JP3575588B2 - Electric pressurized resistance welding machine - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は電気抵抗溶接機の分野，とりわけスポット溶接ガン（Ｃタイプ，Ｘタイプを含む），定置式スポット溶接機，プロジェクション溶接機，抵抗シーム溶接機の分野に属し，さらに限定して言えば，可動側の電極チップを開閉駆動するプレスタイプのガイド機構にリニアガイドを使用し，しかも当該溶接機の機能別に単一化した各種ユニット部品を，一つのコモンベース又はリニアガイドのレール本体を基準に組み立てるようにした電動加圧式抵抗溶接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスポット溶接ガンについて言えば，可動側の電極チップの駆動機構にリニアガイドシステムを使用したスポット溶接ガンが知られている。たとえば，特開平１０−３４３４６号公報の明細書及び図面に記載された発明がそれである。
【０００３】
この種の従来の溶接ガンはガン本体に固定された第１ガンアームに対応させた第２ガンアームをガン本体内に設けたボールねじ，スライデングナット，リニアガイドおよびサーボモータからなる加圧駆動機構によってガン本体に沿って駆動し，二つの電極チップで重ね板（ワーク）を挟みつけ，溶接に必要とする加圧力を与えると共に溶接電流を流してその局部を加熱し接合するものである。
【０００４】
この種の従来の装置によれば，これまでの従来の溶接ガンと較べて干渉する部分が少なくなるので，移動経路や溶接位置の制約が少なく，被溶接物の大きさ,形状に応じてストロークが異なる毎にガンアームを自由に組み替えることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来のこの種のスポット溶接ガンはガン本体の内部に加圧駆動機構を一体に設けたものであるから，溶接トランスやイコライズ装置を溶接ガンと一体的に組み込む際には，これらのユニットが搭載できるように新規な構造設計を強いられることになり，現状の組み付け方法では溶接機の各機能別にユニット部品を組み付け又は組み替えることがむつかしいのが難点であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は，上記の問題を解決するもので，請求項１の発明は一方の電極チップを有するガンアームと，前記電極チップと対応する他方の電極チップを駆動する駆動ユニットと，当該溶接機をロボットに支持するガンブラケット及び／又は当該溶接機に二次電流を流すための溶接トランスを含む溶接ユニットとが，各種ユニット毎に一つのコモンベースにそれぞれ取り付け取り外しが可能に構成された抵抗溶接機において，前記駆動ユニットは両側に平行に配置されたリニアガイドレールを有する断面凹形のレール本体と，該レール本体のリニアガイドレールと平行に設けられたボールねじとを有し，前記ボールねじにはナットブロックが組み込まれ，前記ナットブロック側には前記他方の電極チップが支持され，前記ボールねじを電動モータにより回転駆動することで，前記ナットブロックが直線移動し，その直線移動する方向に設けられた前記リニアガイドレールに前記ナットブロックがガイドされるように構成され，前記コモンベースは前記レール本体の長手方向の取り付け面に重ねて配置されかつ前記レール本体と着脱可能に取り付けられたことを特徴とする。
【０００７】
かかる請求項１の発明によれば，下記の事項を満足させることができる。
（１）組み付け精度出しが容易になる。
（２）剛性を高く軽量化が可能となるため溶接時の追従性が向上する。
（３）組み立てやメンテナンスが容易になる。
（４）ガイド中心と電極加圧中心がオフセット位置にある場合に必要とする電極廻り止め 機構がいらなくなる。
（５）駆動ユニットが量産可能な市販規格部品を使用できるから，コスト面で大幅な低 減を図ることができる。
【０００８】
また請求項１の発明によれば，コモンベースの両側を取り付け基準面とするため，溶接機のバリエーションに応じて，イコライズユニット，ガンアーム，溶接トランスの取り付け取り外し及び基準ユニット毎に交換することが容易になり，しかも軽量・コンパクトに製作することができる。
【０００９】
次に請求項２の発明は，断面凹形のレール本体の両側にリニアガイドレールが平行に配置され，前記ガイドレールと平行にボールねじが配置され，前記ボールねじにナットブロックが組み込まれ，前記ナットブロック側に一方の電極チップをもつガンアームまたは一方の電極チップをもつポイントホルダが支持され，前記ボールねじを電動モータにより回転することで，前記ナットブロックが直線移動し，その直線移動する方向に設けられた前記リニアガイドレールに前記ナットブロックがガイドされ，それによって，前記電極チップに加圧力が発せられる駆動ユニットにおいて，当該駆動ユニットをロボットに支持するためのガンブラケットが，前記レール本体の長手方向の取り付け面に重ねて配置されかつ前記レール本体と着脱可能に取り付けられ，前記電極チップと対応する他方の電極チップを有するもう一方のガンアームは前記ガンブラケットまたは前記レール本体を基準に着脱可能に取り付けられたことを特徴とする。
【００１０】
これによって，ガン本体内部に駆動機構を一体に設けた従来方式に較べ，レール本体を基準にガンアーム，ガンブラケット，イコライズユニット，溶接トランスなどそれぞれユニット毎に取り付け可能となるから，溶接トランス搭載のロボットガンの新規設計が不要となり，さらにこの場合，前述したコモンベースが省略できる分，小型・軽量化を促進することが可能になる。
【００１１】
また請求項２の発明は，前記ガンアームが前記ガンブラケット又はレール本体を基準に直接取り付けられることで，構造を簡素化および重量削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１の実施例）
