(57)【要約】本発明は、ワークピース（１ａ）の抵抗溶接のためのスポット溶接ガン（１）に関し、これは、電極（７）を搭載する電極ホルダ（６）が配置されたベース本体（２）およびブラケット（３）を備え、少なくとも１つの電極ホルダ（６）が駆動手段（５）に取り付けられ、ここに取り付けられた電極ホルダ（６）は、前記電極（７）の一方と共に、前記電極（７）の他方へ向けて長手方向に変位可能である。電極（７）の保護のため、ストリップ（８）を含む巻き取り装置（９）が配置され、ストリップ（８）は、電極（７）の接触面とワークピース（１ａ）との間で電極（７）に対して変位可能に配置される。変位可能な電極（７）に関連した巻き取り装置（９）は、電極（７）の長手方向の移動に追従するように、変位可能な電極（７）と連結される。アクセス性を損なわないスポット溶接ガン（１）を提供するため、電極ホルダ（６）および電極（７）は、ストリップ（８）を、巻き取り装置（９）から電極ホルダ（６）の軸に沿って電極（７）へ、そして電極ホルダ（６）の軸に沿って巻き取り装置（９）へと案内するための手段を備える。
2007512137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極（７）を搭載する電極ホルダ（６）が配置されたベース本体（２）およびブラケット（３）を備え、
少なくとも１つの電極ホルダ（６）が駆動手段（５）に取り付けられ、
駆動手段（５）を介して取り付けられた電極ホルダ（６）は、前記電極（７）の一方と共に、前記電極（７）のもう一方へ向けて長手方向に変位可能であり、
ストリップ（８）を含む巻き取り装置（９）が、電極（７）の保護のためにそれぞれ設けられ、このストリップ（８）は、電極（７）の接触面とワークピース（１ａ）との間で電極（７）に対して変位可能に配置され、
変位可能な電極（７）に関連した巻き取り装置（９）は、前記電極（７）の長手方向の移動に追従するように、変位可能な電極（７）と連結され、
電極ホルダ（６）および電極（７）は、ストリップ（８）を、巻き取り装置（９）から電極ホルダ（６）の軸に沿って電極（７）へ、そして電極ホルダ（６）の軸に沿って巻き取り装置（９）へと案内するための手段を備えることを特徴とするワークピース（１ａ）の抵抗溶接のためのスポット溶接ガン（１）。
【請求項２】
巻き取り装置（９）は、電極（７）に向けて巻き取り装置（９）へ戻すストリップ（８）の案内のための巻解きローラ（１０）及び巻取りローラ（１１）を備えることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項３】
巻解きローラ（１０）及び／又は巻取りローラ（１１）は、駆動手段（１２）と連結していることを特徴とする請求項２記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項４】
駆動手段（１２）は、電気制御モータで構成されることを特徴とする請求項３記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項５】
ブレーキ装置（１３）が、ストリップ（８）を緊張状態に維持するために設けられることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項６】
ブレーキ装置（１３）は、制御装置（１４）によって制御可能であることを特徴とする請求項５記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項７】
巻き取り装置（９）は、ベース本体（２）に搭載されたブラケット（３）に配置され、巻き取り装置（９）は、駆動手段（５）に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項８】
ブラケット（３）は、Ｃ形状の構成を有することを特徴とする請求項７記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項９】
駆動手段（５）は、油圧式、空気圧式または電気モータ式で制御可能な駆動系、例えば、シリンダ（１５）で構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１０】
