JPH026075A - 抵抗溶接ガンの給電装置 - 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］ 本発明は抵抗溶接ガンの給電装置に関し、層詳細には、
スポット溶接ロボット等に取り付けられる抵抗溶接ガン
に電流を給電する給電装置であって、特に、ガン本体が
首振り運動をする型式の抵抗溶接ガンにおいて、ガン本
体に取り付けた受電端子と電源側の端子との接続を従来
のようにケーブルを用いずにアクチュエータにより駆動
される連結手段を用いて着脱自在に行なえるよう構成す
ることによって、前記抵抗溶接ガンの揺動動作を円滑に
確保すると共に、電流容量を大きくすることを可能とす
る抵抗溶接ガンの給電装置に関する。

［発明の背景］ 例えば、自動車のボディを組み立てる場合、ワークとし
ての薄板材をスポット溶接によって接合している。近年
では、こうしたスポット溶接工程は専らスポット溶接ロ
ボットにより遂行されている。

このようなスポット溶接ロボットの手首部には抵抗溶接
ガンが装備されており、この抵抗溶接ガンは開閉自在な
一対のガンアームの先端に装着される電極でワークを挟
圧しながら前記電極の間に電流を通電させてワークを接
合する。

この種の抵抗溶接ガンには種々の形式のものがあるが、
その中、ガンアームの開閉動作と共に当該ガン本体自体
が恰も首を振るように揺動するタイプの抵抗溶接ガンが
ある。これは溶接のワンショット毎にガン本体を揺動さ
せて次の打点位置にワークが移動する際の干渉を避ける
ためにこうした動作を付与したものである。

本出願人はこのような形式の抵抗溶接ガンを実開昭第５
７−４９０７９号において開示しており、これを第１図
台よび第２図に示す。

同図において、参照符号２は抵抗溶接ガンを示す。先ず
、ロボットアーム等から延在する機台４に固定される支
持アーム６にはブラケット８が支軸１０を介して揺動自
在に支承される。このブラケット８には固定ガンアーム
１２が固着され、この固定ガンアーム１２の先端には電
極１４が装着される。また、前記ブラケット８には導電
部材１５が固着され、この導電部材１５の一端側は前記
固定ガンアーム１２と接続し、その他端側に設けられる
接続部１５ａはブラケット８から外方に突出し、この接
続部１５ａと前記支持アーム６との間には圧縮ばね１７
が係合する。当該圧縮ばね１７の作用は後述する。

これに対して、前記固定ガンアーム１２に対応して屈曲
する形状の可動ガンアーム１６が設けられ、この可動ガ
ンアーム１６は実質的に回動自在である。前記可動ガン
アーム１６の先端には電極１８が装着される一方、その
尾端部には連結レバー２０が取着され、この連結レバー
２０は当該可動ガンアーム１６を開閉駆動するシリンダ
２２と連結される。すなわち、前記シリンダ２２はブラ
ケット８に固定されており、シリンダ２２のピストン２
４から延在するピストンロッド２６の先端部は前記連結
レバー２０とピン２８を介して連結される。

また、前記連結レバー２０にはピン２８に所定長離間し
てピン３０が取着され、これらピン２８．３０は共にブ
ラケット８に形成された湾曲するカム溝３２に係合する
。

従って、第１図において、シリンダ２２を付勢してその
ピストン２４を矢印り方向に変位させると、可動ガンア
ーム１６においてはその連結レバー２０に設けたピン２
８．３０がカム溝３２に沿って変位して電極１８は矢印
Ｂ方向に回動する。一方、前記圧縮ばね１７の弾発力は
矢印六方向に作用し、これによってブラケット８全体が
支軸１０を中心に矢印六方向に回動し、固定ガンアーム
１２がワークＷに対して接近するように変位する。最終
的に、第２図に示すように、ワークＷは固定ガンアーム
１２と可動ガンアームＹ６に挟持される。

ここで、前記ピストンロッド２６の中央部位には段部が
形成されており、実質的にこの段部には、第１図並びに
第２図に示す通り、湾曲面を有するカム面３４が形成さ
れている。そこで、第２図において、シリンダ２２のピ
ストン２４が矢印Ｃ方向に変位すると、前記とは逆に可
動ガンアーム１６が開方向に変位してワークＷから離間
する。そして、ピストンロッド２６中段のカム面３４が
支持アーム６の先端部６ａに当接する。この時、シリン
ダ２２においてピストン２４には残りのストロークがあ
るため、さらにピストン２４は矢印Ｃ方向へ変位するこ
とが許容されるため、結局、前記カム面３４に沿って支
持アーム６の先端部６ａに対する当接位置がずれてくる
ため、全体として当該ブラケット８を圧縮ばね１７の弾
発力に抗して矢印方向に回動させる。この結果、ブラケ
ット８に対して固定された固定ガンアーム１２はワーク
Ｗから離間すると共に、抵抗溶接ガン２全体が同方向に
回動する（第１図参照）。

