JPH08309552A - スポット溶接機の電極駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動電極とワークとの衝撃を十分和らげ、し
かもサイクルタイムを短くすることができるスポット溶
接機の電極駆動装置の提供を目的とする。 【構成】 スポット溶接の加圧装置は、固定電極２、可
動電極３、溶接ガン３０、加圧コントローラ７０、着地
検知装置７１等から構成されている。加圧コントローラ
７０の作業スイッチがオンされると溶接ガン３０の可動
電極３は高速下降され、その後高速下降時間ＴＤが経過
したならば、可動電極３を減速下降させ、次いで低速下
降させる。そして、着地検知装置７１から着地検知信号
を入力したか否かを判断し、入力したならば、減速下降
を開始してから着地検知信号が入力されるまでの時間Ｔ
Ｒを一時記憶する。このスポット溶接処理が１サイクル
終了した後、上記一時記憶した時間ＴＲに基づいて、次
回の高速下降時間ＴＤを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定電極と可動電極と
の間にワークを挟持し加圧通電してスポット溶接を行う
スポット溶接機に設けられ、前記固定電極上の前記ワー
クに対して前記可動電極を上下動させるスポット溶接機
の電極駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、スポット溶接は、固定電極と可動
電極との間にワークを挟持し加圧通電して行う。可動電
極は、固定電極上のワークに対してエアシリンダにより
上下動可能であり、このエアシリンダにより加圧力を変
化させる。即ち、加圧力の切換は、５方口電磁弁等によ
り可動電極を上下動させるエアシリンダのヘッド側、ロ
ッド側を給気・排気して行っていた。このとき、サイク
ルタイムを速くするために可動電極の移動を高速化する
と、可動電極がワークに当接するときの衝撃が大きくな
り、この衝撃によりワークの変形、騒音、電極チップの
損傷などが発生した。

【０００３】この問題を解決するため、実開平３−１０
６２７７号には、ヘッド側、ロッド側の電磁バルブを調
節することにより供給圧を変化させるスポット溶接ガン
の加圧装置が開示されている。これによれば、上昇端に
停止している可動電極をワークに向かって下降させる
際、まずエアシリンダのヘッド側に元圧をかけロッド側
は大気に解放させることにより高速下降させ、次いで可
動電極がワークに到達する直前にヘッド側の圧力を下げ
ロッド側の圧力を上げる（但し、ヘッド側圧力はロッド
側圧力より大きい）ことにより低速下降させる。する
と、可動電極は低速で下降しつつワークに到達する。こ
のため、両者の衝撃は小さい。その後、ヘッド側の圧力
を上げて可動電極をワークに押し付け、加圧溶接を行
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
３−１０６２７７号のスポット溶接ガンの加圧装置で
は、各電磁バルブの切換タイミングに関しては何ら考慮
されておらず、例えば、 イ）電極チップの摩耗によるストロークの変化（図１２
参照） ロ）供給エアの変動によるワークへの到達時間の変動 ハ）同様に摺動部の摩耗、特にパッキン類による摺動抵
抗の変化によるワーク到達時間の変動 ニ）排気ポートのマフラの目詰まりによる排気速度の変
化による到達時間の変動等により、当初適切に設定され
た切換タイミングが経時と共に適切でなくなるという問
題があった。

【０００５】例えば、電極チップが新しいうちはストロ
ークが短いため可動電極がワークに到達する時間が短い
が、電極チップが古くなってくるとストロークが長くな
るため可動電極がワークに到達する時間が長くなる。こ
のため、可動電極を当初設定した時間だけ高速下降させ
た後、電磁バルブを切り換えて低速下降させる場合、電
極チップが新しいうちは適切なサイクルタイムであった
ものが、電極チップが古くなると低速下降の時間が長く
なり、結果的にサイクルタイムが長くなるという問題が
あった。一方、電極チップが古くなってもサイクルタイ
ムが長くならないようにするには、低速下降時の速度を
あまり低く設定しなければよいのであるが、この場合に
は可動電極とワークとの衝撃を十分和らげることはでき
ないという問題があった。

