JPS6146378A

JPS6146378A - 溶接装置

Info

Publication number: JPS6146378A
Application number: JP59166396A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Natsume; 夏目　謙三
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-08-10
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1986-03-06
Also published as: JPH0379111B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は溶接装置に関し、特に複数のスポット溶接ガン
のうちから任意のものを自動的に溶接用ロボットに着脱
し得るようにしたものである。

（従来技術）自動車車体の組み立てラインにおいては、スポット溶接
ガンが取付けられた溶接用ロボットにより溶接作業がな
されており、ロボットの稼働効率を向上させるべく、１
台のロボットで複数種類のスポット溶接ガンを作動させ
るようにしている。

第１５図（Ａ）〜（Ｃ）はこのような従来の溶接装置を
示す図であり、第１５図（Ｃ）は溶接用ロボットのアー
ムＲを示し、このアームＲの先端には、チャック部Ｃが
取付けられている。第１５図（Ａ）はいわゆるＣ形のス
ポット溶接ガンＧ１を示す図であり、この溶接ガンＧ１
にはガンブラケットＢにより、溶接用ロボットのチャッ
ク部Ｃに嵌合するアタッチメントＡが取付けられている
。

また、第１５図（Ｂ）はいわゆるＸ形のスポット溶接ガ
ンＧ２を示す図であり、この溶接ガンＧ２にはガンブラ
ケットＢによりアタッチメントＡが取付【プられている
。それぞれの溶接ガンＧ１．Ｇ２にはワークを加圧しつ
つ通電するための２つの電極チップＤＩ、’Ｄ２が取付
番プられており、電極チップＤＩ、０２を相互に接近さ
せるための空圧シリンダＥを有する。更にそれぞれの溶
接用ガンＧ１、Ｇ２には給電用のケーブル１が取付けら
れ、電極チップＤ１．Ｄ２に電気的に接続されている。

また、この７４極チップＤＩ、０２の冷却を行なうため
の冷却水を溶接ガンＧ１．Ｇ２に供給するために給水ホ
ース２がそれぞれの溶接用ガンＧ１゜Ｇ２に取付けられ
ている。そして、溶接用ガンＧ１、Ｇ２には空圧シリン
ダＥに空気を供給するためのエアホース３が取付けられ
ている。尚、符号４はトランスを示し、符号５は電極チ
ップＤ１゜Ｄ２への通電時間を制御するためのタイマー
を示す。

（発明件が解決しようとする問題点）したがって、従来は例えば、第１５図（Ａ）に示すＣ形
のスポット溶接ガンＧ１を溶接用ロボットＲのチャック
部Ｃに装着して溶接作業を行なっていた状態から、第１
５図（Ｂ）に示＝Ｊ’Ｘ形のスポット溶接ガンＧ２によ
り溶接作業を行なうには、それぞれの溶接ガンに別々の
エアホース等が設けられているため、給電用のケーブル
１、給水用ホース２及びエアーホース３をも着脱し導通
し直さなければならなかった。このため、ケーブル１等
が一体となった状態で溶接ガンＧ１．Ｇ２を交換するに
はケーブル１等の長さの制約や、溶接ガンＧ１．Ｇ２を
振り回す際のケーブル１等の切り回し処理が煩雑であり
、作業性が悪いという問題点があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、溶接用
ロボットのチ１／ツク部にケーブル等を接続して溶接ガ
ンをチャック部に装着したときに、前記チャック部を介
してケーブル等が溶接ガンに連通ずるようにして、溶接
ガンの交換作業を容易に行ない、溶接作業を円滑に行な
い得るようにすることを目的どする。

上記目的を達成するための本発明は、それぞれアタッチ
メントを有する複数のスポット溶接ガンのうち任意のも
のを、溶接用ロボットのアームの先端に取付けられたチ
ャック部に前記アタッチメントを嵌合することにより前
記溶接用ロボットに取付け、所定の前記スポット溶接ガ
ンを用いて前記溶接用ロボットにより溶接作業を行なう
溶接装置において、′！！源に接続された主ケーブルと
、それぞれ流体源に接続された主給水用ホースと主エア
ホースとを前記チャック部に接続する一方、１ｊｒｉ記
スポツト溶接ガンに取付番プられた補助ケーブルと補助
給水用ボースと補助エアホースとを前記アタッチメント
に接続し、前記アタッチメントを前記チャック部に嵌合
したときに、前記主ケーブルと補助ケーブル、前記主給
水用ホースと補助給水用ホース、及び前記主エアホース
と補助エアホースとをそれぞれ導通させる尋通部を前記
アタッチメントに形成したことを特徴とする溶接装置で
ある。

