JPH072146Y2 - 溶接機用スタッドガンおよび溶接機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、溶接機、さらに詳細には同時あるいは連続
しての溶接作業に適する溶接機に係る。

（従来の技術） 従来のこの種の溶接機としては、第６図に図示されるよ
うな専用機であるいわゆるマルチタイプの溶接機が知ら
れている。同溶接機では、下型（101）の表面全面に打
点数に応じた数からなるバック電極（102）を設ける。
他方上型（103）には下型のバック電極（102）の位置に
対応させてバック電極数のスタッドガン（104）を取り
付ける。スタッドガン（104）およびバック電極（102）
はそれぞれトランス（105）に、スタッドガン（104）毎
に接続される。この専用機を使用して自動車ボデーの溶
接作業を行う場合は、被溶接物である自動車ボデーのフ
ロアパネル（106）を下型（101）の上に載置し、シリン
ダ（108）を作動させクランプ（107）、（107）により
下型（101）と上型（103）を固定させた加圧させた上で
一度に各スタッドガン（104）とバック電極（102）の間
に通電させる。

他の従来例としては、第７図に図示されるような関節型
ロボットが知られている。同従来例では、先端にスタッ
ドガン（104）を取り付け、ギヤで構成される多数の関
節例えば６関節により連結されたアーム（111）を構成
する。他方バックバー（112）には、表面に打点箇所の
打点数からなるバック電極（102）を設ける。スタッド
ガン（104）およびバック電極（102）はトランスに接続
される。関節型ロボットを使用して溶接する場合は、バ
ックバー（112）上に被溶接物を載置し、ついで必要な
各関節を回転させスタッドガン（104）を順次バック電
極（102）上に移動させ、各スタッドガン（104）にバッ
クバー（112）方向に加圧し、次いでバック電極（102）
毎に通電させて順次溶接する。この関節型ロボットでは
多関節からなるため回り込み性に優れる。

（考案が解決しようとする課題） 従来のマルチタイプ溶接機では、打点数だけのスタッド
ガンが必要となり、かつ多数の打点で一度に溶接するた
めプレス機と同様に上型と下型を油圧等で一度に近接離
隔作動させる必要があり、装置全体として大掛かりとな
る課題を有した。更に一度に近接離隔するため上型と下
型の近接時に被溶接物が変形してうまくスタッドガンが
当たらず溶接できないスタッドガンが生ずることが生ず
る課題を有した。

他方、従来の多関節型ロボットによる溶接では、構造上
溶接時には各関節を構成するギヤで強度を受けざるを得
ない課題を有した。更に、アームが移動可能に設置する
ため装置設置場所がスペースを必要とする課題を有し
た。

（課題を解決するための手段） この考案は、 フレームと、フレームにそってそれぞれ移動かつ停止す
る各ジョイントと、一端が各ジョイントに取り付けられ
る各スタッドガン支持フレームと、各スタッドガン支持
フレームの各他端がともに取り付けられるスタッドガン
取り付け部と、スタッドガン取り付け部に回転自在に取
り付けられるスタッドガンとからなることを特徴とする
溶接機用スタッドガン、 および、 打点位置ごとに設けられるバック電極を表面に有するバ
ックバーと、バックバーに対向させて設置されるフレー
ムと、フレームにそってそれぞれ移動かつ停止するジョ
イントと、一端は各ジョイントに取り付けられるととも
に他端は各ジョイントから延設されるスタッドガン支持
フレームと、各スタッドガン支持フレームの自由端を取
り付けるスタッドガン取り付け部と、スタッドガン取り
付け部に回転自在に取り付けられるスタッドガンとから
なることを特徴とする溶接機を提供する。

（作用） 移動方向先方のジョイントを移動させるとスタッドガン
取り付け部に取り付けられたスタッドガンも移動する
が、移動方向後方のジョイントが移動しないと、移動方
向先方のジョイントとスタッドガン取り付け部と移動方
向後方のジョイントで形成される角度は大きくなる。そ
のためスタッドガン取り付け部とフレームとの距離は小
さくなる。バックバーに対向させて設置されるフレーム
からなるときは、バックバーに高さの変化がない限り更
にスタッドガン取り付け部とバックバーとの距離は大き
くなる。

