JPH0421662Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は、工業用ロボツトの可動軸に固着され
て用いられる溶接ガンに関する。

Ｂ 従来の技術 従来、工業用ロボツトの溶接ガンとしては図７
に示したものが提案されている（実開昭56−
95488号公報参照）。すなわち、溶接ガン５００に
は、中間部を枢軸５０１に枢支された柄杆５０
２，５０３の先端部に相対向する加圧電極５０
４，５０５が加圧電極装置５１０，５１１を介し
て設けられ、枢軸５０１を枢支するホルダ５０６
が基台５０７に前後方向可動に前後のばね５０
８，５０９により支持されている。上方の柄杆５
０３上には圧力空気により作動するガンシリンダ
５１２が固着され、そのピストンロツド５１３が
伸長したとき加圧電極５０４，５０５が互いに閉
じ、ピストンロツド５１３が短縮したとき加圧電
極５０４，５０５が開かれるようになつている。
また、加圧電極５０４，５０５の内側において
は、該加圧電極５０４から寸法ａの位置にローラ
５１４が配設され、該ローラ５１４は前記ホルダ
５０６に支持されている。

この溶接ガン５００は、前記基台５０７にてロ
ボツトの手首軸に取り付けられて使用され、第８
図に示したように、溶接対象物５１５の端部５１
６から寸法ａの位置を溶接する際には、該端部５
１６に対して直交する方向にスポツト溶接ガン５
００に振り角（θ＝０）を定める。そして、治具
により固定された溶接対象物５１５をラインに沿
つて搬送させて所定の位置に設けた停止装置によ
り停止させた後、ロボツトを作動させて、ローラ
５１４が前記端部５１６に当接する位置までスポ
ツト溶接ガン５００を移動させる。次に、加圧電
極５０４，５０５によりスポツト溶接を行いつ
つ、ローラ５１４を端部５１６に摺接させた状態
で溶接対象物５１５の始端部（図外）から終端縁
５１７まで直線移動させ、これにより、前記寸法
ａの線上にスポツト溶接を行う。このとき、溶接
対象物５１５の停止位置に、前記ばね５０８，５
０９の付勢方向にずれがあつた場合には、ローラ
５１４が端部５１６に圧接した際の反作用によ
り、ばね５０８，５０９が伸縮して、スポツト溶
接ガン５００が移動し、これによりずれを吸収す
ることができる。

また、第９図に示したように溶接対象物５１５
の端部５１６から寸法ｂ（ｂ＜ａ）の位置を溶接
する際には、ロボツトを作動させて、スポツト溶
接ガン５００の振り角θを定める。そして、治具
により固定された溶接対象物５１５をラインに沿
つて搬送させて所定の位置に設けた停止装置によ
り停止させた後、ロボツトを作動させて、ローラ
５１４が前記端部５１６に当接する位置までスポ
ツト溶接ガン５００を移動させる。次に、加圧電
極５０４，５０５により溶接対象５１５の始端部
のスポツト溶接を行つた後、順次スポツト溶接を
行いつつ、ローラ５１４を端部５１６に摺接させ
た状態でスポツト溶接ガン５００を終端縁５１７
方向に直線移動させ、これにより、前記寸法ｂ
（ｂ＜ａ）の線上にスポツト溶接を行う。

しかし、この状態でスポツト溶接を行つて行く
と、ローラ５１４が終端縁５１７を越えた時点
で、ローラ５１４と端部５１６とが非接触状態と
なつて、該ローラ５１４と端部との位置決めが不
可能となる。よつて、ローラ５１４が終端縁５１
７を越える直前に、第１０図に示したように従前
とは逆の方向に振り角θを設定することにより、
引き続き終端縁５１７まで、寸法ｂの位置にスポ
ツト溶接を行うことが可能となる。

