JPH0771746B2 - 溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンコンパートメント工程やフロントフロ
ア工程等の自動車車体を組み立てるための工程におい
て、パネル材をワークとしこれを相互に溶接する溶接装
置に関し、特に、ワークの形状の変更に迅速に追従し得
るようにしたものである。

（従来の技術） 自動車車体は多数のパネル材を溶接によって組み立てる
ことにより形成されている。このような溶接組み立てラ
インにあっては、車種ないし車型に合わせて形状が相違
する複数の種類のワークを搬送しつつ各ステージの溶接
機で溶接しており、従来はシャトルバーとも指称される
トランスファーバーにより各ステージ間で順次ワークを
搬送しつつ各溶接ステージにおいて所定の溶接作業を行
なっていた。そして、各溶接ステージにおいて形状が異
なるワークを溶接するには、溶接機の上フィクスチャと
下フィクスチャをそれぞれワークに対応するものに切換
え、これらの共働によりワークを溶接していた（例えば
特開昭57−100880号公報に記載されているものがあ
る）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記の如く上フィクスチャを切換えるた
めには、溶接機のフレーム上に、複数のフィクスチャの
みならず、フィクスチャ切換え用のチェーン、モータ等
の駆動装置を設ける必要があり、装置の汎用化は達成さ
れるが、フレームの堅牢化を図るためにコストがかかる
等の検討課題は未だ残されている。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、スタッドガンが
備えられた溶接用ロボットを用い、このロボットのスタ
ッドガンとの共働によりワークをスポット溶接する下部
フィクスチャを溶接位置と非溶接位置との間で移動可能
とすることにより、溶接すべきワークの形状等が変更さ
れる場合に、そのワークに対して迅速に溶接し得るよう
にすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、溶接機本体をなす
上部ベースにスタッドガンが備えられた溶接用ロボット
を取付け、前記上部ベースよりも下方に位置する下部ベ
ースに溶接位置から非溶接位置まで伸びると共に溶接位
置の部分のみ独立して上下動する可動部を有する案内部
を設け、ワークを支持し前記スタッドガンとの共働によ
り前記ワークの溶接を行なう下部フィクスチャを前記案
内部上に複数設け、当該複数の下部フィクスチャを常に
連結させた状態で前記溶接位置と前記非溶接位置との間
で連動移動可能とすると共にそれぞれ独立上下動可能と
し、前記可動部の下降移動と共に下降される前記溶接位
置の下部フィクスチャを位置決めする受け具を前記下部
ベースに取付けたことを特徴とする溶接装置である。

（実施例） 次に、第１〜６図に示す本発明の一実施例に係る溶接装
置について説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わる溶接装置を示す正面
図、第２図は第１図の側面図であり、溶接機本体をなす
上部ベース１が支柱２により基盤３に取付けられてい
る。この上部ベース１にはスポット溶接用のスタッドガ
ン４が備えられた溶接用ロボット５が取付けられてい
る。このスタッドガン４は第２図に示すように、上端に
給電ベース６に当接する上部電極７を有すると共に下端
にワークＷに当接する下部電極８を有し、溶接用ロボッ
ト５に取付けられたブラケット９に上下動可能に取付け
られている。

前記上部ベース１の下方には下部ベース12が基盤３に対
して支柱11により取付けられており、この下部ベース12
には案内部としての案内レール10が、溶接位置から非溶
接位置まで伸びて設けられている。

この案内レール10には、それぞれワークＷを支持し、溶
接用ロボット５のスタッドガン４との共働によりワーク
Ｗの溶接を行なう下部フィクスチャ13をそれぞれ有する
溶接台車14、15が移動可能に設置されている。尚、図示
実施例にあっては、下部ベース12、及び案内レール10
は、相互に所定の間隔を隔てて２組設けられており、そ
れぞれの案内レール10に溶接台車14、15が設置されてい
る。

第１図にあっては、一方の溶接台車14が溶接位置にあ
り、これの下部フィクスチャ13とスタッドガン４とによ
りワークＷの溶接がなされ、他方の溶接台車15は非溶接
位置に位置している。これらの溶接台車14、15は、ジョ
イント16により相互に連結されている。このジョイント
16は第１図に示すように、水平ピン17とシャフト18とを
有し、一方の溶接台車が上昇下降しても、連結状態を維
持し得るようになっている。このような溶接装置により
例えばフロントフロアが組み立てられるのであれば、フ
ロントフロアパネルとシルインナ等の複数のパネル材が
一体となって、これらがワークＷ（図示は簡略化した）
となり、第２、４図に示すワーク搬送台車40によって搬
送されてくる。

