JPH0347750Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、スポツト溶接ガンに関するもので
ある。

（従来の技術） たとえば薄板プレス品に溶接ナツトや溶接ボル
ト、ワツシヤーなどの小物部品を組付ける場合、
一般に定置式スポツト溶接機にパーツフイーダを
設置し、そのパーツフイーダから送り出される部
品を、プレス品の位置決め孔に挿入した下部電極
のガイドピンに、エアシリンダによつてスピンド
ルを前進させて送り込み、これを上・下電極間で
加圧通電して溶接を行なつている。

（考案の解決しようとする問題点） しかしながら、このような定置式スポツト溶接
機による部品組付作業は、ワークの取り扱い作業
は主に人手に頼るもので、安全性及び作業能率化
効果は望めない。

一方また、人手に代わる産業用ロボツトや他の
ローデイング装置を用いた場合は、ワークを支持
する治具には充分な機械的強度や溶接位置決めに
要する高い機械的精度が要求され、治具構造の複
雑・大形化は勿論、いきおい高価となる問題があ
つた。

（問題を解決するための手段） そこで、本考案は、上述したような問題を解決
するため、加圧シリンダにより上下動する上部電
極と、この上部電極に対向し、かつ出没自在のガ
イドピンを有する下部電極とを、Ｃ形フレームに
備えたスポツト溶接ガンを、シフト装置を介して
ロボツト支持ブラケツトに支持し、前記フレーム
にはエアーシリンダにより下部電極の斜め上方か
ら前進するスピンドルで下部電極に部品を供給す
る部品送給ヘツドと、上部電極の加圧時のストロ
ーク量を検出し、そのストローク量が予め部品の
大きさに応じて設定したストローク範囲を越えた
ときに、外部へ警報信号を発する部品欠落監視装
置とを装設し、スポツト溶接ガンと部品送給ヘツ
ドとをロボツトにより一体的に動き得る構造にし
たことにある。

（作用） そして、本考案では、ワークを定位置にセツト
した状態で、部品送給ヘツドと共にスポツト溶接
ガンを産業用ロボツト等によつて適正な姿勢に修
正しながら、電極を目的位置に挿入した後、速や
かに部品送給ヘツドより部品を自動送給して、溶
接を行なうことができる。また溶接ガン及び部品
送給ヘツドが一体に動き得るため、従来厳密な精
度を要していたワーク治具に比べ、精度上及び強
度上、ラフな構造設計でも、溶接位置決めが簡単
で、何ら支障なく溶接を遂行することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述す
る。

尚、第１図は、本考案を産業用ロボツトのスポ
ツト溶接ガンに応用した場合の一例を示す斜視図
であり、第２図は、その側面を示す概略図であ
り、第３図は部品送給ヘツドの要部断面図であ
る。

第１図〜第３図において、本スポツト溶接ガン
１はＣ形フレーム２の上端部に加圧シリンダ３が
固着され、この加圧シリンダ３のピストンロツド
４にはホルダ５を介して上部電極６が挿着されて
いる。またＣ形フレーム２の下端部には、上部電
極６と対向すべく下部電極７が電極ホルダ７′を
介して取着されており、この下部電極７にはワー
クの下側からワークに明けた位置決め孔に嵌入す
るガイドピン８が出没自在に装入されている。

そして、さらにＣ形フレームの側面には、パー
ツフイーダからフレキシブルな送給管９を通して
送出される溶接ナツトＮを、下部電極７へ、その
斜め上方から一つ一つ送り込むナツト送給ヘツド
１０が支持棒１１へ角度調整できるように取付け
られている。

この部品送給ヘツド１０は、スピンドル１３を
エアシリンダ１２により下部電極７のガイドピン
８に前進させることで、スピンドル１３と交差す
る位置に設けた部品停止具１４のマグネツトＭに
保持された溶接ナツトを、その上から離脱させて
下部電極へ送給する、いわゆるスピンドル供給方
式を採用したもので、その具体的方法について
は、永久磁石や電磁石を利用してスピンドル先端
に磁気吸着力を作用させるもの、あるいは串刺し
によりスピンドルをガイドとして部品を滑降させ
るものなど、各種のナツト供給方式が知られてい
るところであり、詳細は省略する。

一方、スポツト溶接ガンのＣ形フレーム２に
は、前記の送給ヘツド１０から上．下電極間の溶
接位置に送られる溶接ナツトの送給を確認し、送
給ミスなどによる部品欠落を検出する部品欠落監
視装置１５が設置されている。

この部品欠落監視装置１５は、電極加圧時の上
部電極６のストロークが予め溶接ナツトの高さに
応じて設定したストローク量をこえたときに、そ
の電極移動の変化量を検出して溶接位置への部品
の有・無を判定するもので、実質、そのモニタに
使用されるセンサには、光電管やリミツトスイツ
チ（LS）等、目的・用途に応じた任意のセンサ
が用いられる。本実施例では、加圧シリンダ３の
ピストンロツド４に固着されたホルダ５に対し直
角に固着した支持板１６の上に、検出棒１７がピ
ストンロツド４と平行して上下方向に高さ調整で
きるように螺入されていて、この棒１７には予め
溶接ナツトの高さを含む電極ストロークに応じた
位置に小さな孔０が明けてある。そして、この棒
１７の両サイドには光電管１８がＣ形フレーム２
に固着されたブラケツト１９により取着されてい
て、何らかの理由で部品送給ミスが生じた場合
は、電極加圧時の電極ストローク量が部品の高さ
分だけ下がる結果、検出棒１７の孔０に光電管１
８の光が通り抜け、これを受光して警報信号を溶
接制御装置などの外部機器に送り、次の電気的及
び／または機械的な諸動作を停止するか、あるい
は再度部品送給動作を行うなど、溶接不良製品の
発生を未然に防止するための動作に移る。

