JP2860873B2 - ガン加圧駆動方法 - Google Patents
ガン加圧駆動方法Info
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Description
軸部を加圧アクチュエータにより回動して被溶接物を相
対する電極間で挟持し,これに溶接に必要な加圧力と電
流を与えて圧接するXタイプのロボット用スポット溶接
ガンの電極加圧駆動方式に関する。
極加圧駆動方式には,たとえば特開平3−207580
号に開示された装置が提案されている。この装置は二つ
のガンアームがそれぞれの端部に電極を有し,この電極
を相互に動かす電動モータに接続され,この電動モータ
によって前記電極が被溶接物を加圧することを可能と
し,その後,被溶接物を開放するための始動を行うと,
前記電極を被溶接物から完全に離隔するクラッチが前記
モータの回転力の一部を使用して,双方の方向に解放走
行させるものである。
た溶接ガンは,次のような性能上の問題点があげられ
る。
継して直線運動に直し,さらに回転運動に戻してガンア
ームに伝えているため,加圧駆動の効率が必ずしも理想
的とは言えない。
なものがなく,スパッタの侵入やグリスの漏洩対策が必
要となり,その設計寿命をクリアすることが難しい。
で,ロボット本体に干渉しないようにガンブラケットの
ロボット取付け面を後方に下げざるを得ず,その結果,
重心位置がロボット手首の回転中心から遠くなり,ロボ
ットの許容曲げトルク以下に納まらなくなる。
−水平−下向きなど)に応じて重力バランスをとる機能
になっていないので,被溶接物を変形させる心配があ
る。
とクラッチをスリップさせることで,必要以上の力で被
溶接物が変形することを防いでいるが,クラッチの摩耗
板の摩耗による寿命が心配である。
チの容量も大きくせざるを得ない。
当接してから,残りのガンアームの解放の動きが完了す
るまでクラッチがスリップし続けるから,クラッチの摩
耗板の摩耗による寿命が心配であり,発熱量が大きくな
るのでクラッチの容量も大きくなる。またガンの姿勢変
化つまり任意角度に応じた微細なイコライズ調整が難し
い。
解決するために次のような技術的手段を講じてある。
する二つのガンアームを,ガンブラケットに対し回動自
在に連結したXタイプのスポット溶接ガンにおいて,前
記電極間に溶接に必要な加圧力を与える場合に,前記ガ
ンアームを回動自在に連結する主軸部に減速機を組み込
み,この減速機を介して電動モータの前記加圧力のため
のトルクを電極間に伝達するようにしたことを主要な特
徴とする。
アームを回動自在に連結した主軸部に組込まれた減速機
の出力側と本体ケース側に各アームがそれぞれ固定した
ことを特徴とする。
機付モータから電極加圧力のためのトルクを入力するこ
とを特徴とする。
定するか,又は主軸部を回動自在に支持するガンブラケ
ットに固定することを特徴とする。
して必要なイコライズ動作を片側アーム側に入力するこ
とを特徴とする。
の減速機で2段減速を可能としたことを特徴とする。
結したことを特徴とする。
ガンの主軸部として減速機をそのまま使用するから,電
動モータを抵抗溶接機を構成する電極加圧装とイコライ
ズ装置とを1個の電動モータに連動させる場合に,イコ
ライズ装置の動作を弾性部材と前記モータからクラッチ
を仲介して行うことで,電極の動きにムダのない最適な
電極ストローク量を制御することができる。
でできるので,加圧駆動効率が良い。したがって,スパ
ッタよけのカバーを完全に近くできるので,スパッタの
侵入を防ぐことができ各使用機器の設計寿命どおりの寿
命をクリアできる。また,主軸部が減速機であり耐久性
を飛躍的に向上する。また,ロボット移動中にもガタ付
くのを押さえることができ,位置決め精度を保持するこ
とができる。また,ガン開放位置を任意に変化させるこ
とで,アーム側電極の減り代に応じて開放代も容易に調
節することができる。また,現状の一般的なロボットの
可搬重量値及び許容トルク値でも電動式溶接ガンを無理
なく搭載できる。
ある。図2は側面図である。図3は背面図であり,図4
は図2のX−X矢視断面図である。
る。ロボット側に取付けられるガンブラケット2に,主
軸部3を中心にガンアーム4及びガンアーム5が開閉動
作するように取付けられている。一方のガンアーム5に
加圧アクチュエータとして電動モータ6が取付けられて
いる。
に取付けられ,各ガンアームの先端に設けた電極7,電
極8により挟持される被溶接物Wに対し溶接に必要な加
圧力を与えるものである。
ボルトB1で固着されている。下アーム5は減速機9の
出力軸11にボルトB2で固着される。減速機9の入力
ギア12には片側に設けたギアボックス13の内部に収
納された入力側歯付ベルト用ギア14が取付けられる。
持部材15とギアボックス13の仕切り板17の内側の
ガンブラケット2にはベアリング軸受け16を介してイ
コライズ用扇ギア18が回動自在に支持される。また入
