(57)【要約】【課題】作業者の作業性を向上できるポータブルガンを提供する。【解決手段】スポット溶接に用いるポータブルガン１０であって、給電装置６０は、高電流を生成するトランス６５と、トランス６５に接続される１次ケーブル２１と、ポータブルガン本体２０に接続される２次ケーブル２２と、１次ケーブル２１と２次ケーブル２２とを接続する接続部３０と、を具備し、接続部３０は、１次ケーブル２１に接続される１次側ブラケット３１と、２次ケーブル２２に接続される２次側ブラケット３２と、を具備し、コントローラ５０は、給電装置６０によるポータブルガン本体２０への通電時には、１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とを面圧し、給電装置６０によるポータブルガン本体２０への通電時以外には、１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２との面圧を解除する。【選択図】図３
2012110902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の金属板を重ね合わせ、該金属板同士を圧着しながら通電するスポット溶接に用いるポータブルガンであって、
前記ポータブルガンは、
前記金属板同士を通電するための電流を供給する給電装置と、
前記金属板同士を圧着するための空気圧を供給する空気圧供給装置と、
前記金属板同士を前記空気圧供給装置によって圧着しつつ、前記給電装置によって供給される電流を該金属板同士に通電するポータブルガン本体と、
前記ポータブルガン本体を吊り下げる吊りアームと、
を具備し、
前記給電装置は、
高電流を生成するトランスと、
前記トランスに接続される１次ケーブルと、
前記ポータブルガン本体に接続される２次ケーブルと、
前記１次ケーブルと前記２次ケーブルとを接続する接続部と、
を具備し、
前記接続部は、
前記１次ケーブルに接続される１次側ブラケットと、 
前記２次ケーブルに接続される２次側ブラケットと、 
を具備し、
前記ポータブルガン本体は、前記吊りアームに対する姿勢角度が回動可能または固定されるように構成され、
前記ポータブルガンは、
前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時には、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとを面圧し、かつ、前記ポータブルガン本体が前記吊りアームに対する姿勢角度を固定し、
前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時以外には、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとの面圧を解除し、かつ、前記ポータブルガン本体の前記吊りアームに対する姿勢角度を回動可能とする、
ポータブルガン。
【請求項２】
請求項１記載のポータブルガンであって、
前記給電装置による通電、ならびに、前記空気圧供給装置による空気圧の供給を制御する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時には、前記空気圧供給装置によって、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとを面圧し、かつ、前記ポータブルガン本体が前記吊りアームに対する姿勢角度を固定し、
前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時以外には、前記空気圧供給装置によって、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとの面圧を解除し、かつ、前記ポータブルガン本体の前記吊りアームに対する姿勢角度を回動可能とする、
ポータブルガン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポータブルガンの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポータブルガンは、作業者が手に持って溶接作業（スポット溶接）を行う装置として公知である。スポット溶接とは、２枚の母材（金属板）を圧着しつつ電流を流し、その抵抗熱で金属を溶かして接合する溶接方法である。例えば、スポット溶接は、自動車工場において、自動車フレーム等の製造工程で行われる。自動車フレーム等のスポット溶接は、多くの場合、産業ロボットに取り付けたスポットガンによって行われる。しかし、自動車フレーム等のスポット溶接であっても、自動車の一部の溶接箇所については人手による溶接作業が行われる。このとき、作業者は、ポータブルガンによって溶接作業を行う。
【０００３】
