DE102013227198A1

DE102013227198A1 - Punktschweißvorrichtung

Info

Publication number: DE102013227198A1
Application number: DE201310227198
Authority: DE
Inventors: So-Young Lee; Sung Phil Ryu
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2015-04-16
Also published as: US9573220B2; CN104551366B; KR101518919B1; US20150102018A1; KR20150043158A; CN104551366A

Abstract

Eine Punktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Verfügung gestellt, welche eine Rauf-Runter-Bewegungseinheit, eine obere Schweißpistole, eine Links- und Rechts-Bewegungseinheit, und eine untere Schweißpistole beinhaltet. Insbesondere beinhaltet die Rauf-Runter-Bewegungseinheit einen Gleitblock, welcher auf einer Seite eines Arms eines Roboters zur Verfügung gestellt ist, um sich vertikal durch die Betätigung eines Aktors zu bewegen. Die obere Schweißpistole ist auf dem Gleitblock gelagert und die Links- und Rechtsbewegungseinheit ist auf einer Seite der oberen Schweißpistole installiert, um die obere Schweißpistole horizontal durch eine Betätigung des Aktors zu bewegen. Zusätzlich ist die untere Schweißpistole gelagert, um einer unteren Seite der oberen Schweißpistole zu entsprechen.

Description

Hintergrund der Erfindung
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Punktschweißvorrichtung, und insbesondere eine Punktschweißvorrichtung, welche einen Schweißvorgang ausführt durch Auswahl eines X-Typs oder eines C-Typs, welcher zu einem Schweißpunkt eines Schweißzieles passt, um universell auf verschiedene Fahrzeugmodelle angewendet werden zu können, und welche einen schnellen Schweißvorgang in einem begrenzten Raum mit einem minimalen Betrag an Zeit ermöglicht.
(b) Beschreibung der verwandten Technik
Im Allgemeinen werden während eines Herstellungsprozesses eines Fahrzeuges verschiedene strukturelle Teile, wie zum Beispiel ein Fahrzeugkörperpaneel, welches durch eine Presse geformt wurde, und ähnliches verbunden durch ein Verfahren wie zum Beispiel Schweißen, um einen integrierten Fahrzeugkörper zu vervollständigen. Der vervollständigte Fahrzeugkörper wird lackiert und Rostschutz wird über die gesamte Oberfläche jedes Teils in einem Lackierprozess aufgebracht. Danach wird ein Ausgestaltungsprozess durchgeführt, wie zum Beispiel das Zusammensetzen eines Teils eines Antriebsstrangsystems und Teile, wie zum Beispiel einer Federung, einer Steuerung, und einem Bremssysteme, und danach wird eine Tür, und ein Kofferraumdeckel, eine Motorhaube und ähnliches zusammengesetzt.
Ferner wird in einem Fahrzeugkörper-Herstellungsprozess des Fahrzeuges Punktschweißen mittels einer Punktschweißvorrichtung manchmal verwendet als ein Verfahren zum Zusammenfügen von zwei Fahrzeugkörperpaneelen, wie zum Beispiel einem Dach, einer Säule, einem Seitenpaneel, einem Öffnungseinheitsflansch, einer Fahrzeugkörpertür und ähnlichem.
Das Widerstandspunktschweißen ist ein Verfahren, in welchem kontaktierende Metalloberflächen verbunden werden durch Wärme, welche vom Widerstand eines elektrischen Stroms erhalten wird. Als solches wird die Schweißung typischerweise durch das Zusammenhalten der Werkstücke unter Druck gemacht, welcher von Elektroden ausgeübt wird, welche über eine Punktschweißvorrichtung an einem vorderen Ende eines Armes eines Roboters für Punktschweißen installiert sind.
