JPH0553781U - 自動多点溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンベヤー上を流れる寸法形状の異なる多品種
の板状ワークに対して、単一の溶接装置で自動的かつ連
続的に多点スポット溶接を確実に行うことを可能にす
る。 【構成】架台上でワークの幅方向に移動可能なベース台
車上に、送り方向および幅方向に移動可能な溶接ガンと
ワーク移送用コンベヤーと側面位置決め用チャックを搭
載し、さらに、架台上に、上下方向および送り方向に移
動可能な後面位置決め用チャックと、上下方向に移動可
能な前面位置決め用チャックを設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、薄板プレス成形品をスポット溶接等で組み付けるのに好適な自動多 点溶接装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車、鉄道車両、家庭用電気製品などでは、薄板のプレス成形品を一体的に 組み付けるために、重ね抵抗溶接であるスポット溶接が広く行なわれている。と ころで、多点（マルチ）スポット溶接を行なうためには、従来から、トランス分 離型溶接機が広く使用されており、この種の溶接機には大電流を流すための二次 ケーブルが接続されている。しかし、二次ケーブルは、大電流を流すことから太 い線（例えば、最低でも直径６０ミリ）で形成する必要があり、可撓性の低いも のである。そのため、溶接ガンを大きな距離移動させることはできず、また、比 較的短い距離だけ移動させるだけでも、可撓性の低さから消耗品となってしまう 。

【０００３】 これに対し、トランス付き溶接ガンの場合は、二次ケーブルが不要であり、比 較的小径（例えば、直径２０〜３０ミリ）の一次ケーブルのみが使用されるので 、溶接ガンの移動可能距離が大幅に増大する。しかしながら、このトランス付き ガンでは、被溶接物を挟む二つの電極がコの字形のフレームに支持されており、 コの字形で囲まれた部分（フトコロと称す）を大きくすると経済的を不利益が大 きくなってしまう。そのため、フトコロが比較的狭い（例えば、縦横数百ミリ程 度）状態で使用されることが多い。このような制約のため、コンベヤー上を搬送 されるワーク（被溶接物）に対して溶接することは事実上不可能である。また、 スポット溶接が利用されるワークには、大きさや形状が種々異なる多品種少量生 産のものがあり、これらを単一の溶接装置で処理できれば非常に有利である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 以上のように、従来のスポット溶接装置にあっては、トランス分離型溶接機を 用いる場合には、二次ケーブルが存在するために、溶接ガンを大きな距離移動さ せることはできず、比較的短い距離だけ移動させるだけでも、可撓性の低さから 消耗品となってしまうという課題があった。一方、トランス付き溶接ガンを用い る場合には、フトコロ寸法を大きく取ることができないので、コンベヤー上を搬 送されるワークに対しては、コンベヤーが邪魔になってワークを溶接することが 不可能になったり、ワーク上の溶接位置がきわめて制約されるという課題があっ た。さらに、従来のスポット溶接装置では、ワークの大きさや形状が種々異なる 多品種少量生産に対しては、単一の溶接装置で対応することができないという課 題もあった。

【０００５】 本考案はこのような従来技術に鑑みてなされたものであり、本考案の目的は、 コンベヤー上を流れる多品種の（長さ、幅が異なる）ワークに対しても、単一の 装置で自動的にかつ連続的にスポット溶接を確実に行ない得る自動多点溶接装置 を提供することである。

【０００６】

【課題解決のための手段】

本考案による自動多点溶接装置は、ワークの幅方向に移動可能な左右のベース 台車と、各ベース台車上に搭載されたワーク送り用のコンベヤーと、各ベース台 車上にワーク送り方向に移動可能に搭載されたガン台車と、各ガン台車上に装着 された溶接ガンと、各ガン台車上に装着されたワーク側面位置決め手段と、を有 する構成とすることにより、上記目的を達成するものである。

【０００７】 別の本考案による自動多点溶接装置は、上記構成に加えて、コンベヤーがベー ス台車に対して上下移動可能に搭載されている構成、各ベース台車に複数のガン 台車が搭載されている構成、各溶接ガンがガン台車に対してワークの幅方向に移 動可能である構成、ワークの前面に当接するワーク前面位置決め手段とワークの 後面に当接するワーク後面位置決め手段とを有する構成、ワーク前面位置決め手 段およびワーク後面位置決め手段がそれぞれ上下方向に移動可能である構成、あ るいは後面位置決め手段がワークの送り方向に移動可能である構成とすることに より、一層効率よく上記目的を達成するものである。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案を具体的に説明する。図１は本考案を適用した自 動多点溶接装置の一実施例の平面図であり、図２は図１中の線２−２から見た正 面図であり、図３は図１の自動多点溶接装置のベース台車およびガン台車を取り 出して示す模式的斜視図である。図１〜図３において、架台１上にはワーク２２ の幅方向（Ｙ方向）に移動可能な左右２台のベース台車２、２が搭載されており 、各ベース台車２上には２台づつ（合計４台）のガン台車３、３と１本づつ（合 計２本）のコンベヤー６が搭載されている。各ベース台車２、２は、架台１にワ ーク送り方向と直角に敷設された２本のレール３１、３１上に沿って移動可能に 搭載され、該架台１に装着された左右のモーター１１、１１により、中心部近く まで延びるスクリュー軸４４、４４を介して、個別にワーク２２の幅方向（Ｙ方 向）に移動させることができる。

