专利名称：焊枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于点焊等的焊枪。具体而言，涉及一种能够防止异物侵入具备 旋转自如地收容在壳体内的中空转子的中空电机旋转机构部的焊枪。
背景技术：
以往，当将板材重叠地焊接时，使用点焊用焊枪。焊枪将隔着被焊接部件配置的一 对电极片中的一个电极片固定，并使另一个电极片接近被焊接部件以进行点焊，然后为了 能够移动被焊接部件，使另一个电极片离开被焊接部件。作为该焊枪，例如，安装在机械臂的前端且通过使可动的电极片相对于固定的电 极片直线移动来焊接保持在电极间的工件的C型焊枪为公众所知(例如参照日本特开 2002-346756号公报)。关于该焊枪，通过在中空电机旋转机构部的旋转作用下对进给丝杠 机构施加旋转力使加压杆(rod)往复运动，从而使连接杆的前端部的可动电极片接近或者 离开固定电极片。这样，能够在对工件保持加压的同时通过使设在焊枪的前端的可动电极 片间通电来焊接工件。另外，所述焊枪在中空电机旋转机构部具备检测向进给丝杆机构施加旋转力的转 子的旋转角度的编码器。焊枪根据由编码器检测出的转子的旋转角度和进给丝杆机构的间 距推断出可动电极片的位置，并使可动电极片接近或离开固定电极片。关于这种焊枪，在使让加压杆往复运动的滚珠丝杠的丝杆轴一体地旋转的中空 转子和安装有中空电机旋转机构部的定子的壳体之间仅形成支承轴承的结构。因此，水、 焊渣等异物可能侵入由壳体和中空转子包围的中空电机旋转机构部。因此，在日本特开 2002-346756号公报的焊枪中，为了防止异物侵入中空电机旋转机构部，通过在支承加压杆 的支承轴承的外侧进行油封防止异物侵入。另外，当进行点焊时，由于在电极片间通过大电流，所以在焊枪中产生热量。例如 通过在焊枪内设置冷却用的水路并使冷却水流过该水路来冷却由焊枪产生的热量。然而， 当冷却水从该水路漏出并经由中空电机旋转机构部的内部到达编码器时，电路板发生短路 等，其结果是，发生编码器检测不良，从而可能不再能够准确地推断出可动电极片的位置。 在日本特开2002-346753号公报中，记载了夹装有密封部件的焊枪。该焊枪通过 使连结中空电机旋转机构部的进给丝杠机构的杆往复运动，使安装在杆的前端部的一侧的 电极片相对于固定的另一电极片作开闭动作。而且，在该焊枪中，在支承往复运动的杆的衬 套的托架前端夹装有密封部件。利用该焊枪，在更换电极片时，可以想到的是，对于冷却水由电机壳体和中空状转 子间浸入电机壳体内这一情况而言，能够提高防水性。实际上，在日本特开2002-346753号公报所记载的焊枪中，由水路漏出的冷却水 和因冷却产生热量的焊枪而在电机壳体的表面结露的水滴积存在夹装有密封部件的部分， 并逐渐从密封部件的间隙侵入电机壳体的内部。即使是这种水滴，当经由电机壳体的内部 到达编码器时，也会产生接触不良等，从而可能不再能够正确地推断出可动电极片的位置。
作为上 述水侵入的原因，存在因电机壳体的内部成为负压而使水由密封部件的间 隙被吸入的现象。以下，针对这种现象说明机械原理。在所述焊枪中，当使一侧的电极片相对于另一侧的电极片作开闭动作时，进给丝 杠机构的杆的一部分在电机壳体内作往复移动。由此，电机壳体内的成为空间的部分的容 积发生变化。这样，存在在电机壳体内产生相对于电机壳体外的气压成为负压的空间的情 况。在这种情况下，空气通过电机壳体和杆的间隙从电机壳体外向电机壳体内流入。此时， 当电机壳体的表面附着有水滴时，存在该水滴与空气一同流入电机壳体内的情况。另外，如日本特开2002-346756号公报中所记载的焊枪那样，当在加压杆的行程 顶出侧的支承轴承的外侧只设置油封时，尤其在加压杆启动时等的低温下油封的接触压力 上升，油封的阻力增大。由此，在对加压杆的加压力低的情况下(例如IOOkgf加压)，发生 加压杆不能够移动的状况。另外，在加压杆启动时和加压杆稳定动作时之间，因油封的材质 为橡胶，所以接触压力因温度变化而变化。其结果是，由于对加压杆的加压力产生大幅度的 偏差，所以在加压时出现对工件的加压力的误判断，并且对中空电机旋转机构部的控制也 发生故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水滴不会进入电机壳体内的焊枪。而且，本发明的目 的进一步在于提供一种在低温、低压时也能够确保针对加压杆的加压力的稳定性并且防止 异物进入具备旋转自如地收容在壳体内的中空转子的中空电机旋转机构部的焊枪。