力ギア12と前記支持部材15の内径との間にもベアリ
ング軸受19けを介在して回動自在に支持される。
部材15はベアリング軸受け16を介してブラケット2
に回動自在に支持される。
タ6の出力軸に設けた加圧駆動用歯車20からのタイミ
ングベルト21が連結される。
イコライズ用歯車22と噛み合っていて,モータ出力軸
側に設けたクラッチ23を仲介して連結される。
ント(図省略)はアーム部の空間内に配置されていて,
電極駆動軸の直線運動方向に自由度をもって可動する可
撓性のU字形銅板から構成された導電部材である。溶接
トランス28の二次端子29及び二次端子30にそれぞ
れ取付けられた二次側ブスバー31及び二次側ブスバー
32から各ガンアーム側へそれぞれ接続されている。
または斜め45度など任意の方向姿勢に変化した場合
の,ガン重量バランスを確保するための手段としてイコ
ライズ用扇ギア18のストッパ24の動作及び停止位置
を示す例である。この場合,電動モータの回転力をクラ
ッチ動作により扇ギアを回転し,イコライズスプリング
27の引張力を変化させてガン姿勢に応じたガン重量バ
ランスを保持する。
ア18には突起したストッパ24が設けてある。このス
トッパ24はガンブラケット2に設けたストッパ25と
係合すると共に,ストッパ25と下アーム5に設けたス
トッパ26とも係合する。
に固着されたイコライズ弾性手段としてスプリング27
が取付けられている。たとえばガン姿勢が図5に示すよ
うに水平方向から下向き,そして裏返しに方向姿勢と変
化する場合に電動モータ6の回転運動でイコライズ用扇
ギア18がイコライズスプリング27の附勢力に抗して
回転し,突起したストッパ24のストッパ位置が決定さ
れ,ガン姿勢変化に応じたガン重量バランスを保持する
ようになっている。
る場合は,ガン加圧信号により電動モータ6を作動する
と,この電動モータからの回転力が加圧駆動用歯車20
からタイミングベルト21を介して主軸部に組み込まれ
た減速機9の入力側歯付ベルト用ギア14を経て出力軸
11を回転すると同時に,本体ケース10に固定された
上アーム4も回転を開始する。
5が主軸部3を中心に同時に回転するが,被溶接物Wか
ら加圧ストロークの短い方の下アーム側の電極8が先行
して被溶接物Wの下側に当接し,その上から電極7の加
圧が開始する。もちろんこの時,クラッチ23を仲介し
てイコライズ歯車22の回転力を扇ギア18に伝達し,
ストッパ24の位置がストッパ25から予め設定された
A点の位置に移動してイコライズスプリング27の引張
力を強めて下アームの電極8をワーク側に押上る方向に
イコライズ力を附勢し,水平状態のガン重量バランスを
確保する。
は,クラッチ23を仲介して扇ギア18を回転させスト
ッパ25の位置から予め設定されたストッパ24の位
置,B点に移動しイコライズスプリングの引張力を変化
させる。
させる。このように,扇ギアのストッパ24を必要なイ
コライズ力に応じて所定位置に少しづづ移動停止するこ
とで,ガン姿勢が打点毎にいろいろな角度に変化しても
これに応じたスプリング引張力を確保しガン重量バラン
スをとるものである。
モータ6を逆回転することにより,その動力を加圧駆動
用歯車20及びタイミングベルト21を経て入力側歯付
ベルト用ギア14が本体ケース10及び出力軸11に伝
達し,上下二つのガンアーム4及びガンアーム5を開い
て電極7及び電極8を解放する。もちろんこの時,クラ
ッチ23が結合して扇ギアを逆回転すると,ストッパ2
4の位置が,D位置に下がり,ガンブラケット2に固定
されたストッパ25に当たると同時に,イコライズスプ
リング27のスプリング力が弱まって,下アームが主軸
を中心に開いたときストッパ26もガンブラケット2に
固定されたストッパ25を挟み込んでガン全体が動かな
いようにイコライズ機構を完全にロックする。
3がスリップするので発熱等の不具合を発生せずに円滑
なイコライズ動作を得ることができる。
ライズ弾性手段としてスプリング33を追加すること
で,下アーム側の開き代もたとえば電極チップの減り代
に応じて任意に設定が可能である。
ケットに固定した場合,先行アームがワークへの当接時
と開放ストッパへの当接時にクラッチの電流値を調整し
たり,スリップさせることも可能である。また電動モー
タを主軸兼用の減速機の入力ギアに直結した場合,電動
モータは偏平タイプのモータを使用すれば主軸部3が大
きくならない。
を説明する。まず,本発明装置のガンは溶接作業に必要
な動作及び速度が予めロボットにティーチングされ,そ
のティーチングされたプログラムに従って再現操作され
るものである。
ン姿勢変化時の押さえ板の動作タイミングも予めプログ
ラムに記憶される。
までガンを移動する時は,扇型ギアが図5に示す位置に
移動してストッパ25をストッパ24とストッパ26と
で挟み込んでガン本体がガタつかないようにロックし,
実質的に電極開放時のガン位置決めを行う。
令信号により電動モータ6が作動すると同時に,クラッ
