(57)【要約】【課題】  溶接ガンにおける溶接電極の駆動休止時において、所定時間経過後に、溶接時に加熱した溶接ガンを冷却するための冷却水の供給を自動的に停止する手段を提供する。【解決手段】  溶接時に加熱された溶接ガンにおける溶接動作の開始時においては、該溶接動作の開始と同期して、溶接ガンへの冷却水の供給路２０を開閉する遮断弁２１を開放位置に駆動し、上記溶接ガンにおける溶接動作の終了時においては、該溶接動作の終了と同期してタイマー３０を始動させ、上記遮断弁２１を該タイマー３０と連動させて、該タイマーで設定された一定時間経過後に冷却水の供給路２０を遮断する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接時に加熱された溶接ガンを冷却するための冷却方法であって、
上記溶接ガンにおける溶接動作の開始時においては、該溶接動作の開始と同期して、溶接ガンへの冷却水の供給路を開閉する遮断弁を開放位置に駆動し、
上記溶接ガンにおける溶接動作の終了時においては、該溶接動作の終了と同期してタイマーを始動させ、上記遮断弁を該タイマーと連動させて、該タイマーで設定された一定時間経過後に冷却水の供給路を遮断する、
ことを特徴とする溶接ガンの冷却方法。
【請求項２】
上記溶接ガンの溶接動作の開始時が、溶接用電極によりワークを挟むための流体圧シリンダの駆動用バルブの切換えにより、該流体圧シリンダの駆動を開始する駆動開始時であり、
溶接動作の終了時が、上記駆動用バルブの切換えによる上記流体圧シリンダの復帰開始時である、
ことを特徴とする請求項１に記載の溶接ガンの冷却方法。
【請求項３】
上記タイマーは、上記流体圧シリンダの復帰のために供給される圧力流体の一部を、容量が設定されたタンクに絞り弁を介して充填しはじめることにより始動され、そのタンク内圧が一定時間経過後にパイロット弁を動作させるに必要な圧力に達したときに、該パイロット弁を介して上記冷却水の供給路に設けた遮断弁を閉鎖位置に切り換え、それにより溶接ガンへの冷却水の供給路を遮断する、
ことを特徴とする請求項２に記載の溶接ガンの冷却方法。
【請求項４】
溶接時に加熱された溶接ガンを冷却するための冷却装置であって、
上記溶接ガンへガン冷却用の冷却水を供給するための供給路と、
該溶接ガンの溶接動作の終了と同期して始動するタイマーと、
該溶接ガンの溶接動作の開始と同期して該溶接ガンへの冷却水の供給路を開放し、上記タイマーと連動してそれに設定された一定時間経過後に上記冷却水の供給路を遮断する遮断弁と、
を備えることを特徴とする溶接ガンの冷却装置。
【請求項５】
上記溶接ガンが、流体圧シリンダの駆動により電極を突出させ、相手側の固定電極との間にワークを挟んで通電することにより溶接する機構を有するものであり、
上記流体圧シリンダの復帰用圧力室への流路を分岐して、流入流体の容量により時間設定を行うタンクに絞り弁を介して接続すると共に、上記タンクに、その内圧が一定値を超えたときに上記遮断弁を閉鎖位置に駆動するパイロット弁を接続し、これにより上記タイマーを構成させた、
ことを特徴とする請求項４に記載の溶接ガンの冷却装置。
【請求項６】
上記流体圧シリンダの復帰用圧力室とタンクとの間に介装した上記絞り弁と並列に、上記タンク内の流体圧力を復帰用圧力室側に排出する逆止弁を接続し、
上記逆止弁に、上記流体圧シリンダの駆動に際して、駆動用バルブの切換えにより該シリンダの駆動側圧力室に圧力流体を供給すると共に、復帰用圧力室側を低圧化させたときに、上記タンク内の圧力を低下させて、冷却水用の遮断弁を開放位置に切換える機能を持たせた、
ことを特徴とする請求項５に記載の溶接ガンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接ガンの冷却方法及びその装置に関するものであり、更に具体的には、溶接時に加熱した溶接ガンを冷却するための冷却水の節水及び省エネルギー化を図れるようにしたスポット溶接ガンの冷却方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体組立工程等においては、各所に溶接工程が配置され、ロボット溶接装置や手動溶接装置等が順次ワークの所定の溶接箇所のスポット溶接を行うようにしている。溶接は、一対の電極でワークの溶接部位を挟持して、所定の電力を印加するなどの手段により行うもので、その溶接のための通電により溶接ガンが加熱されるので、冷却水を流してそれを冷却するようにしている。
