JPH08174231A - スポット溶接装置及びスポット溶接方法 - Google Patents
スポット溶接装置及びスポット溶接方法Info
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- JPH08174231A JPH08174231A JP7098710A JP9871095A JPH08174231A JP H08174231 A JPH08174231 A JP H08174231A JP 7098710 A JP7098710 A JP 7098710A JP 9871095 A JP9871095 A JP 9871095A JP H08174231 A JPH08174231 A JP H08174231A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 段部あるいは溝部の近傍におけるスポット溶
接の生産性を向上する。 【構成】 溝部を備えたワークを挟持する溶接チップ5
を備えたガンユニット2を溝部92の横断方向への相対
変位を選択的に許容するフローティングデバイス3を介
してロボットハンド1に取り付け、溶接チップ5から所
定の位置に配設されて溝部92に挿入可能なセンタリン
グ棒4を溝部92へ向けて駆動する手段を前記ガンユニ
ット2に配設し、ロボットハンド1を駆動してセンタリ
ング棒4をワークの溝部92に対峙した位置決め開始位
置へ案内してからセンタリング棒4を溝部92へ挿入
し、フローティングデバイス3でガンユニット2の相対
変位を許容し、ロボットハンド1を溝部92の横断方向
へ所定の距離だけ駆動した後に、フローティングデバイ
ス3でガンユニット2の相対変位を規制した位置で溶接
チップを所定の溶接位置へ位置決めする。
接の生産性を向上する。 【構成】 溝部を備えたワークを挟持する溶接チップ5
を備えたガンユニット2を溝部92の横断方向への相対
変位を選択的に許容するフローティングデバイス3を介
してロボットハンド1に取り付け、溶接チップ5から所
定の位置に配設されて溝部92に挿入可能なセンタリン
グ棒4を溝部92へ向けて駆動する手段を前記ガンユニ
ット2に配設し、ロボットハンド1を駆動してセンタリ
ング棒4をワークの溝部92に対峙した位置決め開始位
置へ案内してからセンタリング棒4を溝部92へ挿入
し、フローティングデバイス3でガンユニット2の相対
変位を許容し、ロボットハンド1を溝部92の横断方向
へ所定の距離だけ駆動した後に、フローティングデバイ
ス3でガンユニット2の相対変位を規制した位置で溶接
チップを所定の溶接位置へ位置決めする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークに形成された溝
部あるいは段部近傍においてスポット溶接を行うスポッ
ト溶接装置及びスポット溶接方法に関するものである。
部あるいは段部近傍においてスポット溶接を行うスポッ
ト溶接装置及びスポット溶接方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車などの車両においては、スポット
溶接により接合した複数の外板よりボディーを構成して
おり、外板と外板の接合部は、外板の端部に形成した段
部を相互に突き合わせた状態でスポット溶接が行われ、
例えば、ルーフパネルとボディーサイドとを接合するに
は、図41に示すように、ルーフパネル90及びボディ
ーサイド91の端部にそれぞれ設けた段部90A、91
Aを相互に突き合わせて凹状の溝部92を形成するよう
にルーフパネル90とボディーサイド91とを重ね合わ
せ、この溝部92の底部92Aを図示しないスポット溶
接機の溶接チップで挟持して溶接が行われる。
溶接により接合した複数の外板よりボディーを構成して
おり、外板と外板の接合部は、外板の端部に形成した段
部を相互に突き合わせた状態でスポット溶接が行われ、
例えば、ルーフパネルとボディーサイドとを接合するに
は、図41に示すように、ルーフパネル90及びボディ
ーサイド91の端部にそれぞれ設けた段部90A、91
Aを相互に突き合わせて凹状の溝部92を形成するよう
にルーフパネル90とボディーサイド91とを重ね合わ
せ、この溝部92の底部92Aを図示しないスポット溶
接機の溶接チップで挟持して溶接が行われる。
【0003】この溝部92は凹部をボディー外側に露出
する際には、ボディーの美観を損ねる場合があるため、
溶接後にはこの溝部92を埋めるブレージング及び研削
処理、あるいはモールの埋設などの後処理が行われてい
た。
する際には、ボディーの美観を損ねる場合があるため、
溶接後にはこの溝部92を埋めるブレージング及び研削
処理、あるいはモールの埋設などの後処理が行われてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な溶接後のブレージング等の後処理工程には多大な労力
を要するとともに製造コストを上昇させる一因となるた
め、溝部92の幅Wを狭く、例えば10mm未満とするこ
とで美観を確保しながら後処理工程を不要にすることが
できる。
な溶接後のブレージング等の後処理工程には多大な労力
を要するとともに製造コストを上昇させる一因となるた
め、溝部92の幅Wを狭く、例えば10mm未満とするこ
とで美観を確保しながら後処理工程を不要にすることが
できる。
【0005】しかしながら、上記従来のスポット溶接で
は、溝部92の幅Wがルーフパネル90及びボディーサ
イド91の寸法誤差(公差)に応じて変動するため、ル
ーフパネル90とボディーサイド91が重なった所定の
溶接位置も変動し、溶接チップで底部92Aを正確に挟
持させるには、これらワークの寸法誤差を高精度で検出
する必要があり、この寸法誤差の検出を画像認識手段に
よって実現することがでできるが、このような場合では
装置が複雑化するだけでなくタクトタイムも増大して、
製造コストの上昇及び生産効率の低下を招く場合があ
る。
は、溝部92の幅Wがルーフパネル90及びボディーサ
イド91の寸法誤差(公差)に応じて変動するため、ル
ーフパネル90とボディーサイド91が重なった所定の
溶接位置も変動し、溶接チップで底部92Aを正確に挟
持させるには、これらワークの寸法誤差を高精度で検出
する必要があり、この寸法誤差の検出を画像認識手段に
よって実現することがでできるが、このような場合では
装置が複雑化するだけでなくタクトタイムも増大して、
製造コストの上昇及び生産効率の低下を招く場合があ
る。
【0006】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たもので、幅の狭い溝部あるいは段部近傍のスポット溶
接をワークの寸法誤差を吸収しながら正確に行うと共
に、生産効率を向上可能なスポット溶接装置及びスポッ
ト溶接方法を提供することを目的とする。
たもので、幅の狭い溝部あるいは段部近傍のスポット溶
接をワークの寸法誤差を吸収しながら正確に行うと共
に、生産効率を向上可能なスポット溶接装置及びスポッ
ト溶接方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、ロボット
ハンドに取り付けられたガンユニットと、このガンユニ
ットを構成するとともに段部を備えたワークを挟持可能
な溶接チップと、前記ガンユニットに配設されてこの溶
接チップをワークへ向けて駆動する手段とを備えたスポ
ット溶接装置において、ガンユニットとロボットハンド
との間に介装されてガンユニットの段部へ向かう方向へ
の相対変位を選択的に許容するフローティングデバイス
と、前記ガンユニットに取り付けられるとともに、前記
溶接チップから所定の位置に配設されてワークの段部と
係合可能に形成された案内部材とを備える。
ハンドに取り付けられたガンユニットと、このガンユニ
ットを構成するとともに段部を備えたワークを挟持可能
な溶接チップと、前記ガンユニットに配設されてこの溶
接チップをワークへ向けて駆動する手段とを備えたスポ
ット溶接装置において、ガンユニットとロボットハンド
との間に介装されてガンユニットの段部へ向かう方向へ
の相対変位を選択的に許容するフローティングデバイス
と、前記ガンユニットに取り付けられるとともに、前記
溶接チップから所定の位置に配設されてワークの段部と
係合可能に形成された案内部材とを備える。
【0008】また、第2の発明は、ロボットハンドに取
り付けられたガンユニットと、このガンユニットを構成
するとともにワークに形成された溝部を挟持可能な溶接
チップと、前記ガンユニットに配設されてこの溶接チッ
プをワークへ向けて駆動する手段とを備えたスポット溶
接装置において、ガンユニットとロボットハンドとの間
に介装されて、前記溝部の横断方向へのガンユニットの
相対変位を選択的に許容するフローティンデバイスと、
前記ガンユニットに取り付けられるとともに、ワークの
溝部へ挿入可能に形成された案内部材と、前記ガンユニ
ットに取り付けられて案内部材をワークへ向けて駆動す
る案内部材駆動手段とを備える。
り付けられたガンユニットと、このガンユニットを構成
するとともにワークに形成された溝部を挟持可能な溶接
チップと、前記ガンユニットに配設されてこの溶接チッ
プをワークへ向けて駆動する手段とを備えたスポット溶
接装置において、ガンユニットとロボットハンドとの間
に介装されて、前記溝部の横断方向へのガンユニットの
相対変位を選択的に許容するフローティンデバイスと、
前記ガンユニットに取り付けられるとともに、ワークの
溝部へ挿入可能に形成された案内部材と、前記ガンユニ
ットに取り付けられて案内部材をワークへ向けて駆動す
る案内部材駆動手段とを備える。
【0009】また、第3の発明は、前記第2の発明にお
いて、前記案内部材が溝部の幅方向へ開閉自在な一対の
爪と、この爪を同期的かつ等しい変位量で駆動する手段
とからなる。
いて、前記案内部材が溝部の幅方向へ開閉自在な一対の
爪と、この爪を同期的かつ等しい変位量で駆動する手段
とからなる。
【0010】また、第4の発明は、前記第2の発明にお
いて、前記案内部材が溝部と係合可能なならい手段で構
成される。
いて、前記案内部材が溝部と係合可能なならい手段で構
成される。
【0011】また、第5の発明は、前記第2の発明にお
いて、前記フローティングデバイスが溝部の横断方向及
び溝部の鉛直軸まわりの所定の範囲で選択的にガンユニ
ットの相対変位を許容する一方、前記案内部材を溝部に
沿う方向に所定の間隔で複数配設するとともに、溶接チ
ップをこれら案内部材から溝部の幅方向へ所定の位置に
配設する。
いて、前記フローティングデバイスが溝部の横断方向及
び溝部の鉛直軸まわりの所定の範囲で選択的にガンユニ
ットの相対変位を許容する一方、前記案内部材を溝部に
沿う方向に所定の間隔で複数配設するとともに、溶接チ
ップをこれら案内部材から溝部の幅方向へ所定の位置に
配設する。
【0012】また、第6の発明は、前記第3または第4
の発明において、前記フローティングデバイスが溝部の
横断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所定の範囲で選択的
にガンユニットの相対変位を許容する一方、前記案内部
材を複数備えるとともに、これら案内部材と溶接チップ
を溝部に沿った直線上に所定の間隔で配設する。
の発明において、前記フローティングデバイスが溝部の
横断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所定の範囲で選択的
にガンユニットの相対変位を許容する一方、前記案内部
材を複数備えるとともに、これら案内部材と溶接チップ
を溝部に沿った直線上に所定の間隔で配設する。
【0013】また、第7の発明は、ロボットハンドに取
り付けられたガンユニットと、このガンユニットを構成
するとともにワークを挟持可能な溶接チップとを備えた
スポット溶接装置において、前記ガンユニットから伸縮
自在に支持されて溶接チップと接離可能な押圧通電部材
と、この押圧通電部材をワークへ向けて選択的に駆動す
る手段と、前記溶接チップを押圧通電部材と接離可能か
つワークと対峙可能な位置で相対変位可能に支持するフ
ローティングデバイスとを備える。
り付けられたガンユニットと、このガンユニットを構成
するとともにワークを挟持可能な溶接チップとを備えた
スポット溶接装置において、前記ガンユニットから伸縮
自在に支持されて溶接チップと接離可能な押圧通電部材
と、この押圧通電部材をワークへ向けて選択的に駆動す
る手段と、前記溶接チップを押圧通電部材と接離可能か
つワークと対峙可能な位置で相対変位可能に支持するフ
ローティングデバイスとを備える。
【0014】また、第8の発明は、前記第7の発明にお
いて、前記フローティングデバイスは、少なくとも押圧
通電部材の伸縮方向とほぼ直交する方向へ溶接チップを
相対変位可能に支持する溶接チップ支持手段と、前記押
圧通電部材に取り付けられて前記溶接チップ支持手段の
前記伸縮方向への相対変位を許容する鉛直方向相対変位
許容手段と、前記伸縮方向とほぼ直交する方向で溶接チ
ップを所定の中立位置へ向けて付勢する中立位置保持手
段とを備える。
いて、前記フローティングデバイスは、少なくとも押圧
通電部材の伸縮方向とほぼ直交する方向へ溶接チップを
相対変位可能に支持する溶接チップ支持手段と、前記押
圧通電部材に取り付けられて前記溶接チップ支持手段の
前記伸縮方向への相対変位を許容する鉛直方向相対変位
許容手段と、前記伸縮方向とほぼ直交する方向で溶接チ
ップを所定の中立位置へ向けて付勢する中立位置保持手
段とを備える。
【0015】また、第9の発明は、前記第7の発明にお
いて、前記フローティングデバイスは、少なくとも押圧
通電部材の伸縮方向の軸回りへ溶接チップを相対変位可
能に支持する回動支持手段と、前記押圧通電部材に取り
付けられて前記回動支持手段の前記伸縮方向への相対変
位を許容する鉛直方向相対変位許容手段と、前記回動支
持手段を所定の中立位置へ向けて付勢する中立位置保持
手段とを備える。
いて、前記フローティングデバイスは、少なくとも押圧
通電部材の伸縮方向の軸回りへ溶接チップを相対変位可
能に支持する回動支持手段と、前記押圧通電部材に取り
付けられて前記回動支持手段の前記伸縮方向への相対変
位を許容する鉛直方向相対変位許容手段と、前記回動支
持手段を所定の中立位置へ向けて付勢する中立位置保持
手段とを備える。
【0016】また、第10の発明は、前記第7の発明に
おいて、前記フローティングデバイスは、少なくとも押
圧通電部材の伸縮方向と直交する平面内で溶接チップを
揺動可能に支持する揺動支持手段と、前記押圧通電部材
に取り付けられて揺動支持手段の前記伸縮方向への相対
変位を許容する鉛直方向相対変位許容手段と、前記溶接
チップが押圧通電手段と対峙する所定の中立位置へ向け
て揺動支持手段を付勢する中立位置保持手段とを備え
る。
おいて、前記フローティングデバイスは、少なくとも押
圧通電部材の伸縮方向と直交する平面内で溶接チップを
揺動可能に支持する揺動支持手段と、前記押圧通電部材
に取り付けられて揺動支持手段の前記伸縮方向への相対
変位を許容する鉛直方向相対変位許容手段と、前記溶接
チップが押圧通電手段と対峙する所定の中立位置へ向け
て揺動支持手段を付勢する中立位置保持手段とを備え
る。
【0017】また、第11の発明は、前記第8ないし第
10の発明のいずれかひとつにおいて、前記フローティ
ングデバイスは、ワークに形成された段部または溝部の
内周と係合可能に突設されて、前記溶接チップを所定の
溶接位置へ案内する複数のガイドと、これらガイドとフ
ローティングデバイスとを絶縁する手段とを設ける。
10の発明のいずれかひとつにおいて、前記フローティ
ングデバイスは、ワークに形成された段部または溝部の
内周と係合可能に突設されて、前記溶接チップを所定の
溶接位置へ案内する複数のガイドと、これらガイドとフ
ローティングデバイスとを絶縁する手段とを設ける。
【0018】また、第12の発明は、前記第8ないし第
10の発明のいずれかひとつにおいて、前記溶接チップ
は、ワークに形成された段部または溝部と対峙する所定
の外周側面に絶縁手段を形成する。
10の発明のいずれかひとつにおいて、前記溶接チップ
は、ワークに形成された段部または溝部と対峙する所定
の外周側面に絶縁手段を形成する。
【0019】また、第13の発明は、図1において、段
部を備えたワークを挟持する溶接チップを備えたガンユ
ニットを前記段部と対峙する方向への相対変位を選択的
に許容するフローティングデバイスを介してロボットハ
ンドに取り付けるとともに、前記溶接チップから所定の
位置に配設されてワークの段部と係合可能な案内部材を
前記ガンユニットに配設し、前記ロボットハンドを駆動
してワークの段部と対峙する所定の位置決め開始位置へ
前記案内部材を案内する工程と(ステップA1)、前記
フローティングデバイスでガンユニットとロボットハン
ドの相対変位を許容した後、ロボットハンドをワークの
段部に向けて所定の距離だけ駆動する工程と(ステップ
A2、A3)、前記フローティングデバイスでガンユニ
ットとロボットハンドの相対変位を規制してから前記溶
接チップでワークを挟持する工程とを含む(ステップA
4、A5)。
部を備えたワークを挟持する溶接チップを備えたガンユ
ニットを前記段部と対峙する方向への相対変位を選択的
に許容するフローティングデバイスを介してロボットハ
ンドに取り付けるとともに、前記溶接チップから所定の
位置に配設されてワークの段部と係合可能な案内部材を
前記ガンユニットに配設し、前記ロボットハンドを駆動
してワークの段部と対峙する所定の位置決め開始位置へ
前記案内部材を案内する工程と(ステップA1)、前記
フローティングデバイスでガンユニットとロボットハン
ドの相対変位を許容した後、ロボットハンドをワークの
段部に向けて所定の距離だけ駆動する工程と(ステップ
A2、A3)、前記フローティングデバイスでガンユニ
ットとロボットハンドの相対変位を規制してから前記溶
接チップでワークを挟持する工程とを含む(ステップA
4、A5)。
【0020】また、第14の発明は、溝部を備えたワー
クを挟持する溶接チップを備えたガンユニットを前記溝
部の横断方向への相対変位を選択的に許容するフローテ
ィングデバイスを介してロボットハンドに取り付けると
ともに、前記溶接チップから所定の位置に配設されて前
記溝部に挿入可能な案内部材及びこの案内部材をワーク
へ向けて駆動する手段を前記ガンユニットに配設し、前
記ロボットハンドを駆動してワークの溝部に対峙した所
定の位置決め開始位置へ前記案内部材を案内する工程
と、前記案内部材を溝部へ挿入する工程と、前記フロー
ティングデバイスでガンユニットとロボットハンドの相
対変位を許容した後、ロボットハンドを溝部の横断方向
へ所定の距離だけ駆動する工程と、前記フローティング
デバイスでガンユニットとロボットハンドの相対変位を
規制してから前記溶接チップでワークを挟持する工程と
を含む。
クを挟持する溶接チップを備えたガンユニットを前記溝
部の横断方向への相対変位を選択的に許容するフローテ
ィングデバイスを介してロボットハンドに取り付けると
ともに、前記溶接チップから所定の位置に配設されて前
記溝部に挿入可能な案内部材及びこの案内部材をワーク
へ向けて駆動する手段を前記ガンユニットに配設し、前
記ロボットハンドを駆動してワークの溝部に対峙した所
定の位置決め開始位置へ前記案内部材を案内する工程
と、前記案内部材を溝部へ挿入する工程と、前記フロー
ティングデバイスでガンユニットとロボットハンドの相
対変位を許容した後、ロボットハンドを溝部の横断方向
へ所定の距離だけ駆動する工程と、前記フローティング
