JPH07124752A - Spot welding gun - Google Patents

Spot welding gun

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JPH07124752A
JPH07124752A JP5272331A JP27233193A JPH07124752A JP H07124752 A JPH07124752 A JP H07124752A JP 5272331 A JP5272331 A JP 5272331A JP 27233193 A JP27233193 A JP 27233193A JP H07124752 A JPH07124752 A JP H07124752A
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cam
welding
spot welding
welding gun
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Takeshi Enokida
剛 榎田
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a spot welding gun capable of shortening the cycle time while maintaining the high pressurizing force at the time of welding and besides, capable of maniaturizing a device. CONSTITUTION:The spot welding gun is provided with a cam mechanism part 22 which converts rotational operation provided with a bearing 9 provided on a rod 7 and a cam part 6 on which a cam groove 24 to be inserted and engaged with this bearing is formed into advancing and retreating motion in the axial direction. The cam groove 24 of the cam part 6 has a first abutment part 24a in which advancing and retreating movement displacement of the rod 7 for an angle of rotation of the cam part 6 is large and a second abutment part 24b in which advancing and retreating movement displacement of the rod 7 for the angle of rotation of the cam part 6 to abut when a movable welding tip 32 and a fixed welding tip approach each other is small.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの表裏両面から
溶接電極を加圧することによりワークをスポット溶接す
るスポット溶接ガンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spot welding gun for spot welding a work by pressing welding electrodes from both front and back surfaces of the work.

【0002】[0002]

【従来の技術】パネル材等をワークとして、これをスポ
ット溶接するために使用される溶接装置は、従来、C型
あるいはX型のガンアームを有しており、これらのガン
アームの先端に溶接電極としての溶接チップが取付けら
れている。従来では、対をなす溶接チップは、たとえば
サーボモータを使用して相互に接近離反移動するように
なっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a welding device used for spot welding a work such as a panel material has a C-type or X-type gun arm, and a welding electrode is provided at the tip of these gun arms. The welding tip of is attached. Conventionally, a pair of welding tips are moved toward and away from each other using, for example, a servomotor.

【0003】図8は、従来のスポット溶接ガン30を示
す図であり、先端に可動溶接チップ32が装着されるロ
ッド35は、ガンアーム41に取付けられた軸受36に
軸方向に摺動自在に支持されている。ガンアーム41に
取付けられたサーボモータ33の主軸に設けられたプー
リ37とロッド35の外側面に形成されたボールねじの
部分に嵌合されたナット部38とがタイミンングベルト
39により連結されている。したがって、サーボモータ
33を駆動するとタイミンングベルト39を介してナッ
ト部38が回転し、このナット部38と噛合うボールね
じとの作用によりロッド35が軸方向に移動する。これ
により、ロッド35に装着された可動溶接チップ32が
固定溶接チップ31に向けて移動され、両溶接チップ間
に位置するワークに対して溶接が行われる。
FIG. 8 is a view showing a conventional spot welding gun 30. A rod 35 having a movable welding tip 32 mounted at its tip is supported by a bearing 36 attached to a gun arm 41 so as to be slidable in the axial direction. Has been done. A pulley 37 provided on the main shaft of a servo motor 33 attached to the gun arm 41 and a nut portion 38 fitted to a ball screw portion formed on the outer surface of the rod 35 are connected by a timing belt 39. Therefore, when the servomotor 33 is driven, the nut portion 38 rotates via the timing belt 39, and the rod 35 moves in the axial direction by the action of the ball screw meshing with the nut portion 38. As a result, the movable welding tip 32 mounted on the rod 35 is moved toward the fixed welding tip 31, and welding is performed on the work located between the two welding tips.

【0004】パネル材等のワークを溶接する場合には、
たとえば、1台の溶接ガンにより、板厚が相違するワー
クや表面にコーティングが施されているワークをも溶接
することがあり、このような場合には、サーボモータに
接続された図示しないサーボコントローラの制御により
ワークの種類や溶接仕様に応じて、ワークに対する加圧
力の設定を自由に行うことができるようになっている。
When welding a work such as a panel material,
For example, one welding gun may weld a work having a different plate thickness or a work having a coating on its surface. In such a case, a servo controller (not shown) connected to the servo motor may be welded. With the control of, the pressing force for the work can be freely set according to the type of work and welding specifications.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスポ
ット溶接ガン30を図示しない溶接ロボットのロボット
軸42に装着してパネル材等のワークを溶接する場合に
は、1つのワークに対して複数箇所を順次溶接すること
が通常であり、しかも、次々に搬送されてくる個々のワ
ークに対してこのような溶接作業が繰り返される。
By the way, when the conventional spot welding gun 30 is attached to the robot shaft 42 of a welding robot (not shown) to weld a work such as a panel material, a plurality of positions are provided for one work. It is usual to weld the workpieces one after another, and such a welding operation is repeated for each workpiece that is successively transported.

