JP3421940B2 - Automatic seam welding line copying machine - Google Patents
Automatic seam welding line copying machineInfo
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- JP3421940B2 JP3421940B2 JP13518496A JP13518496A JP3421940B2 JP 3421940 B2 JP3421940 B2 JP 3421940B2 JP 13518496 A JP13518496 A JP 13518496A JP 13518496 A JP13518496 A JP 13518496A JP 3421940 B2 JP3421940 B2 JP 3421940B2
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- fuel tank
- scanning control
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシーム溶接線自動倣
い装置に係り、特に燃料タンクの周縁部を上下一対の電
極輪で挟んでシーム溶接する際に、燃料タンクを水平方
向の直交2方向で無負荷フローティング状態で支持しつ
つ、燃料タンクの周縁部における電極輪の溶接軌跡の修
正を、燃料タンクを水平旋回調節させて行なうようにし
た自動倣い装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に示すように、燃料タンク2は板金
プレスにて成形した上ハーフ2aと下ハーフ2bからな
る。燃料タンク2を製作するには、これら上ハーフ2a
と下ハーフ2bを重ね合わせ、相互に重なった周縁フラ
ンジ部4をスポット溶接にて複数箇所仮止めし、こうし
て出来た一体形の燃料タンク2を専用治具6の上にセッ
トし、燃料タンク2の上面をクランプ8にて押圧してC
型アーム10に支持する。C型アーム10は、固定壁1
2から水平方向に延びるアイアンマン14と呼ばれる水
平方向に屈曲自在のアームの先端に支持されている。こ
のアイアンマン14は、少なくとも2つのアーム部材1
4a,14bが垂直軸を有するヒンジ16を介して水平
に延ばされたもので、燃料タンク2を水平任意方向に軽
い力で移動可能に支持する。専用治具6とクランプ8
は、それぞれ自由回転軸18,20にてC型アーム10
に連結され、下部の自由回転軸18には倣い治具22が
取り付けられている。この倣い治具22は、燃料タンク
2の平面形状の縮小相似形に近い形をした小型プレート
24の下面に複数の被ガイドピン26を突設したもの
で、この被ガイドピン26の一つが支持アーム28を介
して固定壁30に固定されたレール32によって直線的
にガイドされるようになっている。
【0003】各被ガイドピン26は、図7に示すように
燃料タンク2のコーナ部の曲率中心を通る垂直線と整合
して配設されている。図示の燃料タンク2は4つのコー
ナ部R1〜R4を有し、これらコーナ部R1〜R4と対
応する小型プレート24の下面位置に合計4つの被ガイ
ドピン26(26a〜26d)が突設されている。
【0004】レール32は図8(A)のように矩形断面
の溝を有する後端閉塞、前端開放の樋状をなし、レール
32の後端部と中間部の一側面には2箇所に入口34,
36が切り欠かれ、これら2つの入口34,36のいず
れかから被ガイドピン26がレール32内に入るように
なっている。入口34,36の下框には図8(C)のよ
うに下部をばね38にて支持され上部が斜面状に形成さ
れた昇降可能なストッパピン40が配設され、いったん
レール32内に入った被ガイドピン26が外に出ないよ
うになっている。また、レール32の前端部の片側内側
面には図8(B)のようにストッパブロック42が固設
され、レール32内を前進してきた被ガイドピン26を
このストッパブロック42に当接させていったん停止さ
せ、この状態で電極輪46の送り作用で小型プレート2
4が矢印方向に90°旋回すると、被ガイドピン26の
切欠き部27がストッパブロック42に正対して被ガイ
ドピン26の通過が許容されるようになっている。
【0005】従来の燃料タンク2のシーム溶接方法は、
燃料タンク2を以上のように支持した状態で、燃料タン
ク2の周縁フランジ部4をシーム溶接機の上下一対の電
極輪46,46の間に挟み、電極輪46を回転させつつ
両電極輪46間に通電して互いに当接した周縁フランジ
部4を抵抗溶接していた。燃料タンク2は、図7のよう
にその周縁フランジ部4の直線部L1をシーム溶接して
いるときは姿勢を変えずに前進する。このとき、被ガイ
ドピン26aはレール32内を前端部に向かって移動す
る。しかし、電極輪46が周縁フランジ部4のコーナ部
R1に到達すると、被ガイドピン26の移動がストッパ
ブロック42にて阻止され、このため燃料タンク2は被
