JP5227889B2

JP5227889B2 - シーム溶接倣い装置

Info

Publication number: JP5227889B2
Application number: JP2009123606A
Authority: JP
Inventors: 康晴塚越; 晴夫町田; 康平金谷; 勉朝稲; 直次山岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-05-21
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-05-21
Also published as: JP2010269343A

Description

本発明は、カムリングの外周面と内周面を、対向して配置した第１ローラと第２ローラとで挟みながら案内することで、被接合部に電極輪でシーム溶接を施すシーム溶接倣い装置に関する。

カムリングの外周面と内周面を、対向して配置した第１ローラと第２ローラとで挟みながら案内することで、被接合部に電極輪でシーム溶接を施すシーム溶接倣い装置が実用に供されている（例えば、特許文献１（図１、図４）参照。）。

すなわち、特許文献１の図１において、符号１８がカムリングであり、符号２０がカムリングをガイドするガイド装置である。このガイド装置２０の要部を次図で説明する。

図７は従来のガイド装置の基本原理を説明する図であり、ガイド装置のカムリング（符号は新たに振り直した。）は、（ａ）に示す形状の上カム部１０１と、（ｂ）に示す下カム部１０２との上下二層構造になっている。

（ａ）に示すように、上カム部１０１の外側面にガイドローラ１０３が当接し、上カム部１０１の内側面にガイドローラ１０４が当接しつつガイドする。別のガイドローラ１０５、１０６は上カム部１０１の下方にあって、上カム部１０１には接触していない。

また、（ｂ）に示すように、下カム部１０２の外側面にガイドローラ１０５が当接し、下カム部１０２の内側面にガイドローラ１０６が当接しつつガイドする。電極輪１０７はガイドローラ１０６の近傍に配置されている。
なお、上カム部１０１の内側面に形成されている円弧１０８と、下カム部１０２の内側面に形成されている円弧１０９は、（ｂ）に示すように、連続した大きな円弧を形成する。

４個のガイドローラ１０３〜１０６がカムリングでガイドされるため、安定したワーク旋回が得られる。
しかし、内側に２個のガイドローラ１０４、１０６を配置する関係で、円弧１０８、１０９の曲率半径は必然的に大きくなる。
すなわち、内側面に沿って２個のガイドローラ１０４、１０６が配置されている場合には、曲率半径の小さなコーナ部をカムリングに設けることはできない。そのために、ワークの形状が制約されてしまう。
しかし、ワークの形状の自由度を増す上で、曲率半径の小さなコーナ部をカムリングに設けることができるような倣い装置が求められる。

特開２００２−２２４８４２公報

本発明は、曲率半径の小さなコーナ部をカムリングに設けることができるようなシーム溶接倣い装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、環状で且つ重ねた形態の被接合部を有するワークがワーク支持部により支持され、このワーク支持部に前記被接合部と同形若しくは相似形の帯状のカムリングが備えられ、このカムリングの外周面と内周面を、対向して配置した第１ローラと第２ローラとで挟みながら案内することで、前記被接合部に電極輪でシーム溶接を施すシーム溶接倣い装置において、
前記第１ローラの両側に第１補助ローラと第２補助ローラとが各々配置され、前記第１補助ローラに接触させる第１補助カム及び前記第２補助ローラに接触させる第２補助カムが、前記カムリングに沿って配置され、
三角形の頂点に配置されている、前記第２ローラと前記第１補助ローラと前記第２補助ローラの３個のローラで、前記ワークの振れを防止するようにしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、三角形の頂点に配置されている、第２ローラと第１補助ローラと第２補助ローラの３個のローラで、ワークの振れを防止する。第２ローラのみがカムリングの内周側に配置されている。したがって、第２ローラの半径まではカムリングの内周面の曲率半径を小さくすることができる。
すなわち本発明によれば、カムリングの内周面の曲率半径を十分に小さくすることができるシーム溶接倣い装置が提供され、結果、ワークの自由度を向上させることができる。

本発明に係るシーム溶接倣い装置の側面図である。第１・第２ローラ及び第１・第２補助ローラの配置を示す斜視図である。カムリングの平面図である。第１補助カムの平面図及び作用図である。第２補助カムの平面図及び作用図である。本発明に係るシーム溶接倣い装置の作用説明図である。従来のガイド装置の基本原理を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、シーム溶接倣い装置１０は、基台１１から関節部１２を介して水平に延ばされた第１リンク１３と、この第１リンク１３に関節部１４を介して水平に延ばされた第２リンク１５と、この第２リンク１５の一方の面に支持されている補助駆動モータ１６と、第２リンク１５の他方の面に支持されている回転軸１７と、この回転軸１７で支えられワーク１８を支持するワーク支持部２０を備えている。

