JPH065024Y2 - スポット溶接用2段ストロークシリンダの制御装置 - Google Patents

スポット溶接用2段ストロークシリンダの制御装置

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JPH065024Y2
JPH065024Y2 JP14564788U JP14564788U JPH065024Y2 JP H065024 Y2 JPH065024 Y2 JP H065024Y2 JP 14564788 U JP14564788 U JP 14564788U JP 14564788 U JP14564788 U JP 14564788U JP H065024 Y2 JPH065024 Y2 JP H065024Y2
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air
valve
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郁夫 鶴田
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は2組のシリンダと一個のピストンとを有する
スポット溶接用2段ストロークシリンダのピストンロッ
ドを2段階で伸長若しくは短縮させるための制御装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
例えばスポット溶接ガンは、溶接電極間を大きく開放さ
せて被溶接ワークへの搬入・搬出動作を容易にすると共
に、ガン加圧時、可動側溶接電極の移動ストロークを調
整し、加圧力を調整して被溶接ワークに大きな衝撃を与
えないようにするために、可動側溶接電極を2段階で移
動させるべく、駆動源として2段ストロークシリンダを
用いている。
上記スポット溶接ガンは、第4図に示す様に、ガンアー
ム(1)の先端に溶接電極(2)を取付け、ガンアーム
(1)の基部に2段ストロークシリンダ(3)を取付
け、2段ストロークシリンダ(3)のピストンロッド
(4)の先端に溶接電極(5)を取付けている。2段ス
トロークシリンダ(3)は外シリンダ(6)内に内シリ
ンダ(7)を摺動自在に収容させ、内シリンダ(7)内
にピストン(8)を摺動自在に収容させ、ピストン
(8)の前面に加圧用ピストンロッド(4)を一体に設
け、背面に作動用ピストンロッド(9)を一体に設けて
ある。そして外シリンダ(6)に後退用第1ポート(1
0)及び前進用第2ポート(11)を形成し、作動用ピス
トン(9)内に内シリンダ(7)のピストン背室へ開口
する第3ポート(12)を形成し、各第1・第2・第3ポ
ート(10)(11)(12)を夫々3ポート・2位置の第1
切換弁(13)、第2切換弁(14)、第3切換弁(15)を
介して空圧源(16)に接続してある。
上記スポット溶接ガンは、ガン開放時、第4図に示す様
に、第1切換弁(13)をONし、かつ第2・第3切換弁
(14)(15)をOFFし、空圧源(16)からのエアーを
第1切換弁(13)を介して外シリンダ(6)の第1ポー
ト(10)へ供給して内シリンダ(7)及びピストン
(8)を後退させ、外シリンダ(6)の背室のエアー及
び内シリンダ(7)の背室のエアーが夫々第2ポート
(11)及び第3ポート(12)から第2切換弁(14)、第
3切換弁(15)を経て大気中へ排出され、ピストンロッ
ド(4)及び溶接電極(5)が大開放位置まで後退す
る。
ガン加圧時は第5図に示す様に、先ず第1切換弁(13)
がON状態で第2切換弁(14)をONし、空圧源(16)
からのエアーを第1切換弁(13)から第1ポート(10)
へ供給すると同時に第2切換弁(14)から第2ポート
(11)へ供給して、内シリンダ(7)の背面側の圧力と
ピストン(8)の前面の圧力との圧力差によって、ピス
トン(8)が後退状態で内シリンダ(7)が前進し、ピ
ストンロッド(4)及び溶接電極(5)を小開放位置ま
で前進させる。
次に溶接信号の指示により、第6図に示す様に、第1切
換弁(13)をOFFし、かつ第2、第3切換弁(14)
(15)をONし、空圧源(16)からのエアーを第2切換
弁(14)から第2ポート(11)へ供給し、同時に第3切
換弁(15)から第3ポート(12)へ供給して、ピストン
前室のエアーを第1ポート(10)から第1切換弁(13)
を介して大気中へ排出し、ピストン(8)を前進させ、
ピストンロッド(4)及び溶接電極(5)を前進させ、
被溶接ワーク(17)(18)を加圧し、溶接電極(2)
(5)間に溶接電流を流して溶接を行う。
溶接完了後は、第1切換弁(13)をONし、第2切換弁
(14)及び第3切換弁(15)をOFFして、ピストンロ
ッド(4)及び溶接電極(5)を大開放位置まで後退さ
せ、被溶接ワーク(17)(18)から搬出させている。
〔考案が解決しようとする課題〕
上記の如く2段ストロークシリンダ(3)を用いたスポ
ット溶接ガンは、搬入・搬出時、溶接電極(2)(5)
間が大きく開放されるので、搬入・搬出作業を容易に行
え、しかも、加圧時、溶接電極(5)を小開放位置から
短いストロークで動作させるので、被溶接ワーク(17)
(18)に大きな衝撃が作用せず、変形も生じない。
しかし、上記スポット溶接ガンは、溶接電極(5)を大
開放位置から小開放位置まで移動させるとき、外シリン
