(57)【要約】  本発明は、抵抗溶接装置（１０）、中空アーム（１６）及び中空アーム（１６）の製造方法に関する。溶接ガン（１０）は、可動電極（１４）を保持する中空アーム（１６）を備える。中空アーム（１６）は、一側に開口する空洞部（１７ａ）を有するアーム本体（１７）と、空洞部（１７ａ）の開口（１７ａ１）を覆うようにアーム本体（１７）の開口端面（１７ｂ）に取り付けられるカバー（１９）と、を含む。アーム本体（１７）とカバー（１９）とは、カバー（１９）の周縁部（１９ａ）に沿って延在する摩擦攪拌接合部（３０）により固定されている。
2020066747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極（１２、１４）を介してワークに通電することにより前記ワークを溶接する抵抗溶接装置（１０）であって、
前記電極を保持する中空アーム（１６）を備え、
前記中空アームは、
少なくとも一側に開口する空洞部（１７ａ）を有するアーム本体（１７）と、
前記空洞部の開口（１７ａ１）を覆うように前記アーム本体の開口端面（１７ｂ）に取り付けられるカバー（１９）と、を含み、
前記アーム本体と前記カバーとは、前記カバーの周縁部（１９ａ）に沿って延在する摩擦攪拌接合部（３０）により固定されている、抵抗溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載の抵抗溶接装置であって、
前記アーム本体は、
前記中空アームの互いに対向する第１側壁（１６ｗ１）と第２側壁（１６ｗ２）のうち前記第１側壁を構成するベースプレート部（１７ｃ）と、
前記ベースプレート部の周縁部から前記ベースプレート部の厚さ方向に突出するとともに前記ベースプレート部の前記周縁部に沿って延在する周壁プレート部（１７ｄ）と、
を有し、
前記カバーは、前記中空アームの前記第２側壁を構成する、抵抗溶接装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の抵抗溶接装置であって、
前記アーム本体の前記開口端面と、前記カバーの前記周縁部とが、前記摩擦攪拌接合部により固定されている、抵抗溶接装置。
【請求項４】
請求項３に記載の抵抗溶接装置であって、
前記アーム本体の前記開口端面と、前記カバーの前記周縁部とは、全周に亘って、前記摩擦攪拌接合部により固定されている、抵抗溶接装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置であって、
当該抵抗溶接装置は、溶接ロボットに把持される把持部（２４）を有する、抵抗溶接装置。
【請求項６】
物品を保持する中空アーム（１６）であって、
少なくとも一側に開口する空洞部（１７ａ）を有するアーム本体（１７）と、
前記空洞部の開口（１７ａ１）を覆うように前記アーム本体の開口端面（１７ｂ）に取り付けられるカバー（１９）と、を含み、
前記アーム本体と前記カバーとは、前記カバーの周縁部（１９ａ）に沿って延在する摩擦攪拌接合部（３０）により固定されている、中空アーム。
【請求項７】
請求項６に記載の中空アームであって、
前記アーム本体は、
前記中空アームの互いに対向する第１側壁（１６ｗ１）と第２側壁（１６ｗ２）のうち前記第１側壁を構成するベースプレート部（１７ｃ）と、
前記ベースプレート部の周縁部から前記ベースプレート部の厚さ方向に突出するとともに前記ベースプレート部の前記周縁部に沿って延在する周壁プレート部（１７ｄ）と、
を有し、
前記カバーは、前記中空アームの前記第２側壁を構成する、中空アーム。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の中空アームであって、
前記アーム本体の前記開口端面と、前記カバーの周縁部とが、前記摩擦攪拌接合部により固定されている、中空アーム。
【請求項９】
請求項８に記載の中空アームであって、
前記アーム本体の前記開口端面と、前記カバーの周縁部とは、全周に亘って、前記摩擦攪拌接合部により固定されている、中空アーム。
【請求項１０】
物品を保持する中空アーム（１６）の製造方法であって、
少なくとも一側に開口する空洞部（１７ａ）を有する金属製の本体部材（２１）を提供するステップであって、前記本体部材は、前記空洞部を有するアーム本体（１７）、又は前記アーム本体の形状に成形される前の素材であるステップと、
