(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に相対向する電極を備えた二つのガンア―ムの内少なくとも一方のガンア―ムを回動自在に軸支してなるＸ型電動溶接機において、前記両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、該動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定された揺動レバ―と、該レバ―と可動ガンア―ム間に形成されたリンクとからなり、揺動レバ―とリンクとを固定ガンア―ム側を固定節とした平行四節リンクに構成して前記電動機軸の出力と、前記揺動レバ―の先端からリンクを介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように揺動レバ―とリンクを連結したことを特徴とするＸ型電動溶接機。
【請求項２】
先端に相対向する電極を備えた二つのガンア―ムの内少なくとも一方のガンア―ムを回動自在に軸支してなるＸ型電動溶接機において、前記両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、前記動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定された揺動レバ―と、該レバ―の先端に形成された溝と、可動ガンア―ムに設けられ前記溝に沿って移動可能なロ―ラとからなり、加圧動作時の減速機の出力軸と可動ガンア―ムに設けたロ―ラと前記連結部の軸とを同一直線上にほぼ位置させて前記電動機軸の出力と、前記揺動レバ―の先端からロ―ラを介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように可動ガンア―ムに設けたロ―ラを揺動レバ―の先端の溝内に移動可能に配置したことを特徴とするＸ型電動溶接機。
【請求項３】
先端に相対向する電極を備えた二つのガンア―ムの内少なくとも一方のガンア―ムを回動自在に軸支してなるＸ型電動溶接機において、前記両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、前記動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定された揺動レバ―と、可動ガンア―ムに形成された溝内に配置され前記レバ―の先端に設けられたロ―ラとからなり、加圧動作時の減速機の出力軸と揺動レバ―に設けたロ―ラと前記連結部の軸とを同一直線上にほぼ位置させて前記電動機軸の出力と、前記揺動レバ―の先端から溝を介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように揺動レバ―の先端のロ―ラを溝内に移動可能に配置したことを特徴とするＸ型電動溶接機。
【請求項４】
両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、前記動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定されたギヤと、可動ガンア―ムに設けられたギヤとからなり、加圧動作時の両ギヤの噛合い箇所を減速機の出力軸と前記連結部の軸とを結ぶ直線上にほぼ位置させて前記電動機軸の出力と、前記減速機の出力軸に固定されたギヤから可動ガンア―ムに設けられたギヤを介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように減速機の出力軸に固定されたギヤと可動ガンア―ムに設けられたギヤとを噛み合わせたことを特徴とするＸ型電動溶接機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に相対向する電極を備えた二つのガンア―ムの内少なくとも一方のガンア―ムを回動自在に連結してなるＸ型電動溶接機に関し、特にそのア―ムの回動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前述のようなＸ型電動溶接機において、サ―ボモ―タの容量を小さく抑えて高加圧力を得るために、ガンブラケットと一体化した第１ガンア―ムに対してガンブラケットに回動自在に軸支された第２ガンア―ムをサ―ボモ―タ，減速装置を介して減速装置の出力側に固定された出力円板と該出力円板の外周寄り位置に設けたピンと該ピンと前記第２ガンア―ムの後端間を連結するように設けられたコネクタア―ム（リンク）によって構成されたクランク機構（加圧機構）によって加圧するようにしたものがある（例えば特開平９ー２４８６７８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記公知のＸ型電動溶接機のガンア―ムの回動手段では、サ―ボモ―タの容量を小さく抑えるために、減速装置を介した出力円板の中心と該円板の外周寄り位置に設けたピンの中心を結ぶ線と、前記第２ガンア―ムの後端と前記ピンをつなぐリング、とのなす角度が１８０度となる少し手前に位置で加圧動作を行わせ、所謂トグル機構を利用して加圧力の増大を図っている。ところが、このような加圧手段では、円板の回転トルクに対するリンクの出力の関係から、円板の回転角度の変化量に対して加圧力の変化度合が大きく、それも一次関数的な変化ではなく、１８０度に近付くほど指数関数的に変化し、ピンとリンクのなす角度の少しの変化で電極加圧力は大きく変化するものである。そして、溶接機の実使用上では、電極の摩耗量の変化の他にア―ムの撓み量が各加圧力毎に変化することと主軸部を含めた各支持ピン軸受の経年摩耗の変化によって上記角度が変化して安定した角度が得難いものである。そのため、円板の回転角度の変化量に対して加圧力が指数関数的に変化するトグル機構の特性から、前記公知の技術では設定加圧値に合った正確な加圧力を得るように制御することは極めて難しい、という問題がある。
