JPH1190646A - 電極チップの交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接ガン先端部のチップをその周域のわずか
な範囲でチャック爪を回動させるだけでチップを確実に
緩め交換できる電極チップの交換装置を提供する。 【解決手段】電極チップを挟持する棒材対９Ａ、９Ｂを
一辺に含み、該棒材対９Ａ、９Ｂの挟持中心Ｏを、不動
の支持部材３上の二点の支軸３ａ、３ｂを結ぶ直線上に
位置させた平行リンク４を設け、前記棒材対９Ａ、９Ｂ
がチップ２３を回動させる揺動を該支軸３ａ、３ｂを中
心に揺動する主棒１０の揺動と一致させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スポット溶接機の
電極チップの交換を行う電極チップの交換装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スポット溶接機の電極チップ
（以下、チップと略す）と溶接ガンとの嵌合構造は、冷
却水の耐漏水性を考慮して図２に示すようにテーパ嵌合
を採用しているのが普通である。スポット溶接では、重
ね合わされた被溶接材を一対のチップで加圧（押圧力２
０００〜３０００Ｎ）して電流通路を確保しており、多
点を溶接するうちに、チップは溶接時の大電流による発
熱と加圧力によって変形、損耗し、十分な溶接品質が得
られなくなる。そのため、随時チップを自動研磨するか
取外して新品あるいは研磨したものと交換してチップ先
端形状の確保を行っている。

【０００３】しかし、被溶接材の加圧を繰返すと、図２
のようなテーパ嵌合では、ガン先端部２１Ａ、２１Ｂに
チップ２３が食い込み状態になって相当な力を加えない
とチップ２３をガン先端部２１Ａ、２１Ｂから取外せな
い。このため、従来よりチップの交換は生産ラインの流
れを止めて手作業で行うのが普通である。ところで、近
年、被溶接材が高防錆化等の化学処理材が使われるよう
になってきて、電極チップの損耗が速くなり交換頻度が
増える傾向にあり、生産ラインを止めてチップ交換を行
うことは現状に合わない。

【０００４】生産ラインを止めることなくチップを交換
するには、溶接作業終了から次の溶接作業の開始まで
（例えばワーク搬送時間）の間に行わなければならない
が、この時間は短いものでは数秒程度の場合がある。自
動チップ交換装置を開示した文献として、特開平１−２
０２３７９号公報および特開平３−１８４６７３号公報
等がある。前者はチップを挿通可能な中心孔を形成した
ハウジングに、該チップを把持するチャック爪を該中心
孔と同心的に収納し、該チャック爪を駆動源により該中
心孔に回転させつつ出没させる交換装置であって、交換
は交換装置に付加された新チップのホルダをチャック爪
の駆動とは分離した駆動源の動作によって溶接ガンの位
置に移動させて行っている。後者は回動操作可能とした
二又状の各腕部を有し、チップを挿入し得る凹部を各該
腕部に形成すると共に該凹部の近くに偏心カムを付加
し、該偏心カムを駆動することにより該偏心カムが該凹
部のチップを噛み込んで捻る交換装置であって、交換は
他方の腕部に新チップを挿入し、該腕部を溶接ガンの位
置に回転させて行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記電極チップの交換
装置においては、２個のチップを同時に交換するため
に、自動ドライバのように、チップの回転軸心と一致し
た駆動軸をもつアクチュエータを使用できない。従って
特開平１−２０２３７９号公報に記載された従来の交換
装置は、駆動源をチャック爪の一側に設けているが、チ
ャック爪がチップの全周に配置され、チップの軸周り全
域にスペースを必要としている。すなわちチップの軸周
りにハウジングが配置される円盤タイプであり、図２に
示すように、チップ２３のそばにチップホルダ２１ｃが
延びていたり、別の機構の支持体等（図示略）が延びて
いたりする溶接ガンには使用できない場合がある。

【０００６】特開平３−１８４６７３号公報のものは、
偏心カムと凹部の壁とでチップを挟持するものである
が、チップの軸方向に該偏心カムと凹部の位置がずれて
おり、前者のように軸方向に合致した位置でチップを挟
持できていない。このため、チップが凹部内で傾いた状
態にこじれ、チップを凹部より抜出すことができないこ
とが考えられる。

