(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストロ―ク切換シリンダ内に加圧シリンダを配置し、ストロ―ク切換シリンダのヘッド室側とロッド室側及び加圧シリンダの加圧室側への各エアポ―トを備えた２段ストロ―ク式スポット溶接装置において、ストロ―ク切換弁を、空気圧スイッチにより作動する第１空気作動弁と、タイマ機構を有する切換弁と、該タイマ機構を有する切換弁により作動する第２及び第３空気作動弁と、の弁ユニットで構成し、空気圧源からの空気圧供給ラインを前記空気圧スイッチと第１空気作動弁と加圧切換弁にそれぞれ形成し、前記第１空気作動弁からの空気圧供給ラインを前記ストロ―ク切換シリンダのヘッド室側のエアポ―トに形成すると共に該ラインからの空気圧供給分岐ラインを前記タイマ機構を有する切換弁に形成し、前記加圧切換弁からの空気圧供給ラインを前記第３空気作動弁を介した前記ロッド室側と前記第２空気作動弁を介した加圧シリンダの加圧室側の各エアポ―トに形成し、可動ア―ムの電極が作業位置のとき加圧シリンダの先端はストロ―ク切換シリンダの前壁に当接した状態にあり、ヘッド室側のエアポ―トは第１空気作動弁を介して空気圧源に連通し加圧室側のエアポ―トは第２空気作動弁を介して加圧切換弁から大気に開放しロッド室側のエアポ―トは第３空気作動弁と加圧切換弁介して空気圧源に連通しており、該作業位置から前記電極を加圧位置に移動させるには、加圧切換弁を切替えて加圧室側のエアポ―トを第２空気作動弁と加圧切換弁介して空気圧源に連通しロッド室側のエアポ―トを第３空気作動弁と加圧切換弁を介して大気に開放させ、該加圧位置から電極を作業位置に戻すには、加圧切換弁を再度切替えて加圧室側のエアポ―トは第２空気作動弁を介して加圧切換弁から大気に開放しロッド室側のエアポ―トは第３空気作動弁と加圧切換弁を介して空気圧源に連通させ、作業位置に待機している電極を大開放位置まで移動させるには、加圧室側のエアポ―トは第２空気作動弁を介して加圧切換弁から大気に開放しロッド室側のエアポ―トは第３空気作動弁と加圧切換弁介して空気圧源に連通した状態で空気圧スイッチを作動させて空気圧源から該空気圧スイッチを介して第１空気作動弁を切換えヘッド室側のエアポ―トを第１空気作動弁を介して大気に開放して空気圧源からの加圧空気はロッド室のみに供給されて加圧シリンダを急速に後退させ電極を大開放位置にし、該大開放位置まで開放したあと再度作業位置に戻すには、空気圧スイッチを解除して第１空気作動弁を再度切換えヘッド室側のエアポ―トを第１空気作動弁を介して空気圧源に連通しまたタイマ機構を有する切換弁を経て第２及び第３空気作動弁を切換えてロッド室側のエアポ―トは第３空気作動弁を介して大気に開放され加圧室内の空気はそのままの状態で閉塞されて空気圧源からの加圧空気はヘッド室側のエアポ―トのみに供給されて加圧シリンダを急速に前進させ電極を作業位置に戻しその後タイマ機構により切換弁を切換え第２及び第３空気作動弁を元の状態に切換えて電極を作業位置に維持させるようにしたことを特徴とする２段ストロ―ク式スポット溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ストロ―ク切換シリンダ内に加圧シリンダを配置し、ストロ―ク切換シリンダのヘッド室側とロッド室側及び加圧シリンダの加圧室側への各エアポ―トを備えた３ポ―ト２段ストロ―ク式スポット溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示すように、ストロ―ク切換シリンダ１内に加圧シリンダ２を配置し、ストロ―ク切換シリンダ１のヘッド室３側とロッド室４側及び加圧シリンダ２の加圧室５側への各エアポ―ト６，７，８を備えた２段ストロ―ク式スポット溶接装置は公知である。
【０００３】