ダ(6)の第1ポート(10)及び第2ポート(11)へ同
時にエアーを供給して動作させているため、第1ポート
(10)から供給されるエアーと第2ポート(11)から供
給されるエアーとが互いに押し合うため、内シリンダ
(7)の移動に多大な時間がかかり、全体のサイクルタ
イムが長くなるといった問題があった。
そこで、移動時間を短くするには、大開放から小開放へ
の移動時に、第1切換弁(13)をOFFしてやればよい
が、溶接信号との関係で、電気制御回路が複雑になって
しまう。また電気制御で行うと、溶接電極(2)(5)
を交換した後、両者の当り具合を見るために、数回空打
ちする際、誤って溶接電流が流れて誤動作することがあ
り、安全対策も面倒になる。
この考案は、大開放から小開放への移行時に、エアーで
もって一時的に第1切換弁をONにしてピストン前面の
エアーを排出させて、内シリンダを素早く移動させ得る
ようにした制御装置を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
この考案は外シリンダ内に内シリンダを摺動自在に収容
し、内シリンダ内にピストンを摺動自在に収容したスポ
ット溶接用2段ストロークシリンダを動作させる制御装
置であって、5ポート・2位置のパイロット弁型方向切
換弁及び5ポート・2位置の方向切換弁と、エアーを一
定量蓄積するエアータンクとを有し、パイロット弁型方
向切換弁及び方向切換弁のポンプポートを空圧源に接続
し、パイロット弁型方向切換弁の第1シリンダポートを
外シリンダの前方の第1ポートに接続し、かつ第2シリ
ンダポートをピストンの第3ポートに接続し、方向切換
弁の第1シリンダポートをエアータンクに接続し、かつ
第2シリンダポートを外シリンダの後方の第2ポートに
接続し、さらに第1リターンポートをパイロット弁型方
向切換弁のパイロット弁排気ポートへ接続したものであ
る。
〔作用〕
上記制御装置は、大開放時、方向切換弁を大開放側に切
換える。すると、エアーはパイロット弁型方向切換弁か
ら第1ポートへ供給され、第2ポート及び第3ポートか
ら排出されるエアーは各々方向切換弁及びパイロット弁
型方向切換弁を介して大気開放されて、2段ストローク
シリンダは大開放となる。このとき、エアータンクに一
定量のエアーが蓄積される。
小開放時、方向切換弁を小開放側に切換える。すると、
エアーが方向切換弁から第2ポートへ供給され、同時に
エアータンク内にエアーが方向切換弁からパイロット弁
型方向切換弁のパイロット弁排気ポートへ供給され、パ
イロット弁型方向切換弁を一定時間加圧状態にし、第1
ポートからエアーを排気させると共に第3ポートへエア
ーを供給する。エアータンク内のエアーが無くなると、
パイロット弁型方向切換弁はOFFとなり、エアーを第
1ポートへ供給し、かつ第3ポートからエアーを排気さ
せて、2段ストロークシリンダを小開放状態にする。
ガン加圧時、小開放状態からパイロット弁型方向切換弁
をONする。すると、エアーが方向切換弁から第2ポー
トへ供給され、同時にパイロット弁型方向切換弁から第
3ポートへ供給され、第1ポートからエアーを排気させ
て、加圧を行う。
〔実施例〕
以下、この考案の実施例を第1図乃至第3図を参照して
説明する。尚、第1図乃至第3図において、第4図と同
一構成部材には同一符号を付して説明は省略する。
第1図において、(20)はガン加圧を行うためのパイロ
ット弁型方向切換弁(以下第1方向切換弁と称す)で、
5ポート・2位置のスプリングオフセット式電磁弁が用
いられている。この第1方向切換弁(20)は、第1シリ
ンダポート(A)を2段ストロークシリンダ(3)の第
1ポート(10)へ接続し、第2シリンダポート(B)を
第3ポート(12)へ接続し、ポンプポート(P)を空圧
源(16)へ接続し、さらに第1・第2リターンポート
(R)(R)を大気開放させてある。(21)は大開
放と小開放の切換えを行う方向切換弁(以下第2方向切
換弁と称す)で、5ポート・2位置の電磁切換弁が用い
られている。この第2方向切換弁(21)は第1シリンダ
ポート(A)をエアータンク(22)に接続し、第2シリ
ンダポート(B)を2段ストロークシリンダ(3)の第
2ポート(11)へ接続し、ポンプポート(P)を空圧源
(16)に接続し、第1リターンポート(R)をパイロ
ット回路(23)を介して第1方向切換弁(20)のパイロ
ット弁排気ポート(24)へ接続し、第2リターンポート
(R)を大気開放してある。またこの第2方向切換弁
(21)は大開放時、第1ソレノイド(SOL1)が励磁され、
小開放時には第2ソレノイド(SOL2)が励磁される。
(25)はパイロット回路(23)に設けたメータリングバ
ルブで、パイロット回路(23)内のエアー流量を調整す
る。
上記構造において、大開放時は、第1図の如く、第2方
向切換弁(21)の第1ソレノイド(SOL1)を励磁する。
すると、空圧源(16)からのエアーが第1方向切換弁
(20)の第1シリンダポート(A)から2段ストローク
シリンダ(3)の第1ポート(10)へ供給され、第2ポ
ート(11)及び第3ポート(12)から排出されるエアー
は各々第2方向切換弁(21)の第2リターンポート(R
)及び第1方向切換弁(20)の第2リターンポート
(R)から大気中へ放出され、内シリンダ(7)及び
ピストン(8)が後退し、2段ストロークシリンダ