【0006】したがって、生産性の向上を図る観点か
ら、上記のように繰り返される溶接作業自体のサイクル
タイムを短縮させる必要性が生じた。ここで、溶接作業
のサイクルタイムの短縮を図るためには、前記ロッド3
5の外側面に形成されたボールねじのリード、すなわち
前記ナット部38が一回転したときにロッド35が軸方
向に移動する距離を大きくすることにより、ロッド35
の進退移動速度を大きくすることが考えられる。また、
サーボモータ33を最高回転数の高いものに選定するこ
とにより、ロッド35の進退移動速度を大きくすること
も考えられる。
Therefore, from the viewpoint of improving the productivity, it is necessary to shorten the cycle time of the welding operation itself repeated as described above. Here, in order to shorten the cycle time of the welding work, the rod 3
The lead of the ball screw formed on the outer side surface of the rod 5, that is, by increasing the distance that the rod 35 moves in the axial direction when the nut portion 38 makes one rotation,
It is conceivable to increase the forward / backward moving speed of. Also,
It is also possible to increase the advancing / retreating movement speed of the rod 35 by selecting the servo motor 33 having a high maximum rotation speed.

【0007】しかしながら、前者の案では、必然的に溶
接時の加圧力が減少するため、サーボモータの容量を増
やす必要が生じ、結果として装置の大型化を招くことに
なるという欠点があった。また、後者の案では、通常、
最高回転数が高いサーボモータは出力が小さくなる傾向
にあるため、結果的に溶接時の加圧力が小さくなってし
まうという問題点がある。
However, the former plan has a drawback that the pressing force at the time of welding is inevitably decreased, so that it is necessary to increase the capacity of the servo motor, resulting in an increase in size of the apparatus. Also, the latter option usually
Since the output of a servo motor having a high maximum rotation speed tends to be small, there is a problem that the pressing force at the time of welding becomes small as a result.

【0008】本発明は、上記従来技術の欠点、問題点に
鑑みてなされたものであり、溶接時の高加圧力を確保し
つつ、サイクルタイムの短縮を図ることができ、しかも
従来よりも装置の小型化が可能なスポット溶接ガンを提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks and problems of the prior art. It is possible to shorten the cycle time while ensuring a high welding pressure at the time of welding, and moreover, the apparatus as compared with the prior art. It is an object of the present invention to provide a spot welding gun that can be downsized.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、相互に接近離反移動自在となり対をなす第
1溶接電極および第2溶接電極を備え、これらの溶接電
極が装着されたロッドの少なくともいずれかを他方に向
けて進退移動させるとともに、この移動により被溶接物
に対し加圧力を付与するサーボモータが設けられたスポ
ット溶接ガンにおいて、前記ロッドに設けられた従動節
部と該従動節部と当接する当接部が形成されたカム部と
を備えた前記サーボモータの回転動作を前記ロッドの進
退動作に変換するカム機構部を設け、前記カム部の当接
部は、少なくとも、前記カム部の回転角に対する前記ロ
ッドの進退移動変位が大きい第1当接部と、前記第1溶
接電極と前記第2溶接電極との近接時に当接する前記カ
ム部の回転角に対する前記ロッドの進退移動変位が小さ
い第2当接部とを有することを特徴とするスポット溶接
ガンである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention for achieving the above object comprises a first welding electrode and a second welding electrode which can be moved toward and away from each other and make a pair, and these welding electrodes are mounted. In a spot welding gun provided with a servomotor for advancing and retracting at least one of the rods toward the other and applying a pressing force to the workpiece by this movement, a driven joint portion provided on the rod and A cam mechanism section for converting a rotational movement of the servomotor into a forward / backward movement of the rod is provided, which includes a driven section and a cam section in which a contact section is formed. The cam section has at least a contact section. A first contact portion having a large forward / backward displacement of the rod with respect to a rotation angle of the cam portion, and a rotation angle of the cam portion that abuts when the first welding electrode and the second welding electrode are in proximity to each other. That is a spot welding gun, characterized in that a second abutment portion moves forward and backward displacement is small of the rod.

【0010】[0010]

【作用】上記構成の本発明のスポット溶接ガンにあって
は、ロッドに設けられた従動節部と該従動節部と当接す
る当接部が形成されたカム部とを備えたサーボモータの
回転動作を前記ロッドの進退動作に変換するカム機構部
が設けられており、前記カム部の当接部は、少なくと
も、前記カム部の回転角に対する前記ロッドの進退移動
変位が大きい第1当接部と、第1溶接電極と第2溶接電
極との近接時に当接する前記カム部の回転角に対する前
記ロッドの進退移動変位が小さい第2当接部とを有する
ので、ロッドの軸方向の移動による溶接電極の被溶接物
に向けての移動動作時は、第1当接部の作用により、そ
の移動速度は大きいものとなる。
In the spot welding gun of the present invention having the above-described structure, the rotation of the servomotor including the driven joint provided on the rod and the cam formed with the contact portion for contacting the driven joint. A cam mechanism section for converting an operation into an advancing / retreating operation of the rod is provided, and the abutting section of the cam section is at least a first abutting section having a large forward / backward displacement of the rod with respect to a rotation angle of the cam section. And a second abutting portion having a small forward / backward displacement of the rod with respect to the rotation angle of the cam portion that abuts when the first welding electrode and the second welding electrode come close to each other, and thus welding by axial movement of the rod is performed. During the movement operation of the electrode toward the object to be welded, the movement speed becomes high due to the action of the first contact portion.

