JPH0623680U - スポット溶接ガンの溶着検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スポット溶接をおこなった場合に発生する溶
接電極とワークとの溶着に対し，軽微な溶着に対しては
溶接ガンの移動によりワークを離脱させ，重度な溶着の
みを検出することができるスポット溶接ガンの溶着検出
装置を提供する。 【構成】 シリンダ８のピストンロッドが少なくとも２
本のピストンロッドに分割され，屈曲機構により屈曲自
在に連結される。この屈曲機構はピストンロッドに取り
付けられた可動電極３によりワーク４を加圧してスポッ
ト溶接を行う加圧時には，ロッド保持手段により屈曲機
構を保持してピストンロッドを一直線状に保ち，加圧開
放時に屈曲機構を開放させる。可動電極３にワーク４が
溶着している場合に，加圧開放した溶接ガン２をロボッ
ト７により移動させると，可動電極３に加わるワーク４
との溶着荷重はピストンロッドに曲げ荷重を加え，溶着
力が大きい場合にはピストンロッドは屈曲機構から所定
角度以上に折り曲げられるので，所定角度以上に屈曲し
た状態は屈曲検出器２０により検出される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，スポット溶接機における溶接電極とワークとの溶着を検出すると共 に，強固な溶着状態を検出する機能を溶接ガン自体に備えたスポット溶接ガンの 溶着検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

スポット溶接を行うに際して溶接電極とワークとが溶着した場合には，この溶 着状態を検出して溶接作業を停止させることがなされる。このようなスポット溶 接ガンの溶着検出装置の従来例構成を以下に示す。 図５に示す例では，溶接箇所に固定電極３１が配置された基台３２上に，ワー ク３３が位置決めして載置される。ロボット３４にはシリンダ３５とこのシリン ダ３５によって進退駆動される可動電極３６とを備えた溶接ガンが搭載される。 ロボット３４により上記溶接ガンが前記固定電極３１の位置に順次移動される。 上記移動位置で，シリンダ３５により可動電極３６が進出駆動され，該可動電極 ３６と固定電極３１との間でワーク３３を加圧した後，コンタクトガン３７をオ ンに動作させて，可動電極３６と固定電極３１との間に通電してスポット溶接が 行われる。 スポット溶接がなされた後，シリンダ３５により可動電極３６を後退させて加 圧を開放させる。この時，可動電極３６と固定電極３１とに接続された溶着検出 装置３８を動作させる。可動電極３６とワーク３３とが強固に溶着している場合 （図示点線のような状態），ワーク３３を介して固定電極３１と可動電極３６と の間が短絡された状態となるので，可動電極３６と固定電極３１との間に溶着検 出電圧を印加している溶着検出装置３８は溶着を検出する。溶着を検出した溶着 検出装置３８は，溶接装置の停止信号を発して装置の動作を停止させる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来例に示したようなスポット溶接装置においてはスポット溶接点への狙 いを定めやすくするため，可動電極３６とワーク３３との離間間隔が小さく（約 ５ｍｍ）に設定される。そのため，シリンダ３５による可動電極３６の後退動作 により，ワーク３３が可動電極３６の加圧開放の移動に追従しやすく，溶着とし て検出されるため溶接装置の停止が発生して稼働率低下させる問題点があった。 本考案は上記問題点に鑑み創案されたもので，軽微な溶着に対しては溶接ガン の移動によりワークを離脱させ，重度な溶着のみを検出すると共に，ワークに損 傷を与えないスポット溶接ガンの溶着検出装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案が採用する手段は，少なくとも可動電極と， この可動電極をピストンロッドの先端に取り付けて往復駆動するシリンダとを具 備し，移動装置に搭載されて任意の溶接位置へ移動可能なスポット溶接ガンの溶 着検出装置において，前記ピストンロッドを少なくとも２本のピストンロッドに 分割し，分割されたピストンロッドを屈曲機構を介して屈曲自在に連結し，前記 ピストンロッドに，前記２本のピストンロッドを一直線状に保持する状態と，前 記保持を開放して両ピストンロッドを屈曲自在とする状態とを交互に取り得るロ ッド保持手段を取り付け，更に，前記ピストンロッドが所定角度以上に屈曲され たことを検出する屈曲検出手段を取り付けたことを特徴とするスポット溶接ガン の溶着検出装置として構成される。