ワーク支持部２０は、回転軸１７の上端に直接取付けられている第２補助カム２１と、この第２補助カム２１の外周部下面から下げられているカムリング２２と、第２補助カム２１の上に設けられている第１補助カム２３と、この第１補助カム２３の上に設けられているワーク受け枠２４と、このワーク受け枠２４から上に延ばされているアジャスタブルボルト２５、２５とからなる。

これらのアジャスタブルボルト２５、２５で支持され且つ位置決めされ、クランプ２６で押さえられるワーク１８は、鋼製燃料タンクのように、プレス成形された下半体２７にプレス成形された上半体２８を載せ、平面視で環状のフランジ２９、３１同士を上下に重ねた形態の被接合部３２を有する。この被接合部３２は、電極輪３３、３４で挟まれ、通電溶接される。この溶接法は、電縫（シーム）溶接法と呼ばれる。

電極輪３３、３４は、溶接作用を発揮する他、挟んだフランジ２９、３１を送り出すことで、ワーク１８を旋回させる駆動輪としての役割を果たす。ただし、多くの燃料タンクのフランジ２９、３１は、平面視で矩形を呈しているため、４箇所程度のＬ字コーナが含まれる。

このようなＬ字コーナが電極輪３３、３４を通過する際に、慣性力でフランジ２９、３１が電極輪３３、３４からずれる虞がある。対策として、Ｌ字コーナに対しては、補助駆動モータ１６を用いて慣性モーメントの低減を図る。
具体的には、補助駆動モータ１６を作動させると、回転力はプーリ４３、ベルト４４、プーリ４５の順で回転軸１７に伝えられ、回転軸１７と共にワーク支持部２０が一括して回転するため、慣性モーメントを低減させることができる。

また、基台１１から延びた第１ブラケット３６に、第２ローラ３７が回転自在に設けられ、第１ブラケット３６から上へ延ばされた第２ブラケット３８に、第１ローラ３９、第２補助ローラ４１及び第１補助ローラ４２が下から上へ順に且つ回転自在に設けられている。

上述したように、ワーク１８が電極輪３３、３４で駆動され旋回する際に、第１ローラ３９、第２ローラ３７、第１補助ローラ４２及び第２補助ローラ４１はワーク１８の姿勢を適正化するためのガイド作用を発揮する。このガイド作用を以下に詳しく述べる。

この例では、カムリング２２は、平面視で被接合部３２と同一の形状を呈している。
特に、カムリング２２が外周面を第１ローラ３９で押さえられ、内周面を第２ローラ３７で押さえられているため、カムリング２２が第１ローラ３９と第２ローラ３７で案内される。

カムリング２２は被接合部３２と同形であって、一般に非円形リングである。非円形リングであれば、第１ローラ３９から回転軸１７までの距離が変化する。関節部１２、１４の関節作用により、回転軸１７が図面左右に自在に移動可能とされているため、上記の変化は円滑に実施される。

第１ローラ３９は、図２に示すように、カムリング２２の外周面に当接している。第２ローラ３７は第１ローラ３９に対向する位置に配置されている。
第１補助ローラ４２は、第１ローラ３９の右上に配置され、第１補助カム２３に当接している。
第２補助ローラ４１は、第１ローラ３９の左上に配置され、第２補助カム２１に当接している。

カムリング２２は、図３に示すように、非円形リングであり、第１ローラ３９と第２ローラ３７とで挟まれている。以下の説明のために外周面の輪郭線を、基準輪郭線４６と呼ぶことにする。また、直近のコーナ部を第１コーナ部４７と呼ぶ。

第１補助カム２３は、図４（ａ）に示すように基準輪郭線４６からコーナ部（６箇所）だけ膨出させた板カムであり、想像線で示される第１ローラ３９の右側に配置される第１補助ローラ４２が当接している。膨出部４８の形状の決定方法を（ｂ）〜（ｄ）で説明する。