【0011】一方、第1溶接電極と第2溶接電極とが接
近してくると、ロッドに設けられた従動節部はカム部の
第2当接部と当接することとなり、この第2当接部の作
用により、ロッドの移動速度は小さくなるものの、第1
溶接電極と第2溶接電極とによる被溶接物に対する加圧
力は、十分大きいものとなる。
On the other hand, when the first welding electrode and the second welding electrode approach each other, the driven joint portion provided on the rod comes into contact with the second contact portion of the cam portion, and the second contact portion. Although the moving speed of the rod decreases due to the action of the part,
The pressure applied to the object to be welded by the welding electrode and the second welding electrode is sufficiently large.

【0012】したがって、溶接時の高加圧力の確保と、
サイクルタイムの短縮を同時に達成することができる。
また、被溶接物に対する加圧時にのみ、高加圧力が発生
するように構成したので、モータの効率的な使用が可能
となり、結果的に、モータ容量の縮小と小型化、ひいて
はスポット溶接ガン全体の小型軽量化が図られる。
Therefore, ensuring a high pressure force during welding,
A reduction in cycle time can be achieved at the same time.
Also, because the high pressure is generated only when the object to be welded is pressed, the motor can be used efficiently, and as a result, the motor capacity is reduced and the size is reduced. Can be made smaller and lighter.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の一実施例に係るスポット溶接
ガンを示す一部破断正面図、図2は、図1に示されるス
ポット溶接ガンの要部を示す縦断面図、図3は、図1に
示されるスポット溶接ガンの要部を示す斜視図、図4
は、図2に示されるカム部の展開図であり、図8に示し
た部材と共通する部材には同一の符号を付して、その説
明は一部省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a spot welding gun according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an essential part of the spot welding gun shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing the main part of the spot welding gun shown in FIG.
FIG. 8 is a development view of the cam portion shown in FIG. 2, in which members common to those shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted.

【0014】本実施例のスポット溶接ガン10は、図示
しないロボットのロボット軸42の先端に取付けられて
おり、このスポット溶接ガン10は、該ロボット各部の
動作により揺動および回転自在に支持され、任意の位置
および姿勢に保持されるようになっている。
The spot welding gun 10 of this embodiment is attached to the tip of a robot shaft 42 of a robot (not shown). The spot welding gun 10 is swingably and rotatably supported by the operation of each part of the robot. It is designed to be held in any position and posture.

【0015】図1に示したように、このスポット溶接ガ
ン10は、C字形状となったガンアーム41を有し、こ
のガンアーム41には第1溶接電極としての固定溶接チ
ップ31と、この固定溶接チップ31とにより対をなし
パネル材等の図示しない被溶接物としてのワークを溶接
する第2溶接電極としての可動溶接チップ32とが設け
られている。また、この可動溶接チップ32を前記固定
溶接チップ21に向けて進退移動させるための進退移動
手段11が、ガンアーム41に取付けられている。
As shown in FIG. 1, the spot welding gun 10 has a C-shaped gun arm 41. The gun arm 41 has a fixed welding tip 31 as a first welding electrode and the fixed welding. A movable welding tip 32 as a second welding electrode for welding a work as an object to be welded (not shown) such as a panel material is provided by forming a pair with the tip 31. Further, an advance / retreat moving means 11 for advancing / retreating the movable welding tip 32 toward the fixed welding tip 21 is attached to the gun arm 41.

【0016】進退移動手段11は、図2に示したよう
に、サーボモータとしての中空軸モータ21と、この中
空軸モータ21の中空部に挿入して配設されるロッド7
と、前記中空軸モータ21の回転動作を前記ロッド7の
進退動作に変換して伝達するカム機構部22とを有す
る。
As shown in FIG. 2, the advancing / retreating moving means 11 includes a hollow shaft motor 21 as a servo motor, and a rod 7 inserted into a hollow portion of the hollow shaft motor 21 and arranged.
And a cam mechanism portion 22 for converting the rotational movement of the hollow shaft motor 21 into the forward / backward movement of the rod 7 and transmitting the same.

【0017】前記中空軸モータ21は、本体ケース23
を有し、この本体ケース23は、その側面を構成する外
筒ケース23aと、端面を構成する端面プレート23b
とからなる。前記外筒ケース23aの内側には、円筒状
のステータ14が固定されており、さらに、このステー
タ14の内側に、所定の間隙を確保してロータ13が配
設されている。
The hollow shaft motor 21 has a body case 23.
The main body case 23 has an outer cylinder case 23a forming its side surface and an end face plate 23b forming an end face.
Consists of. A cylindrical stator 14 is fixed inside the outer cylinder case 23a, and a rotor 13 is arranged inside the stator 14 with a predetermined gap.

【0018】前記カム機構部22は、図2および図3に
示したように、円筒状のカム部6を有しており、この円
筒状のカム部6には、カム溝24が形成されている。ま
た、前記カム機構部22は、従動節部としてのベアリン
グ9を有しており、このベアリング9は、前記ロッド7
の側面からロッド7の軸方向に直交する方向に伸延して
立設された図示しないピンに、回転自在に設けられてい
る。
As shown in FIGS. 2 and 3, the cam mechanism section 22 has a cylindrical cam section 6, and a cam groove 24 is formed in the cylindrical cam section 6. There is. Further, the cam mechanism portion 22 has a bearing 9 as a driven joint portion, and the bearing 9 serves as the rod 7
Is rotatably provided on a pin (not shown) that extends from the side surface of the rod 7 in a direction orthogonal to the axial direction of the rod 7 and stands upright.

