JPH0796373A - プレス加工したシート状金属要素で構成される構造物のスポット溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 車両本体の組立てにおいてそれぞれの型式に
応じた固定装置を備え、構成要素供給ラインからの要素
を適正な位置に固定する装置を備えたスポット溶接装置
の提供。 【構成】 特に車両本体の溶接装置で、溶接される要素
が、位置決めゲート１７，１８で搬送されるロック装置
により正確な位置にロックされる。溶接される多数の構
造物の種々の形式に応じて複数組の位置決めゲート１
７，１８が設けられ、その上で溶接ステーションが操作
される。ゲート１７，１８は動力付台車２０に設けてあ
る。この台車は搬送ライン２の両側で縦方向にガイドさ
れる。そのために、操作位置にあるゲート対は即座に交
換できる。溶接される構造物の要素は、互いにあらかじ
め連結されることなく、ホック６で吊り下げられて運転
領域に到達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス加工したシート
状金属要素で構成される構造物、特に車輌本体、のスポ
ット溶接装置であって、プログラム可能な自動溶接手段
を備えた溶接ステーションと、溶接される構造物を順次
溶接ステーションに供給するラインと、運転領域で素早
く相互に交換できるように溶接ステーションに設けら
れ、溶接される構造物を構成している要素を相互に適正
な組立位置にクランプするための装置を搬送し、それぞ
れのゲートには溶接される構造物のそれぞれの型式に適
合したクランプ装置を設けた少なくとも２組の位置決め
ゲートとを有し、上記各組のゲートは、待機領域と運転
領域との間を素早く移動できるように、溶接領域の両側
に該溶接領域の長手方向に移動可能に設けられ、各組の
ゲートは、運転領域にあるとき、離間した非操作位置
と、クランプ装置が運転領域にある構造物と係合できる
比較的接近した位置との間を、ラインの横断方向に移動
可能としてあるものである。

【０００２】

【従来の技術】出願人は長年に亘り上述の特徴を有する
溶接装置を生産してきた（例えばＵＳ−Ａ−２５６ ９
４７及びＤＥ−Ａ−２ ８１０ ８２２参照）。この溶
接装置は、“ロボゲート”という商標の下で売買されて
おり、車輌本体の溶接技術において画期的なものであっ
た。このロボゲート・システムは、それまで使用されて
いた装置よりも多くの利点を有することから、世界中の
自動車製造会社で広く利用されてきた。第１に、この装
置は、高度な柔軟性を有する。すなわち、互いに異なる
車体に対しても操作できるので、数種類の車体モデルを
生産するのに同一のラインを利用できる。第２に、その
装置は、新しい車体モデルの生産に、比較的簡単かつ素
早い操作で、しかも少ない投資で適合させることができ
る。その他に、この装置で処理した同一型式のすべての
モデルでは均一な品質が保証されるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ロボゲート・シス
テムに係る従来の技術では、溶接されるそれぞれの車体
が大まかに予備組立された状態で溶接ステーションに到
達することを意図している。確かに、ロボゲート溶接ス
テーションの上流側には１以上の“トイ・タビング”ス
テーションが設けてあり、ここでは連結用のタブを曲げ
ることによって、車の本体を構成するいくつかの要素が
大まかに組み立てられる。そのような仮の連結は当然緩
い連結で、それぞれの要素は隣り合う要素に対して若干
移動させることができる。そのために、溶接ステーショ
ンに設ける位置決めゲートにクランプ装置が取り付けら
れている。このクランプ装置は、溶接ステーションのロ
ボットで行われるスポット溶接に先立って、車体の各部
分を適正な組立位置に固定するために、これら車体の各
部分と係合する。車体を比較的安定した形状に保持する
のに十分な多数のスポット溶接が車体に施されると、車
体は溶接を完了するために次のステーションに向けて進
行し、クランプ装置の使用はまったく必要としない。

【０００４】本発明の主なる目的は、溶接ステーション
の上流側に、車本体のそれぞれの部分を仮に連結するた
めのタビング・ステーションを必要としない、冒頭に示
した型式の溶接装置を提供することである。