【０００７】また、両公報の従来装置とも、新チップの
交換のための供給手段をもつが、この供給手段をチップ
取付け位置に移動するために駆動源を動作させており、
構成が複雑になっている。従って、本発明の目的は、
チップの僅かな周域にチャック爪を回動させるだけでチ
ップを確実に挟持して短時間でチップを取外すこと、
新チップとの交換を駆動源を用いず旧チップの取外しと
ほとんど同時に同位置にて完了させることの少なくとも
一つを達成し得る電極チップの交換装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した請求
項１に記載の発明は、電極チップを挟持中心に受け入れ
る各チャック爪を各先端に保持した棒材対と、前記電極
チップの挟持中心と離れた位置に支軸をもつ支持部材
と、該支軸に支持された中間点を中心に揺動可能である
と共に前記電極チップがチャック爪に挟持された状態で
前記棒材対と平行関係を保つ主棒、該主棒の両端と各中
間点が連節しかつ該棒材対の各基端と一端が連節した駆
動棒および従動棒とをもつリンク手段と、前記駆動棒に
連結され、該駆動棒を付勢して前記電極チップを挟持
し、引続き挟持された前記電極チップを挟持中心で回動
させる駆動手段とを具備したことを特徴とする。

【０００９】上記課題を解決した請求項２に記載の発明
は、支軸をもつ支持部材と、該支軸に中間点を中心に揺
動自在に支持された平行関係を保つ一対の第１棒および
該一対の第１棒の両端間に連節された平行関係を保つ一
対の第２棒とで形成されるリンク手段と、前記電極チッ
プを挟持中心に受け入れる各チャック爪と各該チャック
爪を駆動するアクチュエータをもつと共に、前記第２棒
上に連節され、この各連節点を結ぶ直線上に前記挟持中
心が位置しかつ該挟持中心から離れた位置に前記各チャ
ック爪を保持したチャック装置と、前記支軸に支持され
た前記リンク手段の一棒を揺動させることにより、前記
電極チップを挟持中心で回動させる駆動手段とからなる
ことを特徴とする。

【００１０】（作用）請求項１に記載の発明において、
ロボットアームは、一対の電極チップの軸心を挟持中心
に位置決めし、該電極チップを突合わせた状態でチャッ
ク爪の挟持中心に該電極チップが設置される。駆動手段
は先ず駆動棒を付勢し、該駆動棒側のチャック爪が従動
棒側のチャック爪に近づいて電極チップの挟持が完了す
る。この時点で棒材対はリンク手段の一辺となる。駆動
手段は引続き駆動棒を付勢し、これによりリンク手段が
揺動を行う。この揺動において、支軸は挟持中心から離
れた位置にあるため、主棒の揺動が棒材対に伝達され、
電極チップは挟持中心に回動される。この構成では、駆
動手段を一つにできる有利さがある。

【００１１】請求項２に記載の発明において、電極チッ
プはチャック装置のアクチュエータによって挟持中心に
挟持される。チャック装置は、駆動手段によって揺動さ
れる一対の第１棒と平行関係を保って第２棒上で揺動す
るが、該第２棒上での各連節点が挟持中心を結ぶ直線上
にあり、かつ各第１棒の支軸が挟持中心より離れた位置
にあるため、該チャック装置の揺動の中心は第１棒の揺
動の中心である支軸に相当するものとなり、電極チップ
を挟持中心に回動させることができる。

【００１２】（他の構成）本発明の電極チップの交換装
置において、前記支持部材を回動軸を中心に揺動可能に
すると共に、該支持部材に新チップの供給手段を設け、
かつ前記リンク手段の任意の棒を付勢する弾性体とを有
し、該弾性体は、前記駆動手段の動作後に前記支持部材
をチップ取外し時の揺動とは反対方向に揺動させること
により前記供給手段を前記挟持中心に転送するように構
成してもよい（請求項３）。

【００１３】上記交換装置においては、駆動手段を動作
させずにチップを取外した位置と同位置で新チップの取
付けを行うことができる。本発明の電極チップの交換装
置において、溶接ガンに冷却水の圧力センサを有する場
合には、前記圧力センサの作動信号を旧チップの取外し
結果もしくは新チップの取付け結果の判断要素に採用す
ることができる（請求項４）。これにより、特別なセン
サを用いずに、新旧チップの状態を確認することができ
る。

