JP6456399B2 - キャップチップ取外し装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶接装置のシャンクの先端に嵌合されたキャップチップをシャンクから取外すキャップチップ取外し装置に関するものである。

自動車の組立ライン等においては、ロボットアームの先端に溶接装置を取付け、自動的にスポット溶接が行われている。溶接装置のシャンクの先端にはキャップチップと呼ばれる電極キャップチップを嵌合させてあり、溶接部位に通電するために、一対のシャンクの先端のキャップチップで溶接部位を挟むようにしてスポット溶接が行われる。

このキャップチップは溶接を繰り返すと次第に変形したり摩耗したりするため、定期的に交換する必要が生じる。このため、固定爪と可動爪との間にシャンクの先端部を挿入し、可動爪を開くことによってシャンクの先端のキャップチップを取外すキャップチップ取外し装置が多数開発され、実用化されている。

例えば特許文献１には、可動爪の腕部の後端を楔型のスライド板に接触させ、このスライド板をシリンダ等の駆動源によって進退させることによって、可動爪を開閉する構造のキャップチップ取外し装置が開示されている。このように従来は駆動源を備えたキャップチップ取外し装置が用いられていたが、キャップチップ取外し装置を駆動するための電源や圧力源を必要とするため、設備コストも運転コストも高くなるという問題があった。

また特許文献２には、作業員がレバーを操作することによって可動爪を開閉する構造のキャップチップ取外し装置が開示されている。このような手動式のキャップチップ取外し装置は安価であるが、作業員の負担が増加するという問題があった。

さらに、前記したように溶接装置のシャンクは一対で用いられるため、キャップチップの交換も同時に行なうのが普通であるが、特許文献１，２の装置では各シャンク毎にキャップチップの取外しを行わねばならず、作業時間がかかるという問題もあった。

特開２００６−１０２７９８号公報 特開２０１１−１２５８７３号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、駆動源を必要とせず、かつ人力に頼ることなく、一対のシャンクからのキャップチップの取外しを同時に行なう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である。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、シャンクとキャップチップの間に固定爪と可動爪を挿入し、可動爪を開くことによってシャンクの先端のキャップチップを取外すキャップチップ取外し装置であって、固定爪と可動爪とが搭載された一対の爪載置台と、それらの爪載置台の間に位置するスライダとからなり、これらの爪載置台は可動爪をスライダ側として、少なくとも一方の爪載置台がスライドできるように、スライダとともに直線レール上に配置され、可動爪は枢軸と、この枢軸の反対側に伸びる腕部と、この腕部を爪載置台から離れる方向に弾発するスプリングとを備え、各腕部の先端をスライダに当接させたことを特徴とするものである。

好ましい実施形態においては、一対の爪載置台とスライダとを、同一の直線レール上にスライド可能に配置した。一対の爪載置台を、上下方向に延びる直線レールに沿って上下に配置することができる。直線レールの両端に、爪載置台のストッパを設けることが好ましい。

本発明のキャップチップ取外し装置は、ロボットアームによって溶接装置のシャンクとキャップチップの間に一対の爪載置台の固定爪と可動爪を挿入したうえ、溶接装置のシャンク移動機構によってシャンクを移動させ、スライド可能な爪載置台を他方の爪載置台の方向にスライドさせれば、可動爪の腕部がスプリングに抗して押し込まれ、可動爪が開く。そのままさらにスライド可能な爪載置台をスライドさせれば、スライダも他方の爪載置台の方向にスライドし、他方の爪載置台の可動爪の腕部もスプリングに抗して押し込まれ、可動爪を開く。このように、シャンク移動機構によってスライド可能な爪載置台を他方の爪載置台の方向にスライドさせるだけで、他方の爪載置台の可動爪も連動して開くこととなり、一対の溶接ガンからのキャップチップの取外しをほぼ同時に行なうことができる。

