JPH11197843A - 電動式スポット溶接ガン - Google Patents

電動式スポット溶接ガン

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JPH11197843A
JPH11197843A JP10007602A JP760298A JPH11197843A JP H11197843 A JPH11197843 A JP H11197843A JP 10007602 A JP10007602 A JP 10007602A JP 760298 A JP760298 A JP 760298A JP H11197843 A JPH11197843 A JP H11197843A
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透 池田
Hitoshi Sasaki
仁志 佐々木
Hiroshi Iwasaki
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    • B23K11/30Features relating to electrodes
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極チップ8をサーボモータ5により送りね
じ機構6を介して開閉動作させる電動式スポット溶接ガ
ンにおいて、サーボモータ5のロータ5cの回転角度を
検出するエンコーダ11が電極チップから送りねじ機構
6とロータ5cとを介して作用する軸方向衝撃を受けて
故障することを防止する。 【解決手段】 エンコーダ11の入力軸11aをクッシ
ョン部材12を介してロータ5cに連結し、ロータ5c
を介して作用する軸方向衝撃をクッション部材12で吸
収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1対の電極チップ
の一方の電極チップをサーボモータにより送りねじ機構
を介して他方の電極チップに対して開閉動作させる電動
式スポット溶接ガンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電動式スポット溶接ガン
では、サーボモータのロータの回転角度を検出するエン
コーダを設け、エンコーダからの信号をガンコントロー
ラに入力して、ロータの回転角度と送りねじ機構のピッ
チとから一方の電極チップの位置を割出し、ワークのス
ポット溶接後に一方の電極チップを所要の開放位置に開
き、また、電極チップのドレッシング後等に一方の電極
チップを他方の電極チップに接触するまで閉じ、このと
きの一方の電極チップの位置からチップ長さの変化を検
出し得るようにしている。
【0003】そして、従来は、エンコーダの入力軸をサ
ーボモータのロータの軸端に直結し、ロータの回転角度
をエンコーダで正確に検出できるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方の電極チップを閉
じてワークを加圧する際、一方の電極チップが高速でワ
ークに当接し、送りねじ機構を介してサーボモータのロ
ータに軸方向の衝撃が作用することがある。この場合、
上記の如くエンコーダの入力軸がロータの軸端に直結さ
れていると、ロータを介して作用する軸方向衝撃でエン
コーダの内部部品、例えば、入力軸に連結されるスリッ
ト付回転板に亀裂が入り、誤動作を起すことがある。
【0005】本発明は、以上の点に鑑み、エンコーダを
軸方向衝撃から保護して、耐衝撃性を向上し得るように
した電動式スポット溶接ガンを提供することを課題とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、1対の電極チップの一方の電極チップをサー
ボモータにより送りねじ機構を介して他方の電極チップ
に対して開閉動作させる電動式スポット溶接ガンであっ
て、サーボモータのロータの回転角度を検出するエンコ
ーダを備えるものにおいて、エンコーダの入力軸を、ロ
ータを介して作用する軸方向衝撃を吸収するクッション
部材を介してロータに連結している。
【0007】本発明によれば、電極チップから送りねじ
機構を介してサーボモータのロータに軸方向衝撃が作用
しても、この衝撃はクッション部材で吸収されてエンコ
ーダには伝達されない。かくて、エンコーダは軸方向衝
撃から保護され、電動式スポット溶接ガンの耐衝撃性が
向上する。
【0008】ここで、クッション部材としてゴム等の弾
性体を用いることも可能であるが、これでは弾性体の捩
れによりロータに対するエンコーダの入力軸の回転追従
性が悪くなる不具合がある。これに対し、クッション部
材をエンコーダの入力軸を連結するハブ部から放射状に
外方にのびる複数のスポーク部を有する板材で構成し、
各スポーク部に、前記ロータの軸線に直交する面に対し
波状に屈曲した屈曲部を形成し、ロータの軸端の筒状の
連結部に各スポーク部の外端部を連結すれば、ロータに
