JPH0661383U - レーザ溶接ロボットのワーククランプ具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブローホールの発生を抑制した状態で、レー
ザによりワークを重ね溶接するためのレーザ溶接ロボッ
トのワーククランプ具を提供する。 【構成】 ロボットのアーム先端部に固定され、かつレ
ーザ溶接ガンを備えた基部１０と、この基部との間に重
ね溶接すべきワーク５、５ａを保持する閉鎖位置及びこ
れらのワークを解放する開放位置間をエアシリンダ２２
で開閉駆動されるように基部１０に支持された可動部２
０とを備える。閉鎖時に基部１０及び可動部２０の互に
対面する部分に、ワーク保持部として所属のワークワー
ク５、５ａをそれぞれ吸着する基部側及び可動部側電磁
石１９、２９と、可動部２０の閉鎖位置を電磁石１９、
２９にそれぞれ吸着されたワーク５、５ａ間に細隙を形
成させる位置に規制するストッパブロック１７、２７と
を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロボットのアーム先端部に取付けられて、重ね溶接すべきワークを 保持するレーザ溶接ロボットのワーククランプ具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の車体溶接工程においては、ボデー品質の向上のために、アンダボデー 、サイドメンバ、その他のボデーを構成する部分を仮付けした後に正規の溶接を 行っている。そして、最近ではこのメインボデー仮付けは、スポット溶接ロボッ トで１工程で行われている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、スポット溶接のガン部分は、形状的に嵩ばり、また重くなるた めに、ボデーの周囲に配置できるロボットの数が制約され、また打点位置がワー ク形状の制約を受け易く、したがって溶接後の剛性及び溶接ガンの移動速度の点 で改良の余地が残されていた。

【０００４】 そこで、本考案は、スポット溶接に代えて、小形・軽量化可能なレーザ溶接に 着眼したものであるが、この場合従来のワーク保持駒にボデーパネルを保持させ て継目を肉盛溶接したのでは、亜鉛メッキが施されていると、溶接時に亜鉛ヒュ ームが溶融金属中に溶込むことにより、ブローホールを発生する可能性がある。

【０００５】 本考案は、この点に鑑みて、ブローホールの発生を抑制した状態で、レーザに よりワークを重ね溶接するための冒頭に述べた類のレーザ溶接ロボットのワーク クランプ具を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、この目的を達成するために、ロボットのアーム先端部に固定され、 かつレーザ溶接ガンを備えた基部と、この基部との間に重ね溶接すべきワークを 保持する閉鎖位置及びワークを解放する開放位置間をアクチュエータで開閉駆動 されるように基部に支持された可動部とを備え、閉鎖時に基部及び可動部の互に 対面する部分に、ワーク保持部として所属のワークをそれぞれ吸着する基部側及 び可動部側吸着具と、可動部の閉鎖位置を吸着具にそれぞれ吸着されたワーク間 に細隙を形成させる位置に規制するストッパとを設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

基部と可動部の間に重ね溶接すべき亜鉛メッキされたワークを挿入させてその 継目部分をレーザ照射位置にセットさせる。アクチュエータで可動部を閉鎖させ て基部とでストッパにより規制される閉鎖位置でワークを緩く挟持させ、吸着具 により所属のワークを保持させると、ワーク間に予め設定した細隙を生じる。こ の状態で、継目部分はレーザノズルで溶融溶接され、この際亜鉛ヒュームは細隙 を通って逃げる。

【０００８】

【実施例】

図１及び図２は、本考案の一実施例によるレーザ溶接ロボットのワーククラン プ具を示す。 これらの図において、ワーククランプ具１は、上端部１１でロボットアーム先 端部に固定され基部１０と、この基部との間に重ね溶接すべき亜鉛メッキ鋼板で あるワーク５、５ａを保持する閉鎖位置及びを解放する開放位置間を開閉可能に 基部１０に支持された水平アーム状可動部２０とより構成される。

【０００９】 上端部１１に下設されたブラケット１０ａには、その下端部に基部側ワーク保 持部としての電磁石１９が設けられ、またその側端にはアクチュエータとしての エアシリンダ２２がピン２３で枢着されている。さらに別のブラケット１０ｂの 下端にはレーザノズル１２が取付けられ、その両側にレーザ変位計１３、１３ａ が取付けられている。

【００１０】 可動部２０の中間部分はピン２１でブラケット１０ａの下端に枢着され、先端 部の電磁石１９に対面する部分には可動部側ワーク保持部として電磁石２９が設 けられている。可動部２０の後端部は、ピン２４でロッド２２ａの先端部に枢支 されている。

