JP2014140867A - Spot welder - Google Patents

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axis
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Shiro Ota
詩朗 太田
Yoshito Murata
義人 村田
Makoto Ishihara
真 石原
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TAGAMI II EKUSU KK
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TAGAMI II EKUSU KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spot welder capable of reducing time required until a predetermined pressing force acts on a welding target member and thereby shortening welding cycle time.SOLUTION: A spot welder 1 for pressing and holding a workpiece 2 between a fixed electrode 7 and a movable electrode 33 and spot-welding the workpiece 2, calculates an elastic displacement amount of a compression coil spring 44 as a predetermined-pressing-force-corresponding elastic displacement amount S when a pressing force applied from the fixed electrode 7 and the movable electrode 33 to a to-be-welded region is equal to a predetermined pressing force F in response to a pressing force generated by feed mechanisms 17, 21, and 25 on three orthogonal axes and transmitted to the movable electrode 33 via the compression coil spring 44, and controls the feed mechanisms 17, 21, and 25 on three orthogonal axes so that the elastic displacement amount of the compression coil spring 44 is equal to the pre-calculated, predetermined-pressing-force-corresponding elastic displacement amount S.

Description

本発明は、被溶接部材を一対の電極で挟み込み加圧してスポット溶接するスポット溶接機に関するものである。   The present invention relates to a spot welder that sandwiches and presses a member to be welded with a pair of electrodes to perform spot welding.

従来、例えば自動車部品の生産等において、少なくとも2枚以上重ね合わされた被溶接部材に溶接ガンの電極を押し付けて加圧し、電流を供給することで被溶接部材間を抵抗発熱させて溶接するスポット溶接が行われている。スポット溶接により形成される接合部の品質は、電流値や電流供給時間、加圧力、電極先端状態を適切に管理することで安定させることができる。   Conventionally, for example, in the production of automobile parts, spot welding is performed by pressing and pressing a welding gun electrode against a member to be welded that is overlapped at least two sheets, and supplying a current to generate resistance heat between the members to be welded. Has been done. The quality of the joint formed by spot welding can be stabilized by appropriately managing the current value, current supply time, applied pressure, and electrode tip state.

上記の溶接ガンとしては、例えば特許文献1にて提案されているものが広く一般的に使用されている。
この特許文献1に係る溶接ガンは、ジョイント部材を支点にサーボモータにより開閉作動される一対のガンアームを備え、これらガンアームの互いに対向する先端部に電極を装着し、重ね合わされた被溶接部材の重合部分を一対の電極で挟み付けて加圧しスポット溶接するように構成されている。
As said welding gun, what was proposed by patent document 1, for example is widely used generally.
The welding gun according to this Patent Document 1 includes a pair of gun arms that are opened and closed by a servo motor with a joint member as a fulcrum, and electrodes are attached to the tip portions of these gun arms that face each other. The portion is sandwiched between a pair of electrodes, pressurized, and spot welded.

ところで、上記の特許文献1に係る溶接ガンのようなサーボモータを駆動源として加圧力を得る構成のものにおいて、サーボモータの電流と加圧力との関係を求めておき、所定加圧力に対応するモータ電流となるように制御して、被溶接部材に作用させる加圧力を制御するようにしたものが例えば特許文献2にて知られている。   By the way, in the thing of the structure which obtains pressurization using a servomotor like the welding gun which concerns on said patent document 1 as a drive source, the relationship between the electric current of a servomotor and pressurization is calculated | required, and it respond | corresponds to predetermined pressurization. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 is known that controls the motor current to control the pressure applied to the member to be welded.

特開平11−291062号公報JP-A-11-291062 特開平6−312273号公報JP-A-6-312273

しかしながら、上記特許文献2のものでは、被溶接部材に対して所定加圧力を作用させるために、被溶接部材に実際に作用させている実加圧力(モータ電流値)をリアルタイムでフィードバックして加圧力の補正を行わなければならず、所定加圧力を得るまでの時間が長くなり、スポット溶接のサイクルタイムが長くなるという問題点がある。   However, in the above-mentioned Patent Document 2, in order to apply a predetermined pressurizing force to the welded member, the actual pressurizing force (motor current value) actually applied to the welded member is fed back in real time. There is a problem that the time required for obtaining the predetermined pressure force becomes longer and the cycle time of spot welding becomes longer.

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、被溶接部材に対して所定加圧力を作用させるまでの時間を短縮することができ、これによって溶接サイクルタイムの短縮化を図ることができるスポット溶接機を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can shorten the time until a predetermined pressure is applied to a member to be welded, thereby shortening the welding cycle time. An object of the present invention is to provide a spot welder capable of performing the above.

前記目的を達成するために、本発明によるスポット溶接機は、
少なくとも2枚以上重ね合わされた被溶接部材を、第1の電極とその第1の電極に対して相対移動可能な第2の電極とで挟み込み加圧してスポット溶接するスポット溶接機において、
前記被溶接部材におけるスポット溶接を施そうと予定している部位に対して前記第2の電極で押圧する押圧力を発生する押圧力発生機構と、
前記押圧力発生機構と前記第2の電極との間に設けられ、前記押圧力発生機構からの押圧力に応じて弾性変位する弾性体と、
前記押圧力発生機構からの押圧力が前記弾性体を介して前記第2の電極に伝達されることで前記溶接予定部位に対して前記第1の電極と第2の電極とから加えられる加圧力が所定加圧力となるときの前記弾性体の弾性変位量を所定加圧力相当弾性変位量として算出する所定加圧力相当弾性変位量算出手段と、
前記弾性体の弾性変位量が前記所定加圧力相当弾性変位量算出手段によって算出された所定加圧力相当弾性変位量となるように前記押圧力発生機構を制御する押圧力発生機構制御手段と、
を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a spot welder according to the present invention comprises:
In a spot welding machine that sandwiches and pressurizes at least two or more members to be welded between a first electrode and a second electrode that can move relative to the first electrode to perform spot welding,
A pressing force generation mechanism that generates a pressing force to be pressed by the second electrode against a portion of the welded member that is scheduled to be spot welded;
An elastic body provided between the pressing force generation mechanism and the second electrode and elastically displaced according to the pressing force from the pressing force generation mechanism;
The pressing force applied from the first electrode and the second electrode to the planned welding site by transmitting the pressing force from the pressing force generating mechanism to the second electrode through the elastic body. A predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount calculating means for calculating an elastic displacement amount of the elastic body at a predetermined applied force as a predetermined applied force equivalent elastic displacement amount;
A pressing force generation mechanism control means for controlling the pressing force generation mechanism so that an elastic displacement amount of the elastic body becomes a predetermined pressing force equivalent elastic displacement amount calculated by the predetermined pressing force equivalent elastic displacement amount calculation means;
It is characterized by providing.

本発明において、前記押圧力発生機構は、前記第2の電極を水平X軸方向に沿って直線移動させるX軸送り機構と、前記第2の電極を前記水平X軸方向と直交する水平Y軸方向に沿って直線移動させるY軸送り機構と、前記第2の電極を前記水平X軸方向および水平Y軸方向に垂直な垂直Z軸方向に沿って直線移動させるZ軸送り機構とからなり、前記第2の電極を鉛直θ軸回りに回転させるθ軸回転機構と、前記第2の電極を水平α軸回りに回転させるα軸回転機構とが設けられるのが好ましい(第2発明)。   In the present invention, the pressing force generation mechanism includes an X-axis feed mechanism that linearly moves the second electrode along the horizontal X-axis direction, and a horizontal Y-axis that is orthogonal to the horizontal X-axis direction. A Y-axis feed mechanism that linearly moves along the direction, and a Z-axis feed mechanism that linearly moves the second electrode along the vertical Z-axis direction perpendicular to the horizontal X-axis direction and the horizontal Y-axis direction, It is preferable that a θ-axis rotation mechanism that rotates the second electrode around a vertical θ-axis and an α-axis rotation mechanism that rotates the second electrode around a horizontal α-axis are provided (second invention).

本発明において、前記溶接予定部位に対して前記第1の電極と第2の電極とから加えられる実際の加圧力を検出する加圧力検出手段と、この加圧力検出手段によって検出される加圧力の値が、所定加圧力に対して予め設定される許容範囲内にあるか否かを判定する加圧力適否判定手段と、この加圧力適否判定手段によって加圧力が不適であると判定されたときに当該スポット溶接機の運転を停止させる運転停止手段とが設けられるのが好ましい(第3発明)。   In the present invention, a pressure detection means for detecting an actual pressure applied from the first electrode and the second electrode to the welding planned site, and a pressure detected by the pressure detection means A pressure appropriateness determining means for determining whether or not the value is within a preset allowable range for the predetermined pressure, and when the pressure is determined to be inappropriate by the pressure appropriateness determining means It is preferable to provide an operation stop means for stopping the operation of the spot welder (third invention).

本発明のスポット溶接機によれば、弾性体の弾性変位量が予め算出された所定加圧力相当弾性変位量となるように押圧力発生機構が制御されることによって所定加圧力が被溶接部材に加えられるので、被溶接部材に実際に作用させている実加圧力(例えばモータ電流値等)をリアルタイムでフィードバックして加圧力の補正を行う必要がなく、その分、被溶接部材に対して所定加圧力を作用させるまでの時間を従来のものよりも短縮することができ、これによって溶接サイクルタイムの短縮化を図ることができる。   According to the spot welding machine of the present invention, the pressing force generating mechanism is controlled so that the elastic displacement amount of the elastic body becomes the elastic displacement amount corresponding to the predetermined pressing force calculated in advance, whereby the predetermined pressing force is applied to the member to be welded. Therefore, there is no need to feed back the actual applied pressure (for example, motor current value) actually applied to the welded member in real time to correct the applied pressure. The time until the pressure is applied can be shortened as compared with the conventional one, whereby the welding cycle time can be shortened.

