WO2015159325A1 - スポット溶接用電極格納装置 - Google Patents

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electrode
rotation axis
spot welding
shank
storage device
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弘太郎 中嶋
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株式会社キョクトー
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Definitions

  • the present invention relates to an electrode storage device for spot welding that stores, for example, an electrode for spot welding used in an automobile production line in a state where it can be mounted on the tip of a shank of a welding gun.
  • a body body is assembled by connecting a plurality of press-formed products by spot welding, and this spot welding is generally performed with a welding gun held by an industrial robot.
  • a spot welding electrode storage device as disclosed in Patent Document 1 is installed in an automobile production line.
  • the electrode welding device for spot welding includes a disk-shaped rotating plate whose rotation axis is directed in the vertical direction, and a plurality of notches protruding outward are provided on the outer peripheral surface of the rotating plate in the circumferential direction. .
  • a plurality of first recesses opened on the upper surface and second recesses opened on the lower surface are arranged in parallel around the rotation axis on the rotating plate, and electrodes are inserted into the first and second recesses from the front end side. Thus, the electrode is accommodated and held.
  • a slide plate that is slidable in the tangential direction of the rotary plate is provided on the outer side of the rotary plate, and the electrodes inserted and held in the first and second recesses at the electrode mounting position are connected to the shank of the welding gun.
  • the step plate attached to the slide plate is hooked on one of the notches by pushing the slide plate to one side with the tip of the shank of the welding gun.
  • the rotating plate rotates until the first and second recesses adjacent to the first and second recesses from which the electrodes have been taken out reach the electrode mounting position, and the electrode mounting standby state is established.
  • the welding gun pulls out the electrode mounted on the tip of the shank from the first and second recesses, and then moves to a position where the slide plate is pressed. After that, the device does not enter the electrode mounting standby state unless the slide plate is pressed. Therefore, the welding gun cannot perform the welding operation immediately after mounting the electrodes, and there is a possibility that the line tact may be hindered.
  • the present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a compact spot welding electrode storage device in which the electrode mounting operation on the welding gun hardly affects the line tact. is there.
  • the present invention provides an urging member that rotates a rotating body inside the rotating body, and rotates a rotation restricting member that restricts the rotating operation of the rotating body relative to the rotating body. It is characterized by being arranged close to the axial direction.
  • the spot welding electrode storage device that stores the electrode for spot welding in a posture that can be mounted on the tip of the shank of the welding gun.
  • a plurality of recesses that open in the same direction of the rotation axis are arranged in parallel around the rotation axis, have hollow portions inside, and the electrodes are inserted into the respective recesses from the front end side.
  • a rotating body that is inserted and housed and held in a state in which the shank mounting side protrudes from the opening of the recess, and a biasing member that is housed in the hollow portion and that biases the rotating body to one side around the rotation axis.
  • the rotating body is disposed close to the rotating body in the direction of the rotation axis, and is housed and held in the recess while the rotating body is rotated to the other side around the rotation axis against the urging force of the urging member.
  • a rotation regulating member that abuts against a side surface of the electrode on the shank mounting side and regulates the rotation of the rotating body to one side around the rotation axis.
  • the flexible ring member which contacts over the outer peripheral surface of the said electrode inserted in the said recessed part is attached to the inner peripheral surface of each said recessed part. It is characterized by.
  • the concave portion is open to one side in the rotational axis direction and has a plurality of first concave portions arranged in parallel around the rotational axis, and the rotational axis.
  • a plurality of second recesses that are open on the other side of the direction and arranged around the rotation axis, and the first recesses and the second recesses are symmetrical in the direction of the rotation axis. It is characterized by that.
  • the surface of the counter-rotating body rotates on the other side of the rotation restricting member around the rotation axis than on one side around the rotation axis. It has a step shape located on the body side, and is characterized in that an interference avoiding portion for avoiding interference with the shank tip when the electrode is mounted on the tip of the shank is formed.
  • the rotation restricting member when the electrode with which the rotation restricting member abuts is attached to the tip of the shank of the welding gun and pulled out from the recess, the rotation restricting member cannot restrict the rotation of the rotating member by the biasing member. Rotates to one side around the axis. Then, the rotation restricting member comes into contact with the shank mounting side of the electrode held and held in the recess adjacent to the recess from which the electrode has been pulled out, so that the rotation of the rotating body stops and the next electrode can be mounted on the tip of the shank. .
  • the rotating body automatically moves until the position where the next electrode can be mounted on the tip of the shank is obtained simply by pulling out the electrode from the concave portion, the rotating body is rotated by a welding gun as in Patent Document 1. There is no need to operate, and the electrode mounting work of the welding gun hardly affects the line tact.
  • the urging member that rotates the rotating body is provided on the inside of the rotating body, and the rotation restricting member that restricts the rotation of the rotating body is arranged in parallel with the rotating body in the rotation axis direction,
  • the slide mechanism as disclosed in Patent Document 1 is not provided outside the outer peripheral edge of the body, and the apparatus is compact in a direction intersecting the rotational axis direction of the rotating body.