デバイスでガンユニットとロボットハンドの相対変位を
規制してから前記溶接チップでワークを挟持する工程と
を含む。
【0021】
【作用】第1の発明は、ガンユニットを駆動して案内部
材をワークの段部と対峙する位置へ変位させてから、フ
ローティングデバイスでガンユニットとロボットハンド
の相対変位を許容させ、さらに案内部材を段部へ向けて
変位するようロボットハンドを駆動する。案内部材が段
部と当接した位置でガンユニットは係止されるが、ロボ
ットハンドは段部へ向けてさらに相対変位するが、案内
部材と所定の位置に配設された溶接チップは段部から所
定の位置に位置決めされ、ロボットハンドの駆動を停止
した後に、溶接チップでワークを挟持、通電すればワー
クの寸法誤差を吸収して常時所定の位置でスポット溶接
を行うことができる。
材をワークの段部と対峙する位置へ変位させてから、フ
ローティングデバイスでガンユニットとロボットハンド
の相対変位を許容させ、さらに案内部材を段部へ向けて
変位するようロボットハンドを駆動する。案内部材が段
部と当接した位置でガンユニットは係止されるが、ロボ
ットハンドは段部へ向けてさらに相対変位するが、案内
部材と所定の位置に配設された溶接チップは段部から所
定の位置に位置決めされ、ロボットハンドの駆動を停止
した後に、溶接チップでワークを挟持、通電すればワー
クの寸法誤差を吸収して常時所定の位置でスポット溶接
を行うことができる。
【0022】また、第2の発明は、ガンユニットを駆動
して案内部材をワークの溝部と対峙する位置へ変位させ
てから、フローティングデバイスでガンユニットとロボ
ットハンドの相対変位を許容させ、次に、案内部材駆動
手段によって案内部材を溝部へ挿入した後、溝部の横断
方向へ向けてロボットハンドを駆動する。案内部材が溝
部の内周と当接した位置でガンユニットは係止される
が、ロボットハンドは溝部を越えてさらに相対変位する
が、溶接チップは案内部材に係止された所定の位置で位
置決めされ、ロボットハンドの駆動を停止した後に、溶
接チップでワークを挟持、通電すれば溝部の寸法誤差を
吸収して常時所定の溝部でスポット溶接を行うことがで
きる。
して案内部材をワークの溝部と対峙する位置へ変位させ
てから、フローティングデバイスでガンユニットとロボ
ットハンドの相対変位を許容させ、次に、案内部材駆動
手段によって案内部材を溝部へ挿入した後、溝部の横断
方向へ向けてロボットハンドを駆動する。案内部材が溝
部の内周と当接した位置でガンユニットは係止される
が、ロボットハンドは溝部を越えてさらに相対変位する
が、溶接チップは案内部材に係止された所定の位置で位
置決めされ、ロボットハンドの駆動を停止した後に、溶
接チップでワークを挟持、通電すれば溝部の寸法誤差を
吸収して常時所定の溝部でスポット溶接を行うことがで
きる。
【0023】また、第3の発明は、案内部材を構成する
一対の爪を溝部へ挿入してから、これら爪を相互に反発
する溝部の横断方向へ等しい変位量で駆動し、これら爪
はそれぞれ溝部の内周に当接した位置で係止され、案内
部材は溝部の横断方向の中心に位置決めされ、ロボット
ハンドと相対変位可能なガンユニットに取り付けられた
溶接チップも溝部の横断方向の中心に位置決めすること
ができ、開閉自在な一対の爪によって溝部の寸法誤差を
吸収して常時溝部の中心をスポット溶接することができ
る。
一対の爪を溝部へ挿入してから、これら爪を相互に反発
する溝部の横断方向へ等しい変位量で駆動し、これら爪
はそれぞれ溝部の内周に当接した位置で係止され、案内
部材は溝部の横断方向の中心に位置決めされ、ロボット
ハンドと相対変位可能なガンユニットに取り付けられた
溶接チップも溝部の横断方向の中心に位置決めすること
ができ、開閉自在な一対の爪によって溝部の寸法誤差を
吸収して常時溝部の中心をスポット溶接することができ
る。
【0024】また、第4の発明は、前記案内部材が溝部
と係合可能なならい手段を備え、案内部材を溝部へ挿入
すると、ならい手段が溝部の開口部と摺接しながら溝部
の内周へ変位し、ロボットハンドと相対変位可能なガン
ユニットに取り付けられた溶接チップもならい手段に案
内された溝部の横断方向の所定の位置に位置決めされ
て、ならい手段によって溝部の寸法誤差を吸収して常時
溝部の所定の位置でスポット溶接を行うことができる。
と係合可能なならい手段を備え、案内部材を溝部へ挿入
すると、ならい手段が溝部の開口部と摺接しながら溝部
の内周へ変位し、ロボットハンドと相対変位可能なガン
ユニットに取り付けられた溶接チップもならい手段に案
内された溝部の横断方向の所定の位置に位置決めされ
て、ならい手段によって溝部の寸法誤差を吸収して常時
溝部の所定の位置でスポット溶接を行うことができる。
【0025】また、第5の発明は、溝部に案内部材を挿
入してからロボットハンドを溝部の横断方向へ駆動する
と、溝部の寸法誤差に応じて複数の案内部材が順次溝部
の内周で係止される。このとき、フローティングデバイ
スは溝部の鉛直軸まわりにも相対変位可能なため、ガン
ユニットは溝部の寸法誤差に応じて回転し、案内部材か
ら溝部の横断方向へ所定の位置に配設された溶接チップ
は、溝部の横断方向の寸法誤差に加えて、溝部の鉛直軸
回りの寸法誤差を吸収して常時所定の位置に位置決めさ
れる。
入してからロボットハンドを溝部の横断方向へ駆動する
と、溝部の寸法誤差に応じて複数の案内部材が順次溝部
の内周で係止される。このとき、フローティングデバイ
スは溝部の鉛直軸まわりにも相対変位可能なため、ガン
ユニットは溝部の寸法誤差に応じて回転し、案内部材か
ら溝部の横断方向へ所定の位置に配設された溶接チップ
は、溝部の横断方向の寸法誤差に加えて、溝部の鉛直軸
回りの寸法誤差を吸収して常時所定の位置に位置決めさ
れる。
【0026】また、第6の発明は、前記開閉自在な爪ま
たはならい手段で構成された複数の案内部材を溝部に挿
入すると、各案内部材はそれぞれ溝部の横断方向の所定
の位置で位置決めを行う。このとき、フローティングデ
バイスは溝部の鉛直軸まわりにも相対変位可能なため、
ガンユニットは溝部の寸法誤差に応じて回転し、溶接チ
ップは案内部材と溝部に沿った直線上に配設されるため
に案内部材とともに所定の溶接位置に位置決めされ、溝
部の横断方向の寸法誤差に加えて、溝部の鉛直軸回りの
寸法誤差を吸収して常時所定の位置に位置決めされる。
たはならい手段で構成された複数の案内部材を溝部に挿
入すると、各案内部材はそれぞれ溝部の横断方向の所定
の位置で位置決めを行う。このとき、フローティングデ
バイスは溝部の鉛直軸まわりにも相対変位可能なため、
ガンユニットは溝部の寸法誤差に応じて回転し、溶接チ
ップは案内部材と溝部に沿った直線上に配設されるため
に案内部材とともに所定の溶接位置に位置決めされ、溝
部の横断方向の寸法誤差に加えて、溝部の鉛直軸回りの
寸法誤差を吸収して常時所定の位置に位置決めされる。
【0027】また、第7の発明は、ガンユニットを駆動
して溶接チップをワークの溝部へ侵入させた後、所定の
溶接位置へ向けて溝部に沿って溶接チップを駆動する。
このとき、ワークの寸法誤差によって溶接チップがワー
クの溝部と摺接すると、フローティングデバイスに支持
された溶接チップのみが変位するため、ワークの寸法誤
差を吸収して溶接チップは所定の溶接位置へ位置決めさ
れるとともにワークへ損傷を与えることがなく、押圧通
電部材を伸長駆動して溶接チップをワークへ押圧、挟持
してから通電することで常時所定の位置を行うことがで
き、また、段部を備えたワークについても溶接チップを
段部に沿って変位させる際に、フローティングデバイス
で支持された溶接チップが押圧通電部材に対して相対変
位し、ワークの寸法誤差を吸収して確実に溶接を行うこ
とができる。
して溶接チップをワークの溝部へ侵入させた後、所定の
溶接位置へ向けて溝部に沿って溶接チップを駆動する。
このとき、ワークの寸法誤差によって溶接チップがワー
クの溝部と摺接すると、フローティングデバイスに支持
された溶接チップのみが変位するため、ワークの寸法誤
差を吸収して溶接チップは所定の溶接位置へ位置決めさ
れるとともにワークへ損傷を与えることがなく、押圧通
電部材を伸長駆動して溶接チップをワークへ押圧、挟持
してから通電することで常時所定の位置を行うことがで
き、また、段部を備えたワークについても溶接チップを
段部に沿って変位させる際に、フローティングデバイス
で支持された溶接チップが押圧通電部材に対して相対変
位し、ワークの寸法誤差を吸収して確実に溶接を行うこ
とができる。
【0028】また、第8の発明は、溶接チップが段部ま
たは溝部の側面に当接すると溶接チップ支持手段は中立
位置保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直
交する方向へ変位することでワークの寸法誤差を吸収で
き、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向でワー
クに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押圧通電
部材の伸縮方向へ溶接チップ支持手段の変位を許容し
て、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差を
吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを位置決めで
き、ワークの寸法誤差が小さく溶接チップがワークと当
接しない場合には、中立位置保持手段によって付勢され
た所定の中立位置で溶接チップを位置決めして正確なス
ポット溶接を行うことができる。
たは溝部の側面に当接すると溶接チップ支持手段は中立
位置保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直
交する方向へ変位することでワークの寸法誤差を吸収で
き、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向でワー
クに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押圧通電
部材の伸縮方向へ溶接チップ支持手段の変位を許容し
て、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差を
吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを位置決めで
き、ワークの寸法誤差が小さく溶接チップがワークと当
接しない場合には、中立位置保持手段によって付勢され
た所定の中立位置で溶接チップを位置決めして正確なス
ポット溶接を行うことができる。
【0029】また、第9の発明は、溶接チップが段部ま
たは溝部の側面に当接すると回動支持手段は中立位置保
持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向の軸回りに回動
してワークの寸法誤差を吸収でき、また、溶接チップが
押圧通電部材の伸縮方向でワークに当接すると、鉛直方
向相対変位許容手段が押圧通電部材の伸縮方向へ回動支
持手段の変位を許容するため、ワークに損傷を与えるこ
となくワークの寸法誤差を吸収して常時所定の溶接位置
へ溶接チップを位置決めでき、ワークの寸法誤差が小さ
く溶接チップがワークと当接しない場合には、中立位置
保持手段によって付勢された所定の中立位置で溶接チッ
プを位置決めして正確なスポット溶接を行うことができ
る。
たは溝部の側面に当接すると回動支持手段は中立位置保
持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向の軸回りに回動
してワークの寸法誤差を吸収でき、また、溶接チップが
押圧通電部材の伸縮方向でワークに当接すると、鉛直方
向相対変位許容手段が押圧通電部材の伸縮方向へ回動支
持手段の変位を許容するため、ワークに損傷を与えるこ
となくワークの寸法誤差を吸収して常時所定の溶接位置
へ溶接チップを位置決めでき、ワークの寸法誤差が小さ
く溶接チップがワークと当接しない場合には、中立位置
保持手段によって付勢された所定の中立位置で溶接チッ
プを位置決めして正確なスポット溶接を行うことができ
る。
【0030】また、第10の発明は、溶接チップが段部
または溝部の側面に当接すると揺動支持手段は中立位置
保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直交す
る平面上で溶接チップを揺動させてワークの寸法誤差を
吸収でき、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向
でワークに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押
圧通電部材の伸縮方向へ揺動支持手段の変位を許容する
ため、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差
を吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを位置決め
でき、ワークの寸法誤差が小さく溶接チップがワークと
当接しない場合には、中立位置保持手段によって付勢さ
れた所定の中立位置で溶接チップを位置決めして正確な
スポット溶接を行うことができる。
または溝部の側面に当接すると揺動支持手段は中立位置
保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直交す
る平面上で溶接チップを揺動させてワークの寸法誤差を
吸収でき、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向
でワークに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押
圧通電部材の伸縮方向へ揺動支持手段の変位を許容する
ため、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差
を吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを位置決め
でき、ワークの寸法誤差が小さく溶接チップがワークと
当接しない場合には、中立位置保持手段によって付勢さ
れた所定の中立位置で溶接チップを位置決めして正確な
スポット溶接を行うことができる。
【0031】また、第11の発明は、前記絶縁部材を介
してフローティングデバイスに設けた複数のガイドをワ
ークの段部または溝部内周へ当接した位置が所定の溶接
位置となるため、ロボットハンドの駆動を容易にしなが
ら正確な位置決めができるとともに、ワークの寸法誤差
に応じて複数のガイドがフローティングデバイスを駆動
するため、溶接チップとワークの摺接を回避しながら迅
速に溶接チップの位置決めを行うことができ、溶接の際
には、漏れ電流によるワークの損傷を防いで溶接品質を
確保することができる。
してフローティングデバイスに設けた複数のガイドをワ
ークの段部または溝部内周へ当接した位置が所定の溶接
位置となるため、ロボットハンドの駆動を容易にしなが
ら正確な位置決めができるとともに、ワークの寸法誤差
に応じて複数のガイドがフローティングデバイスを駆動
するため、溶接チップとワークの摺接を回避しながら迅
速に溶接チップの位置決めを行うことができ、溶接の際
には、漏れ電流によるワークの損傷を防いで溶接品質を
確保することができる。
【0032】また、第12の発明は、溶接チップはワー
クに形成された段部または溝部と対峙する所定の外周側
面に絶縁手段を形成したため、溶接チップの端部からの
電流でスポット溶接を行う一方、溶接チップの外周側面
からの漏れ電流を抑制してワークの溶接品質を確保する
ことができる。
クに形成された段部または溝部と対峙する所定の外周側
面に絶縁手段を形成したため、溶接チップの端部からの
電流でスポット溶接を行う一方、溶接チップの外周側面
からの漏れ電流を抑制してワークの溶接品質を確保する
ことができる。
【0033】また、第13の発明は、ロボットハンドを
駆動してワークの段部と対峙する所定の位置決め開始位
置へ案内部材を案内し、フローティングデバイスでガン
ユニットとロボットハンドの相対変位を許容した後、ロ
ボットハンドをワークの段部に向けて所定の距離だけ駆
動すると案内部材は段部で係止され、案内部材から所定
の位置に配設された溶接チップは所定の位置に位置決め
される。この後、フローティングデバイスでガンユニッ
トとロボットハンドの相対変位を規制してから溶接チッ
プでワークを挟持すれば、段部の寸法誤差を吸収して常
時所定の位置で溶接を行うことができる。
駆動してワークの段部と対峙する所定の位置決め開始位
置へ案内部材を案内し、フローティングデバイスでガン
ユニットとロボットハンドの相対変位を許容した後、ロ
ボットハンドをワークの段部に向けて所定の距離だけ駆
動すると案内部材は段部で係止され、案内部材から所定
の位置に配設された溶接チップは所定の位置に位置決め
される。この後、フローティングデバイスでガンユニッ
トとロボットハンドの相対変位を規制してから溶接チッ
プでワークを挟持すれば、段部の寸法誤差を吸収して常
時所定の位置で溶接を行うことができる。
【0034】また、第14の発明は、ロボットハンドを
駆動して案内部材がワークの溝部と対峙する所定の位置
決め開始位置へ移動してから、案内部材を溝部へ挿入
し、フローティングデバイスでガンユニットとロボット
ハンドの相対変位を許容した後、ロボットハンドを溝部
の横断方向に向けて所定の距離だけ駆動すると案内部材
は溝部の内周で係止され、案内部材から所定の位置に配
設された溶接チップは所定の位置に位置決めされる。こ
の後、フローティングデバイスでガンユニットとロボッ
トハンドの相対変位を規制してから溶接チップでワーク
を挟持すれば、溝部の寸法誤差を吸収して常時所定の位
置でスポット溶接を行うことができる。
駆動して案内部材がワークの溝部と対峙する所定の位置
決め開始位置へ移動してから、案内部材を溝部へ挿入
し、フローティングデバイスでガンユニットとロボット
ハンドの相対変位を許容した後、ロボットハンドを溝部
の横断方向に向けて所定の距離だけ駆動すると案内部材
は溝部の内周で係止され、案内部材から所定の位置に配
設された溶接チップは所定の位置に位置決めされる。こ
の後、フローティングデバイスでガンユニットとロボッ
トハンドの相対変位を規制してから溶接チップでワーク
を挟持すれば、溝部の寸法誤差を吸収して常時所定の位
置でスポット溶接を行うことができる。
【0035】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【0036】図2〜図4に示すように、スポット溶接装
置のガンユニット2は、後述のフローティングデバイス
3を介してロボットハンド1に取り付けられ、ガンユニ
ット2は図中X、Y方向及びZ軸回りに相対変位可能に
ロボットハンド1で支持される。尚、説明の便宜上、図
中X、Y軸方向を水平方向、Z軸方向を上下方向とし、
Z方向はロボットハンド1の軸線方向、X−Y平面はロ
ボットハンド1の端面に平行な面とする。
置のガンユニット2は、後述のフローティングデバイス
3を介してロボットハンド1に取り付けられ、ガンユニ
ット2は図中X、Y方向及びZ軸回りに相対変位可能に
ロボットハンド1で支持される。尚、説明の便宜上、図
中X、Y軸方向を水平方向、Z軸方向を上下方向とし、
Z方向はロボットハンド1の軸線方向、X−Y平面はロ
ボットハンド1の端面に平行な面とする。
【0037】ロボットハンド1は、図示しない駆動装置