【0019】前記カム溝24は、図4に示したように、
円周方向に180°位相をずらして2箇所形成されてお
り、それぞれ、第1当接部24aと第2当接部24bと
から構成されている。また、カム溝24の溝幅は、前記
ベアリング9の外径より僅かに大きい寸法となってお
り、前記2箇所に形成されたカム溝24に前記ベアリン
グ9がそれぞれ嵌挿されることにより両者が係合する。
そして、これにより、前記中空軸モータ21の回転動作
が、前記ロッド7の進退動作に変換されて伝達される。
The cam groove 24, as shown in FIG.
It is formed at two locations with a 180 ° phase shift in the circumferential direction, and each is composed of a first contact portion 24a and a second contact portion 24b. The width of the cam groove 24 is slightly larger than the outer diameter of the bearing 9, and the cam grooves 24 formed at the two locations are fitted with the bearings 9 so that they are engaged with each other. To meet.
As a result, the rotational movement of the hollow shaft motor 21 is converted into the forward / backward movement of the rod 7 and transmitted.

【0020】第1当接部24aは、図4に示したよう
に、カム溝24の傾斜、すなわち円周方向距離に対する
軸方向距離の割合が大きくなるような形状に形成され
る。これにより、前記ベアリング9が第1当接部24a
に係合している場合は、カム部6の回転角に対するロッ
ド7の進退移動変位、すなわちリードは大きくなり、ロ
ッド7は高速で進退移動される。
As shown in FIG. 4, the first contact portion 24a is formed in a shape such that the inclination of the cam groove 24, that is, the ratio of the axial distance to the circumferential distance increases. As a result, the bearing 9 causes the first contact portion 24a to move.
, The displacement of the rod 7 with respect to the rotation angle of the cam portion 6, that is, the lead becomes large, and the rod 7 is advanced and retracted at a high speed.

【0021】これに対し、第2当接部24bは、図示の
ように、カム溝24の傾斜が小さくなるような形状に形
成される。これにより、前記ベアリング9が第2当接部
24bに係合している場合は、カム部6の回転角に対す
るロッド7の進退移動変位、すなわちリードは小さくな
る。したがって、ロッド7は低速で進退移動するものの
該ロッド7の軸方向推力は大きくなり、ワークに対する
加圧力は増大する。
On the other hand, the second contact portion 24b is formed in such a shape that the inclination of the cam groove 24 becomes smaller as shown in the figure. Accordingly, when the bearing 9 is engaged with the second contact portion 24b, the forward / backward movement displacement of the rod 7 with respect to the rotation angle of the cam portion 6, that is, the lead becomes small. Therefore, although the rod 7 moves back and forth at a low speed, the axial thrust of the rod 7 increases and the pressing force on the work increases.

【0022】前記円筒状のカム部6は、前記中空軸モー
タ21のロータ13の内周面に嵌挿され、これと一体的
に接合されている。また、カム部6の軸方向両端部に
は、アンギュラベアリング26,26が配設され、この
アンギュラベアリング26,26の他端は、本体ケース
23の端面プレート23bに当接して保持される。こう
して、カム部6およびロータ13は、一体として回転自
在に支持される。
The cylindrical cam portion 6 is fitted and inserted into the inner peripheral surface of the rotor 13 of the hollow shaft motor 21 and integrally joined thereto. Further, angular bearings 26, 26 are arranged at both axial ends of the cam portion 6, and the other ends of the angular bearings 26, 26 are held in contact with the end face plate 23b of the body case 23. In this way, the cam portion 6 and the rotor 13 are integrally and rotatably supported.

【0023】図2および図3に示したように、スリーブ
ガイド15が設けられており、このスリーブガイド15
は、中空軸モータ21の中空部の内面を構成する。スリ
ーブガイド15の側面には、軸方向に伸びる長孔27が
円周方向に180°位相をずらして2箇所形成されてい
る。また、このスリーブガイド15の両端部の内周面に
は、ブシュ28,28が圧入されており、このブシュ2
8,28としては、たとえば多孔質の焼結金属に潤滑油
をしみ込ませた含油軸受が使用される。
As shown in FIGS. 2 and 3, a sleeve guide 15 is provided, and this sleeve guide 15 is provided.
Constitutes the inner surface of the hollow portion of the hollow shaft motor 21. Two long holes 27 extending in the axial direction are formed on the side surface of the sleeve guide 15 at 180 ° out of phase with each other in the circumferential direction. Further, bushes 28, 28 are press-fitted on the inner peripheral surfaces of both ends of the sleeve guide 15.
As 8, 28, for example, oil-impregnated bearings made of porous sintered metal soaked with lubricating oil are used.

【0024】前記ロッド7は、前記ブシュ28,28に
より支持されるようにして、中空軸モータ21の中空部
に挿通して配設される。そして、前述したロッド7の側
面に設けられたベアリング9は、前記スリーブガイド1
5の長孔27を挿通して前記カム部6のカム溝24に係
合するように構成される。したがって、スリーブガイド
15が中空軸モータ21の本体ケース23に固定されて
いるため、カム部6が中空軸モータ21の作動によりロ
ータ13とともに回転されると、前記ロッド7の側面に
設けられたベアリング9は、長孔27に沿って軸方向に
移動し、結果的に、ロッド7は、回転することなく前記
ブシュ28,28の内周面と摺動しつつ軸方向に進退移
動することになる。
The rod 7 is inserted through the hollow portion of the hollow shaft motor 21 so as to be supported by the bushes 28, 28. The bearing 9 provided on the side surface of the rod 7 described above is provided with the sleeve guide 1
5 is inserted through the long hole 27 of the cam portion 6 and is engaged with the cam groove 24 of the cam portion 6. Therefore, since the sleeve guide 15 is fixed to the main body case 23 of the hollow shaft motor 21, when the cam portion 6 is rotated together with the rotor 13 by the operation of the hollow shaft motor 21, a bearing provided on the side surface of the rod 7 is provided. 9 moves in the axial direction along the elongated hole 27, and as a result, the rod 7 moves forward and backward in the axial direction while sliding on the inner peripheral surfaces of the bushes 28, 28 without rotating. .

