JP5079626B2 - Welding gun drive - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータにより送りねじ機構を介して軸方向に進退される加圧ロッドを備える溶接ガン用駆動装置に関する。 The present invention relates to a welding gun drive device including a pressure rod that is advanced and retracted in an axial direction by an electric motor via a feed screw mechanism.
従来、この種の駆動装置として、電動モータのロータを、加圧ロッドが挿入自在な中空形状に形成し、送りねじ機構を、ロータに当該ロータと同心に固定されるねじ軸と、ねじ軸に螺合するナット部とで構成し、加圧ロッドを、ナット部とナット部から軸方向先方にのびる中空ロッド部とで構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。加圧ロッドは回り止めされており、そのため、ナット部も回り止めされて、ねじ軸の回転によりナット部を介して加圧ロッドが軸方向に進退する。尚、このものでは、電動モータのモータハウジングの先端部外面に固定されるフランジ部を有するガイドスリーブをロータ内にクリアランスを存して挿入し、このガイドスリーブに加圧ロッドを軸方向に摺動自在に挿通支持させている。 Conventionally, as this type of drive device, the rotor of an electric motor is formed in a hollow shape into which a pressure rod can be inserted, and a feed screw mechanism is fixed to the rotor concentrically with the rotor, and the screw shaft There is known a nut portion that is screwed together and a pressure rod that is composed of a nut portion and a hollow rod portion that extends axially forward from the nut portion (see, for example, Patent Document 1). The pressure rod is prevented from rotating, and therefore the nut portion is also prevented from rotating, and the pressure rod advances and retreats in the axial direction via the nut portion by the rotation of the screw shaft. In this case, a guide sleeve having a flange portion fixed to the outer surface of the front end portion of the motor housing of the electric motor is inserted into the rotor with clearance, and the pressure rod is slid in the guide sleeve in the axial direction. It is inserted and supported freely.
また、上記従来例のものでは、モータハウジングの先端部内周に装着したベアリングによりロータの先端部を軸支している。ここで、ロータの支持剛性を確保するには、ベアリングで支持されるロータの先端部の肉厚を然程薄くできない。そして、ロータの内周にクリアランスを存してガイドスリーブが設けられるため、ガイドスリーブの内径を小さくせざるを得なくなる。その結果、ガイドスリーブに挿通支持する加圧ロッドの外径も小さくなり、加圧ロッドの座屈強度が不足し勝ちになる。また、加圧ロッドの十分な座屈強度が得られるようにその外径を大きくしたのでは、電動モータが大径の大型のものになってしまう。
本発明は、以上の点に鑑み、電動モータを大型化せずに加圧ロッドの外径を大きくしてその座屈強度を向上できるようにした溶接ガン用駆動装置を提供することをその課題としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides a welding gun drive device that can increase the buckling strength by increasing the outer diameter of a pressure rod without increasing the size of an electric motor. It is said.
上記課題を解決するために、本発明は、電動モータにより送りねじ機構を介して軸方向に進退される加圧ロッドを備える溶接ガン用駆動装置であって、加圧ロッドが回り止めされるものにおいて、電動モータのロータは、加圧ロッドが挿入自在な中空形状に形成され、送りねじ機構は、ロータに当該ロータと同心に固定されるねじ軸と、ねじ軸に螺合するナット部とで構成され、加圧ロッドは、ナット部とナット部から軸方向先方にのびる中空ロッド部とで構成され、ロータの内周面に、加圧ロッドを相対回転自在に且つ軸方向に摺動自在に挿通支持するガイド部が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a welding gun drive device including a pressure rod that is advanced and retracted in the axial direction by an electric motor via a feed screw mechanism, and the pressure rod is prevented from rotating. In the electric motor, the rotor of the electric motor is formed in a hollow shape into which the pressure rod can be inserted, and the feed screw mechanism includes a screw shaft fixed to the rotor concentrically with the rotor and a nut portion screwed to the screw shaft. The pressure rod is composed of a nut portion and a hollow rod portion extending axially forward from the nut portion, and the pressure rod is relatively rotatable and slidable in the axial direction on the inner peripheral surface of the rotor. A guide portion for inserting and supporting is provided.