【０００６】つまり、サイクルタイムを短くしようとす
ればワークの衝撃を十分和らげることができず、逆にワ
ークの衝撃を十分和らげようとすればサイクルタイムを
短くすることができなかったのである。本発明は上記課
題を解決するためになされたものであり、常に可動電極
とワークとの衝撃を十分和らげ且つサイクルタイムを短
くすることが可能なスポット溶接機の電極駆動装置の提
供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、固定電極と可動電極との間にワークを挟
持し加圧通電してスポット溶接を行うスポット溶接機に
設けられ、前記固定電極上の前記ワークに対して前記可
動電極を上下動させるスポット溶接機の電極駆動装置に
おいて、前記可動電極に対して高動力を付与する高動力
付与手段と、前記可動電極に対して低動力を付与する低
動力付与手段と、前記ワークの上方に配置された前記可
動電極に対して前記高動力付与手段により時間ＴＤだけ
高動力を付与して該可動電極を高速下降させ、次いで該
可動電極に対して前記低動力付与手段により低動力を付
与して該可動電極を低速下降させて前記ワークに到達さ
せ、その後該可動電極に対して前記高動力付与手段によ
り高動力を付与して該可動電極を前記ワークに押し付け
る動力付与制御手段と、前記可動電極に対して前記低動
力付与手段により低動力を付与し始めてから前記可動電
極が前記ワークに到達するまでの時間ＴＲを測定する到
達時間測定手段と、前記到達時間測定手段により測定さ
れた時間ＴＲが所定時間よりも小さい場合には時間ＴＤ
を短縮化し、時間ＴＲが所定時間よりも大きい場合には
時間ＴＤを伸長化した上で、該時間ＴＤを前記動力付与
制御手段に出力する高速下降時間出力手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００８】ここで、前記可動電極はエアシリンダのロ
ッドの先端に設けられ、前記高動力付与手段及び前記低
動力付与手段は、前記可動電極のエアシリンダにエアを
供給することにより該可動電極に対して高動力又は低動
力を付与するエア供給装置であってもよい。このとき、
前記動力付与制御手段は、前記エア供給装置から前記エ
アシリンダへエアを供給させることにより前記ワークの
上方に配置された前記可動電極に対して時間ＴＤだけ高
動力を付与して該可動電極を高速下降させ、次いで前記
エアシリンダのロッド室の圧力がヘッド室よりも高くな
るようしたのちロッド室の圧力がヘッド室よりも低くな
るように前記エア供給装置から該エアシリンダへエアを
供給させることにより前記可動電極に低動力を付与して
該可動電極を低速下降させて前記ワークに到達させ、そ
の後前記エア供給装置から前記エアシリンダにエアを供
給させることにより該可動電極により前記ワークを加圧
するように構成してもよい。

【０００９】

【作用及び発明の効果】本発明のスポット溶接機の電極
駆動装置は、固定電極と可動電極との間にワークを挟持
し加圧通電してスポット溶接を行うスポット溶接機に設
けられ、前記固定電極上の前記ワークに対して前記可動
電極を上下動させるものである。かかる電極駆動装置で
は、動力付与制御手段が、ワークの上方に配置された可
動電極に対して高動力付与手段により時間ＴＤだけ高動
力を付与して該可動電極を高速下降させ、次いで該可動
電極に対して低動力付与手段により低動力を付与して該
可動電極を低速下降させてワークに到達させ、その後該
可動電極に対して高動力付与手段により高動力を付与し
て該可動電極を前記ワークに押し付け加圧する。また、
到達時間測定手段は、可動電極に対して低動力付与手段
が低動力を付与し始めてから可動電極がワークに到達す
るまでの時間ＴＲを測定する。そして、高速下降時間出
力手段は、到達時間測定手段により測定された時間ＴＲ
が所定時間よりも小さい場合には時間ＴＤを短縮化し、
時間ＴＲが所定時間よりも大きい場合には時間ＴＤを伸
長化した上で、該時間ＴＤを動力付与制御手段に出力す
る。この結果、動力付与制御手段は、次回のサイクルに
おいて、ワークの上方に配置された可動電極に対して高
動力付与手段により高動力を付与する際、高速下降時間
出力手段により出力された時間ＴＤだけ高動力を付与す
ることになる。

【００１０】ここで、高速下降時間出力手段は、可動電
極に対して低動力付与手段が低動力を付与し始めてから
可動電極がワークに到達するまでの時間ＴＲが所定時間
より短ければ、可動電極が十分低速化する前にワークに
到達しワークに大きな衝撃を与えるおそれがあるため、
高速下降を行う時間ＴＤを短縮化してそのおそれを解消
する。一方、時間ＴＲが所定時間より長ければ、可動電
極が十分低速化した後ワークに到達するまでの時間が長
すぎサイクルタイムが長期化するおそれがあるため、高
速下降を行う時間ＴＤを伸長化してそのおそれを解消す
る。

【００１１】従って、本発明のスポット溶接機の電極駆
動装置によれば、常に、可動電極とワークとの衝撃を十
分和らげ且つサイクルタイムを短くすることができると
いう効果が得られる。

【００１２】

【実施例】本発明の好適な実施例について図面に基づい
て以下に説明する。図１は第１実施例の概略構成図、図
２〜図５はそれぞれ給気圧、排気圧、高調圧、低調圧を
付与する際の切換バルブの説明図、図６は加圧コントロ
ーラの電気的接続を表すブロック図、図７は第１実施例
の１サイクルを表す説明図である。

