JPH0732162A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２つの工程の溶接を１つの工程で行うことを
可能としたうえで、奥行きの深いパネルのセットを簡単
に行うことができると共に、構成部品同士の干渉を生じ
させることなく溶接を行うことができる溶接装置を提供
する。 【構成】 複数個のクランプ１０ａ〜１０ｈを有しかつ
水平軸４に支持されてこれを中心に回動可能としたパネ
ル取付け台５と、パネル取付け台５を回動させて起立・
横臥させる取付け台駆動シリンダ６と、パネル取付け台
５の起立状態において当該パネル取付け台５上のフード
リッジＦおよびメンバーＭに対して溶接を行うスポット
溶接ガン７ａ，７ｂと、パネル取付け台５の横臥状態に
おいて当該パネル取付け台５上のフードリッジＦおよび
メンバーＭに対して溶接を行うスポット溶接ガン８およ
びスポット溶接ガン９ａ〜９ｂを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、自動車の組
立てラインにおいて、パネルにスポット溶接を行う際に
利用される溶接装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記した溶接装置としては、例え
ば、図１５に示すものがあった。

【０００３】図１５に示すように、この溶接装置１０１
は、パネルＰ１を載置してその位置決めを行うゲージポ
スト１０２ａ，１０２ｂと、このパネルＰ１を固定する
クランプ１０３ａ，１０３ｂと、クランプ１０３を把持
・解放作動させるシリンダ１０４ａ，１０４ｂと、パネ
ルＰ１に対してスポット溶接を行う溶接ガン１０５ａ，
１０５ｂと、溶接ガン１０５ａ，１０５ｂをパネルＰ１
に対して接触・離間させる図示しないスライド機構をベ
ース１０６に備えており、この溶接装置１０１を用いて
スポット溶接を行う際には、パネルＰ１をゲージポスト
１０２ａ，１０２ｂ上に載置して位置決めし、クランプ
１０３ａ，１０３ｂによりこのパネルＰ１を把持して固
定したのち、スライド機構によって溶接ガン１０５ａ，
１０５ｂをパネルＰ１に接触させて、この工程における
スポット溶接を行うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の溶接装置１０１にあっては、ゲージポスト１０２
ａ，１０２ｂに対してパネルＰ１を寝かせた状態で載置
してその位置決めを行うようにしていることから、パネ
ルＰ１が奥行きの深いものである場合には、作業者が前
傾姿勢を強いられることとなり、このパネルＰ１の取付
け作業が、作業者にとって煩雑でかつきついものとなっ
ていた。

【０００５】また、ベース１０６に配置したゲージポス
ト１０２ａ，１０２ｂ、シリンダ１０４ａ，１０４ｂ、
溶接ガン１０５ａ，１０５ｂ、これらの図示しないブラ
ケットおよびスライド機構のほとんどをほぼ同一レベル
に位置させていることから、場合によっては各々が干渉
し合う可能性があると共に、メンテナンスが困難になる
という問題を有している。

【０００６】さらに、この溶接装置１０１を用いた溶接
工程の前工程、あるいは、後工程で同じくスポット溶接
を行う場合には、その工程でこの溶接装置１０１とは異
なる溶接装置を使用することになるので、溶接ガンのト
ランスを多く必要とするのに加えて、これらの溶接装置
の各パネルセット精度の差が大きいと、パネルＰ１の溶
接精度に悪影響を及ぼしてしまうという問題があり、こ
れらの問題を解決することが従来の課題であった。

【０００７】

【発明の目的】この発明は、上記した従来の課題に着目
してなされたもので、奥行きの深いパネルであってもセ
ットを簡単に行うことができると共に、構成部品同士の
干渉を生じさせることなく溶接を行うことが可能であ
り、加えて、メンテナンス性の向上を実現でき、さら
に、２つの工程の溶接を１つの工程で行うことができる
溶接装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数個のク
ランプを有しかつ水平軸に支持されて当該水平軸を中心
に回動可能としたパネル取付け台と、前記パネル取付け
台を回動させて起立・横臥させる取付け台駆動手段と、
前記パネル取付け台の起立状態において当該パネル取付
け台上のパネルに対して溶接を行う第１工程溶接ガン
と、前記パネル取付け台の横臥状態において当該パネル
取付け台上のパネルに対して溶接を行う第２工程溶接ガ
ンを備えた構成としたことを特徴としており、この溶接
装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段
としている。

