JP3209159U - ポータブルスポット溶接ガン - Google Patents

Abstract

【課題】狭所等での取扱いが容易で、大きな範囲で電極ビットの位置を変更できるポータブルスポット溶接ガンを提供する。【解決手段】溶接ガン本体１と、その外側面から前方に向けて配置されるアーム部２と、対向する一対の電極ビット１５、２０を備え、電極を圧縮エアで加圧するエア加圧式のポータブルスポット溶接ガンＧにおいて、溶接ガン本体１とアーム部２との間に台座部３を備え、溶接ガン本体１には台座部３の移動を案内するスライドガイド部を備え、台座部３は、駆動用螺子軸５と、該駆動用螺子軸５が螺合する玉軸受部３０と、スライドガイド部と摺動するガイド部を備え、一定位置で回転可能となる操作部を備えた。【選択図】図２

Description

本考案は、主として溶接作業者が被溶接箇所に対して直接溶接作業を行うのに適したポータブルスポット溶接ガンに関する。

ポータブルスポット溶接ガンの一般的な構成として、溶接ガン本体と、該溶接ガン本体の外側面から前方に向けて配置されるアーム部と、前記溶接ガン本体及びアーム部の先端の相互に対向する一対の電極ビット（以下、溶接ガン本体側の電極ビットを第一電極ビット、アーム先端側の電極ビットを第二電極ビットという。）を備えるもの（例えば、特許文献１参照。）が公知である。このようなポータブルスポット溶接ガンは、前記一対の電対で溶接対象物を挟み、溶接ガン本体内のピストンを移動させ、ピストンに固着された第一電極ビットを前方へ移動させて溶接対象物を加圧しつつ溶接を行うものである。

一般的に車両等の板金・修理等において用いられるポータブルスポット溶接ガンは、作業者が当該ポータブルスポット溶接ガンを保持し、溶接作業を行う。この際には、狭い場所や手の届き難い場所等について溶接作業を行うこともあり、適正に前記一対の電極ビットを用いて溶接を行うためには、当該第一電極ビット、第二電極ビット間の距離をその状況に応じて調節する必要がある。このため、アームの形状、長さを異なるものへ変更することや、第一電極ビットの長さ等を交換すること等により、適宜調節がなされる。
しかしながら、第一電極ビットはピストンストロークによって限定された範囲でしか移動できず、これを補助すべく異なる形状のアームへの切り替えを行うことは非常に煩雑であり、作業性の低下を招来するものであった。

ここで、当該第一電極ビット、第二電極ビット間の距離の微調節を行うものとしては、第一電極ビットの調節を行うものと、第二電極ビットの調節を行うものがある。

第一電極ビットの調節を行うものとしては、例えば、凹条溝を有してチャネル状に形成された軌道レールと、この軌道レールの一端に固定された支持プレートと、この支持プレートによってのみ回転自在に支承された送りねじと、上記支持プレートを介して軌道レールに固定されたモータと、このモータの回転を上記送りねじに伝達する動力伝達手段と、多数のボールを介して前記軌道レールの凹条溝内に組み付けられ、かかる凹状溝内において前記送りねじと螺合すると共に、この送りねじの回転に伴い軌道レールの内側面に案内されて前記凹条溝内を移動するスライド部材と、先端が前記軌道レールの凹条溝の一端から突出する一方、後端が前記スライド部材に対して片持ち状に固定され、前記スライド部材の移動に応じて進退する作動ロッドとから構成されることを特徴とする電動シリンダが公知である（例えば、特許文献１参照。）。

また第二電極ビットの調節を行うものとしては、例えば、移動用キャスターで支持した溶接機本体に立設した支柱の上端部から水平方向に張出して、上下方向のスイング制御又は該スイング制御と支柱回りの回動制御の両方を行うようにしたスイングアームの先端部に、直接又は中間アームを介して設けたガン懸吊具を設け、これに懸吊するようにしたスポット溶接ガンであって、流体圧力により直線進退するように主電極棒の基端部を取付けたガンヘッドに、前記主電極棒と対峙する副電極棒を先端部に保持固定したガンアーム部の基端部を連結し、前記主電極棒と副電極棒との先端相互間にワークを挟着してこれを溶接するようにした構成のポータブルスポット溶接装置用のスポット溶接ガンにおいて、前記ガンヘッドと結合するガンアーム部が主電極棒の直上に位置する状態を基準として、前記ガンヘッドに連結固定するガンアーム部を、先端部に副電極棒を固定するようにしたハンドアームとガンヘッドに固定するアーム取付け基体部とで構成し、前記ガンアーム部が、主電極棒と副電極棒との先端が対峙する位置として拘束される回動始端とし、アーム取付け基体部において水平又は垂直のいずれかの方向に選択的に回動固定可能としたジョイント手段部により結合され、溶接作業環境に応じて、主電極棒と副電極棒との電極先端の間隔を、水平回動による変位間隔、垂直方向回動による変位間隔のいずれかに選択設定し変更した後、回動始端の位置に戻して、ワークの打点溶着位置において前記主電極棒と副電極棒とを対峙させ、該ワークを溶接するようにしたことを特徴とするスポット溶接ガンが公知である（例えば、特許文献２参照。）。

