JP2006198631A - Spot welding gun - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spot welding gun which can relax the restrictions for the movement range of a welding robot. <P>SOLUTION: A cooling unit 8 having a cooling means 15 and a circulating means 16 of a cooling medium is mounted on the body 5 of the welding gun 1. The cooling medium is circulated in a cooling passage formed between a heat sink 15 serving as the cooling means and the back surface of an electrode tip 7 by means of a pump 16 serving as the circulating means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スポット溶接ガンに関し、特に、電極チップの冷却に好適なスポット溶接ガンに関するものである。   The present invention relates to a spot welding gun, and more particularly to a spot welding gun suitable for cooling an electrode tip.

従来から溶接ロボットまでのガンチップ冷却用のホースまたは配管の設備の配置を不用とするスポット溶接ロボットが提案されている（特許文献１参照）。   Conventionally, a spot welding robot that does not require the arrangement of a hose or piping equipment for cooling a gun tip from a welding robot has been proposed (see Patent Document 1).

これは、スポットガンに冷却水を供給して、スポットガンを冷却する冷却装置をロボット本体上に設けて、ガンチップの冷却用のホースや配管をロボット本体外部に配置することを不要とし且つ冷却水を繰り返し使用するようにしている。
特開平１０−２６３８４３号公報 This is because cooling water is supplied to the spot gun, a cooling device for cooling the spot gun is provided on the robot body, and it is not necessary to arrange a hose and piping for cooling the gun tip outside the robot body. Is used repeatedly.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-263843

しかしながら、上記従来例では、冷却装置をロボット本体上に設けているため、冷却装置とスポット溶接ガンとの間に、ロボットの動作に追従して変形する可撓性のホースを設置する必要があり、これらのホースは溶接ロボットの動作範囲を制限する虞がある。   However, in the above conventional example, since the cooling device is provided on the robot body, it is necessary to install a flexible hose that deforms following the operation of the robot between the cooling device and the spot welding gun. These hoses may limit the operating range of the welding robot.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、溶接ロボットの動作範囲の制限を緩和できるスポット溶接ガンを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a spot welding gun that can alleviate the limitation of the operation range of the welding robot.

本発明は、冷却媒体の冷却手段および循環手段を備える冷却ユニットを溶接ガン本体に搭載し、冷却媒体を前記循環手段により冷却手段と電極チップ背面との間で形成した冷却回路内で循環させるようにした。   According to the present invention, a cooling unit including a cooling means for cooling medium and a circulating means is mounted on a welding gun body, and the cooling medium is circulated in a cooling circuit formed between the cooling means and the back surface of the electrode tip by the circulating means. I made it.

したがって、本発明では、冷却媒体の冷却手段および循環手段を備える冷却ユニットを溶接ガン本体に搭載し、冷却媒体を前記循環手段により冷却手段と電極チップ背面との間で形成した冷却回路内で循環させるようにしたため、ロボットの動作に追従して変形する可撓性のホースを設置する必要がなく、これらにより溶接ロボットの動作範囲が制限されることもなく、溶接ロボットの動作範囲の制限を緩和できる。   Therefore, in the present invention, a cooling unit including a cooling medium cooling means and a circulation means is mounted on the welding gun body, and the cooling medium is circulated in a cooling circuit formed between the cooling means and the electrode chip back surface by the circulation means. Therefore, there is no need to install a flexible hose that deforms following the movement of the robot, and this does not limit the movement range of the welding robot. it can.

以下、本発明のスポット溶接ガンの一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は本実施形態のスポット溶接ガンを適用する溶接ロボットの構成図、図２は本発明を適用したスポット溶接ガンの概略構成図、図３は冷却ユニットの概略構成図、図４は冷却システムを示すシステム構成図、図５は電極チップを装着するチップ取付部の断面図である。   Hereinafter, an embodiment of a spot welding gun of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a welding robot to which the spot welding gun of the present embodiment is applied, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a spot welding gun to which the present invention is applied, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a cooling unit, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a tip mounting portion for mounting an electrode tip.