【０００５】本発明の別の目的は、上述の公知の装置に
関して、単純な構造で、かさばらず、しかも柔軟性のあ
る上述の型式の装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ために、本発明は、プレス加工したシート状金属要素で
構成される構造物のスポット溶接装置を提供するもの
で、この装置は、プログラム可能な自動溶接手段を備え
た溶接ステーションと、溶接される構造物を順次溶接ス
テーションに供給するラインと、運転領域で素早く相互
に交換できるように溶接ステーションに設けられ、溶接
される構造物を構成している要素を相互に適正な組立位
置にクランプするための装置を搬送し、それぞれのゲー
トには溶接される構造物のそれぞれの型式に適合したク
ランプ装置を設けた少なくとも２組の位置決めゲートと
を有し、上記各組のゲートは、待機領域と運転領域との
間を素早く移動できるように、溶接領域の両側に該溶接
領域の長手方向に移動可能に設けられ、各組のゲート
は、運転領域にあるとき、離間した非操作位置と、クラ
ンプ装置が運転領域にある構造物と係合できる比較的接
近した位置との間を、ラインの横断方向に移動可能とし
たものにおいて、 ａ） 上記位置決めゲートは、ラインの両側に設けた２
つのトラックに沿ってガイドされる動力付台車上に設け
られ、 ｂ） 上記ラインは、溶接される各構造物を構成するそ
れぞれの要素を、これら要素が互いに分離している状態
で、最終組立位置の近傍において支持する支持手段を備
え、 ｃ） 上記ガイドトラックは、運転領域に、２つの位置
決めゲートを、離間した非操作位置と比較的接近した操
作位置との間で移動させるために、ラインの長手方向を
横切る方向に移動自在な分離部を有し、 ｄ） 上記ラインの支持手段は、溶接されるそれぞれの
構造物の２つのサイド部を吊り下げるために可動支持部
を有し、可動部は、ラインに沿った移動に適合し、サイ
ド部が互いに接近した第１の位置と、サイド部が互いに
離間し、運転領域における非操作位置に配設された２つ
の位置決めゲートに隣接した第２の位置との間を移動可
能で、位置決めゲートのクランプ装置でサイド部は拾い
上げられ、溶接される構造物を構成する種々の要素が、
位置決めゲートの操作位置への移動にしたがって溶接形
状にロックされる、ものである。

【０００７】

【発明の効果】上述した特徴により、本発明に係る装置
は多数の利点を有する。ラインの両側の２つのトラック
に沿ってガイドされる動力付台車上に位置決めゲートを
設けることで、位置決めゲートを支持しガイドするため
に従来のロボゲート・プラントに設けられていた、扱い
にくく、複雑な固定支持構造が不要となる。したがっ
て、溶接ステーションの領域は制限を受けず、溶接ロボ
ットの配置及び操作が容易になる。また、それぞれの位
置決めゲートはその他のゲートとは無関係に移動できる
ので、それぞれのゲートとラインに沿った次のゲートと
の間の間隔が自由に変更でき、これによりプラントの設
計や据付における柔軟性が増大する。

【０００８】さらに、本発明に係る装置によれば、溶接
ステーションの上流に、本体を大まかに組み立てるタビ
ング・ステーションがまったく不要となる。好適な実施
例では、搬送ラインは例えば頭上コンベアであり、サポ
ート手段は、ホック手段である。このホック手段は、頭
上コンベアに連結されており、最終組立位置の近傍でホ
ック手段で吊り下げられ又は支持された要素群が互いに
連結されることなく構成されるまで、溶接ステーション
上流の供給ステーションで自動車の本体を構成する種々
の要素を拾い上げる。本体に対応した溶接される要素群
が運転領域に到達すると、サポート手段の可動部は第２
の位置に進み、本体のサイド部を運転領域の非操作位置
にある位置決めゲートに引き渡す。したがって、位置決
めゲートは比較的接近した操作位置に進み、それに設け
たクランプ装置がサイド部と本体を構成するその他の要
素を適正な組立位置にロックする。これにより、比較的
安定した形状を本体に確保するのに十分な数のスポット
溶接がロボットにより行われる。いったんこの溶接作業
が行われると、搬送ラインは溶接された本体を当該ステ
ーションから取り出し、溶接される次の要素群を当該ス
テーションに運び込む。

【０００９】その他の好ましい特徴によれば、サポート
手段は横部材を備えている。この横部材は溶接領域に設
けたロボットで位置決めされ、その両端部は運転領域の
操作位置にある２つの位置決めゲートに連結され、溶接
作業が行われている間、ゲートの剛性と適正な位置決め
を保証する。

