JP2015020170A - スポット溶接装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
打点数の多いワークであってもスポット溶接のタクトタイムが短くなるスポット溶接装置を提供する。
【解決手段】
右端の位置決め治具3上に新たなワークWをセットする。この時、ワーク搬送治具4の水平バー7は右側、つまり基台2の上縁と重なる位置にある。そしてこの状態で各溶接ステーションでスポット溶接を行う。次いで、ワーク搬送治具4の水平バー7の位置はそのままにして、クランプ機構8を駆動して位置決め治具3上のワークWをクランプする。この後、ワーク搬送治具4のシリンダユニット6を駆動して水平バー7を上昇させる。ワークWはクランプ機構8に保持されているので、水平バー7とともに上昇し、位置決め治具3から外れる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、複数のワークを同時に間欠的に搬送しつつスポット溶接するスポット溶接装置に関する。
ワークにスポット溶接を行う場合、打点が多数になる場合がある。またスポット溶接に限らず1つのワークに対する加工箇所が多数になる場合がある。このような場合に、1箇所においてスポット溶接やその他の加工を行うとライン全体のタクトタイムが長くなる不利がある。
そこで、複数のステーションに分け、各ステーションにおいてスポット溶接などの加工点数を分散させる提案が従来から行われている。
そこで、複数のステーションに分け、各ステーションにおいてスポット溶接などの加工点数を分散させる提案が従来から行われている。
特許文献1には、単発のプレスユニットを金型に対応させて複数台並設したトランスファープレス装置が開示されている。このトランスファープレス装置の各プレスユニットは、中央に開口を設けた一対のプレートを向き合わせ、所定の間隔をあけて平行に固定し、開口下縁の上にボルスターを配して構成した門型フレーム構造とし、隣り合うプレスユニット間はボルスターに設けた位置決め用のキー溝にキーを嵌合させて連結した構造が開示されている。
特許文献2には、第1および第2の送り棹を備えたトランスファー装置が開示されている。このトランスファー装置は第1および第2の送り棹を前後・左右方向にそれぞれ互いに逆方向に往復運動させることで、第1および第2の送り棹の一方がワークをピッチ送りしている間に他方が戻り、一方がワークを送る位置まで移動する間に、他方はワークから待避した位置まで戻り、一方がワークを送り終わったときには他方が次に送ることができるようにしている。
特許文献3には、ポンチとダイからなる複数の金型とこれら金型間で被加工材を搬送する被加工材搬送装置とを有したトランスファー加工装置が開示されている。このトランスファー加工装置では、左右の被加工材搬送装置に平面視でクランク動させることで被加工材のクランプ、搬送及びアンクランプを行うようにしている。
特許文献1に開示されるトランスファープレス装置では、中央に開口を設けた一対のプレートを向き合わせて平行に固定し且つ開口の下縁にボルスターを配置するなど構造が複雑化し、且つ用途も特殊なプレス加工に限定されてしまう。
特許文献2に開示されるトランスファー装置は、具体的にどのような加工に適用できるかについての開示がなく、しかもワーク自体の形状が第1および第2の送り棹に適合する必要があり、用途が限定されてしまう。
特許文献3に開示されるトランスファー加工装置では、実際の加工は金型による成形である。そして、この先行技術では被加工材搬送装置に水平面内でクランク動させることで、ワークのクランプと搬送を行うようにしているが、ワークを搬送するにはワークが金型に干渉してはならず、このため、金型を構成するポンチを上方に移動させた後に搬送装置を内側に移動(クランク動の一部)させてワークを把持し、この後ダイを下降させなければならず、操作が面倒である。また搬送装置全体を内側に移動させてワークを把持しているが、このためには大きな搬送装置全体の内側への移動量を正確にコントロールする必要があり、制御が複雑となり実施化に問題がある。
