(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平空間に対して全方向に自由に動かすことが可能な多関節構造のアームと、
前記アームの先端部分に支持され、前記アームの先端部分から垂直方向下向きに延び、軸心を中心とする回転が可能なガンブラケットと、
前記ガンブラケットの先端部分に支持され、電極を有する先端部側を下方へ向けて回動させることが可能な溶接ガンと、
前記溶接ガンの下方に位置し、被溶接物を載置するテーブル電極と、
前記テーブル電極に隣接して配置される溶接トランスと、
導電性を有する金属材料から成り、前記溶接トランスの一方の電極が接続されるテーブル電極と、
一端が前記溶接ガンに接続される給電ケーブルと、
一部分が前記溶接トランスの他方の電極に接続され、導電性を有する金属材料から成る方形板状のブスバースライドベースと、
導電性を有する金属材料から成る棒状のコンタクトロッドを有し、前記コンタクトロッドの先端を前記ブスバースライドベースの下面に接触させたり、離したりするコンタクトと、
前記ブスバースライドベースの下面に配設される固定レールと、
前記コンタクトを搭載して前記固定レールを走行する台車と、
前記コンタクトロッドの後端部分に前記給電ケーブルの他端を接続するコネクタと、
を備え、
前記コンタクトロッドは、溶接時に前記ブスバースライドベースの下面に接触し、前記ブスバースライドベースと導通状態になる、
抵抗溶接装置。
【請求項２】
前記テーブル電極は、方形板状を成し、
前記溶接トランスは、前記テーブル電極の四辺のうちの任意の一辺の略中央部分に配置され、
前記ブスバースライドベースは、前記テーブル電極の前記一辺の近傍で、該一辺と平行に配置される、
請求項１に記載の抵抗溶接装置。
【請求項３】
前記コネクタは、前記コンタクトロッドの軸心に対して直角方向に回動自在に接続される、
請求項１又は請求項２に記載の抵抗溶接装置。
【請求項４】
前記給電ケーブルが前記溶接ガンから離れる方向に前記給電ケーブルに対して付勢力を与える弾性部材を備える、
請求項３に記載の抵抗溶接装置。
【請求項５】
前記コネクタの回転に対して制動をかける制動機構を備え、
前記制動機構は、溶接時に作動する、
請求項３又は請求項４に記載の抵抗溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に対して水平方向に移動できる溶接ガンと、略正方形の平坦な板状に形成されたテーブル電極とを備えた抵抗溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した抵抗溶接装置は、被溶接物を載置するテーブル電極と、溶接ガンと、該溶接ガンをテーブル電極面と平行となる横向き姿勢で水平方向に任意に移動できる多関節構造のアームとを備える。溶接ガンは、スポット溶接用電極と、該スポット溶接用電極を保持するシャンクホルダとを備え、スポット溶接用電極は、電極チップと、該電極チップを保持するシャンクとを備える。電極チップはシャンクの先端部に装着され、シャンクはシャンクホルダの先端部に装着される。シャンクとシャンクホルダそれぞれの内部には冷却水を通流させる流路が形成されている。溶接ガンを備えた抵抗溶接装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。この文献に記載された抵抗溶接装置は本出願人によって提案されたものである。
【０００３】
図５は、従来の抵抗溶接装置１００の外観を示す側面図である。また、図６は、図５の抵抗溶接装置の外観を示す平面図である。図５及び図６に示す抵抗溶接装置１００は、多関節構造のアーム１０１と、ガンブラケット１０２と、溶接ガン１０３と、給電ケーブル１０４，１０５と、テーブル電極１０６と、溶接トランス１０７と、テーブル駆動部１０８とを備える。
【０００４】
アーム１０１は、２つのアーム部１０１Ａ，１０１Ｂと、これらのアーム部１０１Ａ，１０１Ｂを水平方向に回転自在に接続する回転軸１０１Ｃとを備える。アーム１０１は、その基端部にある回転軸１０１Ｄにて支持ポスト１２０に支持される。アーム１０１は、アーム部１０１Ｂの先端部分でガンブラケット１０２を垂直方向に支持する。ガンブラケット１０２は、その下端部で溶接ガン１０３を垂直方向に揺動自在に支持する。ガンブラケット１０２は、その上端部がアーム部１０１Ｂの先端部分に水平方向に回転自在に接続される。溶接ガン１０３の先端部分にはシャンク１０９が装着されており、シャンク１０９の先端部分には、テーブル電極１０６と対を成す電極チップ１１０が装着されている。
