(57)【要約】【課題】溶接ガンの移動と被溶接物の移動とを同時に行わせて、溶接ガンの待機時間を短くするとともに、移動機構を単純なものとして安価に構成できる自動スポット溶接装置を提供すること。【解決手段】自動スポット溶接装置１では、溶接ガン支持手段２は、スポット溶接ガン３の横移動に追従して移動するロック５４と、ロック５４が当接してその横移動を停止させるブロック１３３と、スポット溶接ガン３が停止したことを検知する検知手段１３４と、を備え、スポット溶接ガン３は、ピストンロッド３０２の上端にロック５４と当接可能に設けられ、ピストンロッド３０２下降時にはロック５４の上面に当接した際、上方に回動してピストンロッド３０２の下降を許容し、加圧終了後のピストンロッド３０２上昇時にはロック５４を跳ね上げて、ロック５４とブロック１３３との当接を解除する解除手段３０を備えた。【選択図】図１
2008290149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧シリンダを縦向きにしたスポット溶接ガンと、該スポット溶接ガンをアクチュエータにより横方向に移動可能に支持する溶接ガン支持手段と、該スポット溶接ガンに対峙してワークを載置するワーク支持手段とを備えた自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン支持手段は、前記スポット溶接ガンの横移動に追従して移動するロックと、該ロックが当接してその横移動を停止させるブロックと、該スポット溶接ガンが停止したことを検知する検知手段と、を備え、
前記スポット溶接ガンは、その加圧シリンダのピストンロッドの上端に前記ロックと当接可能に設けられ、ピストンロッド下降時には前記ロックの上面に当接した際、上方に回動してピストンロッドの下降を許容し、加圧終了後のピストンロッド上昇時には前記ロックを跳ね上げて、前記ロックと前記ブロックとの当接を解除する解除手段を備えたことを特徴とする自動スポット溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン支持手段にはカムが設けられ、前記ワーク支持手段には、前記カムと係合し、前記スポット溶接ガンの横移動に従動して前記ワーク支持手段を前後方向に移動可能にするカム板を備えたことを特徴とする自動スポット溶接装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン支持手段のアクチュエータならびに加圧シリンダにはエアシリンダが備えられ、前記検知手段により前記ロックと前記ブロックが当接していることを検知すると工場エアが加圧シリンダに供給され、前記解除手段により前記ロックと前記ブロックの当接が解除されると前記溶接ガン支持手段のエアシリンダに工場エアが供給されるように、エア供給先が切り替えられることを特徴とする自動スポット溶接装置。
【請求項４】
複数の被溶接部材を挟み込んでスポット溶接する溶接ガンと、該溶接ガンを支持する溶接ガン支持手段と、軌跡に倣って溶接ガン支持手段をスライドさせる溶接ガンスライド手段と、を備えた自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン支持手段は、
前記溶接ガンを固着すると共に、回転可能に軸支された溶接ガン取付部材を有し、
前記溶接ガンスライド手段により前記溶接ガン取付部材を所定角度の範囲で傾斜させる溶接ガン傾斜手段と、
前記溶接ガン傾斜手段の傾斜角を変更させる溶接ガン傾斜角変更手段と、を備えることを特徴とする自動スポット溶接装置。
【請求項５】
請求項４に記載の自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン取付部材は、第１回転軸に回転可能に軸支され、
前記溶接ガン傾斜手段は、前記第１回転軸を通る鉛直軸線上に位置する第２回転軸に回転可能に軸支され、
前記溶接ガン支持手段のスライド時に、前記溶接ガン傾斜角変更手段が前記溶接ガン傾斜手段に接触して、前記溶接ガン傾斜手段を前記第２回転軸を軸心に一方向に回転させることにより、前記第１回転軸を軸心に、前記溶接ガン取付部材を他方向に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする自動スポット溶接装置。
【請求項６】
請求項４に記載の自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン取付部材は、回転軸に回転可能に軸支され、
前記溶接ガン傾斜手段は、上下動可能に形成され、上下動の動作を左右方向の動作に変換するカム面を有し、
前記溶接ガン傾斜角変更手段は、前記溶接ガン取付部材に対する傾斜角及び回転方向に対応した傾きと高さで形成された倣い面を有し、
前記溶接ガン支持手段のスライド時に、前記溶接ガン傾斜手段を、前記倣い面に沿って移動して上下動させ、前記カム面により、前記溶接ガン取付部材を、前記回転軸を軸心に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする自動スポット溶接装置。
【請求項７】
請求項６に記載の自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン取付部材は、転動可能な複数の溶接ガン取付部転動部材を有し、
前記溶接ガン傾斜手段は、
前記回転軸を通る鉛直方向の軸線を境とする両側に、配設される２つの溶接ガン傾斜角調節部材を有し、
前記各溶接ガン傾斜角調節部材は、
それぞれ前記カム面を有し、互いに独立した動作で上下動可能に配設され、
前記複数の溶接ガン取付部転動部材が、各々の前記溶接ガン傾斜角調節部材のカム面に接地して転動することにより、
前記溶接ガン取付部材を、前記回転軸を軸心に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする自動スポット溶接装置。
【請求項８】
請求項４に記載の自動スポット溶接装置において、
前記溶接ガン取付部材は、回転軸に回転可能に軸支され、
前記溶接ガン傾斜手段は、前記溶接ガン取付部材と一体に配設されており、
前記溶接ガン傾斜角変更手段は、前記溶接ガン取付部材に対する傾斜角及び回転方向に対応した傾きと高さで形成された倣い面を有し、
前記溶接ガン支持手段のスライド時に、前記溶接ガン傾斜手段を前記倣い面に沿って移動させることにより、前記溶接ガン取付部材を、前記回転軸を軸心に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする自動スポット溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的に所定の複数の位置をスポット溶接する自動スポット溶接装置に関し、特に、スポット溶接ガンとワークの移動による打点位置の制御機構を簡素化した自動スポット溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車体の製造には、その所定の位置を自動的に検出してスポット溶接する自動スポット溶接が採用されている。大物部品同士あるいはボディ組立工程では所定の位置を溶接するようにティーチングされた溶接ロボットが採用されている。
一方、中・小物部品同士のスポット溶接には、図２２に示すような小型の自動スポット溶接装置９が使われている。この従来の小型の自動スポット溶接装置９は、スポット溶接ガン９３とワークＷとを相対的に移動させながら所定の位置にスポット溶接するもので、（i）ワークＷを横方向に移動させるためにサーボモータ等により駆動される横移動機構９５と、（ii）ワークＷを前後方向に移動させるためにサーボモータ等により駆動される前後移動機構９７と、（iii）これら（i）と（ii）の位置を制御する制御機構９９と、（iv）溶接位置の認識機構９０１、ならびに（v）溶接後の再起動機構９０２等を必要とするものであった。
【０００３】
上記により使用されるサーボモータは高価であり、これによる位置関係を制御するための制御機構やソフトを必要とし、これも高価であるとともに、このソフトによるティーチング作業も不可欠であるなど、従来の小型の自動スポット溶接装置９は機構が複雑で高価な設備とならざるを得なかった。
そこで、汎用性が高く、簡単な構成で設備費を安くした自動スポット溶接装置が特許文献１に提案されている。この特許文献１に記載の技術は、被溶接物を回動させ、この被溶接物の回動をカム機構により溶接ガンに伝達してその位置・姿勢を調整して、複数の打点の溶接を順次自動的に行うようにしたものである。
【特許文献１】実開平１−１５１９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この特許文献１に記載の自動スポット溶接装置は、被溶接物を回動させるため、ドアなどのように周囲をスポット溶接するものには都合がいいが、溶接位置が横方向にあり、かつ、前後方向に出入りがあるような場合には、回動では前後の移動距離が大きくとれず適当ではない。
また、溶接ガンは、前後の出入りとカムによる僅かな首振りとが可能になっているだけのため、溶接ガンの移動範囲が限られ、上記被溶接物の回動と組み合わせても対象となる被溶接物が限られ、汎用性の高い溶接装置とすることは困難であった。
さらに、１点の溶接が終了すると被溶接物が回動して、次の溶接点が溶接ガンに到着するまで溶接ガンが待機しなければならないため、時間の無駄が発生するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、溶接ガンの移動と被溶接物の移動とを同時に行わせて、溶接ガンの待機時間を短くするとともに、移動機構を単純なものとして安価に構成できる自動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】
【０００６】
本発明に係る請求項１に記載の自動スポット溶接装置は、加圧シリンダを縦向きにしたスポット溶接ガンと、該スポット溶接ガンをアクチュエータにより横方向に移動可能に支持する溶接ガン支持手段と、該スポット溶接ガンに対峙してワークを載置するワーク支持手段とを備えた自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン支持手段は、前記スポット溶接ガンの横移動に追従して移動するロックと、該ロックが当接してその横移動を停止させるブロックと、該スポット溶接ガンが停止したことを検知する検知手段と、を備え、前記スポット溶接ガンは、その加圧シリンダのピストンロッドの上端に前記ロックと当接可能に設けられ、ピストンロッド下降時には前記ロックの上面に当接した際、上方に回動してピストンロッドの下降を許容し、加圧終了後のピストンロッド上昇時には前記ロックを跳ね上げて、前記ロックと前記ブロックとの当接を解除する解除手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
よって、スポット溶接ガンの横方向の移動・停止を、スポット溶接ガンの加圧シリンダの上昇・下降に連動させて行うため、制御機構やティーチングが不要な安価な装置とすることができる。
【０００８】
また、本発明に係る請求項２に記載の自動スポット溶接装置は、請求項１に記載の自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン支持手段にはカムが設けられ、前記ワーク支持手段には、前記カムと係合し、前記スポット溶接ガンの横移動に従動して前記ワーク支持手段を前後方向に移動可能にするカム板を備えたことを特徴とする。
【０００９】
よって、スポット溶接ガンの横移動の動力を利用してワーク支持手段を前後方向に移動させるので、スポット溶接ガンの横移動の動力源を設けるだけでよく、機構の単純なスポット溶接装置を構成することができる。
