JP6793164B2 - 抵抗溶接装置 - Google Patents

Description

本発明は、電極を介してワークに通電することによりワークを溶接する抵抗溶接装置に関する。

特許文献１には、電極を介してワークに通電することによりワークを溶接するスポット溶接機（抵抗溶接装置）が開示されている。

特許文献１のスポット溶接機は、電極を進退移動させるための加圧機構部（移動機構部）を備えている。この加圧機構部は、加圧シリンダと、加圧シリンダのシリンダロッドに制動力を加えることができるブレーキ手段とを含む。

特開平６−１８２５６０号公報

特許文献１に記載のスポット溶接機のブレーキ手段は、ロータを有するモータを駆動源とする機構に適用することができない。また、ブレーキ手段の一部がシリンダロッドから離間した位置にあり、当該スポット溶接機が大型化する問題があった。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、電極を進退動作させるモータのロータに制動力を加えることができ、且つ、ブレーキ機構を設けることに伴う大型化を抑制できる抵抗溶接装置を提供することを目的とする。

本発明の態様は、電極を介してワークに通電することにより前記ワークを溶接する抵抗溶接装置であって、前記電極を進退移動させる電極移動機構を備え、前記電極移動機構は、前記電極を進退移動させるための移動機構部と、ロータを有し、前記移動機構部を駆動して前記電極を進退動作させるモータと、ブレーキ作動時に前記ロータの回転を阻止するブレーキ機構と、を含み、前記ブレーキ機構は、前記ロータの外周面に取り付けられ、前記ロータと一体に回転する環状のブレーキディスクと、前記ブレーキ作動時に前記ブレーキディスクを挟持して前記ブレーキディスクの回転を阻止する挟持部と、を有し、前記移動機構部は、前記ロータと相対回転不能に連結され前記モータにより回転するネジ軸と、前記ネジ軸の回転に伴い前記ロータの軸方向に変位する、前記ネジ軸と同軸に設けられたシャフトと、を有し、前記ロータは、先端側に位置する長い筒状に形成され、先端の開口部を介して前記ネジ軸が挿入されるとともに、前記ネジ軸との間に前記シャフトの後端部を受容可能な環状空間を形成する中空形状部と、前記中空形状部の外周部から径方向外方に突出して形成された取り付け部と、を有し、前記ブレーキディスクが前記取り付け部に取り付けられている、抵抗溶接装置である。

本発明の抵抗溶接装置によれば、ブレーキ作動時に、モータのロータの外周面に取り付けられたブレーキディスクが挟持部により挟持されブレーキディスクの回転が阻止される。これにより、電極を進退動作させるモータのロータに制動力を加えることができ、且つ、ブレーキ機構を設けることに伴う抵抗溶接装置の大型化を抑制できる。

本実施形態に係る溶接ガンの全体構成を示す側面図である。 溶接ガンの電極移動機構が最収縮状態にあるときの断面図である。 溶接ガンの電極移動機構が最伸長状態にあるときの断面図である。 電極移動機構のモータ及びブレーキ機構を示す断面図である。 ブレーキ機構及びモータをハウジング側（Ｘ１側）から見た図である。 ブレーキ機構の斜視図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、変形例の溶接ガンの全体構成を一部断面で示す側面図である。

以下、本発明に係る抵抗溶接装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、溶接ガン（抵抗溶接装置）１０の構成の一例を示す側面図である。溶接ガン１０は、電極を介してワークに通電することによりワークを溶接する抵抗溶接装置である。具体的には、溶接ガン１０は、複数枚の板材を重ね合わせてなるワークを固定電極１２及び可動電極１４で挟持・加圧し、固定電極１２と可動電極１４との間に溶接電流を流すことでワークのスポット接合を行う抵抗溶接装置である。

溶接ガン１０は、例えば溶接ロボットに用いられる。溶接ガン１０は、図１に示されるように、固定電極１２及び可動電極１４に加えて、固定電極１２を保持するアーム１６と、可動電極１４を進退移動させる電極移動機構１８とを含む。詳しくは、電極移動機構１８は、可動電極１４を固定電極１２に接近する方向（Ｘ１方向）及び固定電極１２から離間する方向（Ｘ２方向）を含む一軸方向であるＸ軸方向に移動させる。すなわち、可動電極１４の進退方向は、Ｘ軸方向である。

