JP2009274082A

JP2009274082A - Spot welding apparatus

Info

Publication number: JP2009274082A
Application number: JP2008125126A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Shibata; 健太郎柴田
Original assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2009-11-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of an indentation caust by electrodes in a spot welding apparatus and further to shorten operation time for spot welding. SOLUTION: The spot welding apparatus X is provided with a linear unit 120 and a servo unit 110 as means for driving a movable electrode 1. The linear unit 120 has a base end member 122 to be slidably inserted into a housing 130, guide rails 124 formed on the base end member 122, and a linear movable body 125 that is reciprocated along the guide rails 124 by a linear motor while holding the movable electrode 1. The servo unit 110 applies a load to the base end member 122 using the driving force of a servo motor 111 so as to reciprocatingly move the linear unit 120 in the axial direction of the housing 130. Further, the spot welding apparatus X is provided with a locking mechanism L that inhibits the linear movable body 125 from moving in the direction opposite to the advancing direction of the movable body 125 after the movable body 125 passes a predetermined position. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車のボディ等の被溶接材を電極で加圧しながら抵抗溶接を行うスポット溶接装置に関する。 The present invention relates to a spot welding apparatus that performs resistance welding while pressing a material to be welded such as a body of an automobile with an electrode.

自動車等の生産工程では、自動車のボディ等の被溶接材を電極で加圧しながら抵抗溶接を行うスポット溶接が行われている。このスポット溶接は、エア圧力によって被溶接材を加圧するエア方式と、サーボモータで電極を駆動することによって被溶接材を加圧する電動サーボ方式とが知られている。 In the production process of automobiles and the like, spot welding is performed in which resistance welding is performed while a material to be welded such as an automobile body is pressed with an electrode. As the spot welding, there are known an air system that pressurizes a material to be welded by air pressure and an electric servo system that pressurizes the material to be welded by driving an electrode with a servo motor.

前記エア方式は、電極を高速で動作させることができるという利点があるものの、電極の動作速度を制御できないため、電極が部品（被溶接材）に強い圧力で衝突してしまい、電極による打痕が発生してしまうという技術課題を有している。
これに対して、前記電動サーボ方式は、前記エア方式に較べて加圧力制御の精度および応答性に優れており、電極が部品に接触する手前で高速から低速に切り替えることができるため部品（被溶接材）へのソフトタッチが可能になる。その結果、前記電動サーボ方式によれば、前記エア方式で往々に発生していた、ガン電極の打痕をなくすことができることから、最近では、前記電動サーボ方式によるスポット溶接が主流になってきている。 Although the air method has an advantage that the electrode can be operated at a high speed, since the operation speed of the electrode cannot be controlled, the electrode collides with a component (material to be welded) with a strong pressure, and the dent caused by the electrode Has the technical problem of being generated.
On the other hand, the electric servo system is superior to the air system in accuracy and responsiveness of the pressure control, and can be switched from high speed to low speed before the electrode contacts the part. Soft touch to the welding material becomes possible. As a result, according to the electric servo system, it is possible to eliminate gun electrode dents that were often generated by the air system, and recently spot welding by the electric servo system has become mainstream. Yes.

そして、上記のような電動サーボ方式によるスポット溶接に関する技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、サーボモータが発生する回転駆動力を上下方向の駆動力に変換して、電極の上下方向の移動を制御する電動サーボガンと、電動サーボガンを制御する制御装置と備えた溶接装置の構成が開示されている。
ここで、図６を用いて、特許文献１に開示されている、従来技術の電動サーボガンの構成を説明する。
図６は、従来からある電動サーボガンを有するスポット溶接装置の構成図である。なお、図６（ａ）は、従来技術の電動サーボガンの概略構成図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す電動サーボガンの駆動系の詳細を示した模式図である。 And the technique regarding the spot welding by the above electric servo systems is disclosed by patent document 1, for example. Patent Document 1 discloses a welding apparatus provided with an electric servo gun that controls the vertical movement of an electrode by converting a rotational driving force generated by a servo motor into a vertical driving force, and a control device that controls the electric servo gun. The configuration is disclosed.
Here, the configuration of a conventional electric servo gun disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a spot welding apparatus having a conventional electric servo gun. FIG. 6A is a schematic configuration diagram of a conventional electric servo gun. FIG. 6B is a schematic diagram showing details of the drive system of the electric servo gun shown in FIG.

図示するように、スポット溶接装置１０は、被溶接材（ワークＷ１、ワークＷ２）をスポット溶接する電動サーボガンＧと、溶接用電力を供給する溶接電源Ｂと、電動サーボガンＧおよび溶接電源Ｂの動作を制御する制御装置Ａとを備える。
電動サーボガンＧは、上側電極１１および下側電極１２と、上側電極１１および下側電極１２を保持するアーム１６と、上側電極１１を駆動させるためのサーボモータ１３と、サーボモータ１３が発生する回転駆動力を上下方向の直線的駆動力に変換して上側電極１１に伝達する駆動力伝達機構１４と、サーボモータ１３の回転角度位置を示す信号（上側電極１１の上下方向の位置に応じた信号）を出力するエンコーダ（変位量検出手段）１５とを備える。
また、制御装置Ａは、溶接電源Ｂにそのオン・オフを指令したり、サーボモータ１３の回転駆動力を指令したり、エンコーダ１５の出力信号に基づいて各ワークＷ１、Ｗ２の溶融部（通電部位）の熱膨張の状態を検出したりする。 As shown in the figure, the spot welding apparatus 10 includes an electric servo gun G for spot welding a workpiece (work W1, work W2), a welding power source B for supplying welding power, and operations of the electric servo gun G and the welding power source B. And a control device A for controlling.
The electric servo gun G includes an upper electrode 11 and a lower electrode 12, an arm 16 for holding the upper electrode 11 and the lower electrode 12, a servo motor 13 for driving the upper electrode 11, and a rotation generated by the servo motor 13. A driving force transmission mechanism 14 that converts the driving force into a linear driving force in the vertical direction and transmits it to the upper electrode 11 and a signal indicating the rotational angle position of the servo motor 13 (a signal corresponding to the vertical position of the upper electrode 11) And an encoder (displacement amount detecting means) 15 for outputting the above.
Further, the control device A commands the welding power source B to turn it on / off, commands the rotational driving force of the servo motor 13, and based on the output signal of the encoder 15, the melting part (energization) of each workpiece W 1, W 2. The state of thermal expansion of the part) is detected.

また、図５（ｂ）に示すように、電動サーボガンＧの駆動機構は、サーボモータ１３が発生する回転駆動力の回転数を変えて伝達する回転駆動力伝達部１４ａと、回転駆動力伝達部１４ａにより伝達される回転駆動力を上下方向に駆動する直線的駆動力に変換するボールねじ１４ｂとを備えている。
特開２００１−３００７３８号公報 Further, as shown in FIG. 5B, the drive mechanism of the electric servo gun G includes a rotational driving force transmission unit 14a that transmits the rotational driving force generated by the servo motor 13 while changing the rotational speed thereof, and a rotational driving force transmission unit. And a ball screw 14b for converting the rotational driving force transmitted by 14a into a linear driving force for driving in the vertical direction.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-300738

しかしながら、上述した電動サーボ方式によるスポット溶接は、電極による打痕の発生を防止できるが、以下の技術的課題を有している。
具体的には、上述したサーボモータを採用した電動サーボガンは、ボールねじを用いて電極の駆動する推力を出すようにしているため、エア方式のものと比べて（エアガンと比べて）、電極の動作速度が遅くなる。例えば、電動サーボガンにより駆動する電極の最高動作速度は、エアガンにより駆動する電極の最高動作速度の「１／２」程度である。そのため、電動サーボガンによるスポット溶接は、エア方式と比べると、スポット溶接のための作業時間を多く費やしてしまい、生産効率を悪化させるという技術的課題があった。 However, spot welding by the electric servo system described above can prevent the formation of dents by the electrodes, but has the following technical problems.
Specifically, since the electric servo gun employing the servo motor described above uses a ball screw to generate thrust to drive the electrode, compared to the air type (compared to the air gun), The operation speed becomes slow. For example, the maximum operation speed of the electrode driven by the electric servo gun is about “½” of the maximum operation speed of the electrode driven by the air gun. For this reason, spot welding by an electric servo gun has a technical problem that it consumes a lot of work time for spot welding compared to the air method, and deteriorates production efficiency.

