JP2014024112A - Automatic welding method for automotive exhaust system parts - Google Patents

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Makoto Tominaga
誠 冨永
Gosuke Yamanaka
剛介 山中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic welding method for automotive exhaust system parts that welds one, or two or more cylindrical shells and plural pipes disposed with the cylindrical shells penetrated through them, and that makes it possible to upgrade working efficiency of welding work and shorten a welding processing time.SOLUTION: An automatic welding method includes: a first step of placing one, or two or more cylindrical shells and plural pipes on a positioner which freely rotatively bears the cylindrical shells and pipes; a second step of holding the one, or two or more cylindrical shells and plural pipes, which are placed on the positioner, using a clamping device fixed to the positioner; and a third step of rotating the positioner with an axis, which is substantially parallel to an axial direction of an exhaust system, as a center while holding the cylindrical shells and pipes with the clamping device, and concurrently performing circumferential welding on plural points using plural articulated robots disposed on a ceiling.

Description


本発明は、1又は2以上の筒状シェルと、筒状シェルを貫通状態で配置される複数のパイプとを溶接ロボットによって溶接する自動車用排気系部品の自動溶接方法に関する。

The present invention relates to an automatic welding method for automobile exhaust system parts, in which one or two or more cylindrical shells and a plurality of pipes arranged through the cylindrical shell are welded by a welding robot.

一般的に、自動車用排気系は触媒装置、メインマフラ、サブマフラなどの筒状シェル部品とその間を連結するパイプ状部品、さらにフランジなどの締結部品から構成され、各構成部品同士は主に溶接により接合される。組み付け性を確保するためいくつかのサブアッシーに分割して構成される場合が多く、サブアッシー同士はフランジなどで接合される。また筒状シェル部品の両側はパイプ状部品と接合する必要があるため、1つのサブアッシーあたり少なくとも2箇所以上の全周溶接を必要とする。   In general, an automobile exhaust system is composed of a cylindrical shell part such as a catalytic device, a main muffler, and a sub muffler, a pipe-like part that connects between them, and a fastening part such as a flange. Be joined. In many cases, the assembly is divided into several subassemblies in order to secure the assemblability, and the subassemblies are joined together by a flange or the like. Moreover, since it is necessary to join the pipe-shaped part on both sides of the cylindrical shell part, it is necessary to weld at least two or more circumferences per sub-assembly.

従来、これら複数個所の全周溶接は筒状シェルとパイプ状部品を架台又はポジショナーにセットし、クランプ装置により固定した上で、ポジショナーと溶接ロボットの協調作業により1箇所ずつ行っている。両端壁が閉塞された筒状シェルと、筒状シェルの中央部を貫通状態で配置されるマフラパイプとを有する自動車用マフラの自動溶接装置であって、架台コラムに水平状態と垂直状態に設定可能に配設されたセット台を備え、セット台を水平状態に設定して、筒状シェル1aとマフラパイプ1bをセットすると共に、この筒状シェルとマフラパイプがセットされたセット台を垂直面内で回転させて垂直状態に設定して、溶接ロボットにより筒状シェルとマフラパイプを1箇所ずつ順次自動的に行う溶接方法が特許文献1に開示されている。
特開2005−288539号公報
Conventionally, all-around welding of these multiple locations is performed one by one by cooperating the positioner and welding robot after setting the cylindrical shell and pipe-shaped parts on a gantry or positioner and fixing them with a clamp device. Automobile muffler automatic welding device that has a cylindrical shell with closed end walls and a muffler pipe that is placed through the center of the cylindrical shell, and can be set horizontally or vertically on the gantry column The set base is set in a horizontal state, and the cylindrical shell 1a and the muffler pipe 1b are set, and the set base on which the cylindrical shell and the muffler pipe are set is rotated in a vertical plane. Patent Document 1 discloses a welding method in which a cylindrical shell and a muffler pipe are automatically and sequentially set one by one by a welding robot by setting the vertical state.
JP 2005-288539 A

