WO2014203414A1 - スポット溶接装置 - Google Patents

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WO2014203414A1
WO2014203414A1 PCT/JP2013/078048 JP2013078048W WO2014203414A1 WO 2014203414 A1 WO2014203414 A1 WO 2014203414A1 JP 2013078048 W JP2013078048 W JP 2013078048W WO 2014203414 A1 WO2014203414 A1 WO 2014203414A1
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spot welding
welding
turntable
spot
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政幸 中山
裕一 芹川
博 吉村
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本田技研工業株式会社
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    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30—Features relating to electrodes
    • B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
    • B23K11/314—Spot welding guns, e.g. mounted on robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs

Definitions

  • the present invention relates to a spot welding apparatus that performs spot welding at the same time while intermittently rotating and conveying a plurality of workpieces.
  • a workpiece holding robot and a spot welding machine are arranged to face each other, and while the workpiece holding robot arm moves and holds the workpiece, the spot welding machine also has a workpiece. It moves together to perform spot welding, and the spot welder returns to its original position after the welding is completed.
  • Patent Document 2 an apparatus that sequentially processes a workpiece while rotating it intermittently by a turntable.
  • Patent Document 2 The apparatus disclosed in Patent Document 2 is provided with a jig unit that is rotated by a planetary gear mechanism on a turntable that rotates intermittently, and a processing jig is disposed at a position where the turntable intermittently stops and is fixed to the jig unit.
  • the workpiece is revolved while being rotated (intermittent rotation of the turntable) to sequentially process the workpiece.
  • a spot welding apparatus includes a turntable that rotates intermittently, a plurality of booths that are formed by dividing the upper surface of the turntable along the rotation direction, and workpiece fixing jigs that are arranged in each booth. And a spot welding gun that can be moved up and down and arranged above each booth at the stop position of the turntable, excluding the workpiece loading and unloading locations.
  • the spot welding apparatus has a large number of workpiece welding points, and the workpiece fixing jig holds the workpiece in such a posture that the welding gun electrodes are pressed and clamped from the left and right of the workpiece welding points. It is effective if the structure is made.
  • a welding operation can be completed in a short tact time even for a workpiece having a large number of spots to be spot welded.
  • the welding gun is disposed above each booth and the welding robot is not disposed outside the turntable, the planar space occupied by the entire apparatus can be reduced.
  • the spot welding apparatus includes a turntable 1 that rotates intermittently, and forms five booths 3 divided along the rotation direction by partition walls 2 provided in a radial direction on the upper surface of the turntable 1.
  • one booth 3 is located at the workpiece loading station S1
  • the other booth 3 is located at the workpiece unloading station S5 adjacent to the workpiece loading station S1
  • the remaining three booths 3 are Located at welding stations S2 to S4.
  • Each booth 3 is provided with a workpiece fixing jig 4.
  • the work fixing jig 4 includes a holding part 5 for inserting and holding one end of the work W from above and a cylinder unit 6 for sandwiching the work W with the position of the one end determined from the left and right.
  • the workpiece W is a rear frame of a motorcycle, for example, and is integrated by spot welding from the left and right with the left and right plates W1 and W2 overlapped.
  • the spot welding jig 7 is disposed above and below the welding stations S2 to S4 so as to freely move up and down. In each of the welding stations S2 to S4, the welding location of the workpiece W is shared and welded. The number and location of the spot welding jigs 7 arranged above the stations S2 to S4 are different for each welding station S2 to S4.
  • a workpiece unloading device 10 is disposed at the workpiece unloading station S5.
  • the workpiece take-out device 10 includes a clamp mechanism 14 at the tip of an arm 13 that rotates horizontally around a shaft 12 by the operation of the cylinder unit 11.
  • the workpiece W for which the spot welding operation has been completed is gripped by the clamp mechanism 13 and lifted from the workpiece process jig 4 after the cylinder unit 6 of the workpiece process jig 4 has moved backward.
  • the cylinder unit 11 extends, the workpiece W gripped by the clamp mechanism 13 is taken out and sent out onto the conveyor 15.
  • the operator holds the workpiece in his / her hand and sets it on the workpiece fixing jig 4 of the workpiece loading station S1.
  • welding positions of the workpiece W are shared and welded at the welding stations S2 to S4, and the workpiece W after the spot welding operation is sent out onto the conveyor 15 at the workpiece carry-out station S5.
  • the turntable 1 rotates counterclockwise by one booth in FIG. 2 and stops. At this time, since no work W is contained in the booth 3 of the work loading station S1, a new work W is set. In other booths, the same operation is performed. By performing the above steps continuously, the workpiece W is continuously spot-welded.
  • the spot welding apparatus according to the present invention can be applied to workpieces with a large number of hit points other than automobile parts.

