(57)【要約】【課題】１台のスポット溶接機を所謂親機として、そのスポット溶接チップから当接されて給電され、大小多様な構造のワークおよび多様な溶接姿勢に対応できるようなスポット溶接補助装置を提供する。【解決手段】左右の上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙと、１台の下部電極ベッド３と、それらを支軸４ｄによって開閉自在に連結したスポット溶接用の補助装置であって、上部電極アームは、それぞれ、外部溶接電源と接続して電力供給を受ける左右上部電極受電端子１３ａ，１３ｂを有するとともに、上部電極アームの先端部に設けられ左右いずれかの上部電極受電端子と導通状態にある左右のスポット溶接部１２ａ，１２ｂを備え、下部電極ベッドは、外部溶接電源と接続して電力供給を受ける左右の下部電極受電端子４ａ，４ｂを有するとともに、下部電極ベッドの先端部に設けられ左右下部電極受電端子とそれぞれ導通状態にある左右の溶接チップ２ａ，２ｂを備える。【選択図】図１
2008149345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の上部電極アームと、１台の下部電極ベッドと、それらを支軸によって開閉自在に連結したスポット溶接用の補助装置であって、
該上部電極アームは、それぞれ、外部溶接電源と接続して電力供給を受ける左右上部電極受電端子を有するとともに、該上部電極アームの先端部に設けられ該左右いずれかの上部電極受電端子と導通状態にある左右のスポット溶接部を備え、
該下部電極ベッドは、
外部溶接電源と接続して電力供給を受ける左右の下部電極受電端子を有するとともに、
該下部電極ベッドの先端部に設けられ該左右下部電極受電端子とそれぞれ導通状態にある左右の溶接チップを備えたことを特徴とするスポット溶接補助装置。
【請求項２】
前記スポット溶接補助装置の後端部に伸縮手段を設け、前後に進退可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるリモートガン方式のスポット溶接補助装置に関する。より詳しくは、外部の溶接電源から電力の供給を受けて、ワークのスポット溶接を行うスポット溶接補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接機はアームの大きさを選択することにより大小多様な構造のワークに対して溶接可能であり各種部材の組立てに多用されている。しかしながら大小多様な構造のワークおよび種々の溶接姿勢に対応して、それぞれ最適なスポット溶接機を準備することは不経済である。そこで、種々の溶接姿勢に対応してスポット溶接機の加圧方向を変換できる装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、電極の加圧力を受け摺動するカムと、カムの摺動に伴って移動する電極の加圧方向と異なる加圧方向に配置したカム電極と電極の加圧力が解除された時カム電極およびカムを自動的に復帰させる自動復帰機構とよりなるスポット溶接の加圧力方向変換装置が開示されている。特許文献１の変換装置では、加圧方向変換装置そのものが一つの標準部品となり溶接治具に取り付けただけで加圧方向が自由に変えられるもので、スポット溶接用ロボット、マルチスポット溶接機や多関節ロボットによるスタッド溶接などにも対応できるとされている。
【特許文献１】特開昭６３―２６４２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のスポット溶接の加圧力方向変換装置は、一方の電極の加圧方向を変換するのみで、通常のスポット溶接作業における動作と異なるという問題点がある。