(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に移動可能な移動体と、
前記移動体に吊下されたスポット溶接ガンと、
前記移動体に固設された重量体収容室と、
前記重量体収容室内に移動可能に収容された重量体と、
前記移動体の移動可能な方向に対して前記重量体の移動を抑制する移動抑制手段と、を備えたことを特徴とするスポット溶接装置。
【請求項２】
前記移動抑制手段は、傾斜面であることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接装置。
【請求項３】
前記移動抑制手段は、ダンパーであることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接装置。
【請求項４】
前記重量体は、円筒状をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のスポット溶接装置。
【請求項５】
前記重量体は、球状をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のスポット溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接ガンを支持して水平方向に移動可能なトロリー等の移動体を備えたスポット溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種工場内に設置された生産ラインには、複数のスポット溶接装置が配置されている。この種のスポット溶接装置は、通常、溶接ロボットのアーム先端にスポット溶接ガンが支持されて構成されている。そして、スポット溶接を行うに際し、ワークに対するスポット溶接ガンの位置決め等は、予めプログラミングされた溶接ロボットのアーム動作等によって自動で行われる。
【０００３】
その一方で、例えば、試作品や少量生産品を組み立てる際の溶接作業には、手動式のスポット溶接装置が用いられる場合がある。この場合、例えば、特許文献１に開示されているように、手動式のスポット溶接装置は、水平方向に延在する梁部材（架台レール）と、架台レール上を移動可能なトロリーと、トロリーにバランサを介して吊下されるポータブルタイプのスポット溶接ガンと、を有して構成されている。そして、このような手動式のスポット溶接装置において、ワークに対するスポット溶接ガンの位置決め等は、作業者等がスポット溶接ガンを把持して所望のポイントまで移動させることによって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３４９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、試作車や少量生産車等を組み立てる際に使用されるスポット溶接ガンの中には、重量が１００Ｋｇを越える大型なものがある。
【０００６】
しかしながら、特に、大型のスポット溶接ガンを用いて上述のような手動式のスポット溶接装置を構成した場合、スポット溶接ガンの位置決めのための移動の開始時に大きな力を加える必要がある。そして、このように大きな力を加えた場合、スポット溶接ガン及びトロリー等の移動が勢い付いてしまう。このような状態でスポット溶接ガンを静止させようとした場合、トロリー等の慣性力によってスポット溶接ガンに大きな慣性モーメントが作用するため、これらを所望の位置に精度よく静止させるためには移動開始時以上に大きな力を加える必要がある。従って、この種のスポット溶接装置では、スポット溶接ガンの取り回し等に２人以上の作業員を動員する必要があるなど、作業性の改善が求められていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、大きな力を加えることなく、所望の位置に精度よくスポット溶接ガンを静止させることができるスポット溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によるスポット溶接装置は、水平方向に移動可能な移動体と、前記移動体に吊下されたスポット溶接ガンと、前記移動体に固設された重量体収容室と、前記重量体収容室内に移動可能に収容された重量体と、前記移動体の移動可能な方向に対して前記重量体の移動を抑制する移動抑制手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のスポット溶接装置によれば、大きな力を加えることなく、所望の位置に精度よくスポット溶接ガンを静止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】スポット溶接装置の概略構成図
【図２】スポット溶接ガンの斜視図
【図３】減衰機構の側面図
【図４】減衰機構の要部断面図
【図５】減衰機構の変形例を示す側面図
【図６】減衰機構の変形例を示す要部断面図
【図７】減衰機構の変形例を示す要部断面図
【図８】減衰機構の変形例を示す要部断面図
【図９】スポット溶接装置の変形例を示す概略構成図
【図１０】減衰機構の変形例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１はスポット溶接装置の概略構成図、図２はスポット溶接ガンの斜視図、図３は減衰機構の側面図、図４は減衰機構の要部断面図である。
【００１２】
図１．２に示すスポット溶接装置１は、例えば、自動車の車体１００の製造工程において、大型のパネル１０１，１０２をスポット溶接する際に好適に用いられる手動式のスポット溶接装置である。