【００１３】第１実施例のスポット溶接の加圧装置（電
極駆動装置）は、固定電極２、可動電極３、溶接ガン３
０、ヘッド側切換バルブ４０ａ、ロッド側切換バルブ４
０ｂ、加圧コントローラ７０、着地検知装置７１、エア
供給源８０等から構成されている。

【００１４】固定電極２は、略コ字上の治具１の下腕部
１ａに垂設されたロッド１ｃの上端に絶縁体２ａを介し
て着脱自在に設けられている。一方、可動電極３は、固
定電極２に対向して配設され、治具１の上腕部１ｂを貫
通し上下方向に移動可能に支持されている。この可動電
極３は、治具１の上腕部１ｂの上面に固定された溶接ガ
ン３０（後述）のピストンロッド３３の下端に絶縁体３
ａを介して着脱自在に設けられている。そして、固定電
極２と可動電極３とはその間に一対のワーク４、５を挟
持可能であり、ワーク４、５は両電極２、３により加圧
通電されてスポット溶接が行われる。尚、両電極２、３
からはそれぞれ導線２ｂ、３ｂが延び出され、両電極
２、３がワーク４、５を挟持したときに両電極２、３間
が通電される。この導線２ｂ、３ｂは着地検知装置７１
に接続され、この着地検知装置７１は可動電極３と固定
電極２の間が導通されると着地検知信号を加圧コントロ
ーラ７０に出力する。

【００１５】溶接ガン３０は、治具１の上腕部１ｂの上
面に固定され、シリンダ３１、ピストン３２、シリンダ
３１を上下に貫通するピストンロッド３３から構成され
ている。シリンダ３１のヘッド側エア室３１ａ及びロッ
ド側エア室３１ｂは、それぞれ連通路３４、３５を介し
てヘッド側切換バルブ４０ａ、ロッド側切換バルブ４０
ｂの２次ポート６０ａ、６０ｂと連通している。

【００１６】ヘッド側切換バルブ４０ａとロッド側切換
バルブ４０ｂとは同じ構造となっているため、以下には
単に切換バルブ４０と称し、各部の符号に付されたａ、
ｂについては省略して説明する。切換バルブ４０は、本
体４１、第１及び第２電磁弁６５、６６から構成され
る。切換バルブ４０の本体４１は、上下端面が密閉され
た円筒状に形成され、図２中上部からバネ室４２、排気
室４３、調圧室６２、給気室４４が形成されている。

【００１７】バネ室４２には、その上方側にバネ加圧ピ
ストン４５が上下に摺動可能に配置され、下方側に調圧
ピストン４６が上下に摺動可能に配置されている。そし
て、バネ加圧ピストン４５と調圧ピストン４６の間には
両者の間隔を広げる方向に付勢するバネ４７が配設され
ている。また、バネ室４２のうち、バネ加圧ピストン４
５の上面側には第２電磁弁６６に接続された連通路４８
が設けられ、バネ加圧ピストン４５の下面側には大気に
通じる連通路４９が設けられ、調圧ピストン４６の下面
側には第１電磁弁６５に接続された連通路５０が設けら
れている。

【００１８】排気室４３には、上下面を貫通する孔を備
えた排気弁体５１が上下に摺動可能に配置され、この排
気弁体５１はその外周に設けられたバネ５２により排気
室４３の弁座６８に当接するように付勢されている。こ
の排気弁体５１の中心には調圧ピストン４６に連結され
たロッド５３が上下に摺動可能に貫通している。このロ
ッド５３の下端側にはロッド径よりも大きな径のステム
５４が設けられている。このため、調圧ピストン４６が
上方に摺動すると排気弁体５１はステム５４と係合して
上方に引き上げられる。この排気室４３には排気弁体５
１の下面側に大気に通じる排気ポート５５が設けられて
いる。

【００１９】給気室４４には、上下面を貫通する孔を備
えた給気弁体５６が上下に摺動可能に配置され、この給
気弁体５６はその外周に設けられたバネ５７により給気
室４４の弁座６９に当接するように付勢されている。こ
の給気弁体５６の中心にはロッド５３に設けられたステ
ム５４の下面が当接可能に配置されている。このため、
調圧ピストン４６が下方に摺動すると給気弁体５６はス
テム５４により押圧されて下方に押し下げられる。この
給気室４４には、給気弁体５６の上面側にエア供給源８
０に連通された給気ポート５８と、第２電磁弁６６に接
続された連通路５９とが設けられている。