  • the electrode since the electrode is held in the recessed portion over the entire circumference around the central axis of the electrode, after the electrode is pulled out from the recessed portion, the rotation is restricted to the electrode stored and held in the adjacent recessed portion.
  • a member contacts, it can prevent that an electrode inclines in a recessed part by the impact at the time of the contact by the biasing force of a biasing member. Therefore, the electrode is not attached to the end of the shank while the center axis of the electrode is tilted with respect to the center axis of the shank. This is unnecessary when attaching the electrode to the end of the shank. No load is applied and the shank and electrode are not broken.
  • the shank can be simultaneously approached from both sides in the direction of the rotation axis with respect to the rotating body and the electrodes can be attached to each shank, it is efficient for C-type and X-type welding guns.
  • the electrode can be attached well.
  • the shank tip when mounting an electrode with a short area in the central axis direction and having a small area protruding from the opening of the recess when accommodated and held in the recess to the tip of the shank of the welding gun, the shank tip is brought close to the electrode.
  • the tip of the shank does not contact the rotation restricting member by the interference avoiding portion, it is possible to accommodate and hold an electrode having a short dimension in the central axis direction in each recess.
  • one side of the rotation restricting member around the rotation axis has a thickness and higher rigidity than the other side, the urging member is rotated when the rotating member rotates and the electrode contacts the rotation restricting member. Even if an impact is applied by the urging force, the rotation restricting member can be reliably restricted from further rotation without being damaged.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electrode storage device for spot welding according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. (A) is a plan view with the upper cover plate removed, and (b) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2 showing a state immediately after the electrode is mounted on the tip of the shank of the welding gun.
  • FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 showing a state immediately after the electrode is mounted on the tip of the shank of the welding gun.
  • FIG. 6 is a view in which the rotating plate is further rotated after the state of FIG. 5 and the next electrode can be mounted.
  • FIG. 1 shows an electrode storage device 1 for spot welding according to an embodiment of the present invention.
  • This electrode storage device 1 is disposed on the side of a conveyance path in an automobile production line, and stores the electrode 10 for spot welding in a posture that can be mounted on the tip of a shank S1 of a welding gun held by a welding robot (not shown). (See FIG. 4).
  • the electrode storage device 1 has a disk shape having a thickness, and includes a rotating plate 2 (rotating body) whose rotation axis is directed in the vertical direction, and a support body 3 that rotatably supports the rotating plate 2. Yes.
  • the support 3 has a substantially strip-shaped fixing plate 31 that is fixed to the other equipment Z1 and extends in the horizontal direction, and extends horizontally from the upper and lower edges of the fixing plate 31 to the opposite side of the equipment Z1 and is separated vertically. And a pair of cover plates 32 facing each other, and the fixed plate 31 and the two cover plates 32 are substantially U-shaped in a side view.
  • the outer peripheral edge on the front end side of the cover plate 32 is curved in a substantially semicircular shape, and the central portion of the cover plate 32 located on the upper side bulges upward while the center of the cover plate 32 located on the lower side. The portion bulges downward.
  • a cutout portion 32a having a substantially rectangular shape in plan view is formed on one side in the horizontal direction intersecting the extending direction of the cover plates 32.
  • the rotary plate 2 is disposed between the cover plates 32, and a hollow portion 2a that opens up and down is formed on the inside thereof.
  • An upper ring ridge portion 21 is provided on the upper opening periphery of the hollow portion 2a, while a lower ring protrusion portion 22 is provided on the lower opening periphery of the hollow portion 2a. Has been.
  • Twelve first recesses 23 are formed in the upper surface of the rotary plate 2 so as to open upward (one side of the rotation axis) and are arranged around the rotation axis.
  • a first ring recess 21a that opens inward of the first recess 23 is formed on the inner peripheral surface of the first recess 23 near the periphery of the opening.
  • a rubber O-ring 4 (ring member) having flexibility is fitted.
  • twelve second recesses 24 that open downward (on the other side of the rotation axis) and are arranged in parallel around the rotation axis are formed in the lower surface of the rotary plate 2 so as to be recessed.
  • the two recesses 24 are symmetric with respect to the first recesses 23 in the vertical direction (rotational axis direction).
  • a second ring recess 22a opening inward of the second recess 24 is formed in the inner peripheral surface near the opening periphery of the second recess 24, and each of the second ring recesses 22a also includes The O-ring 4 is fitted in the same manner as the first annular recess 21a.
  • the O-ring 4 is brought into contact over the entire outer peripheral surface of the electrode 10.
  • the rotating plate 2 accommodates and holds the electrode 10 in a state where the shank S1 mounting side protrudes from the openings of the first and second recesses 23 and 24.
