JPH08192276A - シーム溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡略な構成により電極ローラの溶接軌道から
のずれをなくしたシーム溶接装置を提供する。 【構成】 ワーク５を把持したロボットハンド４を積極
的に移動及び／若しくは回転させると共に，シーム溶接
機２の電極ローラ６，７を積極的に回転させてワーク５
の周囲に形成された溶接部を送り出すことにより，上記
溶接部を連続的にシーム溶接する。上記溶接ローラとそ
の駆動軸との間に，上記溶接部の送り方向のみの回転を
伝達するワンウェイクラッチを設けたので，電極ローラ
６，７はロボットハンド４の移動速度に倣って回転す
る。従って，ロボットハンド４によるワーク５の移動及
び／若しくは回転の動作が電極ローラ６，７の回転によ
り乱されることはなく，ロボットに教示された溶接軌道
データにより正確なシーム溶接がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，溶接フランジが周囲に
形成された自動車用燃料タンク等のワークの上記溶接フ
ランジを自動的にシーム溶接するシーム溶接装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車用燃料タンク等のワークを自動的
にシーム溶接するシーム溶接装置として，特開昭６１−
２７６７８２号，特開昭６２−１３２７４号公報に開示
された自動シーム溶接装置が知られている。これらの自
動シーム溶接装置では，シーム溶接機にロボットを併設
し，ロボットを教示データに基づいて積極駆動し，ロボ
ットハンドにより把持したワークの溶接フランジをシー
ム溶接機が具備する１対の積極駆動される電極ローラ間
に連続して送り込み，溶接フランジの全周にわたるシー
ム溶接を自動的にするように構成されている。上記特開
昭６１−２７６７８２号公報に開示されたシーム溶接装
置では，ワークの溶接フランジが１対の電極ローラの回
転により送り出されることから，電極ローラの回転に同
期させてロボットによるワークの移動を行うように制御
されるが，ワークと電極ローラ間でのスリップ等により
電極ローラによる送りとロボットの動きとが合致しなく
なって溶接軌道が正規位置から外れ，電極ローラの溶接
フランジからの外れやワークとの干渉を生じる問題があ
った。そこで，上記特開昭６２−１３２７４号公報に開
示されたシーム溶接装置では，かかる溶接軌道のずれを
自動修正すべく，溶接フランジの電極ローラに対するず
れをセンサにより検出し，フィードバック制御を行うこ
とにより正確なシーム溶接がなされる軌道修正方法が開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記フ
ィードバック制御による制御方法は複雑で，ロボットテ
ィーチング等の工数も多大になる問題点があった。本発
明は上記従来構成の問題点に鑑みて創案されたもので，
その目的とするところは，簡略な構成により電極ローラ
の溶接軌道からのずれをなくしたシーム溶接装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，ワークを把持したロボット
ハンドを積極的に移動及び／若しくは回転させると共
に，上記ワークの周囲に形成された溶接部を挟持する溶
接ローラを積極的に回転させて溶接部を送り出すことに
より，上記溶接部を連続的にシーム溶接するシーム溶接
装置において，上記溶接ローラとその駆動軸との間に，
上記溶接部の送り方向のみの回転を伝達するワンウェイ
クラッチを設けたことを特徴とするシーム溶接装置とし
て構成されている。

【０００５】

【作用】本発明によれば，ロボットハンドにより送り込
まれてくるワークの溶接部をシーム溶接しつつ送り出す
溶接ローラと，その駆動軸との間に，溶接部の送り方向
のみの回転を伝達するワンウェイクラッチが設けられて
いるので，ロボットによるワークの送り速度が溶接ロー
ラの回転速度より速くなったときには，溶接ローラへの
駆動力の伝達は絶たれて溶接ローラは空転する。従っ
て，例えば駆動源と溶接ローラとの間に設けられた減速
機構等が抵抗となってロボットのによる送り速度に倣う
動作が円滑になされないときにも，ワンウェイクラッチ
の一方向のみへの駆動力伝達の作用により，溶接ローラ
は空転してロボットによる送り速度に倣う溶接ローラの
回転がなされ，ロボットハンドによるワークの移動及び
／若しくは回転の制御が溶接ローラの回転により乱され
ることはなく，ロボットに教示された溶接軌道データに
より正確なシーム溶接がなされる。