図１において、本実施形態のスポット溶接ガン１を適用する溶接ロボット２は、複数の制御軸により動作が制御されるロボットアーム２Ａの先端にスポット溶接ガン１を備え、スポット溶接ガン１に備えられた溶接インバータ３に溶接一次電流を供給する給電ケーブル４がロボットアーム２Ａに沿わせて配線されている。   In FIG. 1, a welding robot 2 to which the spot welding gun 1 of this embodiment is applied includes a spot welding gun 1 at the tip of a robot arm 2 </ b> A whose operation is controlled by a plurality of control axes, and is provided in the spot welding gun 1. A feeding cable 4 for supplying a welding primary current to the welding inverter 3 is wired along the robot arm 2A.

前記スポット溶接ガン１は、図２に示すように、その本体部５がロボットアーム２Ａに対して接続部２Ｂを介して接続され、前記本体部５にはアーム５Ａおよびサーボモータ６が固定され、また、溶接インバータ３が搭載されている。スポット溶接ガン１の溶接インバータ３の２次電流は図示しない２次ケーブルを介して固定電極７Ａおよび可動電極７Ｂに接続されている。可動電極７Ｂは固定電極７Ａに対してサーボモータ６により接近離脱方向に駆動可能であり、固定電極７Ａと可動電極７Ｂとでワークを挟んで電極７Ａ、７Ｂ間に溶接二次電流を流すことによりワークをスポット溶接することが可能となっている。前記サーボモータ６の動作は溶接ロボット２のコントローラ２Ｃにより制御するようにしている。   As shown in FIG. 2, the spot welding gun 1 has a main body portion 5 connected to a robot arm 2A via a connection portion 2B, and an arm 5A and a servo motor 6 are fixed to the main body portion 5. A welding inverter 3 is mounted. The secondary current of the welding inverter 3 of the spot welding gun 1 is connected to the fixed electrode 7A and the movable electrode 7B via a secondary cable (not shown). The movable electrode 7B can be driven toward and away from the fixed electrode 7A by the servo motor 6, and a welding secondary current is passed between the electrodes 7A and 7B with the workpiece sandwiched between the fixed electrode 7A and the movable electrode 7B. The workpiece can be spot welded. The operation of the servo motor 6 is controlled by the controller 2C of the welding robot 2.

本実施形態のスポット溶接ガン１においては、溶接ガン１の本体５（ロボットアーム２Ａ先端にチャッキングされている部分）に搭載した冷却ユニット８と、冷却ユニット８で冷却した冷却媒体を固定電極７Ａおよび可動電極７Ｂの電極チップ７へ供給する供給ユニット９および供給配管９Ａと、各電極チップ７を冷却した冷却媒体を冷却ユニット８へ戻す戻し配管１０Ａおよび戻しユニット１０とを備える。前記供給ユニット９は前記冷却ユニット８の冷却媒体出口に接続され、前記戻しユニット１０は前記冷却ユニット８の冷却媒体入口に接続されている。なお、前記溶接インバータ３にも冷却ボックス１１が設置され、前記供給ユニット９から冷却媒体を導入し、冷却ボックス１１から流出する冷却媒体は戻しユニット１０に戻されるよう構成している。前記冷却媒体としては、冷却水、クーラント等が用いられる。   In the spot welding gun 1 of the present embodiment, the cooling unit 8 mounted on the main body 5 of the welding gun 1 (the part chucked at the tip of the robot arm 2A) and the cooling medium cooled by the cooling unit 8 are fixed electrodes 7A. And a supply unit 9 and a supply pipe 9A that supply the electrode tip 7 of the movable electrode 7B, and a return pipe 10A and a return unit 10 that return the cooling medium that has cooled each electrode chip 7 to the cooling unit 8. The supply unit 9 is connected to a cooling medium outlet of the cooling unit 8, and the return unit 10 is connected to a cooling medium inlet of the cooling unit 8. A cooling box 11 is also installed in the welding inverter 3, and a cooling medium is introduced from the supply unit 9, and the cooling medium flowing out from the cooling box 11 is returned to the return unit 10. As the cooling medium, cooling water, coolant, or the like is used.

