JP5986388B2 - Spot welding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、板材を重ね合わせた板組みの被溶接部材をスポット溶接するスポット溶接装置に関する。 The present invention relates to a spot welding apparatus for spot welding a member to be welded in a plate assembly in which plate materials are overlapped.
一般に、重ね合わされた鋼板等の板材の接合には、一対の溶接電極間で挟み加圧力を与えて両電極間に大電流を通電するスポット溶接が広く行われている。 In general, spot welding in which a large current is applied between both electrodes by applying a sandwiching pressure between a pair of welding electrodes to widely join plate materials such as stacked steel plates is widely performed.
スポット溶接にあたり、両溶接電極による加圧力及び通電時間が一定の場合には、ナゲット径は電流の増加に従って徐々に増加するが、電流値が過大になると発熱量が多くなり板材間に溶融金属が飛散する散りの発生原因となる。即ち、接合部における板厚の減少と共に強度低下の要因となる。反対に電流が過少の場合にはナゲットが小さくなり十分な接合強度が得られない。また、加圧力が小さいと板材間の接触面積が少なくなり、電流密度が高くなり過熱による散り発生原因となる。一方、加圧力が大き過ぎると接合部の接触面積が大きくなり電流密度が低下して発熱量が減少し、ナゲットが小さくなり溶接強度が低下する。 In spot welding, when the applied pressure and energization time by both welding electrodes are constant, the nugget diameter gradually increases as the current increases, but if the current value is excessive, the amount of heat generation increases and molten metal is present between the plate materials. Causes scattering. That is, it causes a reduction in strength as the plate thickness decreases at the joint. On the other hand, when the current is too small, the nugget becomes small and sufficient bonding strength cannot be obtained. In addition, when the applied pressure is small, the contact area between the plate materials is reduced, the current density is increased, and scattering due to overheating is caused. On the other hand, if the applied pressure is too large, the contact area of the joint is increased, the current density is reduced, the heat generation is reduced, the nugget is reduced, and the welding strength is reduced.
ここで、図8に示すように、剛性の低い薄板101、この薄板101より剛性が高い第1厚板102及び第2厚板103の3枚を重ね合わせた被溶接部材100をスポット溶接する場合には、各板材101、102、103の間に隙間がなく密着した状態では、可動側電極111と固定側電極112により被溶接部材100を加圧して電源113により通電すると、可動側電極111と固定側電極112との間の通電経路における電流密度がほぼ均一となり薄板101から第2厚板103に亘って良好なナゲットが形成されて溶接強度を得ることができる。
Here, as shown in FIG. 8, spot welding is performed on a member to be welded 100 in which three sheets of a
しかし、実際には、可動側電極111と固定側電極112によって被溶接部材100を加圧したときに、剛性の低い薄板101と第1厚板102が上方に撓んで、薄板101と第1厚板102の間及び第1厚板102と第2厚板103との間に隙間が生じる。この場合、可動側電極111と薄板101間の接触面積は薄板101の撓みにより大きくなるのに対して、薄板101と第1厚板102間及び第1厚板102と第2厚板103間の接合部の接触面積はより小さくなる。
However, actually, when the member to be welded 100 is pressed by the
このため、可動側電極111と固定側電極112間の電流密度が薄板101側に対して第2厚板103側が高くなり、薄板101と第1厚板102間よりも第1厚板102と第2厚板103間の方が局部的な発熱量が多くなる。その結果、図8(a)に示すように、先ず第1厚板102と第2厚板103との接合部にナゲットNが形成され、次第にナゲットNが大きくなりやがて図8(b)のように薄板101と第1厚板102間が溶着される。しかし、この薄板101と第1厚板102との間の溶け込み量は小さく溶接強度が不安定で、薄板101の剥離が懸念され、かつ溶接品質にバラツキがある。この不具合は、特に第1厚板102及び第2厚板103が厚いほど第1厚板102と薄板101との間にナゲットNが到達しにくく、顕著である。
For this reason, the current density between the
この対策として、例えば特許文献1に開示されたスポット溶接装置がある、このスポット溶接装置は、図9に示すように、溶接ロボット115の手首部116にスポット溶接装置120が搭載され、溶接ロボット115は、クランパ118によって支持された被溶接部材100の各打点位置にスポット溶接ガン120を移動し、被溶接部材100のスポット溶接を行う。
As a countermeasure, for example, there is a spot welding apparatus disclosed in Patent Document 1. In this spot welding apparatus, a
スポット溶接装置120は、手首部116に取り付けられたガン支持ブラケット117に固定されたリニアガイド121によって上下動自在に支持されたベース部122を備え、ベース部122に下方に延びる固定アーム123が設けられ、固定アーム123の下端先端に固定側電極124が設けられる。また、ベース部122の上端に加圧アクチュエータ126が搭載され、加圧アクチュエータ126により上下動するロッド127の下端に可動側電極125が取り付けられる。ガン支持ブラケット117の上端にサーボモータ128が搭載され、サーボモータ128の作動によりボールねじ機構を介してベース部122が上下動する。
The
ここで、図示しないコントローラに予め記憶されているティーチングデータに従って、薄板101側に位置する可動側電極125による加圧力FUを固定側電極124による加圧力FLよりも小さくする(FU<FL)。
Here, in accordance with teaching data stored in advance in a controller (not shown), the pressure FU applied by the
このように可動側電極125による加圧力FUを固定側電極124による加圧力FLより小さくするために、先ず、サーボモータ128によりベース部122を上昇させて固定側電極124を被溶接部材100の下面に当接させると共に、加圧アクチュエータ126により可動側電極125を下降させて被溶接部材100の上面に当接させて加圧する。次に、サーボモータ128によりベース部122を押し上げる。このベース部122の押し上げにより、固定側電極124の加圧力FLがベース部122の押し上げ分だけ増加し、可動側電極125による加圧力FUが固定側電極124による加圧力FLより小さくなる。
In order to make the pressure FU applied by the
その結果、可動側電極125と固定側電極124との間に通電したときに、薄板101と第1厚板102の接合部における電流密度が高くなり発熱量が第1厚板102と第2厚板103の接合部における発熱量に対して相対的に増加する。これにより、薄板101から第2厚板103に亘って偏りのない良好なナゲットが生成されて溶接強度を確保できる。
As a result, when the
上記特許文献1によると、固定側電極124の加圧力FLより可動側電極125側の加圧力FUを小さくすることで、相対的に薄板101と第1厚板102間の電流密度が高くなり、薄板101と第1厚板102の接合部における発熱量が確保でき、溶け込み量が増大して溶接強度が増加する。
According to Patent Document 1, the current density between the
しかし、クランパ118によりクランプ保持された被溶接部材100を固定側電極124と可動側電極125によって挟持加圧した状態でベース部122を移動して固定側電極124の加圧力FLより可動側電極125による加圧力FUを小さくするには、被溶接部材100をクランプ保持するクランパ118に大きな負荷が要求される。一方、クランパ118による被溶接部材100のクランプ位置と溶接位置が大きく離間した状態では、被溶接部材100が撓み変形して固定側電極124による加圧力FLと可動側電極125による加圧力FUにバラツキが生じて安定した薄板101と第1厚板102との間の接触抵抗及び第1厚板102と第2厚板103との間の接触抵抗の確保が困難であり、接合部における電流密度にバラツキが生じてスポット溶接の品質低下が懸念される。
However, the member to be welded 100 clamped and held by the
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、板材を重ね合わせた板組みの被溶接部材をスポット溶接するにあたり、優れた溶接品質が得られるスポット溶接装置を提供することにある。 Therefore, the objective of this invention made | formed in view of this point is providing the spot welding apparatus which can obtain the outstanding welding quality in carrying out the spot welding of the to-be-welded member of the board assembly which piled up the board | plate material.