【０００９】

【発明の作用】この発明に係わる溶接装置では、取付け
台駆動手段の作動により、パネル取付け台を回動させて
起立させると、パネルが奥行きの深いものである場合で
あっても、パネル取付け台に対するパネルセットは、作
業者に前傾姿勢を強いることなく立った姿勢で行われる
こととなるうえ、カーラインにほぼ沿わせた状態でのパ
ネルセットとなるため、セット作業性は向上する。

【００１０】そして、パネル取付け台において複数個の
クランプで把持されたパネルに対して、第１工程溶接ガ
ンにより第１工程の溶接を行ったのち、取付け台駆動手
段の作動により、パネル取付け台を回動させて横臥させ
ると、パネルは第２工程の溶接位置に移動するので、こ
の位置で２工程溶接ガンにより第２工程の溶接がなされ
ることとなる。

【００１１】このとき、パネルの位置決めを行うゲージ
ポストなどの位置決め部品はパネル取付け台上に配設さ
れるうえ、第１工程の溶接位置と第２工程の溶接位置と
の間には、高低差がある、すなわち、第１工程溶接ガン
と第２工程溶接ガンは、上下方向にずらして配置される
ので、例えば、各溶接ガンを移動させる機構を設けて
も、これらの機構も上下方向にずらして配置されること
となり、その結果、一連の溶接作業は、第１，第２工程
溶接ガンなどの構成部品同士が互いに干渉することなく
行われることとなるうえ、メンテナンス性も向上するこ
ととなる。

【００１２】また、この発明に係わる溶接装置では、２
つの工程の溶接を１つの工程で行うことから、溶接ガン
のトランスの個数はほぼ半減し、溶接精度はパネル取付
け台一台のセット精度によってのみ決定されることとな
る。

【００１３】

【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図１４はこの発明に係わる溶接装置
の一実施例を示しており、この実施例では、この発明に
係わる溶接装置を自動車の車体組立てラインにおけるフ
ードリッジおよびメンバーの組立て工程に採用した場合
を示す。

【００１５】図１および図２に示すように、この溶接装
置１は、基礎Ｅに設置したベース２と、このベース２上
に設けたフレーム３の軸受け３ａに支持される水平軸４
に突片５ａを連結させて回動可能としたパネル取付け台
５と、このパネル取付け台５を回動させる取付け台駆動
手段としての取付け台駆動シリンダ６と、第１工程溶接
ガンとしての複数台（この実施例では４台，図では２
台）のスポット溶接ガン７ａ，７ｂ（スポット溶接ガン
７ｂは図１にのみ示す）と、第２工程溶接ガンとしての
スポット溶接ガン８および複数のスポット溶接ガン９ａ
〜９ｄを備えている。

【００１６】前記パネル取付け台５には、図５〜図１２
に示すように、複数個のクランプ１０ａ〜１０ｈおよび
各々軸方向に移動可能とした複数個のロケートピン１１
ａ〜１１ｉが設けてあるほか、複数個の車種検知センサ
１２ａ〜１２ｅやゲージが設けてあり、複数個のクラン
プ１０ａ〜１０ｈは、図１奥側から手前側にかけて順次
配設され、図４に仮想線で示すフードリッジＦおよびメ
ンバーＭのゲージ当接位置Ｇａ〜Ｇｈにおいてそれぞれ
クランプするようになっている。

【００１７】前記取付け台駆動シリンダ６は、ベース２
に設けたシリンダ支持台９に水平軸４と平行をなすシリ
ンダ軸１５を介して回動可能に支持されており、シリン
ダロッド６ａの先端をパネル取付け台５の図２右端（図
１上端）に設けた突起５ｂに枢着連結することにより、
この取付け台駆動シリンダ６のロッド６ａを押し出した
際に、図１に示すように、パネル取付け台５を起立させ
ると共に、ロッド６ａを引き込んだ際に、パネル取付け
台５を横臥させるものとしてある。

