JP5002483B2 - スポット溶接ロボットを使用する溶接システム - Google Patents
スポット溶接ロボットを使用する溶接システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5002483B2 JP5002483B2 JP2008038963A JP2008038963A JP5002483B2 JP 5002483 B2 JP5002483 B2 JP 5002483B2 JP 2008038963 A JP2008038963 A JP 2008038963A JP 2008038963 A JP2008038963 A JP 2008038963A JP 5002483 B2 JP5002483 B2 JP 5002483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- robot
- clamp
- workpiece
- spot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Resistance Welding (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
この発明は、自動車製造工程等においてスポット溶接ロボットを使用してスポット溶接を行なう溶接システムに関する。
自動車の製造工場等では、自動車の組み立て工程において、ワーク（車体）Ｗをセットしてスポット溶接を行なうが、その場合、スポット溶接の精度保証をするため、ワークＷのスポット溶接必要箇所近傍を１のクランプ面を固定基準１０２とするクランプ部材１０１によってクランプしてワーク位置決めを行ない、クランプ部材１０１の近傍の溶接箇所をスポット溶接ロボットにより溶接治具を使用してスポット溶接を行なう溶接システムは知られている。
そして従来は、予めスポット溶接を行なうと規定されている溶接箇所の近傍をクランプ部材（固定基準１０２を含む）１０１によって全てクランプして固定していた。例えば図７に示すワーク（車体）の固定基準（クランプ部材）１０１の数は、２７基準あり、溶接予定箇所は３９打点である。従来のクランプ部材１０１の拡大図を図８に示す。１０３はシムである。
しかし、従来のスポット溶接システムでは、予め設計段階で必要とされるワークの溶接予定箇所の近傍であるクランプ箇所を全てクランプする全部位固定であったため、全ての部位をクランプするための作業が必要であり、製造コストの低減化を計ることが難しかった。また、従来はワークの全ての箇所をクランプしていたため、ワーク周辺の空間が狭くなりスポット溶接ロボットが溶接するために作動するスポットガンとの干渉が起こる欠点があった。
また、従来のクランプ部材１０１は、図８に示すようにクランプ部材１０１によってクランプされるワークＷの形状に合わせて複数の形状の異なる固定基準１０２を作成しクランプしていたため、車種の変更等によりワークＷの形状が変ると、全ての基準１０２の形状を変更する必要があった。すなわち車型毎にクランプ箇所の位置や数が変化するため、車型の変更、追加を行なう場合、クランプ部材の基準の形状を変更する必要があり、システム改造への作業やコストが大きくなる課題があった。
上記課題を解決するために、スポット溶接ロボットと、クランプロボットとを有し、クランプロボットがワークの溶接箇所近傍をクランプ部によって、基準を設定しワークをクランプすることによってワーク位置決めし、クランプされた近傍である溶接箇所をスポット溶接ロボットの溶接治具によって溶接し、溶接後そのままの状態でスポット溶接ロボットが溶接箇所を保持すると、クランプロボットはクランプを解除し、クランプ部をワークの次の溶接箇所まで移動してその溶接箇所近傍に基準を移動しワークをクランプすることによってワーク位置決めし、クランプロボットのクランプ後、スポット溶接ロボットは溶接治具による溶接箇所の保持を解除してクランプロボットのクランプ位置まで移動して次の溶接箇所を溶接治具によって溶接し、溶接後そのままの状態でスポット溶接ロボットが溶接箇所を保持すると、クランプロボットはクランプを解除し、クランプ部をワークの次の溶接箇所まで移動してその溶接箇所近傍に基準を移動しワークをクランプすることによってワーク位置決めする作用を順次繰り返してワークの全ての溶接必要箇所を溶接することを特徴とするスポット溶接ロボットを使用する溶接システムを提案する。
更に、クランプロボットが、三次元折曲げ可能な折曲部位と、二平面が近接離隔してクランプ可能なクランプ面とを有し自在に移動可能であるクランプロボットである０００６欄に記載のスポット溶接ロボットを使用する溶接システムを提案する。
この発明によれば、従来スポット溶接システムにおいては予め設計段階で必要とされるワークのクランプ箇所を全てクランプする全部位固定であったため、全ての部位をクランプする必要があったが、１台のクランプロボットによって順次必要な箇所をクランプしていくため、クランプ作業による作業量、作業コストを低減させることができる。
また、従来はワークの全ての箇所をクランプしていたため、ワーク周辺の空間が狭くなりスポット溶接ロボットが溶接するために作動するスポットガンとの干渉が起こることが減少した。
更に、請求項２に記載されたクランプロボットであると、溶接箇所近傍をクランプする場合、三次元折曲げ可能な折曲がり部位と、その先に設けられる二平面が近接離隔してクランプ可能なクランプ面とを有するため、従来のようにクランプされるワークの形状に合わせて基準を作成する必要はなく、ワークのフランジ等を二平面を接近させて挟み込むことによって固定することができる。例えば二台のクランプロボットによって、車型が異なるワークであっても、二箇所のフランジ等を挟み込んで固定することでクランプして溶接箇所を固定することができる。そのため、従来のように車型が変る毎に基準の形状等の変更を行なう必要が無くなり、作業効率が向上した。