Ｃ 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来のスポツト溶接
ガン５００にあつては、ホルダ５０６に単一のロ
ーラ５１４を配設し、該ローラ５１４に加圧電極
５０４，５０５間に介挿された溶接対象物５１５
の端部５１６に当接させて、該端部５１６から打
点位置までの寸法を一定に維持すように構成され
ている。したがたつて、各振り角θにおける端部
５１６からの打点位置までの寸法は振り角θ＝０
とした場合の寸法ａと振り角θとの関係で定ま
り、第１１図イに模式的に示したように、前記寸
法ａを半径とする円軌道r₁上に打点位置Ｐを設定
することができる。つまり、この従来のスポツト
溶接ガン５００においては、端部５１６から打点
位置Ｐまでの寸法ｂは、振り角θが”０”のとき
の端部５１６から打点位置Ｐまでの寸法ａ半径と
して、角度θ回転させた地点である。

ここで、振り角θはロボツトが溶接ガン５００
を水平回転駆動することにより設定されることか
ら、振り角θが大きければ大きいほど、ロボツト
の駆動量が増大し、打点位置Ｐの設定に時間を要
してしまう。特に、前述したように、終端縁５１
７を溶接する直前においては、各々異なる方向に
従前まで設定されていた振り角とは逆の方向にス
ポツト溶接ガン５００の振り角を設定しなければ
ならないことから、このときにはロボツトの駆動
量が特に大きく打点位置Ｐの設定に多くの時間を
要する。このため、より少ない振り角で、振り角
θが”０”のときの端部５１６から打点位置Ｐま
で寸法ａから寸法ｂ（ｂ＞ａ）に設定することが
可能な工業用ロボツトの溶接ガンの出現が期待さ
れていた。本考案はこのような従来の期待に応え
るべくなされたものであり、その目的は、より少
ない振り角にて溶接対象物の端部から打点位置ま
での寸法を設定変更し得る工業用ロボツトの溶接
ガンを提供することにある。

Ｄ 問題点を解決するための手段 このような目的を達成するために本考案にかか
る工業用ロボツトの溶接ガンにあつては、工業用
ロボツトの可動軸に固着される取付部材に、弾性
力により所定方向に付勢された押圧部材を有する
押圧装置が設けられ、前記押圧部材には、前記弾
性力の付勢方向と直交する方向に加圧作動して溶
接対象物を溶接する一対の加圧電極が支持される
とともに、該一対の加圧電極間に介挿された溶接
対象物の端部と前記付勢方向にて当接するガイド
部材が前記加圧電極の両側で該加圧電極から側方
へ間隔を有して配設されている。

Ｅ 作用 前記構成において、溶接ガンが駆動されて、一
対の加圧電極間に溶接対象物が介挿されると、該
溶接対象物は弾性力の付勢方向においてガイド部
材に当接する。すると、ガイド部材が設けられて
いる押圧部材は、前記弾性力に抗して反付勢方向
に移動し、これにより前記押圧部材に支持されて
いる一対の加圧電極も一体的に反付勢方向に移動
する。すなわち、溶接対象が加圧電極の加圧作動
方向と直交する方向に位置ずれしている場合であ
つても、前記加圧電極が押圧部材とともに移動す
ることにより位置ずれを吸収し、溶接対象物にお
いてその端部から一定の位置にて一対の加圧電極
による溶接を行い得る。

また、前記ガイド部材は前記加圧電極の両側で
該加圧電極から側方へ間隔を有して配設されてい
ることから、溶接ガンに任意の振り角を設定した
場合には、一方のガイド部材のみが溶接対象物の
端部に当接して、該一方のガイド部材と加圧電極
とを結ぶ直線の長さを半径とする円軌道上に打点
位置を設定し得る。