【０００９】 各ベース台車２上の２台のガン台車３、３は、該ベース台車２に敷設された２ 本のレール３２、３２に沿ってワーク送り方向（Ｘ方向）に移動可能に搭載され ている。これら（合計４台）のガン台車３は、各ベース台車２に装着された個別 のモーター１３により、スクリュー軸３３を介してワーク送り方向に移動（位置 調節）することができる。各ガン台車３にはスポット溶接用のトランス付き溶接 ガン４が搭載され、各溶接ガン４は各ガン台車３に装着されたモーター１７によ りワーク２２の幅方向（Ｙ方向）に移動（位置調節）することができる。ワーク ２２は、他の装置のコンベヤー等により矢印Ａ方向から本溶接装置の左右のコン ベヤー６、６上に送給され、溶接処理されたワーク２２は、矢印Ｂ方向へ送り出 され他のコンベヤー等により次の処理工程へ送られる。

【００１０】 図４はワーク２２を例示する平面図であり、図５は図４中の線５−５に沿った 断面図である。このワーク２２は、例えば、梱包箱を構成するパネル板や机の天 板などの金属板に補強材を溶接で組み付けるものである。図４中の幅寸法Ｗおよ び長さ寸法Ｌとしては種々の値のものがあるが、一般的には、Ｗ＝５００〜２０ ００ミリ、Ｌ＝５００〜１５００ミリ程度の範囲のものを取り扱うことが多い。 図４および図５において、前後端を折り曲げたパネル本体２３の裏面（図示の上 側面）には、横方向に延びるリブ状の複数本の補強材２４、２５が溶接され、ま た、パネル本体２３の両側にはこれらの補強材を接続するように配置された帯状 （当て板状）の補強材２６が溶接されている。図１〜図３の自動多点溶接装置は 、図４および図５に示すようなワーク２２の溶接処理、すなわち、パネル本体２ ３に対する各補強材２４、２５、２６の溶接工程を行なうのに好適な装置である 。そして、このような溶接工程を自動的に行なうためには、ワーク２２の位置決 めを確実に行なうことが要請される。

【００１１】 図１〜図３において、左右２台づつ合計４台のガン台車３のそれぞれには、ワ ーク２２の横方向（Ｙ方向）の位置を規制するためのワーク側面位置決め手段５ が搭載されている。これらのワーク側面位置決め手段５は、例えば、空気圧式ま たは油圧式のシリンダーで作動するＹ方向位置決め用のチャックで構成されてい る。また、架台１上には、ワーク２２の後面に当接可能な後面位置決め手段７と 、ワーク２２の前面に当接可能な前面位置決め手段９が搭載されている。これら の後面位置決め手段７および前面位置決め手段９は、ワーク２２の送り方向（Ｘ 方向）の位置を規制するためのものである。

【００１２】 図示の例では、後面位置決め手段７は、架台１の両側に敷設されたレール３４ 、３４上に沿ってワーク送り方向に移動可能にかつ上下方向に移動可能に支持さ れたブーム３５と、該ブーム３５上に横方向（Ｙ方向）に移動可能に装着された 左右２個のＸ方向位置決め用のチャック８、８とを備えている。各チャック８、 ８は、空気圧式または油圧式のシリンダーで作動するものであり、ブーム３５に 装着された共通のモーター２０により、スクリュー軸３６を介して、センタリン グ状態を保持しながらＹ方向に移動させることができる。また、後面位置決め手 段７の全体は、架台１上に装着されたモーター１９により、スクリュー軸３７を 介して、ワーク送り方向に移動させることができる。

【００１３】 一方、前面位置決め手段９は、架台１上に上下方向に移動可能に支持されたブ ーム３８と、該ブーム３８上に横方向（Ｙ方向）に移動可能に装着された左右２ 個のＸ方向位置決め用のチャック１０、１０とを備えている。これらのチャック １０、１０は、空気圧式または油圧式のシリンダーで作動するものであり、ブー ム３８に装着された共通のモーター２１により、スクリュー軸３９を介して、セ ンタリング状態を保持しながらＹ方向に移動させることができる。