また本発明のキャップチップ取外し装置は、ロボットアームに取付けられた溶接装置のシャンク移動機構によって駆動されるため、キャップチップ取外し装置には駆動源を必要とせず、かつ人力に頼ることもない利点がある。よって製作コストが安価であり、運転コストもかからない。

実施形態のキャップチップ取外し装置を示す正面図である。 図１の左側面図である。 図１の上面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 可動爪の動きを示す部分拡大図である。 使用状態を示す全体図である。 シャンクが可動爪と固定爪に挿入された状態の正面図である。 シャンクが押し下げられた状態の正面図である。 シャンクがさらに押し下げられた状態の正面図である。

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態のキャップチップ取外し装置を示す正面図であり、図２はその左側面図である。１は平板状のベース、２はベース１の表面に固定された直線レールである。この実施形態では直線レール２が上下方向に延びるように垂直配置されているが、直線レール２が水平方向に延びるように水平配置することも、斜めに配置することも可能である。この直線レール２上には、上下一対の爪載置台３、４と、それらの間に位置するスライダ５とが配置されている。爪載置台３、４は向きが逆である点を除いて同一構造であるから、上側の爪載置台３の構造を説明する。

爪載置台３はベース１と平行な平板６の端部に、ベース１に対して垂直な壁面７を形成し、この壁面７に固定爪８を取付けたものである。図３に示すように、固定爪８はＵ字状の段付き凹部９を備え、図５に示すようにこの凹部９にシャンク５０の先端を嵌め込むことができるようになっている。固定爪８はボルトによって壁面７に取付けられており、シャンク５０のサイズに応じて交換することができる。なおシャンク５０はロボットアームに取付けられた溶接装置の一部であり、ロボットアームによって自由に移動させることができる。

壁面７の裏面には一対の軸受け部１０が突設されており、これらの軸受け部１０に支持された枢軸１１によって、可動爪１２が支持されている。可動爪１２も先端部にＵ字状の段付き凹部１３を備えており、図５に示すようにシャンク５０の先端のキャップチップ６０の端面を受ける構造となっている。

図１に示すように、可動爪１２は枢軸１１を越えた反対側に腕部１４を備えている。腕部１４は図１に示すように、可動爪１２が固定爪８と密着するように閉じた状態で爪載置台３から離れる方向に斜めに延びており、その先端にはローラ１５が設けられている。また可動爪１２の腕部１４と固定爪８との間には、腕部１４を爪載置台３から離れる方向に弾発するスプリング１６が設けられている。このスプリング１６の弾発力によって、腕部１４の先端はローラ１５を介してスライダ５の突部１７と接触している。

下側の爪載置台４も上記した爪載置台３と同一構造であるが、その向きを逆にし、可動爪１２が一対の爪載置台３，４の内側にあるスライダ５を向くように配置されている。すなわちこの実施形態では、上側の爪載置台３の可動爪１２は下側にあり、下側の爪載置台４の可動爪１２は上側にあり、それらの腕部１４の先端のローラ１５が中間のスライダ５の突部１７の上下両面に当接している。

なお、図１のように直線レール２を垂直に配置した場合には、自重によって爪載置台３、４が下側にスライドする可能性がある。しかし下側の爪載置台４はストッパ１８により下側への移動を阻止されている。上側の爪載置台３はスプリング１６を十分強力にしておけば図１の位置を保持できるが、スプリング１６の力が不足する場合には図示しない補助スプリングによって図１の位置に引き上げておくこともできる。なお、全体を水平配置した場合には自重によるスライドを考慮する必要はないが、直線レール２の両端にストッパ１８，１８を設け、爪載置台３，４の初期位置を規制しておくことが好ましい。