例えば、特許文献１は、吊り下げ式のポータブルガンの構成を開示している。吊り下げ式のポータブルガンとは、ポータブルガンが上方から吊りアームによって吊り下げられる構成のポータブルガンである。吊り下げ式のポータブルガンによれば、ポータブルガンの自重が吊りアームにかかるため、作業者は、比較的小さい力で溶接作業を行うことができる。
【０００４】
自動車フレーム等の溶接作業では、溶接箇所によっては、作業者が、ポータブルガンが吊り下げられた状態からポータブルガンの角度を変えて溶接作業を行う必要がある。このようにポータブルガンの角度を変えて溶接作業を行う場合には、作業者が、ポータブルガンに電流を供給するケーブルを曲げて溶接位置を決める必要がある。通常、ポータブルガンに電流を供給するケーブルは、高電流電源ケーブルであるため、径の大きいケーブルが使用される。そのため、作業者は、ポータブルガンの角度を変えて溶接を行う場合には、ケーブルを曲げるための相当の力が必要である。また、作業者は、溶接が終了するまでケーブルを曲げたまま同じ姿勢を保つ必要があり、ケーブルを曲げたままに維持するために相当の力が必要である。さらに、ポータブルガンの角度を変えて溶接作業を行う度に、ケーブルが曲げられるので、曲げられる箇所に負荷がかかりケーブル自体の寿命が短くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０５８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする課題は、作業者の作業性を向上できるポータブルガンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、二枚の金属板を重ね合わせ、該金属板同士を圧着しながら通電するスポット溶接に用いるポータブルガンであって、前記ポータブルガンは、前記金属板同士を通電するための電流を供給する給電装置と、前記金属板同士を圧着するための空気圧を供給する空気圧供給装置と、前記金属板同士を前記空気圧供給装置によって圧着しつつ、前記給電装置によって供給される電流を該金属板同士に通電するポータブルガン本体と、前記ポータブルガン本体を吊り下げる吊りアームと、を具備し、前記給電装置は、高電流を生成するトランスと、前記トランスに接続される１次ケーブルと、前記ポータブルガン本体に接続される２次ケーブルと、前記１次ケーブルと前記２次ケーブルとを接続する接続部と、を具備し、前記接続部は、前記１次ケーブルに接続される１次側ブラケットと、 前記２次ケーブルに接続される２次側ブラケットと、 を具備し、前記ポータブルガン本体は、前記吊りアームに対する姿勢角度が回動可能または固定されるように構成され、前記ポータブルガンは、前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時には、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとを面圧し、かつ、前記ポータブルガン本体が前記吊りアームに対する姿勢角度を固定し、前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時以外には、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとの面圧を解除し、かつ、前記ポータブルガン本体の前記吊りアームに対する姿勢角度を回動可能とするものである。
【０００９】
請求項２においては、請求項１記載のポータブルガンであって、前記給電装置による通電、ならびに、前記空気圧供給装置による空気圧の供給を制御する制御装置と、を具備し、前記制御装置は、前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時には、前記空気圧供給装置によって、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとを面圧し、かつ、前記ポータブルガン本体が前記吊りアームに対する姿勢角度を固定し、前記給電装置による前記ポータブルガン本体への通電時以外には、前記空気圧供給装置によって、前記１次側ブラケットと前記２次側ブラケットとの面圧を解除し、かつ、前記ポータブルガン本体の前記吊りアームに対する姿勢角度を回動可能とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポータブルガンによれば、作業者の作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るポータブルガンの全体的な構成を示した構成図。
【図２】（Ａ）同じくポータブルガン本体を示した正面図、（Ｂ）同じく側面図。
【図３】（Ａ）同じく接続部を示した正面図、（Ｂ）同じく側面図。
【図４】ポータブルガンの通電制御のフローを示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて、本発明の実施形態であるポータブルガン１０について説明する。
