JP2007185699A - Welding head for spot welding, method and device of series spot welding using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として、スポット溶接箇所が縦横に配列された長尺な構体材を溶接接合して鉄道車両の台枠、側枠構体、屋根構体などを形成するのに好適な溶接ヘッドとそれを用いたシリーズスポット溶接方法および装置に関するものである。 The present invention mainly includes a welding head suitable for forming a frame structure, a side frame structure, a roof structure, etc. of a railway vehicle by welding and joining a long structure material in which spot welding locations are arranged vertically and horizontally. The present invention relates to a series spot welding method and apparatus used.
鉄道車両の各種構体を製造するのに溶接方式が摩擦攪拌溶接(FSW)やレーザー溶接に取り変わっていく中、縦横に走る骨組構造材と外板よりなる構体などではスポット溶接も行なわれている。このようなスポット溶接を自動的に能率よく行うのに、前記構体材などの溶接対象物を支持する治具の両側にあるレールに案内されて自走できるヘッド移動基台に、それの走行方向に直角な向きに移動できるように溶接ヘッドを支持し、溶接ヘッドのヘッド移動基台の自走とヘッド移動基台上での移動とによって、溶接対象物の長手方向およびそれに直角な横方向に並ぶ溶接箇所を順次にスポット溶接していく自動溶接機が用いられている(例えば、特許文献1、2参照。)。
Spot welding is also performed on structures consisting of frame structures and outer plates that run vertically and horizontally, while the welding system is being changed to friction stir welding (FSW) and laser welding to manufacture various structures for railway vehicles. . In order to perform such spot welding automatically and efficiently, the traveling direction of the head moving base that can be guided by the rails on both sides of the jig that supports the welding object such as the structure material and self-runs. The welding head is supported so that the welding head can move in a direction perpendicular to the welding head, and the welding head moves in the longitudinal direction and the transverse direction perpendicular to the welding object by moving the head moving base on the head moving base and moving on the head moving base. An automatic welding machine that performs spot welding sequentially on the welded portions is used (see, for example,
特許文献1はそのようなスポット溶接においてインダイレクトやシリーズスポット溶接する場合に適用するとしている。しかし、シリーズスポット溶接のための具体的な溶接ヘッドの構造や動作については開示されていない。しかし、シリーズスポット溶接は一対の可動電極を2枚合わせなどした溶接対象物に片側から同時に押し当て、一方の可動電極から供給した電流が他方の可動電極に戻ってくるのに、溶接対象物の境界面の一方の可動電極に対応する合わせ境界部を電極側から通り抜けた後、他方の可動電極に対応する合わせ境界部を電極側に通り抜ける原理を利用するものである(例えば、特許文献3参照。)。なお、特許文献3に記載のシリーズスポット溶接はバックアップ電極、いわゆる固定電極を省略した溶接方式を提供しているが、バックアップ電極を用いるのが通常である。
特許文献1、2に記載の技術は、インダイレクトやシリーズスポット溶接のための固定電極を持った治具を安価に短期間に製作できる技術を開示している。しかし、シリーズスポット溶接の手法については開示されていない。本出願人は特許文献1、2で知られるような自動溶接装置を用いて鉄道車両の構体類を製造するのに特許文献3に記載のようなシリーズスポット溶接を採用している。具体的には、自動溶接装置の溶接ヘッドに2つの可動電極を構体類の横方向に並べて装備し、移動基台の自走によって溶接ヘッドを構体類の長手方向に配列された垂木の位置に移動させる都度、溶接ヘッドを移動基台上で構体類の横方向に移動させて、その位置にある垂木と外板との2つの溶接箇所ずつを順次にシリーズスポット溶接するようにしている。構体類の長手方向に向く長桁と外板とのスポット溶接は、別の移動基台に吊持した図8に示すようなC型のポータブル溶接機aを人が操作して、構体類の横方向に並ぶ各長桁の位置に溶接機を移動させ、かつ、モータeを働かせて角度を合わせる都度、それに装備した一対の固定電極bと可動電極cとの間に長桁と外板との構体類の長手方向に並ぶ溶接箇所をモータdやエアシリンダなどを働かせて挟み込みスポット溶接している。