スポツト溶接ガン１のＣ形フレーム２は、シフ
ト機構２０を介してロボツト支持ブラケツト２６
に支持されている。このシフト機構２０のシフト
板２２には、Ｃ形フレーム２の両側に固定された
ガイド棒２１，２１′が貫通し、そのガイド棒２
１，２１′の外周を取り巻くように挿入した衝撃
吸収用のスプリングＳ，S′によつて、常時下方向
に押圧力が付勢されていて、しかもこのシフト板
とロボツト支持ブラケツト２６に固着された２本
のレール２３，２３′とが嵌合して、これをロボ
ツト支持ブラケツト２６に固着したシリンダ２４
によつて上下動し得るようにピストンロツド２５
と連結し、下部電極７のガイドピン８をワークの
溶接位置に明けた位置決め孔に挿入する際に、シ
フト板２２の動作で溶接ガン全体を上昇させる。
次に、以上の構成からなる本考案の動作を第４図
〜第５図に基づき説明する。

なお、第４図は、直交座標系ロボツトに本考案
にかかるスポツト溶接ガンを装備した場合の一例
を示す構想図で、スポツト溶接ガン１を支持する
フレーム３２はＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸等の直線運動経
路を駆動モータｍにより任意に移動する。また天
井に架設したレール２７をトロリー２８により吊
り下げられた溶接トランス２９と、溶接ガン１の
間は、バランサ３０により吊されたフレキシブル
な２次ケーブル３１により接続されている。ワー
ク治具３３は、各軸フレームの移動範囲内におけ
る定位置に配置されている。

まず、ワークを自動搬送機などによつてワーク
治具３３にセツトした後、スポツト溶接ガン１
を、ワークの溶接打点位置に向かつて、予め教え
込んだ運きに従つて移動し、適正な方向，角度か
ら電極を挿入する。次いで、シフト機構２０のシ
リンダ２４でシフト板２２をわずかに上昇してス
プリングＳ，S′を抗して溶接ガン全体を上昇さ
せ、ガイドピン８をワークの下側から位置決め孔
に挿入する。この上昇時に生ずる多少の衝撃はス
プリングＳ，S′によつて吸収される。

かくして、ガイドピン８がワークに挿入される
と、部品送給ヘツド１０のエアシリンダ１２が作
動し、スピンドル１３が前進して部品停止具１０
に送給された溶接ナツトＮをガイドピン８に到達
送給する。そして上部電極６が下降してワークの
打点位置に送給された溶接ナツトＮを下部電極７
と共に挾圧し、溶接に必要な電流を流して両者を
溶接する。

なお、部品送給ミスにより未送給のまま加圧し
たときは、溶接ナツトの高さだけ電極のストロー
クが長くなり、丁度、検出棒１７の小さな孔０が
光電管１８の光りを通す位置に下るため、その小
さな孔０を通した光りをセンサがキヤツチして警
報信号を出力し、欠品溶接による溶接不良製品の
発生を防止することができる。なお、ポータブル
スポツト溶接ガンの場合は、シフト機構以後は不
用となる。

（考案の効果） 以上で説明したように、本考案によれば、スポ
ツト溶接ガンと部品送給ヘツドとをロボツトによ
り一体的に動き得るようにしたから、従来の定置
式スポツト溶接機しか利用できなかつた部品送給
システムを、スポツト溶接ガンに実現させたこと
によつてライン生産の効率化をより一層促進する
ことができ、しかもワーク搬送時の位置決め精度
に多少のバラツキがあつてもスポツト溶接ガンの
動きを修正することによつてこれを吸収でき、ワ
ーク搬送時の位置決め精度が不用となり、ワーク
治具を固定にでき安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案にかかるスポツト溶接ガンの
実施例を示す斜視図。第２図は、本考案のスポツ
ト溶接ガンの側面を示す概略図。第３図は、部品
送給ヘツドの要部断面図。第４図は、直交座標系
ロボツトに本考案のスポツト溶接ガンを搭載した
場合の側面図。第５図は第４図の正面図。 符号の説明、１……スポツト溶接ガン、２……
Ｃ形フレーム、３……加圧シリンダ、４……ピス
トンロツド、６……上部電極、７……下部電極、
１０……部品送給ヘツド、１２……エアシリン
ダ、１３……スピンドル、１５……部品欠落監視
装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加圧シリンダにより上下動する上部電極と、こ
   の上部電極に対向し、かつ出没自在のガイドピン
   を有する下部電極とを、Ｃ形フレームに備えたス
   ポツト溶接ガンを、シフト装置を介してロボツト
   支持ブラケツトに支持し、前記フレームにはエア
   ーシリンダにより下部電極の斜め上方から前進す
   るスピンドルで下部電極に部品を供給する部品送
   給ヘツドと、上部電極の加圧時のストローク量を
   検出し、そのストローク量が予め部品の大きさに
   応じて設定したストローク範囲を越えたときに、
   外部へ警報信号を発する部品欠落監視装置とを装
   設し、スポツト溶接ガンと部品送給ヘツドとをロ
   ボツトにより一体的に動き得る構造にした部品送
   給ヘツド付きスポツト溶接ガン。