【００２０】調圧室６２は、排気室４３と給気室４４の
中間に設けられ、シリンダ３１に連通された２次ポート
６０と第１電磁弁６５に接続された連通路６１が設けら
れている。尚、排気弁体５１が弁座６８に当接している
ときには排気室４３と調圧室６２との連通が遮断され、
排気弁体５１が弁座６８から離間しているときには排気
室４３と調圧室６２は連通される。また、給気弁体５６
が弁座６９に当接しているときには給気室４４と調圧室
６２との連通が遮断され、給気弁体５６が弁座６９から
離間しているときには給気室４４と調圧室６２は連通さ
れる。

【００２１】第１、第２電磁弁６５、６６は、連通路４
８、５０、５９、６１の連通状態を設定するためのもの
である。この第１、第２電磁弁６５、６６は、後述の加
圧コントローラ７０からの出力信号によりソレノイドが
駆動されて位置決めされる。エア供給源８０は、図１に
示すように、ミストセパレータ８１、減圧弁８２を介し
てヘッド側切換バルブ４０ａの給気ポート５８ａ、ロッ
ド側切換バルブ４０ｂの給気ポート５８ｂに接続されて
いる。

【００２２】加圧コントローラ７０は、図６に示すよう
に、周知のＣＰＵ７４、ＲＯＭ７５、ＲＡＭ７６、バッ
クアップＲＡＭ７７、クロック７８、入出力ポート７９
等から構成され、これらはバスにより接続されている。
加圧コントローラ７０は、着地検知装置７１からの着地
検知信号が入出力ポート７９を介して入力可能に接続さ
れ、第１、第２電磁弁６５ａ、６５ｂ、６６ａ、６６ｂ
に対して入出力ポート７９を介して制御信号を出力可能
に接続されている。

【００２３】次に、切換バルブ４０によるエア圧の調節
について説明する。切換バルブ４０は、給気圧、排気
圧、高調圧、低調圧の４つの圧力のいずれかに設定可能
である。切換バルブ４０が給気圧に設定された場合、図
２に示すように、第１、第２電磁弁６５、６６はいずれ
もオンされ、連通路４８と連通路５９は連通され、連通
路５０は大気に通じ、連通路６１は遮断される。このと
き、給気ポート５８からのエアは、給気室４４、連通路
５９、第２電磁弁６６、連通路４８を介してバネ室４２
のバネ加圧ピストン４５の上面に作用するため、バネ加
圧ピストン４５は押し下げられる。すると、バネ４７を
介して調圧ピストン４６もロッド５３、ステム５４と共
に押し下げられるため、給気弁体５６はバネ５７の付勢
力に抗して押し下げられる。一方、排気弁体５１はバネ
５２により弁座６８に当接されている。この結果、給気
ポート５８からのエアは、給気室４４から弁座６９と給
気弁体５６との間隙を通り、そのまま２次ポート６０へ
と供給される。

【００２４】切換バルブ４０が排気圧に設定された場
合、図３に示すように、第１電磁弁６５はオン、第２電
磁弁６６はオフであり、連通路４８は大気に通じ、連通
路５０と連通路５９は連通され、連通路６１は遮断され
る。このとき、給気ポート５８からのエアは、給気室４
４、連通路５９、第２電磁弁６６、第１電磁弁６５、連
通路５０を介してバネ室４２の調圧ピストン４６の下面
に作用するため、調圧ピストン４６はロッド５３、ステ
ム５４と共に押し上げられる。このため、排気弁体５１
はステム５４に係合してバネ５２の付勢力に抗して上昇
する。一方、給気弁体５６はバネ５７により弁座６９に
当接されている。この結果、２次ポート６０からのエア
は、排気室４３から弁座６８と排気弁体５１との間隙を
通り、排気ポート５５を介して大気に放出される。

【００２５】切換バルブ４０が高調圧に設定された場
合、図４に示すように、第１電磁弁６５はオフ、第２電
磁弁６６はオンであり、連通路４８と連通路５９は連通
され、連通路５０と連通路６１は連通される。このと
き、給気ポート５８からのエアは、給気室４４、連通路
５９、第２電磁弁６６、連通路４８を介してバネ室４２
のバネ加圧ピストン４５の上面に作用するため、バネ加
圧ピストン４５は押し下げられる。すると、バネ４７を
介して調圧ピストン４６もロッド５３、ステム５４と共
に押し下げられるため、給気弁体５６はバネ５７の付勢
力に抗して押し下げられる。すると、給気ポート５８か
らのエアは、給気室４４から弁座６９と給気弁体５６と
の間隙を通り、調圧室６２に至り、更に連通路６１、第
１電磁弁６５、連通路５０を介して調圧ピストン４６の
下面に作用し、調圧ピストン４６を押し上げる。このよ
うに本体４１は減圧弁機構を構成し、バネ４７の押下力
（バネ加圧ピストン４５が下降しているため、高い押下
力となっている）に釣り合う調圧力が調圧室６２に発生
し、２次ポート６０に高調圧が供給される。