また、スポット溶接ガンの横移動中にワーク支持手段も前後方向に移動するので、スポット溶接ガンの待ち時間が少なく、効率よくスポット溶接作業を行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係る請求項３に記載の自動スポット溶接装置は、請求項１に記載の自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン支持手段のアクチュエータならびに加圧シリンダにはエアシリンダが備えられ、前記検知手段により前記ロックと前記ブロックが当接していることを検知すると工場エアが加圧シリンダに供給され、前記解除手段により前記ロックと前記ブロックの当接が解除されると前記溶接ガン支持手段のエアシリンダに工場エアが供給されるように、エア供給先が切り替えられることを特徴とする。
【００１１】
よって、加圧シリンダが作動しているときはこの加圧シリンダに工場エアが供給され、溶接ガン支持手段のエアシリンダには工場エアが殆ど供給されないため、溶接が終了して加圧シリンダへのエア供給が止まるとガン支持手段のエアシリンダに供給され、これにより溶接ガンが横移動するが、急激な動きにはならず、ガン支持手段を徐々に移動させることができる。
【００１２】
他の解決手段である本発明の自動スポット溶接装置は、以下の特徴を有して構成されている。
すなわち、本発明に係る請求項４に記載の自動スポット溶接装置は、複数の被溶接部材を挟み込んでスポット溶接する溶接ガンと、該溶接ガンを支持する溶接ガン支持手段と、軌跡に倣って溶接ガン支持手段をスライドさせる溶接ガンスライド手段と、を備えた自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン支持手段は、前記溶接ガンを固着すると共に、回転可能に軸支された溶接ガン取付部材を有し、前記溶接ガンスライド手段により前記溶接ガン取付部材を所定角度の範囲で傾斜させる溶接ガン傾斜手段と、前記溶接ガン傾斜手段の傾斜角を変更させる溶接ガン傾斜角変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の自動スポット溶接装置は、溶接ガン支持手段は、溶接ガンを固着すると共に、回転可能に軸支された溶接ガン取付部材を有し、溶接ガンスライド手段により溶接ガン取付部材を所定角度の範囲で傾斜させる溶接ガン傾斜手段と、溶接ガン傾斜手段の傾斜角を変更させる溶接ガン傾斜角変更手段と、を備えているので、例えば、溶接ガンで溶接する溶接予定部位が、湾曲した形態の被溶接部材の表面上で複数個所に点在する場合において、溶接ガンスライド手段により溶接ガン支持手段をスライドさせながら、溶接ガンにより複数の溶接予定部位を連続で溶接するとき、溶接ガン傾斜角変更手段は、被溶接部材の曲面形状に対応しながら溶接ガン傾斜手段の傾斜角を変更する。これにより、溶接ガン取付部材は、溶接ガン傾斜手段によって被溶接部材の曲面形状に対応して傾斜するようになる。そして、この溶接ガン取付部材は溶接ガンを固着しているので、溶接ガンは、溶接ガン傾斜手段によって被溶接部材の曲面形状に対応して傾斜するようになる。
これにより、溶接予定部位が、被溶接部材の曲面上に存在しても、本発明の自動スポット溶接装置では、溶接ガンは、被溶接部材の表面に対し、その垂直方向から複数の被溶接部材を挟み込むことができ、適切なスポット溶接が可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る請求項５に記載の自動スポット溶接装置は、請求項４に記載の自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン取付部材は、第１回転軸に回転可能に軸支され、前記溶接ガン傾斜手段は、前記第１回転軸を通る鉛直軸線上に位置する第２回転軸に回転可能に軸支され、前記溶接ガン支持手段のスライド時に、前記溶接ガン傾斜角変更手段が前記溶接ガン傾斜手段に接触して、前記溶接ガン傾斜手段を前記第２回転軸を軸心に一方向に回転させることにより、前記第１回転軸を軸心に、前記溶接ガン取付部材を他方向に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の自動スポット溶接装置では、溶接ガン取付部材は、第１回転軸に回転可能に軸支され、溶接ガン傾斜手段は、第１回転軸を通る鉛直軸線上に位置する第２回転軸に回転可能に軸支され、溶接ガン支持手段のスライド時に、溶接ガン傾斜角変更手段が溶接ガン傾斜手段に接触して、溶接ガン傾斜手段を第２回転軸を軸心に一方向に回転させることにより、第１回転軸を軸心に、溶接ガン取付部材を他方向に回転させて傾斜させるので、溶接ガン取付部材の傾斜角及び回転方向は、溶接ガン支持手段のスライドによる、溶接ガン傾斜角変更手段と溶接ガン傾斜手段との接触に基づいて、調節できる。
このため、曲面上に点在する溶接予定部位を連続で溶接するにあたり、溶接ガン取付部材に固着する溶接ガンは、溶接ガン支持手段のスライドにより被溶接部材と相対的に移動して、被溶接部材の面形状に対応して傾斜することができる。
【００１６】
また、本発明に係る請求項６に記載の自動スポット溶接装置は、請求項４に記載の自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン取付部材は、回転軸に回転可能に軸支され、前記溶接ガン傾斜手段は、上下動可能に形成され、上下動の動作を左右方向の動作に変換するカム面を有し、前記溶接ガン傾斜角変更手段は、前記溶接ガン取付部材に対する傾斜角及び回転方向に対応した傾きと高さで形成された倣い面を有し、前記溶接ガン支持手段のスライド時に、前記溶接ガン傾斜手段を、前記倣い面に沿って移動して上下動させ、前記カム面により、前記溶接ガン取付部材を、前記回転軸を軸心に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の自動スポット溶接装置では、溶接ガン取付部材は、回転軸に回転可能に軸支され、溶接ガン傾斜手段は、上下動可能に形成され、上下動の動作を左右方向の動作に変換するカム面を有し、溶接ガン傾斜角変更手段は、溶接ガン取付部材に対する傾斜角及び回転方向に対応した傾きと高さで形成された倣い面を有し、溶接ガン支持手段のスライド時に、溶接ガン傾斜手段を、倣い面に沿って移動して上下動させ、カム面により、溶接ガン取付部材を、回転軸を軸心に回転させて傾斜させるので、溶接ガン取付部材の傾斜角及び回転方向は、溶接ガン支持手段のスライドによる、溶接ガン傾斜手段の溶接ガン傾斜角変更手段の倣い面に沿った移動により、調節できる。
このため、曲面上に点在する溶接予定部位を連続で溶接するにあたり、溶接ガン取付部材に固着する溶接ガンは、溶接ガン支持手段のスライドにより被溶接部材と相対的に移動して、被溶接部材の面形状に対応して傾斜することができる。
【００１８】
また、本発明に係る請求項７に記載の自動スポット溶接装置は、請求項６に記載の自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン取付部材は、転動可能な複数の溶接ガン取付部転動部材を有し、前記溶接ガン傾斜手段は、前記回転軸を通る鉛直方向の軸線を境とする両側に、配設される２つの溶接ガン傾斜角調節部材を有し、前記各溶接ガン傾斜角調節部材は、それぞれ前記カム面を有し、互いに独立した動作で上下動可能に配設され、前記複数の溶接ガン取付部転動部材が、各々の前記溶接ガン傾斜角調節部材のカム面に接地して転動することにより、前記溶接ガン取付部材を、前記回転軸を軸心に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の自動スポット溶接装置では、溶接ガン取付部材は、転動可能な複数の溶接ガン取付部転動部材を有し、溶接ガン傾斜手段は、回転軸を通る鉛直方向の軸線を境とする両側に、配設される２つの溶接ガン傾斜角調節部材を有し、各溶接ガン傾斜角調節部材は、それぞれカム面を有し、互いに独立した動作で上下動可能に配設され、複数の溶接ガン取付部転動部材が、各々の溶接ガン傾斜角調節部材のカム面に接地して転動することにより、溶接ガン取付部材を、回転軸を軸心に回転させて傾斜させるので、回転軸を通る鉛直方向の軸線を境とする両側で、それぞれの溶接ガン傾斜角調節部材が独立した動作で上下動する。これにより、各々の溶接ガン傾斜角調節部材のカム面に接地する溶接ガン取付部転動部材を介して、溶接ガン取付部材を回転させる回転力が前記両側から作用するようになる。このため、溶接ガン取付部材は、回転軸を中心に、前記両側からの回転力によりバランスのとれた適切な傾斜角で傾斜することができる。
また、溶接ガン傾斜角調節部材が上下動するストロークについて、溶接ガン傾斜角変更手段の倣い面の高さを適切に調整するだけで、溶接ガン取付部材は、より適切な傾斜角で傾斜することができ、ひいては溶接ガンを、溶接予定部位が位置する被溶接部材の面形状に対応した傾斜角に適切に傾斜させることができる。
【００２０】
さらに、本発明に係る請求項８に記載の自動スポット溶接装置は、請求項４に記載の自動スポット溶接装置において、前記溶接ガン取付部材は、回転軸に回転可能に軸支され、前記溶接ガン傾斜手段は、前記溶接ガン取付部材と一体に配設されており、前記溶接ガン傾斜角変更手段は、前記溶接ガン取付部材に対する傾斜角及び回転方向に対応した傾きと高さで形成された倣い面を有し、前記溶接ガン支持手段のスライド時に、前記溶接ガン傾斜手段を前記倣い面に沿って移動させることにより、前記溶接ガン取付部材を、前記回転軸を軸心に回転させて傾斜させる、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の自動スポット溶接装置では、溶接ガン取付部材は、回転軸に回転可能に軸支され、溶接ガン傾斜手段は、溶接ガン取付部材と一体に配設されており、溶接ガン傾斜角変更手段は、溶接ガン取付部材に対する傾斜角及び回転方向に対応した傾きと高さで形成された倣い面を有し、溶接ガン支持手段のスライド時に、溶接ガン傾斜手段を倣い面に沿って移動させることにより、溶接ガン取付部材を、回転軸を軸心に回転させて傾斜させるので、溶接ガン取付部材の傾斜角及び回転方向は、溶接ガン支持手段のスライドによる、溶接ガン傾斜手段の溶接ガン傾斜角変更手段の倣い面に沿った移動により、調節できる。
このため、曲面上に点在する溶接予定部位を連続で溶接するにあたり、溶接ガン取付部材に固着する溶接ガンは、溶接ガン支持手段のスライドにより被溶接部材と相対的に移動して、被溶接部材の面形状に対応して傾斜することができる。
また、本発明の自動スポット溶接装置では、溶接ガンを傾斜させる構造がより簡単になる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の自動スポット溶接装置によれば、スポット溶接ガン支持手段の横移動のロック、アンロックをスポット溶接ガンの上下動により行い、また、スポット溶接ガン支持手段の横移動の動力によりワークを前後方向に移動させるので、単純な機構で安価な装置とすることができ、また、スポット溶接ガンの待機時間を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明に係る自動スポット溶接装置の一の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態の自動スポット溶接装置は、自動車車体のボディ製造工程に設けられたものである。
ここで、図１は、自動スポット溶接装置の全体を示した斜視図であり、図２は、その側面図である。
なお、以下の説明で、「左右」とは本装置を正面から見てスポット溶接ガンが移動する方向をいい、「前後」とはワークがスポット溶接ガンに対向して移動する方向をいい、ワークがスポット溶接ガンから離れる方向を「前方」という。「前部」、「後部」もこれに準ずる。
【実施例】
【００２４】
自動スポット溶接装置の構成について説明する。自動スポット溶接装置１は、図１に示すように、スポット溶接ガン３を移動可能に支持する溶接ガン支持手段２と、ワークＷを載置するワーク支持手段６とを備えている。
溶接ガン支持手段２は、固定フレーム４と可動フレーム５とを備えている。
