JP2022517525A

JP2022517525A - スポット溶接用電極取外装置

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Publication number: JP2022517525A
Application number: JP2021536130A
Authority: JP
Inventors: ジュンリアンリュウ; シアンデユヤン
Original assignee: Kyokutoh China Co Ltd
Current assignee: Kyokutoh China Co Ltd
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2022-03-09
Anticipated expiration: 2039-06-28
Also published as: EP3838469A1; KR102428391B1; JP7127911B2; US11992893B2; KR20210040151A; WO2020048197A1; EP3838469A4; CN110871320A; US20210178508A1; CN112912196B; EP3838469B1; CN112912196A

Abstract

【課題】コンパクトで、且つ、構造が複雑で無く、しかも低コストなスポット溶接用電極取外装置を提供する。【解決手段】駆動ユニット５の駆動動作により、第１回転体６及び第２回転体７が第１の相対位置関係Ｒ１から一方側に相対回転すると、嵌合部６ｃの突起８ｄへの一方側への押圧動作で把持体８が一方側に回動して爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１にセットされた電極１０に接触可能に取外作業空間Ｓ１に前進する一方、第１回転体６及び第２回転体７が第２の相対位置関係Ｒ２から他方側に相対回転すると、嵌合部６ｃの突起８ｄへの他方側への押圧動作で把持体８が他方側に回動して爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１にセットされた電極１０に接触可能に取外作業空間Ｓ１に前進するよう構成される。【選択図】図５

Description

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取外装置に関する。

従来より、スポット溶接用の溶接ガンには、細棒状をなすシャンクがガン本体に螺合連結され、シャンク先端には、溶接対象物に対して加圧と通電とを行う電極が嵌合により取り付けられている。このスポット溶接用の電極は、溶接品質を安定させるために定期的に交換する必要があり、交換作業時においては、電極がシャンク先端に強固に嵌合しているので、電極取外装置を用いて電極をその中心軸周りに回転させながらシャンク先端から取り外すのが一般的である。

ところで、電極の取外作業を行う際、ガン本体に対するシャンクの螺退方向に電極を回転させると、電極がシャンクから外れずにシャンクがガン本体から外れてしまうおそれがある。したがって、一対の対向する電極で溶接対象物を挟み込んでスポット溶接を行う溶接ガンにおいて、取外機構部が一方にしか回転しない電極取外装置を用いて各シャンク先端から電極を取り外す場合には、各シャンクがガン本体から外れないようにするために、電極取外装置における取外機構部の回転方向がガン本体に対するシャンクの螺進方向に沿うように、各電極に対して溶接ガンか、或いは、電極取外装置の姿勢を変更しながら各電極の取外作業を順に行う必要があり、各電極の取外作業に多くの時間を費やすことになるという問題があった。

これを回避するために、例えば、特許文献１に開示されている電極取外装置は、対向する一対の電極の取外作業を行う際、溶接ガン及び電極取外装置の姿勢を大きく変更する必要の無い構造になっている。具体的には、特許文献１の電極取外装置は、取外作業空間の中央に回転軸心が設定された互いに相対回転可能な環状の第１回転体及び第２回転体を備え、第１回転体の内方に第２回転体が配設されている。第１回転体の内周面における一方の開口側半分には、第１切欠凹部が回転軸心を中心とした周方向に等間隔に３つ形成され、各第１切欠凹部は、第１回転体の逆転方向に進むにつれて次第に底部が浅くなる形状をなしている。一方、第１回転体の内周面における他方の開口側半分には、第２切欠凹部が回転軸心を中心とした周方向に等間隔に３つ形成され、各第２切欠凹部は、第１回転体の正転方向に進むにつれて次第に底部が浅くなる形状をなしている。第２回転体の各第１切欠凹部に対応する位置には、把持体となる第１回転ローラを回転可能に、且つ、脱落不能に収容する第１ローラ収容部がそれぞれ形成される一方、第２回転体の各第２切欠凹部に対応する位置には、把持体となる第２回転ローラを回転可能に、且つ、脱落不能に収容する第２ローラ収容部がそれぞれ形成されている。第１及び第２回転ローラは、第１及び第２ローラ収容部においてそれぞれ第２回転体の径方向に移動可能になっている。そして、電極取外空間における各第１回転ローラの間に一方の電極をセットした状態で第１回転体を第２回転体に対して相対的に正転方向に回転させると、各第１回転ローラが各第１切欠凹部に沿って移動するとともに当該各第１切欠凹部に押されて取外作業空間側に移動して電極を挟み込み、さらなる第１回転体の正転方向の回転動作で電極を第２回転体とともに回転させてシャンク先端から取り外すようになっている。その後、電極取外空間における各第２回転ローラの間に他方の電極をセットした状態で第１回転体を第２回転体に対して相対的に逆転方向に回転させると、各第２回転ローラが各第２切欠凹部に沿って移動するとともに当該各第２切欠凹部に押されて取外作業空間側に移動して電極を挟み込み、さらなる第１回転体の逆転方向の回転動作で電極を第２回転体とともに回転させてシャンク先端から取り外すようになっている。このように、特許文献１の電極取外装置では、溶接ガン及び電極取外装置の姿勢を大きく変えずに一対の電極を溶接ガンから順に取り外すことができるようになっている。

国際公開第２０１５／１１８５７３号

しかし、特許文献１の電極取外装置は、各第１回転ローラで構成される把持体群と各第２回転ローラで構成される把持体群とが回転軸心に沿って離間した配置になっているので、装置が回転軸心に沿う方向に大型化してしまい、広い設置スペースが必要になってしまう。

また、取り外す電極毎に専用の把持体群が必要になるので、部品点数が多くなって構造が複雑になるばかりか、部品コストが嵩むという問題もある。

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、コンパクトで、且つ、構造が複雑で無く、しかも低コストなスポット溶接用電極取外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、把持体が回転軸心周りに環状に一列に並ぶ１つの把持体群によって第１及び第２回転体を一方側又は他方側のどちらの方向に回転させても電極を取り外すことができるよう工夫を凝らしたことを特徴とする。

具体的には、スポット溶接用ガンのシャンク先端に装着された電極を上記シャンク先端から取り外すスポット溶接用電極取外装置において、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明では、取外作業空間の中央に回転軸心が設定され、複数の嵌合部を上記回転軸心周りに等間隔に有する第１回転体と、当該第１回転体に対して上記回転軸心周りに互いに相対回転可能に構成された第２回転体と、上記第１及び第２回転体の少なくとも一方を回転駆動させる駆動ユニットと、上記各嵌合部にそれぞれ対応する位置に配設され、且つ、上記回転軸心と同方向に延びる回動軸周りに回動可能に上記第２回転体に軸支され、先端に爪部が設けられる一方、基部が対応する上記嵌合部に遊嵌する複数の把持体とを備え、上記駆動ユニットの駆動動作により、上記第１及び第２回転体が第１の相対位置関係から一方側に相対回転すると、上記嵌合部の上記基部への一方側への押圧動作で上記把持体が一方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間にセットされた上記電極に接触可能に上記取外作業空間に前進する一方、上記第１及び第２回転体が第２の相対位置関係から他方側に相対回転すると、上記嵌合部の上記基部への他方側への押圧動作で上記把持体が他方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間にセットされた上記電極に接触可能に上記取外作業空間に前進するよう構成され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、上記第１及び第２の相対位置関係は、上記第１及び第２回転体の位置関係が異なる相対位置関係になっており、上記爪部は、上記把持体に１つ形成され、上記第１回転体が上記第１の相対位置関係から上記第２の相対位置関係になるまで上記第１及び第２回転体が一方側に相対回転すると、上記把持体が一方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間に前進した後、当該取外作業空間から退避する一方、上記第１回転体が上記第２の相対位置関係から上記第１の相対位置になるまで上記第１及び第２回転体が他方側に相対回転すると、上記把持体が他方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間に前進した後、当該取外作業空間から退避するよう構成されていることを特徴とする。