【０００５】
給電ケーブル１０４，１０５は、溶接ガン１０３への電流供給に用いられる。給電ケーブル１０４は、その一端１０４ａが溶接トランス１０７の２次側出力端のプラス電極（図示略）に接続され、他端１０４ｂが溶接ガン１０３に接続される。給電ケーブル１０５は、その一端１０５ａが溶接トランス１０７の２次側出力端のマイナス電極（図示略）に接続され、他端１０５ｂがテーブル電極１０６に接続される。給電ケーブル１０５は、テーブル電極１０６と溶接トランス１０７との接続に用いられることから、その長さが給電ケーブル１０４より短くなっている。
【０００６】
テーブル電極１０６は、略正方形の平坦な板状に形成されており、被溶接物（図示略）を載置する。テーブル電極１０６には、銅材等の導電性及び熱伝導性に優れた金属材が用いられる。テーブル駆動部１０８は、テーブル電極１０６を昇降させる。テーブル電極１０６の昇降により、溶接ガン１０３と被溶接物（図示略）との間の距離を調整できる。テーブル駆動部１０８の前面側には溶接トランス１０７が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−１１４５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した従来の抵抗溶接装置１００においては、テーブル電極１０６上であればどの場所でも溶接作業を行うことができるように、支持アーム１０１の可動範囲と、給電ケーブル１０４の長さを決めている。給電ケーブル１０４は、その長さが長くなるに従い抵抗値が大きくなるため、溶接電流の立ち上がりが遅くなる。溶接電流の立ち上がりが遅くなると、良好な溶接品質が得られ難くなるので、給電ケーブル１０４の長さを可能な限り短くすることが良好な溶接品質を得るうえで重要である。
【０００９】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、テーブル電極上のどの場所でも溶接作業を行えることを可能としながらも、給電ケーブルの短縮化が図れる抵抗溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の抵抗溶接装置は、水平空間に対して全方向に自由に動かすことが可能な多関節構造のアームと、前記アームの先端部分に支持され、前記アームの先端部分から垂直方向下向きに延び、軸心を中心とする回転が可能なガンブラケットと、前記ガンブラケットの先端部分に支持され、電極を有する先端部側を下方へ向けて回動させることが可能な溶接ガンと、前記溶接ガンの下方に位置し、被溶接物を載置するテーブル電極と、前記テーブル電極に隣接して配置される溶接トランスと、導電性を有する金属材料から成り、前記溶接トランスの一方の電極が接続されるテーブル電極と、一端が前記溶接ガンに接続される給電ケーブルと、一部分が前記溶接トランスの他方の電極に接続され、導電性を有する金属材料から成る方形板状のブスバースライドベースと、導電性を有する金属材料から成る棒状のコンタクトロッドを有し、前記コンタクトロッドの先端を前記ブスバースライドベースの下面に接触させたり、離したりするコンタクトと、前記ブスバースライドベースの下面に配設される固定レールと、前記コンタクトを搭載して前記固定レールを走行する台車と、前記コンタクトロッドの後端部分に前記給電ケーブルの他端を接続するコネクタと、を備え、前記コンタクトロッドは、溶接時に前記ブスバースライドベースの下面に接触し、前記ブスバースライドベースと導通状態になる。
【００１１】
上記構成によれば、給電ケーブルをテーブル電極の近傍で移動させることができるので、その分、給電ケーブルの短縮化が図れる。そして、給電ケーブルの短縮化を図ることで、溶接時における溶接電流の立ち上がりが早くなり、良好な溶接品質を得ることができる。また、給電ケーブル自体を移動させることができることから、テーブル電極上のどの位置でも溶接を行うことができる。
【００１２】
上記構成において、前記テーブル電極は、方形板状を成し、前記溶接トランスは、前記テーブル電極の四辺のうちの任意の一辺の略中央部分に配置され、前記ブスバースライドベースは、前記テーブル電極の前記一辺の近傍で、該一辺と平行に配置される。
【００１３】
上記構成によれば、給電ケーブルがテーブル電極の一辺に沿って移動するので、給電ケーブルの短縮化を図っても、テーブル電極上のどの位置でも溶接作業を行うことができる。
【００１４】
上記構成において、前記コネクタは、前記コンタクトロッドの軸心に対して直角方向に回動自在に接続される。
【００１５】