に制御されて、少なくともX、Y、Z方向へ駆動され
て、ガンユニット2を三次元空間内の任意の位置へ駆動
することができる。なお、ロボットハンド1としては、
図示はしないが、多関節型ロボットなどで構成される。
に制御されて、少なくともX、Y、Z方向へ駆動され
て、ガンユニット2を三次元空間内の任意の位置へ駆動
することができる。なお、ロボットハンド1としては、
図示はしないが、多関節型ロボットなどで構成される。
【0038】ガンユニット2にはワークを挟持、加圧、
通電する溶接チップ5、7が相互に対峙する位置に配設
され、図2、図3において、溶接チップ5はガンユニッ
ト2を構成するフレーム20に固設されたエアシリンダ
10の図示しないロッド下端に取り付けられてZ軸方向
(図中上下方向)へ伸縮自在に支持される。
通電する溶接チップ5、7が相互に対峙する位置に配設
され、図2、図3において、溶接チップ5はガンユニッ
ト2を構成するフレーム20に固設されたエアシリンダ
10の図示しないロッド下端に取り付けられてZ軸方向
(図中上下方向)へ伸縮自在に支持される。
【0039】エアシリンダ10の伸長駆動により溶接チ
ップ5は下方へ向けて変位する一方、収縮駆動により上
方へ変位する。
ップ5は下方へ向けて変位する一方、収縮駆動により上
方へ変位する。
【0040】この溶接チップ5と対峙する溶接チップ7
はZ軸方向に所定の間隙を形成した位置でアーム6の端
部に固設される。
はZ軸方向に所定の間隙を形成した位置でアーム6の端
部に固設される。
【0041】アーム6は溶接チップ5、7に挟持される
ワークを回避すべくほぼU字状に形成されるとともに、
Z軸方向へ変位可能に基端をフレーム20で支持され
る。そして、アーム6はフレーム20でZ軸方向に固設
されたエアシリンダ12に駆動されてZ軸方向へ変位
し、エアシリンダ12の収縮駆動により溶接チップ7を
溶接チップ5へ向けて駆動する一方、伸長駆動により溶
接チップ7を溶接チップ5から離れるZ軸方向へ変位さ
せる。
ワークを回避すべくほぼU字状に形成されるとともに、
Z軸方向へ変位可能に基端をフレーム20で支持され
る。そして、アーム6はフレーム20でZ軸方向に固設
されたエアシリンダ12に駆動されてZ軸方向へ変位
し、エアシリンダ12の収縮駆動により溶接チップ7を
溶接チップ5へ向けて駆動する一方、伸長駆動により溶
接チップ7を溶接チップ5から離れるZ軸方向へ変位さ
せる。
【0042】フレーム20は図中上部でフローティング
デバイス3を介してロボットハンド1に取り付けられる
もので、フローティンデバイス3は図5、図6に示すよ
うに、ロボットハンド1の端部に取り付けられる本体プ
レート30と、ガンユニット2に取り付けられるディス
ク状の可動プレート31とから構成され、可動プレート
31は本体プレート30に対して図中水平方向及びZ軸
回り(図中θ方向)にそれぞれ所定の範囲内で相対変位
可能に支持され、図示しない空気供給口から加圧空気を
供給あるいは保持することによって可動プレート31を
任意の位置で係止する一方、加圧空気を放出、すなわ
ち、大気開放することによって可動プレート31の相対
変位を許容する。
デバイス3を介してロボットハンド1に取り付けられる
もので、フローティンデバイス3は図5、図6に示すよ
うに、ロボットハンド1の端部に取り付けられる本体プ
レート30と、ガンユニット2に取り付けられるディス
ク状の可動プレート31とから構成され、可動プレート
31は本体プレート30に対して図中水平方向及びZ軸
回り(図中θ方向)にそれぞれ所定の範囲内で相対変位
可能に支持され、図示しない空気供給口から加圧空気を
供給あるいは保持することによって可動プレート31を
任意の位置で係止する一方、加圧空気を放出、すなわ
ち、大気開放することによって可動プレート31の相対
変位を許容する。
【0043】ロボットハンド1に対して相対変位可能に
支持されたガンユニット2は、図2に示すように、ロボ
ットハンド1との間に介装したバネ11によって図中X
方向へ常時付勢される。なお、バネ11は説明の便宜上
図中Y方向に図示したが、ロボットハンド1からX軸方
向に向けてガンユニット2を付勢する所定の位置に介装
されるものである。
支持されたガンユニット2は、図2に示すように、ロボ
ットハンド1との間に介装したバネ11によって図中X
方向へ常時付勢される。なお、バネ11は説明の便宜上
図中Y方向に図示したが、ロボットハンド1からX軸方
向に向けてガンユニット2を付勢する所定の位置に介装
されるものである。
【0044】ここで、エアシリンダ10に駆動されると
ともに、溶接チップ7へ向けて伸縮自在に支持された溶
接チップ5の近傍の所定の位置には、ガンユニット2を
ワークの所定の溶接位置へ案内するためのセンタリング
棒4、4が配設される。
ともに、溶接チップ7へ向けて伸縮自在に支持された溶
接チップ5の近傍の所定の位置には、ガンユニット2を
ワークの所定の溶接位置へ案内するためのセンタリング
棒4、4が配設される。
【0045】棒状部材で形成されたセンタリング棒4、
4は、図2〜図4に示すように、溶接チップ5の軸方向
と直交するX−Y平面と平行に配設されたガイドプレー
ト8に所定の間隔で支持される。
4は、図2〜図4に示すように、溶接チップ5の軸方向
と直交するX−Y平面と平行に配設されたガイドプレー
ト8に所定の間隔で支持される。
【0046】すなわち、図4において、センタリング棒
4の配設位置は、溶接チップ5の軸からX軸方向へ所定
のオフセット量LXだけ離れたY軸上で、溶接チップ5
の軸からこのY軸上への垂線からY方向へ±LYの所定
の間隔に配設されて、溶接チップ5及びセンタリング棒
4、4の軸を結ぶ線(図示せず)は溶接チップ5を頂点
とする二等辺三角形を構成する。
4の配設位置は、溶接チップ5の軸からX軸方向へ所定
のオフセット量LXだけ離れたY軸上で、溶接チップ5
の軸からこのY軸上への垂線からY方向へ±LYの所定
の間隔に配設されて、溶接チップ5及びセンタリング棒
4、4の軸を結ぶ線(図示せず)は溶接チップ5を頂点
とする二等辺三角形を構成する。
【0047】一方、ガイドプレート8は、溶接チップ5
を駆動するエアシリンダ10と平行してフレーム20に
固設されたエアシリンダ9でZ軸方向、すなわち、溶接
チップ7へ向けて変位可能に支持されて、ガイドプレー
ト8に取り付けられたセンタリング棒4、4は溶接チッ
プ7へ向けて変位可能となる。
を駆動するエアシリンダ10と平行してフレーム20に
固設されたエアシリンダ9でZ軸方向、すなわち、溶接
チップ7へ向けて変位可能に支持されて、ガイドプレー
ト8に取り付けられたセンタリング棒4、4は溶接チッ
プ7へ向けて変位可能となる。
【0048】センタリング棒4、4は図3に示すよう
に、ガイドプレート8の所定の位置に形成された貫通孔
8A、8Aに収装されて、ガイドプレート8に対してZ
軸方向へ摺動自由に支持される。
に、ガイドプレート8の所定の位置に形成された貫通孔
8A、8Aに収装されて、ガイドプレート8に対してZ
軸方向へ摺動自由に支持される。
【0049】そして、センタリング棒4は貫通孔8Aか
ら両端を突出させて、ガイドプレート8の図中上面へ突
出した基端には貫通孔8Aの内径より大きいフランジ4
1を備えて溶接チップ7に向けて(図中下方)の脱落を
防止する一方、ガイドプレート8の同じく下面へ突出し
た所定の位置にも同じくフランジ42が形成されて、セ
ンタリング棒4はガイドプレート8からの脱落を防いで
いる。
ら両端を突出させて、ガイドプレート8の図中上面へ突
出した基端には貫通孔8Aの内径より大きいフランジ4
1を備えて溶接チップ7に向けて(図中下方)の脱落を
防止する一方、ガイドプレート8の同じく下面へ突出し
た所定の位置にも同じくフランジ42が形成されて、セ
ンタリング棒4はガイドプレート8からの脱落を防いで
いる。
【0050】センタリング棒4が溶接チップ7へ向けて
突出したガイドプレート8の図中下面にはフランジ42
と摺接する所定の長さのスリーブ40がガイドプレート
8の下面に固設され、このスリーブ40の内部にはフラ
ンジ42を溶接チップ7側へ付勢するスプリング43が
収装されてセンタリング棒4は常時溶接チップ7へ向け
て付勢される。
突出したガイドプレート8の図中下面にはフランジ42
と摺接する所定の長さのスリーブ40がガイドプレート
8の下面に固設され、このスリーブ40の内部にはフラ
ンジ42を溶接チップ7側へ付勢するスプリング43が
収装されてセンタリング棒4は常時溶接チップ7へ向け
て付勢される。
【0051】そして、溶接チップ7へ向けてガイドプレ
ート8から突出した端部4Aは、図7に示すように、ほ
ぼ半球状に形成され、エアシリンダ9はこの端部4A
を、溶接チップ5、7で挟持する後述のワークに当接さ
せ、かつスプリング43を圧縮可能な所定のストローク
を備える。
ート8から突出した端部4Aは、図7に示すように、ほ
ぼ半球状に形成され、エアシリンダ9はこの端部4A
を、溶接チップ5、7で挟持する後述のワークに当接さ
せ、かつスプリング43を圧縮可能な所定のストローク
を備える。
【0052】ここで、ワークは図7に示すように、自動
車の車体を形成するルーフパネル90とボディーサイド
91の2枚の板状部材を重ねて構成され、これらルーフ
パネル90及びボディーサイド91は図示しない支持手
段によってX−Y平面内に係止される。
車の車体を形成するルーフパネル90とボディーサイド
91の2枚の板状部材を重ねて構成され、これらルーフ
パネル90及びボディーサイド91は図示しない支持手
段によってX−Y平面内に係止される。
【0053】ルーフパネル90の端部近傍の所定位置に
は図中下方(Z軸方向)に屈曲した段部90Aと、段部
90Aの下部から再びX−Y平面と平行になる端部90
Bが形成される。
は図中下方(Z軸方向)に屈曲した段部90Aと、段部
90Aの下部から再びX−Y平面と平行になる端部90
Bが形成される。
【0054】同様に、ボディーサイド91の端部近傍の
所定位置には図中下方(Z軸方向)に屈曲した段部91
Aと、段部91Aの下部から再びX−Y平面と平行にな
る端部91Bが形成される。
所定位置には図中下方(Z軸方向)に屈曲した段部91
Aと、段部91Aの下部から再びX−Y平面と平行にな
る端部91Bが形成される。
【0055】そして、ルーフパネル90の端部90Bと
ボディーサイド91の端部91Bとを対峙させ、かつ、
ルーフパネル90をボディーサイド91の上方に重ねあ
わせ、さらに、段部90Aと段部91Aとの間に形成さ
れた溝部92の幅Wが所定の値となるよう、これらワー
クは図示しない支持手段によって係止される。なお、幅
Wは溝部92の横断方向、すなわち、図中X軸方向の段
部90A、91A間の距離を示し、本実施例では、この
幅Wを、例えば、6mm等の極めて狭い値に設定する。
ボディーサイド91の端部91Bとを対峙させ、かつ、
ルーフパネル90をボディーサイド91の上方に重ねあ
わせ、さらに、段部90Aと段部91Aとの間に形成さ
れた溝部92の幅Wが所定の値となるよう、これらワー
クは図示しない支持手段によって係止される。なお、幅
Wは溝部92の横断方向、すなわち、図中X軸方向の段
部90A、91A間の距離を示し、本実施例では、この
幅Wを、例えば、6mm等の極めて狭い値に設定する。
【0056】これらワークは、ルーフパネル90とボデ
ィーサイド91との間に凹部としての溝部92を構成
し、溝部92の内周(くぼんだ側)をセンタリング棒4
側へ向けてX−Y平面内で支持される。
ィーサイド91との間に凹部としての溝部92を構成
し、溝部92の内周(くぼんだ側)をセンタリング棒4
側へ向けてX−Y平面内で支持される。
【0057】以上のように構成されたスポット溶接装置
によるワークの溶接を図8のフローチャートを参照しな
がら以下に詳述する。
によるワークの溶接を図8のフローチャートを参照しな
がら以下に詳述する。
【0058】まず、ステップS1では、フローティング
デバイス3に加圧空気を保持した状態、すなわち、ロボ
ットハンド1に対するガンユニット2の相対変位を規制
した係止状態で、ロボットハンド1を予め設定した所定
の位置決め開始位置まで駆動する。
デバイス3に加圧空気を保持した状態、すなわち、ロボ
ットハンド1に対するガンユニット2の相対変位を規制
した係止状態で、ロボットハンド1を予め設定した所定
の位置決め開始位置まで駆動する。
【0059】この位置決め開始位置は、センタリング棒
4を基準に設定され、例えば、ルーフパネル90の段部
90Aを基準にして溝部92の幅Wの1/2となる位置
にセンタリング棒4が対峙するよう設定され、ロボット
ハンド1の図示しない駆動装置にはティーチング等によ
って予め設定、格納されるものである。
4を基準に設定され、例えば、ルーフパネル90の段部
90Aを基準にして溝部92の幅Wの1/2となる位置
にセンタリング棒4が対峙するよう設定され、ロボット
ハンド1の図示しない駆動装置にはティーチング等によ
って予め設定、格納されるものである。
【0060】この所定の位置決め開始位置までロボット
ハンド1を移動させた後には、ステップS2、S3で、
エアシリンダ9に加圧空気を供給してロッドを伸長駆動
し、センタリング棒4の降下、押圧を行う。
ハンド1を移動させた後には、ステップS2、S3で、
エアシリンダ9に加圧空気を供給してロッドを伸長駆動
し、センタリング棒4の降下、押圧を行う。
【0061】エアシリンダ9の伸長駆動によって、ガイ
ドプレート8はワークに向けてZ軸方向へ変位し、図7
に示すように、センタリング棒4は溝部92の底部を構
成するルーフパネル90の底部92Aに当接し、さら
に、伸長するエアシリンダ9によってセンタリング棒4
のフランジ42はスプリング43を圧縮することで、セ
ンタリング棒4の端部4Aはルーフパネル90を所定の
圧力で押圧する。この間、溶接チップ5、7はX−Y平
面内の上記所定の位置を保持して、Z軸方向への変位は
行わない。
ドプレート8はワークに向けてZ軸方向へ変位し、図7
に示すように、センタリング棒4は溝部92の底部を構
成するルーフパネル90の底部92Aに当接し、さら
に、伸長するエアシリンダ9によってセンタリング棒4
のフランジ42はスプリング43を圧縮することで、セ
ンタリング棒4の端部4Aはルーフパネル90を所定の
圧力で押圧する。この間、溶接チップ5、7はX−Y平
面内の上記所定の位置を保持して、Z軸方向への変位は
行わない。
【0062】このエアシリンダ9の伸長駆動は予め設定
された所定時間の間に行われ、ステップS3で所定時間
が経過し、センタリング棒4によるワークの押圧が完了
した後に、フローティングデバイス3の加圧空気を大気
開放して、ガンユニット2は係止状態が解除される(ス
テップS4)。
された所定時間の間に行われ、ステップS3で所定時間
が経過し、センタリング棒4によるワークの押圧が完了
した後に、フローティングデバイス3の加圧空気を大気
開放して、ガンユニット2は係止状態が解除される(ス
テップS4)。
【0063】次に、ステップS5では、ロボットハンド
1を所定距離ΔMだけルーフパネル90側の段部90A
に向けた水平方向、すなわち、溝部92の横断方向へ駆
動する。ロボットハンド1の駆動量ΔMは、フローティ
ングデバイス3が許容可能な相対変位量以下の所定値に
設定される。
1を所定距離ΔMだけルーフパネル90側の段部90A
に向けた水平方向、すなわち、溝部92の横断方向へ駆
動する。ロボットハンド1の駆動量ΔMは、フローティ
ングデバイス3が許容可能な相対変位量以下の所定値に
設定される。
【0064】フローティングデバイス3の係止状態が解
除されて相対変位が許容される一方、ロボットハンド1
が駆動されるため、ガンユニット2とロボットハンド1
との間に介装されたバネ11が圧縮され、図9に示すよ
うに、圧縮されたバネ11の反力がセンタリング棒4の
押圧力に抗してガンユニット2を段部90Aに向けたX
軸方向へ付勢する。
除されて相対変位が許容される一方、ロボットハンド1
が駆動されるため、ガンユニット2とロボットハンド1
との間に介装されたバネ11が圧縮され、図9に示すよ
うに、圧縮されたバネ11の反力がセンタリング棒4の
押圧力に抗してガンユニット2を段部90Aに向けたX
軸方向へ付勢する。
【0065】ガンユニット2はバネ11によってX軸方
向へ変位するが、センタリング棒4の端部4Aは溝部9
2の底部92Aと摺接しながら段部90Aへ変位し、セ
ンタリング棒4が溝部92の内周、すなわち、段部90
Aと当接した位置で、ガンユニット2は係止される。な
お、端部4Aは半球状に形成されるため、プレス等によ
って屈曲形成された段部90Aの内周の丸みとの干渉を
回避して、センタリング棒4の側面で段部90Aに当接
することができる。
向へ変位するが、センタリング棒4の端部4Aは溝部9
2の底部92Aと摺接しながら段部90Aへ変位し、セ
ンタリング棒4が溝部92の内周、すなわち、段部90
Aと当接した位置で、ガンユニット2は係止される。な
お、端部4Aは半球状に形成されるため、プレス等によ
って屈曲形成された段部90Aの内周の丸みとの干渉を
回避して、センタリング棒4の側面で段部90Aに当接
することができる。
【0066】ここで、ロボットハンド1の駆動量ΔMは
フローティングデバイス3の相対変位量以内の所定値に
設定され、センタリング棒4が段部90Aに当接した後
もロボットハンド1の変位は継続し、バネ11を圧縮し
て確実にセンタリング棒4を段部90Aへ押圧した後に
停止する。
フローティングデバイス3の相対変位量以内の所定値に
設定され、センタリング棒4が段部90Aに当接した後
もロボットハンド1の変位は継続し、バネ11を圧縮し
て確実にセンタリング棒4を段部90Aへ押圧した後に
停止する。
【0067】こうして、センタリング棒4は相対変位可
能なフローティングデバイス3、バネ11を介して位置
決め開始位置からΔMまで駆動されるロボットハンド1
によって段部90Aに押圧され、この段部90Aに係止
されたセンタリング棒4にからX軸方向に所定のオフセ
ット量LXだけ離れて配設された溶接チップ5、7は、
段部90Aを基準とする所定の位置に位置決めされる。
能なフローティングデバイス3、バネ11を介して位置
決め開始位置からΔMまで駆動されるロボットハンド1
によって段部90Aに押圧され、この段部90Aに係止
されたセンタリング棒4にからX軸方向に所定のオフセ
ット量LXだけ離れて配設された溶接チップ5、7は、
段部90Aを基準とする所定の位置に位置決めされる。
【0068】ここで、センタリング棒4、4による位置
決めは、X方向のみならず、Z軸回りにも行われ、例え
ば、図13に示すように、ワークがθ1だけZ軸回りに
傾斜した状態で支持された場合、センタリング棒4、4
は位置決め開始位置4′からX軸に沿って変位して段部
90Aに当接するが、ワークがX−Y平面内でZ軸回り
に傾いた場合には、図中下方のセンタリング棒4が段部
90Aに当接した後、図中上方のセンタリング棒4が段
部90Aに当接するため、Z軸回りにも相対変位可能な
フローティングデバイス3の回動軸3Aを軸にガンユニ
ット2全体が回動してセンタリング棒4、4及び溶接チ
ップ5、7もワークがの傾斜に応じてθ1だけ回動し、
所定の溶接位置へ案内されるのである。
決めは、X方向のみならず、Z軸回りにも行われ、例え
ば、図13に示すように、ワークがθ1だけZ軸回りに
傾斜した状態で支持された場合、センタリング棒4、4
は位置決め開始位置4′からX軸に沿って変位して段部
90Aに当接するが、ワークがX−Y平面内でZ軸回り
に傾いた場合には、図中下方のセンタリング棒4が段部
90Aに当接した後、図中上方のセンタリング棒4が段