本発明は、前記した技術的課題を解決するためになされたものであり、スポット溶接装置において、電極による打痕の発生を防ぐと共に、スポット溶接のための作業時間を短縮することができるスポット溶接装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described technical problem, and in a spot welding apparatus, while preventing the occurrence of dents by an electrode, it is possible to reduce the working time for spot welding. To provide an apparatus.

上記課題を解決するために本発明は、可動電極と固定電極とによりワークを挟持し加圧しながらスポット溶接を行うスポット溶接装置に適用される。
そして、前記スポット溶接装置は、貫通孔を備える略筒状の筺体と、前記筺体の貫通孔に慴動自在に挿入された基端部材と、該基端部材の一方面に形成され、且つ該筒体の軸方向に延びるガイドと、先端部に前記可動電極を保持すると共にリニアモータにより前記ガイドに沿って往復移動する可動体とを有するリニアユニットと、前記基端部材に連結され、且つサーボモータの駆動力を用いて、前記基端部材に前記筺体の軸方向の荷重を加えて、該軸方向に前記リニアユニットを往復移動させるサーボユニットとを有し、さらに、前記リニアユニットが、前記ガイドに沿って前記可動体を移動させている際に、前記可動体が所定位置を通過すると、前記可動体の進行方向と逆行する向きの移動を制限するロック機構を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is applied to a spot welding apparatus that performs spot welding while sandwiching and pressing a workpiece between a movable electrode and a fixed electrode.
The spot welding device is formed on a substantially cylindrical housing having a through hole, a base end member that is slidably inserted into the through hole of the housing, one surface of the base end member, and A linear unit having a guide extending in the axial direction of the cylindrical body, a movable body holding the movable electrode at the distal end and reciprocating along the guide by a linear motor, and a servo connected to the base end member A servo unit that applies a load in the axial direction of the casing to the base end member using a driving force of a motor, and reciprocates the linear unit in the axial direction; and When the movable body is moved along the guide, a lock mechanism is provided that restricts the movement of the movable body in a direction opposite to the advancing direction when the movable body passes a predetermined position.

このように本発明では、可動電極を駆動する手段として、リニアモータにより可動電極を高速に移動させることができるリニアユニットと、サーボモータによりワークに必要な圧力を加圧することができるサーボユニットとを組み合わせた構成を採用している。
なお、リニアユニットには可動電極を高速で移動させることができるという長所（利点）があるが、溶接に必要な圧力を出せないという短所がある。一方、サーボユニットには、上述したように、電極の移動速度が遅くなるという短所があるが、溶接に必要な圧力で加圧することができるという長所がある。
そのため、本発明のように、リニアユニットとサーボユニットとを組み合わせることにより、それぞれの長所（利点）を利用して可動電極を駆動制御することが可能になり、効率的にスポット溶接を行うことができる。
また、ロック機構により、リニアユニットにより駆動させた可動電極がワークの近くまで到達した場合に進行方向と逆行する向きの移動を制限するようにすれば、可動電極がワークの近くにきた際、逆行して戻されることが防止される。 As described above, in the present invention, as means for driving the movable electrode, a linear unit that can move the movable electrode at a high speed by a linear motor and a servo unit that can pressurize the pressure required for the workpiece by the servo motor. A combined configuration is adopted.
The linear unit has an advantage (advantage) that the movable electrode can be moved at a high speed, but has a disadvantage that a pressure necessary for welding cannot be produced. On the other hand, the servo unit has the disadvantage that the moving speed of the electrode is slow as described above, but has the advantage that it can be pressurized with a pressure required for welding.
Therefore, as in the present invention, by combining the linear unit and the servo unit, it becomes possible to drive and control the movable electrode using the respective advantages (advantages), and to perform spot welding efficiently. it can.
In addition, if the movable electrode driven by the linear unit reaches the vicinity of the workpiece by the lock mechanism, the movement in the direction opposite to the traveling direction is restricted. Is prevented from being returned.

また、前記ロック機構は、前記筺体の貫通孔の内周側面に一端が取り付けられた弾性体と、該弾性体の他端に取り付けられ該筺体の軸心部に向けて付勢される付勢体とを備え、前記付勢体は、前記可動体が所定位置を通過すると、前記弾性体からの弾性力により付勢され、該可動体が通過した経路を塞ぐことが望ましい。
このように、本発明では、ロック機構にバネ等の弾性体を用いるようにしている。すなわち、本発明では、複雑な機構を設けることなく、リニアモータにより移動する可動体の逆走を防止するロック機構を実現することができる。 The lock mechanism includes an elastic body having one end attached to an inner peripheral side surface of the through hole of the housing, and an urging force attached to the other end of the elastic body toward the shaft center portion of the housing. Preferably, the biasing body is biased by an elastic force from the elastic body when the movable body passes through a predetermined position, and closes a path through which the movable body has passed.
Thus, in the present invention, an elastic body such as a spring is used for the lock mechanism. That is, in the present invention, it is possible to realize a lock mechanism that prevents reverse movement of a movable body that is moved by a linear motor without providing a complicated mechanism.

また、前記スポット溶接装置は、前記スポット溶接を行う場合、前記リニアユニットが、前記可動電極が前記ワークから所定距離の位置に到達するまで、前記ガイドに沿って前記可動体を移動させ、前記可動電極が前記ワークから所定距離の位置に到達すると、前記サーボユニットが、前記リニアユニットに荷重を加えることにより、前記可動電極をワークに向けて移動させると共に、前記可動電極および前記固定電極によりワークを挾持し加圧することが望ましい。
このように本発明では、ワーク（加圧ポイント近傍）の近傍まで、可動電極を高速で移動させることができるリニアユニットを利用するため、スポット溶接の作業時間を短縮することができる。また、ワークの加圧には、溶接に必要な圧力を加圧することができるサーボモータ駆動部を用いているため、高品質な溶接を実現できる。 In the spot welding apparatus, when performing the spot welding, the linear unit moves the movable body along the guide until the movable electrode reaches a position at a predetermined distance from the workpiece, thereby moving the movable unit. When the electrode reaches a position at a predetermined distance from the workpiece, the servo unit applies a load to the linear unit to move the movable electrode toward the workpiece, and the workpiece is moved by the movable electrode and the fixed electrode. It is desirable to hold and pressurize.
As described above, in the present invention, since the linear unit capable of moving the movable electrode at a high speed to the vicinity of the workpiece (near the pressurizing point) is used, it is possible to shorten the work time of spot welding. Moreover, since the servomotor drive part which can pressurize the pressure required for welding is used for pressurization of a workpiece | work, high quality welding is realizable.