上記目的を達成する請求項1に記載の発明によるスポット溶接装置は、第1溶接電極と、加圧アクチュエータの作動によって中心軸線に沿って該第1溶接電極と対向配置されて第1溶接電極から離反する退避位置と前記第1溶接電極と協働して被溶接部材を挟持して加圧する加圧位置とを移動する第2溶接電極と、副加圧アクチュエータによって前記中心軸線の延在方向と平行に移動するシャフトの先端に副加圧部が配置され、前記副加圧アクチュエータの作動により副加圧部が前記被溶接部材に前記第1溶接電極に隣接して当接して該被溶接部材に副加圧力を付与する副加圧位置及び被溶接部材から離反する退避位置に移動する副加圧付与手段とを備え、前記被溶接部材に当接する第1溶接電極及び副加圧位置における副加圧部と前記第1溶接電極に対向して前記被溶接部材に当接する第2溶接電極とによって前記被溶接部材を挟持加圧し、該挟持加圧状態で前記第1溶接電極と第2溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置であって、
前記副加圧部をスポット作動領域から退避する後退位置に移動せしめる副加圧部移動機構を備えたことを特徴とする。
The spot welding apparatus according to the first aspect of the present invention that achieves the above object includes: a first welding electrode; and a first actuator electrode that is disposed so as to face the first welding electrode along a central axis by the operation of a pressure actuator. A second welding electrode that moves between a retreating position that separates and a pressing position that clamps and pressurizes the member to be welded in cooperation with the first welding electrode; and an extension direction of the central axis by a sub-pressurizing actuator A sub-pressurizing portion is disposed at the tip of the shaft that moves in parallel, and the sub-pressurizing portion abuts on the member to be welded adjacent to the first welding electrode by the operation of the sub-pressurizing actuator. A sub-pressurizing position for applying a sub-pressurizing force and a sub-pressurizing applying means for moving to a retracted position away from the member to be welded, and a first welding electrode that contacts the member to be welded and a sub-pressing position at the sub-pressurizing position. Pressurizing section and the first The member to be welded is sandwiched and pressed by a second welding electrode that faces the member to be welded and is in contact with the member to be welded, and electricity is passed between the first welding electrode and the second welding electrode in the sandwiched and pressurized state. Spot welding equipment for spot welding,
A sub-pressurizing unit moving mechanism is provided, which moves the sub-pressurizing unit to a retracted position for retracting from the spot operating region.
これによると、第1溶接電極及び第2溶接電極の協働による加圧力が被溶接部材に付与されると共に副加圧部からの副加圧力が被溶接部材に付与されて第1溶接電極による加圧力及び第2溶接電極による加圧力が制御されて板材を重ねた被溶接部材に対する優れた溶接品質が得られる。 According to this, the pressurizing force by the cooperation of the first welding electrode and the second welding electrode is applied to the member to be welded, and the auxiliary pressurizing force from the sub pressurizing portion is applied to the welded member and is applied by the first welding electrode. The welding pressure with respect to the to-be-welded member which piled up the plate material by controlling the pressing force and the pressing force by the second welding electrode is obtained.
一方、副加圧部移動機構によって副加圧部をスポット作動領域から後退させることで第1溶接電極及び第2溶接電極やスポット作動領域及びスポット作動領域の周辺の構成部品等のメンテナンス作業空間が確保できる。 On the other hand, the sub pressurization unit is moved backward from the spot operating region by the sub pressurizing unit moving mechanism, so that the maintenance work space for the first welding electrode, the second welding electrode, the component parts around the spot operating region and the spot operating region, etc. It can be secured.
また、副加圧部を後退位置に保持することで副加圧部を使用しない第1溶接電極と第2溶接電極によるスポット溶接が実行でき、要求に応じたスポット作業が行え、汎用性が得られる。 In addition, by holding the auxiliary pressure part in the retracted position, spot welding can be performed using the first welding electrode and the second welding electrode without using the auxiliary pressure part, spot work can be performed as required, and versatility is obtained. It is done.
請求項2に記載の発明は、請求項1のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記副加圧アクチュエータにより前記副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に、前記副加圧部をスポット作動領域から退避する後退位置に移動せしめることを特徴とする。 Invention according to claim 2, in the spot welding apparatus according to claim 1, wherein the sub-pressurizing unit moving mechanism, retracted position and a secondary pressure that the auxiliary pressure Actuator said by error over data sub pressurizing moves When moving from the operating area with respect to the position, the sub-pressurizing unit is moved to a retracted position for retracting from the spot operating area.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により前記副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に、前記副加圧部をスポット作動領域から退避する後退位置に移動せしめることを特徴とする。 The invention according to claim 3, in the spot welding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the sub-pressurizing unit moving mechanism, said auxiliary pressing is moved by the movement of the shaft by the auxiliary pressure Actuator error over data When moving from the operating region of the retracted position and the sub-pressurizing position, the sub-pressurizing unit is moved to a retracted position for retracting from the spot operating region.
請求項4に記載の発明は、請求項3のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記シャフトが貫通して内周に誘導ガイド溝を有するガイド部と、前記シャフトに設けられて前記誘導ガイド溝に移動可能に嵌合する被誘導部とを備え、前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により前記ガイド部の誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記シャフトに回動付与されて前記副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the spot welding apparatus according to the third aspect, the sub-pressurizing portion moving mechanism is provided on the shaft, the guide portion having the guide guide groove on the inner periphery through the shaft, and the shaft. And a guided portion that movably fits in the guiding guide groove, and the sub-pressurizing portion is moved by the guided portion that moves in the guiding guide groove of the guide portion by the movement of the shaft by the sub-pressurizing actuator. There the auxiliary pressing is rotated imparted to the shaft upon movement from the working region of the retracted position and the auxiliary pressing position to be moved, characterized in that to move to a retracted position retracted from the spot working area.
請求項5に記載の発明は、請求項3のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記シャフトに配置されて前記副加圧部を該シャフトの回動に連動して上記中心軸線に接離せしめる副加圧部突出機構と、前記シャフトが貫通して内周に誘導ガイド溝を有するガイド部と、前記シャフトに設けられて前記誘導ガイド溝に移動可能に嵌合する被誘導部とを備え、前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により前記ガイド部の誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記シャフトに回動付与され、副加圧部突出機構によって前記副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the spot welding apparatus according to the third aspect, the sub-pressurizing portion moving mechanism is disposed on the shaft and moves the sub-pressurizing portion to the center in conjunction with the rotation of the shaft. A sub-pressurizing portion projecting mechanism that contacts and separates from the axis, a guide portion through which the shaft penetrates and having a guide guide groove on the inner periphery, and a guided body that is provided on the shaft and is movably fitted in the guide guide groove And an operating region between a retracted position and a sub-pressurizing position where the sub-pressurizing part moves by the guided part that moves in the guide guide groove of the guide part by movement of the shaft by the sub-pressurizing actuator When the shaft is moved from the position, the shaft is pivotally applied, and the sub-pressurizing portion moves to a retreat position where the sub-pressurizing portion is retracted from the spot operating region by the sub-pressurizing portion projecting mechanism.
請求項6に記載の発明は、請求項3のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記シャフトの先端に回動自在に支持された副加圧付与アームの先端に副加圧部が揺動自在に支持され、前記シャフトに配置されて前記副加圧部を該シャフトの回動に連動して副加圧部を揺動せしめる副加圧部揺動機構と、前記シャフトが貫通して内周に誘導ガイド溝を有するガイド部と、前記シャフトに設けられて前記誘導ガイド溝に移動可能に嵌合する被誘導部とを備え、前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により前記ガイド部の誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記シャフトに回動付与され、副加圧部揺動機構によって前記副加圧部が揺動してスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする。 Invention according to claim 6, in the spot welding apparatus according to claim 3, wherein the sub-pressurizing unit moving mechanism FukuKa pressure at the tip of the auxiliary pressure imparted arm which is rotatably supported on a distal end of the shaft A sub-pressurizing unit swinging mechanism that is supported on the shaft and that is disposed on the shaft and swings the sub-pressurizing unit in conjunction with the rotation of the shaft; and the shaft A guide portion that penetrates and has a guide guide groove on an inner periphery thereof, and a guided portion that is provided on the shaft and is movably fitted in the guide guide groove, and is moved by the movement of the shaft by the auxiliary pressure actuator. The shaft is rotated and applied to the shaft when the sub-pressurization unit moves from the operating region between the retracted position and the sub-pressurization position where the sub-pressurization unit moves by the guided portion that moves in the guide guide groove of the guide unit. The sub-pressurizing part is Moving to thus being moved to a retracted position retracted from the spot working area.