【0025】前記ロッド7の先端部には、前述したよう
に、可動溶接チップ32が設けられており、該ロッド7
の進退移動により、この可動溶接チップ32をガンアー
ム41に取り付けられた固定溶接チップ21に向けて進
退移動させ、パネル材等のワークに対する溶接が行われ
る。
As described above, the movable welding tip 32 is provided at the tip of the rod 7, and the movable welding tip 32 is provided.
The movable welding tip 32 is moved forwards and backwards toward the fixed welding tip 21 attached to the gun arm 41, and welding is performed on a work such as a panel material.

【0026】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例のスポット溶接ガン10を使用して溶接作業する場合
にあっては、まず、図示しないロボットの各部の作動に
より、ロボット軸42の先端に取り付けたスポット溶接
ガン10が、パネル材等のワークの所定の溶接箇所に向
けて移動せられ、所定の位置および姿勢に保持される。
Next, the operation of this embodiment will be described. When performing a welding operation using the spot welding gun 10 of the present embodiment, first, the spot welding gun 10 attached to the tip of the robot shaft 42 is operated by the operation of each part of the robot (not shown) so as to remove a panel material or the like. The work is moved toward a predetermined welding position and held at a predetermined position and posture.

【0027】次に、中空軸モータ21が通電されて、ス
テータ14により回転磁界が形成され、これによりロー
タ13が回転駆動されるとともに、ロータ13と一体的
に接合されたカム部6も回転駆動される。
Next, the hollow shaft motor 21 is energized and a rotating magnetic field is formed by the stator 14, whereby the rotor 13 is rotationally driven, and the cam portion 6 integrally joined to the rotor 13 is also rotationally driven. To be done.

【0028】ここで、カム部6のカム溝24に嵌挿され
係合しているベアリング9は、当初、第1当接部24a
の端部近傍の図4に示したA位置(カム部6の回転角0
°とする)にあるが、カム部6の回転動作によって第1
当接部24aがベアリング9に当接し、第1当接部24
aの斜面の作用により、転がり接触しながら該ベアリン
グ9を図中下方に押し下げる。これにより、ベアリング
9は、スリーブガイド15の長孔27に沿って、軸方向
下方に移動し、ロッド7は、回転せずにブシュ28,2
8の内周面と摺動しつつ軸方向に移動する。
Here, the bearing 9, which is fitted and engaged in the cam groove 24 of the cam portion 6, initially has the first contact portion 24a.
4 in the vicinity of the end of the cam (the rotation angle of the cam 6 is 0
However, the rotation of the cam portion 6 causes the first
The contact portion 24a contacts the bearing 9, and the first contact portion 24a
By the action of the sloped surface of a, the bearing 9 is pushed downward in the drawing while making rolling contact. As a result, the bearing 9 moves axially downward along the long hole 27 of the sleeve guide 15, and the rod 7 does not rotate and the bushes 28, 2 are not rotated.
It moves in the axial direction while sliding on the inner peripheral surface of No. 8.

【0029】図5は、カム部6の回転角に対するロッド
7の進退移動変位および推力の関係を示す図である。本
実施例では、第1当接部24aは、カム部6の回転角に
対するロッド7の進退移動変位、すなわちリードが大き
くなるように形成されているため、図5に示したよう
に、ロッド7の移動速度は大きい。但し、第1当接部2
4aは、カム溝24の傾斜が大きいため、回転駆動力か
ら変換されたロッド7の推力は小さなものとなる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the forward / backward movement displacement and the thrust of the rod 7 with respect to the rotation angle of the cam portion 6. In the present embodiment, the first contact portion 24a is formed so that the forward / backward movement displacement of the rod 7 with respect to the rotation angle of the cam portion 6, that is, the lead becomes large. Therefore, as shown in FIG. The movement speed of is high. However, the first contact portion 2
In 4a, the cam groove 24 has a large inclination, and thus the thrust of the rod 7 converted from the rotational driving force becomes small.