特許第３５１５３９６号公報 特開２００２−２２４８４５号公報

上記特許文献１に係るポータブルスポット溶接ガンは、調節機構が溶接ガン本体に内蔵された構成であること、及び第一電極ビット側は第二電極ビット側までの延設を最大範囲とすることから、大きな調節は基本的には行えず、微調整を行うものとなる。
また、調節範囲に一定の長さを得ようとする場合には、上記特許文献１の第９図に示すように後方へ大きく張り出した形状となることから、狭所等での取り扱いが不便である上、当該後方の張り出し部分が、作業者に当たる虞もあり、安全上の面からも問題がある。

また特許文献２に係るポータブルスポット溶接ガンは、第二電極ビット側を調節可能な構成であるが、溶接作業環境に応じて、主電極棒と副電極棒との電極先端の間隔を、水平回動による変位間隔、垂直方向回動による変位間隔のいずれかに選択設定し変更した後、回動始端の位置に戻して、ワークの打点溶着位置において前記主電極棒と副電極棒とを対峙させるものであるため、溶接ガンから近い位置にある障害物の回避には適するものの、調節可能な範囲は比較的狭いため、より調節可能な範囲を拡大することが求められていた。

本考案は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、狭所等であっても取り扱いが容易であり、且つ微調節の範囲にとどまらず大きな範囲で電極ビットの位置を変更できるポータブルスポット溶接ガンの提供を、考案が解決しようとする課題とする。

本考案は、溶接ガン本体と、該溶接ガン本体の外側面から前方に向けて配置されるアーム部と、前記溶接ガン本体に設けられる第一電極ビットと、アーム部の先端に設けられる第二電極ビットの相互に対向する一対の電極ビットを備え、電極を圧縮エアで加圧するエア加圧式のポータブルスポット溶接ガンにおいて、溶接ガン本体と前記アーム部との間に台座部を備え、溶接ガン本体には前記台座部の移動を案内するスライドガイド部を備え、前記台座部は、駆動用螺子軸と、該駆動用螺子軸に対応する玉軸受部と、前記スライドガイド部と摺動するガイド部を備え、前記駆動用螺子軸を回転させるための操作部であって、一定位置で移動せずに回転可能となる操作部を備えたことを特徴とするポータブルスポット溶接ガンを、上記課題を解決するための手段とする。

また本考案は、上記考案の構成を前提として、前記台座部は、前記駆動用螺子軸の後退を規制するリアストッパを備え、前記駆動用螺子軸の後端は縮径した柱状部を備え、該柱状部は前記リアストッパに形成した貫通穴を貫通しその後端に操作部となる摘み部を備えた構成としたポータブルスポット溶接ガンを、上記課題を解決するための手段とする。

また本考案は、上記考案の構成を前提として、台座部には、当該台座部の位置を固定するためのクランプ部を備えたことを特徴とするポータブルスポット溶接ガンを、上記課題を解決するための手段とする。

また本考案は、上記いずれかの考案の構成を前提として、溶接ガン本体内にポテンショメータを備えたことを特徴とするポータブルスポット溶接ガンを、上記課題を解決するための手段とする。

本考案によれば、溶接ガン本体と前記アーム部との間に台座部を備え、溶接ガン本体には前記台座部の移動を案内するスライドガイド部を備え、前記台座部は、駆動用螺子軸と、該駆動用螺子軸に対応する玉軸受部と、前記スライドガイド部と摺動するガイド部を備え、前記駆動用螺子軸を回転させるための操作部であって、一定位置で回転可能となる操作部を備えたことから、操作部を回転させるだけで、簡単に台座部を前後方向へ大きく移動させることができる。
そして、操作部を回転しても不必要に当該操作部が後方へ移動しないことから、操作部と他物との干渉を抑制することができ、狭所等における取り扱い性を向上させることができる。
また、台座部にはアーム部の基端が接続されているため、アーム部の位置を大きく前方へ移動させることができる上に、台座部に対するアーム部の角度を変更することで、一時的に障害物を回避できるため、従来に比べて飛躍的に利便性を向上させることができる。