請求項7に記載の発明は、請求項3のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記シャフトに配置されて先端が上記中心軸線に接離する方向に移動自在に保持する副加圧部保持機構と、固定部材に形成されて副加圧部に設けられた被誘導部が移動可能に嵌合する誘導ガイド溝を備え、前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した状態で副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the spot welding apparatus according to the third aspect, wherein the sub-pressurizing portion moving mechanism is disposed on the shaft and is movably held in a direction in which the tip is in contact with or separated from the central axis. A pressure guide holding mechanism, and a guide guide groove formed on the fixed member and provided in the sub-pressurizer so that the guided part is movably fitted, and the guide is guided by the movement of the shaft by the sub-pressurization actuator. The sub-pressurizing unit moves to the retreat position where the sub-pressurizing unit retreats from the spot operating region in a state where the sub-pressurizing unit moves from the operating region between the retreating position where the sub-pressurizing unit moves and the sub-pressurizing position by the guided portion moving in the groove. It is characterized by.
請求項8に記載の発明は、請求項3のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記シャフトの先端に中央部が回動自在に支持され先端に副加圧部を支持すると共に後端が固定部材に回動自在に支持された副加圧付与アームを備え、前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動によって揺動移動する副加圧部が退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする。 An eighth aspect of the present invention is the spot welding apparatus according to the third aspect, wherein the sub-pressurizing portion moving mechanism is rotatably supported at the center portion at the tip end of the shaft and supports the sub-pressurizing portion at the tip end. And an auxiliary pressure applying arm whose rear end is rotatably supported by a fixed member, and an auxiliary pressure portion that swings and moves by movement of the shaft by the auxiliary pressure actuator includes a retracted position and an auxiliary pressure position. The sub-pressurizing unit moves to a retreat position where it is retracted from the spot operating region when moving from the operating region.
請求項9に記載の発明は、請求項1のスポット溶接装置において、前記副加圧部移動機構は、前記副加圧アクチュエータとは別のアクチュエータにより前記副加圧部をスポット作動領域から退避する後退位置に移動せしめることを特徴とする。 Invention according to claim 9, in the spot welding apparatus according to claim 1, wherein the sub-pressurizing unit moving mechanism, said auxiliary pressure Actuator error over data and spot actuation region the sub pressurizing with another actuator It moves to the retreat position which evacuates from.
これら請求項2〜9の発明は、請求項1における副加圧部移動機構の具体的構成を開示するものである。 The inventions according to claims 2 to 9 disclose specific configurations of the sub-pressurizing part moving mechanism according to claim 1.
本発明によると、第1溶接電極及び第2溶接電極の協働による加圧力が被溶接部材に付与されると共に副加圧部からの副加圧力が被溶接部材に付与されて第1溶接電極による加圧力及び第2溶接電極による加圧力が制御されて板材を重ねた被溶接部材に対する優れた溶接品質が得られる。 According to the present invention, the pressure applied by the cooperation of the first welding electrode and the second welding electrode is applied to the member to be welded, and the auxiliary pressure from the sub-pressurizing portion is applied to the member to be welded to thereby form the first welding electrode. The welding pressure by the second welding electrode and the welding pressure by the second welding electrode are controlled, and an excellent welding quality can be obtained for a member to be welded on which plate materials are stacked.
一方副加圧部移動機構によって副加圧部をスポット作動領域から後退させることで第1溶接電極及び第2溶接電極等のメンテナンス作業空間が確保できる。また、副加圧部を後退位置に保持することで副加圧部を使用しない第1溶接電極と第2溶接電極によるスポット溶接が実行でき、要求に応じたスポット作業が行え、汎用性が得られる。 On the other hand, maintenance work spaces such as the first welding electrode and the second welding electrode can be secured by retracting the auxiliary pressurizing part from the spot operating region by the auxiliary pressurizing part moving mechanism. In addition, by holding the auxiliary pressure part in the retracted position, spot welding can be performed using the first welding electrode and the second welding electrode without using the auxiliary pressure part, spot work can be performed as required, and versatility is obtained. It is done.
以下、本発明に係るスポット溶接装置の実施の形態を図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a spot welding apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施の形態)
本発明の第1実施の形態について、図1乃至図3を参照して説明する。図1はスポット溶接装置の構成図、図2は要部構成説明図、図3は模式的に示す作動概要説明図である。なお、このスポット溶接装置の説明にあたり、便宜上図1における上方及び下方をスポット溶接装置における上方及び下方とする。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a spot welding apparatus, FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part configuration, and FIG. 3 is an operation schematic explanatory diagram schematically shown. In the description of the spot welding apparatus, the upper and lower parts in FIG. 1 are referred to as the upper and lower parts in the spot welding apparatus for convenience.