Eine Punktschweißvorrichtung, welche selektiv die X-Typ Schweißpistole, die C-Typ Schweißpistole, und die Spezialtyp Schweißpistole anwendet, ist über einen Arm eines Roboters installiert. Als ein Resultat werden ein erster Roboter, in welchem die erste Punktschweißvorrichtung installiert ist, welche die X-Typ Schweißpistole anwendet, ein zweiter Roboter, in welchem eine Punktschweißvorrichtung installiert ist, welche die C-Typ Schweißpistole anwendet, und ein dritter Roboter, in welchem eine Punktschweißvorrichtung installiert ist, welche die Spezialtyp Schweißpistole anwendet, separat installiert, um die geeignete Punktschweißbetätigung zu erhalten.
Dennoch wird in einem gewöhnlichen Punktschweißvorgang nur ein Punkt geschweißt, wenn der Roboterarm sich bewegt, da eine Punktschweißvorrichtung in dem Roboterarm für jeden Roboter installiert ist, und als Ergebnis wird eine lange Zeit benötigt, um die vorher bestimmte Anzahl von Punktschweißvorgängen auszuführen, wodurch die Produktivität und die Effizienz verringert wird.
Ferner sollten untere Schweißpistolen, welche verschiedene Formen aufweisen, angepasst werden gemäß den Positionen und der Form des Schweißpunktes, und als ein Resultat steigen die Gebäudeinvestitionskosten, und im Speziellen, wenn eine Vielzahl von Robotern gelagert ist auf einer Punktschweißvorrichtung, welche eine untere Schweißpistole anwendet, welche eine spezielle Form aufweist, steigen die Gebäude- und Wartungskosten und Energie wird übermäßig verwendet. Zusätzlich steigt außerdem die Raumbelegungsrate des Roboters in einer Massenproduktionstraße.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht in einem Bestreben eine Punktschweißvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche einen Schweißvorgang durchführt, während sie eine Art einer Schweißpistole gemäß den verschiedenen Schweißpunkten eines Schweißziels wechselt, um universell auf zahlreiche Fahrzeugmodelle angewendet zu werden, und die Schweißvorgänge schnell in einem begrenzten Raum mit einem minimalen Betrag an Zeit durchzuführen, um die Produktivität, die Flexibilität und Effizienz eines Fahrzeugkörperprozesses zu steigern, und die Anzahl der Roboter zu reduzieren durch eine Anwendung einer Vorrichtung, und um Installationskosten zu sichern.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Punktschweißvorrichtung zur Verfügung, welche beinhaltet: Eine Rauf-Runter-Bewegungseinheit, welche einen Gleitblock beinhaltet, welcher auf einer Seite eines Armes eines Roboters zur Verfügung gestellt ist, um vertikal sich durch eine Betätigung eines Aktors zu bewegen; eine obere Schweißpistole, welche auf dem Gleitblock gelagert ist; eine Links- und Rechts-Bewegungseinheit, welche an einer Seite der oberen Schweißpistole installiert ist, um horizontal die obere Schweißpistole durch eine Betätigung des Aktors zu bewegen; und eine untere Schweißpistole, welche gelagert ist, um einer Untenseite der oberen Schweißpistole zu entsprechen. Die Rauf-Runter-Bewegungseinheit kann durch eine separate Klammer gelagert sein, welche auf dem Arm des Roboters gelagert ist.
Ferner kann in einigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die obere Schweißpistole eine erste Schweißspitze, welche in einer Längsrichtung eines vorderen Endes des Armes hervorragt, und eine zweite Schweißspitze, welche in einer Abwärtsrichtung zu der Längsrichtung hervorragt, beinhalten.
Die untere Schweißpistole kann jeweils eine dritte Schweißspitze, welche vertikal zur Verfügung gestellt ist, und einem vorderen Ende des Arms und der zweiten Schweißspitze entspricht, und eine vierte Schweißspitze, welche horizontal zu der dritten Schweißspitze und in einer entgegengesetzten Richtung zu der ersten Schweißspitze hervorragt, beinhalten.
