JPH02247083A - 溶接ロボットにおけるピッチ可変型スポット溶接ガン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶接ロボットのロボット手首に装着されてワ
ークのスポット溶接に使用されるスポット溶接ガン装置
の構造に関し、特に、２つのスポット溶接ガンを備え、
一方のガンが他方のガンに対して相対ピッチ間隔を調節
変更可能に摺動機構を介して設けられると共に両スポッ
ト溶接ガンの夫々の給電用トランスを可及的にロボット
手首に近い位置に搭載、固定した構造の溶接ロボットに
おけるピッチ可変型スポット溶接ガン装置に関する。

〔従来技術〕

例えば、自動車の車体をワークとする量産ラインにおい
て、車体にスポット溶接を行う工程で溶接ロボットが既
に汎用されている。このような生産ラインにおけるスポ
ット溶接用ロボットは、１次電圧をトランスにより変圧
し、その２次電圧をスポット溶接ガンの電極間に印加し
てスポット溶接エネルギーを得る構成にあり、該トラン
スが大重量を有することから、溶接ロボットの機体外に
設置し、スポット溶接ガンだけをロボット手首に装着し
て、トランスの２次電圧を、２次ケーブルを延長させる
ことによりロボット手首に装着されたスポット溶接ガン
に供給する構成が一般に採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなから、上述の構成では、２次ケーブルが外部設置
のトランスからロボット手首に装着したスポット溶接ガ
ンまで延びる構造にあり、しかも２次ケーブルは大電流
用であることから、比較的大重量であるため、ロボット
機体の胴部や腕部に２次ケーブルが絡むと、ロボット腕
、ロボット手首等の可動要素の動作自由度を低減させて
しまう問題が発生している。

そこで、トランスをロボット機体上の特にロボット手首
先端に搭載して、２次ケーブルの絡みの問題を解決する
工夫もなされているが、他方、上述のような量産ライン
においては、溶接工程の所要時間を可及的に短縮して生
産能率を向上させるべく、１台の溶接ロボットに２つの
スポット溶接ガンを装着して、−度に多数のスポット溶
接を実施可能にすることが要請されている。

このとき、２台のトランス付きスポット溶接ガンを共に
ロボット手首周囲に装着する構成にすると、ロボット手
首、その他の各可動部に対する重量負荷が著しく増大し
てロボットの動作が充分に機能を発揮し得ないと言うロ
ボット機能上からの制限を受けることになる。

依って、本発明の目的は、溶接ロボットの動作自由度を
充分に活用可能にすると共に２台のスポット溶接ガンを
相対的に接近、離反可能に搭載、具備して、スポット溶
接工程の時間短縮を図り、作業能率の向上も同時に達成
可能なピッチ可変型スポット溶接ガン装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は、２台のスポット溶接ガンを溶接口ボッ
トのロボット手首に搭載するに当たり、夫々のスポット
溶接ガンの給電用トランスを当該ガンから切離した構造
にしてロボット手首の動作中心部に接近した位置に取着
し、２台のスポット溶接ガンは両者の相対ピッチ間隔が
可変調節可能なようにロボット手首の先端部に装着する
ようにし、各トランスから各スポット溶接ガンへの給電
は、最小距離の２次ケーブルないし２次導電線を介して
接続するようにしたもので、すなわち、本発明によれば
、溶接ロボットの手首に取着された固定台にスポット溶
接ガン用トランスを固定し、上記スポット溶接ガン用ト
ランスと切り離し形成された静止スポット溶接ガン及び
該静止スポット溶接ガンに対する相対ピッチ間隔が調節
可能に設けられた可動スポット溶接ガンを備え、上記ス
ポット溶接ガン用トランスに上記静止及び可動スポット
溶接ガンを２次導電線を介して接続した構成を具備した
溶接ロボットにおけるピッチ可変型スポット溶接ガン装
置が提供される。

〔作用〕

上述した構成によれは、２台のスポット溶接ガ＼ ンがロボット手首に装着され、両者の相対ピッチ距離を
ワークのスポット溶接仕様に応じて可変調節でき、また
、２次ケーブルは最小距離でロボット手首上に搭載され
たトランスとスポット溶接ガンの間を接続しているから
、ロボット動作の自由度を妨げる危惧はなくなる。しか
も、各スポット溶接ガンのトランスはロボット手首の動
作中心に近い位置に搭載されるから、ロボット手首に掛
かるモーメント負荷も可及的に小さく、ロボット動作に
おける負荷の過大化を回避することができるのである。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳
細に説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明の実施例に係る溶接ロボットにおける
ピッチ可変型スポット溶接ガン装置の構成を示した斜視
図、第２図は、２台のスポット溶接ガンの相対ピッチ間
隔を調節するための摺動機構の概略を説明する斜視図で
ある。

