JP2526952B2 - 自動溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、自動溶接装置に関する。

b.従来の技術 従来、例えば四輪車両のアンダーボディの溶接は、第
４図に示す自動溶接装置を用いて行なわれていた。この
装置は、アンダーボディなどのワーク51を載せて搬送す
る図外の搬送手段と、この搬送手段に関連して配置され
る溶接ロボット52とによって構成されている。

溶接ロボット52は三次元的に自在に制御可能なアーム
53を有し、このアーム53の先端部に溶接ガン54が取付け
られている。そして、ワーク51が搬送手段にて溶接ロボ
ット52の前の所定位置まで搬送されると、溶接ロボット
52が作動開始して所定の溶接工程を行なうように構成さ
れている。

c.発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述した従来の自動溶接装置にあって
は、アーム53に取付けられた溶接ガン54の先端をワーク
51の被溶接面に当接させた状態で通電してスポット溶接
を行なうので、一つのワーク51において溶接する面の方
向が著しく異なる場合に溶接ロボット52の手首動作が多
くなり、溶接作業のサイクルタイムが長くなるという欠
点があった。

そこで、従来の自動溶接装置には溶接ロボット52に加
えてマルチスポット溶接機55が配設されており、マルチ
スポット溶接機55にてワーク51のどちらか一方の被溶接
面の溶接を行なってサイクルタイムの短縮化を図ってい
る。例えば第４図ではワーク51のＡ部溶接箇所は溶接ロ
ボット52で、またＢ部溶接箇所はマルチスポット溶接機
55によって溶接している。ところが、マルチスポット溶
接機55の使用は、設備費が嵩み煩雑な保守管理が増える
とともに、工場内のスペースが狭くなるなどの多くの問
題を抱えている。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は上述の如き問題点を解消し得る自動溶接
装置を提供することにある。

d.問題点を解決するための手段 上記従来技術の有する問題点を解決するために、本発
明においては、（ａ）所望の方向に移動可能なアームを
有し、このアームの先端部に溶接ガンが取付けられた溶
接ロボットと、（ｂ）前記溶接ロボットのアームの移動
領域に設置され、バック電極および振込み機構を有する
装置本体と、（ｃ）前記振込み機構に揺動自在に取付け
られると共に前記振込み機構によって上下方向へ移送さ
れ、かつワークの溶接時に、前記溶接ガンにて加圧給電
されるコンタクト電極および前記バック電極に対向配置
され前記バック電極との間にワークを挾持する溶接チッ
プ電極をそれぞれ異なる位置に設けた電極アームと、を
それぞれ具備している。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、図
において１は自動溶接装置であって、この溶接装置１は
図外の制御盤によって制御される溶接ロボット２と、こ
の溶接ロボット２のアーム３の移動領域にこれと関連し
て設置される装置本体４と被溶接物たるワーク５を載置
して位置決めする位置決め用治具６と、ワーク５を載せ
て昇降する昇降搬送装置７とをそれぞれ具備している。
溶接ロボット２は所望の方向に三次元的に移動可能なア
ーム３を有し、このアーム３の先端部には溶接ガン（ス
タットガン）８が取付けられている。

上記装置本体４は、上端部に水平断面コ字状のブラケ
ット９が固設された基体部10と、この基体部10に下端面
が支持ステー11およびスイングシリンダ12を介して取付
けられたスイングアーム13とからなり、スイングアーム
13はスイングシリンダ12の作動ロット12aの上下動によ
って支持ステー11の枢支ピン14を中心として矢印ａ方向
に回動し得るように構成されている。なお、ブラケット
９は、ワーク５の溶接時にスイングアーム13の下部側面
と係合してこれを保持するもので、スイングアーム13の
反時計方向への回動を阻止するストッパとなる。

また、上記スイングアーム13の上部には、バック電極
15および振込み機構16が配設されている。バック電極15
はワーク５を挾持するための一方の電極であり、スイン
グアーム13の側面に固定部材17を介して取付けられてい
る。振込み機構16は、バック電極15と反対側の側部に取
付けられた振込みシリンダ18と、スイングアーム13の上
方に水平配置されかつ後端部が振込みシリンダ18の作動
ロッド18aと連結する振込みアーム19とからなり、振込
みアーム19の中間部はステー20に連結支持されている。
しかして、ステー20の下端部は取付ピン21によってスイ
ングアーム13に取付けられており、取付ピン21を中心と
して回動するようになっている。また振込みアーム19
は、振込みシリンダ18の作動ロッド18aの上下動によっ
て後端部を中心として矢印ｂ方向に回動するように構成
されている。

上記振込みアーム19の前端部には、導電性を有する電
極アーム22が矢印ｃ方向に揺動自在に取付けられてお
り、電極アーム22には異なる位置に配置された給電コン
タクト電極23と溶接キャップチップ電極24が設けらてい
る。すなわち、コンタクト電極23は溶接ガン８の先端と
対向し得るように配設され、チップ電極24はバック電極
15と対向し得るように配設されている。なお、電極アー
ム22の取付部および振込みアーム19の上面には一対の支
柱25,26が互いに対向して立設されており、これら支柱2
5,26間にスプリング27が架設されている。しかして、電
極アーム22は常時スプリング27によって後方の振込みシ
リンダ18側に引張されて上方へ附勢され、自重によって
電極アーム22が反時計方向へ回動する際にチップ電極24
がバック電極15に衝突しないように構成されている。