なお、図１では、点線は空気供給回路のエアホースを示し、１点鎖線は給電回路の電線ケーブルを示し、２点鎖線は制御回路の電気信号線を示している。また、図１の下方には、例えば、スポット溶接による溶接作業の１例として、ポータブルガン本体２０によって板金１０１と板金１０２との溶接を行う様子が示されている。
【００１３】
本実施形態のポータブルガン１０は、自動車工場において、車体１００の製造工程で板金同士のスポット溶接を行うときに用いられるものとする。ポータブルガン１０は、作業者が手に持って溶接作業（スポット溶接）を行う装置である。スポット溶接とは、例えば、車体１００を構成する２枚の板金１０１と板金１０２とを圧着しつつ電流を流し、その抵抗熱で金属を溶かして接合する溶接方法である。
【００１４】
ポータブルガン１０は、ポータブルガン本体２０と、制御装置としてのコントローラ５０と、給電装置６０と、空気圧供給装置７０と、を具備している。
【００１５】
ポータブルガン本体２０は、板金１０１と板金１０２とを空気圧供給装置７０から供給される空気圧を用いて後述する第１エアシリンダ２５によって加圧しつつ、給電装置６０によって供給される電流を板金１０１と板金１０２とに通電する装置である。ポータブルガン１０は、吊り下げ式のポータブルガンであって、ポータブルガン本体２０が上方から吊りアーム１５によって吊り下げられる構成のポータブルガンである。ポータブルガン本体２０は、吊りアーム１５に対して姿勢角度が回動するように構成されている。また、ポータブルガン本体２０は、第３エアシリンダ（図示略）によって、吊りアーム１５に対して姿勢角度が回動可能または固定されるように構成されている。
【００１６】
給電装置６０は、ポータブルガン本体２０によって板金１０１と板金１０２とに通電するための電流をポータブルガン本体２０に供給する装置である。給電装置６０は、第１供給ケーブル６１と、第２供給ケーブル６２と、トランス６５と、を具備している。第１供給ケーブル６１は、工場内の商用電源に接続されている。トランス６５は、第１供給ケーブル６１から供給される電流を昇流し、第２供給ケーブル６２に供給する装置である。第２供給ケーブル６２は、ポータブルガン本体２０に接続されている。
【００１７】
空気圧供給装置７０は、板金１０１と板金１０２とを圧着するための空気圧を供給する装置である。空気圧供給装置７０には、後述する第１エアシリンダ２５と、後述する第２エアシリンダ３３と、上述した第３エアシリンダと、がエアホース７１によって接続されている。
【００１８】
コントローラ５０は、給電装置６０による通電、ならびに、空気圧供給装置７０による空気圧の供給を制御するものである。コントローラ５０には、ポータブルガン本体２０の通電スイッチ（図示略）と、給電装置６０と、空気圧供給装置７０と、が電気信号線によって接続されている。
【００１９】
図２を用いて、ポータブルガン本体２０について説明する。
なお、図２では、ポータブルガン本体２０について、接続部３０が向く側を正面側として説明する。また、図２（Ａ）はポータブルガン本体２０の正面図を示し、図２（Ｂ）はポータブルガン本体２０の側面図を示している。
【００２０】
ポータブルガン本体２０は、ガンアームと、給電部と、空気圧供給部と、を具備している。ガンアームは、ヨーク２６と、電極２６Ａと、ロッド２７と、電極２７Ｂと、シャント２８と、取り付け板２４と、を具備している。ヨーク２６は、一端に電極２６Ａを保持するＣ字形状のものである。ロッド２７は、先端に電極２７Ｂを保持するものであって、第１エアシリンダ２５と同軸状に設けられている。電極２６Ａと電極２７Ｂとは略対向する位置に設けられ、板金１０１と板金１０２とを把持することができる。取り付け板２４は、ヨーク２６の正面側に設けられている。取り付け板２４には、吊りアーム１５が接続されている。
【００２１】
給電部は、第２供給ケーブル６２のポータブルガン本体２０に接続される側に構成されるものである。給電部は、１次ケーブル２１と、２次ケーブル２２と、接続部３０と、を具備している。１次ケーブル２１は、トランス６５と接続部３０とを接続している。２次ケーブル２２は、接続部３０と後述する電極２６Ａおよび電極２７Ｂとを接続している。電極２６Ａおよび２７Ｂに対しては、トランス６５（図１参照）によって生成される高電流を印加することができる。接続部３０は、取り付け板２４の正面側に設けられている。接続部３０について、詳しくは後述する。
【００２２】
空気圧供給部は、第１エアシリンダ２５と、後述する第２エアシリンダ３３と、上述した第３エアシリンダと、を具備している。第１エアシリンダ２５は、ロッド２７を電極２６Ａ側へ押圧する、または押圧を解除するように構成されている。
【００２３】
図３を用いて、接続部３０について説明する。
なお、図３では、接続部３０について、第１エアシリンダ２５が向く側を正面側として説明する。また、図３（Ａ）は接続部３０の正面図を示し、図３（Ｂ）は接続部３０の側面図を示している。なお、図２と図３との正面側は同じ向きを示している。また、１点鎖線は、２次側ブラケット３２が接続部３０を中心に回動する様子を示している。