  • a metal pin P ⁇ b> 1 is embedded between the first recesses 23 on the outer peripheral surface of the rotating plate 2, and the metal detection sensor 8 (see FIG. 1) disposed on the side of the rotating plate 2. 3), the rotational position of the rotating plate 2 can be detected.
  • the hollow portion 2a is provided with a rotary shaft 5 extending in the vertical direction.
  • the upper end of the rotary shaft 5 is on the lower center surface of the upper cover plate 32, and the lower end of the rotary shaft 5 is
  • Each of the lower cover plates 32 is fixed to the center upper surface with bolts B1.
  • the upper portion and the lower portion of the rotating shaft 5 are attached to the inside of the upper ring ridge portion 21 and the inside of the lower ring ridge portion 22 via bearings Be, respectively.
  • the rotary plate 2 rotates around the rotation axis 5 (around the rotation axis).
  • the main body spring 6 biasing member that spirals around the rotation shaft 5 in a plan view is accommodated in the hollow portion 2a.
  • mainspring spring 6 urges the rotary plate 2 to rotate to one side around the rotation axis (clockwise in plan view).
  • the mainspring spring 6 is fixed by being fitted into a fitting recess 2b formed on the peripheral surface. ing.
  • the cross section of the mainspring spring 6 in FIGS. 2 and 4 is exaggerated.
  • a plate-like rotation restricting member 7 having a substantially L shape in a plan view is provided between each cover plate 32 and the rotating plate 2, and each rotation restricting member 7 is provided.
  • the member 7 is fixed to each cover plate 32 and is positioned close to the rotary plate 2 in the direction of the rotation axis.
  • each rotation restricting member 7 includes a first restricting portion 71 along the edge of the notch 32a on the equipment Z1 side, and a side opposite to the opening of the notch 32a.
  • the second restricting portion 72 extends along the edge, and the surface of the counter-rotating plate 2 on the other side of the first restricting portion 71 around the rotation axis is located on the other side of the rotation plate 2 than the one side around the rotation axis.
  • An interference avoiding portion 71a that avoids interference with the tip of the shank S1 is formed when the electrode 10 is attached to the tip of the shank S1.
  • the rotation restricting member 7 (first restricting portion 71) rotates the rotating plate 2 to the other side around the rotation axis (counterclockwise in plan view) against the urging force of the mainspring spring 6.
  • first restricting portion 71 rotates the rotating plate 2 to the other side around the rotation axis (counterclockwise in plan view) against the urging force of the mainspring spring 6.
  • the rotation to is regulated.
  • the operator rotates each of the first and second recesses 23 while rotating the rotating plate 2 to the other side around the rotation axis against the urging force of the mainspring spring 6.
  • the electrode 24 crosses each notch 32a, the electrode 10 is sequentially inserted into the first and second recesses 23 and 24 through the notch 32a.
  • an industrial robot removes the welding gun from the electrode removal device (not shown). And the electrode 10 attached to the tip of each shank S1 is removed, and then the welding gun is moved to the electrode storage device 1 so that each shank S1 not attached with the electrode 10 corresponds to each notch 32a. .
  • each shank S1 is made to approach each electrode 10 accommodated and hold
  • the rotating plate 2 rotates to one side around the rotation axis. . 6A and 6B, the electrode 10 accommodated and held in the first and second recesses 23 and 24 adjacent to the first and second recesses 23 and 24, respectively, from which the electrode 10 has been pulled out.
  • the rotation restricting member 7 comes into contact with the shank S1 mounting side, the rotation of the rotating plate 2 stops, and the next electrode 10 can be mounted on the tip of the shank S1.
  • the position where the next electrode 10 can be automatically mounted on the tip of the shank S1 only by the operation of pulling out the electrode 10 from the first and second recesses 23 and 24. Since the rotating plate 2 moves until it becomes, it is not necessary to cause the welding gun to rotate the rotating body as in Patent Document 1, and the electrode mounting work of the welding gun hardly affects the line tact.
  • a mainspring spring 6 that rotates the rotating plate 2 is provided inside the rotating plate 2, and a rotation restricting member 7 that restricts the rotation of the rotating plate 2 is arranged in parallel with the rotating plate 2 in the direction of the rotation axis. Therefore, the slide mechanism as in Patent Document 1 is not provided outside the outer peripheral edge of the rotating plate 2, and the electrode storage device 1 becomes compact in a direction intersecting the rotation axis direction of the rotating plate 2.
  • the electrode 10 is held by the O-ring 4 over the entire circumference around the central axis of the electrode while being accommodated in the first and second recesses 23, 24.
  • the rotation restricting member 7 comes into contact with the electrode 10 housed and held in the adjacent first and second recesses 23 and 24 after pulling out the first and second recesses 10 and 10, the first and the second are affected by the impact caused by the biasing force of the mainspring spring 6. 2 It is possible to prevent the electrode 10 from being inclined in the recesses 23 and 24.