第2発明のスポット溶接機によれば、押圧力発生機構が、溶接予定部位に対する加圧力を発生させるための加圧用アクチュエータとしての機能と、第2の電極を直交3軸方向に移動させる移動機構としての機能とを兼ね備える構成とされるので、装置の簡素化を図ることができるとともに、電極近傍に加圧用アクチュエータを設けている従来のものよりも電極周りの重量を軽くすることができ、溶接位置決めの高速化を図ることができる。
また、制御軸として水平X軸、水平Y軸、垂直Z軸、鉛直θ軸および水平α軸の合計5軸が設けられるので、被溶接部材の形状等に関わらず溶接予定部位に対して第2の電極が垂直を成して接触するようにその第2の電極を位置決めすることができ、被溶接部材の形状等に関わらず良好なスポット溶接を行うことができる。
According to the spot welding machine of the second aspect of the invention, the pressing force generating mechanism functions as a pressurizing actuator for generating a pressurizing force on the planned welding site, and a moving mechanism for moving the second electrode in three orthogonal axes. As a configuration that also has a function as a device, it is possible to simplify the apparatus and to reduce the weight around the electrode as compared with the conventional one in which a pressurizing actuator is provided in the vicinity of the electrode. Speeding up of positioning can be achieved.
In addition, since a total of five axes including a horizontal X axis, a horizontal Y axis, a vertical Z axis, a vertical θ axis, and a horizontal α axis are provided as control axes, the second to the welding scheduled portion regardless of the shape of the member to be welded. The second electrode can be positioned so that the electrodes are in contact with each other in a vertical direction, and good spot welding can be performed regardless of the shape of the member to be welded.

第3発明のスポット溶接機によれば、溶接予定部位に対して加えられる実際の加圧力の値が、所定加圧力に対して予め設定される許容範囲外の値であるときに、スポット溶接機の運転が停止されるので、不良品の製造を確実に避けることができる。   According to the spot welding machine of the third invention, when the value of the actual pressurizing force applied to the welding scheduled site is a value outside the allowable range set in advance for the predetermined pressurizing force, Therefore, the production of defective products can be surely avoided.

本発明の第1の実施形態に係るスポット溶接機の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a spot welder according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態のスポット溶接機の平面図である。It is a top view of the spot welder of a 1st embodiment. (a)は図2のA矢視図で一部を破断して表わす図、(b)は図2のB矢視図で一部を破断して表わす図である。(A) is a figure which fractures | ruptures and represents by the A arrow directional view of FIG. 2, (b) is a figure which fracture | ruptures and represents a part by the B arrow directional view of FIG. 図3のC矢視図で、一部を破断して表わす図である。FIG. 4 is a view broken away and represented by a view in the direction of arrow C in FIG. 3. 図3のD部拡大要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an enlarged part D of FIG. 3. 制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device. ワークに対する可動電極の位置決めの様子を表わす図である。It is a figure showing the mode of positioning of the movable electrode with respect to a workpiece | work. ワークに対する可動電極の加圧力の作用の様子を表わす図である。It is a figure showing the mode of the action of the pressurization force of the movable electrode with respect to a workpiece | work. ティーチング運転、所定加圧力相当弾性変位量算出運転およびスポット溶接加工運転の説明図で、(a)は待機位置状態図、(b)は電極接触位置状態図、(c)は所定加圧力相当弾性変位状態図である。It is explanatory drawing of teaching operation | movement, predetermined pressurizing force equivalent elastic displacement calculation operation, and spot welding processing operation, (a) is a standby position state figure, (b) is an electrode contact position state figure, (c) is predetermined pressure equivalent elasticity. It is a displacement state figure. 本発明の第2の実施形態に係るスポット溶接機の説明図で、(a)は待機位置状態図、(b)は(a)のE部拡大図である。It is explanatory drawing of the spot welder which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (a) is a standby position state figure, (b) is the E section enlarged view of (a). 本発明の第2の実施形態に係るスポット溶接機の説明図で、(a)は電極接触状態図、(b)は(a)のG部拡大図である。It is explanatory drawing of the spot welding machine which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (a) is an electrode contact state figure, (b) is the G section enlarged view of (a). 本発明の第2の実施形態に係るスポット溶接機の説明図で、(a)は所定加圧力相当弾性変位状態図、(b)は(a)のH部拡大図である。It is explanatory drawing of the spot welder which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (a) is a predetermined pressurizing force equivalent elastic displacement state figure, (b) is the H section enlarged view of (a).

次に、本発明によるスポット溶接機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, specific embodiments of the spot welder according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第1の実施形態〕
<スポット溶接機の概略説明>
図1に示されるスポット溶接機1は、一部が互いに重ね合わされた2枚(3枚以上でも可)の被溶接部材2a,2bをスポット溶接対象のワーク2として、これら被溶接部材2a,2bの重合部分における溶接しようとして予め定められた部位に対してスポット溶接を施すものであって、当該スポット溶接機1の機械本体部分の基礎を構成するベッド3を備えている。
[First Embodiment]
<Overview of spot welder>
The spot welder 1 shown in FIG. 1 uses two (two or more) welded members 2a and 2b partially overlapped with each other as workpieces 2 to be spot welded, and these welded members 2a and 2b. Spot welding is performed on a predetermined portion to be welded in the superposed portion, and a bed 3 constituting the basis of the machine main body portion of the spot welder 1 is provided.

<ベッドの説明>
ベッド3は、水平方向に互いに直交する水平X軸および水平Y軸に沿って広がりを持つ平面視で四角形状を呈し、それらX軸およびY軸に垂直な垂直Z軸に沿って所要の厚みを有している。
<Description of bed>
The bed 3 has a quadrangular shape in a plan view extending along the horizontal X axis and the horizontal Y axis perpendicular to each other in the horizontal direction, and has a required thickness along the vertical Z axis perpendicular to the X axis and the Y axis. Have.

<インデックステーブルの説明>
ベッド3上には、割出しモータ4により、水平方向に回転割出し可能なインデックステーブル5が設置されている。
インデックステーブル5上には、ワーク支持具6が設置され、このワーク支持具6上にワーク2が載せられている。
ワーク支持具6には、ワーク2の溶接予定部位に対応して接触する所要の固定電極7が固定されている。
<Description of index table>
On the bed 3, an index table 5 that can be rotated and indexed in the horizontal direction by an indexing motor 4 is installed.
A workpiece support 6 is installed on the index table 5, and the workpiece 2 is placed on the workpiece support 6.
A required fixed electrode 7 is fixed to the work support 6 so as to come into contact with the work to be welded on the work 2.

<固定電極の電気配線の説明>
固定電極7は、ワーク支持具6から図示されないブスバー(棒状導電体)にてインデックステーブル5、ベッド3および所要のケーブルを介して電源装置(いずれも図示省略)のマイナス極に接続されている。
なお、図示による詳細説明は省略するが、電源装置から固定電極7に至る電流経路において、例えばベッド3とインデックステーブル5のような相対移動する2つの部材間やその他要所には、電流経路を機械的に接続したり切断したりする接断器が設けられている。
<Explanation of fixed electrode electrical wiring>
The fixed electrode 7 is connected to the negative pole of the power supply device (both not shown) through the index table 5, the bed 3 and a required cable by a bus bar (bar-shaped conductor) (not shown) from the work support 6.
In addition, although detailed description by illustration is abbreviate | omitted, in the current path | route from a power supply device to the fixed electrode 7, a current path | route is carried out between two members which move relatively, such as the bed 3 and the index table 5, for example, and other important points. A breaker is provided for mechanically connecting and disconnecting.

<X軸ビーム部材、X軸スライダの説明>
ベッド3における水平Y軸方向の一側部上には、水平X軸方向の両側部に位置するように一対の支柱部材8が立設・固定され、これら支柱部材8を跨ぐように水平X軸方向に延びるX軸ビーム部材9がそれら支柱部材8に固定されている。
X軸ビーム部材9上には、水平X軸方向に延び水平Y軸方向に所定間隔を存して配される一対のリニアガイド10が設けられ、これらリニアガイド10に直動案内されるX軸スライダ11が水平X軸方向に移動自在に取り付けられている。
<Description of X-axis beam member and X-axis slider>
On one side of the bed 3 in the horizontal Y-axis direction, a pair of column members 8 are erected and fixed so as to be positioned on both sides in the horizontal X-axis direction, and the horizontal X-axis extends across the column members 8. An X-axis beam member 9 extending in the direction is fixed to the column members 8.
On the X-axis beam member 9, a pair of linear guides 10 extending in the horizontal X-axis direction and disposed at a predetermined interval in the horizontal Y-axis direction are provided, and the X-axis is linearly guided by these linear guides 10. A slider 11 is attached to be movable in the horizontal X-axis direction.

<Y軸ビーム部材、Y軸スライダの説明>
X軸スライダ11における水平X軸方向の一側の端部には、水平Y軸方向に延びるY軸ビーム部材12が固定されている。
Y軸ビーム部材12における水平X軸方向の他側に臨ませた面には、水平Y軸方向に延び垂直Z軸方向に所定間隔を存して配される一対のリニアガイド13が設けられ、これらリニアガイド13に直動案内されるY軸スライダ14がY軸方向に移動自在に取り付けられている。
<Description of Y-axis beam member and Y-axis slider>
A Y-axis beam member 12 extending in the horizontal Y-axis direction is fixed to one end of the X-axis slider 11 in the horizontal X-axis direction.
On the surface of the Y-axis beam member 12 facing the other side in the horizontal X-axis direction, a pair of linear guides 13 extending in the horizontal Y-axis direction and arranged at a predetermined interval in the vertical Z-axis direction are provided. A Y-axis slider 14 that is linearly guided by these linear guides 13 is attached so as to be movable in the Y-axis direction.