前記のように、ガン本体が揺動動作を行うためにワーク
Ｗからガン本体が退避可能となり、スポット打点位置変
更のためにワークＷを、例えば、図面と直交する方向に
移動する場合に干渉する不都合から回避される。

ところで、抵抗溶接ガン２に電流を供給するためにＮ’
７ＦＩから連なる給電ケーブルとしてのオンス３６　ａ
　、　３６　ｂがブラケット８に装着した導電部材１５
の接続部１５ａに取り付けられる。この場合、オンス３
６ａの端子は固定ガンアーム１２に導電部材１５を介し
て接続され、これに対し、オンス３６ｂの端子は可動ガ
ンアーム１６に導電体３８とオンス４０を介して接続さ
れている。

そこで、溶接作業時において、前述したような抵抗溶接
ガン２の揺動動作の際には、抵抗溶接ガン２に対して一
体的に取り付けられている前記オンス３６　ａ　、　３
６　ｂは撓曲することになる（第１図参照）。

ところで、近年、自動車のボディに用いられる薄板材に
は防錆処理を施した、例えば、亜鉛処理鋼板等が使われ
ることが多く、防錆処理面から溶接電流を流すために溶
接電流がより大きなものとなっている。このため、最近
では給電ケーブルにあってはその電流容量を増加させる
ためにその断面積を大きく設定している。従って、給電
ケーブルの可撓性が損なわれ、抵抗溶接ガン２がワーク
Ｗとの干渉を防止するために行う揺動動作が阻害される
という不都合が生じている。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、抵抗溶接ガン本体の揺動に伴って変位するガン
側の受電端子と電源側の端子をアクチュエータによって
駆動される連結手段を用いて連結自在に接続し、ワンシ
ョットの溶接が終了した時は前記受電端子と給電端子と
の接続を前記連結手段の操作によって解除することによ
って当該抵抗溶接ガンをフリーな状態とし、給電ケーブ
ルによって阻害されることなくその揺動動作を円滑に達
成可能に構成した抵抗溶接ガンの給電装置を提供するこ
とを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はガン本体自体が
傾動して一組の電極によりワークを挟持し抵抗溶接を行
うために溶接ガンに電流を供給する給電装置であって、
電源側の端子に接続される導電部材からなる給電部と、
前記給電部と接続されると共にアクチュエータの駆動作
用下にガン本体側の端子に対して着脱自在な連結手段を
具備することを特徴とする。

また、本発明は連結手段がアクチュエータにより鉛直方
向に変位し且つガン本体側の楔形状の端子と係合自在な
チューリップ型のコネクタ機構を備えることを特徴とす
る。

［実施態様］ 次に、本発明に係る抵抗溶接ガンの給電装置について好
適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。

第３図において、参照符号５０は本発明に係る抵抗溶接
ガンの給電装置を備えた溶接装置を示す。この溶接装置
５０は給電装置部５２と溶接機構部５４とから構成され
る。

先ず、前記給電装置部５２には床上に立設される支持コ
ラム５６に取り付けられて溶接機構部５４に設けた端子
と給電側の端子との着脱操作をする連結手段５８と、電
源から延在するケーブルの所定位置に設けられた２次側
端子６０と前記連結手段５８とを連結する給電部６２と
から構成される。

前記支持コラム５６には緩衝ばね６４を介して鉛直方向
に変位自在に支持された取付部材６６が係合し、この場
合、支持コラム５６に固着されるピン部材６５が取付部
材６６に穿設された長穴６７に遊嵌しているため、長穴
６７の長手方向の長さだけ取付部材６６は下方向に変位
可能に構成される。

前記取付部材６６には当該連結手段５８の駆動源として
のシリンダ６８が固定され、このシリンダ６８のピスト
ンロッド７０はケース７２の下端部と連結されている。

前記ケース７２には後述する給電端子７４が設けられて
いる。なお、前記ケース７２の側面には支持コラム５６
の先端部に摺動自在に嵌合するガイド部７３が固定され
、ンリンダ６８の駆動作用下に変位するケース７２を案
内″する。

そこで、前記給電端子７４は、所謂、チューリップ型の
コネクタ機構であって、第４図から容易に諒解されるよ
うに、銅等の良導体を用いて先端部が屈曲した鋸状の導
電セグメン）７６ａ乃至７６ｆを二側に対向させてケー
ス７２に形成した孔に挿入し、且つその下端部を後述す
る固定導室部材に係着させたものである。この場合、こ
れら導電セグメント７６ａ乃至７６ｆの先端部には係合
爪７８ａ乃至７８ｆが形成されると共に、その背面には
湾曲する板ばね８０ａ乃至８０ｆが取着される。これら
板ばね８０ａ乃至８０ｆは前記ケース７２に画成した孔
の側壁に当接していることから当該導電セグメン）７６
ａ乃至７６ｃからなる列と７６ｄ乃至７６ｆからなる列
の間隔が狭まるように夫々の導電セグメント７６ａ乃至
７６ｆを内側方向に常時付勢することになる。