【００１０】本発明のその他の特徴及び利点は、非限定
的な実施例によってのみ表された以下の記述から、添付
図面を参照して明らかにされる。

【００１１】

【実施例】図１において、符号１は、本発明に係る溶接
ステーションの全体を示す。この溶接ステーションは、
プレス加工したシート状金属要素からなる車両本体をス
ポット溶接によって“フレーミング”するものである。
“フレーミング”とは、車体の安定した形状を確保する
ために必要な多数のスポット溶接を行う作業をいう。
“フレーミング”を実行するために、ステーション１の
型式のステーションを１以上配設してもよいことは明ら
かである。上記作業が終了すると、溶接を完了するため
に別のステーションに向けて公知の方法で車体は搬送さ
れる。この別のステーションは更に簡単な構造をしてい
る。なぜならば、溶接される要素を適正な溶接位置に保
持するためのクランプ装置を必要としないからである。

【００１２】図示する実施例の場合、溶接ステーション
１は、２種類の車体モデルを処理するためのものであ
る。図面上、符号２は搬送ラインを示し、これは溶接ス
テーション１で順次溶接される種々の車体を構成してい
る要素群を搬送するものである。図示する実施例（図２
参照）では、搬送ライン２は、頭上レール３を有する頭
上コンベアを備えており、この頭上レール３に沿ってト
ロリ４がガイドされるようになっている。トロリ４は、
これを駆動するモータ減速機５を備えている。上記頭上
トロリ４は支持構造物すなわちホック６を備えている。
このホック６には車体を構成する主要構成要素が吊り下
げられるか、または支持される。上記構成要素は相互に
分離しており、最終組立位置の近傍で支持される。図６
から明らかなように、構成要素は、実質的に、フロアパ
ネル７と２つのサイド部８からなる。図２、５から明ら
かなように、ホック６は前部バー９と後部バー１０を備
えている。これらは、頭上トロリ４に接続された上部の
長手方向に延びるバー１１ａから出発して、下方に伸び
ている。バー９，１０はさらに下方に伸び、参照コーン
（円錐部）１３（図６）を有する２つの支持部１１，１
２を備えている。これらの円錐部１３は、以下に説明す
るようにして、いったんホック６が溶接領域に置かれる
と、フロアパネル７に形成された対応する孔に係合して
該フロアパネル７を支持すると同時に、このフロアパネ
ルを適正に位置決めする。

【００１３】さらに図１を参照して説明すると、それぞ
れのホック６によって搬送される要素群を構成している
各々の要素が、溶接ステーション６の上流側にあるステ
ーションＡ，Ｂ，Ｃでホック６によって拾い上げられ
る。これらのステーションには、操縦ロボット１３を設
けるのが好ましい。このロボット１３は、コンテナ１４
からそれぞれの構成要素を拾い上げて、ホック６に配設
する。当然のことながら、構成要素の積載作業は、上記
ロボットとは異なる別の自動装置、又は手動で行っても
よい。いったん要素群の全部が積載されると、それぞれ
のホック６は次に搬送ライン２ａ，２ｂ，２ｃを介して
溶接ステーションに運ばれる。これらの搬送ラインは搬
送ライン２に合流しており、これにより問題となってい
る２つの車体モデルの任意のシーケンスに対応して、要
素群の搬送ラインを形成している。

【００１４】さらに図１，２を参照して説明すると、溶
接ステーション１には、搬送ライン２の両側に複数の溶
接ロボット１６が配置されている。これらのロボット１
６は、所定のモデルに対応したプログラムに基づいて、
それぞれの車体に必要なスポット溶接を行うことができ
る。

【００１５】それぞれの要素群における種々の構成要素
を最終組立のために正確な位置に固定し、ステーション
１で溶接が出来るようにするために、２組の位置決め用
ゲート（門型）１７，１８が設けてある。各組のゲート
１７，１８は、溶接されるそれぞれの車体モデルに応じ
て多数のクランプ装置（留め装置）を備えている。その
クランプ装置は添付図面には図示されていない。これ
は、それらは公知の型式のものであり、図面から削除す
ることによりそれが理解し易くなるからである。いずれ
にしても、そのような装置は、公知技術（ＵＳ−Ａ−４
２５６ ９４７参照）にしたがって、複数のクランプ
を備えている。各クランプは２つのジョー（鍔部）を備
えており、少なくとも１つは開放位置と閉鎖位置の間を
移動自在としてあり、相互に固定される部品の形状に対
応した形状をしている。ゲート１７，１８のそれぞれは
台車２０上に設けてある。台車２０の車輪２１は、搬送
ライン２と溶接ステーション１の両側に配置されている
長手方向のトラック２２に沿ってガイドされている。従
って、本発明に係る装置によれば、位置決めゲートを支
持してガイドするために公知のロボゲート・ステーショ
ンに設けてある扱いにくく複雑な固定支持構造物が完全
に無くなる。そのために、図２において明らかなよう
に、ステーションのかさが大幅に減少し、溶接ロボット
やその位置決めの操作部を邪魔する構造物がステーショ
ンから完全に無くなる。また、上記特徴により、それぞ
れの位置決めゲートの大きさは、公知のロボゲート・シ
ステムに設けてある位置決めゲートの一般的な大きさよ
りもかなり小さくなっている。