ガイドピン26を中心として電極輪46の送り作用で生
じる水平回転モーメントにて矢印方向に回転する。電極
輪46がコーナ部R1を回り終わった時、すなわち燃料
タンク2が90°回転し終わった時、別の被ガイドピン
26bが入口36からレール32内に入り、燃料タンク
2の周縁フランジ部4の直線部L2が前記と同様に電極
輪46によってシーム溶接される。この直線部L2が溶
接されると、続いてコーナ部R2が電極輪46によって
シーム溶接され、その後被ガイドピン26cが入口34
からレール32内に入って直線部L3が電極輪46によ
ってシーム溶接される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のシーム溶接線自
動倣い装置では、燃料タンク2の種類ごとに専用治具6
と倣い治具22が必要なため、燃料タンク2を形状変更
する度に専用治具6と倣い治具22を新規に製作しなけ
ればならず、特に倣い治具22の製作は多額の費用と長
期製作期間とを必要としていた。
【0007】そこで、倣い治具22を使用せずにロボッ
トで燃料タンク2を支持し、電極輪46によるシーム溶
接の進行に合わせて燃料タンク2を送り制御して燃料タ
ンク2の周縁フランジ部4に所期の溶接線を得る研究が
なされている(特開平7−241684号など参照)。
【0008】しかし、電極輪46によるシーム溶接の進
行状況をリアルタイムで正確に把握することはきわめて
困難である。これは、燃料タンク2の周縁フランジ部4
に板厚のバラツキが存在すること、また電極輪46間の
通電による周縁フランジ部4の軟化、さらには電極輪4
6の磨耗等が発生することから、周縁フランジ部4を走
る電極輪46の回転数と、周縁フランジ部4の実際の送
り距離とが一致せず、送り距離は時々刻々微妙に変動す
るためである。ロボットによる燃料タンク2の送り制御
にはティーチングによる方法や、電極輪46による燃料
タンク2の周縁フランジ部の送り速度ないし送り距離を
正確かつリアルタイムで把握してフィードバック制御す
る方法等が考えられるが、前述のように周縁フランジ部
4の送り速度が時々刻々と変動する状況下では、ロボッ
トの制御がとても間に合わない。また溶接線が正規の軌
跡からいったん外れてしまった場合にこれを迅速に元に
戻す制御が容易でなく、制御遅れに起因する誤差が蓄積
される傾向があり、この結果溶接不良を起こしやすいと
いう問題があった。
【0009】本発明の目的は、従来の倣い治具による溶
接線の倣い機構の考え方や、ロボットの数値制御に依存
した燃料タンク2の送り制御の考え方を完全に捨て、ま
ったく新たな発想、すなわち、シーム溶接の作業者が目
視で溶接線を確認しつつ燃料タンク2を送る作業内容を
機械的に置き換え、もって高価な倣い治具やロボット用
の複雑なプログラムの作成、およびロボットの面倒なテ
ィーチング作業等を不要化することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の倣い装置は、燃
料タンクを水平方向に回転調節することで電極輪による
溶接線を制御可能なことに着目しており、その原理を図
1〜図3により説明する。図1は3枚の水平なプレート
48a〜48cを上下方向に重ねたXYテーブル50で
あって、下から1枚目と2枚目のプレート48a,48
bの間と、下から2枚目と3枚目のプレート48b,4
8cの間に、それぞれ直動ガイド52,54が配設され
ている。これら直動ガイド52,54は、プレート48
a〜48c相互を直線方向にスライド可能とするもの
で、下段の直動ガイド52と上段の直動ガイド54とは
互いに直交して配設されている。すなわち、下段の直動
ガイド52がX方向直動ガイドであり、上段の直動ガイ
ド54がY方向直動ガイドである。
【0011】XYテーブル50の上面又は下面には倣い
制御軸56が配設されている。図2ではXYテーブル5
0の下面に倣い制御軸56が配設されていると考える。
この倣い制御軸56は回転角を制御可能なモータの回転
軸であり、例えばステップモータやサーボモータ等の回
転軸である。そして、この倣い制御軸56の下端に板金
2枚重ねの被溶接ワーク58が支持されていると考え
る。
【0012】このような被溶接ワーク58の支持状態で
ワーク周縁部(燃料タンクの周縁フランジ部4に相当す
る)を電極輪46で挟み、電極輪46を回転させてワー
ク周縁部をシーム溶接する。この際、倣い制御軸56を
正逆方向いずれかに回転させると、電極輪46に対する
被溶接ワーク58の向きが変わる。これを電極輪46側
から見れば、電極輪46の進行方向が変わったことにな
る。図3は倣い制御軸56の回転方向と電極輪46の進
行方向との関係を例示したもので、電極輪46が被溶接
ワーク58の周縁部の直線部を進行している時(図3の
A点)に倣い制御軸を時計方向に回転調節すると、電極
輪46が被溶接ワーク58の内側にずれて進行する。ま
た電極輪46がコーナ部に近付いた時(図3のB点)に