スポット溶接装置1は、図1及び図2に示すように図示しない溶接ロボットの手首部にイコライザユニットを介して取り付けられるベース部3及びベース部3の両側から対向して延在する側部4、5を備えた支持ブラケット2を有する。支持ブラケット2の側部4、5に固定アーム10が取り付けられ、側部4、5の先端部に加圧アクチュエータ20が取り付けられる。更に、両側部4、5の固定アーム10と加圧アクチュエータ20の間に副加圧付与手段30の副加圧アクチュエータ31及び図示しない溶接トランスが取り付け支持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the spot welding apparatus 1 includes a base portion 3 attached to a wrist portion of a welding robot (not shown) via an equalizer unit, and side portions 4 extending opposite from both sides of the base portion 3, A support bracket 2 with 5. The fixed
固定アーム10は、支持ブラケット2の両側部4、5に基端が結合されて下方に延在する固定アーム本体11及び固定アーム本体11の先端からL字状に折曲する電極保持部12によって形成され、電極保持部12に第1溶接電極である固定側電極15が、その頂端15aを上方にして装着される。
The fixed
加圧アクチュエータ20は、サーボモータ21と、サーボモータ21によって回転駆動されるボールネジ及びボールネジに螺合するサーボ軸等によるボールねじ送り機構等によって構成された直動部22を有し、サーボモータ21の作動によってサーボ軸が昇降往復動する。直動部22のサーボ軸の下端に電極アーム24が設けられ、電極アーム24の先端に固定アーム10に設けられた固定側電極15の頂端15aと同軸上、即ち中心軸線L上に固定側電極15と対向して第2溶接電極である可動側電極25が設けられる。
The pressurizing actuator 20 includes a
これにより加圧アクチュエータ20のサーボモータ21の作動により可動側電極25は固定側電極15から離反する退避位置と、固定側電極15と協働して被溶接部材を挟持すると共に加圧力を付与する加圧位置との間を中心軸線Lに沿って移動する。この被溶接部材に対する固定側電極15と可動側電極25による加圧力F、即ち固定側電極15による加圧力FL及び可動側電極25による加圧力FUはサーボモータ21の回転トルクによって決定され、サーボモータ21の回転トルクを制御することで所望の加圧力が得られる。
As a result, the
副加圧付与手段30は、支持ブラケット2に保持される副加圧アクチュエータ31及び副加圧アクチュエータ31の作動によって中心軸線Lの延在方向に沿って回転自在に上下動する円柱状のシャフト35を有し、シャフト35の先端に副加圧付与アーム37を介して副加圧部38が設けられ、副加圧アクチュエータ31によって昇降するシャフト35を副加圧部移動機構40によって回動制御して副加圧部38が退避位置、副加圧位置及び後退位置に移動する。
The auxiliary
副加圧アクチュエータ31は、サーボモータ32と、サーボモータ32によって回転駆動されるボールナット及びボールナットに螺合するシャフト35等によるボールねじ送り機構によって構成された直動部33を有し、直動部33から下方に延在するシャフト35の先端に副加圧付与アーム37を介して副加圧部38が設けられる。
The
副加圧付与アーム37は、シャフト35の先端に基端部37Aが結合されて中心軸線L方向に延在する板状で先端部37Bに副加圧部38が設けられる。副加圧部38は基端38Aが副加圧付与アーム37の先端37Bに結合されて中心軸線L方向に延在する板状で、先端に固定側電極15の貫通を許容するU字状の凹部38Cが形成される。
The auxiliary
これら固定側電極15、可動側電極25及び副加圧部38によってスポット溶接する際に、可動側電極12及び副加圧部38が移動に要する作動占有スペースがスポット作動領域Aとなる。
When spot welding is performed by the fixed
直動部33の下端で昇降移動するシャフト35に連動して副加圧部38を作動領域となる退避位置と副加圧位置との間の移動及び副加圧部38をスポット作動領域Aから離れたスポット作動領域外の後退位置に移動せしめる副加圧部移動機構40が配置される。
In conjunction with the
この副加圧部移動機構40について図2を参照して説明する。副加圧部移動機構40は、昇降するシャフト35に回動を制御する軸回転付与部41を有する。軸回転付与部41は、直動部33の下方に配置されてシャフト35が回転自在に貫通する円筒状で内周に対向して一対の誘導ガイド溝43が形成されたガイド部42と、シャフト35に設けられた被誘導部となる一対のガイドローラ47によって構成される。
The sub-pressurizing
ガイド部42の内周に形成され誘導ガイド溝43は、その下端44aから中心軸線Lと平行に延在する直線状の作動範囲44と、作動範囲44の上端から屈曲部44bを介して滑らかに屈曲して内周の周方向に沿うと共に次第に上方向に移行する螺旋状に傾斜して延在する後退誘導範囲45と、後退誘導範囲45の上端から屈曲部45aを介して上方に直線状で延在する後退保持範囲46とが連続する略クランク状に形成される。
The
一方、シャフト35の軸方向において同一位置でかつ対向する位置に各ガイドローラ47が設けられ、各ガイドローラ47はそれぞれ各誘導ガイド溝43に移動可能に嵌合する。
On the other hand, each
そして、副加圧付与アーム37に設けられた副加圧部38の先端部37Bに形成された凹部38C内に固定側電極15が挿入して先端部38Bが固定側電極15の頂端15aより下方となる退避位置においてシャフト35に設けられた各ガイドローラ47が誘導ガイド溝43の作動範囲44の下端44a近傍に保持される。この退避位置から上昇して副加圧部38が固定側電極15と可動側電極25に挟持加圧された被溶接部材に当接する副加圧位置ではシャフト35に設けられた各ガイドローラ47が下端44aの近傍から上昇して作動範囲44の中間位置に保持され、更に、この副加圧位置から上昇するとその上昇に伴ってガイドローラ47が作動範囲44から屈曲部44bを介して後退誘導範囲45に、後退誘導範囲45から屈曲部45aを介して後退保持範囲46に順次移動し、ガイドローラ47が後退誘導範囲45を移動する際にシャフト35に軸回りの回動が付与されて副加圧部38の先端38Bが中心軸線Lから離反してスポット作動領域Aから退避する後退位置(図2に副加圧部38を仮想線38aで示す)に揺動し、直線状の後退保持範囲46内をガイドローラ47が移動する範囲に亘って副加圧部38は後退位置に保持される。
Then, the fixed
即ち、サーボモータ32の作動により副加圧部38が退避位置と副加圧位置とを往復移動せしめる作動領域においてはガイドローラ47が誘導ガイド溝43の作動範囲44に保持されてシャフト35の回動が阻止され、副加圧位置から更に上昇させることでガイドローラ47が後退誘導範囲45を移動することでシャフト35が軸回りに回動して軸加圧部38の先端38Bが中心軸線Lから離反してスポット溶接作動領域Aから退避する後退位置に揺動し、更にシャフト38が上昇してガイドローラ47が直線状の後退保持範囲46を移動することでシャフト35の回動が規制されて副加圧部38は後退位置に維持される。
That is, the
一方、ガイドローラ47が誘導ガイド溝43の後退保持範囲46に位置する後退位置において、サーボモータ32の作動によりシャフト35を下降移動すると、ガイドローラ47が後退保持範囲46から後退誘導範囲45を移動することでシャフト35が回動して副加圧部38の先端38Bが中心軸線L方向に接近移動し、ガイドローラ47が作動範囲44を移動することでシャフト35の回動は規制されて副加圧部38が作動領域に保持される。
On the other hand, when the
また、サーボモータ32の作動によって副加圧付与アーム37の先端に設けた副加圧部38の先端38Bが固定側電極15の頂端15aより下方となる退避位置から固定側電極15と可動側電極25とによって挟持された被溶接部材に下方から当接して副加圧力を付与する副加圧位置に移動する。この副加圧力はサーボモータ32の回転トルクによって決定され、サーボモータ32の回転トルクを制御することで要望の副加圧力fが得られる。
Further, the fixed-
電源となる溶接トランスの一方の出力端子がバスバ及び固定アーム10等を介して固定側電極15に通電可能に接続され、他方の出力端子がバスバ及び電極アーム24等を介して可動側電極25に通電可能に接続される。
One output terminal of the welding transformer serving as a power source is connected to the fixed
また、図示しない溶接ロボットコントローラには、溶接ロボットのティーチングデータが格納され、ティーチングデータには、被溶接部材の各溶接打点位置を順次スポット溶接するための作動プログラム及び各溶接打点、即ち溶接位置におけるスポット溶接装置1の位置及び姿勢が含まれる。更に、溶接コントローラ51を備え、溶接コントローラ51にはスポット溶接装置の作動プログラム及び作動プログラムに設定された各作動行程に基づいて加圧アクチュエータ20を制御する加圧制御部52と副加圧アクチュエータ31を制御する副加圧制御部53が含まれる。また、溶接コントローラ51には、予め設定された加圧力Fで固定側電極15と可動側電極25により被溶接部材を加圧するときのサーボモータ21の回転トルク、即ち加圧回転トルク及び予め設定された副加圧力fで副加圧部38により被溶接部材に副加圧力を付与するときのサーボモータ32の回転トルク、即ち副加圧回転トルクが設定される。
A welding robot controller (not shown) stores teaching data of the welding robot, and the teaching data includes an operation program for sequentially spot welding the welding spot positions of the member to be welded and each welding spot, that is, the welding position. The position and attitude of the spot welding apparatus 1 are included. Further, a
次に、スポット溶接装置1の作動を図3の作動概要説明図を参照して説明する。 Next, the operation of the spot welding apparatus 1 will be described with reference to the operation outline explanatory diagram of FIG.