【００１８】この場合、フレーム３の正面および上面に
は、ショックアブソーバ１６ａ，１６ｂがそれぞれ設け
てあり、取付け台駆動シリンダ６のロッド押し出し・引
き込み作動によってパネル取付け台５が起立・横臥する
際に、このパネル取付け台５側に設けたブロック５ｃ，
５ｄと当接して衝撃を和らげるようにしている。また、
これらのショックアブソーバ１６ａ，１６ｂの近傍には
近接スイッチ１７ａ，１７ｂがそれぞれ設けてあり、パ
ネル取付け台５の起立時には、ブロック５ｃの接近を検
知して取付け台駆動シリンダ６のロッド押し出し作動を
停止させると共に、パネル取付け台５の横臥時には、ブ
ロック５ｄに設けた検知用突片５ｅの接近を検知して同
じく取付け台駆動シリンダ６のロッド引き込み作動を停
止させるようにしている。さらに、ベース２の図１左端
部には、シリンダ１８ａおよびトグルクランプ１８ｂか
らなるストッパ１８が設けてあると共に、フレーム３の
上面にも、同じくシリンダ１９ａおよびトグルクランプ
１９ｂからなるストッパ１９が設けてあり、これらのス
トッパ１８，１９によって、起立あるいは横臥したパネ
ル取付け台５の戻り回動を規制するようにしている。

【００１９】前記スポット溶接ガン７ａ，７ｂのうちの
スポット溶接ガン７ａは、ベース２の図１左端部に設け
たブラケット２０に中央部分を枢着連結させたアーム２
１の一端（図１左端）に摺動可能に取り付けてある。そ
して、このアーム２１の他端（図１右端）とブラケット
２０に設けたシリンダ２２のロッド２２ａとを枢着連結
することにより、このスポット溶接ガン７ａは、シリン
ダ２２の作動によりブラケット２０に対して回動可能と
なっている。また、スポット溶接ガン７ｂは、ベース２
の図１左端部でかつスポット溶接ガン７ａよりも上側に
設けてあり、スポット溶接ガン７ａと同時に溶接を行う
ものとなっている。

【００２０】一方、スポット溶接ガン８および複数のス
ポット溶接ガン９ａ〜９ｄは、ベース２の図１右側部分
に設けたスタンド２３に支持されている。スポット溶接
ガン８は、スタンド２３の図１左端に設けたブラケット
２４に中央部分を枢着連結させたアーム２５の一端（図
１左端）に取り付けてあり、このアーム２５の他端（図
１右端）とブラケット２４に設けたシリンダ２６のロッ
ド２６ａとを枢着連結することにより、このスポット溶
接ガン８は、シリンダ２６の作動によりブラケット２４
に対して回動可能となっている。また、複数のスポット
溶接ガン９ａ〜９ｄは、図４にも示すように、スタンド
２３に設けたレール２３ａ上を移動可能としたスライド
プレート２７に取り付けてあり、スタンド２３の図１右
端に固定したシリンダ２８のロッド２８ａの先端をスラ
イドプレート２７に連結することにより、これらのスポ
ット溶接ガン９ａ〜９ｄは、シリンダ２８のロッド押し
出し・引き込み動作によってレール２３ａ上を図４矢印
方向（図１左右方向）に移動するものとしてある。

【００２１】この溶接装置１は、図１３に簡略的に示す
ように、マテリアルハンドリングロボットＲを間にして
２台ずつ並べて配置されるようになっており、溶接によ
り組み立てられたフードリッジＦおよびメンバーＭの組
立て品をこのマテリアルハンドリングロボットＲによっ
て、次工程に搬送するようになっている。

【００２２】この実施例では、図３に示すように、マテ
リアルハンドリングロボットＲに、ロボットハンドＲＨ
とともにスタッド溶接ガン３０を設けていると共に、図
２および図１４に示すように、パネル取付け台５に、ス
タッド溶接用の下部電極３１および一端がこの下部電極
３１に接続しかつ他端に給電プレート３３を接続したケ
ーブル３２を設けている。つまり、取付け台駆動シリン
ダ６をロッド引き込み作動させてパネル取付け台５を図
２に示す状態にした際に、ベース２に固定した給電ガン
３４によって給電プレート３３を挟み込んで溶接トラン
スＴＲからケーブル３２を介して下部電極３１に電源を
供給することにより、スポット溶接ガン８および複数の
スポット溶接ガン９ａ〜９ｄによって溶接を行っている
間に、このスタッド溶接ガン３０によっても同時に溶接
を行うようにしている。この場合、上記のように、ケー
ブル３２をパネル取付け台５側に設けてあることから、
パネル取付け台５の回動時には、ケーブル３２に曲げや
ねじれが生じることはなく、ケーブル３２の延命化が図
られることとなる。