上記従来２段ストロ―ク式スポット溶接装置においては、ピストンロッド９に取付けられた可動ア―ム１０の先端の電極１１がこれと対向する固定電極（図示せず）との間にワ―ク（図示せず）を加圧位置で挟持して溶接作業を行うものであるが、該電極１１を所望の位置に移動させるために２段ストロ―ク式スポット溶接装置は加圧切換弁１２とストロ―ク切換弁１３とを備えている。
そして、ロボット等により該溶接装置を移動させる場合及びワ―クの一部の大きな障害を越える場合のために通常は図示のような大開放位置に電極１１は待機されている。
この場合、加圧切換弁１２はａ位置にあり、ストロ―ク切換弁１３はｃ位置にあって、空気圧源１４からの加圧空気がエアポ―ト７からロッド室４側に供給されていると共にヘッド室３側及び加圧シリンダ２の加圧室５側の空気はエアポ―ト６，８からストロ―ク切換弁１３，加圧切換弁１２を介して大気に開放されていて、電極１１はロッド室４の加圧空気によって大開放位置に保持されている。
【０００４】
そして、該溶接装置がロボットにより溶接位置に近付くと、ストロ―ク切換弁１３をｃ位置からｄ位置に切換えて、空気圧源１４からの加圧空気をエアポ―ト６からヘッド室３側にも供給して加圧シリンダ２を前進させ、加圧シリンダ２の前端１４がストロ―ク切換シリンダ１の前壁１５に当接した時点で、電極１１は作業位置になる。
次いで、加圧切換弁１２をａ位置からｂ位置に切換えると、空気圧源１４からの加圧空気はエアポ―ト８から加圧シリンダ２の加圧室５側に供給されると共にロッド室４の加圧空気はエアポ―ト７から加圧切換弁１２を介して大気に開放されるので、電極１１は前進してワ―クを挟持・加圧して溶接を行う。１点の溶接が終了すると加圧切換弁１２をｂ位置からａ位置に切換えて電極１１を作業位置まで戻す。
【０００５】
該溶接装置による溶接作業は、原則として電極１１が作業位置と加圧位置との短距離を交互に移動することによって行われる。そして、ワ―クの一部に大きな障害がある場合や、溶接装置をロボット等で移動させるような場合には、作業位置にある電極１１を大開放位置に待機させるため、ストロ―ク切換弁１３をｄ位置からｃ位置に切換えて、ヘッド室３の空気をエアポ―ト６からストロ―ク切換弁１３を介して大気に開放する。これによって、加圧シリンダ２は図示の位置に戻され電極１１は大開放位置になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来例の場合、電極１１の大開放位置から作業位置への移動に過分の時間を要して作業能率を悪くする。
即ち、ストロ―ク切換弁１３をｃ位置からｄ位置に切換えて、空気圧源１４からの加圧空気をエアポ―ト６からヘッド室３側に供給して加圧シリンダ２を前進させる場合に、加圧切換弁１２はａ位置にあり空気圧源１４からの加圧空気がエアポ―ト７からロッド室４側にも供給されているので、前記加圧シリンダ２の前進は、該加圧シリンダ２の前後の面積差つまりロッド９の断面積とエアポ―ト８から加圧室５への供給管１６の断面積の僅かな差が前進力となることから、その速度は非常に遅く過分な時間を要するのである。
この速度を早めるためには、ロッド室４側の空気を抜くことが考えられるが、この室４の空気を抜くとこれに連動して加圧室５に加圧空気が供給され、加圧シリンダ２のピストン１７が前進し又は不安定となり、電極１１は作業位置よりも更に前進した位置となりワ―クに衝撃を与えて所望の溶接ができないことになる。
【０００７】
また、前記弊害を避けるための４ポ―ト２段ストロ―ク式スポット溶接装置が存在するが、このものは、構造が複雑であり製作コストが高いばかりでなく、配管が邪魔であって溶接作業が行い難いという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、３ポ―トのものでありながら、作業能率のよい２段ストロ―ク式スポット溶接装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における２段ストロ―ク式スポット溶接装置は、ストロ―ク切換シリンダ内に加圧シリンダを配置し、ストロ―ク切換シリンダのヘッド室側とロッド室側及び加圧シリンダの加圧室側への各エアポ―トを備えた２段ストロ―ク式スポット溶接装置において、ストロ―ク切換弁を、空気圧スイッチにより作動する第１空気作動弁と、タイマ機構を有する切換弁と、該タイマ機構を有する切換弁により作動する第２及び第３空気作動弁と、の弁ユニットで構成し、空気圧源からの空気圧供給ラインを前記空気圧スイッチと第１空気作動弁と加圧切換弁にそれぞれ形成し、前記第１空気作動弁からの空気圧供給ラインを前記ストロ―ク切換シリンダのヘッド室側のエアポ―トに形成すると共に該ラインからの空気圧供給分岐ラインを前記タイマ機構を有する切換弁に形成し、前記加圧切換弁からの空気圧供給ラインを前記第３空気作動弁を介した前記ロッド室側と前記第２空気作動弁を介した加圧シリンダの加圧室側の各エアポ―トに形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、ストロ―ク切換シリンダ内に加圧シリンダを配置し、ストロ―ク切換シリンダのヘッド室側とロッド室側及び加圧シリンダの加圧室側への各エアポ―トを備えた２段ストロ―ク式スポット溶接装置において、可動ア―ム側の電極の待機位置を作業位置にしたことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
以上の構成によれば、ストロ―ク切換弁を、空気圧スイッチにより作動する第１空気作動弁と、タイマ機構を有する切換弁と、該タイマ機構を有する切換弁により作動する第２及び第３空気作動弁と、の弁ユニットで構成し、空気圧源からの空気圧供給ラインを前記空気圧スイッチと第１空気作動弁と加圧切換弁にそれぞれ形成し、前記第１空気作動弁からの空気圧供給ラインをストロ―ク切換シリンダのヘッド室側のエアポ―トに形成すると共に該ラインからの空気圧供給分岐ラインを前記タイマ機構を有する切換弁に形成し、前記加圧切換弁からの空気圧供給ラインを前記第３空気作動弁を介したロッド室側と前記第２空気作動弁を介した加圧シリンダの加圧室側の各エアポ―トに形成したので、可動ア―ム側の電極を作業位置から大開放位置に移動させる場合には、ヘッド室側の空気を抜きながらロッド室側に加圧空気を送り、また大開放位置から作業位置に移動させる場合には、ロッド室側の空気を抜きながらヘッド室側に加圧空気を送ることによって、いずれの場合にもその移動速度を急速にすることができる。
【００１２】
そして、前述の如く作業位置と大開放位置の相互間の電極の移動速度が早いので、電極の待機位置を作業位置にして、溶接作業への取組を迅速化した場合でも、頻度の少ない大開放に対処することが容易となる。
【００１３】
【実施例】
添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図において、２１はストロ―ク切換シリンダであり、該ストロ―ク切換シリンダ２１内にはピストン状の加圧シリンダ２２が摺動可能に配置されていて、２段ストロ―クシリンダを構成している。そして、ストロ―ク切換シリンダ２１のヘッド２３側のヘッド室２４にはエアポ―ト２５が、ロッド２６側のロッド室２７にはエアポ―ト２８が、また加圧シリンダ２２の加圧室２９には供給管３０を介してエアポ―ト３１がそれぞれ形成されている。
【００１４】
また、前記加圧シリンダ２２内にはピストン３２が摺動可能に配置され、該ピストン３２のピストンロッド２６には可動ア―ム３３が取付けられ、該可動ア―ム３３の先端には電極３４が取付けられている。そしてこの電極３４と対向する固定電極（図示せず）との間にワ―ク（図示せず）を加圧位置で挟持・加圧して溶接作業を行うようになっている。
【００１５】
３５は押釦或はソレノイドバルブからなる空気圧スイッチであり、該空気圧スイッチ３５により作動する第１空気作動弁３６と、タイマ機構３７を有する切換弁３８と、該タイマ機構を有する切換弁３８により作動する第２及び第３空気作動弁３９，４０と、でストロ―ク切換弁ユニット４１を構成している。