例えば、下から順に剛性の低い薄板101、この薄板101より剛性が高い第1厚板102及び第2厚板103が重ね合わされた3枚重ねの板部材からなる被溶接部材100のスポット溶接にあたり、予め設定されたプログラムに従い、図1及び図2に示すように可動側電極25が固定側電極15から離反した退避位置でかつ副加圧付与手段30の副加圧部38が退避位置に保持された状態で、ロボットコントローラは溶接ロボットを作動し、図3(a)に示すように被溶接部材100の溶接位置となる打点位置に固定側電極15の頂端15aを当接した状態にスポット溶接装置1を位置決めする。
For example, in spot welding of the member to be welded 100 composed of a
このスポット溶接装置1が溶接位置に位置決めされた状態では、図3(a)に示すように固定側電極15の頂端15aが被溶接部材100の薄板101に下方から当接する一方、可動側電極25の頂端25aが第2厚板103と隙間を有して対向し、副加圧部38の先端部38Bが薄板101と隙間を有して対向する。また、シャフト35に設けられたガイドローラ46は誘導ガイド溝42の作動範囲43の下端43a近傍に保持されてシャフト35の回動が規制されている。
In a state where the spot welding apparatus 1 is positioned at the welding position, the
次に、図3(b)に示すように、固定側電極15が被溶接部材100の薄板101に当接した状態で、加圧アクチュエータ20のサーボモータ21の作動により可動側電極25を退避位置から固定側電極15に接近する加圧位置方向に移動させて第2厚板103に上方から当接させる。
Next, as shown in FIG. 3B, the
更に、サーボモータ21を所定トルク、即ち、加圧回転トルクに達するまで作動して可動側電極25を第2厚板103に圧接させる。これにより加圧アクチュエータ20の加圧力が可動側電極25と固定アーム10を介して固定側電極15とに作用し、可動側電極25と固定側電極15とで被溶接部材100の溶接部を挟持加圧する。
Further, the
一方、副加圧付与手段30のサーボモータ32の作動によりシャフト35を上昇動して副加圧部38を退避位置から先端部38Bが被溶接部材100の薄板101に固定側電極15に隣接して下方から圧接する副加圧位置に移動させる。このときシャフト35に設けられた各ガイドローラ47がガイド溝43の作動範囲44に誘導されて移動することでシャフト35の回動乃至揺動が防止されて中心軸線Lに沿って安定した状態で上昇する。更に、サーボモータ32を所定トルク、即ち副加圧回転トルクに達するまで作動して副加圧部38を薄板101に圧接させて副加圧力fを付与する。
On the other hand, the
このように固定側電極15と可動側電極25によって被溶接部材100を挟持加圧し、副加圧部38により固定側電極15に隣接して薄板101に下方から副加圧力を付与した状態では、図3(c)に示すように、可動側電極25による加圧力FUが被溶接部材100の第2厚板103に上方から付与され、固定側電極15による加圧力FLと副加圧部38による副加圧力fが隣接して薄板101に付与される。
Thus, in a state in which the member to be welded 100 is sandwiched and pressed by the fixed
この場合、加圧アクチュエータ20による加圧力が電極アーム23等を介して可動側電極25に作用し、かつ可動側電極25に対向して固定アーム10を介して固定側電極15に作用する一方、副加圧付与手段30においてサーボモータ32による付勢力がシャフト35及び副加圧付与アーム37等を介して副加圧部38に作用し、第2厚板103に上方から作用する可動側電極25による加圧力FUと薄板101に下方から作用する固定側電極15による加圧力FL及び副加圧部38による副加圧力fの総和が等しくなる(FU=FL+f)。
In this case, the pressure applied by the pressure actuator 20 acts on the
これにより、固定側電極15から薄板101に作用する加圧力FLは、可動側電極25による加圧力FUから副加圧部38による副加圧力fを減じた加圧力が付与される(FL=FU−f)。
As a result, the pressure FL acting on the
このように薄板101側に作用する固定側電極15からの加圧力FLを第2厚板103側に作用する可動側電極25の加圧力FUより小さく(FL<FU)することで、薄板101と第1厚板102の接合部における接触圧力が、第1厚板102と第2厚板103間の溶接部における接触圧力より小さくなり、相対的に薄板101と第1厚板102間の接触抵抗が大きくなると共に、第1厚板102と第2厚板103間の接触抵抗が小さくなる。
In this way, the pressing force FL from the fixed
次に、この可動側電極25と固定側電極15及び副加圧部38とで被溶接部材100を挟持加圧して薄板101側に位置する固定側電極15の加圧力FLを第2厚板103側に位置する可動側電極25の加圧力FUより小さくした状態で、溶接トランスから可動側電極25と固定側電極15との間に所定時間通電して溶接する。
Next, the
この可動側電極25と固定側電極15との間に通電した時に、相対的に薄板101と第1厚板102間の接合部における接触抵抗が大きく電流密度が高くなると共に、第1厚板102と第2厚板103間の接触抵抗が小さく保持される。これにより、薄板101と第1厚板102の接合部における発熱量が第1厚板102と第2厚板103の接合部における発熱量に対して相対的に増加して、薄板101から第2厚板103に亘って電流密度の偏りのない良好なナゲットが形成され、薄板101の溶接強度が確保できる。
When the
しかる後、副加圧アクチュエータ31のサーボモータ32の作動により副加圧部38を退避位置に移動させ、かつ加圧アクチュエータ20のサーボモータ21の作動により可動側電極25を加圧位置から退避位置に移動させて固定側電極15と可動側電極25とによる被溶接部材100の挟持を開放する。
Thereafter, the
次に、作動プログラムに従い溶接ロボットを作動して、スポット溶接装置1を被溶接部材100の打点位置から退避させ、次の被溶接部材100の打点位置に移動する。
Next, the welding robot is operated according to the operation program, and the spot welding apparatus 1 is retracted from the spot position of the welded
一方、例えば固定側電極15及び可動側電極25等のメンテナンス等にあたっては、副加圧付与手段30のサーボモータ32の作動によりシャフト35を、各ガイドローラ47が誘導ガイド溝43の後退保持範囲46に移動する後退保持位置まで上昇させる。即ち、このシャフト35の移動に伴って各ガイドローラ47が作動範囲44を上昇してシャフト35の先端に支持された副加圧部38が中心軸線Lに沿って上昇移動し、更に各ガイドローラ47が後退誘導範囲45を移動してシャフト35が上昇しつつ回動して副加圧部38の先端部38Bがスポット作動領域Aから後退し、更にガイドローラ47が後退保持範囲46において副加圧部38が仮想線38aで示すようにスポット作動領域Aから退避する後退位置に保持される。
On the other hand, for example, in maintenance of the fixed
このように副加圧部38をスポット作動領域Aから退避することで該部に固定側電極15や可動側電極25の交換等のメンテナンス作業のスペースが確保できる。
Thus, by retracting the
また、副加圧部38を後退位置に保持することでスポット作動領域が確保でき、副加圧部38を使用しない固定側電極15と可動側電極25によるスポット溶接が実行できる。
Further, by holding the
一方、ガイドローラ47が誘導ガイド溝43の後退保持範囲46に位置する後退位置において、サーボモータ32の作動でシャフト35を下降移動するとガイドローラ47が後退保持範囲46から後退誘導範囲45を移動してシャフト35が回動して副加圧部38の先端38Bが中心軸線L方向に接近移動し、ガイドローラ47が作動範囲44に移動することで副加圧部38が作動領域に復帰する。
On the other hand, when the
このように構成された本実施の形態によると、固定側電極15と可動側電極25によって加圧付与した被溶接部材に副加圧付与手段30の副加圧部38から副加圧力fが付与され、固定側電極15と可動側電極25による加圧力FL、FUが制御されて剛性の異なる板材を重ねた被溶接部材に対する溶接品質が向上する。
According to the present embodiment configured as described above, the auxiliary pressure f is applied from the
一方、被溶接部材に副加圧力を付与する副加圧付与手段30の副加圧アクチュエータ31の作動により副加圧部38をスポット作動領域Aから後退させることで、固定側電極15及び可動側電極25やスポット作動領域A及びスポット作動領域Aの周辺の構成部品等のメンテナンス作業空間が確保できる。
On the other hand, by moving the
また、副加圧部38を後退位置に保持することで副加圧部38を使用しない固定側電極15と可動側電極25によるスポット溶接が実行でき、要求に応じたスポット作業が行え、汎用性が得られる。
Further, by holding the
なお、副加圧部38の先端38Bに形成されるU字状の凹部38Cは、固定側電極15及び可動側電極25との接触を回避可能であれば種々の形状に変更可能であるが、後退位置に移動する方向に合わせたU字形状に形成することが好ましい。
The
(第2実施の形態)
本発明の第2実施の形態について、図4を参照して説明する。なお、本実施の形態におけるスポット溶接装置は、シャフトに連動して副加圧部を後退させる副加圧部移動機構及び副加圧部の具体的構成が第1実施の形態と異なり、他の構成は第1実施の形態と同一構成であり、対応する部分に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略し、副加圧部移動機構を主に説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The spot welding apparatus in the present embodiment is different from the first embodiment in the specific configuration of the sub-pressurizing unit moving mechanism and the sub-pressurizing unit that retracts the sub-pressurizing unit in conjunction with the shaft. The configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given to corresponding portions, and detailed description of the portions is omitted, and the sub-pressurizing portion moving mechanism will be mainly described.