【００１４】本発明の電極チップの交換装置において、
溶接ガンに冷却水の圧力センサを有する場合には、前記
リンク手段の揺動位置信号と前記圧力センサの作動信号
との論理積を旧チップの取外し結果の判断要素に採用す
ることができる（請求項５）。この構成では、圧力セン
サの作動信号に加えて、揺動したリンク手段の揺動位置
信号を監視するので、新旧チップの状態の確認を一層確
実に行うことができる。 また、請求項１に記載の発明
において、リンク手段の揺動運動を円滑に行わせるた
め、一方の棒材の基端側と他方の棒材の基端側とに連節
し、主棒に平行で該一方の棒材の揺動を規制するガイド
手段を設けることが好ましい。

【００１５】（発明の効果）本発明によれば、溶接ガン
先端部の僅かな周域でのリンク手段の揺動運動でチップ
を確実に回転させ、チップホルダを回避したチップの交
換が短時間で可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

【００１７】

【実施例】本発明の電極チップの交換装置を図面に基づ
いて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による電極チップの
交換装置は、図１に示すように、支柱２をもつ機台１
と、該支柱２に回動自在に支持された支持部材３および
液圧或は空圧シリンダ等の駆動手段としての直動アクチ
ュエータ５と、該支持部材３に併設された二つの支軸３
ａ、３ｂに揺動自在に支持され、各チャック爪１２Ａ、
１２Ｂを各先端に保持した棒材対９Ａ、９Ｂおよび該支
持部材３とを含んで複合の平行リンクをなすリンク手段
４とから構成されている。

【００１８】上記リンク手段４は前記支軸３ａにほぼ中
間点が支持され該支軸３ａを中心に回動自在な主棒１０
と、該主棒１０の両端にそれぞれのほぼ中間点が連節さ
れ、該各中間点を中心に揺動自在な駆動棒７および従動
棒８と、前記支軸３ｂに一端が支持され他端が前記従動
棒８の一端と連節された副棒１１とから構成されてい
る。

【００１９】上記リンク手段４において、直動アクチュ
エータ５の可動先端部５ａは駆動棒７の基端に連結され
ている。前記棒材対９Ａ、９Ｂは、前記駆動棒７および
従動棒８の各先端に各基端が連節され、先端側は自由端
状にされている。該棒材対９Ａ、９Ｂは、チャック爪１
２Ａ、１２Ｂの挟持中心Ｏに電極チップ２３を挟持した
とき該主棒１０と平行関係を保つ。棒材対９Ａ、９Ｂに
は、その基端側と両端が連節し該棒材対９Ａ、９Ｂに常
に平行なガイド棒１３が並設されている。該ガイド棒１
３は例えば駆動棒７側の棒材９Ａをガイドして該棒材９
Ａの向きを他方の棒材９Ｂの向きと合致するようにして
いる。

【００２０】ここで、前記棒材対９Ａ、９Ｂの長さによ
って設定される前記挟持中心Ｏの位置は、前記支持部材
３上の各支軸３ａ、３ｂを結ぶ直線上に決められ、支軸
３ａは挟持中心Ｏより一定距離だけ離れている。これに
より、主棒１０の支軸３ａを中心とする揺動が電極チッ
プ２３を挟持した状態での棒材対９Ａ、９Ｂの揺動と一
致し、該電極チップ２３を挟持中心Ｏを中心に回動させ
ることができる。

【００２１】また、リンク手段４において、支持部材３
にはブラケット１８によりカートリッジ式の新チップ供
給手段１９が保持されている。該供給手段１９は、列状
に収納した新チップ２０をばね（図示略）等の手段によ
って先端孔部１９ａに連続的に繰出すことができる。新
チップ２０は溶接ロボットの対の電極チップ２３に対応
して上下２段で２個毎繰出される。

【００２２】また、従動棒８の一端側は、機台１に設け
られたストッパ壁１５との間に圧縮コイルスプリング等
の弾性体１６が介装されている。弾性体１６の輪内には
従動棒８の揺動ストロークより長いストッパ棒１７が挿
入されている。該ストッパ棒１７はストッパ壁１５の長
孔１５ａを貫通し、貫通した先には従動棒８の揺動スト
ロークを決定する調整ナット１７ａが止められている。
従動棒８の揺動ストロークは、支柱２を中心とする支持
部材３の回動量を規制し、その調整によって新チップと
の交換の際、前記供給手段１９の先端孔部１９ａが挟持
中心Ｏに位置されるものである。

