは、ボールねじナットを補助するラムをＬＭガイドに設けられた複数のＬＭガイドブロックに固定している。この特許文献２の構成では、ＬＭガイドはボールねじからある程度離間した位置に設けられると共に、ＬＭガイドブロックが複数使用されているので、バックラッシュによる可動アームの回転を防止することができる。しかしながらこの特許文献２の構成では、複数のＬＭガイドブロックにより可動アームのストロークを充分確保できないばかりでなく、スポット溶接ガンのサイズを小さくすることが難しかった。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、この発明の第一の目的は、スポット溶接時の可動アーム側電極の位置ずれを防止し、作業精度に影響を与えないスポット溶接ガンを提供することである。

また、この発明の第二の目的は、可動アームのストロークが充分確保された、コンパクトなスポット溶接ガンを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるスポット溶接ガンは、請求項１の記載によれば、ガン本体と、前記ガン本体の内部に配設された第一の加圧駆動軸と、前記ガン本体の内部に、前記第一の加圧駆動軸と平行に配設された第二の加圧駆動軸と、前記第一の加圧駆動軸の一端に連結された駆動機構と、前記ガン本体に固定され、先端に固定側電極が取り付けられた固定アームと、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に共通に、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸の延出方向に沿って移動可能に取り付けられ、前記第一の加圧駆動軸の駆動により先端に取り付けられた可動側電極が前記固定側電極と当接可能に支持された可動アームとを具備することを特徴とする。

また、この発明に係わるスポット溶接ガンは、請求項２の記載によれば、前記第一の加圧駆動軸の他端は、前記第二の加圧駆動軸の一端と連結手段で連結されていることを特徴とする。

また、この発明に係わるスポット溶接ガンは、請求項３の記載によれば、前記第二の加圧駆動機構の他端が前記駆動機構に連結されていることを特徴とする。

また、この発明に係わるスポット溶接ガンは、請求項４の記載によれば、ガン本体と、前記ガン本体の内部に配設された第一の加圧駆動軸と、前記ガン本体の内部に、前記第一の加圧駆動軸と平行に配設された第二の加圧駆動軸と、前記第一の加圧駆動軸の一端及び前記第二の加圧駆動軸の一端に連結された駆動機構と、前記ガン本体に固定され、先端に固定側電極が取り付けられた固定アームと、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に共通に、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸の延出方向に沿って移動可能に取り付けられ、前記第一の加圧駆動軸の駆動により先端に取り付けられた可動側電極が前記固定側電極と当接可能に支持された可動アームとを具備することを特徴とする。

また、この発明に係わるスポット溶接ガンは、請求項５の記載によれば、前記第一の加圧駆動軸の他端は、前記第二の加圧駆動軸の他端と連結手段で連結されていることを特徴とする。

また、この発明に係わるスポット溶接ガンは、請求項６の記載によれば、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸はボールネジであり、前記可動アームは前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に夫々取り付けられたボールネジ用ナットに共通に取り付けられていることを特徴とする。

また、この発明に係わるスポット溶接ガンは、請求項７の記載によれば、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に夫々取り付けられたボールネジ用ナットに連結されるリニアガイドをさらに具備することを特徴とする。

この発明によれば、スポット溶接時の可動アーム側電極の位置ずれを防止し、作業精度に影響を与えないスポット溶接ガンを提供することができる。

また、この発明によれば、可動アームのストロークが充分確保された、コンパクトなスポット溶接ガンを提供することができる。

以下に本発明に係わるスポット溶接ガンの実施の形態について図を用いて詳細に説明する。

＜第一の実施例＞
以下に図１を用いて第一の実施例を説明する。図１に示すように、このスポット溶接ガン１０は、図示しないハンガーアーム等に吊持（または、作業者により把持）されるガン本体１２と、このガン本体１２の図中下部から前方に略水平方向に延出する固定アーム１４と、ガン本体１２の内部に配設された加圧駆動機構２０と、この加圧駆動機構２０を作動させる駆動機構としてのモータ１８と、固定アーム１４に並設する状態で前方に向けて略水平に延出し、加圧駆動機構２０の後述するボールネジ用ナット２６、２８に共通に取り付けられ、モータ１８による加圧駆動機構２０の作動に基づいてガン本体１２に沿って図中上下方向に移動する可動アーム１６とから主に構成されている。

また、固定アーム１４の先端部は上方に向けて（図中上方に向けて）折曲しており、その先端には固定電極３２が上向きに取り付けられている。さらに、可動アーム１６の先端部は下方に向けて折曲しており、その先端には可動電極３４が下向きに取り付けられている。尚、この可動電極３４は、加圧駆動機構２０の作動に基づいて、固定電極３２に対して当接可能に設定されている。

