JPS586622Y2 - Ｃ形スポツト溶接ガン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、溶接変圧器の２次側の端子が、Ｃ形ヨークを
通って一方の電極へつながり、かつ他方の端子は前記電
極と相対する他方の電極へつながり、これら電極間の加
圧は流体圧等の圧縮力による加圧シリンダによって行な
われるＣ形スポット溶接ガンに関する。

周知のとかり、この種溶接ガンは被加工物の表裏から１
対の電極ではさんで溶接する場合に、一方の電極及び加
圧シリンダを保持するＣ形ヨーク（本体）自体がフロー
ティング（浮動）シて、被溶接物の位置に応じて適正な
位置を占め、両電極間に均等な加圧力を付勢し、被溶接
物の変形やひずみ等を防止できるように構成されている
。

一般に、工業用ロボットやマニピュレータ等に使用され
ているＣ形スポット溶接ガン（ポータプル・スポット溶
接ガン）は、これを自在に移動させて溶接位置への位置
決め、挿入ないしは取出しを行なうために、比較的短い
溶接ストロークとの２段ストロークを有する。

これは、被溶接物に備わる高いフランジその他の障害物
を越えて、電極チップを溶接部に接近させるためには、
それ以上の長いストロークが必要であり、また一旦障害
物を越えて溶接動作に移れば、作業能率や電極の即応性
、電極チップ、被溶接物に与える衝撃などの関係から、
溶接ストロークはできるだけ短いことが望ましいからで
ある。

すなわち、この種溶接ガンに訃いては、開放ストローク
（引戻し側ｅ方向）にしたり、短い溶接ストローク（加
圧側■ｅ力方向に変化させたりして往復動作が容易に出
来るように構成されている。

従来において、溶接時の中間位置での溶接ストローク及
び溶接完了後における開放ストロークの制御は、加圧シ
リンダのピストンロッド後方にストッパを装備するごと
き機械的なロック機構の開閉操作の下で、ピストンの移
動量を規制することによって行なっていた。

しかしこの場合は、上記ロック機構の閉塞ないし開放状
態を確認するための検出装置や信号機器等が必要となり
、これら制御系統の構造が電気的、機械的にはなはだし
く複雑・高価となり、また機能的にも制御精度の確実性
が之しく不安定であるばかりでなく、上記ロック機構が
加圧シリンダの外側に取付けであるため、外部からの衝
撃による故障や破損が往々にして生じる恐れがあるなど
設計構造にも多くの厄介な問題を提供する。

本考案は、Ｃ形スポット溶接ガンに釦いて、従来の機械
的なロック機構に代わって流体的な位置制御手段を加圧
シリンダ自体に内蔵し、加圧シリンダの加圧側と戻し側
とのストロークエンド位置から中間停止位１での電極移
動量を確実に制御できるようにしたことを目的とするも
のである。

また、本考案の他の目的は、前記加圧シリンダの戻し側
の流体圧力によって電極の相対移動を規制する流体圧操
作機構により、作業時にかける溶接ガンのフローティン
グの即応性を高めて溶接速度を早め、著しく作業性を高
めることを目的とするものである。

以下、本考案の実施例を詳述する。

第１図は、本考案をポータプル・スポット溶接ガンに応
用した実施例で、この図では加圧状態を示している。

１はＣ形ヨーク、２は前記ヨークの先端に支持された固
定電極、３は前記電極に対向し、前記ヨークの他端に支
持された加圧シリンダ４のピストンロッド５に連結され
て進退する可動電極を示す。

６は、前記シリンダ内に加圧室Ｂと戻し室Ａを形成し、
前記ロンドに一体機構にてシリンダ内壁を摺動する可動
ピストンを示す。

７は前記可動ピストン６の後方に位置し、前記ロッド後
部に嵌入した状態で滑動する遊動ピストンで、該ピスト
ンによって隔離された作動室Ｃの流体圧力によって前記
可動ピストンの開放ストロークｔと溶接ストロークＳを
制御する。