この発明により、従来技術に比べ、基準移動による固定基準の最少化が図れた。
この発明により、従来技術ではできなかったロボット座標位置のデータ管理（品質造り込みのデータ化）ができるようになった。
この発明により、ティーチングによるインライン号試ができるようになった為、作業負荷が低減できた。
この発明の実施形態であるスポット溶接ロボットを使用してスポット溶接を行なう溶接システムを説明する図１乃至図３、クランプロボットの全体斜視図である図４、クランプロボットの作用を説明する図５及び図６に基づいて説明する。なお、本願特許請求の範囲、明細書、要約書において用語「基準」は、ワークＷを載せるクランプ部２２の一面（クランプ面）２２ａであり、クランプ部２２の他の挟む面（可動基準２２ｂ）とによってワークＷをクランプして「ワーク位置決め」を行なう。
この発明の実施形態を示すスポット溶接ロボットを使用してスポット溶接を行なう溶接システムは、溶接治具であるスポットガンを有するスポット溶接ロボット１と、クランプ部（基準）を有するクランプロボット２とを有する。スポット溶接ロボット１とクランプロボット２のそれぞれの数は、対象ワークによって適宜数である。
スポット溶接ロボット１は、溶接治具であるスポットガンを有し、予め入力されるコンピュータソフトを有する制御部を内蔵しており、制御部からの指示信号によって自動的に移動し、停止し、溶接作動される。
クランプロボット２は、自動車製造工程等の溶接システムにおいて、基準の設定、基準の移動、ワークＷのクランプによりワーク位置決めを行なう装置であり、固定式で三次元折曲げ可能な折曲部位２１を有するロボット本体２０と、接続部２２によってロボット本体２０に接続される機枠部２４と、二平面であるクランプ面が近接離隔してクランプ可能な基準２２ａと可動基準２２ｂとを有するクランプ部２２と、基準２２ａと可動基準２２ｂとを近接離隔作動させるシリンダー２３と、シリンダー２３のシリンダーロッド２３ｂの連結する可動部２３ｃと、シム２５とを有する。
この実施形態のロボット本体２０は、三次元折曲げ可能な折曲部位２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄをそれぞれ様々な角度、方向に屈曲させることによって到達可能な全ての位置にクランプ部２２を配置することができ、三次元全ての角度に基準２２ａを向けることが可能である。他の実施形態ではロボット本体２０は、走行部を有し移動自在に構成してもよい。
機枠部２４は、接続部２６を介してロボット本体２０に接続しており、下部でシリンダー２３のシリンダー本体２３ａを固定しており、上部に可動部２３ｃの回動支点２４０を設けている。
シリンダー２３は、シリンダー本体２３ａによって機枠部２４に固定されているとともにシリンダーロッド２３ｂの先端を回動自在に可動部２３ｃに連結させている。可動部２３ｃは、回動支点２４０において回動自在に構成され、逆側端部に可動クランプ部（可動基準）２２１をシム２５を介して設けている。
クランプロボット２のクランプ部２２は、二つのクランプ面２２を有し、一方は可動する可動クランプ部（可動基準）２２ａであり、他方は機枠部２４に固定された基準２２ａである。基準２２ａは、機枠部２４にシム２５を介して取付けられている。
次にこの発明の実施形態であるスポット溶接ロボットを使用してスポット溶接を行なう溶接システムの作用について説明する。
ワーク（車体）Ｗは、その車体に予め決められた複数のワーク位置決め箇所を適宜数のクランプロボット２によって基準２２ａを設定し、ワークＷを基準２２ａに載せて可動基準２２ｂによってクランプすることによってワーク位置決めが行なわれる。この実施形態では５台のクランプロボット２を使用している。各クランクロボット２によるクランプ部位は、スポット溶接ロボット１の溶接治具１０にる溶接箇所（打点）の近傍である。
クランプロボット２は、溶接部位の近傍のクランプ位置を、ロボット本体２０の三次元折曲げ可能な折曲部位２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄをそれぞれ様々な角度、方向に屈曲させることによってクランプ部２２を配置する。次にシリンダー２３のシリンダーロッド２３ｂを短縮させ、可動部２３ｃを介して可動基準２２ｂを開放し、固定すべき板状部（フランジ部）の位置において板状部の両面と平行になるように基準２２ａを向かせ、シリンダーロッド２２ｂを伸長させ板状部を挟み込む。この位置にクランプ部２２を移動させて基準２２ａの移動を行いワークＷを基準２２ａに載せて可動基準２２ｂによってクランプすることによってワーク位置決めを行なう。ワーク位置決めの必要が２箇所にある場合は、２台のクランプロボット２を使用して行なう。
次に、クランプロボット２によってクランプされた近傍である溶接箇所をスポット溶接ロボット１の溶接治具１０によって溶接する。スポット溶接ロボット１は、溶接後そのままの状態でスポット溶接ロボット１の溶接治具１０によって溶接箇所を保持したままとする。
次に、その溶接箇所近傍をクランプしていたクランプロボット２は、シリンダー２３を作動させ可動基準２２ｂを開放してクランプを解除する。次に折曲部位２１を適宜屈折させ、予め設定されているワークＷの次の溶接箇所までクランプ部２２を移動させてその溶接箇所近傍に基準２２ａの移動を行いワークＷを基準２２ａに載せて可動基準２２ｂによってクランプすることによってワーク位置決めを行なう。このクランプの作動は前回と同様である。
このクランプロボット２のクランプ部２２による溶接箇所近傍のワーク位置決めの後、前の溶接箇所を保持したままでいたスポット溶接ロボット１の溶接治具１０は、溶接箇所の保持を解除してクランプロボット２のワーク位置決めの位置まで移動して次の溶接箇所を溶接治具１０によって溶接する。スポット溶接ロボット１は、同様に溶接後そのままの状態でスポット溶接ロボット１は溶接治具１０によって溶接箇所を保持する。