このように、本発明によれば、スポット溶接装置において、電極による打痕の発生を防ぐと共に、スポット溶接のための作業時間を短縮することができる。 As described above, according to the present invention, in the spot welding apparatus, it is possible to prevent the occurrence of dents due to the electrodes and reduce the working time for spot welding.

以下、本発明の実施形態のスポット溶接装置について、図面を用いて説明する。
先ず、本発明の実施形態のスポット溶接装置の構成について図１および図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態のスポット溶接装置のブロック図である。また、図２は、図１に示すスポット溶接装置のＡ−Ａ断面図である。 Hereinafter, a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the structure of the spot welding apparatus of embodiment of this invention is demonstrated using FIG. 1 and FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is AA sectional drawing of the spot welding apparatus shown in FIG.

図１に示すように、本実施形態のスポット溶接装置Ｘは、図示しない産業用ロボットに装着される接続部２０と、接続部２０に取り付けられたガンアーム３０と、ガンアーム３０の一端に取り付けられた固定電極２と、ガンアーム３０の他端に取り付けられたアクチュエータ（サーボユニット１１０（１１１、１１２、１１３）、筺体１３０、リニアユニット１２０（１２２、１２３、１２４，１２５、１２６）と、前記アクチュエータによって駆動する可動電極１とを備える。なお、可動電極１と、固定電極２とは、互いに相対向する位置に配置される。
なお、筺体１３０の下端側の内周側面（内筒側面）には、リニアユニット１２０を構成するリニア可動体１２５の移動を制限するロック機構Ｌ（後段で詳細に説明する）が設けられている。また、リニア可動体１２５の上端部には、ロック機構Ｌによる移動制限を解除するための解除機構（後述する）が設けられている。また、筺体１３０の内周側面（内筒側面）には、リニア可動体１２５の位置を検知するための位置センサ１４０が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the spot welding apparatus X of the present embodiment is attached to a connection part 20 attached to an industrial robot (not shown), a gun arm 30 attached to the connection part 20, and one end of the gun arm 30. Driven by the fixed electrode 2, an actuator (servo unit 110 (111, 112, 113), housing 130, linear unit 120 (122, 123, 124, 125, 126) attached to the other end of the gun arm 30, and the actuator The movable electrode 1 and the fixed electrode 2 are disposed at positions facing each other.
A lock mechanism L (which will be described in detail later) for restricting the movement of the linear movable body 125 constituting the linear unit 120 is provided on the inner peripheral side surface (inner cylinder side surface) on the lower end side of the housing 130. . In addition, a release mechanism (described later) for releasing the movement restriction by the lock mechanism L is provided at the upper end portion of the linear movable body 125. A position sensor 140 for detecting the position of the linear movable body 125 is attached to the inner peripheral side surface (inner cylinder side surface) of the housing 130.

また、スポット溶接装置Ｘの接続部２０は、図示しない産業用ロボットの制御部（ＣＰＵ、メモリ、各種１／Ｆ等により構成される）と電気的に接続されており、前記制御部との間で各種信号の授受を行う。また、スポット溶接装置Ｘは、接続部２０を介して、産業用ロボットからの電力供給を受ける。
そして、スポット溶接装置Ｘは、産業用ロボット（図示しない）に設けられた前記制御部（図示しない）からの制御信号にしたがい、可動電極１および固定電極２により、被溶接材（ワークＷ１、ワークＷ２）を挟持して加圧するスポット溶接を行う。 Moreover, the connection part 20 of the spot welding apparatus X is electrically connected to a control part (configured by a CPU, memory, various 1 / F, etc.) of an industrial robot (not shown), and is connected to the control part. Send and receive various signals at. Further, the spot welding apparatus X receives power supply from the industrial robot via the connection unit 20.
Then, the spot welding apparatus X uses a movable electrode 1 and a fixed electrode 2 in accordance with a control signal from the control unit (not shown) provided in an industrial robot (not shown). Spot welding is performed by pressing W2).

以下、本実施形態のスポット溶接装置Ｘの構成を具体的に説明する。
前記アクチュエータは、ガンアーム３０の他端に取り付けられたサーボユニット１１０と、貫通孔１３１を備える略円筒状の筺体１３０と、筺体１３０の貫通孔１３１に摺動自在に挿入されたリニアユニット１２０とを備える。 Hereinafter, the structure of the spot welding apparatus X of this embodiment is demonstrated concretely.
The actuator includes a servo unit 110 attached to the other end of the gun arm 30, a substantially cylindrical housing 130 provided with a through hole 131, and a linear unit 120 slidably inserted into the through hole 131 of the housing 130. Prepare.

そして、サーボユニット１１０は、サーボモータ１１１を備え、サーボモータ１１１の回転駆動力を利用して、リニアユニット１２０の上端部に上下方向（筺体１３０の軸方向）の荷重を加えて、リニアユニット１２０を上下方向に移動させる。
具体的には、サーボユニット１１０は、回転駆動力を発生させるサーボモータ１１１と、サーボモータ１１１が発生する回転駆動力をボールねじ１１２に伝達する図示しない回転駆動力伝達部（タイミングベルト、ギア、チェーンおよびカップリングなどの各部材から構成される）と、前記伝達されたる回転駆動力を上下方向（図示するＺ方向）に駆動する直線的駆動力に変換するボールねじ１１２およびナット１１３を備える。 The servo unit 110 includes a servo motor 111, and uses the rotational driving force of the servo motor 111 to apply a load in the vertical direction (the axial direction of the housing 130) to the upper end portion of the linear unit 120. Is moved up and down.
Specifically, the servo unit 110 includes a servo motor 111 that generates a rotational driving force, and a rotational driving force transmission unit (timing belt, gear, not shown) that transmits the rotational driving force generated by the servo motor 111 to the ball screw 112. And a ball screw 112 and a nut 113 for converting the transmitted rotational driving force into a linear driving force for driving in the vertical direction (Z direction shown in the drawing).

また、ボールねじ１１２およびナット１１３は、筺体１３０の貫通孔１３１に挿入され、且つ筺体１３０の貫通孔１３１に摺動自在に挿入されたリニアユニット１２０の上端の基端部材１２２に連結される（ナット１１３が基端部材１２２の上面に形成された固定部１２２ａに固着される）。
この構成により、ボールねじ１１２およびナット１１３により、リニアユニット１２０および可動電極１が保持される。また、この構成により、ボールねじ１１２およびナット１１３が、サーボモータ１１１が発生する回転駆動力を利用して、リニアユニット１２０に上下方向（図示するＺ方向）の荷重を加えることができるようになる。 Further, the ball screw 112 and the nut 113 are inserted into the through hole 131 of the housing 130 and connected to the base end member 122 at the upper end of the linear unit 120 slidably inserted into the through hole 131 of the housing 130 ( The nut 113 is fixed to the fixing portion 122a formed on the upper surface of the base end member 122).
With this configuration, the linear unit 120 and the movable electrode 1 are held by the ball screw 112 and the nut 113. Also, with this configuration, the ball screw 112 and the nut 113 can apply a load in the vertical direction (Z direction shown in the figure) to the linear unit 120 using the rotational driving force generated by the servo motor 111. .