【００２６】切換バルブ４０が低調圧に設定された場
合、図５に示すように、第１、第２電磁弁６５、６６は
共にオフであり、連通路４８は大気に通じ、連通路５０
と連通路６１は連通され、連通路５９は遮断される。こ
の場合も高調圧の場合と同様、調圧室６２と調圧ピスト
ン４６の下面とが連通しているため、本体４１は減圧弁
機構を構成し、バネ４７の押下力（バネ加圧ピストン４
５が上昇しているため、低い押下力となっている）に釣
り合う調圧力が調圧室６２に発生し、２次ポート６０に
低調圧が供給される。

【００２７】次に、本実施例のスポット溶接機の加圧装
置の作用について説明する。加圧コントローラ７０は、
図７に示すように、可動電極の状況につき、停止、高速
下降、減速下降（逆圧）、低速下降、加圧溶接、高速上
昇、減速上昇（逆圧）、低速上昇を１サイクルとして実
行する（尚、図７中、可動電極位置については本来多少
の応答遅れがあるが、それは無視して表示した）。この
加圧コントローラ７０は、ＲＯＭ７５に記憶された図８
のフローチャートに従ってスポット溶接処理を行う。
尚、加圧コントローラ７０のバックアップＲＡＭ７７に
は、予め高速下降時間の初期値としてＴＤ₁ の値が記憶
されている。

【００２８】図８のスポット溶接処理は、加圧コントロ
ーラ７０の電源（図示せず）がオンされることにより開
始される。この処理が開始されると、加圧コントローラ
７０は、ヘッド側切換バルブ４０ａの第１電磁弁６５ａ
をオフ、第２電磁弁６６ａをオフして低調圧をヘッド側
エア室３１ａに供給させ（図５参照）、ロッド側切換バ
ルブ４０ｂの第１電磁弁６５ｂをオフ、第２電磁弁６６
ｂをオンして高調圧をロッド側エア室３１ｂに供給させ
る（図４参照）ことにより、可動電極３を上昇端に停止
させる（Ｓ１０）。

【００２９】続いて、加圧コントローラ７０の作業スイ
ッチ（図示せず）がオンされたか否かを判断し（Ｓ１
２）、スイッチがオンされなければ（Ｓ１２でＮＯ）オ
ンされるまで待機する。一方、スイッチがオンされたな
らば（Ｓ１２でＹＥＳ）、ＲＡＭ７６のカウンタ値ｎを
１とし（Ｓ１４）、次いで所定の停止時間が経過したか
否かを判断し（Ｓ１６）、経過していなければ再びＳ１
６に戻り、経過したならばＳ１８に進む。Ｓ１８では、
加圧コントローラ７０は、ヘッド側切換バルブ４０ａの
第１電磁弁６５ａをオン、第２電磁弁６６ａをオンして
給気圧をヘッド側エア室３１ａに供給させ（図２参
照）、ロッド側切換バルブ４０ｂの第１電磁弁６５ｂを
オン、第２電磁弁６６ｂをオフして排気圧をロッド側エ
ア室３１ｂに供給させる（図３参照）ことにより、可動
電極３をワーク４、５に向かって高速下降させる（Ｓ１
８）。

【００３０】そして、高速下降時間ＴＤ_n が経過したか
否かを判断し（Ｓ２０）、経過していなければ（Ｓ２０
でＮＯ）再びＳ２０に戻り、経過したならば（Ｓ２０で
ＹＥＳ）Ｓ２２に進む。Ｓ２２では、加圧コントローラ
７０は、ヘッド側切換バルブ４０ａの第１電磁弁６５ａ
をオフ、第２電磁弁６６ａをオフして低調圧をヘッド側
エア室３１ａに供給させ（図５参照）、ロッド側切換バ
ルブ４０ｂの第１電磁弁６５ｂをオフ、第２電磁弁６６
ｂをオンして高調圧をロッド側エア室３１ｂに供給させ
（図４参照）、この状態を所定の減速下降時間だけ維持
する（Ｓ２２）。これにより、高速下降時とは逆に、ヘ
ッド側エア室３１ａよりもロッド側エア室３１ｂのエア
圧が高くなり（逆圧）、可動電極３の下降速度は急激に
減速される。