<Z軸ビーム部材、Z軸スライダの説明>
図3(a)および図4に示されるように、Y軸スライダ14における水平X軸方向の他側には、Z軸スライダ15が配され、これらZ軸スライダ15とY軸スライダ14との間には、垂直Z軸方向に延び水平Y軸方向に所定間隔を存して配される一対のリニアガイド16が設けられ、これらリニアガイド16に直動案内されてZ軸スライダ15がY軸スライダ14に対し垂直Z軸方向に移動自在とされている。
<Description of Z-axis beam member and Z-axis slider>
As shown in FIG. 3A and FIG. 4, a Z-axis slider 15 is disposed on the other side of the Y-axis slider 14 in the horizontal X-axis direction, and between these Z-axis slider 15 and the Y-axis slider 14. Are provided with a pair of linear guides 16 extending in the vertical Z-axis direction and arranged at a predetermined interval in the horizontal Y-axis direction, and the Z-axis slider 15 is linearly guided by these linear guides 16 to move the Z-axis slider 15 to the Y-axis slider. 14 is movable in the vertical Z-axis direction.

<X軸送り機構の説明>
図2に示されるように、X軸スライダ11を水平X軸方向に移動させるX軸送り機構17は、水平X軸方向に延設されるボール螺子軸18を備えている。このボール螺子軸18は、その軸線回りに回転可能にX軸ビーム部材9に取り付けられている。
ボール螺子軸18には、X軸スライダ11に固定されたボールナット19が螺合され、ボール螺子軸18の一端部には、X軸送りモータ20が回転動力伝達可能に接続されている。
X軸送りモータ20の作動にてボール螺子軸18が回転駆動されると、ボールナット19が水平X軸方向に直線移動され、このボールナット19の直線移動に伴ってX軸スライダ11が水平X軸方向に直線移動されるようになっている。
<Description of X-axis feed mechanism>
As shown in FIG. 2, the X-axis feed mechanism 17 that moves the X-axis slider 11 in the horizontal X-axis direction includes a ball screw shaft 18 that extends in the horizontal X-axis direction. The ball screw shaft 18 is attached to the X-axis beam member 9 so as to be rotatable about its axis.
A ball nut 19 fixed to the X-axis slider 11 is screwed onto the ball screw shaft 18, and an X-axis feed motor 20 is connected to one end of the ball screw shaft 18 so as to transmit rotational power.
When the ball screw shaft 18 is rotationally driven by the operation of the X-axis feed motor 20, the ball nut 19 is linearly moved in the horizontal X-axis direction, and the X-axis slider 11 is moved to the horizontal X along with the linear movement of the ball nut 19. It is designed to move linearly in the axial direction.

<Y軸送り機構の説明>
Y軸スライダ14を水平Y軸方向に移動させるY軸送り機構21は、水平Y軸方向に延設されるボール螺子軸22を備えている。このボール螺子軸22は、その軸線回りに回転可能にY軸ビーム部材12に取り付けられている。
ボール螺子軸22には、Y軸スライダ14に固定されたボールナット23が螺合され、ボール螺子軸22の一端部には、Y軸送りモータ24が回転動力伝達可能に接続されている。
Y軸送りモータ24の作動にてボール螺子軸22が回転駆動されると、ボールナット23が水平Y軸方向に直線移動され、このボールナット23の直線移動に伴ってY軸スライダ14が水平Y軸方向に直線移動されるようになっている。
<Description of Y-axis feed mechanism>
The Y-axis feed mechanism 21 that moves the Y-axis slider 14 in the horizontal Y-axis direction includes a ball screw shaft 22 that extends in the horizontal Y-axis direction. The ball screw shaft 22 is attached to the Y-axis beam member 12 so as to be rotatable about its axis.
A ball nut 23 fixed to the Y-axis slider 14 is screwed onto the ball screw shaft 22, and a Y-axis feed motor 24 is connected to one end of the ball screw shaft 22 so as to transmit rotational power.
When the ball screw shaft 22 is rotationally driven by the operation of the Y-axis feed motor 24, the ball nut 23 is linearly moved in the horizontal Y-axis direction, and the Y-axis slider 14 is moved horizontally in accordance with the linear movement of the ball nut 23. It is designed to move linearly in the axial direction.

<Z軸送り機構の説明>
図3(a)(b)に示されるように、Z軸スライダ15を垂直Z軸方向に移動させるZ軸送り機構25は、垂直Z軸方向に延設されるボール螺子軸26を備えている。このボール螺子軸26は、その軸線回りに回転可能にY軸スライダ14に取り付けられている。
ボール螺子軸26には、Z軸スライダ15に固定されたボールナット27が螺合され、ボール螺子軸26の一端部(上端部)には、従動タイミングプーリ28が固定されている。
Y軸スライダ14には、ボール螺子軸26に対し水平X軸方向の一側に所定の軸間距離を存してZ軸送りモータ29が配設され、このZ軸送りモータ29の出力軸には、駆動タイミングプーリ30が固定されている。
<Description of Z-axis feed mechanism>
As shown in FIGS. 3A and 3B, the Z-axis feed mechanism 25 that moves the Z-axis slider 15 in the vertical Z-axis direction includes a ball screw shaft 26 that extends in the vertical Z-axis direction. . The ball screw shaft 26 is attached to the Y-axis slider 14 so as to be rotatable about its axis.
A ball nut 27 fixed to the Z-axis slider 15 is screwed onto the ball screw shaft 26, and a driven timing pulley 28 is fixed to one end portion (upper end portion) of the ball screw shaft 26.
The Y-axis slider 14 is provided with a Z-axis feed motor 29 at a predetermined inter-axis distance on one side in the horizontal X-axis direction with respect to the ball screw shaft 26. The drive timing pulley 30 is fixed.

駆動タイミングプーリ30と従動タイミングプーリ28との間には、タイミングベルト31が巻き掛け装着されており、Z軸送りモータ29の作動にてそのZ軸送りモータ29の回転動力が駆動タイミングプーリ30からタイミングベルト31および従動タイミングプーリ28を介してボール螺子軸26に伝達されると、ボールナット27が垂直Z軸方向に直線移動され、このボールナット27の直線移動に伴ってZ軸スライダ15が垂直Z軸方向に直線移動されるようになっている。   A timing belt 31 is wound around the drive timing pulley 30 and the driven timing pulley 28, and the rotational power of the Z-axis feed motor 29 is driven from the drive timing pulley 30 by the operation of the Z-axis feed motor 29. When transmitted to the ball screw shaft 26 via the timing belt 31 and the driven timing pulley 28, the ball nut 27 is linearly moved in the vertical Z-axis direction, and the Z-axis slider 15 is vertically moved along with the linear movement of the ball nut 27. It is designed to move linearly in the Z-axis direction.

<溶接ガンの説明>
Z軸スライダ15には、溶接ガン32が取り付けられている。
溶接ガン32は、その本体部分を構成する溶接ガン本体32aに可動電極33が装着されて構成されている。
溶接ガン本体32aには、θ軸回転機構34と、α軸回転機構35とが装備されている。
<Description of welding gun>
A welding gun 32 is attached to the Z-axis slider 15.
The welding gun 32 is configured by mounting a movable electrode 33 on a welding gun main body 32a constituting the main body portion thereof.
The welding gun body 32 a is equipped with a θ-axis rotation mechanism 34 and an α-axis rotation mechanism 35.

<可動電極の説明>
図5に示されるように、可動電極33は、当該可動電極33の本体部分を構成するシャンク33aの先端部に、実質的にスポット溶接の用に供する電極チップ33bが装着されて構成されている。この可動電極33は、ホルダ36を介して可動電極取付具37に取り付けられている。
<Description of movable electrode>
As shown in FIG. 5, the movable electrode 33 is configured by mounting an electrode tip 33 b that is substantially used for spot welding on the tip of a shank 33 a that constitutes the main body portion of the movable electrode 33. . The movable electrode 33 is attached to a movable electrode attachment 37 through a holder 36.

<θ軸回転機構の説明>
θ軸回転機構34は、鉛直θ軸回りに可動電極33を回転させるものであって、溶接ガン本体32aの先端部に鉛直θ軸回りに回転可能に取り付けられて可動電極取付具37を支持するθ軸回転ブラケット38を備えている。このθ軸回転ブラケット38には、溶接ガン本体32aに内蔵されたθ軸回転モータ39(図3(a)参照)からの回転動力が伝達されるようになっており、θ軸回転モータ39の作動にてθ軸回転ブラケット38が回転駆動されると、可動電極33が鉛直θ軸回りに回転されるようになっている。
なお、本実施形態では、θ軸回転ブラケット38の鉛直θ軸回りの回転角が、0°〜180°の範囲に制限されている。
<Description of the θ-axis rotation mechanism>
The θ-axis rotating mechanism 34 rotates the movable electrode 33 around the vertical θ-axis, and is attached to the distal end portion of the welding gun main body 32a so as to be rotatable around the vertical θ-axis and supports the movable electrode attachment 37. A θ-axis rotation bracket 38 is provided. Rotational power from a θ-axis rotation motor 39 (see FIG. 3A) built in the welding gun main body 32 a is transmitted to the θ-axis rotation bracket 38. When the θ-axis rotating bracket 38 is rotationally driven by the operation, the movable electrode 33 is rotated around the vertical θ axis.
In the present embodiment, the rotation angle of the θ-axis rotating bracket 38 around the vertical θ axis is limited to a range of 0 ° to 180 °.