従来の6軸の多関節ロボットを用いた溶接ロボットでは、近接して複数台設置するとアームが干渉して同時に円滑な動作できないため、互いに近接した排気系部品の接合箇所を溶接する場合、溶接ロボット1台により順次全周溶接を行う必要がある。このため溶接箇所の数だけ溶接作業繰り返す必要があるため、作業時間の短縮に限界がある。
また自動溶接装置は、作業環境確保のため溶接により発生するアークヒュームを排煙する設備や、アーク光を遮光する設備を備えた溶接ブース内に設置されるのが一般的である。従来は溶接ロボットをそれぞれ床面に配置しているため、溶接ブースが広くなりスペース効率の低下、設備費用の増大や、排煙設備等に要するエネルギー費用の増加という問題点を有している。
In conventional welding robots using 6-axis multi-joint robots, if multiple robots are installed close to each other, the arms interfere with each other and cannot operate smoothly at the same time. It is necessary to perform all-around welding sequentially with one unit. For this reason, since it is necessary to repeat welding work for the number of welding locations, there is a limit to shortening the working time.
The automatic welding apparatus is generally installed in a welding booth equipped with a facility for evacuating arc fume generated by welding and a facility for shielding arc light in order to ensure a working environment. Conventionally, since welding robots are respectively arranged on the floor surface, the welding booth is widened, resulting in problems such as a reduction in space efficiency, an increase in equipment costs, and an increase in energy costs required for smoke exhausting equipment.

そこで、本発明は、1又は複数の筒状シェルと、複数のパイプを互いに接合するための溶接作業の作業効率を高めて、溶接処理時間の短縮化を図り、かつ省スペース化、設備費用の縮減、エネルギー費用の低減を図ることができる自動溶接方法を提供することにある。 Therefore, the present invention increases the working efficiency of welding work for joining one or more cylindrical shells and a plurality of pipes together, shortens the welding process time, saves space, and reduces equipment costs. An object of the present invention is to provide an automatic welding method capable of reducing the energy cost.

上記課題を解決するための、本発明の請求項1に係る自動溶接方法は、1又は2以上の筒状シェルと、前記筒状シェルを貫通状態で配置される複数のパイプとを溶接する自動車用排気系部品の自動溶接方法であって、
前記筒状シェルと複数のパイプとを回転自在に支持するポジショナーの治具フレームに、当該筒状シェルとパイプを載置する第1工程と、
前記治具フレームに載置した前記筒状シェルとパイプとを、当該治具フレームに固着されたクランプ装置により把持する第2工程と、
前記筒状シェルとパイプとを、前記ポジショナーのサーボモータを駆動させることにより排気系部品軸方向と略平行な軸を中心に回転させ、
同時に天井に設置された複数の多関節溶接ロボットにより複数個所の円周溶接を行う第3工程と、を有する。
In order to solve the above problems, an automatic welding method according to claim 1 of the present invention is an automobile that welds one or two or more cylindrical shells and a plurality of pipes arranged through the cylindrical shell. An automatic welding method for exhaust system parts,
A first step of placing the cylindrical shell and the pipe on a jig frame of a positioner that rotatably supports the cylindrical shell and the plurality of pipes;
A second step of gripping the cylindrical shell and the pipe placed on the jig frame with a clamp device fixed to the jig frame;
The cylindrical shell and pipe are rotated around an axis substantially parallel to the exhaust system component axial direction by driving a servo motor of the positioner,
And a third step of performing circumferential welding at a plurality of locations by a plurality of articulated welding robots installed on the ceiling at the same time.

また請求項2に係る自動溶接方法は前記工程に加え、前記多関節溶接ロボットは、7自由度の多関節溶接ロボットである。   The automatic welding method according to claim 2 is a multi-joint welding robot having 7 degrees of freedom, in addition to the above steps.

また請求項3に係る自動溶接方法は前記工程に加え、前記第2工程または前記第3工程の後に前記多関節溶接ロボットにより線溶接を行う。 In addition to the above process, the automatic welding method according to claim 3 performs wire welding by the articulated welding robot after the second process or the third process.