アーム１６は、略Ｕ字状の部材から成り、Ｕ字の一端１６Ａが取り付け部２２を介して後述するハウジング２４に取り付けられている。アーム１６のＵ字の他端１６Ｂには、該他端１６ＢからＸ２方向に向かって延出する細長い電極取り付け部材２３が設けられている。電極取り付け部材２３のＸ２側の端部に、固定電極１２が固定されている。

図２は、溶接ガン１０の電極移動機構１８の収縮時（可動電極１４が固定電極１２から最も離間したとき）の電極移動機構１８及びその周辺の断面図である。図３は、溶接ガン１０の電極移動機構１８の伸長時（可動電極１４が固定電極１２に最も接近したとき）の電極移動機構１８及びその周辺の断面図である。

電極移動機構１８は、図２及び図３に示されるように、可動電極１４を保持する第１機構部４１と、該第１機構部４１に対してＸ軸方向に相対移動可能な第２機構部４３と、第１機構部４１と第２機構部４３とを相対移動させるためのボールネジ機構（移動機構部）３０とを含む。さらに、電極移動機構１８は、ロータ４５を有し、ボールネジ機構３０を駆動して可動電極１４を進退動作させるモータ３６と、ブレーキ作動時にロータ４５の回転を阻止するブレーキ機構３９とを含む。

第１機構部４１は、シャフト２６と、該シャフト２６に可動電極１４を取り付けるための電極取り付け部材３４とを有する。

シャフト２６は、Ｘ軸方向に延びる中空部材であり、Ｘ１側の先端部２６ａと、Ｘ２側の後端部２６ｂとを有する。シャフト２６は、先端部２６ａ及び後端部２６ｂの各々においてＸ軸方向に開口した開口部を有する。シャフト２６の先端部２６ａには、Ｘ軸方向に延びる細長い電極取り付け部材３４を介して可動電極１４が固定されている（図２参照）。可動電極１４は、固定電極１２に対してＸ軸方向に対向している（図１参照）。すなわち、可動電極１４及び固定電極１２は、Ｘ軸に平行な同一軸線上に位置する。シャフト２６の一部は、第１機構部４１と第２機構部４３との相対変位に伴って伸縮可能なカバー部材３２で覆われている。

第２機構部４３は、シャフト２６の少なくとも一部を収納可能なハウジング２４と、シャフト２６を支持する筒状の支持部材２８とを有する。

ハウジング２４は、シャフト２６の一部を収納可能な、シャフト２６の軸方向（Ｘ軸方向）に延びる筒状の部材から成る。ハウジング２４のＸ１側の開口端部には、支持部材２８が取り付けられている。支持部材２８は、内周部でシャフト２６を軸方向に摺動可能に支持するスラスト軸受けとして機能する筒状の部材から成る。支持部材２８の一部は、カバー部材３２で覆われている。ハウジング２４は、溶接ロボットに把持される把持部としても機能する。

カバー部材３２は、シャフト２６及び支持部材２８を保護するための部材である。カバー部材３２は、Ｘ軸方向に伸縮自在な蛇腹状の部材（例えばゴム製の部材）である。カバー部材３２の可動電極１４側（Ｘ１側）の端部は、シャフト２６の先端部２６ａ近傍に環状のカバー取り付け部材３３を介して取り付けられている。カバー部材３２のハウジング２４側（Ｘ２側）の端部は、支持部材２８の一部（Ｘ１側の部分）を覆うカバー取り付け部材３５を介して支持部材２８に取り付けられている。なお、カバー部材３２は、必ずしも設けられていなくても良い。