【００１６】次に図１，２を参照して説明すると、位置
決めのゲート１７，１８は、トラック２２にガイドされ
た台車２０上に設けてあるので、溶接ステーションの運
転領域Ｌにおいて素早く位置を切り替えることができ
る。特に、各組のゲート１７，１８は操作位置Ｌと待機
位置、すなわち、ゲート１７について図１のＷ１で示さ
れている位置、また、ゲート１８について図１のＷ２で
示されている位置、の間を動くことが出来る。

【００１７】図２から５において明らかなように、溶接
ステーションの両側に設けたガイドトラック２２は、運
転領域Ｌで分離部２３を備えている。この分離部２３
は、固定されたガイド２４に対して、ライン２の長手方
向を横断する方向に移動できるように設けてある。した
がって、一対の位置決めゲート１７又は１８が運転領域
Ｌにあるとき、これらのゲートは離間した非操作位置
（図６参照）と比較的接近した操作位置の間を移動する
ことができ、ここでゲートにより搬送されたクランプ装
置が車体を構成するそれぞれの要素と係合し、これらの
要素を相互に適正な組立位置に固定する。

【００１８】図５には、台車２０を駆動するモータ２５
が示してある。これらのモータは例えば電動モータであ
り、その電力は電動式台車の分野では公知の方法により
供給される。ガイド部２３を横移動するためには、例え
ばクランク式連結ロッド装置（図示せず）のような公知
の伝達装置で駆動力を得ることもできる。図５，６，７
を参照して説明すると、それぞれのホック６は、既に示
したように車輌本体を構成する主要要素、特にフロアパ
ネル７とサイド部８の要素群を支持している。既に示し
たように、フロアパネル７は参照コーン（円錐部）１３
によって支持される。図６において明らかなように、そ
の円錐部１３はホック６によって運ばれる回転台２６上
に浮動状体で取り付けられている。円錐部１３は下脚２
７を備えている。この下脚２７は、ホック６から下方に
突出しており、フロアパネル７を正確に位置決めするた
めに溶接ステーションの運転領域Ｌに設けた固定クラン
プ２８によって、正確に決められた位置に保持されてい
る。

【００１９】また、図６，７を参照して説明すると、２
つのサイド部８は、ホック６の構造の一部を構成してい
る回転アーム２９に吊り下げられている。このアーム２
９は、任意の駆動装置、例えばモータ減速機とクランク
式連結ロッド装置（図示せず）により、それぞれの接合
軸３０を中心として回転することができる。したがっ
て、アーム２９は、第１の閉鎖位置（図７）と第２の開
放位置（図６）の間を移動できる。

【００２０】ホック６が運転領域Ｌに到達すると、アー
ム２９は図７に示す第１の位置にある。同時に、（溶接
される車体モデルに応じて）運転領域Ｌに設けた位置決
めゲートは、依然として離間した非操作位置（図６に示
す位置）にある。

【００２１】この状態で、車体を構成するそれぞれの要
素は、図７に示すように、最終組立位置の近傍で、まだ
互いに連結されることなく、相互に分離している。この
状態から始めて、アーム２９はそれらが図６に示す位置
に到達するまで開放され、本体サイド部８が、運転領域
Ｌにある一対の位置決めゲート（図６に示される場合の
ゲート１８）に運ばれる。図６に示す状態に達すると、
ゲート１８に設けたクランプ装置が車体サイド部８と係
合し支持する。これにより、回転アーム２９は、サイド
部８を支持する役目を終了すべく停止する。一方、２つ
の位置決めゲート１８は、トラック部２３を横方向に移
動して、作業装置（図７）において互いに接近すること
ができる。