倣い制御軸56を時計方向に90°回転調節すると、電
極輪46が進行方向に向かって左側に90°でカーブを
切る。これが本発明の溶接線の制御原理である。
【0013】なお、従来の燃料タンク2はアイアンマン
14で支持されていたが、このアイアンマン14では倣
い制御軸56の回転反力を支持することができないか
ら、図1のようなXYテーブル50か、もしくはこれと
同等の機能を有する支持手段が必要である。プレート4
8a〜48c相互間に公知の各種リンク機構や自在継手
を配設することより、XYテーブル50と同様に回転反
力を支持しつつ水平方向に移動自在にワークを支持する
構成が実現可能である。
【0014】以上の溶接線の制御はミシンによる布地の
送り作業をイメージすると分かりやすい。ミシンの送り
方向は常に真直ぐであるが、布地を水平方向に旋回させ
て針に送られる布地の角度を変えることにより縫目方向
が変わる。この時のミシンのテーブルと布地との間の滑
りを与えるものが本発明のXYテーブルに相当する。ま
た、布地を旋回させる手の働きが本発明の倣い制御軸に
相当する。
【0015】本発明に係る溶接線自動倣い装置は前述の
溶接線の制御原理を応用したものであって、ワークの周
縁部を上下一対の電極輪で挟んでシーム溶接する際のワ
ーク周縁部における電極輪の溶接軌跡の修正をワークの
水平旋回調節で行なう自動倣い装置において、3層プレ
ートの上下2つの間隙に第1直動ガイドと第2直動ガイ
ドが互いに直交して配設されワークの水平旋回方向の動
きを拘束し た状態で任意水平方向の移動を許容するXY
テーブルと、前記XYテーブルの移動許容方向と直交す
る方向に主軸を有する倣い制御軸とを上下に重ね合わ
せ、前記XYテーブルまたは倣い制御軸のいずれか一方
を基礎床面で支持すると共に、他方に、前記ワークを支
持する専用治具を取り付け、かつ、シーム溶接機の電極
輪が通過するワーク上の位置を検出するセンサと、該セ
ンサからの信号に基づき電極輪の正規通過位置との偏差
を演算する演算手段と、該演算手段からの信号に基づき
前記偏差をゼロにするように前記倣い制御軸を回転させ
る駆動制御手段とを設け、前記XYテーブルによって溶
接線の直線的形成を許容すると共に、前記倣い制御軸の
回転によってワークにおける溶接線の形成方向を変更制
御するようにした。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。図4に示すように、基礎床面70の
上に台72を介して倣い制御軸74が配設されている。
この倣い制御軸74は、回転角度を制御可能なステップ
モータやサーボモータ等の回転軸である。倣い制御軸7
4の上端にXYテーブル50が支持されている。このX
Yテーブル50は前述したものと同様であって、下から
一枚目のプレート48aが倣い制御軸74の上端に固定
されている。XYテーブル50の上面には専用治具6が
固定され、この専用治具6の上に燃料タンク2が位置決
め固定されている。
【0019】前記XYテーブル50は、任意水平方向の
移動を許容するが水平旋回方向の動きは拘束するもので
あれば他の機構に置き換えることが可能であり、例えば
図4(B)のように上下のプレート48d,48e間に
自在継手76を配設したもの、または図4(C)のよう
に上下プレート48f,48gの間に平行リンク機構7
8を水平に配設し、平行リンク78の一端78aを下側
のプレート48fに連結し、他端78bを上側のプレー
ト48gの下面に形成した溝部80にスライド自在に係
合させたものなどで代替可能である。
【0020】次に、倣い制御軸74の制御機構について
図5に基づき説明する。燃料タンク2の場合、溶接線は
燃料タンク2の周縁フランジ部4の外縁から内側方向に
所定距離の定位置を通過するように設定される。このよ
うな設定通りの正しい溶接線は、倣い制御軸74が正し
く回転制御されることによって初めて実現できる。この
ため、燃料タンク2の周縁フランジ部4における電極輪
46の通過位置がセンサ82で検出され、このセンサ8
2からの信号と、予め制御用コンピュータに記憶された
正規通過位置のデータとが偏差演算手段84によって比
較演算され、電極輪46の通過位置を正規位置に戻すの
に必要な燃料タンク2の回転量すなわち倣い制御軸74
の回転量が割り出され、駆動制御手段86からの信号に
よって倣い制御軸74が所定方向に必要量回転制御され
るようになっている。
【0021】自動倣い装置は以上のように構成され、燃
料タンク2を専用治具6上に位置決め固定してその周縁
フランジ部4を上下電極輪46間に挟み、電極輪46を
回転させつつ電極輪46間に通電することによって周縁
フランジ部4が連続抵抗溶接される。この際、倣い制御
軸74を回転させないと燃料タンク2は基本的に電極輪
46の接線方向に直線移動するが、周縁フランジ部4の
凹凸歪みなどの影響で燃料タンク2が水平方向に不規則
に微小旋回すると、燃料タンク2に対する電極輪46の
走行方向が次第に変わってしまう。倣い制御軸74はこ
