(57)【要約】【課題】軽量化を図るとともに、被接合材を加圧する際に、駆動ユニットに大きな荷重が作用した場合でも、その荷重による駆動ユニットの案内レールの曲がりや弾性変形を抑制し得る電動加圧式抵抗溶接機を提供する。【解決手段】この溶接機１は、そのブラケット２に肉盗み部２ｍが設けられており、この肉盗み部２ｍは、スライダ４０上の可動アーム６が溶接時の加圧位置にあるときに、その位置でのスライダ４０直下の部分を避けて形成されており、加圧位置における駆動ユニット１０のスライダ４０直下の部分は、ブラケット２の肉厚部分の上面によって支持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身先端に電極を有する固定アームと、該固定アームの電極に対向する電極を有する可動アームと、該可動アームを被接合材に向けて進退駆動する駆動ユニットと、該駆動ユニットおよび前記固定アームが固定されるブラケットとを備え、前記電極への通電によって被接合材をスポット溶接する電動加圧式抵抗溶接機であって、前記駆動ユニットが、軸方向に延設される凹状断面をもつ案内レールと、該案内レールの凹部に収納されるとともに前記軸方向に沿って自身と共に前記可動アームをスライド移動させるスライダと、該スライダを前記軸方向に沿って駆動させるねじ軸とを有する電動加圧式抵抗溶接機において、
前記ブラケットには肉盗み部が設けられており、当該肉盗み部は、前記スライダ上の可動アームが溶接時の加圧位置にあるときに、当該加圧位置でのスライダ直下の部分を避けて形成されており、前記案内レールは、当該加圧位置でのスライダ直下の部分が、前記ブラケットの肉厚部分の上面によって支持されていることを特徴とする電動加圧式抵抗溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自身先端にスポット溶接のための電極を有する可動アームを被接合材に対して位置決めし、電極への通電によって被接合材を溶接する電動加圧式抵抗溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動加圧式抵抗溶接機（以下、単に「溶接機」ともいう）は、自身先端に電極を有する固定アームと、この固定アームの電極に対向する電極を有する可動アームと、この可動アームを溶接すべき鋼板やパイプ等の被接合材に向けて進退駆動する駆動ユニットとを備え、例えばロボットアームの先端に装着され、可動アームを駆動ユニットで進退させて電極を被接合材に押し当てる等の位置決めをし、電極への通電によって被接合材をスポット溶接するようになっている。
【０００３】
この種の溶接機の駆動ユニットとしては、例えば特許文献１に示されるものがある。その構成は、駆動ユニットとして、ボールねじとリニアガイドとを組み合わせて一体化された直動案内ユニットを用いている。同文献に記載の技術では、その直動案内ユニットを、ベースを介してブラケットによって支持している。なお、同文献でのブラケットは、加圧時のスライダ直下となる位置において、ブラケットによって直動案内ユニットを支持していない。
【特許文献１】特許第３５７５５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の溶接機においては、溶接時に大きな加圧力が作用するために、駆動ユニットに対しては高負荷容量が要求されると同時に、ロボットアームの先端等に装着して溶接作業が行われるため、固定アーム、可動アーム、駆動ユニットおよびブラケット等から構成される溶接機自体の軽量化も要求される。ここで、特許文献１に示される直動案内ユニットの案内レールは、横断面がコ字状をなしており高剛性であることから、スライダの案内だけでなく、溶接機の構造部分を兼ねた構成とすることができるので、電動加圧式抵抗溶接機のような軽量かつ高剛性が要求される用途には適している。
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、加圧時のスライダ直下となる位置で直動案内ユニットをブラケットによって支持していないので、軽量化のため直動案内ユニットの断面寸法を可及的に小さくした場合、加圧力が直動案内ユニットに作用した際に、その案内レールの曲がりや、コ字状の開口側が開くような弾性変形が生じることによって、直動案内ユニットの寿命が大幅に低下するおそれがある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、軽量化を図るとともに、被接合材を加圧する際に、駆動ユニットに大きな荷重が作用した場合でも、その荷重による駆動ユニットの案内レールの曲がりや弾性変形を抑制し得る電動加圧式抵抗溶接機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、自身先端に電極を