そして、サーボユニット１１０は、ボールねじ１１２およびナット１１３を介して、リニアユニット１２０に荷重を加え、筺体１３０の内周側面（内筒壁面）に沿ってリニアユニット１２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる（これにより、リニアユニット１２０の先端に取り付けられた可動電極１も上下方向に移動する）。 The servo unit 110 applies a load to the linear unit 120 via the ball screw 112 and the nut 113, and moves the linear unit 120 in the vertical direction (Z direction) along the inner peripheral side surface (inner cylinder wall surface) of the housing 130. (This moves the movable electrode 1 attached to the tip of the linear unit 120 in the vertical direction).

つぎに、リニアユニット１２０について説明する。
リニアユニット１２０は、リニアモータの駆動力により、下端部で保持している可動電極１を上下方向（Ｚ方向）に往復移動させる。
なお、このリニアユニット１２０は、リニアモータにより、リニア可動体１２５に取り付けられた可動電極１を、筺体１３０の軸方向（Ｚ方向）に対して往復移動することができるものであればよく、具体的な構成について特に限定されるものではない。
例えば、リニアユニット１２０に、以下の構成のものを用いてもよい。 Next, the linear unit 120 will be described.
The linear unit 120 reciprocates the movable electrode 1 held at the lower end portion in the vertical direction (Z direction) by the driving force of the linear motor.
The linear unit 120 may be any unit that can reciprocate the movable electrode 1 attached to the linear movable body 125 with respect to the axial direction (Z direction) of the housing 130 by a linear motor. There is no particular limitation on the general configuration.
For example, the linear unit 120 having the following configuration may be used.

リニアユニット１２０は、筺体１３０の貫通孔１３１（筒状の内筒側面）に慴動自在に挿入された略円板状の基端部材１２２と、基端部材１２２の下面側の軸心部に形成された略円柱状のシャフト１２３と、基端部材１２２の下面側の外周部に形成されたガイドレール１２４ａ、ｂと、ガイドレール１２４ａ、ｂに沿って上下方向（Ｚ方向）に往復移動するリニア可動体１２５と、リニア可動体１２５の先端部に取り付けられ、可動電極１を保持する保持部材１２６とを備える。 The linear unit 120 includes a substantially disc-shaped base end member 122 that is slidably inserted into a through hole 131 (a cylindrical inner cylinder side surface) of the housing 130, and an axial center portion on the lower surface side of the base end member 122. The substantially cylindrical shaft 123 formed, the guide rails 124a and 124b formed on the outer peripheral portion on the lower surface side of the base end member 122, and the reciprocating movement in the vertical direction (Z direction) along the guide rails 124a and 124b. A linear movable body 125 and a holding member 126 that is attached to the tip of the linear movable body 125 and holds the movable electrode 1 are provided.

より具体的には、基端部材１２２の下面には、下面の略中心部から、筺体１３０の軸心方向（軸心下方向）に延びる円柱状のシャフト１２３が形成されている。また、基端部材１２２の下面には、下面の外周部から、筺体１３０の軸心方向（軸心下方向）に延びる略棒状のガイドレール１２４ａ、ｂが形成されている。
また、基端部材１２２の上面側には、上述したサーボユニット１１０のボールねじ１１２に取り付けられたナット１１３と連結される固定部１２２ａが形成されている。 More specifically, a columnar shaft 123 is formed on the lower surface of the base end member 122 so as to extend in an axial direction (downward direction of the axial center) of the housing 130 from a substantially central portion of the lower surface. Further, on the lower surface of the base end member 122, substantially rod-shaped guide rails 124a and 124b extending from the outer peripheral portion of the lower surface in the axial direction (downward direction of the axial center) of the housing 130 are formed.
Further, on the upper surface side of the base end member 122, a fixing portion 122a connected to the nut 113 attached to the ball screw 112 of the servo unit 110 described above is formed.

また、基端部材１２２に取り付けられたシャフト１２３は、中心軸部材（図示しない）と、その中心軸部材上に、Ｎ、Ｓの磁石が交互に位置するように軸方向に配列されて取り付けられた多数個の環状の永久磁石（図示しない）とを備える。
また、図２に示すように、リニア可動体１２５は、略角柱状（又は略円柱状）に形成され、かつシャフト１２３を挿通させる貫通孔１２５ａを有すると共に、両側面にガイドレール１２４ａ、ｂに係合する係合部１２５ｂ１、１２５ｂ２が形成されている。そして、リニア可動体１２５は、貫通孔１２５ａにシャフト１２３が挿通され、係合部１２５ｂ１、１２５ｂ２をガイドレール１２４ａ、ｂに係合される。 Further, the shaft 123 attached to the base end member 122 is attached by being arranged in the axial direction so that N and S magnets are alternately positioned on a central shaft member (not shown) and the central shaft member. And a large number of annular permanent magnets (not shown).
In addition, as shown in FIG. 2, the linear movable body 125 is formed in a substantially prismatic shape (or a substantially cylindrical shape), has a through hole 125a through which the shaft 123 is inserted, and guide rails 124a, b on both side surfaces. Engaging portions 125b1 and 125b2 to be engaged are formed. In the linear movable body 125, the shaft 123 is inserted into the through hole 125a, and the engaging portions 125b1 and 125b2 are engaged with the guide rails 124a and b.

さらに、リニア可動体１２５の貫通孔１２５ａの内周部には、電機子を構成するコイル（図示せず）が配置されている。そして、リニア可動体１２５の貫通孔１２５ａにシャフト１２３を挿入することにより、前記コイルがシャフト１２３を取り囲むようになされている。そして、永久磁石を備えるシャフト１２３を取り囲むリニア可動体１２５のコイルに、所定の電流を流すことにより、電流と磁石が形成する磁界との相互作用により、リニア可動体１２５に軸方向（図１にに示めすＺ方向）の推力が発生する。
そして、本実施形態のリニア可動体１２５は、産業用ロボット（図示しない）に設けられた前記制御部（図示しない）からの制御信号にしたがい、前記コイルに所定の電流を流すことにより、ガイドレール１２４ａ、ｂ（およびシャフト１２３）に沿って往復移動する。 Further, a coil (not shown) constituting an armature is disposed on the inner peripheral portion of the through hole 125 a of the linear movable body 125. Then, by inserting the shaft 123 into the through hole 125 a of the linear movable body 125, the coil surrounds the shaft 123. Then, by passing a predetermined current through the coil of the linear movable body 125 surrounding the shaft 123 including the permanent magnet, the linear movable body 125 has an axial direction (see FIG. 1) due to the interaction between the current and the magnetic field formed by the magnet. Thrust in the Z direction shown in FIG.
The linear movable body 125 according to the present embodiment guides the guide rail by causing a predetermined current to flow through the coil in accordance with a control signal from the control unit (not shown) provided in the industrial robot (not shown). 124a and b (and the shaft 123) reciprocate.

また、図１に示すように、リニア可動体１２５の下端部には、可動電極１を保持する保持部材１２６が取り付けられている。具体的には、保持部材１２６には、ガンアーム３０に取り付けられた固定電極２に相対向するように、可動電極１が配置されて取り付けられている。 As shown in FIG. 1, a holding member 126 that holds the movable electrode 1 is attached to the lower end portion of the linear movable body 125. Specifically, the movable electrode 1 is disposed and attached to the holding member 126 so as to face the fixed electrode 2 attached to the gun arm 30.