のとき電極輪46の走行方向を正規の方向に戻すべくX
Yテーブル50を介して燃料タンク2を旋回させる。こ
のとき、XYテーブル50は電極輪46の溶接位置と倣
い制御軸74の軸線位置との間の水平方向偏差に基づき
燃料タンク2に要求される水平移動を許容する。また、
燃料タンク2の周縁フランジ部4のコ−ナ部の溶接も倣
い制御軸74の回転によりなされコ−ナ部の中心角が9
0°であれば倣い制御軸74も90°だけ回転される。
【0022】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明は前記実施例に限定されることなく種々の変
形が可能である。例えば、前記実施例では倣い制御軸7
4を下側に、XYテーブル50を上側に配置したが、こ
の逆にXYテーブル50を下側に、倣い制御軸74を上
側に配置し、倣い制御軸74の上端に専用治具6を固定
してもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明は前述の如く、倣い制御軸の回転
だけでワークに対する溶接線の形成方向を制御するよう
にしたので、従来の高価な倣い治具が不要となると共
に、出力制御データとしては倣い制御軸の回転速度だけ
となり(倣い制御軸の逆転はマイナスの回転速度で指
示)、その分制御プログラムが簡単高速になり、制御遅
れの問題が解消されて正確良好なシーム溶接が可能にな
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic seam welding line copying apparatus, and more particularly to a seam welding method in which a peripheral portion of a fuel tank is sandwiched between a pair of upper and lower electrode wheels to perform seam welding. The present invention relates to an automatic copying apparatus that corrects a welding trajectory of an electrode wheel at a peripheral portion of a fuel tank by horizontally turning the fuel tank while supporting the fuel tank in a no-load floating state in two orthogonal horizontal directions. . [0002] As shown in FIG. 6, a fuel tank 2 comprises an upper half 2a and a lower half 2b formed by a sheet metal press. To manufacture the fuel tank 2, these upper halves 2a
And the lower half 2b are overlapped with each other, and the mutually overlapping peripheral flange portions 4 are temporarily fixed by spot welding at a plurality of positions, and the thus-formed integral fuel tank 2 is set on a special jig 6, and the fuel tank 2 Press the upper surface of the
It is supported on the mold arm 10. The C-shaped arm 10 includes the fixed wall 1
It is supported by the tip of a horizontally bendable arm called an iron man 14 extending in the horizontal direction from 2. The iron man 14 has at least two arm members 1
Reference numerals 4a and 14b extend horizontally via a hinge 16 having a vertical axis, and support the fuel tank 2 movably in a horizontal arbitrary direction with a light force. Exclusive jig 6 and clamp 8
Are C-arms 10 at free rotation axes 18 and 20, respectively.