本発明によれば、ロータの内周面に設けたガイド部に加圧ロッドが挿通支持されるため、上記従来例のようにロータとガイド部たるガイドスリーブとの間に径方向のクリアランスを設けずに済む。従って、ガイド部の内径を可及的に大きくすることができる。その結果、電動モータを大型化することなく、加圧ロッドの外径を大きくしてその座屈強度を向上できる。 According to the present invention, since the pressure rod is inserted and supported by the guide portion provided on the inner peripheral surface of the rotor, a radial clearance is provided between the rotor and the guide sleeve as the guide portion as in the conventional example. You do n’t have to. Therefore, the inner diameter of the guide portion can be increased as much as possible. As a result, the buckling strength can be improved by increasing the outer diameter of the pressure rod without increasing the size of the electric motor.
尚、加圧ロッドは回り止めされるため、ナット部も回り止めされる。従って、ねじ軸の回転でナット部を介して加圧ロッドが軸方向に進退する。また、ガイド部は、回り止めされる加圧ロッドに対し相対回転自在になっており、ロータにガイド部が固定されていても、ロータは支障なく回転する。 Since the pressure rod is prevented from rotating, the nut portion is also prevented from rotating. Accordingly, the rotation of the screw shaft causes the pressure rod to advance and retract in the axial direction via the nut portion. Further, the guide portion is rotatable relative to the pressure rod that is prevented from rotating, and the rotor rotates without any trouble even if the guide portion is fixed to the rotor.
また、本発明においては、電動モータのモータハウジングの先端部内周に装着したベアリングにより軸支されるロータの先端部を含む所定の軸方向範囲のロータの部分の内周面に、加圧ロッドを相対回転自在に且つ軸方向に摺動自在に挿通支持するガイドスリーブが固定され、このガイドスリーブでガイド部が構成されることが望ましい。 In the present invention, a pressure rod is provided on the inner peripheral surface of a portion of the rotor in a predetermined axial range including the front end of the rotor supported by a bearing mounted on the inner periphery of the front end of the motor housing of the electric motor. It is desirable that a guide sleeve that is inserted and supported so as to be relatively rotatable and slidable in the axial direction is fixed, and the guide portion is constituted by this guide sleeve.
これによれば、ベアリングにより軸支されるロータの先端部を比較的薄肉に形成しても、その内周面に固定されるガイドスリーブによりロータの先端部が補強されるため、ロータの支持剛性が確保される。そして、ガイドスリーブとロータとの間に径方向のクリアランスを設ける必要がないため、ロータの先端部の薄肉化と相俟って、ガイドスリーブの内径を可及的に大きくすることができる。その結果、電動モータを大型化することなく、加圧ロッドの外径を大きくしてその座屈強度を向上できる。 According to this, even if the tip portion of the rotor pivotally supported by the bearing is formed relatively thin, the tip portion of the rotor is reinforced by the guide sleeve fixed to the inner peripheral surface thereof. Is secured. Further, since it is not necessary to provide a radial clearance between the guide sleeve and the rotor, the inner diameter of the guide sleeve can be increased as much as possible in combination with the thinning of the tip of the rotor. As a result, the buckling strength can be improved by increasing the outer diameter of the pressure rod without increasing the size of the electric motor.
図１は本発明の実施形態の溶接ガン用駆動装置を示している。この駆動装置は、サーボモータ等から成る電動モータ１により送りねじ機構２を介して軸方向に進退される加圧ロッド３を備えている。そして、電動モータ１を、モータハウジング４の先端部両側面に形成した凹孔５に挿入するピンを介してＸ型溶接ガンの一方のガンアーム（図示せず）に連結し、加圧ロッド３の先端部を溶接ガンの他方のガンアームＧにピン６を介して連結している。図中５ａ，６ａは絶縁材である。 FIG. 1 shows a welding gun driving apparatus according to an embodiment of the present invention. This drive device includes a pressure rod 3 that is advanced and retracted in the axial direction by a feed screw mechanism 2 by an electric motor 1 such as a servo motor. Then, the electric motor 1 is connected to one gun arm (not shown) of the X-type welding gun via pins inserted into the recessed holes 5 formed on both side surfaces of the front end of the motor housing 4, and the pressure rod 3 The tip is connected to the other gun arm G of the welding gun via a pin 6. In the figure, reference numerals 5a and 6a denote insulating materials.
