JP2741152B2 - ロボットガンの電極位置決め装置 - Google Patents

ロボットガンの電極位置決め装置

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JP2741152B2
JP2741152B2 JP5139527A JP13952793A JP2741152B2 JP 2741152 B2 JP2741152 B2 JP 2741152B2 JP 5139527 A JP5139527 A JP 5139527A JP 13952793 A JP13952793 A JP 13952793A JP 2741152 B2 JP2741152 B2 JP 2741152B2
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良夫 佐藤
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株式会社電元社製作所
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30Features relating to electrodes
    • B23K11/31Electrode holders and actuating devices therefor
    • B23K11/317Equalizing; Balancing devices for electrode holders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,ロボットガンの電極位
置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,産業用ロボット等の自動機にスポ
ット溶接ガンを取付けて溶接を行う場合,一般にCタイ
プの多段ストローク用のロボットガンには,電極位置決
め用シリンダがイコライズ装置に取付けられている。こ
の場合,ガン開放時は位置決めシリンダにエア供給して
ガン重量を保持し,ガンアーム側の電極がワーク(被溶
接物)と若干隙間を設けて停止するように移動すると,
シリンダのエア排気によりスプリングの力にてアーム側
電極がワークをかつぐ,つまりガンア−ム側の電極すな
わち固定側電極がガン重量をバランスさせるスプリング
力により押圧され,ロッド側電極すなわち可動側電極に
先行してワ−クに当接し,可動側電極の慣性力によるワ
−クの変形を防ぎ,次いで溶接後,可動側電極の開放と
同時に位置決めシリンダが動作し固定側電極を開放する
のが普通である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来,この種の電極位
置決め装置は,ロボットの制御装置から加圧,開放信号
が直接ガンに送られることが多いが,その場合位置決め
シリンダの切換バルブに信号を送りそのバルブを切換え
てエアを供給乃至排気するという,エア経路に迂回する
動作時間を要するため溶接打点速度を遅延する問題があ
った。
【0004】また従来では,ガンの重量バランスを取る
ためのスプリング力の変化量が大きくなり,ガンの重力
方向の姿勢が打点位置によって色いろと変化すると,そ
の重量バランスをとることが困難となりワ−クを変形さ
せてしまう問題が生じる。すなわち,位置決めシリンダ
のエア排出に時間がかかり,しかも位置決め用スプリン
グとワ−クの強さ関係によりワ−クを変形させることが
あった。つまり,従来のイコライズ方式による動作は,
図6に示すごとく,固定側電極と可動側電極をの如く
開放し,溶接打点位置に移動させ,のごとく移動さ
せ,スプリング力でガン全体がイコライズ分上り,の
ごとく固定側電極をワークに接近させる。したがって,
ロッド側電極が上がった分だけワークから遠くなり,余
分なストローク(h)が増加し,これがロスタイムとな
っての溶接打点スピードを遅らせる原因となってい
る。
【0005】なお,溶接完了後の電極開放動作について
は図示省略したが,可動側電極をワークから開放したあ
と,固定側電極をイコライズ装置の位置決めシリンダに
よりガン全体を動作しての元の状態に開放する。この
ため開放動作の遅延問題も無視できない。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで,本発明では,加
圧装置により動作する電極と,ガンアーム側に設けられ
た電極とを有するCタイプのスポット溶接ガンを,イコ
ライズ装置を介して産業用ロボットに搭載し,前記ロボ
ットのプログラム動作に従って前記ガンをワ−クの溶接
打点位置に誘導しながら加圧溶接する装置において,前
記イコライズ装置に電気的アクチエータを設け,この電
気的アクチエータによりガンアーム側の電極の移動量を
無段階に規制することを主要な特徴としたロボットガン
の電極移動位置決め装置を提供する。
【0007】またもう一つの発明は,ガン支持ブラケッ
トにヒンジを介して回転可能に軸支された二つのガンア
ームを加圧装置により開閉動作するXタイプのスポット
溶接ガンにおいて,前記ガン支持ブラケットとガンアー
ムとの間に,電極の移動量を無段階に規制する電気的ア
クチエータを設けたロボットガンの電極位置決め装置を
提供する。
【0008】
【作 用】そこで本発明は,Cタイプのロボットガンに
おいては,イコライズ装置に設けた電気的アクチエータ