【００１３】
このスポット溶接装置１は、工場内の上部に配設された架台レール５上を移動可能な移動体としてのトロリー６と、トロリー６にバランサ８を介して吊下されたスポット溶接ガン７と、トロリー６に固設された減衰機構１０と、を有して構成されている。なお、減衰機構１０は、バランサ８から独立した位置でトロリー６に固設することも可能であるが、図示の例では、トロリー６とバランサ８との間に介装されている。
【００１４】
架台レール５は、例えば、図示しない支柱等を介して工場内に水平に支持されたＨ形鋼によって構成されている。そして、トロリー６は、この架台レール５にスライド可能に保持されることにより、水平方向への直線移動が可能となっている。
【００１５】
例えば、図２に示すように、スポット溶接ガン７は、Ｃ形のガン本体７ａと、このガン本体７ａの先端部に固設された固定電極チップ７ｂと、ガン本体７ａの基部側に連設されたサーボモータ式の電極駆動ユニット７ｃと、電極駆動ユニット７ｃによって進退移動される加圧軸７ｄの先端部に固設された稼働電極チップ７ｅと、を有して構成されている。そして、スポット溶接ガン７は、ガン本体７ａに連結されたチェーン９が、バランサ８から延出するワイヤ８ａに掛止されることにより、トロリー６に吊下されている。なお、本実施形態において図示するスポット溶接ガン７は、例えば、重量が１００Ｋｇを越える大型のものであるが、バランサ８を介して吊下されることにより、上下方向への移動は、単一の作業者であっても容易に行うことが可能となっている。
【００１６】
図１，３，４に示すように、減衰機構１０は、ブラケット１５を介してトロリー６に固設された基台１６と、基台１６上に固設された重量体収容室１７と、重量体収容室１７内に移動可能に収容された重量体１８と、を備えて構成されている。
【００１７】
重量体収容室１７は、上面及び長手方向の一端面が開放された第１の箱体２０と、この第１の箱体２０と略相似形状をなし上面及び長手方向の他端面が開放された第２の箱体２１と、を有して構成されている。
【００１８】
第１，第２の箱体２０，２１の長手方向の各開放端部には円弧部２０ａ，２１ａが形成されている。第１，第２の箱体２０，２１は、これら円弧部２０ａ，２１ａが互いに重畳された状態で、トロリー６の移動可能な方向（すなわち、架台レール５の延在方向）に沿って一列に配置されている。
【００１９】
また、重畳された各円弧部２０ａ，２１ａの中心部は、ブラケット１５に挿通支持されたボルト２３を介して締結され、このボルト２３を用いた締結によって、第１，第２の箱体２０，２１は互いのなす角度を所望の角度に変更可能な状態で連結されている。
【００２０】
また、第１，第２の箱体２０，２１の上部には、角度調節機構部２５が設けられている。具体的に説明すると、第１の箱体２０の他端側上部には軸受部材２６がホルダ２６ａを介して傾動自在に支持され、この軸受部材２６には長尺なボルト２８の基部側が回動可能に軸支されている。一方、第２の箱体２１の一端側上部にはナット部材２７がホルダ２７ａを介して傾動自在に支持され、このナット部材２７にはボルト２８が螺合されている。このように構成された角度調節機構部２５は、ボルト２８を回動させて当該ボルト２８とナット部材２７との螺合位置を変化させることにより、第１，第２の箱体２０，２１のなす角度の調節を実現することが可能となっている。そして、このような角度調整によって、第１，第２の箱体２０，２１が所定の仰角で傾斜されることにより、これらの底面２０ｂ，２１ｂ（傾斜面）は、重量体１８に対する移動抑制手段としての機能を実現する。
【００２１】
また、図３に示すように、第１の箱体２０の他端側下部及び第２の箱体２１の一端側下部は、ブラケット３０，３１を介して基台１６に締結固定されている。ここで、各ブラケット３０，３１には円弧状に延在するボルト挿通孔３０ａ，３１ａが設けられており、例えば、このボルト挿通孔３０ａ，３１ａを介して基台１６側との締結を行うことにより、角度調整を行った場合にも第１，第２の箱体２０，２１の変位を吸収することが可能となっている。
【００２２】
また、図４に示すように、角度調整された第１，第２の箱体２０，２１を下方から支持するため、基台１６には一対のネジ部材３６，３７が植設されている。
【００２３】
重量体１８は、例えば、円柱形状をなす部材で構成されている。なお、本実施形態において、この重量体１８としては、例えば、質量が７〜８Ｋｇ程度のものが採用されている。
【００２４】
このような構成において、トロリー６（及び、減衰機構１０）が静止状態にある場合、或いは、所定加速度（或いは、減速度）以下で移動している場合、重量体１８は各底面２０ｂ，２１ｂによって形成された傾斜面の底部（すなわち、重量体収容室１７の中央に設定された中立位置）に保持されている（図４参照）。
【００２５】
その一方で、例えば、移動中のスポット溶接ガン７に対して作業者等が制動力を加え、これに伴ってトロリー６（及び、減衰機構１０）に所定以上の減速度が作用すると、重量体１８が傾斜面（底面２０ｂ或いは２１ｂ）を転動し、当該重量体１８の運動エネルギーが位置エネルギーに変換される。これにより、減衰機構１０が固設されたトロリー６側の慣性力が減衰される。そして、このトロリー６側の慣性力の減衰により、トロリー６側とスポット溶接ガン７側との間に発生する慣性モーメントが緩和され、スポット溶接ガン７は必要以上に大きな制動力を必要とすることなく、速やかに静止される。
【００２６】