電動モータ１は、モータハウジング４の内面に固定したステータコイル７と、ロータ８とを備えている。ロータ８は、モータハウジング４の先端部内周に装着したベアリング９と尾端部内周に装着したベアリング１０とによりモータハウジング４内に軸支されている。また、ロータ８は、加圧ロッド３が挿入自在な中空形状に形成されている。 The electric motor 1 includes a stator coil 7 fixed to the inner surface of the motor housing 4 and a rotor 8. The rotor 8 is pivotally supported in the motor housing 4 by a bearing 9 attached to the inner periphery of the tip end portion of the motor housing 4 and a bearing 10 attached to the inner periphery of the tail end portion. The rotor 8 is formed in a hollow shape into which the pressure rod 3 can be inserted.
送りねじ機構２は、ロータ８に当該ロータ８と同心に固定されるねじ軸１１と、ねじ軸１１に複数のボール１２ａを介して螺合するナット部１２とで構成されている。また、加圧ロッド３は、ナット部１２と、ナット部１２から軸方向先方にのびる中空ロッド部３ａとで構成されている。ここで、加圧ロッド３はガンアームＧにより回り止めされるため、ナット部１２も回り止めされる。従って、ねじ軸１１がロータ８と一体に回転すると、ナット部１２を介して加圧ロッド３が軸方向に進退し、ガンアームＧが開閉される。 The feed screw mechanism 2 includes a screw shaft 11 that is fixed to the rotor 8 concentrically with the rotor 8, and a nut portion 12 that is screwed onto the screw shaft 11 via a plurality of balls 12a. The pressure rod 3 includes a nut portion 12 and a hollow rod portion 3a extending from the nut portion 12 in the axial direction. Here, since the pressure rod 3 is prevented from rotating by the gun arm G, the nut portion 12 is also prevented from rotating. Therefore, when the screw shaft 11 rotates integrally with the rotor 8, the pressure rod 3 moves forward and backward in the axial direction via the nut portion 12, and the gun arm G is opened and closed.
尚、ねじ軸１１は、その尾端の非円形断面の軸部１１ａにおいてロータ８の尾端の閉塞端に嵌合し、ナット１１ｂによりロータ８に締結される。 The screw shaft 11 is fitted to the closed end of the tail end of the rotor 8 at the shaft portion 11a having a non-circular cross section at the tail end thereof, and is fastened to the rotor 8 by a nut 11b.
また、モータハウジング４の先端部内周に装着したベアリング９により軸支されるロータ８の先端部を含む所定の軸方向範囲のロータ８の部分の内周面には、加圧ロッド３を相対回転自在に且つ軸方向に摺動自在に挿通支持するガイド部たるガイドスリーブ１３が固定されている。 In addition, the pressure rod 3 is relatively rotated on the inner peripheral surface of the portion of the rotor 8 in a predetermined axial range including the front end portion of the rotor 8 supported by the bearing 9 attached to the inner periphery of the front end portion of the motor housing 4. A guide sleeve 13 serving as a guide portion that is inserted and supported so as to be freely slidable in the axial direction is fixed.
これによれば、ベアリング９により軸支されるロータ８の先端部を比較的薄肉に形成しても、その内周面に固定されるガイドスリーブ１３によりロータ８の先端部が補強されるため、ロータ８の支持剛性が確保される。また、上記従来例のものと異なりガイドスリーブ１３とロータ８との間に径方向のクリアランスを設ける必要がないため、ロータ８の先端部の薄肉化と相俟って、ガイドスリーブ１３の内径を可及的に大きくすることができる。その結果、電動モータ１を大型化することなく、ガイドスリーブ１３に挿通支持される加圧ロッド３の径を大きくしてその座屈強度を向上できる。 According to this, even if the tip portion of the rotor 8 pivotally supported by the bearing 9 is formed relatively thin, the tip portion of the rotor 8 is reinforced by the guide sleeve 13 fixed to the inner peripheral surface thereof. The support rigidity of the rotor 8 is ensured. In addition, unlike the conventional example described above, there is no need to provide a radial clearance between the guide sleeve 13 and the rotor 8, so that the inner diameter of the guide sleeve 13 is reduced due to the thinning of the tip of the rotor 8. It can be as large as possible. As a result, the buckling strength can be improved by increasing the diameter of the pressure rod 3 inserted and supported by the guide sleeve 13 without increasing the size of the electric motor 1.
尚、ガイドスリーブ１３は、加圧ロッド３に対し相対回転自在になっており、ロータ８にガイドスリーブ１３が固定されていても、ロータ８は支障なく回転する。また、ガイドスリーブ１３より尾方のロータの部分の内径は、ガイドスリーブ１３の外径より小さく内径より大きくなっており、加圧ロッド３がガイドスリーブ１３より尾方のロータ部分の内周面に接触することを防止している。 The guide sleeve 13 is rotatable relative to the pressure rod 3, and the rotor 8 rotates without any trouble even if the guide sleeve 13 is fixed to the rotor 8. Further, the inner diameter of the portion of the rotor on the rear side of the guide sleeve 13 is smaller than the outer diameter of the guide sleeve 13 and larger than the inner diameter, and the pressure rod 3 contacts the inner peripheral surface of the rotor portion on the rear side of the guide sleeve 13. To prevent that.
また、モータハウジング４の最先端の内周には、異物の侵入を防止するダストシール１４とオイルスクレーパ１５とが装着されている。更に、モータハウジング４の尾端部内には、ロータ８の回転角度を検出するエンコーダ１６が設けられている。 In addition, a dust seal 14 and an oil scraper 15 are installed on the innermost edge of the motor housing 4 to prevent foreign substances from entering. Further, an encoder 16 for detecting the rotation angle of the rotor 8 is provided in the tail end portion of the motor housing 4.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、ロータ８の内周面に固定したガイドスリーブ１３で加圧ロッド３を軸方向に摺動自在に挿通支持するガイド部を構成したが、ロータ８の内周面に潤滑性のあるコーティング層を形成し、このコーティング層でガイド部を構成しても良い。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the guide portion for inserting and supporting the pressure rod 3 so as to be slidable in the axial direction is configured by the guide sleeve 13 fixed to the inner peripheral surface of the rotor 8. It is also possible to form a guide layer by forming a coating layer having a characteristic.
また、上記実施形態は、Ｘ型溶接ガンの駆動装置に本発明を適用したものであるが、Ｃ型溶接ガンの駆動装置としても本発明を適用できる。この場合、加圧ロッドに可動電極チップが連結されることになり、このままでは加圧ロッドを回り止めできない。そこで、加圧ロッドに平行に連結されるガイドバーを設けて、ガイドバーをモータハウジングに固定されるガイドに挿通することにより加圧ロッドを回り止めする。 Moreover, although the said embodiment applies this invention to the drive device of a X-type welding gun, this invention is applicable also as a drive device of a C-type welding gun. In this case, the movable electrode tip is connected to the pressure rod, and the pressure rod cannot be prevented from rotating in this state. Therefore, a guide bar connected in parallel to the pressure rod is provided, and the pressure rod is prevented from rotating by inserting the guide bar through a guide fixed to the motor housing.
Ｇ…ガンアーム、１…電動モータ、２…送りねじ機構、３…加圧ロッド、３ａ…中空ロッド部、８…ロータ、９…ベアリング、１１…ねじ軸、１２…ナット部、１３…ガイドスリーブ（ガイド部）。 G ... Gun arm, 1 ... Electric motor, 2 ... Feed screw mechanism, 3 ... Pressure rod, 3a ... Hollow rod portion, 8 ... Rotor, 9 ... Bearing, 11 ... Screw shaft, 12 ... Nut portion, 13 ... Guide sleeve ( Guide part).
Claims (2)
電動モータのロータは、加圧ロッドが挿入自在な中空形状に形成され、
送りねじ機構は、ロータに当該ロータと同心に固定されるねじ軸と、ねじ軸に螺合するナット部とで構成され、
加圧ロッドは、ナット部とナット部から軸方向先方にのびる中空ロッド部とで構成され、
ロータの内周面に、加圧ロッドを相対回転自在に且つ軸方向に摺動自在に挿通支持するガイド部が設けられていることを特徴とする溶接ガン用駆動装置。 A welding gun drive device comprising a pressure rod that is advanced and retracted in the axial direction by an electric motor via a feed screw mechanism, wherein the pressure rod is prevented from rotating,
The rotor of the electric motor is formed in a hollow shape into which the pressure rod can be inserted,
The feed screw mechanism includes a screw shaft that is fixed to the rotor concentrically with the rotor, and a nut portion that is screwed onto the screw shaft.
The pressure rod is composed of a nut part and a hollow rod part extending axially away from the nut part,
A welding gun drive device, characterized in that a guide portion for inserting and supporting the pressure rod so as to be relatively rotatable and slidable in the axial direction is provided on the inner peripheral surface of the rotor.
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