JP4614833B2 - 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傷つけることなく簡単に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をロボットアームに取り付けて使用しているが、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。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を確保していた。

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るものが多いために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る。しかし、その都度生産ラインを止めてキャップチップを交換することは生産効率を低下させる。そこで、ラインを止めずにキャップチップを交換することができるように、例えば特許文献１に示されるような、ロボットアームの先端に取り付けて使用される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、前記公報に記載された従来の装置は、キャップチップとシャンクの隙間に板状のレバーを差し込み、てこの原理の応用でキャップチップを取り外すものであり、支点となるシャンクやキャップチップの角部に傷がつくという問題点や、レバーの差し込み量が安定せずキャップチップの取外し不良を生ずるという問題点があった。

そこで、本件出願人はシャンクやキャップチップの角部に傷がつくのを防止することができるキャップチップの自動取外し装置として、装置本体の前面側に水平状態を保つ固定爪と、先端部を該固定爪と対をなす可動爪としたてこ式のレバーを取り付け、これら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位置合わせした後に、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た装置を開発し、先に特願２００４−１７６４７０号として出願した。

しかしながら、先の出願の装置では、シャンクとキャップチップ間の段差内に一対の固定爪と可動爪とを上下２枚重ねた状態で差し込む構造であるため、爪の厚みがあり最低限この厚み分の隙間が必要で、シャンクとキャップチップ間の段差の距離が大きく必要になる傾向があった。この結果、シャンクとキャップチップ間の段差の距離が比較的短いものについては適用することができない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傷めることなく簡単に取り外すことができ、しかもシャンクとキャップチップ間の段差の距離が短い場合にも適用する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、溶接機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ように、シャンクの軸方向と直交する方向から前進してシャンクの下端部に密接する固定爪と、固定爪とともに前進してキャップチップの上端部に密接する可動爪と、可動爪の後方に延びるレバーを回動することにより可動爪を固定爪から遠ざかるように押し下げ、キャップチップをシャンクより離脱させる回動機構からなるキャップチップ取外し装置であって、前記固定爪と可動爪はシャンクとキャップチップ間への導入時において同一平面内に位置する構造となっており、また前記回動機構が、楔式のスライド板を備え、同一平面内に位置した状態となっている固定爪と可動爪をシャンクとキャップチップの間に前進させた後に、スライド板の前進動により可動爪を押し下げるようにレバーを回動させる構造となっていることを特徴とするものである。

本発明では、固定爪と可動爪はシャンクとキャップチップ間への導入時において同一平面内に位置する構造であり、厚みとしては爪１枚分であるため、シャンクとキャップチップ間の段差の距離は短いものでもよくなる。

図１は本発明のキャップチップ取外し装置の全体を示す正面図、図２はその作動状態を示す正面図、図３は図１の平面図である。
図において、１はボックス状の装置本体であり、その前面側には水平状態を保つ固定爪２ａが設けられている。３は枢着部４を支点として自在に回動するてこ式のレバーで、先端部には前記固定爪２ａと対をなす可動爪２ｂが形成されている。
即ち、本発明は溶接機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装置であって、シャンク２０の軸方向と直交する方向から前進してシャンク側に密接する固定爪２ａと、固定爪２ａとともに前進してキャップチップ２１の上端部に密接する可動爪２ｂと、可動爪２ｂの後方に延びるレバー３を回動することにより可動爪２ｂを固定爪２ａから遠ざかるように押し下げ、キャップチップ２１をシャンク２０より離脱させる回動機構から構成されている。

前記回動機構は、楔式のスライド板５を備え、爪部をシャンク２０とキャップチップ２１間の段差に前進させた後に、スライド板５の前進動により可動爪２ｂを押し下げるようにレバー３を回動させるものである。
このスライド板５は、後方側に設置した一般的な駆動源であるエアシリンダ７等により、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、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。

前記てこ式のレバー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、レバー３の後方部とスライド板５とがバネ材８により連結されたものとなっているが、その他、装置本体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することもできる。

また、装置本体１あるいは装置本体１の近傍には、爪内にシャンク２０が正常に挿入されたか否か、およびキャップチップ２１が取り外されたか否かを確認するためのセンサー９が取り付けてある。これにより、確実で安定したキャップチップ取外しが行えることとなる。

前記固定爪２ａをシャンク２０の下方部に形成した挿入溝２０ａに導入し、可動爪２ｂをシャンク２０とキャップチップ２１間に導入することによりキャップチップ２１を離脱させるようにした点に特徴を有するものを参考例として示す。
図４は参考例に係る爪部を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図４のものでは、挿入溝２０ａはシャンク２０の下方部の対向する面を切り欠いて２ヶ所に形成され、爪部に設けられた切欠溝２ｃ内へ導入可能な構造となっている。
また、図５はその他の爪部を示すもので、図示のものでは挿入溝２０ａはシャンク２０の下方部にリング状の凹溝が形成された構造となっている。