有する固定アームと、該固定アームの電極に対向する電極を有する可動アームと、該可動アームを被接合材に向けて進退駆動する駆動ユニットと、該駆動ユニットおよび前記固定アームが固定されるブラケットとを備え、前記電極への通電によって被接合材をスポット溶接する電動加圧式抵抗溶接機であって、前記駆動ユニットが、軸方向に延設される凹状断面をもつ案内レールと、該案内レールの凹部に収納されるとともに前記軸方向に沿って自身と共に前記可動アームをスライド移動させるスライダと、該スライダを前記軸方向に沿って駆動させるねじ軸とを有する電動加圧式抵抗溶接機において、前記ブラケットには肉盗み部が設けられており、当該肉盗み部は、前記スライダ上の可動アームが溶接時の加圧位置にあるときに、当該加圧位置でのスライダ直下の部分を避けて形成されており、前記案内レールは、当該加圧位置でのスライダ直下の部分が、前記ブラケットの肉厚部分の上面によって支持されていることを特徴としている。なお、「スライダ直下の部分」とは、平面視でスライダの外形形状が投影される部分の全体をいう。また、「スライダ直下の部分を避けて形成」とは、肉盗み部が、平面視において、「スライダ直下の部分」に対して重なり合わないように形成されていることをいう。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ブラケットに肉盗み部が設けられているので、これにより、軽量化を図ることができる。そして、この肉盗み部は、スライダ上の可動アームが溶接時の加圧ポイントに移動した位置にあるときに、その位置でのスライダ直下の部分を避けて形成されており、当該スライダ直下の部分はブラケットの肉厚部分の上面によってその全面が支持されているので、被接合材を加圧する際に、直動案内ユニットに大きな荷重が作用した場合でも、その荷重による直動案内ユニットの案内レールの曲がりや弾性変形を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図１〜図４は、本発明に係る電動加圧式抵抗溶接機の第一実施形態の概略構成を示す説明図であり、図１は、その正面図、図２は本発明に係る電動加圧式抵抗溶接機の要部の拡大図であって、図２（ａ）は図１の要部の拡大正面図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図（スライダの平面視に対応する図）、図３は、図２（ｂ）でのＺ−Ｚ断面（端面）図、図４は、図３でのＹ−Ｙ断面図である。
【０００９】
図１に示すように、この電動加圧式抵抗溶接機１は、自身先端に電極４を有する略Ｃ字状の固定アーム３と、この固定アーム３の電極４に対向する電極８を有する略Ｉ字状の可動アーム６と、この可動アーム６を被接合材Ｈに向けて進退駆動する駆動ユニット１０と、この駆動ユニット１０および固定アーム３が固定されるブラケット２とを備えて構成されている。
【００１０】
駆動ユニット１０は、案内レール２０と、この案内レール２０に沿ってスライド移動する二つのスライダ４０とを有し、案内レール２０の裏面がベース１４を介してブラケット２上面に固定され、また、二つのスライダ４０の上面４０ｔが、テーブルブロック１２を介して可動アーム６の基端部に固定されている。また、固定アーム３は、その基端部３ｋが、ブラケット２の上部側の一端に固定ボルト（不図示）で固定されている。ここで、このブラケット２には、図１の紙面方向に貫通する空隙からなる肉盗み部２ｍが設けられている。
【００１１】
詳しくは、この肉盗み部２ｍは、二つのスライダ２０上の可動アーム６が、溶接時の加圧ポイントに移動した加圧位置（同図に示す位置）にあるときに、その加圧位置でのスライダ４０直下の部分を避けて、案内レール２０の裏面に対向する部分に且つ案内レール２０に沿って形成されている。一方、その加圧位置において、案内レール２０の裏面のスライダ４０直下の部分は、ブラケット２の肉厚部分の上面によってその全面が支持されている。
【００１２】
なお、上記駆動ユニット１０は、ボールねじとリニアガイドとが一体化された直動案内ユニットであり、ボールねじとリニアガイドとの組み合わせによってコンパクトな駆動ユニットを構成している。そして、この駆動ユニット１０によって固定アーム３の電極４との対向方向に可動アーム６が進退駆動されるようになっている。
詳しくは、図２に示すように、この駆動ユニット１０は、軸方向（ねじ軸心ＣＬの方向）に延設される案内レール２０を備えている。この案内レール２０は、図３に示すように、基部２２と、その基部２２の幅方向両側それぞれに前記軸方向に沿って立設する一対のレール部２４とを備え、これにより、凹状断面、つまり横断面が上向きの略Ｕ字状をなしている。そして、一対のレール部２４には、同図に示すように、略Ｕ字状の凹部２１の幅方向内側面に、それぞれ前記軸方向に延びる案内軌道である転動体転動溝２５が形成されている。
