(57)【要約】【課題】  簡単な構造によりモータの容量を変更することなく、加圧前の空走期間は高速で作動し、加圧が必要なエリアに入ったときは作動速度のエネルギを加圧力エネルギにして所定の加圧力を得るようにしたスポット溶接機を提供する。【解決手段】  先端に電極チップ２を備えたシャフト１にナット５を螺合し、ねじプーリ１０によるナット５の正逆回転によりシャフト１を進退軸移動させる。ねじプーリ１０はベルト１３を介してサーボモータ１１により正逆回転駆動するようにした。そして、シャフト１とナット５の螺合ねじピッチを小さくし、ナット５とねじプーリ１０の螺合ねじピッチを大きくしてシャフトの先端の電極チップの加圧力を大きくした。【選択図】        図１
2005161335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に電極チップを備え外周面にねじと軸線方向の第１キー溝とが設けられており、前記第１キー溝に第１キーが係合して回転を規制し軸方向の移動を許容する進退軸移動可能なシャフトと、ねじ穴が前記シャフトのねじに螺合し、外周面にねじが設けられており、両端に正転では第２キーが当接して回転を規制し逆転では前記第２キーを通過して回転を許容するラッチを備えた第１及び第２環状溝とこの第１及び第２環状溝間に軸線方向の第２キー溝が前記第１及び第２環状溝と連通して設けられており、この第２キー溝に前記第２キーが係合しているときには回転を規制し軸方向のみ移動を許容して前記シャフトを進退作動するためのナットと、このナットの外周面のねじに螺合したねじプーリと、このねじプーリをベルトを介して正逆回転駆動するサーボモータとから構成されていることを特徴とするスポット溶接機。
【請求項２】
シャフトのねじはピッチを小さくし、ねじプーリが螺合するナットの外周面のねじはピッチを大きくし、前記シャフトの先端の電極チップの加圧力を大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スポット溶接機は空圧、油圧シリンダによって駆動されているが、近年、速度、位置制御が精密に得られることからＡＣサーボモータで駆動するものが用いられるようになった。加圧速度及び加圧力を負荷に応じて変速比が自由に変えられる機構の一つとして図５で示すスポット溶接機が提供されている。その構造は、先端に電極チップ２１を備えた進退移動可能なシャフト２０と、このシャフト２０を進退軸移動させるための駆動装置として、シャフト２０と併設されたサーボモータ２２の回転軸２３に巻き取りドラム２６を固定し、前記回転軸２３から延在しているスプラインシャフト２４にピッチ調整用の巻き取りドラム２７を固定した可動スリーブ２５が軸線方向に進退移動可能に嵌挿され、前記巻き取りドラム２６とピッチ調整用の巻き取りドラム２７とに巻かれているコイルスプリング２８をシャフト２０にスパイラルに巻き付けてひもねじを形成し、サーボモータ２２の正逆回転によりコイルスプリング２８によるひもねじを介してシャフト２０に進退軸移動させ、シャフト２０に巻き付けているひもねじのピッチを変更することで変速するようにしている。しかしながら、このものでは、ひもねじとシャフト２０間の摩擦が小さいのでシャフト２０に大きな力（加圧力）をかけると、滑りが発生することがあり、そのため、高加圧力のスポット溶接には適用することができないという問題があった。
【０００３】
そこで、特開平１１−１０４８４５号で電極チップを備えたシャフトをモータ、クラッチを介してラック・ピニオン機構で進退作動するようにして上記の問題を解消したものが提供されているが、このものは、クラッチやラック・ピニオン機構などで構造が複雑と成るばかりでなく高価となっている問題がある。
【特許文献１】特開平１１−１０４８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、簡単な構造によりモータの容量を変更することなく、加圧前の空走期間は高速で作動し、加圧が必要なエリアに入ったときは作動速度のエネルギを加圧力エネルギにして所定の加圧力を得るようにしたスポット溶接機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための本発明は、請求項１に記載の通り、先端に電極チップを備え外周面にねじと軸線方向の第１キー溝とが設けられており、前記第１キー溝に第１キーが係合して回転を規制し軸方向の移動を許容する進退軸移動可能なシャフトと、ねじ穴が前記シャフトのねじに螺合し、外周面にねじが設けられており、両端に正転では第２キーが当接して回転を規制し逆転では前記第２キーを通過して回転を許容するラッチを備えた第１及び第２環状溝とこの第１及び第２環状溝間に軸線方向の第２キー溝が前記第１及び第２環状溝と連通して設けられており、この第２キー溝に前記第２キーが係合しているときには回転を規制し軸方向のみ移動を許容して前記シャフトを進退作動するためのナットと、このナットの外周面のねじに螺合したねじプーリと、このねじプーリをベルトを介して正逆回転駆動するサーボモータとから構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の通り、上記シャフトのねじはピッチを小さくし、ねじプーリが螺合するナットの外周面のねじはピッチを大きくし、前記シャフトの先端の電極チップの加圧力を大きくしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、加圧時に必要な所定の力を保ちながら、サーボモータの出力を変えることなく、空走期間のみ加圧シャフトの移動速度が大きくすることができ、これによりスポット溶接の時間を短縮することができる。また、大きな加圧力が必要なスポット溶接作業にも適用することができる効果を有しているものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。図１において、１はシャフトであり、その先端に電極チップ２を備えている。このシャフト１の外周面には、ねじ１ａと軸線方向の第１キー溝３とが設けられている。前記第１キー溝３には図示していない固定部に固定されている第１キー４が係合されており、前記シャフト１は回転を規制し軸方向の移動は許容して進退軸移動可能としているものである。