前記アーム本体の外周形状に沿った周縁部（１９ｂ）を有するカバー（１９）を提供するステップと、
前記カバーを前記空洞部の開口（１７ａ１）を覆うように前記本体部材に取り付けるステップと、
前記本体部材と前記カバーとを摩擦攪拌接合するステップと、
を含む、中空アームの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の中空アームの製造方法であって、
前記本体部材を提供するステップは、前記空洞部としての段付き凹部（２１ａ）を形成するステップを含み、
前記本体部材に取り付けるステップでは、前記カバーの周縁部を前記本体部材の前記段付き凹部の段部（２１ａ１）に挿入して、前記カバーを前記段付き凹部に嵌合させ、
前記摩擦攪拌接合するステップでは、前記カバーの周縁部と前記本体部材の前記段部の周辺部（２１ａ２）とを摩擦攪拌接合する、中空アームの製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の中空アームの製造方法であって、
前記本体部材を提供するステップにおいて、前記本体部材は、前記アーム本体の形状に成形される前の前記素材であり、
前記摩擦攪拌接合するステップの後に、前記カバーと前記本体部材とが接合された接合体（２５）を前記中空アームの形状に加工するステップをさらに含む、中空アームの製造方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の中空アームの製造方法であって、
前記本体部材を提供するステップでは、第１の金属板（３２ａ）に前記空洞部を形成することにより前記本体部材を作製し、
前記カバーを提供するステップでは、第２の金属板（３２ｂ）からなる前記カバーを提供する、中空アームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を介してワークに通電することによりワークを溶接する抵抗溶接装置、物品を保持する中空アーム及び該中空アームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１６−１３２０３１号公報には、電極を保持する中空アームを備える溶接ガン（抵抗溶接装置）が開示されている。【０００３】
特開２０１６−１３２０３１号公報に記載の中空アームは、一側に開口する凹部を有するアーム本体と、凹部の開口を覆うようにアーム本体の開口端面に取り付けられるカバーとを含む。
【発明の概要】
【０００４】
特開２０１６−１３２０３１号公報に記載の中空アームは、剛性を確保するためにアーム本体とカバーとが多数の締結部材（例えばボルト）で締結されているので、重量増となる問題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、軽量、且つ、高剛性な中空アーム、該中空アームを備える抵抗溶接装置及び該中空アームの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の第１の態様は、電極を介してワークに通電することにより前記ワークを溶接する抵抗溶接装置であって、前記電極を保持する中空アームを備え、前記中空アームは、少なくとも一側に開口する空洞部を有するアーム本体と、前記空洞部の開口を覆うように前記アーム本体の開口端面に取り付けられるカバーと、を含み、前記アーム本体と前記カバーとは、前記カバーの周縁部に沿って延在する摩擦攪拌接合部により固定されている、抵抗溶接装置である。
【０００７】
本発明の第２の態様は、物品を保持する中空アームであって、少なくとも一側に開口する空洞部を有するアーム本体と、前記空洞部の開口を覆うように前記アーム本体の開口端面に取り付けられるカバーと、を含み、前記アーム本体と前記カバーとは、前記カバーの周縁部に沿って延在する摩擦攪拌接合部により固定されている、中空アームである。
【０００８】
本発明の第３の態様は、物品を保持する中空アームの製造方法であって、少なくとも一側に開口する空洞部を有する金属製の本体部材を提供するステップであって、前記本体部材は、前記空洞部を有するアーム本体、又は前記アーム本体の形状に成形される前の素材である、ステップと、前記アーム本体の外周形状に沿った周縁部を有するカバーを提供するステップと、前記カバーを前記空洞部の開口を覆うように前記本体部材に取り付けるステップと、前記本体部材と前記カバーとを摩擦攪拌接合するステップと、を含む、中空アームの製造方法である。