また本考案は、上記考案の構成を備えた上で、前記駆動用螺子軸の後退を規制するリアストッパを備え、前記駆動用螺子軸の後端は縮径した柱状部を備え、該柱状部は前記リアストッパに形成した貫通穴を貫通しその後端に操作部となる摘み部を備えた構成としたことから、上記考案の作用効果を発揮できる上に、操作部である摘み部を、同じ位置において指で摘んで回転させるだけでよく、更に優れた操作性を得ることができる。

また、本考案は、上記いずれかの考案の構成を前提として、上記構成について台座部にはクランプ部を備えたことにより、上記いずれかの考案の作用効果を生ずる上に、台座部の不慮のずれが確実に防止できるから、より溶接品質の安定化を実現できる。

また、上記いずれかの考案の構成を前提として、溶接ガン本体内にポテンショメータを備えることで、上記作用効果を奏する上に、より様々な箇所の溶接において、ポテンショメータによる抵抗値の計測を行うことで、第一電極ビット・第二電極ビット間の最適な距離を確保できる。また、台座部にクランプ部を備えた構成とともにポテンショメータを備えた構成とすることで、第一電極ビット・第二電極ビット間の最適な距離を安定的に保持でき、更なる溶接品質の安定化を実現できる。

本考案の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンにおける溶接ガン本体とスライドガイド部とを分離した状態を示す右側面図である。 本考案の実施例に係る溶接ガンの一部断面とした説明図である。 本考案の実施例に係る溶接ガンにおける本体筒部と台座部との関係を示す説明図であって（ａ）本体筒部と台座部とを分離した状態を示す説明図、（ｂ）本体筒部と台座部を組み合わせた状態を示す説明図である。 本考案の実施例に係る溶接ガンにおける操作レバーを省略した台座部を示す（ａ）正面図、（ｂ）背面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）平面図、（ｅ）Ａ−Ａ断面図である。

以下に本考案の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンを説明する。尚、本考案は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本考案の技術的思想の範囲において、種々の変形、設計変更等が含まれる。

本考案の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンは、図示されない溶接機本体と当該溶接機本体に接続され、電力及びエアを供給される溶接ガンＧを備えるものである。溶接機本体には、制御回路が含まれており、溶接機本体におけるタイマーやセンサー等、各機器類の制御が可能である。

本考案の実施例に係る溶接ガンＧは、図１及び図２に示すように、溶接ガン本体１と、アーム部２と、当該溶接ガン本体１の上部においてアーム部２を保持する台座部３を備える。

溶接ガン本体１は、筒状の本体筒部１１とその前端側に設けられる前側フランジ１０と、後端側に設けられる後側フランジ１２とを有する。本体筒部１１の前方及び後方には雌螺子を設けてある。前記前側フランジ１０及び後側フランジ１２は夫々雄螺子を設けてある。
当該雄螺子及び雌螺子を螺合させることで溶接ガン本体１が構成される。

また、前記前側フランジ１０は、ピストンＰが摺動する貫通穴１０１及びシール１００を中央に備える。
また、前記後側フランジ１２には、その後面１２０の中央に貫通穴１２１、他の位置に雌螺子穴形成部１２２が穿設してある。
当該雌螺子穴形成部１２２にはエアホースナット１３を外側（後方側）から螺合するための雌螺子と、ポテンショメータ７へリード線４を案内する案内路１２４を有する。前記エアホースナット１３はエアホース９との接続を行うためのものである。
前記ピストンＰのセンタには絶縁板１８を介してビットホルダー１４と該ビットホルダー１４に保持される第一電極ビット１５を備える。第一電極ビット１５はビットホルダー１４を介して電力ケーブル１６と電気的に接続されている。

当該溶接ガン本体１の内部後端側の軸中心位置にアルミ製のケース７ａに格納されたポテンショメータ７を備えている。該ポテンショメータ７のケース７ａの外周位置にピストンＰが配置される。前記ケース７ａは、後側フランジ１２の後方から固定ボルト１２３を貫通し、当該ケース７ａと当該固定ボルト１２３とを螺合することで固定されている。ポテンショメータ７はケース７ａ内において図示されない螺子で固定してある。

前記ポテンショメータ７は本体部７ｂと該本体部７ｂの先端側に検出手段であるセンサーロッド７０を備えている。センサーロッド７０はケース７ａから前方へ突出している。
該センサーロッド７０の先端部は、ピストンＰの凹部内に固定されている。また、センターロッド７０はコイルスプリング７２を挿通した構成としてある。当該コイルスプリング７２は、ポテンショメータ７のケース７ａの前端面に対してその後端が当接し、前端はセンサーロッド７０の側面に固定されている。このため当該構成によって、センサーロッド７０は前方、即ちピストンＰの内部の前記凹部に対して押圧された状態が保持されている。
またケース７ａ内には、当該センサーロッド７０を周囲から囲む環状のシール部材７１を設けてある