Die Rauf-Runter-Bewegungseinheit kann einen Körper, welcher vertikal auf der Klammer installiert ist, einen Antriebsmotor, welcher an einem unteren Ende des Körpers installiert ist, und einen Gleiter, der zur Verfügung gestellt ist, um sich vertikal auf einer Schraubenwelle zu bewegen, welche in dem Körper installiert ist, und durch eine Betätigung des Antriebsmotors gedreht wird, und auf der oberen Schweißpistole gelagert ist, beinhalten. Zusätzlich beinhaltet in einigen Ausführungsformen die Links-Rechts-Bewegungseinheit ein Getriebe, welches auf einer Seite der oberen Schweißpistole zur Verfügung gestellt ist, einen Aktor, welcher an einer Seite des Getriebes parallel zu der oberen Schweißpistole installiert ist, und einen Bewegungsblock, welcher zur Verfügung gestellt ist, um eine Schraubenwelle hin und her zu bewegen, welche an einer anderen Seite des Getriebes parallel zu dem Aktor installiert ist, und gedreht wird durch einen Erhalt der Betätigung des Aktors durch das Getriebe, und mit der oberen Schweißpistole verbunden ist.
Der Antriebsmotor kann als ein Schrittmotor ausgebildet sein, dessen Umdrehungszahl pro Minute und dessen Drehrichtung steuerbar sind.
Eine Stromleitungseinheit, welche Strom leitet, kann auf einer Seite der oberen Schweißpistole und der unteren Schweißpistole installiert sein. Diese Stromleitungseinheit kann Strom zu der oberen Schweißpistole von einem Transformator, welcher auf einer unteren Seite der unteren Schweißpistole installiert ist, über eine Sammelschiene und einen Shunt leiten.
Spezieller können in einigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die erste und zweite Schweißspitze der oberen Schweißpistole voneinander mit ungefähr 90° beabstandet sein. In ähnlicher Weise können die dritte und vierte Schweißspitze der unteren Schweißpistole voneinander mit ungefähr 90° beabstandet sein.
Eine Dreheinheit, welche die obere Schweißpistole und die untere Schweißpistole auf der Klammer dreht, kann ferner auf einer Seite der Klammer installiert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Dreheinheit durch einen Drehmotor ausgebildet sein, welcher auf einer Seite der Klammer installiert ist. Dieser Drehmotor kann als Schrittmotor ausgebildet sein, dessen Umdrehungszahl pro Minute und dessen Drehrichtung steuerbar sind.
Vorteilhafterweise wird gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Schweißvorgang ausgeführt während eines Wechsels des Typs einer oberen Schweißpistole gemäß den verschiedenen Schweißpunkten eines Schweißziels, um einen schnellen Schweißvorgang in einen begrenzten Raum während einem minimalen Betrags an Zeit auszuführen.
Ferner kann die Punktschweißvorrichtung universell auf eine Vielzahl von Fahrzeugmodellen angewendet, ungeachtet eines Fahrzeugmodells, der Position und der Form eines Schweißpunktes, und ein schneller Schweißvorgang wird zur Verfügung gestellt durch die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Produktivität, Flexibilität und Effizienz eines Fahrzeugkörperprozesses zu verbessern. Zusätzlich kann die Anzahl der Roboter, welcher in einer Fertigungslinie installiert sind, reduziert sein durch die Anwendung einer Vorrichtung, um die Gebäudeinvestitionskosten zu sichern.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Punktschweißvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Rauf-Runter-Bewegungseinheit der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Links- und Rechts-Bewegungseinheit der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Betätigung einer Dreheinheit der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5–8 sind Betätigungszustandsdiagramme der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck, bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben und soll die Erfindung daher in keiner Weise einschränken. Wie sie hierin verwendet werden, sollen die Singularformen „ein, eine, eines”; und „der, die, das” auch die Pluralformen umfassen, solange aus dem Kontext nicht klar etwas anderes ersichtlich ist. Weiter soll verstanden werden, dass die Begriffe „umfasst” und/oder „umfassend”, wenn sie in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Zahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente und/oder Komponenten/Bestandteile angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines oder mehrerer Merkmale, Zahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente, Komponenten/Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie er hierin verwendet wird, schließt der Begriff „und/oder” jegliche und alle Kombination eines oder mehrerer der damit verbundenen aufgelisteten Punkte ein.