【０００９】
本発明では、アーム本体とカバーとは、カバーの周縁部に沿って延在する摩擦攪拌接合により固定される。これにより、軽量、且つ、高剛性な中空アーム、該中空アームを備える抵抗溶接装置及び該中空アームの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る溶接ガンの全体構成を示す側面図である。
【図２】溶接ガンの中空アームの斜視図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った中空アームの断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、中空アームの製造方法を説明するための工程図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｆは、中空アームの製造方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図６】図６Ａは、変形例１の中空アームの断面図である。図６Ｂは、変形例２の中空アームの断面図である。図６Ｃは、変形例３の中空アームの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る抵抗溶接装置、中空アーム及び中空アームの製造方法について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、溶接ガン（抵抗溶接装置）１０の全体構成を示す側面図である。溶接ガン１０は、電極を介してワークに通電することによりワークを溶接する抵抗溶接装置である。具体的には、溶接ガン１０は、複数枚の板材を重ね合わせてなるワークを固定電極１２及び可動電極１４で挟持・加圧し、固定電極１２と可動電極１４との間に溶接電流を流すことでワークのスポット接合を行う抵抗溶接装置である。
【００１３】
溶接ガン１０は、例えば溶接ロボットに用いられる。すなわち、溶接ガン１０は、例えば溶接ロボットに把持される。溶接ガン１０は、図１に示されるように、固定電極１２及び可動電極１４に加えて、固定電極１２を保持する中空アーム１６と、可動電極１４を進退移動させる電極移動機構１８とを含む。詳しくは、電極移動機構１８は、可動電極１４を固定電極１２に接近する方向（Ｘ１方向）及び固定電極１２から離間する方向（Ｘ２方向）を含む一軸方向であるＸ軸方向に移動させる。すなわち、可動電極１４の進退方向は、Ｘ軸方向である。
【００１４】
中空アーム１６は、図１に示されるように、側面視で略Ｕ字状の形状を有し、Ｕ字の一端１６Ａが取り付け部２２を介して後述するハウジング２４に取り付けられている。中空アーム１６のＵ字の他端１６Ｂには、該他端１６ＢからＸ２方向に向かって延出する細長い電極取り付け部材２３が設けられている。電極取り付け部材２３のＸ２側の端部に、固定電極１２が固定されている。
【００１５】
電極移動機構１８は、可動電極１４を保持する保持部４１と、保持部４１をＸ軸方向に移動させるための、例えばボールネジ機構を含む移動機構部４３とを有する。保持部４１は、可動電極１４が固定電極１２に対してＸ軸方向に対向するように可動電極１４を保持する。移動機構部４３は、ハウジング２４に収容されている。ハウジング２４は、溶接ロボットに把持される把持部としても機能する。電極移動機構１８は、さらに、移動機構部４３を駆動して可動電極１４を進退動作させるモータ３６を有する。
【００１６】
以下、中空アーム１６について、より詳細に説明する。
【００１７】
図２及び図３に示されるように、中空アーム１６は、一側に開口する空洞部１７ａを有するアーム本体１７と、空洞部１７ａの開口１７ａ１を覆うようにアーム本体１７の開口端面１７ｂに取り付けられるカバー１９とを有する。
【００１８】
アーム本体１７は、中空アーム１６の互いに対向する第１側壁１６ｗ１と第２側壁１６ｗ２のうち第１側壁１６ｗ１を構成するベースプレート部１７ｃと、ベースプレート部１７ｃの周縁部からベースプレート部１７ｃの厚さ方向に突出するとともにベースプレート部１７ｃの周縁部に沿って延在する周壁プレート部１７ｄとを有する。すなわち、アーム本体１７は、断面形状が略Ｕ字状である。
【００１９】
カバー１９は、中空アーム１６の第２側壁１６ｗ２を構成する。詳述すると、カバー１９は、アーム本体１７の外周形状に沿った周縁部１９ａを有する板状部材から成る（図４Ａ参照）。