そして、図３に示すように、溶接ガン本体１の本体筒部１１の上部には、スライドガイド部１１０を有する。
スライドガイド部１１０は台座部３と接続するための部分である。当該スライドガイド部１１０は、当該溶接ガン本体１の上面１１ａの左右において、前方から後方へ連続する起立枠１１０ａの上端から内側へ向けて鍔状のガイド枠１１０ｂを連続形成した構成である。

当該スライドガイド部１１０の後端位置には、図２に示すように駆動用螺子軸５の後退を規制するリアストッパ１１１を備える。リアストッパ１１１は中央に貫通穴１１１ａを有している。

アーム部２は、先端側が下方へ屈曲され、その先端部には溶接ガン本体１に向けて取着される第二電極ビット２０を備える。アーム部２の基端側から先端側に亘る側面には凹部２２を有している。当該凹部２２に電力ケーブル２１を沿わせ、当該電力ケーブル２１の一端を前記第二電極ビット２０に接続させた構成としている。またアーム部２の基端には、台座部３と接続するための位置決め用切欠部２４ａ、２４ｂを有する。

台座部３は、前記溶接ガンＧのスライドガイド部１１０、及び、アーム部２の基端と接続されるものであり、スライドガイド部１１０との相対的な位置を変更することで、アーム部２の位置を大きく変更可能とするためのものである。
本実施例に係る台座部３は、アーム２と接続するための接続部３ａと、駆動用螺子軸５と、該駆動用螺子軸５と対応する玉軸受部３０と、前記スライドガイド部１１０と摺動するガイド部を備える。

前記接続部３０は、左右に対向して配置される側壁部３１（左側壁部３１ａ及び右側壁部３１ｂ）と該側壁部３１の概ね中央から後端側にかけて当該側壁部３１を一体としてブロック状に形成される接続部本体３２とを一体として備える。

前記接続部本体３２の下方前面中央から後面へと貫通するボール軸穴（前記玉軸受部３０）を備える。
また当該接続部本体３２の後面側部から側壁部の前方へ向けて水平にガイド溝３４を備える。

前記左側壁部３１ａ及び右側壁部３１ｂの前方位置及び中央位置の夫々対向する面には軸穴を備えており、当該前方位置間及び中央位置間において、アーム部２を保持するための第一軸部３５及び第二軸部３６が架設される。前方位置となる第一軸部３５は径方向断面視略半円輪郭を有し、当該第一軸部３５の一端に設けた操作レバー３７を回転させることで当該第一軸部３５の回転操作が可能な構成としてある。

接続部本体３２の上面から下方へ向けてクランプ部３８を螺合してある。クランプ部３８の上部に設けたクランプレバー３８０を回転させてクランプ部３８を下方へ移動させ、溶接ガン本体１のスライドガイド部１１０の上面１１ａに強く当接させることによって、台座部３の前後方向の移動を不可能な状態として、当該台座部３を固定する構成である。

前記駆動用螺子軸５の後端は縮径した柱状部５０を備える。柱状部５０は溶接ガン本体１の後方側に形成したリアストッパ１１１の貫通穴１１１ａを貫通し、その端部に摘み部３９を設けたものとしている。
摘み部３９は、右回転されることで台座部３を前方へ移動させる。また左回転されることで台座部３を後方へ移動させる。
前記リアストッパ１１１の貫通穴１１１ａが縮径した柱状部５０の貫通を許容するが当該貫通穴１１１ａはリアストッパ１１１の最大径より小さく設定されているため、左回転をさせても駆動用螺子軸５の螺子部はリアストッパ１１１よりも後方へ移動することはなく、これによって摘み部３９自体が後退しない構成となっている。

以上の構成を有する本考案に係るスポット溶接ガンの第一電極ビット１５と第二電極ビット２０を密着させ、その状態で通電することによって、ポテンショメータ７の基準抵抗値を得ることができる。
この際の台座部３の位置をクランプ部３８によって固定することで、台座部３と固定されたアーム部２の基準位置を確定することができる。

次に当該第一電極ビット１５と第二電極ビット２０との間に被溶接物を挟み、所定の加圧を行い通電すると、ポテンショメータ７の抵抗値の差を示す数値（抵抗値）が得られる。当該抵抗値を用いて、図示されない溶接機の処理部において、これに応じて設定される被溶接物のである鋼板の枚数、加圧力と電流値、タイマーを用いた所定時間の条件を用いて、被溶接物の厚みに応じた適切な溶接を行える。