ボールネジ機構３０は、可動電極１４を進退移動させるための移動機構部として機能する。詳述すると、ボールネジ機構３０は、可動電極１４を保持する第１機構部４１を、シャフト２６の軸方向（Ｘ軸方向）に移動させるための機構である。ボールネジ機構３０は、図３に示されるように、モータ３６の駆動により回転するＸ軸方向に延びるネジ軸３０ａと、ネジ軸３０ａに螺合するナット３０ｂとを有する。ネジ軸３０ａは、シャフト２６の後端部２６ｂからシャフト２６内に少なくとも可動電極１４側（Ｘ１側）の端部が挿入されている。ネジ軸３０ａのモータ３６側（Ｘ２側）の端部には、モータ３６のロータ４５に固定される被固定部３０ａ１（図４参照）が設けられている。ナット３０ｂは、シャフト２６と同軸上に位置するようにシャフト２６の後端部２６ｂに嵌め込まれている（固定されている）。このように、シャフト２６は、ネジ軸３０ａと同軸に設けられており、ネジ軸３０ａの回転に伴いロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）に変位する。

ネジ軸３０ａには、モータ３６（図１参照）の駆動力がＸ軸回りの回転力として伝達されるようになっている。モータ３６が作動すると、ネジ軸３０ａは、Ｘ軸回りに回転する。ネジ軸３０ａがＸ軸回りの一方向に回転すると、ナット３０ｂ、シャフト２６及び可動電極１４が一緒にＸ１方向に移動する。ネジ軸３０ａがＸ軸回りの他方向に回転すると、ナット３０ｂ、シャフト２６及び可動電極１４が一緒にＸ２方向に移動する。すなわち、モータ３６のロータ４５を正回転又は逆回転することにより、可動電極１４及びシャフト２６をＸ１方向又はＸ２方向に移動させることができる。このように、モータ３６は、ボールネジ機構３０を駆動して可動電極１４を進退動作させる。電極移動機構１８が最収縮状態（図２参照）のときは、ネジ軸３０ａのシャフト２６内への挿入量が最大となる。電極移動機構１８が最伸長状態（図３参照）のときは、ネジ軸３０ａのシャフト２６内への挿入量が最小となる。

なお、ここでは、移動機構部として、ボールネジ機構３０が用いられているが、モータ３６の回転力を並進力に変換できる機構であれば良い。移動機構部として、例えばラックアンドピニオン機構等を用いることもできる。

図１に示されるように、モータ３６の後端側（Ｘ２側）には、モータ３６のロータ４５の回転角を検出するエンコーダ３８が設けられている。モータ３６は、エンコーダ３８の検出結果等に基づいて、溶接ロボットの制御部（不図示）により制御される。エンコーダ３８は、エンコーダハウジング３８ａ（図４に一部のみ図示）と、エンコーダハウジング３８ａに収容されるエンコーダ本体３８ｂ（図４に一部のみ図示）を有する。

図４は、モータ３６及びブレーキ機構３９を示す断面図である。モータ３６は、図４に示されるように、ロータ４５に加えて、ステータ４７と、ロータ４５及びステータ４７を収容するモータハウジング３６ａとを含む。

ステータ４７は、コイル（不図示）を含み、モータハウジング３６ａの内周部に固定されている。

ロータ４５は、ネジ軸３０ａと同軸上に位置するようにステータ４７の内周側に配置されている。ロータ４５は、中空形状部を有する。ロータ４５は、ネジ軸３０ａに連結されたロータ本体４６ａと、ロータ本体４６ａに支持された磁石４６ｂとを有する。詳述すると、ロータ本体４６ａは、軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ２つの中空形状部４５ａ、４５ｂと、中空形状部４５ａ、４５ｂの間に位置し、中空形状部４５ａ、４５ｂを連結する連結部４５ｃとを有する。すなわち、ロータ４５は、先端側（Ｘ１側）及び後端側（Ｘ２側）に開口している。ロータ４５において、中空形状部４５ａは先端側に位置する長い筒状であり、中空形状部４５ｂは後端側に位置する短い筒状である。

ロータ４５の中空形状部４５ａは、ブレーキハウジング３９ａとモータハウジング３６ａとに跨って収容されている。中空形状部４５ａは、ロータ４５（モータ３６の一部）を収容するブレーキハウジング３９ａとロータ４５との間に配置された軸受け５３（例えばボールベアリング）により回転可能に支持されている。詳述すると、中空形状部４５ａは、軸方向の中間部が、軸受け５３を介してブレーキハウジング３９ａに支持されている。