【００２３】一方、溶接ロボットは、図２に示すよう
に、ロボットアーム２１に溶接ガン２４を装着したもの
で、溶接ガン２４は、ガン先端部２１Ａを可動部として
もつガンシリンダ２５と、該ガンシリンダ２５の側部か
ら延びたガンヨーク２６と、該ガンヨーク２６およびガ
ンシリンダ２５とをガン先端部２１Ａの可動軸方向に移
動自在に支持した状態で該ガンヨーク２６およびガンシ
リンダ２５をロボットアーム２１に取付けるブラケット
２７とからなる。ブラケット２７は、イコライザ機構２
７ａをもち、該イコライザ機構２７ａによって前記可動
軸方向の一方に該ガンヨーク２６およびガンシリンダ２
５を付勢している。チップ２３の一方は、前記ガンシリ
ンダ２５側のガン先端部２１Ａにテーパ嵌合によって取
付けられる。チップ２３の他方は、ガンヨーク２６側に
取付けられる。すなわち、前記ガン先端部２１Ａに対向
したガン先端部２１Ｂをもつチップホルダ２１Ｃをガン
ヨーク２６に固着し、該チップホルダ２１Ｃの該ガン先
端部２１Ｂに同じくテーパ嵌合によって取付けられる。
また、ガン先端部２１Ａ、２１Ｂは、冷却水の冷却水路
２２が設けられており、冷却水はチップ２３の孔部２３
ａを介して流れ、チップ２３を冷却する。

【００２４】次に上記第１実施例の電極チップの交換装
置の作用を図３のフローチャートに従って説明する。図
３はロボット側または本装置およびロボット側にコント
ローラと、これを支援するセンサ（冷却用水のフロース
イッチ等）を備えて自動交換するものとした動作手順で
ある。ただし、本発明はこのようなコントローラによら
ず、溶接回数を想定した一定時間経過ごとに、手動で交
換モードを設定し、直動アクチュエータ５を作動させて
行ってもよい。

【００２５】Ｓ１（打点または時間カウント）、Ｓ２
（交換回数または時間か）：溶接開始によってこれらの
動作が、溶接過程制御と並行して繰返される。 Ｓ３（ロボットへ交換起動指令）：Ｓ２でコントローラ
が交換要と判断したときの信号によって実行され、溶接
作業を停止してロボットは交換待機状態となる。

【００２６】Ｓ４（冷却水停止）：Ｓ３に続く処理であ
り、冷却水の供給を停止する。 Ｓ５（エアーブローＯＮ）：エアーブロー装置は、チッ
プ交換時に冷却水路２２中の残余水が床面にこぼれるこ
とを防止するものであるが、ここでは、後のステップＳ
１２での旧チップが確実に抜かれたかを判断するため
に、前もって冷却水路２２にエアーを流しておくもので
ある。このステップは、リンク手段４の揺動後に行って
もよい。同様のステップはＳ１７でも行われる。Ｓ１７
は新チップの取付け状態を確認するためである。

【００２７】Ｓ６（ロボット交換位置移動）：溶接ガン
２４を本装置のチップ取付け位置としての挟持中心Ｏに
移動する。このとき、溶接ガン２４はガンシリンダ２５
を開放して（ガン先端部２１Ａを引いて）チップ２３同
士を離間した状態にしている。 Ｓ７（上下チップ閉じ）：溶接ガン２４のガンシリンダ
２５を加圧してガン先端部２１Ａ、 ２１Ｂを近づけ、チ
ップ２３同士を突合わせる。このとき、安定した挟持を
行うため、チップ２３は棒材９Ｂ側のチャック爪１２Ｂ
に接触した状態とすることが好ましい。

【００２８】Ｓ８（チップ抜き揺動）、Ｓ９（チップ挟
持・揺動）：Ｓ７の段階で、リンク手段４は駆動棒７が
図４の点線にて示すように、チャック爪１２Ａ側が開い
たアンクランプ状態になっており、この状態から直動ア
クチュエータ５の可動先端部５ａを突出させる。直動ア
クチュエータ５の可動先端部５ａが突出すると、駆動棒
７は主棒１０との節点を中心に右に揺動し、図４の実線
にて示すように、チャック爪１２Ａをチャック爪１２Ｂ
に近づけ上下のチップ２３を共に挟持する。なお、チッ
プ２３同士の互いの軸位置が多少異なっていても、チャ
ック爪１２Ａ、１２Ｂはこの軸位置のずれを吸収した挟
持を行う。