【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、電極や軸受の摩耗や各加圧力毎に変化するガンア―ムの撓み等に電極加圧力が影響を受けることなく、簡単な制御で設定した加圧力に対して正確な加圧力が出力され、安定した加圧力が得られるＸ型電動溶接機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Ｘ型電動溶接機は、両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、該動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定された揺動レバ―と、該レバ―と可動ガンア―ム間に形成されたリンクとからなり、揺動レバ―とリンクとを固定ガンア―ム側を固定節とした平行四節リンクに構成して前記電動機軸の出力と、前記揺動レバ―の先端からリンクを介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように揺動レバ―にリンクを連結したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、前記動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定された揺動レバ―と、該レバ―の先端に形成された溝と、可動ガンア―ムに設けられ前記溝に沿って移動可能なロ―ラとからなり、加圧動作時の減速機の出力軸と可動ガンア―ムに設けたロ―ラと前記連結部の軸とを同一直線上にほぼ位置させて前記電動機軸の出力と、前記揺動レバ―の先端からロ―ラを介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように可動ガンア―ムに設けたロ―ラを揺動レバ―の先端の溝内に移動可能に配置したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、前記動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定された揺動レバ―と、可動ガンア―ムに形成された溝内に配置され前記レバ―の先端に設けられたロ―ラとからなり、加圧動作時の減速機の出力軸と揺動レバ―に設けたロ―ラと前記連結部の軸とを同一直線上にほぼ位置させて前記電動機軸の出力と、前記揺動レバ―の先端から溝を介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように揺動レバ―の先端のロ―ラを溝内に移動可能に配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにし、前記動力伝達機構が、減速機の出力軸に固定されたギヤと、可動ガンア―ムに設けられたギヤとからなり、加圧動作時の両ギヤの噛合い箇所を減速機の出力軸と前記連結部の軸とを結ぶ直線上にほぼ位置させて前記電動機軸の出力と、前記減速機の出力軸に固定されたギヤから可動ガンア―ムに設けられたギヤを介して電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるように減速機の出力軸に固定されたギヤと可動ガンア―ムに設けられたギヤとを噛み合わせたことを特徴とするものである。
【０００９】
【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Ｘ型電動溶接機の側面図、図２はその平面図、図３は本発明に係るＸ型電動溶接機の他の実施例の側面図、図４は更に他の実施例の側面図、図５は更にまた他の実施例の側面図、図６は更に他の実施例の側面図であり、いずれの図も二次電流回路等についてはその図示を省略している。
【００１０】
図１および図２において、１は可動ガンア―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の中間上部にはリンク３が接続されている。４は固定ガンア―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、また該ア―ム４の中間部は前記ア―ム１の後端下部と共に軸６で枢軸されてア―ム４に対してア―ム１は回動可能になっている。また、該ア―ム４の後部にはその一側に薄型減速機７を備えた電動機８が取付けられており、該ア―ム４の後端は図示しないロボットの手首に接続されるようになっている。
【００１１】