なお、図１ではスポット溶接ガン３がワークＷを溶接できる状態を示しているが、ワークＷの記載を省略してある。
【００２５】
固定フレーム４は、図２乃至図３に示すように、左右方向の略中央部で最後部に立設した角パイプ製の第１縦フレーム１１と、該第１縦フレーム１１と交差する水平方向に４本の角形断面のアングル材で矩形に形成され、該第１縦フレーム１１の上端前面に後部を固定された上枠１３と、同じく第１縦フレーム１１の前面に固定され、該上枠１３の下方で左右に水平に配置されたアッパレール２０と、同じく第１縦フレーム１１の前面に固定され、後述するワーク支持手段６のベースプレート６０より若干高い位置で左右に水平に配置されたロアレール４０とを備えている。
【００２６】
さらに、固定フレーム４は、図２の側面図に示すように、スポット溶接ガン３の下方で、工場床面に垂直に立設された角パイプ製の第２縦フレーム１６と、該第２縦フレーム１６の上端に中央部が固定され、左右方向に延びる角パイプ製の下枠１５と、該下枠１５の左右端上面に取り付けられた前後方向に延びるレール枠１７２と、該レール枠１７２の上面で左右のレール枠１７２を橋渡しするレールベース１７１と、該レールベース１７１上に前後方向に敷設されたレール１７とを備えている。
そして、レールベース１７１の下面と前記第１縦フレーム１１の左右面とをＬ字状断面のアングル材からなるステー１７３で接続し補強している。
【００２７】
可動フレーム５は、上部後面で前記アッパレール２０に係合して左右に移動可能なガン支持ローラ５６に支持され、下端でロアレール４０の前面に係合して転動する水平ローラ５５２と下面に係合して転動する垂直ローラ５５３により支持されるように立設された角パイプ製の移動フレーム５０と、該移動フレーム５０の、前記ガン支持ローラ５６と反対側の前面に取り付けられたガン保持ブラケット５２と、該ガン保持ブラケット５２から前方に延びるガン保持アーム５３とを備えている。
【００２８】
スポット溶接ガン３は、固定溶接チップの先端が上向きとなるように倒立させ、加圧シリンダ３０１を縦向きにしたＣ型ガンで、該加圧シリンダ３０１の左右両面で前記ガン保持アーム５３により狭持されて前記移動フレーム５０に保持されている。
【００２９】
次に、ワーク支持手段６は、スライダ６３を介して前記レール１７上を前後方向に移動可能に支持されたベースプレート６０と、該ベースプレート６０の上面前端に立設されたワーク支持台６１と、該ワーク支持台６１に取り付けられたワーク押さえ治具６２と、ベースプレート６０の後部に重合され、カム溝７１（図８、図９）を有するカム板７０とを備えている。
【００３０】
これらの構成部材をさらに詳しく説明する。上枠１３は、その内部から前述した移動フレーム５０の上端が突出可能で、かつ、該移動フレーム５０が横方向に移動可能な幅を有している。
上枠１３の前面には略全幅にわたって、移動フレーム５０の上端に設けられた後述するロック５４を案内するガイド板１３２が取り付けられている。
該ガイド板１３２の、前記上枠１３と反対側の前面には、図３に示すように、スポット溶接の打点位置に対応した位置に、複数のブロック１３３と検知手段１３４が組み合わされて取り付けられている。
【００３１】
移動フレーム５０の上端には、図４、図５に示すように、ピン５４２により上下方向に回動可能に、かつ、前記ガイド板１３２に被さるようにロック５４が支持されている。ロック５４の下面には、前記ガイド板１３２の前面に設けたブロック１３３と検知手段１３４とに当接可能なストッパ５４１が下向きに突出して設けられている。
なお、ストッパ５４１の下端には、図６に示すように、溶接終了後、スポット溶接ガン３が戻る（図３の正面図で右から左に移動する）ときに、該ストッパ５４１がブロック１３３及び検知手段１３４の上部の、右側面に設けられた傾斜面１３３ａ，１３４ａと当接して該ストッパ５４１が上方に回動するように、左側面に傾斜面５４１ａが設けられている。
【００３２】
一方、スポット溶接ガン３の加圧シリンダ３０１から上方に突出するピストンロッド３０２には、図４、図５に示すように、前記ロック５４と当接可能に設けられ、ピストンロッド３０２の下降時には前記ロック５４の上面に当接した際、上方に回動してピストンロッド３０２の下降を許容し、加圧終了後のピストンロッド３０２の上昇時には前記ロック５４を跳ね上げて、前記ロック５４と前記ブロック１３３または検知手段１３４との当接を解除する解除手段３０が設けられている。
【００３３】
解除手段３０は、ピストンロッド３０２の半周を囲む状態で該ピストンロッド３０２に固定され、ロック５４に向かって延びるＵ字状断面のアーム３１と、該アーム３１の両腕の間でピン３１１により水平より上方に回動可能に支持されたレバー３２とを備えている。
レバー３２が水平の時の先端は、前記ロック５４の先端と重合する関係の距離にあり、かつ、ピストンロッド３０２の上昇によりレバー３２が上昇してロック５４と当接し、ストッパ５４１がブロック１３３から離脱するまでロック５４を上方に回動させ、その後、ロック５４の先端から解放されるように設定されている。
【００３４】
アッパレール２０ならびにこのアッパレール２０に係合するガン支持ローラ５６は、移動フレーム５０やスポット溶接ガン３等の重量、ならびにスポット溶接時の加圧シリンダ３０１の反動を受けてこれらに耐えられるように、大型の構造を有している。ガン支持ローラ５６はアッパレール２０に対して上下と前後方向が規制され、左右方向に揺動可能になっている。
【００３５】
アッパレール２０のすぐ下部で、第１縦フレーム１１と移動フレーム５０との間には、該移動フレーム５０ひいてはスポット溶接ガン３を左右方向に移動させる動力源としてのアクチュエータ２５が取り付けられている。
アクチュエータ２５は、本実施の形態ではエアタイプのロッドレスシリンダが使用され、その駆動部に連結部材２５１を介して移動フレーム５０が連結されている。
【００３６】
移動フレーム５０の下端前面には、図７に示すように、Ｌ字状のブラケット５５１を介してカム５５が取り付けられている。カム５５は、ベアリング用のカムフォロアであり、後述するカム板７０のカム溝７１に係合し、アクチュエータ２５による移動フレーム５０の左右方向の移動により、カム板７０を前後方向に移動させるものである。
【００３７】
カム板７０は、図８、図９に示すように、前半部をベースプレート６０の上面に重合され、後半部に終端のないカム溝７１が形成された厚鋼板製のものである。
カム溝７１は、平面形状が略台形のもので、始点Ａから斜め右前方向に傾斜しながらＢ点に至り、該Ｂ点からスポット溶接ガン３の横移動方向と略平行に形成されてＣ点に至り、該Ｃ点から斜め右後方に傾斜しながらＤ点に至り、該Ｄ点からスポット溶接ガン３の横移動方向と平行に形成されてＡ点に至る閉ループ状に形成されている。
【００３８】
つぎに、ワーク支持手段６を構成するワーク支持台６１は、ベースプレート６０の上面前端に左右に所定間隔をおいて立設され、上端に載置されたワークＷを、後述のワーク押さえ治具６２とで狭持するように厚板で形成されている。
ワーク支持手段６を構成するワーク押さえ治具６２は、ワーク支持台６１に近接してベースプレート６０上に立設されたステー６２１と、該ステー６２１の高さ方向中間位置で回動可能に支持されたシリンダー６２４と、前記ステー６２１の上端で回動可能に支持され、一端に前記ワーク支持台６１の上端とでワークＷを狭持するホルダー６２３が設けられ、他端が前記シリンダー６２４のピストンロッドに接続されたリンク６２２とを備えている。
【００３９】
つぎに、スポット溶接ガン３や移動フレーム５０ならびにワーク支持手段６等を移動させるアクチュエータ２５と、スポット溶接ガン３の加圧シリンダ３０１とにエアを供給する構造について説明する。
図１０に示すように、工場のエア１次配管８０から分岐点８０１で分岐して、移動用エア配管８１がアクチュエータ２５に接続され、加圧用エア配管８２がバルブ８３を介して加圧シリンダ３０１に接続されている。
また、検知手段１３４の信号が配線８４を介してバルブ８３に伝達されるようになっている。
【００４０】
以上のように構成された自動スポット溶接装置１の作用について説明する。まず、後述するようにスポット溶接が終了して移動フレーム５０ならびにスポット溶接ガン３がアクチュエータ２５により、図８（Ａ）に示すように、Ｄ点からＥ点に帰り、さらに左方に移動して、図８（Ｂ）に示すように、カム板７０を引き込みながらカム溝７１のＡ点に入って待機する。
このとき、図３に示すように、移動フレーム５０はアッパレール２０の左端にあり、ワーク支持台６１にワークＷを載置可能な状態にある。また、スポット溶接ガン３の溶接チップは図８（Ｂ）の（イ）の位置にある。そして、工場エアはバルブ８３が閉じているので移動用配管８１に供給されているが、図略のバルブによりまだアクチュエータ２５には供給されていない。
【００４１】
また、ロック５４は、その自重により、ガイド板１３２に略垂直の状態で当接し、ストッパ５４１がブロック１３３の側面に当接している。一方、ピストンロッド３０２が上昇端にあるため、図５に示すように、レバー３２がロック５４より上方の位置で待機している。
また、ワーク支持手段６のシリンダ６２４のピストンロッドを短縮させて、リンク６２２が開いた状態、すなわち、リンク６２２の先端のホルダ６２３がワーク支持台６１から離れた状態にしておく。
【００４２】
このような初期状態にある自動スポット溶接装置１のワーク支持台６１にワークＷを載置し、シリンダ６２４のピストンロッドを伸張させてリンク６２２を閉じ、ホルダ６２３とワーク支持台６１の上端とによりワークＷを狭持し、ワークＷをワーク支持手段６に固定する。
つぎに、図略のバルブを用いてアクチュエータ２５に工場エアを供給して移動フレーム５０を右方向に移動させる。すると、カム５５がカム溝７１のＡ点から出て、Ｂ点に向かう斜面に当たり、この斜面をＢ点に向かって相対的に移動する。するとカム板７０延いてはワーク支持手段６が後方に移動し、スポット溶接ガン３によるスポット溶接が可能な位置に至る。
【００４３】
移動フレーム５０が右方向に移動して、ロック５４のストッパ５４１が最初のブロック１３３に当接すると、図９（Ａ）に示すように、スポット溶接ガン３が所定のスポット溶接位置（ハ）に停止する。そして、検知手段１３４によりスポット溶接ガン３の停止を検知し、その信号によりバルブ８３を開き、加圧用エア配管８２に供給されていた工場エアが加圧シリンダ３０１に供給され、スポット溶接時の加圧が可能な状態となる。
工場エアが加圧シリンダ３０１に供給されている間は、加圧シリンダ３０１はアクチュエータ２５よりはるかに大きな容量を有するので、工場エアは殆どアクチュエータ２５に供給されない。
【００４４】
そして、溶接制御装置８により加圧シリンダ３０１を作動させてピストンロッド３０２を下降させると、図５の（ｅ）の位置にある解除手段３０も下降してレバー３２の先端がロック５４の先端に当接し、レバー３２がロック５４に当接しながらピン３１１を中心として上方に回動し、位置（ｆ）を経由してロック５４から外れる位置（ｇ）に至る。さらにピストンロッド３０２が下降するとレバー３２が元の水平な状態に戻り位置（ｈ）で止まる。
このように、解除手段３０の下降時にはレバー３２が上方に回動して、ピストンロッド３０２の下降を妨げない。
【００４５】
そして、ピストンロッド３０２の下降により上下の溶接チップがワークＷを狭持し、そこに溶接電流を通電すると位置（ハ）にスポット溶接が行われる。
スポット溶接終了後、バルブ８３を切り替えて加圧シリンダ３０１への工場エアの供給を停止すると、工場エアは、移動用エア配管８１を通ってアクチュエータ２５に供給される。加圧シリンダ３０１内の工場エアは排気され、ピストンロッド３０２が上昇する。
ピストンロッド３０２が上昇すると、図４に示すように、解除手段３０が位置（ａ）から上昇し、位置（ｂ）でレバー３２の上面がロック５４の下面に当接する。
さらに上昇を続けるとレバー３２がロック５４を、ピン５４２を回動中心として上方に回動させ、やがて位置（ｃ）でストッパ５４１がブロック１３３との当接状態から外れる。すると、アクチュエータ２５により移動フレーム５０やスポット溶接ガン３が押されて右方向に移動する。