【0030】一方、ベアリング9が下方に移動し、第2
当接部24bに嵌入される(カム部6の回転角70°付
近)と、第2当接部24bは、カム部6の回転角に対す
るロッド7の進退移動変位、すなわちリードが小さくな
るように形成されているため、図5に示すように、ロッ
ド7の移動速度は小さくなる。しかしながら、第2当接
部24bは、カム溝24の傾斜が小さいため、回転駆動
力から変換されたロッド7の推力は十分大きく、本実施
例では、ベアリング9が第1当接部24aに位置する場
合の推力の約8倍程度となる。逆に、ロッド7の移動速
度は、ベアリング9が第1当接部24aに位置する場合
の方が、第2当接部24bに位置する場合よりも、約8
倍速い速度となる。
On the other hand, the bearing 9 moves downward,
When the second contact portion 24b is fitted into the contact portion 24b (the rotation angle of the cam portion 6 is about 70 °), the second contact portion 24b reduces the forward / backward movement displacement of the rod 7 with respect to the rotation angle of the cam portion 6, that is, the lead. Since it is formed, the moving speed of the rod 7 decreases as shown in FIG. However, since the second contact portion 24b has a small inclination of the cam groove 24, the thrust of the rod 7 converted from the rotational driving force is sufficiently large. In the present embodiment, the bearing 9 is located at the first contact portion 24a. It will be about 8 times the thrust force when doing. On the contrary, the moving speed of the rod 7 is about 8 when the bearing 9 is located at the first contact portion 24a than when the bearing 9 is located at the second contact portion 24b.
Double the speed.

【0031】このように、ロッド7が軸方向下方に移動
せられることにより、ロッド7の先端部に取り付けた可
動溶接チップ32は、ガンアーム41に取り付けられた
固定溶接チップ21に向けて移動させられる。
By moving the rod 7 axially downward in this manner, the movable welding tip 32 attached to the tip of the rod 7 is moved toward the fixed welding tip 21 attached to the gun arm 41. .

【0032】本実施例の場合は、図5に示したB位置に
ベアリング9が位置するとき(カム部6の回転角90°
付近)に溶接作業における加圧が行われるように設定さ
れており、ロッド7の当初位置であるA位置とともに、
図5においては、これらと対応する時点に同一の符号を
付してある。この加圧点Bは、溶接チップ31,32の
消耗に伴ない、図5に示したP方向に移動するが、図示
のように、ロッド7の推力によりもたらされる加圧力は
変動することはない。次いで、上記のように、均一な加
圧力にて加圧しつつ、パネル材等のワークに対する溶接
が行われる。
In the case of this embodiment, when the bearing 9 is located at the position B shown in FIG. 5 (the rotation angle of the cam portion 6 is 90 °).
It is set so that the pressure in the welding work is performed in the vicinity), and together with the A position which is the initial position of the rod 7,
In FIG. 5, the same reference numerals are given to the times corresponding to these. The pressurizing point B moves in the P direction shown in FIG. 5 as the welding tips 31 and 32 are consumed. However, as shown in the figure, the pressure applied by the thrust of the rod 7 does not change. . Next, as described above, welding is performed on a work such as a panel material while applying a uniform pressing force.

【0033】溶接作業が終了すると、中空軸モータ21
のロータ13が逆方向に回転駆動されて、ロッド7が軸
方向上方に上昇し、当初の所定位置に戻る。
When the welding work is completed, the hollow shaft motor 21
The rotor 13 is rotationally driven in the opposite direction, the rod 7 moves upward in the axial direction, and returns to the initial predetermined position.

【0034】ここで、ロッド7の加減速に必要なトルク
TA(kg・cm)は、全負荷イナーシャをJ(kg・
cm・s2 )、モータの所望角速度をα(rad/s
2 )とすると、TA=J×α と表され、加圧に必要な
トルクTP(kg・cm)は、加圧力をW(kg)、効
率をη(たとえば0.9)、リードをL(cm)とする
と、TP=(W/2πη)×L と表され、平均実効ト
ルクTR(kg・cm)は、全サイクルをtT 、全加速
時間をtA、全加圧時間をtp とすると、TR=((T
2 ×tA +TP2 ×tp )/tT1/2 と表され
る。本実施例では、加圧時には、リードLを小さくする
ことによって上記TPを小さくし、結果的にモータ容量
の縮小を図っている。
Here, the torque TA (kg.cm) required for accelerating and decelerating the rod 7 is J (kg.cm) at full load inertia.
cm · s 2 ), the desired angular velocity of the motor is α (rad / s
2 ), TA = J × α is expressed, and the torque TP (kg · cm) required for pressurization is W (kg) for pressurizing force, η (for example, 0.9) for efficiency, and L (for lead). cm), TP = (W / 2πη) × L, and the average effective torque TR (kg · cm) is t T for all cycles, t A for total acceleration time, and t p for total pressurization time. Then, TR = ((T
It is represented by A 2 × t A + TP 2 × t p ) / t T ) 1/2 . In this embodiment, at the time of pressurization, the lead L is reduced to reduce the TP, and as a result, the motor capacity is reduced.

【0035】このように、本実施例のスポット溶接ガン
は、ロッド7に設けられたベアリング9とこれが嵌挿さ
れて係合するカム溝24が形成されたカム部6とを備え
た回転動作を軸方向の進退動作に変換するカム機構部2
2が設けられ、前記カム部6のカム溝24は、カム部6
の回転角に対するロッド7の進退移動変位が大きい第1
当接部24aと、可動溶接チップ32と固定溶接チップ
31との近接時に当接するカム部6の回転角に対するロ
ッド7の進退移動変位が小さい第2当接部24bとを有
するので、ロッド7の軸方向の移動による可動溶接チッ
プ32のワークに向けての移動動作時は、第1当接部2
4aの作用によりその移動速度を大きくすることがで
き、しかも、可動溶接チップ32と固定溶接チップ31
とによるワークに対する加圧力は、第2当接部24bの
作用により十分大きく設定することが可能となる。
As described above, the spot welding gun according to the present embodiment performs a rotating operation including the bearing 9 provided on the rod 7 and the cam portion 6 having the cam groove 24 into which the bearing 9 is fitted and engaged. Cam mechanism unit 2 for converting to axial forward / backward movement
2 is provided, and the cam groove 24 of the cam portion 6 is
The large forward / backward displacement of the rod 7 with respect to the rotation angle of
Since the abutting portion 24a and the second abutting portion 24b in which the forward / backward movement displacement of the rod 7 is small with respect to the rotation angle of the cam portion 6 that abuts when the movable welding tip 32 and the fixed welding tip 31 approach each other, When the movable welding tip 32 is moved toward the workpiece by the movement in the axial direction, the first contact portion 2
The moving speed can be increased by the action of 4a, and the movable welding tip 32 and the fixed welding tip 31 are
The pressing force exerted on the work by and can be set sufficiently large by the action of the second contact portion 24b.