第３の発明では、第１の発明において、上記第１及び第２の相対位置関係は、上記第１及び第２回転体の位置関係が同じ相対位置関係になっており、上記爪部は、上記回転軸心を中心とした周方向に離間して一対形成され、上記第１及び第２回転体が上記相対位置関係から一方側に相対回転すると、上記把持体が一方側に回動して上記一方の爪部が上記取外作業空間に前進する一方、上記第１及び第２回転体が上記相対位置関係から他方側に相対回転すると、上記把持体が他方側に回動して上記他方の爪部が上記取外作業空間に前進するよう構成され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、上記駆動ユニットは、先端が上記第１回転体に接続された第１ピストンロッドを有し、該第１ピストンロッドの伸長動作により上記第１回転体を一方側に回転させる一方、上記第１ピストンロッドの収縮動作により上記第１回転体を他方側に回転させる第１流体圧シリンダと、記回転軸心に沿って移動可能なブレーキ体及び該ブレーキ体を上記第２回転体側に付勢して当該第２回転体に摺接可能に接触させる付勢手段を有するブレーキ機構と備えていることを特徴とする。

第５の発明では、第４の発明において、上記第２回転体には、外側方に延出する延出部が設けられ、上記第２回転体の外側方には、上記延出部を検出可能な検出センサが設けられ、上記第２回転体は、上記第１及び第２回転体が第１及び第２の相対位置関係の際、上記延出部が上記検出センサに対応する位置となっており、一方側又は他方側に回転して上記電極を上記シャンク先端から取り外した状態で上記延出部が上記検出センサに対応しない位置となるよう構成されていることを特徴とする。

第６の発明では、第１から第３のいずれか１つに記載の発明において、上記駆動ユニットは、先端が上記第１回転体に接続された第１ピストンロッドを有し、該第１ピストンロッドの伸長動作により上記第１回転体を一方側に回転させる一方、上記第１ピストンロッドの収縮動作により上記第１回転体を他方側に回転させる第１流体圧シリンダと、先端が上記第２回転体に接続された第２ピストンロッドを有し、且つ、伸縮時の力が上記第１流体圧シリンダより小さく設定され、上記第２ピストンロッドの収縮動作により上記第２回転体を一方側に回転させる一方、上記第２ピストンロッドの伸長動作により上記第２回転体を他方側に回転させる第２流体圧シリンダとを備え、上記第１及び第２回転体を一方側に相対回転させる際、上記第１及び第２ピストンロッドが共に伸長するように上記第１及び第２流体圧シリンダを作動させる一方、上記第１及び第２回転体を他方側に相対回転させる際、上記第１及び第２ピストンロッドが共に収縮するように上記第１及び第２流体圧シリンダを作動させるよう構成されていることを特徴とする。

第１の発明では、第１及び第２回転体が第１の相対位置関係においてシャンク先端に装着された電極を取外作業空間にセットした後、第１及び第２回転体を一方側に相対回転させると、各把持体の爪部が取外作業空間に前進して電極を挟み込む。その状態で第１回転体を一方側にさらに回転させると、第２回転体が共に一方側に回転してシャンク先端に対して電極が捻られて当該電極がシャンク先端から取り外されるようになる。一方、第１及び第２回転体が第２の相対位置関係においてシャンク先端に装着された電極を取外作業空間にセットした後、第１及び第２回転体を他方側に相対回転させると、各把持体の爪部が取外作業空間に前進して電極を挟み込む。その状態で第１回転体を他方側にさらに回転させると、第２回転体が共に他方側に回転してシャンク先端に対して電極が捻られて当該電極がシャンク先端から取り外されるようになる。このように、シャンクに対して電極を一方側又は他方側のいずれの方向に回転させてもシャンクから取り外せるようになる。したがって、電極の取外作業時においてシャンクに対する電極の回転方向をガン本体にシャンクを取り付ける方向の反対側に設定することができるので、シャンクがガン本体から不意に外れてしまうといったことを回避することができる。また、電極を取り外すための複数の把持体が回転軸心周りに一列にしか並んでおらず、特許文献１のように回転軸心に沿う方向に複数の把持体群が設けられていないので、装置を回転軸心に沿う方向にコンパクトにすることができる。さらに、装置には回転軸心を中心とした周方向に複数の把持体が一列に並ぶ１つの把持体群しかなく、特許文献１のように電極を把持する部分が取り外す電極毎に専用に設けられていないので、部品点数を少なくして簡単な構造にすることができ、部品コストを低く抑えることができる。

第２の発明では、把持体に設けられた１つの爪部が、第１及び第２回転体を一方側に回転させるときにだけでなく、第１及び第２回転体を他方側に回転させるときにも電極を挟み込むのに用いられるようになる。したがって、各把持体をシンプルな構造にすることができ、部品コストを下げることができる。

第３の発明では、第１及び第２回転体を一方側に回転させて電極をシャンク先端から取り外すときと、第１及び第２回転体を他方側に回転させて電極をシャンク先端から取り外すときとにおいて、１つの把持体の異なる爪部でそれぞれ電極を挟み込むようになる。したがって、電極の取外作業を繰り返し行う際の把持体の各爪部に加わる負荷を半分ずつにすることができ、爪部の破損が発生し難い装置にすることができる。

第４の発明では、第２回転体に対して回転軸心方向に加わった各付勢手段の付勢力により第１回転体よりも第２回転体の方が回転軸心周りに回転し難くなる。したがって、第１ピストンロッドを伸長させると第１回転体は第２回転体に対して一方側に回転する一方、第１ピストンロッドを収縮させると第１回転体は第２回転体に対して他方側に回転するようになり、駆動源を１つで第１及び第２回転体を互いに相対的に回転させて各把持体を回動させて電極を把持したり、或いは電極を解放したりすることができるようになるので、低コストな装置にすることができる。

第５の発明では、第２回転体が第１回転体と共に一方側に回転する際、電極をシャンク先端に対して一方側に捩って当該シャンク先端から取り外すとともに、延出部が検出センサに対応しない位置になる。一方、第２回転体が第１回転体と共に他方側に回転する際、電極をシャンク先端に対して他方側に捩って当該シャンク先端から取り外すとともに、延出部が検出センサに対応しない位置になる。このように、シャンク先端に対する電極の回転方向に関わらず、検出センサが延出部を検出するか否かで電極がシャンク先端から取り外されたか否かを知ることができる。

第６の発明では、第１及び第２ピストンロッドのそれぞれを伸縮させることによって第１及び第２回転体が互いに相対的に回転するようになるので、各把持体を回動させて電極を把持したり、或いは電極を解放したりすることができる。また、シャンクから電極を取り外す際、電極を取外作業空間にセットした状態で第１及び第２ピストンロッドを共に伸長又は収縮させようとすると、第１及び第２回転体に相対的な回転方向の力が加わって各把持体が電極を把持するとともに、第２ピストンロッドの伸縮時の力が第１ピストンロッドより小さいので、第１ピストンロッドが第２ピストンロッドの伸縮しようとする力に打ち勝って伸長又は収縮するようになる。したがって、電極が各把持体にしっかりと把持された状態で第１及び第２回転体が一体に回転するようになるので、電極をシャンク先端から確実に取り外すことができる。このように、第１及び第２回転体の相対回転動作及び一体回転動作を２つの流体圧シリンダの各ピストンロッドの伸縮動作のみで行うことができるようになるので、装置を低コストな部品で構成することができ、装置のコストをさらに低くすることができる。