対するエンコーダの入力軸の回転追従性を損うことな
く、各スポーク部の屈曲部の撓みで軸方向衝撃に対する
吸収容量を大きくすることができ、有利である。
【0009】尚、スポーク部に形成する屈曲部の数を増
す程軸方向衝撃に対する吸収容量が増加するが、反面、
スポーク部がロータの回転方向に撓み易くなり、ロータ
に対するエンコーダの入力軸の回転追従性に悪影響が及
ぶ。これに対し、各スポーク部の外周部に円弧状のリム
部を設け、リム部の中央部を前記連結部から浮かせた状
態でリム部の両端部を連結部に連結すれば、軸方向衝撃
によりリム部の中央部が捩れ、この捩れによっても軸方
向衝撃を吸収できるようになる。従って、スポーク部に
形成する屈曲部の数を増加せずに衝撃吸収容量を大きく
することができ、耐衝撃性と検出精度とを共に向上でき
る。この場合、リム部の両端部を夫々ワッシャを介して
連結部に連結して、リム部の中央部を連結部から浮かせ
ても良いが、リム部の両端部に連結部側に屈曲した足部
を形成し、各足部を連結部に連結すれば、ワッシャを用
いずにリム部の中央部を連結部から浮かせることがで
き、部品点数を削減してコストダウンを図れる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1を参照して、RはワークWの
溶接を行うロボットであり、ロボットRの動作端の手首
Raにスポット溶接ガンGが取付けられている。
【0011】スポット溶接ガンGは、手首Raに固定さ
れるガン支持ブラケット1にガイドバー1aを介して上
下方向にイコライズ動作自在に支持されるガン本体2を
備えている。ガン本体2には、下方にのびるC形ヨーク
3が取付けられており、C形ヨーク3の下部先端に固定
電極チップたる下チップ4が取付けられている。また、
ガン本体2も上面にサーボモータ5を搭載し、該モータ
5により後記詳述する送りねじ機構6を介して上下動さ
れるロッド7をガン本体2の下方に突出させ、ロッド7
の下端に、下チップ4に対向させて可動電極チップたる
上チップ8を取付け、C形のスポット溶接ガンを構成し
ている。
【0012】スポット溶接ガンGはロボットRの動作で
ワークWの各打点位置に移動され、各打点位置に到着し
たときロボットコントローラ9からガンコントローラ1
0に加圧指令が送信され、ガンコントローラ10による
サーボモータ5の制御で上チップ8が所定の開放位置か
ら下動される。上チップ8の下動でこれがワークWに当
接すると、以後当接反力でガン本体2がガン支持ブラケ
ット1に対し上動して下チップ4がワークWに当接し、
ワークWが上下の両チップ4,8間に挟まれて加圧され
る。この状態で両チップ4,8間に通電してワークWの
各打点部をスポット溶接する。
【0013】サーボモータ5は、図2に示す如く、ガン
本体2に立設したモータハウジング5aと、モータハウ
ジング5a内に固定したステータ5bと、モータハウジ
ング5a内に軸支した中空のロータ5cとで構成されて
おり、前記ロッド7をガン本体2内のガイドスリーブ2
aを通してロータ5c内に挿入している。ロッド7の上
部は中空に形成されており、ロッド7の中空部にロータ
5cの上端部に固定した螺杆6aを挿入すると共に、ロ
ッド7の上端部に螺杆6aに螺合するナット6bを固定
し、これら螺杆6aとナット6bとでロータ5cの回転
をロッド7の上下動に変換する送りねじ機構6を構成し
ている。尚、ロータ5cの上部には、上下1対のアンギ
ュラベアリング5d,5eが外挿されており、ロータ5
cに下側のアンギュラベアリング5eのインナレースの
下端面に当接する肩部5fを形成すると共に、モータハ
ウジング5aに上側のアンギュラベアリング5dのアウ
タレースの上端面に当接する肩部5gを形成し、ロータ
5cの上端部に螺挿した締付ナット5hによりアンギュ
ラベアリング5d,5eを与圧して、ロータ5cの軸方
向のガタを除去している。
【0014】モータハウジング5aの上端部には、ロー
タ5cに連結される入力軸11aを有するエンコーダ1
1がステー11bを介して取付けられており、エンコー
ダ11によりロータ5cの回転角度を検出し得るように
している。そして、エンコーダ11の信号をガンコント
ローラ10に入力し、ロータ5cの回転角度と送りねじ
機構6のピッチとから上チップ8の位置を割出し、スポ
ット溶接後に上チップ8をその位置が所定の開放位置に
合致するまでサーボモータ5によって上動させるように
しているところで、ワークWを加圧する際に上チップ8
がワークWに高速で当接して、ロータ5cに送りねじ機
構6を介して上方への軸方向衝撃力が作用することがあ
る。この際、アンギュラベアリング5d,5eや肩部5
gの弾性変形でロータ5cが突き上げられる。そして、
エンコーダ11の入力軸11aがロータ5cに直結され
ていると、ロータ5cからの軸方向衝撃が入力軸11に
伝達され、入力軸11aに連結したスリット付回転板等
のエンコーダ11の内部部品が破損することがある。
【0015】そこで、本実施形態では、エンコーダ11
