JP5437946B2 - 電動式スポット溶接ガン - Google Patents
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Description
そのため、従来から、サーボモータのロータの回転角度を検出するためにエンコーダ160が設けられている。
このとき、エンコーダ160の回転軸は、カップリング等の継手を用いて、または直接、ロータの回転軸の後部に取り付けられることによって、ロータの回転がエンコーダ160に伝えられる。
そのため、従来の電動式スポット溶接ガン110では、モータ駆動ユニット130の前方部分に軸受ブッシュ200を配置して、この軸受ブッシュ200により、加圧時に加圧ロッド150に作用するモーメントを受ける構造となっている。
そのため、このようなエンコーダ160の配置が、モータ駆動ユニット130の全長を短縮するうえで妨げとなり、その全長を短縮することは困難であった。
モーメントによる負荷を受けるには軸受ブッシュ200の長さを長くしなければならず、その分だけモータ駆動ユニット130の全長が延びることは避けられない。
そのため、このような軸受ブッシュ200の配置が、モータ駆動ユニット130の全長を短縮するうえで妨げとなり、その全長を短縮することは困難であった。
これにより、例えば、ロータの後部にエンコーダが直列に連結されている場合に比べて、モータ駆動ユニットの全長(軸方向長さ)を短縮することができ、モータ駆動ユニットを小型化することができる。
これにより、例えば、加圧時に加圧ロッドに作用するモーメントを受ける軸受ブッシュがモータ駆動ユニットの前方部分に直列に配置される場合に比べて、モータ駆動ユニットの全長(軸方向長さ)を短縮することができ、モータ駆動ユニットを小型化することができる。
これにより、加圧ガイドにかかるモーメントを比較的小さく抑えることができ、したがって、電動式スポット溶接ガンの剛性が上がる。
また、加圧ガイド、加圧ロッドとの3軸を連結するポイントホルダの大きさを小さくすることができ、これにより、電動式スポット溶接ガン自体が小型化、軽量化できる。
これにより、電動式スポット溶接ガンの剛性が上がり、耐久性が向上する。
これにより、モータ駆動ユニットの全長(軸方向長さ)を短縮することができ、モータ駆動ユニットを小型化することができる。
これにより、可撓導体の両側が溶接にともなうスパッタの直撃に曝される危険を回避することができ、したがって、可撓導体の寿命が延びる。
これにより、可撓導体をトランスに直結できない構造の場合に必要な二次導体が不要となり、部品数を削減することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る電動式スポット溶接ガン10の要部を断面にして示す側面図、図2は拡大縦断背面図、図3は従動側アームおよびオンス銅板を省略して示す拡大正面図である。
電動式スポット溶接ガン10は、溶接ロボット(不図示)のアーム5にイコライズ機構20を介して取り付けられるガンボディ11を備える。
ガンボディ11は、イコライズ機構20の他、モータ駆動ユニット30と、駆動側アーム70と、従動側アーム80と、トランス90と、を備える。
フレーム21a,21bは、溶接ロボット(不図示)のアーム5に固定される。
イコライズガイド25a,25bは、フレーム21a,21bに固定されて前後方向に延びる左右一組のイコライズガイドバー26a,26bを備える。
フローティング部材27a,27bは、左側がダンパー28aで右側がバネ28bからなる左右一組のダンパー・バネ28a,28bを備える。
ユニットハウジング31は、サーボモータ40、加圧ロッド50およびエンコーダ60を収容するメインハウジング32と、メインハウジング32の左右上側に延出したサブハウジング33a,33bと、を備える。
加圧ロッド50の後端部は、ボールねじ52と螺合しているナット54と一体に構成される。
ナット54は、適宜の回り止め措置が施される。そのため、ロータ43の回転にともなってボールねじ52が回転すると、加圧ロッド50は、ナット54とともにロータ43の中空部内をロータ43の軸線に沿って進退する。
エンコーダ60は、回転軸の入力端部64にギア65が取り付けられる。このギア65は、普通のギア(平歯車)でよい。ギア65は、ロータ43に取り付けられたギア45と係合する。
駆動側アーム70および従動側アーム80は、いずれも、イコライズ機構20により変位可能に支持される。そのため、駆動側電極チップ71と従動側電極チップ81とでワーク(板材)を挟持するときに、ワークが所定の位置から多少位置ずれ(例えば、2〜3mm程度の位置ずれ)を起こしていても、挟持したときに全体がフローティングして追従する。
そのため、トランス90は、トランス90の電極から、駆動側電極チップ71を備えた駆動側アーム70および従動側電極チップ81を備えた従動側アーム80に溶接電流を流すための可撓導体としてのオンス銅板92を備える。オンス銅板92は、薄い銅板を重ねたものをU字形に曲げて使用する。