しかし、上記のようなC型のポータブル溶接機は構体類の横方向に配列された長桁の全てにつき外板とスポット溶接するには、構体類を一方側からと、他方側からとの両側から挟み込むしかなく、2通りの向きでの溶接作業が必要になって設備が複雑化しコストが高くつく上、スポット溶接には1つの固定電極bおよび可動電極c間でモータまたはエアシリンダにより1000kg程度の加圧が必要であるため、ポータブル溶接機aの固定電極bおよび可動電極cを装備している腕f、gおよびそれを支持している基部hのそれぞれは大型で取り扱い難いものとなっているので、吊持されているとはいえこれを移動させながら固定電極bおよび可動電極cを所定の溶接箇所に順次位置および角度を合わせて溶接していく作業は手間で、生産性が低く製造コスト低減のネックになっている。 However, in the case of the C-type portable welding machine as described above, in order to spot weld the outer plate to all the long girders arranged in the lateral direction of the structure, both the structure from one side and the other side are used. In addition, the welding work in two different directions is required and the equipment becomes complicated and expensive, and spot welding uses a motor or air cylinder between the fixed electrode b and the movable electrode c for about 1000 kg. Therefore, the arms f and g equipped with the fixed electrode b and the movable electrode c of the portable welding machine a and the base h supporting the arms are large and difficult to handle. Therefore, the work of welding the fixed electrode b and the movable electrode c to a predetermined welding location in sequence at the same position and angle while moving this is troublesome, and productivity It has become lower manufacturing cost reduction neck.
本発明の目的は、自動溶接装置のみで2つの方向に並ぶ溶接箇所をシリーズスポット溶接できるスポット溶接用の溶接ヘッドとそれを用いたシリーズスポット溶接方法と装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a welding head for spot welding capable of series spot welding of welding points arranged in two directions only by an automatic welding apparatus, and a series spot welding method and apparatus using the same.
上記のような目的を達成するために、本発明の溶接ヘッドは、進退手段により進退されるようにした可動電極を交差する2つの方向に2つが並ぶように装備し、各方向に並ぶ可動電極の間隔を個別に調整する間隔調整手段を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the welding head of the present invention is equipped with movable electrodes that are advanced and retracted by advancing and retreating means so that two are arranged in two directions intersecting each other, and the movable electrodes are arranged in each direction. It is characterized in that an interval adjusting means for individually adjusting the intervals is provided.
このような構成では、溶接ヘッドが1つの方向に移動されるときはこの1つの方向に並ぶ2つの可動電極を1つの方向に並ぶ2つの重ね合わせ溶接箇所ずつに片側から同時に押し当て一方の可動電極から他方の可動電極へ通電することにより調整した間隔にてシリーズスポット溶接することができるし、溶接ヘッドが今1つの方向に移動されるときはこの今1つの方向に並ぶ2つの可動電極を今1つの方向に並ぶ2つの重ね合わせ溶接箇所ずつに片側から同時に押し当て一方の可動電極から他方の可動電極へ通電することにより調節した間隔にてシリーズスポット溶接することができる。 In such a configuration, when the welding head is moved in one direction, two movable electrodes arranged in the one direction are simultaneously pressed from one side to two overlapping welding locations arranged in one direction, and one of the movable electrodes is movable. Series spot welding can be performed at an adjusted interval by energizing the other movable electrode from one electrode, and when the welding head is moved in one direction, two movable electrodes arranged in this one direction are connected. It is possible to perform series spot welding at an adjusted interval by applying current from one movable electrode to the other movable electrode by simultaneously pressing two overlapping welds arranged in one direction at a time from one side.