なお、４２は加圧切換弁であり、４３は空気圧源である。
【００１６】
そして、前記空気圧源４３と、空気圧スイッチ３５，第１空気作動弁３６及び加圧切換弁４２間にはそれぞれ空気圧供給ライン４４，４５及び４６が形成され、前記第１空気作動弁３６からの空気圧供給ライン４７は前記ストロ―ク切換シリンダ２１のヘッド室２４側のエアポ―ト２５に接続されていると共に該ライン４７からの空気圧供給分岐ライン４８は前記タイマ機構３７を有する切換弁３８に接続されている。また、前記加圧切換弁４２からの一方の空気圧供給ライン４９は前記第３空気作動弁４０を介して前記ロッド室２７側のエアポ―ト２８に接続され、また該加圧切換弁４２からの他方の空気圧供給ライン５０は前記第２空気作動弁３９を介して加圧シリンダ２２の加圧室２９側のエアポ―ト３１に接続されている。
【００１７】
以上のような構成からなり、本発明では、溶接装置の待機を作業位置にしている。その際の加圧シリンダ２２，空気圧スイッチ３５及び各弁の位置は次の通りである。加圧シリンダ２２の先端５１はストロ―ク切換シリンダ２１の前壁５２に当接した状態にあり、空気圧スイッチ３５はロの位置，第１空気作動弁３６はホの位置，切換弁３８はトの位置，第２空気作動弁３９はリの位置，第３空気作動弁４０はルの位置，加圧切換弁４２はハの位置にある。したがって、ヘッド室２４とロッド室２７にはエアポ―ト２５，２８からの加圧空気が充満しており、加圧室２９の空気をエアポ―ト３１から第２空気作動弁３９，加圧切換弁４２を介して大気に開放させ、電極３４を作業位置に待機させている。
【００１８】
そして、この状態からワ―クを溶接するために電極３４を加圧位置に移動させるには、加圧切換弁４２をニの位置にするとよい。その結果、空気圧源からの加圧空気は加圧切換弁４２，第２空気作動弁３９を介してエアポ―ト３１から加圧室２９に供給されると共にロッド室２７の空気をエアポ―ト２８から第３空気作動弁４０，加圧切換弁４２を介して大気に開放させ、ピストン３２が前進して電極３４を加圧位置に移動させる。また、当該箇所の溶接が終って、電極３４を作業位置に移動させるには、加圧切換弁４２をハの位置に戻すとよい。これにより、ロッド室２７に加圧空気が供給されると共に加圧室２９の空気が加圧切換弁４２を介して大気に開放され、電極３４は作業位置に戻される。
【００１９】
所望の箇所の溶接を行う内にワ―クに大きな障害があって、該障害を越えるために電極３４を一旦大きく開放する必要があるときには、作業位置に待機している電極３４を一旦大開放位置まで開放したあと再度作業位置に戻すのであるが、その際には、押釦を押したまま或はソレノイドを励磁したままにして、空気圧スイッチ３５をイの位置に一旦移動させておく。これにより空気圧源４３からの加圧空気は空気圧供給ライン４４を経由して空気圧スイッチ３５を通り第１空気作動弁３６を押圧して該第１空気作動弁３６をヘに切換える。
【００２０】
この結果、ヘッド室２４の空気はエアポ―ト２５からライン４７を経て第１空気作動弁３６を介して大気に開放されると共に第２及び第３空気作動弁３９，４０は加圧されていないので、第２空気作動弁３９はリに，第３空気作動弁４０はルのままであって、空気圧源４３からの加圧空気は空気圧供給ライン４６を経由して加圧切換弁４２，第３空気作動弁４０，エアポ―ト２８からロッド室２７に供給されて、加圧シリンダ２２を急速に後退させ電極３４を大開放位置にする。この状態でワ―クの大きな障害を電極３４が越えると、前記押釦を押した或はソレノイドを励磁した状態を解除することにより、空気圧スイッチ３５はロに戻る。したがって、第１空気作動弁３６を押圧していた空気は空気圧スイッチ３５から大気に開放されて第１空気作動弁３６はホに戻る。
【００２１】