このような実施形態によれば、架台レール５上を水平方向に移動可能なトロリー６と、このトロリー６の吊下されたスポット溶接ガン７とを備えた手動式のスポット溶接装置１において、トロリー６にブラケット１５を介して重量体収容室１７を固設し、この重量体収容室１７内に重量体１８を移動可能に収容するとともに、重量体収容室１７の底面２０ｂ，２１ｂを傾斜面にて構成してトロリー６の移動方向への重量体１８の移動を抑制することにより、トロリー６側とスポット溶接ガン７側との間に発生する慣性モーメントを緩和することができ、大きな力を加えることなく、所望の位置に精度よくスポット溶接ガン７を静止させることができる。
【００２７】
この場合において、角度調整機構部２５を設け、この角度調整機構部２５によって各底面２０ｂ，２１ｂ（傾斜面）の角度を可変に調整することにより、スポット溶接ガン７を静止させる際のトロリー６側の慣性力の減衰量を任意に調整することができる。
【００２８】
ここで、例えば、図５，６に示すように、第１，第２の箱体２０，２１の間に中間部材２２を介在させて減衰機構１０を構成することも可能である。この場合、中間部材２２の底面２２ｂは緩やかな円弧或いは２次曲線等に倣った曲面によって形成することが望ましい。このように構成することにより、中間部材２２の底面２２ｂから第１，第２の箱体２０，２１の底面２０ｂ，２１ｂへと重量体１８を滑らかに転動させることが可能となる。
【００２９】
また、移動抑制手段の構成は傾斜面に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、一対のスプリング４０，４１（ダンパー）によって移動抑制手段を構成することも可能である。この場合、例えば、重量体収容室１７は単一の箱体で構成され、この重量体収容室１７の長手方向の一端側と他端側に対し、重量体１８に連結された各スプリング４０，４１がそれぞれ連結されることにより、重量体１８の移動を抑制することが可能となる。
【００３０】
また、例えば、図８に示すように、バランサ８を移動抑制手段として用いることも可能である。この場合、例えば、重量体１８にはワイヤ４５が巻装され、このワイヤ４５の端部が、重量体収容室１７及び基台１６に穿設された連通孔１７ａ，１６ａを介して、重量体収容室１７の外部に延出されている。そしてこのワイヤ４５にバランサ８が吊下されることにより、重量体１８の移動は所定に規制される。
【００３１】
ところで、上述の実施形態においては、トロリー６（及びスポット溶接ガン７等）に水平方向への１次元の直線移動のみ許容されている構成の一例について説明したが、トロリー６（及びスポット溶接ガン７等）に水平方向への２次元の移動が許容されているスポット溶接装置１に対しても本発明を応用することが可能である。ここで、例えば、図９に示すように、トロリー６は、平行配置された一対の架台レール５５に対し、当該架台レール５５上をスライド可能なトラベラー５６を介して支持されている。トラベラー５６は、例えば、Ｈ形鋼によって構成され、トロリー６は、このトラベラー５６にスライド可能に保持されることにより、水平方向への２次元的な移動が可能となっている。この場合、例えば、図９，１０に示すように、重量体収容室６０は、底面６０ａがすり鉢状に形成された容器で構成され、この重量体収容室６０内には、球状をなす重量体６１が収容されている。そして、すり鉢状に形成された重量体収容室６０の底面６０ａが重量体６１の移動を抑制する移動抑制手段として機能することにより、２次元的な水平移動が可能な構成に対しても、トロリー６側とスポット溶接ガン７側との間に発生する完成モーメントを緩和することが可能となる。
【００３２】
なお、本発明は、以上説明した実施形態及びその変形例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。また、上述の実施形態及びその変形例等の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１  …  スポット溶接装置
５  …  架台レール
６  …  トロリー（移動体）
７  …  スポット溶接ガン
７ａ  …  ガン本体
７ｂ  …  固定電極チップ
７ｃ  …  電極駆動ユニット
７ｄ  …  加圧軸
７ｅ  …  稼働電極チップ
８  …  バランサ
８ａ  …  ワイヤ
９  …  チェーン
１０  …  減衰機構
１５  …  ブラケット
１６  …  基台
１６ａ  …  連通孔
１７  …  重量体収容室
１７ａ  …  連通孔
１８  …  重量体
２０  …  第１の箱体
２０ａ  …  円弧部
２０ｂ  …  底面（移動抑制手段）
２１  …  第２の箱体
２１ａ  …  円弧部
２１ｂ  …  底面（移動抑制手段）
２２  …  中間部材
２２ｂ  …  底面
２３  …  ボルト
２５  …  角度調節機構部
２６  …  軸受部材
２６ａ  …  ホルダ
２７  …  ナット部材
２７ａ  …  ホルダ
２８  …  ボルト
３０，３１  …  ブラケット
３０ａ，３１ａ  …  ボルト挿通孔
３６，３７  …  ネジ部材
４０，４１  …  スプリング
４５  …  ワイヤ
５５  …  架台レール
５６  …  トラベラー
６０  …  重量体収容室
６０ａ  …  底面（移動抑制手段）
６１  …  重量体
１００  …  車体
１０１，１０２  …  パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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