続いて、ロック機構Ｌおよび解除機構Ｕを図２および図３を用いて説明する。
図３は、スポット溶接装置Ｘのロック機構および解除機構の模式図である。また、図３（ａ）は、リニア可動体１２５がロックされていない状態を示し、図３（ｂ）は、ロック機構Ｌによりリニア可動体１２５がロックされている状態を示している。また、図３（ｃ）は、解除機構Ｕがロック解除している状態を示し、図３（ｄ）は、ロック解除された後のリニア可動体１２５の状態を示している。
なお、図３に示すリニア可動体１２５は、その上端部分だけを示したものである。 Next, the lock mechanism L and the release mechanism U will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a schematic diagram of the lock mechanism and the release mechanism of the spot welding apparatus X. 3A shows a state in which the linear movable body 125 is not locked, and FIG. 3B shows a state in which the linear movable body 125 is locked by the lock mechanism L. FIG. 3C shows a state where the release mechanism U is unlocked, and FIG. 3D shows a state of the linear movable body 125 after the lock is released.
In addition, the linear movable body 125 shown in FIG. 3 shows only the upper end part.

先ず、筺体１３０に設けられたロック機構Ｌについて説明する。
図２に示すように、ロック機構Ｌは、筺体１３０の貫通孔１３１の内周側面部に取り付けられたバネ１５０ａおよび半ドーナツ形状の付勢部材１５１ａと、前記バネ１５０ａが取り付けられた内周側面部と相対向する位置（貫通孔１３１の内周側面部）に取り付けられたバネ１５０ｂおよび半ドーナツ形状の付勢部材１５１ｂとにより構成される。 First, the lock mechanism L provided in the housing 130 will be described.
As shown in FIG. 2, the lock mechanism L includes a spring 150a and a half-doughnut-shaped biasing member 151a attached to the inner peripheral side surface of the through hole 131 of the housing 130, and an inner peripheral side surface to which the spring 150a is attached. And a spring 150b and a half-doughnut-shaped urging member 151b attached to a position (an inner peripheral side surface portion of the through hole 131) opposite to the portion.

バネ１５０ａ、１５０ｂは、いずれも、一端部が筺体１３０の貫通孔１３１の内周側面部に取り付けられ、他端部に付勢部材１５１ａ、ｂが取り付けられている。このバネ１５０ａ、１５０ｂが、付勢部材１５１ａ、ｂを筺体１３０の軸心に向けて付勢する。
なお、本実施形態では、バネ１５０ａ、１５０ｂにコイルバネを用いる場合を例にするが特にこれに限定するものではない。付勢部材１５１ａ、ｂを付勢する弾性体であればどのような構成のものでもかまわない。
そして、ロック機構Ｌは、筺体１３０の内部を上下方向に移動するリニア可動体１２５の位置に応じて、以下のように動作する。 As for spring 150a, 150b, as for all, one end part is attached to the internal peripheral side part of the through-hole 131 of the housing 130, and urging | biasing member 151a, b is attached to the other end part. The springs 150a and 150b urge the urging members 151a and 151b toward the axis of the housing 130.
In this embodiment, the case where coil springs are used for the springs 150a and 150b is taken as an example, but the present invention is not particularly limited to this. Any configuration may be used as long as it is an elastic body that urges the urging members 151a and 151b.
The lock mechanism L operates as follows according to the position of the linear movable body 125 that moves in the vertical direction inside the housing 130.

具体的には、図３（ａ）、（ｄ）に示すように、付勢部材１５１ａ、１５１ｂの下端１５１ａ１、１５１ｂ１がリニア可動体１２５の上端１２５ｃより下側に位置する場合、付勢部材１５１ａ、１５１ｂは、バネ１５０ａ、１５０ｂから受ける弾性力により付勢され、リニア可動体１２５の側面部に当接した状態となる。
なお、以下では、図３（ａ）、（ｄ）に示すロック機構Ｌの状態を「ロックオフ状態」という。
ここで、付勢部材１５１ａ、１５１ｂのリニア可動体１２５との当接面は、摩擦係数が小さい材質により形成されているものとする。また、リニア可動体１２５の側面部（付勢部材１５１ａ、１５１ｂと当接する側面部）は、摩擦係数が小さい材質により形成されている。この構成により、リニア可動体１２５の側面部に付勢部材１５１ａ、１５１ｂが当接した状態においても、当接することによる摩擦の影響を低減できる。これにより、リニア可動体１３５は、付勢部材１５１ａ、１５１ｂが当接した状態においても、上下方向をスムーズに移動できる。 Specifically, as shown in FIGS. 3A and 3D, when the lower ends 151a1 and 151b1 of the urging members 151a and 151b are located below the upper end 125c of the linear movable body 125, the urging member 151a. , 151b are biased by the elastic force received from the springs 150a, 150b, and are in contact with the side surface of the linear movable body 125.
In the following, the state of the lock mechanism L shown in FIGS. 3A and 3D is referred to as a “lock-off state”.
Here, the contact surfaces of the urging members 151a and 151b with the linear movable body 125 are formed of a material having a small friction coefficient. Moreover, the side part (the side part which contacts the urging members 151a and 151b) of the linear movable body 125 is formed of a material having a small friction coefficient. With this configuration, even when the urging members 151a and 151b are in contact with the side surface portion of the linear movable body 125, the influence of friction caused by the contact can be reduced. As a result, the linear movable body 135 can move smoothly in the vertical direction even when the urging members 151a and 151b are in contact with each other.

また、図３（ｂ）に示すように、付勢部材１５１ａ、１５１ｂの下端１５１ａ１、１５１ｂ１がリニア可動体１２５の上端１２５ｃより上側に位置する場合、付勢部材１５１ａ、１５１ｂは、バネ１５０ａ、１５０ｂから受ける弾性力により付勢され、リニア可動体１２５の上方向（リニア可動体１２５の上端１２５ｃの上方向）の移動経路を塞ぐ。なお、以下では、図３（ｂ）に示すロック機構Ｌの状態を「ロックオン状態」という。
そして、ロック機構Ｌがロックオン状態になると、リニア可動体１２５は、付勢部材１５１ａ、１５１ｂに上方向の進路を塞がれるため、上方向への移動が制限される。 3B, when the lower ends 151a1 and 151b1 of the urging members 151a and 151b are located above the upper end 125c of the linear movable body 125, the urging members 151a and 151b are springs 150a and 150b. Is energized by the elastic force received from the upper side of the linear movable body 125 and closes the movement path in the upward direction of the linear movable body 125 (upward direction of the upper end 125c of the linear movable body 125). Hereinafter, the state of the lock mechanism L illustrated in FIG. 3B is referred to as a “lock-on state”.
When the lock mechanism L is in the lock-on state, the linear movable body 125 is restricted from moving upward because the urging members 151a and 151b block the upward path.

つぎに、リニア可動体１２５の上端側に形成された解除機構Ｕについて図３を用いて説明する。
具体的には、リニア可動体１２５の上端部には、図示しない略矩形状の凹部（格納部）が形成され、その格納部に略角柱状の解除部材１６０と、解除部材１６０を上下方向（図３のＺ方向）に動作させる昇降機構１６１とが収納されている。
ここで、解除部材１６０は、上端面から下端面に向かって径方向に広がるテーパ部１６０ａが形成さている。 Next, the release mechanism U formed on the upper end side of the linear movable body 125 will be described with reference to FIG.
Specifically, a substantially rectangular concave portion (storage portion) (not shown) is formed at the upper end portion of the linear movable body 125, and a substantially prismatic release member 160 and a release member 160 are moved vertically in the storage portion ( A lifting mechanism 161 that operates in the Z direction in FIG. 3 is housed.
Here, the release member 160 is formed with a tapered portion 160a that expands in the radial direction from the upper end surface to the lower end surface.