本発明の実施形態１に係るスポット溶接用電極取外装置の斜視図である。本発明の実施形態１に係るスポット溶接用電極取外装置の分解斜視図である。図１のIII－III線における断面図である。図３の後、一方の電極をシャンク先端から取り外している途中の状態を示す図である。図４の後、一方の電極をシャンク先端から取り外した直後の状態を示す図である。図５の後、各構成部品が他方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置へと切り替わり始めた直後の状態を示す図である。図６の後、各構成部品が他方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置へと切り替わっている途中の状態を示す図である。図７の後、各構成部品が他方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置に切り替わっている途中の状態を示す図である。図８の後、各構成部品が他方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置に切り替わった直後の状態を示す図である。図９の後、他方の電極をシャンク先端から取り外している途中の状態を示す図である。図１０の後、他方の電極をシャンク先端から取り外した直後の状態を示す図である。図１１の後、各構成部品が一方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置へと切り替わり始めた直後の状態を示す図である。図１２の後、各構成部品が一方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置へと切り替わっている途中の状態を示す図である。図１３の後、各構成部品が一方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置へと切り替わっている途中の状態を示す図である。図１４の後、各構成部品が一方の電極をシャンク先端から取り外すための初期配置に切り替わった直後の状態を示す図である。本発明の実施形態２に係る図１相当図である。図１６のXVII－XVII線における断面図である。図１７の後、一方の電極をシャンク先端から取り外している途中の状態を示す図である。図１８の後、一方の電極をシャンク先端から取り外した直後の状態を示す図である。図１９の後、一方の電極を電極取外空間から取り除き、その後、他方の電極をシャンク先端から取り外す直前の状態を示す図である。図２０の後、他方の電極をシャンク先端から取り外している途中の状態を示す図である。図２１の後、他方の電極をシャンク先端から取り外した直後の状態を示す図である。

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。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係るスポット溶接用電極取外装置１を示す。該電極取外装置１は、自動車生産ラインの搬送通路Ｒの側方に配置され、産業用ロボットのアーム先端に取り付けられたスポット溶接用の溶接ガンＧにおいて、対向する一対のシャンクＧ１の先端に装着された各電極１０を取り外す電極取外作業を行うようになっている。

電極取外装置１は、平面視で略矩形状をなす厚みを有する板状のケーシング２を備え、該ケーシング２のライン搬送方向上流側における搬送通路Ｒ側上面には、図２に示すように、平面視で略矩形状をなす上側貫通孔２ａがケーシング２の内部に連通するように形成されている。

ケーシング２上面の上側貫通孔２ａ周りには、４つの螺子孔２０が所定の間隔をあけて形成されている。

ケーシング２下面の上側貫通孔２ａに対応する箇所には、下側貫通孔２ｂがケーシング２の内部に連通するように形成され、図３に示すように、上側貫通孔２ａと下側貫通孔２ｂとの間に電極１０の取外作業を行う位置となる取外作業空間Ｓ１が設定されている。

ケーシング２の内部には、当該ケーシング２の略中央部分に位置する回動規制壁部２ｃを境に搬送通路Ｒ側の収容空間Ｓ２と搬送通路Ｒの反対側の収容空間Ｓ３とが形成され、収容空間Ｓ２と収容空間Ｓ３とは、ライン搬送方向上流側と下流側とのそれぞれにおいて繋がっている。

取外作業空間Ｓ１は、収容空間Ｓ２におけるライン搬送方向上流側に設定され、ケーシング２の搬送通路Ｒの反対側端部には、収容空間Ｓ３に連通する連通孔２ｄが形成されている。

また、ケーシング２下面の収容空間Ｓ３に対応する部分のライン搬送方向上流側には、検出センサ２１が取り付けられている。

ケーシング２のライン搬送方向下流側における搬送通路Ｒの反対側端部には、圧縮エアの給排により駆動する第１流体圧シリンダ３が取り付けられている。

該第１流体圧シリンダ３は、当該第１流体圧シリンダ３の第１ピストンロッド３ａがライン搬送方向と交差する水平方向に延びる姿勢となっていて、該第１ピストンロッド３ａは、連通孔２ｄを介してケーシング２内部に向かって伸縮するようになっている。

収容空間Ｓ２には、図２及び図３に示すように、上下方向に延びる回転軸心Ｃ１が取外作業空間Ｓ１の中央に設定された第１回転体６及び第２回転体７が設けられている。

該第１回転体６及び第２回転体７は、回転軸心Ｃ１周りに互いに相対回転可能に構成されている。

第１回転体６は、中心線が回転軸心Ｃ１に一致するリング部６ａと、該リング部６ａの外周縁部からライン搬送方向下流側に向かって延びる大レバー部６ｂとを備え、該大レバー部６ｂの延出端部は、連結部材１１を介して第１ピストンロッド３ａの先端に接続されている。

リング部６ａは、回転軸心Ｃ１周りに回転可能にケーシング２の内面に上下一対の環状ベアリング１２によって支持され、第１ピストンロッド３ａの伸長動作で大レバー部６ｂが一方側に回動することにより一方側（Ｘ１方向）に回転する一方、第１ピストンロッド３ａの収縮動作で大レバー部６ｂが他方側に回動することにより他方側（Ｘ２方向）に回転するようになっている。

大レバー部６ｂは、一方側に回動した際、図５に示すように、ケーシング２の搬送通路Ｒ側の壁部２ｅに接触してそれ以上回動しないようになっている。

一方、大レバー部６ｂは、他方側に回動した際、図３に示すように、回動規制壁部２ｃに接触してそれ以上回動しないようになっている。

リング部６ａには、当該リング部６ａの内側に開放する凹状をなす４つの嵌合部６ｃが回転軸心Ｃ１周りに等間隔に設けられている。

第２回転体７は、第１回転体６の上側と下側とにそれぞれ位置する板状の上側体７ａ及び下側体７ｂを備えている。

上側体７ａは、図２に示すように、円板形状をなし、その中央には、取外作業空間Ｓ１に対応する円形状の貫通孔７ｅが形成されている。

一方、下側体７ｂは、中心線が回転軸心Ｃ１に一致する円板部７ｃと、該円板部７ｃの外周縁部から搬送通路Ｒの反対側に向かって延出する延出部７ｄとを備えている。

該延出部７ｄの延出端には、回転軸心Ｃ１周りの周方向に沿って延びる先端部７ｇが設けられ、検出センサ２１は先端部７ｇを検出可能になっている。

円板部７ｃの中央には、取外作業空間Ｓ１に対応する円形状の貫通孔７ｆが形成され、該貫通孔７ｅと貫通孔７ｆとの間に対応する空間が取外作業空間Ｓ１になっている。

そして、図３、図６及び図１５に示すように、大レバー部６ｂが回動規制壁部２ｃに接近した状態の第１回転体６の位置と、先端部７ｇの一端が検出センサ２１に対応している第２回転体７の位置とが一方（下側）の電極１０の取外作業を開始する第１取外開始位置Ｐ１であり、当該第１取外開始位置Ｐ１における第１回転体６及び第２回転体７の相対位置関係が本発明の第１の相対位置関係Ｒ１になっている。

また、図９及び図１２に示すように、大レバー部６ｂが壁部２ｅに接近した状態の第１回転体６の位置と、先端部７ｇの他端が検出センサ２１に対応している第２回転体７の位置とが他方（上側）の電極１０の取外作業を開始する第２取外開始位置Ｐ２であり、当該第２取外開始位置Ｐ２における第１回転体６及び第２回転体７の相対位置関係が本発明の第２の相対位置関係Ｒ２になっている。