本发明的焊枪(例如后述的电动式点焊枪1)具备进给丝杠机构(例如后述的进 给丝杠机构40)，其与构成中空电机旋转机构部的伺服电机(例如后述的伺服电机10)连 结并且具有利用所述伺服电机提供的旋转力沿规定方向往复移动的杆(例如后述的中空 杆43)；可动电极片(例如后述的可动电极片62)，其与所述杆的前端部连接并利用所述杆 的往复移动相对于固定电极片(例如后述的固定电极片61)进行开闭动作；所述伺服电机 具有形成有在所述杆的一部分能够往复移动的状态下将其收容的中空部(例如后述的电 机壳体中空部25)的电机壳体(例如后述的电机壳体20)，在所述电机壳体上形成有使所述 中空部与外界气体通气的通气孔(例如后述的通气孔21b)。通过利用伺服电机提供的旋转力使杆沿规定方向往复移动，使连接在杆的前端部 的可动电极片相对于固定电极片进行开闭动作。该杆的一部分在形成在伺服电机的电机壳 体上的中空部中往复移动。由此，中空部的容积发生变化。然而，根据本发明，由于在电机壳体上形成有使中空部与外界气体通气的通气孔， 所以能够吸收因中空部的容积变化导致的相对于外界气体的压力变动。因此，由于能够防止电机壳体内成为相对于外界气体的负压，所以能够提供即使 水滴附着在电机壳体的表面上，也可防止该水滴进入电机壳体内的焊枪。在这种情况下，优选该焊枪具备外界气体连接机构(例如后述的消声器70)，该 外界气体连接机构具有被配置成一端与所述通气孔连接而另一端能够与外界气体通气的 通气管(例如后述的通气管72)，所述外界气体连接机构具有包围所述通气管的所述另一 端的周围的箱状的水滴防止壁(例如后述的内罩体73)，所述水滴防止壁上形成有开口部 (例如后述的侧面开口部73a)。
根据本发明，将外界气体连接机构的通气管的一端连接伺服电机的通气孔，设置 包围该通气孔的另一端的周围的水滴防止壁，在该水滴防止壁上形成开口部。由此，能够使连接通气孔的通气管的另一端开放到外界气体中，并且利用水滴防 止壁能够防止水滴经由通气管流入到电机壳体内。在这种情况下，优选所述外界气体连接机构在所述水滴防止壁的内部具有覆盖 所述另一端的周围的过滤器(例如后述的过滤器76)。根据本发明，由于在水滴防止壁的内部设有覆盖通气管的另一端的周围的过滤 器，所以能够用过滤器捕捉漂浮在外界气体中的异物。因此，能够防止异物经由通气管进入 电机壳体内。在此，异物是指在设有焊枪的工厂内飞散的粉尘、焊接时从金属表面飞散的焊 渣等。本发明的焊枪具备中空电机旋转机构部，其具备旋转自如地收容在壳体内的中 空转子；加压杆，其在所述中空转子的旋转作用下从所述壳体突出地移动；其特征在于，所 述焊枪在所述壳体的所述加压杆的突出侧端部具备封住所述壳体和所述中空转子间的间 隙的非接触式的迷宫式密封件。根据该结构，本发明的焊枪由于封住壳体和中空转子间的间隙的非接触式的迷宫 式密封件设置在壳体的加压杆的突出侧端部，所以假设即使异物侵入中空转子的内部，也 能够防止异物侵入由壳体和中空转子包围的中空电机旋转机构部。另外，由于壳体和中空转子间的间隙被迷宫式密封件以非接触的状态封住，所以 尤其是即使在加压杆启动时等低温时也难以受到用于密封部件的油封的特性的影响。因 此，即使在低温时也能够降低壳体和中空转子间的摩擦阻力。由此，即使在低温时，也能够 以小的力使中空转子容易旋转并且以小的加压力移动加压杆，从而能够提前防止出现因温 度变化造成加压杆不再能够移动的状况。另外，由于无论温度如何变化都能够移动加压杆， 所以无论加压杆启动时、加压杆稳定动作时等加压杆的温度如何变化，都能够对加压杆提 供稳定的加压力。这样，根据本发明的焊枪，即使在低温、低加压时也能确保对加压杆的加 压力的稳定性，从而能够防止异物进入具备旋转自如地收容在壳体内的中空转子的中空电 机旋转机构部。在这种情况下，优选所述迷宫式密封件具备内侧密封件，其配置在所述中空转 子侧并且为波浪状；外侧密封件，其与所述内侧密封件对置地配置，并且在所述内侧密封件 的外侧以非接触的状态配置在所述壳体侧；在所述内侧密封件和所述外侧密封件间的间隙 封入有具有自我密封性的润滑脂。在本说明书中，“自我密封性”是指利用膨润变形来填充 间隙部分的特性，“具有自我密封性的润滑脂”是指具有该特性的润滑脂。根据该结构，由于润滑脂密合在内侧密封件和外侧密封件间的间隙并将保持该状 态，所以即使是在中空转子利用中空电机旋转机构部的旋转而旋转的情况下，本发明的焊 枪也能够预防封入迷宫式密封件的润滑脂飞散到间隙外。因此，即使是在长时间使用中空 转子的情况下，也能够防止异物侵入由壳体和中空转子包围的中空电机旋转机构部。在此 假想的旋转的中空转子的转速，在焊枪的情况下例如可以设为3000rpm以下。根据本发明，即使在低温、低加压时也能确保对加压杆的加压力的稳定性，所以能 够防止异物进入具备旋转自如地收容在壳体内的中空转子的中空电机旋转机构部。根据本发明，能够提供一种防止电机壳体内成为负压从而水滴无法进入电机壳体内的焊枪。