また、昇降機構１６１は、前記制御部からの制御信号に応じて、解除部材１６０を上下方向に動作させることができるものであればよく、具体的な構成について特に限定されるものではない。例えば、昇降機構１６１は、モータを備え、そのモータにより解除部材１６０を上下方向に移動させるように構成されていてもよい。
なお、解除部材１６０は、リニア可動体１２５と同様、シャフト１２３を挿通させる貫通孔（図示しない）が形成されていると共に、両側面にガイドレール１２４ａ、ｂに係合する係合部（図示ない）が形成されている。 Moreover, the raising / lowering mechanism 161 should just be able to operate the cancellation | release member 160 to an up-down direction according to the control signal from the said control part, and it does not specifically limit about a specific structure. For example, the elevating mechanism 161 may include a motor, and may be configured to move the release member 160 in the vertical direction by the motor.
As with the linear movable body 125, the release member 160 has through holes (not shown) through which the shaft 123 is inserted, and engaging portions (not shown) that engage with the guide rails 124a and 124b on both side surfaces. ) Is formed.

そして、解除機構Ｕは、オフ状態のときには、図３（ａ）、（ｂ）、および（ｄ）に示すように、リニア可動体１２５の前記格納部に収容された状態になされている。
一方、解除機構Ｕは、オン状態になると、昇降機構１６１が解除部材１６０を上方向（ｚ１方向）に押し上げ、図３（ｃ）に示すように、リニア可動体１２５の上端１２５ｃから解除部材１６０が飛び出した状態になる。
すなわち、解除機構Ｕがオフ状態からオン状態になると、リニア可動体１２５の上端１２５ｃから押し上がってきた解除部材１６０のテーパ部１６０ａにより、付勢部材１５１ａ、１５１ｂが筺体１３０の貫通孔１３１の内周側面部方向に押し戻される。これにより、付勢部材１５１ａ、１５１ｂにより塞がれていた、リニア可動体１２５の上方向の進路が押し広げられて開放される。
スポット溶接装置Ｘは、リニア可動体１２５の上方向の進路が開放されると、リニア可動体１２５を上昇させると共に、図３（ｄ）に示すように、解除機構Ｕがオフ状態（解除部材１６０がリニア可動体１２５の格納部に収容された状態）に戻す。 When the release mechanism U is in the OFF state, the release mechanism U is in a state of being accommodated in the storage portion of the linear movable body 125, as shown in FIGS. 3 (a), (b), and (d).
On the other hand, when the release mechanism U is turned on, the elevating mechanism 161 pushes the release member 160 upward (z1 direction), and the release member 160 is released from the upper end 125c of the linear movable body 125 as shown in FIG. Will pop out.
That is, when the release mechanism U changes from the off state to the on state, the biasing members 151a and 151b are moved into the through holes 131 of the housing 130 by the tapered portion 160a of the release member 160 pushed up from the upper end 125c of the linear movable body 125. It is pushed back in the direction of the peripheral side surface. As a result, the upward path of the linear movable body 125, which has been blocked by the biasing members 151a and 151b, is expanded and released.
When the upward path of the linear movable body 125 is released, the spot welding apparatus X raises the linear movable body 125 and, as shown in FIG. 3D, the release mechanism U is in an off state (release member 160). Is returned to the state in which the linear movable body 125 is accommodated in the storage portion.

続いて、本実施形態のスポット溶接装置の動作を図４および図５に基づいて説明する。
図４は、本実施形態のスポット溶接の溶接工程を示したフローチャートである。
また、図５は、図４に示すスポット溶接の各工程における可動電極１の位置及びロック機構の状態を示した概略図である。
なお、図５（ａ）は、スポット溶接装置の原位置を示している。また、図５（ｂ）、および（ｅ）は、リニアユニット１２０がリニア可動体１２５を駆動させている状態を示している。また、図５（ｃ）は、リニアユニット１２０による駆動から、サーボユニット１１０による駆動に切り替える際の状態を示している。また、図５（ｄ）は、ワークＷ１、Ｗ２の溶接を終えた後で、解除機構Ｕがロック解除した状態を示している。 Subsequently, the operation of the spot welding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
FIG. 4 is a flowchart showing a welding process of spot welding according to the present embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the position of the movable electrode 1 and the state of the lock mechanism in each step of spot welding shown in FIG.
In addition, Fig.5 (a) has shown the original position of the spot welding apparatus. 5B and 5E show a state where the linear unit 120 drives the linear movable body 125. FIG. FIG. 5C shows a state when switching from driving by the linear unit 120 to driving by the servo unit 110. FIG. 5D shows a state where the release mechanism U is unlocked after the welding of the workpieces W1 and W2.

具体的には、図４に示す処理に先立って、図５（ａ）に示すように、スポット溶接装置Ｘの固定電極２の上にワークＷ１、２が載置される。なお、図５（ａ）に示す位置を原位置（基準位置）とする。 Specifically, prior to the processing shown in FIG. 4, the workpieces W1 and W2 are placed on the fixed electrode 2 of the spot welding apparatus X as shown in FIG. Note that the position shown in FIG. 5A is the original position (reference position).

つぎに、リニアユニット１２０のリニア可動体１２５が、上述した産業用ロボットの制御部（図示しない）からの指示（スポット溶接の開示指示）を受けて、シャフト１２３（およびガイドレール１２４）に沿って下側（図５に示すＺ２方向）への移動を開始する（Ｓ１）。
これにより、図５（ｂ）に示すように、リニア可動体１２５の先端の保持部材１２６に取り付けられた可動電極１が筺体１３０の軸方向を下向きに移動する。
なお、本ステップでは、ロック機構Ｌは、ロックオフ状態になされている。また、解除機構Ｕは、リニア可動体１２５の上端の格納部に収容された状態になされている（オフ状態）。 Next, the linear movable body 125 of the linear unit 120 receives an instruction (disclosure instruction for spot welding) from the control unit (not shown) of the industrial robot described above, and follows the shaft 123 (and the guide rail 124). The movement downward (Z2 direction shown in FIG. 5) is started (S1).
Thereby, as shown in FIG. 5B, the movable electrode 1 attached to the holding member 126 at the tip of the linear movable body 125 moves downward in the axial direction of the housing 130.
In this step, the lock mechanism L is in a lock-off state. Further, the release mechanism U is in a state of being accommodated in the storage portion at the upper end of the linear movable body 125 (off state).

そして、図５（ｃ）に示すように、リニアユニット１２０の駆動により、リニア可動体１２５の上端１２５ｃが、付勢部材１５１ａ、１５１ｂより下側まで降下してくると、ロック機構Ｌが自動的に動作してロックオン状態となる（Ｓ２）。 Then, as shown in FIG. 5C, when the linear unit 120 is driven and the upper end 125c of the linear movable body 125 is lowered below the urging members 151a and 151b, the lock mechanism L is automatically activated. To lock on state (S2).

つぎに、リニア可動体１２５が所定位置までくると、リニアユニット１２０による駆動から、サーボユニット１１０による駆動に切り替わる（Ｓ３〜Ｓ５）。 Next, when the linear movable body 125 reaches a predetermined position, the drive by the linear unit 120 is switched to the drive by the servo unit 110 (S3 to S5).