部90Aに当接するため、Z軸回りにも相対変位可能な
フローティングデバイス3の回動軸3Aを軸にガンユニ
ット2全体が回動してセンタリング棒4、4及び溶接チ
ップ5、7もワークがの傾斜に応じてθ1だけ回動し、
所定の溶接位置へ案内されるのである。
【0069】センタリング棒4、4によってガンユニッ
ト2、すなわち、溶接チップ5、7が所定の溶接位置へ
案内されると、ステップS6でフローティングデバイス
3に加圧空気を供給し、ガンユニット2は相対変位を規
制されてロボットハンド1が所定の溶接位置に係止され
る。
ト2、すなわち、溶接チップ5、7が所定の溶接位置へ
案内されると、ステップS6でフローティングデバイス
3に加圧空気を供給し、ガンユニット2は相対変位を規
制されてロボットハンド1が所定の溶接位置に係止され
る。
【0070】この溶接位置は、図4において、センタリ
ング棒4の溶接チップ5、7の軸からのオフセット量L
Xと、センタリング棒4の端部の半径rの和として設定
することができ、センタリング棒4、4は半径rの共通
の接線としてルーフパネル90の段部90Aに当接す
る。
ング棒4の溶接チップ5、7の軸からのオフセット量L
Xと、センタリング棒4の端部の半径rの和として設定
することができ、センタリング棒4、4は半径rの共通
の接線としてルーフパネル90の段部90Aに当接す
る。
【0071】したがって、溶接チップ5、7の軸線から
段部90Aまでの距離は常に半径r+オフセット量LX
となって、ワークの寸法誤差、あるいは治具等の支持手
段の配設誤差を吸収して段部90Aを基準とした溶接位
置へ溶接チップ5、7を正しく案内することができるの
である。
段部90Aまでの距離は常に半径r+オフセット量LX
となって、ワークの寸法誤差、あるいは治具等の支持手
段の配設誤差を吸収して段部90Aを基準とした溶接位
置へ溶接チップ5、7を正しく案内することができるの
である。
【0072】次いで、ステップS7では、エアシリンダ
10を伸長駆動する一方、エアシリンダ12を収縮駆動
することにより溶接チップ5、7によってワークの挟持
が行われ、図11に示すように、溶接チップ5は降下し
て溝部92の内周に面したルーフパネル90の底部92
Aを押圧する一方、溶接チップ7は上昇してルーフパネ
ル90の下面に当接したボディサイド91の底部92B
を押圧し、溝部92は溶接チップ5、7で挟持される。
10を伸長駆動する一方、エアシリンダ12を収縮駆動
することにより溶接チップ5、7によってワークの挟持
が行われ、図11に示すように、溶接チップ5は降下し
て溝部92の内周に面したルーフパネル90の底部92
Aを押圧する一方、溶接チップ7は上昇してルーフパネ
ル90の下面に当接したボディサイド91の底部92B
を押圧し、溝部92は溶接チップ5、7で挟持される。
【0073】溶接チップ5、7でワークを挟持した後
は、ステップS8でエアシリンダ9を収縮駆動してセン
タリング棒4、4を上昇させて原点に復帰させ、後に続
く溶接の際のスパッタがセンタリング棒4、4に付着す
るのを防ぐ。
は、ステップS8でエアシリンダ9を収縮駆動してセン
タリング棒4、4を上昇させて原点に復帰させ、後に続
く溶接の際のスパッタがセンタリング棒4、4に付着す
るのを防ぐ。
【0074】ステップS9では溶接チップ5、7に通電
が行われ、溝部92のルーフパネル90とボディサイド
91との間には所定のナゲット93(図12図示)が形
成されて溶接が完了する。
が行われ、溝部92のルーフパネル90とボディサイド
91との間には所定のナゲット93(図12図示)が形
成されて溶接が完了する。
【0075】ワークの溶接が終了した後には、図12に
示すように、エアシリンダ10を収縮、エアシリンダ1
2を伸長駆動して、溶接チップ5、7を所定の原点に復
帰させて、接合されたルーフパネル90とボディサイド
91を開放した後、ステップS11でフローティングデ
バイス3への加圧空気の供給を停止すると共に大気開放
して係止状態を解除し、次の溶接位置あるいはロボット
の原点へロボットハンド1を駆動する。
示すように、エアシリンダ10を収縮、エアシリンダ1
2を伸長駆動して、溶接チップ5、7を所定の原点に復
帰させて、接合されたルーフパネル90とボディサイド
91を開放した後、ステップS11でフローティングデ
バイス3への加圧空気の供給を停止すると共に大気開放
して係止状態を解除し、次の溶接位置あるいはロボット
の原点へロボットハンド1を駆動する。
【0076】このように、センタリング棒4、4の軸を
結ぶ線を底辺とし、溶接チップ5の軸を頂点として、オ
フセット量LXの高さを備えた二等辺三角形をX−Y平
面内に構成するようセンタリング棒4、溶接チップ5、
7を配設するとともに、ガンユニット2とロボットハン
ド1の間にX、Y方向及びZ軸回りの相対変位を選択的
に許容可能なフローティングデバイス3を配設して、ロ
ボットハンド1を大まかな位置決め開始位置へ駆動した
後に、センタリング棒4、4を段部90Aに押圧した位
置を所定の溶接位置とするため、ワーク成型時の寸法誤
差、ワークを支持する際の誤差及びロボットハンド1の
位置決め誤差を吸収することが可能となって、正確なス
ポット溶接を迅速に行うことが可能となって生産性を向
上することができるのである。
結ぶ線を底辺とし、溶接チップ5の軸を頂点として、オ
フセット量LXの高さを備えた二等辺三角形をX−Y平
面内に構成するようセンタリング棒4、溶接チップ5、
7を配設するとともに、ガンユニット2とロボットハン
ド1の間にX、Y方向及びZ軸回りの相対変位を選択的
に許容可能なフローティングデバイス3を配設して、ロ
ボットハンド1を大まかな位置決め開始位置へ駆動した
後に、センタリング棒4、4を段部90Aに押圧した位
置を所定の溶接位置とするため、ワーク成型時の寸法誤
差、ワークを支持する際の誤差及びロボットハンド1の
位置決め誤差を吸収することが可能となって、正確なス
ポット溶接を迅速に行うことが可能となって生産性を向
上することができるのである。
【0077】さらに、上記のように幅の狭い溝部92に
おける溶接では、センタリング棒4と溶接チップ5が溝
部92の内側に入るようロボットハンド1を駆動すれば
よいので、ロボットハンド1のティーチングあるいはプ
ログラミング等の制御を容易かつ迅速に設定することが
でき、スポット溶接工程のタクトタイムだけでなくリー
ドタイムの短縮も可能となって、製造コストの低減及び
省力化を推進することができるのである。
おける溶接では、センタリング棒4と溶接チップ5が溝
部92の内側に入るようロボットハンド1を駆動すれば
よいので、ロボットハンド1のティーチングあるいはプ
ログラミング等の制御を容易かつ迅速に設定することが
でき、スポット溶接工程のタクトタイムだけでなくリー
ドタイムの短縮も可能となって、製造コストの低減及び
省力化を推進することができるのである。
【0078】なお、上記実施例においては、シングルス
ポットの場合について述べたが、複数のガンユニット2
によるマルチスポット溶接に適用することも可能であ
る。
ポットの場合について述べたが、複数のガンユニット2
によるマルチスポット溶接に適用することも可能であ
る。
【0079】図14は第2の実施例を示し、前記第1実
施例におけるボディサイド91の段部91Aを削除し
て、平板状のワーク91′としたもので、その他は前記
第1実施例と同様である。
施例におけるボディサイド91の段部91Aを削除し
て、平板状のワーク91′としたもので、その他は前記
第1実施例と同様である。
【0080】この場合も、上記実施例と同様にロボット
ハンド1及びガンユニット2を駆動すればよく、センタ
リング棒4が段部90Aと対峙する位置、すなわち、ル
ーフパネル90の端部90Bよりも段部90A側でセン
タリング棒4がルーフパネル90と当接可能な位置を位
置決め開始位置として、ここからロボットハンド1を段
部90Aに向けて駆動するものであり、溶接するワーク
のうち、少なくとも一方に段部があれば正確かつ迅速に
位置決めを行うことが可能となるのである。
ハンド1及びガンユニット2を駆動すればよく、センタ
リング棒4が段部90Aと対峙する位置、すなわち、ル
ーフパネル90の端部90Bよりも段部90A側でセン
タリング棒4がルーフパネル90と当接可能な位置を位
置決め開始位置として、ここからロボットハンド1を段
部90Aに向けて駆動するものであり、溶接するワーク
のうち、少なくとも一方に段部があれば正確かつ迅速に
位置決めを行うことが可能となるのである。
【0081】図15、図16は第3の実施例を示し、前
記実施例におけるセンタリング棒4、4をセンタリング
デバイス14、14に置き換えるとともに、ガンユニッ
ト2をX軸方向へ付勢するバネ11を削除したもので、
その他は前記実施例と同様に構成される。
記実施例におけるセンタリング棒4、4をセンタリング
デバイス14、14に置き換えるとともに、ガンユニッ
ト2をX軸方向へ付勢するバネ11を削除したもので、
その他は前記実施例と同様に構成される。
【0082】センタリングデバイス14、14は前記セ
ンタリング棒4と同様にしてガイドプレート8に取り付
けられてZ軸方向へ変位可能に支持される一方、センタ
リングデバイス14の図中下面には溶接チップ7へ向け
て挟み状の開閉自在な一対の爪15、16が突設され
る。
ンタリング棒4と同様にしてガイドプレート8に取り付
けられてZ軸方向へ変位可能に支持される一方、センタ
リングデバイス14の図中下面には溶接チップ7へ向け
て挟み状の開閉自在な一対の爪15、16が突設され
る。
【0083】図16に示すように、これら爪15、16
はセンタリングデバイス14で、それぞれ反対のX軸方
向へ変位可能に基端を支持され、センタリングデバイス
14に設けた図示しないアクチュエータで駆動される一
方、爪15、16の自由端は前記センタリング棒4と同
様に所定の丸みを備えた端部15A、16Aが形成さ
れ、屈曲形成された段部90A、90Bの内周との干渉
を回避する。
はセンタリングデバイス14で、それぞれ反対のX軸方
向へ変位可能に基端を支持され、センタリングデバイス
14に設けた図示しないアクチュエータで駆動される一
方、爪15、16の自由端は前記センタリング棒4と同
様に所定の丸みを備えた端部15A、16Aが形成さ
れ、屈曲形成された段部90A、90Bの内周との干渉
を回避する。
【0084】そして、これら端部15A、16Aから基
端に向けてZ軸と平行な直線部15B、16Bが所定の
長さに形成され、直線部15Bは溝部92の内周の段部
90Aと、直線部16Bは同じく内周の段部91Aと対
峙可能に配設されて、この直線部15B、16Bの端部
15A、16Aからの長さは、少なくとも溝部92の深
さ(図中Z軸方向)以上に設定される。
端に向けてZ軸と平行な直線部15B、16Bが所定の
長さに形成され、直線部15Bは溝部92の内周の段部
90Aと、直線部16Bは同じく内周の段部91Aと対
峙可能に配設されて、この直線部15B、16Bの端部
15A、16Aからの長さは、少なくとも溝部92の深
さ(図中Z軸方向)以上に設定される。
【0085】図16はセンタリングデバイス14の閉じ
た状態を示しており、このときの直線部15B、16B
の幅w1は溝部92の幅W未満に設定される一方、図示
しないアクチュエータを駆動して爪15を段部90A
に、爪16を段部91Aに向けてそれぞれ変位させたと
きの直線部15B、16Bの最大幅wmaxは溝部92の
幅Wより大きい所定値に設定される。
た状態を示しており、このときの直線部15B、16B
の幅w1は溝部92の幅W未満に設定される一方、図示
しないアクチュエータを駆動して爪15を段部90A
に、爪16を段部91Aに向けてそれぞれ変位させたと
きの直線部15B、16Bの最大幅wmaxは溝部92の
幅Wより大きい所定値に設定される。
【0086】ここで、センタリングデバイス14のX軸
方向の中心を中心線Cとすると、爪15、16の直線部
15B、16BのX軸上の位置及び変位量は中心線Cに
対称な等しい値に設定される。
方向の中心を中心線Cとすると、爪15、16の直線部
15B、16BのX軸上の位置及び変位量は中心線Cに
対称な等しい値に設定される。
【0087】そして、このセンタリングデバイス14、
14の中心線Cは溶接チップ5の軸線に対して、前記実
施例と同様に、Y軸方向に所定距離LYずつ離れた所定
の位置に配設されるが、センタリングデバイス14と溶
接チップ5のX軸方向の配設位置は、Y軸上で直線的に
配設される。すなわち、Y軸上にはセンタリングデバイ
ス14、溶接チップ5、センタリングデバイス14が所
定の間隔で配設される。
14の中心線Cは溶接チップ5の軸線に対して、前記実
施例と同様に、Y軸方向に所定距離LYずつ離れた所定
の位置に配設されるが、センタリングデバイス14と溶
接チップ5のX軸方向の配設位置は、Y軸上で直線的に
配設される。すなわち、Y軸上にはセンタリングデバイ
ス14、溶接チップ5、センタリングデバイス14が所
定の間隔で配設される。
【0088】次に、センタリングデバイス14による位
置決め及び溶接を図17に示すフローチャートを参照し
ながら詳述する。
置決め及び溶接を図17に示すフローチャートを参照し
ながら詳述する。
【0089】ステップS21では、センタリングデバイ
ス14の爪15、16を閉じた状態を保持して、前記第
1実施例と同様にフローティングデバイス3を係止状態
にして、センタリングデバイス14の中心線Cが予め設
定した所定の位置決め開始位置に対峙するようロボット
ハンド1を駆動する。
ス14の爪15、16を閉じた状態を保持して、前記第
1実施例と同様にフローティングデバイス3を係止状態
にして、センタリングデバイス14の中心線Cが予め設
定した所定の位置決め開始位置に対峙するようロボット
ハンド1を駆動する。
【0090】所定の位置決め開始位置までロボットハン
ド1を移動させた後には、ステップS22、S23で、
エアシリンダ9に加圧空気を供給してロッドを伸長駆動
し、センタリングデバイス14の降下、押圧を行う。
ド1を移動させた後には、ステップS22、S23で、
エアシリンダ9に加圧空気を供給してロッドを伸長駆動
し、センタリングデバイス14の降下、押圧を行う。
【0091】エアシリンダ9の伸長駆動によって、ガイ
ドプレート8はワークに向けてZ軸方向へ変位し、図1
8に示すように、センタリングデバイス14の爪15、
16は溝部92の底部92Aに当接する。
ドプレート8はワークに向けてZ軸方向へ変位し、図1
8に示すように、センタリングデバイス14の爪15、
16は溝部92の底部92Aに当接する。
【0092】このエアシリンダ9の伸長駆動は予め設定
された所定時間の間に行われ、ステップS23で所定時
間が経過し、爪15、16によるワークの押圧が完了し
た後に、ステップS24でフローティングデバイス3の
加圧空気を大気開放して、ガンユニット2は係止状態が
解除される。
された所定時間の間に行われ、ステップS23で所定時
間が経過し、爪15、16によるワークの押圧が完了し
た後に、ステップS24でフローティングデバイス3の
加圧空気を大気開放して、ガンユニット2は係止状態が
解除される。
【0093】次に、ステップS25では、センタリング
デバイス14の図示しないアクチュエータを駆動して爪
15、16を溝部92の横断方向、すなわち、段部90
A、91Aに向けたX軸方向へそれぞれ変位させる。
デバイス14の図示しないアクチュエータを駆動して爪
15、16を溝部92の横断方向、すなわち、段部90
A、91Aに向けたX軸方向へそれぞれ変位させる。
【0094】ここで、フローティングデバイス3の係止
状態が解除されてガンユニット2の相対変位が許容され
る一方、爪15、16は開いて所定の距離だけ駆動さ
れ、図19に示すように、爪15、16の直線部15
B、16Bが段部90A、91Aに当接すると、溝部9
2の寸法誤差に応じてセンタリングデバイス14の中心
線CはX軸方向に図中C′の位置へΔxだけ変位し、こ
れに伴ってガンユニット2もΔxだけ変位するため、セ
ンタリングデバイス14とY軸上で直線的に配設された
溶接チップ5、7も溝部92の幅Wの中心に対峙してX
−Y平面内の位置決めが終了する。
状態が解除されてガンユニット2の相対変位が許容され
る一方、爪15、16は開いて所定の距離だけ駆動さ
れ、図19に示すように、爪15、16の直線部15
B、16Bが段部90A、91Aに当接すると、溝部9
2の寸法誤差に応じてセンタリングデバイス14の中心
線CはX軸方向に図中C′の位置へΔxだけ変位し、こ
れに伴ってガンユニット2もΔxだけ変位するため、セ
ンタリングデバイス14とY軸上で直線的に配設された
溶接チップ5、7も溝部92の幅Wの中心に対峙してX
−Y平面内の位置決めが終了する。
【0095】センタリングデバイス14、14によって
ガンユニット2、すなわち、溶接チップ5、7が所定の
溶接位置へ案内されると、ステップS26でフローティ
ングデバイス3に加圧空気を供給し、ガンユニット2は
相対変位を規制されてロボットハンド1に所定の溶接位
置に係止される。
ガンユニット2、すなわち、溶接チップ5、7が所定の
溶接位置へ案内されると、ステップS26でフローティ
ングデバイス3に加圧空気を供給し、ガンユニット2は
相対変位を規制されてロボットハンド1に所定の溶接位
置に係止される。
【0096】次いで、ステップS27〜29では、前記
第1実施例の図8と同様にして溝部92を溶接チップ
5、7で挟持した後、通電、溶接が行われ、エアシリン
ダ10を収縮、エアシリンダ12を伸長駆動して、溶接
チップ5、7を所定の原点に復帰させて、接合されたル
ーフパネル90とボディサイド91を開放する。
第1実施例の図8と同様にして溝部92を溶接チップ
5、7で挟持した後、通電、溶接が行われ、エアシリン
ダ10を収縮、エアシリンダ12を伸長駆動して、溶接
チップ5、7を所定の原点に復帰させて、接合されたル
ーフパネル90とボディサイド91を開放する。
【0097】ステップS30では爪15、16を互いに
近接する方向に駆動して閉じた後、エアシリンダ9を収
縮駆動して爪15、16を溝部92から引き抜く。
近接する方向に駆動して閉じた後、エアシリンダ9を収
縮駆動して爪15、16を溝部92から引き抜く。
【0098】ガンユニット2を溝部92から離した後
に、ステップS32でフローティングデバイス3への加
圧空気の供給を停止すると共に大気開放して係止状態を
解除し、次の溶接位置あるいはロボットの原点へロボッ
トハンド1を駆動する。
に、ステップS32でフローティングデバイス3への加
圧空気の供給を停止すると共に大気開放して係止状態を
解除し、次の溶接位置あるいはロボットの原点へロボッ
トハンド1を駆動する。
【0099】こうして、挟み状に形成されたセンタリン
グデバイス14の爪15、16を溝部92の内周で開く
ことによって、Y軸上で直線的に配設された溶接チップ
5、7を溝部92の幅Wの中心に位置決めすることがで
き、前記実施例と同様にワークの寸法誤差などを吸収し
て正確かつ迅速にスポット溶接を行うことが可能となる
のである。
グデバイス14の爪15、16を溝部92の内周で開く
ことによって、Y軸上で直線的に配設された溶接チップ
5、7を溝部92の幅Wの中心に位置決めすることがで
き、前記実施例と同様にワークの寸法誤差などを吸収し
て正確かつ迅速にスポット溶接を行うことが可能となる
のである。
【0100】図20、図21は第4の実施例を示し、前
記第2実施例におけるセンタリングデバイス14、14
を、Z軸方向へ伸縮自在に支持されたならい棒17、1
7に置き換えたもので、その他は前記第2実施例と同様