可動電極として、1つの方向に基準位置を境に2つが間隔調整手段により離接されるように並ぶ離接可動電極対と、これら離接可動電極対の特定間隔位置にてその一方の可動電極に対し今1つの方向に並ぶ可動電極が間隔調整手段により離接されるようにした単独可動電極とを有している、さらなる構成では、
3つの可動電極だけで可動電極を交差する2つの方向に2つが並ぶ条件を満足して、しかも、離接可動電極対は基準位置を境にした間隔調整手段による1つの方向での離接によって、1つの方向でのシリーズスポット溶接間隔を調節し、その調節位置は前記不変な基準位置からの均等な位置変化である制御系での単純な位置認識にてその後の各溶接位置に対する1つの方向での位置決めができ、単独可動電極は、特定の間隔位置とした離接可動電極対の一方に対して間隔調整手段により間隔調整し、その調節位置は特定の間隔位置とした離接可動電極対の位置を基準とした位置変化である制御系での単純な位置認識にてその後の各溶接位置に対する今1つの方向での位置決めができる。
As the movable electrodes, a pair of separate movable electrodes arranged in such a manner that two are separated from each other by a distance adjusting means in one direction as a boundary, and one movable electrode at a specific interval position of these separate movable electrode pairs On the other hand, the movable electrode arranged in one direction has a single movable electrode that is separated from and connected by the distance adjusting means.
Satisfying the condition that two movable electrodes are arranged in two directions intersecting the movable electrodes with only three movable electrodes, and the movable electrode pair is separated by the distance adjustment means with the reference position as a boundary. The series spot welding interval in one direction is adjusted, and the adjustment position is an equal position change from the invariable reference position. One direction for each subsequent welding position by simple position recognition in the control system The single movable electrode can adjust the distance by one of the distance adjusting means with respect to one of the separation / contact movable electrode pairs having a specific spacing position, and the adjustment position is the separation / contact movable electrode pair having the specific spacing position. With simple position recognition in the control system, which is a position change with reference to the position of the position, it is possible to perform positioning in one direction with respect to each subsequent welding position.
したがって、これらの溶接ヘッドを用いた溶接方法としては、1つの方向に並ぶ2つの可動電極を進出させて溶接対象物に同時に押し当てシリーズスポット溶接することを1つの方向に移動して複数回行い、1つの方向に交差する今1つの方向に並ぶ可動電極を進出させて溶接対象物に同時に押し当てシリーズスッポット溶接することを今1つの方向に移動して複数回行うことを特徴として、交差する2つの方向に並ぶどちらの溶接箇所についても、1つの溶接ヘッドの移動によってシリーズスポット溶接することができる。 Therefore, as a welding method using these welding heads, two spot electrodes that are arranged in one direction are advanced and simultaneously pressed against an object to be welded, and series spot welding is performed multiple times by moving in one direction. The crossing is characterized in that moving the movable electrodes aligned in one direction crossing in one direction and simultaneously pressing against the object to be welded in series spot welding is performed multiple times by moving in one direction. Either spot welded in two directions can be series spot welded by moving one welding head.
このような溶接方法としては、鉄道車両の構体類をなすように組まれた長尺で縦横に並ぶ溶接箇所が多い構成材を溶接対象として好適であり、2つの方向は構成材の縦横に向く直交した方向となる。 As such a welding method, a long and long component material that is assembled so as to form the structure of a railway vehicle is suitable as a welding target, and the two directions are oriented in the vertical and horizontal directions of the component material. The directions are orthogonal.