图1是表示处于安装在机械臂的前端的状态下的本发明第一实施方式的电动式 点焊枪的局部被省略后的侧视图。图2是表示所述实施方式的电动式点焊枪的示意性结构的图。图3是表示所述实施方式的消声器的示意性结构的图。图4是表示所述实施方式的消声器沿图1所示的al、a2方向的剖视图。图5是表示所述实施方式的消声器沿图1所示的bl、b2方向的剖视图。图6是表示所述实施方式的电动式点焊枪的一对电极片闭合后的状态的图。图7是表示本发明的第二实施方式的焊枪安装在机械臂的前端的状态的图。图8是表示图7的焊枪结构的剖视图。图9是表示图7的焊枪的中空电机旋转机构部的内部的放大图。图10是表示图7的焊枪的迷宫式密封件的内部的放大图。附图标记说明1 电动式点焊枪8 焊枪10 伺服电机12 机械臂17 可动电极片19 固定电极片20 电机壳体21b 通气孔25 电机壳体中空部32 磁铁34 中空电机旋转机构部35 定子36 丝杠机构38 电机壳体40 进给丝杠机构41 滚珠丝杠43 中空杆44 中空部46 中空转子54 第一轴承56 第二轴承59 第三轴承61 固定电极片62 可动电极片
64迷宫式密封件67内侧密封件68外侧密封件69间隙65润滑脂99加压杆
具体实施例方式以下，根据
本发明的第一实施方式。图1是表示处于安装在机械臂80的前端的状态下的本发明的第一实施方式的电 动式点焊枪1的局部被省略后的侧视图。电动式点焊枪1安装在设在机械臂80的前端的枪支承部90上。另外，焊枪控制 装置100与电动式点焊枪1电连接。另外，电动式点焊枪1如后述那样作为使可动电极片 62相对于利用固定电极片安装部212固定在前端侧(图1所示的箭头Al侧)的固定电极 片61沿箭头Al或A2方向往复移动并开闭固定电极片61和可动电极片62间的C型焊枪 构成。而且，电动式点焊枪1具备能够使其内部与外界气体通气的消声器70。该消声器70 安装在机械臂80上。枪支承部90具备枪支承托架91，该支承托架91具备上面板91a和与该上面板91a 平行地延伸的下面板91b。上面板91a和下面板91b之间架设有导向杆92。在导向杆92上嵌合有沿该导向杆92的轴向滑动自如并且平行于上面板91a以及 下面板91b的板体93。在板体93的上部的接近机械臂80的一侧配设有框体状的支承体 94，在上面板91a和支承体94之间夹装有卷绕在导向杆92上的第一螺旋弹簧95。同样，在 下面板91b和板体93之间夹装有卷绕在导向杆92上的第二螺旋弹簧96。另外，板体93在离开机械臂80的一侧固定地保持电动式点焊枪1。电动式点焊枪1被配置成使作为被焊接部件的工件Wl、W2利用机械臂80以及枪 支承部90的动作而位于固定电极片61和可动电极片62之间。而且，利用焊枪控制装置 100的控制，电动式点焊枪1使可动电极片62相对于固定电极片61向箭头Al侧移动，从而 将工件Wl、2彼此焊接。以下，说明电动式点焊枪1的结构。图2是表示本实施方式的电动式点焊枪1的示意性结构的图。电动式点焊枪1具备具有构成中空电机旋转机构部的中空结构的伺服电机10、 在其基端侧(图2所示的箭头A2侧)连结伺服电机10的进给丝杠机构40、与伺服电机10 连接的编码器部50、设在进给丝杠机构40的前端侧(图2所示的箭头Al侧)的电极片60、 作为与伺服电机10连接的外界气体连接机构的消声器70。 伺服电机10具有旋转驱动的中空转子31。进给丝杆机构40具有配置在中空转子31的内部的利用中空转子31提供的旋转 力沿规定方向往复移动的中空杆43。编码器部50检测中空转子31的旋转角度。电极片60是夹持工件Wl、W2进行焊接的一对电极片，其具有固定电极片61以及连接中空杆43的前端部的可动电极片62。消声器70经由连接软管79与伺服电机10连接。以下，详细说明电动式点焊枪1的各结构。伺服电机10具备形成电动式点焊枪1的本体并收容进给丝杠机构40的一部分 的电机壳体20和收容在电机壳体20内并利用由焊枪控制装置100 (参照图1)供给的电力 旋转驱动中空转子31的电机30。电机壳体20具备支承进给丝杠机构40的前端侧(图2所示的箭头Al侧)的壳 体21和连结壳体21的基端侧(图2所示的箭头A2侧)并收容电机30的电机罩体22。壳体21具有能往复移动地支承进给丝杠机构40的中空杆43的前端侧(图2所 示的箭头Al侧)的杆支承部210。中空杆43的一部分滑动接触地贯穿该杆支承部210，从 而出入电机壳体20。在杆支承部210上形成有中空杆43贯通的杆支承部中空部211。在杆支承部210 的形成杆支承部中空部211的内壁上形成有沿中空杆43往复移动的方向延伸的多个键槽 210a。该键槽210a能够与后述的形成在中空杆43上的键432a往复移动地卡合。由此，中 空杆43在不旋转的状态下进行往复移动。