【００２９】チップ２３が挟持された状態では、棒材対
９Ａ、９Ｂは主棒１０と平行関係に保たれる。従って引
続いて直動アクチュエータ５を突出させることにより、
図５に示すように、棒材対９Ａ、９Ｂと主棒１０とに
は、駆動棒７と従動棒８との各節点を着力点として右回
り（矢視ａ、ｂ）の偶力がそれぞれ挟持中心Ｏおよび支
軸３ａを中心に作用して、棒材対９Ａ、９Ｂは、チップ
２３を回動させ、チップ２３をガン先端部２１Ａ、２１
Ｂから緩める。

【００３０】ガイド棒１３は上記リンク手段４の揺動が
円滑に行われるようにしている。このようにＳ８でリン
ク手段４は支持部材３を不動として右回りに揺動し、チ
ャック爪１２Ａ、１２Ｂがチップ２３を挟持すると同時
にチップ２３を右回転させ、チップ２３を緩めることが
できる。なお、このとき、弾性体１６は収縮して反発力
を蓄積している。

【００３１】Ｓ１０（上下チップ開）：チップ２３が緩
んだ後、ガンシリンダ２５の開放によってガン先端部２
１Ａ、２１Ｂを引離すと、チップ２３は先端部２１Ａ、
２１Ｂから開放される。 Ｓ１１（チップ抜き揺動端確認）、Ｓ１２（フロースイ
ッチＡ、Ｂ）：Ｓ１１は揺動したリンク手段４の所定の
リンク端を検出するものであり、Ｓ１２は冷却水路２２
の例えば口部に設けられた冷却水検出用の感圧式センサ
（フロースイッチ）の信号でチップ２３が抜かれたか否
かを判断するものである。すなわち、通常、このフロー
スイッチはチップが正常に取付けられた状態では、冷却
水の水圧または流速圧で動作して冷却水が漏れなく流
れ、チップが正常に取付けられていることを判断する要
素として用いている。この検出装置を応用して本実施例
では、Ｓ５で作動させたエアーブロー装置のエアー圧力
あるいは風圧を検出し、旧チップ２３が確実に取外され
ていれば、エアー圧力等が所定値より小さくなるので、
そのときのフロースイッチの作動信号により旧チップ２
３が外れたと認識する。

【００３２】逆に旧チップ２３が冷却水路２２を少しも
塞いでいれば、エアー圧力が所定値より高くなって旧チ
ップ２３が外れていないと認識でき、コントローラはエ
ラーを作業者に知らせることになる。Ｓ１１は光センサ
等の非接触センサ、あるいはリミットスイッチ等の接触
センサを用いて、リンク手段４が揺動して所定リンク
（例えば副棒１１）の端部が変位したか否かを判断する
ことにより、旧チップの状態を認識する。これらのステ
ップＳ１１、Ｓ１２はステップＳ１２を行うことで目的
は達成されるが、Ｓ１２だけでは旧チップ２３が冷却水
路２２を半開き状態で先端部２１Ａまたは２１Ｂに係合
していたりすると、認識の確実性が得られないため、Ｓ
１１とＳ１２とで揺動したことと旧チップ２３が抜かれ
たこととの論理積で、旧チップ２３の取外し状態を確実
に判断するようにしたのである。

【００３３】Ｓ１３（エアーブローＯＦＦ）：このステ
ップでエアーブロー装置の動作を一旦停止する。これは
エアー圧力が新チップ２０の取付けの抵抗とならないよ
うにするためである。また、残冷却水の飛散防止にも役
立つ。 Ｓ１５（交換装置回転し取付け位置）：旧チップ２３が
先端部２１Ａ、２１Ｂから開放されると、次の瞬間、弾
性体１６はガン先端部２１Ａ、２１Ｂの拘束がなくなる
ため、蓄えた反発力で支持部材３を支柱２を中心に揺動
させる。すなわち、図６に示すように左回りに揺動させ
る。この動作は、コントローラの介在なく確実に行わ
れ、直動アクチュエータ５を動作させることなく、極め
て短時間に新チップ２０の供給手段１９の先端孔部１９
ａを挟持中心Ｏに転送することができる。なお、交換時
の位置は必ずしも挟持中心にする必要はない。