の入力軸11aを、ロータ5cを介して作用する軸方向
衝撃を吸収するクッション部材12を介してロータ5c
に連結している。クッション部材12は、図3に示す如
く、エンコーダ11の入力軸11aを連結するハブ部1
2aから放射状に外方にのびる複数、例えば、3個のス
ポーク部12bを有する金属板等の板材で構成されてい
る。各スポーク部12bには、軸方向の曲げ剛性が低く
なるように、ロータ5cの軸線に直交する面に対し波状
に屈曲した複数の屈曲部12cが形成されている。ま
た、各スポーク部12bの外端部には円弧状のリム部1
2dが設けられており、ロータ5cの上端の筒状の連結
部5iに各リム部12dをビス止めしている。特に、本
実施形態では、各リム部12dの両端部に、連結部5i
側、即ち、下方に屈曲した足部12e,12eを形成
し、両足部12e,12eを連結部5iにビス止めし
て、リム部12dの中央部を連結部5iから浮かせてい
る。
【0016】これによれば、ロータ5cからの軸方向衝
撃が作用したとき、各スポーク部12bの屈曲部12c
が撓むと共に、リム部12dの中央部が捩れ、軸方向衝
撃が弾性的に吸収されて、エンコーダ11の入力軸11
aへの軸方向衝撃の伝達が阻止され、耐衝撃性が向上す
る。また、各スポーク部12bのロータ5cの回転方向
に対する剛性は軸方向剛性に比し遥かに高く、ロータ5
cに対する入力軸11aの回転追従性が損われることは
ない。更に、屈曲部12cのロータ径方向の伸縮により
ロータ5cとエンコーダ11との芯ずれも吸収できる。
但し、屈曲部12cの数を増すと、回転方向に対するス
ポーク部12bの剛性が低下して、ロータ5cに対する
入力軸11aの回転追従性が若干悪くなる。これに対
し、本実施形態のように、リム部12dの中央部を連結
部5iから浮かせ、リム部12dの中央部の捩りによっ
ても軸方向衝撃が吸収されるようにすれば、屈曲部12
cの数を左程増加せずに所要の衝撃吸収容量を確保で
き、耐衝撃性とロータ5cの回転角度の検出精度とを共
に向上できる。
【0017】尚、上記クッション部材12は、図4に示
す形状の板材を、図中の点線aの部分で折曲げて足部1
2eを曲成すると共に、図中の点線bの部分で折曲げて
屈曲部12cを曲成することにより簡単に製造できる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなるように、本発
明によれば、電極チップから送りねじ機構とロータとを
介して作用する軸方向衝撃に対しエンコーダを保護で
き、耐衝撃性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明溶接ガンを搭載したロボットの側面図
【図2】 図1のII−II線拡大截断面図
【図3】 クッション部材の斜視図
【図4】 クッション部材の展開状態の平面図
【符号の説明】
G スポット溶接ガン 4 下チップ
(他方の電極チップ) 5 サーボモータ 5c ロータ 5i 連結部 6 送りねじ
機構 8 上チップ(一方の電極チップ)11 エンコー
ダ 11a 入力軸 12 クッシ
ョン部材 12a ハブ部 12b スポー
ク部 12c 屈曲部 12d リム部 12e 足部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 宏史 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1対の電極チップの一方の電極チップを
    サーボモータにより送りねじ機構を介して他方の電極チ
    ップに対して開閉動作させる電動式スポット溶接ガンで
    あって、 サーボモータのロータの回転角度を検出するエンコーダ
    を備えるものにおいて、 エンコーダの入力軸を、ロータを介して作用する軸方向
    衝撃を吸収するクッション部材を介してロータに連結す
    る、 ことを特徴とする電動式スポット溶接ガン。
  2. 【請求項2】 前記クッション部材は、エンコーダの入
    力軸を連結するハブ部から放射状に外方にのびる複数の
    スポーク部を有する板材で構成され、各スポーク部に、
    前記ロータの軸線に直交する面に対し波状に屈曲した屈
    曲部を形成し、ロータの軸端の筒状の連結部に各スポー
    ク部の外端部を連結することを特徴とする請求項1に記
    載の電動式スポット溶接ガン。
  3. 【請求項3】 前記各スポーク部の外周部に円弧状のリ
    ム部を設け、リム部の中央部を前記連結部から浮かせた
    状態でリム部の両端部を連結部に連結することを特徴と
    する請求項2に記載の電動式スポット溶接ガン。
  4. 【請求項4】 前記リム部の両端部に前記連結部側に屈
    曲した足部を形成し、各足部を連結部に連結することを
    特徴とする請求項3に記載の電動式スポット溶接ガン。
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