另外，在杆支承部210上的形成有杆支承部中空部211的内壁的外侧端部上设有 端部密封部210b。在端部密封部210b内压入有油封件。由此，能够防止例如电动式点焊枪 1由冷却水冷却时的水滴等经由杆支承部210侵入电机壳体20的内部。另外，在壳体21内形成有在中空杆43的一部分能够往复移动的状态下将其收容 的壳体中空部21a。而且，在壳体21内形成有从接触外界气体的表面贯通到壳体中空部21a的通气孔 21b。利用该通气孔21b使壳体中空部21a内和外界气体通气，能够使该壳体中空部21a内 和外界的气压保持大致相同。在通气孔21b内的外界气体侧的端部设有连接连接软管79 的一端的通气孔接头21c。另外，在壳体21上设有将电动式点焊枪1连接于机械臂80(参照图1)的连接部 件11。电机罩体22连接于壳体21的与设有杆支承部210的方向(图2所示的箭头Al 方向)相反方向(图2所示的箭头A2方向)上的端部，并经由轴承221能够旋转地保持电 机30的中空转子31。电机30具备形成为筒状的中空转子31、固接在中空转子31的外周上的环状的 磁铁32、配置在与该磁铁32对置的位置上的环状的线圈33。在中空转子31上形成有在进给丝杠机构40的中空杆43的一部分能够往复移动 的状态下将其收容的转子中空部31a。转子中空部31a与壳体21的壳体中空部21a连续地 连成一体，从而形成电机壳体中空部25。S卩，中空杆43的一部分在该电机壳体中空部25中往复移动。另外，利用壳体21 的通气孔21b，使该电机壳体中空部25内的气压与外界气体的气压保持大致相同。线圈33被由焊枪控制装置100(参照图1)供给的电力通电从而产生磁场。中空 转子31在该线圈33产生的磁场和固接在中空转子31上的磁铁32的磁场的作用下旋转。进给丝杠机构40具备与电机30的中空转子31连结的滚珠丝杠41、与该滚珠丝杠41螺合的螺母部42、固定在该螺母部42上的中空杆43。由此，滚珠丝杠41随着中空转子31的旋转而旋转。螺母部42随着滚珠丝杠41 的旋转沿该滚珠丝杠41延伸的方向(图2所示的从箭头A2到Al的方向)往复移动。中 空杆43随着螺母部42的往复移动而往复移动。滚珠丝杠41的基端(图2所示的箭头A2侧端部)与中空转子31连结，并且在电 机壳体中空部25的大致中心延伸。螺母部42以稍小于转子中空部31a的直径的直径形成，并具有固定中空杆43的 中空杆安装部421。中空杆43具备以与中空杆安装部421大致相等的直径形成且与该中空杆安装部 421连结的基端部431、从该基端部431延伸并滑动接触地贯穿壳体21的杆支承部210从 而向外部突出的轴部432、设在轴部432的前端(图2所示的箭头Al侧端部)且安装有电 极片60的可动电极片62的可动电极片安装部433。这样，在进给丝杠机构40中，螺母部42以及中空杆安装部421以稍小于转子中空 部31a的直径的直径形成。由此，能够防止进给丝杠机构40向与轴部432的延伸方向(图 2所示的从箭头A2到Al的方向)大致正交的方向摆动。在轴部432形成有电机30的滚珠丝杠41在其内部延伸的杆中空部43a。另外，在 轴部432的与杆支承部210滑动接触的部分形成有与在形成杆支承部中空部211的内壁上 形成的多个键槽210a卡合的键432a。这样，键432a与键槽210a彼此卡合。由此，中空杆43在不随着滚珠丝杠41的旋 转而旋转的状态下沿轴部432延伸的方向往复移动。编码器部50与中空转子31连接。编码器部50具备检测中空转子31的旋转角度 并向焊枪控制装置100(参照图1)发送电信号的编码器本体、从该编码器本体突出并与中 空转子31连结的输入轴、覆盖它们的罩体。固定电极片61拆装自如地安装在从壳体21延伸的固定电极片安装部212 (参照 图1)上。可动电极片62拆装自如地安装在中空杆43的可动电极片安装部433上，并利用 中空杆43的往复移动相对于固定电极片61作开闭动作。消声器70具备与连接软管79的另一端连接的消声器基体71、布管在该消声器 基体71内部的通气管72、作为包围该通气管72的端部周围的第一水滴防止壁的内罩体 73、作为包围该内罩体73的周围的第二水滴防止壁的外罩体74、安装有该内罩体73以及外 罩体74的罩体底板75、在内罩体73的内部覆盖通气管72的端部周围的过滤器76。消声器70安装在图1所示的机械臂80、枪支承部90、枪支承托架91等。优选消 声器70安装在伺服电机10的附近。以下，详细说明消声器70的各结构。图3是表示本实施方式的消声器70的示意性结构的图。图4是本实施方式的消 声器70的沿图1所示的al、a2方向的剖视图。图5是本实施方式的消声器70的沿图1所 示的bl、b2方向的剖视图。消声器基体71为大致长方体，其底面与机械臂80 (参照图1)连接地固定，其侧面 与连接软管79的另一端连接，在与其底面相对的表面上固定有罩体底板75。
