JP2561333Y2

JP2561333Y2 - 自動多点溶接装置

Info

Publication number: JP2561333Y2
Application number: JP11305591U
Authority: JP
Inventors: 恭平伊藤; 昭光岡; 恵二森
Original assignee: 川重明石エンジニアリング株式会社
Priority date: 1991-12-28
Filing date: 1991-12-28
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2006-12-28
Also published as: JPH0553781U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、薄板プレス成形品をス
ポット溶接等で組み付けるのに好適な自動多点溶接装置
の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、鉄道車両、家庭用電気製品など
では、薄板のプレス成形品を一体的に組み付けるため
に、重ね抵抗溶接であるスポット溶接が広く行なわれて
いる。ところで、多点（マルチ）スポット溶接を行なう
ためには、従来から、トランス分離型溶接機が広く使用
されており、この種の溶接機には大電流を流すための二
次ケーブルが接続されている。しかし、二次ケーブル
は、大電流を流すことから太い線（例えば、最低でも直
径６０ミリ）で形成する必要があり、可撓性の低いもの
である。そのため、溶接ガンを大きな距離移動させるこ
とはできず、また、比較的短い距離だけ移動させるだけ
でも、可撓性の低さから消耗品となってしまう。

【０００３】これに対し、トランス付き溶接ガンの場合
は、二次ケーブルが不要であり、比較的小径（例えば、
直径２０〜３０ミリ）の一次ケーブルのみが使用される
ので、溶接ガンの移動可能距離が大幅に増大する。しか
しながら、このトランス付きガンでは、被溶接物を挟む
二つの電極がコの字形のフレームに支持されており、コ
の字形で囲まれた部分（フトコロと称す）を大きくする
と経済的を不利益が大きくなってしまう。そのため、フ
トコロが比較的狭い（例えば、縦横数百ミリ程度）状態
で使用されることが多い。このような制約のため、コン
ベヤー上を搬送されるワーク（被溶接物）に対して溶接
することは事実上不可能である。また、スポット溶接が
利用されるワークには、大きさや形状が種々異なる多品
種少量生産のものがあり、これらを単一の溶接装置で処
理できれば非常に有利である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】以上のように、従来の
スポット溶接装置にあっては、トランス分離型溶接機を
用いる場合には、二次ケーブルが存在するために、溶接
ガンを大きな距離移動させることはできず、比較的短い
距離だけ移動させるだけでも、可撓性の低さから消耗品
となってしまうという課題があった。一方、トランス付
き溶接ガンを用いる場合には、フトコロ寸法を大きく取
ることができないので、コンベヤー上を搬送されるワー
クに対しては、コンベヤーが邪魔になってワークを溶接
することが不可能になったり、ワーク上の溶接位置がき
わめて制約されるという課題があった。さらに、従来の
スポット溶接装置では、ワークの大きさや形状が種々異
なる多品種少量生産に対しては、単一の溶接装置で対応
することができないという課題もあった。

【０００５】本考案はこのような従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、本考案の目的は、コンベヤー上を流れ
る多品種の（長さ、幅が異なる）ワークに対しても、単
一の装置で自動的にかつ連続的にスポット溶接を確実に
行ない得る自動多点溶接装置を提供することである。

【０００６】

【課題解決のための手段】本考案による自動多点溶接装
置は、ワークの幅方向に移動可能な左右のベース台車
と、各ベース台車上に搭載されたワーク送り用のコンベ
ヤーと、各ベース台車上にワーク送り方向に移動可能に
搭載されたガン台車と、各ガン台車上に装着された溶接
ガンと、各ガン台車上に装着されたワーク側面位置決め
手段と、を有する構成とすることにより、上記目的を達
成するものである。

【０００７】別の本考案による自動多点溶接装置は、上
記構成に加えて、コンベヤーがベース台車に対して上下
移動可能に搭載されている構成、各ベース台車に複数の
ガン台車が搭載されている構成、各溶接ガンがガン台車
に対してワークの幅方向に移動可能である構成、ワーク
の前面に当接するワーク前面位置決め手段とワークの後
面に当接するワーク後面位置決め手段とを有する構成、
ワーク前面位置決め手段およびワーク後面位置決め手段
がそれぞれ上下方向に移動可能である構成、あるいは後
面位置決め手段がワークの送り方向に移動可能である構
成とすることにより、一層効率よく上記目的を達成する
ものである。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本考案を具体的に説明
する。図１は本考案を適用した自動多点溶接装置の一実
施例の平面図であり、図２は図１中の線２−２から見た
正面図であり、図３は図１の自動多点溶接装置のベース
台車およびガン台車を取り出して示す模式的斜視図であ
る。図１〜図３において、架台１上にはワーク２２の幅
方向（Ｙ方向）に移動可能な左右２台のベース台車２、
２が搭載されており、各ベース台車２上には２台づつ
（合計４台）のガン台車３、３と１本づつ（合計２本）
のコンベヤー６が搭載されている。各ベース台車２、２
は、架台１にワーク送り方向と直角に敷設された２本の
レール３１、３１上に沿って移動可能に搭載され、該架
台１に装着された左右のモーター１１、１１により、中
心部近くまで延びるスクリュー軸４４、４４を介して、
個別にワーク２２の幅方向（Ｙ方向）に移動させること
ができる。