（実施例）以下、第１〜１４図に示す本発明の一実施例について説
明する。

第１図（Ａ）は本発明の一実施例に係る溶接用ロボット
のアームＲの先端のチャック部Ｃと、これに嵌合される
アタッチメントＡを有するスボツ溶接ガンＧ１とを示す
図である。チャック部Ｃには２つの嵌合スリーブ１０．
１１が取付けられ、溶接ガンＧ１のアタッチメント八に
はそれぞれ嵌合スリーブ１０．１１と嵌合し合う２つの
ジヨイント部１２．１３が取付けられている。２つのＩ
ｆｉ合スリスリーブ１０１のうち一方１０には電源トラ
ンス４のプラス側に接続された主ケーブル１４が接続さ
れ、他方１１にはマイナス側に接続された主ケーブル１
５が接続されている。そして、１矢合スリーブ１０と嵌
合し合うジヨイント部１２には電極Ｄ１と電気的に接続
された補助ケーブル１６が接続され、嵌合スリーブ１１
と嵌合し合うジヨイント部１３には電極Ｄ２と電気的に
接続された補助ケーブル１７が接続されている。

また、一方の嵌合スリーブ１０には、空圧源１８に切換
弁１９を介して接続された主エアホース２０１２１が接
続されている。この主エアホース２０と導通状態となる
補助エアホース２２、及び主エアー１１（７ス２１と導
通状態となる補助エアホース２３がジヨイント部１２に
接続され、これらの補助エアホース２２．２３の一方２
２は、一方の電極りを進退移動するためのエアシリンダ
Ｅの前端部に接続され、他方の補助エアホース２３はエ
アシリンダＥの後端部に接続されている。

他方の嵌合スリーブ１１には、それぞれ図外の水タンク
に接続され水遮断弁２４．２５を有する入口側と出口側
との２本の主給水用ホース２６゜２７が接続され、これ
らの主給水用ホース２６゜２７と導通状態となる補助給
水用ホース２８．２つがジヨイント部１３に接続されて
いる。

第１図（Ｂ）はＸ形溶接ガンＧ２を示寸図であり、前述
のＣ形溶接ガンＧ１と同様にアタッチメントＡには２つ
のジヨイント部１２．１３が設けられ、更に補助ケーブ
ル１６．１７と、補助エアホース２２．２３と、補助給
水用ホース２８，２９が取付けられている。

第１図（Ａ＞に示ｔ２つの嵌合スリーブ１０゜１１の一
方を示すと第２図の通りであり、支持ブラケットＦに取
付けられた嵌合スリーブ１０（１１）には位置決め円胴
３０が軸方向に取付けられている。第１図（Ａ＞（Ｂ）
に示すアタッチメントＡの２つのジヨイント部１２．１
３の一方を示すと第３図の通りであり、ガンブラケット
已に取付けられるそれぞれのジヨイント部１２（１３）
はテーバ部３２が形成された本体部３１と、大径の頭部
３４が形成された係合部３３とを有する。

本体部３１には第２図に示す位置決め円胴３ｏと嵌合す
る位置決め溝３５が形成されている。

更に本体部３１の外周には相互に平行に２本の係合溝３
６がジヨイント部１２（１３）の軸方向に対して直角を
なして形成されており、この係合溝３６を第４図に示す
受は台４０に係合させることにより、スポット溶接ガン
Ｇｌ、Ｇ２は受は台４０に支持されることになる。第４
〜７図はＸ形の溶接ガンＧ２を受は台４０に支持させた
状態を示す図であり、受は台４０にはジヨイント部１２
゜１３の本体部３１を収容する凹部４１が第５図に示す
ように形成されている。また、受は台４ｏにはそれぞれ
の係合溝３６と係合して溶接ガンＧ２をクランプする２
つのクランパ４２．４３がリンク４４により取付けられ
、これらのクランパ４２゜４３を開閉するためにエアシ
リンダ４５が受は台４０に取付けられている。尚、それ
ぞれのクランパ４２．４３に対して上向きの弾発力を付
与するために、クランパ４２．４３と受は台４０の間に
ハｍｌイルばね４６が取付けられでいる。

