(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に電極を備えた固定ア―ムと可動ア―ムをガン本体に取付けた溶接ガンにおいて、固定ア―ムと可動ア―ムを予め組み付けてガンア―ムをユニット化し、該ユニットの可動ア―ムが可動ア―ム駆動部の先端に設けたロ―ラまたはガイド孔と可動ア―ム側に設けたガイド孔またはロ―ラとで接続されると共に固定ア―ムの後部側面側を可動ア―ムの駆動部を含む前記ガン本体に前記電極の加圧方向と直交する方向に接続固定したことを特徴とする溶接ガンのア―ム交換構造。
【請求項２】
前記ガンア―ムの各電極に給電するためのシャント及びバスバ―からなる二次回路を前記ガンア―ムとユニットに形成し、該バスバ―にトランスから溶接電流を給電するようにしたことを特徴とする請求項１記載の溶接ガンのア―ム交換構造。
【請求項３】
前記トランスからの溶接電流をコンタクトガンにより前記バスバ―に給電するようにしたことを特徴とする請求項２記載の溶接ガンのア―ム交換構造。
【請求項４】
前記コンタクトガンの加圧力としてスプリング力を採用したことを特徴とする請求項３記載の溶接ガンのア―ム交換構造。
【請求項５】
前記固定ア―ムの後部側面側がガン本体に設けた位置決めピンとクランプ機構により位置決めされるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４記載の溶接ガンのア―ム交換構造。
【請求項６】
前記コンタクトガンをガンア―ムの位置決めに兼用したことを特徴とする請求項３または請求項４記載の溶接ガンのア―ム交換構造。
【請求項７】
前記可動ア―ムの駆動部がガン本体に枢軸され、前記ユニットの分離中に駆動部をガン本体側に係着保持させるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５または請求項６記載の溶接ガンのア―ム交換構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に電極を備えた固定ア―ムと可動ア―ムをガン本体に取付けた溶接ガンにおいて、ガンア―ムをガン本体から脱着するのに適した溶接ガンのア―ム交換構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、先端に電極を備えた固定ア―ムと可動ア―ムをガン本体に取付けたＸ型溶接ガンにおいて、ガンア―ムとその駆動部である電動機や減速機等をユニット化してガン本体に脱着可能にしたものは、例えば特開平９ー５７４５３号公報に示されているように公知である。
また、先端に電極を備えた固定ア―ムと可動ア―ムをガン本体に取付けたＣ型溶接ガンにおいて、固定ア―ムの後端をガン本体に脱着可能にしたものは、例えば特開平９ー２２０６７４号公報に示されているように公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記公知のＸ型溶接ガンでは、ガンア―ムを交換する場合に、ガンア―ムとその駆動部である電動機や減速機等のユニットをガン本体から脱着するため、コスト及び重量が嵩ばり、不経済であると共に取り扱い難いものである。
また、前記公知のＣ型溶接ガンでは、固定ア―ムの交換を行ったあと、両ア―ムの芯合わせを行う必要があってこの作業が容易ではない、という問題がある。
さらに、両公知の溶接ガンのいずれもが、ガン本体に対してＸ型或はＣ型の所望のタイプのガンア―ムを自由に選択して取り付けることはできないものである。
【０００４】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、固定ア―ムと可動ア―ムを予め組み付けてユニット化し、このユニットを駆動部を含むガン本体に取り付けることによって、コスト及び重量が軽減されて、安価で取り扱い易く、しかもガンア―ムの取り替えが容易で芯合わせの必要がなく、Ｘ型とＣ型に共用できる溶接ガンのア―ム交換構造を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における溶接ガンのア―ム交換構造は、固定ア―ムと可動ア―ムを予め組み付けてガンア―ムをユニット化し、該ユニットの可動ア―ムが可動ア―ム駆動部の先端に設けたロ―ラまたはガイド孔と可動ア―ム側に設けたガイド孔またはロ―ラとで接続されると共に固定ア―ムの固定ア―ムの後部側面側を可動ア―ムの駆動部を含む前記ガン本体に前記電極の加圧方向と直交する方向に接続固定したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記ガンア―ムの各電極に給電するためのシャント及びバスバ―からなる二次回路を前記ガンア―ムとユニットに形成し、該バスバ―にトランスから溶接電流を給電するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