【0036】したがって、溶接時の高加圧力の確保と、
サイクルタイムの短縮を同時に達成することができる。
また、ワークに対する加圧時にのみ、高加圧力が発生す
るように構成したので、モータの効率的な使用が可能と
なり、結果的に、モータ容量の縮小と小型化、ひいては
スポット溶接ガン全体の小型軽量化を図ることができ
る。
Therefore, ensuring a high pressure force during welding,
A reduction in cycle time can be achieved at the same time.
Also, because the high pressure is generated only when the work is pressurized, the motor can be used efficiently, resulting in a reduction in motor capacity and size, and in turn, a smaller spot welding gun. The weight can be reduced.

【0037】図6は、本発明の他の実施例に係るスポッ
ト溶接ガンの要部を示す縦断面図、図7は、図6に示さ
れるロッド57のC方向から見た図である。図2に示し
た部材と共通する部材には同一の符号を付して、その説
明は一部省略する。この実施例の進退移動手段51は、
図7に示したように、側面に軸方向に伸びるスプライン
溝57aが円周方向等間隔に3箇所形成されたロッド5
7を有している。また、中空軸モータ21の軸方向両端
部には、スプラインナット58が配設され、このスプラ
インナット58の内面に形成された図示しない係合部と
前記スプライン溝57aとが係合することにより、ロッ
ド57は軸方向に摺動自在に構成されている。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a spot welding gun according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view of the rod 57 shown in FIG. 6 viewed from the C direction. The same members as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted. The forward / backward moving means 51 of this embodiment is
As shown in FIG. 7, the rod 5 is formed with three axially extending spline grooves 57a on its side surface at equal intervals in the circumferential direction.
Have 7. Further, spline nuts 58 are provided at both axial ends of the hollow shaft motor 21, and by engaging an engagement portion (not shown) formed on the inner surface of the spline nut 58 with the spline groove 57a, The rod 57 is configured to be slidable in the axial direction.

【0038】このようにすれば、図2に示したスリーブ
ガイド15を使用せずに、ロッド57を回転させること
なく軸方向に移動させることができる。また、これによ
り、カム部6をロッド57に近接して配置できるため、
ロッド57の側面からロッド57の軸方向に直交する方
向に伸延して立設された図示しないピンに回転自在に設
けられたベアリング9に過度のモーメント荷重が作用せ
ず、ベアリング強度の向上が図られる。
With this arrangement, the rod 57 can be moved in the axial direction without rotating without using the sleeve guide 15 shown in FIG. Further, as a result, the cam portion 6 can be arranged close to the rod 57,
An excessive moment load does not act on the bearing 9 that is rotatably provided on a pin (not shown) that extends from the side surface of the rod 57 in a direction orthogonal to the axial direction of the rod 57 and is erected, thus improving the bearing strength. To be

【0039】なお、上述したものは本発明の実施例であ
り、本発明は特許請求の範囲に記載の要旨を逸脱するこ
となく、種々変更することができる。たとえば、上記実
施例では、カム部6のカム溝24は、図4に示したよう
に、円周方向に180°位相をずらして2箇所形成され
ており、それぞれ、第1当接部24aと第2当接部24
bとから構成したが、カム溝24の形成個数は適宜自由
に設定でき、また、それぞれのカム溝24は、リードの
異なる当接部をさらに追加して形成しても、あるいは、
カム溝の全長に亘って滑らかにリードを変化させるよう
にしてもよく、リードの大きさも適宜設定可能である。
It should be noted that what has been described above is an embodiment of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the cam groove 24 of the cam portion 6 is formed at two positions 180 degrees out of phase with each other in the circumferential direction as shown in FIG. Second contact portion 24
However, the number of cam grooves 24 to be formed can be freely set as appropriate, and each cam groove 24 may be formed by further adding contact portions of different leads, or
The lead may be changed smoothly over the entire length of the cam groove, and the size of the lead can be set appropriately.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスポット
溶接ガンは、ロッドに設けられた従動節部と該従動節部
と当接する当接部が形成されたカム部とを備えたサーボ
モータの回転動作を前記ロッドの進退動作に変換するカ
ム機構部を設け、前記カム部の当接部は、少なくとも、
前記カム部の回転角に対する前記ロッドの進退移動変位
が大きい第1当接部と、第1溶接電極と第2溶接電極と
の近接時に当接する前記カム部の回転角に対する前記ロ
ッドの進退移動変位が小さい第2当接部とを有するの
で、ロッドの軸方向の移動による溶接電極の被溶接物に
向けての移動動作時は、第1当接部の作用によりその移
動速度を大きくすることができ、しかも、第1溶接電極
と第2溶接電極とによる被溶接物に対する加圧力は、第
2当接部の作用により、十分大きく設定することが可能
となる。
As described above, the spot welding gun of the present invention is a servomotor having a driven joint portion provided on a rod and a cam portion having a contact portion for contacting the driven joint portion. Is provided with a cam mechanism portion that converts the rotational movement of the rod movement into the forward / backward movement of the rod, and the contact portion of the cam portion is at least
A first contact portion having a large forward / backward movement displacement of the rod with respect to the rotation angle of the cam portion, and a forward / backward movement displacement of the rod with respect to the rotation angle of the cam portion that abuts when the first welding electrode and the second welding electrode come close to each other. Has a small second contact portion, the moving speed of the welding electrode can be increased by the action of the first contact portion during the movement operation of the welding electrode toward the workpiece by the axial movement of the rod. Moreover, the pressing force of the first welding electrode and the second welding electrode with respect to the object to be welded can be set sufficiently large by the action of the second contact portion.