第１図において、溶接ロボットのロボット腕１０の先端
にはロボット手首１２が設けられ、溶接ロボット自体は
、周知の多関節腕型産業用ロボットとして図示されてい
ないロボット制御装置により一定のプログラムに従って
動作制御される。

上記ロボット手首１２は軸線Ｃの回りに回転自由度を有
し、かつ、先端に取付端を有し、この取付端に２台のス
ポット溶接ガン２０．２２を備えたピッチ可変型スポッ
ト溶接ガン装置１４がボルトねじと位置決めピン等の適
宜の取付手段を用いた周知の取付方法により装着されて
いる。同ピツチ可変型スポット溶接ガン装置１４は、箱
型形状等の保持台座１日を有し、この保持台座１６が上
記のように適宜の固定手段により、ロボット手首１２の
取付端に固定される。この保持台座１６の上面には取付
板１８を介してスポット溶接ガン２０と２２に給電する
夫々のトランス２４と２６とが固定取着されている。こ
こで、両トランス２０．２２は比較的大重量をゆうする
が、保持台座１６の上面に搭載されているから、両トラ
ンス２０．２．２の重量中心とロボット手首１２の動作
軸線Ｃとの間のモーメント腕長さＬ（第１図参照）は、
可能な限り小さく保たれ、手首１２の動作時にトランス
重量により作用する負荷モーメントを可及的に低レベル
に維持している。これらの再給電用トランス２４．２６
には夫々、１次ケーブル２４ａ、２６ａを介して電源（
図示なし）から１次電圧が供給されている。これらの１
次ケーブル２４ａ％２６ａは２次ケーブルより小径、軽
量のケーブルから構成されている。

両トランス２４．２６は、夫々、出力端子３０ａ１３０
ｂ及び３２ａ、３２ｂを各一端に有し、この出力端子３
０ａ、３０ｂ及び３２ａ、３２ｂと上記２台のスポット
溶接ガン２０．２２との間に後述する２次ケーブルが配
線される。

さて、２台のスポット溶接ガン２０．２２は、保持台座
１６の前面に装着されているが、これらの２台のスポッ
ト溶接ガン２０．２２において、本実施例ではスポット
溶接ガン２０が保持台座１６の前面に沿って左右に摺動
可能に設けられ、他方、スポット溶接ガン２２は、保持
台座１６の前面にボルト止め等による固定配置で設けら
れている。

つまり、可動スポット溶接ガン２０は板状のスライダー
３４に取付けられｔこ構造を有し、他方、静止スポット
溶接ガン２２は保持台座１６の前面の固定座３６に固着
されて静止、保持されている。

故に、両スポット溶接ガン２０．２２は溶接機能部は同
構造を有し、夫々、一対の電極４０ａと４０ｂとを有し
、電極４０ａは、シリンダ３８により前後進可能な可動
電極に形成され、又、電極４０ｂは可動電極４０ａと対
向した静止電極として形成され、画電極４０ａ、４Ｏｂ
間に被溶接ワークを挟持してスポット溶接を遂行する構
成に成っている。なお、４２は静止電極４０ｂを保持す
ると共に電流路を形成する剛構造のシャントである。　
また、可動スポット溶接ガン２０の画電極４０ａ、４０
ｂと上述したトランス２４の出力端子３０ａ、３０ｂと
の間には２次導電線として薄銅板等の可撓性導電板を重
ねてＵ字形形状部を有した３つのシャント部材４４　ａ
、　４４　ｂ、　４４　ｃが接続され、後者のシャン）
４４ｃは出力端子３０ｂと静止電極４０ｂとの間の導電
シャントを形成し、また、前２者のシャン）４４ａ、４
４ｂは互いに直行配置により出力端子３０ａと電極４０
ｂとの間の導電シャントを形成している。このように、
可撓性を有してＵ字形に形成された導電シャン）４４ａ
〜４４ｃを用いた２次導電路を設けたことにより、可動
スポット溶接ガン２０の摺動とシリンダ３８による可動
電極４０ａの進退動作と・が円滑、容易に達成されるよ
うに成っている。

他方、静止スポット溶接ガン２２側は、上記シャン）４
４ａ〜４４ｃと同構造の可撓性導電シャント４４ｄによ
り°可動電極４０ａと静止トランス２６の出力端子３２
ａとの間が接続され、以て可動電極４０．ａがシリンダ
３８に駆動されて静止電極４０ｂ側へ進退動作可能に設
けられ、また、シャント４４ｅがトランス２６の出力端
子３２ｂと静止電極４０ｂとの間を前記剛構造のシャン
ト４２を介して接続する構成に成っている。