次に、第３図において、前記連結手段５８に電気を供給
する給電部６２は前記２次側端子６０と接続される第１
の固定導電板８２ａ、８２ｂと、この第１固定導電板８
２ａ、８２ｂの夫々に対して接続部８４を介して連結さ
れる一対の可撓性のオンス８６ａ、８６ｂと、接続部８
８によって当該オンス８６ａ、８６ｂと前記給電端子７
４を接続する所定の形状に屈曲した第２の固定導電板９
０ａ、９０ｂとからなる。この場合、前記給電端子７４
がシリンダ６８の駆動作用下にケース７２と一体的に上
下方向に変位した際の第１固定導電板８２ａ、８２ｂと
第２固定導電板９０ａ、９０ｂの相対的な位置ずれを許
容するために、これらの間には可撓性に富むオンス８６
ａ、８６ｂを接続している。

次に、溶接機構部５４について説明する。

すなわち、第３図において紙面に直交する方向に延在す
るビーム９２にはアーム９４が取り付けられ、このアー
ム９４に対して支持部材９６を介して固定されるハウジ
ング９８内に抵抗溶接ガン１００が配設される。この場
合、抵抗溶接ガン１００は第１図および第２図に示した
抵抗溶接ガン２と全く同様の構成を有するものであり、
その構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明は
省略する。

な右、抵抗溶接ガン２にはホルダ１０２を介して保持さ
れる受電端子１０４が採用されている。

第４図に示すように、この受電端子１０４は前述の連結
手段５８に設けた給電端子７４に着脱自在に連結される
ものである。すなわち、この受電端子１０４は絶縁板１
０６を挟んで楔形状の電極１０８ａ。

１０８ｂが一体的に構成されたものであり、電極１０８
ａの側面には導電セグメン）７６ａ乃至７６ｃの係合爪
７８ａ乃至７８ｃが係合するテーパ状の段部１１０ａが
形成され、同様に電極１０８ｂの側面に導電セグメント
７６ｄ乃至７６ｆの係合爪７８ｄ乃至７８ｆが係合する
ための段部１１０ｂが形成される。また、電極１０８ａ
はホルダ１０２を介して固定ガンアーム１２側と電気的
に接続され、電極１０８ｂは同様に可動ガンアーム１６
側と接続されている。

本発明に係る抵抗溶接ガンの給電装置は基本的には以上
のように構成されるものであり、次にその作用並びに効
果について説明する。

先ず、第５図に示すように、抵抗溶接ガン１００の受電
端子１０４に対し連結手段５８の給電端子７４が連結さ
れていない状態から説明する。この時、第３図とは異な
り、連結手段５８の駆動源としてのシリンダ６８のピス
トンロッド７０は同図に示す位置まで伸長してはいない
。

そこで、抵抗溶接ガン１００のシリンダ２２を付勢して
ピストン２４を矢印り方向に変位させることによって、
支持アーム６の先端部６ａに当接していたピストンロッ
ド２６のカム面３４が離間する。このため、圧縮ばね１
７の弾発力によってブラケット８全体が支軸１０を支点
として矢印入方向に回動する。従って、ブラケット８と
一体的な固定ガンアーム１２はワークＷに対して接近し
ていく。一方、ピン２８．３０がブラケット８のカム溝
３２に係合していることからピストン２４の変位に伴っ
てピストンロッド２６と連結される可動ガンアーム１６
はワークＷ側に閉じる方向に変位する。そして、最終的
に、ワークＷは固定ガンアーム１２と可動ガンアーム１
６の先端に夫々装着される電極１４．１８により挟圧さ
れる。この間、受電端子１０４と連結手段５８側の給電
端子７４とが接続状態にないため、抵抗溶接ガン２の回
動動作は極めて円滑に達成される。

ワークＷが固定ガンアーム１２と可動ガンアーム１６に
よってクランプされた状態においては、第６図に示すよ
うに、前記受電端子１０４は丁度給電端子７４の直上に
位置する。そこで、連結手段５８に設けられているシリ
ンダ６８のピストンロッド７０を上方向に変位させると
、このピストンロッド７０に連結されたケース７２と一
体的な当該給電端子７４が受電端子１０４に近接変位し
、当該受電端子７４を構成する導電セグメン）７６ａ乃
至７６ｃと導電セグメン）７６ｄ乃至７６ｆ間に受電端
子７４の先端が臨入する。そして、受電端子７４の夫々
の電極１０８ａ、　ＬＯ８ｂに形成した段部１１０ａ。