【００４６】
これらが右方向に移動しながらピストンロッド３０２がさらに上昇を続けると、レバー３２がロック５４から外れ（位置（ｄ））、ロック５４が自重で下方に回動し、ストッパ５４１が次のブロック１３３に当接可能な状態となり、移動を続けると次のブロック１３３に当接して次のスポット溶接位置（ニ）で停止する。
そして、検知手段１３４によりスポット溶接ガン３の停止を検知し、その信号によりバルブ８３を開き、加圧用エア配管８２に供給されていた工場エアが加圧シリンダ３０１に供給され、スポット溶接時の加圧が可能な状態となり、次のサイクルが開始される。
【００４７】
上記のサイクルを複数回繰り返しながら位置（ホ）、（ヘ）でスポット溶接を行い、図９（Ｂ）に示す最後の打点位置（ト）でスポット溶接を行い、ストッパ５４１とブロック１３３の当接を解除すると、移動フレーム５０がアクチュエータ２５によりさらに右方に移動し、カム５５がカム溝７１のＣ点を通り、右方に移動する。
カム５５が右方に移動すると、カム溝７１のＣ点からＤ点が傾斜しているので、カム板７０が前方に押されるように移動し、カム５５がＤ点に至る。これによりワークＷがスポット溶接位置から離れて取り出し可能な位置に停止する。
【００４８】
カム５５がＤ点に到達すると、検知手段１３４によりアクチュエータ２５が移動フレーム５０を左方に移動させる。このとき、ロック５４は自重で下方に回動した状態であるが、図６に示すように、ストッパ５４１が矢印の左方に移動するときに傾斜面５４１ａが傾斜面１３４ａ、傾斜面１３３ａに当接し、ストッパ５４１を上方に回動させながら移動する。
そして、カム５５はＤ点からＥ点に至り、さらにＡ点に入って停止する。
【００４９】
カム５５がＤ点からＥ点を経由してＡ点に移動している間に、ワーク支持手段６のシリンダ６２４を作動させて、ワーク支持台６１とホルダ６２３とによるワークＷの狭持を解除して、ワークＷを取りだし、次のワークＷをセットする。
以上により、自動スポット溶接装置１によりワークＷへのスポット溶接作業が終了する。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、本実施形態２に係る自動スポット溶接装置１０００について、図１１〜図１６を用いて説明する。図１１は、第２の実施形態に係る自動スポット溶接装置１０００を示す平面図であり、図１２は、自動スポット溶接装置１０００の側面図である。
前述の実施形態の実施例に係る自動スポット溶接装置１では、スポット溶接ガン３を支持する溶接ガン支持手段２を、アクチュエータ２５により横方向（Ｙ軸方向）に移動可能に構成した。また、スポット溶接ガン３を、前後方向（Ｘ軸方向）に平行な軸に対し、回転不可の構造で構成した。
これに対し、本実施形態２に係る自動スポット溶接装置１０００では、溶接ガン支持手段１０５０は、溶接ガンスライド手段１０２０により、所定の軌跡に倣って、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にスライドする構成となっている。また、溶接ガン１０１０は、Ｘ軸方向に平行な軸（第１回転軸１０５１）に対し、回転可能に構成されている。
しかしながら、本実施形態２の自動スポット溶接装置１０００は、縦向きの加圧シリンダとＣ型ガンタイプの溶接ガンを具備している点、自動車車体のボディ製造工程に用いるスポット溶接装置である点等で、前述した実施形態の自動スポット溶接装置１と同様である。
なお、以下の説明では、図１１及び図１２において、左右方向をＸ軸方向とし、図中右方を＋Ｘ側、図中左方を−Ｘ側とする。また、図１１において、上下方向をＹ軸方向とし、図中上方を＋Ｙ側、図中下方を−Ｙ側とする。同様に、図１２において、上下方向をＺ軸方向とし、図中上方を＋Ｚ側、図中下方を−Ｚ側とする。
【００５１】
自動スポット溶接装置１０００は、図１１及び図１２に示すように、溶接ガン１０１０、溶接ガン制御装置１０１１、ワーク載置部１０１６、溶接ガンスライド手段１０２０、溶接ガン装着手段１０４０及び溶接ガン傾斜角変更手段１０９０等から構成されている。この溶接ガン装着手段１０４０はさらに、溶接ガン支持手段１０５０及び溶接ガン傾斜手段１０７０からなる（図１４参照）。
この自動スポット溶接装置１０００では、溶接ガン１０１０は、溶接ガン装着手段１０４０のうちの溶接ガン支持手段１０５０に取付けられている。この溶接ガン装着手段１０４０は、後に詳述する溶接ガンスライド手段１０２０の駆動部１０２１と一体に固着され、この溶接ガンスライド手段１０２０の動作により、溶接ガン１０１０と共に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にスライド可能に構成されている（図１参照）。
この溶接ガン１０１０は、ワーク載置部１０１６に載置したワークＷ（被溶接部材）の一部と他のワーク（図示せず）とをＺ軸方向に挟み込んでスポット溶接する。溶接ガン１０１０は、支柱部１０１５に設置された溶接ガン制御装置１０１１と配線により電気的に接続されている。また、この支柱部１０１５には、図１２に示すように、溶接ガンスライド手段１０２０が取付けられている。
【００５２】
溶接ガンスライド手段１０２０について、図１１及び図１２を用いて説明する。
この溶接ガンスライド手段１０２０は、駆動部１０２１、アクチュエータ１０２２、カム１０２３及びカム板１０２４等から構成されている。
アクチュエータ１０２２は、本実施形態２では、油圧シリンダである。駆動部１０２１は、このアクチュエータ１０２２の駆動によりＹ軸方向に移動可能になっている。駆動部１０２１には、Ｚ軸方向に平行な回転軸を軸心に回動可能なカム１０２３が軸支されている。カム板１０２４は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延伸した平板であり、図１１に示す形状に形成された軌跡ＰＲを板内に有している。
【００５３】
この軌跡ＰＲは、図１１に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延設された環状の経路となっており、軌跡ＰＲのうち、Ｙ軸方向に沿う経路の一部は、Ｙ軸と平行な直線状に形成されているものの、Ｘ軸方向に沿う経路の一部が、X軸と平行な直線状に形成されているところは存在しない。
具体的には、軌跡ＰＲは、本実施形態２では、Ｙ軸方向に沿った直線状で、＋Ｘ側にある第１軌跡部ＰＲ１から反時周り方向に順に、図１１中、右下−左上方向に延びた第２軌跡部ＰＲ２、第１軌跡部ＰＲ１と平行な第３軌跡部ＰＲ３と第５軌跡部ＰＲ５、第３軌跡部ＰＲ３と第５軌跡部ＰＲ５とを結ぶ略Ｖ字型の第４軌跡部ＰＲ４、及び、図１１中、左下−右上方向に延びた第６軌跡部ＰＲ６からなる。第２軌跡部ＰＲ２、第４軌跡部ＰＲ４及び第６軌跡部ＰＲ６は、カム１０２３がアクチュエータ１０２２の駆動によりＹ軸方向の移動に伴うＸ軸方向の動作成分によってＸ軸方向にも移動できる形態に、形成されている。
これにより、アクチュエータ１０２２をＹ軸方向に駆動するだけで、カム１０２３が、カム板１０２４のカム面１０２４ａに沿って軌跡ＰＲを移動し、駆動部１０２１と一体に固着した溶接ガン支持手段１０５０は、軌跡ＰＲに倣ってＸ軸方向及びＹ軸方向にスライドできる。
【００５４】
次に、溶接ガン装着手段１０４０について、図１３〜図１６を用いて説明する。
図１３は、自動スポット溶接装置１０００の要部を示す側面図である。図１４及び図１５は、溶接ガン装着手段１０４０及び溶接ガン傾斜角変更手段１０９０を、−Ｘ軸側から＋Ｘ軸側に向けて見たときの図であり、溶接ガン取付部材１０５２の動作を説明するための説明図である。
前述したように、溶接ガン装着手段１０４０は、溶接ガン支持手段１０５０及び溶接ガン傾斜手段１０７０からなり、溶接ガン支持手段１０５０は、溶接ガンスライド手段１０２０の駆動部１０２１と一体に固着されている。
【００５５】
溶接ガン支持手段１０５０は、図１４及び図１５に示すように、Ｘ軸方向に平行な第１回転軸１０５１と、この第１回転軸１０５１に回転可能に軸支された溶接ガン取付部材１０５２と、フレーム１０６０とからなる。
第１回転軸１０５１は、溶接ガンスライド手段１０２０の駆動部１０２１と一体に固着されたロ字型形状のフレーム１０６０に取付けられている。また、溶接ガン取付部材１０５２は、本実施形態２では、コ字型形状のアーム部材１０５３と平板状のガン取付板材１０５９とからなる。アーム部材１０５３は、先端側に第１係合部１０５６が形成された第１アーム１０５５、この第１アーム１０５５に対向し、先端側に第２係合部１０５８が形成された第２アーム１０５７、及び、第１，第２アーム１０５５，１０５７を繋ぐ連結部１０５４からなる。ガン取付板材１０５９は、アーム部材１０５３の第１，第２アーム１０５５，１０５７と一体に固着しており、このガン取付板材１０５９には、溶接ガン１０１０が固定されている。アーム部材１０５３の連結部１０５４は、第１回転軸１０５１に軸支されており、溶接ガン取付部材１０５２は、第１回転軸１０５１を軸心に回転可能となっている。
【００５６】
一方、溶接ガン傾斜手段１０７０は、第２回転軸１０７１及び傾斜角変換部材１０７２からなる。
この第２回転軸１０７１は、溶接ガン支持手段１０５０の第１回転軸１０５１を通る鉛直軸線上で、この第１回転軸１０５１の垂下に位置している。傾斜角変換部材１０７２は、略三角形状の軸支部１０７３と、この軸支部１０７３の一角から延びる脚部１０７５と、この脚部１０７５からＬ字型形状にＸ軸方向に延びる傾斜伝達部１０７６とからなる。傾斜角変換部材１０７２は、軸支部１０７３における重心付近で第２回転軸１０７１に軸支され、この第２回転軸１０７１を軸心に回転可能となっている。この軸支部１０７３には、当該傾斜角変換部材１０７２が時計周り方向ＣＲに回転したとき、アーム部材１０５３の第１アーム１０５５の第１係合部１０５６と係合可能でかつその係合を解除可能な第１角部１０７４Ｒが形成されている。また、この軸支部１０７３には、当該傾斜角変換部材１０７２が反時計周り方向ＲＲに回転したとき、アーム部材１０５３の第２アーム１０５７の第２係合部１０５８と係合可能でかつその係合を解除可能な第２角部１０７４Ｌが形成されている。
傾斜伝達部１０７６は、次述する溶接ガン傾斜角変更手段１０９０のスイッチユニット１０９２のうち、スイッチ部材１０９３の接触部１０９４と当接可能な所定の長さで形成されている（図１３参照）。
【００５７】
溶接ガン傾斜角変更手段１０９０は、図１３〜図１５に示すように、回転規制保持部１０９１、２つのスイッチユニット１０９２及び調節ガイド部材１０９６からなる。
スイッチユニット１０９２はそれぞれ、棒状のスイッチ部材１０９３及び＋Ｚ軸側に付勢するコイル状のバネ１０９５を内蔵し、調節ガイド部材１０９６の所定位置に位置決めして配設されている。本実施形態２では、調節ガイド部材１０９６は、カム板１０２４の軌跡ＰＲのうち、第１軌跡部ＰＲ１及び第４軌跡部ＰＲ４のＹ軸方向中央部を交差する付近で、支柱部１０１５からＸ軸方向に延設され、スイッチユニット１０９２をＸ軸方向にそれぞれ移動可能に保持している（図１３参照）。
各スイッチユニット１０９２のうち、支柱部１０１５側にあるスイッチユニット１０９２のスイッチ部材１０９３は、カム１０２３が第１軌跡部ＰＲ１を移動するときに、溶接ガン傾斜手段１０７０の傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６と接触可能になっている。また、溶接ガン１０１０側にあるスイッチユニット１０９２のスイッチ部材１０９３は、カム１０２３が第３軌跡部ＰＲ３と第５軌跡部ＰＲ５との間を移動するときに、溶接ガン傾斜手段１０７０の傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６と接触可能になっている。