図１は本発明の装置をＣタイプのサーボスポット溶接ガンに実施した場合の第１の実施例を示す側面図である。図２は図１のＺ矢視図である。図３は図１のＡ矢視図である。図４は駆動ユニットの一例を示す平面図である。図５は図４のＹ矢視図である。
【００１３】
図において，１は抵抗溶接機で，ここでは電極のアクチェータにサーボモータＭを使用した，いわゆるロボット用サーボスポットガンを示す。２はＣ形のガンアームで，先端に一方の電極チップ３が固着される。４は前記電極チップ３と対応する他方の電極チップ５をドライブする駆動ユニットである。６は各種ユニット部品類が組み付けられるコモンベースであって，軽量化を考慮しアルミニウム系の材質から作られている。
【００１４】
７は溶接ユニットである。このユニットには当該溶接機に二次電流を流すための溶接トランスＴと，このトランスの出力端子Ｅ１及び出力端子Ｅ２に接続される二次回路を構成するブスバーＢ１，ブスバーＢ２及びブスバーＢ３と可動側のポイントホルダＨに接続されるシャントＦなどが含まれる。
【００１５】
前記駆動ユニット４は，たとえば図４及び図５に示すようにレール本体８が断面凹形の形態を有し，しかもその断面凹形レール本体の両側に平行に配置されたリニアガイドレール９から構成され，そのガイドレールの内側に案内溝を有する軌道面Ｕが形成されているものである。このユニットのレール本体８にはコモンベース６にボルトｂ１で取り付けられる取り付け面ｄが形成されている。
【００１６】
前記レール本体８の断面凹形の溝内には軌道面Ｕに沿って設けられたボールねじ１０にナットブロックＮが組み込まれている。このナットブロックＮにはガンアーム２の取り付け面ｃが形成されている。
【００１７】
前記ボールねじ１０には前記レール本体８のハウジング１１に固定された電動モータＭの出力軸１２が直結されている。また図４のようにワークと電動モータの干渉条件を回避するために，電動モータＭを前記レール本体８の側面に折り返して，たとえばギア，ベルト又はチェーン等の任意の動力伝達機構１６を介して前記ボルトねじ１０と連結されることもある。
【００１８】
前記モータＭの動力でボールねじ１０を回転させることにより，前記ナットブロックＮが直線移動し，このナット側に支持された前記他方の電極チップ５が，一方の固定アーム側の電極チップ３に対向して接近ないし離反し，この動作で溶接加圧ないし電極開放が行われる。
【００１９】
この場合の駆動ユニット４はガン加圧用の駆動装置が一つのドライブユニットとして構成されるもので，その具体的な構成は，たとえば図５の断面図に例を示すように，前記ナットブロックＮの内部に収納された複数の転動体ｂｒを順ぐりに転がして，その直線移動する方向に設けられたリニアガイドレールの軌道面にそってナットブロックＮをガイドする。
【００２０】
前記コモンベース６には，その両面のうち一方の片面にガンアーム２が絶縁板を介して複数のボルトｂ２により固定され，またその同じ面にロボット取り付け面を有するガンブラケット１３が絶縁板を介して複数のボルトｂ３により固定される。このガンブラケット１３には溶接トランスＴが複数のボルトｂ４により固定される。
【００２１】
そして，コモンベース６の反対側の片面には駆動ユニット４が複数のボルトｂ１により固定される。この駆動ユニット４のナットブロックＮにポイントホルダＨが複数のボルトｂ５により固定され，その先端に他方の電極チップ５が支持される。
【００２２】
前記駆動ユニットのレール本体には前記ナットブロックＮが直線移動する方向に，カバー（図３の１７）が設けられていて，軌道面及びボールねじを異物（溶接時に発生するスパッタ，水，油，煤塵など）の付着から保護することができる。
【００２３】
前記カバー１７は前記レール上を覆うべくそのレール本体の長手方向にそって配置され，レール本体８の両側のハウジングにカバー１７の両端が固定されている。
【００２４】
前記ナットブロックＮには前記ナットブロックが前記レールにそって移動するときに前記カバー１７が干渉しないようにカバー案内溝２１が形成されている。つまりカバー板１７がカバー案内溝２１を通過して支障なく前記ナットブロックＮが移動できる。このカバーはジャバラでもよい。
【００２５】
（第２実施例）
次に図６は，前述した従来のＸタイプのロボット用スポット溶接ガンに本発明装置の第２の実施例を示したものである。
【００２６】
この場合，ガン本体に固定された固定側ガンアーム１４に対応させた可動側ガンアーム１５をレール本体に設けたボールねじ１０，ナットブロックＮ，リニアガイドレール９およびサーボモータＭからなる駆動ユニットによってドライブするもので，この点は従来の溶接ガンと共通するが，本発明による違いは，コモンベース６を用いることにより，ガンアームおよび駆動ユニット以外にも溶接トランス，イコライズユニット等が機能別に溶接条件又はワーク干渉条件等に応じて取り付け取り外しを容易にした点である。
【００２７】
この場合の溶接ガンによれば，コモンベース６は断面形状が略コの字の形態をなし，このコモンベース６の下側面の片側に固定側ガンアーム１４が絶縁板を介して複数のボルトｂ２により固定され，またその同じ面に駆動ユニット４のレール本体８が複数のボルトｂ１により固定される。そして駆動ユニット４のナットブロックＮには可動側ガンアーム１５がボルト（図省略）により固定される。
【００２８】
またコモンベースの両側板を基準にガンブラケット１３が絶縁板を介して複数のボルトｂ３により固定され，このガンブラケット１３に溶接トランスＴが複数のボルトｂ４でしっかり固定される。
【００２９】
コモンベース６に固定された駆動ユニットには，前述の実施例で示したように，リニアガイドレール（図４及び図５の９）とボールねじ１０にナットブロックＮが組み込まれている。
