JPH04187383A - 車体スポット溶接増し打ち方法およびその方法に用いられる車体スポット溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車体組立ラインの、仮組み工程の後の工程
に設置され、仮組みされた車体の多数の部位にスポット
溶接を施す車体スポット溶接装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の自動車の車体の組立ラインとしては、例えば第４
図に示すように、図示しない車体パネル搬入工程と、本
出願人が先に特開平１−１５３３８７号にて開示した、
組み立てる車体を囲繞するフレーム内に位置決めロボッ
トおよびスポット溶接ロボットを多数有する車体組立装
置を具える車体板組み工程＃３０と、各々４〜６台のス
ポット溶接ロボットを具える三箇所のスポット溶接増し
打ち工程＄４０．　　：ｓｏおよび＃６０と、図示しな
い車体搬出工程とで構成されたものがある。（類似のも
のとして、株式会社山海堂昭和５５年発行の自動車工学
全書第１９巻「自動車の製造法」中東１８１頁に記載の
ピボッティングピラ一方式のライン参照。）かかる車体
組立ラインでは、上記車体パネル搬入工程でライン内に
搬入された複数の車体パネルが、次の車体板組み工程＃
３０で、位置決めロボットによりそれぞれ所定の組付は
位置に位置決めされるとともに、スポット溶接ロボット
により相互に仮付けされ、これによって仮組みされた車
体が、その後の三箇所のスポット溶接増し打ち工程＃４
０〜＃６０に順次搬送され、そこで多数の部位にスポッ
ト溶接の増し打ちを施されて充分な組立強度を与えられ
てから、その後の上記車体搬出工程でライン外へ搬ｍさ
れる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の車体組立ラインでは、三箇所
のスポット溶接増し打ち工程を設けていることから、ラ
インが長くなるためスペース効率が悪いという問題およ
び、各スポット溶接増し打ち工程でその工程毎に設けら
れた原点を基準に溶接位置を定めてスポット溶接を行う
ため車体全体として溶接位置精度を確保する−までに工
数がかかるという問題がある。

そしてこの問題を解決するために、一つのスポット溶接
増し打ち工程にさらに多数のスポット溶接ロボットを配
置することを検討したが、単純に通常の如く床面上やフ
レーム内に配置したのでは、溶接ロボットの腕やそのハ
ンドとしてのスポット溶接ガン同士の相互干渉を避けつ
つ打点効率（−台の溶接ロボットのスポット溶接−打点
当たりの所要時間；通常約２秒）を低下させず維持する
ためには最大でも１０台配置するのが限度で、これでは
極めて打点数の多いスポット溶接増し打ち工程を一箇所
にまとめることはできなかった。

この発明は、上記課題を宵利に解決した車体スポット溶
接装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の車体スポット溶接装置は、車体組立ラインの
、仮組み工程の後の工程に設置され、仮組みされた車体
の多数の部位にスポット溶接を施すものであって、車体
上方で車体前後方向へ移動する少なくとも一つの溶接ロ
ボット群と、車体左右側方でそれぞれ車体前後方向へ移
動する少なくとも二つの溶接ロボット群と、車体下方で
車体前後方向へ移動する少なくとも一つの溶接ロボット
群と、を具えることを特徴とするものである。

そしてこの発明の装置は、前記溶接ロボット群の車体前
後方向への移動を案内する案内軌道を、各溶接ロボット
群毎に共通のものとして具えても良く、さらに、前記溶
接ロボット群を構成する各溶接ロボットを、車体前部、
車体中央部、車体後部のうち何れか一つの範囲内でそれ
ぞれ移動するものとしても良い。

（作用） かかる装置にあっては、車体上方の溶接ロボット群が、
車体前後方向へ移動しながら車体の上方からスポット溶
接を行い、車体左右側方の溶接ロボット群が、車体前後
方向へ移動しながら車体の左右側方からスポット溶接を
行い、車体下方の溶接ロボット群が、車体前後方向へ移
動しながら車体の下方からスポット溶接を行う。