請求項1の発明によれば、1又は複数の筒状シェルと、前記筒状シェルを貫通状態で配置される複数のパイプとを溶接する自動車用排気系部品の自動溶接方法であって、前記複数の筒状シェルと複数のパイプとを回転自在に支持するポジショナーに、当該筒状シェルとパイプを載置する第1工程と、
前記ポジショナーに載置した前記複数の筒状シェルと複数のパイプとを、前記ポジショナーに固着されたクランプ装置により把持する第2工程と、
前記複数の筒状シェルと複数のパイプとを、前記ポジショナーを回転させることにより排気系軸方向を中心に回転させ、
同時に天井に設置された複数の多関節溶接ロボットにより複数個所の円周溶接を行う第3工程とを有する自動溶接方法であるため、筒状シェルとパイプの円周溶接作業を複数個所同時に行うことで、溶接工程の時間を大幅に短縮することができ、生産性を向上させることができる。
また溶接ロボットの設置場所を床面から天井に変更したことにより、スペース効率の改善、設備費用の縮減や、排煙設備等に要するエネルギー費用の低減という効果を得ることが出来る。
According to the invention of claim 1, there is provided an automatic welding method for automobile exhaust system parts for welding one or a plurality of cylindrical shells and a plurality of pipes arranged through the cylindrical shell, In a positioner that rotatably supports a plurality of cylindrical shells and a plurality of pipes, a first step of placing the cylindrical shells and pipes;
A second step of gripping the plurality of cylindrical shells and the plurality of pipes placed on the positioner with a clamp device fixed to the positioner;
Rotating the plurality of cylindrical shells and the plurality of pipes around the exhaust system axial direction by rotating the positioner;
Since the automatic welding method has a third step of performing circumferential welding at a plurality of locations by a plurality of articulated welding robots installed on the ceiling at the same time, the circumferential welding operation for the cylindrical shell and the pipe can be performed at a plurality of locations simultaneously. Thus, the time for the welding process can be greatly shortened, and the productivity can be improved.
Further, by changing the installation location of the welding robot from the floor surface to the ceiling, it is possible to obtain the effects of improving the space efficiency, reducing the equipment cost, and reducing the energy cost required for the smoke exhausting equipment.

前記多関節溶接ロボットは、7自由度の多関節溶接ロボットであるため、近接配置した場合もアームの干渉を避けながら同時作業が可能であり、排気系の近接した複数個所を近接配置した溶接ロボットにより同時に溶接することが可能となる。   Since the multi-joint welding robot is a 7-degree-of-freedom multi-joint welding robot, it is possible to perform simultaneous work while avoiding arm interference even in the case of close placement, and a welding robot in which a plurality of locations close to the exhaust system are close to each other. Can be welded simultaneously.

排気系部品には円周溶接に加え、ハンガーブラケットとパイプとの溶接などに線溶接が必要となる。
前記工程に加え、前記第2工程または前記第3工程の後にハンガーブラケット等の部品を多関節ロボットでパイプに当接支持して前記多関節溶接ロボットにより線溶接を行うことにより、円周溶接を行った後に同じ多関節溶接ロボットにより線溶接を行うことができる。このため同一工程での溶接が可能となり、別工程での治具へのセット時間等が不要となり、溶接工程の時間を大幅に短縮することができ、生産性を向上させることができる。
For exhaust system parts, in addition to circumferential welding, wire welding is required for welding the hanger bracket and pipe.
In addition to the above step, after the second step or the third step, circumferential welding is performed by supporting a part such as a hanger bracket against a pipe with an articulated robot and performing line welding with the articulated welding robot. After this, line welding can be performed by the same articulated welding robot. Therefore, welding can be performed in the same process, setting time for a jig in another process is unnecessary, the time of the welding process can be greatly shortened, and productivity can be improved.

