JPH02142680A - スポット溶接機の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄道車両等の大型構体の一部をスポット溶接す
るに際し、スポット溶接機を自動的に精度良く位置決め
できるようにしたスポット溶接機の位置決め装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、鉄道車両等の大形構体の一部、例えばステンレ
ス車の屋根、側、妻構体を溶接するに際し、スポット溶
接することは知られているが、この種のスポット溶接に
は、溶接歪みを抑えるという利点がある。

第４図は従来のスポット溶接機を示している。

４１は作業台を示し、この作業台４１の上にはバックプ
レート治具４２と、これと対をなす上位電極４３とが配
設されている。この上位電極４３はガータ台車４４に担
持され、レール４５上を走行するようになっている。バ
ックプレート治具４２と上位電極４３とは溶接機を構成
しており、車両の屋根構体Ｒを溶接するに際しては、先
ず、バックプレート治具４２を位置決めし、次に、上位
電極４３を位置決めし、しかるのち両者間に電流を流し
、スポット溶接するようになっている。

また、４６はポータプル溶接機を示している。

このポータプル溶接機４６はアーム４７に支持されてお
り、このアーム４７を人手で動かすことにより屋根構体
Ｒの溶接予定位置を決定し、その位置にスポット溶接す
るようになっている。

これらスポット溶接機は、その操作を人手により行うよ
うになっているが、その中には、シリーズスポット溶接
機用の治具等を配設し、スポット溶接の自動化を図るよ
うにしたものも提案されている（例えば、特開昭５７−
１３７０８１号公報、特開昭６２−１５８５７８号公報
参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来のものでは、シリーズスポット溶接機用の
治具等を配設しなければならず、また車両の種類に応じ
てその治具を交換しなければならず、交換のための段取
り時間、治具の製作などに手間がかかるという問題があ
る。また、自動化するためのティーチイングに時間がか
かり、多品種、少量生産に向かないという問題もある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する
問題点を解消し、簡単な段取りで、精度良く位置決めで
きるようにしたスポット溶接機の位置決め装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、移動可能な第１
の電極および第２の電極を有し、両電極間に溶接対象物
を挟持して溶接予定位置を溶接するようにしたスポット
溶接機の位置決め装置において、全自動モードまたは半
自動モードのいずれかを選択するモード選択手段と、上
記溶接予定位置を入力するプログラム入力手段と、全自
動モードを選択したとき上記プログラムに従って第１の
電極を溶接予定位置に移動し、半自動モードを選択した
とき手動により第１の電極を溶接予定位置に移動する第
１の電極移動手段と、上記第１の電極に設けられ上記第
２の電極に対して所定の位置信号を発信する位置信号発
信手段と、上記第２の電極、−設けられ上記第１の電極
からの上記位置信号を受信する位置信号受信手段と、こ
の位置信号受信手段からの出力に基づいて上記第２の電
極を溶接予定位置に移動する第２の電極移動手段と、を
備えたことを特徴とするものであり、また、他の発明は
、上記第１の電極に連接された第１の電磁コイルで構成
し、上記位置信号受信手段は上記第２の電極に連接され
た第２の電磁コイルで構成し、上記第１の電磁コイルか
ら発信され上記溶接対象物を透過して上記第２の電磁コ
イルに受信される磁力線の変化を検出して上記両電極を
位置決めするよう構成したことを特徴とするものである
。

〔作　用〕

本発明によれば、多量生産するに際しては、全自動モー
ドが選択される。この場合、溶接すべき予定位置がプロ
グラム入力されると、自動運転が開始され、先ず、第１
の電極が位置決めされ、次いで、第１の電極に追従して
第２の電極が位置決めされ、しかるのち全自動溶接が行
われる。

また、少量生産するに際しては、半自動モードが選択さ
れ、この場合、第１の電極は溶接予定位置に手動により
移動され、しかるのち全自動モードの場合と同様のステ
ップに移行され、半自動溶接が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明によるスポット溶接機の位置決め装置の一
実施例を第１図および第２図を参照して説明する。

第１図は鉄道車両の屋根構体Ｒ等をスポット溶接する溶
接機を示している。第１図において１はシリーズスポッ
ト溶接機の上位電極（第１の電極）を示し、２は同じく
下位電極（第２の電極）を示している。この上位電極１
は上位ガータ台車３に搭載され、同じく下位電極２は下
位ガータ台車４に搭載されている。これら台車３．４は
制御されてレール５上を走行するようになっている。

上位電極１と下位電極２とはそれぞれ垂直方向Ａ、左右
方向Ｂ１回転方向Ｃおよび長手方向りに移動できるよう
になっており、各電極１．２の位置決めに際しては、第
２図に示すように、上位電極１を基準として下位電極２
を追従させて移動させるようになっている。なお、追従
させる対応は逆であっても良い。

第２図において上位電極１には電磁コイル６（第１の電
磁コイル）が連接され、下位電極２には電磁コイル７（
第２の電磁コイル）が連接されている。そして、上位電
極１を基準とし、先ず、これを溶接予定位置に移動し、
電磁コイル６から磁束φを放射し、屋根構体Ｒを透過す
る磁束φを電磁コイル７で受け、電圧の最高値ｍａｘを
発生させる位置に合せるように下位電極２を追従させ、
各電極１．２を位置決めするようになっている。

第３図はスポット溶接機の位置決め装置のフローチャー
トを示している。スタート１０するに際し、モード切換
え１１を行う。半自動モード１２と全自動モード１３の
いずれかである。

全自動モード１３の場合には、オンラインあるいはオフ
ラインティーティングにより予め溶接予定位置をプログ
ラム人力１４する。プログラムは入力されてるか１５に
より、入力が確認されると自動運転開始１６に移行する
。