記トランスからの溶接電流をコンタクトガンにより前記バスバ―に給電するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記コンタクトガンの加圧力としてスプリング力を採用したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記固定ア―ムの後部側面側がガン本体に設けた位置決めピンとクランプ機構により位置決めされるようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記コンタクトガンをガンア―ムの位置決めに兼用したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記可動ア―ムの駆動部がガン本体に枢軸され、前記ユニットの分離中に駆動部をガン本体側に係着保持させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図１は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＸ型溶接ガンの正面図、図２は図１のＡ―Ａ断面図、図３は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＣ型溶接ガンの正面図、図４は図２のＢ―Ｂ断面図、図５は図１の変形例の正面図、図６は図３におけるガンア―ムのユニット正面図、図７は図５におけるガンア―ムのユニット正面図、図８は図３図及び図５におけるガン本体の正面図、図９はコンタクトガンの変形例の正面図、図１０は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＸ型溶接ガンの別の変形例の正面図、図１１は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＣ型溶接ガンの別の変形例の正面図である。
【００１３】
図１，図２において、１は本発明で可動ア―ムを構成する揺動ア―ムであり、該ア―ム１の先端には電極２が取付けられており、また該ア―ム１の中間上部には可動ア―ムの駆動部の一部を構成する揺動レバ―３が接続されている。４は固定ア―ムであり、該ア―ム４の先端にも電極５が前記電極２と対向するように取付けられており、該ア―ム４と前記揺動ア―ム１は軸受６を介して予め組み付けられてガンア―ムはユニット化された状態でＸ型ガンを構成している。
【００１４】
７はガン本体の一部を構成するガンブラケットであり、該ガンブラケット７にはトランス８が取付られ、該トランス８の後端は図示しないロボットの手首に接続されている。
【００１５】
前記ガンブラケット７の先端の一側には前記固定ア―ム４を固定する接続部であるシリンダ状の突起９が形成されており、一方，前記固定ア―ム４の後端には前記突起９が挿嵌されるように凹孔１０が形成されている。そして、前述の如く揺動ア―ム１の後端は固定ア―ム４の後端の外周に軸受６を介して回動自在に軸支されている。そして、前記突起９が挿嵌された固定ア―ム４の後端側面はクランパ―１１によって押圧され、固定ア―ム４はガンブラケット７に前記電極２，５の加圧方向と直交する方向に接続固定されている。
【００１６】
また、前記ガンブラケット７の先端の他側には減速機１２が固着されており、該減速機１２の出力軸１３には前記揺動レバ―３が固着され、出力軸１３の中心線は前記突起９の中心線と一致する状態にある。また、減速機１２の入力軸には大プ―リ１４が取付けられており、該大プ―リ１４は、ガンブラケット７から分岐した支持部材１５に設置された電動機１６の出力軸に設けて小プ―リ（図示せず）と適宜なベルトで接続されている。したがって、電動機１６と減速機１２と揺動レバ―３等で可動ア―ムである揺動ア―ム１の駆動部を構成するようになっている。
【００１７】
そして、前記減速機１２の出力軸１３に固着された揺動レバ―３の先端にはロ―ラ１７が取付けられており、また、前記揺動ア―ム１の中間上方にはガイド孔１８が形成されており、前記ロ―ラ１７をガイド孔１８の配置して揺動レバ―３を揺動させることによって揺動ア―ム１を揺動させるようにしてある。なお、揺動レバ―３の先端にガイド孔１８を形成し揺動ア―ム１側にロ―ラ１７を配置してもよい。なお、１９，１９はガンブラケット７に形成された固定ア―ム４の位置決めピンである。
【００１８】
以上のような構成からなる溶接ガンにおいて、図１の状態から電動機１６を駆動すると、その回転は大プ―リ１４に至る間に減速されて減速機１２に至り更に減速されて減速機１２の出力軸１３を回動する。そして、この回動力は揺動レバ―３を反時計方向に回動させて揺動ア―ム１を固定ア―ム側に向けて揺動させ、電極２は加圧動作を行う。溶接が終了すると、前記電動機１６を逆転させることによって電極２は開放動作を行う。
【００１９】