  • the electrode 10 is not attached to the tip of the shank S1 while the center axis of the electrode 10 is inclined with respect to the center axis of the shank S1, and the shank is attached when the electrode 10 is attached to the tip of the shank S1.
  • An unnecessary load is not applied to the tip of S1 or the electrode 10, and the shank S1 or the electrode 10 is not broken.
  • the shank S1 is simultaneously brought close to the rotary plate 2 from both sides in the direction of the rotation axis.
  • the electrode 10 can be attached to each shank S1, and the electrode 10 can be efficiently attached to a C-type or X-type welding gun.
  • the first and second recesses 23 and 24 have a short dimension in the central axis direction and are accommodated and held in the first and second recesses 23 and 24.
  • the electrode 10 having a small area protruding from the openings of the recesses 23 and 24 is mounted on the tip of the shank S1 of the welding gun, even if the tip of the shank S1 is brought close to the electrode 10, the tip of the shank S1 is rotated by the interference avoiding portion 71a. 7 is not touched. Therefore, the electrode 10 having a short dimension in the central axis direction can be accommodated and held in each of the first and second recesses 23 and 24.
  • the rotating plate 2 rotates to form the rotation restricting member 7. Even if an impact is applied by the biasing force of the mainspring spring 6 when the electrode 10 contacts, the rotation restricting member 7 can be reliably restricted from further rotation without being damaged.
  • the rotary plate 2 is provided with the first and second recesses 23 and 24 that are symmetrical in the direction of the rotation axis.
  • the present invention can be applied even to the rotating plate 2 provided with only the two concave portions 24.
  • first and second recesses 23 and 24 are formed on the rotary plate 2, respectively, but other numbers of the first and second recesses 23 and 24 are formed.
  • the rotating plate 2 may be used.
  • the urging member that urges the rotation plate 2 to rotate is the mainspring spring 6, but the rotation plate 2 may be urged to rotate by a coil spring or the like.
  • the rotation axis of the rotating plate 2 is directed in the vertical direction, but the present invention can be applied even if the rotating axis of the rotating plate 2 is directed in the other direction.