シリンダ（１５）は、シリンダジャケット（１６）と、ピストン（１７）と、貫通するピストンロッド（１８）で構成され、巻き取り装置（９）は、ストリップ（８）とともに、ピストン（１７）および貫通するピストンロッド（１８）を介してそれぞれ調整可能であることを特徴とする請求項９記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１１】
ピストンロッド（１８）は、ストリップ（８）を案内するためのピストンロッド（１８）の軸に沿って設けられた、ガイドまたは孔（１９）で構成されることを特徴とする請求項１０記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１２】
巻き取り装置（９）は、ピストンロッド（１８）に電極（７）に対向する側で配置されることを特徴とする請求項１０または１１記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１３】
電極（７）の保護のためのストリップ（８）は、巻解きローラ（１０）から、ピストンロッド（１８）に設けられた孔（１９）の軸に沿って電極（７）へ延びており、そして、反対側では、ピストンロッド（１８）に設けられた孔（１９）の軸に沿って巻取りローラ（１１）へと延びていることを特徴とする請求項１１または１２記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１４】
巻き取り装置（９）は、ブラケット（３）に剛性で配置されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１５】
ブラケット（３）は、ストリップ（８）を案内するための電極（７）へ軸方向に設けられた孔（２０）を備えることを特徴とする請求項１４記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１６】
巻き取り装置（９）は、ブラケット（３）に電極（７）に対向する側で配置されることを特徴とする請求項１４または１５記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１７】
電極（７）の保護のためのストリップ（８）は、巻解きローラ（１０）から、ブラケット（３）に設けられた孔（２０）の軸に沿って電極（７）へ延びており、そして、反対側では、ブラケット（３）に設けられた孔（２０）の軸に沿って巻取りローラ（１１）へと延びていることを特徴とする請求項１５または１６記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１８】
更なる駆動エレメント（５）が、ブラケット（３）に配置され、これを介して取り付けられた電極ホルダ（６）は、電極（７）と共に、更なる電極（７）へ向けて長手方向に変位可能であることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項１９】
駆動エレメント（５）は、シリンダ（１５）で構成され、ピストン（１７）およびこれに係合したピストンロッド（１８）は、シリンダ（１５）の内部に配置されることを特徴とする請求項１８記載のスポット溶接ガン（１）。
【請求項２０】
ブラケット（３）は、ベース本体（２）に配置された駆動手段（２１）を介して変位可能なように配置されることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載のスポット溶接ガン（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピースの抵抗溶接のためのスポット溶接ガンに関し、これは、電極を搭載する電極ホルダが配置されたベース本体およびブラケットを備え、少なくとも１つの電極ホルダが駆動手段に取り付けられ、該駆動手段を介して取り付けられた電極ホルダは、前記電極の一方と共に長手方向に前記電極の他方に向かって変位可能であり、ストリップを含む巻き取り装置は、電極保護のためにそれぞれ設けられ、該ストリップは、電極の接触面とワークピースの間で電極に対して変位可能なように配置され、変位可能な電極に関連した巻き取り装置は、前記電極の長手方向移動に追従するように、該変位可能な電極に連結されている。