【０００６】

【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発明
の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１は
本発明の実施例に係るシーム溶接装置の構成を示す側面
図，図２は実施例に係るワンウェイクラッチの構成を示
す平面図（ａ）と側面図（ｂ），図３はワークの形状例
を示す平面図である。図１において，本実施例に係るシ
ーム溶接装置１は，ワーク５の溶接フランジ５ａ（溶接
部）を積極駆動する１対の電極ローラ（溶接ローラ）
６，７の間で挟持して連続的にシーム溶接するシーム溶
接機２と，積極駆動されるロボットハンド４によりワー
ク５を把持してワーク５の溶接フランジ５ａを教示デー
タに基づいて連続的に電極ローラ６，７間に送り込むロ
ボット３とを具備して構成されている。上記シーム溶接
機２は，上下１対に構成された電極ローラ６，７により
ワーク５の溶接フランジ５ａを挟み，電極ローラ６，７
の回転と共に該電極ローラ６，７間に給電される溶接電
流により溶接フランジを連続的にシーム溶接する。図示
状態は溶接開始前の状態で，上方の上電極ローラ６は後
退位置にあり，電極ローラ６，７間が離隔された状態に
ある。この状態からワーク５の溶接フランジ５ａがロボ
ット３により下方の電極ローラ７上に載置された後，シ
リンダ９により上電極ローラ６が下電極ローラ７側に進
出駆動されると，電極ローラ６，７間で溶接フランジ５
ａが挟持される。上記電極ローラ６，７は，下電極ロー
ラ７に噛合するナールギア２５をモータ（第２の駆動
源）１４により回転駆動することにより下電極ローラ７
が回転し，電極ローラ６，７間で挟持した溶接フランジ
５ａをシーム溶接しつつ順次送り出す。又，上記モータ
１４による駆動軸１５と上記ナールギア２５との間に
は，図２（ｂ）に示すようにワンウェイクラッチ１６が
配設され，下電極ローラ７に溶接フランジの送り出し方
向のみの駆動力を伝達するように構成されている。

【０００７】上記構成において，電極ローラ６，７を回
転駆動させるモータ１４の駆動力は，ロボットハンド４
を移動及び回転駆動させる第１の駆動源の駆動力より小
さく設定され，ロボットハンド４による溶接フランジの
溶接軌道の移動に電極ローラ６，７の溶接フランジ送り
出しの動作が従動するように構成されている。上記ワン
ウェイクラッチ１６は，図２（ｂ）に示すようにモータ
１４からの駆動軸１５とナールギア２５との間に配設さ
れたラチェット機構により構成されている。上記ラチェ
ット機構は，図２（ａ）に示すように駆動軸１５に固定
される内輪１７と，ナールギア２５に連結される外輪１
８とを備え，内輪１７は円周上に形成された複数の係止
歯１９により，それらの間に配置された可動歯２０の一
方向への回動が係止されるように構成されている。図示
矢印方向の回転では係止歯１９により可動歯２０の回動
が係止されるので，可動歯２０は外輪１８に形成された
係合歯２１と係合して外輪１８に駆動力を伝達する。上
記外輪１８はナールギア２５を介して下電極ローラ７に
連結されているので，ロボット３によるワーク５の送り
速度に同調して回転するが，駆動軸１５の回転速度がロ
ボット３ａよるワーク５の送り速度より遅くなったと
き，外輪１８と内輪１７との回転速度に差が生じ，外輪
１８は内輪１７より速く回転する結果，可動歯２０が係
合歯２１と当接したとき，バネ２２の付勢に抗して回動
するので，内輪１７の回転は外輪１８に伝達されない。
従って，外輪１８に加わるロボット３によるワーク５の
送り込み速度の方が速いとき，下電極ローラ７，ナール
ギア２５に連結された外輪１８は空転し，ロボット３に
よるワーク５の送り速度に同調する。

【０００８】上記ロボット３は，本体部の図示は省略し
ているが，教示データに従ってロボットハンド４を移動
及び回転させ，ロボットハンド４で把持したワーク５の
溶接フランジを連続的に上記電極ローラ６，７間に送り
込むように構成されている。本実施例では図３に示すよ
うな周囲に溶接フランジ５ａが形成された自動車用燃料
タンクをワーク５としてシーム溶接する例を示してお
り，ロボット３は該ワーク５の溶接フランジの形状に対
応した軌跡でロボットハンド４が移動及び回転する教示
データにより，図示しない駆動源（第１の駆動源）によ
り駆動される。ロボットハンド４は，アーム８の先端に
取り付けられた把持シリンダ１０と，自由回転する把持
アーム１１と，ワーク５を位置決めして上下から把持す
る把持部材１２，１３とを具備して構成されている。上
記把持部材１２，１３は，ワーク５を下把持部材１３上
に載置し，上把持部材１２を把持シリンダ１０の進出駆
動により下降させると，ワーク５を所定位置に位置決め
して把持する。上記構成になるシーム溶接装置１の動作
について以下に説明する。