  • the present invention is suitable, for example, for an electrode storage device for spot welding that stores an electrode for spot welding used in an automobile production line in a state where it can be mounted on the tip of a shank of a welding gun.
  • Electrode storage device for spot welding 2 Rotating plate (Rotating body) 2a Hollow part 4 O-ring (flexible ring member) 6 Spring spring (biasing member) 7 Rotation restricting member 10 Electrode 21 First recess 22 Second recess 71a Interference avoiding portion S1 Shank

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

溶接ガンに対する電極装着作業がラインタクトに影響を及ぼし難いコンパクトなスポット溶接用電極格納装置を提供する。具体的には、回転板(2)に対してその回転軸心方向に接近配置された回転規制部材(7)は、ぜんまいバネ(6)により回転軸心方向一方側に回転付勢された回転板(2)をぜんまいバネ(6)の付勢力に抗して回転軸心方向の他方側に回転させた状態で第1及び第2凹部(23,24)に収容保持された電極(10)に当接して回転板(2)の回転軸心周りの一方側への回転を規制する。

Description

スポット溶接用電極格納装置
 本発明は、例えば、自動車生産ラインにおいて使用するスポット溶接用の電極を溶接ガンのシャンク先端に装着可能な状態で格納しておくスポット溶接用電極格納装置に関する。
 従来より、自動車生産ラインでは、複数のプレス成型品をスポット溶接で繋ぐことで車体ボディが組み立てられ、このスポット溶接は、一般的に、産業用ロボットが把持する溶接ガンで行われる。
 ところで、溶接ガンのシャンク先端に装着された電極は、スポット溶接を繰り返し行うことで消耗するので、定期的に交換する必要がある。したがって、電極交換時において効率よく電極を溶接ガンに装着するために、例えば、自動車生産ラインには、特許文献1に開示されているようなスポット溶接用電極格納装置が設置されている。
 該スポット溶接用電極格納装置は、回転軸心が上下方向に向く円盤状の回転板を備え、該回転板の外周面には、外側方に突出するノッチが周方向に複数突設されている。上記回転板には、上面に開口する第1凹部と下面に開口する第2凹部とが回転軸心周りに複数並設され、該各第1及び第2凹部に電極を先端側から挿入することにより電極が収容保持されている。そして、上記回転板の外側方には、当該回転板の接線方向にスライド移動可能なスライド板が設けられ、電極装着位置にある第1及び第2凹部に挿入保持された電極を溶接ガンのシャンク先端に装着するとともに凹部から引き抜いた後、溶接ガンのシャンク先端で上記スライド板を一方側に押すことにより、上記スライド板に取り付けられたステップレバーが複数のノッチのうちの1つに引っ掛かることで電極が取り出された第1及び第2凹部に隣り合う第1及び第2凹部が電極装着位置となるまで回転板が回転して電極装着待機状態になる。
特開2010-172913号公報
 しかし、特許文献1のスポット溶接用電極格納装置は、回転板を回転させるスライド機構が回転板の外側方に設けられているので、設備が回転軸心周りに大型化してしまい、生産ラインに設置した際、大きなスペースを占有するおそれがある。
 また、溶接ガンは、シャンク先端に装着した電極を第1及び第2凹部から引き抜いた後、スライド板を押す位置まで移動し、その後、スライド板を押さなければ装置が電極装着待機状態にならない。したがって、溶接ガンは、電極を装着した後すぐに溶接作業を行うことができず、ラインタクトに支障をきたすおそれもある。
 本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶接ガンに対する電極装着作業がラインタクトに影響を及ぼし難いコンパクトなスポット溶接用電極格納装置を提供することにある。
 上記の目的を達成するために、本発明は、回転体を回転させる付勢部材を回転体の内部に配置するとともに、回転体の回転動作を規制する回転規制部材を回転体に対してその回転軸心方向に接近配置したことを特徴とする。
 具体的には、スポット溶接用の電極を溶接ガンのシャンク先端に装着可能な姿勢で格納しておくスポット溶接用電極格納装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
 すなわち、第1の発明では、回転軸心の同方向に開口する凹部が回転軸心周りに複数並設され、且つ、中空部を内方に有し、上記電極を上記各凹部に先端側から挿入するとともにそのシャンク装着側が上記凹部開口から飛び出した状態で収容保持する回転体と、上記中空部に収容され、上記回転体をその回転軸心周りの一方側に回転付勢する付勢部材と、上記回転体に対してその回転軸心方向に接近配置され、上記回転体を上記付勢部材の付勢力に抗して回転軸心周りの他方側に回転させた状態で上記凹部に収容保持された上記電極におけるシャンク装着側の側面に当接して上記回転体の回転軸心周りの一方側への回転を規制する回転規制部材とを備えていることを特徴とする。
 第2の発明では、第1の発明において、上記各凹部の内周面には、当該凹部に挿入した上記電極の外周面全周に亘って接触する可撓性リング部材が取り付けられていることを特徴とする。