<α軸回転機構の説明>
α軸回転機構35は、水平α軸回りに可動電極33を回転させるものであって、可動電極取付具37の本体部分を構成するα軸回転ハウジング40を備えている。このα軸回転ハウジング40は、θ軸回転ブラケット38に、水平α軸回りに回転可能に取り付けられている。
α軸回転ハウジング40には、α軸回転モータ41からの回転動力が伝達されるようになっており、α軸回転モータ41の作動にてα軸回転ハウジング40が水平α軸回りに回転駆動されると、可動電極33が水平α軸回りに回転されるようになっている。
なお、本実施形態では、α軸回転ハウジング40の水平α軸回りの回転角が、0°〜180°の範囲に制限されている。
<Explanation of α axis rotation mechanism>
The α-axis rotation mechanism 35 rotates the movable electrode 33 around the horizontal α-axis, and includes an α-axis rotation housing 40 that constitutes a main body portion of the movable electrode attachment 37. The α-axis rotating housing 40 is attached to the θ-axis rotating bracket 38 so as to be rotatable around the horizontal α-axis.
Rotational power from the α-axis rotary motor 41 is transmitted to the α-axis rotary housing 40, and the α-axis rotary housing 40 is rotated around the horizontal α-axis by the operation of the α-axis rotary motor 41. Then, the movable electrode 33 is rotated around the horizontal α axis.
In the present embodiment, the rotation angle around the horizontal α-axis of the α-axis rotation housing 40 is limited to a range of 0 ° to 180 °.

<可動電極取付具の説明>
可動電極取付具37は、前述したα軸回転ハウジング40に可動電極支持杆42が組み込まれて構成されている。
可動電極支持杆42において、その先端部にはホルダ36が螺着され、その基端部には抜け止めナット43が螺着され、その中間部のばね座部から基端側に向かう軸部には圧縮コイルばね44が外嵌されている。
<Description of movable electrode fixture>
The movable electrode fixture 37 is configured by incorporating the movable electrode support rod 42 into the α-axis rotating housing 40 described above.
In the movable electrode support rod 42, a holder 36 is screwed to the distal end portion thereof, and a retaining nut 43 is screwed to the proximal end portion thereof, and a shaft portion extending from the spring seat portion of the intermediate portion toward the proximal end side. A compression coil spring 44 is externally fitted.

<可動電極取付具の支持構造の説明>
可動電極支持杆42は、圧縮コイルばね44が外嵌された状態でα軸回転ハウジング40に嵌め込まれている。
圧縮コイルばね44の基端側は、ロードセル45に当接されており、このロードセル45の基端側にはリテーナ46が押し当てられている。これらロードセル45およびリテーナ46がボルト91によってα軸回転ハウジング40に締結されることにより、ロードセル45がα軸回転ハウジング40に固定されている。
可動電極支持杆42の基端側は、ロードセル45およびリテーナ46を貫通してそのリテーナ46から突き出した状態とされ、この突き出された部分に抜け止めナット43が螺着されてリテーナ46に掛け止められることで、可動電極支持杆42がα軸回転ハウジング40から抜け出ないようにされている。
<Description of support structure for movable electrode fixture>
The movable electrode support rod 42 is fitted into the α-axis rotation housing 40 with the compression coil spring 44 fitted on the outside.
A proximal end side of the compression coil spring 44 is in contact with the load cell 45, and a retainer 46 is pressed against the proximal end side of the load cell 45. The load cell 45 and the retainer 46 are fastened to the α-axis rotating housing 40 by bolts 91, so that the load cell 45 is fixed to the α-axis rotating housing 40.
The proximal end side of the movable electrode support rod 42 passes through the load cell 45 and the retainer 46 and protrudes from the retainer 46, and a retaining nut 43 is screwed to the protruded portion to be latched on the retainer 46. As a result, the movable electrode support rod 42 is prevented from coming out of the α-axis rotation housing 40.

<可動電極の電気配線の説明>
可動電極33は、ホルダ36、可動電極取付具37、溶接ガン本体32a、Z軸スライダ15、Y軸スライダ14、Y軸ビーム部材12、X軸スライダ11およびX軸ビーム部材9を経由する図示されないブスバーと、所要のケーブル(図示省略)とを介して電源装置(図示省略)のプラス極に接続されている。
なお、図示による詳細説明は省略するが、電源装置から可動電極33に至る電流経路において、例えばX軸ビーム部材9とX軸スライダ11のような相対移動する2つの部材間やその他要所には、電流経路を機械的に接続したり切断したりする接断器が設けられている。
<Description of electric wiring of movable electrode>
The movable electrode 33 is not shown through the holder 36, the movable electrode attachment 37, the welding gun body 32 a, the Z-axis slider 15, the Y-axis slider 14, the Y-axis beam member 12, the X-axis slider 11, and the X-axis beam member 9. It is connected to a positive pole of a power supply device (not shown) via a bus bar and a required cable (not shown).
In addition, although detailed description by illustration is abbreviate | omitted, in the electric current path from a power supply device to the movable electrode 33, it is between two members which move relatively, such as the X-axis beam member 9 and the X-axis slider 11, and other important points, for example. A breaker for mechanically connecting and disconnecting the current path is provided.

次に、本実施形態のスポット溶接機を制御する制御装置について、図6の機能ブロック図を用いて以下に説明する。   Next, a control device for controlling the spot welder of this embodiment will be described below with reference to the functional block diagram of FIG.

図6に示されるように、スポット溶接機1を制御する制御装置50は、メインCPU51と、サーボCPU52とを備えている。
メインCPU51は、当該制御装置50の全体的な演算処理装置として働くものであり、一方、サーボCPU52は、割出しモータ4、X軸送りモータ20、Y軸送りモータ24、Z軸送りモータ29、θ軸回転モータ39およびα軸回転モータ41の各サーボモータに対する演算処理装置として特化して働くものである。
これらCPU51,52は、システムバス53を介して、溶接条件演算部55を包含する溶接電流コントローラ54、記憶装置56および入力装置57と相互に接続されている。
As shown in FIG. 6, the control device 50 that controls the spot welder 1 includes a main CPU 51 and a servo CPU 52.
The main CPU 51 functions as an overall arithmetic processing unit of the control device 50, while the servo CPU 52 includes the index motor 4, the X-axis feed motor 20, the Y-axis feed motor 24, the Z-axis feed motor 29, It functions as an arithmetic processing unit for each servo motor of the θ-axis rotary motor 39 and the α-axis rotary motor 41.
These CPUs 51 and 52 are mutually connected to a welding current controller 54 including a welding condition calculation unit 55, a storage device 56, and an input device 57 via a system bus 53.

メインCPU51は、サーボCPU52に対して、位置指令信号等を与える。
サーボCPU52は、メインCPU51から与えられた位置指令信号等に従ってサーボアンプ58を介して各サーボモータ4,20,24,29,39,41を制御する。
サーボCPU52には、各サーボモータ4,20,24,29,39,41の回転量に対応するエンコーダ59からの信号が入力され、サーボアンプ58には、各サーボモータ4,20,24,29,39,41に流れる電流を検出する電流検出器60からの信号が入力される。
The main CPU 51 gives a position command signal and the like to the servo CPU 52.
The servo CPU 52 controls the servo motors 4, 20, 24, 29, 39, 41 via the servo amplifier 58 according to the position command signal and the like given from the main CPU 51.
A signal from an encoder 59 corresponding to the rotation amount of each servo motor 4, 20, 24, 29, 39, 41 is input to the servo CPU 52, and each servo motor 4, 20, 24, 29 is input to the servo amplifier 58. , 39, 41 is input with a signal from a current detector 60 that detects currents flowing through the terminals.

溶接電流コントローラ54は、溶接用の電源装置61から溶接ガン32の可動電極33に供給される電流を制御する。
溶接条件演算部55は、記憶装置56に記憶されている溶接データに基づいて溶接条件を演算する。
入力装置57は、各種データの入力や、加工モードとティーチングモードとの切り替え等を行うのに用いられる。
The welding current controller 54 controls the current supplied from the welding power supply device 61 to the movable electrode 33 of the welding gun 32.
The welding condition calculation unit 55 calculates welding conditions based on the welding data stored in the storage device 56.
The input device 57 is used for inputting various data, switching between a processing mode and a teaching mode, and the like.

以上に述べたように構成されるスポット溶接機1においては、水平X軸、水平Y軸、垂直Z軸、鉛直θ軸および水平α軸の5軸制御により、図7に示されるように、ワーク2の水平面部や傾斜面部、鉛直面部における溶接予定部位(固定電極7が配置されている所)に対して、ワーク2の形状に関わらず、可動電極33が垂直を成して接触するように位置決めすることができる。また、図8に示されるように、X軸送り機構17によるX軸方向加圧力fxと、Y軸送り機構21によるY軸方向加圧力fyと、Z軸送り機構25によるZ軸方向加圧力fzとの合成により、可動電極33から溶接予定部位に対して垂直に所定加圧力Fを作用させることできる。
このスポット溶接機1では、ティーチング運転および所定加圧力相当弾性変位量算出運転をそれぞれ実施した後に、所定ロットのワーク2に対するスポット溶接加工が行われる。
以下に、ティーチング運転、所定加圧力相当弾性変位量算出運転およびスポット溶接加工運転についてそれぞれ順を追って説明する。
In the spot welder 1 configured as described above, as shown in FIG. 7, the workpiece is controlled by 5-axis control of the horizontal X axis, horizontal Y axis, vertical Z axis, vertical θ axis, and horizontal α axis. 2 so that the movable electrode 33 is in vertical contact with the planned welding portion (where the fixed electrode 7 is disposed) in the horizontal surface portion, the inclined surface portion, and the vertical surface portion 2 regardless of the shape of the work 2. Can be positioned. Further, as shown in FIG. 8, the X-axis direction pressing force fx by the X-axis feeding mechanism 17, the Y-axis direction pressing force fy by the Y-axis feeding mechanism 21, and the Z-axis direction pressing force fz by the Z-axis feeding mechanism 25. Thus, a predetermined pressure F can be applied perpendicularly to the planned welding site from the movable electrode 33.
In this spot welder 1, after performing a teaching operation and a predetermined applied pressure-equivalent elastic displacement calculation operation, spot welding is performed on the workpiece 2 of a predetermined lot.
Hereinafter, a teaching operation, a predetermined applied pressure equivalent elastic displacement calculation operation, and a spot welding processing operation will be described in order.