に構成される。
記第2実施例におけるセンタリングデバイス14、14
を、Z軸方向へ伸縮自在に支持されたならい棒17、1
7に置き換えたもので、その他は前記第2実施例と同様
に構成される。
【0101】ならい棒17、17は、ガンユニット2の
図示しないフレームに固設されたガイドプレート8から
溶接チップ7へ向けてZ軸方向へ伸縮自在に取り付けら
れ、ガイドプレート8の上面にはならい棒17、17を
駆動するエアシリンダ9、9がそれぞれ配設される。
図示しないフレームに固設されたガイドプレート8から
溶接チップ7へ向けてZ軸方向へ伸縮自在に取り付けら
れ、ガイドプレート8の上面にはならい棒17、17を
駆動するエアシリンダ9、9がそれぞれ配設される。
【0102】そして、ならい棒17の中心を中心線C1
とすると、ならい棒17、17の中心線C1は溶接チッ
プ5の軸線に対して、前記第3実施例と同様に、Y軸方
向に所定距離LYずつ離れた所定の位置に配設されてY
軸上で直線的に配設される。
とすると、ならい棒17、17の中心線C1は溶接チッ
プ5の軸線に対して、前記第3実施例と同様に、Y軸方
向に所定距離LYずつ離れた所定の位置に配設されてY
軸上で直線的に配設される。
【0103】ならい棒17の端部17Aは、ルーフパネ
ル90とボディサイド91の段部90A、90Bで形成
される溝部92と係合可能な所定の曲面を備え、例え
ば、端部17Aを曲面で構成した場合、図21に示すよ
うに、X軸方向、すなわち、溝部92の幅方向の断面形
状を半径r1の半円状に形成され、溝部92の幅をWと
すると、2r1≦Wの関係に設定され、ならい棒17の
端部17Aは溝部92の底部92Aと当接可能となる。
ル90とボディサイド91の段部90A、90Bで形成
される溝部92と係合可能な所定の曲面を備え、例え
ば、端部17Aを曲面で構成した場合、図21に示すよ
うに、X軸方向、すなわち、溝部92の幅方向の断面形
状を半径r1の半円状に形成され、溝部92の幅をWと
すると、2r1≦Wの関係に設定され、ならい棒17の
端部17Aは溝部92の底部92Aと当接可能となる。
【0104】次に、ならい棒17による位置決め及び溶
接を図22に示すフローチャートを参照しながら詳述す
る。
接を図22に示すフローチャートを参照しながら詳述す
る。
【0105】ステップS41では、前記第1実施例と同
様にフローティングデバイス3を係止状態にして、なら
い棒17の中心線C1が予め設定した所定の位置決め開
始位置に対峙するようロボットハンド1を駆動する。
様にフローティングデバイス3を係止状態にして、なら
い棒17の中心線C1が予め設定した所定の位置決め開
始位置に対峙するようロボットハンド1を駆動する。
【0106】この位置決め開始位置は、図21に示すよ
うに、ならい棒17の中心線C1がルーフパネル90の
段部90Aより溝部92の中心側、かつ溝部92の幅方
向の中心線CWより段部90A側の所定の位置に設定さ
れる。
うに、ならい棒17の中心線C1がルーフパネル90の
段部90Aより溝部92の中心側、かつ溝部92の幅方
向の中心線CWより段部90A側の所定の位置に設定さ
れる。
【0107】次に、ステップS42でフローティングデ
バイス3の係止状態を解除した後、ステップS43、S
44で、エアシリンダ9、9に加圧空気を供給してロッ
ドを伸長駆動し、ならい棒17、17の降下、押圧を行
う。
バイス3の係止状態を解除した後、ステップS43、S
44で、エアシリンダ9、9に加圧空気を供給してロッ
ドを伸長駆動し、ならい棒17、17の降下、押圧を行
う。
【0108】エアシリンダ9の伸長駆動によって、なら
い棒17、17はワークに向けてZ軸方向へ変位し、図
21に示すように、端部17Aがガンユニット2に向け
て開口した溝部92の開口端、すなわち、ルーフパネル
90の段部90Aの上部に当接する。
い棒17、17はワークに向けてZ軸方向へ変位し、図
21に示すように、端部17Aがガンユニット2に向け
て開口した溝部92の開口端、すなわち、ルーフパネル
90の段部90Aの上部に当接する。
【0109】このエアシリンダ9の伸長駆動は予め設定
された所定時間まで行われ(ステップS44)、図23
に示すように、ルーフパネル90の段部90Aの上部に
当接したならい棒17は、エアシリンダ9での加圧を継
続され、さらに、フローティングデバイス3は係止状態
を解除されてガンユニット2はX軸方向へ相対変位可能
に支持されるため、端部17Aの曲面を段部90Aに摺
接しながら図中17′A、17”Aと順次変位して溝部
92の底部92Aと当接する位置までX軸方向に変位す
る。
された所定時間まで行われ(ステップS44)、図23
に示すように、ルーフパネル90の段部90Aの上部に
当接したならい棒17は、エアシリンダ9での加圧を継
続され、さらに、フローティングデバイス3は係止状態
を解除されてガンユニット2はX軸方向へ相対変位可能
に支持されるため、端部17Aの曲面を段部90Aに摺
接しながら図中17′A、17”Aと順次変位して溝部
92の底部92Aと当接する位置までX軸方向に変位す
る。
【0110】端部17Aが底部92Aに押圧される位置
17”Aでは、ならい棒17の中心線C1は段部90A
から半径r1の距離となって、段部90Aの成形時の寸
法誤差を吸収して常時所定の位置に溶接チップ5を位置
決めすることが可能となる。
17”Aでは、ならい棒17の中心線C1は段部90A
から半径r1の距離となって、段部90Aの成形時の寸
法誤差を吸収して常時所定の位置に溶接チップ5を位置
決めすることが可能となる。
【0111】溶接チップ5を所定の溶接位置へ位置決め
した後は、ステップS47〜48で上記と同様に溶接が
行われる。
した後は、ステップS47〜48で上記と同様に溶接が
行われる。
【0112】こうして、ならい棒17に溝部92と係合
可能な所定の形状の端部17Aを形成し、端部17Aを
溝部92へ押圧することにより、ガンユニット2は段部
90Aを基準とする所定の溶接位置へ常時位置決めする
ことができ、前記実施例と同様にワークの寸法誤差など
を吸収して正確かつ迅速にスポット溶接を行うことが可
能となるのである。
可能な所定の形状の端部17Aを形成し、端部17Aを
溝部92へ押圧することにより、ガンユニット2は段部
90Aを基準とする所定の溶接位置へ常時位置決めする
ことができ、前記実施例と同様にワークの寸法誤差など
を吸収して正確かつ迅速にスポット溶接を行うことが可
能となるのである。
【0113】なお、端部17Aを構成する曲面r1を2
r1≦Wとしたが、2r1>Wとしてもよく、この場合、
ならい棒17の端部17Aは段部90A、90Bの上部
にそれぞれ押圧され、溶接チップ5、7の軸線を溝部9
2の中心線CWに常時一致させることができる。
r1≦Wとしたが、2r1>Wとしてもよく、この場合、
ならい棒17の端部17Aは段部90A、90Bの上部
にそれぞれ押圧され、溶接チップ5、7の軸線を溝部9
2の中心線CWに常時一致させることができる。
【0114】また、端部17Aを曲面で構成したが、図
示はしないが、溝部92の開口部と摺接可能な傾斜面で
構成してもよい。
示はしないが、溝部92の開口部と摺接可能な傾斜面で
構成してもよい。
【0115】図24〜図29は第5の実施例を示し、溶
接チップ105をガンユニット2に対して相対変位可能
に支持し、溶接チップ105と接離可能な電極101を
選択的に押圧することで溶接チップ105の挟持、押
圧、通電を行うようにしたものである。
接チップ105をガンユニット2に対して相対変位可能
に支持し、溶接チップ105と接離可能な電極101を
選択的に押圧することで溶接チップ105の挟持、押
圧、通電を行うようにしたものである。
【0116】スポット溶接装置のガンユニット2はロボ
ットハンド1に取り付けられるもので、ガンユニット2
は図中X、Y方向、Z方向及びX軸回りに相対変位可能
にロボットハンド1で支持される。ここでは、電極10
1の伸縮方向をZ軸、このZ軸と直交する平面上で相互
に直交する軸をX、Y軸とする。
ットハンド1に取り付けられるもので、ガンユニット2
は図中X、Y方向、Z方向及びX軸回りに相対変位可能
にロボットハンド1で支持される。ここでは、電極10
1の伸縮方向をZ軸、このZ軸と直交する平面上で相互
に直交する軸をX、Y軸とする。
【0117】ロボットハンド1は、前記第1実施例と同
様にして、図示しない駆動装置に制御されて、ガンユニ
ット2を三次元空間内の任意の位置へ駆動することがで
きる。
様にして、図示しない駆動装置に制御されて、ガンユニ
ット2を三次元空間内の任意の位置へ駆動することがで
きる。
【0118】ガンユニット2にはワークを挟持、加圧、
通電する溶接チップ105、7が相互に対峙可能な位置
に配設され、図24〜図26において、溶接チップ10
5と接離可能な押圧通電部材としての電極101は柱状
に形成されるとともに、ガンユニット2を構成するフレ
ーム20に固設されたエアシリンダ10に取り付けら
れ、Z軸方向(図中上下方向)へ伸縮自在に支持され
る。
通電する溶接チップ105、7が相互に対峙可能な位置
に配設され、図24〜図26において、溶接チップ10
5と接離可能な押圧通電部材としての電極101は柱状
に形成されるとともに、ガンユニット2を構成するフレ
ーム20に固設されたエアシリンダ10に取り付けら
れ、Z軸方向(図中上下方向)へ伸縮自在に支持され
る。
【0119】溶接チップ105は、フレーム20に対し
て図中X及びZ軸方向へ相対変位可能なフローティング
デバイス130(鉛直方向相対変位許容手段)、揺動ベ
ース140及びフローティングベース150(溶接チッ
プ支持手段)を介して支持されており、溶接チップ10
5の下端とアーム6に支持された溶接チップ7との間で
ワークを挟持、押圧、通電する。
て図中X及びZ軸方向へ相対変位可能なフローティング
デバイス130(鉛直方向相対変位許容手段)、揺動ベ
ース140及びフローティングベース150(溶接チッ
プ支持手段)を介して支持されており、溶接チップ10
5の下端とアーム6に支持された溶接チップ7との間で
ワークを挟持、押圧、通電する。
【0120】なお、アーム6は前記第1実施例と同様
に、フレーム20でZ軸方向に固設されたエアシリンダ
12に駆動されてZ軸方向へ変位し、エアシリンダ12
の収縮駆動により溶接チップ7を溶接チップ105へ向
けて相対変位させる一方、伸長駆動により溶接チップ7
を溶接チップ5から離れるZ軸方向へ変位させる。
に、フレーム20でZ軸方向に固設されたエアシリンダ
12に駆動されてZ軸方向へ変位し、エアシリンダ12
の収縮駆動により溶接チップ7を溶接チップ105へ向
けて相対変位させる一方、伸長駆動により溶接チップ7
を溶接チップ5から離れるZ軸方向へ変位させる。
【0121】電極101の下部には溶接チップ105を
Z軸方向への相対変位を許容するフローティングデバイ
ス130が配設される。
Z軸方向への相対変位を許容するフローティングデバイ
ス130が配設される。
【0122】フローティングデバイス130は、図2
5、図26に示すように、板状部材を「コ」の字状に組
み合わせて形成され、上板131と一対の側板132、
132を主体に構成され、電極101の軸と直交する方
向に配設された上板131に形成した貫通孔133で電
極101を挿通して、フローティングデバイス130は
電極101の軸方向へ相対変位可能に支持される。
5、図26に示すように、板状部材を「コ」の字状に組
み合わせて形成され、上板131と一対の側板132、
132を主体に構成され、電極101の軸と直交する方
向に配設された上板131に形成した貫通孔133で電
極101を挿通して、フローティングデバイス130は
電極101の軸方向へ相対変位可能に支持される。
【0123】電極101の下端には上板131の貫通孔
133の内径より大きい外径のフランジ102が形成さ
れ、フランジ102が貫通孔133を係止することで電
極101からフローティングデバイス130が脱落する
のを防止する。
133の内径より大きい外径のフランジ102が形成さ
れ、フランジ102が貫通孔133を係止することで電
極101からフローティングデバイス130が脱落する
のを防止する。
【0124】側板132の下端から所定の位置には、電
極101の軸と直交する方向に揺動ベース140が配設
され、側板132と揺動ベース140との間に介装され
た平行リンク134、134によって、揺動ベース14
0は電極101に対して図中X軸方向へ相対変位可能と
なる。
極101の軸と直交する方向に揺動ベース140が配設
され、側板132と揺動ベース140との間に介装され
た平行リンク134、134によって、揺動ベース14
0は電極101に対して図中X軸方向へ相対変位可能と
なる。
【0125】平行リンク134は上端を側板132の軸
135で、下端を揺動ベース140に設けた軸138で
それぞれ揺動自在に支持され、揺動ベース140は4つ
の平行リンク134によって側板132、132から垂
下される。
135で、下端を揺動ベース140に設けた軸138で
それぞれ揺動自在に支持され、揺動ベース140は4つ
の平行リンク134によって側板132、132から垂
下される。
【0126】この揺動ベース140の下方には、溶接チ
ップ105を支持するフローティングベース150が揺
動ベース140と平行して配設され、フローティングベ
ース150は揺動ベース140との間に介装した平行リ
ンク142によって図中Y軸方向へ揺動自在に垂下され
る。
ップ105を支持するフローティングベース150が揺
動ベース140と平行して配設され、フローティングベ
ース150は揺動ベース140との間に介装した平行リ
ンク142によって図中Y軸方向へ揺動自在に垂下され
る。
【0127】フローティングベース150の下面にはア
ーム6と対峙する位置で溶接チップ7溶接チップ105
が突設される一方、溶接チップ105の上端は揺動ベー
ス140から所定量だけZ軸方向へ突出して、電極10
1のフランジ102と接離可能となる。
ーム6と対峙する位置で溶接チップ7溶接チップ105
が突設される一方、溶接チップ105の上端は揺動ベー
ス140から所定量だけZ軸方向へ突出して、電極10
1のフランジ102と接離可能となる。
【0128】こうして、フローティングベース150、
揺動ベース140に支持された溶接チップ105は電極
101に対してX、Y、Z軸方向へそれぞれ相対変位可
能、すなわち、フレーム20に対して相対変位可能とな
り、伸長駆動された電極101のフランジ102を介し
て溶接チップ105は押圧、通電を行うことができる。
揺動ベース140に支持された溶接チップ105は電極
101に対してX、Y、Z軸方向へそれぞれ相対変位可
能、すなわち、フレーム20に対して相対変位可能とな
り、伸長駆動された電極101のフランジ102を介し
て溶接チップ105は押圧、通電を行うことができる。
【0129】なお、平行リンク134、134は側板1
32から突設したボス137との間にスプリング13
6、136を介装して、溶接チップ105が電極101
と同軸上に配設される中立位置へ常時付勢する(中立位
置保持手段)。
32から突設したボス137との間にスプリング13
6、136を介装して、溶接チップ105が電極101
と同軸上に配設される中立位置へ常時付勢する(中立位
置保持手段)。
【0130】同様に、フローティングベース150を垂
下する平行リンク142は、揺動ベース140の所定の
側方に突設したボス144との間にスプリング143、
143を介装して、溶接チップ105が電極101と同
軸上に配設されるようにY軸方向へ常時付勢される。
下する平行リンク142は、揺動ベース140の所定の
側方に突設したボス144との間にスプリング143、
143を介装して、溶接チップ105が電極101と同
軸上に配設されるようにY軸方向へ常時付勢される。
【0131】そして、溶接チップ105は、図27に示
すように、円柱部材で構成されて外周側面に絶縁部材1
06を形成し、前記図41の溝部92を溶接する際に、
ワークの溶接位置以外の部分、段部90Aまたは91A
への通電を防止する。
すように、円柱部材で構成されて外周側面に絶縁部材1
06を形成し、前記図41の溝部92を溶接する際に、
ワークの溶接位置以外の部分、段部90Aまたは91A
への通電を防止する。
【0132】以上のように構成されたスポット溶接装置
によるワークの溶接を、車両のルーフ90とボディサイ
ド91を重ね合わせた溝部92で行う場合について、図
28、図29を参照しながら説明する。
によるワークの溶接を、車両のルーフ90とボディサイ
ド91を重ね合わせた溝部92で行う場合について、図
28、図29を参照しながら説明する。
【0133】エアシリンダ10、12それぞれ駆動して
フローティングデバイス130に支持された溶接チップ
105とアーム6の溶接チップ7との間に所定の間隙C
Lを形成させるとともに、ガンユニット2のY軸方向を
溝部92の全長方向へ向かうようにロボットハンド1を
駆動し、溶接チップ105を溝部92の内周へ挿入す
る。
フローティングデバイス130に支持された溶接チップ
105とアーム6の溶接チップ7との間に所定の間隙C
Lを形成させるとともに、ガンユニット2のY軸方向を
溝部92の全長方向へ向かうようにロボットハンド1を
駆動し、溶接チップ105を溝部92の内周へ挿入す
る。
【0134】そして、ロボットハンド1を駆動して、溶
接チップ105をさらに溝部92に沿って変位させて所
定の溶接位置に位置決めする。
接チップ105をさらに溝部92に沿って変位させて所
定の溶接位置に位置決めする。
【0135】このとき、溝部92がルーフ90及びボデ
ィサイド91の工作精度の誤差によって横断方向の距
離、図41の幅W方向への誤差がある場合には、溶接チ
ップ105の側面が図41に示す溝部92の段部90A
または段部91Aと摺接するため、フローティングベー
ス150及び揺動ベース140は平行リンク134を付
勢するスプリング136に抗して変位し、溶接チップ1
05は溝部92に沿って変位を続けることができる。
ィサイド91の工作精度の誤差によって横断方向の距
離、図41の幅W方向への誤差がある場合には、溶接チ
ップ105の側面が図41に示す溝部92の段部90A
または段部91Aと摺接するため、フローティングベー
ス150及び揺動ベース140は平行リンク134を付
勢するスプリング136に抗して変位し、溶接チップ1
05は溝部92に沿って変位を続けることができる。
【0136】また、溝部92が図中Z軸方向への誤差を
生じている場合には、溶接チップ105の端部が溝部9
2の底部92Aと摺接し、電極101と相対変位可能な
フローティングデバイス130をZ軸方向へ変位させる
ため、円滑に溝部92に追従することができる。
生じている場合には、溶接チップ105の端部が溝部9
2の底部92Aと摺接し、電極101と相対変位可能な
フローティングデバイス130をZ軸方向へ変位させる
ため、円滑に溝部92に追従することができる。
【0137】こうして、ロボットハンド1をティーチン
グに従って駆動するだけで、電極101に対して相対変
位可能なフローティングデバイス130が溝部92の誤
差を吸収することができ、所定の溶接位置へ到達するこ
とができる。
グに従って駆動するだけで、電極101に対して相対変
位可能なフローティングデバイス130が溝部92の誤
差を吸収することができ、所定の溶接位置へ到達するこ
とができる。
【0138】所定の溶接位置では、エアシリンダ12を
収縮駆動してアーム6の溶接チップ7で溝部92の下面
を押圧する一方、エアシリンダ10を伸長駆動して電極