The copying jig 22 is attached to the lower free rotation shaft 18. The copying jig 22 has a plurality of guided pins 26 projecting from a lower surface of a small plate 24 having a shape similar to a reduced similar shape of a planar shape of the fuel tank 2, and one of the guided pins 26 is supported. The guide is linearly guided by a rail 32 fixed to a fixed wall 30 via an arm 28. Each guided pin 26 is arranged in alignment with a vertical line passing through the center of curvature of the corner of the fuel tank 2 as shown in FIG. The illustrated fuel tank 2 has four corner portions R1 to R4, and a total of four guided pins 26 (26a to 26d) protrude from the lower surface of the small plate 24 corresponding to these corner portions R1 to R4. I have. As shown in FIG. 8 (A), the rail 32 has a trough-like shape having a rectangular cross-section with a closed rear end and an open front end. 34,
36 is cut out so that the guided pin 26 enters the rail 32 from one of the two inlets 34 and 36. As shown in FIG. 8 (C), a stopper pin 40 having a lower part supported by a spring 38 and an upper part formed in a slope is disposed in the lower frame of the entrances 34 and 36 so that the stopper pin 40 can be moved into the rail 32 once. The guided pins 26 do not come out. As shown in FIG. 8B, a stopper block 42 is fixedly provided on the inner surface on one side of the front end of the rail 32, and the guided pin 26 which has advanced in the rail 32 is brought into contact with the stopper block 42. Once stopped, in this state, the small plate 2
When 4 rotates 90 ° in the direction of the arrow, the notch 27 of the guided pin 26 faces the stopper block 42 so that the guided pin 26 can pass through. [0005] A conventional seam welding method for the fuel tank 2 is as follows.
With the fuel tank 2 supported as described above, the peripheral flange portion 4 of the fuel tank 2 is sandwiched between a pair of upper and lower electrode wheels 46 of the seam welding machine, and the two electrode wheels 46 are rotated while rotating the electrode wheel 46. The peripheral flange portions 4 that have been in contact with each other by being energized in between have been resistance-welded. When the straight portion L1 of the peripheral flange portion 4 is seam-welded as shown in FIG. 7, the fuel tank 2 moves forward without changing its posture. At this time, the guided pin 26a moves inside the rail 32 toward the front end. However, when the electrode wheel 46 reaches the corner portion R1 of the peripheral flange portion 4, the movement of the guided pin 26 is prevented by the stopper block 42, and therefore, the fuel tank 2 is moved around the electrode pin 46 around the guided pin 26. It rotates in the direction of the arrow due to the horizontal rotational moment generated by the feed action. When the electrode wheel 46 has finished turning around the corner portion R1, that is, when the fuel tank 2 has been rotated by 90 °, another guided pin 26b enters the rail 32 from the inlet 36 and the peripheral flange portion 4 of the fuel tank 2 Is seam-welded by the electrode wheel 46 in the same manner as described above. When the linear portion L2 is welded, the corner portion R2 is subsequently seam-welded by the electrode wheel 46, and then the guided pin 26c is connected to the inlet 34.
The linear portion L3 enters the rail 32 from above and is seam-welded by the electrode wheel 46. In a conventional automatic seam welding line copying apparatus, a dedicated jig 6 is provided for each type of the fuel tank 2.
Since the profiling jig 22 is required, the dedicated jig 6 and the profiling jig 22 must be newly manufactured every time the shape of the fuel tank 2 is changed. Long production time was required. Therefore, the fuel tank 2 is supported by a robot without using the copying jig 22, and the fuel tank 2 is controlled to be fed in accordance with the progress of the seam welding by the electrode wheel 46, so that the peripheral flange 4 of the fuel tank 2 is controlled. A study has been made to obtain the desired welding line (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-241684). However, it is extremely difficult to accurately grasp the progress of seam welding by the electrode wheel 46 in real time. This corresponds to the peripheral flange portion 4 of the fuel tank 2.