<ティーチング運転の説明>
ティーチング運転は、例えば作業者がティーチングペンダント62(図6参照)を用いて可動電極33の位置や姿勢、動きを制御装置50に入力するための運転である。
<Description of teaching operation>
The teaching operation is an operation for an operator to input the position, posture, and movement of the movable electrode 33 to the control device 50 using the teaching pendant 62 (see FIG. 6), for example.

図9(a)において、固定電極7は、ワーク2の溶接予定部位の裏面に接触されている。
ティーチングペンダント62(図6参照)の操作により、固定電極7に対し可動電極33を、ワーク2を挟むように対を成す位置で、かつワーク2の表面との間に所定の隙間dが存する待機位置に動かす。これを全ての溶接予定部位に対し実施することにより、ティーチング運転は完了し、このときの可動電極33の動きに関するデータ等をティーチングデータとして記憶装置56に記憶させる。
In FIG. 9A, the fixed electrode 7 is in contact with the back surface of the workpiece 2 to be welded.
By the operation of the teaching pendant 62 (see FIG. 6), the movable electrode 33 is paired with the fixed electrode 7 so as to sandwich the workpiece 2 and a standby state in which a predetermined gap d exists between the workpiece 2 and the surface. Move to position. By performing this operation for all the planned welding parts, the teaching operation is completed, and data relating to the movement of the movable electrode 33 at this time is stored in the storage device 56 as teaching data.

<所定加圧力相当弾性変位量算出運転の説明>
所定加圧力相当弾性変位量算出運転は、ワーク2の溶接予定部位に対して固定電極7と可動電極33とから加えられる加圧力が所定加圧力Fとなるときの圧縮コイルばね44の弾性変位量を所定加圧力相当弾性変位量Sとして算出するための運転である。この所定加圧力相当弾性変位量算出運転について、図9(a)〜(c)を用いて説明する。
<Description of operation for calculating a predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount>
The predetermined displacement equivalent elastic displacement calculation operation is performed when the compression force applied from the fixed electrode 7 and the movable electrode 33 to the welding portion of the work 2 becomes the predetermined pressure F. Is calculated as the predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount S. This predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount calculation operation will be described with reference to FIGS.

まず、第1段階の動作として、図9(a)に示される状態からティーチングペンダント62(図6参照)の操作により、ワーク2の溶接予定部位に対して可動電極33が垂直を成して接触する同図(b)に示されるような電極接触位置となるように可動電極33を動かす。
次に、第2段階の動作として、図9(b)に示される状態からティーチングペンダント62の操作により、ワーク2の溶接予定部位に対して可動電極33を垂直に押圧するようにX軸送り機構17、Y軸送り機構21およびZ軸送り機構25の送り動作を実施する。この際、ロードセル45からの荷重信号をリアルタイムでフィードバックして、その荷重信号に基づく処理演算によって得られる実加圧力の値が、図9(c)に示されるように、所定加圧力Fに達したとき、X軸送り機構17、Y軸送り機構21およびZ軸送り機構25の送り動作を止める。
この可動電極33の押圧動作に伴い、圧縮コイルばね44が所定量圧縮され、このときの弾性変位量を所定加圧力相当弾性変位量Sとして算出する。これを全ての溶接予定部位に対し実施することにより、所定加圧力相当弾性変位量算出運転は完了し、算出された所定加圧力相当弾性変位量Sを記憶装置56に記憶させる。
なお、この所定加圧力相当弾性変位量算出運転は、ティーチング運転と共に行ってもよいし、ティーチング運転とは別に独立して行ってもよい。
First, as a first-stage operation, the movable electrode 33 is brought into contact with the planned welding portion of the work 2 in a vertical direction by operating the teaching pendant 62 (see FIG. 6) from the state shown in FIG. 9A. The movable electrode 33 is moved so that the electrode contact position as shown in FIG.
Next, as a second stage operation, the X-axis feed mechanism is configured so as to press the movable electrode 33 vertically against the planned welding portion of the workpiece 2 by operating the teaching pendant 62 from the state shown in FIG. 9B. 17, The feed operation of the Y-axis feed mechanism 21 and the Z-axis feed mechanism 25 is performed. At this time, the load signal from the load cell 45 is fed back in real time, and the value of the actual pressure obtained by the processing calculation based on the load signal has reached a predetermined pressure F as shown in FIG. At this time, the feed operations of the X-axis feed mechanism 17, the Y-axis feed mechanism 21, and the Z-axis feed mechanism 25 are stopped.
Along with the pressing operation of the movable electrode 33, the compression coil spring 44 is compressed by a predetermined amount, and the elastic displacement amount at this time is calculated as the elastic displacement amount S corresponding to the predetermined pressure force. By performing this operation for all the planned welding sites, the predetermined displacement-corresponding elastic displacement calculation operation is completed, and the calculated predetermined displacement-corresponding elastic displacement amount S is stored in the storage device 56.
The predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount calculation operation may be performed together with the teaching operation or may be performed independently of the teaching operation.

<スポット溶接加工運転の説明>
以上のティーチング運転および所定加圧力相当弾性変位量算出運転をそれぞれ実施した後に、実際のスポット溶接加工運転が行われる。このスポット溶接加工運転について、図6および図9(a)〜(c)を用いて説明する。
<Description of spot welding processing operation>
After performing the above-described teaching operation and the predetermined applied pressure equivalent elastic displacement calculation operation, the actual spot welding operation is performed. This spot welding process operation is demonstrated using FIG. 6 and FIG. 9 (a)-(c).

実際にスポット溶接加工を行うにあたり、メインCPU51は、可動電極33を図9(a)に示される待機位置に位置させる位置指令信号をサーボCPU52へ出力する。
サーボCPU52は、メインCPU51からの位置指令信号とエンコーダ59からの信号とに基づいて位置のフィードバック制御を行い、サーボアンプ58に対して電流指令信号(トルク指令信号)を出力する。サーボアンプ58は、その電流指令信号と電流検出器60からの信号とに基づいて電流のフィードバック制御を行い、サーボモータ20,24,29,39,41に対して駆動電流を供給し、サーボモータ20,24,29,39,41を駆動制御する。
When actually performing spot welding, the main CPU 51 outputs a position command signal for positioning the movable electrode 33 at the standby position shown in FIG. 9A to the servo CPU 52.
The servo CPU 52 performs position feedback control based on the position command signal from the main CPU 51 and the signal from the encoder 59, and outputs a current command signal (torque command signal) to the servo amplifier 58. The servo amplifier 58 performs feedback control of current based on the current command signal and the signal from the current detector 60, supplies drive current to the servo motors 20, 24, 29, 39, 41, and servo motors. 20, 24, 29, 39 and 41 are driven and controlled.

次いで、メインCPU51は、図9(b)に示される電極接触位置を経て同図(c)に示されるような所定加圧力相当弾性変位量Sを圧縮コイルばね44に生じさせる位置指令信号をサーボCPU52に与える。これにより、サーボモータ20,24,29が駆動制御され、ワーク2の溶接予定部位に対して固定電極7と可動電極33とから所定加圧力Fが加えられる。   Next, the main CPU 51 servos a position command signal for causing the compression coil spring 44 to generate a predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount S as shown in FIG. 9C through the electrode contact position shown in FIG. It gives to CPU52. As a result, the servomotors 20, 24, and 29 are driven and controlled, and a predetermined pressure F is applied from the fixed electrode 7 and the movable electrode 33 to the planned welding portion of the workpiece 2.

なお、本実施形態では、所定加圧力Fを基準にしてその前後に許容範囲±fが設定され、ロードセル45によって検出される加圧力の値が、(F−f)〜(F+f)の範囲外の値であるとメインCPU51において判定されたときには、メインCPU51からサーボCPU52や溶接電流コントローラ54などに向けて運転停止信号が送信され、これによってスポット溶接機1の運転が停止される。   In this embodiment, an allowable range ± f is set before and after the predetermined pressure F as a reference, and the value of the pressure detected by the load cell 45 is outside the range of (F−f) to (F + f). When the main CPU 51 determines that the value is equal to the value, an operation stop signal is transmitted from the main CPU 51 to the servo CPU 52, the welding current controller 54, and the like, whereby the operation of the spot welder 1 is stopped.

<作用効果の説明>
本実施形態のスポット溶接機によれば、圧縮コイルばね44の弾性変位量が予め算出された所定加圧力相当弾性変位量SとなるようにX軸送り機構17、Y軸送り機構21およびZ軸送り機構25がそれぞれ制御されることによって所定加圧力Fがワーク2に加えられるので、ワーク2に実際に作用させている実加圧力(例えばモータ電流値等)をリアルタイムでフィードバックして加圧力の補正を行う必要がなく、その分、ワーク2に対して所定加圧力Fを作用させるまでの時間を従来のものよりも短縮することができ、これによって溶接サイクルタイムの短縮化を図ることができる。
<Description of effects>
According to the spot welder of the present embodiment, the X-axis feed mechanism 17, the Y-axis feed mechanism 21, and the Z-axis are set so that the elastic displacement amount of the compression coil spring 44 is equal to the elastic displacement amount S corresponding to the predetermined applied force. Since the predetermined pressing force F is applied to the workpiece 2 by controlling the feed mechanism 25, the actual pressing force (for example, motor current value) actually applied to the workpiece 2 is fed back in real time to correct the pressing force. Therefore, the time required to apply the predetermined pressurizing force F to the workpiece 2 can be shortened as compared with the conventional one, whereby the welding cycle time can be shortened.