【０００９】ロボット３は，所定位置に搬送されてきた
ワーク５を把持部材１２，１３で位置決め把持し，ワー
ク５をシーム溶接機２の電極ローラ６，７位置に移動さ
せ，図３に示すようなワーク５の周囲に形成された溶接
フランジ５ａの溶接軌道が連続して電極ローラ６，７間
を通過するように，ロボットハンド４の把持中心を移動
及び回転させる教示データにより制御され，第１の駆動
源により移動及び回転の駆動がなされる。シーム溶接機
２は，下電極ローラ７上にワーク５の溶接フランジ５ａ
が載置されると，上電極ローラ６をシリンダ９により下
降させて溶接フランジ５ａを電極ローラ６，７間で挟持
し，電極ローラ６，７間に送り込まれてくる溶接フラン
ジ５_a を電極ローラ６，７を回転させることによりシー
ム溶接しつつ送り出す。ロボット３を駆動する第１の駆
動源の駆動力に対して，シーム溶接機２の電極ローラ
６，７を駆動するモータ１４の駆動力の方が小さくなる
ように設定されているので，ロボット３による溶接フラ
ンジ５ａの溶接位置の移動動作に電極ローラ６，７の送
り出し動作が従動する。従って，電極ローラ６，７によ
る送り出し速度がロボット３によるワーク５の送り込み
の速度より早くなったときには，ロボット３の送り込み
動作が優先し，両者の動きの差によるシーム溶接軌道の
ずれは生じない。更に，電極ローラ６，７を回転駆動さ
せるモータ１４とナールギア２５との間にはワンウェイ
クラッチ１６が配設されているので，モータ１４に設け
られた減速機構等による抵抗により，下電極ローラ７の
回転がロボット３によるワーク５の送り速度に倣う動作
に支障を与えることはない。即ち，ロボット３によるワ
ーク５の送り込みの速度より電極ローラ６，７による送
り出し速度が遅くなったときには，ワンウェイクラッチ
１６の一方向駆動力伝達の作用により下電極ローラ７及
びナールギア２５が空転し，電極ローラ６，７の回転が
ロボット３の動作速度に同調し，両者の動きの差による
シーム溶接軌道のずれは生じない。尚，上記実施例構成
において，ワンウェイクラッチ１６としてラチェット機
構を採用しているが，電磁クラッチ等の手段により一方
向のみの駆動力を下電極ローラ７に伝達するように構成
することもできる。

【００１０】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，ロボ
ットハンドにより送り込まれてくるワークの溶接部をシ
ーム溶接しつつ送り出す溶接ローラと，その駆動軸との
間に，溶接部の送り方向のみの回転を伝達するワンウェ
イクラッチが設けられるので，ロボットによるワークの
送り速度が溶接ローラの回転速度より速くなったときに
は，溶接ローラに伝達される駆動源からの駆動力の伝達
は絶たれて溶接ローラは空転する。従って，溶接ローラ
駆動源と溶接ローラとの間に設けられた減速機構の抵抗
等によってロボットのによる送り速度に倣う動作が円滑
になされないときにも，ワンウェイクラッチの一方向の
みへの駆動力伝達の作用により，溶接ローラは空転して
ロボットによる送り速度に倣う溶接ローラの回転がなさ
れ，ロボットハンドによるワークの移動及び／若しくは
回転の制御が溶接ローラの回転により乱されることはな
く，ロボットに教示された溶接軌道データにより正確な
シーム溶接がなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例に係るシーム溶接装置の構成を示す側
面図。

【図２】 実施例に係るワンウェイクラッチの構成を示
す平面図（ａ）と側面図（ｂ）。

【図３】 実施例に係るワークの形状例を示す平面図。

【符号の説明】

１…シーム溶接装置 ２…シーム溶接機 ３…ロボット ４…ロボットハンド ５…ワーク ５ａ…溶接フランジ（溶接部） ６，７…電極ローラ（溶接ローラ） １４…モータ（第２の駆動源） １５…駆動軸 １６…ワンウェイクラッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを把持したロボットハンドを積極
   的に移動及び／若しくは回転させると共に，上記ワーク
   の周囲に形成された溶接部を挟持する溶接ローラを積極
   的に回転させて溶接部を送り出すことにより，上記溶接
   部を連続的にシーム溶接するシーム溶接装置において，
   上記溶接ローラとその駆動軸との間に，上記溶接部の送
   り方向のみの回転を伝達するワンウェイクラッチを設け
   たことを特徴とするシーム溶接装置。