JP4245541B2 - キャップチップ取外し装置 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗溶接機や溶接ガンのシャンク先端部に嵌合されたキャップチップを簡単・確実かつ安定して取り外すことができるうえにシャンクを傷めることもなく、しかも１つの装置で正立状態・倒立状態あるいは任意の角度のいずれの向きのキャップチップも取り外すことができるキャップチップ取外し装置に関するものである。

従来から、金属部材接合の溶接手段のひとつとしてスポット溶接が広く利用されている。このスポット溶接では、シャンク先端にキャップチップを嵌合した溶接ガンが使用されているが、長時間使用しているとキャップチップの先端形状が変形・摩耗して溶接品質の確保が難しくなるという問題点があった。そこで、一定の処理時間あるいは一定の溶接打点数を超えると定期的にキャップチップを自動研磨するか、取り外して新品あるいは研磨処理したものと交換してキャップチップ先端形状の確保を行っていた。

一方、最近では被溶接材が化学処理剤により防錆処理等が施されていてキャップチップの損耗が早く、交換頻度が増える傾向があり、生産ラインを止めてキャップチップを交換することは現状に合わない。そこで、ラインを止めずにキャップチップを交換するように、例えば特許文献１に示されるような、キャップチップの自動取外し装置が提案されている。

しかしながら、この公報に記載された従来のキャップチップの自動取外し装置は、キャップチップとシャンクの隙間に一枚のフォーク状のレバーを差し込み、このレバーをシャンク側に当てた状態で傾斜させ、梃子の原理の応用でキャップチップをこじるようにして取り外すものである。この場合、レバーが当接するシャンクやキャップチップの角部には集中荷重が作用し、傷がつきやすいという問題点があった。また、キャップチップとシャンクの隙間へのレバーの差し込み量が安定せずキャップチップの取り外し不良を生ずるという問題点もあった。
更には、正立状態および倒立状態にあるキャップチップを取り外す場合は、各々の向きに対応した上部用および下部用の取外し装置を準備する必要があり、装置全体が複雑化するとともにコスト的にも高くなるという問題点があった。
特開２００２−７９３８２号公報

本発明は上記のような問題点を解決して、抵抗溶接機や溶接ガンのシャンク先端部に嵌合されたキャップチップを簡単・確実かつ安定して取り外すことができるうえにシャンクを傷めることもなく、しかも１つの装置で正立状態・倒立状態あるいは任意の角度のいずれの向きのキャップチップも取り外すことができるキャップチップ取外し装置を提供することを目的として完成されたものである。

上記課題を解決するためになされた本発明のキャップチップ取外し装置は、抵抗溶接機や溶接ガンのシャンク先端部に嵌合されたキャップチップを取り外すためのキャップチップ取外し装置であって、基台上に筒状ケースを軸方向に回動自在に取り付けるとともに、この筒状ケースの前面側にシャンクの下端部に密接する水平な固定爪と、該固定爪と対をなしキャップチップの上端部に密接するとともに前記固定爪の基部を支点として回動する可動爪を設け、また筒状ケース内には可動爪の後方に延設されて前記支点を中心に揺動するとともに、後方部を後記するスライド板に常時密着するように弾力材により付勢されている梃子式のレバーと、この可動爪を押し下げるようにレバーを回動する楔式のスライド板を設けて、筒状ケースを回動することにより固定爪と可動爪の位置関係を上下反転可能としたことを特徴とするものである。

本発明は、作業者が本装置の固定爪および可動爪を、シャンクとキャップチップの間に差し込んで位置合わせした後に楔式のスライド板を前進動して、梃子式のレバーを回動し可動爪を押し下げるようにしたので、可動爪を押し下げた場合にシャンクは固定爪で面によって支えられるうえに、キャップチップもほほ垂直方向の力がかかることとなり、シャンクおよびキャップチップを傷めることがなく、しかも小さな力で簡単・確実・安定的にキャップチップを取り外すことが可能となる。
また、筒状ケースを回動することにより固定爪と可動爪の位置関係を上下反転可能な構造としたので、１つの装置で正立状態・倒立状態あるいは任意の角度のいずれの向きのキャップチップも取り外すことが可能となる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい形態を示す。
図１は本発明のキャップチップ取外し装置を示す正面図、図２はその平面図、図３は側面図である。また、図４はキャップチップが正立状態にある場合の側面図、図５はキャップチップが倒立状態にある場合の側面図、図６は爪部の斜視図である。
この実施形態の装置はロボットアームの先端に取り付けられて、キャップチップを交換しようとする溶接機の溶接ガンの部分に移動され使用されるものであるが、ロボットアームの部分は周知であるため図面は省略されている。また、溶接ガンを固定してキャップチップ取外し装置をその方向に移動させるのを普通とするが、溶接ガンもロボットアームに支持されているので、溶接ガンをキャップチップ取外し装置の方向に移動させるものとしてもよい。