【００２０】
アーム本体１７とカバー１９の材料としては、金属等が挙げられる。ここでは、アーム本体１７とカバー１９は、例えばアルミニウム製とされている。
【００２１】
アーム本体１７とカバー１９とは、図２に示されるように、カバー１９の周縁部１９ａに沿って延在する摩擦攪拌接合部３０により固定されている。
【００２２】
詳述すると、図３に示されるように、アーム本体１７の開口端面１７ｂと、カバー１９の周縁部１９ａとが摩擦攪拌接合部３０（図３においてクロスハッチングで図示された部位）により固定されている。
【００２３】
より詳細には、アーム本体１７の開口端面１７ｂと、カバー１９の周縁部１９ａとは、全周に亘って、摩擦攪拌接合部３０により固定されている。なお、アーム本体１７の開口端面１７ｂとカバー１９の周縁部１９ａとは、全周に限らず、部分的に摩擦攪拌接合部３０により固定されていてもよい。従って、例えば、アーム本体１７の開口端面１７ｂとカバー１９の周縁部１９ａとは、カバー１９の周縁部１９ａに沿った全周のうち一部に摩擦攪拌接合部３０により固定されていない箇所があってもよい。あるいは、アーム本体１７の開口端面１７ｂとカバー１９の周縁部１９ａとは、カバー１９の周縁部１９ａに沿って離間した複数箇所で摩擦攪拌接合部３０により固定されていてもよい。カバー１９の周縁部１９ａに沿った全周の長さに対する摩擦攪拌接合部３０の延在長さ（摩擦攪拌接合部３０が複数ある場合には、複数の長さを合計した長さ）は、例えば６０％以上に設定され、好ましくは８０％以上に設定される。
【００２４】
なお、アーム本体１７とカバー１９の構成は、上記構成に限らず、適宜変更可能である。アーム本体１７及びカバー１９の少なくとも一方の断面形状を例えば略Ｌ字状としてもよいし、カバー１９の断面形状を略Ｕ字状としてもよい。また、中空アーム１６は、側面視で略Ｕ字状とされているが、他の形状（例えば側面視で略Ｌ字状、直線状等）であってもよい。
【００２５】
次に、中空アーム１６の製造方法の一例について図４Ａ〜図４Ｃ、図５Ａ〜図５Ｆを用いて説明する。図４Ａ〜図４Ｃは、中空アーム１６の製造工程を示す工程図である。図５Ａ〜図５Ｆは、中空アーム１６の製造工程を断面で示す工程図である。中空アーム１６は、例えば作業者により工作機械及び工具を適宜用いて製造される。
【００２６】
先ず、図４Ａに示されるように、一側に開口する空洞部２１ａ（ここでは凹部）を有する金属製の本体部材２１が提供されるとともに、アーム本体１７（図４Ｃ参照）の外周形状に沿った周縁部１９ａを有するカバー１９が提供される。ここでは、本体部材２１は、アーム本体１７の形状に成形される前の素材である。この場合、本体部材２１は、図５Ａに示される第１の金属板３２ａから作製される。具体的には、第１の金属板３２ａの一側面に、図４Ｂ及び図５Ｂに示される空洞部２１ａとしての段付き凹部（以下、段付き凹部２１ａとも表記）を形成することにより、本体部材２１が作製される。本体部材２１は、例えば段差中ぐり加工により作製される。
【００２７】
図４Ａにおいて、カバー１９は、第２の金属板３２ｂからなる。カバー１９は、第２の金属板３２ｂがカバー１９の形状に成形される前の素材（金属板）を段付き凹部２１ａに嵌合する形状に加工することにより作製される。カバー１９は、例えば切断加工により作製される。
【００２８】
次に、図５Ｃに示されるように、カバー１９を本体部材２１の空洞部２１ａの開口を覆うようにアーム本体１７に取り付ける。具体的には、カバー１９の周縁部１９ａを本体部材２１の段付き凹部２１ａの段部２１ａ１に挿入して、カバー１９を段付き凹部２１ａに嵌合させる。ここでは、カバー１９の周縁部１９ａを段部２１ａ１上に載置する。
【００２９】
次に、本体部材２１とカバー１９とを摩擦攪拌接合する。具体的には、図５Ｃ及び図５Ｄに示されるように、摩擦攪拌工具２７を用いて、カバー１９の周縁部１９ａと本体部材２１の段部２１ａ１の周辺部２１ａ２とを摩擦攪拌接合する。詳述すると、先ず、本体部材２１のアーム本体１７となる部分以外の部分を固定具で固定する。次いで、段部２１ａ１上に載置されたカバー１９の周縁部１９ａと段部２１ａ１の周辺部２１ａ２との境界付近に対して、上方から摩擦攪拌工具２７を押し付けるようにして摩擦攪拌接合を行う。このような摩擦攪拌接合を、カバー１９の周縁部１９ａと本体部材２１の周辺部２１ａ２の全周に亘って行う。この結果、図５Ｅに示されるように、カバー１９と本体部材２１とが接合された接合体２５が得られる。摩擦攪拌接合によって、段付き凹部２１ａが空洞部１７ａとなる。