移動方向後方のジョイントも移動方向先方のジョイント
と同一方向に移動させるとそれに伴いスタッドガン取り
付け部も移動するが、移動方向先方のジョイントが移動
しないと、移動方向後方のジョイントとスタッドガン取
り付け部と移動方向先方のジョイントで形成される角度
は小さくなる。そのためジョイントが取り付け部とフレ
ームとの距離は大きくなる。バックバーに対向させて設
置されるフレームからなるときは、バックバーに高さの
変化がない限り更にスタッドガン取り付け部とバックバ
ーとの距離は小さくなる。

移動方向先方のジョイントも移動方向後方のジョイント
も同時に同一方向に移動させるとそれに伴いスタッドガ
ン取り付け部と移動方向先方のジョイントと移動方向後
方のジョイントで形成される角度は一定のままスタッド
ガン取り付け部も移動するため、スタッドガン取り付け
部とフレームとの距離は一定のまま移動する。バックバ
ーに対向させて設置されるフレームからなるときは、バ
ックバーに高さの変化がない限りスタッドガン取り付け
部とバックバーとの距離も一定のまま移動する。

移動方向先方のジョイント、移動方向後方のジョイント
の移動、移動距離、停止を夫々選択することで、スタッ
ドガン取り付け部に取り付けられるスタッドガンとフレ
ームとの距離、スタッドガンのバックバー上の位置は変
更される。バックバーに対向させて設置されるフレーム
からなるときは、スタッドガン取り付け部とバックバー
との距離も変更させる。

所定の位置となったところで、打点位置ごとに設けられ
るバック電極を表面に有するバックバーと、バックバー
に対向させて設置されるフレームを有する場合は所定の
バック電極位置となったところで、スタッドガンに加圧
し通電する。加圧の反力は、２のジョイントに伝わり、
２のジョイント、２のスタッドガン支持フレームと２の
ジョイント間のフレームで構成される三角形で支えられ
ことになるが、反力は更にフレームに伝わり、フレーム
全体で受けられ支えられる。

（実施例） この考案の実施例の一部正面を表す第１図、全体斜視図
をあらわす第２図、一部側面を表す第３図、この実施例
に使用されるジョイントの組み立て状態の部品図を表す
第４図、同ジョイントの正面図を表す第５図にしたがっ
て説明する。

（11）は、バックバーである。バックバー（11）の表面
には、打点位置ごとに設けられる複数のバック電極（1
2）が設置される。各バック電極（12）は、トランス（1
3）の一方の電極側に接続される。（21）は、フレーム
でありこの実施例では可動フレームからなる。可動フレ
ーム（21）は、LMガイドからなり、バックバー（11）に
対向させて設置される。（22）、（22）は固定フレーム
であり水平にかつ相互に平行に設置される。可動フレー
ム（21）の両端は、ジョイント（23）、（23）を介して
各固定フレーム（22）、（22）に、固定フレーム（2
2）、（22）にそって移動あるいは停止可能に取り付け
られ、両フレームで、Ｘ軸フレーム、Ｙ軸フレームを構
成する。（24）、（24）は、可動フレーム（21）に取り
付けられるジョイントである。ジョイント（24）、（2
4）は、可動フレーム（21）にそって、それぞれ移動か
つ停止可能に取り付けられる。

この考案の実施例のジョイント（23）、（23）、ジョイ
ント（24）、（24）が構成する走行装置の詳細を第４
図、第５図に従って説明する。

（21）、（22）は、LMガイドからなるガイドであり、こ
の実施例においては（21）は可動フレーム、（22）は固
定フレームである。可動フレーム（21）、固定フレーム
（22）は、組み立て図をあらわす第４図に図示するよう
に全体として偏平なほぼ直方体からなる。可動フレーム
（21）、固定フレーム（22）の上面、及び側面上部には
ベアリング（214）を設ける。（212）は、ガイドレール
である。ガイドレール（212）は、第４図、および実施
例の端面図をあらわす第５図に示すように、可動フレー
ム（21）、固定フレーム（22）とほぼ等しい長さの棒状
の直方体からなりその長手方向の一面には、ラック（21
3）を形成する。ガイドレール（212）は、ラック（21
3）形成面を第５図に示すように外側に向けて、可動フ
レーム（21）、固定フレーム（22）に固定し可動フレー
ム（21）あるいは固定フレーム（22）の一部を構成す
る。（215）は、被搬送物固定用部材である、被搬送物
固定用プレートである。プレート（215）は、第４図、
第５図に図示されるように上面には平らな載置面（21
6）を設けるとともに、断面はコ字型として、内面を下
にして可動フレーム（21）あるいは固定フレーム（22）
に嵌合する。