上述の構成によれば、゛可動スポット溶接ガン２０は矢
印Ｓで示す方向に摺動可能であり、しかも、給電トラン
ス２４から切り離されて独立に摺動可能に形成され、静
止側スポット溶接ガン２２との間のピッチ間隔をワーク
のスポット溶接仕様に従って調節変更し、かつ、２台の
ガンの相互作用による高能率性を発揮することができる
のである。

次に、第２図を参照して可動スポット溶接ガン２０の摺
動機構に就いて、実施例を説明する。

上記箱型形状等の保持台座１６は、その上面に２つの給
電トランス２４．２６を搭載すると共に前面には可動ス
ポット溶接ガン２０と静止スポット溶接ガン２６とが装
着されていることは、上述の通りである。

ここで、保持台座１６内にはサーボモータ５０により回
転制御されるボールねじ軸５２が他端を回転軸受５４に
より支持されて設けられている。

このボールねじ軸５２にはボールナツト５４が噛合し、
ボールねじ軸５２の回転に従って、ポールナツト５４が
ボールねじ軸５２の中心軸方向に移動する周知の送り構
造がもうけられている。同ボールナツト５４は、直線ガ
イド５６に沿って安定に移動可能であると共に同直線ガ
イド５６と平行に他側に設けられた直線ガイド（図示路
）に沿って摺動可能な既述のスライダ３４に結合軸５８
を介して結合され、故に、スライダ３４の摺動作用を起
動する構造に形成されている。斯くして、同スライダ３
４に取着された可動スライダ溶接ガン２０はスライダ３
４と共に矢印Ｓで示す左右方向に摺動し、静止スポット
溶接ガン２２との間のピッチ間隔をモータ５０の回転量
の制御を介して調節できるように成っている。

以上の実施例の説明から明らかなように、本発明のスポ
ット溶接ガン装置１４は、２台、のスポット溶接ガン２
０．２２をピッチ距離を可変にして具備し、しかも、給
電トランス２４．２６をロボット手首先端に搭載した構
造を有するから、車両の量産ライン等に用いて、高能率
のスポット溶接作用を遂行でき、かつ、ワークのスポッ
ト溶接仕様の変化に対応してスポット溶接間隔の変更・
にも自動的に対応することができる。また、給電用のト
ランスをロボット手首の動作中心に接近した位置に搭載
した配置、構造を有するから、ロボット手首に対するモ
ーメント負荷を可及的に低減させることができ、従って
、ロボット手首の動作自由度を充分に維持しながら、か
つ、トランスと各スポット溶接ガンとの間は短い可撓性
、導電シャントにより接続したことにより、従来、２次
ケーブルに起因して一発生した溶接口、ポットの動作制
限の問題も解消することができるのである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、スポ
ット溶接ロボットにおける作業能率と作業性能とを２台
の可動、静止ガンの装着により、著しく向上させること
が可能に成った効果を奏すると共に、トランスをロボッ
ト手首の先端に配設した構造から、２次ケーブルによっ
て発生するロボットの動作自由度を阻害する問題点も解
消することができるのである。なお、本発明の実施例に
用いた２次ケーブル用シャントは単なる実施例であり、
伸縮自在なはね支持体にケーブルを保持させた構造例等
の他の可撓性、伸縮性を有した構成のケーブル構造であ
っても、本実施例の場合と同様の作用、効果にする事が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る溶接ロボットにおける
ピッチ可変型スポット溶接ガン装置の構成を示した斜視
図、第２図は、２台のスポット溶接ガンの相対ピッチ間
隔を調節するための摺動機構の概略を説明する斜視図。 １０・・・ロボット腕、１２・・・ロボット手首、１４
・・・スポット溶接ガン装置、１６・・・保持台座２０
・・・可動スポット溶接ガン、２２・・・静止スポット
溶接ガン、２４．２６・・・給電トランス、３４・・・
スライダ、４４ａ〜４４ｅ・・・シャント、４０ａ・・
・可動電極、４’Ｏｂ・・・静止電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶接ロボットの手首に取着された固定台にスポット
   溶接ガン用トランスを固定し、前記スポット溶接ガン用
   トランスと切り離し形成された静止スポット溶接ガン及
   び該静止スポット溶接ガンに対する相対ピッチ間隔が調
   節可能に設けられた可動スポット溶接ガンを備え、前記
   スポット溶接ガン用トランスに前記静止及び可動スポッ
   ト溶接ガンを２次導電線を介して接続した構成を具備し
   たことを特徴とする溶接ロボットにおけるピッチ可変型
   スポット溶接ガン装置。 ２、前記固定台に前記可動スポット溶接ガンの移動機構
   が組み込まれている特許請求の範囲１項に記載の溶接ロ
   ボットにおけるピッチ可変型スポット溶接ガン装置。