そこで、本発明は、通常のスポット溶接の動作をそのまま取り入れた形態で、１台の公知のスポット溶接機を給電用の所謂親機として、そのスポット電極チップを当接して給電することにより大小多様な構造のワークおよび多様な溶接姿勢に対応できるようにさせるスポット溶接補助装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のスポット溶接補助装置は、左右の上部電極アームと、１台の下部電極ベッドと、それらを支軸によって開閉自在に連結したスポット溶接用の補助装置であって、該上部電極アームは、それぞれ、外部溶接電源と接続して電力供給を受ける左右上部電極受電端子を有するとともに、該上部電極アームの先端部に設けられ該左右いずれかの上部電極受電端子と導通状態にある左右のスポット溶接部を備え、該下部電極ベッドは、外部溶接電源と接続して電力供給を受ける左右の下部電極受電端子を有するとともに、該下部電極ベッドの先端部に設けられ該左右下部電極受電端子とそれぞれ導通状態にある左右の溶接チップを備えたことを特徴とする。
また、本発明のスポット溶接補助装置は、前記スポット溶接補助装置の後端部に伸縮手
段を設け、前後に進退可能にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のスポット溶接補助装置は、２組の溶接チップがそれぞれ独立に加圧作動できるとともに、１台の外部の溶接電源から片方づつ給電する構造としているから、受電していない他方の溶接チップはワークの加圧固定の役割をすることができる。さらに本発明のスポット溶接補助装置は、高価な溶接電流制御装置を備えるものでなく構造が簡単であるから対象とするワークの大きさ・溶接姿勢に応じて複数台準備することが比較的容易である。すなわち本発明のスポット溶接補助装置を複数台準備することにより、親機としての比較的大型のスポット溶接機の１台で大小多様なワークおよび溶接姿勢に応じてスポット溶接を実現できる。１台の外部の溶接電源の溶接姿勢に直交する方向のスポット溶接をすることができる。
さらに溶接機補助装置は、ガイド軸とシリンダーロッドに保持され対象とするワークの大きさ、位置に応じて進退可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、本発明のスポット溶接補助装置およびその後端部に設けた伸縮手段の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態のスポット溶接補助装置の右側面図である。図２は本実施形態のスポット溶接補助装置の平面図であり、図３はその正面図である。図４は、本実施形態のスポット溶接補助装置の部分的な構成を示す分解斜視図である。図５は、外部の溶接電源の溶接端子を上下電極部受電端子に接続し電力供給状態を説明する平面図であり、図６は同じく正面図である。図７は本実施形態のスポット溶接補助装置に伸縮手段を接続した右側面図である。
【０００８】
図１〜図６に示すように、本発明の実施形態のスポット溶接補助装置は、上電極１３となる左上部電極アーム１３Ｘ及び右上部電極アーム１３Ｙと、下電極となる下部電極ベッド３とが、支軸４ｄによって開閉自在に連結されて組み合わされた構造になっている。
なお、本明細書での左右表現は、スポット溶接補助装置に向かっての左右をいい、図３の正面図に対応する。
【０００９】
まず、上電極１３の構造について記載する。左上部電極アーム１３Ｘは、その上端に設けた左上部電極受電端子１３ａを外部溶接電源と接続して電源供給を受け、先端部に設けた左スポット溶接部１２ａに通電できるように導通状態になっている。また、右上部電極アーム１３Ｙは、同様に、その上端に設けた右上部電極受電端子１３ｂを外部溶接電源と接続して電源供給を受け、先端部に設けた右スポット溶接部１２ｂに通電できるように導通状態になっている。
【００１０】
次に、下部電極ベッド３について説明する。下部電極ベッド３は、その後部上面に立設された下部通電ブロック４を介して、ブロックヘッド４ｃの左右側面に、左右の下部電極受電端子４ａ，４ｂを設けており、外部溶接電源と接続することにより電源供給を受けられるようになっている。そして、下部電極ベッド３の先部には、左右の溶接チップ２ａ，２ｂを備えており、左溶接チップ２ａは左下部電極受電端子４ａと導通状態にあり、右溶接チップ２ｂは右下部電極受電端子４ｂと導通状態にある。
【００１１】