【００１４】 前記各溶接ガン４は、トランス付きスポット溶接機であり、ワーク２２の溶接 部を挟む上下２個の電極４１、４２をコの字形のフレーム４３で支持する構造を 有している。また、図示の例では、後面位置決め手段７のブーム３５および前面 位置決め手段９のブーム３８は、それぞれ、空気圧式または油圧式のシリンダー により、上下移動（上昇および下降）可能に支持されている。

【００１５】 次に、図１〜図３について説明した自動多点溶接装置によりワーク２２をスポ ット溶接する時の動作を説明する。パネル本体２３に各補強材２４〜２６が仮り 組みされたワーク２２は、他の装置のコンベヤー等により矢印Ａ方向から本装置 内へ移送される。その場合、送給されるワーク２２の寸法信号が予め本装置の制 御部へ送信され、該信号に基づいて、左右のベース台車２、２は、各モーター（ サーボモーター）１１、１１により、ワーク２２の大きさに適した幅方向（Ｙ方 向）位置まで自動的に移行している。これによって、該ベース台車２、２に搭載 されている各溶接ガン４、各側面位置決め手段（チャック）５および各コンベヤ ー６は、それぞれ、ワーク２２の進行方向の中心線を中心として同時にワーク２ ２の幅に適したＹ方向位置に配置されている。

【００１６】 さらに、予め送信された前記寸法信号に基づいて、後面位置決め手段７に搭載 された各チャック８と前面位置決め手段９に搭載された各チャック１０も、それ ぞれのチャック移動モーター２０、２１の駆動制御により、同時にワーク２２の 幅に適したＹ方向位置に移動する。なお、この時点では、後面位置決め手段７お よび前面位置決め手段９は上昇位置にある。以上のような初期設定の下で、送給 されるワーク２２は、左右のベース台車２、２上のコンベヤー６、６上に送り込 まれる。

【００１７】 本装置内に移送されてきたワーク２２は、左右のコンベヤー６、６でさらに前 方へ送られ、前面位置決め手段９上の各チャック１０、１０のストッパー部の進 行方向直前にて停止する。そこで、ブーム３８とともに該チャック１０、１０を 下降させ、それらのエアシリンダーを作動させてチャック１０、１０を引き寄せ る。一方、後面位置決め手段７上のチャック８、８はワーク２２の後端が通過し た後にブーム３５とともに下降させられ、次いで、後面位置決め手段７全体をモ ーター（サーボモーター）１９で前進させ、各チャック８、８をワーク２２の長 さ（後端）に適した位置に停止させる。そこで、各チャック８、８のエアシリン ダーを作動させてワーク２２の後面を押し、前方のチャック１０、１０のストッ パー部との間でワーク２２を挟持することにより、Ｘ方向の位置決めを行なう。

【００１８】 次に、左右のワーク送り用のコンベヤー６、６を降下させ、ワーク２２を溶接 ガン４の下側の電極（バックバー上の電極）４２上に位置させる。しかる後に、 後面位置決め用のチャック８、８および前面位置決め用のチャック１０、１０を 一旦緩め、４個の側面位置決め用のチャック５によりＹ方向の位置を定めてチャ ックし、さらに前記Ｘ方向の位置決め用のチャック８、８、１０、１０も再びチ ャックしてＸ方向の位置決めを行なう。こうしてＸ方向およびＹ方向の位置を正 しく決めた後、仮り組み（位置決め）された各部材の溶接を行なう。

【００１９】 この溶接は、各ガン台車３のＸ方向位置をそれらのモーター１３で制御するこ とにより、ワーク２２上の所定の位置で行なわれる。また、Ｙ方向に異なる位置 の溶接は、必要な溶接ガン４のガン台車３に対するＹ方向位置をモーター１７で 制御することにより行なわれる。例えば、図４において、左右の最外側の各溶接 点Ｐはガン台車３のＸ方向の位置制御のみで実行できるが、それより内側の溶接 点Ｑでの溶接は溶接ガン４のＹ方向位置も制御しながら実行する。

【００２０】 溶接が終了すると、各チャック５、８、１０を緩め、後面位置決め手段７およ び前面位置決め手段９を上方へ退避させた後、コンベヤー６を作動させてワーク ２２を矢印Ｂ方向へ搬出する。ワーク２２を搬出した後、各コンベヤー６、６は 、下側の電極４２より若干高い位置へ戻される。以下、前述の動作を繰り返すこ とにより、他のワークに対して連続的に自動多点溶接を行なうことができる。そ の場合、ワークの寸法や溶接位置が異なる場合でも、同様に自動的に溶接するこ とができる。