Soweit nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich ist, soll der Begriff „etwa” wie er hierin verwendet wird, als innerhalb eines Bereichs mit in der Wissenschaft normalen Toleranzgrenzen liegend verstanden werden, zum Beispiel als innerhalb von 2 Standardabweichungen vom Mittelwert liegend. „Etwa” kann verstanden werden als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% vom angegebenen Wert liegend. Soweit es aus dem Kontext nicht anderweitig klar hervorgeht, gelten alle hierin angegebenen Zahlenwerte als um den Begriff „etwa” erweitert.
Hiernach werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Dennoch, da die Größe und die Dicke jeder der Komponenten in den Zeichnungen nach Ermessen ausgedrückt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht speziell auf die Größe und Dicke, welche in den Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt, und die Dicke ist vergrößert, um deutlich verschiedene Teile und Bereiche darzustellen.
Teile, welche nicht zusammenhängen mit einer Beschreibung, wurden ausgelassen, um deutlich die beispielshaften Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung zu beschreiben, und die Namen der Elemente in der folgenden Beschreibung werden unterschieden in erste, zweite und ähnliches, um die Elemente zu unterscheiden, da die Namen der Elemente die gleichen sind und nicht speziell beschränkt sind durch eine Ordnung davon.
Jedoch führt in der Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Punktschweißvorrichtung 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Schweißvorgang durch durch einen Wechsel des Typs einer Schweißpistole zwischen einem X-Typ und einem C-Typ, um verschiedenen Schweißpunkten eines Schweißzieles zu entsprechen.
Als ein Resultat kann die Punktschweißvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden universell angewendet werden auf zahlreiche Fahrzeugmodelle und kann einen Schweißvorgang schnell ausführen in einem begrenzten Raum mit einem minimalen Betrag an Zeit, um die Produktivität, Flexibilität und Effizienz eines Fahrzeugkörperprozesses zu verbessern, und die Anzahl der Roboter zu reduzieren durch Anwendung einer Vorrichtung, um Installationskosten zu sichern.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Punktschweißvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 1 beinhaltet eine Punktschweißvorrichtung 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Klammer 3, eine Rauf-Runter-Bewegungseinheit 5, eine obere Schweißpistole 7, eine Links- und Rechts-Bewegungseinheit 9, und eine untere Schweißpistole 11. Die Klammer 3 kann einen gabelförmigen Körper 13 beinhalten, und weist einen Lagerungsabschnitt auf (nicht dargestellt), welcher auf einem Arm eines Roboters gelagert ist, welcher an einer Seite davon zur Verfügung gestellt ist.
Die Rauf-Runter-Bewegungseinheit 5 kann auf einer Seite des Körpers 13 der Klammer 3 gelagert sein, um vertikal die obere Schweißpistole 7 mittels eines Gleiters 17 zu bewegen, welcher sich vertikal bewegt.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Rauf-Runter-Bewegungseinheit der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 2 beinhaltet die Rauf-Runter-Bewegungseinheit 5 einen vertikalen Rahmen 19, einen Antriebsmotor 21, und den Gleiter 17. Der vertikale Rahmen 19 ist vertikal in dem Körper 13 der Klammer 3 installiert, und weist eine Schraubenwelle (nicht dargestellt) auf, welche darin installiert ist. Zusätzlich ist der Antriebsmotor 21 an einem unteren Ende des vertikalen Rahmens 19 installiert, um die Schraubenwelle zu drehen.
In diesem Fall kann der Antriebsmotor 21 als ein Schrittmotor ausgebildet sein, dessen Umdrehungszahl pro Minute und dessen Drehrichtung steuerbar sind.
Der Gleiter 17 kann auf der Schraubenwelle installiert sein, um vertikal beweglich zu sein, und als ein Resultat ist die obere Schweißpistole 7 darauf gelagert. Daher wird die obere Schweißpistole 7 vertikal bewegt, während der Gleiter 17 vertikal bewegt wird gemäß einer Betätigung des Antriebsmotors 21. Die obere Schweißpistole 7 ist daher vorzugsweise auf der Rauf-Runter-Bewegungseinheit 5 durch den Gleiter 17 gelagert, wie oben beschrieben.