【００３０】
ナットブロックＮは上記リニアガイドに形成された溝に組み込まれた摺動体又はボール 等の転動体ｂｒを有する。
【００３１】
このガイドユニットは電動モータＭによりボールねじ１０を回転することによって，リニアガイドレール９の軌道面Ｕまたは溝を複数の転動体ｂｒが順ぐりに転がり，ナットブロックＮの動きを円滑にガイドするもので，前記ナットブロックＮの動きで可動側ガンアーム１５を開閉動作する。
【００３２】
（第3の実施例）
次に，図７は本発明の溶接機にイコライズユニット１８を取り付けた場合の第３の実施例を示す。図８は図7のＸ矢視図で，二点鎖線は図４のようにレール本体の側面に折り返した電動モータＭの配置を示す。
【００３３】
この場合，イコライズユニット１８はコモンベース６の所定位置に2本の平行したガイドロッド１９ａ及びガイドロッド１９ｂの両端が，ガンブラケット１３のトランス固定板１３ａに固定されたロッド支持板１３ｂ及びロッド支持板１３ｃにより固定されている。
【００３４】
そして，このガイドロッド１９ａ及びガイドロッド１９ｂは，コモンベース6の上に一体的又はボルト締め等により機械的に着脱可能に取り付けられたハウジング２２ａ及び２２ｂに組み込まれた軸受けを貫通して摺動可能に支持されている。
【００３５】
前記イコライズユニット１８は，ガンブラケット１３にシリンダ本体が固定されたバランシングシリンダ２０を備えており，このシリンダのピストンロッド２１がハウジングに連結されていて，シリンダへのガン本体の重量バランス効果を得るための空圧回路により，可動側の電極チップがワークを加圧した時の反力を吸収すべくガン全体がフローテイングし，ワークに対する変形とひずみを防ぐ構造になっている。
【００３６】
本発明の図面では前記空圧回路の構成例について省略したが，たとえばバランシングシリンダ２０の作動側の空圧回路及び戻り側の空圧回路に，内圧の増減及び／又は方向切り換え等の諸動作が可能な電磁弁を設け，溶接ガンの重量負荷の大部分を打ち消す方向にエアが供給されるものである。
【００３７】
たとえば電空比例弁等によりガン姿勢変化に応じて重量バランスが得られる方向に，予め設定された内圧を外部信号により電磁弁のＯＮ，ＯＦＦ切り換え動作により前記シリンダへの流体圧力調整が自動的に行われる。
【００３８】
（第４の実施例）
次に，本発明の第４の実施例を以下の図面から説明する。
図９は本発明装置の平面図である。図１０は全体装置の側面図である。図１１はＱ矢視図である。図１２は図１０のＲ矢視図である。
なお，図中の符号は前述した先の実施例（図１〜図８）で示された構成部品と同一機能部品は同じ番号で示し，詳細は省略する。
【００３９】
上記の図面に示す溶接ガンは，電極チップ５の駆動源に電動モータＭが使用される。Ｃ形のガンアーム２の先端に一方の電極チップ３が固定されている。前記電極チップ３と対応する他方の電極チップ５をドライブする駆動ユニット４は，レール本体８に直接ガンアーム２とガンブラケット１３とが絶縁板を介して複数のボルトｂ２とボルトｂ３によりそれぞれが直接取り付けられる。この場合，ガンアーム２はガンブラケット１３側に絶縁した形で直接取り付けてもよい。
【００４０】
前記レール本体には軌道面にそって設けられたボールねじ１０にナットブロックＮが組み込まれている。前記ナットブロックには前記他方の電極チップ５を有するガンアーム（例えば図６の１５）又はポイントホルダＨが複数のボルトｂ５により直接取り付けられる。
【００４１】
前記ポイントホルダＨにはブスバーＢ３がそのポイントホルダ本体から突出した形態で一体的に構成され，当該溶接機に二次電流を流すための溶接トランスＴの出力端子Ｅ１に接続されたブスバーＢ１と前記ブスバーＢ３との間はナットブロックの直線上の動きに対応する柔軟性を有するシャントＦが接続されている。
【００４２】
前記ボールねじ１０はレール本体８の片側のハウジング１１に固定された電動モータＭの出力軸とカップリング２２を介して連結されている。電動モータＭは一般にサーボモータ，減速機付モータ等が使用される。
【００４３】
この実施例ではサーボモータの出力軸とボールねじ１０とを直結した場合を示したが，前述したように電動モータＭが後方に長くなるようであれば図４のごとく前記レール本体８の側面に折り返して連結される。
【００４４】
前記ナットブロックＮの内部には複数の転動体ｂｒが収納され，複数の転動体ｂｒをレール本体８の軌道面に順ぐりに転がして，その直線移動する方向にナットブロックＮをガイドする。
【００４５】
前述した実施例のカバー１７に代わって本実施例の場合は，レール本体８の開口部の上方に軌道面及びボールねじ等の摺動部全体を囲うための開閉可能な箱型のカバーケーシング２３が配置されている。図面では省略したが前記ケーシング２３にはカバーの外側に突出するブスバーＢ３，電極チップ５及びポイントホルダH等の可動部品との干渉を避けるための開口部又は逃げ溝が形成されている。
前記カバーケーシング２３の内に前記摺動部が収納されることによって溶接時に発生する異物，たとえばスパッタ，水，油，煤塵などの付着物から駆動ユニットを護ることができる。
【００４６】
この実施例の溶接ガンは，前述したように前記電動モータＭの動力でボールねじ１０を回転させることにより，前記ナットブロックＮが直線移動し，前記ナット側に支持された前記他方の電極チップ５が一方の固定アーム側の電極チップ３に対応して接近ないし離反し，この動作で溶接加圧ないし開放が行われる。
【００４７】
以下，本発明の動作を図１に基づいて説明する。
溶接ガンは溶接打点間の移動と位置決め，ガン開放量および加速減速等の制御要素が予めロボットコントローラにテイーチングされ，その再現動作によりスポット溶接が行われる。
【００４８】