 第3の発明では、第1又は第2の発明において、上記凹部は、回転軸心方向一方側に開口し、且つ、回転軸心周りに並設された複数の第1凹部と、回転軸心方向他方側に開口し、且つ、回転軸心周りに並設された複数の第2凹部とを備え、上記各第1凹部と各第2凹部とは、回転軸心方向に対称となっていることを特徴とする。
 第4の発明では、第1から第3のいずれか1つの発明において、上記回転規制部材における回転軸心周りの他方側には、回転軸心周りの一方側よりも反回転体の面が回転体側に位置する段差状をなし、上記シャンク先端に電極を装着する際、当該シャンク先端との干渉を回避する干渉回避部が形成されていることを特徴とする。
 第1の発明では、回転規制部材が当接する電極を溶接ガンのシャンク先端に装着するとともに凹部から引き抜くと、回転規制部材が付勢部材による回転体の回転を規制できなくなるので、回転体が回転軸心周りの一方側に回転する。そして、電極を引き抜いた凹部に隣り合う凹部に収容保持された電極のシャンク装着側に回転規制部材が当接することで回転体の回転が止まり、次の電極がシャンク先端に装着可能な状態となる。このように、凹部から電極を引き抜く動作だけで自動的に次の電極がシャンク先端に装着可能な状態の位置となるまで回転体が動くので、特許文献1の如き溶接ガンに回転体を回転させる動作を行わせる必要がなく、溶接ガンの電極装着作業がラインタクトに影響を及ぼし難い。また、回転体を回転させる付勢部材が回転体内方に設けられ、且つ、回転体の回転を規制する回転規制部材が回転体に対してその回転軸心方向に並設されているので、回転体の外周縁より外側に特許文献1の如きスライド機構が設けられておらず、回転体の回転軸心方向と交差する方向にコンパクトな装置になる。
 第2の発明では、電極が凹部に収容された状態で電極中心軸周りの全周に亘って保持されるので、凹部から電極を引き抜いた後、隣り合う凹部に収納保持された電極に回転規制部材が接触する際、付勢部材の付勢力による接触時の衝撃によって凹部内で電極が傾いてしまうといったことを防ぐことができる。したがって、シャンクの中心軸に対して電極の中心軸が傾いたままシャンク先端に対して電極の装着作業が行われるということがなくなり、シャンク先端に電極を装着する際にシャンク先端や電極に不要な負荷がかかることがなく、シャンクや電極が壊れない。
 第3の発明では、回転体に対して回転軸心方向の両側からそれぞれシャンクを同時に近づけて各シャンクに電極を装着させることができるので、C型タイプやX型タイプの溶接ガンに対して効率よく電極を装着させることができる。
 第4の発明では、中心軸方向の寸法が短くて凹部に収容保持させた際に凹部開口から飛び出す領域が少ない電極を溶接ガンのシャンク先端に装着する際、当該シャンク先端を上記電極に近づけても、干渉回避部によってシャンク先端が回転規制部材に接触しないので、各凹部に中心軸方向の寸法の短い電極を収容保持させることができる。また、回転規制部材における回転軸心周りの一方側は、他方側に比べて厚みを有していて剛性が高いので、回転体が回転して回転規制部材に電極が接触する際に付勢部材の付勢力によって衝撃が加わっても、回転規制部材は破損することなく回転体のそれ以上の回転を確実に規制することができる。
本発明の実施形態に係るスポット溶接用電極格納装置の斜視図である。 図1のA-A線における断面図である。 (a)は、上側のカバープレートを外した平面図であり、(b)は、図2のB-B線における断面図である。 溶接ガンのシャンク先端に電極を装着した直後の状態を示す図2相当図である。 溶接ガンのシャンク先端に電極を装着した直後の状態を示す図3相当図である。 図5の状態の後、さらに回転板が回転して次の電極が装着可能な状態になった図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
 図1は、本発明の実施形態に係るスポット溶接用電極格納装置1を示す。この電極格納装置1は、自動車生産ラインにおける搬送通路の側方に配置され、スポット溶接用の電極10を溶接ロボット(図示せず)が把持する溶接ガンのシャンクS1先端に装着可能な姿勢で格納しておくものである(図4参照)。
 上記電極格納装置1は、厚みを有する円板状をなし、回転軸心が上下方向に向く回転板2(回転体)と、該回転板2を回転可能に支持する支持体3とを備えている。
 該支持体3は、他の設備Z1に固定された水平方向に延びる略帯状の固定プレート31と、該固定プレート31の上端縁及び下端縁から設備Z1の反対側に水平に延び、上下に離間して対向する一対のカバープレート32とを備え、上記固定プレート31と上記両カバープレート32とで側面視で略U字状をなしている。
 上記カバープレート32の先端側外周縁は、略半円状に湾曲しており、上側に位置するカバープレート32の中央部分は、上方に膨出する一方、下側に位置するカバープレート32の中央部分は、下方に膨出している。
 そして、上記両カバープレート32の延出方向と交差する水平方向一方側には、平面視で略矩形状をなす切欠部32aが形成されている。
 上記回転板2は、図2に示すように、上記両カバープレート32の間に配設され、その内方には、上下に開口する中空部2aが形成されている。
 該中空部2aの上側開口周縁には、上側環条突条部21が上方突設される一方、上記中空部2aの下側開口周縁には、下側環条突条部22が下方突設されている。
 上記回転板2の上面には、上方(回転軸心の一方側)に開口し、且つ、回転軸心周りに並設された12個の第1凹部23が凹陥形成されている。
 該第1凹部23の開口周縁寄りの内周面には、当該第1凹部23の内方に開口する第1環条凹部21aが凹陥形成され、該各第1環条凹部21aには、可撓性を有するゴム製のOリング4(リング部材)が嵌め込まれている。