The thickness of the electrode ring 46 is varied, the peripheral flange portion 4 is softened by energization between the electrode wheels 46, and
6, the rotation speed of the electrode wheel 46 running on the peripheral flange 4 does not match the actual feed distance of the peripheral flange 4, and the feed distance fluctuates minutely and momentarily. is there. The feed control of the fuel tank 2 by the robot may be performed by a teaching method or a feedback control method in which the feed speed or the feed distance of the peripheral flange portion of the fuel tank 2 by the electrode wheel 46 is accurately and real time grasped. As described above, under the situation where the feed speed of the peripheral flange portion 4 fluctuates every moment, control of the robot cannot be performed in time. Also, once the welding line deviates from the regular trajectory, it is not easy to quickly restore it to its original position, and errors due to control delay tend to accumulate, which tends to cause poor welding. There was a problem. An object of the present invention is to completely abandon the concept of the conventional welding jig copying mechanism using the welding jig and the concept of the feed control of the fuel tank 2 depending on the numerical control of the robot. The operator of the seam welding visually checks the welding line and mechanically replaces the work of sending the fuel tank 2, thereby creating expensive copying jigs and complex programs for robots, and troublesome teaching of robots. The object is to eliminate work and the like. [0010] The copying apparatus of the present invention focuses on the fact that the welding line formed by the electrode wheels can be controlled by adjusting the rotation of the fuel tank in the horizontal direction. This will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an XY table 50 in which three horizontal plates 48a to 48c are vertically stacked, and the first and second plates 48a and 48 from the bottom.
b, the second and third plates 48b, 4 from the bottom
8c, linear motion guides 52 and 54 are provided, respectively. These linear guides 52 and 54 are
a to 48c are slidable in a linear direction, and the lower linear guide 52 and the upper linear guide 54 are arranged orthogonal to each other. That is, the lower linear guide 52 is an X-directional linear guide, and the upper linear guide 54 is a Y-directional linear guide. A copying control shaft 56 is provided on the upper or lower surface of the XY table 50. In FIG. 2, the XY table 5
It is assumed that the scanning control shaft 56 is provided on the lower surface of the zero.
The scanning control shaft 56 is a rotation shaft of a motor whose rotation angle can be controlled, and is, for example, a rotation shaft of a step motor, a servo motor, or the like. Then, it is considered that a work 58 to be welded in which two metal sheets are stacked is supported at the lower end of the copying control shaft 56. In such a state that the workpiece to be welded 58 is supported, the peripheral edge of the workpiece (corresponding to the peripheral flange 4 of the fuel tank) is sandwiched between the electrode wheels 46, and the electrode wheel 46 is rotated to seam weld the peripheral edge of the workpiece. . At this time, when the scanning control shaft 56 is rotated in either the forward or reverse direction, the direction of the workpiece 58 with respect to the electrode wheel 46 changes. When this is viewed from the electrode wheel 46 side, the traveling direction of the electrode wheel 46 has changed. FIG. 3 shows an example of the relationship between the rotation direction of the scanning control shaft 56 and the traveling direction of the electrode wheel 46. When the electrode wheel 46 is traveling along the linear portion of the peripheral portion of the workpiece 58 to be welded (see FIG. When the control axis is rotated clockwise in accordance with the point A), the electrode wheel 46 is shifted inside the workpiece 58 to be advanced. When the electrode wheel 46 approaches the corner (point B in FIG. 3), and the scanning control shaft 56 is rotated clockwise by 90 °, the electrode wheel 46 makes a curve at 90 ° to the left in the traveling direction. . This is the control principle of the welding line of the present invention. Although the conventional fuel tank 2 is supported by the iron man 14, the iron man 14 cannot support the rotational reaction force of the scanning control shaft 56, so that the XY table 50 as shown in FIG. Or a supporting means having a function equivalent to this is required. Plate 4
By arranging various known link mechanisms and universal joints between 8a to 48c, it is possible to realize a configuration that supports the work movably in the horizontal direction while supporting the rotational reaction force as in the XY table 50. . The above-described control of the welding line can be easily understood by imagining a cloth feeding operation by a sewing machine. The feed direction of the sewing machine is always straight, but the stitch direction is changed by turning the fabric horizontally and changing the angle of the fabric fed to the needle. The XY table according to the present invention provides a slip between the sewing machine table and the cloth at this time. Further, the function of the hand for turning the fabric corresponds to the copying control axis of the present invention. The welding line automatic copying apparatus according to the present invention is an application of the above-described welding line control principle, and is applied to a peripheral portion of a workpiece.
When seam welding is performed with the edge sandwiched between a pair of upper and lower electrode wheels
Correction of the welding locus of the electrode wheel at the periphery of the workpiece
In an automatic copying machine that performs horizontal turning adjustment,
1st linear guide and 2nd linear guide
Are arranged perpendicular to each other and the movement of the workpiece in the horizontal
XY allowing movement in any horizontal direction while restraining movement
A table and a scanning control axis having a main axis in a direction orthogonal to the movement allowable direction of the XY table are vertically overlapped, and one of the XY table and the scanning control axis is supported on a foundation floor, and A special jig for supporting the work is attached, and an electrode of a seam welding machine is attached.