【０００９】
前記シャフト１のねじ１ａにナット５が螺合している。このナット５は、前記シャフト１のねじ１ａに螺合するねじ穴を有しており、外周面にはねじ５ａが設けられている。また、両端の外周には第１環状溝６ａと第２環状溝６ｂとが設けられており、これら第１環状溝６ａと第２環状溝６ｂ内には図２及び図３で代表して示すようにラッチ９ａ、９ｂを備えている。さらに、前記第１環状溝６ａと第２環状溝６ｂとの間に軸線方向の第２キー溝７が設けられており、この第２キー溝７は前記第１環状溝６ａと第２環状溝６ｂに連通されている。  
【００１０】
前記第１環状溝６ａと第２環状溝６ｂ及び第２キー溝７には図示していない固定部に固定されている第２キー８が係入し、この第２キー８が第１環状溝６ａと第２環状溝６ｂに係入している状態において正転ではラッチ９ａ、９ｂに第２キー８が当接してナット５を１回転を許容して第２キー溝７を第２キー８位置と合致させ、逆転で前記第２キー８はラッチ９ａ、９ｂを通過してナット５の回転を許容する。また、第２キー８が第２キー溝７に係入するとナット５の回転を規制し軸方向のみ進退移動を許容する。
【００１１】
前記ナット５の外周面のねじ５ａにはねじプーリ１０が螺合している。このねじプーリ１０はサーボモータ１１のプーリ１２とベルト１３を介してサーボモータ１１の正逆回転が伝達されるようになっている。前記ベルト１３はタイミングベルトを用いることが望ましい。
【００１２】
また、前記シャフト１のねじ１ａはピッチを小さくし、ねじプーリ１０が螺合するナット５の外周面のねじ５ａはピッチを大きくする。
【００１３】
上記の構造よりなる本発明の動作について図４に基づき説明する。図４（ａ）は動作開始の状態である。すなわち、ナット５は後退端（図では上昇端）に位置しており、第２キー８は第２環状溝６ｂに係入してラッチ９ｂに当接してナット５の回転を規制している。この状態でねじプーリ１０が正転することによりナット５は、そのねじ５ａとねじプーリ１０のねじのリードにより前進（図では下降）移動し第２キー８は第２キー溝７に係入してナット５の回転を規制してナット５を前進し続け、シャフト１もそれに付随してナット５と一体になって前進する。
【００１４】
次いで、図４（ｂ）で示すように、ナット５が前進端（図では下降端）に位置したときに第２キー８が第２キー溝７から第１環状溝６ａに係入してラッチ９ａに当接し、ねじプーリ１０とナット５とが同時に回転する。これにより、シャフト１はナット５のねじ穴のねじとシャフト１のねじ１ａとのねじリードによりシャフト１のみ前進（図では下降）して電極チップ２はワークＷに当接加圧してスポット溶接を行う。この電極チップ２の加圧力は、前述のようにシャフト１のねじ１ａはピッチを小さくし、ねじプーリ１０が螺合するナット５の外周面のねじ５ａはピッチを大きくすることにより電極チップの加圧力が大きく得られる。
【００１５】
前記スポット溶接動作の後は図４（ｃ）で示すように、ねじプーリ１０が逆回転する。このねじプーリ１０が逆回転することにより第１環状溝６ａに係入している第２キー８がラッチ９ａに当接してナット５の回転を規制してナットを後退（図では上昇）する。その後も第２キー８は第２キー溝７に係入してナット５の回転を規制して後退を続け、シャフト１もそれに付随して後退しナット５は後退端に位置され、図４（ｄ）で示すように、第２キー８が第２環状溝６ｂに係入して第２キー８はラッチ９ｂを通過することによりナット５の逆回転が許容され、従って、ねじプーリ１０とナット５とが同時に逆回転してナット５のねじ穴とシャフト１のねじ１ａのリードによりシャフト１みを後退（図では上昇）させスポット溶接サイクルを完了する。
【００１６】
このように本発明によれば、モータの容量を変更することなく、加圧前の空走期間は高速で作動し、加圧が必要なエリアに入ったときは作動速度のエネルギを加圧力エネルギにして所定の加圧力を得ることができ、空走期間のみ加圧シャフトの移動速度を大きくすることができ、これによりスポット溶接の時間を短縮することができるとともに、大きな加圧力が必要なスポット溶接作業にも適用することができる利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の全体斜視図
【図２】本発明の要部正面図
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】本発明の動作説明図
【図５】従来のスポット溶接機の構造を示す図
【符号の説明】
【００１８】
１    シャフト
１ａ  ねじ
２    電極チップ
３    第１キー溝
４    第１キー
５    ナット
６ａ  第１環状溝
６ｂ  第２環状溝
７    第２キー溝
８    第２キー
９ａ  ラッチ
９ｂ  ラッチ
１０    ねじプーリ
１１    サーボモータ
１２    プーリ
【図１】
2005161335.tif 000003
【図２】
2005161335.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005161335.tif 000006
【図５】
2005161335.tif 000007