Ｆ 実施例 第１図〜第５図を参照して本考案をスポツト溶
接用のガンに適用した場合の一実施例につて説明
する。

第１図に示す溶接ガン１００は、例えば第３図
に示す工業用ロボツト２００の先端可動軸、すな
わち手首軸２０１に取り付けられて用いられる。
図示のロボツト２００は６自由度のロボツトであ
り、図中のＳ，Ｈ，Ｖ，Ｂ，R₁，R₂の各方向に
可動部が駆動されて手首軸２０１に取り付けられ
た溶接ガン１００による溶接位置が設定される。
第１図、第２図および第４図を参照して溶接ガン
１００を説明すると、１０は取付部材であり、１
１はロボツト２００へガン１００を取り付けるた
めの貫通孔を示している。取付部材１０の開放端
部には押圧装置２０が固着されており、押圧装置
２０は一対のシリンダ２１ａ，２１ｂと、シリン
ダ２１ａ，２１ｂに内蔵された不図示の圧縮ばね
による弾性力で常時シリンダ外方向へ付勢される
一対のピストンロツド２２ａ，２２ｂと、そのピ
ストンロツド２２ａ，２２ｂの先端に設けられた
押圧部材２３ａ，２３ｂとを有している。圧縮ば
ねに代えて所定の圧力に制御される空気や油をシ
リンダ２１ａ，２１ｂ内に供給して押圧部材２３
ａ，２３ｂに弾性力を付与してもよい。

押圧部材２３ａ，２３ｂの先端にはガイド装置
３０が固着されている。そのガイド装置３０は、
押圧部材２３ａ，２３ｂに固着された軸受３１
ａ，３１ｂに軸支されたピン３２と、軸受３１
ａ，３１ｂの先端側に固着されたホルダ３３ａ，
３３ｂと、そのホルダ３３ａ，３３ｂにピン３５
ａ，３５ｂにより回転自在に取付けられたガイド
部材としてのガイドローラ３４ａ，３４ｂとを有
している。このガイドローラ３４ａ，３４ｂは、
加圧電極４３，４４の両側で、該加圧電極４３，
４４から側方に間隔を有して配設されている。な
お、３６ａ，３６ｂはガイドローラ３４ａ，３４
ｂが不所望に回転しないようにする回り止めねじ
である。

更に各図において、４０は電極装置を示し、そ
の電極装置４０は、回動アーム４１と固定アーム
４２とを有し、各アーム４１，４２の先端には前
記圧縮ばねによる弾性力で常時シリンダ外方へ付
勢されたピストンロツド２２ａ，２２ｂ及び押圧
部材２３ａ，２３ｂの押圧方向と直交する方向に
加圧作動する加圧電極４３，４４が設けられ、ア
ーム他端には給電線接続端子４５，４６が形成さ
れている。そして、回動アーム４１にＬ字状のブ
ラケツト４７ａ，４７ｂが固着され、ブラケツト
４７ａ，４７ｂがピン３２に軸支されるととも
に、固定アーム４２にもＬ字状のブラケツト４８
ａ，４８ｂが固着され、ブラケツト４８ａ，４８
ｂがピン３２に軸支されている。また、シリンダ
５１が固定アーム４２に固着され、そのピストン
ロツド５２が回動アーム４１に固着され、シリン
ダ５１に供給される空気圧によつて回動アーム４
１と固定アーム４２とがピン３２を介して互いに
開閉する。ここでシリンダ５１とピストンロツド
５２により開閉装置５０が構成される。

このように構成されたスポツト溶接ガンで溶接
対象物を溶接する際には、ガイドローラ４３ａお
よび４３ｂの少なくとも一方が溶接対象物の端部
に押圧当接される。今、例えば第２図に示すよう
にようにルーフサイドレール６０に固着されたル
ーフドリツプ６１にルーフ６２を溶接する場合に
ついて説明すると、ルーフドリツプ６１の幅が異
なる複数の車種が同一のライン上を搬送される場
合、ピストンロツド２２ａ，２２ｂが伸長された
状態における電極４３，４４の中心位置とガイド
ローラ３４ａ，３４ｂの先端面３４０との距離ａ
は、複数の車種のうち、ルーフドリツプ６１の端
部６１ａと打点位置との距離が最も大きい車種に
適合するような寸法に定められている。

しかして、ルーフドリツプ６１の端部６１ａと
打点位置との距離が短い車種の場合には、後述す
るが、第５図に示すように溶接ガン１００の車体
に対する振り角θをある値に設定して溶接が行わ
れる。