左右のスポット溶接部１２ａ，１２ｂは、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙのそれぞれの先端部において、下方に向けて突設されており、スポット溶接補助装置を支軸４ｄを中心に閉の方向に回動させたときに、上電極の左スポット溶接部１２ａは下部電極ベッド３の左溶接チップ２ａと突接し、右スポット溶接部１２ｂは右溶接チップ２ｂと突接する（噛み合う）ように配設されている。これらの左右スポット溶接部１２ａ，１２ｂと左溶接チップ２ａ，２ｂとが噛み合うことによって、スポット溶接時にワーク１１を圧下してスポット溶接するようにしている。
【００１２】
図２のスポット溶接補助装置１の拡大側面図に示すように、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙは、左右絶縁板１４ａ，１４ｂを介して、その後端部に左右リンクアーム１５ａ，１５ｂを連設するとともに、左右リンクアーム１５ａ，１５ｂは、左右係止部材１６ａ，１６ｂを介して、左右エアシリンダー１７ａ，１７ｂの左右伸縮ロッド１９ａ，１９ｂ上端に連結されている。
【００１３】
他方、下部電極ベッド３は、絶縁板５を介して、下電極ベッド受け部材６を連設するとともに、下電極ベッド受け部材６は、係止部材７を介して左右エアシリンダー１７ａ，１７ｂの下端に連結されている。
【００１４】
さらに、実施形態のスポット溶接補助装置１は、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙの内部に、下部電極ベッド３上部に立設された通電ブロック４を挟んだ状態で、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙの左右外側に左右フレーム１８ａ，１８ｂを配設し、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙの中央下部を左右に貫通させた支軸孔４ｅと、通電ブロック４を横方向に貫通させた支軸孔４ｆと，左右フレーム１８ａ，１８ｂの先端部を左右に貫通させた支軸孔４ｇと、に１本の支軸４ｄを通して、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙ、下部電極ベッド３、及び左右フレーム１８ａ，１８ｂを一体的に連結している。
【００１５】
このように支軸４ｄを通して一体的に連結させることにより、左右フレーム１８ａ，１８ｂを固定板２０に固定した状態で、下部電極ベッド３に対して、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙの先端を、支軸４ｄを支点として回動可能にしている。すなわち、左右リンクアーム１５ａ，１５ｂの後端部及び下電極ベッド受け部材６を上下に連結する左右エアーシリンダー１７ａ，１７ｂを伸長させることにより、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙの先端を下部電極ベッド３に接近させ、左右スポット溶接部１２ｂ，１２ａと左右溶接チップ２ａ，２ｂとでワーク１１を挟んで加圧するとともにスポット溶接を実行する。なお、左右エアーシリンダー１７ａ，１７ｂはそれぞれが独立して伸縮できるようになっている。
【００１６】
左右エアーシリンダー１７ａ，１７ｂの上方には、それぞれ左右シリンダストッパー１７ｃ，１７ｄが上方向に突設されており、左右エアーシリンダー１７ａ，１７ｂを、左右フレーム１８ａ，１８ｂの上部間に架設されている架設板１８ｃの下側に当接して固定できるようになっている。なお、左右シリンダストッパー１７ｃ，１７ｄの上方突出長さを調節して、支軸４ｄ、下部電極ベッド３、左右エアーシリンダー１７ａ，１７ｂ間での三角形構造が形成される。
【００１７】