【００２４】
図３（Ａ）に示すように、接続部３０は、１次側ブラケット３１と、２次側ブラケット３２と、第２エアシリンダ３３と、を具備している。
【００２５】
図３（Ｂ）に示すように、１次ケーブル２１は、１次ケーブル正極２１Ａと、絶縁体Ｚと、１次ケーブル負極２１Ｂと、を具備している。１次ケーブル正極２１Ａと１次ケーブル負極２１Ｂとは、絶縁体Ｚを介して１次ケーブル２１の下方に突設している。１次側ブラケット３１は、１次正極ブラケット３１Ａと、１次負極ブラケット３１Ｂと、を具備している。１次正極ブラケット３１Ａと１次ケーブル正極２１Ａと１次ケーブル負極２１Ｂと１次負極ブラケット３１Ｂとは、ボルトＢによって固設されている。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すように、２次ケーブル２２は、２次ケーブル正極２２Ａと、絶縁体Ｚと、２次ケーブル負極２２Ｂと、を具備している。２次ケーブル正極２２Ａと２次ケーブル負極２２Ｂとは、絶縁体Ｚを介して２次ケーブル２２の上方に突設している。２次側ブラケット３２は、２次正極ブラケット３２Ａと、２次負極ブラケット３２Ｂと、を具備している。２次正極ブラケット３２Ａと２次ケーブル正極２２Ａと２次ケーブル負極２２Ｂと２次負極ブラケット３２Ｂとは、ボルトＢによって固設されている。
【００２７】
１次正極ブラケット３１Ａと２次正極ブラケット３２Ａと絶縁体Ｚと２次負極ブラケット３２Ｂと１次負極ブラケット３１Ｂとは、軸Ｐによって軸止されている。第２エアシリンダ３３は、１次正極ブラケット３１Ａ、２次正極ブラケット３２Ａ、絶縁体Ｚ、２次負極ブラケット３２Ｂおよび１次負極ブラケット３１Ｂを軸Ｐの軸方向に押圧する、または押圧を解除するように構成されている。言い換えれば、第２エアシリンダ３３は、１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とを面圧する、または面圧を解除する構成とされている。
【００２８】
第２エアシリンダ３３によって、１次正極ブラケット３１Ａ、２次正極ブラケット３２Ａ、絶縁体Ｚ、２次負極ブラケット３２Ｂおよび１次負極ブラケット３１Ｂの押圧が解除された状態では、２次正極ブラケット３２Ａ、２次負極ブラケット３２Ｂおよび絶縁体Ｚは、１次正極ブラケット３１Ａおよび１次負極ブラケット３１Ｂに対し軸Ｐを中心として回動自在となる。言い換えれば、第２エアシリンダ３３によって、１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２との面圧が解除された状態では、２次側ブラケット３２は、１次側ブラケット３１に対し軸Ｐを中心として回動自在（１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とが軸Ｐを中心として相対的に回動自在）となる（図３（Ａ）の１点鎖線参照）。つまり、第２エアシリンダ３３による押圧が解除された状態では、２次ケーブル２２は、１次ケーブル２１に対し、回動自在となる。
【００２９】
第２エアシリンダ３３によって、１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とが面圧された状態では、１次ケーブル２１と接続部３０と２次ケーブル２２との導通性が確保されることとなるため、電極２６Ａおよび２７Ｂに高電流を確実に印加することが可能となっている。
【００３０】
図４を用いて、ポータブルガン１０の通電制御について説明する。
なお、図４では、ステップＳ１１０およびステップＳ１２０については作業者による作業ステップとして示し（括弧書き）、ステップＳ１３０〜ステップＳ１５０についてはポータブルガン１０による作業ステップとして示している（枠囲い）。
【００３１】
作業者は、ステップＳ１１０において、第２エアシリンダ３３による押圧が解除された状態では、２次ケーブル２２が１次ケーブル２１に対し回動自在であるため、ポータブルガン本体２０の姿勢角度を溶接箇所に合わせて調整する。そして、ポータブルガン本体２０のヨーク２６の電極２６Ａとロッド２７の電極２７Ｂとの間に、板金１０１と板金１０２とを挟み込む。次に、作業者は、ステップＳ１２０において、ステップＳ１１０でポータブルガン本体２０の姿勢角度を溶接箇所に合わせて調整した状態で通電スイッチをＯＮとする。
【００３２】
コントローラ５０は、ステップＳ１３０において、第１エアシリンダ２５の押圧によって板金１０１と板金１０２とを圧着する。次に、コントローラ５０は、ステップＳ１４０において、第２エアシリンダ３３の押圧によって１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とを面圧する。このとき、１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とは面圧されているため１次ケーブル２１と接続部３０と２次ケーブル２２との導通性は確保されている。