【００３１】続いてＳ２４では、加圧コントローラ７０
は、ヘッド側切換バルブ４０ａの第１電磁弁６５ａをオ
フ、第２電磁弁６６ａをオンして高調圧をヘッド側エア
室３１ａに供給させ（図４参照）、ロッド側切換バルブ
４０ｂの第１電磁弁６５ｂをオフ、第２電磁弁６６ｂを
オフして低調圧をロッド側エア室３１ｂに供給させる
（図５参照）ことにより、可動電極３を低速下降させる
（Ｓ２４）。そして、加圧コントローラ７０は、着地検
知装置７１から着地検知信号を入力したか否かを判断し
（Ｓ２６）、入力していなければ（Ｓ２６でＮＯ）再び
Ｓ２６に戻り、入力したならば（Ｓ２６でＹＥＳ）Ｓ２
８に進む。Ｓ２８では、減速下降を開始してから着地検
知信号が入力されるまでの時間ＴＲ_n をＲＡＭ７６に一
時記憶する。尚、時間ＴＲ_n の測定はクロック７８によ
り行う。

【００３２】続いてＳ３０では、加圧コントローラ７０
は、ヘッド側切換バルブ４０ａの第１電磁弁６５ａをオ
ン、第２電磁弁６６ａをオンして給気圧をヘッド側エア
室３１ａに供給させ（図２参照）、ロッド側切換バルブ
４０ｂの第１電磁弁６５ｂをオン、第２電磁弁６６ｂを
オフして排気圧をロッド側エア室３１ｂに供給させる
（図３参照）ことにより、可動電極３と固定電極２との
間にワーク４、５を挟持し加圧通電してスポット溶接を
行う（Ｓ３０）。

【００３３】続いてＳ３２では、加圧コントローラ７０
は、ヘッド側切換バルブ４０ａの第１電磁弁６５ａをオ
ン、第２電磁弁６６ａをオフして排気圧をヘッド側エア
室３１ａに供給させ（図３参照）、ロッド側切換バルブ
４０ｂの第１電磁弁６５ｂをオン、第２電磁弁６６ｂを
オンして給気圧をロッド側エア室３１ｂに供給させる
（図２参照）ことにより、可動電極３をワーク４、５の
上方に高速上昇させる（Ｓ３２）。

【００３４】そして、高速上昇時間ＴＵ_n が経過したか
否かを判断し（Ｓ３４）、経過していなければ（Ｓ３４
でＮＯ）再びＳ３４に戻り、経過したならば（Ｓ３４で
ＹＥＳ）Ｓ３６に進む。ここで、ＴＵ_n はＴＤ_n の関数
として算出される値である（ＴＵ_n ＝ｆ（ＴＤ_n ））。

【００３５】Ｓ３６では、加圧コントローラ７０は、ヘ
ッド側切換バルブ４０ａの第１電磁弁６５ａをオフ、第
２電磁弁６６ａをオンして高調圧をヘッド側エア室３１
ａに供給させ（図４参照）、ロッド側切換バルブ４０ｂ
の第１電磁弁６５ｂをオフ、第２電磁弁６６ｂをオフし
て低調圧をロッド側エア室３１ｂに供給させ（図５参
照）、この状態を所定の減速上昇時間だけ維持する（Ｓ
３６）。これにより、高速上昇時とは逆に、ヘッド側エ
ア室３１ａよりもロッド側エア室３１ｂのエア圧が低く
なり（逆圧）、可動電極３の上昇速度は急激に減速され
る。

【００３６】続いてＳ３８では、加圧コントローラ７０
は、ヘッド側切換バルブ４０ａの第１電磁弁６５ａをオ
フ、第２電磁弁６６ａをオフして低調圧をヘッド側エア
室３１ａに供給させ（図５参照）、ロッド側切換バルブ
４０ｂの第１電磁弁６５ｂをオフ、第２電磁弁６６ｂを
オンして高調圧をロッド側エア室３１ｂに供給させる
（図４参照）ことにより、可動電極３を低速上昇させ
る。

【００３７】続いて、可動電極３が上昇端に到達したか
否かを判断し（Ｓ４０）、上昇端に到達していなければ
（Ｓ４０でＮＯ）再びＳ４０に戻り、上昇端に到達した
ならば（Ｓ４０でＹＥＳ）Ｓ４２に進む。尚、可動電極
３が上昇端に到達したか否かの判断は例えばリミットス
イッチ等の上昇端到達検知手段により行う。

【００３８】Ｓ４２では、ＲＡＭ７６のカウンタ値ｎを
インクリメントし（Ｓ４２）、Ｓ２８でＲＡＭ７６に記
憶した時間ＴＲ_n-1 が、所定時間ｔ以下か否かを判断す
る（Ｓ４４）。ここで、所定時間ｔは、可動電極３の高
速下降時における速度を減速させ、十分低速化された状
態で可動電極３をワーク４、５に到達させるための最適
な時間であり、経験的に求めたものである。