前記冷却ユニット８は、図３に示すように、電極チップ７を冷却して温度上昇した冷却媒体を冷却して再び電極チップ７へ供給可能とするものである。前記冷却ユニット８は、冷却媒体が流通するヒートシンク１５と、冷却媒体を入口から吸込み、ヒートシンク１５を経由させて出口から送出すポンプ１６と、ヒートシンク１５へ冷却空気を吹付ける冷却ファン１７と、前記ポンプ１６および冷却ファン１７をベルト１８Ａおよびプーリ１８Ｂを介して駆動する電動モータ１９とを備える。   As shown in FIG. 3, the cooling unit 8 cools the electrode chip 7 and cools the cooling medium whose temperature has risen so that it can be supplied to the electrode chip 7 again. The cooling unit 8 includes a heat sink 15 through which a cooling medium circulates, a pump 16 that sucks the cooling medium from the inlet and sends it out through the heat sink 15, a cooling fan 17 that blows cooling air to the heat sink 15, And an electric motor 19 that drives the pump 16 and the cooling fan 17 via a belt 18A and a pulley 18B.

前記各構成要素１５〜１９は、図４に示すように、配列・接続されている。即ち、ヒートシンク１５とポンプ１６と供給配管９Ａ・溶接電極７・戻り配管１０Ａとは、シリーズ（直列）に接続され、冷却媒体はこれら構成要素で形成した冷却サーキット（閉回路）内で循環するよう構成している。ヒートシンク１５とポンプ１６とを接続する配管系統には、冷却媒体の流量を検出する流量センサ２０および温度を検出するサーモセンサ２１が配置され、それらの検出信号は冷却コントローラ２５に入力されるようにしている。   The components 15 to 19 are arranged and connected as shown in FIG. That is, the heat sink 15, the pump 16, the supply pipe 9 </ b> A, the welding electrode 7, and the return pipe 10 </ b> A are connected in series, so that the cooling medium circulates in the cooling circuit (closed circuit) formed by these components. It is composed. In the piping system connecting the heat sink 15 and the pump 16, a flow sensor 20 for detecting the flow rate of the cooling medium and a thermo sensor 21 for detecting the temperature are arranged, and these detection signals are input to the cooling controller 25. ing.

また、戻り配管１０Ａとヒートシンク１５を接続する配管には、冷却媒体の圧力を検出するプレッシャスイッチ２２が配置され、冷却媒体の圧力が予め設定した圧力値を超える場合にコントローラ２５に圧力上昇信号が入力されるようにしている。さらに、プレッシャスイッチ２２の下流にはバイパス配管２３が分岐して接続され、バイパス配管２３には開閉バルブ２４が設置されている。バイパス配管２３中には、圧力上昇を抑制するアキュームレータ２６若しくはダンパを設置している。そして、プレッシャスイッチ２２よりコントローラ２５に圧力上昇信号が入力される場合には、前記バイパス配管２３の開閉バルブ２４が開放されて、閉回路中の圧力を低減するよう作用させる。   In addition, a pressure switch 22 for detecting the pressure of the cooling medium is disposed in the pipe connecting the return pipe 10A and the heat sink 15, and a pressure increase signal is sent to the controller 25 when the pressure of the cooling medium exceeds a preset pressure value. It is supposed to be input. Further, a bypass pipe 23 is branched and connected downstream of the pressure switch 22, and an open / close valve 24 is installed in the bypass pipe 23. In the bypass pipe 23, an accumulator 26 or a damper for suppressing a pressure rise is installed. When a pressure increase signal is input from the pressure switch 22 to the controller 25, the on-off valve 24 of the bypass pipe 23 is opened to reduce the pressure in the closed circuit.

