JP5664231B2 - 小物部品の溶接方法およびそれに用いるテンプレート - Google Patents
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Description
このような小物部品の溶接においては、小物部品を被溶接部品の所定位置に精度良く、また、効率的に位置決めするために、配置位置の基準となるピン・受け等や、位置決めした状態を保持するためのクランプ機構等を備えた治具(以後、位置決め用治具と呼ぶ)が一般的に用いられている。
特許文献1に開示された従来技術では、ボデーパネル(被溶接部品)と同一形状を有する一対の樹脂製パネル治具により、前記ボデーパネルと小物部品とを挟持して位置決め固定し、この後、前記ボデーパネルと小物部品とを溶接ロボットにより溶接する構成としている。
このような構成により、汎用性を有し、複数の車種に対応した溶接方法を提供することができる。
共用設備は、複数の品種に対応する複数の位置決め用治具を備えているため、位置決め用治具の構成が複雑で大掛かりになるという問題があった。
また、新たな品種に対応する場合には、専用工程と同様に位置決め用治具を入れ替えたり、改造したりする必要があるため、品種替えに時間やコストが掛かるという問題があった。
汎用設備は、複数の品種に対応する複数の治具を必要としないが、全てロボットにより位置決めをするため、初期投資に要する費用が多大であるという問題があった。
また、被溶接部品に対して小物部品を配置した後に、さらに、挟持状態にする時間を要するため、小物部品の配置に時間を要し、溶接設備による溶接の所要時間が長くなるという問題も残されていた。
また、溶接ロボットの稼働率を上げることができる。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る小物部品の溶接方法に用いる位置決め用治具であるテンプレートについて、図1〜図3を用いて説明をする。
尚、本実施形態では、図1に示すような形状の被溶接部品たるメインパネル1に対して、4個の小物部品2・2・2・2を溶接する場合を例示して説明をする。
通常プレス成形される部品には凹凸部が形成されているが、本実施形態に示すメインパネル1においては、例えば、凹部1aが形成されている。メインパネル1に形成されているその他の凹凸部については、説明の便宜上(説明を簡単にするため)、図示等を省略している。
また、メインパネル1には、各小物部品2・2・2・2を配置するための所定位置1b・1b・1b・1bが設定されている。
本実施形態では、複数(本実施形態では4個)の小物部品2・2・2・2が、メインパネル1の所定位置1b・1b・1b・1bにおいて、それぞれ位置決めして溶接される。
尚、本実施形態では、被溶接部品および小物部品が自動車用部品である場合を例示して説明をするが、本発明の一実施形態に係る小物部品の溶接方法を適用する部品の種類をこれに限定するものではない。
また、本実施形態では、同じ形状の小物部品2を4個溶接する場合を例示しているが、本発明に係る小物部品の溶接方法を適用する各小物部品の形状はそれぞれに異なっていてもよく、また、個数もこれに限定するものではない。
本体部4は、対応するメインパネル1の外形形状に沿う形状に形成される樹脂製の略パネル状の部材であり、凸部4a、切欠き部4b等が形成されている。
本実施形態において、本体部4は、FRP製としており、鋼製等の補強部5等を適宜用いて補強することによって、剛性を確保しつつ、作業者が持ち運びすることができる程度の重量に軽量化した構成としている。
ベース部6aは、駒6の基部となる部位であり、テンプレート3の本体部4にFRP樹脂で塗り固めて固定されている。
また当接部6bの素材としては、例えばHMD5焼入れ鋼等の硬度が高い素材を採用するようにしており、当接部6bの磨耗を防止している。また、このような構成により、小物部品2は、テンプレート3に対して、本体部4が接触するのではなく、駒6・6・・・が当接するため、本体部4が摩耗することも防止している。
このような構成により、小物部品2の配置位置を微調整することができる。またこれにより、小物部品2の位置決め精度を確保することができる。
即ち、第一駒6Xと第二駒6Yでは、弾性部材6eの有無が異なっている。
一方、第一駒6Xと対になるように第二駒6Yを対向させて設ける構成とすれば、小物部品2を第一駒6Xに対して当接させながら配置していくことによって、位置決め精度を確保しつつ、さらに小物部品2を押し込んでいけば、第二駒6Yが変位するため、小物部品2を押し込んで配置することが可能になる。
また、小物部品2が所定位置1bに配置された後には、第二駒6Yが弾性部材6eの弾性力により元の位置に復元するため、精度良く、また、効率的に小物部品2の配置を保持することができる。
このような構成により、小物部品2の配置位置のばらつきを抑制することができる。またこれにより、小物部品2の位置決め精度を確保することができる。
磁石7は、テンプレート3がメインパネル1に対して位置決めされた状態(即ち、凹部1aと凸部4aを嵌合させた状態)において、テンプレート3をよりメインパネル1に精度良く沿わせるために設けている。
本実施形態では、図4に示すような構成の溶接設備10において、メインパネル1に対して、4個の小物部品2・2・2・2を溶接する場合を例示して説明をする。
本実施形態に示す溶接設備10は、所定の溶接エリア15に配置されており、2台の溶接ロボット11・12と、小物部品2・2・・・をメインパネル1に対して溶接する所定の溶接場所となる置き台13が備えられている。
そして、位置決め部13a・13aでテンプレート3の位置決めを行うことによって、該テンプレート3に嵌合しているメインパネル1の溶接設備10における位置決めをする構成としている。
このような構成とすることにより、置き台13において、メインパネル1の位置決めをするための基準(位置決め用治具等)を別途備える必要がないため、溶接設備10をより簡素な設備により構成することができる。