溶接ガンがロボット操作により溶接打点位置に移動し，電極チップ間に打点位置が挿入されると，ロボットコントローラの指令で電動モータＭが作動しボールねじ１０が回転することによって，ナットブロックＮがリニアガイドレールにそって直線移動し，可動側の電極チップと固定側の電極チップとの間にワークを挟みつけ溶接に必要な加圧力を与え,電極間に溶接電流を流しその溶接点を加熱し接合する。
【００４９】
前記溶接動作はロボット側のプログラム制御により次々と溶接打点毎に連続的に行われ，この間の，ロボット動作と溶接ガンの電極開閉動作はロボット側の軸とガン側の１軸とが同期制御により短い溶接タクトタイムで効率的に行われる。
【００５０】
そして，同一ラインで多品種生産する場合など，たとえばワーク材質，板厚又はワーク形状，大きさ，溶接位置などの変化により最大加圧力，フトコロ寸法,最大開放ストローク等の仕様が異なるときは，これに対応してガンアーム及び／又はポイントホルダ等の形状，大きさや駆動ユニット（電動モータ容量の選定も含む），溶接ユニット等の大小異なる形態のユニットを複数の中から目的のユニットに組み換えることにより，溶接条件やワーク干渉条件に応じて溶接ガンを組み立てることになる。
【００５１】
【発明の効果】
以上で説明したように，本発明の請求項１に係る電動加圧式抵抗溶接機によれば，従来の抵抗スポット溶接ガンに較べ，ガン本体の内部に加圧駆動機構を一体に設けたものでなく，一つのコモンベースを基準にガンアーム，駆動ユニット，溶接トランス，イコライズ装置，ガンブラケット等の標準化したユニット部品のそれぞれ取り付け取り外しが可能になるから，必要に応じて機能毎にこれらのユニット部品の組み換えが容易になる。
【００５２】
また請求項１の発明によれば，下記の諸事項を全て満足させることができる。
（１）組み付け精度出しが容易になる。
（２）剛性を高く軽量化が可能となるため溶接時の追従性が向上する。
（３）組み立て調整やメンテナンス作業が容易になる。
（４）ガイド中心と電極加圧中心がオフセット位置にある場合に必要とする電極廻り止 め機構がいらなくなる。
（５）量産可能な市販規格製品を利用できるからコスト削減を図ることができる。
【００５３】
次の請求項２の発明によれば，従来のＣタイプおよびＸタイプの電動スポット溶接ガンと比較し，ガン本体内に駆動ユニットを一体に組み込むのではなく，リニアガイドユニットのレール本体を基準にガンアーム，溶接トランス，ガンブラケット，イコライズユニット等がそれぞれ機能別のユニット毎に交換可能となる。
【００５４】
それによって，溶接トランス搭載のロボットガンの新規な構造設計が不要となり，しかも前記ガンアームを前記ガンブラケット又はレール本体に直接取り付けることで請求項１のコモンベースを省略することができ，構造の簡素化および重量削減をより促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置をＣタイプの抵抗スポット溶接ガンに実施した場合の，第１の実施例の溶接ガン外形を示す側面図である。
【図２】上記図１のＺ矢視図である。
【図３】上記図１のＡ矢視図である。
【図４】本発明の駆動ユニットを含むリニアガイドアクチェータの一例を示す平面図である。
【図５】図４のＹ矢視拡大図である。
【図６】本発明の装置を他のＸタイプのスポット溶接ガンに実施した場合の，第２の実施例を示す側面図である。
【図７】本発明装置にイコライズユニットを装備した際の，第３の実施例を示す側面図である。
【図８】図７のＸ矢視図である。
【図９】本発明装置の第４の実施例を示す平面図である。
【図１０】本発明装置の全体装置の側面図である。
【図１１】図１０のＱ矢視図である。
【図１２】図１０のＲ矢視図である。
【符号の説明】
１・・・・抵抗溶接機（ロボット用サーボスポット溶接ガン）
２・・・・ガンアーム
３・・・・電極チップ
４・・・・駆動ユニット
５・・・・電極チップ
６・・・・コモンベース
７・・・・溶接ユニット
８・・・・レール本体
９・・・・リニアガイドレール
１０・・・・ボールねじ
１１・・・・ハウジング
１２・・・・出力軸
１３・・・・ガンブラケット
１４・・・・固定側ガンアーム
１５・・・・可動側ガンアーム
１６・・・・動力伝達機構
１７・・・・カバー
１８・・・・イコライズユニット
２０・・・・バランシングシリンダ
H・・・・ポイントホルダ
M・・・・電動モータ
N・・・・ナットブロック
ｂｒ・・・・転動体 [0001]
FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the field of electric resistance welding machines, especially the field of spot welding guns (including C type and X type), stationary spot welding machines, projection welding machines, resistance seam welding machines, and more specifically, A linear guide is used for the press-type guide mechanism that opens and closes the movable electrode tip, and various unit parts that are unified according to the function of the welding machine are referenced to one common base or the rail body of the linear guide. The present invention relates to an electric pressurized resistance welding machine to be assembled.