一方、上記位置決め用治具６の上面には、ワーク５を
所定の位置に案内保持する複数のガイドピン28が立設さ
れている。また上記昇降搬送装置７は、図外の駆動手段
にて矢印ｄ方向に昇降移動できるように装置本体４に関
連して配置されており、この搬送装置７にてワーク５を
治具６の上面に載せたり次工程に搬送するようになって
いる。

上記自動溶接装置１を使用してワーク５の溶接を行な
うには、まずスイングシリンダ12および振込みシリンダ
18の作動ロッド12a,18aを下方へ作動させる。これに伴
って、スイングアーム13および振込みアーム19が時計方
向に回動するとともに、電極アーム22もスプリング27の
附勢力にて時計方向に回動し、電極アーム22がワーク５
に干渉しない位置に配置される。この状態で、第３図に
示す如くワーク５を昇降搬送装置７にて位置決め用治具
６の位置まで搬送し、治具６上の所定位置に降ろして位
置決めする。

次いで、スイングシリンダ12および振込みシリンダ18
の作動ロッド12a,18aを上方へ作動させると、スイング
アーム13および振込みアーム19が反時計方向に回動し、
スイングアーム13はブラケット９と係合してほぼ垂直に
保持され、振込みアーム19はほぼ水平に保持される。こ
れに伴って、電極アーム22がスプリング27の附勢力に抗
して自重により反時計方向に回動し、第２図に示す位置
に保持される。しかして、ワーク５の被溶接部はバック
電極15とチップ電極24との間に配置されている。

しかるのち、溶接ロボット２のアーム３によって溶接
ガン８を下方（第２図に示す矢印方向）へ移動させ、そ
の先端をコンタクト電極23に圧接させて電極アーム22を
押し下げる。すると、電極アーム22はスイングアーム13
側へ向ってさらに回動し、チップ電極24とバック電極15
とによってワーク５を加圧挾持する（第１図参照）。こ
の状態で、溶接ガン８よりコンタクト電極23,電極アー
ム22およびチップ電極24を経てバック電極15に通電して
ワーク５の接合面に直角に大電流を短時間流せば、接触
面にナゲットが形成され、ワーク５の溶接が終了する。
こののち、スイングアーム13、振込みアーム19および電
極アーム22を第３図に示す溶接前の状態に戻すととも
に、搬送装置７を上昇させてワーク５を治具６から次工
程へ搬送する。

このように構成した自動溶接装置１によれば、振込み
アーム19に揺動自在に取付けられた電極アーム22を溶接
ガン８とバック電極15との間に配置したため、溶接ロボ
ット２の手首動作を少なくすることが可能になるととも
に、溶接困難な箇所も簡単に溶接できるようになる。ま
た、溶接ガン８の電極アーム22への押圧力は制御装置に
よって調整し得るため、ワーク５の材質、肉厚等に対応
してバック電極15とチップ電極24との間の挾持力を変更
させて最適な溶接仕上を行なうことが可能となる。さら
に、振込み機構16の他にスイングアーム13を設けている
ため、ワーク５の搬送時にワーク５と電極アーム22とが
干渉することはない。

以上、本発明の一実施例につき述べたが、本発明は既
述の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的
思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

例えば、既述の実施例では電極アーム22に設けたコン
タクト電極23とチップ電極24とをほぼ直交する方向に配
置したが、両電極23,24のなす角度はワークの被溶接箇
所の位置・形状に対応して種々変更できることは言う迄
もない。

e.発明の効果 上述の如く、本発明に係る自動溶接装置は、振込み機
構に電極アームを揺動自在に取付け、この電極アームに
溶接ガンにて加圧給電されるコンタクト電極およびバッ
ク電極との間にワークを挾持する溶接チップ電極をそれ
ぞれ異なる位置に設けたので、溶接ロボットの手首動作
を少なくすることが可能となり、溶接作業のサイクルタ
イムを大幅に短縮することができ、作業能率の向上が図
れる。また、本発明の自動溶接装置は、被溶接面の方向
が著しく異なる溶接困難な箇所のワークでもマルチ溶接
機を用いることなく簡単に溶接することができるので、
設備費を低減できると共に工場内の省スペース化が図れ
る一方、装置の保守管理が容易となり、経済的に極めて
有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は溶接時の自動溶接装置の概略正面図、第２
図は溶接直前の自動溶接装置の概略正面図、第３図はワ
ーク搬送時の自動溶接装置の概略正面図、第４図は従来
の自動溶接装置を示す概略斜視図である。 １…自動溶接装置、２…溶接ロボット、３…アーム、４
…装置本体 ５…ワーク、８…溶接ガン、10…基体部、15…バック電
極、16…振込み機構、18…振込みシリンダ、19…振込み
アーム、22…電極アーム、23…コンタクト電極、24…溶
接チップ電極。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）所望の方向に移動可能なアームを有
   し、このアームの先端部に溶接ガンが取付けられた溶接
   ロボットと、 （ｂ）前記溶接ロボットのアームの移動領域に設置さ
   れ、バック電極および振込み機構を有する装置本体と、 （ｃ）前記振込み機構に揺動自在に取付けられると共に
   前記振込み機構によって上下方向へ移送され、かつワー
   クの溶接時に、前記溶接ガンにて加圧給電されるコンタ
   クト電極および前記バック電極に対向配置され前記バッ
   ク電極との間にワークを挾持する溶接チップ電極をそれ
   ぞれ異なる位置に設けた電極アームと、 をそれぞれ具備したことを特徴とする自動溶接装置。