この溶接ガンの冷却水は、通常、溶接ガンの駆動の休止時においても常時流しているのが通例であり、そのため、場合によっては必要以上の冷却を行い、冷却水を無駄に消費している。そのため、この冷却水の供給の無駄をなくす構成を採用し、しかも、そのために付設する機構を可及的に簡単化することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の技術的課題は、上記問題を解決し、溶接ガンにおける溶接電極の駆動休止時において、所定時間経過後に、溶接時に加熱した溶接ガンを冷却するための冷却水の供給を自動的に停止する手段を提供することにある。
更に具体的な本発明の技術的課題は、上記スポット溶接ガンにおける溶接電極の駆動休止時において所定時間経過後に冷却水の供給を制御する手段を、上記ガンの溶接電極を駆動する流体圧シリンダへ駆動用バルブの切換えにより供給される圧力流体を利用した簡単な構成の装置として提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための本発明の冷却方法は、溶接時に加熱された溶接ガンを冷却するための冷却方法であって、上記溶接ガンにおける溶接動作の開始時においては、該溶接動作の開始と同期して、溶接ガンへの冷却水の供給路を開閉する遮断弁を開放位置に駆動し、上記溶接ガンにおける溶接動作の終了時においては、該溶接動作の終了と同期してタイマーを始動させ、上記遮断弁を該タイマーと連動させて、該タイマーで設定された一定時間経過後に冷却水の供給路を遮断することを特徴とするものである。
【０００５】
本発明の冷却方法の好ましい実施形態においては、上記溶接ガンの溶接動作の開始時が、溶接用電極によりワークを挟むための流体圧シリンダの駆動用バルブの切換えにより、該流体圧シリンダの駆動を開始する駆動開始時であり、溶接動作の終了時が、上記駆動用バルブの切換えによる上記流体圧シリンダの復帰開始時である。
また、上記タイマーは、上記流体圧シリンダの復帰のために供給される圧力流体の一部を、容量が設定されたタンクに絞り弁を介して充填しはじめることにより始動され、そのタンク内圧が一定時間経過後にパイロット弁を動作させるに必要な圧力に達したときに、該パイロット弁を介して上記冷却水の供給路に設けた遮断弁を閉鎖位置に切り換え、それにより溶接ガンへの冷却水の供給路を遮断するものとして構成される。
【０００６】
一方、上記課題を解決するための本発明の冷却装置は、溶接時に加熱された溶接ガンを冷却するための冷却装置であって、上記溶接ガンへガン冷却用の冷却水を供給するための供給路と、該溶接ガンの溶接動作の終了と同期して始動するタイマーと、該溶接ガンの溶接動作の開始と同期して該溶接ガンへの冷却水の供給路を開放し、上記タイマーと連動してそれに設定された一定時間経過後に上記冷却水の供給路を遮断する遮断弁とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の冷却装置の好ましい実施形態においては、上記溶接ガンが、流体圧シリンダの駆動により電極を突出させ、相手側の固定電極との間にワークを挟んで通電することにより溶接する機構を有するものであり、上記流体圧シリンダの復帰用圧力室への流路を分岐して、流入流体の容量により時間設定を行うタンクに絞り弁を介して接続すると共に、上記タンクに、その内圧が一定値を超えたときに上記遮断弁を閉鎖位置に駆動するパイロット弁を接続し、これにより上記タイマーが構成される。
【０００８】
また、上記流体圧シリンダの復帰用圧力室とタンクとの間に介装した上記絞り弁と並列に、上記タンク内の流体圧力を復帰用圧力室側に排出する逆止弁を接続し、上記逆止弁に、上記流体圧シリンダの駆動に際して、駆動用バルブの切換えにより該シリンダの駆動側圧力室に圧力流体を供給すると共に、復帰用圧力室側を低圧化させたときに、上記タンク内の圧力を低下させて、冷却水用の遮断弁を開放位置に切換える機能を持たせることにより構成される。
【発明の効果】
【０００９】