【０００９】各ベース台車２上の２台のガン台車３、３
は、該ベース台車２に敷設された２本のレール３２、３
２に沿ってワーク送り方向（Ｘ方向）に移動可能に搭載
されている。これら（合計４台）のガン台車３は、各ベ
ース台車２に装着された個別のモーター１３により、ス
クリュー軸３３を介してワーク送り方向に移動（位置調
節）することができる。各ガン台車３にはスポット溶接
用のトランス付き溶接ガン４が搭載され、各溶接ガン４
は各ガン台車３に装着されたモーター１７によりワーク
２２の幅方向（Ｙ方向）に移動（位置調節）することが
できる。ワーク２２は、他の装置のコンベヤー等により
矢印Ａ方向から本溶接装置の左右のコンベヤー６、６上
に送給され、溶接処理されたワーク２２は、矢印Ｂ方向
へ送り出され他のコンベヤー等により次の処理工程へ送
られる。

【００１０】図４はワーク２２を例示する平面図であ
り、図５は図４中の線５−５に沿った断面図である。こ
のワーク２２は、例えば、梱包箱を構成するパネル板や
机の天板などの金属板に補強材を溶接で組み付けるもの
である。図４中の幅寸法Ｗおよび長さ寸法Ｌとしては種
々の値のものがあるが、一般的には、Ｗ＝５００〜２０
００ミリ、Ｌ＝５００〜１５００ミリ程度の範囲のもの
を取り扱うことが多い。図４および図５において、前後
端を折り曲げたパネル本体２３の裏面（図示の上側面）
には、横方向に延びるリブ状の複数本の補強材２４、２
５が溶接され、また、パネル本体２３の両側にはこれら
の補強材を接続するように配置された帯状（当て板状）
の補強材２６が溶接されている。図１〜図３の自動多点
溶接装置は、図４および図５に示すようなワーク２２の
溶接処理、すなわち、パネル本体２３に対する各補強材
２４、２５、２６の溶接工程を行なうのに好適な装置で
ある。そして、このような溶接工程を自動的に行なうた
めには、ワーク２２の位置決めを確実に行なうことが要
請される。

【００１１】図１〜図３において、左右２台づつ合計４
台のガン台車３のそれぞれには、ワーク２２の横方向
（Ｙ方向）の位置を規制するためのワーク側面位置決め
手段５が搭載されている。これらのワーク側面位置決め
手段５は、例えば、空気圧式または油圧式のシリンダー
で作動するＹ方向位置決め用のチャックで構成されてい
る。また、架台１上には、ワーク２２の後面に当接可能
な後面位置決め手段７と、ワーク２２の前面に当接可能
な前面位置決め手段９が搭載されている。これらの後面
位置決め手段７および前面位置決め手段９は、ワーク２
２の送り方向（Ｘ方向）の位置を規制するためのもので
ある。

【００１２】図示の例では、後面位置決め手段７は、架
台１の両側に敷設されたレール３４、３４上に沿ってワ
ーク送り方向に移動可能にかつ上下方向に移動可能に支
持されたブーム３５と、該ブーム３５上に横方向（Ｙ方
向）に移動可能に装着された左右２個のＸ方向位置決め
用のチャック８、８とを備えている。各チャック８、８
は、空気圧式または油圧式のシリンダーで作動するもの
であり、ブーム３５に装着された共通のモーター２０に
より、スクリュー軸３６を介して、センタリング状態を
保持しながらＹ方向に移動させることができる。また、
後面位置決め手段７の全体は、架台１上に装着されたモ
ーター１９により、スクリュー軸３７を介して、ワーク
送り方向に移動させることができる。

【００１３】一方、前面位置決め手段９は、架台１上に
上下方向に移動可能に支持されたブーム３８と、該ブー
ム３８上に横方向（Ｙ方向）に移動可能に装着された左
右２個のＸ方向位置決め用のチャック１０、１０とを備
えている。これらのチャック１０、１０は、空気圧式ま
たは油圧式のシリンダーで作動するものであり、ブーム
３８に装着された共通のモーター２１により、スクリュ
ー軸３９を介して、センタリング状態を保持しながらＹ
方向に移動させることができる。