【００３４】Ｓ１６（上下チップ閉）：供給手段１９の
先端部が挟持中心Ｏに転送されると、ガンシリンダ２５
を加圧することでガン先端部２１Ａ、２１Ｂを接近さ
せ、該ガン先端部２１Ａ、２１Ｂを供給手段１９内の先
頭の新チップ２０に挿入する。 Ｓ１７（エアーブローＯＮ）：エアーブロー装置を再び
作動する。 Ｓ１８（フロースイッチＡ、Ｂ）：エアーの圧力、風圧
をフロースイッチで検出し、新チップ２０の取付け状態
の確認を行う。ここでのコントローラによる認識作業
は、新チップ２０が確実にガン先端部２１Ａ、２１Ｂに
嵌合された状態をエアー圧力等が所定値以上であること
で認識し、エアー圧力等が所定値以下の場合にエラーの
認識を行う。

【００３５】Ｓ１９（エアーブローＯＦＦ）：新チップ
２０が確実に取付けられたので、エアーブロー装置を停
止するものである。 Ｓ２０（ロボットより完了信号）：本装置側のコントロ
ーラがロボット側のコントローラからの完了信号を確認
する。 Ｓ２１（チップ抜きアンクランプ）：このステップは、
チャック爪１２Ａ、１２Ｂに挟持した旧チップ２３を落
下する動作である。これは、図６の状態より直動アクチ
ュエータ５の可動先端部５ａを引いて、駆動棒７を左に
回せばよい。

【００３６】Ｓ２２（初期状態に戻す）：このステップ
は直動アクチュエータ５によって行っている。 Ｓ２３（冷却水停止解除）：冷却水を冷却水路２２に送
給する。 Ｓ２４（ロボット移動し原位置）：溶接ガン２４を通常
の作業位置に戻す。本第１実施例の交換装置は、上記フ
ローチャートのように動作し、旧チップ２３を取外す場
合、直動アクチュエータ５によってリンク手段４が所定
範囲揺動することにより、旧チップ２３を挟持・回動さ
せることができ、チップホルダとの当接を回避すること
ができる。また、新チップ２０の取付けは、弾性体１６
の動作によって、直動アクチュエータ５や他の駆動源を
用いず旧チップ２３の取外しとほとんど同時に同位置で
完了させることができる。 （第２実施例）本発明の第２実施例の係る電極チップの
交換装置は、図７に示すように、機台３１と、該機台３
１に軸３１ｘを中心に回動可能に支持された支持部材３
２と、該支持部材３２に固定された電気モータ等の回転
アクチュエータ３３と、互いに平行関係にある第１棒３
４１、３４２および第２棒３４３、３４３からなり、一
方の該第１棒３４１が前記回転アクチュエータ３３の軸
３３ｘに回動自在に支持され、他方の該第１棒３４２が
前記支持部材３２上の支軸３２ｘに回動自在に支持され
たリンク手段３４と、該リンク手段３４の前記第２棒３
４３上に連節されたチャック装置３５と、前記支持部材
３２に取付けられた供給手段１９とを主要素として構成
されている。供給手段１９は第１実施例と同様に突き合
わせた状態の２個毎の新チップ２０を先端孔部１９ａに
連続的に繰出すものである。

【００３７】チャック装置３５は図８に示すように、基
端側の軸３５２を中心に揺動して先端側の挟持中心Ｏに
チップを保持する開閉型のチャック爪３５３Ａ、３５３
Ｂと、該チャック爪３５３Ａ、３５３Ｂを開閉可能とす
る直動アクチュエータ３５６とを具備する。上記直動ア
クチュエータ３５６は、チャック爪３５３Ａ、３５３Ｂ
の各基端側が対向して延びる基端部３５４Ａ、３５４Ｂ
の長さ方向に形成された長孔３５７Ａ、３５７Ｂに先端
部ピン３５６ａが係合されており、該先端部ピン３５６
ａの突出状態において、前記チャック爪３５３Ａ、３５
３Ｂを開き（アンクランプ）、先端部ピン３５６ａの引
込み状態において、該チャック爪３５３Ａ、３５３Ｂを
点線にて示すように閉じる（クランプ状態）。

【００３８】また、チャック装置３５は、前記第２棒３
４３上の軸ピン３６に回動自在に支持されたアーム部３
５９を持つ。軸ピン３６は挟持中心Ｏと直線上に並んた
位置に設けられている。第１実施例と同様に、支持部材
３２上の支軸３２ｘと回転アクチュエータ３３の軸３３
ｘと挟持中心Ｏとは、直線状に並んでいる。次に前記供
給手段１９側の第２棒３４３の後端は、機台３１に立設
されたストッパ壁３７との間に弾性体３８が介装される
と共に、該弾性体３８の輪内にはストッパ棒３９が挿入
され、該ストッパ棒３９は第１実施例と同様に前記スト
ッパ壁３７の長孔を貫通した先に調整ナット３９ａが所
定位置で止められている。