前記減速機７の一部はア―ム４を貫通しており、該ア―ム４の後部の他側には前記減速機７の出力軸９が伸びていて、該出力軸９には板体からなる揺動レバ―１０が固着されている。また、前記可動ガンア―ム１の中間上部には前記リンク３の一端が枢軸１１されており、該リンク３の他端は前記揺動レバ―１０の先端に枢軸１２されている。そして、軸６と軸９間のア―ム４と、揺動レバ―１０と、リンク３と、軸１１と軸６間のア―ム１とでア―ム４を固定節としたほぼ平行四節リンクを形成するようになっている。なお、１３は前記減速機７の下方に取付けられた溶接機用トランスである。
【００１２】
上記のような構成からなるＸ型電動溶接機において、電動機８は正逆交互に回転するようになっている。そして、図１に示すように上下の電極２，５をワ―ク１４に当接・加圧させた状態で溶接を終了したならば、電動機８を時計方向に回転させると、その回転が減速機７で減速されて揺動レバ―１０を時計方向に回動させ、可動ガンア―ム１はリンク３によって引かれて開放動作を行う。そして、ガンは開放状態でロボットにより移動され次のワ―クに導かれて、下部の電極５をワ―クに当接させた状態で電動機８を逆転させる。この回転が減速機７で減速されて揺動レバ―１０を反時計方向に回動させ、可動ガンア―ム１はリンク３によって押されて加圧動作を行い、図１の状態に戻り溶接作業を行う。
【００１３】
このように、該溶接機においては、電動機８の急速回転が直ちに減速機７で減速された後、揺動レバ―１０とリンク３を介して可動ガンア―ム１を開放或は加圧動作させるので、電動機８の軸換算の慣性モ―メント値が小さくなり、その結果，溶接機の電極開閉時の加減速時間が短くなって溶接機の打点速度の短縮が有効に望めるものである。また、減速機７で出力を増幅した後に揺動レバ―１０，リンク３を介して可動ガンア―ム１を開放或は加圧動作させるので、電極２による加圧力にばらつきが生ずることが少なく所望の溶接ができ、しかも、比較的に直径の大きな減速機７をガンア―ム１，４の連結部（枢軸６）より後方に配置したため、従来例のようなガンア―ムの有効懐深さが小さくなることもなく、大きなワ―クへのガンの適用が可能となる。
【００１４】
そして、前述の如く、揺動レバ―１０，リンク３はア―ム４を固定節としたほぼ平行四節リンクの構成要員となっていることから、揺動レバ―１０が固定された減速機７の出力軸９の出力である電動機８軸の出力と、前記揺動レバ―１０の先端からリンク３を介して電極２に伝達される電極加圧力とは比例してほぼ線形関係にあるので、簡単な制御で設定した加圧力に対して正確な加圧力が得られる。しかも、可動ガンア―ム１の変位角度と揺動レバ―１０の変化角度が同一角度であるので、電極摩耗による電極位置補正や可動ガンア―ム１の開放角度の制御も極めて容易である。
【００１５】
次に図３に示す実施例について説明をする。なお、この場合、前の実施例と実質的に同一部材については同一符号を付してその説明を省略することがある。
図において、２１は可動ガンア―ム１の後部上方に取付けられたロ―ラであり、また揺動レバ―１０の先端には溝２２が形成されており、前記ロ―ラ２１は溝２２の内周に沿って移動可能になっている。
【００１６】
また、固定ガンア―ム４はその後端を枢軸６にして、該軸６に固定ブラケット２３が取付けられ、該ブラケット２３はロボットの手首（図示せず）に接続されており、該ブラケット２３には、溶接機用トランス１３が取付けられていると共に、該溶接機用トランス１３には、電動機の出力軸に接続された減速機７が保持されている。
【００１７】
上記のような構成からなるＸ型電動溶接機において、図３に示すように上下の電極２，５をワ―ク１４に当接・加圧させた状態で溶接を終了したならば、電動機を反時計方向に回転させると、その回転が減速機７で減速されて揺動レバ―１０を反時計方向に回動させ、可動ガンア―ム１はロ―ラ２１を介して揺動レバ―１０によって引かれて開放動作を行う。そして、ガンは開放状態でロボットにより移動され次のワ―クに導かれて、下部の電極５をワ―クに当接させた状態で電動機を逆転させる。この回転が減速機７で減速されて揺動レバ―１０を時計方向に回動させ、可動ガンア―ム１はロ―ラ２１を介して揺動レバ―１０によって押されて加圧動作を行い、図３の状態に戻り溶接作業を行う。なお、前記可動ガンア―ム１の開放動作及び加圧動作時にロ―ラ２１は揺動レバ―１０に形成された前記溝２２の内周に沿って移動可能であるので揺動レバ―１０に無理な力が掛ることはない。
【００１８】
そして、この実施例の場合には、可動ガンア―ム１に設けたロ―ラ２１を揺動レバ―１０の先端の溝２２内に移動可能に配置し、加圧動作時の減速機７の出力軸９とロ―ラ２１と軸６とが同一直線上にほぼ位置していることから、揺動レバ―１０が固定された減速機７の出力軸９の出力である電動機軸の出力と、前記揺動レバ―１０の先端からロ―ラ２１を介して電極２に伝達される電極加圧力とは比例してほぼ線形関係にあるので、電極２，５の摩耗やガンア―ム１，４の撓み量の変化や各軸受の摩耗等によっても電極加圧力が影響を受けることがない。しかも、可動ガンア―ム１の変位角度と揺動レバ―１０の変化角度が直線的な比例関係にあるので、電極摩耗による電極位置補正や可動ガンア―ム１の開放角度の制御も極めて容易である。
【００１９】
次に図４に示す実施例について説明をする。なお、この場合も前の実施例と実質的に同一部材については同一符号を付してその説明を省略することがある。
図において、３１は可動ガンア―ム１の後部上方に形成された溝であり、また揺動レバ―１０の先端にはロ―ラ３２が取付けられており、前記ロ―ラ３２は溝３１の内周に沿って移動可能になっている。