各スイッチユニット１０９２のスイッチ部材１０９３は、上端（＋Ｚ軸側）に接触部１０９４を有しており、バネ１０９５の付勢力に抗して、下降（−Ｚ軸側）可能にスイッチユニット１０９２に配設されている。この接触部１０９４は、Ｙ軸方向に対して傾斜した傾斜面１０９４ａを有している。各スイッチユニット１０９２同士では、それぞれの傾斜面１０９４ａは、Ｙ軸方向について互いに異なる向きで傾斜している。
【００５８】
ここで、溶接ガン傾斜角変更手段１０９０と、溶接ガン装着手段１０４０（溶接ガン支持手段１０５０及び溶接ガン傾斜手段１０７０）の移動方向との関係について説明する。
溶接ガンスライド手段１０２０では、カム１０２３は、軌跡ＰＲを反時計周り方向のみ移動できる。カム１０２３が、第１軌跡部ＰＲ１と第２軌跡部ＰＲ２とが接続する位置にある起点位置から第２軌跡部ＰＲ２を経て、第３軌跡部ＰＲ３−第５軌跡部ＰＲ５間を移動するのに伴って、溶接ガン装着手段１０４０は、＋Ｙ側から−Ｙ側に向けて移動する。その後、カム１０２３が、第５軌跡部ＰＲ５から第６軌跡部ＰＲ６を経て、第１軌跡部ＰＲ１を起点位置に向けて移動するのに伴って、溶接ガン装着手段１０４０は、−Ｙ側から＋Ｙ側に向けて移動する。
このように、溶接ガン装着手段１０４０が、−Ｙ側から＋Ｙ側に向けての移動、または、＋Ｙ側から−Ｙ側に向けての移動のいずれの移動であっても、スイッチ部材１０９３の接触部１０９４との接触で傾斜した状態にある傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６が、Ｙ軸方向に向かって接触部１０９４を通過し易いように、傾斜面１０９４ａは、各スイッチユニット１０９２同士で、互いに反対方向に傾斜した形態となっている。
【００５９】
回転規制保持部１０９１は、溶接ガン支持手段１０５０のうち、フレーム１０６０の−Ｚ軸側の一辺に位置し、その一辺のＹ軸方向の中央部を欠損した形態で−Ｙ側の第１規制端部１０９１Ｒ及び＋Ｙ側の第２規制端部１０９１Ｌを有している。この回転規制保持部１０９１は、溶接ガン傾斜手段１０７０の傾斜角変換部材１０７２が第２回転軸１０７１を軸心に回転したとき、傾斜角変換部材１０７２の脚部１０７５を第１規制端部１０９１Ｒまたは第２規制端部１０９１Ｌに接触させて、傾斜角変換部材１０７２の時計周り方向ＣＲまたは反時計周り方向ＲＲの回転を所定の回転範囲に規制する。
なお、傾斜角変換部材１０７２の回転範囲は、本実施形態２では、脚部１０７５が鉛直方向に向いているときの姿勢を傾斜角θ＝０°としたとき、θ＝約±３°以内となっている。その理由としては、本実施形態２では、自動スポット溶接装置１０００でスポット溶接するワークＷは、図１６に示すように、湾曲した形態となっており、他のワークとの溶接予定部位は、ワークＷの曲面上に３箇所にわたって点在している。傾斜角変換部材１０７２の回転範囲は、ワークＷの曲面上に対し、３箇所の溶接予定部位を結ぶ区間における表面の曲率径に対応させて設定されている。
【００６０】
次に、自動スポット溶接装置１０００の動作について説明する。
本実施形態２では、溶接ガン装着手段１０４０、すなわち溶接ガン支持手段１０５０及び溶接ガン傾斜手段１０７０が、溶接ガンスライド手段１０２０によりカム板１０２４の軌跡ＰＲを反時計周り方向に移動し、溶接ガン１０１０により、ワークＷ（図１６参照）と他のワーク（図示せず）との、湾曲した曲面上にある３箇所の溶接予定部位を連続でスポット溶接する場合について述べる。
【００６１】
本実施形態２の自動スポット溶接装置１０００では、溶接ガン支持手段１０５０のＹ軸方向のスライド時に、溶接ガン傾斜角変更手段１０９０が溶接ガン傾斜手段１０７０に接触して、溶接ガン傾斜手段１０７０を第２回転軸１０７１を軸心に一方向（時計周り方向ＣＲまたは反時計周り方向ＲＲ）に回転させることにより、第１回転軸１０５１を軸心に、溶接ガン取付部材１０５２を他方向（反時計周り方向ＲＲまたは時計周り方向ＣＲ）に回転させて傾斜させる。
【００６２】
また、この自動スポット溶接装置１０００では、図１６において、溶接ガン１０１０を、第１打点目の溶接予定部位で傾斜角θ＝θ１°（θ１＞０）に、第２打点目の溶接予定部位で傾斜角θ＝０°に、第３打点目の溶接予定部位で傾斜角θ＝−θ２°（θ２＞０）に、それぞれこの順に傾斜させ、この３つの溶接予定部位でワークＷ等を溶接する。第１打点目の溶接は、カム１０２３が第３軌跡部ＰＲ３内の所定位置に到達して停止した状態で、第２打点目の溶接は、カム１０２３が第４軌跡部ＰＲ４内の最も＋Ｘ側の位置に到達して停止した状態で、第３打点目の溶接は、カム１０２３が第５軌跡部ＰＲ５内の所定位置に到達して停止した状態で、それぞれ行われる。
【００６３】
具体的には、アクチュエータ１０２２の駆動により、カム板１０２４の軌跡ＰＲのうち、第１軌跡部ＰＲ１と第２軌跡部ＰＲ２とが接続する位置にある起点位置（図示しない）から第２軌跡部ＰＲ２を経て、反時計周り方向にカム１０２３を移動させる。このカム１０２３が軌跡ＰＲに沿って移動すると、溶接ガン装着手段１０４０は、軌跡ＰＲの軌跡に倣ってＸ軸方向及びＹ軸方向にスライドする。カム１０２３が、第３軌跡部ＰＲ３―第５軌跡部ＰＲ５を、＋Ｙ軸側から−Ｙ軸側に向けて移動する間に、３つの溶接予定部位でワークＷ等の溶接が行われる。
【００６４】
はじめに、第１打点目の溶接予定部位を溶接する前の溶接ガン支持手段１０５０及び溶接ガン傾斜手段１０７０では、溶接ガン取付部材１０５２（アーム部材１０５３）は、第１回転軸１０５１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転して傾斜した状態となっている。その一方で、傾斜角変換部材１０７２が第２回転軸１０７１を軸心に反時計周り方向ＲＲに回転して傾斜した状態となっている。そして、傾斜角変換部材１０７２の脚部１０７５が回転規制保持部１０９１の第１規制端部１０９１Ｒに接触した状態で、軸支部１０７３の第２角部１０７４Ｌが、第２アーム１０５７の第２係合部１０５８に噛み込み、第２角部１０７４Ｌと第２係合部１０５８とが係合した状態となっている。この係合により、溶接ガン取付部材１０５２は、傾斜角θ＝θ１°（０°＜θ１＜３°）に傾斜した状態に保持されている（図１４（Ａ）参照）。
すなわち、溶接ガン取付部材１０５２のガン取付板材１０５９には、溶接ガン１０１０が一体に固着されているので、図１６中、左方に示す溶接ガン１０１０の軸線ＡＸも、傾斜角θ＝θ１°（０°＜θ１＜３°）で傾斜している。
【００６５】
第１打点目の溶接予定部位を溶接するにあたり、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸの傾斜角をθ＝θ１°に保持したまま、第１打点目の溶接予定部位（図１６中、左方）で、溶接ガン装着手段１０４０の移動が停止されて、溶接ガン１０１０によりワークＷと他のワークとが、ワークＷの表面に対し垂直方向からスポット溶接される。
【００６６】
第１打点目の溶接後、カム１０２３が第３軌跡部ＰＲ３から第４軌跡部ＰＲ４に向けて移動するのに伴い、溶接ガン装着手段１０４０が第１打点目の溶接部位からさらに−Ｙ軸側に向けて移動する。すると、第４軌跡部ＰＲ４のＹ軸方向略中央で、傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６がスイッチ部材１０９３の接触部１０９４と接触する。そしてさらに、カム１０２３が第４軌跡部ＰＲ４のＹ軸方向中央部に位置するまで、溶接ガン装着手段１０４０は−Ｙ軸側に移動する。
傾斜伝達部１０７６が接触部１０９４と接触しながら、溶接ガン装着手段１０４０が移動することにより、傾斜角変換部材１０７２は、第２回転軸１０７１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転する。傾斜角変換部材１０７２及びアーム部材１０５３が水平状態になったとき、傾斜角変換部材１０７２の軸支部１０７３では、第１角部１０７４Ｒは第１アーム１０５５と、第２角部１０７４Ｌは第２アーム１０５７と、それぞれ非接触の状態となる。このとき、傾斜角変換部材１０７２は、図１４（Ｂ）に示すように、その脚部１０７５が鉛直方向に沿う姿勢、すなわち溶接ガン１０１０の軸線ＡＸがθ＝０°の傾斜角となる。
かくして、第２打点目の溶接予定部位を溶接するにあたり、第２打点目の溶接予定部位（図１６中、中央）で溶接ガン１０１０の傾斜角がθ＝０°となったとき、溶接ガン装着手段１０４０の移動が停止されて、溶接ガン１０１０によりワークＷと他のワークとが、ワークＷの表面に対し垂直方向からスポット溶接される。
【００６７】
第２打点目の溶接後、カム１０２３が第４軌跡部ＰＲ４から第５軌跡部ＰＲ５に向けて移動するのに伴い、溶接ガン装着手段１０４０が第２打点目の溶接部位からさらに−Ｙ軸側に向けて移動する。その際に、図１５（Ａ）に示すように、傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６が、スイッチユニット１０９２の接触部１０９４と当接した状態であるため、傾斜角変換部材１０７２は、第２回転軸１０７１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転し、第２角部１０７４Ｌは第２アーム１０５７の第２係合部１０５８から遠ざかり、第２アーム１０５７と離間する。
その一方で、この傾斜角変換部材１０７２の回転により、軸支部１０７３の第１角部１０７４Ｒが、第１アーム１０５５の第１係合部１０５６に近づき第１アーム１０５５と接触して、第１角部１０７４Ｒが第１アーム１０５５を押し上げる。すると、溶接ガン取付部材１０５２（アーム部材１０５３）は、第１回転軸１０５１を軸心に反時計周り方向ＲＲに回転する。
そして、傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６がバネ１０９５の付勢力に抗してスイッチ部材１０９３を下方に押圧した状態になると、軸支部１０７３の第１角部１０７４Ｒが、第１アーム１０５５の第１係合部１０５６に噛み込み、第１角部１０７４Ｒと第１係合部１０５６とが係合する。この係合により、溶接ガン取付部材１０５２は、図１５（Ｂ）に示すように、傾斜角θ＝−θ２°（０°＜θ２＜３°）に傾斜した状態に保持され、図１６中、右方に示す溶接ガン１０１０の軸線ＡＸも、この傾斜角θ＝−θ２°で傾斜する。
かくして、傾斜角θ＝−θ２°の状態を保持したまま第５軌跡部ＰＲ５に移動し、第３打点目の溶接予定部位（図１６中、右方）で溶接ガン装着手段１０４０の移動が停止されて、溶接ガン１０１０によりワークＷと他のワークとが、ワークＷの表面に対し垂直方向からスポット溶接される。
【００６８】
第３打点目の溶接後、カム１０２３は、第６軌跡部ＰＲ６、第１軌跡部ＰＲ１を経て起点位置に戻るが、第１軌跡部ＰＲ１の中央を通過する際に、傾斜伝達部１０７６が支柱部１０１５側のスイッチユニット１０９２の接触部１０９４と接触し、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸの傾斜角θをθ＝−θ２°からθ＝θ１°に変更して、θ＝θ１°の状態を保持して起点位置に戻る。
【００６９】
本実施形態２の自動スポット溶接装置１０００では、溶接ガン支持手段１０５０は、溶接ガン１０１０を固着すると共に、回転可能に軸支された溶接ガン取付部材１０５２を有し、溶接ガンスライド手段１０２０により溶接ガン取付部材１０５２を所定角度の範囲で傾斜させる溶接ガン傾斜手段１０７０と、溶接ガン傾斜手段１０７０の傾斜角を変更させる溶接ガン傾斜角変更手段１０９０と、を備えているので、溶接ガン１０１０で溶接する溶接予定部位が、湾曲した形態のワークＷの表面上に３箇所点在する場合において、溶接ガンスライド手段１０２０により溶接ガン支持手段１０５０をＹ軸方向スライドさせながら、溶接ガン１０１０により溶接予定部位を３箇所連続で溶接するとき、溶接ガン傾斜角変更手段１０９０は、ワークＷの曲面形状に対応しながら溶接ガン傾斜手段１０７０の傾斜角θを変更することで、溶接ガン取付部材１０５２は、溶接ガン傾斜手段１０７０によってワークＷの曲面形状に対応して傾斜するようになる。すなわち、溶接ガン１０１０は溶接ガン取付部材１０５２に固着されているので、溶接ガン１０１０は、溶接ガン傾斜手段１０７０によってワークＷの曲面形状に対応して傾斜するようになる。