(3)は大開放状態になる。またこのとき、空圧源(1
6)からのエアーは、第2方向切換弁(21)の第1シリ
ンダポート(A)を通ってエアータンク(22)に供給さ
れて蓄積される。
第2方向切換弁(21)の第2ソレノイド(SOL2)が励磁
されて小開に切換ると、第2図に示す様に空圧源(16)
からのエアーは第2方向切換弁(21)の第1リターンポ
ート(R)からパイロット回路(23)を介して第1方
向切換弁(20)のパイロット弁排気ポート(24)へ供給
され、第1方向切換弁(20)を加圧位置へ切換える。す
ると、第1方向切換弁(20)の第2シリンダポート
(B)から2段ストロークシリンダ(3)の第3ポート
(12)へエアーが供給され、かつ第1ポート(10)から
第1方向切換弁(20)を介してエアーが放出され、内シ
リンダ(7)及びピストン(8)が前進する。そして一
定時間(0.5〜1秒)経過し、エアータンク(22)内の
エアーが無くなると、第3図に示す様に、第1方向切換
弁(20)が復帰し、第1方向切換弁(20)の第1シリン
ダポート(A)から第1ポート(10)へエアーが供給さ
れ、かつ第3ポート(12)からエアーが放出されてピス
トン(8)が後退し、2段ストロークシリンダ(3)が
小開状態になる。
小開状態から溶接信号が出ると、第1方向切換弁(20)
が第2図に示す様に加工側に切換えられ、エアーが第1
方向切換弁(20)の第2シリンダポート(B)から第3
ポート(12)へエアーが供給され、かつ第1ポート(1
0)からエアーが放出されてピストン(8)が前進して
加圧を行い、溶接を行う。
溶接が完了すると、第1方向切換弁(20)が復帰させら
れ、第2方向切換弁(21)の第1ソレノイド(SOL1)が
励磁され、大開位置に切換えられ、空圧源(16)からの
エアーは第1方向切換弁(20)の第1シリンダポート
(A)から第1ポート(10)へ供給され、かつ第2ポー
ト(11)及び第3ポート(12)からエアーが排出され、
内シリンダ(7)及びピストン(8)が後退する。
〔考案の効果〕
この考案によれば、5ポート・2位置切換え方式のパイ
ロット弁型方向切換弁と5ポート・2位置の方向切換弁
とを制御することにより、2段ストロークシリンダを大
開放及び小開放・加圧の3位置へ任意に移動させること
ができ、しかも大開放から小開放への移行時、ピストン
前面のエアーを一時的に排出させるので、その移行速度
を速くすることができる。また、小開放への移行後、再
びピストンを後退させるので、そのままピストンが突出
するようなことがない。
従ってこの装置をスポット溶接ガンに適用すると、溶接
作業を短時間で行うことができ、生産性が向上する。ま
た、エアーの制御のみで、2段ストロークシリンダを動
作させることができ、溶接電極の交換後の空打ち試験を
簡単にかつ安全に行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係る2段ストロークシリンダの制御装
置を示す図面、第2図及び第3図はその動作状態を示す
図面、第4図は従来の2段ストロークシリンダの制御装
置を示す図面、第5図及び第6図はその動作状態を示す
図面である。 (3)……2段ストロークシリンダ、 (20)……パイロット弁型方向切換弁、 (21)……方向切換弁、 (22)……エアータンク、 (23)……パイロット回路、 (24)……パイロット弁排気ポート。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】外シリンダ内に内シリンダを摺動自在に収
    容し、内シリンダ内にピストンを摺動自在に収容したス
    ポット溶接用2段ストロークシリンダを動作させる制御
    装置であって、5ポート・2位置のパイロット弁型方向
    切換弁及び5ポート・2位置の方向切換弁と、エアーを
    一定量蓄積するエアータンクとを有し、パイロット弁型
    方向切換弁及び方向切換弁のポンプポートを空圧源に接
    続し、パイロット弁型方向切換弁の第1シリンダポート
    を外シリンダの前方の第1ポートに接続し、かつ第2シ
    リンダポートをピストンの第3ポートに接続し、方向切
    換弁の第1シリンダポートをエアータンクに接続し、か
    つ第2シリンダポートを外シリンダの後方の第2ポート
    に接続し、さらに第1リターンポートをパイロット弁型
    方向切換弁のパイロット弁排気ポートへ接続したことを
    特徴とするスポット溶接用2段ストロークシリンダの制
    御装置。
JP14564788U 1988-11-07 1988-11-07 スポット溶接用2段ストロークシリンダの制御装置 Expired - Lifetime JPH065024Y2 (ja)

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JPH0265488U JPH0265488U (ja) 1990-05-17
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JP2018054118A (ja) * 2016-09-21 2018-04-05 Smc株式会社 流体圧シリンダ

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