【背景技術】
【０００２】
上記スポット溶接ガンは、特に、ワークピース、特にシート金属タイプの抵抗溶接でのロボット応用に適している。
【０００３】
現在、アルミニウム合金およびマグネシウム、さらに亜鉛コートのものやコート付鋼鉄シート−特に、高強度品質のもの−から成るシート金属や他のワークピースが、例えば、車体製造産業などでますます利用されている。重量軽減や良好な耐食性などの利点は別にして、これらの材料やこれらのコーティングは、抵抗スポット溶接の際に問題を生じさせる。特に、採用したスポット溶接電極のツール寿命品質は、光沢のある鋼鉄シートと比べて著しく減少し、悪影響がある。電極の大きな摩耗は、電極の接触面の頻繁な再加工および頻繁な電極交換に起因した高いコストをもたらし、これらにより、特に、電極の再加工前や電極交換前は、低下した溶接品質を引き起こす。
【０００４】
種々のスポット溶接ガンおよび、特に、いわゆる「Ｃ型ガン」は、スポット溶接ガンの構成部品がＣ形状の配置を有し、先行技術から知られているが、電極を汚れから保護する循環ストリップとの組合せは知られていない。
【０００５】
ドイツ公報ＤＥ１０２２１９０５Ａ１から、ガン補償を含む溶接ガンおよび溶接ガンを補償する方法が知られている。ギヤや制御可能な電磁石を含む空気圧や油圧駆動、サーボ駆動システムが溶接ガンの補償のために使用されている。
【０００６】
このスポット溶接ガンおよび方法の不具合は、導入部で記述したように、電極が、スポット溶接中に、溶接されるワークピース又はシート金属に直接接触して、高い摩耗にさらされることである。その結果、頻繁な再加工や電極置換が必要になり、これによりスポット溶接ガンの頻繁な生産停止を考慮せざるを得ない。
【０００７】
溶接すべき材料による汚れやコーティングから電極を保護するために、ストリップ形状の金属箔(foil)を電極とワークピースの間に挿入することが知られている。安全なストリップ供給を確保するために、ストリップが電極の接触面へ接着するのを防止する必要がある。
【０００８】
ドイツ公報ＤＥ１９７５４５４６Ｃ１から、スポット溶接電極の電極先端を横切るように接触する箔ストリップの巻取りまたは巻解きのための巻き取り装置を備えたスポット溶接ツールが知られている。このスポット溶接ツールは、箔ストリップを巻解くための環状の巻解きコイルと、箔ストリップを巻取るための環状の巻取りコイルとが装備され、巻取りコイルの周期的な回転のための環状の駆動手段を備える。巻解きコイル、巻取りコイルおよび駆動手段は、スポット溶接電極の電極シャフトまたは電極ホルダの周りに互いに同軸で隣接して配置されている。第１のセッティングローラが電極シャフトに対して傾斜して配置され、巻解きコイルからのある半径距離で巻解きコイルから電極先端へ箔ストリップを偏向させ、それを横断位置に置く。さらに、第２のセッティングローラが電極シャフトに対して傾斜して配置され、巻取りコイルからのある半径距離で電極先端から巻取りコイルへ箔ストリップを偏向させ、それを横断位置に置く。２つのセッティングローラは、電極シャフトの側方へ対向する関係で配置される。
【０００９】
類似の構成が日本公報ＪＰ０５  １９２７７４Ａから知られており、巻取りコイルおよび巻解きコイルが同様に電極シャフトまたは電極ホルダ上にそれぞれ配置されている。
【００１０】
ドイツ公報ＤＥ１９７５４５４６Ｃ１および日本公報ＪＰ０５  １９２７７４Ａによる上述した構成は、スポット溶接ツールが著しく制限されるというアクセス性の不具合がある。これは、電極シャフトまたは電極ホルダの領域での巻取りコイルおよび巻解きコイルの配置によるもので、最終の領域、特に溶接ゾーンにおいてスポット溶接ガンの相当な拡大を必要としてしまう。よって、こうして構成されたＣ型ガンが相当大きくなる設計が設けざるを得ず、これは多大な重量増加をもたらし、その結果、相当に大型のロボットの使用を必要とする。その結果、このタイプのスポット溶接ツール、特に、Ｃ型ガンを使用する場合、容易にアクセス可能なワークピースだけしかスポット溶接ができなくなる。
【００１１】