A sensor for detecting a position on the workpiece through which the wheel passes;
Deviation from the normal passing position of the electrode wheel based on the signal from the sensor
Calculating means for calculating the following, based on a signal from the calculating means
Rotate the scanning control axis so that the deviation becomes zero;
Drive control means is provided to allow the XY table to linearly form the welding line, and to control the change of the forming direction of the welding line on the workpiece by the rotation of the scanning control shaft. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 4, a copying control shaft 74 is provided on a base floor 70 via a base 72.
The scanning control shaft 74 is a rotation shaft such as a step motor or a servo motor whose rotation angle can be controlled. Profile control axis 7
An XY table 50 is supported on the upper end of the XY table 50. This X
The Y table 50 is the same as that described above, and the first plate 48 a from the bottom is fixed to the upper end of the scanning control shaft 74. An exclusive jig 6 is fixed on the upper surface of the XY table 50, and the fuel tank 2 is positioned and fixed on the exclusive jig 6. The XY table 50 can be replaced with another mechanism as long as it can move in any horizontal direction but restricts the movement in the horizontal turning direction. For example, as shown in FIG. The universal joint 76 is provided between the upper and lower plates 48d and 48e, or the parallel link mechanism 7 is provided between the upper and lower plates 48f and 48g as shown in FIG.
8 is disposed horizontally, one end 78a of the parallel link 78 is connected to the lower plate 48f, and the other end 78b is slidably engaged with the groove 80 formed on the lower surface of the upper plate 48g. It can be replaced. Next, a control mechanism of the scanning control shaft 74 will be described with reference to FIG. In the case of the fuel tank 2, the welding line is set so as to pass through a fixed position at a predetermined distance inward from the outer edge of the peripheral flange portion 4 of the fuel tank 2. Such a correct welding line as set can be realized only when the rotation of the scanning control shaft 74 is correctly controlled. For this reason, the passage position of the electrode ring 46 in the peripheral flange portion 4 of the fuel tank 2 is detected by the sensor 82, and this sensor 8
2 is compared with the data of the normal passage position stored in the control computer in advance by the deviation calculating means 84, and the rotation of the fuel tank 2 necessary for returning the passage position of the electrode wheel 46 to the normal position is performed. Amount, ie, scanning control axis 74
The rotation amount of the scanning control shaft 74 is controlled by a signal from the drive control means 86 in a predetermined direction. The automatic copying apparatus is constructed as described above. The fuel tank 2 is positioned and fixed on a special jig 6, the peripheral flange 4 is sandwiched between the upper and lower electrode wheels 46, and the electrode wheels are rotated while rotating the electrode wheels 46. By energizing between the wheels 46, the peripheral flange portion 4 is continuously resistance-welded. At this time, the fuel tank 2 basically moves linearly in the tangential direction of the electrode wheel 46 unless the scanning control shaft 74 is rotated, but the fuel tank 2 is irregularly moved in the horizontal direction due to the unevenness of the peripheral flange portion 4 and the like. When the vehicle turns slightly, the traveling direction of the electrode wheel 46 with respect to the fuel tank 2 gradually changes. At this time, the scanning control shaft 74 moves the X direction to return the traveling direction of the electrode wheel 46 to the normal direction.
The fuel tank 2 is turned through the Y table 50. At this time, the XY table 50 allows the horizontal movement required for the fuel tank 2 based on the horizontal deviation between the welding position of the electrode wheel 46 and the axial position of the scanning control shaft 74. Also,
The welding of the corner portion of the peripheral flange portion 4 of the fuel tank 2 is also performed by the rotation of the copying control shaft 74, and the central angle of the corner portion is 9
If it is 0 °, the scanning control shaft 74 is also rotated by 90 °. While the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the scanning control axis 7
4 is arranged on the lower side, and the XY table 50 is arranged on the upper side. Conversely, the XY table 50 is arranged on the lower side, the copying control shaft 74 is arranged on the upper side, and the exclusive jig 6 is fixed to the upper end of the copying control shaft 74. May be. As described above, according to the present invention, the direction in which the welding line is formed on the workpiece is controlled only by the rotation of the scanning control shaft, so that the conventional expensive copying jig is not required. Only the rotation speed of the scanning control axis is used as the output control data (reverse rotation of the scanning control axis is indicated by a negative rotation speed). Welding becomes possible.