受は台４０は第４因に示すように、ガンストック基台５
０に取付けられたフローティング板５１に固着されてい
る。この７０−テ、インク板５１はこれと一体の支持具
５２の下面がボール５３と接触しており、このボール５
３にはコイルばね５４により上向きの弾発力が付与され
ている。また、第４図及び第７図に示ずように、支持具
５２の側面にはボール５５が接触しており、このボール
５５にはコイルばね５６により水平方向の弾発力が付与
されている。したがって、受は台４０はフローティング
板５１と共に一ヒ下方向及び水平方向に移動自在となっ
ている。このフローティング板５１を固定するために、
７０−テイング板５１の下面に固着され円錐形の凹部を
有する金具５７と係合するセンタリングボール５８が、
ガンストック基台５０に固着されたエアシリンダ５９の
ロッド６０に取付けられている。したがって、エアシリ
ンダ５９を駆動してロンドロ０を上昇するとフローティ
ング板５１が上昇してガンストック基台５０の突部６１
と係合することによりフローティング板５１は締結され
る。

第８〜１０図はアタッチメントＡのジヨイント部１２が
嵌合した状態におけるチ１シック部Ｃの嵌合スリーブ１
０の詳細図であり、チャック部Ｃは溶接用ロボットのア
ームＲに固着されるブラケット６２と支持ブラケットＦ
とを結ぶ連結板６３によりアームＲに取付けられている
。■合スリーブ１０の先端内周面には、ジヨイント部１
２のテーバ部３２に対応したテーバ部１０ａが形成され
ている。嵌合スリーブ１０内には第８．９図に示すよう
にアタッチメントＡの頭部３４と係合１゛る４つのクラ
ンパ６５がビン６６によりリテーナ６７に取付けられ、
　１Ｎ合スリーブ１０と一体となった支持ブラケットＦ
に１習動自在に支持された中空ロンドロ９にリテーナ６
７が固着されている。尚、■合スリーブ１０と支持ブラ
ケットＦとの間には絶縁材８１が介在され、嵌合スリー
ブ１０とブラケット６８は電気的に導通しないようにな
っている。中空ロッド６９は、支持ブラケットＦに固着
された円筒形状のガイド７０に摺動自すに嵌合しており
、ガイド７０に取付けられ溝７２に係合するストッパ７
１により中空ロンドロ９のは動ストロークが規制されて
いる。中空ロッド６９に対してアタッチメントＡに向う
方向、つまり第８図にＪ３いて左方に向う方向の弾発力
を付与するため、中空ロッド６９とガイド７０との間に
はコイルばね７３が介装されている。この弾発力に抗し
て中空ロンドロつを右方に作動してクランパ６５を閉じ
るために、支持ブラケットＦにはチャッキング−アクチ
ュエータ７４が取付けられ、このアクチュエータ７４の
ロッド７４ａにより作動するアーム７５が中空ロッド６
９にナツト８２によりねじ止めされている。尚、第８図
において符号Ｓはロッド７４ａのストロークを示す。ガ
イド７０には先端が嵌合スリーブ１０内に突出して４本
の調整ボルト７６が取付番プられ、それぞれの調整ボル
ト７６の先端はクランパ６５の後端の外側部に当接して
いる。中空ロッド６９の中空孔７７内に摺動自在に嵌合
した押しビン７８にはコイルばね７９により弾発力が付
与され、この押しビン７８はクランパ６５の後端の内側
に設けられた作動部８０に当接している。したがって、
クランパ６５には押しビン７８によって、クランパ６５
が開く方向の弾発力が加えられている。尚、第８図にお
ける嵌合スリーブ１０においては、第２図に示す位置決
め円胴３０及び係合溝３６を省略しである。