さらに、本実施形態のスポット溶接機1によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(1)X軸送り機構17、Y軸送り機構21およびZ軸送り機構25が、溶接予定部位に対する加圧力を発生させるための加圧用アクチュエータとしての機能と、第2の電極を直交3軸方向に移動させる移動機構としての機能とを兼ね備える構成とされるので、装置の簡素化を図ることができるとともに、電極近傍に加圧用アクチュエータを設けている従来のものよりも電極周りの重量を軽くすることができ、溶接位置決めの高速化を図ることができる。
(2)制御軸として水平X軸、水平Y軸、垂直Z軸、鉛直θ軸および水平α軸の合計5軸が設けられるので、ワーク2の形状等に関わらず溶接予定部位に対して可動電極33が垂直を成して接触するようにその可動電極33を位置決めすることができ、ワーク2の形状等に関わらず良好なスポット溶接を行うことができる。
(3)溶接予定部位に対して加えられる実際の加圧力の値が、万一、所定加圧力Fの許容範囲±fから外れたとしても、生産が停止されるので、不良品の製造を確実に避けることができる。
(4)ベッド3上の支柱部材8に支えられたX軸ビーム部材9とこれに直交するY軸ビーム部材12とによって溶接ガン32を支持する支持構造体として高剛性のものが構築可能であるので、各送り機構17,21,25の高速化が可能になるとともに、各送り機構17,21,25による合成加圧力Fを大きくすることができる。したがって、溶接時間の短縮化を図ることができるとともに、ワーク2が比較的肉厚の厚いもの(一般的には、肉厚の厚いものは大きな加圧力を要する。)であっても(例えば、板厚:1.2〜4.5mm)、良好なスポット溶接を行うことができる。
Furthermore, according to the spot welder 1 of this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The X-axis feed mechanism 17, the Y-axis feed mechanism 21, and the Z-axis feed mechanism 25 function as a pressurizing actuator for generating a pressurizing force on the planned welding site, and the second electrode is orthogonal to three axes. Since the device has a function as a moving mechanism for moving the device, the apparatus can be simplified and the weight around the electrode can be reduced as compared with the conventional device in which a pressurizing actuator is provided in the vicinity of the electrode. It is possible to increase the welding positioning speed.
(2) Since a total of five axes including a horizontal X axis, a horizontal Y axis, a vertical Z axis, a vertical θ axis, and a horizontal α axis are provided as control axes, a movable electrode can be applied to a planned welding portion regardless of the shape of the workpiece 2. The movable electrode 33 can be positioned so that the contact 33 forms a vertical contact, and good spot welding can be performed regardless of the shape of the workpiece 2.
(3) Production will be stopped even if the value of the actual pressure applied to the planned welding site deviates from the permissible range ± f of the predetermined pressure F, ensuring the manufacture of defective products. Can be avoided.
(4) A highly rigid support structure for supporting the welding gun 32 can be constructed by the X-axis beam member 9 supported by the column member 8 on the bed 3 and the Y-axis beam member 12 orthogonal thereto. Therefore, it is possible to increase the speed of the feed mechanisms 17, 21, and 25 and increase the combined pressure F by the feed mechanisms 17, 21, and 25. Therefore, it is possible to shorten the welding time, and even if the workpiece 2 is relatively thick (generally, a thick thickness requires a large pressing force) (for example, (Thickness: 1.2 to 4.5 mm), and good spot welding can be performed.

本実施形態において、固定電極7が本発明の「第1の電極」に、可動電極33が本発明の「第2の電極」にそれぞれ対応する。
X軸送り機構17、Y軸送り機構21およびZ軸送り機構25を含む構成が、本発明の「押圧力発生機構」に対応する。
圧縮コイルばね44が本発明の「弾性体」に対応する。
ロードセル45が本発明の「加圧力検出手段」に対応する。
メインCPU51が、本発明の「所定加圧力相当弾性変位量算出手段」、「加圧力適否判定手段」および「運転停止手段」にそれぞれ対応する。
メインCPU51およびサーボCPU52を含む構成が、本発明の「押圧力発生機構制御手段」に対応する。
In the present embodiment, the fixed electrode 7 corresponds to the “first electrode” of the present invention, and the movable electrode 33 corresponds to the “second electrode” of the present invention.
The configuration including the X-axis feed mechanism 17, the Y-axis feed mechanism 21, and the Z-axis feed mechanism 25 corresponds to the “pressing force generation mechanism” of the present invention.
The compression coil spring 44 corresponds to the “elastic body” of the present invention.
The load cell 45 corresponds to the “pressing force detecting means” of the present invention.
The main CPU 51 corresponds to “predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount calculating means”, “applied pressure suitability determining means” and “operation stop means” of the present invention.
The configuration including the main CPU 51 and the servo CPU 52 corresponds to the “pressing force generation mechanism control means” of the present invention.

〔第2の実施形態〕
図10には、本発明の第2の実施形態に係るスポット溶接機の説明図で、待機位置状態図(a)および(a)のE部拡大図(b)がそれぞれ示されている。
第1の実施形態は、所定位置に固定される固定電極7と、この固定電極7に対し5軸制御で移動自在な可動電極33とでワーク2を挟み込み加圧してスポット溶接するスポット溶接機1に本発明が適用された例であるが、本実施形態は、極座標ロボット70に溶接ガン71を備えた構成のスポット溶接機1Aに本発明が適用された例である。
なお、本実施形態において、先の第1の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては第1の実施形態と異なる点を中心に説明することとする。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is an explanatory view of a spot welder according to the second embodiment of the present invention, and shows a standby position state diagram (a) and an enlarged view (b) of the E part of (a).
In the first embodiment, a spot welding machine 1 that sandwiches and pressurizes a workpiece 2 between a fixed electrode 7 fixed at a predetermined position and a movable electrode 33 that is movable with respect to the fixed electrode 7 by 5-axis control to perform spot welding. However, the present embodiment is an example in which the present invention is applied to a spot welding machine 1 </ b> A having a configuration in which a polar coordinate robot 70 includes a welding gun 71.
In the present embodiment, the same or similar parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawing, and detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, the first embodiment and the first embodiment will be omitted. The explanation will focus on the differences.

<溶接ガンの説明>
図10(a)に示されるように、溶接ガン71は、極座標ロボット70におけるアーム72の先端部に取付ブラケット73を介して固定される溶接ガン本体フレーム74を備えている。
溶接ガン本体フレーム74は、その基部に電動シリンダ取付部74aと、その先端部にガンアーム取付部74bとを有している。
電動シリンダ取付部74aには、サーボモータ75を駆動源としてロッド76が押し出し・引き込み作動される構成の電動シリンダ77(本発明の「押圧力発生機構」に対応する。)がピボット軸78を介して揺動可能に取り付けられている。また、ガンアーム取付部74bには、第1のガンアーム79が固着されている。
溶接ガン本体フレーム74の中間部には、支持軸80を介してガンアーム支持部材81が回動可能に取り付けられている。このガンアーム支持部材81の先端部には、第2のガンアーム82が固着されている。
<Description of welding gun>
As shown in FIG. 10A, the welding gun 71 includes a welding gun main body frame 74 that is fixed to a distal end portion of an arm 72 in the polar coordinate robot 70 via an attachment bracket 73.
The welding gun body frame 74 has an electric cylinder mounting portion 74a at its base and a gun arm mounting portion 74b at its tip.
An electric cylinder 77 (corresponding to the “pressing force generation mechanism” of the present invention) in which the rod 76 is pushed out and retracted using the servo motor 75 as a drive source is connected to the electric cylinder mounting portion 74 a via a pivot shaft 78. And can be swung. A first gun arm 79 is fixed to the gun arm attachment portion 74b.
A gun arm support member 81 is rotatably attached to the intermediate portion of the welding gun body frame 74 via a support shaft 80. A second gun arm 82 is fixed to the tip of the gun arm support member 81.

<第1の電極、第2の電極の説明>
第1のガンアーム79と第2のガンアーム82とは、互いの先端部が向き合うように屈曲した形状とされており、第1のガンアーム79の先端部には第1の電極83が、第2のガンアーム82の先端部には第2の電極84がそれぞれ装着され、第1の電極83と第2の電極84とが対向配置されている。
<Description of first electrode and second electrode>
The first gun arm 79 and the second gun arm 82 are bent so that the tip portions of the first gun arm 79 and the second gun arm 82 face each other. A second electrode 84 is attached to the distal end of the gun arm 82, and the first electrode 83 and the second electrode 84 are disposed to face each other.

<連結杆の説明>
電動シリンダ77とガンアーム支持部材81との間には、連結杆85が配設されている。
連結杆85は、電動シリンダ77のロッド76に結合されたハウジング86を備え、このハウジング86に押し引きロッド87が組み込まれて構成されている。
押し引きロッド87において、その先端部は連結ピン88を介してガンアーム支持部材81の中間部と連結され、その基端部には抜け止めナット43が螺着され、その中間部のばね座部から基端側に向かう軸部には圧縮コイルばね44が外嵌されている。
<Description of connecting rod>
A connecting rod 85 is disposed between the electric cylinder 77 and the gun arm support member 81.
The connecting rod 85 includes a housing 86 coupled to the rod 76 of the electric cylinder 77, and a push-pull rod 87 is incorporated into the housing 86.
In the push-pull rod 87, the distal end portion is connected to the intermediate portion of the gun arm support member 81 via the connecting pin 88, and the retaining nut 43 is screwed to the proximal end portion, from the spring seat portion in the intermediate portion. A compression coil spring 44 is fitted on the shaft toward the proximal end.

押し引きロッド87は、圧縮コイルばね44が外嵌された状態でハウジング86に嵌め込まれている。
圧縮コイルばね44の基端側は、ロードセル45に当接されており、このロードセル45の基端側にはリテーナ46が押し当てられている。これらロードセル45およびリテーナ46がボルト91によってハウジング86に締結されることにより、ロードセル45がハウジング86に固定されている。
押し引きロッド87の基端側は、ロードセル45およびリテーナ46を貫通してそのリテーナ46から突き出した状態とされ、この突き出された部分に抜け止めナット43が螺着されてリテーナ46に掛け止められることで、押し引きロッド87がハウジング86から抜け出ないようにされている。
The push-pull rod 87 is fitted in the housing 86 in a state where the compression coil spring 44 is fitted.
A proximal end side of the compression coil spring 44 is in contact with the load cell 45, and a retainer 46 is pressed against the proximal end side of the load cell 45. The load cell 45 and the retainer 46 are fastened to the housing 86 by bolts 91, whereby the load cell 45 is fixed to the housing 86.
The proximal end side of the push-pull rod 87 passes through the load cell 45 and the retainer 46 and protrudes from the retainer 46, and a retaining nut 43 is screwed to the protruded portion to be hooked on the retainer 46. Thus, the push-pull rod 87 is prevented from coming out of the housing 86.