すると、その溶接箇所近傍をクランプしていたクランプロボット２は、シリンダー２３を作動させ可動クランプ部２２ａを開放してクランプを解除する。次に折曲部位２１を適宜屈折させ、予め設定されているワークＷの次の溶接箇所までクランプ部２２を移動させてその溶接箇所近傍をクランプすることによって基準２２ａの移動を行いワークＷを基準２２ａに載せて可動基準２２ｂによってクランプすることによってワーク位置決めを行なう。このクランプの作動は前回と同様である。
このクランプロボット２のクランプ部２２による溶接箇所近傍のワーク位置決めの後、前の溶接箇所を保持したままでいたスポット溶接ロボット１の溶接治具１０は、溶接箇所の保持を解除してクランプロボット２のワーク位置決めの位置まで移動して次の溶接箇所を溶接治具１０によって溶接する。スポット溶接ロボット１は、同様に溶接後そのままの状態でスポット溶接ロボット１は溶接治具１０によって溶接箇所を保持する。
このようにスポット溶接ロボット１の溶接治具１０による溶接後のワークＷ保持の作用とクランプロボット２が、基準２２ａの移動を行いワークＷを基準２２ａに載せて可動基準２２ｂによってクランプすることによってワーク位置決めの作用を順次繰り返してワークＷの全ての溶接必要箇所を溶接していく。
この発明は、自動車製造業等の製造業界で利用可能性が高い。
１ スポット溶接ロボット
１０ 溶接治具（スポットガン）
２ クランプロボット
２０ ロボット本体
２１ 折曲部位
２２ クランプ部
２２ａ 基準
２２ｂ 可動基準
２３ シリンダー
２３ａ シリンダー本体
２３ｂ シリンダーロッド
２３ｃ 可動部
２４ 機枠部
２４０ 回動支点
２５ シム
２６ 接続部
１０ 溶接治具（スポットガン）
２ クランプロボット
２０ ロボット本体
２１ 折曲部位
２２ クランプ部
２２ａ 基準
２２ｂ 可動基準
２３ シリンダー
２３ａ シリンダー本体
２３ｂ シリンダーロッド
２３ｃ 可動部
２４ 機枠部
２４０ 回動支点
２５ シム
２６ 接続部
Claims (2)
- スポット溶接ロボットと、クランプロボットとを有し、クランプロボットがワークの溶接箇所近傍をクランプ部によって、基準を設定しワークをクランプすることによってワーク位置決めし、クランプされた近傍である溶接箇所をスポット溶接ロボットの溶接治具によって溶接し、溶接後そのままの状態でスポット溶接ロボットが溶接箇所を保持すると、クランプロボットはクランプを解除し、クランプ部をワークの次の溶接箇所まで移動してその溶接箇所近傍に基準を移動しワークをクランプすることによってワーク位置決めし、クランプロボットのクランプ後、スポット溶接ロボットは溶接治具による溶接箇所の保持を解除してクランプロボットのクランプ位置まで移動して次の溶接箇所を溶接治具によって溶接し、溶接後そのままの状態でスポット溶接ロボットが溶接箇所を保持すると、クランプロボットはクランプを解除し、クランプ部をワークの次の溶接箇所まで移動してその溶接箇所近傍に基準を移動しワークをクランプすることによってワーク位置決めする作用を順次繰り返してワークの全ての溶接必要箇所を溶接することを特徴とするスポット溶接ロボットを使用する溶接システム。
- クランプロボットが、三次元折曲げ可能な折曲部位と、二平面が近接離隔してクランプ可能なクランプ面とを有し自在に移動可能であるクランプロボットである請求項１に記載のスポット溶接ロボットを使用する溶接システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008038963A JP5002483B2 (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | スポット溶接ロボットを使用する溶接システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008038963A JP5002483B2 (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | スポット溶接ロボットを使用する溶接システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009195932A JP2009195932A (ja) | 2009-09-03 |
| JP5002483B2 true JP5002483B2 (ja) | 2012-08-15 |
Family
ID=41140053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008038963A Expired - Fee Related JP5002483B2 (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | スポット溶接ロボットを使用する溶接システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5002483B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102189320B (zh) * | 2010-03-12 | 2013-06-19 | 富港电子（东莞）有限公司 | 自动点焊系统 |
| JP6096914B2 (ja) * | 2013-09-18 | 2017-03-15 | 本田技研工業株式会社 | 溶接クランプの位置決め方法 |