【００１３】
また、この案内レール２０の凹部２１には、前記一対のレール部２４同士の間に、外周面に螺旋状のねじ溝３２を有して前記軸方向に沿って延びるねじ軸３０が配設されている。そして、このねじ軸３０が、図１に示すように、案内レール２０の一方の端部に配設されている支持側板２７に付設された軸受部２９によって軸方向固定で回動可能に支持されている。なお、この軸受部２９に、ねじ軸３０を回転駆動するためのサーボモータ（不図示）が付設される。また、他方の端部の支持側板２６は、この支持側板２６に付設された軸受によってねじ軸３０を回動可能且つ軸方向に移動可能に支持している。
【００１４】
さらに、この駆動ユニット１０は、案内レール２０の凹部２１に、図１に示すように、前記軸方向に沿って所定の可動領域で移動可能なスライダ４０を二つ有している。
詳しくは、図３に示すように、各スライダ４０の幅方向両側外面には、前記一対のレール部２４の各転動体転動溝２５に対向する転動体転動溝４５がそれぞれ形成されている。また、このスライダ４０は、自身中央に且つ前記軸方向に沿って貫通形成されて、ねじ軸３０の外径より大きな内径をもつ貫通孔を有し、その内周面に、ねじ軸３０のねじ溝３２と相対向してそのリードに対応する螺旋状のねじ溝４２が設けられている。そして、相対向するねじ溝３２、４２同士によって螺旋状通路が形成されている。そして、この螺旋状通路に転動体としての複数のボール６０が転動可能に装填されており、これら複数のボール６０を介して各スライダ４０がねじ軸３０にそれぞれ外嵌している。
【００１５】
また、スライダ４０を継続して移動させていくためには、ボール６０を無限循環させる必要があるため、各スライダ４０の上面４０ｔの略中央には、図２（ｂ）に示すように、据え付け面４０ｆが加工され、この据え付け面４０ｆに、図３に示すように、螺旋状通路に連通する一対の取付け孔４０ｂがねじ軸３０を跨ぐように一組形成されている。そして、この一対の取付け孔４０ｂに、略コ字状をなすボール循環チューブ４０ｃの両端をそれぞれ嵌め込むことにより、このボール循環チューブ４０ｃでボール６０を螺旋状通路の一端部から掬い上げ螺旋状通路の他端部に戻すことによってボール６０の無限循環路を形成している。これにより、前記螺旋状通路を転動したボール６０は、ボール循環チューブ４０ｃを通って螺旋状通路に再び戻るという循環が可能になっている。
【００１６】
さらに、各スライダ４０の肉厚部には、図３に示すように、転動体転動溝２５と略平行に転動体通路４３が形成されており、また、各スライダ４０の前記軸方向両端部には、図２（ｂ）に示すように、一対のエンドキャップ５１がそれぞれ取り付けられている。これらのエンドキャップ５１には、図４に示すように、転動体通路４３と転動体転動溝２５とを連通する湾曲した転動体循環路５２が内部にそれぞれ形成されている。そして、相対向する両転動体転動溝２５、４５の間には複数の転動体としてのボール６１が転動自在に装填され、両転動体転動溝２５、４５間を転動したボール６１は、両端部の転動体循環路５２および転動体通路４３を通って両転動体転動溝２５、４５間に再び戻るという循環が可能になっている。これにより、これらのボール６１の転動を介して二つのスライダ４０がレール部２４に対し円滑に案内されて軸方向に沿ってスライド移動可能になっている。ここで、スライダ４０の当該スライド移動を可能にする構成が、リニアガイドでのスライダに対応する。すなわち、この駆動ユニット１０においては、スライダ４０が、ボールねじでのナット、およびリニアガイドでのスライダ相互が非分割の一体構造で形成された構造になっている。これにより、スライダ４０は、案内レール２０の凹部２１に収納された状態でねじ軸３０の回動によってボール６０の転動を介してスライダ４０が駆動されて、一対のレール部２４の転動体転動溝２５で前記軸方向に沿ってボール６１の転動を介して軸方向に案内されつつ直線移動可能になっている。
【００１７】
次に、この溶接機１の作用・効果について説明する。
この溶接機１は、図１に示すように、被接合材Ｈに向けて可動アーム６を進退駆動して位置決めし、電極４，８への通電によって被接合材Ｈをスポット溶接することができる。
そして、この溶接機１によれば、上述のように、可動アーム６の駆動ユニット１０として、ボールねじとリニアガイドとが一体化された直動案内ユニットを採用しているので、ボールねじとリニアガイドとの組み合わせからコンパクトに駆動ユニットを構成することができる。
【００１８】