【００３９】Ｓ４４で時間ＴＲ_n-1 が所定時間ｔ以下な
らば（Ｓ４４でＹＥＳ）、可動電極３が十分低速化する
前にワーク４、５に到達しワーク４、５に大きな衝撃を
与えるおそれがあるため、高速下降時間ＴＤ_n を前回の
値ＴＤ_n-1 よりもαだけ短く設定する（Ｓ４６）。一
方、Ｓ４４で時間ＴＲ_n-1 が所定時間ｔを超えるならば
（Ｓ４４でＮＯ）、可動電極３は十分低速化した後ワー
ク４、５に到達するものの、低速下降時間が長くなり過
ぎる傾向にあるためサイクルタイムが長期化するおそれ
があり、これを解消すべく高速下降時間後ＴＤ_n を前回
の値ＴＤ_n-1 よりもαだけ長く設定する（Ｓ４８）。

【００４０】その後、Ｓ５０にて加圧コントローラ７０
の作業スイッチ（図示せず）がオフされたか否かを判断
することによりスポット溶接処理を終了するか否かを判
断し（Ｓ５０）、終了しないならば（Ｓ５０でＮＯ）、
再びＳ１６以下の処理を実行する。一方、終了するなら
ば（Ｓ５０でＹＥＳ）、このスポット溶接処理を終了す
る。

【００４１】以上のように、本実施例のスポット溶接機
の加圧装置によれば、常に可動電極３とワーク４、５と
の衝撃を十分和らげ且つサイクルタイムを短くすること
ができるという効果が得られる。また、高速下降から低
速下降へ移行する際、ヘッド側エア室３１ａのエア圧を
ロッド側エア室３１ｂよりも低く設定（逆圧）すること
によって高速下降から低速下降へ移行する時間を短縮化
しているため、所定時間ｔの値を小さく設定でき、サイ
クルタイムを短くすることができるという効果も得られ
る。

【００４２】ここで、本実施例のエア供給源８０、ヘッ
ド側切換バルブ４０ａ、ロッド側切換バルブ４０ｂが本
発明のエア供給装置（高動力付与手段及び低動力付与手
段）に相当し、ヘッド側エア室３１ａに給気圧、ロッド
側エア室３１ｂに排気圧が供給されたとき可動電極３に
高動力が付与され（図６の「高速下降」）、ヘッド側エ
ア室３１ａに低調圧又は高調圧、ロッド側エア室３１ｂ
に高調圧又は低調圧が供給されたとき可動電極３に低動
力が付与される（図６の「減速下降」及び「低速下
降」）。また、加圧コントローラ７０が、本発明の動力
付与制御手段、高速下降時間出力手段に相当し、着地検
知装置７１及びクロック７８が到達時間測定手段に相当
する。

【００４３】次に、第２実施例について説明する。第２
実施例では、着地検知装置７１の構成を電流の導通によ
り着地検知信号を加圧コントローラ７０に出力する代わ
りに、圧力変化により着地検知信号を加圧コントローラ
７０に出力するようにした以外は、第１実施例と同様で
あるため、同じ構成要素については同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。可動電極３がワーク４、５に着地す
る瞬間の圧力図は、図９に示すように、ヘッド側エア室
３１ａの高調圧は微小量ｄだけ上昇し、ロッド側エア室
３１ｂの低調圧は微小量ｄ’だけ下降する。従って、こ
れらの微小量を予め記憶しておき、ヘッド側エア室３１
ａ、ロッド側エア室３１ｂにてこれらの微小量ｄ、ｄ’
にある程度の許容幅を加味した値の圧力変化があった場
合、これを圧力スイッチ７２ａ、７２ｂにより検知し、
加圧コントローラ７０に出力する構成としてもよい（図
１０参照）。第２実施例の作用効果は第１実施例とほぼ
同様であるため、その説明を省略する。

【００４４】尚、本発明は上記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の
態様で実施できることはいうまでもない。例えば、図１
のごとく、シリンダ３１に串差しされたピストンロッド
３３を有する溶接ガン３０を用いた場合には、ヘッド
側、ロッド側のピストン３２の面積は同一となるため、
ヘッド側切換バルブ４０ａとロッド側切換バルブ４０ｂ
のバネ４７ａ、４７ｂの付勢力（押下力）は同一でよい
が、シリンダ３１の片側のみを貫通するピストンロッド
を有する溶接ガンを用いた場合には、ヘッド側、ロッド
側のピストンの面積に差が生じるため、図１１（ａ）に
示すごとくネジ９１によりバネ４７をバネ加圧ピストン
４５に対して上下動させることによりバネ４７の付勢力
を可変にしたり、図１１（ｂ）に示すごとくネジ９２に
よりバネ加圧ピストン４５の上昇端位置を上下に移動さ
せることにより高調圧と低調圧のバネ４７の付勢力を可
変にするのが好ましい。この場合、ヘッド側切換バルブ
４０ａ、ロッド側切換バルブ４０ｂのいずれか一方を可
変タイプにしてもよいし、両方可変タイプにしてもよ
い。