スポット溶接プロセスでの電極保護のためのストリップの応用は、日本公報ＪＰ１０  ０２９０７１Ａ、ＪＰ０８  １１８０３７Ａ、ＪＰ０４  ３２２８８６Ａ、ＪＰ０５  １９２７７４Ａから知られている。これらのスポット溶接ツールにおいて、ストリップは、巻き取り装置を介して供給と搬出が行われ、ワークピースまたは構造部材との電極の接触に対する保護と同様にして電極の上方に位置決めされ、ストリップは、スポット溶接プロセス中にワークピースまたは構造部材に横たわるようになる。巻取りコイルおよび巻解きコイルは、この場合、スポット溶接ツールから独立して配置され固定されている。
【００１２】
これは、多くのスペースを必要とする不具合があり、直接の応用は、平坦なワークピースだけが実施可能なものになる。自動化の分野、特に、ロボットでのＣ型ガンの使用は不可能である。
【００１３】
英国公報ＧＢ５７１４０１Ａは、電極保護のための銅製の薄い保護ストリップを用いたスポット溶接ガンのための電極アセンブリに関するもので、ストリップは電極の接触面とワークピースの間に変位可能に配置されている。電極保護ストリップと共に巻き取り装置が、移動電極ホルダ上に配置され、電極の長手方向移動に関与している。英国公報ＧＢ５７１４０１Ａに係る構成は、電極側方のストリップ案内体が、大きなスペースを専有して、溶接装置の応用が平坦なワークピースだけに実施可能であるという不具合がある。アクセス性は、電極保護ストリップによって大きく影響を受ける。さらに、ストリップを案内するために使用する構成部品は、比較的複雑な構造を有する。
【００１４】
日本公報ＪＰ５５  １４１３８７Ａは、電極保護ストリップのための巻き取り装置が同様に電極ホルダ上に配置されたスポット溶接ガンを開示している。この構成においても、ストリップ案内体は、比較的大きなスペースを必要とし、アクセス性に大きな影響を与えている。従って、複雑な幾何形状を持つワークピースを溶接するためのスポット溶接ガンの使用は不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、アクセス性を大きく損なうことなく、電極保護ストリップを含む極めて簡素でコンパクトな構造が実現可能である、ワークピースの抵抗溶接のためのロボット応用のためのスポット溶接ガン、特にＣ型ガンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、電極ホルダおよび電極が、ストリップを、巻き取り装置から電極ホルダの軸に沿って電極へ、そして電極ホルダの軸に沿って巻き取り装置へと案内するための手段を備えることで達成される。この特別な配置およびストリップの案内は、スポット溶接ガンのコンパクトな構造を提供し、商業上入手可能なストリップ無しスポット溶接ガンと比べて、配置されたストリップを備えるスポット溶接ガンへのアクセス性を制限しない。
【００１７】
こうして相当に簡素化された巻き取り装置の交換およびストリップの走行が、ベース本体またはブラケットおよび駆動エレメントへの巻き取り装置の配置によって提供されることが好都合に確保される。さらに、電極保護のためのストリップの使用により、溶接スポットの数を減少させることなく、商業上入手可能な電極を採用することが可能になる。この特別な配置およびストリップの案内により、Ｃ型ガンのコンパクトな構造が達成され、商業上入手可能なストリップ無しＣ型ガンと比べて、配置されたストリップを備えるＣ型ガンへのアクセス性を制限しない。
【００１８】
他の有利な構成は、請求項２〜６に規定され、これらは簡単で低コストの溶接装置の実施形態を提供する。
【００１９】
請求項７〜１３に係る構成は、有利なものであり、巻き取り装置は、ワークピースまたはシート金属に対する電極の長手方向の移動または長手方向の変位に追従するようにしている。こうしてストリップは、ワークピースへ向かう電極の移動に追従するために緩ませる必要がなく、そして電極がワークピースから離れる場合、緊張させたり巻き取る必要がない。このことは、ストリップを常に緊張状態に維持することを確保し、巻き取り装置もワークピースへ向かう電極の移動を実行し、簡単な手法でストリップをジャムや弛緩から防止する。
【００２０】