従って溶接ロボットが、ロボット群間で移動範囲がほと
んどもしくは全く重なり合わないように溶接作業を分担
できるので、多数の溶接ロボットを高密度に配置しても
、容易に溶接ロボット群同士の相互の干渉を避けつつ打
点効率を維持することができ、それゆえ、仮組み工程の
後のスポット溶接増し打ち工程を一箇所とし得て、スペ
ース効率を高めることができるとともに、車体全体とし
て溶接位置精度を容易に確保することができる。

なお、溶接ロボット群の車体前後方向への移動を案内す
る案内軌道を、各溶接ロボット群毎に共通のものとして
具えれば、溶接ロボット群を構成する溶接ロボットの、
作業分担の自由度と相互の位置精度とを容易に向上させ
ることかできる。

また、溶接ロボット群を構成する各溶接ロボットを、車
体前部、車体中央部、車体後部のうち何れか一つの範囲
内でそれぞれ移動するものとすれば、各溶接ロボット群
を構成する溶接ロボット相互の干渉防止がさらに容易に
なる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図は、この発明の車体スポット溶接装置の一実施例
を示す正面図、第２図は、その実施例の装置の、第１図
の■−■線に沿う横断面図、そして第３図は、その実施
例の装置の、第１図のｍ−■線に沿う縦断面図であり、
この実施例の車体スポット溶接装置は、自動車の車体の
組立ラインにおいて、従来技術で述べた車体組立装置を
具える車体板組み工程の次のスポット溶接増し打ち工程
に設けられている。

図中１は、上記車体組立装置によって仮組みされた車体
を、２は、スポット溶接増し打ち工程に配置されたフレ
ームを、３は、車体ｌを搬送するシャトルコンベヤをそ
れぞれ示し、ここにおけるフレーム２は、その車体ｌを
囲繞するように、正面側（ラインの下流側）から見ると
門形をなしている。

そして、そのフレーム２の上部の左右と、左右側部の上
方および下方と、下部の左右とにはそれぞれ、この実施
例ではラインーの流れ方向である車体前後方向（Ｙ軸方
向）へ延在するように水平に渡された二本づつ対をなす
レール支持桁４が設けられている。

ここで第１図に示すように、各レール支持桁４にはそれ
に沿って、案内手段としてのガイドレール５が水平に敷
設されており、フレーム２にはさらに、レール支持桁４
の対に対応するガイドレール５の対組に、それに沿って
上記Ｙ軸方向へ延在するようにボールネジ６が固設され
ている。

第３図に示すように、このフレーム２の上部の左右のレ
ール支持桁４の対はそれぞれ、三台の溶接ロボット７を
、車体上方の溶接ロボット群Ａとして支持しており、フ
レーム２の左右側部の上方のレール支持桁４の対はそれ
ぞれ、三台の溶接ロボット７を、車体左右側方上部の溶
接ロボット群Ｂとして支持しており、フレーム２の左右
側部の下方のレール支持桁４の対はそれぞれ、三台の溶
接ロボット７を、車体左右側方下部の溶接ロボット群Ｃ
として支持しており、そしてフレーム２の下部の左右の
レール支持桁４の対はそれぞれ、三台の溶接ロボット７
を、車体下方の溶接ロボット群りとして支持している。

すなわち上記フレーム２には、合計２０台の溶接ロボッ
ト７が高密度に配置されている。

ここで各溶接ロボット７は、Ｙ軸方向移動機構８を具え
ており、このＹ軸方向移動機構８は、第１図に示すよう
に、基台９に固定されたスライダ８ａの対をガイドレー
ル５の対に滑動自在に嵌め合わせることにて、溶接ロボ
ット７をレール支持桁４に支持させるとともに溶接ロボ
ット７の上記Ｙ軸方向への移動をガイドレール５の対に
案内させ、また基台９に枢支されてサーボモータ８ｂに
より回転駆動されるポールナツト８ｃをボールネジ６に
螺合させることにて、溶接ロボット７を上記Ｙ軸方向へ
任意の位置に移動させる。