本発明に係る自動溶接装置の機器構成を表す正面図および側面図である。It is the front view and side view showing the apparatus structure of the automatic welding apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る自動溶接装置の制御系を含めた構成を示すシステム図である。It is a system diagram which shows the structure including the control system of the automatic welding apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る自動溶接装置のワーク戴置前の状態を示す正面図および側面図である。It is the front view and side view which show the state before workpiece | work placement of the automatic welding apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る自動溶接装置のポジショナー回転時の状態示す正面図および側面図である。It is the front view and side view which show the state at the time of positioner rotation of the automatic welding apparatus which concerns on this invention. 特開2005−288539号に係る従来技術の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the prior art which concerns on Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-288539.

2 溶接ブース
3 ポジショナー
4 多関節溶接ロボット
5 ワーク
5a 筒状シェル
5b パイプ状部品
6 ヒュームダクト
11 治具フレーム
12 クランプ
13 アーム
14 サーボモータ
15 軸受け
16 位置決め付きクランプ
17 支柱
51 ロボット制御盤
52 工程制御盤
53 工程操作盤
54 治具信号線中継盤
55 溶接電源
56 ガスボンベ
57 ワイヤ送給機
58 ワイヤーリール
59 溶接ワイヤ
60 溶接トーチ
2 Welding booth 3 Positioner 4 Articulated welding robot 5 Work 5a Cylindrical shell 5b Pipe-shaped part 6 Fume duct 11 Jig frame 12 Clamp 13 Arm 14 Servo motor 15 Bearing 16 Clamp 17 with positioning 17 Support 51 Robot control panel 52 Process control panel 53 Process operation panel 54 Jig signal line relay panel 55 Welding power supply 56 Gas cylinder 57 Wire feeder 58 Wire reel 59 Welding wire 60 Welding torch

(全体図の説明)
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明をする。図1は本発明に係る自動溶接装置の全体構成を示した概略図である。ここに、図1は、溶接場所としての溶接ブース2内の床面上にポジショナー3が配置され、このポジショナー3の治具フレーム11上部には、ワークを把持するクランプ12および位置決め付きクランプ16がそれぞれ設けられている。位置決め付きクランプ16には位置決めピン(図示せず)が立てられており、ワーク両端部にあるフランジのボルト穴部に前記位置決めピンを勘合するよう両端部の位置決め付きクランプ16に両端部のフランジを戴置することにより、治具フレーム11に対する位置決めが行われる。クランプ12及び位置決め付きクランプ16はワークの形状に対応して、各部位を把持するよう構成されており、前述の位置決め機構との効果により、工程中ワーク5を治具フレーム11に所定の位置に正確かつ確実に固定する機能を持つ。
(Explanation of overall view)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of an automatic welding apparatus according to the present invention. Here, in FIG. 1, a positioner 3 is arranged on the floor surface in the welding booth 2 as a welding place, and a clamp 12 for gripping a workpiece and a clamp 16 with positioning are placed on the jig frame 11 of the positioner 3. Each is provided. The positioning clamp 16 is provided with positioning pins (not shown). The positioning clamps 16 at both ends are fitted with flanges at both ends so that the positioning pins fit into the bolt hole portions of the flanges at both ends of the workpiece. By positioning, positioning with respect to the jig | tool frame 11 is performed. The clamp 12 and the clamp 16 with positioning are configured to grip each part corresponding to the shape of the workpiece. Due to the effect of the positioning mechanism described above, the workpiece 5 is placed in a predetermined position on the jig frame 11 during the process. Has a function to fix accurately and reliably.