請求項１４〜２０に係る構成も有利なものであり、スポット溶接ガンのベース本体に配置されたブラケットが、ワークピースまたはシート金属へ向かう補償運動を実行することができ、このブラケットに設けられた巻き取り装置は、同様に前記補償運動を実施する。スポット溶接ガン、特に、ロボット応用に考案されたものの正確な位置決めは、相当に容易化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、添付した図面により詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図６は、ワークピース１ａ、特に、シート金属の抵抗溶接のためのロボット応用のスポット溶接ガン１を斜視図で図示している。これは、いわゆる「Ｃ型ガン」であり、例えば、自動車産業でのロボット応用に使用される。
【００２３】
スポット溶接ガン１は、図１に示すように、ベース本体２と、ブラケット３と、主エレメント４と、主エレメント４に取り付けられた駆動エレメント５で構成され、好ましくはＣ形状の構成である。電極ホルダ６および電極７は、ブラケット３および駆動エレメント５に配置される。電極７の保護のため、ストリップ８がそれぞれ備えられ、電極７に対して変位可能なように、電極７の接触面とワークピース１ａまたはシート金属との間に配置される。ストリップ８は、電極７または電極キャップへ、そして巻き取り装置９へ向かうストリップ８のための巻解きローラ１０および巻取りローラ１１で構成された巻き取り装置９から案内される。巻き取り装置９は、好ましくは駆動エレメント５およびブラケット３にそれぞれ配置される。当然ながら、巻き取り装置９をブラケット３ではなくベース本体２の中または上に配置することも可能である。巻解きローラ１０及び／又は巻取りローラ１１は、駆動手段１２、特に、電気制御モータと連結されている。
【００２４】
スポット溶接ガン１の対向配置された２つの電極７は、図１に示すように、ワークピース１ａ、特に、シート金属に対して離間した関係で位置決めされている。一方、図１ａは、スポット溶接ガン１の電極７は、ワークピース１ａ、特に、シート金属に向かって必要な変位経路を既に進行しており、スポット溶接がワークピース１ａに行われている。この場合、駆動手段５に配置された電極７は、ブラケット３に配置された対向電極７に対して長手方向移動または長手方向変位を行っており、２つの電極７は、ワークピース１ａに対して当接している。巻き取り装置９も、駆動手段５に配置された電極７の直線的な長手方向の変位経路を進行している。こうして、電極７の保護のためのストリップ８が緊張状態に維持されるのを確保している。巻き取り装置９の完全な変位が電極７と共に行われ、巻き取り装置９または巻解きローラ１０及び巻取りローラ１１と、電極７または電極キャップとの間の距離が、常に一定の状態になるからである。
【００２５】
電極７として、ストリップ８の使用に特に適合したアセンブリを採用するのが好ましい。当然ながら、先行技術から知られた任意の他の電極７を使用することも可能である。電極７の端部では、スペーサ７ａおよび圧力エレメント７ｂが配置され、これは長手方向に一緒に移動可能なように電極７に接続される。この圧力エレメント７ｂは、スペーサ７ａに力を印加する。スペーサ７ａおよび圧力エレメント７ｂは、ストリップ８のためのガイドを備え、ストリップ８は、スペーサ７ａおよび圧力エレメント７ｂの上方において電極７に対して離間した関係で配置され、スポット溶接ガン１は閉じていない。スポット溶接ガン１の開放中または開放後は、圧力エレメント７ｂを介して印加される圧力のために、スペーサ７ａが電極表面または電極キャップからストリップ８を持ち上げる。一方、溶接手順中は、スペーサ７ａが圧力エレメント７ｂに押し戻され、即ち、スポット溶接ガン１は閉じており、電極７または電極キャップはストリップ８に接触することになる。こうして、圧力または力がスペーサ７ａによってワークピース１ａに印加され、さらに圧力エレメント７ｂのためスポット溶接ガン１によって印加された圧力や力が加わって、例えば、プロセスに由来するシート金属または構造部材の曲がりや偏向を防止している。こうした電極７またはこのタイプの電極アセンブリを使用すると、ストリップ８が電極キャップに直接に接触しなくなり、スポット溶接ガン１が開放して、その変位中、ストリップ８が電極７に対して擦れるのを防いで、電極７の使用寿命を相当に増やすことになる。
