JPS6027587Y2 - 溶接用ロボツト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自動車の溶接ライン等に使用する溶接用ロボ
ットに関するものである。

特に、平面面積の大きなワークの内方部をスポット溶接
するには、位置決め機構を含むロボット装置本体が大型
且つ複雑となり、地面占有面積及び治具上の占有空間が
大きくなる結果、ワークの流れに制約を受け、あるいは
ラインに従事する作業者の動きを妨げる欠点があると共
に高価であった。

この考案は従来装置の上記欠点に鑑み、平面面積の大き
なワークの内方部の溶接に適し、しかも、構造が比較的
簡単で、占有面積、占有空間の小さな汎用スポット溶接
用ロボットを提供せんとするものである。

以下、この考案の構成を図面に示す実施例について説明
すると次の通りである。

第１図は全体の概略図を示すものであって、Ａはエキス
パンション機構、Ｂは直交座標系位置決め機構、Ｃはス
ポットガン、Ｄは制御装置、Ｅは溶接治具、Ｆはワーク
である。

エキスパンション機構Ａは、溶接治具Ｅの一側に配置さ
れ、基台１に支柱２を回転自在に軸支持させ、この支柱
２の上部には中間に関節軸３を介した屈伸アーム４が一
体に連結されている。

屈伸アーム４の先端に加圧機構６ａを備えるスポットガ
ンＣが取付けられ、支柱２の回動と屈伸アーム４の屈伸
運動の複合動作によってスポット電極６をワークＦ上の
任意の位置へ自由に水平移動させ得る構造をなしている
。

直交座標系位置決め機構Ｂは、Ｘ軸周フレーム７とＹ軸
角フレーム８とを有し、治具Ｅに対応させてエキスパン
ション機構Ａの上方に設置されるもので、Ｘ軸周フレー
ム７が工場の天井梁等の構造部材を利用して支持される
。

そして、第２図に示す様に、Ｘ軸フレーム７に対してＹ
軸フレーム８はＸ軸側ボールネジ９によってガイドロッ
ド１０．１０に沿ってＸ軸方向に往復移動可能としてあ
り、また、Ｙ軸フレーム８には、移動ブロック１１がＹ
軸側ボールネジ１２によってガイドロッド１３，１３に
沿ってＹ軸方向に往復移動可能としである。

そして、上記移動ブロック１１とエキスパンション機構
Ａの屈伸アーム４の先端部とを連結棒２１で一体連結さ
せてスポットガンＣをブロック１１の動きに追従可能に
構成する。

上記Ｘ軸側ポールネジ９は正逆駆動モータ１４により伝
動装置１５を介して正逆駆動され、それによって、Ｙ軸
フレーム８のＸ軸方向の移動量と移動方向がロータリー
エンコーダ１６によって検出される。

Ｙ軸側ポールネジ１２も同様に、正逆駆動モータ１７に
より伝動装置１８を介して正逆駆動され、それによって
移動ブ陥ツク１１のＹ軸方向の移動量と移動方向がロー
タリーエンコーダ１９によって検出される。

制御装置りには、上記直交座標系位置決め機構Ｂの夫々
のモータ１４，１７及びロータリーエンコーダ１６．１
９が集束ケーブル２０によって接続され、制御装置りの
指令によって各モータ１４．１７が駆動される。

移動ブロック１１のＸ及びＹ軸方向の移動量と移動方向
における位置検出値ヲロータリーエンコーダ１６，１７
のパルスによって行ない、エンコーダ１６．１９のパル
スが制御装置りに入力され、プログラム設定された溶接
パターンにおける溶接位置に対する演算、位置決め制御
を行なう。

