JPH026076A - 抵抗溶接ガンの給電装置および給電方法 - 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および給電方法に関し
、−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供給する装置であって、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、ワークの接合に際し電流を供給する場合には給電
装置に設けたクランプ手段によってガン本体側の受電端
子を挟持させ、一方、ワークの接合が終了した後、前記
クランプ手段から受電端子をＩＪ　ＩＪ−スすることに
より、前記抵抗溶接ガンの揺動動作を阻害することなく
、円滑な溶接工程の遂行を確保することの出来る抵抗溶
接ガンの給電装置および給電方法に関する。

［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することが一般
的に行われている。近年では、こうしたスポット溶接工
程は専らロボットにより遂行される。ところで、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型式のものがあるが
、その中、ガンアームの開閉動作と共にガン本体が恰も
首を振るように揺動するタイプの抵抗溶接ガンがある。

本出願人の出願に係る実開昭第５７−４９０７９号公報
に開示されている抵抗溶接ガンがこのタイプの抵抗溶接
ガンに相当し、これを第１図および第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、前記接
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の先端部には電極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と連結されている。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２４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を介して連結されている。

また、前記連結レバー２０において前記ピン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
係合している。

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１６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のカム面３４が支持
アーム６の先端部６ａに当接する。さらに、ピストン２
４は矢印Ｃ方向へ変位することが許容されているため、
結局、前記カム面３４に沿って支持アーム６の先端部６
ａ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Ｂ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から当該ガン本体が退避可能となり、スポットの打点
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、電
源から連なる給電ケーブルとしてのオンス３６ａ、３６
ｂがブラケット８に装着した導電部材１５の接続部１５
ａに取り付けられる。この場合、オンス３６ａ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３６ａ、３６ｂ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、亜鉛処理鋼板等が採用さ
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取っている。従って、当該
給電ケーブルが自在に撓曲することが困難となり、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。

［発明の目的コ 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、抵抗溶接ガン本体に設けた受電端子を給電装置
側と接続する場合において、ワークを溶接する場合のみ
アクチュエータによって変位するクランプ手段によって
受電端子を挟持して電気的に接続し、一方、溶接終了後
は前記受電端子と給電端子との接続を解除するように構
成することにより、当該抵抗溶接ガンの揺動動作を円滑
に行うことを可能とし、しかも溶接に必要な大電流を支
障なく給電することが出来る抵抗溶接ガンの給電装置お
よび給電方法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、
前記抵抗溶接ガン側に固定されその傾動動作と共に変位
する受電端子と、前記受電端子をその所定位置でアクチ
ュエータの駆動作用下に挟持してクランプ状態において
溶接電流を通電させるクランプ手段とを備えることを特
徴とする。

また、本発明はガン本体自体が傾動して一組の電極によ
りワークを挟持して抵抗溶接を行うために溶接ガンに電
流を供給する給電方法であって、前記抵抗溶接ガンの電
極がワークを挟圧する際に当該抵抗溶接ガンに設けた受
電端子を給電装置のクランプ手段によって挟持して電流
を通電させ、当該抵抗溶接ガンの一組の電極がワークか
ら離間する時には前記クランプ手段による受電端子に対
するクランプ状態を解除して溶接電流の通電を停止する
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方法についてそ
れを実施する給電装置との関係にお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
。なお、この実施態様において、第１図並びに第２図に
おいて用いた参照符号と同一の参照符号は同一の構成要
素を示すものとし、その詳細な説明は省略する。

第３図および第４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示す。

当該給電装置５０は抵抗溶接ガン２側に設けられた受電
部５２と、この受電部５２を挟持して図示しない電源側
から電流を供給するクランプ手段５４とから基本的に構
成される。

そこで、クランプ手段５４について説明する。

先ず、ブラケット５５には固定側挟持部材５６がボルト
５８により固定される。この固定側挟持部材５６の下端
側にはシリンダ６０の端部がヒンジピン６１によって連
結され、このシリンダ６０のピストンロッド６２は当該
ブラケット５５に対してピン６４を介して揺動自在に支
承される可動側挟持部材６６の下端部と連結されている
。前記固定側挟持部材５６と可動側挟持部材６６の相対
向する内側面には電極６８ａ１６８ｂが固着され、この
電極６８ａ、６８ｂの夫々から外方に延在する端部には
、第４図に示すように、図示しない溶接トランス等の２
次給電端子に一端が接続されるオンス７０ａ、７０ｂの
他端側が係着されている。この場合、電極６８ａ、６８
ｂの対向面には半球形状に膨出する突部７２ａ、７２ｂ
を形成しておけば、後述するように、受電部５２との良
好な接続状態が得られる。

一方、前記受電部５２は導電部材１５の接続部１５ａに
接続された受電端子としての２枚の導電板７４ａ、７４
ｂを絶縁部材を介しホルダ７６で固定したものである。

前記導電板７４ａは導電部材１５を介して固定ガンアー
ム１２側に接続され、前記導電板７４ｂは導電体３８、
オンス４０を介して可動ガンアーム１６側に接続される
（第５図並びに第６図参照）。

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、次にこの給電装置との
関連において抵抗溶接ガンへの給電方法について説明す
る。