図において、２０は基台、１は筒状ケースであり、該筒状ケース１は基台２０上において軸方向に回動自在に取り付けられている。筒状ケース１の回動機構として、図示のものでは、筒状ケース１が前方部をベアリング軸受２１により軸支され、後方部が壁板２０ａに軸支されて、壁板２０ａの外側に取り付けたロータリーアクチュエータ２２により筒状ケースが自在に回動するよう構成されている。
このように筒状ケース１の回動機構を設けたのは、１つの装置で正立状態・倒立状態あるいは任意の角度のいずれの向きのキャップチップも取り外し可能とするためである。

一方、筒状ケース１の上部には把手２ａが設けられている。また、筒状ケース１の前面側にはシャンクＳの下端部に密接するように水平状態を保つ固定爪２ａと、該固定爪２ａと対をなしキャップチップＴの上端部に密接するとともに前記固定爪２ａの筒状ケース側の基部を支点４として回動する可動爪２ｂが設けられている。

また、筒状ケース１内には可動爪２ｂの後方に延設されて前記支点４を中心に揺動する梃子式のレバー３と、この可動爪２ｂを押し下げるようにレバー３を回動する楔式のスライド板５と、このスライド板５を前後動する駆動源７が設けられている。

前記レバー３は可動爪２ｂと１本の棒材で一体的に形成されており、支点４を中心として自在に回動する梃子式のものである。
また、固定爪２ａはシャンクＳに当接し、可動爪２ｂはキャップチップＴに当接するよう設計されている。なお、爪部６は、図６に示されるように、シャンクＳに当接して水平状態を保つ固定爪２ａと、キャップチップＴに当接してレバー３の回動に伴い回動する可動爪２ｂからなるものとされている。更に、爪部にはシャンク導入用の切欠溝２ｃが形成されている。

筒状ケース１内には固定爪２ａおよび可動爪２ｂをシャンクＳとキャップチップＴの間に前進させた後に、可動爪２ｂを押し下げるようにレバー３を回動する楔式のスライド板５が設けられている。このスライド板５は、後方側に設置したエアシリンダ等の一般的な駆動源７により、レール６上を前後動自在とされており、また前面側に前下がりの傾斜面５ａを有し、該傾斜面５ａをレバー３の下面に当接させた構造となっている。なお、７ａはエアシリンダを作動するメカニカルバルブである。
また、レバー３の後端にはローラ３ａが取り付けられており、傾斜面５ａ上を円滑に移動するよう構成されている。

前記梃子式のレバー３の後方部は、常に傾斜面５ａに密着するようにバネ等の弾力材８により付勢されており、レバー３の浮き上がり現象を防止している。図示のものでは、筒状ケース１の天井部よりレバー３に向けて常時付勢するバネ等の弾力材を設置したものとなっているが、その他、レバー３の後方部とスライド板５とがバネ材８により連結されてレバー３が常時スライド板５に向けて引っ張られたものとすることもできる。

次に、本発明の装置によるキャップチップの取り外し動作について説明する。
なお、図１に示すものは、上電極のキャップチップＴを取り外す場合を示すもので、この状態をキャップチップＴの正立状態（図４）といい、下電極のキャップチップＴを取り外す場合の、シャンクＳとキャップチップＴの位置が１８０°反転した状態をキャップチップＴの倒立状態（図５）という。また図示のものでは、１８０°反転する場合を示すが、任意の角度で回転させることが可能なことは勿論である。
図１に示されるように、先ず、シャンクＳが爪部の切欠溝２ｃ内に挿入する。この時、固定爪２ａと可動爪２ｂとは重なり合った状態にあり、固定爪２ａの上面はシャンクＳに当接し、可動爪２ｂの下面はキャップチップＴに当接することとなる。しかも固定爪２ａと可動爪２ｂはフラット面および切欠溝２ｃを有しているので、シャンクＳを正しい姿勢で所定位置に確実に導くことができる。

次いで、エアシリンダ７を作動しロッド７ａに取り付けたスライド板５をレール６に沿って前進動させる。このスライド板５の前進動により、レバー３の後端部が傾斜面５ａに沿って徐々に上昇し、支点４を中心にレバー３が回動することとなり、先端の可動爪２ｂが押し下げられることとなる。
この時、従来のように１本の梃子式レバーでこじ開けるのと異なり、本発明では２枚の爪を用いて取り外すことで、ほぼ上下方向（軸方向）の力をかけることとなり、小さな力で加傷することなく、かつ確実に取り外すことが可能となる。