第１１．１２図はチャック部Ｃの嵌合スリーブ−＋　０
に嵌合した状態におけるアタッチメントＡのジヨイント
部１２を示す詳細図であり、頭部３４を有する係合部３
３は、本体部３１に形成された中空孔８８内に絶縁材８
１を介して取付けられている。溶接ガンＧ１に取付けら
れたガンブラケットＢとアタッチメントＡの本体部３１
の間にも絶縁材８１が介在している。そして、嵌合スリ
ーブ１０には第８図に示すように、第１図に示した主ケ
ーブル１４が接続されるケーブル接続タップ８９が設【
プられる一方、第８．１１図に示すように、本体部３１
には第１図に示した補助ケーブル１６が接続されるケー
ブル接続タップ９０が設けられている。本体部３１及び
嵌合ス１）−ブ１０はともに導電性材料からなり、本体
部３１全体が主ケーブル１４とｒｉｌｉ助ケーブル１６
とを電気的に導通させる導通部となっている。

第８，１１図に示すように、嵌合スリーブ１０には第１
図に示した主エアホース２０が接続されるエアホース接
続部９５が設けられ、ジヨイント部１２の本体部３１に
は補助エアホース２２が接続されるエアホース接続部９
６が設けられている。

また、嵌合スリーブ１０には第１図に示した主エアホー
ス２１が接続されるエアホース接続部９７が設けられ、
ジヨイント部１２の本体部３１には補助エアホース２３
が接続されるエアホース接続部９８が設けられている。

本体部３１内にはエアホース接続部９５とエアホース接
続部９６とを導通状態とするための導通部とししての通
路９９が形成されて、更にエアホース接続部９７とエア
ホース接続部９８とを導通状態とするための導通部とし
ての通路１００が形成されている。

第８〜１２図は第１図に示すように２つの嵌合スリーブ
１０，１１と２つのジヨイント部１２゜１３のうち一方
の１つのみを示すが、第１３図に示すように、ガンブラ
ケットＢには２つのジヨイント部１２．１３が設けられ
、支持ブラケットＦには２つの嵌合スリーブ１０．１１
が設けられている。尚、第８図においては第１１図に示
ずガンブラケットＢが省略されている。

そして、■合スリーブ１１には上述した嵌合スリーブ１
０と同様に第１３図に示すように、主ケーブル１５が接
続されるケーブル接続タップ１０１が設けられ、ジヨイ
ント部１３の本体部３１には補助ケーブル１７が接続さ
れるケーブル接続タップ１０２が設けられている。更に
■合スリーブ１１には第１図に示した主給水用ホース２
６が接続されるホース接続部１０３が設けられ、本体部
３１には補助給水用ホース２８が接続されるホース接続
部１０４が設けられている。これらのホース接続部１０
３とホース接続部１０４は導通部となる通路１０５によ
って導通状態となっている。

また、嵌合スリーブ１１には第１図に示した主給水用ホ
ース２７が接続されるホース接続部１０６が設けられ、
本体部３１には補助給水ホース２９が接続される接続部
１０７が設（すられ、これらのホース接続部１０６と１
０７は相互に導通部としての通路１０Ｂにより導通状態
となっている。尚、第１３図においては、１つのチャッ
キングアクチュエータ７４によって、２つの中空ロッド
６９に取付けられたアーム７５を作動するようにしてい
る。

第１４図はそれぞれのジヨイント部１２，１３゜のテー
バ部３２に取付けられ、空気または水が外部に漏出しな
いようにするためのシール材１１０を示す図であり、シ
ール材１１０は全体的にテーバ形状をなし、通路９９，
１００、或いは１０５゜１０８に対応した位置に孔１１
１が形成され、内周面には、ずれ止め用の突起１１２が
設けられ、外周面にはシール用の突起１１３が設けられ
ている。ずれ止め用の突起１１２はテーバ部３２に形成
された図示しない四部に係合するようになっており、シ
ール用の突起１１３は第８図において符号Ｔで示すよう
に、嵌合スリーブ１ｏとジヨイント部１２とを嵌合させ
たときに、縮み締となり、シール性の向上を図っている
。