すなわち、実施形態１における第１の相対位置関係Ｒ１及び第２の相対位置関係Ｒ２は、第１回転体６及び第２回転体７の位置関係が異なる相対位置関係になっている。

また、第２回転体７は、第１及び第２回転体６，７が第１及び第２の相対位置関係Ｒ１，Ｒ２の際、延出部７ｄが検出センサ２１に対応する位置となっている。

リング部６ａの内方で、且つ、上側体７ａと円板部７ｃとの間には、図２及び図３に示すように、４つの把持体８からなる把持体群８０が配設され、各把持体８は、各嵌合部６ｃにそれぞれ対応する位置に設けられている。

各把持体８の略中央には、挿通孔８ａが形成され、当該挿通孔８ａには、回転軸心Ｃ１と同方向に延びる回動軸８ｂが挿通されている。

回動軸８ｂの各端部は、上側体７ａと円板部７ｃとにそれぞれ固定され、把持体８は、回動軸８ｂ周りに回動可能に第２回転体７に軸支されている。

把持体８の先端には、爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１側に突設され、把持体８における爪部８ｃの両側方には、電極１０の外周面に対応するように緩やかに湾曲する湾曲面８ｅが一対形成されている。

一方、把持体８の基端側中央には、取外作業空間Ｓ１の反対側に突出する突起８ｄ（基部）が設けられ、該突起８ｄは、対応する嵌合部６ｃに遊嵌している。

また、把持体８における突起８ｄの両側方には、当該突起８ｄから離れるにつれて次第に離間するように傾斜する一対の傾斜面８ｆが突起８ｄに連続して形成されている。

そして、図６乃至図９に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第１の相対位置関係Ｒ１において一方側に相対回転すると、つまり、第１回転体６が第２回転体７に対して一方側に相対的に回転することにより、嵌合部６ｃの突起８ｄへの一方側への押圧動作で把持体８が一方側に回動して爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進した後、当該取外作業空間Ｓ１から退避するようになっている。

一方、図１２乃至図１５に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第２の相対位置関係Ｒ２において他方側に相対回転すると、つまり、第１回転体６が第２回転体７に対して他方側に相対的に回転することにより、嵌合部６ｃの突起８ｄへの他方側への押圧動作で把持体８が他方側に回動して爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進した後、当該取外作業空間Ｓ１から退避するようになっている。

ケーシング２の各螺子孔２０には、ブレーキ機構２２が取り付けられ、該ブレーキ機構２２と第１流体圧シリンダ３とが本発明の実施形態１の駆動ユニット５を構成している。

ブレーキ機構２２は、図２に示すように、回転軸心Ｃ１に沿うように移動可能な円柱形状をなすブレーキ体２２ａと、螺子孔２０に螺合する螺子２２ｂと、ブレーキ体２２ａと螺子２２ｂとの間に設けられ、ブレーキ体２２ａを第２回転体７側に付勢して当該第２回転体７に摺接可能に接触させるコイルバネ２２ｃ（付勢手段）とを備え、螺子２２ｂの捩じ込み量を変えることにより、コイルバネ２２ｃの付勢力を変更できるようになっている。

第１流体圧シリンダ３及び検出センサ２１には、第１流体圧シリンダ３を制御する制御部９が接続されている。

制御部９は、第１流体圧シリンダ３に作動信号を出力することにより第１ピストンロッド３ａを伸縮させて第１回転体６を一方側にか、或いは、他方側に回転させるようになっている。

制御部９は、下側に位置するシャンクＧ１に装着された電極１０を取り外す際、図３に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１である取外作業空間Ｓ１に電極１０をセットした状態において、第１流体圧シリンダ３に作動信号を出力して第１ピストンロッド３ａを伸長させることにより、ブレーキ機構２２の付勢力により回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６を一方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの一方側への押圧動作で各把持体８を一方側に回動させ、且つ、各爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１に前進させて電極１０に接触させるようになっていて、これにより、各爪部８ｃが電極１０を把持するようになっている。

また、制御部９は、各爪部８ｃによって電極１０を把持すると、図４及び図５に示すように、第１ピストンロッド３ａがさらに伸長し続けるように第１流体圧シリンダ３を制御して、ブレーキ機構２２の付勢力に抗して第１回転体６及び第２回転体７を一体に電極１０と共に一方側に回転させることで電極１０をシャンクＧ１先端から取り外すようになっている。このとき、第２回転体７は、一方側に回転して延出部７ｄが検出センサ２１に対応しない位置となるよう構成されている。

また、制御部９は、図６に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第１取外開始位置Ｐ１である取外作業空間Ｓ１に電極１０をセットしていない状態において、第１流体圧シリンダ３に作動信号を出力して第１ピストンロッド３ａを伸長させることにより、ブレーキ機構２２により回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６を一方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの一方側への押圧動作で各把持体８を一方側に回動させるようになっていて、これにより、図７及び図８に示すように、各爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１に前進させた後、当該取外作業空間Ｓ１から退避させるようになっている。

さらに、制御部９は、各爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１から退避させた後、第１ピストンロッド３ａがさらに伸長するように第１流体圧シリンダ３を制御し続けて、図９に示すように、各把持体８の一方の傾斜面８ｆをリング部６ａの内周面に接触させて第１回転体６及び第２回転体７をブレーキ機構２２の付勢力に抗して一方側に一体に回転させて第２取外開始位置Ｐ２で、且つ、第２の相対位置関係Ｒ２にするようになっている。

一方、制御部９は、上側に位置するシャンクＧ１に装着された他方の電極１０を取り外す際、図９に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第２取外開始位置Ｐ２で、且つ、第２の相対位置関係Ｒ２である取外作業空間Ｓ１に電極１０をセットした状態において、第１流体圧シリンダ３に作動信号を出力して第１ピストンロッド３ａを収縮させることにより、ブレーキ機構２２の付勢力により回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６を他方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの他方側への押圧動作で各把持体８を他方側に回動させ、且つ、各爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１に前進させて電極１０に接触させるようになっていて、これにより、各爪部８ｃが電極１０を把持するようになっている。

また、制御部９は、各爪部８ｃによって電極１０を把持すると、図１０及び図１１に示すように、第１ピストンロッド３ａがさらに収縮し続けるように第１流体圧シリンダ３を制御して、第１回転体６及び第２回転体７をブレーキ機構２２の付勢力に抗して一体に電極１０と共に他方側に回転させることで電極１０をシャンクＧ１先端から取り外すようになっている。このとき、第２回転体７は、他方側に回転して延出部７ｄが検出センサ２１に対応しない位置となるよう構成されている。

また、制御部９は、図１２に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第２取外開始位置Ｐ２である取外作業空間Ｓ１に電極１０をセットしていない状態において、第１流体圧シリンダ３に作動信号を出力して第１ピストンロッド３ａを収縮させることにより、ブレーキ機構２２により回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６を他方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの他方側への押圧動作で各把持体８を他方側に回動させるようになっていて、これにより、図１３及び図１４に示すように、各爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１に前進させた後、当該取外作業空間Ｓ１から退避させるようになっている。

さらに、制御部９は、各爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１から退避させた後、第１ピストンロッド３ａがさらに収縮するように第１流体圧シリンダ３を制御し続けて、図１５示すように、各把持体８の他方の傾斜面８ｆをリング部６ａの内周面に接触させて第１回転体６及び第２回転体７をブレーキ機構２２の付勢力に抗して他方側に一体に回転させて第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１にするようになっている。