図4(a)は副加圧部移動機構55の概要を示す側面図、(b)は(a)のa−a線断面図である。
4A is a side view showing an outline of the sub-pressurizing
副加圧部移動機構55は、軸回転付与部41を有し、軸回転付与部41は、直動部33の下方に配置されてシャフト35が回転自在に貫通する円筒状のガイド部42を有し、ガイド部42の内周面に、下端44aから上方に延在する直線状の作動範囲44と、作動範囲44の上端から屈曲部44bを介して内周の周方向に沿うと共に次第に上方向に移行する後退誘導範囲45と、後退誘導範囲45の上端から屈曲部45aを介して上方に直線状で延在する後退保持範囲46とが連続する誘導ガイド溝43が形成される。一方、シャフト35の外周には誘導ガイド溝43に移動可能に嵌合するガイドローラ47が設けられる。
The sub-pressurizing
シャフト35の先端に副加圧部58が支持される。副加圧部58は板状であって、中央部に長孔58aを有し、後端58Aに凹溝58Dが形成されると共に先端58Bに固定側電極15の貫通を許容するU字状の凹部58Cが形成される。
A
この副加圧部58は、長孔58aにシャフト35の先端に形成された軸部35aが挿入して軸部35aの先端に設けた円板状のフランジ部59によって脱落が防止され、後端58Aの凹溝58Dが上下方向に延在する固定部材、本実施の形態では固定アーム10の固定アーム本体11に移動可能に嵌合する。更にフランジ部59と副加圧部58との間に、副加圧部58をシャフト35の回動に連動して中心軸線Lに接離せしめるピン57a及びピン57bを介在して揺動自在にリンク57によって構成される副加圧部突出機構が設けられる。そして、シャフト35と一体的にフランジ部59が回動することで副加圧部58が中心軸線Lに接離する方向に前進及び後退移動する。
The
このように構成された副加圧部移動機構55を備えた副加圧部58の作動を説明する。
The operation of the
副加圧部58の先端58Bが固定側電極15の頂端15aより下方となる退避位置においては、シャフト35に設けられたガイドローラ47が誘導ガイド溝43の作動範囲44の下端44a近傍に保持される。サーボモータ32の作動によりシャフト35が上昇して副加圧部58の先端58Bが固定電極15と可動側電極25とによって挟持加圧された被溶接部材に当接する副加圧位置ではガイドローラ47が作動範囲44の中間位置に保持され、更に副加圧位置から上昇するに伴ってガイドローラ47が作動範囲44から後退誘導範囲45、後退保持範囲46に順次移動し、このガイドローラ47が後退誘導範囲45を移動する際にシャフト35及びフランジ部59が共に回動してリンク57を介して副加圧部58が軸部35a及び固定アーム本体11に移動可能に嵌合する凹溝58Dによって案内されつつ先端58Bが中心軸線Lから離反してスポット作動領域Aから退避する後退位置に移動し、後退保持範囲46内をガイドローラ47が移動する範囲に亘って副加圧部58は後退位置に保持される。
At the retracted position where the
即ち、サーボモータ32の作動により副加圧部38が退避位置と副加圧位置とを往復移動せしめる作動領域においてはガイドローラ47が誘導ガイド溝43の作動範囲44に保持されてシャフト35の回動が阻止され、副加圧位置から更に上昇させることでガイドローラ47が後退誘導範囲45を移動することシャフト35及びフランジ部59が回動してリンク57を介して副加圧部58の先端58Bが中心軸線Lから離反してスポット作動領域Aから退避した後退位置に後退移動し、更にシャフト38が上昇してガイドローラ46が直線状の後退保持範囲46を移動することでシャフト35の回動が規制されて副加圧部58はスポット作動領域Aから退避した後退位置に維持される。
That is, the
一方、ガイドローラ47が誘導ガイド溝43の後退保持範囲46に位置する後退位置において、サーボモータ32の作動によりシャフト35を下降移動するとガイドローラ47が後退保持範囲46から後退誘導範囲45を移動することでシャフト35及びフランジ部59が回動してリンク57を介して副加圧部58の先端58Bが中心軸線L方向に接近移動し、ガイドローラ47が作動範囲44に移動することで副加圧部58が作動領域に復帰する。
On the other hand, when the
このように構成された本実施の形態によると、被溶接部材に副加圧力を付与する副加圧付与手段30の副加圧アクチュエータ31の作動により回動してリンク57を介して副加圧部58をスポット作動領域Aから後退させることで、固定側電極15及び可動側電極25やスポット作動領域A及びスポット作動領域Aの周辺の構成部品等のメンテナンス作業空間が確保できる。
According to this embodiment configured as described above, the
(第3実施の形態)
本発明の第3実施の形態について、図5を参照して説明する。なお、本実施の形態におけるスポット溶接装置は、シャフトに連動して副加圧部を後退させる副加圧部移動機構及び副加圧部の具体的構成が第1実施の形態と異なり、他の構成は第1実施の形態と同一構成であり、対応する部分に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略し、副加圧部移動機構を主に説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The spot welding apparatus in the present embodiment is different from the first embodiment in the specific configuration of the sub-pressurizing unit moving mechanism and the sub-pressurizing unit that retracts the sub-pressurizing unit in conjunction with the shaft. The configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given to corresponding portions, and detailed description of the portions is omitted, and the sub-pressurizing portion moving mechanism will be mainly described.
図5に副加圧部移動機構60の概要を示す。副加圧部移動機構60は、昇降するシャフト35の回動を制御する軸回転付与部41を有し、軸回転付与部41は、直動部33の下方に配置されてシャフト35が回転自在に貫通する円筒状のガイド部42を有し、ガイド部42の内周面に、下端44aから上方に延在する直線状の作動範囲44と、作動範囲44の上端から屈曲部44bを介して内周の周方向に沿うと共に上方向に移行する後退誘導範囲45と、後退誘導範囲45の上端から屈曲部45aを介して上方に延在する後退保持範囲46とが連続する誘導ガイド溝43が形成される。一方、シャフト35の外周には誘導ガイド溝43に移動可能に嵌合するガイドローラ47が設けられる。
FIG. 5 shows an outline of the sub-pressurizing
シャフト35の先端に副加圧付与アーム61の中心部が回動自在に軸支される。副加圧付与アーム61の後部61Aに固定部材、本実施の形態では固定アーム10の固定アーム本体11に移動可能に嵌合する凹溝61Dが形成される。一方、副加圧付与アーム61の先端に副加圧部68の基端68Aを軸67によって上方に揺動自在に支持する。副加圧部58の先端68Bに固定側電極15の貫通を許容するU字状の凹部68Cが形成されると共に、基端面68aが副加圧付与アーム61の先端面61aに当接することで副加圧部58の下方への揺動が規制される。
The central portion of the
また、シャフト35に円板状のフランジ部63が一体的に設けられる。このフランジ63の外周面と副加圧部68の側面との間に、副加圧部68をシャフト35の回動に連動して揺動せしめるジョイント64a及び64bを介在して揺動自在にリンク64が架設する副加圧部揺動機構が配置される。
Further, the
このように構成された副加圧部移動機構60を備えた副加圧部68の作動を説明する。
The operation of the sub-pressurizing unit 68 including the sub-pressurizing
副加圧部68の先端68Bが固定側電極15の頂端15aより下方となる退避位置においては、シャフト35に設けられたガイドローラ47が誘導ガイド溝43の作動範囲44の下端44a近傍に保持される。サーボモータ32の作動によりシャフト35が上昇して副加圧部68の先端68Bが固定側電極15と可動側電極25とによって挟持加圧された被溶接部材に当接する副加圧位置ではシャフト35に設けられたガイドローラ47が作動範囲44の中間位置に保持され、更に副加圧位置から上昇するに伴ってガイドローラ47が作動範囲44から後退誘導範囲45、後退保持範囲46に順次移動し、ガイドローラ47が後退誘導範囲46を移動する際にシャフト35及びフランジ部63が回動してリンク64を介して副加圧部68が軸部67を支点として先端68Bが上方に揺動してスポット作動領域Aから退避する後退位置に移動し、後退範囲46内をガイドローラ47が移動する範囲に亘って副加圧部68は後退位置に保持される。
At the retracted position where the
一方、ガイドローラ47が誘導ガイド溝43の後退保持範囲46に位置する後退位置において、サーボモータ32の作動によりシャフト35を下降移動するとガイドローラ47が後退保持範囲46から後退誘導範囲45を移動することでシャフト35及びフランジ部63が回動してリンク64を介して副加圧部68が下方に揺動して先端68Bが中心軸線L方向に接近移動し、ガイドローラ47が作動範囲44に移動することで副加圧部58が作動領域に復帰する。
On the other hand, when the
(第4実施の形態)
本発明の第4実施の形態について図6を参照して説明する。なお、本実施の形態におけるスポット溶接装置は、シャフトに連動して副加圧部を後退させる副加圧部移動機構及び副加圧部の具体的構成が第1実施の形態と異なり、他の構成は第1実施の形態と同一構成であり、対応する部分に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略し、副加圧部移動機構を主に説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The spot welding apparatus in the present embodiment is different from the first embodiment in the specific configuration of the sub-pressurizing unit moving mechanism and the sub-pressurizing unit that retracts the sub-pressurizing unit in conjunction with the shaft. The configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given to corresponding portions, and detailed description of the portions is omitted, and the sub-pressurizing portion moving mechanism will be mainly described.