従ってここでは、フレーム２の上部の左右のレール支持
桁４の対に設けられたガイドレール５の対が、それぞれ
三台の溶接ロボット７の上記Ｙ軸方向への移動に共用さ
れ、フレーム２の左右側部の上方のレール支持桁４の対
に設けられたガイドレール５の対が、それぞれ三台の溶
接ロボット７の上記Ｙ軸方向への移動に共用され、フレ
ーム２の左右側部の下方のレール支持桁４の対に設けら
れたガイドレール５の対が、それぞれ三台の溶接ロボッ
ト７の上記Ｙ軸方向への移動に共用され、フレーム２の
下部の左右のレール支持桁４の対に設けられたガイドレ
ール５の対が、それぞれ三台の溶接ロボット７の上記Ｙ
軸方向への移動に共用されている。

またここでは、上記、ガイドレール５の各対に対応する
ボールネジ６も、そのガイドレール５の対を共用する三
台もしくは三台の溶接ロボット７の上記Ｙ軸方向への移
動に共用されている。

さらに、ここにおける各溶接ロボット７は、第２図に示
すように、上記Ｙ軸方向と直交する水平方向であるＸ軸
方向へ基台９に対し支持ポストＩＯを直線移動させる、
上記Ｙ軸方向移動機構８と同様の構成のＸ軸方向移動機
構１１と、支持ポスト１０に対し腕１２を水平軸線およ
び垂直軸線周りに旋回させて、その手首部にハンドとし
て取り付けられたスポット溶接用の溶接ガン１３　（第
２図では図示せず。）をＸ軸方向およびＹ軸方向に加え
て垂直方向であるＺ軸方向へも移動させる通常の腕旋回
機構１４と、その溶接ガン１３を腕１２に対し二自由度
で回動させて溶接姿勢を変更する通常の溶接姿勢変更機
構１５とを具えている。

かかる車体スポット溶接装置にあっては、第３図に示す
ように、車体１の上方の溶接ロボット群Ａが、車体前後
方向へ移動しながら車体ｌの上方からスポット溶接を行
い、また第２図に示すように、車体１の左右側方の溶接
ロボット群ＢおよびＣが、車体前後方向へ移動しながら
車体ｌの左右側方からスポット溶接を行い、そして第１
図および第２図に示すように、車体ｌの下方の溶接ロボ
ット群りが、車体前後方向へ移動しながら車体ｌの下方
からスポット溶接を行う。

このようにロボット群間で移動範囲がほとんど重なり合
わないように溶接作業を分担することにより、この車体
スポット溶接装置は、ラインのタクトタイムに基づく車
体−台当たりの作業時間である３７秒間に約３７０点（
２０台の溶接ロボット７の平均打点効率２秒）のスポッ
ト溶接を行って、一箇所のスポット溶接増し打ち工程の
みで車体ｌに対するスポット溶接の増し打ちを終了する
。

従ってこの車体スポット溶接装置によれば、多数の溶接
ロボット７を高密度に配置しても、容易に溶接ロボット
群同士の相互の干渉を避けつつ打点効率を維持すること
ができ、それゆえ、仮組み工程の後のスポット溶接増し
打ち工程を上記の一箇所とし得て、スペース効率を高め
ることができるとともに、溶接位置の基準とする原点が
一箇所になるので車体Ｉ全体として溶接位置精度を容易
に確保することができる。

なお、上記実施例の車体スポット溶接装置では、溶接ロ
ボット群の車体前後方向への移動を案内するガイドレー
ル５を、各溶接ロボット群Ａ、　　Ｂ。

Ｃ，Ｄ毎に共通のものとしているので、溶接ロボット群
を構成する各溶接ロボット７の移動範囲を相互の干渉を
避けつつ広くとれ、作業分担の自由度が増すとともに、
溶接ロボット群を構成する三台または三台の溶接ロボッ
ト７の基準位置が共通となって、それらの相互の位置精
度を容易に向上させることができる。

また、上記実施例の車体スポット溶接装置では、溶接ロ
ボット群Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを構成する各溶接ロボット７が
、車体の前部、中央部の車室まわり、後部のうち何れか
一つの範囲内でそれぞれ移動して、スポット溶接の増し
打ち作業を分担しているので、各溶接ロボット群を構成
する溶接ロボット７の相互の干渉を極めて容易に防止す
ることができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、例えばスポット溶接の増し打
ち点数に応じて、各溶接ロボット群を構成する溶接ロボ
ットの台数を増減し、例えば上記実施例において溶接ロ
ボット群Ａ、　　Ｃをそれぞれ三台の溶接ロボット７で
構成して、合計１６台で、３７秒間に約２９０点のスポ
ット溶接を行う、というようにしても良い。

さらに、溶接ロボット群の数をこの発明に基づき、所要
に応じて増減することもできる。

（発明の効果） かくしてこの発明の車体スポット溶接装置によれば、溶
接ロボットが、ロボット群間で移動範囲がほとんどもし
くは全く重なり合わないように溶接作業を分担できるの
で、多数の溶接ロボットを高密度に配置しても、容易に
溶接ロボット群同士の相互の干渉を避けつつ打点効率を
維持することができ、それゆえ、仮組み工程の後のスポ
ット溶接増し打ち工程を一箇所とし得て、スペース効率
を高めることができるとともに、車体全体として溶接位
置精度を容易に確保することができる。

なお、溶接ロボット群の車体前後方向への移動を案内す
る案内軌道を、各溶接ロボット群毎に共通のものとして
具えれば、溶接ロボット群を構成する溶接ロボットの、
作業分担の自由度と相互の位置精度とを容易に向上させ
ることができる。

また、溶接ロボット群を構成する各溶接ロボットを、車
体前部、車体中央部、車体後部のうち何れか一つの範囲
内でそれぞれ移動するものとすれば、各溶接ロボット群
を構成する溶接ロボット相互の干渉防止がさらに容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車体スポット溶接装置の一実施例を
示す正面図、 第２図はその実施例の装置の、第１図の■−■線に沿う
横断面図、 第３図はその実施例の装置の、第１図の■−■線に沿う
縦断面図、 第４図は従来の車体組立ラインを示す説明図である。 １・・・車体　　　　　　　２・・・フレーム５・・・
ガイドレール　　　７・・・溶接ロボットＡ、　　Ｂ、
　　Ｃ，Ｄ・・・溶接ロボット群第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車体組立ラインの、仮組み工程の後の工程に設置さ
   れ、仮組みされた車体（１）の多数の部位にスポット溶
   接を施す車体スポット溶接装置において、 車体上方で車体前後方向へ移動する少なくとも一つの溶
   接ロボット群（Ａ）と、 車体左右側方でそれぞれ車体前後方向へ移動する少なく
   とも二つの溶接ロボット群（Ｂ、Ｃ）と、車体下方で車
   体前後方向へ移動する少なくとも一つの溶接ロボット群
   （Ｄ）と、を具えることを特徴とする、車体スポット溶
   接装置。 ２、前記溶接ロボット群の車体前後方向への移動を案内
   する案内手段（５）を、各溶接ロボット群毎に共通のも
   のとして具えることを特徴とする、請求項１記載の車体
   スポット溶接装置。 ３、前記溶接ロボット群を構成する各溶接ロボット（７
   ）は、車体前部、車体中央部、車体後部のうち何れか一
   つの範囲内でそれぞれ移動することを特徴とする、請求
   項１もしくは２記載の車体スポット溶接装置。