このように構成されて溶接ガン１００を用いて
上述したルーフドリツプ６１ヘルーフ６２を溶接
する場合について以下に詳述する。

まず、スポツト溶接ガン１００の取付部材１０
をロボツト２００の取付座２０２にボルトで固着
し、これによりガン１００をロボツト２００の手
首軸２０１に取付ける。次に、加圧電極４３，４
４の打点位置をロボツト２００に設定するが、
今、対象となる車体の打点位置からルーフドリツ
プ６１の端部６１ａまでの距離ａが最も広い車種
の車体に溶接する場合には、第４図に示す如く、
車体に対して溶接ガン１００が直交した状態で溶
接するようにガンの振り角を定める（θ＝０）と
ともに、電極４３，４４の溶接時における中心位
置の座標を設定する。この座標を定めるにあたつ
ては、ラインに沿つて搬送されてくる車体が溶接
位置で停止した際の幅方向の誤差が零の場合、ロ
ボツト２００を駆動して電極４３，４４の中心を
予め定めた座標位置まで動かすと、まずガイドロ
ーラ３４ａ，３４ｂがルーフドリツプ６１の端部
６１ａに当接し、次いでシリンダ２１ａ，２１ｂ
内のばねがややたわんでガイドローラ３４ａ，３
４ｂがルーフドリツプ６１の端部６１ａに所定の
ばね力で押圧当接されるようにしておく。

このように電極４３，４４の座標位置を定める
ことにより、車体がロボツト２００側にずれて停
止したとしても、そのずれ分だけシリンダ２１
ａ，２１ｂ内のばねがたわみ、これにより車体幅
方向のずれが吸収される。

次に、第５図に示すように打点位置とをルーフ
ドリツプ端部６１ａとの寸法がｂ（＜ａ）なる車
体に対して溶接を行う場合について説明する。

まず、溶接ガン１００が車体に対して所定の振
り角θ（＞０）の状態で溶接されるようにガン１
００の振り角を定めるとともに、電極４３，４４
の溶接時における中心位置の座標を設定するこの
場合、車体の停止位置における車体幅方向の誤差
がロボツト２００を駆動して電極４３，４４の中
心を予め定めた座標位置まで動かすとき、まず、
一方のガイドローラ３４ｂがルーフドリツプ６１
の端部６１ａに当接し、次いでシリンダ２１ｂ内
のばねがややたわんでガイドローラ３４ｂがルー
フドリツプ６１の端部６１ａに所定のばね力で押
圧当接されるように、前記振り角θ、および座標
が定められる。

ここで、前記振り角θとルーフドリツプ端部６
１ａから打点位置までの寸法ｂとの関係について
図１１ロに基づいて説明すると、θ＝０である場
合における打点位置Ｐまでの距離は、前述のよう
にａである。また、一方のガイドローラ３４ｂ枢
支しているピン３５ｂと加圧電極４３，４４まで
の距離をｃとし、ｃを斜辺としてａ，ｄ，ｃから
なる直角三角形を想定する。するとこの直角三角
形において、辺ａと辺ｃの長さの関係は、定理よ
りａ＜ｃである。また、一方のガイドローラ３４
ｂをルーフドリツプ端部６１ａに接触させて振り
角θを順次変化させると、加圧電極４３，４４は
前記辺ｃを半径として回転する。このとき、前述
のようにａ＜ｃであることから、ａを半径とした
場合と比較して、より少ない振り角θによりルー
フドリツプ端部６１ａから寸法ｂの箇所を打点位
置Ｐとすることができる。

つまり、第１１図イに示した従来の溶接ガンが
振り角の変化に伴つて、半径をａとする円軌道上
にて打点位置Ｐを変化させて溶接対象物の端部か
ら寸法ｂの位置に打点位置Ｐを設定するのに対
し、本実施例の溶接ガン１００においてはａより
大であるｃを半径とする円軌道上にて打点位置Ｐ
を変化させて、ルーフドリツプ端部６１ａから寸
法ｂの位置に打点位置Ｐを設定することができ
る。したがつて、より少ない振り角にて、打点位
置の変更が可能となり、これによりロボツトの駆
動量が減少させて、打点位置の設定に要する時間
の短縮化を図ることができる。