また、左右リンクアーム１５ａ，１５ｂの下部には、左右リンクアームストッパー１５ｃ，１５ｄが下方向に突設されており、左右エアーシリンダー１７ａ，１７ｂを縮めて左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙを開の状態にしたときに、左右リンクアームストッパー１５ｃ，１５ｄを架設板１８ｃの上面に当接して、左右エアーシリンダー１７ａ，１７ｂを架設板１８ｃに固定できるようになっている。また、左右リンクアームストッパー１５ｃ，１５ｄの下方突出長さを調節することにより、伸縮ロッド１９ａ，１９ｂの収縮長さを調節でき、それに対応して、下部電極ベッド３に対する、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙの先端の開閉角度（回動角度）を設定することができる。
なお、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙは、その中間部下部に支軸孔４ｅが設けられ、この支軸孔４ｅに支軸４ｄを貫通させて、下部通電ブロック４の支軸孔４ｆに枢着され、支軸４ｄを中心に上下に回動できるようになっている。
【００１８】
また、下部通電ブロック４上部のブロックヘッド４ｃの両側面には、それぞれ左右下部電極受電端子４ａ，４ｂを設け、その一方の左下部電極受電端子４ａは、右上部電極アーム１３Ｘの上面に設けられた右上部電極受電端子１３ｂと、左絶縁ブロック２４ａ（図２参照）を介して反対側位置に設けられている。他方の右下部電極受電端子４ｂは、左上部電極アーム１３Ｘの上面に設けられた左上部電極受電端子１３ａと、右絶縁ブロック２４ｂ（図２参照）を介して反対側位置に設けられている。これらの左右下部電極受電端子４ａ，４ｂに外部溶接電源を接続し下部電極ベッド３への電源を供給することができる。
【００１９】
左右上部電極受電端子１３ａ，１３ｂは、左右絶縁板１４ａ，１４ｂによりリンクアーム１５と電気的に絶縁されているとともに、左右絶縁ブロック２４ａ，２４ｂ、支軸４ｄの外表面に挿入した絶縁環１４ｃにより、下部通電ブロック４と電気的に絶縁されている。
【００２０】
図４の斜視図を用いて、上電極、下電極の構造をわかりやすく説明する。下部電極ベッド３の下部には絶縁板５を配置し電流を遮断する構造となっており、上部には、先端左右に左右下部電極チップ２ａ，２ｂが設けられ、後端に下部通電ブロック４が立設されているとともに、その上にブロックヘッド４ｃが載置され、ブロックヘッド４ｃの左右側面を、下部通電ブロック４と一体的に形成された左右下部電極受電端子（４ａ，４ｂ）の左右側面を露出させるように、左右絶縁ブロック２４ａ，２４ｂが覆っている。なお、図中破線で示す左右上部電極受電端子（１３ａ，１３ｂ）は、左右上部電極アーム１３Ｘ，１３Ｙの上に形成されている。
【００２１】
次に、本実施形態のスポット溶接補助装置に外部溶接電源を接続しての溶接動作を説明する。図５（ａ）に示すように、外部電源装置の電極チップ４０ａを左下部電極受電端子４ａに接続するとともに、外部電源装置の電極チップ４０ｂを右上部電極受電端子１３ｂに接続する。このような接続状態では、外部電源装置の電極チップ４０ａ→ 左下部電極受電端子４ａ→ ブロックヘッド４ｃ→ 下部通電ブロック４→ 下部電極ベッド３→ 右下部電極チップ２ｂ→ 右スポット溶接部１２ｂ→ 右上部電極アーム１３Ｙ→ 右上部電極受電端子１３ｂ→外部電源装置の電極チップ４０ｂという経路で通電される。
また、図５（ｂ）に示す状態では、外部電源装置の電極チップ４０ａを左上部電極受電端子１３ａに接続するとともに、外部電源装置の電極チップ４０ｂを右下部電極受電端子４ｂに接続する。このような接続状態では、外部電源装置の電極チップ４０ａ→ 左上部電極受電端子１３ａ→ 左上部電極アーム１３Ｘ→ 左スポット溶接部１２ａ→ 左下部電極チップ２ａ→ 下部電極ベッド３→ 下部通電ブロック４→ ブロックヘッド４ｃ→ 右下部電極受電端子４ｂ→ 外部電源装置の電極チップ４０ｂという経路で通電される。
なお、外部溶接電源の電極チップは、姿勢制御ロボットなどにより溶接姿勢を制御される。
【００２２】
スポット溶接時には、上記の図５（ａ）状態か（ｂ）状態かのいずれかの状態で外部電源を接続して用い、上部電極アームのスポット溶接部と下部電極ベッドの溶接チップとの間では、ワークを加圧して通電してスポット溶接を行うものと行わないものとがある。ワークは、通電状態及び非通電状態の２組のスポット溶接部及び溶接チップで強く挟持されるので、スポット溶接時のワークを安定的に保持しながらスポット溶接を行うことができる。