上記構成によれば、溶接ガンを動かしたときに給電ケーブルが容易に追従するので、溶接ガンの操作性向上が図れる。
【００１６】
上記構成において、前記給電ケーブルが前記溶接ガンから離れる方向に前記給電ケーブルに対して付勢力を与える弾性部材を備える。
【００１７】
上記構成によれば、溶接ガンを動かしたときに、給電ケーブルが溶接ガンから一定の距離離れた状態で追従するので、給電ケーブルの溶接作業への干渉が低く抑えられ、溶接作業効率の向上が図れる。
【００１８】
上記構成において、前記コネクタの回動に対して制動をかける制動機構を備え、該制動機構は、溶接時に作動する。
【００１９】
上記構成によれば、溶接時にコネクタの回動に制動がかかるので、溶接時に突発的に発生する給電ケーブルの挙動（所謂“キック”）を低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、テーブル電極上のどの場所でも溶接作業を可能としながらも、給電ケーブルの短縮化が図れるので、溶接時における溶接電流の立ち上がりを早くでき、良好な溶接品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る抵抗溶接装置の外観を示す側面図
【図２】図１の抵抗溶接装置の外観を示す平面図
【図３】図１及び図２の抵抗溶接装置のスライドコンタクト配設部分の概略構成を示す図
【図４】図１及び図２の抵抗溶接装置におけるスプリングによる付勢力を説明するための図
【図５】従来の抵抗溶接装置の外観を示す側面図
【図６】従来の抵抗溶接装置の外観を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る抵抗溶接装置１の外観を示す側面図である。図２は、図１の抵抗溶接装置１の外観を示す平面図である。図３は、図１の抵抗溶接装置１のスライドコンタクト配設部分の概略構成を示す図である。なお、図１及び図２において、前述した図５及び図６と共通する部分には、同一の符号を付けている。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る抵抗溶接装置１は、給電ケーブル１０４の短縮化が図れるスライドコンタクト２を備えている。スライドコンタクト２は、テーブル電極１０６の前側（溶接ガン１０３側）の裏面直下に配設される。図２及び図３に示すように、スライドコンタクト２は、ブスバースライドベース２１と、コンタクト２２と、固定レール２３ａ，２３ｂと、台車２４と、コネクタ２５と、制動機構２６と、スプリング（弾性部材）２７とを備える。
【００２５】
ブスバースライドベース２１は、銅等の導電性を有する金属材料を長方形板状に形成したものである。ブスバースライドベース２１は、溶接トランス１０７が配置された側のテーブル電極１０６の一辺に対して平行に配設される。なお、ブスバースライドベース２１が配置されたテーブル電極１０６の一辺側が上述したテーブル電極１０６の前側になる。図３に示すように、ブスバースライドベース２１は、導電部材１３０を介して溶接トランス１０７の２次側出力端のプラス電極（他方の電極）１０７ａに接続される。導電部材１３０は、テーブル電極１０６と同様に、銅等の導電性を有する金属材料から成る。
【００２６】
なお、ブスバースライドベース２１は、その両端部分を丸めた形状のものであってもよい。両端部分を丸くすることで、給電ケーブル１０４の他、冷却水供給用のホース（図示略）や空気供給用のホース４０（図３参照）の引っかかりを防止できる。
【００２７】
コンタクト２２は、コンタクトロッド２２ａと、コンタクトロッド２２ａを上下に動かすための空気を貯留する空気室２２ｂとを備える。コンタクトロッド２２ａは、コンタクト２２本体に対して上下方向に貫通する長さの棒状に形成されている。コンタクトロッド２２ａの空気室２２ｂに露出する部分には、コンタクトロッド２２ａの長さ方向に対して直角方向に延びる平面視円板状の鍔部２２ａ１が形成されている。この鍔部２２ａ１は、ピストンに相当する。コンタクトロッド２２ａは、テーブル電極１０６と同様に、銅等の導電性を有する金属材料から成る。
【００２８】
空気室２２ｂに空気が供給されることで、コンタクトロッド２２ａが上方へ移動し、その先頭部分がコンタクト２２本体から突出する。コンタクトロッド２２ａが上方へ移動することで、その先端がブスバースライドベース２１の下面に接触する。これにより、コンタクトロッド２２ａとブスバースライドベース２１とが導通状態になる。コンタクトロッド２２ａが上方へ移動している状態は空気が供給されている間継続する。空気の供給が停止すると、コンタクトロッド２２ａがその自重によって降下し、先端がブスバースライドベース２１の下面から離れる。これにより、コンタクトロッド２２ａとブスバースライドベース２１とが非導通状態になる。このように、コンタクトロッド２２ａは、空気の供給／供給停止によってブスバースライドベース２１と導通状態になったり、非導通状態になったりする。なお、空気室２２ｂへの空気の供給は、溶接時に行われる。