そして、電動シリンダ77の収縮作動により、連結杆85が引き込み作動されると、ガンアーム支持部材81が支持軸80を支点として溶接ガン本体フレーム74の基部側に向かって回動され、これに伴い、第2のガンアーム82が第1のガンアーム79から離れるように移動され、第1の電極83と第2の電極84との相対距離が大きくなる。
これとは逆に、電動シリンダ77の伸長作動により、連結杆85が押し出し作動されると、ガンアーム支持部材81が支持軸80を支点として溶接ガン本体フレーム74の先端部側に向かって回動され、これに伴い、第2のガンアーム82が第1のガンアーム79に近づくように移動され、第1の電極83と第2の電極84との相対距離が小さくなる。
When the connecting rod 85 is retracted by the contraction operation of the electric cylinder 77, the gun arm support member 81 is rotated toward the base side of the welding gun body frame 74 with the support shaft 80 as a fulcrum. The second gun arm 82 is moved away from the first gun arm 79, and the relative distance between the first electrode 83 and the second electrode 84 is increased.
On the contrary, when the connecting rod 85 is pushed out by the extension operation of the electric cylinder 77, the gun arm support member 81 is rotated toward the tip end side of the welding gun body frame 74 with the support shaft 80 as a fulcrum. Accordingly, the second gun arm 82 is moved so as to approach the first gun arm 79, and the relative distance between the first electrode 83 and the second electrode 84 is reduced.

次に、本実施形態のスポット溶接機を制御する制御装置について、図6の機能ブロック図を用いて以下に説明する。   Next, a control device for controlling the spot welder of this embodiment will be described below with reference to the functional block diagram of FIG.

図6に示されるように、スポット溶接機1Aを制御する制御装置50Aにおいて、メインCPU51は、当該制御装置50Aの全体的な演算処理装置として働くものであり、一方、サーボCPU52は、電動シリンダ77を駆動するサーボモータ75や極座標ロボット70の駆動系のサーボモータ89に対する演算処理装置として特化して働くものである。
メインCPU51は、サーボCPU52に対して、位置指令信号を与え、サーボCPU52は、メインCPU51から与えられた位置指令信号に従ってサーボアンプ58を介してサーボモータ75,89を制御する。
サーボCPU52には、サーボモータ75,89の回転量に対応するエンコーダ90からの信号が入力され、サーボアンプ58には、サーボモータ75,89に流れる電流に対応する電流検出器60からの信号が入力される。
As shown in FIG. 6, in the control device 50 </ b> A that controls the spot welding machine 1 </ b> A, the main CPU 51 functions as an overall arithmetic processing device of the control device 50 </ b> A, while the servo CPU 52 is an electric cylinder 77. It specially works as an arithmetic processing unit for the servo motor 75 that drives the servo motor 89 and the servo motor 89 of the polar coordinate robot 70 drive system.
The main CPU 51 gives a position command signal to the servo CPU 52, and the servo CPU 52 controls the servo motors 75 and 89 via the servo amplifier 58 according to the position command signal given from the main CPU 51.
A signal from the encoder 90 corresponding to the rotation amount of the servo motors 75 and 89 is input to the servo CPU 52, and a signal from the current detector 60 corresponding to the current flowing through the servo motors 75 and 89 is input to the servo amplifier 58. Entered.

以上に述べたように構成されるスポット溶接機1Aにおいても、ティーチング運転および所定加圧力相当弾性変位量算出運転をそれぞれ実施した後に、所定ロットのワーク2に対するスポット溶接加工が行われる。
以下に、ティーチング運転、所定加圧力相当弾性変位量算出運転およびスポット溶接加工運転についてそれぞれ順を追って説明する。
In the spot welder 1A configured as described above, spot welding is performed on the workpiece 2 in a predetermined lot after performing the teaching operation and the elastic displacement amount calculation operation corresponding to the predetermined pressure force.
Hereinafter, a teaching operation, a predetermined applied pressure equivalent elastic displacement calculation operation, and a spot welding processing operation will be described in order.

<ティーチング運転の説明>
図10(a)に示されるように、溶接ガン71の第1の電極83と第2の電極84との相対距離をワーク2の板厚よりも大きくした状態で、ティーチングペンダント62(図6参照)の操作により、ワーク2の溶接予定部位の裏面に第1の電極83が接触される待機位置に動かす。これを全ての溶接予定部位に対し実施することにより、ティーチング運転は完了し、この時の溶接ガン71の動きに関するデータ等をティーチングデータとして記憶装置56に記憶させる。
<Description of teaching operation>
As shown in FIG. 10A, the teaching pendant 62 (see FIG. 6) in a state where the relative distance between the first electrode 83 and the second electrode 84 of the welding gun 71 is larger than the plate thickness of the workpiece 2. ) Is moved to a standby position where the first electrode 83 is in contact with the back surface of the planned welding portion of the workpiece 2. By performing this operation for all the planned welding parts, the teaching operation is completed, and data relating to the movement of the welding gun 71 at this time is stored in the storage device 56 as teaching data.

<所定加圧力相当弾性変位量算出運転の説明>
まず、第1段階の動作として、図10(a)に示される状態からティーチングペンダント62(図6参照)の操作により、第2の電極84がワーク2の溶接予定部位の表面に接触する図11(a)に示されるような電極接触位置となるように電動シリンダ77を伸長作動させる。
次に、第2段階の動作として、図11(a)に示される状態からティーチングペンダント62の操作により、ワーク2の溶接予定部位に対して第2の電極84を押圧するように電動シリンダ77を伸長作動させる。この際、ロードセル45からの荷重信号をリアルタイムでフィードバックして、その荷重信号に基づく処理演算によって得られる実加圧力の値が、図12(a)に示されるように、所定加圧力Fに達したとき、電動シリンダ77の伸長作動を止める。
この第2の電極84の押圧動作に伴い、圧縮コイルばね44が所定量圧縮され、このときの弾性変位量を所定加圧力相当弾性変位量S(図12(b)参照)として算出する。これを全ての溶接予定部位に対し実施することにより、所定加圧力相当弾性変位量算出運転は完了し、算出された所定加圧力相当弾性変位量Sを記憶装置56に記憶させる。
なお、この所定加圧力相当弾性変位量算出運転は、ティーチング運転と共に行ってもよいし、ティーチング運転とは別に独立して行ってもよい。
<Description of operation for calculating a predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount>
First, as a first-stage operation, the second electrode 84 comes into contact with the surface of the workpiece 2 to be welded by the operation of the teaching pendant 62 (see FIG. 6) from the state shown in FIG. The electric cylinder 77 is extended to reach the electrode contact position as shown in FIG.
Next, as an operation of the second stage, the electric cylinder 77 is moved so as to press the second electrode 84 against the planned welding portion of the workpiece 2 by operating the teaching pendant 62 from the state shown in FIG. The extension is activated. At this time, the load signal from the load cell 45 is fed back in real time, and the value of the actual pressure obtained by the processing calculation based on the load signal reaches a predetermined pressure F as shown in FIG. At this time, the extension operation of the electric cylinder 77 is stopped.
Along with the pressing operation of the second electrode 84, the compression coil spring 44 is compressed by a predetermined amount, and the elastic displacement amount at this time is calculated as a predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount S (see FIG. 12B). By performing this operation for all the planned welding sites, the predetermined displacement-corresponding elastic displacement calculation operation is completed, and the calculated predetermined displacement-corresponding elastic displacement amount S is stored in the storage device 56.
The predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount calculation operation may be performed together with the teaching operation or may be performed independently of the teaching operation.

<スポット溶接加工運転の説明>
以上のティーチング運転および所定加圧力相当弾性変位量算出運転をそれぞれ実施した後に、実際のスポット溶接加工運転が行われる。
このスポット溶接加工運転について図6および図10〜図12を用いて説明する。
実際にスポット溶接加工を行うにあたり、メインCPU51は、溶接ガン71を図10(a)に示される待機位置に位置させる位置指令信号をサーボCPU52へ出力する。
サーボCPU52は、メインCPU51からの位置指令信号とエンコーダ90からの信号とに基づいて位置のフィードバック制御を行い、サーボアンプ58に対して電流指令信号(トルク指令信号)を出力する。サーボアンプ58は、その電流指令信号と電流検出器60からの信号とに基づいて電流のフィードバック制御を行い、サーボモータ75,89に対して駆動電流を供給し、サーボモータ75,89を駆動制御する。
<Description of spot welding processing operation>
After performing the above-described teaching operation and the predetermined applied pressure equivalent elastic displacement calculation operation, the actual spot welding operation is performed.
This spot welding processing operation will be described with reference to FIGS. 6 and 10 to 12.
When actually performing spot welding, the main CPU 51 outputs a position command signal for positioning the welding gun 71 at the standby position shown in FIG.
The servo CPU 52 performs position feedback control based on the position command signal from the main CPU 51 and the signal from the encoder 90, and outputs a current command signal (torque command signal) to the servo amplifier 58. The servo amplifier 58 performs current feedback control based on the current command signal and the signal from the current detector 60, supplies a drive current to the servo motors 75 and 89, and controls the servo motors 75 and 89. To do.