また、制御装置りは、プログラム設定によりスポットガ
ンＣを作動させ、所定の溶接条件により加圧溶接の制御
を行なう。

また、溶接治具Ｅには、ワークＦを位置決め固定する複
数個のクランプ２２が設けられていると共に、ワークＦ
の溶接位置に対応させて固定電極２３が設けられている
。

スポットガンＣのストロークは、ワークＦの凹凸形状を
許容し得る長さに設定されている。

この考案の溶接用ロボットは上記構成からなり、その動
作は、ワークＦが溶接治具Ｅ上に位置決めクランプされ
ると、制御装置りに設定されたプログラムに従って、位
置決め機構ＢのＸ及びＹ軸モータ１４，１８が駆動され
、スポットガンＣを所定の位置に移動させてスポット溶
接を行う。

このスポット溶接は、プログラムされた順序にしたがっ
て、制御装置りの指令により位置決め機構Ｂを介してス
ポットガンＣを順次プログラムサしている位置へ順次移
動させることにより行われるものであり、この場合、ス
ポットガンＣは、エキスパンション機構Ａにより、その
全重量が支持されて屈伸アーム４の屈伸運動により所定
位置へ軽快に動き得るものであるから、前記位置決め機
構Ｂには大きな負荷が作用せず、その駆動力が軽微で済
み、従って、Ｘ及びＹ軸モータ１４，１８は小型小動力
のものでよい。

以上説明した様に、この考案は、溶接治具の一側に設置
され、治具上のワークの任意の位置へ水平に自由移動可
能とされた屈伸アームを有するエキスパンション機構と
、屈伸アームの先端に設けたスポットガンと、溶接治具
に対応させてエキスパンション機構の上方に設置され、
エキスパンション機構の屈伸アーム先端に移動ブロック
を一体連結した直交座標系位置決め機構と、上記位置決
め機構の制御及び溶接制御を行う制御装置とよりなり、
制御装置の指令により位置決め機構を介してエキスパン
ション機構の先端のスポットガンを治具上のワークの所
定の溶接位置へ順次移動させるとともにスポット溶接を
施こすようになしたから、特に、大きな平面面積をもつ
ワークの内方部を自動的にスポット溶接するのに適腰エ
キスパンション機構のスポット溶接装置本体と直交座標
系位置決め機構との組合せにより、簡単安価なしかも汎
用性のあるスポット溶接用ロボットを提供することがで
き、かつ、直交座標系位置決め機構を上方空間のデッド
スペースを利用して設置できるため、地面占有部分を極
めて小さく構成することができ、しかも、スポット溶接
装置本体の重力やガン如圧時の負荷はすべてエキスパン
ション機構にかかるため、位置決め機構本体にかかる荷
重は非常に軽微であるため、位置決め機構本体を支持す
るのに敢えて治具サイドに門型支柱を設ける必要もなく
、治具上空間が有効に活用でき、ワークの流れやライン
作業者の動きに制約を受けることがない。

更に、位置決め機構本体そのものを軽量化かつ、コンパ
クトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る溶接用ロボットの全体構成を示す
概略斜視図、第２図は直交座標系位置決め機構の概略説
明図である。 Ａ・・・・・・エキスパンション機構、Ｂ・・・・・・
直交座標系位置決め機構、Ｃ・・・・・・スポットガン
、Ｄ・・・・・・制副装置、Ｅ・・・・・・溶接治具、 Ｆ・・・・・・ワーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接治具の一側に設置され、治具上のワークの任意の位
   置へ水平に自由移動可能とされた屈伸アームを有するエ
   キスパンション機構と、屈伸アームの先端に設けたスポ
   ットガンと、溶接治具に対応させてエキスパンション機
   構の上方に設置され、エキスパンション機構の屈伸アー
   ム先端に移動ブロックを一体連結した直交座標系位置決
   め機構と、上記位置決め機構の制御及び溶接制御を行う
   制御装置とよりなり、制御装置の指令により位置決め機
   構を介してエキスパンション機構の先端のスポットガン
   を治具上のワークの所定の溶接位置へ順次移動させると
   ともにスポット溶接を施こすようになしたことを特徴と
   る溶接用ロボット。