ジョイント16により連結状態となった２台の溶接台車1
4、15をそれぞれ一体に駆動するために、第３、４図に
示すように、下部ベース12に取付けられたスプロケット
20〜23にチェーン24が掛け渡され、このチェーン24の一
端は溶接台車15に接続され、他端は他方の溶接台車15に
接続されている。また、下部ベース12に固定されたモー
タ25のスプロケット26と、スプロケット23と一体となっ
たスプロケット27との間にはこれらを結ぶチェーン28が
掛け渡されている。これにより、モータ25の駆動によっ
てチェーン28を介して、チェーン24が駆動されるように
なっている。

第５、６図は溶接用ロボット５との協働によりワークＷ
に対してスポット溶接を行なうための溶接位置を示す図
であり、その部分の溶接台車用の案内レール10aは、第
４図に示す隙間30を介して他の部分から分離されてお
り、この部分10aは、第５図に示すように、支持台31に
固着されたリフター32により上下動自在の可動部となっ
ている。このリフター32は油圧シリンダにより構成され
ており、第５、６図はリフター32が下降した状態を示
す。このときには、溶接台車14の車輌14aは、溶接台車
用の案内レール10の可動部10aから離れており、支持台3
1に固着された受け台33の位置決めピン34が、溶接台車1
4に設けられた受け具35に嵌合すると共に、この受け台3
3により溶接台車14が支持されている。この受け具35は
第３、４図に示される４台の溶接台車14、15の全てに設
けられている。

第４、６図に示すように、２つの下部ベース12の間に
は、図外のワーク搬入位置から溶接位置までワークＷを
搬送するためのワーク搬送台車40が基盤３の上に、第３
図に示す支柱41を介して敷設されたワーク搬送用レール
42に沿って車輪40aにより移動可能に設置されている。
尚、第３、５図にあっては、このワーク搬送用レール42
の図示を省略してある。

ワーク搬送台車40をその車輪40aの部分で移動自在に支
持するワーク搬送用レール42も、それぞれの溶接台車用
の案内レール10のうち、上下動自在となった可動部10a
に相当する部分に、他の部分42からは隙間43を介して分
離されて上下動自在となった可動部42aを有する。可動
部42aを上下動するために、この可動部42aには、第６図
に示すように、２つの下部ベース12の間に位置する支持
台44に取付けられたリフター45が取付けられている。こ
のワーク搬送用レール42のうち上下動自在となった可動
部42aは、ワークＷに対して溶接作業を行なうときに
は、第５、６図に示すように下降しており、ワーク搬送
台車40がこの位置から非溶接位置に離れるときには、レ
ール42のうち可動部42aを他の部分と同一の位置までに
リフター45により上昇させる。

ワークＷに対して溶接作業を行なうときには、一方の溶
接台車14を所定の溶接位置に設定し、その位置において
リフター32により案内レール10の可動部10aを下降させ
ると共に、それぞれの溶接台車14、15にワークＷを据え
付けるためにワーク搬送用レール42の可動部42aもリフ
ター45により下降させる。この下降動作によりそれぞれ
の溶接台車14とワーク搬送台車40とを相互に連結状態と
するために、第６図に示すように、ワーク搬送台車40に
はロケートピン40が設けられ、このピン46が嵌合する孔
を有する受け部47がそれぞれの溶接台車14、15に設けら
れている。尚、ロケートピン46を溶接台車14、15に設け
ても良い。また、符号46aはワークＷを位置決めするた
めに、ワーク搬送台車40に設けられたロケートピンであ
る。

更に、第６図に示すように、下部ベース12を支持する支
柱11には、それぞれの溶接台車14、15におけるフィクス
チャ13に電流を供給するための端子用アーム48が開閉自
在に取付けられ、溶接台車14、15にも、このアーム48と
接触する端子49が取付けられている。

次に作用について説明すると、まず、第３、４図におい
て、例えば左右からワーク搬送台車40により搬送されて
きたワークＷを相隣り合う２台の溶接台車14に設けられ
たフィクスチャ13と溶接用ロボット５に設けられた溶接
用のスタッドガン４とにより、所定の個所を溶接するに
は、図示するようにワークＷを溶接台車14に据え付け
て、これらの溶接台車14に設けられたフィクスチャ13
と、第１、２図に示す溶接用ロボット５との共働により
行なう。このときには、ワーク搬送用レール42の可動部
42aと、案内レール10の可動部10aは、いずれも下降状態
となっている。