基準抵抗値を設定した後の具体的な溶接手順を説明する。先ず、ピストンＰが後退した状態で作業を開始する。

エアホース９から溶接ガン本体１の後側フランジ１２に接続されるエアホースナット８を通して溶接ガン本体１の圧縮室へエアを導入し、当該ピストンＰを前方へ移動させるように加圧する。
当該エアの圧力により、第一電極ビット１５及び第二電極ビット２０間には、前記加圧によって得られた押圧力が印加され、安定した溶接が行われる。

当該溶接ガン本体１の側面に備えた前記エア供給口１７から前記設定された動作設定に応じてエアを導入することによって、圧縮室及びエア供給穴１７側を高圧として、ピストンＰの位置を後退させ、初期位置へ復帰させることができる。

尚、本考案は、上記実施例においてエア配管内にリード線４を通したものを用いたが、本考案は当該構成に限定されるものではなく、リード線４をエア配管内に通すことなく配線する構成とすることもできる。

また本考案は、上記実施例においてピストンＰをシングルタイプのピストンＰとしたが、ダブルピストン機構等、複数のピストンを備えた溶接ガンに対して適用することもできる。

また本考案は、上記実施例においてポテンショメータ７を用いた溶接ガンとして例示したが、当該構成に限定されるものではなく、ポテンショメータ７の有無にかかわらず、構成することができる。

また、本考案は、上記実施例において操作部を摘み部として構成するものとしたが、本考案は当該構成に限定されるものではなく、回動軸から一定距離をもって回動可能となる操作部や、折り畳み機構を有する操作部等、操作部の形状、構造、組み合わせは種々の公知の適用可能な操作部を用いることができる。

Ｇ 溶接ガン
Ｐ ピストン
１ 溶接ガン本体
１０ 前側フランジ
１００ シール
１０１ 貫通穴
１１ 本体筒部
１１ａ 上面
１１０ スライドガイド部
１１０ａ 起立枠
１１０ｂ ガイド枠
１１１ リアストッパ
１１１ａ 貫通穴
１２ 後側フランジ
１２０ 後面
１２１ 貫通穴
１２２ 雌螺子穴形成部
１２３ 固定ボルト
１２４ 案内路（配線用通路）
１３ エアホースナット
１４ ビットホルダー
１５ 第一電極ビット
１６ 電力ケーブル
１７ エア供給口（リターンエア）
１８ 絶縁板
２ アーム部
２０ 第二電極ビット
２１ 電力ケーブル
２２ 凹部
２４ａ 位置決め用切欠部
２４ｂ 位置決め用切欠部
３ 台座部
３ａ 接続部
３０ 玉軸受部
３１ 側壁部
３１ａ 左側壁部
３１ｂ 右側壁部
３２ 接続部本体
３４ ガイド溝
３５ 第一軸部
３６ 第二軸部
３７ 操作レバー
３８ クランプ部
３９ 摘み部
４ リード線
５ 駆動用螺子軸
５０ 柱状部
７ ポテンショメータ
７ａ ケース
７０ センサーロッド
７１ シール部材
７２ コイルスプリング
９ エアホース

Claims (4)

1. 溶接ガン本体と、該溶接ガン本体の外側面から前方に向けて配置されるアーム部と、前記溶接ガン本体に設けられる第一電極ビットと、アーム部の先端に設けられる第二電極ビットの相互に対向する一対の電極ビットを備え、電極を圧縮エアで加圧するエア加圧式のポータブルスポット溶接ガンにおいて、
   溶接ガン本体と前記アーム部との間に台座部を備え、
   溶接ガン本体には前記台座部の移動を案内するスライドガイド部を備え、
   前記台座部は、駆動用螺子軸と、該駆動用螺子軸に対応する玉軸受部と、前記スライドガイド部と摺動するガイド部を備え、
   前記駆動用螺子軸を回転させるための操作部であって、一定位置で回転可能となる操作部を備えたことを特徴とするポータブルスポット溶接ガン。
2. 前記台座部は、前記駆動用螺子軸の後退を規制するリアストッパを備え、
   前記駆動用螺子軸の後端は縮径した柱状部を備え、該柱状部は前記リアストッパに形成した貫通穴を貫通しその後端に操作部を備えた構成としたポータブルスポット溶接ガン
3. 台座部には当該台座部の位置を固定するためのクランプ部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のポータブルスポット溶接ガン。
4. 溶接ガン本体内にポテンショメータを備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のポータブルスポット溶接ガン。

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