【０００５】

【作用】

本考案によれば，ピストンロッドの先端に可動電極を取り付けて該可動電極を 進退駆動させるシリンダのピストンロッドが少なくとも２本のピストンロッドに 分割され，屈曲機構により屈曲自在に連結される。この屈曲機構は，可動電極に よりワークを加圧してスポット溶接を行う加圧時には，ロッド保持手段により屈 曲機構を保持してピストンロッドを一直線状に保ち，加圧開放時に屈曲機構を開 放させる。従って，可動電極にワークが溶着している場合に，加圧開放した溶接 ガンを移動装置により移動させると，可動電極に加わるワークとの溶着荷重はピ ストンロッドに曲げ荷重を加え，ピストンロッドは屈曲機構から折り曲げられる ことになる。軽微な溶着の場合は溶接ガンの移動にワークが追従できずに外れる が，溶着力が大きい場合にはピストンロッドは屈曲機構から所定角度以上に折り 曲げられるので，所定角度以上に屈曲した状態は屈曲検出手段により検出される 。このような重度な溶着は屈曲検出手段により検出されるので，溶接装置を停止 させる処置がとられ，溶着によるトラブルの発生が未然に回避される。また，重 度の溶着時に溶接ガンが移動した場合でも，ピストンロッドが屈曲するために溶 着による大きい力がワークに作用することなく，ワークの損傷が防止される。

【０００６】

【実施例】

以下，添付図面を参照して本考案を具体化した実施例につき説明し，本考案の 理解に供する。尚，以下の実施例は本考案を具体化した一例であって，本考案の 技術的範囲を限定するものではない。 ここに，図１は本考案の一実施例に係るスポット溶接ガンの溶着検出装置を備 えた溶接装置の構成を示す模式図，図２は実施例に係るシリンダの構造を動作状 態毎に示す断面図，図３は溶着検出状態のシリンダの断面図，図４は本実施例構 成を適用できる溶接ガンの例を示す側面図である。 図１において，本実施例に係る溶接装置１は，基台５上に載置されるワーク４ の溶接箇所に一致させて固定電極６が配置されており，この固定電極６との間で ワーク４を挟圧してスポット溶接を行う可動電極３がシリンダ８のピストンロッ ドに取り付けられて溶接ガン２を構成し，ロボット７に搭載されて各固定電極６ の位置に移動できるように構成されている。 上記構成において，ロボット７は教示された動作順に溶接ガン２を移動させて ワーク４上に設定されたスポット溶接点に順次スポット溶接を行う。即ち，ロボ ット７は溶接ガン２の可動電極３を固定電極６と対向する位置に移動させ，シリ ンダ８を動作させることによって可動電極３が進出駆動され，可動電極３と固定 電極６との間でワーク４のスポット溶接位置を加圧する。次いで，コンタクトガ ン１０をオンにして溶接トランス９からの溶接電流を可動電極３と固定電極６と の間に加えるとスポット溶接がなされる。この後，コンタクトガン１０をオフに し，可動電極３を後退駆動させてワーク４に対する加圧を開放すると，当該位置 のスポット溶接が完了する。 上記可動電極３を後退させて加圧を開放したとき，可動電極３とワーク４とが 溶着していると，可動電極３の後退に追従してワーク４の溶接箇所が浮き上がる ことになるが，本実施例になる溶接ガン２には軽微な溶着からは離脱させ，重度 な溶着には溶着を検出すると共にシリンダ８のピストンロッドが屈曲してワーク に大きい力がかかるようにする機能が設けられている。この溶着検出及びワーク の損傷防止の機能について図２を用いて説明する。 図２はシリンダ８の断面構造を示し，図１（ａ）は可動電極３を後退させた状 態，図２（ｂ）は可動電極３を進出させワーク４を加圧している状態，図２（ｃ ）は可動電極３を後退させワーク４への加圧を開放すると共に溶着を検出できる 状態を示している。 シリンダ８のケーシング１１内には，ピストン１２と共にロッド保持ガイド（ ロッド保持手段）１３が内封されており，また，ピストン１２に固定されたピス トンロッド１４はピストンロッド１４ａとピストンロッド１４ｂとに２分割され ，その間をボールジョイント（屈曲機構）１５によって連結されている。前記ロ ッド保持ガイド１３は，ピストンロッド１４ａに設けられたフランジ１６と摺動 嵌合する移動空間１７を有しており，この移動空間１７の距離Ｓ２の間だけ前記 フランジ１６が移動できるように構成されている。