通气管72为形成为大致L字形的筒状体，其一端与连接消声器基体71的连接软 管79的另一端可通气地连接，另一端从消声器基体71的表面突出。这样，通过使通气管72 的另一端从消声器基体71的表面突出，能够防止顺着消声器基体71的表面的水滴流入通 气管72的内部。内罩体73为具有开放的开放面的箱状体，该开放面安装在罩体底板75上。S卩，内 罩体73包围从消声器基体71的表面突出的通气管72的另一端。另外，内罩体73在相互对置的侧面上分别具有圆形的侧面开口部73a。由此，内罩 体73能够在可通气的状态下包围通气管72的另一端。进一步而言，内罩体73的侧面被稍弯曲加工成形成侧面开口部73a的缘朝向外 侧。由此，即使假设水滴附着在内罩体73的外侧表面上，也能够防止该水滴侵入内侧。外罩体74为具有开放的开放面的箱状体，并被形成得比内罩体73大，开放面安装 在罩体底板75上。即，外罩体74夹着空气层地包围内罩体73。由此，相对于外罩体74的 外侧的气温变化，能够使内罩体73的内侧的温度变化更缓慢，从而能够防止在内罩体73的 内侧产生结露。另外，外罩体74在不同于与形成有侧面开口部73a的内罩体73的侧面相对的侧 面的侧面上具有外罩体下部开口 74a。由此，外罩体74能够在可通气的状态下包围内罩体 73。另外，外罩体74在与开放面相对的顶面的四角具有外切口 74b。由此，假设即使在 外罩体74的内侧表面上附着有水滴，也能够从外切口 74b排出该水滴。罩体底板75为形成为与消声器基体71的表面大致相同形状的板状体。通气管72 贯通该罩体底板75，其另一端配置在内罩体73的内部。罩体底板75在四角通过螺栓75a 固定在消声器基体71的表面。过滤器76通过层叠海绵过滤器形成，并配置在内罩体73和通气管72的间隙。由 此，例如，即使异物从侧面开口部73a进入到内罩体73的内侧，也由于能够利用过滤器76 捕捉而能够防止该异物进入通气管72内部。然后，说明电动式点焊枪1的动作。图6是表示本实施方式的电动式点焊枪1的一对电极片60关闭的状态的图。首先，说明电动式点焊枪1的一对电极片60从打开状态转移到关闭状态的动作。当由焊枪控制装置100(参照图1)向电机30的线圈33供给电力时，电动式点焊 枪1的中空转子31向规定方向旋转。随着该中空转子31的旋转，进给丝杠机构40的滚珠 丝杠41也旋转，螺母部42以及中空杆43向滚珠丝杠41的前端侧(如图6所示的箭头方 向Al侧)移动。由此，安装在中空杆43的前端的可动电极片62相对于固定电极片61作 关闭动作，从而能够加压保持工件Wl、W2。在这种状态下，在固定电极片61和可动电极片 62之间供给大电流，从而点焊工件W1、W2。在此，如图6所示，当固定电极片61和可动电极片62为关闭状态时，电机壳体20 的电机壳体中空部25，隔着螺母部42的中空杆安装部421以及中空杆43的基端部431，二 分为前端侧中空部25a和基端侧中空部25b。即，中空杆安装部421以及基端部431和中空 转子31的内壁稍分离，但在它们之间涂布有润滑材料。由此，存在前端侧中空部25a和基 端侧中空部25b无法相互通气的情况。
然后，当可动电极片62相对于固定电极片61作打开动作时，利用焊枪控制装置的 控制，中空转子31相对于规定方向反转，在电机壳体中空部25内，中空杆安装部421以及 基端部431向滚珠丝杠41的基端侧(图6所示的箭头A2侧)移动。由此，前端侧中空部 25a的容积扩张，而基端侧中空部25b的容积缩小。前端侧中空部25a因容积的扩张而相对于外界气体成为负压。这样，外界气体流 入消声器70的通气管72，该外界气体经由连接软管79以及形成在壳体21上的通气孔21b 流入前端侧中空部25a内。根据本实施方式，可获得如下效果。通过利用由伺服电机10提供的旋转力使中空杆43沿规定方向往复移动，使与中 空杆43的前 端部连接的可动电极片62相对于固定电极片61作开闭动作。该中空杆43的 一部分，在形成在伺服电机10的电机壳体20上的电机壳体中空部25中往复移动。由此， 电机壳体中空部25的容积发生变化。然而，根据本实施方式，由于在电机壳体20上形成有使电机壳体中空部25和外界 气体通气的通气孔21b，所以能够吸收因电机壳体中空部25的容积变化造成相对于外界气 体的压力变动。因此，由于能够防止电机壳体内相对于外界气体成为负压，所以能够提供即使水 滴附着在电机壳体的表面上，该水滴也不会进入到电机壳体内的焊枪。另外，将消声器70的通气管72的一端连接伺服电机10的通气孔21b，并设置包围 该通气管72的另一端的周围的内罩体73，在该内罩体73上形成侧面开口部73a。由此，能够在将连接通气孔21b的通气管72的另一端开放到外界气体的同时，利 用内罩体73防止水滴经由通气管72流入电机壳体内。另外，由于在内罩体73的内部设有覆盖通气管72的另一端的周围的过滤器76，所 以能够用过滤器76捕捉漂浮在外界气体中的异物。因此，能够防止异物经由通气管72进 入电机壳体内。以下，根据