【００１４】前記各溶接ガン４は、トランス付きスポッ
ト溶接機であり、ワーク２２の溶接部を挟む上下２個の
電極４１、４２をコの字形のフレーム４３で支持する構
造を有している。また、図示の例では、後面位置決め手
段７のブーム３５および前面位置決め手段９のブーム３
８は、それぞれ、空気圧式または油圧式のシリンダーに
より、上下移動（上昇および下降）可能に支持されてい
る。

【００１５】次に、図１〜図３について説明した自動多
点溶接装置によりワーク２２をスポット溶接する時の動
作を説明する。パネル本体２３に各補強材２４〜２６が
仮り組みされたワーク２２は、他の装置のコンベヤー等
により矢印Ａ方向から本装置内へ移送される。その場
合、送給されるワーク２２の寸法信号が予め本装置の制
御部へ送信され、該信号に基づいて、左右のベース台車
２、２は、各モーター（サーボモーター）１１、１１に
より、ワーク２２の大きさに適した幅方向（Ｙ方向）位
置まで自動的に移行している。これによって、該ベース
台車２、２に搭載されている各溶接ガン４、各側面位置
決め手段（チャック）５および各コンベヤー６は、それ
ぞれ、ワーク２２の進行方向の中心線を中心として同時
にワーク２２の幅に適したＹ方向位置に配置されてい
る。

【００１６】さらに、予め送信された前記寸法信号に基
づいて、後面位置決め手段７に搭載された各チャック８
と前面位置決め手段９に搭載された各チャック１０も、
それぞれのチャック移動モーター２０、２１の駆動制御
により、同時にワーク２２の幅に適したＹ方向位置に移
動する。なお、この時点では、後面位置決め手段７およ
び前面位置決め手段９は上昇位置にある。以上のような
初期設定の下で、送給されるワーク２２は、左右のベー
ス台車２、２上のコンベヤー６、６上に送り込まれる。

【００１７】本装置内に移送されてきたワーク２２は、
左右のコンベヤー６、６でさらに前方へ送られ、前面位
置決め手段９上の各チャック１０、１０のストッパー部
の進行方向直前にて停止する。そこで、ブーム３８とと
もに該チャック１０、１０を下降させ、それらのエアシ
リンダーを作動させてチャック１０、１０を引き寄せ
る。一方、後面位置決め手段７上のチャック８、８はワ
ーク２２の後端が通過した後にブーム３５とともに下降
させられ、次いで、後面位置決め手段７全体をモーター
（サーボモーター）１９で前進させ、各チャック８、８
をワーク２２の長さ（後端）に適した位置に停止させ
る。そこで、各チャック８、８のエアシリンダーを作動
させてワーク２２の後面を押し、前方のチャック１０、
１０のストッパー部との間でワーク２２を挟持すること
により、Ｘ方向の位置決めを行なう。

【００１８】次に、左右のワーク送り用のコンベヤー
６、６を降下させ、ワーク２２を溶接ガン４の下側の電
極（バックバー上の電極）４２上に位置させる。しかる
後に、後面位置決め用のチャック８、８および前面位置
決め用のチャック１０、１０を一旦緩め、４個の側面位
置決め用のチャック５によりＹ方向の位置を定めてチャ
ックし、さらに前記Ｘ方向の位置決め用のチャック８、
８、１０、１０も再びチャックしてＸ方向の位置決めを
行なう。こうしてＸ方向およびＹ方向の位置を正しく決
めた後、仮り組み（位置決め）された各部材の溶接を行
なう。

【００１９】この溶接は、各ガン台車３のＸ方向位置を
それらのモーター１３で制御することにより、ワーク２
２上の所定の位置で行なわれる。また、Ｙ方向に異なる
位置の溶接は、必要な溶接ガン４のガン台車３に対する
Ｙ方向位置をモーター１７で制御することにより行なわ
れる。例えば、図４において、左右の最外側の各溶接点
Ｐはガン台車３のＸ方向の位置制御のみで実行できる
が、それより内側の溶接点Ｑでの溶接は溶接ガン４のＹ
方向位置も制御しながら実行する。

【００２０】溶接が終了すると、各チャック５、８、１
０を緩め、後面位置決め手段７および前面位置決め手段
９を上方へ退避させた後、コンベヤー６を作動させてワ
ーク２２を矢印Ｂ方向へ搬出する。ワーク２２を搬出し
た後、各コンベヤー６、６は、下側の電極４２より若干
高い位置へ戻される。以下、前述の動作を繰り返すこと
により、他のワークに対して連続的に自動多点溶接を行
なうことができる。その場合、ワークの寸法や溶接位置
が異なる場合でも、同様に自動的に溶接することができ
る。