101で溶接チップ105を押圧し、溝部92を溶接チ
ップ105、7で挟持する。
収縮駆動してアーム6の溶接チップ7で溝部92の下面
を押圧する一方、エアシリンダ10を伸長駆動して電極
101で溶接チップ105を押圧し、溝部92を溶接チ
ップ105、7で挟持する。
【0139】電極101を伸長させると、溶接チップ1
05が溝部92の底部に当接した位置から電極101の
みが軸方向へ変位する一方、溶接チップ105及びフロ
ーティングデバイス130は溝部92に係止されるた
め、フローティングデバイス130の内周を電極101
のフランジ102が下降して、上方に突出した溶接チッ
プ105の上端にこのフランジ102が当接して溶接チ
ップ105を溝部92へ向けて押圧した後、電極101
の通電を行ってスポット溶接を実施するのである。
05が溝部92の底部に当接した位置から電極101の
みが軸方向へ変位する一方、溶接チップ105及びフロ
ーティングデバイス130は溝部92に係止されるた
め、フローティングデバイス130の内周を電極101
のフランジ102が下降して、上方に突出した溶接チッ
プ105の上端にこのフランジ102が当接して溶接チ
ップ105を溝部92へ向けて押圧した後、電極101
の通電を行ってスポット溶接を実施するのである。
【0140】そして、溝部92の工作精度によっては、
溶接チップ105の側面が溝部92の内周、すなわち、
図41の段部90A、91Aと摺接する場合があるが、
絶縁部材106を外周に形成しているため、溶接時の段
部90A、91Aへ電流が漏れることは無く、漏れ電流
によるワークの侵食、損傷を防いで溶接品質を確保する
ことができるのである。
溶接チップ105の側面が溝部92の内周、すなわち、
図41の段部90A、91Aと摺接する場合があるが、
絶縁部材106を外周に形成しているため、溶接時の段
部90A、91Aへ電流が漏れることは無く、漏れ電流
によるワークの侵食、損傷を防いで溶接品質を確保する
ことができるのである。
【0141】このように、溶接チップ105と電極10
1とを分離するとともに、溶接チップ105をフローテ
ィングデバイス130、揺動ベース140、フローティ
ングベース150でガンユニット2のフレーム20に対
してX、Y、Zへ相対変位可能に支持し、フレーム20
から伸縮する電極101によって溶接チップ105の押
圧、通電を選択的に行うようにしたため、ワークの誤差
に応じて追従するガンユニット2の質量はフローティン
グデバイス130より下方の部分となって、迅速に位置
決めを行いながら、溶接チップ105が摺接または当接
したワークに損傷を与えることがなくなって溶接品質を
確保することができるのである。
1とを分離するとともに、溶接チップ105をフローテ
ィングデバイス130、揺動ベース140、フローティ
ングベース150でガンユニット2のフレーム20に対
してX、Y、Zへ相対変位可能に支持し、フレーム20
から伸縮する電極101によって溶接チップ105の押
圧、通電を選択的に行うようにしたため、ワークの誤差
に応じて追従するガンユニット2の質量はフローティン
グデバイス130より下方の部分となって、迅速に位置
決めを行いながら、溶接チップ105が摺接または当接
したワークに損傷を与えることがなくなって溶接品質を
確保することができるのである。
【0142】なお、フローティングデバイス130は、
溶接チップ105をX−Y平面内で電極101に対して
相対変位としたため、ガンユニット2の向きにかかわら
ず、溝部92などのワークの形状に追従することができ
る。
溶接チップ105をX−Y平面内で電極101に対して
相対変位としたため、ガンユニット2の向きにかかわら
ず、溝部92などのワークの形状に追従することができ
る。
【0143】また、溶接チップ105を円柱部材で構成
して外周側面に絶縁部材106を形成したが、図30に
示すように、方形断面を備えた溶接チップ105’でも
よく、この場合、通電を防止したい側面、すなわち、図
41の段部90A、91Aと対峙する側面にのみ絶縁部
材106’を形成しても良く、あるいは、図31に示す
ように、絶縁材料で形成された絶縁キャップ107を溶
接チップの外周側面に形成しても良い。
して外周側面に絶縁部材106を形成したが、図30に
示すように、方形断面を備えた溶接チップ105’でも
よく、この場合、通電を防止したい側面、すなわち、図
41の段部90A、91Aと対峙する側面にのみ絶縁部
材106’を形成しても良く、あるいは、図31に示す
ように、絶縁材料で形成された絶縁キャップ107を溶
接チップの外周側面に形成しても良い。
【0144】図32〜図34は第6の実施例を示し、前
記第5実施例の溶接チップ105をZ軸回りに揺動可能
な揺動フローティングデバイス160(揺動支持手段)
と、電極101に対してZ軸方向へ相対変位可能な鉛直
フローティングデバイス161(鉛直方向相対変位許容
手段)を介して支持すとともに、ワークに形成された溝
部あるいは段部と摺接して溶接チップ105を所定の溶
接位置へ案内するガイド180、180を設けたもの
で、その他は前記第5実施例と同様に構成される。
記第5実施例の溶接チップ105をZ軸回りに揺動可能
な揺動フローティングデバイス160(揺動支持手段)
と、電極101に対してZ軸方向へ相対変位可能な鉛直
フローティングデバイス161(鉛直方向相対変位許容
手段)を介して支持すとともに、ワークに形成された溝
部あるいは段部と摺接して溶接チップ105を所定の溶
接位置へ案内するガイド180、180を設けたもの
で、その他は前記第5実施例と同様に構成される。
【0145】スポット溶接装置のガンユニット2は、前
記第5実施例と同様にしてロボットハンド1(図示せ
ず)に取り付けられ、ガンユニット2は図中X、Y方
向、Z方向及びX軸回りに相対変位可能に支持される。
記第5実施例と同様にしてロボットハンド1(図示せ
ず)に取り付けられ、ガンユニット2は図中X、Y方
向、Z方向及びX軸回りに相対変位可能に支持される。
【0146】ガンユニット2にはワークを挟持、加圧、
通電する溶接チップ105、7が相互に対峙可能な位置
に配設され、図32、図33において、溶接チップ10
5と接離可能な電極101は柱状に形成されるととも
に、ガンユニット2を構成するフレーム20に固設され
たエアシリンダ10(図示せず)に取り付けられ、Z軸
方向(図中上下方向)へ伸縮自在に支持される。
通電する溶接チップ105、7が相互に対峙可能な位置
に配設され、図32、図33において、溶接チップ10
5と接離可能な電極101は柱状に形成されるととも
に、ガンユニット2を構成するフレーム20に固設され
たエアシリンダ10(図示せず)に取り付けられ、Z軸
方向(図中上下方向)へ伸縮自在に支持される。
【0147】溶接チップ105は、電極101に対して
図中Z軸回りに相対変位可能な揺動フローティングデバ
イス160に支持されており、溶接チップ105の下端
と、アーム6に支持された溶接チップ7との間でワーク
を挟持、押圧、通電する。
図中Z軸回りに相対変位可能な揺動フローティングデバ
イス160に支持されており、溶接チップ105の下端
と、アーム6に支持された溶接チップ7との間でワーク
を挟持、押圧、通電する。
【0148】なお、アーム6は前記第1実施例と同様
に、フレーム20に固設されたエアシリンダ12に駆動
されてZ軸方向へ変位し、エアシリンダ12(図示せ
ず)の収縮駆動により溶接チップ7を溶接チップ105
へ向けて相対変位させる一方、伸長駆動により溶接チッ
プ7を溶接チップ5から離れるZ軸方向へ変位させる。
に、フレーム20に固設されたエアシリンダ12に駆動
されてZ軸方向へ変位し、エアシリンダ12(図示せ
ず)の収縮駆動により溶接チップ7を溶接チップ105
へ向けて相対変位させる一方、伸長駆動により溶接チッ
プ7を溶接チップ5から離れるZ軸方向へ変位させる。
【0149】電極101の途中には揺動フローティング
デバイス160を支持する鉛直フローティングデバイス
161が設けられ、この鉛直フローティングデバイス1
61から図中Z軸方向へ突出したアーム162の下端に
溶接チップ105を支持する揺動フローティングデバイ
ス160が配設される。
デバイス160を支持する鉛直フローティングデバイス
161が設けられ、この鉛直フローティングデバイス1
61から図中Z軸方向へ突出したアーム162の下端に
溶接チップ105を支持する揺動フローティングデバイ
ス160が配設される。
【0150】鉛直フローティングデバイス161のアー
ム162は電極101と平行に配設されるとともに、図
中Y軸方向へ所定の間隙を形成するよう配設されて、電
極101に対して所定の範囲でZ軸方向へ相対変位可能
であり、図32に示すように、アーム162のストロー
クSBは電極101のストロークSA(=エアシリンダの
ストローク)より小なる所定値に設定され、鉛直フロー
ティングデバイス161と電極101のストロークの差
SA−SBが揺動フローティングデバイス160のZ軸方
向のストロークSCとなる。
ム162は電極101と平行に配設されるとともに、図
中Y軸方向へ所定の間隙を形成するよう配設されて、電
極101に対して所定の範囲でZ軸方向へ相対変位可能
であり、図32に示すように、アーム162のストロー
クSBは電極101のストロークSA(=エアシリンダの
ストローク)より小なる所定値に設定され、鉛直フロー
ティングデバイス161と電極101のストロークの差
SA−SBが揺動フローティングデバイス160のZ軸方
向のストロークSCとなる。
【0151】なお、鉛直フローティングデバイス161
を貫通した電極101の下端は、溶接チップ105と接
離可能な所定の位置まで下方へ突出し、この突出量は電
極101の最収縮位置において、電極101と後述する
溶接チップ105のガイド170の間隙が上記ストロー
クSC未満となるような値に設定される。
を貫通した電極101の下端は、溶接チップ105と接
離可能な所定の位置まで下方へ突出し、この突出量は電
極101の最収縮位置において、電極101と後述する
溶接チップ105のガイド170の間隙が上記ストロー
クSC未満となるような値に設定される。
【0152】揺動フローティングデバイス160は、図
33、図34に示すように、Z軸と直交するX−Y平面
に配設されて、板状部材で形成された揺動アーム163
と支持アーム164を主体に形成されるもので、揺動ア
ーム163は基端側を鉛直フローティングデバイス16
1のアーム162の下端で軸支され、溶接チップ105
を支持する支持アーム164は揺動アーム163の自由
端側でZ軸方向に沿って固設した軸165で基端側を軸
支されて、揺動アーム163及び支持アーム164はそ
れぞれZ軸回りに揺動回動に支持される。
33、図34に示すように、Z軸と直交するX−Y平面
に配設されて、板状部材で形成された揺動アーム163
と支持アーム164を主体に形成されるもので、揺動ア
ーム163は基端側を鉛直フローティングデバイス16
1のアーム162の下端で軸支され、溶接チップ105
を支持する支持アーム164は揺動アーム163の自由
端側でZ軸方向に沿って固設した軸165で基端側を軸
支されて、揺動アーム163及び支持アーム164はそ
れぞれZ軸回りに揺動回動に支持される。
【0153】支持アーム164のはぼ中央部には溶接チ
ップ105を支持する貫通孔174がZ軸に沿って貫通
形成され、この貫通孔174と支持アーム164の揺動
軸165及び揺動アーム163を軸支するアーム162
の軸をそれぞれ結ぶ線が、所定の直線上に配設される中
立位置へ向けて付勢するスプリング167、169が揺
動アーム163、支持アーム164にそれぞれ設けられ
る(中立位置保持手段)。
ップ105を支持する貫通孔174がZ軸に沿って貫通
形成され、この貫通孔174と支持アーム164の揺動
軸165及び揺動アーム163を軸支するアーム162
の軸をそれぞれ結ぶ線が、所定の直線上に配設される中
立位置へ向けて付勢するスプリング167、169が揺
動アーム163、支持アーム164にそれぞれ設けられ
る(中立位置保持手段)。
【0154】支持アーム164の基端側に設けた一対の
スプリング169、169は、揺動アーム163の自由
端側の下面から図中下方へ向けて突設されたボス168
を図中X軸方向で挟持するように配設され、支持アーム
164で支持された溶接チップ105を常時溶接チップ
7と対峙可能な位置へ付勢する。
スプリング169、169は、揺動アーム163の自由
端側の下面から図中下方へ向けて突設されたボス168
を図中X軸方向で挟持するように配設され、支持アーム
164で支持された溶接チップ105を常時溶接チップ
7と対峙可能な位置へ付勢する。
【0155】そして、揺動アーム163の基端側に設け
た一対のスプリング167、167は、アーム162の
下端部側方から図中下方へ向けて突設された中立アーム
166を図中X軸方向で挟持するように配設され、揺動
アーム163の自由端側を常時溶接チップ7側に向かう
ように付勢する。
た一対のスプリング167、167は、アーム162の
下端部側方から図中下方へ向けて突設された中立アーム
166を図中X軸方向で挟持するように配設され、揺動
アーム163の自由端側を常時溶接チップ7側に向かう
ように付勢する。
【0156】溶接チップ105は支持アーム164に形
成された貫通孔174に収装されてZ軸方向へ相対変位
可能に支持される。なお、貫通孔174と溶接チップ1
05との間には絶縁部材175が介装される。
成された貫通孔174に収装されてZ軸方向へ相対変位
可能に支持される。なお、貫通孔174と溶接チップ1
05との間には絶縁部材175が介装される。
【0157】溶接チップ105は、図33に示すよう
に、段部105Bを備える柱状部材で構成されて、ワー
クを押圧する下端を支持アーム164の下面から所定量
だけ突出させる一方、溶接チップ105の上端105A
は支持アーム164の上面から突出し、この上端105
A側の外径は下端側の外径より大なる所定値に設定さ
れ、この段部105Bが貫通孔174に形成された段部
174Aと当接することで、溶接チップ105の下方へ
の変位が規制され、この位置が溶接チップ105の最大
突出位置となる。
に、段部105Bを備える柱状部材で構成されて、ワー
クを押圧する下端を支持アーム164の下面から所定量
だけ突出させる一方、溶接チップ105の上端105A
は支持アーム164の上面から突出し、この上端105
A側の外径は下端側の外径より大なる所定値に設定さ
れ、この段部105Bが貫通孔174に形成された段部
174Aと当接することで、溶接チップ105の下方へ
の変位が規制され、この位置が溶接チップ105の最大
突出位置となる。
【0158】溶接チップ105の上端105Aには板状
部材で形成されたガイド170が結合されて、溶接チッ
プ105と一体となってZ軸方向へ変位するとともに、
このガイド170を介して溶接チップ105は電極10
1の下端と接離する。
部材で形成されたガイド170が結合されて、溶接チッ
プ105と一体となってZ軸方向へ変位するとともに、
このガイド170を介して溶接チップ105は電極10
1の下端と接離する。
【0159】このガイド170は、支持アーム164の
上面からZ軸に沿うように貫通孔174を挟んで突設さ
れた一対の案内軸171、171を挿通して、Z軸方向
へのみ案内される。
上面からZ軸に沿うように貫通孔174を挟んで突設さ
れた一対の案内軸171、171を挿通して、Z軸方向
へのみ案内される。
【0160】支持アーム164の上面とガイド170と
の間の案内軸171にはスプリング172が挿通され
て、ガイド170を上方に向けて常時付勢する。なお、
案内軸171の上端にはナット173が設けられてガイ
ド170の上方への変位を規制する。
の間の案内軸171にはスプリング172が挿通され
て、ガイド170を上方に向けて常時付勢する。なお、
案内軸171の上端にはナット173が設けられてガイ
ド170の上方への変位を規制する。
【0161】溶接チップ105はガイド170を介して
スプリング172で上方に付勢され、上方への変位を案
内軸171のナット173で、下方への変位を貫通孔1
74の段部174Aでそれぞれ規制されて、溶接チップ
105は支持アーム164に対して所定の範囲でZ軸方
向へ相対変位可能に支持される。
スプリング172で上方に付勢され、上方への変位を案
内軸171のナット173で、下方への変位を貫通孔1
74の段部174Aでそれぞれ規制されて、溶接チップ
105は支持アーム164に対して所定の範囲でZ軸方
向へ相対変位可能に支持される。
【0162】そして、溶接チップ105を挟んだ支持ア
ーム164の下面からは一対のガイド180、180が
突設され、ワークに形成された溝部または段部にガイド
180を当接させることで、溶接チップ105を所定の
溶接位置へ案内するものである。
ーム164の下面からは一対のガイド180、180が
突設され、ワークに形成された溝部または段部にガイド
180を当接させることで、溶接チップ105を所定の
溶接位置へ案内するものである。
【0163】以上のように構成されたスポット溶接装置
によるワークの溶接を、前記第5実施例と同様に図2
8、図29に示す車両のルーフ90とボディサイド91
を重ね合わせた溝部92で行うことができる。
によるワークの溶接を、前記第5実施例と同様に図2
8、図29に示す車両のルーフ90とボディサイド91
を重ね合わせた溝部92で行うことができる。
【0164】図示しないエアシリンダ10、12それぞ
れ駆動して鉛直フローティングデバイス161と揺動フ
ローティングデバイス160に支持された溶接チップ1
05とアーム6の溶接チップ7との間に所定の間隙を形
成させるとともに、ガンユニット2のY軸方向を溝部9
2の全長方向へ向かうようにロボットハンド1を駆動
し、溶接チップ105を溝部92の内周へ挿入する。
れ駆動して鉛直フローティングデバイス161と揺動フ
ローティングデバイス160に支持された溶接チップ1
05とアーム6の溶接チップ7との間に所定の間隙を形
成させるとともに、ガンユニット2のY軸方向を溝部9
2の全長方向へ向かうようにロボットハンド1を駆動
し、溶接チップ105を溝部92の内周へ挿入する。
【0165】そして、ロボットハンド1を駆動して、溶
接チップ105をさらに溝部92に沿って変位させて所
定の溶接位置に位置決めする。
接チップ105をさらに溝部92に沿って変位させて所
定の溶接位置に位置決めする。
【0166】このとき、溝部92がルーフ90及びボデ
ィサイド91の工作精度の誤差によって横断方向の距
離、図41の幅W方向への誤差がある場合には、ガイド
180の側面が図41に示す溝部92の段部90Aまた
は段部91Aと摺接するため、揺動フローティングデバ
イス160の揺動アーム163及び支持アーム164は
それぞれスプリング167、169に抗して回動するた
め、溶接チップ105は溝部92に沿って変位を続ける
ことができる。
ィサイド91の工作精度の誤差によって横断方向の距
離、図41の幅W方向への誤差がある場合には、ガイド
180の側面が図41に示す溝部92の段部90Aまた
は段部91Aと摺接するため、揺動フローティングデバ
イス160の揺動アーム163及び支持アーム164は
それぞれスプリング167、169に抗して回動するた
め、溶接チップ105は溝部92に沿って変位を続ける
ことができる。
【0167】また、溝部92が図中Z軸方向への誤差を
生じて溶接チップ105の端部が溝部92の底部と当接
する場合には、溶接チップ105は上方へ変位してガイ
ド170がナット173に係止されると、支持アーム1