 一方、上記回転板2の下面には、下方(回転軸心の他方側)に開口し、且つ、回転軸心周りに並設された12個の第2凹部24が凹陥形成され、該各第2凹部24は、上記各第1凹部23に対して上下方向(回転軸心方向)に対称となっている。
 上記第2凹部24の開口周縁寄りの内周面には、当該第2凹部24の内方に開口する第2環条凹部22aが凹陥形成され、該各第2環条凹部22aにも上記各第1環条凹部21aと同様にOリング4が嵌め込まれている。
 そして、上記電極10を上記各第1及び第2凹部23,24に先端側から挿入すると、上記Oリング4が上記電極10の外周面全周に亘って接触するようになっている。
 また、上記回転板2は、上記電極10をそのシャンクS1装着側が上記各第1及び第2凹部23,24開口から飛び出した状態で収容保持するようになっている。
 上記回転板2における外周面の各第1凹部23間には、図1に示すように、金属製のピンP1が埋め込まれ、上記回転板2の側方に配置された金属探知センサ8(図3参照)により回転板2の回転位置を検知できるようになっている。
 上記中空部2aには、図2に示すように、上下方向に延びる回転軸5が配設され、該回転軸5の上端は上側のカバープレート32の中央下面に、上記回転軸5の下端は下側のカバープレート32の中央上面にそれぞれボルトB1で固定されている。
 また、上記回転軸5の上側部分及び下側部分は、それぞれ上記上側環条突条部21の内方及び上記下側環条突条部22の内方にベアリングBeを介して取り付けられ、これにより、上記回転板2は上記回転軸5周りに(回転軸心周りに)回転するようになっている。
 さらに、上記中空部2aには、図3(b)に示すように、平面視で上記回転軸5周りに渦を巻くぜんまいバネ6(付勢部材)が収容されている。
 該ぜんまいバネ6の一端は、上記回転軸5の上下方向中央部分にピンP2で固定される一方、上記ぜんまいバネ6の他端は、図3(b)に示すように、上記中空部2a内周面に形成された嵌合凹部2bに嵌め込まれて固定されていて、上記ぜんまいバネ6は、上記回転板2をその回転軸心周りの一方側(平面視で時計周り)に回転付勢している。尚、図2及び図4のぜんまいバネ6の断面は、誇張して記載している。
 上記各カバープレート32と上記回転板2との間には、図3(a)に示すように、平面視で略L字状をなす板状の回転規制部材7が設けられ、該各回転規制部材7は、上記各カバープレート32に固定されて上記回転板2に対してその回転軸心方向に接近した位置となっている。
 上記各回転規制部材7は、図1及び図3(a)に示すように、上記切欠部32aの設備Z1側の縁部に沿う第1規制部71と、上記切欠部32aの反開口側の縁部に沿う第2規制部72とで構成され、上記第1規制部71における回転軸心周りの他方側には、回転軸心周りの一方側よりも反回転板2の面が回転板2側に位置する段差状をなし、上記シャンクS1先端に電極10を装着する際、当該シャンクS1先端との干渉を回避する干渉回避部71aが形成されている。
 そして、上記回転規制部材7(第1規制部71)は、上記回転板2を上記ぜんまいバネ6の付勢力に抗して回転軸心周りの他方側(平面視で反時計周り)に回転させた状態で上記第1及び第2凹部23,24に収容保持された電極10におけるシャンクS1装着側の側面に当接して上記回転板2の回転軸心周りの一方側(平面視で時計周り)への回転を規制している。
 次に、溶接ガンのシャンクS1先端に電極10を装着する際の電極格納装置1の動作について説明する。
 まず始めに、作業者は、生産ラインが稼働する前に、ぜんまいバネ6の付勢力に抗して回転板2を回転軸心周りの他方側に回転させながら各第1及び第2凹部23,24が各切欠部32aを横切る際に当該各切欠部32aを介して各第1及び第2凹部23,24に順に電極10を先端側から挿入していく。
 作業者は、各第1及び第2凹部23,24の全てに電極10を挿入した後、回転板2の回転軸心周りの他方側への回転を止める。すると、ぜんまいバネ6の付勢力により回転板2が回転軸心周りの一方側に回転しようとするのを最初から数えて12番目の第1及び第2凹部23,24に収容保持された各電極10が回転規制部材7の第1規制部71に当接することで回転板2の回転が止まる。
 次いで、生産ラインが稼働中において溶接ガン(C型タイプ)の各シャンクS1に装着された電極10の消耗が激しくなると、産業用ロボット(図示せず)が溶接ガンを電極取外装置(図示せず)まで移動させるとともに各シャンクS1先端に装着された電極10を取り外し、その後、溶接ガンを電極格納装置1まで移動させて電極10が装着されていない各シャンクS1を各切欠部32aに対応させる。
 そして、各シャンクS1を第1及び第2凹部23,24に収容保持された各電極10に接近させてその先端に電極10を装着させるとともに、図4に示すように、各第1及び第2凹部23,24から電極10を引き抜く。
 すると、回転規制部材7がぜんまいバネ6による回転板2の回転を規制できなくなるので、図5(a),(b)に示すように、回転板2が回転軸心周りの一方側に回転する。そして、図6(a),(b)に示すように、電極10を引き抜いた第1及び第2凹部23,24にそれぞれ隣り合う第1及び第2凹部23,24に収容保持された電極10のシャンクS1装着側に回転規制部材7が当接することで回転板2の回転が止まり、次の電極10がシャンクS1先端に装着可能な状態となる。
 このように、本発明の実施形態に係る発明によると、第1及び第2凹部23,24から電極10を引き抜く動作だけで自動的に次の電極10がシャンクS1先端に装着可能な状態の位置となるまで回転板2が動くので、特許文献1の如き溶接ガンに回転体を回転させる動作を行わせる必要がなく、溶接ガンの電極装着作業がラインタクトに影響を及ぼし難い。また、回転板2を回転させるぜんまいバネ6が回転板2内方に設けられ、且つ、回転板2の回転を規制する回転規制部材7が回転板2に対してその回転軸心方向に並設されているので、回転板2の外周縁より外側に特許文献1の如きスライド機構が設けられておらず、回転板2の回転軸心方向と交差する方向にコンパクトな電極格納装置1になる。