また治具フレーム11はアーム13を介して両端部の支柱17により支持される。支持部の一方にはサーボモータ14、他方には軸受け15が備わり、ロボット制御盤51の信号を受けてサーボモータ14が回転することにより治具フレーム11及び把持されたワークを回転させる。ポジショナー3とワークの軸が略同一となるよう、クランプ16の高さが調整されており、回転によるワークの軸ぶれは最小限になるよう設定されている。
この溶接ブース2の天井の中央部にはヒュームダクト4が設置されており溶接作業により発生するヒュームを吸引し排煙処理設備に導く。符号4は7軸構成の多関節溶接ロボットで、そのロボットベースが床面部ではなく、天井部に設置され、上腕はロボットベースから下方へ延びており、複数台着脱可能に固定され配置されている。
Further, the jig frame 11 is supported by the support columns 17 at both ends via the arm 13. The servo motor 14 is provided on one side of the support portion, and the bearing 15 is provided on the other side. The servo motor 14 rotates in response to a signal from the robot control panel 51 to rotate the jig frame 11 and the gripped work. The height of the clamp 16 is adjusted so that the positioner 3 and the workpiece axis are substantially the same, and the shaft deflection of the workpiece due to the rotation is set to a minimum.
A fume duct 4 is installed at the center of the ceiling of the welding booth 2, and the fumes generated by the welding work are sucked and guided to the flue gas treatment facility. Reference numeral 4 is a multi-joint welding robot having a seven-axis configuration, and the robot base is installed not on the floor but on the ceiling, and the upper arm extends downward from the robot base, and is fixedly arranged in a detachable manner. .

(システム構成)
次に図2は本発明に係る自動溶接装置の制御系を含めた構成を示すシステム図である。各多関節溶接ロボット4には溶接電源55、ガスボンベ56、溶接ワイヤー59を送給するワイヤ送給機57及びワイヤーリール58が備わる。
ロボット制御盤から各多関節溶接ロボットおよび溶接電源に制御線がつながっており、予めティーチングした動作を行いながら、適切なタイミングで溶接するよう制御される。
またロボット制御盤からはポジショナーのサーボモータ14へも制御線がつながっており、各多関節溶接ロボットの動作と協調しながらポジショナーが駆動される。
また工程操作盤52からロボット制御盤と治具信号線中継盤へも制御線がつながっており、ロボット制御盤から得られる工程開始・終了のタイミングにあわせて、治具信号線中継盤から各クランプに信号を送り、適宜把持・開放の作動を行わせる。
(System configuration)
Next, FIG. 2 is a system diagram showing a configuration including a control system of the automatic welding apparatus according to the present invention. Each multi-joint welding robot 4 includes a welding power source 55, a gas cylinder 56, a wire feeder 57 for feeding a welding wire 59, and a wire reel 58.
A control line is connected from the robot control panel to each articulated welding robot and a welding power source, and is controlled to perform welding at an appropriate timing while performing a teaching operation in advance.
A control line is also connected from the robot control panel to the servo motor 14 of the positioner, and the positioner is driven in cooperation with the operation of each articulated welding robot.
Control lines are also connected from the process operation panel 52 to the robot control panel and the jig signal line relay panel, and each clamp is connected to each clamp from the jig signal line relay panel in accordance with the process start / end timing obtained from the robot control panel. A signal is sent to and the operation of gripping and releasing is performed appropriately.

(溶接ロボット)
各多関節溶接ロボットは、複数のアクチュエータとリンクとによって構成されており、7自由度を有している。すなわち、各リンク間は、回動または旋回可能な関節を介して接続されており、それぞれアクチュエータによって相対駆動されるようになっている。回転可能な関節と、旋回可能な関節とが交互に計7個設けられている。各アクチュエータは、制御手段となるコンピュータを内蔵したロボット制御盤51によって制御される。各多関節溶接ロボット2は予め最適な動作をするようティーチングされており、コンピュータの指示に基づきティーチングに従った動作を行う。
(Welding robot)
Each articulated welding robot is composed of a plurality of actuators and links, and has seven degrees of freedom. That is, each link is connected via a joint that can be rotated or turned, and is relatively driven by an actuator. A total of seven joints that can rotate and joints that can pivot are provided. Each actuator is controlled by a robot control panel 51 incorporating a computer as control means. Each multi-joint welding robot 2 is taught in advance to perform an optimal operation, and performs an operation according to teaching based on an instruction from a computer.