【図面の簡単な説明】
【図1】XYテーブルの斜視図。
【図2】溶接輪と倣い制御軸との関係を示す斜視図。
【図3】溶接線の倣い制御を示すワークの平面図。
【図4】(A)シーム溶接線自動倣い装置の側面図、
(B)は自在継手を利用した支持手段の側面図、(C)
はリンク機構を利用した支持手段の斜視図。
【図5】倣い制御軸の制御ブロック図。
【図6】従来の溶接線倣い制御装置の側面図。
【図7】燃料タンクの平面図。
【図8】(A)はレールの斜視図、(B)はレール前端
部の平面図、(C)はレール後端部の縦断面図。
【符号の説明】
2 燃料タンク
6 専用治具
44 シーム溶接機
46 電極輪
50 XYテーブル
70 基礎床面
74 倣い制御軸BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an XY table. FIG. 2 is a perspective view showing a relationship between a welding wheel and a scanning control shaft. FIG. 3 is a plan view of a workpiece showing welding line copying control. FIG. 4A is a side view of an automatic seam welding line copying apparatus,
(B) is a side view of the support means using a universal joint, (C)
FIG. 4 is a perspective view of a support unit using a link mechanism. FIG. 5 is a control block diagram of a scanning control axis. FIG. 6 is a side view of a conventional welding line scanning control device. FIG. 7 is a plan view of a fuel tank. 8A is a perspective view of a rail, FIG. 8B is a plan view of a front end of the rail, and FIG. 8C is a longitudinal sectional view of a rear end of the rail. [Description of Signs] 2 Fuel tank 6 Dedicated jig 44 Seam welder 46 Electrode wheel 50 XY table 70 Foundation floor 74 Copying control axis
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 11/06 B23K 11/24 B23K 37/047 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 11/06 B23K 11/24 B23K 37/047
Claims (1)
んでシーム溶接する際のワーク周縁部における電極輪の
溶接軌跡の修正をワークの水平旋回調節で行なう自動倣
い装置において、3層プレートの上下2つの間隙に第1
直動ガイドと第2直動ガイドが互いに直交して配設され
ワークの水平旋回方向の動きを拘束した状態で任意水平
方向の移動を許容するXYテーブルと、前記XYテーブ
ルの移動許容方向と直交する方向に主軸を有する倣い制
御軸とを上下に重ね合わせ、前記XYテーブルまたは倣
い制御軸のいずれか一方を基礎床面で支持すると共に、
他方に、前記ワークを支持する専用治具を取り付け、か
つ、シーム溶接機の電極輪が通過するワーク上の位置を
検出するセンサと、該センサからの信号に基づき電極輪
の正規通過位置との偏差を演算する演算手段と、該演算
手段からの信号に基づき前記偏差をゼロにするように前
記倣い制御軸を回転させる駆動制御手段とを設け、前記
XYテーブルによって溶接線の直線的形成を許容すると
共に、前記倣い制御軸の回転によってワークにおける溶
接線の形成方向を変更制御するようにしたシーム溶接線
自動倣い装置。(57) [Claims 1] A peripheral portion of a work is sandwiched between a pair of upper and lower electrode wheels.
Of the electrode ring at the periphery of the workpiece when seam welding
Automatic copying that corrects the welding trajectory by adjusting the horizontal rotation of the workpiece
In the device, the first gap is
The linear guide and the second linear guide are arranged orthogonal to each other.
Arbitrary horizontal with the work in the horizontal turning direction restricted
XY table allowing movement in the direction, and the XY table
And a scanning control shaft having a major axis in the direction perpendicular to the movement allowable direction Le stacked together vertically, while supported by the base floor face one of the XY table or scanning control shaft,
On the other, fitted with a special tool for supporting the workpiece, or
The position on the workpiece through which the electrode wheel of the seam welding machine passes.
A sensor to be detected, and an electrode wheel based on a signal from the sensor.
Calculating means for calculating a deviation from the normal passage position of the
Before said deviation to zero based on the signal from the means
Drive control means for rotating the scanning control axis is provided to allow the XY table to linearly form a welding line, and the rotation of the scanning control axis is used to change and control the forming direction of the welding line on the workpiece. Automatic seam welding line copying machine.
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