Zusätzlich weist die obere Schweißpistole eine erste Schweißspitze 23 und eine zweite Schweißspitze 25 auf, welche an einem vorderen Ende des Arms zur Verfügung gestellt sind. Die erste Schweißspitze 23 ist zur Verfügung gestellt, um in einer Längsrichtung des Armes hervorzuragen und die zweite Schweißspitze 25 ist zur Verfügung gestellt, um nach unten hin zu der ersten Schweißspitze 23 hervorzuragen. In diesem Fall können die erste Schweißspitze 23 und die zweite Schweißspitze 25 voneinander mit ungefähr 90° beabstandet sein. Die Rauf-Runter-Bewegungseinheit 9 kann auf einer Seite der oberen Schweißpistole 7 installiert sein, um horizontal die obere Schweißpistole 7 zu bewegen.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Links- und Rechts-Bewegungseinheit der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 3 beinhaltet die Links- und Rechtsbewegungseinheit 9 ein Getriebe 27, einen Aktor 29, und einen Bewegungsblock (nicht dargestellt).
Das Getriebe 27 kann rechtwinkelig zu der oberen Schweißpistole 7 an einer gegenüberliegenden Seite zur Verfügung gestellt sein, wobei die erste und zweite Schweißspitze 23 und 25 der oberen Schweißpistole 7 zur Verfügung gestellt sind. Der Aktor 29 ist parallel zu der oberen Schweißpistole 7 an einer Seite des Getriebes 27 installiert. Der Bewegungsblock kann an einer anderen Seite des Getriebegehäuses 27 installiert sein durch ein Gehäuse 14, und kann ausgebildet sein, um eine Betätigung des Aktors 29 über das Getriebe 27 zu erhalten, um sich auf der Schraubenwelle (nicht dargestellt) horizontal hin und her zu bewegen, wobei die Schraubenwelle in dem Gehäuse 14 gedreht wird.
Hierbei wird die obere Schweißpistole 7 auf dem Bewegungsblock gelagert, und die obere Schweißpistole 7 wird vertikal durch eine Betätigung des Aktors 29 während des Schweißvorgangs bewegt. Spezieller kann der Aktor 29 als ein Rollengewindeaktor ausgebildet sein, welcher ein Drehmoment eines elektrischen Motors in eine Linearbewegung umwandelt.
Der Aktor dreht die Schraubenwelle (nicht dargestellt), welche parallel zu dem Aktor 29 durch das Getriebegehäuse 27 positioniert ist, und als Resultat wird die Bewegung des Bewegungsblocks 31 in die Linearbewegung auf der Schraubenwelle umgewandelt, um horizontal die obere Schweißpistole 7 hin und her zu bewegen.
Der Rollengewindeaktor hat eine gewöhnliche Ausgestaltung, in welcher ein mutterartiger Bewegungsblock, welcher in ein Gewinde einer Schraubenwelle eingreift, sich vorwärts und rückwärts bewegt, während die Schraubenwelle, welche zu der Antriebswelle eines elektrischen Motors verbunden ist, gedreht wird durch die Motorantriebskraft. Daher, da eine Ausgestaltung des Rollengewindeaktors, welcher verwendet werden kann als ein Aktor, eine bekannte Ausgestaltung ist, welche in den Industrien weit verbreitet verwendet wird, wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
Währenddessen ist die untere Schweißpistole 11 an einer unteren Seite der oberen Schweißpistole 7 gelagert, um einander zu entsprechen. Zusätzlich beinhaltet die untere Schweißpistole 11 eine dritte Schweißspitze 33 und eine vierte Schweißspitze 35, welche den ersten und zweiten Schweißspitzen 23 und 25 der oberen Schweißpistole 7 entsprechen, welche an dem vorderen Ende des Armes zur Verfügung gestellt sind.