64、揺動アーム163及びアーム162を介して鉛直
フローティングデバイス161がZ軸方向への変位を許
容するため、溶接チップ105は円滑に溝部92へ追従
することができる。
生じて溶接チップ105の端部が溝部92の底部と当接
する場合には、溶接チップ105は上方へ変位してガイ
ド170がナット173に係止されると、支持アーム1
64、揺動アーム163及びアーム162を介して鉛直
フローティングデバイス161がZ軸方向への変位を許
容するため、溶接チップ105は円滑に溝部92へ追従
することができる。
【0168】こうして、ロボットハンド1をティーチン
グに従って駆動するだけで、電極101に対して相対変
位可能なフローティングデバイス160が溝部92の誤
差を吸収することができ、所定の溶接位置へ到達するこ
とができる。
グに従って駆動するだけで、電極101に対して相対変
位可能なフローティングデバイス160が溝部92の誤
差を吸収することができ、所定の溶接位置へ到達するこ
とができる。
【0169】所定の溶接位置では、エアシリンダ12を
収縮駆動してアーム6の溶接チップ7で溝部92の下面
を押圧する一方、エアシリンダ10を伸長させて電極1
01を伸長駆動する。
収縮駆動してアーム6の溶接チップ7で溝部92の下面
を押圧する一方、エアシリンダ10を伸長させて電極1
01を伸長駆動する。
【0170】電極101の伸長に応じて鉛直フローティ
ングデバイス161は下方へ変位し、溶接チップ105
の下端がワークに当接した位置からさらに電極101を
伸長駆動すると、鉛直フローティングデバイス161と
アーム162はZ軸方向へ相対変位して電極101の下
端が、揺動フローティングデバイス160に支持された
溶接チップ105の上端、すなわち、ガイド170を押
圧して溶接チップ105を溝部92へ向けて変位させ
る。
ングデバイス161は下方へ変位し、溶接チップ105
の下端がワークに当接した位置からさらに電極101を
伸長駆動すると、鉛直フローティングデバイス161と
アーム162はZ軸方向へ相対変位して電極101の下
端が、揺動フローティングデバイス160に支持された
溶接チップ105の上端、すなわち、ガイド170を押
圧して溶接チップ105を溝部92へ向けて変位させ
る。
【0171】このとき、溶接チップ105は支持アーム
164に対してZ軸方向へ相対変位するため、溶接チッ
プ105をX−Y平面内で案内するガイド180がワー
クを押圧することはなく、溶接チップ105のみで溝部
92を押圧することができる。
164に対してZ軸方向へ相対変位するため、溶接チッ
プ105をX−Y平面内で案内するガイド180がワー
クを押圧することはなく、溶接チップ105のみで溝部
92を押圧することができる。
【0172】この後、電極101へ通電を行えば、溶接
チップ105、7との間で挟持した溝部92にナゲット
を形成してスポット溶接を行うことができ、エアシリン
ダ10、12を駆動してワークの挟持、押圧を解除した
後、ロボットハンド1を駆動して次の溶接位置へ移動す
る。
チップ105、7との間で挟持した溝部92にナゲット
を形成してスポット溶接を行うことができ、エアシリン
ダ10、12を駆動してワークの挟持、押圧を解除した
後、ロボットハンド1を駆動して次の溶接位置へ移動す
る。
【0173】このように、溶接チップ105を揺動フロ
ーティングデバイス160及び鉛直フローティングデバ
イス161でガンユニット2の電極101に対してX、
Y、Zへ相対変位可能に支持し、フレーム20から伸縮
する電極101と接離する溶接チップ105の押圧、通
電を行うようにしたため、ワークの誤差を吸収しながら
円滑、かつ迅速に溶接チップ105をワークに追従させ
ることができるのである。
ーティングデバイス160及び鉛直フローティングデバ
イス161でガンユニット2の電極101に対してX、
Y、Zへ相対変位可能に支持し、フレーム20から伸縮
する電極101と接離する溶接チップ105の押圧、通
電を行うようにしたため、ワークの誤差を吸収しながら
円滑、かつ迅速に溶接チップ105をワークに追従させ
ることができるのである。
【0174】なお、図示はしないが、ガイド180は前
記実施例のセンタリング棒4またはならい棒17で構成
することができる。
記実施例のセンタリング棒4またはならい棒17で構成
することができる。
【0175】図35〜図40は第7の実施例を示し、前
記第5実施例の電極101に溶接チップ105を同軸的
に、かつ相対変位可能に支持したもので、電極101と
溶接チップ105との間に介装したフローティングデバ
イス200によって、溶接チップ105は電極101に
対してX軸及びZ軸方向への相対変位が許容されるとと
もに、Z軸回りへの回動を許容される(回動支持手段、
鉛直方向相対変位許容手段)。
記第5実施例の電極101に溶接チップ105を同軸的
に、かつ相対変位可能に支持したもので、電極101と
溶接チップ105との間に介装したフローティングデバ
イス200によって、溶接チップ105は電極101に
対してX軸及びZ軸方向への相対変位が許容されるとと
もに、Z軸回りへの回動を許容される(回動支持手段、
鉛直方向相対変位許容手段)。
【0176】溶接チップ105は、電極101に対して
図中X軸及びZ軸方向へ相対変位可能、かつZ軸回りに
回動可能なフローティングデバイス200を介して柱状
部材で形成された電極101と同軸的に結合される。
図中X軸及びZ軸方向へ相対変位可能、かつZ軸回りに
回動可能なフローティングデバイス200を介して柱状
部材で形成された電極101と同軸的に結合される。
【0177】フローティングデバイス200は、溶接チ
ップ105を支持するチップベース202、チップベー
ス202を図中X軸方向へ相対変位可能に支持する回動
ベース201、軸205を介して回動ベース201を支
持するとともに、回動ベース201のZ軸方向及びZ軸
回りの相対変位を許容する筒部203を主体に構成さ
れ、筒部203の上端外周に形成したフランジ204を
電極101の下端に形成したフランジ102を同軸的に
締結することで、溶接チップ105を電極101と同軸
的に取り付けるとともに、電極101に対して溶接チッ
プ105をX軸、Z軸方向及びZ軸回りへ相対変位可能
に支持するのである。
ップ105を支持するチップベース202、チップベー
ス202を図中X軸方向へ相対変位可能に支持する回動
ベース201、軸205を介して回動ベース201を支
持するとともに、回動ベース201のZ軸方向及びZ軸
回りの相対変位を許容する筒部203を主体に構成さ
れ、筒部203の上端外周に形成したフランジ204を
電極101の下端に形成したフランジ102を同軸的に
締結することで、溶接チップ105を電極101と同軸
的に取り付けるとともに、電極101に対して溶接チッ
プ105をX軸、Z軸方向及びZ軸回りへ相対変位可能
に支持するのである。
【0178】図35〜図37において、方形の断面を備
えた溶接チップ105は、方形の筒状に形成されたチッ
プベース202の下面202Aに固設され、この下面2
02Aには溶接チップ105を所定の溶接位置へ案内す
る一対のローラ190を支持する軸191が溶接チップ
105を挟む所定の間隔で配設される。
えた溶接チップ105は、方形の筒状に形成されたチッ
プベース202の下面202Aに固設され、この下面2
02Aには溶接チップ105を所定の溶接位置へ案内す
る一対のローラ190を支持する軸191が溶接チップ
105を挟む所定の間隔で配設される。
【0179】溶接チップ105とローラ190はX軸方
向へ所定の間隔に配設され、前記第1実施例のセンタリ
ング棒4と同様に、ローラ190がワークの段部または
溝部内周と当接した位置で溶接チップ105が所定の溶
接位置へ案内される。
向へ所定の間隔に配設され、前記第1実施例のセンタリ
ング棒4と同様に、ローラ190がワークの段部または
溝部内周と当接した位置で溶接チップ105が所定の溶
接位置へ案内される。
【0180】チップベース202は、図36に示すよう
に、方形の筒状に形成されてX軸方向へ孔部220Aを
形成して、孔部220Aの内周には板状部材で形成され
た回動ベース201を収装する。
に、方形の筒状に形成されてX軸方向へ孔部220Aを
形成して、孔部220Aの内周には板状部材で形成され
た回動ベース201を収装する。
【0181】回動ベース201の上面にはチップベース
202をX軸方向へ案内するガイドレール210、21
1がX軸に沿って平行に配設され、これらガイドレール
210、211は図36、図37に示すように、電極1
01側へ向けて突設される。
202をX軸方向へ案内するガイドレール210、21
1がX軸に沿って平行に配設され、これらガイドレール
210、211は図36、図37に示すように、電極1
01側へ向けて突設される。
【0182】図38において、回動ベース201の両端
にはチップベース202の脱落を防止する側板201A
がそれぞれ配設されるとともに、これら側板201Aと
チップベース202の間には、チップベース202を回
動ベース201の中心へ向けてX軸方向へ付勢するスプ
リング230が介装される。
にはチップベース202の脱落を防止する側板201A
がそれぞれ配設されるとともに、これら側板201Aと
チップベース202の間には、チップベース202を回
動ベース201の中心へ向けてX軸方向へ付勢するスプ
リング230が介装される。
【0183】チップベース202が電極101と対峙す
る上面には図38に示すように、軸205を挿通するた
めの貫通孔220Bを形成し、この貫通孔220Bを挟
んだ両側にはY軸に沿って上板220、221が平行し
て配設される。
る上面には図38に示すように、軸205を挿通するた
めの貫通孔220Bを形成し、この貫通孔220Bを挟
んだ両側にはY軸に沿って上板220、221が平行し
て配設される。
【0184】この上板220、221の内周には図36
に示すように、ガイドレール210、211に係合する
案内溝223が形成されて、チップベース202は案内
溝223を介して回動ベース201に垂下されるととも
に、案内溝223がガイドレール210、211上を摺
動することでX軸方向へ相対変位可能となる。なお、案
内溝223の側面とガイドレール210、211の側面
との間には、図36に示すようにベアリング226が介
装されて、チップベース202と回動ベース201のY
軸方向への相対変位が規制される。
に示すように、ガイドレール210、211に係合する
案内溝223が形成されて、チップベース202は案内
溝223を介して回動ベース201に垂下されるととも
に、案内溝223がガイドレール210、211上を摺
動することでX軸方向へ相対変位可能となる。なお、案
内溝223の側面とガイドレール210、211の側面
との間には、図36に示すようにベアリング226が介
装されて、チップベース202と回動ベース201のY
軸方向への相対変位が規制される。
【0185】そして、回動ベース201の上面中央には
筒部203に案内される軸205の下端が結合される。
筒部203に案内される軸205の下端が結合される。
【0186】軸205の上端には筒部203の内周と摺
接するピストン206が形成されて軸205はZ軸方向
へ相対変位可能となる。軸205のZ軸方向への変位
は、図36において、ピストン206が電極101の下
端面と当接する位置が最上昇位置となる一方、ピストン
206が筒部203の内周に突設されたストッパ250
と当接する位置が最下降位置となる。
接するピストン206が形成されて軸205はZ軸方向
へ相対変位可能となる。軸205のZ軸方向への変位
は、図36において、ピストン206が電極101の下
端面と当接する位置が最上昇位置となる一方、ピストン
206が筒部203の内周に突設されたストッパ250
と当接する位置が最下降位置となる。
【0187】そして、筒部203と回動ベース201と
の間にはスプリング233が介装されて、回動ベース2
01は常時下方へ向けて付勢される。
の間にはスプリング233が介装されて、回動ベース2
01は常時下方へ向けて付勢される。
【0188】さらに、軸205は筒部203の内周にお
いて所定の範囲で回動可能に支持される。
いて所定の範囲で回動可能に支持される。
【0189】図39、図40に示すように、筒部203
の内周に収装された軸205の側面にはV字状断面の溝
部205Aが形成されて、この溝部205Aに楔状の揺
動部材240が係合する。
の内周に収装された軸205の側面にはV字状断面の溝
部205Aが形成されて、この溝部205Aに楔状の揺
動部材240が係合する。
【0190】揺動部材240は、筒部203の内周に配
設されたブラケット232からZ軸方向に立設された軸
241でほぼ中心部を軸支されてZ軸回りに回動可能と
なるが、筒部203の内周と対峙する揺動部材240の
端部には基端を筒部203に固設した板バネ231が連
結されて、揺動部材240は所定の範囲で回動可能とな
る。
設されたブラケット232からZ軸方向に立設された軸
241でほぼ中心部を軸支されてZ軸回りに回動可能と
なるが、筒部203の内周と対峙する揺動部材240の
端部には基端を筒部203に固設した板バネ231が連
結されて、揺動部材240は所定の範囲で回動可能とな
る。
【0191】溝部205Aを介して揺動部材240と係
合する軸205に、回動方向への力が加わると板バネ2
31は、図39において、揺動部材240がY軸と平行
となるような中立位置へ向けて付勢するのである(中立
位置保持手段)。
合する軸205に、回動方向への力が加わると板バネ2
31は、図39において、揺動部材240がY軸と平行
となるような中立位置へ向けて付勢するのである(中立
位置保持手段)。
【0192】こうして、溶接チップ105はフローティ
ングデバイス200にほぼ同軸的に電極101に取り付
けられるとともに、軸205及び筒部203によってZ
軸方向とZ軸回りへの相対変位を許容され、さらに、チ
ップベース202によってX軸方向への相対変位を許容
される。なお、フローティングデバイス200は導電性
部材で構成され、電極101からの電流を溶接チップ1
05へ供給する。
ングデバイス200にほぼ同軸的に電極101に取り付
けられるとともに、軸205及び筒部203によってZ
軸方向とZ軸回りへの相対変位を許容され、さらに、チ
ップベース202によってX軸方向への相対変位を許容
される。なお、フローティングデバイス200は導電性
部材で構成され、電極101からの電流を溶接チップ1
05へ供給する。
【0193】以上のように構成されたスポット溶接装置
によるワークの溶接を、前記実施例と同様に車両のルー
フ90とボディサイド91を重ね合わせた溝部92で行
う場合について、図37を参照しながら説明する。
によるワークの溶接を、前記実施例と同様に車両のルー
フ90とボディサイド91を重ね合わせた溝部92で行
う場合について、図37を参照しながら説明する。
【0194】エアシリンダ10、12それぞれ駆動して
フローティングデバイス200に支持された溶接チップ
105とアーム6の溶接チップ7との間に所定の間隙C
Lを形成させるとともに、ガンユニット2のY軸方向
(図37の紙面の貫通方向)を溝部92の全長方向へ沿
うようにロボットハンド1を駆動し、溶接チップ105
及びローラ190を溝部92の内周へ挿入する。
フローティングデバイス200に支持された溶接チップ
105とアーム6の溶接チップ7との間に所定の間隙C
Lを形成させるとともに、ガンユニット2のY軸方向
(図37の紙面の貫通方向)を溝部92の全長方向へ沿
うようにロボットハンド1を駆動し、溶接チップ105
及びローラ190を溝部92の内周へ挿入する。
【0195】そして、ロボットハンド1を駆動して、ロ
ーラ190を溝部92の段部へ当接させながら溶接チッ
プ105を溝部92に沿った所定の溶接位置へ変位させ
る。
ーラ190を溝部92の段部へ当接させながら溶接チッ
プ105を溝部92に沿った所定の溶接位置へ変位させ
る。
【0196】このとき、溝部92がルーフ90及びボデ
ィサイド91の工作精度によって横断方向、すなわち、
図中X軸方向へ誤差がある場合には、溶接チップ105
を支持するチップベース202が電極101に対してX
軸方向へ変位するとともに、Z軸回りに回動するため、
ローラ190、190は溝部92の誤差を吸収して溶接
チップ105を所定の溶接位置へ案内することができる
のである。
ィサイド91の工作精度によって横断方向、すなわち、
図中X軸方向へ誤差がある場合には、溶接チップ105
を支持するチップベース202が電極101に対してX
軸方向へ変位するとともに、Z軸回りに回動するため、
ローラ190、190は溝部92の誤差を吸収して溶接
チップ105を所定の溶接位置へ案内することができる
のである。
【0197】また、溝部92が図中Z軸方向への誤差を
生じている場合には、溶接チップ105の端部が溝部9
2の底部と摺接し、電極101と相対変位可能なフロー
ティングデバイス200をZ軸方向へ変位させるため、
円滑に溝部92に追従することができる。
生じている場合には、溶接チップ105の端部が溝部9
2の底部と摺接し、電極101と相対変位可能なフロー
ティングデバイス200をZ軸方向へ変位させるため、
円滑に溝部92に追従することができる。
【0198】こうして、ロボットハンド1をティーチン
グに従って溝部92に沿って駆動するだけで、電極10
1に対して相対変位可能なフローティングデバイス20
0は溝部92の誤差を吸収することができ、溶接チップ
105を所定の溶接位置へ確実に案内することができる
のである。
グに従って溝部92に沿って駆動するだけで、電極10
1に対して相対変位可能なフローティングデバイス20
0は溝部92の誤差を吸収することができ、溶接チップ
105を所定の溶接位置へ確実に案内することができる
のである。
【0199】所定の溶接位置では、エアシリンダ12を
収縮駆動してアーム6の溶接チップ7で溝部92の下面
を押圧する一方、エアシリンダ10を伸長駆動して電極
101の下端で軸205を押圧すると、回動ベース20
1はチップベース202を介して溶接チップ105を押
圧し、電極101からの電流は導電性部材で形成された
フローティングデバイス200を介して溶接チップ10
5へ供給されてスポット溶接が行われるのである。
収縮駆動してアーム6の溶接チップ7で溝部92の下面
を押圧する一方、エアシリンダ10を伸長駆動して電極
101の下端で軸205を押圧すると、回動ベース20
1はチップベース202を介して溶接チップ105を押
圧し、電極101からの電流は導電性部材で形成された
フローティングデバイス200を介して溶接チップ10
5へ供給されてスポット溶接が行われるのである。
【0200】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明は、ロ
ボットハンドに取り付けられたガンユニットと、このガ
ンユニットを構成するとともに段部を備えたワークを挟
持可能な溶接チップと、前記ガンユニットに配設されて
この溶接チップをワークへ向けて駆動する手段とを備え
たスポット溶接装置において、ガンユニットとロボット
ハンドとの間に介装されてガンユニットの段部へ向かう
方向への相対変位を選択的に許容するフローティングデ
バイスと、前記ガンユニットに取り付けられるととも
に、前記溶接チップから所定の位置に配設されてワーク
の段部と係合可能に形成された案内部材とを備え、案内
部材が段部と当接した位置で溶接チップを所定の溶接位
置に位置決めすることができ、ワーク成型時の寸法誤差
を吸収して正確かつ迅速にスポット溶接を行うことが可