このような溶接方法を達成するシリーズスポット溶接装置としては、上記のような溶接ヘッドを1つの方向に自走できるヘッド移動基台により今1つの方向に移動できるように支持して、鉄道車両の構体類をなすように組まれるなどした治具上の溶接対象物上を前記2つの方向に移動させられるようにし、1つの方向に並ぶ2つの可動電極を進出させて溶接対象物に同時に押し当てシリーズスポット溶接することを1つの方向に移動して複数回行い、今1つの方向に並ぶ可動電極を進出させて溶接対象物に同時に押し当てシリーズスッポット溶接することを今1つの方向に移動して複数回行うように制御する制御手段を備えたことを特徴とし、制御手段による制御の基に、溶接装置での1つの溶接ヘッドを持った移動基台の1つの方向への自走による各溶接位置への位置決めと、移動基台上での前記1つの溶接ヘッドの今1つの方向への移動による各溶接位置への位置決めとを伴い、2つの方向に並ぶ各溶接箇所につき自動的にシリーズスポット溶接することができる。 As a series spot welding apparatus that achieves such a welding method, a welding head as described above is supported so that it can be moved in one direction by a head moving base that can be self-propelled in one direction. The welding object on a jig that is assembled to form a structure is moved in the two directions, and two movable electrodes arranged in one direction are advanced and pressed against the welding object at the same time. The series spot welding is moved several times in one direction, the movable electrodes lined up in one direction are advanced and simultaneously pressed against the welding object, and the series spot welding is moved in one direction. It is characterized by comprising a control means for controlling to perform a plurality of times, and based on the control by the control means, the moving base having one welding head in the welding apparatus in one direction. Automatically for each welding point aligned in two directions, with positioning to each welding position by means of positioning and positioning to each welding position by moving the one welding head on the moving base in one direction. Can be series spot welded.
溶接対象物の1つの方向に並んだ溶接個所に対応するバックアップ電極を有して1つの方向に向き溶接対象物を支持する今1つの方向に並んだ複数の横治具部材と、溶接対象物の今1つの方向に並んだ溶接個所に対応するバックアップ電極を有して今1つの方向に向き治具板部材に貫通し支持されて1つの方向に並んだ複数の縦治具部材とを備えたことを特徴とする、さらなる構成では、
横治具部材および縦治具部材のそれぞれは鉄道車両の屋根構体における垂木と長桁といった鉄道車両の長尺で幅広な構体類の縦横に走る骨材や縦方向に走る外板どうしの重ね合わせ接合部に無駄なく対応させて、溶接箇所に対応したバックアップ電極を有して支持することができ、それら外板と骨材との溶接、外板どうしのシリーズスポット溶接をバックアップ電極を利用し効率よく遂行することができる。
A plurality of transverse jig members arranged in one direction that have a backup electrode corresponding to a welding portion arranged in one direction of the welding object and that support the welding object oriented in one direction, and the welding object A plurality of vertical jig members arranged in one direction, having backup electrodes corresponding to the welding points arranged in one direction, oriented in one direction, penetrating and supported by the jig plate member In a further configuration, characterized by
Each of the horizontal jig member and the vertical jig member is a superposition of aggregates that run vertically and horizontally on the long and wide structures of the railway vehicle such as rafters and long girders on the roof structure of the railway vehicle, and outer plates that run vertically. It is possible to support joints without waste and to have a backup electrode corresponding to the welding location, and to make efficient use of the backup electrode for welding the outer plate and aggregate, and series spot welding between outer plates. Can be carried out well.
本発明のスポット溶接用の溶接ヘッドによれば、それ1つが、2つの可動電極が並ぶ互いに交差する1つの方向と今1つの方向とに移動されるだけで、2つの方向に並ぶ2つの重ね合わせ溶接箇所ずつ調節した間隔にてシリーズスポット溶接することができ、作業性がよく生産性の向上と生産コストの低減が図れる。 According to the welding head for spot welding according to the present invention, two overlaps arranged in two directions are simply moved in one direction in which two movable electrodes are arranged and in one direction intersecting each other. Series spot welding can be performed at intervals adjusted for each welding location, improving workability and reducing production costs.