次いで、メインCPU51は、図11(a)に示される電極接触位置を経て図12図(a)(b)に示されるような所定加圧力相当弾性変位量Sを圧縮コイルばね44に生じさせる位置指令信号をサーボCPU52に与える。
これにより、サーボモータ75が駆動制御され、ワーク2の溶接予定部位に対して第1の電極83と第2の電極84とから所定加圧力Fが加えられる。
Next, the main CPU 51 causes the compression coil spring 44 to generate an elastic displacement amount S corresponding to a predetermined pressure as shown in FIGS. 12A and 12B through the electrode contact position shown in FIG. A command signal is given to the servo CPU 52.
Accordingly, the servo motor 75 is driven and controlled, and a predetermined pressure F is applied from the first electrode 83 and the second electrode 84 to the planned welding portion of the workpiece 2.

なお、本実施形態においても、所定加圧力Fを基準にしてその前後に許容範囲±fが設定され、ロードセル45によって検出される加圧力の値が、(F−f)〜(F+f)の範囲外の値であるとメインCPU51において判定されたときには、メインCPU51からサーボCPU52や溶接電流コントローラ54などに向けて運転停止信号が送信され、これによってスポット溶接機1Aの運転が停止される。   Also in the present embodiment, the allowable range ± f is set before and after the predetermined pressure F as a reference, and the value of the pressure detected by the load cell 45 is in the range of (F−f) to (F + f). When the main CPU 51 determines that the value is outside, an operation stop signal is transmitted from the main CPU 51 to the servo CPU 52, the welding current controller 54, and the like, thereby stopping the operation of the spot welding machine 1A.

<作用効果の説明>
本実施形態のスポット溶接機によれば、圧縮コイルばね44の弾性変位量が予め算出された所定加圧力相当弾性変位量Sとなるようにサーボモータ75が制御されることによって所定加圧力Fがワーク2に加えられるので、第1の実施形態と同様に、ワーク2に実際に作用させている実加圧力(例えばモータ電流値等)をリアルタイムでフィードバックして加圧力の補正を行う必要がなく、その分、ワーク2に対して所定加圧力Fを作用させるまでの時間を従来のものよりも短縮することができ、これによって溶接サイクルタイムの短縮化を図ることができる。
<Description of effects>
According to the spot welding machine of the present embodiment, the servo motor 75 is controlled so that the elastic displacement amount of the compression coil spring 44 is equal to the elastic displacement amount S corresponding to the predetermined applied force calculated in advance. Since it is applied to the workpiece 2, as in the first embodiment, there is no need to correct the applied pressure by feeding back the actual applied pressure (for example, motor current value) actually applied to the workpiece 2 in real time. Accordingly, the time until the predetermined pressure F is applied to the workpiece 2 can be shortened as compared with the conventional one, whereby the welding cycle time can be shortened.

以上、本発明のスポット溶接機について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。   As mentioned above, although the spot welder of the present invention has been described based on a plurality of embodiments, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiments, and the configuration is appropriately set within the scope not departing from the gist thereof. It can be changed.

本発明のスポット溶接機は、被溶接部材に対して所定加圧力を作用させるまでの時間を短縮することができるという特性を有していることから、スポット溶接のサイクルタイムの短縮化の用途に好適に用いることができる。   Since the spot welder of the present invention has a characteristic that it can shorten the time until a predetermined pressure is applied to the member to be welded, it can be used for shortening the cycle time of spot welding. It can be used suitably.

1,1A スポット溶接機
2 ワーク
2a,2b 被溶接部材
7 固定電極(第1の電極)
17 X軸送り機構(押圧力発生機構)
21 Y軸送り機構(押圧力発生機構)
25 Z軸送り機構(押圧力発生機構)
33 可動電極(第2の電極)
34 θ軸回転機構
35 α軸回転機構
44, 圧縮コイルばね(弾性体)
45, ロードセル(加圧力検出手段)
50,50A 制御装置
51, メインCPU(所定加圧力相当弾性変位量算出手段、押圧力発生機構制御手段)
52, サーボCPU(押圧力発生機構制御手段)
77 電動シリンダ(押圧力発生機構)
83 第1の電極
84 第2の電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A Spot welding machine 2 Work piece 2a, 2b Welded member 7 Fixed electrode (1st electrode)
17 X-axis feed mechanism (pressing force generation mechanism)
21 Y-axis feed mechanism (pressing force generation mechanism)
25 Z-axis feed mechanism (pressing force generation mechanism)
33 Movable electrode (second electrode)
34 θ-axis rotation mechanism 35 α-axis rotation mechanism 44, compression coil spring (elastic body)
45, load cell (pressure detection means)
50, 50A control device 51, main CPU (predetermined applied pressure equivalent elastic displacement calculation means, pressing force generation mechanism control means)
52, Servo CPU (Pressure generation mechanism control means)
77 Electric cylinder (pressing force generation mechanism)
83 1st electrode 84 2nd electrode

Claims (3)

少なくとも2枚以上重ね合わされた被溶接部材を、第1の電極とその第1の電極に対して相対移動可能な第2の電極とで挟み込み加圧してスポット溶接するスポット溶接機において、
前記被溶接部材におけるスポット溶接を施そうと予定している部位に対して前記第2の電極で押圧する押圧力を発生する押圧力発生機構と、
前記押圧力発生機構と前記第2の電極との間に設けられ、前記押圧力発生機構からの押圧力に応じて弾性変位する弾性体と、
前記押圧力発生機構からの押圧力が前記弾性体を介して前記第2の電極に伝達されることで前記溶接予定部位に対して前記第1の電極と第2の電極とから加えられる加圧力が所定加圧力となるときの前記弾性体の弾性変位量を所定加圧力相当弾性変位量として算出する所定加圧力相当弾性変位量算出手段と、
前記弾性体の弾性変位量が前記所定加圧力相当弾性変位量算出手段によって算出された所定加圧力相当弾性変位量となるように前記押圧力発生機構を制御する押圧力発生機構制御手段と、
を備えることを特徴とするスポット溶接機。
In a spot welding machine that sandwiches and pressurizes at least two or more members to be welded between a first electrode and a second electrode that can move relative to the first electrode to perform spot welding,
A pressing force generation mechanism that generates a pressing force to be pressed by the second electrode against a portion of the welded member that is scheduled to be spot welded;
An elastic body provided between the pressing force generation mechanism and the second electrode and elastically displaced according to the pressing force from the pressing force generation mechanism;
The pressing force applied from the first electrode and the second electrode to the planned welding site by transmitting the pressing force from the pressing force generating mechanism to the second electrode through the elastic body. A predetermined applied pressure equivalent elastic displacement amount calculating means for calculating an elastic displacement amount of the elastic body at a predetermined applied force as a predetermined applied force equivalent elastic displacement amount;
A pressing force generation mechanism control means for controlling the pressing force generation mechanism so that an elastic displacement amount of the elastic body becomes a predetermined pressing force equivalent elastic displacement amount calculated by the predetermined pressing force equivalent elastic displacement amount calculation means;
A spot welder comprising:
前記押圧力発生機構は、前記第2の電極を水平X軸方向に沿って直線移動させるX軸送り機構と、前記第2の電極を前記水平X軸方向と直交する水平Y軸方向に沿って直線移動させるY軸送り機構と、前記第2の電極を前記水平X軸方向および水平Y軸方向に垂直な垂直Z軸方向に沿って直線移動させるZ軸送り機構とからなり、
前記第2の電極を鉛直θ軸回りに回転させるθ軸回転機構と、前記第2の電極を水平α軸回りに回転させるα軸回転機構とが設けられる請求項1に記載のスポット溶接機。
The pressing force generation mechanism includes an X-axis feed mechanism that linearly moves the second electrode along the horizontal X-axis direction, and a horizontal Y-axis direction that is orthogonal to the horizontal X-axis direction. A Y-axis feed mechanism that linearly moves, and a Z-axis feed mechanism that linearly moves the second electrode along the vertical Z-axis direction perpendicular to the horizontal X-axis direction and the horizontal Y-axis direction,
2. The spot welder according to claim 1, wherein a θ-axis rotation mechanism that rotates the second electrode around a vertical θ-axis and an α-axis rotation mechanism that rotates the second electrode around a horizontal α-axis are provided.
前記溶接予定部位に対して前記第1の電極と第2の電極とから加えられる実際の加圧力を検出する加圧力検出手段と、この加圧力検出手段によって検出される加圧力の値が、所定加圧力に対して予め設定される許容範囲内にあるか否かを判定する加圧力適否判定手段と、この加圧力適否判定手段によって加圧力が不適であると判定されたときに当該スポット溶接機の運転を停止させる運転停止手段とが設けられる請求項1または2に記載のスポット溶接機。
A pressure detection means for detecting an actual pressure applied from the first electrode and the second electrode to the welding planned site, and a value of the pressure detected by the pressure detection means is a predetermined value. A pressure appropriateness determining unit that determines whether or not the pressure is within a preset allowable range, and the spot welder when the pressure is determined to be inappropriate by the pressure appropriateness determining unit. The spot welding machine according to claim 1, further comprising operation stop means for stopping the operation of the spot welder.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101768175B1 (en) * 2015-12-21 2017-08-16 (주)스케일트론 Spot welding equipment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000126869A (en) * 1998-08-20 2000-05-09 Seiwa Seisakusho:Kk Resistance welding equipment
JP2002283059A (en) * 2001-03-26 2002-10-02 Fanuc Ltd Method for setting reference position of axis of servo type spot welding gun, and robot controller
JP2003205372A (en) * 2002-01-15 2003-07-22 Miyachi Technos Corp Joining device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000126869A (en) * 1998-08-20 2000-05-09 Seiwa Seisakusho:Kk Resistance welding equipment
JP2002283059A (en) * 2001-03-26 2002-10-02 Fanuc Ltd Method for setting reference position of axis of servo type spot welding gun, and robot controller
JP2003205372A (en) * 2002-01-15 2003-07-22 Miyachi Technos Corp Joining device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101768175B1 (en) * 2015-12-21 2017-08-16 (주)스케일트론 Spot welding equipment

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