即ち、図７に示されるように、水平な固定爪２ａの上面はシャンクＳの下方部段差に面でもって当接し、一方、可動爪２ｂの下面はキャップチップＴの上端部に当接する。そして、固定爪２ａはそのままの状態として可動爪２ｂを支点４を中心に回動させると、固定爪２ａには真上に向かう力が作用する。また、可動爪２ｂには下向きの回転モーメントがかかるものの、支点４が遠くに位置するため、こじれの要因となる水平方向の力は僅かであり、作用する力はほとんどが垂直下向きの力となる。
この結果、キャップチップＴとシャンクＳ間には軸方向に引き離す力が作用することとなり、キャップチップＴがシャンクＳより小さな力で簡単に取り外されることとなる。しかも、水平な固定爪２ａの上面はシャンクＳの下方部段差に面でもって当接した状態にあるため、従来のようなこじれによる傷が付くこともない。

このようにしてキャップチップＴを取り外した後は、スライド板５を初期の位置まで復帰させ、以後、同様の動作を繰り返すこととなる。
また、倒立状態にある下電極のキャップチップＴを取り外す場合は、ロータリーアクチュエータ２２を作動して筒状ケース１を１８０°回動させれば、固定爪２ａと可動爪２ｂの位置関係、および筒状ケース１内に収納されたレバー３、スライド板５、エアシリンダ７等も全て上下反転する。この結果、正立状態の場合と同じように、倒立状態にあるキャップチップＴに対して可動爪２ｂがほぼ垂直方向に作用することで簡単に取り外しができることとなる。

以上の説明からも明らかなように、本発明のキャップチップ取外し装置は、基台２０上に筒状ケース１を軸方向に回動自在に取り付けるとともに、この筒状ケース１の前面側にシャンクＳの下端部に密接する水平な固定爪２ａと、該固定爪２ａと対をなしキャップチップＴの上端部に密接するとともに前記固定爪２ａの基部を支点として回動する可動爪２ｂを設け、また筒状ケース１内には可動爪２ｂの後方に延設されて前記支点４を中心に揺動する梃子式のレバー３と、この可動爪２ｂを押し下げるようにレバー３を回動する楔式のスライド板５を設けて、筒状ケース１を回動することにより固定爪２ａと可動爪２ｂの位置関係を上下反転可能としたものであり、シャンク先端に嵌合されているキャップチップＴを簡単・確実かつ安定して取り外すことができ、しかもシャンクＴを傷めることもないものである。更には、１つの装置で正立状態・倒立状態あるいは任意の角度のいずれの向きのキャップチップＴも簡単に取り外すことができ、大幅な装置の小型化およびコストダウンが図れることとなるという利点もある。

本発明の実施の形態を示す正面図である。 本発明の実施の形態を示す平面図である。 本発明の実施の形態を示す側面図である。 キャップチップが正立状態にある場合を示す側面図である。 キャップチップが倒立状態にある場合を示す側面図である。 爪部の斜視図である。 キャップチップの取り外し動作の説明図である。

符号の説明

１ 装置本体
２ａ 固定爪
２ｂ 可動爪
２ｃ 切欠溝
３ 梃子式のレバー
３ａ ローラ
４ 支点
５ スライド板
５ａ 傾斜面
６ レール
７ 駆動源
８ 弾力材
２０ 基台
２１ ベアリング軸受
２２ ロータリーアクチュエータ
Ｓ シャンク
Ｔ キャップチップ

Claims (3)

1. 抵抗溶接機や溶接ガンのシャンク先端部に嵌合されたキャップチップを取り外すためのキャップチップ取外し装置であって、基台上に筒状ケースを軸方向に回動自在に取り付けるとともに、この筒状ケースの前面側にシャンクの下端部に密接する水平な固定爪と、該固定爪と対をなしキャップチップの上端部に密接するとともに前記固定爪の基部を支点として回動する可動爪を設け、また筒状ケース内には可動爪の後方に延設されて前記支点を中心に揺動するとともに、後方部を後記するスライド板に常時密着するように弾力材により付勢されている梃子式のレバーと、この可動爪を押し下げるようにレバーを回動する楔式のスライド板を設けて、筒状ケースを回動することにより固定爪と可動爪の位置関係を上下反転可能としたことを特徴とするキャップチップ取外し装置。
2. 筒状ケースの前方部はベアリング軸受により軸支され、後方部には筒状ケースを回動するためのロータリーアクチュエータが取り付けられている請求項１に記載のキャップチップ取外し装置。
3. スライド板は、前下がりの傾斜面を有し、該傾斜面をレバー後方部の下面に当接させている請求項１〜２のいずれかに記載のキャップチップ取外し装置。

Images