3つの可動電極でそれらが2つの方向に2つが並ぶ条件を満足して、溶接ヘッドをより簡単かつ安価なものとすることができ、1つの方向に並ぶ可動電極の基準位置を境とした間隔調整による均等な位置変化と、特定の間隔位置とした離接可動電極対の一方に対する単独の可動電極の間隔調整による位置変化との単純な位置認識にて可動電極の2つの方向での位置決めが簡単かつ正確にできる。 Satisfying the condition that two movable electrodes are arranged in two directions with three movable electrodes, the welding head can be made simpler and less expensive, and the interval between the reference positions of the movable electrodes arranged in one direction is the boundary. Positioning of the movable electrode in two directions can be achieved by simply recognizing a uniform position change by adjustment and a position change by adjusting the distance of a single movable electrode with respect to one of the separated movable electrode pairs at a specific distance position. Easy and accurate.
したがって、これらの溶接ヘッドを1つの方向と、これに交差する今1つの方向とに移動させるだけで、それら2つの方向に並ぶどちらの溶接箇所についてもシリーズスポット溶接することができ、鉄道車両の構体類をなすように組まれた長尺で縦横に並ぶ溶接箇所が多い構成材を溶接対象として好適である。 Therefore, by simply moving these welding heads in one direction and the other direction crossing this, it is possible to perform series spot welding at either of the welding points aligned in the two directions. A long and long component material that is assembled so as to form a structure is suitable as a welding target.
このようなシリーズスポット溶接は、制御手段による制御の基に、溶接装置での1つの溶接ヘッドを持った移動基台の1つの方向への自走による各溶接位置への位置決めと、移動基台上での前記1つの溶接ヘッドの今1つの方向への移動による各溶接位置への位置決めとを伴い、2つの方向に並ぶ各溶接箇所につき自動的に達成することができる。 Such series spot welding is based on the control by the control means, the positioning of the moving base having one welding head in the welding apparatus to each welding position by self-propelling in one direction, and the moving base. This can be achieved automatically for each welding point aligned in two directions, with the positioning at each welding position by moving the one welding head in one direction above.
横治具部材および縦治具部材が鉄道車両の屋根構体における垂木と長桁といった鉄道車両の長尺で幅広な構体類の縦横に走る骨材や縦方向に走る外板どうしの重ね合わせ接合部に無駄なく対応して、溶接箇所に対応したバックアップ電極を有して支持し、それらのシリーズスポット溶接を効率よく遂行することができる。 Overlay joints between aggregates that run vertically and horizontally and outer plates that run in the vertical direction of the long and wide structures of railway vehicles such as rafters and long girders in the roof structure of railway vehicles. Therefore, it is possible to carry out the series spot welding efficiently by having a backup electrode corresponding to the welded portion and supporting it.