によりガンアーム側の電極の移動量を無段階に規制する
ことで,図5に示す動作の如く,ガンアーム側の電極及
び可動側の電極を溶接ガンの電極加圧/開放動作とロボ
ット等の自動装置の動きを自動的にラップ動作させ,溶
接打点位置の手前から可動側電極おらび固定側電極をど
ほゞ同時にワークに対し接近又は当接させることができ
る。また,溶接後の電極開放動作もロボット動作とラッ
プさせてほゞ同時に行うことができる。これにより,従
来のイコライズ装置の位置決めシリンダによる図6の
〜の動作時間が省け,自動溶接ラインにおける生産サ
イクルタイムの短縮,つまり連続打点速度の飛躍的アッ
プを図ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の1実施例を図面に基づいて説
明する。図1は,本発明をCタイプのロボットガンに応
用した概略図である。また,図2は本発明にかかる電極
位置決め装置の実施例を表す断面図である。図3は本発
明にかかる電極位置決め装置の他の実施例を示す断面図
である。図4は本発明をXタイプのロボットガンに応用
した場合の概略図である。
【0010】図1において,1はロボットガンを示す。
2は本体フレーム20に固定されたガンアーム,3は加
圧装置で,エアシリンダ又は電気モータ等の電極加圧用
駆動源を示す。4は加圧装置の作動軸5により前進後退
する可動側電極を示す。6はガンアームの先端に固着さ
れた固定側電極を示す。
【0011】7はイコライズ装置で,詳細はたとえば図
2に示す如く,ガン支持ブラケット8に適間隔を設けて
固定された二枚の支持板9及び支持板10の間に二本の
ガイド部材11及びガイド部材12が固着されていて,
本体フレーム20はこのガンド部材11及び12を摺動
する。13は電気的アクチエータとして,たとえば電気
モータであって,支持板10に固定され,モータのボー
ルネジ14により本体フレーム20の押圧板15がガイ
ド部材11,12に沿って移動する。16は重量バラン
スの設定圧を調整するための電気的アクチエータで,支
持板9に固定されたモータのボールネジ18を回転する
ことにより押圧板19を移動し,本体フレーム20の押
圧板19との間に挿入されたスプリングSの設定圧を無
段階に調整可能とするものである。したがって,ガンの
方向姿勢に応じてバランス力の自動制御が可能になる。
【0012】図3はイコライズ装置の他の例を示す。こ
の例は位置決め用のモータ13が直接本体フレーム20
を移動させるものである。この場合,押圧板15を用い
ずにモータのボールネジ14の回転を本体フレーム20
に固着したナットNを介してガイド部材方向にガン全体
を直線移動させることができる。イコライズ装置7の支
持板9と本体フレーム20との間に挿入された弾性部
材,スプリングSによりガン本体を持ち上げる方向に押
圧力を発生してガン本体の重量バランスを取る。
【0013】次に図4は本発明をXガンに応用した1例
を示す。この場合,支点0を介して回動可能に軸支され
た二つのガンア−ム21及びガンア−ム22と,このガ
ンア−ム21及びガンア−ム22の先端に固着された一
対の電極23及び電極24と,この電極部の間に溶接に
必要な加圧力を発生する加圧装置3を有するものであ
る。
【0014】この加圧装置3として一方のガンア−ム2
2にモ−タが取付けてある。このモ−タの出力軸にボ−
ルネジ25が連結し,このボ−ルネジ25が他方のガン
ア−ム21に取付けたスクリュ−ナット26のネジ孔に
組みこまれる。一方のガンア−ム22とガン支持ブラケ
ット8との間にはバランス力設定用の弾性部材としてた
とえばスプリングSが図2及び図3に示すごとくガイド
部材に挿入され,このスプリングをガン支持ブラケット
8に固定したモータ27がボールネジ28を回転し押圧
板29を前進後退してガン重量のバランス力を調整する
もので,スプリングを圧縮させて可動側電極方向にフオ
ローアップする。この場合,他方のガンアームとガン支
持ブラケット8との間には位置決め用設定圧を附勢する
弾性部材として,たとえばスプリングSをガイド部材に
挿入し,このスプリングSをガン支持ブラケット8に固
定したモータ30により押圧板31を前進後退して可動
側電極の位置決め制御を弾性部材を介して無段階に行
う。
【0015】次に本発明の動作を図1のCガンについて
説明する。溶接打点位置において,ガン全体がスプリン
グSの押圧力を受けた状態で可動側電極4及び固定側電
極6が開放し,ワ−クがその間に挿入される。
【0016】電気的アクチエータ13を動作することに
よりガン全体を持ち上げ,固定側電極6を,加圧装置3
の動作によりロッド側の可動側電極4とほゞ同時に所定
のワーク位置に接近又は当接させて停止する。
【0017】この場合,ガン全体が持ち上げられると,
スプリングSの圧縮でガンア−ム側の固定側電極6をワ
ークの下側からフオロ−アップする。すなわち,ガンア
−ム自体は固定側電極6がワ−クを下から引っ掛けてい
るので,これ以上は上に持ち上がらずスプリングSが縮
むことになる。
【0018】固定側電極6でバックアップしつつ可動側
電極4に加圧装置3の動作により加圧力を掛けて通電し
加圧溶接する。この溶接時において,本発明は,イコラ
イズ装置7に設けた電気モ−タまたは電磁ソレノイド等
の電気的アクチエ−タ13により上記フオロ−アップす
るが,ワ−クの下に潜り込むまでは前記アクチエ−タ1
3を使用してスプリング力をロックしてガンア−ム側の