上記課題を解決するため本発明は、ワークの搬送方向に沿って複数のスポット溶接ステーションが等間隔で設けられたスポット溶接装置において、各スポット溶接ステーション毎に配置される位置決め治具と、複数のワークを同時に上流側のスポット溶接ステーションから下流側のスポット溶接ステーションへ1ステーションづつ搬送すべく垂直面内でクランク動を行う搬送治具と、前記位置決め治具に対しワークを着脱すべく前記搬送治具に取付けられたクランプ機構とを備えた構成とした。
本発明に係るスポット溶接装置は複数のスポット溶接装置ユニットを連接して構成することができる。ここで、各スポット溶接装置ユニットには複数のスポット溶接ステーションが等間隔で設けられ、且つ各スポット溶接装置ユニット毎に前記位置決め治具、前記搬送治具及び前記クランプ機構が設けられている。
特に前記クランプ機構を構成するクランプ爪としては、位置決め治具からワークを取り外すために下側爪と位置決め治具にワークを取り付けるための上側爪とで構成し、これら下側爪と上側爪との間隔はワークの厚みよりも大きくすることが好ましい。
このように、構成することでワークの位置決め治具に対する着脱を確実に行え、更に溶接終了後のワークを左右のクランプ爪を外側に移動するだけで、簡単にコンベアベルト上に落とすことができる。
このように、構成することでワークの位置決め治具に対する着脱を確実に行え、更に溶接終了後のワークを左右のクランプ爪を外側に移動するだけで、簡単にコンベアベルト上に落とすことができる。
本発明に係るスポット溶接装置によれば、ワーク搬送装置に垂直面内でクランク動させることで、ワークの搬送と原位置への復帰を行うようにしたので、横方向にワーク搬送装置が動作することがなく、その分のスペースを確保する必要がなくスペース的に有利である。
またワークのクランプ及びアンクランプをワーク搬送治具の制御とは別のクランプ機構によって行うようにしているので、ワークの形状等に合わせた細かな制御が容易となる。
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。実施例で示したスポット溶接装置はワークの搬送方向に沿って2つのスポット溶接装置ユニット1、1を連接することで構成される。連接するスポット溶接装置ユニット1の数はスポット溶接の打点数に応じて選択し、単一のスポット溶接装置ユニット1としてもよい。
本実施例にあっては各スポット溶接装置ユニット1はワークの搬送方向に沿って、等間隔で4つの溶接ステーションを設け、合計8つの溶接ステーションからなり、各溶接ステーションには当該ステーションにおいてスポット溶接を行う溶接治具10が設けられている。
各スポット溶接装置ユニット1は基台2上に溶接ステーション毎に位置決め治具3を配設している。この位置決め治具3はワークWに形成した穴に挿入される位置決めピンを備えている。
また最も端の基台2、つまり図1(b)において左側の基台2の下部にはワークWの搬送方向に伸縮動するシリンダユニット5を配置し、このシリンダユニット5のピストンロッド5a先端をワーク搬送治具4のスライド部材4aに連結している。
スポット溶接装置ユニット1を複数台連設する場合(図示例では2台連設)には、上流側のスライド部材4aと下流側のスライド部材4aとは連結ロッド11にて連結され、シリンダユニット5の駆動により複数のワーク搬送治具4が同期して移動する。このように連結ロッド11で連結することで、確実に同期させることができ且つコストダウンが図れる。
また、ワーク搬送治具4のスライド部材4aには垂直方向に伸縮動するシリンダユニット6が設けられ、このシリンダユニット6の上端に水平バー7が取付けられている。この水平バー7はワークWの搬送方向に沿って平行に2本配置され、各水平バー7の長さはスポット溶接装置ユニット1の搬送方向に沿った長さと略等しく設定され、前記シリンダユニット5及び6が伸縮動することで、水平バー7は垂直面内でクランク動を行う。