図6に副加圧部移動機構70の概要を示す。副加圧部移動機構70は、固定部材、本実施の形態では固定アーム10の固定アーム本体11にガイド部72を有し、ガイド部72に誘導ガイド溝73が形成される。誘導ガイド溝73は、下端74aから上方に延在する直線状の作動範囲74と、作動範囲74の上端から屈曲部74bを介して中心軸線Lから次第に離反すると共に上方向に移行するように傾斜する後退誘導範囲75と、後退誘導範囲75の上端から屈曲部75aを介して上方に直線状で延在する後退保持範囲76とが連続する。
FIG. 6 shows an outline of the sub-pressurizing
シャフト35の先端に副加圧部78を移動可能に保持する副加圧部保持機構71を備える。副加圧部78は長尺な板状であって中央部がシャフト35の先端に中心軸線Lから離反する方向に前進及び後退移動可能に副加圧部保持機構71によって支持され、後端78Aに誘導ガイド溝73に移動可能に嵌合するガイドローラ77が設けられると共に先端78Bに固定側電極15の貫通を許容するU字状の凹部78Cが形成される。
A sub-pressurizing
このように構成された副加圧部移動機構70を備えた副加圧部78の作動を説明する。
The operation of the
副加圧部78の先端78Bが固定側電極15の頂端15aより下方となる退避位置においては、副加圧部78の後端78Aに設けたガイドローラ77が誘導ガイド溝73の作動範囲74の下端74a近傍に保持される。サーボモータ32の作動によりシャフト35が上昇して副加圧部78の先端78Bが固定電極15と可動側電極25とで挟持加圧された被溶接部材に当接する副加圧位置ではガイドローラ77が作動範囲74の中間位置に保持され、更に副加圧位置から上昇するに伴ってガイドローラ77が作動範囲74から後退誘導範囲75、後退保持範囲76に順次移動し、ガイドローラ77が後退誘導範囲75を移動する際に副加圧部78の先端78Bが中心軸線Lから離反する後退方向に移動してスポット作動領域Aから退避する後退位置に移動し、後退保持範囲76内をガイドローラ77が移動する範囲に亘って副加圧部78は後退位置に保持される。
At the retracted position where the
一方、ガイドローラ77がガイド溝73の後退保持範囲76に位置する後退位置において、サーボモータ32の作動によりシャフト35を下降移動するとガイドローラ77が後退保持範囲75から後退誘導範囲74を移動することで副加圧部78が前進移動し、ガイドローラ77が作動範囲74に移動することで副加圧部78が作動領域に復帰する。
On the other hand, when the
(第5実施の形態)
本発明の第5実施の形態について、図7を参照して説明する。なお、本実施の形態におけるスポット溶接装置は、シャフトに連動して副加圧部を後退させる副加圧部移動機構及び副加圧部の具体的構成が第1実施の形態と異なり、他の構成は第1実施の形態と同一構成であり、対応する部分に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略し、副加圧部移動機構を主に説明する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The spot welding apparatus in the present embodiment is different from the first embodiment in the specific configuration of the sub-pressurizing unit moving mechanism and the sub-pressurizing unit that retracts the sub-pressurizing unit in conjunction with the shaft. The configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given to corresponding portions, and detailed description of the portions is omitted, and the sub-pressurizing portion moving mechanism will be mainly described.
図7に副加圧部移動機構80の概要を示す。副加圧部移動機構80は、シャフト35の先端に軸81aを介してリンク81が垂下され、リンク81の下端に軸81bを介して副加圧付与アーム87の中央部が回動自在に支持される。副加圧付与アーム87の後端87Aが支持ブラケット2等の固定部材から垂下する支持アーム83の先端に軸83aを介して連結され、副加圧付与アーム87の先端87Bに副加圧部88が設けられる。副加圧部88は基端88Aが副加圧付与アーム87の先端部87Bに結合されて中心軸線L方向に延在する板状で、先端88Bに固定側電極15の貫通を許容するU字状の凹部88Cが形成される。
FIG. 7 shows an outline of the sub-pressurizing
このように構成された副加圧部移動機構80を備えた副加圧部88の作動を説明する。
The operation of the
副加圧部88の先端88Bが固定側電極15の頂端15aより下方となる退避位置においては、サーボモータ32の作動によりシャフト35が上昇すると、支持アーム83の先端の軸83aを支点として副加圧アーム83が上方に揺動して副加圧部88が上昇して先端88Bが固定電極15と可動側電極25とによって挟持加圧された被溶接部材に当接する副加圧位置に移動する。更にサーボモータ32の作動によりシャフト35が上昇することで、更に支持アーム83の先端の軸83aを支点として副加圧付与アーム87が上方に揺動して副加圧部88の先端88Bが中心軸線Lから離反して副加圧部88を仮想線88aで示すようにスポット作動領域Aから退避する後退位置に移動する。
In the retracted position where the
一方、副加圧部88がスポット作動領域Aから退避した後退位置において、サーボモータ32の作動によりシャフト35を下降移動すると支持アーム83の先端の軸83aを支点として副加圧付与アーム87が下方に揺動して副加圧部88が作動領域に復帰する。
On the other hand, when the
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、種々変更可能である。例えば上記各実施の形態では副加圧アクチュエータの作動によりにより副加圧部がスポット作動領域Aから退避する後退位置に移動せしめるように構成したが、副加圧アクチュエータとは別のアクチュエータを用いて副加圧部がスポット作動領域Aから退避する後退位置に移動せしめるように構成することもできる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, in each of the above-described embodiments, the sub-pressurization unit is moved to the retracted position retracted from the spot operation area A by the operation of the sub-pressurization actuator. However, an actuator different from the sub-pressurization actuator is used. It can also be configured such that the sub-pressurizing unit is moved to the retracted position where it is retracted from the spot operating area A.