【００２９】
固定レール２３ａ，２３ｂは、ブスバースライドベース２１の下面で、かつその長さ方向に沿って配設される。固定レール２３ａ，２３ｂは一定の間隔で配置される。台車２４は、コンタクト２２を搭載した状態で固定レール２３ａ，２３ｂ上を走行する。台車２４には駆動部（図示略）が設けられておらず、給電ケーブル１０４に引っ張られるかたちで固定レール２３ａ，２３ｂ上を走行する。
【００３０】
給電ケーブル１０４は、その一端が溶接ガン１０３に接続され、他端がコンタクト２２のコンタクトロッド２２aの後端部に接続される。給電ケーブル１０４の他端とコンタクトロッド２２aの後端部との接続は、コネクタ２５にて行われる。コネクタ２５は、時計方向と反時計方向の両方向に回動する構造を有している。コネクタ２５は、コンタクトロッド２２aに接続されるので、コネクタの２５が回動することでコンタクトロッド２２aも回動する。
【００３１】
制動機構２６は、溶接時に作動してコンタクトロッド２２ａの回動に制動をかけるものである。溶接時には、給電ケーブル１０４に大電流が流れるので、給電ケーブル１０４が暴れる所謂“キック”が発生する。制動機構２６は、そのキックによって給電ケーブル１０４が作業者に当たらないようにするために、コンタクトロッド２２ａの回動に制動をかける。抵抗溶接装置１では、コンタクトロッド２２ａを回動可能にしていることから、キックが発生すると、容易にコンタクトロッド２２ａが回動してしまう。それを抑えるためにコンタクトロッド２２ａの回動に制動をかけるようにしている。
【００３２】
制動機構２６は、コンタクトロッド２２ａと一体で回動する円盤状の歯車２６ａと、歯車２６ａと係合する歯が形成された長方形板状のラック２６ｂと、ラック２６ｂを歯車２６ａから離れる方向に付勢するスプリング等の弾性部材（図示略）と、空気を利用してラック２６ｂを歯車２６ａ側へ送り出す送出部（図示略）とを備える。ラック２６ｂは、制動部２６本体側に固定されており、制動機構２６本体は、コンタクト２２に固定されている。また、歯車２６ａは、コンタクトロッド２２ａに固定されている。
【００３３】
ラック２６ｂは、上述した弾性部材によって常時歯車２６ａから離れる方向に付勢されるが、溶接時には、図示せぬ送出部に空気が供給されることで、歯車２６ａ側へ送り出され、歯車２６ａと係合する。なお、図中矢印Ｙ２は空気の供給を示している。歯車２６ａがラック２６ｂと係合することで、歯車２６ａの回転が規制されてコネクタ２５の回動が抑えられる。これにより、溶接時に発生する給電ケーブル１０４のキックを低く抑えることができる。
【００３４】
スプリング２７は、コネクタ２５と制動機構２６との間に介挿される。スプリング２７は、給電ケーブル１０４が溶接ガン１０３から離れるように、給電ケーブル１０４に対して付勢力を与える。即ち、溶接ガン１０３を動かしたときに、給電ケーブル１０４が溶接ガン１０３に追従しないように、コネクタ２５を介して給電ケーブル１０４に付勢力を与える。なお、給電ケーブル１０４に与える付勢力は、給電ケーブル１０４が溶接ガン１０３から多少離れる程度でよい。
【００３５】
図４は、スプリング２７による付勢力を説明するための図である。なお、溶接ガン１０３は、図１又は図２を参照し、コネクタ２５は図３を参照する。図４に示すように、矢印Ｙ３で示す方向に溶接ガン１０３を動かすと、その方向に給電ケーブル１０４が引っ張られて、コネクタ２５が矢印Ｙ４で示す方向に回動しようとする。しかし、コネクタ２５には、スプリング２７によって、給電ケーブル１０４を溶接ガン１０３から引き離す方向に付勢力が与えられているので、給電ケーブル１０４は略一定の間隔をもって溶接ガン１０３に追従することになる。溶接ガン１０３と給電ケーブル１０４との間が空くことから、給電ケーブル１０４の溶接作業への干渉が低く抑えられ、溶接作業効率の向上が図れる。
【００３６】
図３において、溶接トランス１０７の２次側出力端のマイナス電極（一方の電極）１０７ｂは、銅等の導電性を有する金属材料から成る導電部材１３１を介してテーブル電極１０６に接続される。
【００３７】
次に、本実施形態に係る抵抗溶接装置１の使用例について説明する。