次に、溶接ガンＧに装着された一対の電極１０を実施形態１のスポット溶接用電極取外装置１を用いて取り外す作業について詳述する。

まず、図３に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１の状態において、溶接ガンＧが移動して下側の電極１０を下方から取外作業空間Ｓ１にセットした後、制御部９は、第１ピストンロッド３ａが伸長するように第１流体圧シリンダ３を制御する。すると、ブレーキ機構２２の付勢力によって回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６が一方側に回転して各嵌合部６ｃが各把持体８の突起８ｄを一方側に押す。突起８ｄを一方側に押された各把持体８は、一方側に回動するので、各把持体８の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進して電極１０に接触し、当該電極１０を把持する。

各爪部８ｃが電極１０を把持した後、制御部９は、さらに第１ピストンロッド３ａが伸長し続けるように第１流体圧シリンダ３を制御する。すると、図４及び図５に示すように、第１回転体６及び第２回転体７がブレーキ機構２２の付勢力に抗して一体に電極１０と共に一方側に回転して当該電極１０がシャンクＧ１先端から外れる。このとき、延出部７ｄが検出センサ２１に対応する位置から対応しない位置に移動するので、電極１０がシャンクＧ１先端から取り外されたことを制御部９が認識する。

その後、制御部９は、第１ピストンロッド３ａが収縮するように第１流体圧シリンダ３を制御する。すると、ブレーキ機構２２の付勢力により第２回転体７が停止した状態で第１回転体６が他方側に回転して各把持体８が他方側に回動する。そして、各把持体８の他方の傾斜面８ｆがリング部６ａの内周面に接触することにより、第１回転体６及び第２回転体７がブレーキ機構２２の付勢力に抗して他方側に一体に回転し、図６に示すように、第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１の状態に戻る。このとき、延出部７ｄは、第２回転体７が他方側に回転することにより、検出センサ２１に対応する位置まで戻る。

次に、制御部９は、第１ピストンロッド３ａが伸長するように第１流体圧シリンダ３を制御する。この第１ピストンロッド３ａの伸長動作により、図７に示すように、ブレーキ機構２２の付勢力によって回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６が一方側に回転するとともに、当該第１回転体６の回転動作で各把持体８が一方側に回動する。すると、各爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進した後、当該取外作業空間Ｓ１から退避する。そして、図８に示すように、各把持体８の一方の傾斜面８ｆがリング部６ａの内周面に接触するので、第１回転体６及び第２回転体７がブレーキ機構２２の付勢力に抗して一方側に一体に回転し、その後、図９に示すように、第２取外開始位置Ｐ２で、且つ、第２の相対位置関係Ｒ２の状態になる。このとき、第２回転体７は第１取外開始位置Ｐ１の状態から一方側に回転するが、延出部７ｄは検出センサ２１に対応する位置のままになっている。

次いで、溶接ガンＧが移動して上側の電極１０を上方から取外作業空間Ｓ１にセットした後、制御部９は、第１ピストンロッド３ａが収縮するように第１流体圧シリンダ３を制御する。すると、ブレーキ機構２２の付勢力によって回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６が他方側に回転して各嵌合部６ｃが各把持体８の突起８ｄを他方側に押す。突起８ｄを他方側に押された各把持体８は、他方側に回動するので、各把持体８の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進して電極１０に接触し、当該電極１０を把持する。

各爪部８ｃが電極１０を把持した後、制御部９は、さらに第１ピストンロッド３ａが収縮し続けるように第１流体圧シリンダ３を制御する。すると、図１０及び図１１に示すように、第１回転体６及び第２回転体７がブレーキ機構２２の付勢力に抗して一体に電極１０と共に他方側に回転して当該電極１０がシャンクＧ１先端から外れる。このとき、延出部７ｄが検出センサ２１に対応する位置から対応しない位置に移動するので、電極１０がシャンクＧ１先端から取り外されたことを制御部９が認識する。

その後、制御部９は、第１ピストンロッド３ａが伸長するように第１流体圧シリンダ３を制御する。すると、ブレーキ機構２２の付勢力により第２回転体７が停止した状態で第１回転体６が一方側に回転することにより各把持体８が一方側に回動する。そして、各把持体８の一方の傾斜面８ｆがリング部６ａの内周面に接触することにより、第１回転体６及び第２回転体７がブレーキ機構２２の付勢力に抗して一方側に一体に回転し、図１２に示すように、第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１の状態に戻る。このとき、延出部７ｄは、第２回転体７が一方側に回転することにより、検出センサ２１に対応する位置まで戻る。

次に、制御部９は、第１ピストンロッド３ａが収縮するように第１流体圧シリンダ３を制御する。この第１ピストンロッド３ａの収縮動作により、図１３に示すように、ブレーキ機構２２の付勢力によって回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６が他方側に回転するとともに、当該第１回転体６の回転動作で各把持体８が他方側に回動する。すると、各爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進した後、当該取外作業空間Ｓ１から退避する。そして、図１４に示すように、各把持体８の他方の傾斜面８ｆがリング部６ａの内周面に接触するので、第１回転体６及び第２回転体７がブレーキ機構２２の付勢力に抗して他方側に一体に回転し、その後、図１５に示すように、第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１の状態になり、溶接ガンＧに装着された一対の電極１０の取外作業を終了する。このとき、第２回転体７は第２取外開始位置Ｐ２の状態から他方側に回転するが、延出部７ｄは検出センサ２１に対応する位置のままになっている。

以上より、本発明の実施形態１によると、第１回転体６及び第２回転体７が第１の相対位置関係Ｒ１においてシャンクＧ１先端に装着された電極１０を取外作業空間Ｓ１にセットした後、第１回転体６及び第２回転体７を一方側に相対回転させると、各把持体８の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進して電極１０を挟み込む。その状態で第１回転体６を一方側にさらに回転させると、第２回転体７が共に一方側に回転してシャンクＧ１先端に対して電極１０が捻られて当該電極１０がシャンクＧ１先端から取り外されるようになる。一方、第１回転体６及び第２回転体７が第２の相対位置関係Ｒ２においてシャンクＧ１先端に装着された電極１０を取外作業空間Ｓ１にセットした後、第１回転体６及び第２回転体７を他方側に相対回転させると、各把持体８の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進して電極１０を挟み込む。その状態で第１回転体６を他方側にさらに回転させると、第２回転体７が共に他方側に回転してシャンクＧ１先端に対して電極１０が捻られて当該電極１０がシャンクＧ１先端から取り外されるようになる。このように、シャンクＧ１に対して電極１０を一方側又は他方側のいずれの方向に回転させてもシャンクＧ１から取り外せるようになる。したがって、電極１０の取外作業時においてシャンクＧ１に対する電極１０の回転方向をガン本体にシャンクＧ１を取り付ける方向の反対側に設定することができるので、シャンクＧ１がガン本体から不意に外れてしまうといったことを回避することができる。

また、電極１０を取り外すための複数の把持体８が回転軸心Ｃ１周りに一列にしか並んでおらず、特許文献１のように回転軸心Ｃ１に沿う方向に複数の把持体群８０が設けられていないので、スポット溶接用電極取外装置１を回転軸心Ｃ１に沿う方向にコンパクトにすることができる。

さらに、スポット溶接用電極取外装置１には回転軸心Ｃ１を中心とした周方向に複数の把持体が一列に並ぶ１つの把持体群しかなく、特許文献１のように電極を把持する部分が取り外す電極毎に専用に設けられていないので、部品点数を少なくして簡単な構造にすることができ、部品コストを低く抑えることができる。

また、各把持体８には、爪部８ｃが１つしか設けられておらず、各爪部８ｃが、第１回転体６及び第２回転体７を一方側に回転させるときにだけでなく、第１回転体６及び第２回転体７を他方側に回転させるときにも電極１０を挟み込むのに用いられるようになる。したがって、各把持体８をシンプルな構造にすることができ、部品コストを下げることができる。