先ず、第５図に示すように、スポット溶接の開始にあた
り、抵抗溶接ガン２の受電端子としての導電板７４ａ、
７４ｂは給電装置５０から予め離間している。そこで、
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
ため、圧縮ばね１７の弾発力によってブラケット８全体
が支軸１０を中心として矢印へ方向に回動し、このブラ
ケット８の回動に伴い固定ガンアーム１２はワークＷ側
に接近する。一方、ピストン２４の変位と共にピストン
ロッド２６に連結される連結レバー２０のピン２８．３
０がブラケット８のカム溝３２に沿って変位することか
ら、この連結レバー２０と一体的な可動ガンアーム１６
はワークＷ側に閉じる方向に変位する。そして、結局、
ワークＷは固定ガンアーム１２と可動ガンアーム１６の
先端に夫々装着した電極１４．１８により挟圧される。

この時、第６図から容易に諒解されるように、導電板７
４ａ、７４ｂは当該給電装置５０を構成する固定側挟持
部材５６と可動側挟持部材６６に夫々配設されている電
極６８ａ、６８ｂの間に位置することになる。

そこで、第３図および第４図において、シリンダ６０を
付勢し、このシリンダ６０のピストンロッド６２を矢印
方向に前進動作させれば、このピストンロッド６２に連
結される可動側挟持部材６６はピン６４を支点として固
定側挟持部材５６側に回動し、両者の間の電極６８ａ、
６８ｂで導電板７４ａ、７４ｂを挟持する。この時、前
記電極６８ａ、６８ｂに接続されるオンス７０ａ、７０
ｂを介して図示しない溶接トランスから電流を通電すれ
ば、固定ガンアーム１２と可動ガンアーム１６に夫々設
けられた電極１４．１８により挟圧されるワークＷに電
流が流れ、ワークＷはこの電流通電の際に発生するジュ
ール熱によって溶着されることになる。

そこで、ワークＷが接合した後、電流の給電を停止する
と共に、抵抗溶接ガン２に設けたシリンダ２２のピスト
ン２４を矢印Ｃ方向に変位させる。そして、この時、当
該給電装置５０においては、当該シリンダ６０のピスト
ンロッド６２を退勤させて固定側挟持部材５６から可動
側挟持部材６６を離間させる方向に回動させ、導電板Ｔ
４ａ、７４ｂに対するクランプ状態が解除されることに
なる。

そこで、前記ピストン２４が矢印Ｃ方向に変位すると、
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に当接するに至る。

この時、可動ガンアーム１６はワークＷから所定角度離
間した位置に回動しており、これと共に前記カム面３４
の作用によってブラケット８全体が矢印Ｂ方向に回動す
ることから固定ガンアーム１２がワークＷから離間する
方向に変位する。

そして、この場合、導電板７４ａ、７４ｂは全くフリー
の状態となっているため、当該抵抗溶接ガン２０回動動
作が妨げられることがない。従って、ワークＷとの干渉
もなく、次の打点位置において支障なくスポット溶接を
行うことが可能となる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ワークの接合に際して
ガン本体が揺動する抵抗溶接ガンの受電端子と給電装置
側を接続するにあたり、給電装置側に配設されたアクチ
ュエータで駆動されるクランプ手段によって受電端子を
挟持して電流を通電し、一方、ワークに対する溶接待以
外は受電端子をアンクランプの状態にしているため、可
動ガンアームおよび固定ガンアームが回動する際のガン
本体の傾動動作は全く自由となるためその動作が阻害さ
れることがない。しかも、大電流を通電させるための給
電ケーブルもその可撓性の大小を考慮することなく大き
くすることが可能となるために設計上の制約からも免れ
得る゛等の利点も得られる。この結果、十分な溶接強度
を備えた製品を得ることが出来る。

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の斜視
説明図、第５図および第６図は本発明に係る給電装置と
の関連において当該抵抗溶接ガンへの給電方法を説明す
る図である。 ２・・・抵抗溶接ガン ８・・・ブラケット １４・・・電極 １７・・・圧縮ばね ２０・・・連結レバー ２４・・・ピストン ２８．３０・・・ピン ３４・・・カム面 ５６・・・固定側挟持部材 ６６・・・可動側挟持部材

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、前記抵抗溶接ガン側に固定されそ
   の傾動動作と共に変位する受電端子と、前記受電端子を
   その所定位置でアクチュエータの駆動作用下に挟持して
   クランプ状態において溶接電流を通電させるクランプ手
   段とを備えることを特徴とする抵抗溶接ガンの給電装置
   。
2. （２）ガン本体自体が傾動して一組の電極によりワーク
   を挟持して抵抗溶接を行うために溶接ガンに電流を供給
   する給電方法であって、前記抵抗溶接ガンの電極がワー
   クを挟圧する際に当該抵抗溶接ガンに設けた受電端子を
   給電装置のクランプ手段によって挟持して電流を通電さ
   せ、当該抵抗溶接ガンの一組の電極がワークから離間す
   る時には前記クランプ手段による受電端子に対するクラ
   ンプ状態を解除して溶接電流の通電を停止することを特
   徴とする抵抗溶接ガンの給電方法。