ところで、溶接条件の変更によって、ガンア―ムを取り替える場合には、固定ア―ム４の後部側面をガンブラケット７側へ押圧しているクランパ―１１を開放し、固定ア―ム４と可動ア―ムである揺動ア―ム１を組み付けたまま、該ガンア―ムをガンブラケット７の側方に引き出すことによって、揺動ア―ム１と揺動レバ―３の接続であるロ―ラ１７はガイド孔１８から離れて揺動ア―ム１と揺動レバ―３との接続が解かれると共に固定ア―ム４とガンブラケット７の接続も解かれ、ガンア―ムは組み付けたままユニットとしてガンブラケット７の側方に分離して位置される。
【００２０】
そして、固定ア―ム４と可動ア―ムである揺動ア―ム１を組み付けた新たなユニットのガンア―ムをガンブラケット７の側方に位置させて、その固定ア―ム４をガンブラケット７に接続することによって揺動ア―ム１と揺動レバ―３も自動的に接続される。
【００２１】
このように、ガンア―ムは組み付けたままで、単に固定ア―ム４とガンブラケット７との接続を解除或は再接続するのみでガンア―ムの取り替えが可能であり、この際，ガンア―ムはガン本体の側面を接続の対象とし且つ揺動ア―ム１の駆動部は取り替えの対象に含まれないので、その取り替え作業が極めて容易であると共に、固定ア―ム４のガン本体への接続方向が電極の加圧方向と直交する方向であるため接続部が離れ難く、しかもガンア―ムの取り替えが固定ア―ム４と揺動ア―ム１を予め組み付けたユニット状態で行われ得るのでガンア―ムの取り替え後に両ア―ム１，４の芯合わせを行う必要がない。
【００２２】
図３，４は本発明をＣ型ガンに適用したものであり、Ｃ型ガンが固定ア―ム４と可動ア―ムである加圧ロッド１とからなるガンア―ムのユニットを備え、加圧ロッド１の後端にガイド孔１８を有するガイド部材２１を固定して、ガイド孔１８に揺動レバ―３の先端部に設けたロ―ラ１７を接続した構成、及び固定ア―ム４の後部にピン挿通用の孔２２，２２を穿設し、ガンブラケット７に設けた位置決めピン２３，２３を前記孔２２，２２に挿通して固定ア―ム４をガンブラケット７に電極２，５の加圧方向と直交する方向に接続固定する、また、後述するコンタクトガンの可動ロッド２４を前記孔２２と２２の間にこれらの孔と直角方向に穿設された孔２５を貫通させた、以外は前の実施例と実質的に同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。なお、この実施例でも加圧ロッド１の後端にロ―ラ１７を設け揺動レバ―３の先端部にガイド孔１８を形成してもよいものである。
【００２３】
この実施例の場合にも、ガンア―ムは組み付けたままで、単に固定ア―ム４とガンブラケット７との接続を解除或は再接続するのみでガンア―ムの取り替えが可能であり、この際，ガンア―ムはガン本体の側面を接続の対象とし且つ揺動ア―ム１の駆動部は取り替えの対象に含まれないので、その取り替え作業が極めて容易であると共に、固定ア―ム４のガン本体への接続方向が電極の加圧方向と直交する方向であるため接続部が離れ難く、しかもガンア―ムの取り替えが固定ア―ム４と加圧ロッド１を予め組み付けたユニット状態で行われ得るのでガンア―ムの取り替え後に両ア―ム１，４の芯合わせを行う必要がないものである。
【００２４】
図５は本発明をＸ型ガンに適用した変形例であり、ガンア―ムのユニットは図１に示したものと実質的に同一であり、固定ア―ム４をガンブラケット７に取り付ける手段は図４に示したものと実質的に同一であるので、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。この実施例の場合にも、図１または図３に示した溶接ガンと実質的に同一の効果を予期できるものである。
【００２５】
図６は図３に示したＣ型ガンにおいて、可動ア―ムである加圧ロッド１と固定ア―ム４をユニットとしてガンブラケットから取り外したものである。また、図７は図５に示したＸ型ガンにおいて、可動ア―ムである揺動ア―ム１と固定ア―ム４をユニットとしてガンブラケットから取り外したものである。また、図８は図３或は図５に示した溶接ガンにおいて、可動ア―ム１と固定ア―ム４をユニットとしてガンブラケット７から取り外した際のガン本体であり、該ガン本体には図６に示すガンア―ムユニットを取り付けてＣ型ガンを構成させたり、図７に示すガンア―ムユニットを取り付けてＸ型ガンを構成させることができるものである。即ち，本発明に係るガン本体はＣ型溶接ガン及びＸ型溶接ガンに共用できるものである。
【００２６】
また、図１，図３，図５，図６，図７等に示すガンア―ムユニットではシャント３１，３１とこれに接続されるバスバ―３２，３２が前記ユニットの一部に包含されて二次回路を形成している。そして、バスバ―３２の一端はトランス８側に接続され、シャント３１の他端は各ア―ム１または４に接続されている。
【００２７】