（221）は、テーブルであり、プレート（215）上に固定
し、プレート（215）の一部を構成する。テーブル（22
1）の上面には電動機（222）を固定する。さらに可動フ
レーム（21）の両端は、ジョイント（23）のテーブル
（221）上に固定される。電動機（222）の先端にはピニ
オンギアからなる駆動輪（223）を固定し、駆動輪（22
3）は、ラック（213）に噛み合わせる。各電動機（22
2）は、マイクロコンピュータからなる制御装置（231）
に接続される。制御装置（231）では、溶接作業を施さ
れる自動車用フロアパネル（41）毎の作業工程が記憶さ
れる。（224）、（225）、（226）、（227）、（22
8）、（229）はそれぞれ取り付け部品である。

次に、この各ジョイント（23）、（23）、ジョイント
（24）、（24）の走行方法について説明する。あらかじ
め定められたプログラムに従う制御装置（231）からの
駆動方向信号、駆動信号を受領すると、電動機（222）
は、信号を受領する間駆動方向信号に支持される方向に
駆動される。電動機（222）を駆動すると、駆動輪（22
3）は可動フレーム（21）、あるいは固定フレーム（2
2）外周面を構成するガイドレール（212）に形成したラ
ック（213）に沿って移動する。被搬送物固定プレート
（215）は、駆動輪（223）の移動に伴って移動する。

（25）は、可動フレーム（21）の下部に、可動フレーム
（21）と平行に取り付けられるガイドである。ガイド
（25）には、ジョイント（24）の下部に設けられる取り
付け部（26）、（26）をスライド自在に嵌合させる。

（31）、（31）は、スタッドガン支持フレームであり円
柱パイプ状からなる。スタッドガン支持フレーム（3
1）、（31）はそれぞれジョイント（24）毎に１個づつ
取付軸（32）、（32）で回転自在にジョイントに取り付
けられる。各スタッドガン支持フレーム（31）、（31）
の自由端には、ギア（34）、ギア（34）を取り付け、ギ
ア（34）、ギア（34）を相互に噛合させながら、スタッ
ドガン取り付け部（33）に取り付ける。ギア（34）、
（34）は同一サイズのギアからなるため、常に一定方向
に向かせておくことが可能となる。スタッドガン取り付
け部（33）には、制御装置（231）に接続する電動機（3
6）によりジョイント（24）の進行後退方向に回転自在
に、スタッドガン（35）を取り付ける。（37）は、スタ
ッドガン加圧手段であり、制御装置（231）に接続され
作動が制御されるポンプ、あるいは電磁弁によりエア、
油圧を使用してスタッドガン（35）をその先端方向に押
し付ける。

次に、実施例の作用を説明する。まず、バックバー（1
1）上に自動車ボデーのフロアパネル（41）を載置す
る。次に、溶接する自動車ボデーのフロアパネル（41）
の溶接箇所に応じてプログラムに基づき伝送される駆動
信号を受領するジョイント（23）、（23）の駆動により
可動フレーム（21）を固定フレーム（22）に沿って必要
方向、必要距離だけ移動させる。ついで、ジョイント
（24）、（24）を作動させるが、第１図、第２図におい
て図中矢示方向に移動する場合、図中右方の移動方向先
方のジョイント（24）を移動させるとスタッドガン取り
付け部（33）に取り付けられたスタッドガン（35）も移
動するが、図左方の移動方向後方のジョイント（24）が
移動しないと、移動方向先方のジョイント（24）とスタ
ッドガン取り付け部（33）と移動方向後方のジョイント
（24）で形成される角度は大きくなる。そのためスタッ
ドガン取り付け部（33）と可動フレーム（21）との距離
は小さくなり、バックバー（11）に高さの変化がない限
りスタッドガン取り付け部（33）とバックバー（11）と
の距離は大きくなる。

ついで、移動方向後方のジョイント（24）も移動方向先
方のジョイント（24）と同一方向に移動させるとそれに
伴いスタッドガン取り付け部（33）も移動するが、移動
方向先方のジョイント（24）が移動しないと、移動方向
後方のジョイント（24）とスタッドガン取り付け部（3
3）と移動方向先方のジョイント（24）で形成される角
度は小さくなる。そのためスタッドガン取り付け部（3
3）と可動フレーム（21）との距離は大きくなる。バッ
クバー（11）に高さの変化がない限りスタッドガン取り
付け部（33）とバックバー（11）との距離は小さくな
る。