図５は、電極チップ７を装着するシャンク部分を示す断面図であり、電極チップ７を嵌合させて装着する筒状のシャンク３０内部に段付きの孔を設け、この孔内に先端側を小径部３１Ｂとした冷却媒体の導入管３１を配置して備え、冷却媒体を導入管３１から電極チップ７の背面に導入して電極チップ７およびシャンク３０を冷却し、導入管３１と前記孔とで形成する環状通路３２を介して冷却媒体を排出するよう構成している。前記環状通路３２には、導入管３１の外周に嵌合して摺動可能にバルブ３３を配置し、このバルブ３３は前記孔の段付で形成した弁座３４に着座可能としている。また、弁座３４には導入管３１に設けた軸方向に伸びる長孔３１Ａを貫通させてピン３５を配置し、導入管３１内のピン３５部分には弁体３６を固定して備える。前記弁体３６は導入管３１の外側のバルブ３３とピン３５を介して軸方向に一体に移動可能であり、バルブ３３が弁座３４に着座するよう位置する場合に、導入管３１の小径部３１Ｂに嵌合して導入管３１からの冷却媒体の流出を阻止するようにしている。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a shank portion to which the electrode tip 7 is attached. A stepped hole is provided in the cylindrical shank 30 to which the electrode tip 7 is fitted and attached, and the tip side is provided in this hole. A cooling medium introduction pipe 31 having a small diameter portion 31B is arranged and provided, and the cooling medium is introduced from the introduction pipe 31 to the back surface of the electrode tip 7 to cool the electrode tip 7 and the shank 30. The cooling medium is discharged through the annular passage 32 formed by the above. In the annular passage 32, a valve 33 is slidably fitted to the outer periphery of the introduction pipe 31, and the valve 33 can be seated on a valve seat 34 formed by the step of the hole. In addition, a pin 35 is disposed in the valve seat 34 through an elongated hole 31 </ b> A provided in the introduction pipe 31 extending in the axial direction, and a valve body 36 is fixed to the pin 35 portion in the introduction pipe 31. The valve body 36 can be moved integrally in the axial direction via the valve 33 and the pin 35 outside the introduction pipe 31. When the valve 33 is positioned so as to be seated on the valve seat 34, the small diameter portion of the introduction pipe 31 is provided. It fits in 31B and prevents the outflow of the cooling medium from the introduction pipe 31.

以上のように、電極チップ７を嵌合させるシャンク３０を構成することにより、電極チップ７が正常に装着している場合においては、冷却媒体は導入管３１内を弁体３６との隙間を経由して電極チップ７背面に導入される。この導入時には冷却媒体が流入することにより生ずる動圧により弁体３６は小径部３１Ｂ側に付勢する閉弁力が作用する。また、環状通路３２に配置したバルブ３３には、戻り側の冷却媒体が流動することによりバルブ３３を弁座３４から遠ざけるよう付勢する開弁力が作用する。前記バルブ３３に作用する開弁力と弁体３６に作用する閉弁力とは互いに逆方向に作用しており、バルブ３３の受圧面積が弁体３６の受圧面積より大きいため、弁体３６およびバルブ３３は結果として開弁状態に保持される。   As described above, by forming the shank 30 to which the electrode tip 7 is fitted, when the electrode tip 7 is normally mounted, the cooling medium passes through the introduction pipe 31 and the gap with the valve body 36. And it introduce | transduces into the electrode chip 7 back surface. During this introduction, a valve closing force that biases the valve body 36 toward the small diameter portion 31 </ b> B acts by dynamic pressure generated by the flow of the cooling medium. Further, the valve 33 disposed in the annular passage 32 is acted upon by a valve opening force that urges the valve 33 away from the valve seat 34 when the return side cooling medium flows. The valve opening force acting on the valve 33 and the valve closing force acting on the valve body 36 are acting in opposite directions, and the pressure receiving area of the valve 33 is larger than the pressure receiving area of the valve body 36. As a result, the valve 33 is held open.

しかしながら、スポット溶接の際に、図５（Ｂ）に示すように、電極チップ７がワークに溶着する等によりシャンク３０より離脱すると、環状通路３２の冷却媒体の戻り流動が発生しなくなってバルブ３３に作用する開弁力が無くなり、弁体３６に作用する閉弁力および環状通路３２内の冷却媒体のシャンク３０開口よりの漏れ流動により作用するバルブ３３の閉弁力により、弁体３６とバルブ３３とは夫々小径部３１Ｂへ嵌合し且つ弁座３４へ着座して導入管３１および環状通路３２よりの冷却媒体の流出を阻止するよう作用する。   However, during spot welding, as shown in FIG. 5B, when the electrode tip 7 is detached from the shank 30 due to welding or the like, the return flow of the cooling medium in the annular passage 32 does not occur, and the valve 33 The valve closing force acting on the valve body 36 and the valve closing force acting on the valve body 36 and the valve closing force acting on the valve 33 acting by the leakage flow from the opening of the shank 30 of the cooling medium in the annular passage 32 are eliminated. 33 is fitted to the small diameter portion 31B and seated on the valve seat 34, and acts to prevent the cooling medium from flowing out of the introduction pipe 31 and the annular passage 32.