次に、上述した加圧駆動機構２０を詳細に説明する。加圧駆動機構２０は、図中上下方向に延出し、支持部２２ａ、２２ｂによりガン本体１２へ回転自在に支持された加圧駆動軸としての第一のボールネジ２２と、第一のボールネジ２２に螺合し、モータ１８によるボールネジ２２の回転駆動により図中上下方向に沿って移動可能な第一のボールネジ用ナット２６と、第一のボールネジ２２に平行に配設され、図中上下方向に延出し、支持部２４ａ、２４ｂによりガン本体１２へ回転自在に支持された加圧駆動軸としての第二のボールネジ２４と、第二のボールネジ２４に螺合し、後述する第二のボールネジ２４の回転駆動により図中上下方向に沿って移動可能な第二のボールネジ用ナット２８とから概略構成されている。

また、第一のボールネジ２２の支持部２２ａ側の一端に第一のボールネジ２２と同軸に取り付けられた第一のプーリ４２と、モータ１８の回転軸４４の一端に回転軸４４と同軸に取り付けられたモータプーリ４６との間には、第一の駆動力伝達ベルト４８がエンドレスに架け渡されている。さらに、第一のボールネジ２２の支持部２２ｂ側の他端に第一のボールネジ２２と同軸に取り付けられた第二のプーリ５２と、第二のボールネジ２４の支持部２４ｂ側の一端に第二のボールネジ２４と同軸に取り付けられた第三のプーリ５４との間には、第二の駆動力伝達ベルト５６がエンドレスに架け渡されている。

以上のように加圧駆動機構２０は構成されているので、モータ１８の回転駆動は、回転軸４４、モータプーリ４６、第一の駆動力伝達ベルト４８及び第一のプーリ４２を介して第一のボールネジ２２に伝達され、第一のボールネジ２２は例えば時計方向に回転駆動される。この第一のボールネジ２２の回転駆動は、第二のプーリ５２、第二のベルト５６及び第三のプーリ５４を介して第二のボールネジ２４に伝達され、第二のボールネジ２４は時計方向に回転駆動される。

この第一のボールネジ２２の回転駆動が第一のボールネジ用ナット２６を図中上方に直線駆動させ、また同時に、第二のボールネジ２４の回転駆動が第二のボールネジ用ナット２８を図中上方に直線駆動させることにより、第一のボールネジ用ナット２６と第二のボールネジ用ナット２８とに共通に取り付けられている可動アーム１６は図中上方に直進駆動する。また同様に、第一のボールネジ２２が反時計方向に回転駆動されることにより、可動アーム１６は、図中下方に直進駆動することになる。即ち、可動アーム１６は、モータ１８の時計方向及び反時計方向の回転駆動により図中上下方向に直線駆動されることになる。

このように、第一の実施例によるスポット溶接ガンでは、可動アーム１６を２本のボールネジ２２、２４に螺合された２個のボールネジ用ナット２６、２８を使用しているので、ボールネジ用ナット２６、２８の螺合部のあそび（バックラッシュ）での可動アーム１６の可動電極３４の位置ずれを防ぐことができると共に、このバックラッシュによる可動アーム１６の回転を防ぐことができるので、可動アームの先端に取り付けられた可動電極３４の位置ずれを防止することができる。

また、第一の実施例によるスポット溶接ガンでは、可動アーム１６はガン本体に対して図中略水平方向に延出するように設けられている、即ちボールネジ２２、２４に対して略垂直に設けられているので、ボールネジ２２、２４の使用可能部分を最大限利用することができるため、可動アーム１６のストロークを充分確保することができると共に、スポット溶接ガンのサイズを小さくすることが可能である。

また、この発明は、上述した実施の態様に限定されること無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形可能であることはいうまでもない。

例えば、上述した第一の実施例においては、可動アーム１６の直進駆動のために、ボールネジ２２、２４とボールネジ用ナット２６、２８を用いるように説明したが、この発明はこのような構成に限定されることなく、如何なる態様の直進駆動機構をも採用することが出来、そのどのような直進駆動機構によっても同様の効果が得られることになる。

また例えば、図２のように、第一のプーリ４２を第二のボールネジ２４の支持部２４ａ側の他端に取り付けても良いことは言うまでもない。

さらに例えば、図３のように、第一のボールネジ２２の支持部２２ａ側の一端に第一のプーリ４２ａを取り付けると共に、第二のボールネジ２４の支持部２４ａ側の他端に第四のプーリ４２ｂを取り付けても良いことは言うまでもない。

またさらに例えば、図４のように、第一のボールネジ２２の支持部２２ａ側の一端に第一のプーリ４２ａを取り付けると共に、第二のボールネジ２４の支持部２４ａ側の他端に第四のプーリ４２ｂを取り付け、図１における第二のプーリ５２と、第三のプーリ５４と、第二の駆動力伝達ベルト５６とは設けない構成としてもよいことは言うまでもない。

または、図１における第二の駆動力伝達ベルト５６を８の字に架け渡したり、または回転方向を逆転させるギア等により、第一のボールネジ２２と第二のボールネジ２４の回転方向をかえても同様の効果が得られる。