中空形状部４５ａは、先端（Ｘ１側の端）から後端側（Ｘ２側）にかけての過半部がブレーキハウジング３９ａ内に配置されている。

軸受け５３は、モータ３６のステータ４７とブレーキ機構３９との間に配置されている。軸受け５３は、中空形状部４５ａを取り囲んでいる。なお、磁石４６ｂの軸方向長さ、連結部４５ｃの長さ、又は中空形状部４５ｂの長さ等の条件次第で、軸受け５３は、連結部４５ｃを取り囲むように構成されても良いし、中空形状部４５ｂを取り囲むように構成されても良い。

ここでは、ネジ軸３０ａの一部（Ｘ２側の部分）は、ロータ４５の中空形状部４５ａの先端に開口する開口部を介してロータ４５内に挿入されているが、必ずしも挿入されていなくても良い。また、モータ３６のステータ４７とブレーキ機構３９との間に軸受け５３が配置されているが、これに限らない。例えば軸受け５３とステータ４７との間にブレーキ機構３９が配置されても良い。

中空形状部４５ａとネジ軸３０ａとの間には、シャフト２６のロータ４５側の端部（後端部２６ｂ）を受容可能な環状空間ＡＳが形成されている。なお、環状空間ＡＳは、必ずしも形成されていなくても良い。なお、図４には、シャフト２６のロータ４５側の端部に固定されたナット３０ｂが二点鎖線で示されている。

ロータ４５の中空形状部４５ｂは、モータハウジング３６ａ内に配置されている。中空形状部４５ｂは、後端側（Ｘ２側）の開口端部の内周部が軸受け５５（例えばボールベアリング）を介してエンコーダハウジング３８ａのロータ４５側（Ｘ１側）の内周端部に支持されている。なお、エンコーダハウジング３８ａのＸ１側の内周端部は、Ｘ軸方向に延びる管状であり、中空形状部４５ｂのＸ２側の開口端部から中空形状部４５ｂ内に一部が入り込んでいる。中空形状部４５ｂの内周部には、エンコーダハウジング３８ａのＸ１側の内周端部内に挿入される挿入部４５ｅ１を有し、エンコーダ本体３８ｂに接続される被接続部４５ｅが設けられている。中空形状部４５ｂの外周部には、磁石４６ｂが設けられている。

ロータ４５の連結部４５ｃは、モータハウジング３６ａ内に配置されている。連結部４５ｃには、ロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）に貫通する貫通孔４５ｂ１が形成されている。貫通孔４５ｂ１に、ネジ軸３０ａの被固定部３０ａ１が挿通されている。被固定部３０ａ１の、貫通孔４５ｂ１から後端側（Ｘ２側）に突出した部分は、環状固定部材５９で固定されている。これにより、ロータ４５とネジ軸３０ａとが互いに相対回転不可能に連結されている。

本実施形態では、ロータ４５は、中空形状部４５ａ、４５ｂと、連結部４５ｃとを有しているが、中空形状部４５ａ、４５ｂと連結部４５ｃとの少なくとも１つを有していなくても良い。ロータ４５は、半中空でも良いし、中空でも良いし、中実でも良い。

図５は、ブレーキ機構３９の一部及びモータ３６をロータ４５の先端側（Ｘ１側）から見た図である。ロータ４５は、図４及び図５に示されるように、後述するブレーキディスク６０が取り付けられる、外周面が円形以外の形状の取り付け部４５ｄを有する。詳述すると、取り付け部４５ｄは、中空形状部４５ａの先端側（Ｘ１側）の開口端部近傍の外周部から径方向外方に突出する、外周形状が略四角形の環状の部分から成る。詳述すると、取り付け部４５ｄは、外周形状が略正方形状の環状の部分から成る。

ここでは、ロータ４５に設けられた取り付け部４５ｄの外周形状が略四角形状とされているが、外周形状が円形以外の形状であれば良く、例えば四角形以外の多角形状（三角形状を含む）であっても良い。

ロータ４５の中空形状部４５ａの外周面のＸ１側の開口端部近傍（取り付け部４５ｄよりＸ１側の位置）とブレーキハウジング３９ａとの間に中空形状部４５ａを取り囲む環状シール部材５７が設けられている。環状シール部材５７は、中空形状部４５ａの外周面と摺動可能となっている。