すると、上位電極１が位置決め開始１７し、プログラム
の指示どおり上位電極１が溶接位置に移動１８し、ワー
ク上面に軽く接触する。電極の位置は決ったか１９によ
り、位置決めが確認されると、第２図に示すように、上
位電極１の電磁コイル６から位置信号が発信２０される
。この信号が下位電極２の電磁コイル７に受信２１され
ると、下位電極２が上位電極１の真下に移動２２する。

このときまでには若干のタイムラグがある。

概略位置は決ったか２３により、位置決めが確認される
と、下位電極２から位置信号が発信２４される。そして
、両電極１．２の位置信号が比較２５され、両電極１．
２の位置は決ったか２６により、決ったことが確認され
ると、今度は、両電極１．２がワークに接触２７し、接
触したか２８により接触が確認されると、加圧指令２９
が出される。

この加圧指令２９が出されると、両電極１．２の加圧３
０、さらに加圧完了したか３１の確認がなされ、溶接が
開始３２される。溶接は両電極１．２間に電流を流して
行う。最後に、通電終了３３、通電が終了したか３４の
確認がなされると、両電極１．２の加圧解除３５がなさ
れ、全溶接工程が終了３６となる。

また、半自動モード１２の場合には、プログラム人力１
４から自動運転開始１６までのステップが手動でなされ
、それ以後は、上述と同様のステップ１７〜３６が遂行
される。この場合、上位電極１は例えばリモートコント
ロールまたはマニュアルで溶接予定位置に移動される。

この半自動モード１２は特に少量生産の場合等に適し、
溶接予定位置のティーチイング作業を不要にし、より生
産性を向上させることができる。

しかして、本実施例によれば、上位電極１に対向する下
位電極２を、長手方向に移動自在に設けたので、従来タ
イプと異なり、バックプレート治具（第４図）が不要に
なり、このバックプレート治具の交換作業が不要になる
。

また、従来では、車両の種類が異なる毎に、バックプレ
ート治具の形状を変えていたが、今度は、それを構体の
形状に左右されない小形の下位電極２にしたので、種々
の形状のバックプレート治具を製作する必要がなくなり
、製造コストを低く抑えることができる。

さらに、ここでは全自動モード、半自動モードの２種類
のモードを設けたので、多量生産の場合は全自動モード
に、少量生産の場合は半自動モードに適合させることが
でき、溶接効率を大幅に向上させることができる。

さらにまた、上位電極１と下位電極２の位置合せ用の電
磁コイル６．７からなる制御機器の他に、電極位置セン
サ（図示せず）を設けたので、局部的な両電極の位置合
せを精度良く遂行することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、全自
動モードまたは半自動モードのいずれかを選択するモー
ド選択手段と、上記溶接予定位置を入力するプログラム
入力手段と、全自動モードを選択したとき上記プログラ
ムに従って第１の電極を溶接予定位置に移動し、半自動
モードを選択したとき手動により第１の電極を溶接予定
位置に移動する第１の電極移動手段と、上記第１の電極
に設けられ上記第２の電極に対して所定の位置信号を発
信する位置信号発信手段と、上記第２の電極に設けられ
上記第１の電極からの上記位置信号を受信する位置信号
受信手段と、この位置信号受信手段からの出力に基づい
て上記第２の電極を溶接予定位置に移動する第２の電極
移動手段とを備えているので、多量生産するに際しては
、予め、溶接予定位置を１回だけプログラムしておくだ
けで、自動的に全自動溶接することができ、少量生産す
るに際しては、面倒なプログラムのティーチイングをす
ることなく、効率良く半自動溶接することができる等の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスポット溶接機の位置決め装置の
一実施例を示す斜視図、第２図は同じく位置信号発信手
段および位置信号受信手段を示す側面図、第３図は同じ
くフローチャート図、第４図は従来のスポット溶接機の
位置決め装置を示す斜視図である。 １・・・第１の電極（上位電極）、２・・・第２の電極
（下位電極）、３．４・・・ガータ台車、５・・・レー
ル、６・・・第１の電磁コイル、７・・・第２の電磁コ
イル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動可能な第１の電極および第２の電極を有し、両
   電極間に溶接対象物を挟持して溶接予定位置を溶接する
   ようにしたスポット溶接機の位置決め装置において、全
   自動モードまたは半自動モードのいずれかを選択するモ
   ード選択手段と、上記溶接予定位置を入力するプログラ
   ム入力手段と、全自動モードを選択したとき上記プログ
   ラムに従って第１の電極を溶接予定位置に移動し、半自
   動モードを選択したとき手動により第１の電極を溶接予
   定位置に移動する第１の電極移動手段と、上記第１の電
   極に設けられ上記第２の電極に対して所定の位置信号を
   発信する位置信号発信手段と、上記第２の電極に設けら
   れ上記第１の電極からの上記位置信号を受信する位置信
   号受信手段と、この位置信号受信手段からの出力に基づ
   いて上記第２の電極を溶接予定位置に移動する第２の電
   極移動手段と、を備えたことを特徴とするスポット溶接
   機の位置決め装置。 ２、上記位置信号発信手段は上記第１の電極に連接され
   た第１の電磁コイルで構成し、上記位置信号受信手段は
   上記第２の電極に連接された第２の電磁コイルで構成し
   、上記第１の電磁コイルから発信され上記溶接対象物を
   透過して上記第２の電磁コイルに受信される磁力線の変
   化を検出して上記両電極を位置決めするよう構成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接機の位置
   決め装置。