【0041】したがって、溶接時の高加圧力の確保と、
サイクルタイムの短縮を同時に達成することができる。
また、被溶接物に対する加圧時にのみ、高加圧力が発生
するように構成したので、モータの効率的な使用が可能
となり、結果的に、モータ容量の縮小と小型化、ひいて
はスポット溶接ガン全体の小型軽量化を図ることができ
るという優れた効果を奏する。
Therefore, in order to secure a high pressure force during welding,
A reduction in cycle time can be achieved at the same time.
Also, because the high pressure is generated only when the object to be welded is pressed, the motor can be used efficiently, and as a result, the motor capacity is reduced and the size is reduced. It has an excellent effect that it can be reduced in size and weight.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係るスポット溶接ガンを
示す一部破断正面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a spot welding gun according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示されるスポット溶接ガンの要部を示
す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional view showing a main part of the spot welding gun shown in FIG.

【図3】 図1に示されるスポット溶接ガンの要部を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a main part of the spot welding gun shown in FIG.

【図4】 図2に示されるカム部の展開図である。FIG. 4 is a development view of the cam portion shown in FIG.

【図5】 カム部の回転角に対するロッドの進退移動変
位および推力の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between forward / backward movement displacement and thrust of a rod with respect to a rotation angle of a cam portion.

【図6】 本発明の他の実施例に係るスポット溶接ガン
の要部を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a spot welding gun according to another embodiment of the present invention.

【図7】 図6に示されるロッドのC方向から見た図で
ある。
FIG. 7 is a view of the rod shown in FIG. 6 viewed from the C direction.

【図8】 従来のスポット溶接ガンを示す一部破断正面
図である。
FIG. 8 is a partially cutaway front view showing a conventional spot welding gun.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6…カム部、 7,57…ロッ
ド、9…ベアリング(従動節部)、 21…中空軸
モータ(サーボモータ)、22…カム機構部
24…カム溝(当接部)、24a…第1当接
部、 24b…第2当接部、31…固定溶
接チップ(第1溶接電極)、32…可動溶接チップ(第
2溶接電極)。
6 ... Cam section, 7,57 ... Rod, 9 ... Bearing (following joint section), 21 ... Hollow shaft motor (servo motor), 22 ... Cam mechanism section
24 ... Cam groove (contact part), 24a ... 1st contact part, 24b ... 2nd contact part, 31 ... Fixed welding tip (1st welding electrode), 32 ... Movable welding tip (2nd welding electrode).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相互に接近離反移動自在となり対をなす
第1溶接電極および第2溶接電極を備え、これらの溶接
電極が装着されたロッドの少なくともいずれかを他方に
向けて進退移動させるとともに、この移動により被溶接
物に対し加圧力を付与するサーボモータが設けられたス
ポット溶接ガンにおいて、 前記ロッドに設けられた従動節部と該従動節部と当接す
る当接部が形成されたカム部とを備えた前記サーボモー
タの回転動作を前記ロッドの進退動作に変換するカム機
構部を設け、 前記カム部の当接部は、少なくとも、前記カム部の回転
角に対する前記ロッドの進退移動変位が大きい第1当接
部と、前記第1溶接電極と前記第2溶接電極との近接時
に当接する前記カム部の回転角に対する前記ロッドの進
退移動変位が小さい第2当接部とを有することを特徴と
するスポット溶接ガン。
1. A first welding electrode and a second welding electrode, which are movable toward and away from each other and are paired with each other, and at least one of rods to which these welding electrodes are attached is moved forward and backward toward the other side, and In a spot welding gun provided with a servomotor for applying a pressing force to an object to be welded by this movement, a cam portion formed with a driven joint portion provided on the rod and an abutting portion for contacting the driven joint portion. And a cam mechanism portion for converting the rotation operation of the servo motor into the advancing / retreating operation of the rod, wherein the contact portion of the cam portion has at least a forward / backward movement displacement of the rod with respect to a rotation angle of the cam portion. A large first abutting portion and a second abutting portion having a small forward / backward displacement of the rod with respect to a rotation angle of the cam portion that abuts when the first welding electrode and the second welding electrode come close to each other. Spot welding gun, characterized in that it comprises.
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