移動方向先方のジョイント（24）も移動方向後方のジョ
イント（24）も同時に同一方向に移動させるとそれに伴
いスタッドガン取り付け部（33）と移動方向先方のジョ
イント（24）、移動方向後方のジョイント（24）で形成
される角度は一定のままスタッドガン取り付け部（33）
も移動するため、スタッドガン取り付け部（33）と可動
フレーム（21）との距離は一定のまま移動する。バック
バー（11）に高さの変化がない限りスタッドガン取り付
け部（33）とバックバー（11）との距離も一定のまま移
動する。

移動方向先方のジョイント（24）、移動方向後方のジョ
イントの移動（24）、移動距離、停止を夫々選択するこ
とで、スタッドガン取り付け部に取り付けられるスタッ
ドガン（35）と可動フレーム（21）との距離、スタッド
ガン（35）のバックバー（11）上の位置は選択して変更
され、スタッドガン取り付け部（33）とバックバー（1
1）との距離も変更させる。そのため、これらを選択す
ることで、スタッドガン（35）先端を、高さの異なるバ
ック電極（12）毎であってもその上部に位置させること
が可能となる。さらに、電動機（36）を所定数回転させ
ることで、スタッドガン（35）を、バック電極（12）に
垂直に向かせて設置させる。

所定のバック電極（12）位置となったところで、スタッ
ドガン（35）に加圧手段（37）により、加圧し通電す
る。加圧の反力は、２個のジョイント（24）、（24）に
伝わり、２個のジョイント（24）、（24）、２個のスタ
ッドガン支持フレーム（31）と２のジョイント（24）、
（24）間の可動フレーム（21）で構成される三角形で支
えられことになるが、反力は更に可動フレーム（21）に
伝わり、可動フレーム（21）全体で受けられ支えられ
る。

このような作業を繰り返しながら、第２図でジョイント
（24）′、ジョイント（24）′、スタッドガン（3
5）′、で示される状態から、スタッドガン（35）でス
タッド溶接を繰り返し、矢示方向に移動し溶接作業をお
こなう。Ｘ軸方向にスタッドガン（35）を移動させる場
合は、制御装置（231）の制御により、ジョイント（2
3）を駆動させて行う。

スタッドガ溶接終了時には、ジョイント（24）、（2
4）、スタッドガン（35）は、可動フレーム（21）の一
方に移動され、作業の終了したフロアパネル（41）を取
り外し、新たなフロアパネル（41）をバックバー（11）
上に設置する。

（考案の効果） したがって、この考案ではスタッドガンの数も少なくて
すみ、装置も大掛かりとならず広いスペースも必要とせ
ず、かつ溶接時の反力をフレーム全体で受けるため強度
的に優れる溶接機用スタッドガンおよび溶接機を提供す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の一部正面図、第２図は同全
体斜視図、第３図は同一部側面図、第４図はこの実施例
に使用されるジョイントの組み立て状態の部品図、第５
図は同ジョイントの正面図、第６図、第７図は従来例図
である。 （11）……バックバー、（12）……バック電極、（21）
……可動フレーム、（23）、（24）……ジョイント、
（31）……スタッドガン支持フレーム、（33）……スタ
ッドガン取り付け部、（35）……スタッドガン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームと、フレームにそってそれぞれ移
   動かつ停止する各ジョイントと、一端が各ジョイントに
   取り付けられる各スタッドガン支持フレームと、各スタ
   ッドガン支持フレームの各他端がともに取り付けられる
   スタッドガン取り付け部と、スタッドガン取り付け部に
   回転自在に取り付けられるスタッドガンとからなること
   を特徴とする溶接機用スタッドガン。
2. 【請求項２】打点位置ごとに設けられるバック電極を表
   面に有するバックバーと、バックバーに対向させて設置
   されるフレームと、フレームにそってそれぞれ移動かつ
   停止する２のジョイントと、一端は各ジョイントに取り
   付けられるとともに他端は各ジョイントから延設される
   スタッドガン支持フレームと、各スタッドガン支持フレ
   ームの自由端を取り付けるスタッドガン取り付け部と、
   スタッドガン取り付け部に回転自在に取り付けられるス
   タッドガンとからなることを特徴とする溶接機。