＜第二の実施例＞
以下に図５を用いて第二の実施例であるスポット溶接ガン６０を説明する。尚、図５において、上述した第一の実施例の図１に示す構成と同様の構成部には同一番号を付し詳細説明を省略する。

第二の実施例においては、ガン本体１２の内部にＬＭガイド６２がさらに配設されている。この第二の実施例においては、モータ１８による加圧駆動機構２０の作動に基づいてガン本体１２に沿って図中上下方向に移動する可動アーム１６は、第一のボールネジ用ナット２６及び第二のボールネジ用ナット２８に共通に取り付けられると共に、ＬＭガイド６０に取り付けられている。

第二の実施例において、可動アーム１６は、ボールネジ用ナット２６、２８の図中上下方向への直線駆動により、ＬＭガイド６０に保持されながら図中上下方向に直線駆動されることになる。このことにより、可動アーム１６はスムーズに直線駆動されると共に、ボールネジ用ナット２６、２８の螺合部のバックラッシュでの可動アーム１６の可動電極３４の位置ずれや、このバックラッシュによる可動アーム１６の回転を防ぐことができ、可動アームの先端に取り付けられた可動電極３４の位置ずれを防止することができる。

また、第二の実施例によるスポット溶接ガンにおいても、可動アームボールネジに対して略垂直に設けられているので、ボールネジ２２、２４の使用可能部分を最大限利用することができるため、可動アーム１６のストロークを充分確保することができると共に、スポット溶接ガンのサイズを小さくすることが可能である。

第一の実施例であるスポット溶接ガン１０の側面からの一部断面図である。 第一の実施例の変形例としてのスポット溶接ガン１０の側面からの一部断面図である。 第一の実施例の変形例としてのスポット溶接ガン１０の側面からの一部断面図である。 第一の実施例の変形例としてのスポット溶接ガン１０の側面からの一部断面図である。 第二の実施例であるスポット溶接ガン６０の側面からの一部断面図である。

符号の説明

１０ スポット溶接ガン
１２ ガン本体
１４ 固定アーム
１６ 可動アーム
１８ モータ
２０ 加圧駆動機構
２２ 第一のボールネジ
２２ａ、２２ｂ 支持部
２４ 第二のボールネジ
２４ａ、２４ｂ 支持部
２６ 第一のボールネジ用ナット
２８ 第二のボールネジ用ナット
３２ 固定電極
３４ 可動電極
４２ 第一のプーリ
４２ａ 第一のプーリ
４２ｂ 第四のプーリ
４４ 回転軸
４６ モータプーリ
４８ 第一の駆動力伝達ベルト
５２ 第二のプーリ
５４ 第三のプーリ
５６ 第二の駆動力伝達ベルト
６０ スポット溶接ガン
６２ ＬＭガイド

Claims (7)

1. ガン本体と、
   前記ガン本体の内部に配設された第一の加圧駆動軸と、
   前記ガン本体の内部に、前記第一の加圧駆動軸と平行に配設された第二の加圧駆動軸と、
   前記第一の加圧駆動軸の一端に連結された駆動機構と、
   前記ガン本体に固定され、先端に固定側電極が取り付けられた固定アームと、
   前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に共通に、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸の延出方向に沿って移動可能に取り付けられ、前記第一の加圧駆動軸の駆動により先端に取り付けられた可動側電極が前記固定側電極と当接可能に支持された可動アームとを具備するスポット溶接ガン。
2. 前記第一の加圧駆動軸の他端は、前記第二の加圧駆動軸の一端と連結手段で連結されていることを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接ガン。
3. 前記第二の加圧駆動機構の他端が前記駆動機構に連結されていることを特徴とする請求項２に記載のスポット溶接がん。
4. ガン本体と、
   前記ガン本体の内部に配設された第一の加圧駆動軸と、
   前記ガン本体の内部に、前記第一の加圧駆動軸と平行に配設された第二の加圧駆動軸と、
   前記第一の加圧駆動軸の一端及び前記第二の加圧駆動軸の一端に連結された駆動機構と、
   前記ガン本体に固定され、先端に固定側電極が取り付けられた固定アームと、
   前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に共通に、前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸の延出方向に沿って移動可能に取り付けられ、前記第一の加圧駆動軸の駆動により先端に取り付けられた可動側電極が前記固定側電極と当接可能に支持された可動アームとを具備するスポット溶接ガン。
5. 前記第一の加圧駆動軸の他端は、前記第二の加圧駆動軸の他端と連結手段で連結されていることを特徴とする請求項４に記載のスポット溶接ガン。
6. 前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸はボールネジであり、前記可動アームは前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に夫々取り付けられたボールネジ用ナットに共通に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のスポット溶接ガン。
7. 前記第一の加圧駆動軸及び前記第二の加圧駆動軸に夫々取り付けられたボールネジ用ナットに連結されるリニアガイドをさらに具備することを特徴とする請求項６に記載のスポット溶接ガン。

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