【００３３】
コントローラ５０は、ステップＳ１５０において、第３エアシリンダの押圧によって吊りアーム１５に対するポータブルガン本体２０の姿勢角度を固定する。
【００３４】
コントローラ５０は、ステップＳ１６０において、トランス６５（図１参照）によって電極２６Ａおよび２７Ｂに高電流を印加し、ポータブルガン１０によって板金１０１と板金１０２とをスポット溶接によって溶接する。
【００３５】
ポータブルガン１０の通電制御による効果について説明する。
従来、溶接箇所によっては、ポータブルガン本体２０が吊り下げられた状態からポータブルガン本体２０の角度を変えて溶接作業を行う必要があった。このようにポータブルガン本体２０の角度を変えて溶接作業を行う場合には、作業者は、ポータブルガン本体２０に電流を供給する第２供給ケーブル６２を曲げて溶接位置を決める必要があった。
【００３６】
通常、ポータブルガンに電流を供給する第２供給ケーブル６２は、高電流電源ケーブルであるため、径の大きいケーブルが使用される。そのため、作業者は、ポータブルガン本体２０の角度を変えて溶接を行う場合には、第２供給ケーブル６２を曲げるための相当の力が必要であった。また、作業者は、溶接終了まで第２供給ケーブル６２を曲げたまま同じ姿勢を保つ必要があり、第２供給ケーブル６２を曲げたままにする相当の力が必要であった。さらに、ポータブルガン本体２０の角度を変えて溶接作業を行う度に、第２供給ケーブル６２が曲げられるので、曲げられる箇所に負荷がかかり第２供給ケーブル６２自体の寿命が短くなっていた。
【００３７】
本実施形態のポータブルガン１０によれば、作業者の作業性を向上できる。
すなわち、高電流電源ケーブルである１次ケーブル２１と２次ケーブル２２との間に接続部３０を介し、接続部３０の１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とを面圧する、または面圧を解除する構成としている。また、吊りアーム１５に対するポータブルガン本体２０の姿勢角度を回動または固定する構成としている。そのため、作業者がポータブルガン本体２０の姿勢角度を溶接箇所に合わせて調整するときは、接続部３０の１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２との面圧を解除し、２次ケーブル２２が１次ケーブル２１に対し回動自在となり、吊りアーム１５に対するポータブルガン本体２０の姿勢角度を回動可能とし、容易にポータブルガン本体２０の姿勢角度を調整できる。
【００３８】
また、トランス６５（図１参照）によって電極２６Ａおよび２７Ｂに高電流を印加するときは、接続部３０の１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とを面圧し、１次ケーブル２１と接続部３０と２次ケーブル２２との導通性を確保している。さらに、接続部３０の１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とが面圧されているときは、１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２との相対的な回動が規制されることになる。さらに、ポータブルガン本体２０の吊りアーム１５に対する姿勢角度は固定される。そのため、作業者は、ポータブルガン本体２０の角度を変えた状態で保持しやすい。すなわち、作業者の作業性を向上できる。
【００３９】
さらに、第２エアシリンダ３３は、第１エアシリンダ２５へ空気圧を供給する空気圧供給装置７０によって空気圧を供給する構成とすることで、従来のポータブルガンで用いられる空気圧供給装置７０によって、接続部３０の１次側ブラケット３１と２次側ブラケット３２とを面圧する、または面圧を解除する構成を実現することができる。
【００４０】
さらに、第２供給ケーブル６２のポータブルガン本体２０に接続される側に構成される１次ケーブル２１と接続部３０と２次ケーブル２２とは、作業中であっても無理な力で曲げられることが無いため、第２供給ケーブル６２（１次ケーブル２１と２次ケーブル２２とを含む）の耐久性が向上する。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ポータブルガン
２０    ポータブルガン本体
２１    １次ケーブル
２２    ２次ケーブル
２５    第１エアシリンダ
３０    接続部
３１    １次側ブラケット
３２    ２次側ブラケット
３３    第２エアシリンダ
５０    コントローラ
６０    給電装置
６５    トランス
７０    空気圧供給装置
１０１  板金
１０２  板金
【図１】
2012110902.tif 000003
【図２】
2012110902.tif 000004
【図３】
2012110902.tif 000005
【図４】
2012110902.tif 000006