図４（ｂ）において、第２ローラ３７が反時計廻りに回転すると、第１コーナ部４７が第１ローラ３９及び第１補助ローラ４２に近づく。
（ｃ）に示すように、第２ローラ３７が第１コーナ部４７の中央に位置した場合、第１ローラ３９は基準輪郭線４６に沿っているが、第１補助ローラ４２は基準輪郭線４６から離れる。この離れた部分を膨出部４８により埋める。結果、第１補助ローラ４２は膨出部４８に当接する。
（ｄ）に示すように、第２ローラ３７が第１コーナ部４７の出口に位置した場合も同様である。すなわち、（ｂ）〜（ｄ）により、膨出部４８の形状の決定することができる。

同様に、第２補助カム２１は、図５（ａ）に示すように基準輪郭線４６からコーナ部だけ膨出させた板カムであり、想像線で示される第１ローラ３９の左側に配置される第２補助ローラ４１が当接している。膨出部４９の形状の決定方法を（ｂ）〜（ｄ）で説明する。

図５（ｂ）において、第２ローラ３７が反時計廻りに回転すると、第１コーナ部４７が第１ローラ３９及び第２補助ローラ４１に近づく。第１ローラ３９は基準輪郭線４６に沿っているが、第２補助ローラ４１は基準輪郭線４６から離れる。この離れた部分を膨出部４９により埋める。結果、第２補助ローラ４１は膨出部４９に当接する。
（ｃ）に示すように、第２ローラ３７が第１コーナ部４７の中央に位置した場合、も同様であり、（ｄ）に示すように、第２ロールが第１コーナ部４７の出口に位置した場合も同様である。すなわち、（ｂ）〜（ｄ）により、膨出部４９の形状の決定することができる。

総合的な作用を次図で説明する。
第１コーナ部４７の中央に第２ローラ３７が位置した形態が、図６に示されており、この時に、第１ローラ３９は基準輪郭線４６（すなわちカムリング２２の外周面）に接触し、第２ローラ３７はカムリング２２の内周面に接触し、第１補助ローラ４２は膨出部４９に接触し、第２補助ローラ４１は膨出部４９に接触している。

仮に、第１ローラ３９と第２ローラ３７だけでカムリング２２を挟んだ場合、カムリング２２が図左右に振れる可能性がある。
この実施例では、第１補助ローラ４２と第２補助ローラ４１が付加されているため、図左右の振れは防止される。
すなわち、三角形の頂点に配置されている、第２ローラ３７と第１補助ローラ４２と第２補助ローラ４１の３個のローラで、ワークの振れを防止する。

また、第２ローラ３７のみがカムリング２２の内周側に配置されている。したがって、第２ローラ３７の半径まではカムリング２２の内周面の曲率半径を小さくすることができる。
すなわち本発明によれば、カムリングの内周面の曲率半径を十分に小さくすることができるシーム溶接倣い装置が提供され、結果、ワークの自由度を向上させることができる。

尚、本発明の回転軸は、実施の形態では縦向きとしたが、回転軸は斜め又は水平に配置することもできる。よって、シーム溶接倣い装置の姿勢は任意である。
また、第１・第２補助カム及びカムリングの上下配置は、本実施例に限定されるものではなく、任意に順序を変更することができる。
また、第１・第２補助カムは、板カム、リングカムの何れであっても好い。

本発明のシーム溶接倣い装置は、燃料タンクのシーム溶接に好適である。

１０…シーム溶接倣い装置、１８…ワーク、２０…ワーク支持部、２１…第２補助カム、２２…カムリング、２３…第１補助カム、３２…被接合部、３７…第２ローラ、３９…第１ローラ、４６…基準輪郭線、４８、４９…膨出部。

Claims

環状で且つ重ねた形態の被接合部を有するワークがワーク支持部により支持され、このワーク支持部に前記被接合部と同形若しくは相似形の帯状のカムリングが備えられ、このカムリングの外周面と内周面を、対向して配置した第１ローラと第２ローラとで挟みながら案内することで、前記被接合部に電極輪でシーム溶接を施すシーム溶接倣い装置において、
前記第１ローラの両側に第１補助ローラと第２補助ローラとが各々配置され、前記第１補助ローラに接触させる第１補助カム及び前記第２補助ローラに接触させる第２補助カムが、前記カムリングに沿って配置され、
三角形の頂点に配置されている、前記第２ローラと前記第１補助ローラと前記第２補助ローラの３個のローラで、前記ワークの振れを防止するようにしたことを特徴とするシーム溶接倣い装置。