各多関節溶接ロボットのエンドイフェクタ部位には、対象物を溶接する溶接トーチ60が設けられている。この溶接トーチにはワイヤーリール58からワイヤ送給機57を通して溶接ワイヤ59が供給され、ガスボンベ56からシールドガスが供給される。各多関節溶接ロボットがティーチングされた動作を再現することにより溶接トーチ60が溶接部位に対し適切な位置・方向に配置される。
また溶接電源も同時にロボット制御盤からの信号を受けて、予めティーチングされた結果に基づいて最適なタイミング・溶接条件で溶接を行う。
A welding torch 60 for welding an object is provided at an end effector portion of each articulated welding robot. A welding wire 59 is supplied from a wire reel 58 through a wire feeder 57 to the welding torch, and a shielding gas is supplied from a gas cylinder 56. Each multi-joint welding robot reproduces the teaching operation, so that the welding torch 60 is arranged in an appropriate position and direction with respect to the welding site.
At the same time, the welding power source receives a signal from the robot control panel, and performs welding at the optimum timing and welding conditions based on the results of teaching in advance.

(ポジショナー)
図1に示すポジショナー3の治具フレーム11の所定位置には、ワークである排気系部品の形状に合わせ、各部品を正確かつ確実に把持できる部位に適切な形状のクランプが着脱可能に配置される。また両端部には位置決め付きクランプ16が設けられており、位置決めピン(図示せず)の効果で両端部フランジを正確に位置決めする。またその他の部位にも位置決めが必要な部位には位置決め付きクランプが採用されている。
ポジショナー3の長手方向の一方の端部にはサーボモータ14が配設され、ロボット制御盤からの制御信号を受けて各多関節溶接ロボットの動作と協調しながらサーボモータが作動しポジショナーが回転する。
(Positioner)
In a predetermined position of the jig frame 11 of the positioner 3 shown in FIG. 1, a clamp having an appropriate shape is detachably disposed at a position where each part can be accurately and reliably gripped in accordance with the shape of the exhaust system part that is a workpiece. The In addition, clamps with positioning 16 are provided at both ends, and the flanges at both ends are accurately positioned by the effect of positioning pins (not shown). Further, clamps with positioning are adopted for other parts that need to be positioned.
A servo motor 14 is disposed at one end in the longitudinal direction of the positioner 3 and receives the control signal from the robot control panel to operate the servo motor in cooperation with the operation of each articulated welding robot to rotate the positioner. .

そして、天井に設置された各多関節溶接ロボット2との協調動作により、ワークの筒状シェル1aとパイプ1bの間の溶接が必要な複数部位を同時に溶接しながらポジショナーが回転作動を行う。これにより複数個所の円周溶接が同時に行われる。以下、このマフラ1の溶接方法の一例について説明する。   Then, the positioner performs a rotation operation while simultaneously welding a plurality of parts that need to be welded between the cylindrical shell 1a and the pipe 1b of the workpiece by a cooperative operation with each multi-joint welding robot 2 installed on the ceiling. Thereby, circumferential welding at a plurality of locations is performed simultaneously. Hereinafter, an example of a welding method of the muffler 1 will be described.

(第1、第2工程)
図3はワークを戴置する前の状態、図1はワーク戴置後の状態を示す。前工程から搬送された複数のシェル状排気部品5a、パイプ状部品5b、あるいはサブアッシーされた筒状シェル付きパイプ部品を、治具フレーム11上のクランプの所定位置に図示しないロボットまたは作業者により戴置する。これが第1工程である。その際両端部及び必要部位には位置決め付きクランプ16が配置されており、ポジショナーの回転などにより位置ずれが起きないよう各部品が正確かつ確実に固定される。これが第2工程である。
これらクランプの把持・開放の作動は、ロボット制御盤51から得られる工程開始・終了のタイミングにあわせて、工程制御盤52から治具信号線中継盤54を通じて送られる信号に基づいて適切なタイミングで行われる。
(First and second steps)
FIG. 3 shows a state before placing a workpiece, and FIG. 1 shows a state after placing the workpiece. A plurality of shell-like exhaust parts 5a, pipe-like parts 5b, or sub-assembled pipe parts with a cylindrical shell conveyed from the previous process are placed at predetermined positions of clamps on the jig frame 11 by a robot or an operator (not shown). Place. This is the first step. At this time, positioning clamps 16 are arranged at both ends and necessary portions, and each component is fixed accurately and reliably so that positional displacement does not occur due to rotation of the positioner or the like. This is the second step.
The gripping / releasing operation of these clamps is performed at an appropriate timing based on a signal sent from the process control panel 52 through the jig signal line relay panel 54 in accordance with the process start / end timing obtained from the robot control panel 51. Done.