この結果、空気圧源４３からの加圧空気は空気圧供給ライン４５を経由して第１空気作動弁３６からライン４７を経由してエアポ―ト２５からヘッド室２４に供給されると共に、ライン４７の加圧空気は空気圧供給分岐ライン４８から切換弁３８を経て第２及び第３空気作動弁３９，４０を押圧して第２空気作動弁３９をヌに，第３空気作動弁４０をオに切換える。
したがって、ロッド室２７の空気はエアポ―ト２８から第３空気作動弁４０を介して大気に開放され、加圧室２９内の空気はそのままの状態で閉塞され、加圧シリンダ２２は前記ヘッド室２４に供給される加圧空気により急速に前進して電極３４をほぼ作業位置に戻す。
【００２２】
前記空気圧供給分岐ライン４８に供給されている加圧空気は、切換弁３８のタイマ機構３７である例えば絞り弁に作用しており、前記加圧シリンダ２２の先端５１がストロ―ク切換シリンダ２１の前壁５２にほぼ当接する時点で切換弁３８はチからトに切換わる。
その結果、前記第２及び第３空気作動弁３９，４０を押圧して空気は、切換弁３８を介して大気に開放され、第２空気作動弁３９はリに，第３空気作動弁４０はルに戻り、作業位置に待機することになる。
なお、ロボットに等により該溶接装置を移動させる場合にも、電極３４は作業位置にあるものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、ストロ―ク切換弁を、空気圧スイッチにより作動する第１空気作動弁と、タイマ機構を有する切換弁と、該タイマ機構を有する切換弁により作動する第２及び第３空気作動弁と、の弁ユニットで構成し、空気圧源からの空気圧供給ラインを前記空気圧スイッチと第１空気作動弁と加圧切換弁にそれぞれ形成し、前記第１空気作動弁からの空気圧供給ラインをストロ―ク切換シリンダのヘッド室側のエアポ―トに形成すると共に該ラインからの空気圧供給分岐ラインを前記タイマ機構を有する切換弁に形成し、前記加圧切換弁からの空気圧供給ラインを前記第３空気作動弁を介したロッド室側と前記第２空気作動弁を介した加圧シリンダの加圧室側の各エアポ―トに形成したので、可動ア―ム側の電極を作業位置から大開放位置に移動させる場合も、大開放位置から作業位置に移動させる場合も、その移動速度を急速にでき、３ポ―トのものでありながら、作業能率のよい２段ストロ―ク式スポット溶接装置となる。
【００２４】
そして、前述の如く作業位置と大開放位置の相互間の電極の移動速度が早いので、電極の待機位置を作業位置にして、溶接作業への取組を迅速化し且つロボット等による溶接装置の移動を容易にした場合でも、頻度の少ない大開放に対処することが簡単であって、取り扱い易い２段ストロ―ク式スポット溶接装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２段ストロ―ク式スポット溶接装置の一部断面図でかつ同装置に設けられた空気圧回路を示した図である。
【図２】従来例の２段ストロ―ク式スポット溶接装置の一部断面図でかつ同装置に設けられた空気圧回路を示した図である。
【符号の説明】
２１          ストロ―ク切換シリンダ
２２          加圧シリンダ
２４          ヘッド室
２５          エアポ―ト
２６          ロッド
２７          ロッド室
２８          エアポ―ト
２９          加圧室
３１          エアポ―ト
３５          空気圧スイッチ
３６          第１空気作動弁
３７          タイマ機構
３８          タイマ機構を有する切換弁
３９          第２空気作動弁
４０          第３空気作動弁
４１          ストロ―ク切換弁ユニット
４２          加圧切換弁
４３          空気圧源
４８          空気圧供給分岐ライン
【図１】
0003578289.tif 000002
【図２】
0003578289.tif 000003