Die dritte Schweißspitze 33 ist vertikal an dem vorderen Ende des Arms zur Verfügung gestellt, um der zweiten Schweißspitze 25 der oberen Schweißpistole 7 zu entsprechen. Die vierte Schweißspitze 35 ist zur Verfügung gestellt, um parallel zu der dritten Schweißspitze 33 hervorzuragen, und in einer gegenüberliegenden Richtung zu der ersten Schweißspitze 23 der oberen Schweißpistole 7 hervorzuragen. In diesem Fall können die dritte Schweißspitze 33 und die vierte Schweißspitze 35 voneinander mit 90° beabstandet zur Verfügung gestellt sein.
Währenddessen kann eine Stromleitungseinheit 37 an irgendeiner Seite der oberen Schweißpistole 7 und der unteren Schweißpistole 11 installiert sein. Diese Stromleitungseinheit 37 kann einen Transformator 39, eine Sammelschiene, und einen Shunt beinhalten. Der Transformator 39 kann an einer unteren Seite der unteren Schweißpistole 11 installiert sein, und die Sammelschiene und der Shunt sind in diesem Fall an einer Seite des Transformators 39 installiert, um zu ermöglichen, dass Strom zu der oberen Schweißpistole 7 und der unteren Schweißpistole 11 geleitet wird. Hierbei kann der Shunt mit dem Körper 13 der Klammer 3, dem Transformator 39, und der oberen und unteren Bewegungseinheit 5 verbunden sein, um zu ermöglichen, dass Strom dadurch geleitet wird.
Es sollte dennoch bemerkt werden, dass die Stromleitungseinleitung 37, welche in der Punktschweißvorrichtung 1 installiert ist, eine bekannte Funktion aufweist, welche weit verbreitet in der Technik ist, und eine detailliertere Beschreibung davon wird daher ausgelassen.
Ferner präsentieren die Bezugszeichen 41 und 43 in den Figuren einen Rahmen, welcher den Transformator 39 mit der Klammer 3 fixiert. Eine Dreheinheit 45, welche die obere Schweißpistole 7 und die untere Schweißpistole 11 zu der Klammer 3 dreht, kann auf einer Seite des Körpers 13 der Klammer 3 installiert sein.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Betriebes einer Dreheinheit der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 4 kann die Dreheinheit 45 als ein Drehmotor 47 ausgebildet sein, und da der Drehmotor 47 durch den Körper 13 der Klammer 3 installiert ist, um betrieben zu werden, werden alle Komponenten außer die Klammer 3 gedreht.
In diesem Fall kann eine Antriebswelle in dem Drehmotor 47 auf der Klammer 3 über dem Körper 13 der Klammer 3 installiert sein, und direkt mit den Komponenten verbunden sein, welche miteinander verbunden sind, um die Komponenten zu der Klammer 3 zu drehen. Die Komponenten können zu der Klammer an einer gegenüberliegenden Seite angelenkt sein, zu welcher die Antriebswelle des Drehmotors 47 verbunden ist, um die Komponenten zu drehen.
Hiernach wird ein Betrieb der Punktschweißvorrichtung 1, welche solch eine Ausgestaltung aufweist, mit Bezug auf 5 bis 8 beschrieben. 5 bis 8 sind Betriebszustandsdiagramme der Punktschweißvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Als Erstes, wenn Schweißen ausgeführt wird, stützt die dritte Schweißspitze 33 der unteren Schweißpistole 11 einen unteren Abschnitt eines Schweißpunktes (nicht dargestellt) eines Schweißzieles in einem Zustand der 5. Danach drückt die zweite Schweißspitze 25 die Oberseite des Schweißpunktes, um den Schweißvorgang auszuführen (zum Beispiel wird eine X-Typ Schweißpistole verwendet), während die obere Schweißpistole 7 sich abwärts bewegt durch eine Betätigung der Rauf-Runter-Bewegungseinheit 5, wie dargestellt in 6.