以上に詳述した本発明の方法及びその装置によれば、溶接ガンにおける溶接電極の駆動休止時において、所定時間経過後に、溶接時に加熱した溶接ガンを冷却するための冷却水の供給を自動的に停止する手段を得ることができ、しかも、上記溶接ガンにおける溶接電極の駆動休止時において所定時間経過後に冷却水の供給を制御する手段を、上記ガンの溶接電極を駆動する流体圧シリンダへ駆動用バルブの切換えにより供給される圧力流体を利用した簡単な構成の装置として提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る冷却装置を備えたスポット溶接ガンの実施の一例を示している。
この溶接ガンは、流体圧（空気圧）シリンダ１のピストン２に連結したピストンロッド３の先端に溶接電極４を取付け、該シリンダ１の駆動によりそのピストンロッド３の先端の溶接電極４を突出させ、それと相手側の固定電極５との間にワークＷを挟んで通電することにより、該ワークＷを溶接する機構を有するものである。
【００１１】
上記流体圧シリンダ１の駆動は、空気源１０に接続された５ポート２位置の電磁駆動用バルブ１１によって行われ、該バルブ１１は、図示の切換位置では、流体圧シリンダ１における駆動側圧力室１Ａをそれに連通する流路１２ａによって大気に開放させ、また、復帰側圧力室１Ｂがそれに連通する流路１２ｂによって空気源１０に接続されている。従って、ピストン２は、溶接電極４をワークＷから後退させる方向に復帰駆動される。
一方、ソレノイド１１ａへの通電により上記バルブ１１が他方の切換位置に切換えられると、流体圧シリンダ１における駆動側圧力室１Ａが空気源１０に接続されると共に、復帰側圧力室１Ｂが大気に開放される。従って、ピストン２は溶接電極４をワークＷに圧接する方向に駆動される。
【００１２】
上記溶接ガンによる溶接は、上記シリンダ１によるピストンロッド３の突出により、一対の電極４，５でワークＷの溶接部位を挟持して、所定の通電を行うことにより行うものである。
そして、この溶接のための通電により溶接ガンにおける電極等が加熱されるので、冷却水を流してそれを冷却するが、この冷却水を溶接ガンの駆動の休止時においても常時流しておくと、場合によっては冷却水を無駄に消費することになり、そのため、上記溶接ガンでは、この冷却水の無駄をなくすための簡単な冷却装置を付設している。
【００１３】
上記冷却装置は、概略的には、上記溶接ガンへ冷却用の冷却水を通断するための遮断弁２１を持った供給路２０と、該溶接ガンの溶接動作の終了と同期して始動するようにしたタイマー３０とを備えている。そして、概略的には、該溶接ガンの溶接動作の開始と同期して該溶接ガンへの冷却水の供給路２０における遮断弁２１を開放し、また上記タイマー３０と連動してそれに設定された一定時間経過後に上記冷却水の供給路２０における遮断弁２１を遮断するようにしている。
【００１４】
更に具体的に説明すると、上記溶接ガンに冷却水を供給する供給路２０には、上記遮断弁２１を備えると共に手動の元栓２２を備えている。また、上記タイマー３０は、流体圧シリンダ１を復帰させる場合に圧力流体を供給する復帰側圧力室１Ｂへの流路１２ｂを分岐して、その分岐流路３１を、流入流体の容量により時間設定を行うタンク３４に、絞り弁３２と逆止弁３３の並列回路を介して接続すると共に、上記タンク３４に、その内圧が一定値を超えたときに上記遮断弁２１を閉鎖位置に駆動するパイロット弁３５を接続することにより構成している。
【００１５】
上記復帰用圧力室１Ｂとタンク３４との間に介装した上記絞り弁３２は、タンク３４に流入する流体の流量を適切に設定することにより、タンク３４の容量との関連で該タンク内が一定の設定圧力まで昇圧する時間（タイマーの設定時間）を設定できるものであり、それを流量可変の絞り弁とすることにより、上記時間を可変にすることができる。このタンク３４は、パイロット弁３５を動作させるための流体圧を蓄積するためのもので、該タンク３４の内圧がパイロット弁３５を動作させるに必要な圧力に達したときには、トグル的に該パイロット弁３５を動作させ、前記分岐流路３１の流体をバイパス流路３６を通して上記冷却水の供給路２０に設けた遮断弁２１に供給して、それを閉鎖位置に切換え、それにより溶接ガンへの冷却水の供給路２０が遮断される。通常、上記タイマーによって遮断弁２１を動作させる時間、即ち、溶接動作の終了後に遮断弁２１により冷却水の供給路２０を遮断するまでの時間は、１５〜３０秒程度が適切である。