すなわち、中間停止位置での溶接ストロークＳに該当す
る作動範囲内で、可動ピストンを流体的にロックする役
割を有して、作業時の電極のストローク量を規制する。

８は前記シリンダ４と一体構造にて前記ヨーク１に取付
けられた、前記電極の相対移動を行なう流体圧操作機構
に相当するガンのフローティング用シリンダであって、
その作動室りは前記シリンダ４の戻し室Ａに流通路０を
もって連通してかり、前記シリンダの戻し側流体圧の作
用と同時に、前記ヨーク、したがって固定電極２が相対
的に左方に移動するような反力を、外側の物体９に固定
してなるピストンロッド１０に一体構造のピストン１１
に作用せしめる。

１２は前記ヨーク側の移動量を規制するためのストッパ
１３及びスプリング１４からなる移動量調整機構で、前
記機構は、前記物体９に取付けられている。

Ｗは被溶接物を示す。

次に、図の実施例について各ピストンの作動を説明する
。

第１図は、可動ピストン６が加圧側において停止してい
る状態（電極の加圧時）を示すもので、この場合の圧力
流体は、流通路Ｐ、Ｑの双方から加圧シリンダの作動室
Ｃ及び加圧室Ｂの双方に圧力を加えている。

すなわち、後述する開放状態の加圧シリンダに対し圧力
流体が流通路Ｐを経て作動室Ｃに圧力を印加すると、前
記遊動ピストン７は左方へ移動し、この時流通路Ｑから
加圧室Ｂに流体圧が供給されて可動ピストン６は開放ス
トロークｔの戻り停止位置Ｅから左方に移動する。

かくして、戻り室Ａの流体圧が流通路Ｒを通じて排出・
低下して（可動ピストンが）溶接ストロークＳの中間停
止位置Ｆに移動する。

一方、流体圧操作機構の作動室りの流体圧は、流通路０
を通じて戻り室Ａの流体圧とともに流通路Ｒを経て外部
に排出され圧力が低下する。

このようにしてピストンロッド５が左方に前進し、可動
電極３が被加工物Ｗに接触して停止し、なおも加圧室Ｂ
に圧力が加わるので、作業ストロークＳの遊び距離Ｕの
許容範囲で（ピストンが）左方に移動を続けようとする
が、以後は被加工物によって反力を受け、前進できない
ので、シリンダ、したがって、ヨークの方が引きよせら
れ、結果的に固定電極が右方へ移動して、被加工物を可
動電極との間で加圧することになる。

一方、溶接時における作業ストロークＳの解放は、作動
室Ｃの圧力を保持した状態で加圧室Ｂの圧力流体を開放
し、戻し室Ａに流体圧を供給することにより可動ピスト
ン６が右方へ移動し、作動室Ｃの圧力によって停止状態
にある前記遊動ピストンの前面、すなわち、停止位置Ｆ
の位置でロックされた状態で確実に停止する。

この時、戻し室Ａの流体圧が流通路０を経て前記流体圧
操作機構８の作動室りにも供給され、前記ヨーク、した
がって固定電極を左方へ押圧する力が前記ピストン１１
に作用して、前記ヨークを前記移動量調整機構に当接す
る１で左方に移動し、溶接ストロークＳの開放が可能に
なる。

上記の一連の動作を電極の作動順にしたがって示すと第
２図のごとくである。

第１図の加圧状態の加圧シリンダに、作動室Ｃ及び加圧
室Ｂの双方の圧力流体が解放され、戻し室Ａに圧力流体
が印加されると、可動ピストン６は戻し室の圧力によっ
て前記遊動ピストン７と共に右方へ押戻され開放ストロ
ークｔの停止位置Ｅに至り停止する。

すなわち、この場合、たとえば（第１図に示すヨウニ）
、遊動ピストン７のストローク量を３０關とし、また可
動ピストンの溶接ストロークＳを２０１ｎＴｒＬの作動
範囲とすれば、可動ピストン６の開放ストロークｔは引
戻しｅ方向へ（３ｏｍｉ＋２゜ｉｍ）＝５０ｍｍ移動す
ることになるが、戻し側の流体圧が同時に作動室りにも
印加されるので、固定電極２はヨーク１とストッパ１２
間の遊び距離１０ｍ７ＩＬだけ（被溶接物Ｗの溶接面か
ら）左方へ移動し、第２イ図の状態になる。