Abstract

打点数の多いワークであってもスポット溶接のタクトタイムが短くなるスポット溶接装置を提供すべく、本発明では、作業者がワークを手に持ってワーク搬入ステーション（Ｓ１）のワーク固定治具（４）にセットし、この間に溶接ステーション（Ｓ２）～（Ｓ４）ではワークＷの溶接箇所を分担して溶接し、ワーク搬出ステーション（Ｓ５）ではスポット溶接作業が終了したワーク（Ｗ）をコンベア（１４）上に送り出す構成とした。

Description

スポット溶接装置
　本発明は、複数のワークを間欠的に回転搬送しつつ同時にスポット溶接するスポット溶接装置に関する。
　ワークにスポット溶接を行う場合、多種少量生産では作業者がスポット溶接機を抱えて作業しているが、大量生産になると特許文献１に開示されるような自動スポット溶接装置を用いている。
　この特許文献１に開示されるスポット溶接装置は、ワーク保持ロボットとスポット溶接機とを対向して配置し、ワーク保持ロボットのアームがワークを保持して移動する間に、スポット溶接機もワークと一緒に移動してスポット溶接を行い、溶接終了後にスポット溶接機は元の位置に戻るようにしている。
　一方溶接装置ではないが、１つのワークにターンテーブルによって間欠回転させつつ順次加工を施す装置として特許文献２に開示される装置が知られている。
　この特許文献２に開示される装置は間欠回転するターンテーブル上に遊星歯車機構によって回転する治具ユニットを設け、またターンテーブルが間欠停止する位置に加工治具を配置し、治具ユニットに固定されたワークを自転させつつ公転（ターンテーブルの間欠回転）させることで、順次加工を施すようにしている。
特開昭６３－１１７８４号公報 特開平１－２８２８０号公報
　ワークにスポット溶接を行う場合、打点が多数になる場合がある。このような場合に特許文献１に開示される装置を用いても作業時間が長くなってしまう。
　一方、特許文献２に開示される加工装置の代わりに、ターンテーブルの外側に複数のスポット溶接ロボットを配置し、各スポット溶接ロボットに溶接箇所を分担させるようにすれば、効率よくスポットを行うことができる。
　しかしながら、特許文献２の場合には太陽歯車と遊星歯車を設け、複数の治具ユニットを遊星歯車機構によって自転させる構造となっており、極めて構造が複雑である。またスポット溶接ロボット自体大きなスペースが必要であるが、複数のスポット溶接ロボットをターンテーブルの外側に配置すると更にスペースが必要となる不利がある。
　上記課題を解決するため本発明に係るスポット溶接装置は、間欠回転するターンテーブルと、ターンテーブル上面を回転方向に沿って分割して形成され複数のブースと、各ブースに配置されるワーク固定治具と、ワークの搬入箇所と搬出箇所を除いてターンテーブルの停止位置の各ブースの上方に配置される昇降可能なスポット溶接ガンとからなる。
　本発明に係るスポット溶接装置は、特に、ワークの溶接箇所が多数点あり、これらワークの各溶接箇所を溶接ガンの電極が左右から加圧して挟持される姿勢でワーク固定治具がワークを保持する構造とすれば効果的である。
本発明に係るスポット溶接装置によれば、スポット溶接すべき箇所が多数あるワークであっても、短時間のタクトタイムで溶接作業を終了することができる。
また溶接ガンを、各ブースの上方に配置し、ターンテーブルの外側に溶接ロボットを配置しないようにしたので、装置全体が占める平面的なスペースを小さくできる。
本発明に係るスポット溶接装置の全体斜視図 同スポット溶接装置の平面図 ワークの一例を示す図（固定治具見せる） ワークをスポット溶接している状態の図（固定治具見せる） （ａ）及び（ｂ）はワーク搬出治具の動作を説明した平面図
　以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