溶接を行うときは、テーブル電極１０６上に被溶接物を載置し、その後、被溶接物の溶接箇所に溶接ガン１０３の先端部分（電極チップ１１０が装着された部分）を当てる。この状態で溶接を開始する操作を行うことで、溶接ガン１０３に加圧が作用し、溶接ガン１０３の先端部側が下方へ回動して、電極チップ１１０が被溶接物に強く当接する。加圧と同時に通電が行われ、被溶接物の溶接箇所における溶接が行われる。
【００３８】
このように、本実施形態に係る抵抗溶接装置１によれば、給電ケーブル１０４をテーブル電極１０６の近傍で、テーブル電極１０６の一辺に沿って移動させることが可能なスライドコンタクト２を有するので、スライドコンタクト２による移動が可能な分、給電ケーブル１０４の短縮化が図れる。そして、給電ケーブル１０４を短縮化することで、溶接時における溶接電流の立ち上がりが早くなり、良好な溶接品質を得ることができる。また、給電ケーブル１０４自体を移動させることができることから、テーブル電極１０６上のどの位置でも溶接を行うことができる。
【００３９】
また、本実施形態に係る抵抗溶接装置１によれば、コネクタ２５をコンタクト２２に対して回動自在にして、溶接ガン１０３の動きに給電ケーブル１０４が容易に追従するようにしたので、溶接ガンの操作性向上が図れる。
【００４０】
また、本実施形態に係る抵抗溶接装置１によれば、給電ケーブル１０４に対し、溶接ガン１０３から離れる方向に付勢力を与えて、給電ケーブル１０４が溶接ガン１０３から一定の距離離れた状態で追従するようにしたので、溶接作業における干渉を低く抑えることができ、溶接作業効率の向上が図れる。
【００４１】
また、本実施形態に係る抵抗溶接装置１によれば、溶接時にコネクタ２５の回動に制動をかけるようにしたので、溶接時に突発的に発生する給電ケーブルの挙動を低く抑えることができる。
【００４２】
なお、本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
例えば、本実施形態に係る抵抗溶接装置１では、スライドコンタクト２をテーブル電極１０６の前側（溶接ガン１０３側）に配設したが、テーブル電極１０６の左側、右側又は後側に配設することも可能である。この場合、溶接トランス１０７は、それぞれの側に配置されるのが望ましい。
【００４３】
また、本実施形態に係る抵抗溶接装置１では、制動機構２６に歯車２６ａとラック２６ｂを用いたが、これに限定されるものではなく、例えばディスクブレーキを用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、装置本体に対して水平方向に移動できる溶接ガンと、略正方形の平坦な板状に形成されたテーブル電極とを備えた抵抗溶接装置に好適である。
【符号の説明】
【００４５】
１  抵抗溶接装置
２  スライドコンタクト
２１  ブスバースライドベース
２２  コンタクト
２２ａ  コンタクトロッド
２２ｂ  空気室
２２ａ１  鍔部
２３ａ，２３ｂ  固定レール
２４  台車
２５  コネクタ
２６  制動機構
２６ａ  歯車
２６ｂ  ラック
２７  スプリング
１０１  アーム
１０２  ガンブラケット
１０３  溶接ガン
１０４  給電ケーブル
１０６  テーブル電極
１０７  溶接トランス
１０７ａ  プラス電極
１０７ｂ  マイナス電極
１０９  シャンク
１１０  電極チップ
１２０  支持ポスト
１３０，１３１  導電部材
【要約】
【課題】テーブル電極上のどの場所でも溶接を可能としながらも、給電ケーブルの短縮化が図れる抵抗溶接装置を提供する。
【解決手段】多関節アームを備えた抵抗溶接装置にコンタクト２２を設ける。コンタクト２２は、一部分が溶接トランス１０７のプラス電極１０７ａに接続され、導電性を有する方形板状のブスバースライドベース２１と、導電性を有する金属材料から成る棒状のコンタクトロッド２２ａを有し、その先端をブスバースライドベース２１の下面に接触させたり、離したりするコンタクト２２と、ブスバースライドベース２１の下面に配設された固定レール２３ａ，２３ｂと、コンタクト２２を搭載して固定レール２３ａ，２３ｂを走行する台車２４と、給電ケーブル１０４の他端をコンタクトロッド２２ａの後端部分に接続するコネクタ２５と、を備える。
【選択図】  図３【図１】
0006966060.tif 000002
【図２】
0006966060.tif 000003
【図３】
0006966060.tif 000004
【図４】
0006966060.tif 000005
【図５】
0006966060.tif 000006
【図６】
0006966060.tif 000007