ところで、溶接ガン１０によるスポット溶接時、溶接ガン１０の移動時等の可動電極１４を進退移動させないとき、すなわちモータ３６を作動させないときには、可動電極１４の移動を阻止するために、ロータ４５及びネジ軸３０ａを含む回転部の回転を阻止することが好ましい。可動電極１４を保持する第１機構部４１の荷重がナット３０ｂを介してネジ軸３０ａに掛かると、ネジ軸３０ａが回転し、可動電極１４、第１機構部４１及びナット３０ｂが意図せず第２機構部４３側（Ｘ２方向）に移動してしまう可能性があるからである。そこで、溶接ガン１０には、モータ３６を作動させないとき（ブレーキ作動時）にロータ４５に制動力を加えてロータ４５の回転を阻止するブレーキ機構３９が搭載されている。

ブレーキ機構３９は、図４に示されるように、ブレーキハウジング３９ａに収容されている。ブレーキ機構３９は、ロータ４５の先端側に設けられている。ブレーキ機構３９は、ロータ４５の先端部と後端部との中間部に設けられても良いし、ロータ４５の後端側に設けられても良い。

ブレーキ機構３９は、ロータ４５の中空形状部４５ａを取り囲んでいる。ブレーキ機構３９は、ロータ４５の連結部４５ｃを取り囲んでいても良いし、ロータ４５の中空形状部４５ｂを取り囲んでいても良い。

ブレーキ機構３９は、ネジ軸３０ａを取り囲んでいる。ブレーキ機構３９は、必ずしもネジ軸３０ａを取り囲んでいなくても良い。

ブレーキ機構３９は、溶接ロボットに把持される把持部として機能するハウジング２４の近傍に設けられる。ブレーキ機構３９は、ハウジング２４から離間する位置に設けられていても良い。

ブレーキハウジング３９ａは、ロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）に延びる筒状の部材から成り、Ｘ１側の開口端部が、ハウジング２４のＸ２側の開口端部と例えばネジ止めにより接合されている。ブレーキハウジング３９ａのＸ２側の開口端部は、エンコーダハウジング３８ａのＸ１側の外周端部と例えばネジ止めにより接合されている。

ブレーキ機構３９は、環状のブレーキディスク６０と、ブレーキ作動時にブレーキディスク６０を挟持してブレーキディスク６０の回転を阻止する挟持部６５とを有する。

ブレーキディスク６０は、ロータ４５の外周面に取り付けられ、ロータ４５と一体に回転する。詳述すると、ブレーキディスク６０は、内周面６０ａが取り付け部４５ｄの外周面に相対回転不可能に嵌合しており、且つ、取り付け部４５ｄに対してロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）に変位可能（例えば摺動可能）である。ブレーキディスク６０の内周面６０ａは、図５に示されるように、取り付け部４５ｄの外周面４５ｄｓよりも僅かに大きい該外周面４５ｄｓと相似の略四角形状である。なお、ブレーキディスク６０は、内周面６０ａがロータ４５の取り付け部４５ｄの外周面に嵌合しているが、これに限らず、ロータ４５の外周面に取り付けられ、ロータ４５と一体に回転すれば良い。

挟持部６５は、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂと、電磁石６４とを含む。

一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂは、ブレーキディスク６０を挟むようにロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）に互いに対向している。ここでは、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂは、同形・同大の円環板形状の摩擦係数が比較的大きい磁性体からなる。図４では、ブレーキ作動状態のブレーキ機構３９が示されており、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂによりブレーキディスク６０が挟持されている。一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂは、板ばね（不図示）により互いに離間する方向に付勢されている。なお、ここでは、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂがいずれも磁性体とされているが、少なくとも摩擦部材６２Ｂ（一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂのうち電磁石６４から遠い方の摩擦部材）が磁性体を含んでいれば良い。以下、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂを併せて「摩擦部材対」とも呼ぶ。

図６に示されるように、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂの各々の外周部には、複数（例えば６つ）の切り欠き６９ａが周方向に等間隔で形成されている。摩擦部材６２Ａと摩擦部材６２Ｂとの間で切り欠き６９ａの周方向の位置が一致している。すなわち、摩擦部材対は、外周部の周方向の複数箇所（例えば６箇所）の各々に、ロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ２つの切り欠き６９ａから成る切り欠き対６９を有している。