【００３０】
次に、図４Ｃ及び図５Ｆに示されるように、カバー１９と本体部材２１とが接合された接合体２５を中空アーム１６の形状に加工する。具体的には、図５Ｅに示されるように、接合体２５における摩擦攪拌接合された接合部Ｊの中央（接合部Ｊにおける、カバー１９の周縁部１９ａと段部２１ａ１の周辺部２１ａ２との境界（図５Ｃ参照）であった箇所）よりも外側の部分を不要部分として除去する。すなわち、接合体２５を切断線ＣＬに沿って切断する。ここでは、切断線ＣＬが、接合部Ｊにおける段部２１ａ１の周辺部２１ａ２（図５Ｃ参照）であった箇所にかかるようになっている。このため、接合部Ｊのうち段部２１ａ１の周辺部２１ａ２であった箇所の一部が除去される。なお、接合部Ｊの全体を残すように切断を行ってもよい。
【００３１】
以上説明した一連の工程により、図４Ｃ及び図５Ｆに示されるように、アーム本体１７とカバー１９とが摩擦攪拌接合部３０により全周に亘って固定された中空アーム１６が得られる。
【００３２】
なお、ここでは、本体部材２１としてアーム本体１７の形状に成形される前の素材を用いたが、本体部材２１をアーム本体１７としてもよい。すなわち、例えば第１の金属板３２ａをアーム本体１７の形状に加工してアーム本体１７を作製し、アーム本体１７に対してカバー１９を取り付けるようにしてもよい。
【００３３】
次に、上記のように構成された溶接ガン１０の動作を説明する。
【００３４】
溶接ロボットは、溶接ガン１０の把持部であるハウジング２４を可動アームで把持して複数枚の板材を重ね合わせてなるワークの溶接を行う。具体的には、溶接ロボットは、可動アームにより、溶接ガン１０を、互いに離間した可動電極１４と固定電極１２との間（詳しくは固定電極１２近傍）にワークが位置するように移動させる。溶接ロボットは、モータ３６を駆動して可動電極１４を固定電極１２に接近させて、固定電極１２と可動電極１４とでワークを挟持・加圧する。溶接ロボットは、固定電極１２と可動電極１４との間に溶接電流を流すことでワークのスポット接合を行う。溶接ロボットは、一のワークのスポット接合が終了すると、他のワークのスポット接合を行うべく、上記と同様に溶接ガン１０を移動させる。すなわち、溶接ロボットは、複数のワークを順次溶接するために、溶接ガン１０をワーク間で移動させる。
【００３５】
次に、上記のように構成された溶接ガン１０の効果を説明する。
【００３６】
溶接ガン１０は、図１に示されるように、可動電極１４を保持する中空アーム１６を備える。中空アーム１６は、図２に示されるように、一側に開口する空洞部１７ａを有するアーム本体１７と、空洞部１７ａの開口１７ａ１を覆うようにアーム本体１７の開口端面１７ｂに取り付けられるカバー１９と、を含む。ここでは、空洞部１７ａは、中空アーム１６の厚さ方向の一側に開口する凹部である。アーム本体１７とカバー１９とは、カバー１９の周縁部１９ａに沿って延在する摩擦攪拌接合部３０により固定されている。
【００３７】
これにより、アーム本体１７とカバー１９とをボルト等の締結部材を用いることなく、高強度に接合することができる。この結果、軽量、且つ、高剛性な中空アーム１６を備える溶接ガン１０を実現できる。
【００３８】
従来技術（例えば特開２０１６−１３２０３１号公報）のように、溶接ガンの中空アームを構成するアーム本体とカバーとをボルト等の締結部材を多数用いて接合する場合には、溶接ガン自体が重量増となってしまう。
【００３９】
中空アーム１６は、従来の中空アームに比べて軽量なので溶接ガン１０自体が軽量化される。つまり、溶接ガン１０は、慣性重量が小さいため、移動操作性に優れる。これに加えて、溶接ガン１０は、中空アーム１６が高剛性なので、固定電極１２を可動電極１４に対向（正対）するように安定して保持することができる。
【００４０】
従来技術（例えば特開２０１６−１３２０３１号公報）では、上述のように締結部材を用いるため、アーム本体にタップ穴を複数形成する必要があり、アーム本体の強度が低下し、且つ、アーム本体を薄肉化（軽量化）することが困難である。
【００４１】