【００２２】図７に示す作業状態にあるゲート１８の位
置は、以下で詳細に説明するようにして、ゲートによっ
て運ばれる参照ローラ又はボール３１をローラ３２によ
って形成された対応する座部に係合することで、正確に
定められる。

【００２３】位置決めゲートが図７に示す位置に到達す
ると、それに設けたクランプ装置が車体サイド部８をフ
ロアパネル７上において正確な組立相互位置に固定す
る。このとき、１以上のロボット１６が操縦ロボットと
して用いられる。すなわち、このロボットによって拾い
上げるために、例えばホック６のラックに設けた上部連
結用横部材３３を本体サイド部８上に位置させるためで
ある。そのために、ロボット１６は、握りヘッドと溶接
ヘッドを有し、操縦と溶接に適した任意の型式のもので
もよく、そのために溶接ロボットとしても操縦ロボット
としても操作できる。

【００２４】また、溶接作業中に位置決めゲート１８を
適正な位置に置くために、これらのゲートはそれらの上
部で横部材３４によって互いに連結されている。この横
部材３４の端部にはピン３５が設けてあり、これは下方
に突出し、後に詳細に示すように、位置決めゲートの設
けた対応する座部と係合する。

【００２５】図８は上部横部材３４の一方を示す。この
横部材は、中央部３４ａに開口部３４ｂを有する箱形の
板状金属構造体を有し、開口部３４ｂを介して２つのク
ランプ３４ｃ（図９，１０）が横部材３４の内部空間に
侵入してこの横部材３４の構造体に溶接されたプレート
３６を把持することができるようになっている。これら
２つのクランプ３４ｃは、ロボット１６の一方の手首部
に連結される２つのビーム３７に設けてある。

【００２６】図１１は横部材３４に設けた端部のピン３
５の一方の詳細を示す。図示するように、ピン３５は軸
上で離れた２つの位置に、球形表面３８，３９を有する
リングを備えている。これらのリングは、位置決めゲー
トの構造体の一部を構成している２つの要素４０，４１
に設けた対応する形状の２つの座部に受けられる。ピン
３５はゲートの内部空間４２にその上面に設けた開口部
４３を介して、対応する座部に球形リング３８，３９が
接触するまで挿入される。この状態で、ピン３５は所定
の位置にロック装置４３でロックされる。このロック装
置４３は軸４５を中心として回転するジョー４４を備え
ており、これはゲート１８の開口部４６を介して、これ
がピン３５の下端部に設けた環状肩部４７に係合するま
で挿入される。これにより、２つのリング３８，３９は
それらの座部に軸方向から押圧され、それぞれのゲート
１８でそれぞれの端部がロックされる。

【００２７】図１２を参照して説明すると、それぞれの
トラック２２は、ねじ４９で高さ調整できる平面４８上
に溶接されている。台車２０の車輪２１はフレーム５０
上に回転自在に設けてある。このフレーム５０は、位置
決めゲートの構造体を支持する横ピン５１を有し、この
ピン５１とゲート１８の構造から突出する開口付サポー
ト５３との間に弾性材料５２のリングが介在されている
（図５も参照）。したがって、位置決めゲートは、台車
２０のフレーム５０に対して垂直方向に少し移動でき
る。

【００２８】図１２はまた、トラック２２の下面と底面
に係合する、底部とサイド部のガイド輪５４，５５を表
している。

【００２９】図１２はさらに、ボール３１の拡大した詳
細を示している。このボール３１は、フレーム１８が操
作位置に到達したとき、２つのローラ３２の間に形成さ
れた座部に受け入れられるようになっている。ローラ３
２はブラケット５６に設けてあり、このブラケットは固
定された構造体５８に軸５７を中心に回転支持されてい
る。したがって、フレーム１８がその操作位置に向かっ
て移動するとき、構造体５６は点線で示す待機位置にあ
り、車輪３１が車輌３２と接触するとサポート５６は実
線で示す位置に到達するまで回転し、このときフレーム
１８は僅かに上昇し（これは弾性材のブッシング５２に
より可能となる）、溶接作業を実行するために適正に位
置決めされる。

【００３０】図４において明らかなように、それぞれの
位置決めゲートに対して、上述の型式の２つの装置が設
けてある。一方のものでは、ラインの長手方向を横断す
る平面上に配置された２つのローラ３２が取り付けら
れ、ゲートの他方の台車に対して十字形状に配置された
４つのローラ３２が取り付けられ、この場合には、その
ローラ３２はボールに置き換えられる。