【００２１】 以上説明した実施例によれば、両側のスポット溶接用の溶接ガン４、両側の側 面位置決め用チャック５および両側のワーク移送用コンベヤー６を、ワーク２２ のサイズに合わせて同時に移動させて位置調節するように構成したので、寸法お よび形状の異なるワークでも連続的に自動多点溶接することができ、単一の装置 で多品種少量生産にも容易にかつ効率よく対応できる自動多点溶接装置が得られ た。

【００２２】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなごとく、本考案の自動多点溶接装置によれば、ワーク の幅方向に移動可能な左右のベース台車と、各ベース台車上に搭載されたワーク 送り用のコンベヤーと、各ベース台車上にワーク送り方向に移動可能に搭載され たガン台車と、各ガン台車上に装着された溶接ガンと、各ガン台車上に装着され たワーク側面位置決め手段と、を有する構成としたので、コンベヤー上を流れる 多品種の（長さ、幅が異なる）ワークに対しても、単一の装置で自動的にかつ連 続的にスポット溶接を確実に行ない得る自動多点溶接装置が提供される。

【００２３】 別の本考案によれば、上記構成に加えて、コンベヤーがベース台車に対して上 下移動可能に搭載されている構成、各ベース台車に複数のガン台車が搭載されて いる構成、各溶接ガンがガン台車に対してワークの幅方向に移動可能である構成 、ワークの前面に当接するワーク前面位置決め手段とワークの後面に当接するワ ーク後面位置決め手段とを有する構成、ワーク前面位置決め手段およびワーク後 面位置決め手段がそれぞれ上下方向に移動可能である構成、あるいは後面位置決 め手段がワークの送り方向に移動可能である構成としたので、一層効率よく、コ ンベヤー上を流れる多品種の（長さ、幅が異なる）ワークに対しても、単一の装 置で自動的にかつ連続的にスポット溶接を確実に行ない得る自動多点溶接装置が 提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用した自動多点溶接装置の一実施例
の要部構成を示す平面図である。

【図２】図１中の線２−２から見た自動多点溶接装置の
正面図である。

【図３】図１の自動多点溶接装置におけるベース台車と
ガン台車とコンベヤーとワークの概略配置を示す模式的
斜視図である。

【図４】図１の自動多点溶接装置で溶接するのに好適な
ワークの一例を示す裏面図である。

【図５】図４中の線５−５に沿った断面図である。

【符号の説明】

１ 架台 ２ ベース台車 ３ ガン台車 ４ 溶接ガン ５ 側面位置決め手段（チャック） ６ ワーク移送用のコンベヤー ７ 後面位置決め手段 ８ 位置決め用のチャック ９ 前面位置決め手段 １０ 位置決め用のチャック １１ ベース台車移動用のモーター １３ ガン台車移動用のモーター １７ 溶接ガン移動用のモーター １９ 後面位置決め手段移動用のモーター ２０ チャック移動用のモーター ２１ チャック移動用のモーター ２２ ワーク（被溶接物） ２３ パネル本体（ワーク） ２４ リブ状の補強材（ワーク） ２５ リブ状の補強材（ワーク） ２６ 当て板状の補強材（ワーク） ３１ レール ３２ レール ３４ レール ３５ ブーム ４１ 上側の電極 ４２ 下側の電極 ４３ フレーム（溶接ガン） Ａ ワークの搬入方向 Ｂ ワークの排出方向 Ｐ 溶接点 Ｑ 溶接点

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの幅方向に移動可能な左右のベ
   ース台車と、各ベース台車上に搭載されたワーク送り用
   のコンベヤーと、各ベース台車上にワーク送り方向に移
   動可能に搭載されたガン台車と、各ガン台車上に装着さ
   れた溶接ガンと、各ガン台車上に装着されたワーク側面
   位置決め手段と、を有することを特徴とする自動多点溶
   接装置。
2. 【請求項２】 コンベヤーがベース台車に対して上下
   移動可能に搭載されていることを特徴とする請求項１の
   自動多点溶接装置。
3. 【請求項３】 各ベース台車に複数のガン台車が搭載
   されていることを特徴とする請求項１の自動多点溶接装
   置。
4. 【請求項４】 各溶接ガンがガン台車に対してワーク
   の幅方向に移動可能であることを特徴とする請求項１の
   自動多点溶接装置。
5. 【請求項５】 ワークの前面に当接するワーク前面位
   置決め手段とワークの後面に当接するワーク後面位置決
   め手段とを有することを特徴とする請求項１の自動多点
   溶接装置。
6. 【請求項６】 ワーク前面位置決め手段およびワーク
   後面位置決め手段がそれぞれ上下方向に移動可能である
   ことを特徴とする請求項４の自動多点溶接装置。
7. 【請求項７】 後面位置決め手段がワークの送り方向
   に移動可能であることを特徴とする請求項５の自動多点
   溶接装置。