【００２１】以上説明した実施例によれば、両側のスポ
ット溶接用の溶接ガン４、両側の側面位置決め用チャッ
ク５および両側のワーク移送用コンベヤー６を、ワーク
２２のサイズに合わせて同時に移動させて位置調節する
ように構成したので、寸法および形状の異なるワークで
も連続的に自動多点溶接することができ、単一の装置で
多品種少量生産にも容易にかつ効率よく対応できる自動
多点溶接装置が得られた。

【００２２】

【考案の効果】以上の説明から明らかなごとく、本考案
の自動多点溶接装置によれば、ワークの幅方向に移動可
能な左右のベース台車と、各ベース台車上に搭載された
ワーク送り用のコンベヤーと、各ベース台車上にワーク
送り方向に移動可能に搭載されたガン台車と、各ガン台
車上に装着された溶接ガンと、各ガン台車上に装着され
たワーク側面位置決め手段と、を有する構成としたの
で、コンベヤー上を流れる多品種の（長さ、幅が異な
る）ワークに対しても、単一の装置で自動的にかつ連続
的にスポット溶接を確実に行ない得る自動多点溶接装置
が提供される。

【００２３】別の本考案によれば、上記構成に加えて、
コンベヤーがベース台車に対して上下移動可能に搭載さ
れている構成、各ベース台車に複数のガン台車が搭載さ
れている構成、各溶接ガンがガン台車に対してワークの
幅方向に移動可能である構成、ワークの前面に当接する
ワーク前面位置決め手段とワークの後面に当接するワー
ク後面位置決め手段とを有する構成、ワーク前面位置決
め手段およびワーク後面位置決め手段がそれぞれ上下方
向に移動可能である構成、あるいは後面位置決め手段が
ワークの送り方向に移動可能である構成としたので、一
層効率よく、コンベヤー上を流れる多品種の（長さ、幅
が異なる）ワークに対しても、単一の装置で自動的にか
つ連続的にスポット溶接を確実に行ない得る自動多点溶
接装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用した自動多点溶接装置の一実施例
の要部構成を示す平面図である。

【図２】図１中の線２−２から見た自動多点溶接装置の
正面図である。

【図３】図１の自動多点溶接装置におけるベース台車と
ガン台車とコンベヤーとワークの概略配置を示す模式的
斜視図である。

【図４】図１の自動多点溶接装置で溶接するのに好適な
ワークの一例を示す裏面図である。

【図５】図４中の線５−５に沿った断面図である。

【符号の説明】

１架台２ベース台車３ガン台車４溶接ガン５側面位置決め手段（チャック）６ワーク移送用のコンベヤー７後面位置決め手段８位置決め用のチャック９前面位置決め手段１０位置決め用のチャック１１ベース台車移動用のモーター１３ガン台車移動用のモーター１７溶接ガン移動用のモーター１９後面位置決め手段移動用のモーター２０チャック移動用のモーター２１チャック移動用のモーター２２ワーク（被溶接物）２３パネル本体（ワーク）２４リブ状の補強材（ワーク）２５リブ状の補強材（ワーク）２６当て板状の補強材（ワーク）３１レール３２レール３４レール３５ブーム４１上側の電極４２下側の電極４３フレーム（溶接ガン）Ａワークの搬入方向Ｂワークの排出方向Ｐ溶接点Ｑ溶接点

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ワークの幅方向に移動可能な左右のベ
ース台車と、各ベース台車上に搭載されたワーク送り用
のコンベヤーと、各ベース台車上にワーク送り方向に移
動可能に搭載されたガン台車と、各ガン台車上に装着さ
れた溶接ガンと、各ガン台車上に装着されたワーク側面
位置決め手段と、を有することを特徴とする自動多点溶
接装置。
【請求項２】コンベヤーがベース台車に対して上下
移動可能に搭載されていることを特徴とする請求項１の
自動多点溶接装置。
【請求項３】各ベース台車に複数のガン台車が搭載
されていることを特徴とする請求項１の自動多点溶接装
置。
【請求項４】各溶接ガンがガン台車に対してワーク
の幅方向に移動可能であることを特徴とする請求項１の
自動多点溶接装置。
【請求項５】ワークの前面に当接するワーク前面位
置決め手段とワークの後面に当接するワーク後面位置決
め手段とを有することを特徴とする請求項１の自動多点
溶接装置。
【請求項６】ワーク前面位置決め手段およびワーク
後面位置決め手段がそれぞれ上下方向に移動可能である
ことを特徴とする請求項４の自動多点溶接装置。
【請求項７】後面位置決め手段がワークの送り方向
に移動可能であることを特徴とする請求項５の自動多点
溶接装置。