これにより、溶接予定部位が、ワークＷの曲面上に存在しても、本実施形態２の自動スポット溶接装置１０００では、溶接ガン１０１０は、ワークＷの表面に対し、その垂直方向からワークＷと他のワークとを挟み込むことができ、適切なスポット溶接が可能となる。
【００７０】
また、本実施形態２の自動スポット溶接装置１０００では、溶接ガン取付部材１０５２のアーム部材１０５３は、第１回転軸１０５１に回転可能に軸支され、傾斜角変換部材１０７２は、第１回転軸１０５１を通る鉛直軸線上に位置する第２回転軸１０７１に回転可能に軸支され、溶接ガン支持手段１０５０のＹ軸方向へのスライド時に、スイッチユニット１０９２のスイッチ部材１０９３の接触部１０９４が傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６に接触して、傾斜角変換部材１０７２を第２回転軸１０７１を軸心に一方向に回転させることにより、第１回転軸１０５１を軸心に、アーム部材１０５３とガン取付板材１０５９とが一体の溶接ガン取付部材１０５２を他方向に回転させて傾斜させるので、溶接ガン取付部材１０５２の傾斜角及び回転方向は、溶接ガン取付部材１０５２のＹ軸方向へのスライド動作に伴って、スイッチユニット１０９２のスイッチ部材１０９３と傾斜角変換部材１０７２の傾斜伝達部１０７６との接触に基づいて、調節できる。
このため、曲面上に点在する溶接予定部位を連続で溶接するにあたり、溶接ガン取付部材１０５２に固着する溶接ガン１０１０は、溶接ガン支持手段１０５０のＹ軸方向へのスライドによりワークＷと相対的に移動して、ワークＷの面形状に対応して傾斜することができる。
【００７１】
（第３の実施形態）
次に、本実施形態３に係る自動スポット溶接装置２０００について、図１７及び図１８を用いて説明する。
前述の実施形態２に係る自動スポット溶接装置１０００では、溶接ガン傾斜手段１０７０のうちの傾斜角変換部材１０７２を、スイッチユニット１０９２のスイッチ部材１０９３と接触させて第２回転軸１０７１を軸心に回転させることにより、溶接ガン取付部材１０５２ひいては溶接ガン１０１０の傾斜角θを変更した。
これに対し、本実施形態３に係る自動スポット溶接装置２０００では、溶接ガン傾斜手段２０７０の溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂを上下動させて溶接ガン取付部材２０５２の傾斜角θを変更する構成となっている。また、溶接ガン傾斜角変更手段２０９０を倣い面ＰＳとしている。
しかしながら、本実施形態３の自動スポット溶接装置２０００は、溶接ガンスライド手段１０２０の構成及び動作のほか、溶接ガン装着手段２０４０が溶接ガン支持手段２０５０及び溶接ガン傾斜手段２０７０から構成されている点、溶接ガン１０１０を固定したガン取付板材２０５９にアーム部材２０５３が固着されている点、このアーム部材２０５３を第１回転軸１０５１を軸心に回転させる点等で、前述した実施形態２の自動スポット溶接装置１０００と同様である。したがって、実施形態２と同様な部分の説明は、簡潔または省略する。
【００７２】
溶接ガン装着手段２０４０について、図１７〜図１８を用いて説明する。
図１７は、第３の実施形態に係る自動スポット溶接装置２０００の要部を示す側面図である。図１８は、図１７中、溶接ガン装着手段２０４０及び溶接ガン傾斜角変更手段２０９０を、−Ｘ軸側から＋Ｘ軸側に向けて見たときの図であり、溶接ガン装着手段２０４０の動作を説明するための説明図である。
前述したように、溶接ガン装着手段２０４０は、溶接ガン支持手段２０５０及び溶接ガン傾斜手段２０７０からなり、溶接ガン支持手段２０５０は、溶接ガンスライド手段１０２０の駆動部１０２１と一体に固着されている。
【００７３】
溶接ガン支持手段２０５０は、Ｘ軸方向に平行な第１回転軸１０５１（回転軸）と、溶接ガン取付部材２０５２と、フレーム２０６０と、支持部材２０６１とからなる。第１回転軸１０５１は、溶接ガンスライド手段１０２０の駆動部１０２１と一体に固着された門型形状のフレーム２０６０に取付けられている。支持部材２０６１は、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔２０６１Ｈを２つ有し、フレーム２０６０と環状な形態に固着されている。
また、溶接ガン取付部材２０５２は、本実施形態３では、コ字型形状のアーム部材２０５３と平板状のガン取付板材２０５９とからなる。アーム部材２０５３は、第１アーム２０５５、この第１アーム２０５５に対向する第２アーム２０５７、及び、第１，第２アーム２０５５，２０５７を繋ぐ連結部２０５４からなる。第１アーム２０５５の先端側には第１転動部材２０５６が、第２アーム２０５７の先端側には第２転動部材２０５８が、それぞれ転動可能に軸支されている。ガン取付板材２０５９は、アーム部材２０５３の第１，第２アーム２０５５，２０５７と一体に固着しており、このガン取付板材２０５９には、溶接ガン１０１０が固定されている。アーム部材２０５３の連結部２０５４は、第１アーム２０５５と第２アーム２０５７との中間位置で第１回転軸１０５１に軸支されており、溶接ガン取付部材２０５２は、第１回転軸１０５１を軸心に回転可能となっている。
なお、第１転動部材２０５６及び第２転動部材２０５８が、本発明の溶接ガン取付部転動部材に対応する。
【００７４】
一方、溶接ガン傾斜手段２０７０は、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ、第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂ、第３転動部材２０７５及び第４転動部材２０７６からなる。
第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａと第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂとは、図１８において左右対称の形態となっているが、基本的に同じ構成となっている。第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａは、−Ｚ軸側から＋Ｚ軸側に向けてＹ軸方向に沿う厚みが小さくなる楔形状の変換部２０７２Ａと、この変換部２０７２Ａから−Ｚ軸側に延びる脚部２０７３Ａとからなる。また、第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂも、−Ｚ軸側から＋Ｚ軸側に向けてＹ軸方向に沿う厚みが小さくなる楔形状の変換部２０７２Ｂと、この変換部２０７２Ｂから−Ｚ軸側に延びる脚部２０７３Ｂとからなる。
この変換部２０７２Ａ，２０７２Ｂは、上下動の動作を左右（Ｙ軸方向）方向の動作に変換するカム面２０７２ａ，２０７２ｂを有している。カム面２０７２ａは、溶接ガン支持手段２０５０のうち、アーム部材２０５３の第１アーム２０５５に軸支された第１転動部材２０５６が常時接地し転動する面であり、カム面２０７２ｂは、このアーム部材２０５３の第２アーム２０５７に軸支された第２転動部材２０５８が常時接地し転動する面である。
また、脚部２０７３Ａの先端側には第３転動部材２０７５が、脚部２０７３Ｂの先端側には第４転動部材２０７６が、それぞれ回動可能に軸支されている。
【００７５】
第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂは、第１回転軸１０５１を通る鉛直方向の軸線ＢＸを境とするＹ軸方向の両側に、互いに独立した動作で上下（Ｚ軸方向）動可能に配設されている。この第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂは、その脚部２０７３Ａ，２０７３Ｂを、溶接ガン支持手段２０５０のうち、支持部材２０６１の２つの貫通孔２０６１Ｈ内に、それぞれ軸受け（図示しない）を介して摺動可能に保持されている。
なお、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ及び第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂが、本発明の溶接ガン傾斜角調節部材に対応する。
【００７６】
溶接ガン傾斜角変更手段２０９０は、第１回転軸１０５１を軸心とした溶接ガン取付部材２０５２の回転方向、及び、この回転による溶接ガン取付部材２０５２の傾き、すなわち溶接ガン１０１０における軸線ＡＸの傾斜角θに対応した傾きと高さで形成された倣い面ＰＳである。
具体的には、この倣い面ＰＳは、図１７及び図１８に示すように、Ｙ軸方向に向けて延設され、一部で傾きと高さが互いに異なる第１倣い面ＰＳ１及び第２倣い面ＰＳ２からなる。第１倣い面ＰＳ１は、溶接ガン傾斜手段２０７０のうち、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａに軸支された第３転動部材２０７５が常時接地し転動する面である。第２倣い面ＰＳ２は、第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂに軸支された第４転動部材２０７６が常時接地し転動する面である。
【００７７】
次に、自動スポット溶接装置２０００の動作について説明する。
ただし本実施形態３でも、溶接ガン装着手段２０４０、すなわち溶接ガン支持手段２０５０及び溶接ガン傾斜手段２０７０は、前述の実施形態２と同様、溶接ガンスライド手段１０２０によりカム板１０２４の軌跡ＰＲを反時計周り方向に移動し、溶接ガン１０１０により、ワークＷ（図１６参照）と他のワーク（図示せず）との、湾曲した曲面上にある３箇所の溶接予定部位を連続でスポット溶接する。
したがって、前述の実施形態２と同様な部分の説明は省略し、溶接ガン傾斜角変更手段２０９０による溶接ガン取付部材２０５２の回転方向及び傾斜角θの関係について、参照する図１６と図１８を用いて説明する。
【００７８】
自動スポット溶接装置２０００では、溶接ガン装着手段２０４０が、溶接ガンスライド手段１０２０によりＹ軸方向にスライドするときに、第３，第４転動部材２０７５，２０７６をそれぞれ、第１，第２倣い面ＰＳ１，ＰＳ２に常時接地させ転動させる。そして、第１，第２転動部材２０５６，２０５８が第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂのカム面２０７２ａ，２０７２ｂにそれぞれ接地し転動することにより、溶接ガン取付部材２０５２を、第１回転軸１０５１を軸心に回転させる。
【００７９】
具体的には、参照する図１６中、左方に示す溶接ガン１０１０のように、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸが、時計周り方向ＣＲに回転し、θ＝θ１°（０°＜θ１＜３°）の傾斜角で傾斜させるところでは、倣い面ＰＳにおいて第１倣い面ＰＳ１は、第２倣い面ＰＳ２よりも低くなっている。
これにより、第１倣い面ＰＳ１に接地し転動する第３転動部材２０７５を備える第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａと、第２倣い面ＰＳ２に接地し転動する第４転動部材２０７６を備える第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂとの間で、高低差が生じる。すなわち、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａは、第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂよりも低位になる。