【００１１】 ブラケット１０ａ及び可動部２０の中間の対面部分には、可動部２０の閉鎖時 に互に当接することにより閉鎖位置を規制するストッパブロック１７、２７がそ れぞれねじ止めされている。さらに、ストッパブロック２７にはシム２７ａが共 締されることにより、閉鎖時に電磁石１９、２９の離間距離を調整可能にしてお り、電磁石１９、２９にワーク５、５ａを吸着させた場合に、これらの間に０． ５ｍｍの細隙を発生させるようになっている。

【００１２】 レーザ変位計１３、１３ａは、図２に示すように、継目部分５ｂのワーク５、 ５ａをレーザビームで斜め方向に照射して、所属のワーク５、５ａからの反射光 より検知した双方の変位量から間隔を測定するようになっている。

【００１３】 このように構成されたワーククランプ具１の動作は、次の通りである。 クランプ具１はエアシリンダ２２の後退駆動により可動部２０を開放させた状 態で、アーム先端部の移動により溶接位置へ移動させられ、電磁石１９、２９間 にワーク保持駒で保持されたワーク５、５ａを挿入させ、その継目部分５ｂにレ ーザノズル１２をセットさせる。次いで、エアシリンダ２２を前進駆動させて可 動部２０をストッパブロック１７、２７で規制される閉鎖位置へ閉鎖させる。さ らに、電磁石１９、２９を作動させ、それぞれに所属のワーク５、５ａを吸着さ せ、図３に示すように、継目部分５ｂのワーク５、５ａに０．５ｍｍ程度の細隙 Ｓを与える。

【００１４】 この状態で、レーザ変位計１３、１３ａにより双方のワーク５、５ａ間の細隙 Ｓを測定して、０．５ｍｍ程度であれば、レーザノズル１２からレーザビームを 発射させて溶接を行わせる。この際、錆止め用にワーク５、５ａにメッキされた 亜鉛層が蒸発して発生した亜鉛ヒュームが細隙Ｓを通って逃げ、溶融金属の中に 溶込む量を減少させる。測定細隙が不良の場合、警報を発生させると共に、溶接 作業を中断させる。

【００１５】 溶接終了後、レーザノズル１２を次の溶接位置へ移動させ、レーザ溶接ロボッ トの分担領域を高速で仮付け溶接させる。仮付け溶接後、次の工程として正規の 溶接をスポット溶接機で行わせる。

【００１６】 尚、ワーク保持用の吸着具としては、電磁石に代えて、真空吸引具を用いるこ ともでき、また本考案のワーククランプ具の用途は、仮付け用に限定されるもの ではない。

【００１７】

【考案の効果】

以上、本考案のレーザ溶接ロボットのワーククランプ具によれば、ブローホー ルの発生を抑制することにより、溶接品質を確保してレーザの高温の溶融溶接を 可能にする。 溶接に際して、変位計でワーク間の細隙を測定すると、品質確保 を一層有利にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるレーザ溶接ロボットの
ワーククランプ具の側面図である。

【図２】同ワーククランプ具の正面図である。

【図３】同ワーククランプ具の動作を説明するワーク継
目部分の拡大図である。

【符号の説明】

５、５ａ ワーク １０ 基部 １２ レーザノズル １３、１３ａ レーザ変位計 １７、２７ ストッパブロック １９、２９ 電磁石 ２０ 可動部 ２２ エアシリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２５Ｊ 15/08 Ｔ 8611−3Ｆ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットのアーム先端部に固定され、か
   つレーザ溶接ガンを備えた基部と、この基部との間に重
   ね溶接すべきワークを保持する閉鎖位置及び前記ワーク
   を解放する開放位置間をアクチュエータで開閉駆動され
   るように前記基部に支持された可動部とを備え、 閉鎖時に前記基部及び前記可動部の互に対面する部分
   に、ワーク保持部として所属の前記ワークをそれぞれ吸
   着する前記基部側及び前記可動部側吸着具と、前記可動
   部の前記閉鎖位置を前記吸着具にそれぞれ吸着された前
   記ワーク間に細隙を形成させる位置に規制するストッパ
   とを設けたことを特徴とするレーザ溶接ロボットのワー
   ククランプ具。
2. 【請求項２】 基部に、双方の吸着具に吸着されたワー
   ク間の細隙を測定する変位計を設けたことを特徴とする
   請求項１のレーザ溶接ロボットのワーククランプ具。