【００１６】
また、上記絞り弁３２と並列に接続した逆止弁３３は、上記流体圧シリンダ１の駆動に際して、駆動用バルブ１１の切換えにより該シリンダ１の駆動側圧力室１Ａに圧力流体を供給すると共に、復帰用圧力室１Ｂの流体を排出して、該圧力室１Ｂ側を低圧化したときに、上記タンク３４内の圧力流体を、分岐流路３１を介して流路１２ｂ及び駆動用バルブ１１を通して排出することにより、その圧力を低下させ、冷却水用の遮断弁２１を開放位置に切換えて冷却水の供給を開始させる機能を有するものである。
【００１７】
次に、上述した溶接ガンの冷却装置の作用と共に、該溶接ガンの冷却方法について説明する。
先ず、上記溶接ガンにおける溶接動作の開始時においては、該溶接動作の開始と同期して、即ち溶接用電極４によりワークＷを挟むための流体圧シリンダ１の駆動用バルブ１１の切換えにより供給される圧力流体を利用して、溶接ガンへの冷却水の供給路２０を開閉する遮断弁２１が開放位置に駆動される。
【００１８】
具体的には、この遮断弁２１の駆動は、上記流体圧シリンダ１のピストンロッド３により電極４を突出させるべく、上記駆動用バルブ１１の切換えにより、駆動側圧力室１Ａに流路１２ａを介して圧力源１０からの圧力流体を供給すると共に、復帰側圧力室１Ｂを流路１２ｂを介して大気に開放した場合に、上記流路１２ｂから分岐した分岐流路３１も大気に開放され、それに伴って、タンク３４内の圧力流体が逆止弁３３から分岐流路３１及び流路１２ｂを通じて急速に大気に放出され、該タンク３４内の圧力が低下するので、パイロット弁３５が切換えられて、分岐流路３１からバイパス流路３６を介して遮断弁２１にそれを閉鎖するために送給されていた圧力流体が排出され、その結果、遮断弁２１により冷却水の供給路２０が開放され、溶接ガンへの冷却水の供給が開始される。
【００１９】
一方、上記溶接ガンの溶接動作の終了時においては、該溶接動作の終了と同期してタイマー３０が始動し、上記遮断弁２１を該タイマー３０と連動させて、該タイマーで設定された一定時間経過後に冷却水の供給路２０が遮断される。
更に具体的に説明すると、溶接動作の終了時、即ち、上記駆動用バルブ１１の切換えによる上記流体圧シリンダ１１の復帰開始時には、該流体圧シリンダ１の復帰のために流路１２ｂを通して該シリンダの復帰側圧力室１Ｂに供給される圧力流体の一部が、タンク３４に絞り弁３２を介して充填開始され、それによってタイマー３０が始動し、タンク３４の内圧が一定時間により経過によりパイロット弁３５を動作させるに必要な圧力に達したときに、即ち、タイマーの設定時間後に該パイロット弁３５を切換え、バイパス流路３６を通して冷却水の供給路２０に設けた遮断弁２１を開放位置から閉鎖位置に切り換える。それにより、タイマー３０による設定時間後に溶接ガンへの冷却水の供給路２０が遮断される。
【００２０】
なお、上述した冷却方法及びその装置によれば、溶接ガンにおける溶接動作の開始時に既に冷却水の遮断弁２１が開放位置にある場合にも、冷却水の供給路２０における遮断弁２１がそのまま開放位置に保持され、しかも、上記溶接ガンにおける溶接動作の終了時においては、該溶接動作の終了と同期してタイマー３０を始動させ、上記遮断弁２１を該タイマー３０と連動させて、該タイマー３０で設定された一定時間経過後に冷却水の供給路２０を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例の構成を、主としてシンボルマークによって示す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１      流体圧シリンダ
１Ａ    駆動側圧力室
１Ｂ    復帰用圧力室
３      ピストンロッド
４      溶接用電極
５      固定電極
１１      駆動用バルブ
２０      供給路
２１      遮断弁
３０      タイマー
３２      絞り弁
３３      逆止弁
３４      タンク
３５      パイロット弁
Ｗ      ワーク
【図１】
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