このため、溶接ガン支持手段２０５０のうち、アーム部材２０５３の第１アーム２０５５に軸支された第１転動部材２０５６は、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａのカム面２０７２ａの上方位置で接地する。一方、このアーム部材２０５３の第２アーム２０５７に軸支された第２転動部材２０５８は、第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂのカム面２０７２ｂの下方位置で接地する。このとき、カム面２０７２ｂが、第２転動部材２０５８を介してアーム部材２０５３の第２アーム２０５７を押圧して、このアーム部材２０５３は、第１回転軸１０５１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転する。
これにより、アーム部材２０５３は、溶接ガン１０１０を固定したガン取付板材２０５９と一体に固着しているので、溶接ガン１０１０も時計周り方向ＣＲに傾斜角θ＝θ１°で傾斜するようになる。
【００８０】
次に、参照する図１６中、中央に示す溶接ガン１０１０のように、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸがθ＝０°のところでは、倣い面ＰＳにおいて、第１倣い面ＰＳ１と第２倣い面ＰＳ２とは同じ高さとなっている。
これにより、第１倣い面ＰＳ１に接地し転動する第３転動部材２０７５を介した第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａと、第２倣い面ＰＳ２に接地し転動する第４転動部材２０７６を介した第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂとの高低差はない。すなわち、第１転動部材２０５６が第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａのカム面２０７２ａに接地する位置と、第２転動部材２０５８が第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂのカム面２０７２ｂに接地する位置との高低差も生じない。このため、第１回転軸１０５１を支点に、カム面２０７２ａが第１転動部材２０５６を介してアーム部材２０５３の第１アーム２０５５を押圧するときの回転力と、カム面２０７２ｂが第２転動部材２０５８を介してアーム部材２０５３の第２アーム２０５７を押圧するときの回転力とが均等になる。
これにより、アーム部材２０５３は第１回転軸１０５１を軸心に相対的に回転せず、溶接ガン１０１０は傾斜角θ＝０°となる。
【００８１】
次に、参照する図１６中、右方に示す溶接ガン１０１０のように、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸが、反時計周り方向ＲＲに回転し、θ＝−θ２°（０°＜θ２＜３°）の傾斜角で傾斜させるところでは、倣い面ＰＳにおいて第１倣い面ＰＳ１は、第２倣い面ＰＳ２よりも高くなっている。
これにより、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸが時計周り方向ＣＲに回転する場合と同様、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａと第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂとの間で高低差が生じ、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａは、第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂよりも高位になる。
このため、第１転動部材２０５６は、第１溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａのカム面２０７２ａの下方位置で接地する。一方、第２転動部材２０５８は、第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ｂのカム面２０７２ｂの上方位置で接地する。このとき、カム面２０７２ａが、第１転動部材２０５６を介してアーム部材２０５３の第１アーム２０５５を押圧して、このアーム部材２０５３は、第１回転軸１０５１を軸心に反時計周り方向ＲＲに回転する。
これにより、アーム部材２０５３の回転と共に、溶接ガン１０１０も反時計周り方向ＲＲに回転し傾斜角θ＝−θ２°で傾斜するようになる。
【００８２】
本実施形態３の自動スポット溶接装置２０００では、溶接ガン取付部材２０５２は、第１回転軸１０５１に回転可能に軸支され、溶接ガン傾斜手段２０７０は、上下動可能に形成され、上下（Ｚ軸方向）動の動作を左右方向（Ｙ軸方向）の動作に変換するカム面２０７２ａ，２０７２ｂを有し、溶接ガン傾斜角変更手段２０９０は、溶接ガン取付部材２０５２の傾斜角θ及び回転方向ＣＲ，ＲＲに対応した傾きと高さで形成された倣い面ＰＳを有し、溶接ガン支持手段２０５０のＹ軸方向のスライド時に、溶接ガン傾斜手段２０７０を、倣い面ＰＳに沿って移動して上下動させ、カム面２０７２ａ，２０７２ｂにより、溶接ガン取付部材２０５２を、第１回転軸１０５１を軸心に回転させて傾斜させるので、溶接ガン取付部材２０５２の傾斜角θ及び回転方向ＣＲ，ＲＲは、溶接ガン取付部材２０５２のＹ軸方向へのスライドと共に、溶接ガン傾斜手段２０７０を溶接ガン傾斜角変更手段２０９０の倣い面ＰＳに沿って移動させることにより、調節できる。
このため、曲面上に点在する溶接予定部位を連続で溶接するにあたり、溶接ガン取付部材２０５２に固着する溶接ガン１０１０は、溶接ガン支持手段２０５０のＹ軸方向のスライドによりワークＷ及び他のワークと相対的に移動して、ワークＷの面形状に対応して傾斜することができる。
【００８３】
また、本実施形態３の自動スポット溶接装置２０００では、溶接ガン取付部材２０５２は、転動可能な２つの第１，第２転動部材２０５６，２０５８を有し、溶接ガン傾斜手段２０７０は、第１回転軸１０５１を通る鉛直方向の軸線ＢＸを境とするＹ軸方向両側に、配設される２つの第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂを有し、各第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂは、それぞれカム面２０７２ａ，２０７２ｂを有し、互いに独立した動作で上下動可能に配設される。第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂがそれぞれ、第３転動部材２０７５が接地する第１倣い面ＰＳ１、及び、第４転動部材２０７６が接地する第２倣い面ＰＳ２の高さに応じて、それぞれ上下動すると、第１，第２転動部材２０５６，２０５８は、カム面２０７２ａ，２０７２ｂに接地にして転動するようになる。すると、カム面２０７２ａ，２０７２ｂでは、各々の第１，第２転動部材２０５６，２０５８の接地位置は、第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂの上下動によって変化し、アーム部材２０５３（溶接ガン取付部材２０５２）を時計周り方向ＣＲまたは反時計周り方向ＲＲに回転させる回転力が、軸線ＢＸを境とするＹ軸方向両側で生じる。
一方、アーム部材２０５３は、その連結部２０５４のうち、第１アーム２０５５と第２アーム２０５７との中間位置にある第１回転軸１０５１で軸支されているので、溶接ガン取付部材２０５２は、第１回転軸１０５１を中心に、カム面２０７２ａに押圧されて生じるときの回転力とカム面２０７２ｂに押圧されて生じるときの回転力とがバランスのとれた状態となる。このため、溶接ガン取付部材２０５２を適切な傾斜角で傾斜することができる。
【００８４】
また、第１，第２溶接ガン傾斜角調節部材２０７１Ａ，２０７１Ｂが上下動するストロークについて、第１倣い面ＰＳ１や第２倣い面ＰＳ２の高さをそれぞれ適切に調整するだけで、溶接ガン取付部材２０５２は、より適切な傾斜角で傾斜することができ、ひいては溶接ガン１０１０を、溶接予定部位が位置するワークＷ等の表面形状に対応した傾斜角θに適切に傾斜させることができる。
【００８５】
（第４の実施形態）
次に、本実施形態４に係る自動スポット溶接装置３０００について、図１９〜図２１を用いて説明する。
前述の実施形態３に係る自動スポット溶接装置２０００では、溶接ガン傾斜手段２０７０において、溶接ガン支持手段２０５０のＹ軸方向のスライド時に、２つの第１，第２転動部材２０５６，２０５８がカム面２０７２ａ，２０７２ｂに接地して転動することにより、溶接ガン取付部材２０５２を、第１回転軸１０５１を軸心に回転させて溶接ガン取付部材２０５２の傾斜角θを変更した。
これに対し、本実施形態４に係る自動スポット溶接装置３０００では、溶接ガン支持手段３０５０のＹ軸方向のスライド時に、溶接ガン取付部材３０５２に配設された１つの第５転動部材３０７１を、溶接ガン傾斜角変更手段３０９０である倣い面ＱＳに沿って移動させて、溶接ガン取付部材３０５２を時計周り方向ＣＲにのみ回転させる構成となっている。
しかしながら、本実施形態４の自動スポット溶接装置３０００は、溶接ガンスライド手段１０２０の構成及び動作のほか、溶接ガン装着手段３０４０が溶接ガン支持手段３０５０及び溶接ガン傾斜手段３０７０から構成されている点、溶接ガン１０１０がガン取付板材３０５９を介して溶接ガン取付部材３０５２に固定されている点、溶接ガン取付部材３０５２を第１回転軸１０５１を軸心に回転させる点等で、前述した実施形態３の自動スポット溶接装置２０００と同様である。したがって、実施形態３と同様な部分の説明は、簡潔または省略する。
【００８６】
溶接ガン装着手段３０４０について、図２０を用いて説明する。図２０は、実施形態４に係る自動スポット溶接装置において溶接ガン装着手段３０４０の動作を説明するための説明図である。
溶接ガン装着手段３０４０は、溶接ガン支持手段３０５０及び溶接ガン傾斜手段３０７０からなる。
溶接ガン支持手段３０５０は、Ｘ軸方向に平行な第１回転軸１０５１と、溶接ガン取付部材３０５２と、フレーム３０６０とからなる。第１回転軸１０５１は、溶接ガンスライド手段１０２０の駆動部１０２１と一体に固着されたフレーム３０６０に取付けられている。
また、溶接ガン取付部材３０５２は、本実施形態４では、Ｔ字型形状の回転板材３０５３と平板状のガン取付板材３０５９とからなる。回転板材３０５３は、第１回転軸１０５１に軸支する軸支部３０５４、ガン取付板材３０５９を固定する取付部３０５５、及び、この取付部３０５５から延びる脚部３０５６からなる。
【００８７】
一方、溶接ガン傾斜手段３０７０は、溶接ガン支持手段３０５０の溶接ガン取付部材３０５２と一体に配設されている。具体的には、溶接ガン傾斜手段３０７０は転動可能な第５転動部材３０７１である。この第５転動部材３０７１は、回転板材３０５３の脚部３０５６の先端に軸支されている。
【００８８】
溶接ガン傾斜角変更手段３０９０は、溶接ガン取付部材３０５２を、第１回転軸１０５１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転させると共に、溶接ガン取付部材３０５２が回転したときの、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸの傾斜角θに対応した傾きと高さで形成された倣い面ＱＳである。
具体的には、この倣い面ＱＳは、図１９及び図２０に示すように、Ｙ軸方向に向けて延設され、一部で高さが互いに異なる接触面ＱＳ１及び非接触面ＱＳ２からなる。接触面ＱＳ１は、第５転動部材３０７１が接地し転動する面である。この接触面ＱＳ１は、第１回転軸１０５１の軸心から当該接触面ＱＳ１までの鉛直方向の距離が第１回転軸１０５１の軸心から第５転動部材３０７１の接地面までの距離よりも小さくなる高さに、位置している。一方、非接触面ＱＳ２は、接触面ＱＳ１より低位となっており、第５転動部材３０７１は非接触面ＱＳ２に接地不可となっている。