このようにしてワークＷに対して所定の溶接作業が完了
した後は、リフター45を駆動してワーク搬送用レール42
の可動部42aを他の部分42と同一のレベルまで上昇させ
る。これにより、ロケートピン46は受け部47から離れ、
ワーク搬送台車40と溶接台車14とが分離した状態とな
る。この状態でワーク搬送台車40に内蔵された図示しな
い駆動手段によりワーク搬送台車40の車輪40aを駆動し
て、ワーク搬送台車40を図外の次の工程にまで移動させ
る。

次に、溶接加工すべきワークＷの形状が変更されて、溶
接台車14に設けられたフィクスチャ13では溶接作業を行
なうことができず、溶接台車15に設けられたフィクスチ
ャ13によって溶接がなされる場合には、それぞれの案内
レール10の可動部10aと他の部分の位置まで上昇させた
後、モータ25を駆動してチェーン24、28を介して、それ
ぞれの溶接台車14、15を同時に溶接機用の案内レール10
の上で第３、４図において右方に移動させる。これに並
行して溶接用ロボット５の作動軌跡が変更される。これ
により、溶接台車15がそれぞれ溶接台車用の案内レール
10の可動部10aの上の位置にまで搬送され、次いで、第
３、５図に示すリフター32により案内レール10の可動部
10aを下降させる。そして、第６図に示すアーム48を閉
じて端子49に接触させて、フィクスチャ13への通電を行
ない得るようにする。この溶接台車15を用いて新たなワ
ークＷに対して溶接作業を行なうには、前述と同様にし
て行なう。このときには、溶接台車15に設けられたフィ
クスチャ13に対しては、溶接用ロボット５に設けられた
スタッドガン４がフィクスチャ13に追従して作動するこ
ととなる。

尚、図示実施例にあっては、溶接台車14、15はそれぞれ
２台ずつ設けてあるが、１台ずつ或いはそれ以外として
も良い。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、溶接機本体をなす上部
ベースにスタッドガンが備えられた溶接用ロボットを取
付け、前記上部ベースよりも下方に位置する下部ベース
に溶接位置から非溶接位置まで伸びると共に溶接位置の
部分のみ独立して上下動する可動部を有する案内部を設
け、ワークを支持し前記スタッドガンとの共働により前
記ワークの溶接を行なう下部フィクスチャを前記案内部
上に複数設け、当該複数の下部フィクスチャを常に連結
させた状態で前記溶接位置と前記非溶接位置との間で連
動移動可能とすると共にそれぞれ独立上下動可能とし、
前記可動部の下降移動と共に下降される前記溶接位置の
下部フィクスチャを位置決めする受け具を前記下部ベー
スに取付けたので、溶接加工すべきワークの形状が変更
する場合には、溶接用ロボットの作動軌跡を変更すると
ともに溶接用ロボットのスタッドガンと共働する下部フ
ィクスチャを交換すれば迅速に新たなワークを溶接する
ための準備が完了し、形状が相違した複数のワークを１
つのラインで搬送し、それぞれの溶接を行なう動作を迅
速に行なうことが可能となる。このため、溶接機のフレ
ーム上には上部フィクスチャ切換用の種々の機構を搭載
する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶接装置全体を示す正面図、第２図は
第１図の側面図、第３図は第４図のIV−IV線に沿う第１
図の要部拡大正面図、第４図は第３図の平面図、第５図
は第３図の要部拡大正面図、第６図は第５図の側面側の
断面図である。 １……上部ベース、４……スタッドガン、 10……案内レール、12……下部ベース、 13……フィクスチャ、14、15……溶接台車、 32……リフター、40……ワーク搬送用台車、 45……リフター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接機本体をなす上部ベースにスタッドガ
   ンが備えられた溶接用ロボットを取付け、前記上部ベー
   スよりも下方に位置する下部ベースに溶接位置から非溶
   接位置まで伸びると共に溶接位置の部分のみ独立して上
   下動する可動部を有する案内部を設け、ワークを支持し
   前記スタッドガンとの協働により前記ワークの溶接を行
   なう下部フィクスチャを前記案内部上に複数設け、当該
   複数の下部フィクスチャを常に連結させた状態で前記溶
   接位置と前記非溶接位置との間で連動移動可能とすると
   共にそれぞれ独立上下動可能とし、前記可動部の下降移
   動と共に下降される前記溶接位置の下部フィクスチャを
   位置決めする受け具を前記下部ベースに取付けたことを
   特徴とする溶接装置。