Zusätzlich zieht sich die obere Schweißpistole 7 zurück in eine Pfeilrichtung durch eine Betätigung der Links- und Rechts-Bewegungseinheit 9 wie dargestellt in 7, wenn die erste Schweißspitze 23 der oberen Schweißpistole 7 aufgrund eines Wechsels in der Form und Position des Schweißpunktes des Schweißzieles benötigt wird. Danach wird die obere Schweißpistole 7 nach unten bewegt, so dass die erste Schweißspitze 23 der oberen Schweißpistole 7 der vierten Schweißspitze 35 der unteren Schweißpistole 11 entspricht, durch eine Betätigung der Rauf-Runter-Bewegungseinheit 5, wie dargestellt in 8.
Zusätzlich stützt die vierte Schweißspitze 35 der unteren Schweißpistole 11 die Unterseite des Schweißpunktes des Schweißzieles wieder, und die obere Schweißpistole 7 rückt vor in einer Pfeilrichtung, und als ein Resultat drückt die erste Schweißspitze 23 gegen die Oberseite des Schweißpunktes, wodurch der Schweißvorgang ausgeführt wird (zum Beispiel eine C-Typ Schweißpistole).
Währenddessen wird der Drehmotor 39 der Dreheinheit 37 betrieben, um die Komponenten außer der Klammer 3 zu drehen, wenn die Form und die Position des Schweißpunktes des Schweißzieles gewechselt werden, wie dargestellt in 4. Als ein Resultat wird der Schweißvorgang ausgeführt während der Wechsel in der Form und der Position des Schweißpunktes des Schweißzieles leicht bewältigt wird durch eine Reihe von Betätigungszuständen, welche oben beschrieben wurden.
Vorteilhafterweise wird gemäß der Punktschweißvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche wie oben ausgestaltet ist, der Schweißvorgang ausgeführt durch automatisches Auswählen der entsprechenden Schweißspritzen 23, 25, 33, und 35, um den verschiedenen Schweißpunkten des Schweißzieles durch die erste und zweite Schweißspitzen 23 und 25 zu entsprechen, welche in der oberen Schweißpistole 7 zur Verfügung gestellt sind, und den dritten und vierten Schweißspitzen 33 und 35, welche in der unteren Schweißpistole 11 zur Verfügung gestellt sind, und der Dreheinheit 45, um den Schweißvorgang schnell in einem begrenzten Raum mit einem minimalen Betrag an Zeit auszuführen.
Ferner kann die Punktschweißvorrichtung universell angewendet werden auf eine Vielzahl von Fahrzeugmodellen ungeachtet eines Fahrzeugmodells, und der Position und der Form eines Schweißpunktes, und ein schneller Schweißvorgang wird zur Verfügung gestellt, um die Produktivität, Flexibilität und Effizienz eines Fahrzeugkörperprozesses zu verbessern. Zusätzlich kann die Anzahl der Roboter, welche in einer Fertigungslinie installiert sind, reduziert werden durch die Anwendung einer Vorrichtung, um die Gebäudeinvestitionskosten zu sichern.
Während die Erfindung beschrieben wurde in Zusammenschau mit dem was derzeit als die praktischen exemplarischen Ausführungsformen angesehen wird, sollte es verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu gedacht ist, um verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, welche in dem Geist und dem Bereich der beigefügten Patentansprüche beinhaltet sind.