【００３１】上述した装置の操作は以下の通りである。
溶接ステーション１は、溶接される本体を構成すること
になる要素群（フロアパネルと本体サイド部）の要素群
を搬送するホック６を順次受け入れる。これらの要素群
は、溶接ステーションの上流側に位置するステーション
Ａ，Ｂ，Ｃ（図１）で形成される。図示する例の場合、
溶接ステーション１は２つの異なる本体モデルを処理す
るように配置されている。しかし、対応する組数の位置
決めゲートが用意されている場合には、ステーションで
は２以上の異なるモデルを扱うことができることは明ら
かである。運転領域Ｌでは、溶接ステーションにおける
本体溶接作業の最後に、ライン２が作動して溶接された
本体を出口に搬送すると同時に、溶接される新たな要素
群を運転領域Ｌに運び込む。新たな要素群が、直前に溶
接された本体モデルと異なるモデルの本体に相当する場
合、ライン２の動作中に、位置決めゲート１７，１８の
動力付台車が作動して、運転領域Ｌにあるゲートの対を
交換する。これは、いったん運転領域にそれまで位置し
ていた２つの位置決めゲートを離間した非操作位置に横
移動させることで、自然に行うことができる。２つの新
たなゲートが運転領域に到達すると、それらは離間した
非操作位置に留まる。次に、運転領域Ｌに到達したホッ
ク６の回転アーム２９が要素群の本体サイド部８を２つ
の位置決めゲートに渡すために開放される。ゲートのク
ランプ装置が作動して、２つの本体サイド部８を掴んで
支持する。すると、２つのゲートは接近した操作位置に
横移動し、ここでそれぞれのクランプ装置は本体サイド
部８をフロアパネル７に対して位置させることができ
る。同時に、このフロアパネルはジョー２８で参照円錐
部１３の下端部２７をロックして正確な位置に配置され
る。また、位置決めゲートは、上述のようにして、ロー
ラ又はボール３１を固定された構造体５８に設けたロー
ラ３２に係合して正確に位置決めされる。続いて、操縦
ロボットとして使用されるロボット１６が上部横部材３
３を持ち上げ、それらの端部を２つの本体サイド部８に
接触させて位置させる。また、操縦ロボットがピン３５
を有する横部材３４を持ち上げてこれを２つのゲートに
係合させ、溶接されるそれぞれの部位をロックするため
に、しっかりしたかご状の構造体を形成する。

【００３２】これにより、溶接ロボットを操作し、本体
の安定した形状を確保するために十分な多数の位置を溶
接できる。いったん溶接が行われると、横部材３４が除
去され、位置決めゲートのロック装置は作動を停止し、
ホック６に吊り下げられた溶接された本体をそのままに
して、ゲートは離間した非作動位置に戻される。作業サ
イクルは、続いて溶接すべき新たな要素群を導入するこ
とによって繰り返される。

【００３３】以上の説明から明らかなように、本発明に
係る装置は、ロボゲート・システムの一般的利点をすべ
て保持し、すなわち、互いに非常に異なる本体を溶接ス
テーションで扱えるという高い操作上の柔軟性を有し、
非常に短い設定時間と投資で新しい本体モジョールを生
産に導入でき、さらに同一型式の本体を完全に均一に生
産できるという利点がある。

【００３４】本発明に係る装置はまたその他の関連した
利点によって特徴づけることができる。まず、溶接され
る本体を予備組立するために、ロボゲート・ステーショ
ンの上流側に一般的に設けられるタビング作業が完全に
無くなる。従って、生産プラントは極めて簡略化され、
コストが低下する。また、位置決めゲートを支持してガ
イドするために、従来のロボゲート溶接ステーションに
設けられていた扱いにくい固定構造物が完全に無くな
る。既に述べたように、それぞれのゲートは他方のゲー
トとは無関係に移動できるので、溶接ロボットの設置に
利用できる大きな空間が残り、設計及び据付の柔軟性が
増し、それによりライン上で前後するゲート間の位置間
隔が固定されたり、一定となることはない。

【００３５】既に示したように、この装置により、溶接
される種々の部品と位置決めゲートを適正位置に完全な
精度をもって位置決めでき、これにより製品が高品質と
なる。