【００２３】次に、この溶接装置１により、フードリッ
ジＦおよびメンバーＭに対して溶接を行う要領を説明す
る。

【００２４】まず、取付け台駆動シリンダ６のロッド押
し出し作動により、パネル取付け台５を回動させて起立
させ、フードリッジＦおよびメンバーＭのゲージ当接位
置Ｇａ〜Ｇｈをパネル取付け台５の所定部位に位置させ
て、複数個のロケートピン１１ａ〜１１ｉをフードリッ
ジＦおよびメンバーＭに挿通したのち、複数個のクラン
プ１０ａ〜１０ｈによりフードリッジＦおよびメンバー
Ｍを把持する。

【００２５】このとき、パネル取付け台５に対するフー
ドリッジＦおよびメンバーＭのセットは、作業者に前傾
姿勢を強いることなく立った姿勢で行われることとな
り、加えて、カーラインにほぼ沿わせた状態でのセット
となるため、このセット作業は簡単なものとなる。

【００２６】次に、パネル取付け台５にクランプ１０ａ
〜１０ｈで把持されたフードリッジＦおよびメンバーＭ
の第１工程溶接打点に、スポット溶接ガン７ａ，７ｂを
位置させて第１工程の溶接を行う。

【００２７】次いで、取付け台駆動シリンダ６のロッド
引き込み作動により、パネル取付け台５を図１時計回り
方向に回動させて図２に示すように横臥させたのち、図
４に示すように、スポット溶接ガン８をシリンダ２６の
作動により、フードリッジＦおよびメンバーＭの第２工
程溶接打点に位置させると共に、複数のスポット溶接ガ
ン９ａ〜９ｄをシリンダ２８のロッド押し出し作動によ
って、レール２３ａ上を図１左方向に移動させて同じく
フードリッジＦおよびメンバーＭの第２工程溶接打点に
位置させ、第２工程の溶接を行う。これと同時に、図１
４に示すように、給電ガン３４によって給電プレート３
３を挟み込んでマテリアルハンドリングロボットＲのス
タッド溶接ガン３０によっても、所定の溶接打点に対し
て溶接を行う。

【００２８】この間、ゲージポストなどの位置決め部品
はパネル取付け台５上に配設してあると共に、第１工程
の溶接位置と第２工程の溶接位置との間には、高低差が
ある、すなわち、スポット溶接ガン７ａ，７ｂおよびス
ポット溶接ガン８，複数のスポット溶接ガン９ａ〜９ｄ
を上下方向に互いにずらして配置してあるうえ、スポッ
ト溶接ガン７ａを回動させるシリンダ２２や複数のスポ
ット溶接ガン９ａ〜９ｄを移動させるシリンダ２８も上
下方向にずらして配置してあることから、一連の溶接作
業は、スポット溶接ガン７ａ，７ｂ、スポット溶接ガン
８および複数のスポット溶接ガン９ａ〜９ｄなどの構成
部品同士が互いに干渉することなく行われることとな
り、メンテナンスも容易なものとなる。

【００２９】そして、上記第２工程の溶接終了後に、シ
リンダ２８のロッド引き込み作動により、複数のスポッ
ト溶接ガン９ａ〜９ｄをレール２３ａに沿って図１右方
向に移動させるのに続いて、クランプ１０ａ〜１０ｈに
よる把持を解除し、マテリアルハンドリングロボットＲ
のロボットハンドＲＨにより、フードリッジＦおよびメ
ンバーＭの組立て品を次工程に搬送する。

【００３０】したがって、この溶接装置１では、２つの
工程の溶接を１つの工程で行うことから、スポット溶接
ガン７ａ，７ｂ、スポット溶接ガン８および複数のスポ
ット溶接ガン９ａ〜９ｄのトランスの個数は、２つの工
程の溶接を別個の溶接装置で行う場合と比較してほぼ半
分で済むこととなり、しかも、溶接精度はパネル取付け
台５一台のセット精度によってのみ決定されることとな
る。