本发明的第二实施方式。图7是表示处于安装在机械臂12的前端的状态下的本发明的第二实施方式的焊 枪8的局部被省略后的侧视图。在本实施方式中，如后述那样，焊枪8作为使可动电极片17 相对于固定的电极片19以直线状的行程移动，并且开闭固定电极片19和可动电极片17间 的C型焊枪形成。焊枪8具备枪支承部14和枪本体部16。该枪支承部14安装在机械臂12的前端 并支承枪本体部16。该枪支承部14设有枪支承托架18，该枪支承托架18具备上面板18a 和与该上面板18a平行地延伸的下面板18b。在上面板18a和下面板18b之间架设有导向 杆27。在导向杆27上嵌合有沿该导向杆27的轴向滑动自如并且平行于上面板18a和下 面板18b的板体23。在板体23的上部，在接近机械臂12的一侧配设有框体状的支承体24， 在上面板18a和支承体24之间夹装有卷绕在导向杆27上的第一螺旋弹簧26。同样，在下 面板18b和板体23之间夹装有卷绕在导向杆27上的第二螺旋弹簧28。在板体23上的离开机械手12的一侧固定保持有构成枪本体部16的壳体29。如 图7以及图8所示，枪本体部16具备作为一对电极片的可动电极片17以及固定电极片19。而且，在连结中空电机旋转机构部34的滚珠丝杠89的旋转作用下，使可动电极片17相对 于固定电极片19以直线状的行程移动，从而进行可动电极片17和固定电极片19间的开闭动作。如图8所示，焊枪8具备包括旋转自如地收容在电机壳体38内的中空转子46的 中空电机旋转机构部34、安装在中空转子46的端部的滚珠丝杠89、与滚珠丝杠89螺纹接 合并且在滚珠丝杠89的旋转作用下以从电机壳体38向箭头A的Al侧突出的行程移动的 加压杆99。中空电机旋转机构部34具备固定在壳体29上的电机壳体38、固定在该电机壳 体38内的定子35、旋转自如地收容在电机壳体38内且在中央形成有中空部44的中空转 子46、设在该中空转子46—侧(箭头A的A2侧)的端部48侧的电机壳体罩51。构成定 子35的线圈35a呈环状地配置在电机壳体38的内侧。筒部件52同轴地螺纹固定在电机壳体38的箭头A的A2侧的端部，在该筒部件52 的内周面和中空转子46的端部48的外周面间夹装有第一轴承54和第二轴承56。如图8以及图9所示，在位于加压杆99的突出侧的电机壳体38的端部58 (箭头 A的Al侧)夹装有将电机壳体38和中空转子46间的间隙密封的非接触式的迷宫式密封 件64。如图9以及图10所示，迷宫式密封件64具备在中空转子46的内侧固定地配置在 中空转子46上的波浪状的内侧密封件67、与内侧密封件67对置地配置并在内侧密封件67 的外侧以非接触的状态在电机壳体38侧固定地配置在电机壳体38上的外侧密封件68。该内侧密封件67的外侧表面和外侧密封件68的内侧表面分别由形成为波浪状的 非常小的多个凹凸形成。而且，构成该内侧密封件67的外侧表面的一个凸部以一定的间隔 在非接触的状态下与构成外侧密封件68的内侧表面的一个凹部对置地配置，且，构成该内 侧密封件67的外侧表面的一个凹部以一定的间隔在非接触的状态下与构成外侧密封件68 的内侧表面的一个凸部对置地配置。在构成迷宫式密封件64的内侧密封件67和外侧密封件68间的间隙69封入有具 有自我密封性的润滑脂65。因此，中空转子46和电机壳体38隔着迷宫式密封件64在非接 触的状态下固定。因此，在中空转子46旋转的情况下，固定在中空转子46上的内侧密封件 67随着中空转子46的旋转而一同旋转。然而，固定在电机壳体38上的外侧密封件68不跟 随中空转子46的旋转而一同旋转，而是与电机壳体38共同保持静止状态。在本说明书中， “自我密封性，，是指通过膨润变形来填充间隙部分的特性，“具有自我密封性的润滑脂”是指 具有该特性的润滑脂。润滑脂65因具有自我密封性，所以能够不从间隙69内飞散地密合在内侧密封件 67和外侧密封件68间的间隙69中并能够维持该状态。因此，能够长期防止水、垃圾等异物 侵入间隙69内。另外，即使在因中空转子46的旋转而使得润滑脂65从内侧密封件67和 外侧密封件68间的间隙69流出的情况下，润滑脂65也能够利用自身的自我密封性在该流 出部位形成密封从而能够防止水、焊渣等异物侵入到间隙69内。如图8以及图9所示，相对于设在电机壳体38的端部58 (箭头A的Al侧)的迷 宫式密封件64，进一步在箭头A的A2侧夹装有第三轴承59。第二轴承59在电机壳体38 的内部与迷宫式密封件64相邻设置。如图8所示，电机壳体38为大致圆筒形状，例如由铝材构成。