尚、本実施形態では、例えば、溶接設備10において、4種類の異なる品種について溶接を行う場合を例示して説明をしており、保管エリア14においては、異なる4種類のメインパネル1・1・1・1を一時保管される4個のパレット14a・14a・14a・14aを配置できるスペースを確保している。
そして、本発明の一実施形態に係る小物部品の溶接方法では、作業者が、当該保管エリア14において、メインパネル1に対して、小物部品2・2・・・を配置する作業を行うようにしている。
このような構成により、精度良く効率的に、メインパネル1に対して小物部品2の位置決めをすることができる。
図6および図7に示す如く、保管エリア14のパレット14a上において重ねられた状態で保管されている複数のメインパネル1・1・・・のうち、最上部のメインパネル1に対して、テンプレート3を重ね合わせる(STEP−1)。
するとこのとき、図8に示すように、各切欠き部4b・4b・4b・4bによって、メインパネル1における小物部品2・2・2・2を配置するための所定位置1b・1b・1b・1bが明示される。
これにより、小物部品2・2・2・2が所定位置1b・1b・1b・1bに精度良く配置される。
このとき、図6および図10に示すように、テンプレート3の位置決め孔5a・5aに置き台13の突起部13c・13cを嵌挿させて、テンプレート3およびメインパネル1、さらには、メインパネル1上に仮固定された各小物部品2・2・2・2を、溶接設備10において位置決めする(STEP−4)。
このとき、小物部品2・2・2・2は、接着剤によって仮固定されているため、テンプレート3を離脱しても所定位置1b・1b・1b・1bに配置された状態を保持している。
そして、溶接が完了したメインパネル1を置き台13から除去するとともに、すぐに次の溶接対象たる各小物部品2・2・2・2が所定位置1b・1b・1b・1bに仮配置されたメインパネル1を、テンプレート3とともに置き台13上に配置する。
このようにして、本発明の一実施形態に係る小物部品の溶接方法による溶接作業が行われる。
またさらに、溶接ロボット11・12の稼働率を上げることによって、タクトタイム内における溶接ロボット11・12による打点数を増大させることができるため、従来に比して短いライン長の溶接設備10であっても、所定の打点数を確保することができる。
このような構成により、簡易な構成のテンプレート3(位置決め治具)で精度良く効率的に、メインパネル1に対して小物部品2の位置決めをすることができる。
また、溶接ロボット11・12の稼働率を上げることができる。
2 小物部品
3 テンプレート
4 本体部
5a 位置決め孔
6 駒
6X 第一駒
6Y 第二駒
6a ベース部
6b 当接部
6c シム
6e 弾性部材
10 溶接設備
13 置き台
14 保管エリア
Claims (4)
- 溶接対象たる部品である小物部品を、被溶接対象たる部品である被溶接部品に対して所定位置に位置決めして溶接する小物部品の溶接方法であって、
前記小物部品を前記被溶接部品に対して溶接する設備である溶接設備の所定の溶接場所以外の場所において、
前記被溶接部品の前記所定位置で前記小物部品の位置を規制する型部材であり、前記被溶接部品の外形形状における凹凸形状に対応した凸凹形状に形成される本体部と、該本体部に形成される前記被溶接部品の前記所定位置に配置された前記小物部品の外形形状に対応する切欠き部と、該切欠き部の端面部に配置され、前記被溶接部品の前記所定位置に配置された前記小物部品と当接する駒と、前記本体部の位置決めをするための部位である位置決め部と、を備えるテンプレートを用いて、
前記被溶接部品の所定位置に前記小物部品を仮配置して、
前記小物部品が前記所定位置に仮配置された前記被溶接部品を、前記テンプレートと共に前記溶接設備の前記所定の溶接場所に配置し、前記テンプレートを用いて、前記溶接設備に対する前記被溶接部品の位置決めをして、
前記小物部品が仮配置されるとともに前記溶接設備に対して位置決めされた前記被溶接部品から前記テンプレートを離脱して、前記被溶接部品に対して前記小物部品を溶接する、
ことを特徴とする小物部品の溶接方法。 - 前記駒の前記小物部品と当接する部位である当接部は、
前記本体部に設けられたベース部に、該ベース部に対する前記駒の離間距離を調整するためのシムを介して固定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の小物部品の溶接方法。 - 複数の前記駒を対面させて設けるとともに、
一方の前記駒の前記当接部は、
前記本体部に設けられたベース部に、前記シムを介して固定され、
他方の前記駒の前記当接部は、
前記本体部に設けられたベース部に、前記シムと弾性を有する素材からなる弾性部材を介して固定される、
ことを特徴とする請求項2に記載の小物部品の溶接方法。 - 溶接対象たる部品である小物部品を、被溶接対象たる部品である被溶接部品に対して所定位置に位置決めして溶接する小物部品の溶接方法に用いるためのテンプレートであって、
前記テンプレートは、
前記被溶接部品の外形形状における凹凸形状に対応した凸凹形状に形成される本体部と、
該本体部に形成される前記被溶接部品の前記所定位置に配置された前記小物部品の外形形状に対応する切欠き部と、
該切欠き部の端面部に配置され、前記被溶接部品の前記所定位置に配置された前記小物部品と当接する駒と、
溶接工程における前記本体部の位置決めをするための部位である位置決め部と、
を備える、
ことを特徴とするテンプレート。
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JP2010293321A JP5664231B2 (ja) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | 小物部品の溶接方法およびそれに用いるテンプレート |
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