[0002]
[Prior art]
Regarding the conventional spot welding gun, a spot welding gun using a linear guide system for a drive mechanism of a movable-side electrode tip is known. For example, this is the invention described in the specification and drawings of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-34346.
[0003]
In this type of conventional welding gun, a second gun arm corresponding to a first gun arm fixed to a gun body is provided by a pressure drive mechanism including a ball screw, a sliding nut, a linear guide, and a servomotor provided in the gun body. It is driven along the gun body, sandwiches the laminated plate (work) between the two electrode tips, applies the necessary pressure for welding, and applies a welding current to heat and join the local part.
[0004]
According to this type of conventional equipment, the number of parts that interfere with each other is smaller than that of conventional welding guns, so there are fewer restrictions on the movement path and welding position, and the stroke can be adjusted according to the size and shape of the workpiece. The gun arm can be freely rearranged each time it is different.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since this type of conventional spot welding gun has a pressure drive mechanism integrally provided inside the gun body, these units must be used when a welding transformer or an equalizing device is integrated with the welding gun. Therefore, it was difficult to assemble or change the unit parts for each function of the welding machine with the current assembling method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problem. The invention of claim 1 is to provide a gun arm having one electrode tip, a drive unit for driving the other electrode tip corresponding to the electrode tip, and a welding machine. to the welding unit to cancer bracket and / or the welding machine supports including welding transformer for supplying a secondary current in the resistance welding machine, each in one of the common base is configured to be attached removably to each type of unit the drive unit and the recessed section of the rail body having a linear guide rails disposed parallel to the sides, and a linear guide rail and a ball screw provided in parallel of the rail body, the ball screw nut block is incorporated, the other electrode tip is supported on the nut block side, the electric motor the ball screw By driving more rotation, the nut block is moved linearly, the linear movement the provided in the direction of the linear guide rail to said nut block is arranged to be guided, the common base length of the rail body Characterized in that it is arranged on the mounting surface in the direction and is detachably attached to the rail body.
[0007]
According to the first aspect of the invention, the following items can be satisfied.
(1) Assembling accuracy can be easily obtained.
(2) Since the rigidity is high and the weight can be reduced, followability at the time of welding is improved.
(3) Assembly and maintenance are facilitated.
(4) The electrode rotation prevention mechanism required when the guide center and the electrode pressing center are at offset positions is not required.
(5) Since the drive unit can use commercially available standard parts that can be mass-produced, the cost can be significantly reduced.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, since both sides of the common base are used as the mounting reference planes, it is easy to mount and remove the equalizing unit, the gun arm, the welding transformer, and replace each of the reference units according to variations of the welding machine. And it can be made lightweight and compact.
[0009]
Next, in the invention of claim 2 , a linear guide rail is arranged in parallel on both sides of a rail body having a concave cross section, a ball screw is arranged in parallel with the guide rail, and a nut block is incorporated in the ball screw. On the nut block side, a gun arm having one electrode tip or a point holder having one electrode tip is supported, and by rotating the ball screw by an electric motor, the nut block moves linearly. In the drive unit in which the nut block is guided by the provided linear guide rail, whereby a pressing force is applied to the electrode chip, a gun bracket for supporting the drive unit on a robot is provided in a longitudinal direction of the rail body. And is detachably attached to the rail body. Lighted, the other gun arm having the other electrode tip corresponding to the electrode tip is characterized in that detachably mounted relative to the gun bracket or the rail body.
[0010]
This makes it possible to attach each unit such as a gun arm, gun bracket, equalizing unit, welding transformer, etc., based on the rail body, as compared to the conventional system in which the drive mechanism is integrated inside the gun body. A new design of the gun is not required, and in this case, the common base described above can be omitted, so that the reduction in size and weight can be promoted.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, the structure can be simplified and the weight can be reduced by directly attaching the gun arm with reference to the gun bracket or the rail body.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a side view showing a first embodiment when the apparatus of the present invention is applied to a C-type servo spot welding gun. FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow Z in FIG. FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow A in FIG. FIG. 4 is a plan view showing an example of the drive unit. FIG. 5 is a view taken in the direction of the arrow Y in FIG.
[0013]
In the drawing, reference numeral 1 denotes a resistance welding machine, which is a so-called servo spot gun for a robot using a servo motor M for an actuator of an electrode. Reference numeral 2 denotes a C-shaped gun arm to which one electrode tip 3 is fixed at the tip. Reference numeral 4 denotes a drive unit for driving the other electrode chip 5 corresponding to the electrode chip 3. Reference numeral 6 denotes a common base on which various unit components are assembled, and is made of an aluminum-based material in consideration of weight reduction.
[0014]
7 is a welding unit. In this unit, a welding transformer T for supplying a secondary current to the welding machine and bus bars B1, B2 and B3 constituting a secondary circuit connected to the output terminals E1 and E2 of the transformer are movable. And a shunt F connected to the point holder H on the side.
[0015]
The drive unit 4 comprises a linear guide rail 9 in which the rail main body 8 has a concave cross section as shown in FIGS. 4 and 5, for example, and which is disposed parallel to both sides of the concave rail main body. In this case, a track surface U having a guide groove is formed inside the guide rail. A mounting surface d for mounting the common base 6 with bolts b1 is formed on the rail body 8 of this unit.
[0016]
A nut block N is incorporated in a ball screw 10 provided along a raceway surface U in a groove having a concave cross section of the rail body 8. The nut block N has a mounting surface c for the gun arm 2 formed thereon.