【００４５】また、図８のフローチャートのＳ４４にお
いて、所定時間ｔの代わりに下限時間ｔ１、上限時間ｔ
２を定め、ＴＲ_n-1 がｔ１〜ｔ２の範囲であれば高速下
降時間ＴＤ_n は前回の値ＴＲ_n-1 を用い、ＴＲ_n-1 がｔ
１未満であれば高速下降時間ＴＤ_n は前回の値ＴＲ_n-1
よりもαだけ短く設定し、ＴＲ_n-1 がｔ２を超えれば高
速下降時間ＴＤ_n は前回の値ＴＲ_n-1 よりもαだけ長く
設定するようにしてもよい。

【００４６】更に、上記実施例の溶接ガン３０はエアシ
リンダを利用して可動電極３の上下動を行ったが、油圧
シリンダを利用してもよく、あるいはボールネジの雄ネ
ジ側のロッド下端に可動電極３を取り付け、このボール
ネジを回転させる駆動モータを利用して可動電極３の上
下動を行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の概略構成図である。

【図２】 給気圧を付与する際の切換バルブの説明図で
ある。

【図３】 排気圧を付与する際の切換バルブの説明図で
ある。

【図４】 高調圧を付与する際の切換バルブの説明図で
ある。

【図５】 低調圧を付与する際の切換バルブの説明図で
ある。

【図６】 加圧コントローラの電気的接続を表すブロッ
ク図である。

【図７】 １サイクルを表す説明図である。

【図８】 スポット溶接処理のフローチャートである。

【図９】 第２実施例の圧力変化図である。

【図１０】 第２実施例の概略構成図である。

【図１１】 他の実施例の溶接ガンの部分説明図であ
る。

【図１２】 電極チップの摩耗によるストロークの変化
を表す説明図である。

【符号の説明】

２・・・固定電極、 ３・・・可動電極、
４、５・・・ワーク、 ３０・・・溶接ガ
ン、３１ａ・・・ヘッド側エア室、 ３１ｂ・・・ロ
ッド側エア室、４０ａ・・・ヘッド側切換バルブ、４０
ｂ・・・ロッド側切換バルブ、４２・・・バネ室、
４３・・・排気室、４４・・・給気室、
４５・・・バネ加圧ピストン、４６・・・調
圧ピストン、 ５１・・・排気弁体、５３・・・
ロッド、 ５４・・・ステム、５５・・・
排気ポート、 ５６・・・給気弁体、５８・・
・給気ポート、 ６０・・・２次ポート、６２
・・・調圧室、 ６５・・・第１電磁弁、
６６・・・第２電磁弁、 ７０・・・加圧コン
トローラ、７１・・・着地検知装置、 ８０・・
・エア供給源、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定電極と可動電極との間にワークを挟
   持し加圧通電してスポット溶接を行うスポット溶接機に
   設けられ、前記固定電極上の前記ワークに対して前記可
   動電極を上下動させるスポット溶接機の電極駆動装置に
   おいて、 前記可動電極に対して高動力を付与する高動力付与手段
   と、 前記可動電極に対して低動力を付与する低動力付与手段
   と、 前記ワークの上方に配置された前記可動電極に対して前
   記高動力付与手段により時間ＴＤだけ高動力を付与して
   該可動電極を高速下降させ、次いで該可動電極に対して
   前記低動力付与手段により低動力を付与して該可動電極
   を低速下降させて前記ワークに到達させ、その後該可動
   電極に対して前記高動力付与手段により高動力を付与し
   て該可動電極を前記ワークに押し付ける動力付与制御手
   段と、 前記可動電極に対して前記低動力付与手段により低動力
   を付与し始めてから前記可動電極が前記ワークに到達す
   るまでの時間ＴＲを測定する到達時間測定手段と、 前記到達時間測定手段により測定された時間ＴＲが所定
   時間よりも小さい場合には時間ＴＤを短縮化し、時間Ｔ
   Ｒが所定時間よりも大きい場合には時間ＴＤを伸長化し
   た上で、該時間ＴＤを前記動力付与制御手段に出力する
   高速下降時間出力手段とを備えたことを特徴とするスポ
   ット溶接機の電極駆動装置。
2. 【請求項２】 前記可動電極はエアシリンダのロッドの
   先端に設けられ、 前記高動力付与手段及び前記低動力付与手段は、前記可
   動電極のエアシリンダにエアを供給することにより該可
   動電極に対して高動力又は低動力を付与するエア供給装
   置であることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接
   機の電極駆動装置。