この実施形態では、爪載置台３，４を共に直線レール２にスライド自在に配置したが、片側の爪載置台は固定しておくことも可能である。

以下に本発明のキャップチップ取外し装置の作動を説明する。
図６に示すように、上下のシャンク５０は溶接装置７０に取付けられており、溶接装置７０の全体がロボットアームにより移動可能となっている。図６の溶接装置７０では、上側のシャンク５０はシャンク移動機構７１により移動可能であり、下側のシャンク５０はＣ型アーム７２の先端に固定されている。この実施形態では本発明のキャップチップ取外し装置は所定箇所に固定されており、図６のようにロボットアームが溶接装置７０とともに上下のシャンク５０を移動させ、先端のキャップチップ６０を爪載置台３、４の固定爪８と可動爪１２の段付き凹部９，１３の内部に挿入する。図７にこの状態を示した。

この状態からシャンク移動機構７１により上側のシャンク５０を下側のシャンク５０の方向に移動させると、図８に示すようにシャンク５０に押されて固定爪８とともに上側の爪載置台３が下降し、それに連れて可動爪１２は枢軸１１を中心として回転し、上側のシャンク５０からキャップチップ６０を取外す。更に上側のシャンク５０を下側のシャンク５０の方向に移動させると、図９に示すようにスライダ５を介して下側の爪載置台４の可動爪１２も回転し、下側のシャンク５０からキャップチップ６０を取外す。

なおこの説明では、図８の状態まではスライダ５が停止したままであると述べたが、実際には上側の爪載置台３が下降するとそれに応じてスライダ５も下降し始めるので、上下のキャップチップ６０は相前後して取り外されることとなる。

このように本発明のキャップチップ取外し装置はそれ自体に駆動源を必要とせず、ロボット側のシャンク移動機構７１を利用して片側のシャンク５０を反対側のシャンク５０に向かって移動させるだけで、一対の溶接ガンのシャンクからのキャップチップの取外しを同時に行なうことができる。

上記の実施形態では、本発明のキャップチップ取外し装置を固定しておき、ロボットアームによってシャンク５０をキャップチップ取外し装置まで移動させてキャップチップ６０の取外しを行なったが、逆に本発明のキャップチップ取外し装置をロボットアームの先端に取付けて、溶接装置まで移動させてキャップチップの取外しを行なわせることもできる。

なお、スライダ５を設けたことにより２つのキャップチップ６０の取外しのタイミングを僅かにずらすことが可能となり、シャンク移動機構７１の負担を軽減することができる。

１ ベース
２直線レール
３ 爪載置台
４ 爪載置台
５ スライダ
６ 平板
７ 壁面
８ 固定爪
９ 段付き凹部
１０ 軸受け部
１１ 枢軸
１２ 可動爪
１３ 段付き凹部
１４ 腕部
１５ ローラ
１６ スプリング
１７ 突部
１８ ストッパ
５０ シャンク
６０ キャップチップ
７０ 溶接装置
７１ シャンク移動機構

Claims (4)

1. シャンクとキャップチップの間に固定爪と可動爪を挿入し、可動爪を開くことによってシャンクの先端のキャップチップを取外すキャップチップ取外し装置であって、
   固定爪と可動爪とが搭載された一対の爪載置台と、それらの爪載置台の間に位置するスライダとからなり、
   これらの爪載置台は可動爪をスライダ側として、少なくとも一方の爪載置台がスライドできるように、スライダとともに直線レール上に配置され、
   可動爪は枢軸と、この枢軸の反対側に伸びる腕部と、この腕部を爪載置台から離れる方向に弾発するスプリングとを備え、
   各腕部の先端をスライダに当接させたことを特徴とするキャップチップ取外し装置。
2. 一対の爪載置台とスライダとを、同一の直線レール上にスライド可能に配置したことを特徴とする請求項１記載のキャップチップ取外し装置。
3. 一対の爪載置台を、上下方向に延びる直線レールに沿って上下に配置したことを特徴とする請求項１記載のキャップチップ取外し装置。
4. 直線レールの両端に、爪載置台のストッパを設けたことを特徴とする請求項１記載のキャップチップ取外し装置。

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