具体的には、リニア可動体１２５の上端部１２５ｃが、位置センサ１４０の高さまで移動してくると、位置センサ１４０がリニア可動体１２５の上端部１２５ｃを検知して、検知信号を前記制御部に送信する（Ｓ３）。前記制御部は、位置センサ１２７からの検知信号を受信すると、リニアユニット１２０の駆動を停止させ（Ｓ４）、且つサーボユニット１１０を駆動させる（Ｓ５）。
なお、本実施形態では、リニア可動体１２５に取り付けられた可動電極１の先端が、固定電極２に載置されたワークＷ１、Ｗ２から「Ｌｍｍ（例えば、１０ｍｍ）」の距離に到達したときに、位置センサ１４０がリニア可動体１２５の上端部を検知できるように、筺体１３０に位置センサ１４０が取り付けられているものとする。
また、位置センサ１４０は、ロック機構Ｌの近傍に取り付けられているものとする。これにより、ロック機構Ｌがロックオン状態になると、その後、リニアユニット１２０による駆動から、サーボユニット１１０による駆動に切り替わる。 Specifically, when the upper end portion 125c of the linear movable body 125 moves to the height of the position sensor 140, the position sensor 140 detects the upper end portion 125c of the linear movable body 125 and sends a detection signal to the control unit. (S3). When receiving the detection signal from the position sensor 127, the controller stops driving the linear unit 120 (S4) and drives the servo unit 110 (S5).
In this embodiment, when the tip of the movable electrode 1 attached to the linear movable body 125 reaches a distance of “Lmm (for example, 10 mm)” from the workpieces W1 and W2 placed on the fixed electrode 2. The position sensor 140 is attached to the housing 130 so that the position sensor 140 can detect the upper end portion of the linear movable body 125.
Further, it is assumed that the position sensor 140 is attached in the vicinity of the lock mechanism L. Thereby, when the lock mechanism L is in the lock-on state, the drive by the linear unit 120 is switched to the drive by the servo unit 110 thereafter.

ここで、Ｓ３〜Ｓ５の動作を具体的に説明する。
リニア可動体１２５の上端部が、位置センサ１４０の高さまで移動してくると（すなわち、可動電極１の先端が、ワークＷ１、Ｗ２から「Ｌｍｍ（例えば、１０ｍｍｍ）」の距離までくると）、位置センサ１４０が前記上端部を検知し、当該検知結果を、前記制御部（図示しない）に送信する。
前記制御部（図示しない）は、位置センサ１４０からの検知結果を受信すると、リニア可動体１２５に停止指示信号を送信する。そして、リニア可動体１２５は、前記停止信号を受信すると、下向きへの移動を停止する。
なお、リニア可動体１２５は、停止すると、シャフト１２３（或いはガイドレール１２４ａ、ｂ）に固定されるものとする。
また、前記制御部は、サーボユニット１１０に駆動開始信号を送信する。サーボユニット１１０は、前記駆動開始信号を受信すると、サーボユニット１１０の駆動を開始する。
具体的には、サーボユニット１１０は、サーボモータ１１１を回転させ、ボールねじ１１２およびナット１１３で基端部材１２２に荷重をかけることにより（下方向に押すことにより）、リニアユニット１２０の先端に取り付けられた可動電極１を下方向に移動させる。 Here, the operation of S3 to S5 will be specifically described.
When the upper end of the linear movable body 125 moves to the height of the position sensor 140 (that is, when the tip of the movable electrode 1 reaches a distance of “Lmm (for example, 10 mm)” from the workpieces W1 and W2). The position sensor 140 detects the upper end, and transmits the detection result to the control unit (not shown).
When receiving the detection result from the position sensor 140, the control unit (not shown) transmits a stop instruction signal to the linear movable body 125. And the linear movable body 125 will stop a downward movement, if the said stop signal is received.
Note that the linear movable body 125 is fixed to the shaft 123 (or the guide rails 124a and 124b) when stopped.
Further, the control unit transmits a drive start signal to the servo unit 110. When the servo unit 110 receives the drive start signal, the servo unit 110 starts driving the servo unit 110.
Specifically, the servo unit 110 is attached to the tip of the linear unit 120 by rotating the servo motor 111 and applying a load to the base end member 122 with the ball screw 112 and the nut 113 (by pushing downward). The movable electrode 1 thus moved is moved downward.

続いて、Ｓ５の後に行われるＳ６の処理を説明する。
Ｓ６では、サーボユニット１１０は、可動電極１を移動させて、可動電極１および固定電極２により、ワークＷ１、２を挟持する。そして、スポット溶接装置Ｘは、サーボユニット１１０により、可動電極１および固定電極２に挟持したワークＷ１、２を加圧させながら、可動電極１および固定電極２に電流を流して、スポット溶接を行う。スポット溶接を終えると、サーボユニット１１０は、可動電極１を所定距離（Ｌｍｍ（例えば、１０ｍｍｍ））だけ、上方向に移動させて駆動を停止すると共に、前記制御部にその旨を示す信号（溶接完了信号）を送信する。 Subsequently, the process of S6 performed after S5 will be described.
In S 6, the servo unit 110 moves the movable electrode 1 and sandwiches the workpieces W 1 and 2 by the movable electrode 1 and the fixed electrode 2. The spot welding apparatus X performs spot welding by causing a current to flow through the movable electrode 1 and the fixed electrode 2 while pressurizing the workpieces W1 and 2 sandwiched between the movable electrode 1 and the fixed electrode 2 by the servo unit 110. . When the spot welding is finished, the servo unit 110 moves the movable electrode 1 upward by a predetermined distance (Lmm (for example, 10 mm)) to stop the drive, and at the same time, signals to the control unit (welding) Complete signal).

つぎに、リニアユニット１２０の解除機構Ｕが動作して、ロック機構Ｌのロック（ロックオン状態）を解除する（Ｓ７）。
具体的には、前記制御部は、前記溶接完了信号を受信するとリニアユニット１２０を制御して、解除機構Ｕを動作させる。これにより、図５（ｄ）に示すように、解除部材１６０が上方向（ｚ１方向）に押し上げられ、解除部材１６０により、ロック機構Ｌがロックオフ状態となる。 Next, the release mechanism U of the linear unit 120 operates to release the lock (lock-on state) of the lock mechanism L (S7).
Specifically, when receiving the welding completion signal, the control unit controls the linear unit 120 to operate the release mechanism U. As a result, the release member 160 is pushed upward (z1 direction) as shown in FIG. 5D, and the lock mechanism L is locked off by the release member 160.

つぎに、前記制御部は、リニアユニット１２０によりリニア可動体１２５をｚ１方向に上昇させて、原位置まで戻り処理を終了する（Ｓ８）。
なお、前記制御部は、本ステップでは、図５（ｅ）に示すように、リニア可動体１２５をｚ１方向に上昇させながら、解除機構Ｕをオフ状体に戻す。すなわち、昇降機構１６１により解除部材１６０を下方向（ｚ２方向）に下げ、解除部材１６０をリニア可動体の格納部に収容する。 Next, the control unit raises the linear movable body 125 in the z1 direction by the linear unit 120, returns to the original position, and ends the process (S8).
In this step, as shown in FIG. 5E, the control unit returns the release mechanism U to the off-state body while raising the linear movable body 125 in the z1 direction. That is, the release member 160 is lowered in the downward direction (z2 direction) by the elevating mechanism 161, and the release member 160 is accommodated in the storage portion of the linear movable body.