前記水平バー7には溶接ステーションの間隔つまり位置決め治具3の間隔と同じ間隔でクランプ機構8が取り付けられている。クランプ機構8はシリンダユニットによってワークの搬送方向を基準として幅方向に出没するクランプ爪9を有している。
ワークWの形状に応じて、手前側のクランプ機構8には2つのクランプ爪9が設けられ、奥側のクランプ機構8には1つのクランプ爪9が設けられている。何れもクランプ爪9は図7に示すように、二股状の下側爪9aと二股状の下側爪9aの間の上側爪9bからなり、下側爪9aは位置決め治具3からワークWを外す際に使用し、上側爪9bは位置決め治具3にワークWを固定する際に使用する。
また下側爪9aと上側爪9bとの間隔はワークWの厚みよりも大きいため、溶接終了後に下側爪9aと上側爪9bを外側に開くことで、ワークWは引っかかることなく、コンベアベルト上に落下する。
以上の構成からなるスポット溶接装置を用いた溶接方法を以下に述べる。先ず、図1に示すように、右端の位置決め治具3上に新たなワークWをセットする。この時、ワーク搬送治具4の水平バー7は右側、つまり基台2の上縁と重なる位置にある。そしてこの状態で各溶接ステーションでスポット溶接を行う。
次いで図2に示すように、ワーク搬送治具4の水平バー7の位置はそのままにして、クランプ機構8を駆動して位置決め治具3上のワークWをクランプする。
この後図3に示すように、ワーク搬送治具4のシリンダユニット6を駆動して水平バー7を上昇させる。ワークWはクランプ機構8に保持されているので、水平バー7とともに上昇し、位置決め治具3から外れる。
次いで図4に示すように、ワーク搬送治具4のシリンダユニット5を収縮させ水平バー7を図において左方向に1ステーション分だけ移動させる。この後図5に示すようにシリンダユニット6を縮め水平バー7を下降させワークWをその下の位置決め治具3上にセットする。この時左端のワークWはスポット溶接が完了しているため、コンベアベルト上に送り出される。
このようにしてスポット溶接が完了したワークWを払い出したならば、図6に示すようにシリンダユニット5を伸長させ、水平バー7を元の位置に戻す。以上のように水平バー7が垂直面内で一回クランク動することで、1ステーション分のスポット溶接が終了する。この動作を繰り返すことで、全ての溶接ステーションを通過し、スポット溶接が完了する。
本発明に係るスポット溶接装置は自動車部品以外の、打点数の多いワークにも応用することができる。
1…スポット溶接装置ユニット、2…基台、3…位置決め治具、4…ワーク搬送治具、4a…スライド部材、5、6…シリンダユニット、5a…ピストンロッド、7…水平バー、8…クランプ機構、9…クランプ爪、9a…下側爪、9b…上側爪、10…溶接治具、11…連結ロッド、W…ワーク。
Claims (3)
- ワークの搬送方向に沿って複数のスポット溶接ステーションが等間隔で設けられたスポット溶接装置において、このスポット溶接装置は各スポット溶接ステーション毎に配置される位置決め治具と、複数のワークを同時に上流側のスポット溶接ステーションから下流側のスポット溶接ステーションへ1ステーションづつ搬送すべく垂直面内でクランク動を行う搬送治具と、前記位置決め治具に対しワークを着脱すべく前記搬送治具に取付けられたクランプ機構とを備えることを特徴とするスポット溶接装置。
- 請求項1に記載のスポット溶接装置において、このスポット溶接装置は複数のスポット溶接装置ユニットが連接され、各スポット溶接装置ユニット毎に複数のスポット溶接ステーションが等間隔で設けられ、且つ各スポット溶接装置ユニット毎に前記位置決め治具、前記搬送治具及び前記クランプ機構が設けられていることを特徴とするスポット溶接装置。
- 請求項1または2に記載のスポット溶接装置において、前記クランプ機構はクランプ爪を有し、このクランプ爪は位置決め治具からワークを取り外すために下側爪と位置決め治具にワークを取り付けるための上側爪とからなり、これら下側爪と上側爪との間隔はワークの厚みよりも大きいことを特徴とするスポット溶接装置。
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