しかし、実際には戻し室Ａの流体圧を切るとスプリング
１４の反力を受けて溶接ガン全体が右方へ移動すること
になり、この場合に、固定電極は被溶接物に接触する状
態になる。

このように、両電極間の開放距離５０１Ｌ′ＩＩＬがき
１す、上記開放ストロークに該当する十分な開きを生じ
、被溶接物への溶接ガンの出し入れ操作が（第２イ図破
線のごとく）容易になる。

次いで、上記の第２イ図に示す位置から、流体圧の方向
を切換えて作動室Ｃへ圧力供給を行なうと、遊動ピスト
ン７が左方へ移動し、可動ピストン６は溶接ストローク
Ｓの停止位置Ｆに移動する。

この場合、可動電極３が左方へ２０１１ｔ１に前進し第
２０図に示す状態になる。

上記の状態で、さらに加圧室Ｂに圧力が加えられると、
可動電極３が左方向に２０ｖｔｔ前進して被溶接物Ｗに
当接し、第２八図のごとき両電極間の被溶接物に均等な
加圧力が作用し、つづいて通電し、溶接作業が行なわれ
る。

かくして、溶接が完了し、次の溶接位置へ溶接ガンを移
行する際の開放は、加圧室Ｂに送られている流体圧が流
通路Ｑから外部に排出され、同時に戻り室Ａへの圧力供
給により可動ピストンが右方に移動する。

一方、作動室Ｃには、流体圧が供給されているので、可
動ピストン６は遊動ピストン７に拘束されそれ以上右方
へ移動することが出来ない。

したがって、可動ピストン６は溶接ストロークＳの引戻
し停止位置Ｆで確実に保持されることになる。

この場合、可動電極は、被溶接物の溶接面から２０間右
方に引戻されることになるが、戻り室Ａの圧力流体が作
動室りに印加されるので、前記ヨーク１したがって固定
側電極２は１０ｍｍ左方に押しもどされ、結局、第２二
図に示すごとく両電極が被溶接物を中心に１０１１ＬＮ
づつ相互に移動することになる。

すなわち、ここでは小さいストロークで電極の復帰動作
が行なわれ、紙面に対し垂直方向に並ぶ複数個所の溶接
作業を迅速に行なうことが可能になる。

上記の説明によって容易に理解できるように、本考案は
、溶接時の適切な溶接ストローク量と溶接完了後の十分
な開放ストローク量を加圧シリンダに内蔵の流体的な位
置制御手段によって確実に位置規制することができ、前
記シリンダの戻り側の流体回路と直結した流体圧操作機
構が、前記シリンダと一体構造になっているため、作業
時における電極の即応性を高め、固定電極の開放復帰を
急速せしめて作業性を著しく高めることができ、また、
従来のように機械的あるいは流体的なロック機構を外部
に取付ける必要がないから、構造の簡素化を達成し、衝
撃等による動作の支障をなくし、軽量・コンパクトに製
作することができるため経済的、技術的にも有利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例で、加圧状態を示す断面図、
第２図は、本考案溶接ガンの電極作動順を示す説明図。 １・・・Ｃ形ヨーク、２・・・固定電極、３・・・可動
電極、４・・・加圧シリンダ、５・・・ピストンロンド
、６・・・可動ピストン、Ｔ・・・遊動ビスヘン、８・
・・流体圧操作機構、１２・・・移動量調整機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. Ｃ形ヨーク１の一方に支持された固定電極２と、該電極
   に対向して前記ヨークの他方に固定の加圧シリンダ４の
   ピストンロッド５に支持された可動電極３とを有するＣ
   形スポット溶接ガンに釦いて、前記シリンダ内に加圧室
   Ｂ及び戻し室Ａを形成する前記ロッドに一体構造の可動
   ピストン６、前記ロッドに滑動して前記可動ピストンの
   ストローク量を規制する遊動ピストン７、前記シリ／ダ
   とＣ形ヨークとの間に結合され、前記戻し室の流体圧作
   用によって前記Ｃ形ヨークを前進方向に作用する運動を
   与えられるようにした流体圧操作機構８及びその移動量
   を規制する移動量調整機構１２とから構成してなるスポ
   ット溶接ガン。