【００２３】
次に、スポット溶接補助装置を前後に進退可能にする伸縮手段について説明する。図７に示すように、スポット溶接補助装置１の後端部に、固定板２０に固設したガイド軸３３とシリンダーロッド３４を有する伸縮手段３０を設け、スポット溶接作業時に対象とするワークに向けての進出や、溶接作業が終了した後にワークから後退することができるようにしている。ガイド軸３３及びシリンダーロッド３４は、基台３１に立設された支柱３２に設けられたガイド板３５にスライド自在に取り付けられており、シリンダーロッド３４に連結したエアーシリンダー３６の伸縮によってスポット溶接補助装置１を前後に進退可能にしている。
【００２４】
上記実施形態では、スポット溶接補助装置の各部品の位置関係を、下部電極ベッドを水平に載置した姿勢状態で、左右、上、下の表現を用いて説明したが、本スポット溶接補助装置の姿勢は前記姿勢に限定されず、本発明の要旨に相当する限り本発明の範囲に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のスポット溶接補助装置は、外部の溶接電源と接続して用いる溶接補助装置であり、高価な電流制御装置を具備せず構造も簡単であるから、大小多様な溶接ワークに対応させることができ、産業上の利用可能性が極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態のスポット溶接補助装置の右側面図である。
【図２】本実施形態のスポット溶接補助装置の平面図である。
【図３】本実施形態のスポット溶接補助装置の正面図である。
【図４】本実施形態のスポット溶接補助装置の部分的な構成を示す分解斜視図である。
【図５】外部の溶接電源の溶接端子を上下電極部受電端子に接続し電力供給状態を説明する平面図である。
【図６】外部の溶接電源の溶接端子を上下電極部受電端子に接続し電力供給状態を説明する正面図である。
【図７】本実施形態のスポット溶接補助装置に伸縮手段を接続した右側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・スポット溶接補助装置
２・・・溶接チップ
２ａ・・・左溶接チップ
２ｂ・・・右溶接チップ
３・・・下部電極ベッド
４・・・下部通電ブロック
４ａ・・・左下部電極受電端子
４ｂ・・・右下部電極受電端子
４ｃ・・・ブロックヘッド
４ｄ・・・支軸
５・・・絶縁板
６・・・下電極ベッド受け部材
７・・・係止部材
１１・・・溶接ワーク
１２ａ・・・左スポット溶接部
１２ｂ・・・右スポット溶接部
１３・・・上電極
１３ａ・・・左上部電極受電端子
１３ｂ・・・右上部電極受電端子
１３Ｘ・・・左上部電極アーム
１３Ｙ・・・右上部電極アーム
１４ａ・・・左絶縁板
１４ｂ・・・右絶縁板
１４ｃ・・・絶縁環
１５・・・リンクアーム
１５ａ，１５ｂ・・・左右リンクアーム
１５ｃ，１５ｄ・・・左右リンクアームストッパー
１６・・・係止部材
１６ａ，１６ｂ・・・左右係止部材
１７ａ・・・左エアシリンダー
１７ｂ・・・右エアシリンダー
１７ｃ，１７ｄ・・・シリンダストッパー
１９ａ，１９ｂ・・・伸縮ロッド
１８・・・フレーム
１８ａ，１８ｂ・・・左右フレーム
１８ｃ・・・架設板
１９ａ，１９ｂ・・・左右伸縮ロッド
２０・・・固定板
２４ａ・・・左絶縁ブロック
２４ｂ・・・右絶縁ブロック
３０・・・伸縮手段
３１・・・基台
３２・・・支柱
３３・・・ガイド軸
３４・・・シリンダーロッド
３５・・・ガイド板
３６・・・エアーシリンダー
４０・・・スポット溶接機
４０ａ，４０ｂ・・・電極チップ
【図１】
2008149345.tif 000003
【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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