[0017]
An output shaft 12 of an electric motor M fixed to a housing 11 of the rail body 8 is directly connected to the ball screw 10. Further, in order to avoid the interference condition between the work and the electric motor as shown in FIG. 4, the electric motor M is folded back on the side surface of the rail body 8 and is connected via an arbitrary power transmission mechanism 16 such as a gear, a belt or a chain. It may be connected to the bolt screw 10.
[0018]
When the ball screw 10 is rotated by the power of the motor M, the nut block N moves linearly , and the other electrode tip 5 supported on the nut side faces the electrode tip 3 on one fixed arm side. Approaching or separating from each other, and this operation causes welding pressurization or electrode opening.
[0019]
In this case, the drive unit 4 is configured such that a drive device for pressurizing the gun is configured as one drive unit. The specific configuration thereof is, for example, as shown in the sectional view of FIG. A plurality of rolling elements br housed in the nut block N are sequentially rolled , and the nut block N is guided along a raceway surface of a linear guide rail provided in the direction of linear movement .
[0020]
On the common base 6, a gun arm 2 is fixed to one of the two surfaces thereof by a plurality of bolts b2 via an insulating plate, and a gun bracket 13 having a robot mounting surface on the same surface via the insulating plate. It is fixed by a plurality of bolts b3. A welding transformer T is fixed to the gun bracket 13 with a plurality of bolts b4.
[0021]
The drive unit 4 is fixed to one surface on the opposite side of the common base 6 by a plurality of bolts b1. A point holder H is fixed to the nut block N of the drive unit 4 with a plurality of bolts b5, and the other electrode tip 5 is supported at the tip.
[0022]
A cover (17 in FIG. 3) is provided on the rail main body of the drive unit in a direction in which the nut block N moves linearly . Dust, etc.).
[0023]
The cover 17 is the so cover the rails are arranged along the longitudinal direction of the rail body, both ends of the cover 17 on opposite sides of the housing of the rail body 8 is fixed.
[0024]
The cover 17 is a cover guide groove 21 so as not to interfere is formed when the nut block is moved along said rail to said nut block N. That is, the nut block N can move without any trouble as the cover plate 17 passes through the cover guide groove 21. This cover may be bellows.
[0025]
(Second embodiment)
Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the apparatus of the present invention in the above-mentioned conventional spot welding gun for an X-type robot.
[0026]
In this case, the movable-side gun arm 15 corresponding to the fixed-side gun arm 14 fixed to the gun body is driven by a drive unit including the ball screw 10, the nut block N, the linear guide rail 9 and the servomotor M provided on the rail body. This point is common to the conventional welding guns, but the difference of the present invention is that the use of the common base 6 allows welding transformers, equalizing units, etc. in addition to the gun arm and drive unit to function according to welding conditions or work interference. It is easy to attach and remove according to conditions and the like.
[0027]
According to the welding gun in this case , the common base 6 has a substantially U-shaped cross section, and a fixed-side gun arm 14 is provided on one side of the lower surface of the common base 6 by a plurality of bolts b2 via an insulating plate. The rail body 8 of the drive unit 4 is fixed to the same surface by a plurality of bolts b1. The movable gun arm 15 is fixed to the nut block N of the drive unit 4 by bolts (not shown).
[0028]
The gun bracket 13 is fixed by a plurality of bolts b3 via an insulating plate with reference to both side plates of the common base, and the welding transformer T is firmly fixed to the gun bracket 13 by a plurality of bolts b4.
[0029]
In the drive unit fixed to the common base 6, the nut block N is incorporated in the linear guide rail (9 in FIGS. 4 and 5) and the ball screw 10 as shown in the above-described embodiment.
[0030]
The nut block N has a rolling element br such as a sliding element or a ball incorporated in a groove formed in the linear guide .
[0031]
In this guide unit, a plurality of rolling elements br roll sequentially along the raceway surface U or groove of the linear guide rail 9 by rotating the ball screw 10 by the electric motor M, and smoothly guide the movement of the nut block N. Then, the movable gun arm 15 is opened and closed by the movement of the nut block N.
[0032]
(Third embodiment)
Next, FIG. 7 shows a third embodiment in which the equalizing unit 18 is attached to the welding machine of the present invention. FIG. 8 is a view taken in the direction of the arrow X in FIG. 7, and a two-dot chain line shows the arrangement of the electric motor M folded back on the side surface of the rail main body as shown in FIG.
[0033]
In this case, the equalizing unit 18 includes a rod support plate 13b and a rod support plate in which both ends of two parallel guide rods 19a and 19b are fixed to the transformer base 13a of the gun bracket 13 at predetermined positions of the common base 6. 13c.
[0034]
The guide rods 19a and 19b can slide through bearings incorporated in housings 22a and 22b integrally or mechanically detachably mounted on the common base 6 by bolting or the like. It is supported by.
[0035]
The equalizing unit 18 includes a balancing cylinder 20 in which a cylinder body is fixed to a gun bracket 13, and a piston rod 21 of the cylinder is connected to a housing so as to obtain a weight balance effect of the gun body to the cylinder. With the pneumatic circuit described above, the entire gun is floated to absorb the reaction force when the movable electrode tip presses the work, thereby preventing the work from being deformed and distorted.
[0036]
Although the configuration example of the pneumatic circuit is omitted in the drawings of the present invention, for example, various operations such as increasing / decreasing internal pressure and / or switching directions are performed on the pneumatic circuit on the operating side and the pneumatic circuit on the return side of the balancing cylinder 20. A possible solenoid valve is provided, and air is supplied in a direction to cancel most of the weight load of the welding gun.