【００２０】
上記のような構成からなるＸ型電動溶接機においても、電動機の正逆交互に回転により、揺動レバ―１０に設けたロ―ラ３２によって可動ガンア―ム１の開放動作及び加圧動作を行わせることができる。そして、直前の実施例と実質的にほぼ同様の作用・効果を奏し得るものである。
【００２１】
次に図５に示す実施例について説明をする。なお、この場合も前の実施例と実質的に同一部材については同一符号を付してその説明を省略することがある。
図において、４１は可動ガンア―ム１の後部に取付けられたギヤであり、また４２は揺動レバ―１０の先端に形成されたギヤ（減速機の出力軸９に固定されたギヤ）であり、両ギヤ４１，４２は相互に噛合い状態にある。
【００２２】
上記のような構成からなるＸ型電動溶接機においても、電動機の正逆交互に回転により、減速機の出力軸９に固定されたギヤ４２によって可動ガンア―ム１の開放動作及び加圧動作を行わせることができる。そして、両ギヤ４１，４２の噛合い箇所が軸９と軸６を結ぶ直線上にほぼ位置していることから、直前の実施例と実質的にほぼ同様の作用・効果を奏し得るものである。
【００２３】
次に、図６に示す実施例について説明をする。なお、この場合も前の実施例と実質的に同一部材については同一符号を付してその説明を省略することがある。
この実施例は、軸６に対して可動ガンア―ム１および固定ア―ム４が回動可能に配置され、該軸６はブラケット５１に固定されている。そして、該固定ブラケット５１はロボットの手首（図示せず）に接続されており、該ブラケット５１には、溶接機用トランス１３が取付けられている。また、ア―ム４の後部に取付けられている薄型減速機７を備えた電動機はブラケット５１に取付られることなくア―ム４の動きに伴って動くものである。
【００２４】
上記のような構成からなるＸ型電動溶接機においても、電動機の正逆交互に回転により、図１に示す実施例と同様に揺動レバ―１０に設けたリンク３によって可動ガンア―ム１の開放動作及び加圧動作を行わせることができる。そして、この実施例の場合、その動力伝達機構は図１に示したものと実質的に同一のものであるから、その作用・効果においても図１に示したものと実質的に同じである。
また、この実施例の場合、固定ブラケット５１に固定された軸６に固定ア―ム４も回動可能に取付けられているため、電動機や減速機７を含むガン本体が固定ブラケット５１に対して揺動されてエコライズ動作を行わせることもできるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係るＸ型電動溶接機は、上述のように、両ガンア―ムの連結部より後方に配置した電動機の出力軸に直接に減速機を接続し、該減速機の出力側に設けた動力伝達機構により前記ガンア―ムを回動させるようにしたので、電動機の急速回転が直ちに減速機で減速された後、動力伝達機構を介して可動ガンア―ムを開放或は加圧動作させることとなり、電動機の軸換算の慣性モ―メント値は小さくなり、その結果，溶接機の電極開閉時の加減速時間が短くなり、また、比較的に直径の大きな減速機をガンア―ムの連結部より後方に配置したため、従来例のようなガンア―ムの有効懐深さが小さくなることもなく、大きなワ―クへのガンの適用が可能となるＸ型電動溶接機でありながら、電動機軸の出力と、電極に伝達される電極加圧力とがほぼ線形関係にあるようにしたので、簡単な制御で設定した加圧力に対して正確な電極加圧力が得られ、しかも電極の摩耗やガンア―ムの撓み量の変化や各軸受の摩耗等によっても、電極加圧力が影響を受けることがない。また、ガンア―ムの変位角度と電動機の回転数も一次関数的に比例しているので、位置の制御も容易なＸ型電動溶接機である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係るＸ型電動溶接機の側面図である。
【図２】図２はその平面図である。
【図３】図３は本発明に係るＸ型電動溶接機の他の実施例の側面図である。
【図４】図４は更に他の実施例の側面図である。
【図５】図５は更にまた他の実施例の側面図である。
【図６】図６は更に他の実施例の側面図である。
【符号の説明】
１                        可動ガンア―ム
２，５                    電極
３                        リンク
４                        ガンア―ム
６                        枢軸
７                        減速機
８                        電動機
９                        出力軸
１０                      揺動レバ―
２１，３２                ロ―ラ
２２，３１                溝
４１，４２                ギヤ
【図１】
0003922665.tif 000002
【図２】
0003922665.tif 000003
【図３】
0003922665.tif 000004
【図４】
0003922665.tif 000005
【図５】
0003922665.tif 000006
【図６】
0003922665.tif 000007