尚、図示実施例は、２本の主エアホース２０゜２１をそ
れぞれ■合スリーブ１，０に取付け、２本の主給水用ホ
ース２６．２７を嵌合スリーブ１１に取付けた場合を示
すが、主エアホース２０と主給水用ホース２６とを嵌合
スリーブ１０に取付け、主エアホース２１と主給水用ホ
ース２７とを嵌合スリーブ１１に取付けるようにしても
良い。このような場合には、ジヨイント部１２．１３に
も主エアホース２０．２１等と導通状態となるように補
助エアホース２２．２３等を取付ける。主ケーブル１４
．１５についても同様に、２本とも一方の嵌合スリーブ
１０または１１に取付けるようにしても良い。更にアタ
ッチメントＡ及びチャック部Ｃにそれぞれ１つずつのジ
ヨイント部及び嵌合スリーブを取付けるようにすること
も可能であり、その場合にはそれぞれの導通部を１つの
ジヨイント部に形成する。

次に、上述した本発明の溶接装装置による溶接作業につ
いて説明する。

ｍ１図（Ａ）（Ｂ）に示す溶接ガンＧ１、Ｇ２を始めと
する複数の溶接ガンは、第４，５図に示ずように受は台
４ｏにそれぞれ支持されている。

複数の溶接ガンのうち所定のらのを用いて溶接作業を行
なう際に、その溶接ガンに向けて溶接ロボットのアーム
Ｒを接近移動させて、■合スリーブ１０．１１内にジヨ
イント部１２，１３を１医合させる。このとぎには、エ
アシリンダ５９を作動してフローティング板５１を突起
６１から離しておき、フローティング板５１が上下方向
及び水平方向に自由に移動し得るようにしておく。これ
により、アームＲを接近移動したときに、嵌合スリーブ
ｉｏ、１ｉとジヨイント部１２．１３とにずれが生じて
いても確実にこれらは嵌合し合うことになる。

■合スリーブ１０．１１をジヨイント部１２゜１３に嵌
合させた後、第５図に示すエアシリンダ４５を作動して
クランパ４２．４３を開くと共に、第８図に示すアクチ
ュエータ７４を作動してばね７３の弾発力に抗してアー
ム７５を図中右方に！習勅させる。このように、リテー
ナ６７を右方に移動することによって、クランパ６５が
頭部３４と係合することによりアタッチメントＡのジヨ
イント部１２．１３がチャック部Ｃの嵌合スリーブ１０
．１１に締結される。

このようにして、１代合スリーブ１０．１１内にジヨイ
ント部１２．１３を嵌合させると、主ケーブル１４．１
５と補助ケーブル１６．１７は導電性材Ｖ［からなる本
体部３１とスリーブ１０．１１とにより導通状態となる
。また、主エアホース２０．２１と補助エアホース２２
．２３は通路９９゜１００により導通状態となる。更に
、主給水用ホース２６．２７と補助給水用ホース２８．
２９は通路１０５，１０８により導通状態となる。この
状態の下で溶接用ロボットのアームＲを移動させてワー
クに所定の溶接作業を行なう。

そして、別の溶接ガンにより溶接作業を行なうには、作
業水子後の溶接ガンを受は台４０に載置してアームＲか
ら取り外し、別の溶接ガンをアームＲのジヨイント部Ｃ
に上述のようにして装着する。溶接ガンの着脱作業に際
しては、ケーブルやエアホース等が直接溶接ガンに取付
けられておらず、溶接ロボット側のチｔ・ツク部Ｃに取
付けられており、これらのケーブル等はアタッチメント
Ａを介して溶接ガンに導通状態となるので、溶接ガンの
着脱作業が極めて容易となる。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、電源に接続さ。