[0037]
For example, the fluid pressure adjustment to the cylinder is automatically performed by an ON / OFF switching operation of a solenoid valve by an external signal in a direction in which a weight balance is obtained according to a change in the gun posture by an electropneumatic proportional valve or the like. Done.
[0038]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the following drawings.
FIG. 9 is a plan view of the device of the present invention. FIG. 10 is a side view of the entire apparatus. FIG. 11 is a view taken in the direction of the arrow Q. FIG. 12 is a view as seen from the arrow R in FIG.
In the figures, the same functional parts as those shown in the above-described embodiment (FIGS. 1 to 8) are denoted by the same reference numerals, and the details are omitted.
[0039]
The welding gun shown in the above drawing uses an electric motor M as a drive source of the electrode tip 5. One electrode tip 3 is fixed to the tip of a C-shaped gun arm 2. In the drive unit 4 for driving the other electrode tip 5 corresponding to the electrode tip 3, the gun arm 2 and the gun bracket 13 are directly attached to the rail body 8 by a plurality of bolts b2 and bolts b3 via an insulating plate. Can be In this case, the gun arm 2 may be directly attached to the gun bracket 13 side in an insulated form.
[0040]
A nut block N is incorporated in a ball screw 10 provided along the track surface in the rail main body. A gun arm (for example, 15 in FIG. 6) having the other electrode tip 5 or a point holder H is directly attached to the nut block by a plurality of bolts b5.
[0041]
A bus bar B3 is integrally formed on the point holder H in a form protruding from the point holder main body, and a bus bar B1 connected to an output terminal E1 of a welding transformer T for supplying a secondary current to the welding machine. A shunt F having flexibility corresponding to the linear movement of the nut block is connected between the bus bar B3.
[0042]
The ball screw 10 is connected via a coupling 22 to an output shaft of an electric motor M fixed to a housing 11 on one side of the rail body 8. As the electric motor M, a servomotor, a motor with a speed reducer, and the like are generally used.
[0043]
In this embodiment, the case where the output shaft of the servo motor and the ball screw 10 are directly connected is shown. However, if the electric motor M is elongated backward as described above, the output shaft is provided on the side surface of the rail body 8 as shown in FIG. It is folded back and connected.
[0044]
The inside of the nut block N plurality of rolling elements br is housed, rolled in turn a plurality of rolling elements br the raceway surface of the rail main body 8, to guide the nut block N in a direction in which the straight line movement.
[0045]
In the case of the present embodiment instead of the cover 17 of the above-described embodiment, an openable / closable box-shaped cover casing 23 for surrounding the entire sliding portion such as a track surface and a ball screw above the opening of the rail body 8. Is arranged. Although not shown in the drawing, the casing 23 is provided with an opening or an escape groove for avoiding interference with movable parts such as the bus bar B3, the electrode tip 5 and the point holder H which protrude outside the cover.
The drive unit can be protected from foreign matter, such as spatter, water, oil, dust, etc., generated during welding by housing the sliding portion in the cover casing 23.
[0046]
In the welding gun of this embodiment, the nut block N moves linearly by rotating the ball screw 10 with the power of the electric motor M as described above, and the other electrode tip 5 supported on the nut side. Move toward or away from the electrode tip 3 on one fixed arm side, and the welding pressurization or release is performed by this operation.
[0047]
Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to FIG.
In the welding gun, control elements such as movement and positioning between welding spots, gun opening amount and acceleration / deceleration are taught in advance by a robot controller, and spot welding is performed by a reproducing operation thereof.
[0048]
Welding gun is moved to the welding point by the robot operation and strike position between the electrode tip is inserted, by a ball screw 10 and the electric motor M is operated by a command of the robot controller is rotated, the nut block N linear The workpiece moves linearly along the guide rail , sandwiches the workpiece between the movable electrode tip and the fixed electrode tip, applies the necessary pressure for welding, applies a welding current between the electrodes, and heats the welding point. Join.
[0049]
The welding operation is continuously performed for each welding point one after another by program control on the robot side. During this time, the robot operation and the electrode opening / closing operation of the welding gun are performed by synchronous control of the axis on the robot side and one axis on the gun side. It is performed efficiently with short welding tact time.
[0050]
If, for example, the production of multiple types of products on the same line is different, for example, due to changes in the work material, plate thickness or work shape, size, welding position, etc., the specifications such as the maximum pressing force, the corner size, the maximum opening stroke, etc. By changing the shape and size of gun arms and / or point holders, drive units (including selection of electric motor capacity), welding units, and other units of different sizes, from multiple units into target units The welding gun is assembled in accordance with welding conditions and work interference conditions.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the electric pressurized resistance welding machine according to the first aspect of the present invention, as compared with the conventional resistance spot welding gun, the pressure driving mechanism is integrally provided inside the gun body. without gun arm one common base reference, the drive unit, welding transformer, equalizing unit, because each of the normalized unit parts such as cancer bracket permits installation and removal, of these units components for each function as required Recombination becomes easy.
[0052]
According to the first aspect of the invention, all of the following items can be satisfied.
(1) Assembling accuracy can be easily obtained.
(2) Since the rigidity is high and the weight can be reduced, followability at the time of welding is improved.
(3) Assembly adjustment and maintenance work are facilitated.
(4) The electrode rotation stopping mechanism required when the guide center and the electrode pressing center are at the offset position is not required.
(5) Cost reduction can be achieved because commercially available standard products that can be mass-produced can be used.
[0053]
According to the second aspect of the present invention , as compared with the conventional electric spot welding guns of the C type and the X type, the drive unit is not integrated into the gun body, but based on the rail body of the linear guide unit. A gun arm, a welding transformer, a gun bracket, an equalizing unit, etc. can be replaced for each function-specific unit.