以上の構成になるスポット溶接ガン１の動作について以下に説明する。スポット溶接作業が開始される状態におけるスポット溶接ガン１においては、電極チップ７および冷却媒体は外気温と同じ常温状態であり、サーモセンサ２１により検出される冷媒温度も常温であるため、コントローラ２５はモータ１９を停止させており、ポンプ１６および冷却ファン１７の作動が停止され、冷却媒体の循環も停止している。また、冷却媒体は常温であるため、プレッシャスイッチ２２により検出される閉回路の内圧も低く維持されており、バイパス回路２３への分岐部に設けたバルブ２４も閉じている。   The operation of the spot welding gun 1 having the above configuration will be described below. In the spot welding gun 1 in a state where the spot welding operation is started, the electrode tip 7 and the cooling medium are at the same room temperature as the outside air temperature, and the refrigerant temperature detected by the thermosensor 21 is also the room temperature. The motor 19 is stopped, the operations of the pump 16 and the cooling fan 17 are stopped, and the circulation of the cooling medium is also stopped. Further, since the cooling medium is at room temperature, the internal pressure of the closed circuit detected by the pressure switch 22 is kept low, and the valve 24 provided at the branch to the bypass circuit 23 is also closed.

スポット溶接作業が開始されると、スポット溶接により電極チップ７の温度が徐々に上昇する。従って、スポット溶接作業の開始と同期してモータ２９を比較的低速で回転させて、冷却媒体を閉回路内に比較的低流量で循環させ、且つヒートシンク１５通過中の冷却媒体に対して冷却ファン１７による冷却風をあてて温度降下させ、電極チップ７の温度上昇を抑制することが望ましい。閉回路を循環する冷却媒体の流量は、流量センサ２０により検出されてコントローラ２５に入力される。   When the spot welding operation is started, the temperature of the electrode tip 7 gradually increases due to spot welding. Accordingly, the motor 29 is rotated at a relatively low speed in synchronization with the start of the spot welding operation, the cooling medium is circulated in the closed circuit at a relatively low flow rate, and the cooling fan is passed through the cooling medium passing through the heat sink 15. It is desirable to reduce the temperature of the electrode tip 7 by reducing the temperature by applying the cooling air generated by the heat source 17. The flow rate of the cooling medium circulating in the closed circuit is detected by the flow rate sensor 20 and input to the controller 25.

前記スポット溶接作業の継続により冷却媒体の供給温度が、例えば、摂氏４０度を超える場合には、モータ回転速度を上昇させ、ポンプ１６を介して冷却媒体の循環流量を増加させて、電極チップ７よりの吸熱量を増加させて電極チップ７の冷却能力を増大させる。同時に、冷却ファン１７の回転数も上昇されるため、冷却ファン１７から送出されてヒートシンク１５にあたる送風量も増加され、ヒートシンク１５を通過する冷却媒体の温度降下を促進させる。冷却媒体の温度に対するモータ１９・ポンプ１６および冷却ファン１７の回転は、温度の上昇に対して比例的に増加させてもよく、また、段階的に増加させるようにしてもよい。ポンプ１６の定格吐出能力は、例えば、１０［ｌ／ｍｉｎ］程度が望ましい。   When the supply temperature of the cooling medium exceeds 40 degrees Celsius due to the continuation of the spot welding operation, for example, the motor rotation speed is increased and the circulating flow rate of the cooling medium is increased via the pump 16 to increase the electrode tip 7. The cooling capacity of the electrode tip 7 is increased by increasing the heat absorption amount. At the same time, since the rotation speed of the cooling fan 17 is also increased, the amount of air blown from the cooling fan 17 and hitting the heat sink 15 is increased, and the temperature drop of the cooling medium passing through the heat sink 15 is promoted. The rotation of the motor 19, the pump 16, and the cooling fan 17 with respect to the temperature of the cooling medium may be increased in proportion to the increase in temperature, or may be increased in stages. The rated discharge capacity of the pump 16 is preferably about 10 [l / min], for example.