さらに、第２回転体７に対して回転軸心Ｃ１に沿う方向に加わった各コイルバネ２２ｃの付勢力により第１回転体６よりも第２回転体７の方が回転軸心周りに回転し難くなる構造になっているので、第１ピストンロッド３ａを伸長させると第１回転体６は第２回転体７に対して一方側に回転する一方、第１ピストンロッド３ａを収縮させると第１回転体６は第２回転体７に対して他方側に回転するようになる。したがって、第１回転体６及び第２回転体７を互いに相対的に回転させることにより各把持体８を回動させて電極１０を把持したり、或いは解放したりするのを１つの駆動源で行うことができるようになるので、低コストなスポット溶接用電極取外装置１にすることができる。

また、第２回転体７が第１回転体６と共に一方側に回転する際、電極１０をシャンクＧ１先端に対して一方側に捩って当該シャンクＧ１先端から取り外すとともに、延出部７ｄが検出センサ２１に対応しない位置になる。一方、第２回転体７が第１回転体６と共に他方側に回転する際、電極１０をシャンクＧ１先端に対して他方側に捩って当該シャンクＧ１先端から取り外すとともに、延出部７ｄが検出センサ２１に対応しない位置になる。このように、シャンクＧ１先端に対する電極１０の回転方向に関わらず、検出センサ２１が延出部７ｄを検出するか否かで電極１０がシャンクＧ１先端から取り外されたか否かを知ることができる。

尚、本発明の実施形態１では、第１回転体６を第１流体圧シリンダ３を用いて回転させるようにしたが、これに限らず、例えば、回転角度を制御可能なエンコーダ付きサーボモータを用いて、第１回転体６の回転動作を行うようにしてもよい。

また、本発明の実施形態１では、第２回転体７に対して第１回転体６を相対的に回転させて各把持体８で電極を把持するようにしているが、第１回転体６に対して第２回転体７を相対的に回転させて各把持体８で電極を把持するようにしてもよい。

また、本発明の実施形態１では、第１流体圧シリンダ３が圧縮エアの給排により駆動するタイプを用いているが、作動油の給排により駆動するタイプのものを用いてもよい。

また、本発明の実施形態１では、ブレーキ機構２２の付勢手段としてコイルバネ２２ｃを用いているが、その他の付勢手段でもよく、例えば、その他の種類のバネやゴム材からなる弾性を有する部材であってもよい。

《発明の実施形態２》
図１６乃至図２２は、本発明の実施形態２に係るスポット溶接用電極取外装置１を示す。この実施形態２では、ブレーキ機構２２の代わりに第２流体圧シリンダ４を利用している点と、第２回転体７及び把持体８の一部構造とが実施形態１と異なっているだけで、その他は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と異なる部分のみを詳細に説明する。

実施形態２のケーシング２には、螺子孔２０が設けられておらず、また、検出センサ２１も取り付けられていない。

実施形態２のケーシング２における収容空間Ｓ３には、図１７に示すように、第２ピストンロッド４ａがライン搬送方向上流側に向かって伸縮する第２流体圧シリンダ４が配設され、該第２流体圧シリンダ４は、伸縮時の力が第１流体圧シリンダ３より小さい能力のものに選択されている。

第２流体圧シリンダ４の基端側は、上下方向に延びる支軸４ｂにより揺動可能にケーシング２に軸支され、第２流体圧シリンダ４は、一方側の揺動動作により、第２ピストンロッド４ａが搬送通路Ｒの反対側に移動する一方、他方側の揺動動作により、第２ピストンロッド４ａが搬送通路Ｒ側に移動するようになっている。

尚、本発明の実施形態２の駆動ユニット５は、第１流体圧シリンダ３と第２流体圧シリンダ４とで構成されている。

実施形態２の第２回転体７における上側体７ａ及び下側体７ｂは、上下に対称の形状をなしている。

上側体７ａは、中心線が回転軸心Ｃ１に一致する円板部７ｃと、該円板部７ｃの外周縁部から搬送通路Ｒの反対側に向かって延出する小レバー部７ｈとを備え、該小レバー部７ｈの延出端部は、第２ピストンロッド４ａの先端に接続されている。

下側体７ｂは、上側体７ａと同一の構造をしているので、上側体７ａと同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

上側体７ａ及び下側体７ｂは、第２ピストンロッド４ａの収縮動作で第２流体圧シリンダ４が一方側に揺動しながら各小レバー部７ｈが一方側に回動することにより一方側（Ｘ１方向）に回転する一方、第２ピストンロッド４ａの伸長動作で第２流体圧シリンダ４が他方側に揺動しながら各小レバー部７ｈが他方側に回動することにより他方側（Ｘ２方向）に回転するようになっている。

小レバー部７ｈは、他方側に回動した際、図２及び図４に示すように、ケーシング２のライン搬送方向上流側の壁部２ｆに接触してそれ以上回動しないようになっている。

実施形態２の把持体８の先端には、一対の爪部８ｇが取外作業空間Ｓ１側に向けて突設され、該各爪部８ｇは、回転軸心Ｃ１を中心とした周方向に離間している。

そして、図１７に示すように、第１流体圧シリンダ３の第１ピストンロッド３ａが収縮した状態の第１回転体６の位置と、第２流体圧シリンダ４の第２ピストンロッド４ａが伸長した状態の第２回転体７の位置とが一方（下側）の電極１０の取外作業を開始する第１取外開始位置Ｐ１であり、当該第１取外開始位置Ｐ１における第１回転体６及び第２回転体７の相対位置関係が本発明の第１の相対位置関係Ｒ１になっている。

また、図２０に示すように、第１流体圧シリンダ３の第１ピストンロッド３ａが伸長した状態の第１回転体６の位置と、第２流体圧シリンダ４の第２ピストンロッド４ａが収縮した状態の第２回転体７の位置とが他方の電極１０の取外作業を開始する第２取外開始位置Ｐ２であり、当該第２取外開始位置Ｐ２における第１回転体６及び第２回転体７の相対位置関係が本発明の第２の相対位置関係Ｒ２になっている。

すなわち、実施形態２の第１の相対位置関係Ｒ１及び第２の相対位置関係Ｒ２は、第１回転体６及び第２回転体７の位置関係が同じ相対位置関係になっている。

そして、図１７及び図１８に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１において一方側に相対回転すると、つまり、第１回転体６が第２回転体７に対して一方側に相対的に回転することにより、嵌合部６ｃの突起８ｄへの一方側への押圧動作で把持体８が一方側に回動して一方の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進するようになっている。

一方、図２０乃至図２１に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第２取外開始位置Ｐ２で、且つ、第２の相対位置関係Ｒ２において他方側に相対回転すると、つまり、第１回転体６が第２回転体７に対して他方側に相対的に回転することにより、嵌合部６ｃの突起８ｄへの他方側への押圧動作で把持体８が他方側に回動して他方の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進するようになっている。

実施形態２の制御部９は、第２流体圧シリンダ４に接続され、第２流体圧シリンダ４に作動信号を出力することにより第２ピストンロッド４ａを伸縮させて第２回転体７を一方側にか、或いは、他方側に回転させるようになっている。

制御部９は、下側に位置するシャンクＧ１に装着された電極１０を取り外す際、図１７に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１である取外作業空間Ｓ１に電極１０をセットした状態において、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａが共に伸長するように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御することにより、小レバー部７ｈが壁部２ｆに接触して回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６を一方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの一方側への押圧動作で各把持体８を一方側に回動させ、且つ、各把持体８の一方の爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１に前進させて電極１０に接触させるようになっていて、これにより、図１８に示すように、各把持体８の一方の爪部８ｃが電極１０を把持するようになっている。