中空アーム１６では、締結部材を用いる従来技術（例えば特開２０１６−１３２０３１号公報）に比べて、アーム本体１７の壁にタップ穴を形成するための厚さが要求されないので、アーム本体１７の壁を薄くでき、さらなる軽量化を図ることができる。すなわち、中空アーム１６では、図５Ｅに示される切断線ＣＬを接合部Ｊの少なくとも一部が残存するように極力内側に寄せて、該切断線ＣＬに沿って切断加工することができる。
【００４２】
溶接ガン１０では、中空アーム１６は、ボルト等の締結部材の配置を考慮する必要がないので設計の自由度が高く、且つ、ボルト等の締結部材を用いないので表面の仕上がりを綺麗にできる。
【００４３】
溶接ガン１０では、中空アーム１６は、アーム本体１７とカバー１９とが摩擦攪拌接合で固定されるため、溶接接合で固定される場合に比べて、初期たわみを最小限に抑えることができる。これにより、中空アーム１６の品質を向上できる。この結果、高品質な中空アーム１６を実現できるとともに、このような中空アーム１６を備える溶接ガン１０を実現できる。
【００４４】
摩擦攪拌接合は、溶接接合に比べて、入熱量が少なくてすむため、成形による歪みが生じにくく、電極を保持するための形状精度及び軽量化が要求される溶接ガン１０の中空アーム１６のアーム本体１７とカバー１９との固定に最適である。
【００４５】
アーム本体１７は、図２及び図３に示されるように、中空アーム１６の互いに対向する第１側壁１６ｗ１と第２側壁１６ｗ２のうち第１側壁１６ｗ１を構成するベースプレート部１７ｃを有する。アーム本体１７は、さらに、ベースプレート部１７ｃの周縁部からベースプレート部１７ｃの厚さ方向に突出するとともにベースプレート部１７ｃの周縁部に沿って延在する周壁プレート部１７ｄを有する。カバー１９は、中空アーム１６の第２側壁１６ｗ２を構成する。これにより、一層の軽量化が図られた中空アーム１６を実現できる。
【００４６】
図３に示されるように、アーム本体１７の開口端面１７ｂと、カバー１９の周縁部１９ａとが摩擦攪拌接合部３０により固定されている。これにより、図５Ｃ及び図５Ｄに示されるように、カバー１９の周縁部１９ａを本体部材２１（アーム本体１７の形状に成形される前の素材）の段部２１ａ１に載置した状態で摩擦攪拌接合できるので、アーム本体１７とカバー１９とを容易に摩擦攪拌接合できる。
【００４７】
アーム本体１７の開口端面１７ｂと、カバー１９の周縁部１９ａとは、全周に亘って、摩擦攪拌接合部３０により固定されている。これにより、アーム本体１７とカバー１９とをより高強度に接合できる。すなわち、中空アーム１６は、リブ等の補強がなくても、又はリブ等の補強を極力少なくしても、十分な剛性を確保できる。この結果、より軽量、且つ、より高剛性な中空アーム１６を備える溶接ガン１０を実現できる。
【００４８】
溶接ガン１０は、溶接ロボットに把持される把持部としてのハウジング２４を有する。これにより、溶接ロボットの可動アームに大きな腕力を要しないので、大型の溶接ロボットを用いる必要がない。
【００４９】
可動電極１４を保持する中空アーム１６の製造方法は、図４Ａ及び図５Ｂに示されるように、空洞部２１ａを有する金属製の本体部材２１を提供するステップであって、本体部材２１は、アーム本体１７の形状に成形される前の素材であるステップと、アーム本体１７の外周形状に沿った周縁部１９ａを有するカバー１９を提供するステップとを含む。中空アーム１６の製造方法は、さらに、カバー１９を空洞部２１ａの開口を覆うように本体部材２１に取り付けるステップ（図４Ｂ及び図５Ｃ参照）と、本体部材２１とカバー１９とを摩擦攪拌接合するステップ（図５Ｄ参照）と、を含む。これにより、アーム本体１７とカバー１９とをボルト等の締結部材を用いることなく、高強度に接合することができる。この結果、軽量、且つ、高剛性な中空アーム１６を製造できる。
【００５０】
本体部材２１を提供するステップは、図４Ａ及び図５Ｂに示されるように、空洞部２１ａとしての段付き凹部を形成するステップを含む。カバー１９を空洞部２１ａの開口を覆うように本体部材２１に取り付けるステップでは、図４Ｂ及び図５Ｃに示されるように、カバー１９の周縁部１９ａを本体部材２１の段付き凹部２１ａの段部２１ａ１に挿入して、カバー１９を段付き凹部２１ａに嵌合させる。摩擦攪拌接合するステップでは、図５Ｃ及び図５Ｄに示されるように、カバー１９の周縁部１９ａと本体部材２１の段部２１ａ１の周辺部２１ａ２とを摩擦攪拌接合する。これにより、カバー１９の周縁部１９ａを本体部材２１の段部２１ａ１に載置した状態で、カバー１９の周縁部１９ａと本体部材２１の段部２１ａ１の周辺部２１ａ２とを摩擦攪拌接合できるので、中空アーム１６を容易に製造できる。