【００３９】上記構成の電極チップの交換装置の動作
は、溶接ガン２４を移動してガン先端部２１Ａ、２１Ｂ
をチャック爪３５３Ａ、３５３Ｂの挟持中心Ｏに位置さ
せるところから始る（図７）。図７の初期状態におい
て、リンク手段３４は直角四角形の状態より軸３３ｘを
中心に所定角度右に揺動されている。直動アクチュエー
タ３５６は先端部ピン３５６ａを突出状態にしており、
チャック爪３５３Ａ、３５３Ｂはアンクランプ状態にな
っている。直動アクチュエータ３５６の先端部ピン３５
６ａを引き込むと、該先端部ピン３５６ａが長孔３５７
Ａ、３５７Ｂ内を移動して、チャック爪３５３Ａ、３５
３Ｂを軸３５２を中心に内側に揺動させる。これによっ
てチャック装置３５はチャック爪３５３Ａ、３５３Ｂが
図８の実線の状態から点線に示すように揺動して旧チッ
プ２３を挟持する。

【００４０】この状態で回転アクチュエータ３３を作動
させると、前方の第１棒３４１は軸３３ｘを中心に左方
向に揺動し、後方の第１棒３４２は支軸３２ｘを中心に
左方向に揺動して、リンク手段３４は、図９に示すよう
に、直角四角形の状態より軸３３ｘを中心に所定角度左
に揺動される。このリンク手段３４の動作のとき、挟持
中心Ｏは常に軸３３ｘ、支軸３２ｘを結ぶ直線上に位置
しており、かつ、チャック装置３５の両端の軸ピン３６
の位置が第１棒３４１と３４２の両端の動きと一致し
て、チャック爪３５３Ａ、３５３Ｂは挟持中心Ｏを中心
に回動することになる。こうしてチャック爪３５３Ａ、
３５３Ｂで挟持した旧チップ２３を緩めることができ
る。このとき、弾性体３８は反発力を蓄積する。

【００４１】この後、溶接ガン２４のガンシリンダ２５
の開放によってガン先端部２１Ａ、２１Ｂが後退される
と、旧チップ２３はガン先端部２１Ａ、２１Ｂから開放
され、チャック爪３５３Ａ、３５３Ｂも先端部２１Ａ、
２１Ｂから自由になる。チャック爪３５３Ａ、３５３Ｂ
が自由になると、弾性体３８の反発力によって支持部材
３２は回動軸３１ｘを中心に右方向に付勢され、供給手
段１９をその先端孔部１９ａの位置が挟持中心Ｏに移動
するように転送される（図１０）。新チップ２０が挟持
中心Ｏに位置されると、ガンシリンダ２５は、ガン先端
部２１Ａ、２１Ｂを近接して新チップ２０をガン先端部
２１Ａ、２１Ｂに嵌合させる。これと前後して直動アク
チュエータ３５６の先端部ピン３５６ａを突出させ、チ
ャック爪３５３Ａ、３５３Ｂを図８の点線に示すように
開く。これにより、旧チップ２３は所定回収箱等に落下
される。図１０の状態のリンク手段３４を初期状態に戻
すには、回転アクチュエータ３３を逆転させればよい。

【００４２】上記第２実施例のチップ交換動作は、第１
実施例のように、ロボット側のコントローラあるいは交
換装置専用のコントローラで自動化しても、人が視認し
つつアクチュエータボタン等を操作して行ってもよい。
第２実施例に係る電極チップの交換装置によっても、チ
ャック爪３５３Ａ、３５３Ｂを僅かなチップ２３の周域
で揺動運動させるだけで、チップを緩めることができ
る。

【００４３】なお、第２実施例では、回転アクチュエー
タの代りに直動アクチュエータを用いてもよい。この場
合の直動アクチュエータは、第２棒３４３のいずれか一
方を付勢すればよい。また、第２実施例におけるチャッ
ク爪３５３Ａ、３５３Ｂを開閉揺動させる揺動機構は実
施例の構成に限定されず、ギヤ機構と所定アクチュエー
タを組合わせた機構を採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る電極チップの交換
装置を示す斜視図である。