【００２６】
ストリップ８が、巻き取り装置９から電極７または電極アセンブリへ移動するのを可能にするため、ストリップ８を案内し偏向させるための手段、特に、偏向プーリーおよびスライド面が、ブラケット３及び／又は主エレメント４及び／又は電極ホルダ６に配置される。
【００２７】
ストリップ８のためのブレーキ装置１３は、巻解きローラ１０及び／又は巻取りローラ１１の領域に配置してもよく、図２で見えるように、このブレーキ装置は制御装置１４によって制御可能である。これによりストリップ８は緊張状態で保持され、ストリップ８がジャムまたは孔や案内溝の内部で弛緩するのを防止できる。ブレーキ装置１３は、好ましくは巻き取り装置９の中に一体化される。設計は多岐に渡るため、詳細な説明を省く。ブレーキ装置１３は、例えば、２つの相対移動可能な圧力エレメントで形成され、これらの間にストリップ８が案内されており、圧力エレメントがストリップ８に移動して、ブレーキ装置１３が駆動すると、ストリップ８を固定する。従って、ブレーキ装置１３の仕事は、ストリップ８の更なる移動後にストリップ８を固定して、ストリップ８を常に緊張状態に維持することである。巻き取り装置９は、巻解きローラ１０及び巻取りローラ１１あるいはストリップ８について簡単で複雑でない交換や置換が可能なように工夫されている。
【００２８】
巻解きローラ１０及び巻取りローラ１１の配置について他の有利な効果は、ストリップ８が背後から、即ち、ベース本体２及び／又はブラケット３から、そして主エレメント４または駆動エレメント５から電極７へ向かって案内されることから、干渉するエレメントや部品が存在しない点であり、その結果、接近が困難なワークピース１ａであっても、ほぼ問題無しのスポット溶接を実現できる。ストリップ８の無い溶接ガンと比べてもアクセス性の制限が無いからである。この構成は、さらにスポット溶接ガン１の構造的な寸法を小型に保つことができ、しかも重量を低減できる。
【００２９】
駆動手段５は、油圧式、空気圧式または電気モータ式で制御可能な駆動系、例えば、シリンダ１５で構成される。シリンダ１５は、好ましくは、シリンダジャケット１６と、ピストン１７と、貫通するピストンロッド１８で構成される。ピストンロッド１８は、シリンダ１５全体を貫通し、ピストン１７と係合(positively connect)し、即ち、ピストンロッド１８は、シリンダ１５からいずれかの側で突出して、エレメントがピストンロッド１８の両方の突出する側に取り付け可能であり、ピストンロッド１８の移動プロセスを付与するようにしている。ピストン１７は、シリンダ１５の内部に配置され、ピストン１７がシリンダ１５の長手軸に沿って案内され、シート金属をタック留めするためのスポット溶接ガン１のストロークを規定している。電極７のための電極ホルダ６は、ピストンロッド１８に配置され、電極ホルダ６および電極７は、ストリップ８を案内するための手段、特に、スライド面を備える。電極７および電極ホルダ６は、シリンダ１５のその側にそれぞれ配置され、ワークピース１ａまたはブラケット３に配置された更なる電極７に関連付けされている。さらに、巻き取り装置９は、ピストンロッド１８に直接に、あるいは案内エレメントを介して電極７に対向して配置されたシリンダ側に取り付けられる。巻き取り装置９は、巻解きローラ１０及び巻取りローラ１１と共に、駆動手段５のピストンロッド１８を介して調整可能である。こうして巻き取り装置９は、駆動エレメント５のストロークに追従して、ストリップ８の偏向や緊張を不要にしている。
【００３０】
さらに、ピストンロッド１８は、ピストンロッド１８の軸に沿って延びる孔１９を有する。孔１９は、ピストンロッド１８を通じてストリップ８のためのガイドを構成するように形成される。電極７の保護のためのストリップ８は、巻解きローラ１０から、ピストンロッド１８に設けられた孔１９の軸に沿って電極７または電極キャップへ延びており、そして、反対側では、ピストンロッド１８に設けられた孔１９の軸に沿って巻取りローラ１１へと延びている。巻き取り装置９のこの特別な固定により、ストローク実行中に、電極７または電極キャップに対する巻解きローラ１０及び巻取りローラ１１の距離や位置が常に同じになり、ストリップ８は、常に緊張して、緩んで案内されることがない。
【００３１】
さらに、更なる巻き取り装置９が、更なる電極７の保護のために、ブラケット３に配置される。これは、図３から判るように、例えば、ブラケット３に対して、ブラケット３の外側面または電極に対向した配置された側に、剛性で取り付けられる。ブラケット３は、電極７に対して同軸の関係に配置されたガイドまたは孔２０を備え、これを通じてストリップ８が電極７に案内される。こうして、電極７の保護のためのストリップ８は、巻き取り装置９に配置された巻解きローラ１０から、ブラケット３に設けられた孔２０の軸に沿って電極７または電極キャップへ延びており、そして、反対側では、孔２０の軸に沿って巻取りローラ１１へと延びている。
【００３２】
当然ながら、更なる駆動手段５を、例えば、ブラケット３に配置することも可能である。これは、図４に示すように、スポット溶接ガン、特に、Ｃ型ガンの補償移動をワークピース１ａに対して実行することを可能する。駆動エレメント５は、この場合、シリンダ１５で構成され、ピストン１７およびこれに係合したピストンロッド１８は、シリンダ１５の内部に配置される。駆動エレメント５は、油圧式または空気圧式で制御可能なシリンダ１５により、あるいは電気モータ駆動系で形成することも可能である。この場合、ブラケット３に関する駆動手段５の構成または設計は、主エレメント４に関する駆動手段５の構成または設計と同一でも構わない。基本的には、ブラケット３またはそこに配置された電極７の補償移動は、ロボット応用において、スポット溶接ガン１、特にＣ型ガンをロボットで予備配置するように作用する。すると、ブラケット３は、補償移動によりワークピース１ａへ向かって移動し、続いて、駆動エレメント５に設けられた対向電極７は、長手方向の移動により同様にしてワークピース１ａに位置決めされる。
【００３３】
さらに、図３を用いて上述したように、ブラケット３に関するスポット溶接ガン１の補償移動は、ブラケット３全体が変位し、ブラケット３での駆動手段５が省略可能なように実現することが可能である。このため、図５で概略的に図示したように、ブラケット３は、ベース本体２に配置された駆動エレメント２１を介して変位可能なように搭載される。この例示的実施形態での巻き取り装置９は、電極７に対して軸平面(axial plane)内でブラケット３に固定的に配置される。こうして巻き取り装置９は、この補償移動でブラケット３と共に自動的に移動して、これにより構造の点で相当に簡素化している。
【００３４】
図６は、巻き取り装置９がブラケット３においてベース本体２の中に配置された例示的実施形態を示し、巻き取り装置９は、ブラケット３と共に補償移動を実行することができる。このため、チャネルまたはガイド２２がブラケット３に設けられ、ストリップ８は、巻き取り装置９に配置された巻解きローラ１０から、ブラケット３に沿って電極ホルダ６および電極７へ、そして逆に巻取りローラ１１へと延びている。
【００３５】
本発明に係るＣ型ガンの他の例示的実施形態は、図７に図示している。Ｃ型ガンは、この場合、ベース本体２で構成され、そこに案内エレメント２３が配置され、そこに好ましくはＣ形状のブラケット３が搭載される。ブラケット３に関する補償移動は、不図示の駆動手段５によって実行可能であり、これによりブラケット３が案内エレメント２３に沿って変位可能になる。図示した例示的実施形態での巻き取り装置９は、電極７に対向配置されたブラケット側でベース本体２の領域配置され、この補償移動の際に、ブラケット３と共に変位する。ストリップ８の案内は、この場合、上述した図面を用いて詳細に説明したように、チャネルまたはガイド２２を介してブラケット３に沿って電極７まで行われる。
【００３６】