このように、溶接用の二次回路がガンア―ムのユニットに含まれる場合には、二次回路の形成が簡略化され、しかも溶接時のスパッタによる通電部の破損障害はバスバ―３２によって充分に予防されるものである。
【００２８】
また、図１，図３，図５，図８等に示すガン本体を構成するガンブラケット７にはバスバ―３２，３２に接続するコンタクトガン４１が配置されている。このコンタクトガン４１は、加圧シリンダ４２からの可動ロッド２４と固定ア―ム４３を備え、可動ロッド４３と固定ア―ム４３の各先端部に形成された通電チップ４４，４５が前記二次回路の各バスバ―３２の一端にそれぞれ当接・接続されて、トランス８からの溶接電流を各バスバ―３２に供給するようになされている。
【００２９】
このように、トランス８からの溶接電流をコンタクトガン４１によりバスバ―３２に給電するようにした場合には、溶接電流の供給が安定し確実な溶接ができるものである。
【００３０】
また、図９はコンタクトガン４１の変形例であり、加圧シリンダに代えてスプリング４６を使用して、各バスバ―３２に通電チップ４４，４５を押圧するようにしたものである。
【００３１】
このように、コンタクトガン４１の加圧力としてスプリング４６力を採用した場合には、コンタクトガン４１の構成が簡略化され且つ軽量なものとなり、コストも安くなるものである。
【００３２】
図２において、クランパ―１１を作動させるためには、前記シリンダ状の突起９内に設けたピストン５１が用いられる。このピストン５１の前室５２には加圧流体の供給がなされるようになっていると共に、後室５３にはスプリング５４が付勢されている。また、ピストンロッド５５にはフランジ５６が移動可能に配置され、該フランジ５６とピストン５１との間には円錐カム５７が配置され、前記クランパ―１１はフランジ５６と前記突起９前面にそれぞれ枢軸５８，５９されている。そして、枢軸５８に設けたロ―ラ６０は前記角錐カム５７に当接するようになされている。また、クランパ―１１の枢軸５９側は二股に分岐され、その一方で前記固定ア―ム４の後端側面を押圧するようになっている。
【００３３】
図示の状態ではスプリング５４の付勢力でクランパ―１１は固定ア―ム４を押圧し、固定ア―ム４はガン本体であるガンブラケット７に前記電極２，５の加圧方向と直交する方向に接続固定されている。そこで、固定ア―ム４をガンブラケット７から分離するには、ピストン５１の前室５２に加圧流体を供給してピストン５１をスプリング５４の付勢力に抗して後退させると、ロ―ラ６０は角錐カム５７から離れ同時にクランパ―１１の分岐部による固定ア―ム４の押圧が解かれ、固定ア―ム４は揺動ア―ム１と共にガン本体から容易に分離できる。また、固定ア―ム４の組み付け時には、前記と逆の動作により、固定ア―ム４ガンブラケット７に位置決めピン１９を介して接続し、ピストン５１の前室５２の加圧流体を抜くことにより、クランパ―１１は固定ア―ム４を押圧し、固定ア―ム４はガンブラケット７に接続固定される。なお、ピストンロッド５５の移動制御を別途に設けた電動機によって行ってもよい。
【００３４】
このように、固定ア―ム４の後部側面側がガン本体に設けた位置決めピン１９とクランプ機構により位置決めされる場合には、その位置決めが確実に行われると共に、ガンア―ムのユニットの取付け取り外しが簡単容易にできるものである。
【００３５】
図１０及び図１１は可動ア―ムを駆動する駆動ユニット６１をガンブラケット７から分岐した支持部材６２に枢軸したものであり、その余の構成は図１または図３に示したものと実質的に相違がないので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
前記駆動ユニット６１は、電動機６３と動力伝達部６４とボ―ルネジ機構部６５とからなり、該ボ―ルネジ機構部６５の可動ロッド６６が、図１０においてはＸ型ガンア―ムユニットの揺動ア―ム１にロ―ラ１７とガイド孔１８で接続され、図１１においてはＣ型ガンア―ムユニットの加圧ロッド１にロ―ラ１７とガイド孔１８で接続されている。また、ボ―ルネジ機構部６５の外周及び支持部材６２の上部一側にはストッパ―６７が形成され、駆動ユニット６１と支持部材６２間にはスプリング６８が張設されている。
【００３７】
図１０においてはＸ型ガンア―ムのユニットをガンブラケット７及び駆動ユニット６１から取り外し、図１１においてはＣ型ガンア―ムのユニットをガンブラケット７及び駆動ユニット６１から取り外すことによって、駆動ユニット６１はスプリング６８によってその後部がガンブラケット７側へ移動しようとするが、ストッパ―６７によってその移動が停止され、駆動ユニット６１はガンブラケット７の支持部材６２に確実に保持される。したがって、ガンア―ムの着脱時に駆動ユニット６１は確実に保持されてガンア―ムの着脱が安全確実に行われる。
【００３８】