| JP7189064B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2022-12-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接システム、制御装置、制御プログラム及び溶接方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2536006B2 (ja) * | 1988-01-21 | 1996-09-18 | スズキ株式会社 | スポット溶接装置 |
| JPH05329659A (ja) * | 1992-06-03 | 1993-12-14 | Suzuki Motor Corp | 溶接装置 |
| JPH07314154A (ja) * | 1994-05-25 | 1995-12-05 | Hirotec:Kk | スポット溶接装置及びスポットチップの研磨方法 |
| JPH10249536A (ja) * | 1997-03-12 | 1998-09-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車体部品の溶接方法及び同溶接装置 |
| JP3612955B2 (ja) * | 1997-09-19 | 2005-01-26 | 日産自動車株式会社 | 組立ラインにおけるワークハンドリング方法及び溶接方法 |
-
2008
- 2008-02-20 JP JP2008038963A patent/JP5002483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009195932A (ja) | 2009-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101172324B (zh) | 用于装配机动车辆车身结构或其子配件的系统和方法 | |
| JP6498568B2 (ja) | 組立体製造装置及び組立体製造方法 | |
| JP2008544860A (ja) | 被加工材の溶接方法 | |
| JP5002483B2 (ja) | スポット溶接ロボットを使用する溶接システム | |
| CN106163734B (zh) | 车身组装系统以及车身组装方法 | |
| WO2017073116A1 (ja) | 組立体製造装置及び組立体製造方法 | |
| KR20200003270A (ko) | 조립체 제조 장치 및 조립체 제조 방법 | |
| JP7097278B2 (ja) | 現場溶接方法、及び現場溶接装置 | |
| JP5012747B2 (ja) | 部品位置決め方法および部品位置決め用治具 | |
| KR20090024540A (ko) | 자동 용접 시스템 | |
| JP2009119589A (ja) | ロボットシミュレータ | |
| US20020134816A1 (en) | Method for designing a weld fixture based on predicted stresses and distortions | |
| US7006958B2 (en) | Method for controlling distortion of a material during a weld process | |
| JP2008000849A (ja) | 回転治具機構 | |
| JP5157815B2 (ja) | ロボット装置及びロボット装置教示方法 | |
| CA3214195A1 (en) | System for welding multiple blanks into a component | |
| KR101395660B1 (ko) | 법선 벡터를 이용한 3 차원 좌표 정렬 방법 및 이 방법을 처리하는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 저장하는 저장 매체 | |
| CN108475051A (zh) | 用于在工业机器人的编程期间对准工具的方法和系统 | |
| KR100336459B1 (ko) | 로봇의 오프-라인 제어 방법 | |
| JP2011037403A (ja) | フロントコンポーネント組立システムおよびフロントコンポーネント組立方法 | |
| JP7088543B2 (ja) | 教示データ校正用座標系検出具 | |
| JP4906901B2 (ja) | 位置決め装置 | |
| CN220863935U (zh) | 一种cam功能演示平台 | |
| JP2021133460A (ja) | 組付け装置 | |
| JP6717540B2 (ja) | 自動車のサイドメンバの位置決め装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100706 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120427 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120515 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120521 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160525 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160525 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160525 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |