JPH04262896A - リード板自動溶接装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電池等の被溶接物品に、
リード板を自動的に供給して溶接する自動溶接装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、整列した比較的小物の溶接対象に
、端子板などをスポット溶接で自動的に固着する場合、
パーツフィーダ等の部品供給装置から供給される端子板
を、真空吸着あるいは磁気吸着ヘッドで取り上げて搬送
コンベアなどの移送手段上に整列した溶接対象物上に移
載し、搬送コンベア上の所定位置に設置する溶接ヘッド
を下降させてスポット溶接を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、真空吸着や磁
気吸着では、吸着時の位置ずれや移載時の位置ずれ、或
るいは吸着ミスが発生しやすいため、端子板等の溶接物
品を被溶接物品の所定位置に精度良く溶接することがで
きず、高速駆動する上においても問題となっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のリー
ド板自動溶接装置では、上下一対の把持指を持つ複数の
リード板把持部をインデックステーブルの円周に等間隔
に配置する。リード板供給部から供給するリード板を、
リード板供給部に位置するリード板把持部の把持指で把
持し、把持したままリード板の有無をセンサで検出して
溶接ヘッド部の真下に送る。そして、このリード板把持
部を下降させ、Ｘ−Ｙテーブルなどに整列して載置され
た電池等の被溶接物品上にリード板を保持し、溶接ヘッ
ド部を下降させてリード板を被溶接物品上に押圧保持後
、把持指を解放して溶接を行う。溶接が終わると、この
リード板把持部を上昇させながらリード板供給部に送り
、把持指を解放してリード板の供給を受け、以降、前記
動作を繰り返し行う。

【０００５】

【作用】本発明のリード板自動溶接装置により、リード
板を被溶接物品の所定の位置に均一な寸法精度で溶接す
ることができる。

【０００６】

【実施例】以下、実施例を図に基づいて説明する。

【０００７】−全体的構成− 図１は本発明リード板自動溶接装置における一実施例を
示す側面図である。リード板自動溶接装置はベース１１
を有し、これにリード板供給部２、ワークテーブル部６
、駆動手段７１、制御部８を配置し、ベース１１上に設
けるサブベース１２にリード板移載部３、リード板検出
部４（図３）、溶接ヘッド部５、駆動機構７（図４）と
いった構成要素を配置する。次に、各構成要素について
説明する。

【０００８】−リード板供給部− リード板供給部２は、フープ材供給リール２１、ガイド
ローラ２２、ピッチ送り手段２３、リード板製造手段２
４からなる。

【０００９】フープ材供給リール２１は、フープ状態で
一巻ずつ供給されるリード板ロールを装填する。２２は
このフープ材の走行路にあって、フープ材の走行を補助
する複数個のガイドローラである。２３は、フープ材を
上下方向から挟持する上下一対の挟持ローラ２３１と、
挟持ローラ２３１の片方を指定量だけ回転させるパルス
モータ２３２および図示しないパルスモータ駆動手段か
らなり、フープ材を指定ピッチずつ送り出すピッチ送り
手段である。２４は、フープ材切断機能と成形手段とを
合わせ持ち、後述する駆動機構７の図示しないカム駆動
によってフープ材走行路上に下降する切断・成形金型２
４１と、この金型２４１が下降するときにフープ材走行
路下に上昇する受け型２４２とからなり、ピッチ送り手
段２３から送り出されたフープ材を所定位置で切断して
指定形状に成形するリード板製造手段である。

【００１０】−リード板移載部− 図２は本実施例におけるリード板移載部の構成を示す側
面図である。リード板移載部３は、フレーム３１、イン
デックステーブル３２、リード板把持部３３、第１、第
２、第３昇降ガイド３４、３５、３６からなる。

【００１１】インデックス装置３２１は、入力軸が上面
で出力軸が下面に位置しており、サブベース１２に取り
付けたフレーム３１に、支持ブロック３１１を介して載
置され、前記出力軸は支持ブロック３１１の貫通孔に突
出する。３２は、フレーム３１の開口部と支持ブロック
３１１の貫通孔に軸部を通して、インデックス装置３２
１の出力軸に吊り下げる形でキー結合したインデックス
テーブルで、円周部の４ケ所に等間隔に配置されたリー
ド板把持部３３を持つ。

【００１２】リード板把持部３３は、インデックステー
ブル３２のテーブル面に対し垂直に設けるアングル３３
２に上下運動可能に取り付けられた下側の把持指３３１
ａと、この下側の把持指３３１ａに上下運動可能に取り
付けられた上側の把持指３３１ｂとからなる。

【００１３】把持指３３１ａは、図３に示すように先端
が回転方向と反対側に曲がり、Ｌ字形になって把持指３
３１ｂと交差する把持面を持ち、把持指３３１ｂの把持
面を支持する。そして、把持指３３１ａは、前記アング
ル３３２と平行な部位の後面と前面に各々レール３３４
ａ、３３４ｂを上下方向に持ち、前記アングル３３２に
固定したスライダ３３３ａに、後面側のレール３３４ａ
を介して上下移動するように取り付ける。そして、把持
指３３１ａとアングル３３２間に設ける引っ張りコイル
ばね３３５ａによって、把持指３３１ａはレール３３４
ａに沿って上方向に付勢される。また、把持指３３１ａ
の上端部に持つカムフォロワ３３６ａで、後述する昇降
ガイドの昇降動作を把持指３３１ａに伝達する。

【００１４】把持指３３１ｂは、その先端部の下面に把
持面を持ち、把持指３３１ａの把持面と平行に対面する
。そして、把持指３３１ｂは、前記アングル３３２と平
行な部位の後面に持つスライダ３３３ｂを介して、把持
指３３１ａの前面側レール３３４ｂに取り付ける。そし
て、自身と把持指３３１ａ間に設ける引っ張りコイルば
ね３３５ｂによって、下方向すなわち把持指３３１ａ側
へレール３３４ｂに沿って付勢される。また、把持指３
３１ｂの上端部に持つカムフォロワ３３６ｂで、後述す
る昇降ガイドの昇降動作を把持指３３１ｂに伝達する。

【００１５】３４は、フレーム３１の開口部に面しテー
ブル面に対して垂直に設けるアングル３４１に取り付け
、この開口部を貫通する第１昇降ガイドで、リード板供
給部に位置するリード板把持部の上側の把持指３３１ｂ
を昇降させる。第１昇降ガイド３４は、レール３４２と
スライダ３４３からなるスライドユニットを持ち、スラ
イダ３４３をアングル３４１の垂直面に固定してレール
３４２は第１昇降ガイド３４の垂直面に固定し、アング
ル３４１に対し上下自在に取り付ける。そして、第１昇
降ガイド３４は上端部に球面滑り軸受け３４４を持ち、
後述する駆動機構の当該揺動レバーと自身とを連結する
。また、第１昇降ガイド３４は下端部の後面に凹形状の
係合部を持ち、リード板供給部付近に前期上側の把持指
３３１ｂの上端のカムフォロワ３３６ｂが位置する時に
、これと係合する。

【００１６】さらに、第１昇降ガイド３４と同様構造の
第２昇降ガイド３５と第３昇降ガイド３６を溶接ヘッド
部付近に配置する。第２昇降ガイド３５は把持指３３１
ａのカムフォロワ３３６ａに対するものであり、第３昇
降ガイド３６は把持指３３１ｂのカムフォロワ３３６ｂ
に対するものである。

【００１７】−リード板検出部− 図３はリード板移載過程を示す、インデックステーブル
およびリード板把持部の上面図である。リード板検出部
４はセンサ４１と取付金具４２からなる。

【００１８】４２は、リード板供給部２でリード板把持
部３３が把持したリード板Ｐが、９０度インデックス送
りされて一時停止する位置の上方に設置するセンサ４１
を固定する取付金具で、フレーム３１の下面に取り付け
る。４１は、反射型フォトセンサ等のセンサで、その直
下に一時停止するリード板把持部の先に、リード板が存
在するかどうかを検出する。

【００１９】−溶接ヘッド部− 溶接ヘッド部５は、図１および図３に示すように、溶接
ヘッド５１、加圧ユニット５２、第４昇降ガイド５３か
らなる。

【００２０】５１は、溶接電極Ｗａと溶接電極Ｗｂから
なる溶接ヘッドで、リード板把持部３３に把持されリー
ド板検出部４を経てインデックス送りされてきたリード
板Ｐを、後述するワークテーブル部に整列したワークＸ
上面に抵抗溶接により溶着する。５２は、リード板Ｐを
ワークＸ上面に一定の接触圧で接触させる加圧ユニット
で、リード板ＰとワークＸ上面との接触抵抗を一定にす
る。５３は、加圧ユニットおよび溶接ヘッドを昇降させ
る第４昇降ガイドで、スライドユニット５４を介してフ
レーム３１の側壁３１２に上下方向に設けるレール５５
に、上下運動可能に取り付ける。そして、他の昇降ガイ
ドと同様に、自身の上端部に持つ図示しない球面滑り軸
受で、後述する駆動機構の当該揺動レバーと連結する。

【００２１】−ワークテーブル部− ワークテーブル部６は、Ｘ−Ｙテーブル６１とワーク設
置台６２とからなり、後述する制御部の指令によって、
ワーク設置台上に位置決め整列された複数のワークを、
前記溶接ヘッドの降下位置に順次位置決めする。

【００２２】−駆動機構− 図４は本実施例における駆動機構の構成を示す上面図で
あり、駆動機構７は、図１と図４に示すように駆動手段
７１、カム軸７２、カム群７３１、７３２、７３３、７
３４、揺動レバー群７４１、７４２、７４３、７４４、
インデックステーブル駆動部７５からなる。

【００２３】７１は、カム軸を回転させる駆動手段で、
図１に示すモータ７１１、減速機７１２からなり、モー
タ７１１の回転速度を減速機７１２で一定の比率で減速
し、出力軸に取り付けたスプロケット７１３を回転させ
る。７２は、カム群およびインデックステーブル駆動部
のウォーム７５１を取り付けるカム軸で、軸受ユニット
７２１、７２２、７２３で回転可能に支持し、サブベー
ス１２に取り付ける。そして、カム軸の端部の一方にス
プロケット７２４を取り付け、前記のスプロケット７１
３の回転に応じ、チェーン伝動によりカム軸７２を回転
させる。カム群７３１、７３２、７３３、７３４は、カ
ム軸の回転によって、揺動レバー群の各々をカム毎の角
度変化パターンで揺動させる。揺動レバー群は、４本の
揺動レバー７４１、７４２、７４３、７４４からなる。 揺動レバー７４１は、前記昇降ガイド３４の上端にその
一端を作用点として連結し、支点部を支点軸７４５に回
転可能に支持させ、力点部にカム７３１の回転運動を作
用させる。そして、揺動レバー７４１の他方の一端とサ
ブベース１２の前記軸受ユニットを取り付けた面との間
に引っ張りコイルばね７４７を取り付けて、揺動レバー
７４１を前記の力点とカム７３１とが常に接する方向に
付勢する。他の揺動レバーも同様の構成を有し、揺動レ
バー７４２は支点軸７４６を支点として、カム７３２と
接して前記昇降ガイド３５と連結し、図示しない引っ張
りコイルばねによってカム側へ付勢される。揺動レバー
７４３は支点軸７４６を支点として、カム７３３と接し
て前記昇降ガイド３６と連結し、図示しない引っ張りコ
イルばねによってカム側へ付勢される。揺動レバー７４
４は支点軸７４６を支点として、カム７３４と接して前
記昇降ガイド５３と連結し、図示しない引っ張りコイル
ばねによってカム側へ付勢される。７５は、前記のイン
デックス装置３２１を駆動するインデックス駆動部で、
カム軸に取り付けられたウォーム７５１の回転が、図示
しないウォームホイールを回転させ、これと同じ回転軸
に取り付けたプーリ７５２を回転させる。そして、ベル
ト伝動により、インデックス装置３２１の入力軸に取り
付けられたプーリ７５３を回転させ、インデックス装置
を駆動する。

【００２４】−制御部− 制御部８は、シーケンス制御部８１とＸ−Ｙテーブル制
御部８２とからなり、シーケンス制御部８１は、リード
板供給部２のピッチ送り手段２３、駆動手段７１を制御
し、リード板検出部４の検出結果により溶接ヘッド部５
を制御する。Ｘ−Ｙテーブル制御部８２は、シーケンス
制御部８１の制御信号により、Ｘ−Ｙテーブル６１を、
あらかじめ設定した位置に移動するよう制御する。

【００２５】−動作− このような構成を持つ本実施例の動作につき、図５のカ
ム線図に基づいて説明する。

【００２６】まず、リード板の材料であるロール状のフ
ープ材をフープ材供給リール２１に装填し、その先端を
ガイドローラ２２を経てピッチ送り手段２３の所定位置
に設定しておく。

【００２７】リード板自動溶接装置の自動運転を開始す
ると、ピッチ送り手段２３が所定量フープ材を送り、待
機しているリード板把持部３３の下側の把持指３３１ａ
上にその先端が到達する（Ａ点）。同時に、駆動手段７
１が駆動されてカム軸７２が回転を始め、前記の把持指
３３１ａ上にフープ材先端が到達した時点でカム７３１
により揺動レバー７４１が揺動して昇降ガイド３４を押
し下げ、係合する上側の把持指３３１ｂを下げてフープ
材先端部を把持する（Ｂ点）。加えて、リード板製造部
２４が動作し、切断・成形金型２４１の下降と受け型２
４２の上昇によってフープ材の切断と成形が行われてリ
ード板となり、切断・成形金型２４１の上昇と受け型２
４２の下降により、リード板のみが把持指３３１に把持
される（Ｃ点）。この時、カム軸とインデックス駆動部
７５により、インデックステーブル３２が回転を始め４
分の１回転して一旦停止し、リード板検出部４のセンサ
４１の真下に、把持しているリード板を位置させる。セ
ンサ４１がリード板の存在を検出した場合にシーケンス
制御部８１は、このリード板を把持しているリード板把
持部３３が溶接ヘッド部５に送られたとき、溶接ヘッド
部５に溶接を実行させる。リード板の存在を検出しない
場合には、そのリード板把持部が溶接ヘッド部に送られ
ても、溶接を実行させない。

【００２８】リード板把持部３３がリード板検出部４を
経て、さらにインデックステ−ブル３２の４分の１回転
により溶接ヘッド部に送られると、上限位置で待機して
いる昇降ガイド３５の下端にカムフォロワ３３６ａが接
触し、リード板把持部３３全体が昇降ガイド３５の下端
に沿って一段階下がってから一旦停止する。この時、ワ
ークテーブル部のＸ−Ｙテーブル６１は、Ｘ−Ｙテーブ
ル制御部８２によって、リード板を溶接しようとするワ
ークが溶接ヘッド５１の真下に位置するよう位置決めさ
れる。

【００２９】溶接ヘッド部で一旦停止すると、カム７３
２により揺動レバー７４２が揺動して昇降ガイド３５を
押し下げ、係合しているリード板把持部３３全体がさら
に一段階下降し、ワークテーブル６２上に位置決めされ
ているワーク上面にリード板が載置される（Ｄ点）。ほ
ぼ同時に、カム７３４により揺動レバー７４４を揺動し
て昇降ガイド５３を押し下げ、溶接ヘッド部を下降させ
てワーク上面のリード板を一定圧で押圧する（Ｅ点）。 押圧すると同時に、カム７３３により揺動レバー７４３
が揺動して昇降ガイド３６を押し上げ、係合している上
側の把持指３３１ｂを上げてリード板を解放する（Ｆ点
）。リード板の把持を解放した後、シーケンス制御部８
１が溶接ヘッド部に溶接実行を指示する。溶接が完了す
ると、カム７３４により揺動レバー７４４を揺動して昇
降ガイド５３を押し上げ、溶接ヘッド５１を元位置に戻
す（Ｇ点）。

【００３０】溶接作業終了後リード板把持部３３は、さ
らにインデックステ−ブル３２の４分の１回転分送られ
、一旦停止する。送り始めには、把持指３３１ｂが昇降
ガイド３６に係合して上昇しているため、溶接されたリ
ード板に力が加わることなく進み、昇降ガイド３６から
カムフォロワ３３６ｂが外れる時点で把持指３３１ｂが
下降し、空把持状態となる。また、昇降ガイド３５から
カムフォロワ３３６ａが外れる時点で、リード板把持部
３３が引っ張りコイルばね３３５ａによって上限位置ま
で戻された状態となる。この位置において、本実施例で
は何の作業も実行しない。

【００３１】この無作業位置からさらに４分の１回転送
って、元のリード板供給部に一旦停止させるとき、送り
途中で、上限位置にある昇降ガイド３４にカムフォロワ
３３６ｂが乗り上げ把持指３３１ｂが上昇するため、把
持を解放した状態で停止することとなる。この状態まで
が、ひとつのリード板把持部３３が行う１機械サイクル
で、他のリード板把持部も同様にこの連続作業を行う。

【００３２】

【発明の効果】本発明のリード板自動溶接装置により、
供給されたリード板を一定位置で把持したまま、リード
板有無検出を経て、溶接位置にインデックス送りするた
め、高速運転を行っても位置ずれすることがなく、精度
良く被溶接物品にリード板を溶接することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明リード板自動溶接装置の一実施例を示す
側面図である。

【図２】実施例に係わるリード板移載部の構成を示す側
面図である。

【図３】実施例におけるリード板移載過程を説明するイ
ンデックステーブルおよびリード板把持部の要部上面図
である。

【図４】実施例に係わる駆動機構の構成を示す要部上面
図である。

【図５】実施例の動作を説明する駆動機構のカム線図で
ある。

【図６】実施例におけるリード板を溶接したワークの斜
視図である。

【符号の説明】

１　　リード板自動溶接装置 ２　　リード板供給部 ３　　リード板移載部 ４　　リード板検出部 ５　　溶接ヘッド部 ６　　ワークテーブル部 ７　　駆動機構 ８　　制御部 ３２　　インデックステーブル ３３　　リード板把持部 ３４、３５、３６、５３　　昇降ガイド４１　　センサ ７１　　駆動手段 ７２　　カム軸 ７３１、７３２、７３３、７３４　　カム群７４１、７
４２、７４３、７４４　　揺動レバー群Ｐ　　リード板 Ｘ　　ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被溶接物品の所定の位置に、リード板
   を自動的に供給して溶接する装置であって、下記構成を
   備え、下記工程を順次遂行することを特徴とするリード
   板自動溶接装置。 構成： （ａ）インデックステーブル。 （ｂ）上下一対の把持指を持ち、前記インデックステー
   ブルの円周に等間隔を置いて上下動可能に設けられた、
   複数のリード板把持部。 （ｃ）前記リード板把持部のひとつにリード板を供給す
   るリード板供給部。 （ｄ）前記リード板把持部が把持したリード板の有無を
   検出するセンサ。 （ｅ）前記リード板把持部が把持したリード板を、被溶
   接物品の所定位置に溶接する溶接ヘッド部。 （ｆ）前記リード板供給部と溶接ヘッド部に位置するリ
   ード板把持部若しくはその把持指および、溶接ヘッド部
   を上下動作させる昇降ガイド群。 （ｇ）前記昇降ガイド群に一端を連結し他端をカム群に
   支持させて、カム毎の形状パターンに倣って各昇降ガイ
   ドを昇降動作させる揺動レバー群。 （ｈ）前記カム群を取り付けるカム軸と前記インデック
   ステーブルを、関連づけて駆動させる駆動手段。 （ｉ）前記リード板供給部、溶接ヘッド部、および駆動
   手段を制御する制御部。 工程： （Ａ）リード板供給部から供給されるリード板を、リー
   ド板把持部の把持指に把持させる工程。 （Ｂ）センサの検知結果に基づき、Ａ項で把持されたリ
   ード板を、被溶接物品の所定位置に溶接する工程。 （Ｃ）溶接後、リード板把持部の把持指を解放する工程
   。