電磁石６４は、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂの一方の摩擦部材６２Ａにロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）に対向して配置されている。電磁石６４は、溶接ロボットの制御部により、モータ３６が作動しないとき（ブレーキ作動時）に通電されるようになっている。

挟持部６５は、さらに、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂのロータ４５の軸方向（Ｘ軸方向）への移動を案内するガイド部６６を含む。ガイド部６６は、Ｘ軸方向に延び、摩擦部材対の各切り欠き対６９に入り込むガイドピン６６ａを含む。すなわち、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂは、複数のガイドピン６６ａに沿って変位可能となっている。各ガイドピン６６ａは、ブレーキハウジング３９ａに支持されている。

なお、挟持部６５は、上記構成に限らず、ブレーキ作動時にブレーキディスク６０を挟持してブレーキディスク６０の回転を阻止する構成を有していれば良い。

次に、上記のように構成された溶接ガン１０の作用及び効果を説明する。

溶接ロボットの制御部は、図１に示す可動電極１４を進退移動させるためにモータ３６を作動させるとき（ブレーキ非作動時）、例えばワーク交換時、溶接ガン１０によるスポット溶接時と溶接ガン１０の移動時との間で移行するとき等に、図４に示す電磁石６４に通電しない。電磁石６４に通電されていないときは、不図示の上記板ばねの作用により、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂの各々とブレーキディスク６０との間には、クリアランスがある。このとき、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂは、ブレーキディスク６０を挟持しない。このため、ブレーキディスク６０にロータ４５の軸回りの摩擦力（Ｘ軸回りの回転を抑制する力）が付与されないので、ブレーキディスク６０と一体的に設けられたロータ４５に制動力が加えられない。これにより、図１に示すモータ３６の駆動に伴う可動電極１４の進退移動が許容される。

溶接ロボットの制御部は、モータ３６を作動させないとき（ブレーキ作動時）、例えば溶接ガン１０によるスポット溶接時、溶接ガン１０の移動時等に、図４に示す電磁石６４に通電する。電磁石６４に通電されると、電磁石６４から一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂに対して、上記板ばねの付勢力に抗する吸引力（電磁石６４側に引きつける電磁力）が作用する。このとき、摩擦部材６２Ａが図６に示すガイド部６６に案内されて電磁石６４側（Ｘ１側）に変位するとともに、摩擦部材６２Ｂがガイド部６６に案内されつつブレーキディスク６０を押しながら電磁石６４側（Ｘ１側）に変位する。

この結果、図４に示されるように、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂは、ブレーキディスク６０を挟持する。このため、ブレーキディスク６０にロータ４５の軸回りの摩擦力（Ｘ軸回りの回転を抑制する力）が付与されるので、ブレーキディスク６０の回転が阻止される。これにより、ブレーキディスク６０と一体的に設けられたロータ４５に、制動力が加えられる。この結果、ロータ４５と一体的に設けられたネジ軸３０ａの回転が阻止され、ひいては可動電極１４の意図せぬ進退移動を防止できる。

以上の説明から分かるように、ブレーキ機構３９は、モータ３６の通電時（電磁石６４の非通電時、すなわちブレーキ非作動時）にはロータ４５に制動力を付与しないので、可動電極１４の進退移動を妨げない。ブレーキ機構３９は、モータ３６の非通電時（電磁石６４の通電時、すなわちブレーキ作動時）にはロータ４５に制動力を付与するので、可動電極１４が意図せず進退移動するのを防止できる。

以上説明した本実施形態の溶接ガン１０では、電極移動機構１８が有するブレーキ機構３９は、ロータ４５の外周面に取り付けられ、ロータ４５と一体に回転する環状のブレーキディスク６０と、ブレーキ作動時にブレーキディスク６０を挟持してブレーキディスク６０の回転を阻止する挟持部６５と、を有している。

これにより、ブレーキ作動時に、ロータ４５の外周面に取り付けられたブレーキディスク６０が挟持部６５で挟持される。この結果、可動電極１４を進退動作させるモータ３６のロータ４５に制動力を加えることができる。また、ロータ４５に外周面にブレーキディスク６０が取り付けられているため、溶接ガン１０の大型化を抑制できる。