【００５１】
中空アーム１６の製造方法は、本体部材２１を提供するステップにおいて、本体部材２１は、図４Ｂに示されるように、アーム本体１７の形状に成形される前の素材であり、摩擦攪拌接合するステップの後に、図５Ｅに示されるように、カバー１９と本体部材２１とが接合された接合体２５を中空アーム１６の形状に加工するステップをさらに含む。これにより、摩擦攪拌接合する際に、本体部材２１の両端部分（アーム本体１７となる部分以外の部分）を固定し易くなるため、軽量、且つ、高剛性な中空アーム１６を容易に製造できる。
【００５２】
本体部材２１を提供するステップでは、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、第１の金属板３２ａに空洞部２１ａを形成することにより本体部材２１を作製し、カバー１９を提供するステップでは、図４Ａに示されるように、第２の金属板３２ｂからなるカバー１９を提供する。これにより、薄型の中空アーム１６を製造できる。
【００５３】
［変形例］
以上説明した溶接ガン１０の構成は、適宜変更可能である。
【００５４】
上記実施形態では、中空アーム１６が保持する物品として固定電極１２を用いているが、これに限らない。例えば中空アームで可動電極１４を保持し、該中空アームを移動させる構成を採用してもよい。また、例えば産業に使用される工具等の物品を中空アームで保持してもよい。
【００５５】
上記実施形態では、中空アーム１６のアーム本体１７は、中空アーム１６の厚さ方向の一側に開口しているが、これに限らない。
【００５６】
例えば、図６Ａに示される変形例１のように、アーム本体５２は、中空アーム５０の厚さ方向の両側に開口していてもよい。変形例１では、アーム本体５２の厚さ方向の一側の開口５２ａを塞ぐように配置されたカバー１９とアーム本体５２とが摩擦攪拌接合部３０により固定される。変形例１では、アーム本体５２の厚さ方向の他側の開口５２ｂを塞ぐように配置されたカバー１９とアーム本体５２とが摩擦攪拌接合部３０により固定される。
【００５７】
例えば、図６Ｂに示される変形例２のように、アーム本体６２は、中空アーム６０の厚さ方向に直交する方向の一側に開口していてもよい。変形例２では、アーム本体６２の厚さ方向に直交する方向の一側の開口６２ａを塞ぐように配置されたカバー６５とアーム本体６２とが摩擦攪拌接合部３０により固定される。
【００５８】
例えば、図６Ｃに示される変形例３のように、アーム本体７２は、中空アーム７０の厚さ方向に直交する方向の両側に開口していてもよい。変形例３では、アーム本体７２の厚さ方向の一側の開口７２ａを塞ぐように配置されたカバー６５とアーム本体７２とが摩擦攪拌接合部３０により固定される。変形例３では、アーム本体７２の厚さ方向の他側の開口７２ｂを塞ぐように配置されたカバー６５とアーム本体７２とが摩擦攪拌接合部３０により固定される。
【符号の説明】
【００５９】
１０…溶接ガン（抵抗溶接装置）        １２…固定電極（電極、物品）
１６、５０、６０、７０…中空アーム    １７、５２、６２、７２…アーム本体
１７ａ…空洞部                        １７ａ１…開口
１７ｂ…アーム本体の開口端面          １７ｃ…ベースプレート部
１７ｄ…周壁プレート部                １９、６５…カバー
１９ａ…カバーの周縁部                ２１…本体部材
２１ａ…空洞部、段付き凹部            ２１ａ１…段部
２１ａ２…段部の周辺部                ２４…ハウジング（把持部）
３０…摩擦攪拌接合部
【図１】
2020066747.tif 000003
【図２】
2020066747.tif 000004
【図３】
2020066747.tif 000005
【図４】
2020066747.tif 000006
【図５】
2020066747.tif 000007
【図６】
2020066747.tif 000008
【国際調査報告】
2020066747.tif 000009
2020066747.tif 000010
2020066747.tif 000011
2020066747.tif 000012