【００３６】また、位置決めゲートの構造が極めて簡略
化され、従来のロボゲート・ステーションにおける位置
決めゲートよりも大きさが小さくなる。

【００３７】図１３と１４は本発明に係る装置の変形例
を示す。これらの図において、既述の部品と同一又は類
似の部品は同一符号を付して示してある。

【００３８】図１３は図５と類似の図面で、ここでは図
を簡略化するために、頭上コンベア（レール３とトロリ
４）、及びホック６が削除されている。また、フロアパ
ネル７の支持構造が図１４に簡略化した形で示されてい
る。

【００３９】この変形例は上述の実施例と基本的に異な
り、上部の横部材３４を使用する必要が無いので、構成
が簡略化され、溶接ステーション１の上部で横方向に沿
ったかさばる物を小さくすることができるという利点が
ある。

【００４０】この簡略化は、位置決めゲート１８（又は
１７）を、それらの上部で相互に連結せず、台車２０上
に位置する部分で関連する固定構造５８に堅く連結した
ことにより得られる。そのために、それぞれの構造５８
は、例えば液体式アクチュエータのような従来型式の動
力付ロック用アクチュエータ６０を支持している。この
アクチュエータは、位置決めゲート１８の対応する台車
２０上に形成された開口部６３を介して係合する係合端
部材６２を有する可動アーム６１を備えている。その係
合端部材６２は、図１４の右側に示す降下した静止位置
と、同図及び図１３の左側に示す上昇した作動位置との
間を、例えば９０°回転できる。

【００４１】また、アクチュエータ６０の領域では、そ
れぞれのゲート１８の前部に近接して位置する固定構造
５８は、前部台車２０の構造のかみ合い面６５と協働す
るように傾斜軸を有する一対の対向したローラ６４を有
する。一方、それぞれのゲート１８の後部に近接して、
構造５８は、後部台車２０の構造のかみ合い面６６と協
働するように垂直軸を有するローラ６７を備えている。

【００４２】操作する場合、２つの位置決めゲート１８
が、（図１４の右部に示す）離間した非操作位置から、
（同図と図１３の左部に示す）比較的接近した操作位置
に横移動すると、対応する開口部６３の外側で、位置決
めゲート１８を固定構造５８に留めて堅く固定するため
に、動力付きアクチュエータ６０が作動する。接近する
過程では、前述の実施例に関して説明したものに類似の
方法でローラ６４と６７がそれぞれ表面６５と６６と協
働してゲート１８を僅かに上昇させ、弾性材料からなる
要素５２に荷重を加えて弾性変形させる。

【００４３】これにより、上部横部材を用いなくても、
位置決めゲート１８を正確かつしっかりと位置決めでき
る。

【００４４】当然ながら、本発明の本質はそのままにし
ておき、細部の構造や実施例は実施例によってのみ説明
し図示してきたものを、本発明の範囲から逸脱すること
なく、広く変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる溶接装置の平面図である。