チ23の出力軸が結合し,電動モータの回転力はタイミ
ングベルト21を経て減速機9に伝達され上アーム4お
よび下アーム5の主軸部3を回転し駆動し,電極加圧動
作を開始する。もちろんこの時,クラッチ23を仲介し
てイコライズ装置の扇ギア動作も行われストッパ24が
移動し停止位置が決まる。
場合はストッパ24はB点に停止位置が決まり,水平の
場合はA点に,また裏返しの場合はC点に停止する。さ
らには斜め45°などガンの任意角度をもった方向姿勢
変化に応じてストッパ24の停止位置を少しづつ変化さ
せることで,イコライズ動作に必要なイコライズスプリ
ング27の引張量を自動的に変化させ,ガン重量バラン
スを容易に保つことができ,溶接品質を一様に安定させ
ることができる。
し次のポジションへロボットが移動する時は,その開放
指令信号により電動モータ6を逆回転すると同時にクラ
ッチ23を仲介して扇ギア18を逆転し電動モータから
減速機9の入力ギア12に伝達し,ガンアーム4及びガ
ンアーム5の主軸部を相互に開放方向へ動作し両電極
7,8を戻す。さらに扇ギアのストッパ24と下アーム
側のストッパ26とが固定側のストッパ25に当接する
ことで電極位置決めを完了する。次へのガン移動が開始
される。以上が本発明装置のイコライズ動作の説明であ
る。
ギア18等の部品を交換する時もギアボックス13のエ
ンドカバーを外すことで容易に行うことができる。
よれば,従来装置においては一つの電動モータで電極加
圧動作及びイコライズ動作を最適な配分ストローク量で
行うことができる。また,本発明によれば,ガン姿勢が
打点毎に下向き,横向き,上向きといろいろ変化しても
充分に重量バランスを保つことができる。また電極減り
代調整を含む電極位置決め精度の問題が減殺する。ま
た,モータ回転運動をボールネジ及びボールネジナット
により直線運動に変換することがなく,減速機の利用で
ガンアームの開閉動作の動力伝動効率が良好になる。
のようにボールネジに付着するスパッタ付着防止対策が
無用となり,耐久性及び設計寿命計算上,実際の寿命を
延長することができる。また,モータ配線も電極の加圧
動作と無関係に行うことができるほか,電動モータ長が
溶接トランスに平行に配置することで,ロボット手首側
へ突き出すようなことがなく,干渉問題もなくなり,ガ
ン全体の外形寸法が最小になる。
で,ガン本体がガンブラケットから容易に外すことがで
きる。またガンの部品組み換えやメンテナンスが容易に
なり,モータガンの低廉化を実現する。
ロボット溶接ガンに応用した場合のガン全体の平面図で
ある。
整手段のストッパの位置変化を示す説明図である。
グベルト 2 ガンブラケット 22 イコライ
ズ用歯車 3 主軸部 23 クラッチ 4 ガンアーム(上アーム) 24 ストッパ 5 ガンアーム(下アーム) 25 ストッパ 6 電動モータ(加圧アクチュエータ)26 ストッパ 7 電極 27 イコライ
ズ弾性手段 8 電極 28 溶接トラ
ンス 9 減速機 29 二次端子 10 本体ケース 30 二次端
子 11 出力軸 31 二次側
ブスバー 12 入力ギア 32 二次側
ブスバー 13 ギアボックス 33 イコラ
イズ弾性手段 14 入力側歯付ベルト用ギア 15 軸受け支持部材 16 ベアリング軸受け 17 仕切り板 18 イコライズ用扇ギア 19 ベアリング軸受け 20 加圧駆動用歯車
Claims (1)
- 【請求項1】 その先端に相対向する電極を有する二つ
のガンアームを,ガンブラケットに対し回動自在に連結
したXタイプのスポット溶接ガンにおいて,前記電極間
に溶接に必要な加圧力を与える場合に,前記ガンアーム
を回動自在に連結する主軸部に減速機を組み込み,この
減速機を介して電動モータの前記加圧力のためのトルク
を電極間に伝達するようにしたガン加圧駆動方法。
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JP6055197A JP2860873B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ガン加圧駆動方法 |
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JP6055197A Expired - Fee Related JP2860873B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ガン加圧駆動方法 |
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1994
- 1994-02-28 JP JP6055197A patent/JP2860873B2/ja not_active Expired - Fee Related
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