如图8所示，在中空转子46的端部48的上端部形成有凹状的开口部82，贯通形成 在端部48的中央部的键孔84与该开口部82的内侧端部连通。在端部48的上表面固定有 薄板86，以闭塞开口部82。紧固螺母88螺纹固定在中空转子46的端部48的上部外周，在 图8中示出了紧固螺母88与第一轴承54离开的状态，但是在工作时，利用该紧固螺母88 对第一轴承54施压预压，从而防止中空转子46的轴向晃动。进给丝杠机构36具备安装在中空转子46的端部48的滚珠丝杠89、螺纹接合在 滚珠丝杠89上的螺母部件101、固接在螺母部件101上的加压杆99。滚珠丝杠89 —体地 具备与设在中空转子46的端部48上的键孔84嵌合的键轴部97和设在该键轴部97的 端部的螺纹部98。通过使螺母103螺纹接合在螺纹部98，滚珠丝杠89固定在中空转子46 上。螺母部件101的箭头A的A2侧的端面102与中空转子46的端部48侧对置，缓冲 部件104利用螺钉等固接在该端面102上。螺母部件101和加压杆99经由配置在缓冲部 件104的对置位置的螺钉110、112被一体地固定。加压杆99为沿箭头A的A1-A2方向的长条形并配置在中空转子46的中空部44， 并且在其外周部形成有键114。该键114螺纹接合在设在壳体29上的键孔116内，并具有 限制加压杆99以及螺母部件101的转动的功能。可动电极片17经由固定器118拆装自如 地安装在加压杆99的箭头A的Al侧的前端部。如图7所示，平行地配置的C形的一组轭部120a、120b朝向箭头A的Al方向向下 方延伸地固定在壳体29上，固定电极片19拆卸自如地保持在安装在轭部120a、120b间的 保持部件122上。如图8所示，在中空电机旋转机构部34的电机壳体罩51的上部的箭头A的A2侧 安装有头罩130。在该头罩130内配置有用于检测中空转子46的旋转角度的编码器132。 该编码器132具备编码器本体134和从该编码器本体134向加压杆侧(箭头A的Al侧)突 出的输入轴136，编码器本体134由固接在电机壳体罩51上的圆筒状的支承件(stay) 138 保持。输入轴136贯通设在电机壳体罩51的大致中央部的孔部140并与薄板86连结。如图7所示，在头罩130的侧面设有用于连接来自成为使中空电机旋转机构部34 以及编码器132动作的驱动源的焊枪控制部142的动力配线144、146的大致L形的第一电 源连接口 148以及第二电源连接口 150。以下，说明这样构成的焊枪8的动作。当由焊枪控制部142向中空电机旋转机构部34供给电力时，线圈35a被通电并在 定子35和与定子35对置的环状的磁铁45的作用下产生磁场。因此，构成中空电机旋转机 构部34的中空转子46旋转。在该中空转子46的旋转作用下，构成进给丝杠机构36的滚珠丝杠89旋转，从而 与该滚珠丝杠89螺纹结合的螺母部件101与加压杆99 一体地向滚珠丝杠89的轴向的一 侧(箭头A的Al方向)移动。这是因为，形成在加压杆99的外周面的键114与壳体29的 键孔116螺合，从而限制加压杆99以及螺母部件101的旋转。因此，固接在加压杆99的前端部的固定器118所保持的可动电极片17向箭头A 的Al方向移动，从而利用固定电极片19和可动电极片17加压保持工件W。在这种状态下， 向可动电极片17和固定电极片19间供给大电流，从而工件W被点焊。
在此，中空转子46和电机壳体38在非接触的状态下隔着迷宫式密封件64固定。 因此，在构成中空电机旋转机构部34的中空转子46旋转的情况下，构成迷宫式密封件64 的密封件中的固定在中空转子46上的内侧密封件67跟随中空转子46的旋转而一同旋转。 与此相对，构成迷宫式密封件64的密封件中的固定在电机壳体38上的外侧密封件68与电 机壳体38—同静止，从而不会跟随中空转子46的旋转而一同旋转。在这种情况下，如图10 所示，由于在内侧密封件67和外侧密封件68间的间隙69封入有润滑脂65，所以能够防止 水、垃圾等异物侵入由中空转子46和电机壳体38围成的中空电机旋转机构部34。另外，在加压杆99启动时等动作开始时，中空转子46、电机壳体38的周边部位为 低温，但是由于中空转子46和电机壳体38间的间隙由迷宫式密封件在非接触状态下封住， 所以即使在低温时也不会受到用于密封部件的油的特性的影响。因此，即使在低温时，也能 够减轻中空转子46和电机壳体38间的摩擦阻力。因此，能够以小的力容易地使中空转子 46旋转，能够以小的加压力使加压杆99移动。另外，由于迷宫式密封件64为非接触式且低 温时的阻力小，所以即使在低温、低加压时也不会产生误判断。因此，能够防止中空电机旋 转机构部39的控制出现故障，因此即使是低加压时也具有稳定性。综上所述，根据本实施 方式的焊枪，能够一直对加压杆99提供稳定的加压力，从而能够提前防止出现因温度变化 造成加压杆99不再能够移动的状况。