従来は、電動式スポット溶接ガンの左右間の中央にオンス銅板を配置することができないため、トランスの電極取り付け部から二次導体(銅板)を左右に振り分けて、その左右から前方へ向けてオンス銅板を配置していた。これにより、従来は、溶接電流が流れる導体経路が長くなり、抵抗をもつので発熱する。そのため、水を流して冷却しなければならなかった。部品点数も増えて、抵抗も増えて、冷却水の流路も増えた。
これにより、オンス銅板92のコンパクト化が実現される。また、二次導体が不要となり、溶接電流が流れる導体経路が短くなり、導体経路の電気抵抗が低下し、導体経路を冷却するための冷却水路を削減できる。
これにより、加圧ロッド50の先端に取り付けられた駆動側電極チップ71が、対向する従動側電極チップ81との間にワーク(板材)を挟持してスポット溶接を行う。
(1)加圧ロッド50側とは反対側のロータ43の後端部44と、エンコーダ60の入力端部64とを同一方向に向けた姿勢で、ロータ43およびエンコーダ60が、加圧ロッド50に対して電極チップ71がオフセットしているオフセット平面内で互いに平行に配置される。すなわち、例えば、サーボモータ40のロータ43の後部にエンコーダ60が直列に連結されている場合の、そのエンコーダ60をサーボモータ40のロータ43に対して折り返した構造となる。
これにより、例えば、ロータ43の後部にエンコーダ60が直列に連結されている場合に比べて、モータ駆動ユニット30の全長(軸方向長さ)を効率よく短縮することができ、モータ駆動ユニット30を小型化することができる。
これにより、例えば、加圧時に加圧ロッド50に作用するモーメントを受ける軸受ブッシュがモータ駆動ユニット30の前方部分に直列に配置される場合に比べて、モータ駆動ユニット30の全長(軸方向長さ)を効率よく短縮することができ、モータ駆動ユニット30を小型化することができる。
これにより、加圧ガイド55a,55bにかかるモーメントが小さくなり、電動式スポット溶接ガン10の剛性が上がる。
また、ポイントホルダの大きさが小さくなり、これにより、電動式スポット溶接ガン10自体が小型化、軽量化できる。
これにより、電動式スポット溶接ガン10の剛性が上がり、耐久性が向上する。
これにより、モータ駆動ユニット30の全長(軸方向長さ)を効率よく短縮することができ、モータ駆動ユニット30を小型化することができる。
これにより、モータ駆動ユニット30の全長(軸方向長さ)を効率よく短縮することができ、電動式スポット溶接ガン10を小型化することができる。
これにより、オンス銅板92をトランス90に直結できない構造の場合に必要な二次導体が不要となり、部品数を削減することができる。
20…イコライズ機構
25a,25b…イコライズガイド
27a,27b…フローティング部材
30…モータ駆動ユニット
40…サーボモータ
43…ロータ
44…後端部
50…加圧ロッド
55a,55b…加圧ガイド
60…エンコーダ
64…入力端部
70…駆動側アーム(アーム)
71…駆動側電極チップ(電極チップ)
81…従動側電極チップ(電極チップ)
90…トランス
92…オンス銅板(可撓導体)
Claims (2)
- サーボモータと、
前記サーボモータのロータの回転に応じて進退する加圧ロッドと、
前記加圧ロッドの先端部に固定されたアームに取り付けられる電極チップと、
前記サーボモータのロータの回転角度を検出するエンコーダと、を備え、
前記加圧ロッドに対して前記電極チップの位置がオフセットしている電動式スポット溶接ガンにおいて、
前記加圧ロッド側とは反対側の前記ロータの後端部と、前記エンコーダの入力端部とを同一方向に向けた姿勢で、当該ロータおよび当該エンコーダが、前記加圧ロッドに対して前記電極チップがオフセットしているオフセット平面内で互いに平行に配置され、
前記加圧ロッドと一体に固定されて、当該加圧ロッドと平行に延びる一組の加圧ガイドを備え、
前記一組の加圧ガイドは、前記オフセット平面を挟んでその両側に配置される、電動式スポット溶接ガン。 - 請求項1に記載の電動式スポット溶接ガンにおいて、
トランスと、
前記トランスから前記電極チップへ電流を流すための可撓導体と、
前記電極チップと当該電極チップに対向する電極チップとの間でワークを挟持するとき、ワ−クの位置ずれを吸収可能なイコライズ機構と、を備え、
前記イコライズ機構は、
前記加圧ガイドと平行に延びる一組のイコライズガイドと、
前記一組のイコライズガイドにフローティング機能をもたせる一組のフローティング部材と、を備え、
前記ロータの軸線方向から見て、前記加圧ロッドから近い順に、前記一組の加圧ガイド、前記一組のイコライズガイド、前記一組のフローティング部材が配置され、
前記一組の加圧ガイドの中間位置に前記エンコーダが配置され、
前記一組のイコライズガイドの中間位置および前記一組のフローティング部材の中間位置に前記可撓導体が配置される、電動式スポット溶接ガン。
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