(第3工程)
そして、クランプによりワークを確実に把持した状態でポジショナー3のサーボモータ14を駆動させてワーク長手方向の軸廻りに回転させ、同時に溶接部位に配置した複数の多関節溶接ロボット2を作動させてシェル状排気部品5aとパイプ5bとの複数溶接箇所を同時に溶接する。これが第3工程である。
ロボット制御盤から各多関節溶接ロボット、溶接電源、ポジショナーに制御線がつながっており、予めティーチングした内容に従って、各多関節溶接ロボットとポジショナーが協調した動作を行いながら、溶接電源が適切なタイミング・条件で溶接するよう制御される。
またポジショナー3とワークの軸が略同一となるよう、クランプ16の高さが調整され、回転によるワークの軸ぶれは最小限になるよう設定されているため、多関節溶接ロボットは最小限の動作で溶接に最適な位置・姿勢をとることができ、各ロボットが干渉することなく円滑な作動を行うことが出来る。またワークの治具フレーム11側の溶接し難い裏側まで確実に全周溶接を行うことが出来る。
(Third step)
Then, the servo motor 14 of the positioner 3 is driven to rotate around the axis in the longitudinal direction of the workpiece while the workpiece is securely gripped by the clamp, and at the same time, the plurality of multi-joint welding robots 2 arranged at the welding site are operated to operate the shell. A plurality of welded portions of the gas exhaust part 5a and the pipe 5b are welded simultaneously. This is the third step.
Control lines are connected from the robot control panel to each multi-joint welding robot, welding power source, and positioner, and each multi-joint welding robot and positioner perform coordinated operations according to the contents taught in advance, and the welding power source has an appropriate timing Controlled to weld at conditions.
In addition, the height of the clamp 16 is adjusted so that the axis of the positioner 3 and the workpiece axis are substantially the same, and the shaft deflection of the workpiece due to the rotation is set to a minimum. This makes it possible to take the optimum position and orientation for welding and to perform smooth operation without interference of each robot. Further, it is possible to reliably perform the entire circumference welding up to the back side of the workpiece which is difficult to weld on the jig frame 11 side.

(溶接完了)
この多関節溶接ロボットによる溶接作業を全溶接箇所において同時に実行することにより、筒状シェル5aとパイプ5bとの溶接工程が完了すると、工程制御盤52
から治具信号線中継盤54を通じてクランプ12にアンクランプ信号が送られ、ワークが開放された状態で、溶接が完了したマフラ1を図示しないロボット又は作業者により取り出す。これにより、マフラ1の自動溶接作業が完了する。
(Welding completed)
When the welding process of the cylindrical shell 5a and the pipe 5b is completed by simultaneously performing the welding operation by the multi-joint welding robot at all the welding locations, the process control panel 52
Then, an unclamp signal is sent to the clamp 12 through the jig signal line relay board 54, and the muffler 1 in which welding is completed is taken out by a robot or operator (not shown) in a state where the workpiece is opened. Thereby, the automatic welding operation of the muffler 1 is completed.

(線溶接)
また、ハンガーブラケットなどの固定のため線溶接が必要であれば筒状シェル5aとパイプ5bの円周溶接を行った後、同じ多関節溶接ロボット4により線溶接を行い、溶接を完了する。
(Wire welding)
Further, if line welding is necessary for fixing the hanger bracket or the like, after circumferential welding of the cylindrical shell 5a and the pipe 5b is performed, wire welding is performed by the same articulated welding robot 4 to complete the welding.