また、制御部９は、各把持体８の一方の爪部８ｃによって電極１０を把持した状態において、図１９に示すように、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａが共に伸長し続けるように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御することにより、第１ピストンロッド３ａが第２ピストンロッド４ａの伸長する力に打ち勝ってさらに伸長して第１回転体６及び第２回転体７を一体に電極１０と共に一方側に回転させて電極１０をシャンクＧ１先端から取り外すようになっている。

また、制御部９は、下側の電極１０をシャンクＧ１先端から取り外した後、第１ピストンロッド３ａが伸長するよう第１流体圧シリンダ３を制御する一方、第２ピストンロッド４ａが収縮するよう第２流体圧シリンダ４を制御することにより、回転停止した第１回転体６に対して第２回転体７を一方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの他方側への押圧動作で各把持体８を他方側に回動させるようになっていて、これにより、図２０に示すように、各把持体８の一方の爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１から退避させて電極１０を取外作業空間Ｓ１から取り除くとともに、第１回転体６及び第２回転体７を第２取外開始位置Ｐ２で、且つ、第２の相対位置関係Ｒ２の状態にするようになっている。

一方、制御部９は、上側に位置するシャンクＧ１に装着された電極１０を取り外す際、図２０に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第２取外開始位置Ｐ２で、且つ、第２の相対位置関係Ｒ２である取外作業空間Ｓ１に電極１０をセットした状態において、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａが共に収縮するように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御することにより、第２ピストンロッド４ａが収縮端に位置して回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６を他方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの他方側への押圧動作で各把持体８を他方側に回動させ、且つ、各把持体８の他方の爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１に前進させて電極１０に接触させるようになっていて、これにより、図２１に示すように、各把持体８の他方の爪部８ｃが電極１０を把持するようになっている。

また、制御部９は、各把持体８の他方の爪部８ｃによって電極１０を把持した状態において、図２２に示すように、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａが収縮し続けるように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御することにより、第１ピストンロッド３ａが第２ピストンロッド４ａの収縮する力に打ち勝ってさらに収縮して第１回転体６及び第２回転体７を一体に電極１０と共に他方側に回転させて電極１０をシャンクＧ１先端から取り外すようになっている。

また、制御部９は、上側の電極１０をシャンクＧ１先端から取り外した後、第１ピストンロッド３ａが収縮するよう第１流体圧シリンダ３を制御する一方、第２ピストンロッド４ａが伸長するよう第２流体圧シリンダ４を制御することにより、回転停止した第１回転体６に対して第２回転体７を他方側に相対的に回転させて各嵌合部６ｃの各突起８ｄへの一方側への押圧動作で各把持体８を一方側に回動させるようになっていて、これにより、図１７に示すように、各把持体８の他方の爪部８ｃを取外作業空間Ｓ１から退避させて電極１０を取外作業空間Ｓ１から取り除くとともに、第１回転体６及び第２回転体７を第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１の状態にするようになっている。

次に、溶接ガンＧに装着された一対の電極１０を実施形態２のスポット溶接用電極取外装置１を用いて取り外す作業について詳述する。

まず、図１７に示すように、第１回転体６及び第２回転体７が第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１の状態において、溶接ガンＧが移動して下側の電極１０を下方から取外作業空間Ｓ１にセットした後、制御部９は、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａがそれぞれ伸長するように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御する。すると、壁部２ｆに小レバー部７ｈが接触して第２回転体７が回転停止するとともに第２回転体７に対して第１回転体６が一方側に相対的に回転して各嵌合部６ｃが各把持体８の突起８ｄを一方側に押す。突起８ｄを一方側に押された各把持体８は、一方側に回動するので、図１８に示すように、各把持体８の一方の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進して電極１０に接触し、当該電極１０を把持する。

各把持体８の一方の爪部８ｃが電極１０を把持した後、制御部９は、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａが伸長し続けるように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御する。すると、図１９に示すように、第１ピストンロッド３ａが第２ピストンロッド４ａの伸長する力に打ち勝って伸長して第１回転体６及び第２回転体７が一体に電極１０と共に一方側に回転して当該電極１０がシャンクＧ１先端から外れる。

その後、制御部９は、下側の電極１０をシャンクＧ１先端から取り外した後、第１ピストンロッド３ａが伸長するよう第１流体圧シリンダ３を制御する一方、第２ピストンロッド４ａが収縮するように第２流体圧シリンダ４を制御する。すると、壁部２ｅに大レバー部６ｂが接触して回転停止した第１回転体６に対して第２回転体７が一方側に相対的に回転して各把持体８が他方側に回動する。そして、図２０に示すように、各把持体８の一方の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１から退避して電極１０を取外作業空間Ｓ１から取り除くとともに、第１回転体６及び第２回転体７が第２取外開始位置Ｐ２で、且つ、第２の相対位置関係Ｒ２になる。

次いで、溶接ガンＧが移動して上側の電極１０を上方から取外作業空間Ｓ１にセットした後、制御部９は、図２０に示すように、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａがそれぞれ収縮するように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御する。すると、第２ピストンロッド４ａが収縮端に位置して回転停止した第２回転体７に対して第１回転体６が他方側に相対的に回転して各嵌合部６ｃが各把持体８の突起８ｄを他方側に押す。突起８ｄを他方側に押された各把持体８は、他方側に回動するので、図２１に示すように、各把持体８の他方の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１に前進して電極１０に接触し、当該電極１０を把持する。

各把持体８の他方の爪部８ｃにより電極１０が把持されると、制御部９は、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａが収縮し続けるように第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を制御する。すると、図２２に示すように、第１ピストンロッド３ａが第２ピストンロッド４ａの収縮する力に打ち勝って収縮して第１回転体６及び第２回転体７が一体に電極１０と共に他方側に回転して当該電極１０がシャンクＧ１先端から外れる。

その後、制御部９は、上側の電極１０をシャンクＧ１先端から取り外した後、第１ピストンロッド３ａが収縮するよう第１流体圧シリンダ３を制御する一方、第２ピストンロッド４ａが伸長するように第２流体圧シリンダ４を制御する。すると、回動規制壁部２ｃに接触して回転停止した第１回転体６に対して第２回転体７が他方側に相対的に回転して各把持体８が一方側に回動する。そして、図１７に示すように、各把持体８の他方の爪部８ｃが取外作業空間Ｓ１から退避して電極１０を取外作業空間Ｓ１から取り除くとともに、第１回転体６及び第２回転体７が第１取外開始位置Ｐ１で、且つ、第１の相対位置関係Ｒ１になって溶接ガンＧに装着された一対の電極１０の取外作業が終了する。

以上より、本発明の実施形態２によると、第１回転体６及び第２回転体７を一方側に回転させて電極１０をシャンクＧ１先端から取り外すときと、第１回転体６及び第２回転体７を他方側に回転させて電極１０をシャンクＧ１先端から取り外すときとにおいて、１つの把持体８の異なる爪部８ｃでそれぞれ電極１０を挟み込むようになる。したがって、電極１０の取外作業を繰り返し行う際の把持体８の各爪部８ｃに加わる負荷を半分ずつにすることができ、爪部８ｃの破損が発生し難いスポット溶接用電極取外装置１にすることができる。

また、第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａのそれぞれを伸縮させることによって第１回転体６及び第２回転体７が互いに相対的に回転するようになるので、各把持体８を回動させて電極１０を把持したり、或いは電極１０を解放したりすることができる。