前記閉回路の冷却媒体の温度は、スポット溶接に伴う電極チップ７よりの入熱量とヒートシンク１５による放熱量とがバランスした温度に向かって温度上昇若しくは温度降下され、前記バランスした温度に維持される。前記バランス温度が、予め設定した許容温度（閉回路で許容される温度）を超える場合には、図示しないが、警報を出力して、例えば、スポット溶接作業密度を低下させて、電極チップ７よりの入熱量を低下させて前記バランス温度を低下させるようにする。   The temperature of the cooling medium in the closed circuit is increased or decreased toward a temperature in which the amount of heat input from the electrode tip 7 and the amount of heat released by the heat sink 15 due to spot welding are balanced, and is maintained at the balanced temperature. . When the balance temperature exceeds a preset allowable temperature (temperature allowed in a closed circuit), although not shown, an alarm is output, and, for example, the spot welding work density is reduced and the electrode tip 7 The balance temperature is lowered by reducing the amount of heat input.

前記冷却媒体の温度の上昇により、冷却媒体自身の熱膨張量と閉回路を構成している部材の容積膨張とのバランスにより、閉回路内の内圧が上昇する。この内圧上昇は、プレッシャスイッチ２２により検出され、予め設定した圧力を超えることが検出された場合には、バイパス配管２３への分岐部に設けたバルブ２４が開放される。バルブ２４の開放により閉回路内の一部の冷媒がバイパス配管２３に流れ込み、バイパス配管２３に配置した、例えば、アキュームレータ２６に吸収されて、閉回路の内圧上昇を抑制する。バイパス配管２３のアキュームレータ２６に流入した冷却媒体は、閉回路の冷却媒体の温度低下により閉回路の内圧が低下した際には、アキュームレータ２６よりバイパス配管２３のチェックバルブ２７を介して閉回路に戻される。   As the temperature of the cooling medium rises, the internal pressure in the closed circuit increases due to the balance between the thermal expansion amount of the cooling medium itself and the volume expansion of the members constituting the closed circuit. This increase in internal pressure is detected by the pressure switch 22, and when it is detected that the pressure exceeds a preset pressure, the valve 24 provided at the branch to the bypass pipe 23 is opened. When the valve 24 is opened, a part of the refrigerant in the closed circuit flows into the bypass pipe 23 and is absorbed by, for example, the accumulator 26 disposed in the bypass pipe 23 to suppress an increase in the internal pressure of the closed circuit. The cooling medium flowing into the accumulator 26 of the bypass pipe 23 returns to the closed circuit from the accumulator 26 via the check valve 27 of the bypass pipe 23 when the internal pressure of the closed circuit decreases due to the temperature drop of the cooling medium in the closed circuit. It is.

なお、上記実施形態において、冷却ファン１７およびポンプ１６の駆動手段として、一個の電動モータ１９を用いるものについて説明したが、図示はしないが、冷却ファン１７およびポンプ１６に夫々独立した電動モータを装備させ、冷却能力と循環量とを別々に制御するものであってもよい。   In the above embodiment, the cooling fan 17 and the pump 16 are driven by using a single electric motor 19. However, although not shown, the cooling fan 17 and the pump 16 have independent electric motors. The cooling capacity and the circulation rate may be controlled separately.

また、上記実施形態において、吸収手段として、冷却回路を分岐させたバイパス配管２３にアキュームレータ２６等を配置するものについて説明したが、図示はしないが、冷却回路に直接アキュームレータ等の吸収手段を接続するものであってもよい。   Further, in the above-described embodiment, as the absorbing means, the accumulator 26 and the like are arranged in the bypass pipe 23 branched from the cooling circuit, but although not shown, the absorbing means such as the accumulator is directly connected to the cooling circuit. It may be a thing.

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。   In the present embodiment, the following effects can be achieved.

（ア）冷却媒体の冷却手段１５および循環手段１６を備える冷却ユニット８を溶接ガン１本体５に搭載し、冷却媒体を前記循環手段としてのポンプ１６により冷却手段としてのヒートシンク１５と電極チップ７背面との間で形成した冷却回路内で循環させるようにしたため、ロボット２の動作に追従して変形する可撓性のホースを設置する必要がなく、これらにより溶接ロボット２の動作範囲が制限されることもなく、溶接ロボット２の動作範囲の制限を緩和できる。勿論、外部からの冷却水工事が不要であり、電極チップ７背面に溶接ロボット２の設置場所に関わらず安定して冷却媒体を供給できる。   (A) A cooling unit 8 including a cooling means 15 for cooling medium and a circulating means 16 is mounted on the welding gun 1 main body 5, and the cooling medium is pumped as the circulating means and a heat sink 15 as cooling means and the back surface of the electrode chip 7. Since it is made to circulate in the cooling circuit formed between them, it is not necessary to install a flexible hose that deforms following the operation of the robot 2, which limits the operation range of the welding robot 2. Without limitation, the limitation of the operation range of the welding robot 2 can be relaxed. Of course, cooling water work from the outside is unnecessary, and the cooling medium can be stably supplied to the back surface of the electrode tip 7 regardless of the installation location of the welding robot 2.