【０００７】 図２（ａ）に示す状態から，給気ポートＡとＢとから給気して給気ポートＣを 大気開放にすると，ピストン１２とロッド保持ガイド１３との位置関係が図２（ ａ）に示す状態のまま移動して，ピストン１２は距離Ｓ２だけ移動してピストン ロッド１４ｂの先端に取り付けられた可動電極３（図示せず）を進出させる。こ のとき，２分割されたピストンロッド１４ａ，１４ｂは，ロッド保持ガイド１３ によりボールジョイント１５部分が周囲から保持されているので，屈曲すること なく一直線状の状態で進出移動して図２（ｂ）に示す状態となる。この状態で加 圧，溶接が行われる。 溶接が完了すると，図２（ｂ）に示す加圧状態から，給気ポートＢを大気開放 して，給気ポートＣから給気すると，ロッド保持ガイド１３が上方へ移動して移 動空間１７の一端がピストンロッド１４ａのフランジ１６に当接する。これによ りロッド保持ガイド１３によるボールジョイント１５部分の保持が開放され，こ の状態で溶接ガン２を若干上昇させながら，水平方向（ピストン移動に直角方向 ）へ移動させる。このとき，可動電極３とワーク４とが溶着していると，ピスト ンロッド１４ｂには軸方向に交差する力が加わり，開放されたボールジョイント １５部分から屈曲する。 図２に示すように，ピストンロッド１４ｂには溶着検出部材１８が固定されて おり，この溶着検出部材１８とシリンダ８のケーシング１１との間にはスプリン グ１９，１９──を介在させて，常時はピストンロッド１４ａと１４ｂとを一直 線状に弾性保持している。上記したようにピストンロッド１４ｂに溶着による軸 方向と交差する方向の屈曲力が加わったとき，前記スプリング１９によるピスト ンロッド１４ｂの弾性保持力を下回る溶着である場合には，溶接ガン２の移動に よって可動電極３とワーク４との軽微な溶着は引き離される。しかし，スプリン グ１９によるピストンロッド１４ｂの弾性保持力を上回る重度の溶着である場合 には，ピストンロッド１４ｂはボールジョイント１５部分から屈曲するので，溶 着検出部材１８も図３に示すように傾斜して，溶着検出部材１８とケーシング１ １とが接触する。そこで，この溶着検出部材１８とケーシング１１との間に導通 を溶着検出器２０で検出すれば，溶接ガン２の移動によっても離れない溶着が検 出されるので，溶接装置１の作動を停止させる。この時，ピストンロッド１４ａ ，１４ｂがボールジョイント１５の部分から屈曲するので，ワークにはスプリン グ１９の反発力以上の力は加わらず，その損傷が防止される。 上記構成によれば，軽微な溶着に対しては溶接ガン２の移動により引き離し， 溶接ガン２の移動によっても引き離せない重度な溶着が検出されたときには，溶 接装置１の作動を停止させることができる。従って，重度の溶着が発生した場合 にのみ装置を停止させるので，稼働率の低下をきたすことがなく，効率的にスポ ット溶接を実施することができる。 尚，上記実施例においては，溶接ガン２から固定電極６が分離されたスポット 溶接装置の構成を示したが，図４に示すような固定電極２１がヨーク２３により 溶接ガン２２と一体的に構成されたスポット溶接装置に適用することもできる。

【０００８】

【考案の効果】

以上の説明の通り本考案によれば，スポット溶接時に発生する溶接電極とワー クとの溶着を溶接ガンに設けた溶着検出機能によって検出し，軽微な溶着に対し ては溶接ガンの移動により引き離し，溶接ガンの移動によっても引き離せない重 度な溶着が検出されたときには，溶接装置の作動を停止させることができる。従 って，重度の溶着が発生した場合にのみ，溶接装置１を停止させるので，稼働率 の低下をきたすことがなく，効率的にスポット溶接を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るスポット溶接装置の
構成を示す模式図。

【図２】 実施例に係るスポット溶接ガンのシリンダ構
造を示す断面図。

【図３】 実施例に係るスポット溶接ガンが溶着を検出
した状態を示す断面図。

【図４】 本実施例構成を適用することができるスポッ
ト溶接ガンの例を示す側面図。

【図５】 従来例に係るスポット溶接装置の構成を示す
模式図。

【符号の説明】

１──溶接装置 ２──溶接ガン ３──可動電極 ４──ワーク ７──ロボット（移動装置） ８──シリンダ １２──ピストン １３──ロッド保持ガイド（ロッド保持手段） １４ａ，１４ｂ──ピストンロッド １５──ボールジョイント（屈曲機構）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも可動電極と，この可動電極を
   ピストンロッドの先端に取り付けて往復駆動するシリン
   ダとを具備し，移動装置に搭載されて任意の溶接位置へ
   移動可能なスポット溶接ガンの溶着検出装置において， 前記ピストンロッドを少なくとも２本のピストンロッド
   に分割し，分割されたピストンロッドを屈曲機構を介し
   て屈曲自在に連結し， 前記ピストンロッドに，前記２本のピストンロッドを一
   直線状に保持する状態と，前記保持を開放して両ピスト
   ンロッドを屈曲自在とする状態とを交互に取り得るロッ
   ド保持手段を取り付け， 更に，前記ピストンロッドが所定角度以上に屈曲された
   ことを検出する屈曲検出手段を取り付けたことを特徴と
   するスポット溶接ガンの溶着検出装置。