另外，由于封入内侧密封件67和外侧密封件68间的间隙69的润滑脂65具有自 我密封性，所以即使在例如中空转子46高速旋转的情况下，润滑脂65也能够不从间隙69 内飞散地密合内侧密封件67和外侧密封件68间的间隙69并能够维持该状态。由此，能够 长期防止水、垃圾等异物侵入由中空转子46和电机壳体38围成的中空电机旋转机构部34。 另外，因为润滑脂65具有自我密封性，所以即使在因中空转子46的旋转而使得润滑脂65 从内侧密封件67和外侧密封件68间的间隙69流出的情况下，也能够在该流出部分形成密 封从而能够防止水、焊渣等异物侵入间隙69内。作为该润滑脂65，优选例如具有独立的 粘合性、优越的密封性且难以因旋转而飞散的润滑脂；进一步优选耐水性优越且能够耐 大冲击负载的多目的极压润滑脂等。作为该润滑脂65，优选例如具有独立的粘合性、优越 的密封性且具有难以因旋转而飞散的特性的润滑脂，具体而言，优选耐水性优越且能够耐 大冲击负载的多目的极压润滑脂等。在此，在“即使转子旋转润滑脂也不会飞散”的情况下 设想的转子的转速，在焊枪8的情况下例如能够设为3000rpm以下。另外，作为对低加压时 的加压头的加压力，例如可以设想为lOOkgf。另外，在本实施方式中，虽然说明了在中空转子46的端部安装滚珠丝杠89而使中 空转子46能够相对于加压杆99旋转的例子，但是本发明并不限于此，对于中空转子的结构 而言，明显可知，只要采用中空转子能够相对于加压杆旋转的结构，例如在中空转子的端部 安装螺母等，根据组装需要也能够实现各种结构。需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，在能够达成本发明的目的的范围 内的变形、改进都包含在本发明内。例如，在上述的实施方式中，虽然说明了将焊枪8作为 使可动的电极片17相对于固定的电极片19以直线状的行程移动并且开闭固定电极片19 和可动电极片17间的C型焊枪的情况，但是本发明并不限于此，也可以将其作为相对于固 定电极片19夹入可动电极片17并使其摆动的X型焊枪形成。
权利要求
1.一种焊枪，具备进给丝杠机构，其与伺服电机连结，并且具有利用所述伺服电机提供的旋转力沿规定 方向往复移动的杆；可动电极片，其与所述杆的前端部连接，并且利用所述杆的往复移动相对于固定电极 片进行开闭动作，所述焊枪的特征在于，所述伺服电机具有电机壳体，所述电机壳体形成有在所述杆的一部分能够往复移动的 状态下将其收容的中空部，并且，在所述电机壳体上形成有使所述中空部与外界气体通气的通气孔。
2.如权利要求1所述的焊枪，其特征在于，所述焊枪具备外界气体连接机构，该外界气体连接机构具有被配置成一端与所述通气 孔连接且另一端能够与外界气体通气的通气管，并且，所述外界气体连接机构具有包围所述通气管的所述另一端的周围的箱状的水滴防止壁，在所述水滴防止壁上形成有开口部。
3.如权利要求2所述的焊枪，其特征在于，所述外界气体连接机构在所述水滴防止壁的内部具有覆盖所述另一端的周围的过滤器。
4.一种焊枪，具备中空电机旋转机构部，其具备以旋转自如的状态收容在壳体内的中空转子； 加压杆，其在所述中空转子的旋转作用下从所述壳体突出地移动， 所述焊枪的特征在于，所述焊枪在所述壳体的所述加压杆的突出侧端部具备封住所述壳体和所述中空转子 间的间隙的非接触式的迷宫式密封件。
5.如权利要求4所述的焊枪，其特征在于， 所述迷宫式密封件具备内侧密封件，其配置在所述中空转子侧且为波浪状；外侧密封件，其与所述内侧密封件对置地配置，并且在所述内侧密封件的外侧以非接 触的状态配置在所述壳体侧，在所述内侧密封件和所述外侧密封件之间的间隙中封入有具有自我密封性的润滑脂。
全文摘要
本发明提供一种防止电机壳体内成为负压且水滴不会进入电机壳体内的焊枪。该焊枪具备进给丝杠机构(40)，其与伺服电机(10)连结并且具有利用伺服电机(10)提供的旋转力沿规定方向往复移动的中空杆(43)；可动电极片(62)，其与中空杆(43)的前端部连接并利用中空杆(43)的往复移动相对于固定电极片(61)进行开闭动作；伺服电机(10)具有形成有在中空杆(43)的一部分能够往复移动的状态下将其收容的电机壳体中空部(25)的电机壳体(20)，在电机壳体(20)上形成有使电机壳体中空部(25)与外界气体通气的通气孔(21b)。
文档编号B23K11/11GK102101214SQ201010593210
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月14日 优先权日2009年12月21日
发明者小林荣显, 松本耕一, 美和浩, 长谷川荣作 申请人:本田技研工业株式会社