 また、Oリング4によって電極10が第1及び第2凹部23,24に収容された状態で電極中心軸周りの全周に亘って保持されるので、第1及び第2凹部23,24から電極10を引き抜いた後、隣り合う第1及び第2凹部23,24に収納保持された電極10に回転規制部材7が接触する際、ぜんまいバネ6の付勢力による接触時の衝撃によって第1及び第2凹部23,24内で電極10が傾いてしまうといったことを防ぐことができる。したがって、シャンクS1の中心軸に対して電極10の中心軸が傾いたままシャンクS1先端に対して電極10の装着作業が行われるということがなくなり、シャンクS1先端に電極10を装着する際にシャンクS1先端や電極10に不要な負荷がかかることがなく、シャンクS1や電極10が壊れない。
 さらに、回転板2には回転軸心方向に対称な第1及び第2凹部23,24が凹陥形成されているので、回転板2に対して回転軸心方向の両側からそれぞれシャンクS1を同時に近づけて各シャンクS1に電極10を装着させることができ、C型タイプやX型タイプの溶接ガンに対して効率よく電極10を装着させることができる。
 それに加えて、回転規制部材7には干渉回避部71aが形成されているので、中心軸方向の寸法が短くて第1及び第2凹部23,24に収容保持させた際に第1及び第2凹部23,24の開口から飛び出す領域が少ない電極10を溶接ガンのシャンクS1先端に装着する際、当該シャンクS1先端を上記電極10に近づけても、干渉回避部71aによってシャンクS1先端が回転規制部材7に接触しない。したがって、各第1及び第2凹部23,24に中心軸方向の寸法の短い電極10を収容保持させることができる。また、回転規制部材7の第1規制部71における回転軸心周りの一方側は、他方側に比べて厚みを有していて剛性が高いので、回転板2が回転して回転規制部材7に電極10が接触する際にぜんまいバネ6の付勢力によって衝撃が加わっても、回転規制部材7は破損することなく回転板2のそれ以上の回転を確実に規制することができる。
 尚、本発明の実施形態では、回転板2に回転軸心方向に対称な第1及び第2凹部23,24が設けられているが、第1凹部23のみが設けられた回転板2や第2凹部24のみが設けられた回転板2であっても本発明を適用できる。
 また、本発明の実施形態では、回転板2に第1及び第2凹部23,24がそれぞれ12個ずつ形成されているが、その他の数の第1及び第2凹部23,24が形成された回転板2であってもよい。
 さらに、本発明の実施形態では、回転板2を回転付勢する付勢部材をぜんまいバネ6としたが、コイルバネなどで回転板2を回転付勢してもよい。
 それに加えて、本発明の実施形態では、回転板2の回転軸心が上下方向に向いているが、回転板2の回転軸心がその他の方向に向いていても本発明を適用できる。
 本発明は、例えば、自動車生産ラインにおいて使用するスポット溶接用の電極を溶接ガンのシャンク先端に装着可能な状態で格納しておくスポット溶接用電極格納装置に適している。
 1    スポット溶接用電極格納装置
 2    回転板(回転体)
 2a    中空部
 4    Oリング(可撓性リング部材)
 6    ぜんまいバネ(付勢部材)
 7    回転規制部材
 10    電極
 21    第1凹部
 22    第2凹部
 71a    干渉回避部
 S1    シャンク

Claims (4)

  1.  スポット溶接用の電極を溶接ガンのシャンク先端に装着可能な姿勢で格納しておくスポット溶接用電極格納装置であって、
     回転軸心の同方向に開口する凹部が回転軸心周りに複数並設され、且つ、中空部を内方に有し、上記電極を上記各凹部に先端側から挿入するとともにそのシャンク装着側が上記凹部開口から飛び出した状態で収容保持する回転体と、
     上記中空部に収容され、上記回転体をその回転軸心周りの一方側に回転付勢する付勢部材と、
     上記回転体に対してその回転軸心方向に接近配置され、上記回転体を上記付勢部材の付勢力に抗して回転軸心周りの他方側に回転させた状態で上記凹部に収容保持された上記電極におけるシャンク装着側の側面に当接して上記回転体の回転軸心周りの一方側への回転を規制する回転規制部材とを備えていることを特徴とするスポット溶接用電極格納装置。
  2.  請求項1に記載のスポット溶接用電極格納装置において、
     上記各凹部の内周面には、当該凹部に挿入した上記電極の外周面全周に亘って接触する可撓性リング部材が取り付けられていることを特徴とするスポット溶接用電極格納装置。
  3.  請求項1又は2に記載のスポット溶接用電極格納装置において、
     上記凹部は、回転軸心方向一方側に開口し、且つ、回転軸心周りに並設された複数の第1凹部と、回転軸心方向他方側に開口し、且つ、回転軸心周りに並設された複数の第2凹部とを備え、
     上記各第1凹部と各第2凹部とは、回転軸心方向に対称となっていることを特徴とするスポット溶接用電極格納装置。
  4.  請求項1から3のいずれか1つに記載のスポット溶接用電極格納装置において、
     上記回転規制部材における回転軸心周りの他方側には、回転軸心周りの一方側よりも反回転体の面が回転体側に位置する段差状をなし、上記シャンク先端に電極を装着する際、当該シャンク先端との干渉を回避する干渉回避部が形成されていることを特徴とするスポット溶接用電極格納装置。
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