本発明の溶接ヘッドとそれを用いたシリーズスポット溶接方法および装置に係る実施の形態につき、図1〜図7を参照しながら具体的に説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載の内容を限定するものではない。 Embodiments according to the welding head of the present invention and the series spot welding method and apparatus using the same will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7 to provide an understanding of the present invention. However, the following description is a specific example of the present invention and does not limit the content of the claims.
図1〜図4に示すように本実施の形態の溶接ヘッド11は、エアシリンダ1などの進退手段により進退されるようにした図示する3つの可動電極2、3、4または4つの可動電極を交差する2つの方向、図示例では直交するXY2方向に2つが並ぶように装備し、各方向に並ぶ可動電極2、3、および可動電極2、4の間隔を個別に調整する間隔調整手段5、6を備えている。これによって、溶接ヘッド11が1つの方向Xに移動されるときはこの1つの方向Xに並ぶ2つの可動電極2、3を図3(a)、図6に示すような溶接対象物13における1つの方向Xに並ぶ2つの重ね合わせ溶接箇所x、x・・ずつに片側から同時に押し当て一方の可動電極2から他方の可動電極3へ通電することにより間隔調整手段5による調整された間隔XLにてシリーズスポット溶接することができるし、溶接ヘッド11が今1つの方向Yに移動されるときはこの今1つの方向Yに並ぶ2つの可動電極2、4を今1つの方向Yに並ぶ図3(b)、図6に示すような溶接対象物13における2つの重ね合わせ溶接箇所y、y・・ずつに片側から同時に押し当て一方の可動電極から他方の可動電極へ通電することにより間隔調整手段6により調整された間隔YLにてシリーズスポット溶接することができる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
この結果、1つの溶接ヘッド11が2つの可動電極、具体的には可動電極2、3と可動電極2、4とが並ぶ互いに交差する1つの方向Xと今1つの方向Yとに移動されるだけで、2つの方向X、Yに並ぶ2つの重ね合わせ溶接箇所x、xずつと、重ね合わせ溶接箇所y、yずつとにつき、それらに対応して調節した間隔XL、YLにてシリーズスポット溶接することができ、作業性がよく生産性の向上と生産コストの低減が図れる。
As a result, one
特に、図1〜図4に示す3つの可動電極2、3、4は、1つの方向Xにおいて基準位置Oを境に2つが間隔調整手段5により離接されるように並ぶ離接可動電極対2、3と、これら離接可動電極対2、3の特定間隔位置、図示例では図1、図2、図3に示す最近接位置、具体的にはそれらの進退手段であるエアシリンダ1が接触し合う位置にてその一方の可動電極に対し今1つの方向Yに並ぶ可動電極2、4が間隔調整手段6により離接されるようにした単独可動電極4との組み合わせとしてあり、3つの可動電極2、3、4だけでそれらが交差する2つの方向X、Yに2つが並ぶ条件を満足している。また、離接可動電極対2、3は基準位置Oを境にした間隔調整手段5による1つの方向Xでの離接によって、1つの方向Xでのシリーズスポット溶接間隔XLを調節し、その調節位置は前記不変な基準位置からの均等な位置変化である制御系12(図5)での単純な位置認識にてその後の各溶接位置に対する1つの方向Xでの位置決めができ、単独可動電極4は、特定の間隔位置とした離接可動電極対2、3の一方の可動電極2に対して間隔調整手段6により溶接間隔YLを調整し、その調節位置は特定の間隔位置とした離接可動電極対2、3の一方の可動電極2の位置を基準とした位置変化である制御系12での単純な位置認識にてその後の各溶接位置に対する今1つの方向Yでの位置決めができる。
In particular, the three
この結果、3つの可動電極2、3、4でそれらが2つの方向X、Yに2つが並ぶ条件を満足して、溶接ヘッド11をより簡単かつ安価なものとすることができ、1つの方向Xに並ぶ可動電極2、3の基準位置Oを境とした間隔XLの調整による均等な位置変化と、特定の間隔位置とした離接可動電極対2、3の一方の可動電極2に対する単独の可動電極4の間隔YLの調整による位置変化との単純な位置認識にて可動電極2、3、4の2つの方向X、Yでの位置決めが簡単かつ正確にできる。
As a result, it is possible to make the