1 スポット溶接装置
10 固定アーム
15 固定側電極(第1溶接電極)
20 加圧アクチュエータ
21 サーボモータ
24 電極アーム
25 可動側電極(第2溶接電極)
30 副加圧付与手段
31 副加圧アクチュエータ
32 サーボモータ
35 シャフト
37、61、87 副加圧付与アーム
38、58、68、78、88 副加圧部
40、55、60、70、80 副加圧部移動機構
41 軸回転付与部
42 ガイド部
43 誘導ガイド溝
47 ガイドローラ(被誘導部)
57 リンク(副加圧部突出機構)
59 リンク (副加圧部突出機構)
64 リンク(副加圧部揺動機構)
73 誘導ガイド溝
71 副加圧部保持機構
L 中心軸線
A スポット溶接作動領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20
30 Sub-pressure applying
57 Link (sub pressurizing part protruding mechanism)
59 Link (Sub-pressurizing part protruding mechanism)
64 links (sub-pressurizing part swing mechanism)
73
Claims (9)
加圧アクチュエータの作動によって中心軸線に沿って該第1溶接電極と対向配置されて第1溶接電極から離反する退避位置と前記第1溶接電極と協働して被溶接部材を挟持して加圧する加圧位置とを移動する第2溶接電極と、
副加圧アクチュエータによって前記中心軸線の延在方向と平行に移動するシャフトの先端に副加圧部が配置され、前記副加圧アクチュエータの作動により副加圧部が前記被溶接部材に前記第1溶接電極に隣接して当接して該被溶接部材に副加圧力を付与する副加圧位置及び被溶接部材から離反する退避位置に移動する副加圧付与手段とを備え、
前記被溶接部材に当接する第1溶接電極及び副加圧位置における副加圧部と前記第1溶接電極に対向して前記被溶接部材に当接する第2溶接電極とによって前記被溶接部材を挟持加圧し、該挟持加圧状態で前記第1溶接電極と第2溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置であって、
前記副加圧部をスポット作動領域から退避する後退位置に移動せしめる副加圧部移動機構を備えたことを特徴とするスポット溶接装置。 A first welding electrode;
The member to be welded is clamped and pressed in cooperation with the first welding electrode and a retracted position that is opposed to the first welding electrode along the central axis by the operation of the pressurizing actuator and is separated from the first welding electrode. A second welding electrode that moves between the pressurization positions;
A sub-pressurizing portion is disposed at the tip of the shaft that is moved in parallel with the extending direction of the central axis by the sub-pressurizing actuator, and the sub-pressurizing portion is attached to the welded member by the operation of the sub-pressurizing actuator. A sub-pressurization position that abuts adjacent to the welding electrode and applies a sub-pressurizing force to the member to be welded, and a sub-pressurization applying means that moves to a retracted position away from the member to be welded,
The member to be welded is sandwiched between the first welding electrode that contacts the member to be welded, the sub-pressurizing portion at the sub-pressurizing position, and the second welding electrode that contacts the member to be welded so as to face the first welding electrode. A spot welding apparatus that pressurizes and performs spot welding by energizing between the first welding electrode and the second welding electrode in the sandwiched pressure state,
A spot welding apparatus, comprising: a sub-pressurizing part moving mechanism that moves the sub-pressurizing part to a retracted position for retracting from the spot operating region.
前記シャフトが貫通して内周に誘導ガイド溝を有するガイド部と、
前記シャフトに設けられて前記誘導ガイド溝に移動可能に嵌合する被誘導部とを備え、
前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により前記ガイド部の誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記シャフトに回動付与されて前記副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする請求項3に記載のスポット溶接装置。 The sub-pressurizing part moving mechanism is
A guide portion through which the shaft passes and having a guide guide groove on the inner periphery;
A guided portion provided on the shaft and movably fitted in the guide guide groove;
When the sub-pressurizing part moves in the guide guide groove of the guide part by the movement of the shaft by the sub-pressurizing actuator when the sub-pressurizing part moves from the operating region between the retreat position and the sub-pressurizing position. The spot welding apparatus according to claim 3, wherein the shaft is pivotally applied to move the sub-pressurizing portion to a retreat position where the sub-pressurizing portion is retracted from the spot operation region.
前記シャフトに配置されて前記副加圧部を該シャフトの回動に連動して上記中心軸線に接離せしめる副加圧部突出機構と、
前記シャフトが貫通して内周に誘導ガイド溝を有するガイド部と、
前記シャフトに設けられて前記誘導ガイド溝に移動可能に嵌合する被誘導部とを備え、
前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により前記ガイド部の誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記シャフトに回動付与され、副加圧部突出機構によって前記副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする請求項3に記載のスポット溶接装置。 The sub-pressurizing part moving mechanism is
A sub-pressurizing part projecting mechanism disposed on the shaft and moving the sub-pressurizing part to and away from the central axis in conjunction with rotation of the shaft;
A guide portion through which the shaft passes and having a guide guide groove on the inner periphery;
A guided portion provided on the shaft and movably fitted in the guide guide groove;
When the sub-pressurizing part moves in the guide guide groove of the guide part by the movement of the shaft by the sub-pressurizing actuator when the sub-pressurizing part moves from the operating region between the retreat position and the sub-pressurizing position. The spot welding apparatus according to claim 3, wherein the spot pressing device is pivotally applied to the shaft and is moved to a retracted position in which the sub pressure member is retracted from the spot operation region by a sub pressure member protruding mechanism.
前記シャフトの先端に回動自在に支持された副加圧付与アームの先端に副加圧部が揺動自在に支持され、
前記シャフトに配置されて前記副加圧部を該シャフトの回動に連動して副加圧部を揺動せしめる副加圧部揺動機構と、 前記シャフトが貫通して内周に誘導ガイド溝を有するガイド部と、
前記シャフトに設けられて前記誘導ガイド溝に移動可能に嵌合する被誘導部とを備え、
前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により前記ガイド部の誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記シャフトに回動付与され、副加圧部揺動機構によって前記副加圧部が揺動してスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする請求項3に記載のスポット溶接装置。 The sub-pressurizing part moving mechanism is
Tip FukuKa pressure section of the secondary pressure imparting arm which is rotatably supported on the tip of the shaft is swingably supported,
A sub-pressurizing part swinging mechanism disposed on the shaft and swinging the sub-pressurizing part in conjunction with the rotation of the shaft; and a guide guide groove on the inner periphery through the shaft. A guide portion having
A guided portion provided on the shaft and movably fitted in the guide guide groove;
When the sub-pressurizing part moves in the guide guide groove of the guide part by the movement of the shaft by the sub-pressurizing actuator when the sub-pressurizing part moves from the operating region between the retreat position and the sub-pressurizing position. 4. The spot welding according to claim 3, wherein the shaft is pivotally imparted and moved to a retreat position where the sub pressure member is swung by the sub pressure member rocking mechanism and retracted from the spot operating region. apparatus.
前記シャフトに配置されて先端が上記中心軸線に接離する方向に移動自在に保持する副加圧部保持機構と、
固定部材に形成されて副加圧部に設けられた被誘導部が移動可能に嵌合する誘導ガイド溝を備え、
前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動により誘導ガイド溝内を移動する前記被誘導部によって副加圧部が移動する退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した状態で副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする請求項3に記載のスポット溶接装置。 The sub-pressurizing part moving mechanism is
A sub-pressurizing portion holding mechanism that is arranged on the shaft and that is movably held in a direction in which the tip is in contact with and away from the central axis;
A guide guide groove formed on the fixing member and fitted to the guided portion movably fitted to the sub-pressurizing unit;
The sub-pressurizing unit is moved from the retracted position where the sub-pressurizing unit moves by the guided portion that moves in the guide guide groove by the movement of the shaft by the sub-pressurizing actuator and the sub-pressing position. The spot welding apparatus according to claim 3, wherein the spot is moved to a retracted position where the spot is retracted from the spot operating region.
前記シャフトの先端に中央部が回動自在に支持され先端に副加圧部を支持すると共に後端が固定部材に回動自在に支持された副加圧付与アームを備え、
前記副加圧アクチュエータによる前記シャフトの移動によって揺動移動する副加圧部が退避位置と副加圧位置との作動領域から移動した際に前記副加圧部がスポット作動領域から退避する後退位置に移動することを特徴とする請求項3に記載のスポット溶接装置。 The sub-pressurizing part moving mechanism is
A center portion is rotatably supported at the tip of the shaft, and a sub-pressure applying arm is supported at the tip and a sub-pressurizing portion is supported by the fixing member.
A retreat position in which the sub-pressurization unit retreats from the spot operation region when the sub-pressurization unit that swings by the movement of the shaft by the sub-pressurization actuator moves from the operation region between the retreat position and the sub-pressurization position. The spot welding apparatus according to claim 3, wherein
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