【００８９】
次に、自動スポット溶接装置３０００の動作について説明する。
ただし本実施形態４でも、前述の実施形態２，３と同様な部分の説明は省略し、溶接ガン傾斜角変更手段３０９０による溶接ガン取付部材３０５２の回転方向及び傾斜角θの関係について、図２０及び図２１を用いて説明する。
【００９０】
自動スポット溶接装置３０００では、溶接ガン装着手段３０４０が、溶接ガンスライド手段１０２０によりＹ軸方向にスライドするときに、第５転動部材３０７１を倣い面ＱＳに沿って移動させることにより、溶接ガン取付部材３０５２を、第１回転軸１０５１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転させて傾斜させる。
本実施形態４では、＋Ｙ側から−Ｙ側に向けて第５転動部材３０７１を倣い面ＱＳに沿って移動させ、溶接ガン１０１０を傾斜角θ＝θ１°及びθ＝０°に傾斜させ、２つの溶接予定部位で溶接を行う。
なお、溶接予定部位が３つ以上である場合において、第１打点目と同様、第３打点目以降の溶接予定部位で溶接ガン取付部材３０５２を傾斜角θ＝θ１°に傾斜させ、第３打点目以降の１または複数個所の溶接予定部位で溶接を継続するときには、図２０中右方に示す溶接ガン支持手段３０５０が傾斜している状態のように、倣い面ＱＳを、非接触面ＱＳ２から再び接触面ＱＳ１と接続する形態で形成すると良い。
また、仮に溶接ガン１０１０を傾斜角θ＝−θ２°に傾斜させて溶接する場合には、−Ｙ側から＋Ｙ側に向けて第５転動部材３０７１を倣い面ＱＳに沿って移動させれば良い。
【００９１】
具体的には、図２１中、左方に示す溶接ガン１０１０のように、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸが、時計周り方向ＣＲに回転し、θ＝θ１°（０°＜θ１＜３°）の傾斜角で傾斜させるところでは、第５転動部材３０７１は、倣い面ＱＳの接触面ＱＳ１に接地し転動する。
これにより、接触面ＱＳ１が、第１回転軸１０５１を支点に、第５転動部材３０７１を介して回転板材３０５３の脚部３０５６を押圧して、この回転板材３０５３は、第１回転軸１０５１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転する。このとき、回転板材３０５３は、溶接ガン１０１０を固定したガン取付板材３０５９と一体に固着しているので、溶接ガン１０１０も時計方向ＣＲに傾斜角θ＝θ１°で傾斜するようになる。
【００９２】
次に、図２１中、中央に示す溶接ガン１０１０のように、溶接ガン１０１０の軸線ＡＸが、θ＝０°のところでは、第５転動部材３０７１は、倣い面ＱＳの非接触面ＱＳ２から上方に離れて位置する。
このため、倣い面ＱＳが、第５転動部材３０７１を介して回転板材３０５３の脚部３０５６を押圧できないので、回転板材３０５３は、第１回転軸１０５１でフリーに支持された状態になる。このため、回転板材３０５３は、第１回転軸１０５１を軸心に回転せず、溶接ガン１０１０は傾斜角θ＝０°となる。
【００９３】
本実施形態４に係る自動スポット溶接装置３０００では、溶接ガン取付部材３０５２は、第１回転軸１０５１に回転可能に軸支され、溶接ガン傾斜手段３０７０は、溶接ガン取付部材３０５２の回転板材３０５３と一体に配設されており、溶接ガン傾斜角変更手段３０９０は、溶接ガン取付部材３０５２の傾斜角θ及び時計周り回転方向ＣＲに対応した傾きと高さで形成された倣い面ＱＳを有し、溶接ガン支持手段３０５０のＹ軸方向のスライド時に、溶接ガン傾斜手段３０７０である第５転動部材３０７１を倣い面ＱＳに沿って移動させることにより、溶接ガン取付部材３０５２を、第１回転軸１０５１を軸心に時計周り方向ＣＲに回転させて傾斜させるので、溶接ガン取付部材３０５２の時計周り方向ＣＲの回転及びその回転時の傾斜角θは、溶接ガンスライド手段１０２０による溶接ガン支持手段３０５０のＹ軸方向のスライドによる、溶接ガン取付部材３０５２と一体の第５転動部材３０７１の倣い面ＱＳに沿った移動により、調節できる。
このため、曲面上に点在する溶接予定部位を連続で溶接するにあたり、溶接ガン取付部材３０５２に固着する溶接ガン１０１０は、溶接ガン支持手段１０２０のＹ軸方向へのスライドによりワークＷ等と相対的に移動して、ワークＷの面形状に対応して傾斜することができる。
また、本実施形態４に係る自動スポット溶接装置３０００では、溶接ガン１０１０を傾斜させる構造がより簡単になる。しかも、安価な自動スポット溶接装置となる。
【００９４】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態２乃至４では、溶接ガンスライド手段１０２０のアクチュエータ１０２２を油圧シリンダとした。しかしながら、溶接ガンスライド手段の駆動源は、油圧シリンダのほかにも、例えば、電動モータ等の動力源でも良い。
【００９５】
また、本実施形態２では、スイッチユニット１０９２を２つ設けた。そして、各スイッチ部材１０９３の接触部１０９４の傾斜面１０９４ａを、Ｙ軸方向に対し、互いに反対方向に傾斜する面とした。しかしながら、スイッチ部材の接触部に、Ｙ軸方向に対し、互いに向きが異なる傾斜面を２つ有したスイッチユニットを２つ、調節ガイド部材１０９６に配設するようにしても良い。
【００９６】
また、本実施形態３では、予め所定の形状に形成された倣い面ＰＳを例示したが、倣い面ＰＳの面上に所定の厚さのシムを載置して、倣い面の高さを微調整しても良い。これにより、溶接ガン取付部材２０５２をより適切な傾斜角で傾斜することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の全体を示した斜視図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の全体を示した側面図である。
【図３】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の全体を示した正面図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の、ピストンロッドの上昇により、ロックを上方に回動する状態を示す説明図である。
【図５】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の、ロックを経由してピストンロッドの下降を許容する状態を示す説明図である。
【図６】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の、可動フレームが戻るときの、ロックとブロック及び検知手段の係合を解除する状態を示す説明図である。
【図７】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の、ワーク支持手段の拡大断面図である。
【図８】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の、ワーク支持手段の移動状態の説明図で、ワークのセット位置を示す簡略平面図である。
【図９】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の、ワーク支持手段の移動状態の説明図で、初めのスポット溶接位置を示す簡略平面図である。
【図１０】本発明の一の実施の形態に係る自動スポット溶接装置の、ワーク支持手段の移動状態の説明図で、最後のスポット溶接位置示す斜視図である。
【図１１】第２乃至第４の実施形態に係る自動スポット溶接装置を示す平面図である。
【図１２】第２の実施形態に係る自動スポット溶接装置を示す側面図である。
【図１３】第２の実施形態に係る自動スポット溶接装置の要部を示す側面図である。
【図１４】図１３中、溶接ガン装着手段において溶接ガン傾斜手段の動作を説明するための説明図であり、（Ａ）は第１打点目を溶接するときの状態、（Ｂ）は第２打点目を溶接するときの状態を示す。
【図１５】図１４に続き、溶接ガン傾斜手段の動作を説明するための説明図であり、（Ａ）は第３打点目の溶接前の状態、（Ｂ）は第３打点目を溶接するときの状態である。
【図１６】第２，第３の実施形態の自動スポット溶接装置によりワークをスポット溶接するときの様子を説明する説明図である。
【図１７】第３の実施形態に係る自動スポット溶接装置の要部を示す側面図である。
【図１８】第３の実施形態に係る自動スポット溶接装置において溶接ガン傾斜手段の動作を説明するための説明図である。
【図１９】第４の実施形態に係る自動スポット溶接装置の要部を示す側面図である。
【図２０】第４の実施形態に係る自動スポット溶接装置において溶接ガン装着手段の動作を説明するための説明図である。
【図２１】第４の実施形態の自動スポット溶接装置によりワークをスポット溶接するときの様子を説明する説明図である。
【図２２】従来の自動スポット溶接装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００９８】
１，１０００，２０００，３０００  自動スポット溶接装置
２，１０５０，２０５０，３０５０  溶接ガン支持手段
３  スポット溶接ガン
４  固定フレーム
５  可動フレーム
６  ワーク支持手段
１１  第１縦フレーム
１３  上枠
１３２  ガイド板
１３３  ブロック
１３４  検知手段
１５  下枠
１６  第２縦フレーム
１７  レール
２０  アッパレール
２５  アクチュエータ
４０  ロアレール
５０  移動フレーム
５２  ガン保持ブラケット
５３  ガン保持アーム
５４  ロック
５４１  ストッパ
５５  カム
５６  ガン保持ローラ
６０  ベースプレート
６１  ワーク支持台
６２  ワーク押さえ治具
６３  スライダ
７０  カム板
７１  カム溝
８０  エア１次配管
８３  バルブ
１０１０  溶接ガン
ＡＸ  （溶接ガンの）軸線
ＰＲ  軌跡
１０５１  第１回転軸
１０５２，２０５２，３０５２  溶接ガン取付部材
１０７０，２０７０，３０７０  溶接ガン傾斜手段
１０７１  第２回転軸
１０９０，２０９０，３０９０  溶接ガン傾斜角変更手段
ＣＲ  時計周り方向（一方向）
ＲＲ  反時計周り方向（他方向）
θ  傾斜角
Ｗ  ワーク（被溶接部材）
ＢＸ  （鉛直方向の）軸線
２０５６  第１転動部材（溶接ガン取付部転動部材）
２０５８  第２転動部材（溶接ガン取付部転動部材）
２０７１Ａ  第１溶接ガン傾斜角調節部材（溶接ガン傾斜角調節部材）
２０７１Ｂ  第２溶接ガン傾斜角調節部材（溶接ガン傾斜角調節部材）
２０７２ａ，２０７２ｂ  カム面
ＰＳ  倣い面
ＱＳ  倣い面
【図１】
2008290149.tif 000003
【図２】
2008290149.tif 000004
【図３】
2008290149.tif 000005
【図４】
2008290149.tif 000006
【図５】
2008290149.tif 000007
【図６】
2008290149.tif 000008
【図７】
2008290149.tif 000009
【図８】
2008290149.tif 000010
【図９】
2008290149.tif 000011
【図１０】
2008290149.tif 000012
【図１１】
2008290149.tif 000013
【図１２】
2008290149.tif 000014
【図１３】
2008290149.tif 000015
【図１４】
2008290149.tif 000016
【図１５】
2008290149.tif 000017
【図１６】
2008290149.tif 000018
【図１７】
2008290149.tif 000019
【図１８】
2008290149.tif 000020
【図１９】
2008290149.tif 000021
【図２０】
2008290149.tif 000022
【図２１】
2008290149.tif 000023
【図２２】
2008290149.tif 000024