なお、本発明はロボット用溶接ガンに限らずポ―タブルの溶接ガンにも適用できることはいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、固定ア―ムと可動ア―ムを予め組み付けてガンア―ムをユニット化し、該ユニットの可動ア―ムが可動ア―ム駆動部の先端に設けたロ―ラまたはガイド孔と可動ア―ム側に設けたガイド孔またはロ―ラとで接続されると共に固定ア―ムの後部側面側を可動ア―ムの駆動部を含む前記ガン本体に前記電極の加圧方向と直交する方向に接続固定したので、ガンア―ムの取り替えが容易で、ガンア―ムの接続部が離れ難く、駆動部を含むガン本体はＸ型ガンとＣ型ガンに共用でき、ガンア―ムの取り替え後に固定ア―ムと可動ア―ムの芯合わせを行う必要がない溶接ガンのア―ム交換構造となる。
【００４０】
また、ガンア―ムの各電極に給電するためのシャント及びバスバ―からなる二次回路を前記ガンア―ムとユニットに形成し、該バスバ―にトランスから溶接電流を給電するようにした場合には、二次回路の形成が簡略化され、しかも溶接時におけるスパッタによる通電部の破損障害も充分に予防され得る溶接ガンのア―ム交換構造となる。
【００４１】
また、トランスからの溶接電流をコンタクトガンにより前記バスバ―に給電するようにした場合には、電極への給電もより安定し確実な溶接ガンのア―ム交換構造となる。
【００４２】
また、前記コンタクトガンの加圧力としてスプリング力を採用した場合には、コストも安い溶接ガンのア―ム交換構造となる。
【００４３】
また、固定ア―ムの後部側面側がガン本体に設けた位置決めピンとクランプ機構により位置決めされるようにした場合には、固定ア―ムの位置決めが確実に行われると共に、ガンア―ムのユニットの取付け取り外しも簡単容易にできる溶接ガンのア―ム交換構造となる。
【００４４】
また、コンタクトガンをガンア―ムの位置決めに兼用した場合には、簡単な構成で固定ア―ムの位置決めも確実に行われる溶接ガンのア―ム交換構造となる。
【００４５】
また、可動ア―ムの駆動部がガン本体に枢軸され、前記ユニットの分離中に駆動部をガン本体側に係着保持させるようにした場合には、ガンア―ムの着脱時に可動ア―ムの駆動部は確実に保持されてガンア―ムの着脱が安全確実に行われ得る溶接ガンのア―ム交換構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＸ型溶接ガンの正面図である。
【図２】図２は図１のＡ―Ａ断面図である。
【図３】図３は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＣ型溶接ガンの正面図である。
【図４】図４は図２のＢ―Ｂ断面図である。
【図５】図５は図１の変形例の正面図である。
【図６】図６は図３におけるガンア―ムのユニット正面図である。
【図７】図７は図５におけるガンア―ムのユニット正面図である。
【図８】図８は図３図及び図５におけるガン本体の正面図である。
【図９】図９はコンタクトガンの変形例の正面図である。
【図１０】図１０は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＸ型溶接ガンの別の変形例の正面図である。
【図１１】図１１は本発明に係るア―ム交換構造を備えたＣ型溶接ガンの別の変形例の正面図である。
【符号の説明】
１                  可動ア―ム（揺動ア―ム，加圧ロッド）
２，５              電極
３                  可動ア―ムの駆動部（揺動レバ―）
４                  固定ア―ム
７                  ガン本体（ガンブラケット）
８                  トランス
１１                クランプ機構（クランパ―）
１７                ロ―ラ
１８                ガイド孔
１９，２３          位置決めピン
３１                シャント
３２                バスバ―
４１                コンタクトガン
４６                スプリング
６１                駆動ユニット
６７                ストッパ―
【図１】
0003942058.tif 000002
【図２】
0003942058.tif 000003
【図３】
0003942058.tif 000004
【図４】
0003942058.tif 000005
【図５】
0003942058.tif 000006
【図６】
0003942058.tif 000007
【図７】
0003942058.tif 000008
【図８】
0003942058.tif 000009
【図９】
0003942058.tif 000010
【図１０】
0003942058.tif 000011
【図１１】
0003942058.tif 000012