以上のような溶接ヘッド11を用いた溶接方法としては、1つの方向Xに並ぶ2つの可動電極2、3を図3(a)に破線で示すように進出させて溶接対象物13に同時に押し当てシリーズスポット溶接することを1つの方向Xに移動して複数回行い、1つの方向Xに交差する今1つの方向Yに並ぶ可動電極2、4を図3(b)に破線で示すように進出させて溶接対象物13に同時に押し当てシリーズスッポット溶接することを今1つの方向Yに移動して複数回行うようにして、交差する2つの方向X、Yに並ぶどちらの溶接箇所x、x・・、y、y・・についても、1つの溶接ヘッド11の移動によってシリーズスポット溶接することができる。このような溶接方法は、図5、図6に示すような屋根構体14などの鉄道車両の構体類をなすように組まれた長尺で縦横に並ぶ溶接箇所が多い構成材を溶接対象として好適であり、この場合、2つの方向X、Yは構成材の縦横に向く直交した方向となる。
As a welding method using the
このような溶接方法を達成するシリーズスポット溶接装置は、図5に示すように上記のような溶接ヘッド11を1つの方向Xに自走できるヘッド移動基台21により今1つの方向Yに移動できるように支持して、屋根構体14などの鉄道車両の構体類をなすように組まれるなどした治具22上の溶接対象物13上を前記2つの方向X、Y双方に移動させられるようにし、1つの方向Xに並ぶ2つの可動電極2、3を図3(a)に破線で示すように進出させて溶接対象物13に同時に押し当てシリーズスポット溶接することを1つの方向Xに移動して複数回行い、今1つの方向Yに並ぶ可動電極2、4を図3(b)に破線で示すように進出させて溶接対象物13に同時に押し当てシリーズスポット溶接することを今1つの方向Yに移動して複数回行うように制御する制御系12を備えたものとして実現することができ、制御系12による制御の基に、溶接装置での1つの溶接ヘッド11を持った移動基台21の1つの方向Xへの自走による各溶接位置x、x・・への位置決めと、移動基台21上での前記1つの溶接ヘッド11の今1つの方向Yへの移動による各溶接位置y、y・・への位置決めとを伴い、2つの方向X、Yに並ぶ各溶接箇所x、x・・、y、y・・につき自動的にシリーズスポット溶接することができる。
A series spot welding apparatus that achieves such a welding method can be moved in one direction Y by a
この結果、制御系12による制御の基に、溶接装置での1つの溶接ヘッド11を持った移動基台21の1つの方向Xへの自走による各溶接位置x、x・・への位置決めと、移動基台21上での前記1つの溶接ヘッド11の今1つの方向Yへの移動による各溶接位置y、y・・への位置決めとを伴い、2つの方向X、Yに並ぶ各溶接箇所x、x・・、y、y・・につき自動的に達成することができる。
As a result, under the control of the
ここで、治具22は図5、図7に示すように、溶接対象物13の1つの方向Xに並んだ溶接個所x、x・・に対応するバックアップ電極31を有して1つの方向に向き溶接対象物13を支持する複数の横治具部材32と、溶接対象物13の今1つの方向に並んだ溶接個所y、y・・に対応するバックアップ電極33を有して今1つの方向に向き横治具部材32に貫通し支持された複数の縦治具部材34とを備えている。これにより、横治具部材32および縦治具部材34のそれぞれは鉄道車両の図6に示す屋根構体14における垂木35と長桁36といった鉄道車両の長尺で幅広な構体類の縦横に走る骨材や縦方向に走る外板37どうしの重ね合わせ接合部に無駄なく対応させて、しかも溶接箇所x、x・・、y、y・・に対応したバックアップ電極31、33を有して支持することができ、それら外板37と垂木35や長桁36などの骨材との溶接、外板37どうしのシリーズスポット溶接をバックアップ電極31、33を利用し効率よく遂行することができる。
Here, as shown in FIG. 5 and FIG. 7, the
この結果、横治具部材32および縦治具部材34が鉄道車両の屋根構体14における垂木35と長桁36といった鉄道車両の長尺で幅広な構体類の溶接対象物13の縦横に走る骨材や縦方向に走る外板37どうしの重ね合わせ接合部に無駄なく対応して、しかも溶接箇所x、x・・、y、y・・に対応したバックアップ電極31、33を有して支持し、それらのシリーズスポット溶接を効率よく遂行することができる。
As a result, the
さらに具体的に説明すると、溶接ヘッド11に装備される可動電極2、3、4は図1〜図4に示すように、それらのエアシリンダ1の上端に箱型の取付け基部41を固定し、それら取付け基部41によって可動電極2、3はX方向のLMガイド42を介しX方向に移動できるように支持し、可動電極4はY方向のLMガイド43を介しY方向に移動できるように支持している。可動電極2、3はそれらの各取付け基部41、41を溶接ヘッド11に回転できるように支持した間隔調整手段5としてのねじ軸44の逆ねじ部44a、44bにねじ合わせ、ねじ軸44の一端に設けたハンドル45による回転操作で、可動電極2、3をそれらの間の基準位置Oを境に離接させて間隔調整できるようにしている。可動電極4はその取付け基部41を溶接ヘッド11に回転できるように支持した間隔調整手段6としてのねじ軸46のねじ部46aにねじ合わせ、ねじ軸46の一端に設けたハンドル47の回転操作によって可動電極3との特定の間隔位置、つまり最近接位置にある図1に示す可動電極2との間隔を単独に調整できるようにしている。