れた主ケーブルと、それぞれ流体源に接続された主給水
用ホースと主エアホースとを前記チャック部に接続する
一方、前記スポット溶接ガンに取付けられた補助ケーブ
ルと補助給水用ホースと補助エアホースとを前記アタッ
チメントに接続し、前記アタッチメントを前記チャック
部に嵌合したときに、前記主ケーブルと補助ケーブル、
前記主給水用ホースと補助給水用ホース、及び前記主エ
アホースと補助エアホースとをそれぞれ導通させる導通
部を前記アタッチメントに形成したので、溶接Ｏボッ１
−のアームに取付けられる溶接ガンの着脱時にはケーブ
ルを電源に差し代えＩこり、エアーホースを空圧源に＠
続し直す作業が不要となり、溶接ガンの着脱作業を自動
的に行ない得る。また、ケーブル等の長さの制約を受け
ることがなく、ケーブル等の切り回し処理が不要となり
、溶接ガンを極めて容易かつ円滑に自動的に着脱づ゛る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）は本発明の一実施例に係る溶接装置
を示す斜視図、第２図は第１図（Ａ）に示すチャック部
の嵌合スリーブを示す斜視図、第３図は第１図（Ａ）（
Ｂ）に示すアタッチメントのジョント部を示す斜視図、
第４図は第１図（Ｂ）に示す溶接ガンを受は台に載置し
た状態を示す正面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖａ
に沿う矢視図、第６図は第５図におけるＶｌ−Ｖｌ線に
沿う矢視図、第７図は第４図における１部の拡大図、第
８図はチャック部の一部切り欠き拡大正面図、第９図は
第８図におけるＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図、第１０図は
第８図におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図、第１１図はジヨ
イント部を示す半断面図、第１２図は第１１図における
ｘｉ−ｘｍａに沿う矢？Ｊ！因、第１３図はチャック部
全体を示す平面図、第１４図（Ａ）はジヨイント部に取
付けられるシール材を示す斜視図、第１４図（Ｂ）は同
図（Ａ＞におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図、第１４図（Ｃ
）は同図（Ａ）におけるｃ−ａｓｓに沿う断面図、第１
５図ＣＡ）〜（Ｃ）は従来の溶接装置を示す斜視図であ
る。Ｒ・・・溶接用ロボットのアーム、Ｃ・・・チャック部
、Ａ・・・アタッチメント、Ｇ１．Ｇ２・・・溶接ガン
、Ｄｌ、Ｇ２・・・電極、１０．１１・・・嵌合スリー
ブ、１２．１３・・・ジヨイント部、１４．１５主ケー
ブル、１８．１７・・・補助ケーブル、２０．２１・・
・主エアホース、２２，２３・・・補助エアホース、２
６．２７、・・・主給水用ホース、２８．２９・・・補
助給水用ホース、３３・・・係合部、４０・・・受は台
、５０・・・ガンストック基台、５１・・・７０−ティ
ング板、６５・・・クランパ。特許出願人　　　　　日産自勅車株式会社図面の浄書（
内容に変更なし）（Ｏｎ第４図一４３′ 第５図第１４図（Ａ）（Ａ）　　　　　　　　　　　（Ｂ）（Ｃ）手続ネ甫正書（方式）％式％１、事件の表示昭和５９年　特許願　第１６６．３９６号２、発明の名
称溶接装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　所　　神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名　称　
　（３９９）日産自動車株式会社代表者　　　石　原　
　俊４、代理人

Claims

【特許請求の範囲】

　それぞれアタッチメントを有する複数のスポット溶接
ガンのうち任意のものを、溶接用ロボットのアームの先
端に取付けられたチャック部に前記アタッチメントを嵌
合することにより前記溶接用ロボットに取付け、所定の
前記スポット溶接ガンを用いて前記溶接用ロボットによ
り溶接作業を行なう溶接装置において、電源に接続され
た主ケーブルと、それぞれ流体源に接続された主給水用
ホースと主エアホースとを前記チャック部に接続する一
方、前記スポット溶接ガンに取付けられた補助ケーブル
と補助給水用ホースと補助エアホースとを前記アタッチ
メントに接続し、前記アタッチメントを前記チャック部
に嵌合したときに、前記主ケーブルと補助ケーブル、前
記主給水用ホースと補助給水用ホース、及び前記主エア
ホースと補助エアホースとをそれぞれ導通させる導通部
を前記アタッチメントに形成したことを特徴とする溶接
装置。