(まとめ)
このように、上記実施形態の自動溶接装置にあっては、天井に設置された複数の多関節溶接ロボット4により複数個所の円周溶接を行う自動溶接方法であるため、筒状シェル5aとパイプ5bの溶接作業を複数個所同時に円周溶接を行うことで、溶接工程の時間を大幅に短縮することができ、生産性を向上させることができる。
(Summary)
As described above, since the automatic welding apparatus of the above embodiment is an automatic welding method in which a plurality of multi-joint welding robots 4 installed on the ceiling perform circumferential welding at a plurality of locations, the cylindrical shell 5a and the pipe By performing circumferential welding simultaneously at a plurality of places in the welding operation 5b, the time of the welding process can be significantly shortened, and productivity can be improved.

また、同じ多関節溶接ロボット4により同じ工程内で線溶接を行うことができるため、溶接工程の時間を大幅に短縮することができ、生産性を向上させることができる。   In addition, since wire welding can be performed in the same process by the same articulated welding robot 4, the time of the welding process can be greatly shortened, and productivity can be improved.

また、工程制御盤52及びロボット制御盤によってポジショナー3を回転させるサーボモータと多関節溶接ロボット4が協調して作動するため、ワーク5の所定の溶接箇所を確実に溶接できると共に、ポジショナー5にセットされたワーク5がポジショナー3や治具によって確実に保持されるため、安定したセット状態が得られ、溶接不良の発生率を低減化させて高品質の排気系製品を得ることが可能となる。   In addition, since the servo motor for rotating the positioner 3 by the process control panel 52 and the robot control panel and the articulated welding robot 4 operate in cooperation with each other, it is possible to reliably weld a predetermined welding location of the work 5 and to set it on the positioner 5. Since the workpiece 5 is securely held by the positioner 3 and the jig, a stable set state can be obtained, and the occurrence rate of poor welding can be reduced to obtain a high quality exhaust system product.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

Claims (3)

1又は2以上の筒状シェルと、前記筒状シェルを貫通状態で配置される複数のパイプとを溶接する自動車用排気系部品の自動溶接方法であって、
前記筒状シェルと複数のパイプとを回転自在に支持するポジショナーの治具フレームに、当該筒状シェルとパイプを載置する第1工程と、
前記治具フレームに載置した前記筒状シェルとパイプとを、当該治具フレームに固着されたクランプ装置により把持する第2工程と、
前記筒状シェルとパイプとを、前記ポジショナーのサーボモータを駆動させることにより排気系部品軸方向と略平行な軸を中心に回転させ、
同時に天井に設置された複数の多関節溶接ロボットにより複数個所の円周溶接を行う第3工程と、
を有することを特徴とする自動車用排気系部品の自動溶接方法。
An automatic welding method for automobile exhaust system parts for welding one or two or more cylindrical shells and a plurality of pipes arranged through the cylindrical shell,
A first step of placing the cylindrical shell and the pipe on a jig frame of a positioner that rotatably supports the cylindrical shell and the plurality of pipes;
A second step of gripping the cylindrical shell and the pipe placed on the jig frame with a clamp device fixed to the jig frame;
The cylindrical shell and pipe are rotated around an axis substantially parallel to the exhaust system component axial direction by driving a servo motor of the positioner,
A third step of performing circumferential welding at a plurality of locations by a plurality of articulated welding robots installed on the ceiling at the same time;
A method for automatically welding exhaust system parts for automobiles, comprising:
前記多関節溶接ロボットは、7自由度の多関節溶接ロボットであることを特徴とする請求項1に記載の自動車用排気系部品の自動溶接方法。 2. The method for automatically welding exhaust system parts for automobiles according to claim 1, wherein the multi-joint welding robot is a multi-joint welding robot having seven degrees of freedom. 前記工程に加え、前記第2工程または前記第3工程の後に前記多関節溶接ロボットにより線溶接を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動車用排気系部品の自動溶接方法。 3. The method for automatically welding automobile exhaust system parts according to claim 1, wherein wire welding is performed by the articulated welding robot after the second step or the third step in addition to the step. .
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