また、シャンクＧ１から電極１０を取り外す際、電極１０を取外作業空間にセットした状態で第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａを共に伸長又は収縮させようとすると、第１回転体６及び第２回転体７に相対的な回転方向の力が加わって各把持体８が電極１０を把持するとともに、第２ピストンロッド４ａの伸縮時の力が第１ピストンロッド３ａより小さいので、第１ピストンロッド３ａが第２ピストンロッド４ａの伸縮しようとする力に打ち勝って伸長又は収縮するようになる。したがって、電極１０が各把持体８にしっかりと把持された状態で第１回転体６及び第２回転体７が一体に回転するようになるので、電極１０をシャンクＧ１先端から確実に取り外すことができる。このように、第１回転体６及び第２回転体７の相対回転動作及び一体回転動作を２つの第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４の第１ピストンロッド３ａ及び第２ピストンロッド４ａの伸縮動作のみで行うことができるようになるので、スポット溶接用電極取外装置１を低コストな部品で構成することができ、スポット溶接用電極取外装置１のコストをさらに低くすることができる。

尚、本発明の実施形態２では、第１回転体６及び第２回転体７をそれぞれ第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４を用いて回転させるようにしたが、これに限らず、例えば、回転角度を制御可能なエンコーダ付きサーボモータを用いて、第１回転体６及び第２回転体７の相対回転動作及び一体回転動作を行うようにしてもよい。

また、本発明の実施形態２では、第１流体圧シリンダ３及び第２流体圧シリンダ４が圧縮エアの給排により駆動するタイプを用いているが、作動油の給排により駆動するタイプのものを用いてもよい。

また、本発明の実施形態２では、把持体８に一対の爪部８ｃを設けるとともに、第１回転体６及び第２回転体７の第１の相対位置関係Ｒ１と第２の相対位置関係Ｒ２とが同じ相対位置関係であるが、実施形態１のように、把持体８に爪部８ｃを１つだけ設けるとともに、第１回転体６及び第２回転体７の第１の相対位置関係Ｒ１と第２の相対位置関係Ｒ２とが異なる相対位置関係であるようにしてもよい。

さらに、本発明の実施形態１では、把持体８に爪部８ｃを１つだけ設けるとともに、第１回転体６及び第２回転体７の第１の相対位置関係Ｒ１と第２の相対位置関係Ｒ２とが異なる相対位置関係であるが、実施形態２のように、把持体８に一対の爪部８ｃを設けるとともに、第１回転体６及び第２回転体７の第１の相対位置関係Ｒ１と第２の相対位置関係Ｒ２とが同じ相対位置関係であるようにしてもよい。

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取外装置に適している。

１スポット溶接用電極取外装置
３第１流体圧シリンダ
３ａ第１ピストンロッド
４第２流体圧シリンダ
４ａ第２ピストンロッド
５駆動ユニット
６第１回転体
６ｃ嵌合部
７第２回転体
７ｄ延出部
８把持体
８ｂ回動軸
８ｃ爪部
８ｄ突起（基部）
１０電極
２１検出センサ
２２ブレーキ機構
２２ａブレーキ体
２２ｃコイルバネ（付勢手段）
Ｃ１回転軸心
Ｇ溶接ガン
Ｇ１シャンク
Ｒ１第１の相対位置関係
Ｒ２第２の相対位置関係
Ｓ１取外作業空間

Claims

スポット溶接用ガンのシャンク先端に装着された電極を上記シャンク先端から取り外すスポット溶接用電極取外装置であって、
取外作業空間の中央に回転軸心が設定され、複数の嵌合部を上記回転軸心周りに等間隔に有する第１回転体と、
当該第１回転体に対して上記回転軸心周りに互いに相対回転可能に構成された第２回転体と、
上記第１及び第２回転体の少なくとも一方を回転駆動させる駆動ユニットと、
上記各嵌合部にそれぞれ対応する位置に配設され、且つ、上記回転軸心と同方向に延びる回動軸周りに回動可能に上記第２回転体に軸支され、先端に爪部が設けられる一方、基部が対応する上記嵌合部に遊嵌する複数の把持体とを備え、
上記駆動ユニットの駆動動作により、上記第１及び第２回転体がの第１の相対位置関係から一方側に相対回転すると、上記嵌合部の上記基部への一方側への押圧動作で上記把持体が一方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間にセットされた上記電極に接触可能に上記取外作業空間に前進する一方、上記第１及び第２回転体が第２の相対位置関係から他方側に相対回転すると、上記嵌合部の上記基部への他方側への押圧動作で上記把持体が他方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間にセットされた上記電極に接触可能に上記取外作業空間に前進するよう構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
請求項１に記載のスポット溶接用電極取外装置において、
上記第１及び第２の相対位置関係は、上記第１及び第２回転体の位置関係が異なる相対位置関係になっており、
上記爪部は、上記把持体に１つ形成され、上記第１回転体が上記第１の相対位置関係から上記第２の相対位置関係になるまで上記第１及び第２回転体が一方側に相対回転すると、上記把持体が一方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間に前進した後、当該取外作業空間から退避する一方、上記第１回転体が上記第２の相対位置関係から上記第１の相対位置になるまで上記第１及び第２回転体が他方側に相対回転すると、上記把持体が他方側に回動して上記爪部が上記取外作業空間に前進した後、当該取外作業空間から退避するよう構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
請求項１に記載のスポット溶接用電極取外装置において、
上記第１及び第２の相対位置関係は、上記第１及び第２回転体の位置関係が同じ相対位置関係になっており、
上記爪部は、上記回転軸心を中心とした周方向に離間して一対形成され、上記第１及び第２回転体が上記相対位置関係から一方側に相対回転すると、上記把持体が一方側に回動して上記一方の爪部が上記取外作業空間に前進する一方、上記第１及び第２回転体が上記相対位置関係から他方側に相対回転すると、上記把持体が他方側に回動して上記他方の爪部が上記取外作業空間に前進するよう構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
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取外装置において、
上記駆動ユニットは、先端が上記第１回転体に接続された第１ピストンロッドを有し、該第１ピストンロッドの伸長動作により上記第１回転体を一方側に回転させる一方、上記第１ピストンロッドの収縮動作により上記第１回転体を他方側に回転させる第１流体圧シリンダと、
上記回転軸心に沿って移動可能なブレーキ体及び該ブレーキ体を上記第２回転体側に付勢して当該第２回転体に摺接可能に接触させる付勢手段を有するブレーキ機構と備えていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
請求項４に記載のスポット溶接用電極取外装置において、
上記第２回転体には、外側方に延出する延出部が設けられ、
上記第２回転体の外側方には、上記延出部を検出可能な検出センサが設けられ、
上記第２回転体は、上記第１及び第２回転体が第１及び第２の相対位置関係の際、上記延出部が上記検出センサに対応する位置となっており、一方側又は他方側に回転して上記電極を上記シャンク先端から取り外した状態で上記延出部が上記検出センサに対応しない位置となるよう構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。
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取外装置において、
上記駆動ユニットは、先端が上記第１回転体に接続された第１ピストンロッドを有し、該第１ピストンロッドの伸長動作により上記第１回転体を一方側に回転させる一方、上記第１ピストンロッドの収縮動作により上記第１回転体を他方側に回転させる第１流体圧シリンダと、
先端が上記第２回転体に接続された第２ピストンロッドを有し、且つ、伸縮時の力が上記第１流体圧シリンダより小さく設定され、上記第２ピストンロッドの収縮動作により上記第２回転体を一方側に回転させる一方、上記第２ピストンロッドの伸長動作により上記第２回転体を他方側に回転させる第２流体圧シリンダとを備え、
上記第１及び第２回転体を一方側に相対回転させる際、上記第１及び第２ピストンロッドが共に伸長するように上記第１及び第２流体圧シリンダを作動させる一方、上記第１及び第２回転体を他方側に相対回転させる際、上記第１及び第２ピストンロッドが共に収縮するように上記第１及び第２流体圧シリンダを作動させるよう構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極取外装置。