【００３１】なお、上記した実施例では、シリンダ２２
の作動により、スポット溶接ガン７ａをフードリッジＦ
およびメンバーＭの第１工程溶接打点に位置させるよう
にしたが、例えば、フードリッジＦおよびメンバーＭを
パネル取付け台５にセットするのと同時に、このフード
リッジＦおよびメンバーＭの第１工程溶接打点がスポッ
ト溶接ガン７ａに差し込まれるようにする構成となすこ
とも可能であり、この場合には、シリンダ２２を削減す
ることが可能となる。

【００３２】また、この発明に係わる溶接装置の詳細な
構成は、上記した実施例に限定されるものではない。

【００３３】さらに、上記した実施例では、この発明に
係わる溶接装置を自動車の車体組立てラインにおけるフ
ードリッジおよびメンバーの組立て工程に採用した場合
を示したが、これに限定されるものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
溶接装置では、上記した構成としたから、２つの工程の
溶接を１つの工程で行うことを実現したうえで、パネル
が奥行きの深いものであっても、前傾姿勢をとらずに立
った姿勢でパネル取付け台に対するパネルの取付けを行
うことができるので、セット作業性を向上させることが
可能であると共に、メンテナンス性を損うことなく、そ
して、第１，第２工程溶接ガンなどの構成部品同士の干
渉を生じさせることなく一連の溶接作業を行うことが可
能となり、加えて、溶接ガンのトランスの削減および溶
接精度の向上を図ることができるという極めて優れた効
果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる溶接装置の一実施例を示すパ
ネル取付け台を起立させた状態の側面説明図である。

【図２】図１に示した溶接装置のパネル取付け台を横臥
させた状態の側面説明図である。

【図３】図１に示した溶接装置をマテリアルハンドリン
グロボットと並べて配置した状況を示す側面説明図であ
る。

【図４】図１に示した溶接装置におけるスポット溶接ガ
ン部分の平面説明図である。

【図５】図１に示した溶接装置におけるクランプの拡大
説明図である。

【図６】同じく図１に示した溶接装置におけるクランプ
の拡大説明図である。

【図７】同じく図１に示した溶接装置におけるクランプ
の拡大説明図である。

【図８】同じく図１に示した溶接装置におけるクランプ
の拡大説明図である。

【図９】同じく図１に示した溶接装置におけるクランプ
の拡大説明図である。

【図１０】（ａ）同じく図１に示した溶接装置における
クランプの拡大説明図である。 （ｂ）図１０（ａ）に示したクランプを右方向から見た
説明図である。

【図１１】同じく図１に示した溶接装置におけるクラン
プの拡大説明図である。

【図１２】同じく図１に示した溶接装置におけるクラン
プの拡大説明図である。

【図１３】図１に示した溶接装置の配置説明図である。

【図１４】図１に示した溶接装置のパネル取付け台上に
おけるスタッド溶接用の下部電極とベース上の給電ガン
との位置関係説明図である。

【図１５】従来の溶接装置を示す側面説明図である。

【符号の説明】

１ 溶接装置 ４ 水平軸 ５ パネル取付け台 ６ 取付け台駆動シリンダ（取付け台駆動手段） ７ａ，７ｂ スポット溶接ガン（第１工程溶接ガン） ８ スポット溶接ガン（第２工程溶接ガン） ９ａ〜９ｂ スポット溶接ガン（第２工程溶接ガン） １０ａ〜１０ｈ クランプ Ｆ フードリッジ（パネル） Ｍ メンバー（パネル）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のクランプを有しかつ水平軸に支
   持されて当該水平軸を中心に回動可能としたパネル取付
   け台と、前記パネル取付け台を回動させて起立・横臥さ
   せる取付け台駆動手段と、前記パネル取付け台の起立状
   態において当該パネル取付け台上のパネルに対して溶接
   を行う第１工程溶接ガンと、前記パネル取付け台の横臥
   状態において当該パネル取付け台上のパネルに対して溶
   接を行う第２工程溶接ガンを備えたことを特徴とする溶
   接装置。