【図２】 本発明にかかる溶接プラントの斜視図であ
る。

【図３】 図２にかかる装置の拡大側面図である。

【図４】 図３に示す装置の平面図である。

【図５】 図３の拡大図である。

【図６】 第１の作業状態にある溶接ステーションの断
面図である。

【図７】 第２の作業状態にある溶接ステーションの断
面図である。

【図８】 図６，７の詳細を示す拡大図である。

【図９】 図８のIX−IX線断面図である。

【図１０】 図９のX−X線断面図である。

【図１１】 図７のXI−XI線断面図である。

【図１２】 図６，７の詳細な部分拡大断面図である。

【図１３】 図５の変形例を示す。

【図１４】 図１３のXIV−XIV線断面図である。

【符号の説明】

１…溶接ステーション、２…搬送ライン、１３…参照コ
ーン（参照ピン）、１６…ロボット、１７，１８…位置
決めゲート、２０…台車、Ｗ１，Ｗ２…待機領域、Ｌ…
運転領域。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス加工したシート状金属要素で構成
   される構造物、特に車両本体、のスポット溶接装置であ
   って、プログラム可能な自動溶接手段（１６）を備えた
   溶接ステーション（１）と、溶接される構造物を順次溶
   接ステーション（１）に供給するライン（２）と、運転
   領域で素早く交換できるように溶接ステーション（１）
   に設けられた少なくとも２組の位置決めゲート（１７，
   １８）であって、上記ゲートは溶接される構造物を構成
   している要素を相互に適正な組立位置に固定する装置を
   有し、各組のゲートには溶接される構造物のそれぞれの
   型式に応じた固定装置を備えた位置決めゲート（１７，
   １８）とを備え、 上記各組のゲート（１７，１８）は、待機領域（Ｗ１，
   Ｗ２）と運転領域（Ｌ）との間を素早く移動できるよう
   に溶接ステーション（１）においてライン（２）の両側
   に長手方向に移動可能に設けられ、各組のゲート（１
   ７，１８）は、運転領域（Ｌ）にあるとき、離間した非
   操作位置と、ゲートに設けたロック装置が運転領域
   （Ｌ）にある構造物と係合する比較的接近した位置との
   間を、ライン（２）の横断方向に移動可能としたものに
   おいて、 ａ） 上記位置決めゲート（１７，１８）は、ライン
   （２）の両側に設けた２つのトラック（２２）に沿って
   ガイドされる動力付台車（２０）上に設けられ、 ｂ） 上記ライン（２）は、溶接される各構造物を構成
   するそれぞれの要素を、これら要素が互いに分離してい
   る状態で、最終組立位置の近傍において支持する支持手
   段（６）を備え、 ｃ） 上記ガイドトラック（２２）は、運転領域（Ｌ）
   において、２つの位置決めゲート（１７，１８）を、離
   間した非操作位置と比較的接近した操作位置との間で移
   動させるために、ライン（２）の長手方向を横切る方向
   に移動自在な分離部（２３）を有し、 ｄ） 上記支持手段（６）は、溶接される構造物の２つ
   のサイド部（８）を支持する可動部（２９）を有し、こ
   の可動部は、ライン（２）に沿った移動に関して、サイ
   ド部（８）が互いに接近した第１の位置と、サイド部
   （８）は互いに離れているが離間した非操作位置にある
   ２つの位置決めゲートに隣接した第２の位置との間を移
   動可能で、位置決めゲート（１７，１８）のクランプ装
   置でサイド部（８）は拾い上げられ、溶接される構造物
   を構成する種々の要素が、位置決めゲート（１７，１
   ８）の操作位置への移動によってロックされることを特
   徴とする、プレス加工したシート状金属要素で構成され
   る構造物のスポット溶接装置。
2. 【請求項２】 上記ライン（２）が頭上コンベアを備
   え、支持手段が溶接される構造物のそれぞれの要素を支
   持して吊り下げるホック（６）を備えていることを特徴
   とする請求項１の装置。
3. 【請求項３】 上記ホック（６）が溶接される構造物の
   一部を構成するフロアパネル（７）を位置決めするため
   の複数の参照ピン（１３）を備え、参照ピン（１３）は
   運転領域（Ｌ）に配設されたロック用ジョー（２８）で
   正確な位置にロックされる下端部（２７）を備えている
   ことを特徴とする請求項２の装置。
4. 【請求項４】 上記位置決めゲート（１７，１８）は、
   それぞれ一対の台車（２０）を有し、弾性材料のブッシ
   ュ（５２）からなる介在物を有する台車（２０）のフレ
   ームから突出した横方向のピン（５１）で支持され、台
   車（２０）に対して僅かに垂直移動可能であることを特
   徴とする請求項３の装置。
5. 【請求項５】 上記運転領域には、固定構造（５８）に
   回動自在に設けた構造物（５６）で搬送される参照ロー
   ラ（３２）が設けられ、ローラはそれぞれの位置決めゲ
   ートで搬送される受け要素（３１）に対する座部を形成
   しており、位置決めゲートをこれが運転領域（Ｌ）の操
   作位置に到達すると正確な位置に位置させるようになっ
   ていることを特徴とする請求項４の装置。
6. 【請求項６】 操作位置にある２つの位置決めゲート
   （１７，１８）を連結する横部材を備え、上記プログラ
   ム可能な溶接手段は、ゲートが操作位置にあるとき、連
   結用横部材（３４）を待機領域から拾い上げてこれを２
   つの位置決めゲートに載せるロボット（１６）で、横部
   材（３４）は両端部にそれぞれの位置決めゲートを連結
   する２つの下部ピン（３５）を備えていることを特徴と
   する請求項５の装置。
7. 【請求項７】 対応する動力付台車（２０）に設けた位
   置決めゲート（１７，１８）を固定構造（５）に素早く
   固定するためにアクチュエータ手段（６０）を備え、離
   間した非操作位置から比較的接近した操作位置に、ライ
   ン（２）の横方向にゲートを移動させると、参照ローラ
   （６４，６７）が固定構造（５８）により搬送されてゲ
   ート（１７，１８）と係合する対応した係合面（６５，
   ６６）と協働するようになっていることを特徴とする請
   求項３の装置。