可動電極2、3の最近接位置での間隔を可及的に小さくするため、それらのエアシリンダ1が接触し合う位置を最近接位置に設定した上で、可動電極2、3を取り付けているエアシリンダ1のピストンロッド1a、1aに対し、可動電極2、3をそれらがさらに近づき合う側に偏心させている。併せ、可動電極4もそのエアシリンダ1が互いに接触し合った可動電極2、3のエアシリンダに接触した位置を可動電極2との最近接位置とした上で、可動電極4を取付けているエアシリンダ1のピストンロッド1aに対し、可動電極4を可動電極2に近づく側に偏心させている。これによって、X方向およびY方向の比較的小さなピッチの溶接位置に対してのシリーズスポット溶接に対応できるようになる。
More specifically, as shown in FIGS. 1 to 4, the
In order to reduce the distance between the
また、ヘッド移動基台21は図5に示すように治具22の上に跨る門型の形態をなし、治具22の両側に敷設したレール51上を両脚部21aに設けた走行輪52により走行するもので、制御系12による制御の基に溶接ヘッド11を伴いY方向に自走させ、また位置決めする。また、溶接ヘッド11はヘッド移動基台21の両脚部21a間の梁54上のレール55に沿ってX方向に移動できる移動体59上の上下スライダ59aに支持し、制御系12による制御の基にX方向に移動させ、また位置決めする。溶接ヘッド11はまた制御系12による制御の基に上下スライダ59aの上下動によって溶接対象物13の溶接箇所の高さ変化に対応させ、さらに上下スライダ59a上での軸61まわりの回動にて溶接対象物13の溶接箇所の面の向きが変化するのに対応して直角に対向する姿勢を採るようにする。溶接対象物13に対するシリーズスポット溶接は、可動電極2、3、4の内のエアシリンダ1により進出させて溶接対象物13に当接させたものどうしの間で通電して行うが、通電と同時に所定の荷重となるようにエアシリンダ1により加圧する。
Further, as shown in FIG. 5, the
治具22の横治具部材32は板状で、図6、図7に示すように上面にバックアップ電極31を張りつけてあり、所定の高さに設置された左右一対の溝レール71、71に案内される所定位置に金具72により着脱および位置調節できるように固定して取付け、屋根構体14の垂木35と外板37とのX方向に並ぶ溶接箇書x、x・・を裏側から受け止められるようにしている。また、縦治具部材34はレール形状をなし上面にバックアップ電極33を張りつけてあり、図7に示すように横治具部材32の各所に形成した支持穴32aの適所に貫通させて保持された角パイプ材73の上にスペーサ74を介して、あるいは介さず直に固定し、屋根構体14の長桁36と外板37、あるいは外板37どうしの、Y方向に並ぶ溶接箇所y、y・・を裏側から受止められるようにしている。
The
本発明は鉄道車両の構体類を製造する際の溶接に実用でき、生産性の向上、製造コストの低減が図れる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be practically used for welding when manufacturing railcar structures, and can improve productivity and reduce manufacturing costs.
x、y 溶接箇所
XL、YL 間隔
O 基準位置
1 エアシリンダ
2、3、4 可動電極
5、6 間隔調整手段
11 溶接ヘッド
12 制御系
13 溶接対象物
14 屋根構体
21 ヘッド移動基台
22 治具
31、33 バックアップ電極
32 横治具部材
34 縦治具部材
35 垂木
36 長桁
37 外板
x, y welding location XL, YL interval
Claims (6)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2434616A1 (en) * | 2013-08-02 | 2013-12-16 | Oms Servicos De Programacao Lda. | Synchronized gantry for welding steel with resistance points (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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-
2006
- 2006-01-16 JP JP2006006858A patent/JP2007185699A/en active Pending
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