電極を固定しておき,加圧信号と共にそのロックを外す
と,スプリングSの押圧力でガン全体が移動し加圧力を
イコライズする。こうすることでワ−クに負荷をかけず
に溶接することができる。
【0019】
【発明の効果】以上で説明したように,本発明の装置に
よれば,ロボットガンを使用して溶接を行う場合に,ス
ポット溶接ガンの固定側電極を可動側電極に先行してワ
−クに当接又は接近させる電気的アクチエータを設け,
このアクチエータにより固定側電極の位置決めを容易に
行うことができる。つまり固定側の電極を持ち上げてバ
ックアップし,次いで可動側電極を当接して加圧溶接す
るから,位置決めシリンダが不要となり切換バルブを切
換操作してエア圧の供給乃至排気を動作するという迂回
するムダな時間がなくなり連続打点速度がアップする。
また,位置決めシリンダによる加圧/開放時のショック
がなくなり,位置決めシリンダの排気が抜けるまでの待
ち時間がなく,各ロボットガンにおいては,イコライズ
の動作中に固定側電極をロボット側とほゞ同等にワ−ク
に対し当接又は接近させることができ,また電極開放時
も同時に動作させることができるからイコライズ量を必
要最小限小さく押さえることで,飛躍的に溶接タクトを
短縮することができる。
【0020】本発明はまたバランス設定圧調整用の電気
的アクチエータを設けたことで,これまでのようにイコ
ライズ用の弾性部材の重量バランス力の調整が容易にな
り,全方向の姿勢変化に関係なく溶接することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置をCタイプのロボットガンのイコラ
イズ装置に実施した場合の側面図である。
【図2】本発明装置をイコライズ装置に使用した場合の
断面図である。
【図3】本発明装置の他の実施例を示す断面図である。
【図4】本発明装置をXタイプのロボットガンに実施し
た場合の側面図である。
【図5】 本発明装置のイコライズ装置による電極の動
作説明図である。
【図6】 従来のイコライズ装置による電極の動作説明
図である。
【符号の説明】
1 ロボットガン 2 ガンアーム 3 加圧装置 4 可動側電極 6 固定側電極 7 イコライズ装置 8 ガン支持ブラケット 13 電気的アクチエータ(電極位置決め用) 16 電気的アクチエータ(バランス力調整用) S スプリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−210459(JP,A) 特開 平6−155041(JP,A) 特開 平5−261560(JP,A) 特開 平5−261558(JP,A) 特開 平4−178278(JP,A) 特開 平6−315772(JP,A) 実開 平5−18774(JP,U) 実開 平4−471(JP,U) 実開 平2−133277(JP,U)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加圧装置により動作する電極と,ガンア
    ーム側に設けられた電極とを有するCタイプのスポット
    溶接ガンを,イコライズ装置を介して産業用ロボットに
    搭載し,前記ロボットのプログラム動作に従って前記ガ
    ンをワ−クの溶接打点位置に誘導しながら加圧溶接する
    装置において,前記イコライズ装置に電気的アクチエー
    タを設け,この電気的アクチエータによりガンアーム側
    の移動量を無段階に規制可能としたことを特徴としたロ
    ボットガンの電極位置決め装置。
  2. 【請求項2】 前記イコライズ装置と前記溶接ガンとの
    間に,ガン重量をバランスさせる弾性手段を設け,この
    弾性手段のバランス設定圧を電気的アクチエータにより
    無段階に調整可能としたことを特徴とした請求項1の電
    極位置決め装置。
  3. 【請求項3】 ガン支持ブラケットにヒンジを介して回
    動可能に軸支された二つのガンアームを加圧装置により
    開閉動作するXタイプのスポット溶接ガンにおいて,前
    記ガン支持ブラケットとガンアームとの間に,電極の移
    動量を無段階に規制可能とした電気的アクチエータを設
    けたロボットガンの電極位置決め装置。
  4. 【請求項4】 前記ガン支持ブラケットとガンアームと
    の間にガン重量をバランスさせる電気的アクチエータを
    設けたことを特徴とする請求項3の電極位置決め装置。
  5. 【請求項5】 前記電気的アクチエ−タが電気モ−タ又
    は電磁ソレノイド,若しくは電磁マグネット等である請
    求項1〜4のいずれかに記載の電極位置決め装置。
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US5898285A (en) * 1997-03-11 1999-04-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of teaching welding robot
US5988486A (en) * 1997-03-11 1999-11-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of controlling electrode force of spot welding gun
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