[0054]
This eliminates the need for a new structural design of a robot gun equipped with a welding transformer, and can eliminate the common base of claim 1 by directly attaching the gun arm to the gun bracket or the rail body, thereby simplifying the structure. And weight reduction can be further promoted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an outer shape of a welding gun according to a first embodiment when the apparatus of the present invention is applied to a C-type resistance spot welding gun.
FIG. 2 is a view as viewed in the direction of the arrow Z in FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view showing an example of a linear guide actuator including a drive unit according to the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view as viewed in the direction of the arrow Y in FIG. 4;
FIG. 6 is a side view showing a second embodiment when the apparatus of the present invention is applied to another X-type spot welding gun.
FIG. 7 is a side view showing a third embodiment when an equalizing unit is provided in the apparatus of the present invention.
8 is a view as viewed in the direction of the arrow X in FIG. 7;
FIG. 9 is a plan view showing a fourth embodiment of the device of the present invention.
FIG. 10 is a side view of the entire apparatus of the present invention.
FIG. 11 is a view as viewed in the direction of the arrow Q in FIG. 10;
FIG. 12 is a view as seen from the arrow R in FIG. 10;
[Explanation of symbols]
1 .... resistance welding machine (servo spot welding gun for robot)
2 Gun arm 3 Electrode tip 4 Driving unit 5 Electrode tip 6 Common base 7 Welding unit 8 Rail body 9 ... Linear guide rail 10 ... Ball screw 11 ... Housing 12 ... Output shaft 13 ... Gun bracket 14 ... Fixed side gun arm 15 ... Movable side gun arm 16 ... Power transmission mechanism 17... Cover 18... Equalize unit 20... Balancing cylinder
H ... Point holder
M ... Electric motor
N ... Nut block
br ・ ・ ・ ・ ・ ・ Rolling element

Claims (2)

一方の電極チップを有するガンアームと，前記電極チップと対応する他方の電極チップを駆動する駆動ユニットと，当該溶接機をロボットに支持するガンブラケット及び／又は当該溶接機に二次電流を流すための溶接トランスを含む溶接ユニットとが，各種ユニット毎に一つのコモンベースにそれぞれ取り付け取り外しが可能に構成された抵抗溶接機において，前記駆動ユニットは両側に平行に配置されたリニアガイドレールを有する断面凹形のレール本体と，該レール本体のリニアガイドレールと平行に設けられたボールねじとを有し，前記ボールねじにはナットブロックが組み込まれ，前記ナットブロック側には前記他方の電極チップが支持され，前記ボールねじを電動モータにより回転駆動することで，前記ナットブロックが直線移動し，その直線移動する方向に設けられた前記リニアガイドレールに前記ナットブロックがガイドされるように構成され，前記コモンベースは前記レール本体の長手方向の取り付け面に重ねて配置されかつ前記レール本体と着脱可能に取り付けられた電動加圧式抵抗溶接機。A gun arm having one electrode tip, a drive unit for driving the other electrode tip corresponding to the electrode tip, and a gun bracket for supporting the welding machine with a robot and / or a secondary current for flowing a secondary current to the welding machine. In a resistance welding machine in which a welding unit including a welding transformer can be attached to and detached from a common base for each unit , the drive unit has a concave section having linear guide rails arranged in parallel on both sides. and shape of the rail body, and a linear guide rail and a ball screw provided in parallel of the rail body, the nut block is incorporated in the ball screw, the other electrode tip is supported on the said nut block side is, by rotating the said ball screw by an electric motor, the nut block is linearly moved Its linear movement the provided in the direction of the linear guide rail to said nut block is arranged to be guided, the common base with the longitudinal direction of overlapping the mounting surface is arranged and the rail body of the rail body An electric pressurized resistance welding machine detachably mounted . 断面凹形のレール本体の両側にリニアガイドレールが平行に配置され，前記ガイドレールと平行にボールねじが配置され，前記ボールねじにナットブロックが組み込まれ，前記ナットブロック側に一方の電極チップをもつガンアームまたは一方の電極チップをもつポイントホルダが支持され，前記ボールねじを電動モータにより回転することで，前記ナットブロックが直線移動し，その直線移動する方向に設けられた前記リニアガイドレールに前記ナットブロックがガイドされ，それによって，前記電極チップに加圧力が発せられる駆動ユニットにおいて，当該駆動ユニットをロボットに支持するためのガンブラケットが，前記レール本体の長手方向の取り付け面に重ねて配置されかつ前記レール本体と着脱可能に取り付けられ，前記電極チップと対応する他方の電極チップを有するもう一方のガンアームは前記ガンブラケットまたは前記レール本体を基準に着脱可能に取り付けられた電動加圧式抵抗溶接機。 Linear guide rails are arranged in parallel on both sides of the rail body having a concave cross section, ball screws are arranged in parallel with the guide rails , a nut block is incorporated in the ball screw, and one electrode chip is mounted on the nut block side. A nut arm or a point holder having one electrode tip is supported , and the nut block is moved linearly by rotating the ball screw by an electric motor, and the linear guide rail provided in the direction in which the nut block moves linearly. In a drive unit in which a nut block is guided, whereby a pressing force is applied to the electrode tip, a gun bracket for supporting the drive unit on a robot is disposed so as to overlap a longitudinal mounting surface of the rail body. And is detachably attached to the rail body. Flop and the corresponding other of the other gun arm having an electrode tip the gun bracket or electric pressurized resistance welding machine which is detachably attached with respect to the said rail body.

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