また、この溶接機１によれば、駆動ユニット１０が、テーブルブロック１２を介して可動アーム６を固定するとともに、ベース１４を介してブラケット２に固定されているので、駆動ユニット１０、可動アーム６およびブラケット２の取付け寸法を変えなくても、テーブルブロック１２やベース１４によって取付位置の調整が可能であり、また、必要となる加圧力やストロークに合わせて、容易に駆動ユニット１０を交換することができる。また、被接合材Ｈにあわせて、可動アーム６を交換することも容易であるし、使用環境にあわせて最適な駆動ユニット１０、可動アーム６およびブラケット２の組み合わせとすることも容易となる。
【００１９】
また、この溶接機１によれば、ブラケット２に肉盗み部２ｍが設けられているので、これによる軽量化が可能である。
ここで、スライダ４０に大きな荷重を受ける場合、その荷重を支える案内レール２０は、曲がりや、その略Ｕ字状の凹部２１の開口側が開くような弾性変形を生じ、これにより、案内レール２０とスライダ４０との間に存在する転動体６１の負荷分布に偏荷重をもたらし、耐久寿命への影響が心配される。そのため、通常、この種の案内レールでは、その弾性変形を抑えるために、肉厚を確保して剛性をもたせる必要があり、直動案内ユニットの重量削減に最も影響の大きい案内レールの断面積を減少させることに限界を与えていた。
【００２０】
この点に対し、この溶接機１によれば、上記肉盗み部２ｍは、スライダ４０上の可動アーム６が溶接時の加圧ポイントに移動した加圧位置にあるときに、そのスライダ４０直下の部分を避けて形成されており、さらに、加圧位置において、案内レール２０の裏面は、そのスライダ４０直下の部分が、ブラケット２の肉厚部分の上面によって支持されているので、被接合材Ｈを加圧する際に、駆動ユニット１０に大きな荷重が作用した場合でも、その荷重による駆動ユニット１０の案内レール２０の曲がりや弾性変形を抑制することができる。したがって、駆動ユニット１０の寿命の大幅な低下を抑えつつ、駆動ユニット１０の断面寸法を可及的に小さくすることで、装置の更なる軽量化を図ることができる。また、被接合材Ｈを加圧する際のスライダ４０直下の部分を避けて肉盗み部２ｍを設けることで、駆動ユニット１０の機能に悪影響を及ぼすことがなく、更なる軽量化を図る上で好適である。
【００２１】
さらに、この溶接機１によれば、軽量化以外にも、駆動ユニット１０の案内レール２０の加圧時におけるスライダ４０直下の部分を、ブラケット２の肉厚部分の上面によってその全面を支持することで、駆動ユニット１０の案内レール２０の曲がり等の弾性変形を抑え、これにより、可動アーム６の傾きによる加圧時の移動距離の増大を抑制することができるという効果もある。したがって、弾性変形が大きい場合に比べ、必要となる走行距離を小さくすることができ、駆動ユニット１０の耐久性をより向上させることができる。
【００２２】
なお、本発明に係る電動加圧式抵抗溶接機は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、駆動ユニット１０は、案内レール２０上に二つのスライダ４０を有する例で説明したが、これに限らず、比較的に加圧力が小さい等、駆動ユニットに作用するピッチングモーメントが小さい場合には、スライダを一個使いとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る電動加圧式抵抗溶接機の第一実施形態の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明に係る電動加圧式抵抗溶接機の要部の拡大図であって、図２（ａ）は図１の要部の拡大正面図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図２（ｂ）でのＺ−Ｚ断面（端面）図である。
【図４】図３でのＹ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    電動加圧式抵抗溶接機
２    ブラケット
２ｍ    （ブラケットの）肉盗み部
３    固定アーム
４    （固定アーム側）電極
６    可動アーム
８    （可動アーム側）電極
１０    駆動ユニット
１２    テーブルブロック
１４    ベース
２０    案内レール
２１    凹部
２２    基部
２４    レール部
２５    （案内レールの）転動体転動溝（案内軌道）
２６、２７    支持側板
２９    軸受部
３０    ねじ軸
３２    （ねじ軸の）ねじ溝
４０    スライダ
４２    （スライダの）ねじ溝
４３    転動体通路
４５    （スライダの）転動体転動溝
５１    エンドキャップ
５２    転動体循環路
６０    ボール
６１    ボール（転動体）
Ｈ    被接合材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010012488.tif 000005
【図４】
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