（イ）また、冷却回路は、冷却媒体を貯留するリザーバタンクを備えることなく、冷却媒体を必要に応じて循環させるものであるため、冷却ユニット８として小型化でき、スポット溶接ガン１に搭載が可能とできた。   (B) Since the cooling circuit circulates the cooling medium as needed without providing a reservoir tank for storing the cooling medium, the cooling circuit can be downsized as the cooling unit 8 and is mounted on the spot welding gun 1. It was possible.

（ウ）冷却手段として、冷却媒体が流動する配管の外部に冷却ファン１７により空気を流動させることにより冷却媒体を冷却するヒートシンク１５により構成し、冷却ファン１７による送風量を、サーモセンサ２１により検出した冷却媒体の温度に応じて増加させるようにしたため、冷却媒体の温度に応じた冷却能力を発揮させることができ、冷却手段を大型大容量とすることなく小型化でき、スポット溶接ガン１への搭載性を向上できた。   (C) As a cooling means, it is constituted by a heat sink 15 that cools the cooling medium by causing the cooling fan 17 to flow air outside the pipe through which the cooling medium flows, and the amount of air blown by the cooling fan 17 is detected by the thermo sensor 21. Since the cooling capacity is increased according to the temperature of the cooling medium, the cooling capacity can be exhibited according to the temperature of the cooling medium, and the cooling means can be downsized without having a large capacity and a large capacity. Mountability was improved.

（エ）循環手段として、冷却回路内に配置したポンプ１６で構成し、サーモセンサ２１により検出した冷却媒体の温度に応じてその吐出量を増加させるものであるため、電極チップ７周辺からの入熱量を速やかに冷却手段１５の放熱量に変換でき、冷却媒体の温度上昇を効果的に抑制することができた。   (D) As a circulation means, the pump 16 arranged in the cooling circuit is used to increase the discharge amount according to the temperature of the cooling medium detected by the thermosensor 21. The amount of heat could be quickly converted into the amount of heat dissipated by the cooling means 15, and the temperature rise of the cooling medium could be effectively suppressed.

（オ）冷却手段１５の冷却ファン１７および循環手段のポンプ１６は、同一の電動モータ１９により駆動するようにしているため、冷却ユニット８の一層の小型化を可能とできた。   (E) Since the cooling fan 17 of the cooling means 15 and the pump 16 of the circulation means are driven by the same electric motor 19, the cooling unit 8 can be further reduced in size.

（カ）冷却回路は、回路内圧力が上昇した際に冷却媒体の一部を導入する吸収手段としてのバイパス配管２３およびアキュームレータ２６等の備えているため、冷却媒体の温度上昇に基づく回路内圧上昇を抑制できる。   (F) Since the cooling circuit includes the bypass pipe 23 and the accumulator 26 as absorption means for introducing a part of the cooling medium when the circuit pressure rises, the circuit pressure rises due to the temperature rise of the cooling medium. Can be suppressed.

（キ）電極チップ７の背面への冷却媒体の導入管３１および導入管３１の周囲に設けた排出経路３２の両者に、電極チップ７側の圧力低下に応動して閉成して、冷却媒体の冷却回路外への流出を阻止するバルブ手段３３、３６を設けたため、電極チップ７が溶着などによりシャンク３０より抜けた時に冷却媒体が外部へ流れ出るのを防止でき、冷却媒体を貯蔵するリザーバタンクを不要とでき、冷却ユニット８を小型できた。   (G) The cooling medium introduced into the back surface of the electrode chip 7 and the discharge path 32 provided around the introduction pipe 31 are closed in response to the pressure drop on the electrode chip 7 side, and the cooling medium Is provided with valve means 33 and 36 for preventing the cooling medium from flowing out of the cooling circuit, so that when the electrode tip 7 is removed from the shank 30 by welding or the like, the cooling medium can be prevented from flowing to the outside, and a reservoir tank for storing the cooling medium The cooling unit 8 can be downsized.