図６に示されるように、挟持部６５は、ブレーキディスク６０を挟むようにロータ４５の軸方向に互いに対向する一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂと、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂのロータ４５の軸方向への移動を案内するガイド部６６と、一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂの一方の摩擦部材６２Ａにロータ４５の軸方向に対向して配置された電磁石６４と、を含む。一対の摩擦部材６２Ａ、６２Ｂのうち少なくとも他方の摩擦部材６２Ｂは、磁性体を含む。これにより、簡易な構成により、モータ３６のロータ４５に制動力を加えることができるブレーキ機構３９を実現できる。

図５に示されるように、ロータ４５は、ブレーキディスク６０が取り付けられる、外周面が円形以外の形状の取り付け部４５ｄを有する。ブレーキディスク６０の内周面６０ａは、取り付け部４５ｄの外周面に嵌合し、ブレーキディスク６０は、取り付け部４５ｄに対してロータ４５の軸方向に変位可能である。これにより、ブレーキ作動時にブレーキディスク６０をロータ４５に対してロータ４５の軸方向に変位させることができ、ブレーキ非作動時にブレーキディスク６０をロータ４５と一体に回転させることができる。

ロータ４５は、中空形状部４５ａを有し、可動電極１４を進退移動させるための移動機構部は、モータ３６の駆動により回転するネジ軸３０ａを有するボールネジ機構３０を含む。ネジ軸３０ａの一部は、ロータ４５の先端に開口する開口部を介してロータ４５内に挿入されている。これにより、ロータ４５の軸方向において、溶接ガン１０の小型化を図ることができる。

ブレーキ機構３９は、ネジ軸３０ａを取り囲んでいる。これにより、ロータ４５の軸方向において、溶接ガン１０の小型化を図ることができる。

電極移動機構１８は、ネジ軸３０ａの回転に伴いロータ４５の軸方向に変位する、ネジ軸３０ａと同軸に設けられたシャフト２６を備え、中空形状部４５ａとネジ軸３０ａとの間には、シャフト２６の後端部２６ｂ（ロータ４５側の端部）を受容可能な環状空間ＡＳが形成されている。これにより、ロータ４５の軸方向において、溶接ガン１０の小型化を図ることができる。

電極移動機構１８は、モータ３６を収容するブレーキハウジング３９ａを備え、ロータ４５は、ブレーキハウジング３９ａとロータ４５との間に配置された軸受け５３により回転可能に支持されている。軸受け５３は、モータ３６のステータ４７と、ブレーキ機構３９との間に配置されている。これにより、軸受け５３は、ロータ４５を安定して支持することができる。

ブレーキ機構３９及び軸受け５３は、中空形状部４５ａを取り囲んでいる。これにより、ブレーキ機構３９を設けることに伴うロータ４５の長尺化（溶接ガン１０の大型化）を抑制することができる。

溶接ガン１０は、溶接ロボットに把持されるハウジング（把持部）２４を更に備え、ブレーキ機構３９は、ハウジング２４の近傍に設けられる。これにより、溶接ロボットが溶接ガン１０を安定して把持することができる。

［変形例］
上記実施形態における溶接ガン１０の構成は、適宜変更可能である。

図７Ａに示される変形例の溶接ガン１００の電極移動機構１８０では、可動電極１４を保持するアーム５４が固定されたハウジング５２の開口端部５２ａに、ボールネジ機構５０のナット５０ｂが取り付けられている。すなわち、可動電極１４及びナット５０ｂが一体的に設けられている。蛇腹状のカバー部材５６が、ネジ軸５０ａの一部を覆っている。モータ３６の駆動力が駆動機構６２を介して回転力としてネジ軸５０ａに伝達されると、ナット５０ｂ、ハウジング５２、アーム５４及び可動電極１４が、固定電極１２を保持するアーム５８に対して、ネジ軸５０ａが延びる方向に一緒に移動するとともに、カバー部材５６がＸ軸方向に伸縮する（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。この変形例でも、上記実施形態と同様にブレーキ機構３９が設けられており、モータ３６の非通電時（ブレーキの作動時）にロータ４５に制動力が加えられるようになっている。