スポット溶接装置は間欠回転するターンテーブル１を備え、このターンテーブル１の上面の径方向に設けた隔壁２によって回転方向に沿って分割された５つのブース３・・・を形成している。
ターンテーブル１が停止した状態で１つのブース３はワーク搬入ステーションＳ１に位置し、他の１つのブース３はワーク搬入ステーションＳ１に隣接するワーク搬出ステーションＳ５に位置し、残りの３つのブース３は溶接ステーションＳ２～Ｓ４に位置する。
各ブース３にはワーク固定治具４が設けられている。このワーク固定治具４はワークＷの一端部を上方から差し込んで保持する保持部５と一端部の位置が決まったワークＷを左右から挟みこむシリンダユニット６を備える。
またワークＷは例えば自動二輪車のリヤフレームであり、左右のプレートＷ１、Ｗ２を重ねて左右からスポット溶接することで一体化される。この実施例にあってはスポット溶接箇所Ｐは合計１７箇所あり、全て左右からスポット溶接治具７の電極８、９で加圧挟持して溶接する。
ここで、前記スポット溶接治具７は前記溶接ステーションＳ２～Ｓ４の上方に昇降自在に配置されており、各溶接ステーションＳ２～Ｓ４では前記ワークＷの溶接箇所を分担して溶接するため、各溶接ステーションＳ２～Ｓ４の上方に配置されるスポット溶接治具７の本数及び配置箇所は各溶接ステーションＳ２～Ｓ４毎に異なる。
またワーク搬出ステーションＳ５にはワーク取出し装置１０が配置されている。このワーク取出し装置１０は図５に示すように、シリンダユニット１１の作動で軸１２を中心として水平回動するアーム１３の先端にクランプ機構１４を備えている。
スポット溶接作業が終了したワークＷは図５（ａ）に示すように、クランプ機構１３にて把持され、ワーク工程治具４のシリンダユニット６が後退した後にワーク工程治具４から持ち上げられ、次いでシリンダユニット１１が伸張することでクランプ機構１３にて把持されたワークＷを取出しコンベア１５上に送り出す。
以上において、作業者がワークを手に持ってワーク搬入ステーションＳ１のワーク固定治具４にセットする。
この間に溶接ステーションＳ２～Ｓ４ではワークＷの溶接箇所を分担して溶接し、ワーク搬出ステーションＳ５ではスポット溶接作業が終了したワークＷをコンベア１５上に送り出す。
次いで、ターンテーブル１が図２において１ブース分反時計方向に回転して停止する。
このときワーク搬入ステーションＳ１のブース３にはワークＷが入っていないため、新たなワークＷをセットする。また他のブースでは前記同様の操作が行われる。以上の工程を連続して行うことで、ワークＷを連続してスポット溶接する。
　本発明に係るスポット溶接装置は自動車部品以外の、打点数の多いワークにも応用することができる。
　１…ターンテーブル、２…隔壁、３…ブース、４…ワーク固定治具、５…保持部、６…シリンダユニット、７…スポット溶接治具、８，９…電極、１０…ワーク取出し装置、１１…シリンダユニット、１２…軸、１３…アーム、１４…クランプ機構、１５…取出しコンベア、Ｓ１…ワーク搬入ステーション、Ｓ２～Ｓ４…溶接ステーション、Ｐ…スポット溶接箇所、Ｓ５…ワーク搬出ステーション、Ｗ…ワーク。
 

Claims (2)

  1. 間欠回転するターンテーブルと、このターンテーブル上面を回転方向に沿って分割して形成され複数のブースと、前記各ブースに配置されるワーク固定治具と、ワークの搬入箇所と搬出箇所を除いてターンテーブルの停止位置の各ブースの上方に配置される昇降可能なスポット溶接ガンとからなることを特徴とするスポット溶接装置。
  2. 　請求項１に記載のスポット溶接装置において、前記ワークは多数の溶接箇所を有し、前記ワーク固定治具はワークの各溶接箇所が溶接ガンの電極によって左右から加圧して挟持される姿勢でワークを保持することを特徴とするスポット溶接装置。
     
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