本発明では前記固定爪２ａと可動爪２ｂはシャンク２０とキャップチップ２１間への導入時において同一平面内に位置する構造となっている点に特徴を有する。
図６は本発明に係る爪部を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図６のものでは、固定爪２ａと可動爪２ｂとが常時は同一平面内に位置しており、レバー３を回動操作した時には可動爪２ｂが枢着部４を中心に回動するよう構成されている。この場合は、爪部の厚みとしては常時は爪１枚分であるため、シャンク２０とキャップチップ２１間の段差の距離が短くてもその間に挿入可能であり、シャンク側に挿入溝を形成する必要がない。

次に、本発明の装置によるキャップチップ取外し動作について説明すると、先ず、図１に示されるように、固定爪２ａをシャンクの軸方向と直交する方向から前進してシャンク側に密接させるとともに、固定爪とともに前進する可動爪２ｂをキャップチップの上端部に密接させる。この時、固定爪２ａの上面はシャンク２０に密接し、可動爪２ｂの下面はキャップチップ２１に密接することとなる。

この場合、参考例では、固定爪２ａをシャンク２０の下方部に形成した挿入溝２０ａに導入し、可動爪２ｂをシャンク２０とキャップチップ２１間に導入するものであり、シャンク２０とキャップチップ２１間の段差内には可動爪２ｂのみが導入されるため、該シャンク２０とキャップチップ２１間の段差の距離は短いものでもよくなる。
また本発明では、固定爪２ａと可動爪２ｂはシャンク２０とキャップチップ２１間への導入時において同一平面内に位置する構造であり、厚みとしては爪１枚分であるため、シャンク２０とキャップチップ２１間の段差の距離は短いものでもよくなる。

次いで、図２に示されるように、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、枢着部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。この結果、キャップチップ２１がシャンク２０より簡単に取り外されることとなる。
即ち、従来のように１本のてこ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、小さな力で確実に取り外すことが可能となる。しかも、固定爪２ａの上面がシャンク２０に当接した状態にあるため、シャンク２０に傷がつくおそれもない。
このようにしてキャップチップ２１を取外した後は、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。

なお、装置本体１あるいは装置本体１の近傍に、爪内にシャンク２０が正常に挿入されたか否か、およびキャップチップ２１が取り外されたか否かを確認するためのセンサー９が取り付けた場合は、確実で安定したキャップチップ取外しを行うことができ、センサー９からの不良信号によりミス対応も確実に行えることとなる。

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では、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傷めることなく簡単に取り外すことができ、しかもシャンクとキャップチップ間の段差の距離が短い場合にも適用することができることとなる。更に、構造がシンプルで小型軽量化が図られているため、例えば溶接機電極部への振込型にも組み込みが可能であり、更には耐久性にも優れ、かつランニングコストも安いという利点や、ストレートガンやＸガン等様々なガンにも対応することができ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。 本発明の作動状態を示す正面図である。 図１の平面図である。 （ａ）は参考例に係る爪部を示す平面図、（ｂ）は正面図である。 （ａ）は参考例に係るその他の爪部を示す平面図、（ｂ）は正面図である。 （ａ）は本発明に係る爪部を示す平面図、（ｂ）は正面図である。

１ 装置本体
２ａ 固定爪
２ｂ 可動爪
２ｃ 切欠溝
３ レバー
３ａ ローラ
４ 枢着部
５ スライド板
５ａ 傾斜面
６ レール
７ 駆動部
８ 弾力材
９ センサー
２０ シャンク
20ａ 挿入溝
２１ キャップチップ

Claims (4)

1. 溶接機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ように、シャンクの軸方向と直交する方向から前進してシャンクの下端部に密接する固定爪と、固定爪とともに前進してキャップチップの上端部に密接する可動爪と、可動爪の後方に延びるレバーを回動することにより可動爪を固定爪から遠ざかるように押し下げ、キャップチップをシャンクより離脱させる回動機構からなるキャップチップ取外し装置であって、前記固定爪と可動爪はシャンクとキャップチップ間への導入時において同一平面内に位置する構造となっており、また前記回動機構が、楔式のスライド板を備え、同一平面内に位置した状態となっている固定爪と可動爪をシャンクとキャップチップの間に前進させた後に、スライド板の前進動により可動爪を押し下げるようにレバーを回動させる構造となっていることを特徴とするキャップチップ取外し装置。
2. スライド板は、エアシリンダにより前後動自在とされている請求項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、該傾斜面をレバーの下面に当接させている請求項２に記載のキャップチップ取外し装置。
4. レバーの後方部は、常に傾斜面に密着するように弾力材により付勢されている請求項３に記載のキャップチップ取外し装置。

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