このように、本実施形態によれば、リニアユニット１２０により、ワークＷ１、Ｗ２（加圧ポイント近傍）の近傍まで可動電極１を移動させ、ロック機構Ｌによりロックオン状態にして、その後、可動電極１の駆動制御をサーボユニット１１０に切り替えて、ワークＷ１、Ｗ２を加圧することができる。
なお、本実施形態において、ワークＷ１、Ｗ２の加圧に、サーボユニット１１０を用いるようにしたのは、リニアユニット１２０では、溶接に必要な圧力でワークＷ１、Ｗ２を加圧することができないためである。
そして、本実施形態によれば、ワークＷ１、Ｗ２（加圧ポイント近傍）の近傍まで、可動電極１を高速に駆動させることができるリニアユニット１２０を利用するため、スポット溶接の作業時間を短縮することができる。また、ワークＷ１、Ｗ２の加圧には、溶接に必要な圧力で加圧できるサーボユニット１１０を用いることにより、高品質な溶接を実現できる。 As described above, according to the present embodiment, the movable electrode 1 is moved to the vicinity of the workpieces W1 and W2 (near the pressurization point) by the linear unit 120, the lock mechanism L is brought into the lock-on state, and then the movable electrode is moved. 1 can be switched to the servo unit 110 to pressurize the workpieces W1 and W2.
In the present embodiment, the servo unit 110 is used for pressurizing the workpieces W1 and W2 because the linear unit 120 cannot pressurize the workpieces W1 and W2 with a pressure required for welding. is there.
And according to this embodiment, since the linear unit 120 which can drive the movable electrode 1 at high speed to the vicinity of the workpieces W1 and W2 (near the pressurizing point) is used, the work time of spot welding is shortened. be able to. In addition, high-quality welding can be realized by using the servo unit 110 that can pressurize the workpieces W1 and W2 with a pressure required for welding.

また、本実施形態では、エアガンを利用しないため、電極による打痕が発生することがない。また、エアガンによるスポット溶接のように騒音を発生することがないため、作業環境を悪化させることがない。 Moreover, in this embodiment, since an air gun is not used, the dent by an electrode does not generate | occur | produce. Moreover, since no noise is generated unlike spot welding with an air gun, the working environment is not deteriorated.

また、本実施形態では、ロック機構により、リニアユニット１２０により駆動させた可動電極１がワークＷ１、Ｗ２の近くまで到達した場合に進行方向と逆行する向きの移動を制限しているため、ワークＷ１、Ｗ２の近くにきた際に、可動電極１が逆行して戻されることが防止される。このようにするのは、上記のように逆行を制限しないでサーボユニット１１０で加圧した場合、リニア可動体自体１２５に加圧力が無い為、充分な加圧力を得られない恐れがあるためである。
また、本実施形態は、ロック機構Ｌを、バネ１５１ａ、１５１ｂと、付勢部材１５１ａ、ｂとで構成するようにしている。すなわち、本実施形態は、複雑な機構を設けることなく、リニアモータにより移動するリニア可動体１２５の逆走防止を実現することができる。 In the present embodiment, since the movable electrode 1 driven by the linear unit 120 reaches the vicinity of the workpieces W1 and W2 by the lock mechanism, the movement in the direction opposite to the traveling direction is limited. , The movable electrode 1 is prevented from returning backward when it comes close to W2. This is because when the servo unit 110 is pressurized without restricting the retrograde as described above, there is no possibility of obtaining sufficient pressure because the linear movable body itself 125 has no pressure. is there.
In the present embodiment, the lock mechanism L is configured by springs 151a and 151b and biasing members 151a and 151b. That is, this embodiment can implement | achieve the reverse run prevention of the linear movable body 125 which moves with a linear motor, without providing a complicated mechanism.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
例えば、上述した実施形態では、スポット溶接装置Ｘは、産業ロボット（図示しない）の制御部（図示しない）により、その動作が制御されるようにしているが、スポット溶接装置Ｘの内部に制御部を設けるようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the operation of the spot welding apparatus X is controlled by a control unit (not shown) of an industrial robot (not shown). May be provided.

本発明の実施形態のスポット溶接装置のブロック図である。It is a block diagram of the spot welding apparatus of the embodiment of the present invention. 図１に示すスポット溶接装置のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of the spot welding apparatus shown in FIG. 本発明の実施形態のスポット溶接装置のロック機構および解除機構の模式図である。It is a mimetic diagram of a lock mechanism and a release mechanism of a spot welding device of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の溶接工程を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the welding process of embodiment of this invention. 図４に示す各工程における可動電極の位置及びロック機構の状態を示した概略図である。It is the schematic which showed the position of the movable electrode in each process shown in FIG. 4, and the state of the lock mechanism. 従来からある電動サーボガンを有するスポット溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the spot welding apparatus which has a conventional electric servo gun.

Explanation of symbols

Ｘ…スポット溶接装置
Ｗ１、Ｗ２…ワーク
Ｌ…ロック機構
Ｕ…解除機構
１…可動電極
２…固定電極
３０…ガンアーム
１１０…サーボユニット
１１１…サーボモータ
１１２…ボールねじ
１１３…ナット
１２０…リニアユニット
１２２…基端部材
１２２ａ…固定部
１２３…シャフト
１２４ａ、ｂ…ガイドレール
１２５…リニア可動体
１２５ａ…貫通孔
１２５ｂ１、ｂ２…係合部
１２５ｃ…上端
１２６…保持部材
１３０…筺体
１５０ａ、ｂ…バネ
１５１ａ、ｂ…付勢部材
１６０…解除部材
１６０ａ…テーパ部
１６１…昇降機構 X ... Spot welding device W1, W2 ... Work L ... Lock mechanism U ... Release mechanism 1 ... Movable electrode 2 ... Fixed electrode 30 ... Gun arm 110 ... Servo unit 111 ... Servo motor 112 ... Ball screw 113 ... Nut 120 ... Linear unit 122 ... Base end member 122a ... fixed portion 123 ... shaft 124a, b ... guide rail 125 ... linear movable body 125a ... through hole 125b1, b2 ... engaging portion 125c ... upper end 126 ... holding member 130 ... housing 150a, b ... spring 151a, b ... Biasing member 160 ... Release member 160a ... Tapered portion 161 ... Elevating mechanism

Claims

In a spot welding device that performs spot welding while sandwiching and pressing a workpiece with a movable electrode and a fixed electrode,
A substantially cylindrical housing with a through hole;
A base end member that is slidably inserted into the through hole of the housing, a guide that is formed on one surface of the base end member and extends in the axial direction of the cylindrical body, and the movable electrode is held at the front end portion. And a linear unit having a movable body reciprocally moved along the guide by a linear motor,
A servo unit that is connected to the base end member and applies a load in the axial direction of the housing to the base end member using a driving force of a servo motor, and reciprocates the linear unit in the axial direction. And
Furthermore, when the linear unit moves the movable body along the guide, a lock mechanism that restricts movement in a direction opposite to the traveling direction of the movable body when the movable body passes a predetermined position. A spot welding apparatus comprising:

The locking mechanism is
An elastic body having one end attached to the inner peripheral side surface of the through hole of the housing; and an urging body attached to the other end of the elastic body and urged toward the axial center of the housing,
2. The spot welding apparatus according to claim 1, wherein when the movable body passes through a predetermined position, the biasing body is biased by an elastic force from the elastic body and closes a path through which the movable body has passed. .

When performing the spot welding,
The linear unit moves the movable body along the guide until the movable electrode reaches a predetermined distance from the workpiece,
When the movable electrode reaches a position of a predetermined distance from the workpiece, the servo unit moves the movable electrode toward the workpiece by applying a load to the linear unit, and the movable electrode and the fixed electrode The spot welding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the workpiece is held and pressed.