Bezugszeichenliste

1: Punktschweißvorrichtung
3: Klammer
5: Rauf-Runter-Bewegungseinheit
7: obere Schweißpistole
9: Links- und Rechts-Bewegungseinheit
11: untere Schweißpistole
13: Körper
14: Gehäuse
17: Gleiter
19: vertikaler Rahmen
21: Antriebsmotor
23: erste Schweißspitze
25: zweite Schweißspitze
27: Getriebe
29: Aktor
33: dritte Schweißspitze
35: vierte Schweißspitze
37: Stromleitungseinheit
39: Transformator
41, 43: Rahmen
45: Dreheinheit
47: Drehmotor

Claims

Punktschweißvorrichtung, aufweisend: Eine Rauf-Runter-Bewegungseinheit, welche einen Gleitblock beinhaltet, welcher auf einer Seite eines Armes eines Roboters zur Verfügung gestellt ist, um sich vertikal durch die Betätigung eines Aktors zu bewegen; eine obere Schweißpistole, welche auf dem Gleitblock gelagert ist; eine Links-Rechts-Bewegungseinheit, welche an einer Seite der oberen Schweißpistole installiert ist, um horizontal die obere Schweißpistole durch eine Betätigung des Aktors zu bewegen; und eine untere Schweißpistole, welche gelagert ist, um einer unteren Seite der oberen Schweißpistole zu entsprechen.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: Die Rauf-Runter-Bewegungseinheit über eine separate Klammer gelagert ist, welche auf dem Arm des Roboters gelagert ist.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: Die obere Schweißpistole eine erste Schweißspitze, welche in einer Längsrichtung eines vorderen Endes des Armes hervorragt, und eine zweite Schweißspitze, welche in einer Abwärtsrichtung zu der Längsrichtung hervorragt, beinhaltet.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: Die untere Schweißpistole jeweils eine dritte Schweißspitze, welche vertikal an dem vorderen Ende des Armes zur Verfügung gestellt ist, und der zweiten Schweißspitze entspricht, und eine vierte Schweißspitze, welche horizontal zu der dritten Schweißspitze und in einer entgegengesetzten Richtung zu der ersten Schweißspitze hervorragt, beinhaltet.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 2, wobei: Die Rauf-Runter-Bewegungseinheit beinhaltet: Einen Körper, welcher vertikal auf der Klammer installiert ist; einen Antriebsmotor, welcher an einem unteren Ende des Körpers installiert ist; und einen Gleiter, welcher zur Verfügung gestellt ist, um vertikal auf einer Schraubenwelle sich zu bewegen, welche in dem Körper installiert ist, und durch eine Betätigung des Antriebsmotors gedreht wird, und mit der oberen Schweißpistole gelagert ist.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: Die Links-Rechts-Bewegungseinheit beinhaltet: Ein Getriebe, welches auf einer Seite der oberen Schweißpistole zur Verfügung gestellt ist; ein Aktor, welcher auf einer Seite des Getriebes parallel zu der oberen Schweißpistole installiert ist; und einen Bewegungsblock, welcher zur Verfügung gestellt ist, um sich hin und her auf einer Schraubenwelle zu bewegen, welche auf einer anderen Seite des Getriebes parallel zu dem Aktor installiert ist und gedreht wird durch den Erhalt der Betätigung des Aktors durch das Getriebe, und mit der oberen Schweißpistole verbunden ist.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 5, wobei: Der Antriebsmotor ein Schrittmotor ist, dessen Umdrehungszahl pro Minute und dessen Drehrichtung steuerbar sind.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: Eine Stromleitungseinheit, welche Strom leitet, und an irgendeiner Seite der oberen Schweißpistole oder der unteren Schweißpistole installiert ist.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 8, wobei: Die Stromleitungseinheit über eine Sammelschiene und einen Shunt Strom zu der oberen Schweißpistole von einem Transformator leitet, welcher an einer unteren Seite der unteren Schweißpistole installiert ist.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: Die erste und zweite Schweißspitze der oberen Schweißpistole mit ungefähr 90° voneinander beabstandet sind.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: Die dritte und vierte Schweißspitze der unteren Schweißpistole mit ungefähr 90° voneinander beabstandet sind.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: Eine Dreheinheit, welche die obere Schweißpistole und die untere Schweißpistole zu der Klammer dreht, auf einer Seite der Klammer installiert ist.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 12, wobei: Die Dreheinheit ein Drehmotor ist, welcher auf einer Seite der Klammer installiert ist.
Punktschweißvorrichtung nach Anspruch 13, wobei: Der Drehmotor ein Schrittmotor ist, dessen Umdrehungszahl pro Minute und dessen Drehrichtung steuerbar sind.