また、寸法ｂの位置で溶接を行つている状態
で、一方のガイドローラ３４ｂが終端縁６１ｂに
到達した場合には、第６図に示したように、他方
のガイドローラ３４ａをルーフドリツプ端部６１
ａに当接させて、従前とは逆の方向に振り角θを
設定することにより、引き続き終端縁６１ｂま
で、寸法ｂの位置にスポツト溶接を行うことが可
能となる。このとき、前述と同様に振り角θは従
来より小さくなる。よつて、終端縁６１ｂの直前
に従前まで設定されていた振り角とは逆の方向に
スポツト溶接ガン１００の振り角を設定した場合
であつても、このときロボツトの駆動量を小さく
して、打点位置の設定時間の短縮を図ることがで
きる。

Ｇ 考案の効果 本考案は、弾性力により所定方向に付勢された
押圧部材に、前記弾性力の付勢方向と直交する方
向に加圧作動する加圧電極と、該一対の加圧電極
間に介挿された溶接対象物の端部と前記付勢方向
にて当接し、前記加圧電極の両側で該加圧電極か
ら側方へ間隔を有して配設されガイド部材とが設
けられた構成とした。よつて、予め定められた溶
接ガンの位置に対して、溶接対象物が前記加圧電
極の加圧作動方向と直交する方向に位置ずれした
場合であつても、この位置ずれを吸収して、溶接
対象物の端部から一定の位置に溶接を行うことが
できるのみならず、少ない振り角にて大きく打点
位置の変更を行うことができる。

その結果、この種工業用ロボツトの溶接ガンを
駆動するロボツトの駆動量を減少させて、打点位
置の設定に要する時間の短縮化を図ることができ
る。しかも、この種溶接ガンにおいては、振り角
をある値に設定した場合には、溶接対象物の終端
縁付近で、再度逆方向に振り角を設定し直す必要
があることから、少ない振り角で打点位置を大き
く変更できることは、振り角によつて打点位置の
設定変更を行うこの種溶接ガンにおいて、極めて
有益となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す斜視図、第２
図は同実施例の側面図、第３図は第１図に示した
溶接ガンが取付けられるロボツトの一例を示す斜
視図、第４，５，６図は第１図に示した溶接ガン
を用いてルーフドリツプにルーフを溶接する場合
を説明する図、第７図は従来の工業用ロボツトの
溶接ガンを示す側面図、第８，９，１０図は図７
に示した溶接ガンを用いて溶接する場合を説明す
る図、第１１図イは図７に示した従来の溶接ガン
の振り角の変化と端部からの距離との関係を示す
図、同図ロは前記実施例における溶接ガンの振り
角の変化と端部からの距離との関係を示す図であ
る。 １０……取付部材、２０……押圧装置、２３
ａ，２３ｂ……押圧部材、３０……ガイド装置、
３２……ピン、３４ａ，３４ｂ……ガイドローラ
（ガイド部材）、４０……電極装置、４１……可動
アーム、４２……固定アーム、４３，４４……電
極、５０……開閉装置、５１……シリンダ、５２
……ピストン、６０……ルーフサイドレール、６
１……ルーフドリツプ、６２……ルーフ、１００
……溶接ガン、２００……ロボツト、２０１……
手首軸、２０２……取付座。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工業用ロボツトの可動軸に固着される取付部材
   に、弾性力により所定方向に付勢された押圧部材
   を有する押圧装置が設けられ、前記押圧部材に
   は、前記弾性力の付勢方向と直交する方向に加圧
   作動して溶接対象物を溶接する一対の加圧電極が
   支持されるとともに、該一対の加圧電極間に介挿
   された溶接対象物の端部と前記付勢方向にて当接
   するガイド部材が前記加圧電極の両側で該加圧電
   極から側方へ間隔を有して配設されていることを
   特徴とする工業用ロボツトの溶接ガン。