本発明の一実施形態を示すスポット溶接ガンを適用する溶接ロボットの構成図。The block diagram of the welding robot which applies the spot welding gun which shows one Embodiment of this invention. 同じくスポット溶接ガンの概略構成図。The schematic block diagram of a spot welding gun similarly. 冷却ユニットの概略構成図。The schematic block diagram of a cooling unit. 冷却システムを示すシステム構成図。The system block diagram which shows a cooling system. 電極チップを装着するチップ取付部の断面図（Ａ）および作動時における断面図（Ｂ）。Sectional drawing (A) of the chip | tip attaching part which mounts an electrode tip, and sectional drawing (B) at the time of an action | operation.

符号の説明Explanation of symbols

１ スポット溶接ガン
２ ロボット、溶接ロボット
３ 溶接インバータ
４ 一次配線
５ ガン本体
６ サーボモータ
７ 電極チップ
８ 冷却ユニット
９ 供給ユニット
９Ａ 供給配管
１０ 戻しユニット
１０Ａ 戻り配管
１５ ヒートシンク
１６ ポンプ
１７ 冷却ファン
１９ 電動モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spot welding gun 2 Robot, welding robot 3 Welding inverter 4 Primary wiring 5 Gun body 6 Servo motor 7 Electrode tip 8 Cooling unit 9 Supply unit 9A Supply piping 10 Return unit 10A Return piping 15 Heat sink 16 Pump 17 Cooling fan 19 Electric motor

Claims (7)

冷却媒体の冷却手段および循環手段を備える冷却ユニットを溶接ガン本体に搭載し、冷却媒体を前記循環手段により冷却手段と電極チップ背面との間で形成した冷却回路内で循環させるようにしたことを特徴とするスポット溶接ガン。   A cooling unit comprising a cooling means for cooling medium and a circulating means is mounted on the welding gun body, and the cooling medium is circulated in the cooling circuit formed between the cooling means and the back surface of the electrode chip by the circulating means. Features spot welding gun. 前記冷却手段は、冷却媒体が流動する配管の外部に冷却ファンにより空気を流動させることにより冷却媒体を冷却するヒートシンクにより構成したことを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接ガン。   2. The spot welding gun according to claim 1, wherein the cooling unit is configured by a heat sink that cools the cooling medium by causing air to flow outside the pipe through which the cooling medium flows by a cooling fan. 前記冷却手段の冷却ファンによる送風量は、冷却媒体の温度に応じて増加させるものであることを特徴とする請求項２に記載のスポット溶接ガン。   The spot welding gun according to claim 2, wherein the amount of air blown by the cooling fan of the cooling means is increased in accordance with the temperature of the cooling medium. 前記循環手段は、冷却回路内に配置したポンプで構成され、冷却媒体の温度に応じてその吐出量を増加させるものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスポット溶接ガン。   The spot welding gun according to claim 2 or 3, wherein the circulating means is constituted by a pump arranged in a cooling circuit, and increases the discharge amount in accordance with the temperature of the cooling medium. . 前記冷却手段の冷却ファンおよび循環手段のポンプは、同一の電動モータにより駆動されるものであることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一つに記載のスポット溶接ガン。   The spot welding gun according to any one of claims 2 to 4, wherein the cooling fan of the cooling means and the pump of the circulation means are driven by the same electric motor. 前記冷却回路は、回路内圧力が上昇した際に冷却媒体の一部を導入する吸収手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のスポット溶接ガン。   The spot welding gun according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling circuit includes absorption means for introducing a part of the cooling medium when the pressure in the circuit rises. . 前記電極チップは、その背面への冷却媒体の導入管および導入管の周囲に設けた排出経路の両者に、電極チップ側の圧力低下に応動して閉成され、冷却媒体の冷却回路外への流出を阻止するバルブ手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載のスポット溶接ガン。   The electrode tip is closed in response to the pressure drop on the electrode tip side in both the cooling medium introduction pipe on the back surface and the discharge path provided around the introduction pipe. The spot welding gun according to any one of claims 1 to 6, further comprising valve means for preventing outflow.
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