さらに、主エレメント４は、電極ホルダ６とともに更なる電極７が取り付けられ、更なる案内エレメント２４を介してベース本体２に変位可能に配置される。ワークピース１ａへのスポット溶接手順のための変位または所定の接触圧力を可能にするため、破線で概略的に示すように、更なる駆動エレメント５がベース本体２の中に配置される。駆動エレメント５は、この場合、例えば、クランク駆動２５として設計され、主エレメント４は、連結ロッド２６を介して変位する。図示した例から判るように、巻き取り装置９、特に、巻解きローラ１０及び巻取りローラ１１は、カバー２７の上に配置される。カバー２７は、主エレメント４の上に直接に搭載され、主エレメント４の移動に追従する。カバー２７を案内エレメント２４の前方または後方に取り付けることが可能であり、いずれの場合も適切なストリップ案内が提供されるべきである。主エレメント４は、例えば、軸上の孔２８と、孔２８に連通する開口２９とを備え、この機能は、主エレメント４が変位したとき、ストリップ８および巻き取り装置９が主エレメント４の変位に追従するように、ストリップ８を開口２９および孔２８を介してガイド２４を通過させることである。こうしてストリップ８は、ガイド２４を通過して巻き取り装置９に至る。
【００３７】
図示した例示的実施形態において、主エレメント４は、ピストンロッド１８として、案内エレメント２４はシリンダ１５として設計されている。こうして図示した例示的実施形態の機能モードは、前述した例示的実施形態に対応するものと言うことができ、これにより、主エレメント４に設けられた孔２８の内部でのストリップ８の案内により、巻き取り装置９は、案内エレメント２４に対して主エレメント４の変位で再び同時に変位するようになり、ストリップ８はいつも緊張状態のままになる。こうしたスポット溶接ガン１では、巻き取り装置９は、移動可能で案内される部品と共に、変位経路を追従することが本質である。これにより、余分なストリップ８の形成なしで、電極７または電極キャップ７と巻き取り装置９との間の距離が常に一定のままになることが確保される。簡素化した手法では、ベアリング、案内手段、シリンダ設計などの場合、ストリップ８がガイドまたは溝をその中心で軸に沿って延びている。
【００３８】
基本的には、本発明に係るスポット溶接ガン１は、例えば、ワークピース１ａにロボットによって位置決めされる。ロボットによる位置決めに続いて、スポット溶接ガン１は、ベース本体２の内部に変位可能に搭載されたブラケット３によって、ワークピース１ａの方向での補償移動を行うことになる。この移動は、図示していない制御装置１４によって起動され制御される。ブラケット３、電極ホルダ６に配置された電極７とワークピース１ａとが接触した後、スポット溶接プロセスが実行される。このため、電極ホルダ６は、主エレメント４と共に変位可能に配置され、そこにワークピース１ａの方向に配置された電極７と共に、ワークピース１ａと接触するまで移動する。スポット溶接プロセスは、先行技術から知られた溶接プロセスを構成することから、後続の手順は詳細には説明していない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るＣ型スポット溶接ガンの開放状態での斜視図である。
【図１ａ】本発明に係るＣ型スポット溶接ガンのスポット溶接中での斜視図である。
【図２】本発明に係るスポット溶接ガンの駆動エレメントの斜視図である。
【図３】巻き取り装置を搭載した好ましいＬ型ブラケットの斜視図である。
【図４】本発明に係るスポット溶接ガンの好ましいＬ型ブラケットの更なる斜視図である。
【図５】本発明に係るスポット溶接ガンのブラケットの更なる斜視図である。
【図６】本発明に係るスポット溶接ガンのブラケットの更なる斜視図である。
【図７】スポット溶接ガンの更なる実施形態の概略斜視図である。
【図１】
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【図１ａ】
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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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【国際調査報告】
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