【図２】 本発明により交換されるチップが取付けられ
たロボットのアーム部を示す。

【図３】 上記第１実施例の動作を示すフローチャート
を示す。

【図４】 図１の装置を模式的に上側から見た平面動作
図であって、初期状態を示す。

【図５】 図１の装置が旧チップを緩める様子を示す平
面動作図である。

【図６】 図１の装置が新チップを取付けた様子を示す
平面動作図である。

【図７】 本発明の第２実施例に係る電極チップの交換
装置を示す平面図である。

【図８】 上記第２実施例におけるチャック装置を示す
説明図である。

【図９】 図７の装置が旧チップを緩める様子を示す平
面動作図である。

【図１０】 図７の装置が新チップを取付けた様子を示
す平面動作図である。

【符号の説明】

１、３１…機台、２…支柱、３…支軸、４…リンク手
段、５…直動アクチュエータ（駆動手段）、９Ａ、９Ｂ
…棒材対、１２Ａ、１２Ｂ…チャック爪、１３…ガイド
棒、１５…ストッパ壁、１６、３８…弾性体、１９…供
給手段、２０…新チップ、２１…ロボットアーム、２１
Ａ、２１Ｂ…ガン先端部、２３…新チップ、２２…冷却
水路、３２…回動板、３３…回転アクチュエータ３３
（駆動手段）、３３ｘ…軸（支軸）、３４…リンク手
段、３５…チャック装置、３５３Ａ、３５３Ｂ…チャッ
ク爪、３５６…直動アクチュエータ３５６、３４…リン
ク手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接ガンの先端部に締結される電極チッ
   プを回動させて該電極チップを該先端部から緩めて取外
   しを行う電極チップの交換装置であって、 電極チップを挟持中心に受け入れる各チャック爪を各先
   端に保持した棒材対と、 前記電極チップの挟持中心と
   離れた位置に支軸をもつ支持部材と、 該支軸に支持された中間点を中心に揺動可能であると共
   に前記電極チップが前記チャック爪に挟持された状態で
   前記棒材対と平行関係を保つ主棒、該主棒の両端と各中
   間点が連節しかつ該棒材対の各基端と一端が連節した駆
   動棒および従動棒とをもつリンク手段と、 前記駆動棒に連結され、該駆動棒を付勢して前記電極チ
   ップを挟持し、引続き挟持された前記電極チップを挟持
   中心で回動させる駆動手段、 とを具備したことを特徴とする電極チップの交換装置。
2. 【請求項２】 溶接ガンの先端部に締結される電極チッ
   プを回動させて該電極チップを該先端部から緩めて取外
   しを行う電極チップの交換装置であって、 支軸をもつ支持部材と、 該支軸に中間点を中心に揺動自在に支持された平行関係
   を保つ一対の第１棒および該一対の第１棒の両端間に連
   節された平行関係を保つ一対の第２棒とで形成されるリ
   ンク手段と、 前記電極チップを挟持中心に受け入れる各チャック爪と
   各該チャック爪を駆動するアクチュエータをもつと共
   に、前記第２棒上に連節され、この各連節点を結ぶ直線
   上に前記挟持中心が位置しかつ該挟持中心から離れた位
   置で前記各チャック爪を保持したチャック装置と、 前記支軸に支持された前記リンク手段の一棒を揺動させ
   ることにより、前記電極チップを挟持中心で回動させる
   駆動手段、 とからなることを特徴とする電極チップの交換装置。
3. 【請求項３】 前記支持部材を回動軸を中心に揺動可能
   にすると共に、該支持部材に新チップの供給手段を設
   け、かつ前記リンク手段の任意の前記棒を付勢する弾性
   体とを有し、該弾性体は、前記駆動手段の動作後に前記
   支持部材をチップ取外し時の揺動とは反対方向に揺動さ
   せることにより前記供給手段を前記挟持中心に転送する
   ように構成した請求項１、２のいずれかに記載の電極チ
   ップの交換装置。
4. 【請求項４】 前記溶接ガンに冷却水の圧力センサを有
   する溶接ロボットにおいて、前記圧力センサの作動信号
   を旧チップの取外し結果もしくは新チップの取付け結果
   の判断要素に採用した請求項１、２のいずれかに記載の
   電極チップの交換装置。
5. 【請求項５】 前記溶接ガンに冷却水の圧力センサを有
   する溶接ロボットにおいて、前記リンク手段の揺動位置
   信号と前記圧力センサの作動信号との論理積を旧チップ
   の取外し結果の判断要素に採用した請求項１、２のいず
   れかに記載の電極チップの交換装置。