１０、１００…溶接ガン（抵抗溶接装置） １４…可動電極（電極）
１８、１８０…電極移動機構 ２４…ハウジング（把持部）
２６…シャフト
３０、５０…ボールネジ機構（移動機構部の少なくとも一部）
３０ａ、５０ａ…ネジ軸 ３６…モータ
３９…ブレーキ機構 ３９ａ…ブレーキハウジング（ハウジング）
４５…ロータ ４５ａ、４５ｂ…中空形状部
４５ｄ…取り付け部 ４７…ステータ
５３…軸受け ６０…ブレーキディスク
６２Ａ…一方の摩擦部材 ６２Ｂ…他方の摩擦部材
６４…電磁石 ６５…挟持部
６６…ガイド部 ＡＳ…環状空間

Claims (8)

1. 電極を介してワークに通電することにより前記ワークを溶接する抵抗溶接装置であって、
   前記電極を進退移動させる電極移動機構を備え、
   前記電極移動機構は、
   前記電極を進退移動させるための移動機構部と、
   ロータを有し、前記移動機構部を駆動して前記電極を進退動作させるモータと、
   ブレーキ作動時に前記ロータの回転を阻止するブレーキ機構と、を含み、
   前記ブレーキ機構は、
   前記ロータの外周面に取り付けられ、前記ロータと一体に回転する環状のブレーキディスクと、
   前記ブレーキ作動時に前記ブレーキディスクを挟持して前記ブレーキディスクの回転を阻止する挟持部と、
   を有し、
   前記移動機構部は、
   前記ロータと相対回転不能に連結され前記モータにより回転するネジ軸と、
   前記ネジ軸の回転に伴い前記ロータの軸方向に変位する、前記ネジ軸と同軸に設けられたシャフトと、を有し、
   前記ロータは、先端側に位置する長い筒状に形成され、先端の開口部を介して前記ネジ軸が挿入されるとともに、前記ネジ軸との間に前記シャフトの後端部を受容可能な環状空間を形成する中空形状部と、
   前記中空形状部の外周部から径方向外方に突出して形成された取り付け部と、を有し、
   前記ブレーキディスクが前記取り付け部に取り付けられている、抵抗溶接装置。
2. 請求項１に記載の抵抗溶接装置であって、
   前記挟持部は、
   前記ブレーキディスクを挟むように前記ロータの軸方向に互いに対向する一対の摩擦部材と、
   前記一対の摩擦部材の前記軸方向への移動を案内するガイド部と、
   前記一対の摩擦部材の一方の摩擦部材に前記軸方向に対向して配置された電磁石と、
   を含み、
   前記一対の摩擦部材のうち少なくとも他方の摩擦部材は、磁性体を含む、抵抗溶接装置。
3. 請求項１又は２に記載の抵抗溶接装置であって、
   前記ブレーキディスクの内周面は、前記取り付け部の外周面に嵌合し、
   前記ブレーキディスクは、前記取り付け部に対して前記ロータの軸方向に変位可能である、抵抗溶接装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置であって、
   前記ブレーキ機構は、前記ネジ軸を取り囲んでいる、抵抗溶接装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置であって、
   前記ロータは、中空形状部を有し、
   前記移動機構部は、前記モータの駆動により回転するネジ軸を有するボールネジ機構を含み、
   前記ネジ軸の一部は、前記ロータの先端に開口する開口部を介して前記ロータ内に挿入されている、抵抗溶接装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置であって、
   前記電極移動機構は、前記モータを収容するハウジングを備え、
   前記ロータは、前記ハウジングと前記ロータとの間に配置された軸受けにより回転可能に支持されており、
   前記軸受けは、前記モータのステータと、前記ブレーキ機構との間に配置されている、抵抗溶接装置。
7. 請求項６に記載の抵抗溶接装置であって、
   前記ブレーキ機構及び前記軸受けは、前記中空形状部を取り囲んでいる、抵抗溶接装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置であって、
   溶接ロボットに把持される把持部を更に備え、
   前記ブレーキ機構は、前記把持部の近傍に設けられる、抵抗溶接装置。

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