１１０ｂに導電セグメン）７６ａ乃至７６ｆ夫々の係止
爪７８ａ乃至７８ｆが係合して接続状態が得られる。

このような接続操作中において給電端子７４が受電端子
１０４に嵌合する際に発生する衝撃はシリンダ６８が保
持される取付部材６６を支持するための緩衝ばね６４に
吸収されることになる。また、シリンダ６８の駆動作用
下にケース７２が変位する場合も電源側と給電端子７４
を連続する給電部６２において可撓性のオンス８６ａ、
８６ｂが用いられているため、ケース７２の変位動作は
円滑に達成される。

この時、溶接電流を通電すると、電流は固定アーム１２
、可動ガンアーム１６の夫々の電極１４．１８で挟まれ
たワークＷを流れ、ワークＷはジュール熱によって溶着
されることになる。

次に、ワークＷが溶着された後、前記連結手段５８のシ
リンダ６８を付勢して前述の動作と逆にピストンロッド
７０を下方に変位させる。この結果、給電端子７４が下
方に強制的に変位させられ、給電端子７４は受電端子１
０４から離間し、当該給電端子７４と受電端子１０４と
の接続状態が解除されることになる。

そして、抵抗溶接ガン１００のシリンダ２２においてピ
ストン２４を矢印Ｃ方向に変位させると、可動ガンアー
ム１６が開く方向に変位する。そして、ピストンロッド
２６に形成したカム面３４が支持アーム６の先端部６ａ
と当接し始めると、圧縮ばね１７の弾発力に抗してシリ
ンダ２２はブラケット８全体を矢印Ｂ方向に回動させる
力を及ぼすことから、固定ガンアーム１２はワークＷか
ら離間する方向に変位し、これによりワークＷと抵抗溶
接ガンとの干渉が回避される（第５図参照）。

この場合、連結手段５８の駆動によって給電端子７４と
受電端子１０４との接合状態が解除されているため、抵
抗溶接ガン２の揺動動作が妨げられることはない。従っ
て、ワークＷを図示しない搬送手段によって水平方向に
変位させて打点位置を変える際に固定ガンアーム１２と
可動ガンアーム１６との間においてワークＷが干渉し合
うことがなく、次の打点位置におけるスポット溶接作業
を支障なく行うことが可能となる。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、ガン本体が揺動する抵
抗溶接ガンの受電端子と給電端子を接続するに際し、ア
クチユエータを備える連結手段によって前記給電端子と
受電端子の接続を着脱自在に構成し、溶接ガン本体がワ
ークとの干渉を回避するために傾動する時には給電装置
側と連結されることがないことから好適な溶接動作が確
保される。また、従来、可撓性を確保する必要上給電ケ
ーブルの電流容量に限界があり、特に防錆処理のための
亜鉛処理鋼板等の接合作業が制約されていたが、本発明
によれば、前記亜鉛鋼板等の接合に際してもその電流容
量を所望の値に増加させて十分な溶接強度を備えた製品
を得ることが可能となるという効果も奏する。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る給電装置が適用され
る抵抗溶接ガンの構成説明図、第３図は本発明に係る給
電装置の側面図、第４図は本発明に係る給電装置に組み
込まれる給電端子と受電端子の構成を詳細に説明する斜
視図、 第５図および第６図は抵抗溶接ガンとの関係において本
発明に係る給電装置の動作説明図である。 ２・・・抵抗溶接ガン １６・・・可動ガンアーム ５０・・・溶接装置 ５４・・・溶接機構部 ５８・・・連結手段 ６８・・・シリンダ ７６ａ〜７６ｆ・・・導電セグメ ８６ａ、８６ｂ・・・オンス ９４・・・アーム １２・・・固定ガンアーム ３２・・・カム溝 ５２・・・給電装置 ５６・・・支持コラム ６２・・・給電部 ７４・・・給電端子 ント ９２・・・ビーム １００・・・抵抗溶接ガン 特許出願人　本田技研工業株式会社 ＦＩＧ、２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガン本体自体が傾動して一組の電極によりワーク
   を挟持し抵抗溶接を行うために溶接ガンに電流を供給す
   る給電装置であって、電源側の端子に接続される導電部
   材からなる給電部と、前記給電部と接続されると共にア
   クチュエータの駆動作用下にガン本体側の端子に対して
   着脱自在な連結手段を具備することを特徴とする抵抗溶
   接ガンの給電装置。
2. （２）請求項１記載の装置において、連結手段はアクチ
   ュエータにより鉛直方向に変位し且つガン本体側の楔形
   状の端子と係合自在なチューリップ型のコネクタ機構を
   備えることを特徴とする抵抗溶接ガンの給電装置。