能となって、タクトタイムの増大を抑制して生産性を向
上させることができ、さらに、フローティングデバイス
によってロボットハンドの位置決め誤差の影響をうける
ことなく溶接位置の位置決めが可能となって、ロボット
ハンドの制御を簡易にして製造コストの低減及び省力化
を推進することができる。
ボットハンドに取り付けられたガンユニットと、このガ
ンユニットを構成するとともに段部を備えたワークを挟
持可能な溶接チップと、前記ガンユニットに配設されて
この溶接チップをワークへ向けて駆動する手段とを備え
たスポット溶接装置において、ガンユニットとロボット
ハンドとの間に介装されてガンユニットの段部へ向かう
方向への相対変位を選択的に許容するフローティングデ
バイスと、前記ガンユニットに取り付けられるととも
に、前記溶接チップから所定の位置に配設されてワーク
の段部と係合可能に形成された案内部材とを備え、案内
部材が段部と当接した位置で溶接チップを所定の溶接位
置に位置決めすることができ、ワーク成型時の寸法誤差
を吸収して正確かつ迅速にスポット溶接を行うことが可
能となって、タクトタイムの増大を抑制して生産性を向
上させることができ、さらに、フローティングデバイス
によってロボットハンドの位置決め誤差の影響をうける
ことなく溶接位置の位置決めが可能となって、ロボット
ハンドの制御を簡易にして製造コストの低減及び省力化
を推進することができる。
【0201】また、第2の発明は、ロボットハンドに取
り付けられたガンユニットと、このガンユニットを構成
するとともにワークに形成された溝部を挟持可能な溶接
チップと、前記ガンユニットに配設されてこの溶接チッ
プをワークへ向けて駆動する手段とを備えたスポット溶
接装置において、ガンユニットとロボットハンドとの間
に介装されて、前記溝部の横断方向へのガンユニットの
相対変位を選択的に許容するフローティンデバイスと、
前記ガンユニットに取り付けられるとともに、ワークの
溝部へ挿入可能に形成された案内部材と、前記ガンユニ
ットに取り付けられて案内部材をワークへ向けて駆動す
る案内部材駆動手段とを備え、溶接チップは溝部の横断
方向へ変位して溝部の内周に当接した案内部材によって
所定の溶接位置で位置決めされ、ワークの成型時の寸法
誤差を吸収してワークの溝部において正確かつ迅速なス
ポット溶接を行うことが可能となるとともに、ロボット
ハンドの位置決め誤差の影響を受けることがなくなっ
て、溝部におけるスポット溶接の品質及び生産性を向上
させることができ、前記従来例に示したような車両の外
板の溶接に適用すれば、幅の狭い溝部で接合されたボデ
ィの溶接品質を確保することで、後処理工程を不要にす
ることができ、製造コストの低減を推進することができ
る。
り付けられたガンユニットと、このガンユニットを構成
するとともにワークに形成された溝部を挟持可能な溶接
チップと、前記ガンユニットに配設されてこの溶接チッ
プをワークへ向けて駆動する手段とを備えたスポット溶
接装置において、ガンユニットとロボットハンドとの間
に介装されて、前記溝部の横断方向へのガンユニットの
相対変位を選択的に許容するフローティンデバイスと、
前記ガンユニットに取り付けられるとともに、ワークの
溝部へ挿入可能に形成された案内部材と、前記ガンユニ
ットに取り付けられて案内部材をワークへ向けて駆動す
る案内部材駆動手段とを備え、溶接チップは溝部の横断
方向へ変位して溝部の内周に当接した案内部材によって
所定の溶接位置で位置決めされ、ワークの成型時の寸法
誤差を吸収してワークの溝部において正確かつ迅速なス
ポット溶接を行うことが可能となるとともに、ロボット
ハンドの位置決め誤差の影響を受けることがなくなっ
て、溝部におけるスポット溶接の品質及び生産性を向上
させることができ、前記従来例に示したような車両の外
板の溶接に適用すれば、幅の狭い溝部で接合されたボデ
ィの溶接品質を確保することで、後処理工程を不要にす
ることができ、製造コストの低減を推進することができ
る。
【0202】また、第3の発明は、前記案内部材が溝部
の幅方向へ開閉自在な一対の爪と、この爪を同期的かつ
等しい変位量で駆動する手段とからなり、ワークに形成
された溝部の横断方向に爪を開くことで、ロボットハン
ドと相対変位可能なガンユニットに取り付けられた溶接
チップを溝部の横断方向の中心に位置決めすることがで
き、開閉自在な一対の爪によって溝部の寸法誤差を吸収
して常時溝部の中心をスポット溶接することができ、ワ
ークの寸法誤差を吸収するとともに迅速な位置決めによ
り生産性を向上させることができる。
の幅方向へ開閉自在な一対の爪と、この爪を同期的かつ
等しい変位量で駆動する手段とからなり、ワークに形成
された溝部の横断方向に爪を開くことで、ロボットハン
ドと相対変位可能なガンユニットに取り付けられた溶接
チップを溝部の横断方向の中心に位置決めすることがで
き、開閉自在な一対の爪によって溝部の寸法誤差を吸収
して常時溝部の中心をスポット溶接することができ、ワ
ークの寸法誤差を吸収するとともに迅速な位置決めによ
り生産性を向上させることができる。
【0203】また、第4の発明は、前記案内部材が溝部
と係合可能なならい手段で構成され、ならい手段を溝部
へ係合させればワークの寸法誤差に拘わらず溶接チップ
を所定の溶接位置に常時位置決めすることができ、ワー
クの寸法誤差を吸収するとともに迅速な位置決めにより
生産性を向上させることができる。
と係合可能なならい手段で構成され、ならい手段を溝部
へ係合させればワークの寸法誤差に拘わらず溶接チップ
を所定の溶接位置に常時位置決めすることができ、ワー
クの寸法誤差を吸収するとともに迅速な位置決めにより
生産性を向上させることができる。
【0204】また、第5の発明は、前記フローティング
デバイスが溝部の横断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所
定の範囲で選択的にガンユニットの相対変位を許容する
一方、前記案内部材を溝部に沿う方向に所定の間隔で複
数配設するとともに、溶接チップをこれら案内部材から
溝部の幅方向へ所定の位置に配設し、複数の案内部材及
びフローティングデバイスによって、溝部の横断方向に
加えて鉛直軸まわりの寸法誤差を吸収することが可能と
なり、溶接工程のタクトタイムの増大を抑制しながら溶
接品質を向上させて生産性を向上させることができる。
デバイスが溝部の横断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所
定の範囲で選択的にガンユニットの相対変位を許容する
一方、前記案内部材を溝部に沿う方向に所定の間隔で複
数配設するとともに、溶接チップをこれら案内部材から
溝部の幅方向へ所定の位置に配設し、複数の案内部材及
びフローティングデバイスによって、溝部の横断方向に
加えて鉛直軸まわりの寸法誤差を吸収することが可能と
なり、溶接工程のタクトタイムの増大を抑制しながら溶
接品質を向上させて生産性を向上させることができる。
【0205】また、第6の発明は、前記フローティング
デバイスが溝部の横断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所
定の範囲で選択的にガンユニットの相対変位を許容する
一方、前記案内部材を複数備えるとともに、これら案内
部材と溶接チップを溝部に沿った直線上に所定の間隔で
配設し、前記開閉自在な爪またはならい手段で構成され
た複数の案内部材及びフローティングデバイスによっ
て、溝部の横断方向に加えて鉛直軸まわりの寸法誤差を
吸収することが可能となり、溶接工程のタクトタイムの
増大を抑制しながら溶接品質を向上させて生産性を向上
させることができる。
デバイスが溝部の横断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所
定の範囲で選択的にガンユニットの相対変位を許容する
一方、前記案内部材を複数備えるとともに、これら案内
部材と溶接チップを溝部に沿った直線上に所定の間隔で
配設し、前記開閉自在な爪またはならい手段で構成され
た複数の案内部材及びフローティングデバイスによっ
て、溝部の横断方向に加えて鉛直軸まわりの寸法誤差を
吸収することが可能となり、溶接工程のタクトタイムの
増大を抑制しながら溶接品質を向上させて生産性を向上
させることができる。
【0206】また、第7の発明は、溶接チップと押圧通
電部材と分離するとともに、溶接チップを押圧通電部材
と接離可能な範囲で相対変位可能なフローティングデバ
イスを備えたため、ワークの寸法誤差によって溶接チッ
プがワークの溝部と摺接すると、フローティングデバイ
スに支持された溶接チップのみが変位するため、溝部ま
たは段部を備えたワークの寸法誤差を吸収して溶接チッ
プは所定の溶接位置へ位置決めされるとともに、溶接チ
ップは押圧通電部材と分離されるためワークに当接する
際に損傷を与えることがなく、溝部あるいは段部の寸法
誤差を円滑に吸収して位置決めを迅速に行いながらも溶
接品質を確保でき、生産性を向上させることが可能とな
る。
電部材と分離するとともに、溶接チップを押圧通電部材
と接離可能な範囲で相対変位可能なフローティングデバ
イスを備えたため、ワークの寸法誤差によって溶接チッ
プがワークの溝部と摺接すると、フローティングデバイ
スに支持された溶接チップのみが変位するため、溝部ま
たは段部を備えたワークの寸法誤差を吸収して溶接チッ
プは所定の溶接位置へ位置決めされるとともに、溶接チ
ップは押圧通電部材と分離されるためワークに当接する
際に損傷を与えることがなく、溝部あるいは段部の寸法
誤差を円滑に吸収して位置決めを迅速に行いながらも溶
接品質を確保でき、生産性を向上させることが可能とな
る。
【0207】また、第8の発明は、溶接チップが段部ま
たは溝部の側面に当接すると溶接チップ支持手段は中立
位置保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直
交する方向へ変位することでワークの寸法誤差を吸収で
き、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向でワー
クに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押圧通電
部材の伸縮方向へ溶接チップ支持手段の変位を許容し
て、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差を
吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを位置決めで
き、溝部あるいは段部の寸法誤差を円滑に吸収して位置
決めを迅速に行いながらも溶接品質を確保でき、生産性
を向上させることが可能となる。
たは溝部の側面に当接すると溶接チップ支持手段は中立
位置保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直
交する方向へ変位することでワークの寸法誤差を吸収で
き、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向でワー
クに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押圧通電
部材の伸縮方向へ溶接チップ支持手段の変位を許容し
て、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差を
吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを位置決めで
き、溝部あるいは段部の寸法誤差を円滑に吸収して位置
決めを迅速に行いながらも溶接品質を確保でき、生産性
を向上させることが可能となる。
【0208】また、第9の発明は、溶接チップが段部ま
たは溝部の側面に当接すると回動支持手段は中立位置保
持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向の軸回りに回動
してワークの寸法誤差を吸収でき、また、溶接チップが
押圧通電部材の伸縮方向でワークに当接すると、鉛直方
向相対変位許容手段が押圧通電部材の伸縮方向へ回動支
持手段の変位を許容するため、ワークに損傷を与えるこ
となくワークの寸法誤差を吸収して常時所定の溶接位置
へ溶接チップを迅速に位置決めでき、溶接品質を確保し
ながら生産性を向上させることができる。
たは溝部の側面に当接すると回動支持手段は中立位置保
持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向の軸回りに回動
してワークの寸法誤差を吸収でき、また、溶接チップが
押圧通電部材の伸縮方向でワークに当接すると、鉛直方
向相対変位許容手段が押圧通電部材の伸縮方向へ回動支
持手段の変位を許容するため、ワークに損傷を与えるこ
となくワークの寸法誤差を吸収して常時所定の溶接位置
へ溶接チップを迅速に位置決めでき、溶接品質を確保し
ながら生産性を向上させることができる。
【0209】また、第10の発明は、溶接チップが段部
または溝部の側面に当接すると揺動支持手段は中立位置
保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直交す
る平面上で溶接チップを揺動させてワークの寸法誤差を
吸収でき、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向
でワークに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押
圧通電部材の伸縮方向へ揺動支持手段の変位を許容する
ため、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差
を吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを迅速に位
置決めでき、溶接品質を確保しながら生産性を向上させ
ることができる。
または溝部の側面に当接すると揺動支持手段は中立位置
保持手段に抗して押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直交す
る平面上で溶接チップを揺動させてワークの寸法誤差を
吸収でき、また、溶接チップが押圧通電部材の伸縮方向
でワークに当接すると、鉛直方向相対変位許容手段が押
圧通電部材の伸縮方向へ揺動支持手段の変位を許容する
ため、ワークに損傷を与えることなくワークの寸法誤差
を吸収して常時所定の溶接位置へ溶接チップを迅速に位
置決めでき、溶接品質を確保しながら生産性を向上させ
ることができる。
【0210】また、第11の発明は、前記絶縁部材を介
してフローティングデバイスに設けた複数のガイドをワ
ークの段部または溝部内周へ当接した位置が所定の溶接
位置となるため、ロボットハンドの駆動を容易にしなが
ら正確な位置決めができるとともに、ワークの寸法誤差
に応じて複数のガイドがフローティングデバイスを駆動
するため、溶接チップとワークの摺接を回避しながら迅
速に溶接チップの位置決めを行うことができ、溶接の際
には、漏れ電流によるワークの損傷を防いで溶接品質を
確保することができ、溶接品質を確保しながら迅速に位
置決めを行って生産性を向上させることが可能となる。
してフローティングデバイスに設けた複数のガイドをワ
ークの段部または溝部内周へ当接した位置が所定の溶接
位置となるため、ロボットハンドの駆動を容易にしなが
ら正確な位置決めができるとともに、ワークの寸法誤差
に応じて複数のガイドがフローティングデバイスを駆動
するため、溶接チップとワークの摺接を回避しながら迅
速に溶接チップの位置決めを行うことができ、溶接の際
には、漏れ電流によるワークの損傷を防いで溶接品質を
確保することができ、溶接品質を確保しながら迅速に位
置決めを行って生産性を向上させることが可能となる。
【0211】また、第12の発明は、溶接チップはワー
クに形成された段部または溝部と対峙する所定の外周側
面に絶縁手段を形成したため、溶接チップの端部からの
電流でスポット溶接を行う一方、溶接チップの外周側面
からの漏れ電流を抑制してワークの溶接品質を確保する
ことができる。
クに形成された段部または溝部と対峙する所定の外周側
面に絶縁手段を形成したため、溶接チップの端部からの
電流でスポット溶接を行う一方、溶接チップの外周側面
からの漏れ電流を抑制してワークの溶接品質を確保する
ことができる。
【0212】また、第13の発明は、段部を備えたワー
クを挟持する溶接チップを備えたガンユニットを前記段
部と対峙する方向への相対変位を選択的に許容するフロ
ーティングデバイスを介してロボットハンドに取り付け
るとともに、前記溶接チップから所定の位置に配設され
てワークの段部と係合可能な案内部材を前記ガンユニッ
トに配設し、前記ロボットハンドを駆動してワークの段
部と対峙する所定の位置決め開始位置へ前記案内部材を
案内する工程と、前記フローティングデバイスでガンユ
ニットとロボットハンドの相対変位を許容した後、ロボ
ットハンドをワークの段部に向けて所定の距離だけ駆動
する工程と、前記フローティングデバイスでガンユニッ
トとロボットハンドの相対変位を規制してから前記溶接
チップでワークを挟持する工程とを含み、ワークに形成
された段部の寸法誤差を吸収して溶接チップを常時所定
の溶接位置へ案内することができ、かつ、ロボットハン
ドの位置決め誤差の影響を受けることがなくなって、溶
接品質を確保して生産性を向上させることが可能とな
る。
クを挟持する溶接チップを備えたガンユニットを前記段
部と対峙する方向への相対変位を選択的に許容するフロ
ーティングデバイスを介してロボットハンドに取り付け
るとともに、前記溶接チップから所定の位置に配設され
てワークの段部と係合可能な案内部材を前記ガンユニッ
トに配設し、前記ロボットハンドを駆動してワークの段
部と対峙する所定の位置決め開始位置へ前記案内部材を
案内する工程と、前記フローティングデバイスでガンユ
ニットとロボットハンドの相対変位を許容した後、ロボ
ットハンドをワークの段部に向けて所定の距離だけ駆動
する工程と、前記フローティングデバイスでガンユニッ
トとロボットハンドの相対変位を規制してから前記溶接
チップでワークを挟持する工程とを含み、ワークに形成
された段部の寸法誤差を吸収して溶接チップを常時所定
の溶接位置へ案内することができ、かつ、ロボットハン
ドの位置決め誤差の影響を受けることがなくなって、溶
接品質を確保して生産性を向上させることが可能とな
る。
【0213】また、第14の発明は、溝部を備えたワー
クを挟持する溶接チップを備えたガンユニットを前記溝
部の横断方向への相対変位を選択的に許容するフローテ
ィングデバイスを介してロボットハンドに取り付けると
ともに、前記溶接チップから所定の位置に配設されて前
記溝部に挿入可能な案内部材及びこの案内部材をワーク
へ向けて駆動する手段を前記ガンユニットに配設し、前
記ロボットハンドを駆動してワークの溝部に対峙した所
定の位置決め開始位置へ前記案内部材を案内する工程
と、前記案内部材を溝部へ挿入する工程と、前記フロー
ティングデバイスでガンユニットとロボットハンドの相
対変位を許容した後、ロボットハンドを溝部の横断方向
へ所定の距離だけ駆動する工程と、前記フローティング
デバイスでガンユニットとロボットハンドの相対変位を
規制してから前記溶接チップでワークを挟持する工程と
を含み、ワークの寸法誤差及びロボットハンドの位置決
め誤差に拘わらず常時溶接チップを所定の溶接位置へ正
確かつ迅速に位置決めすることが可能となって、溝部を
備えたワークのスポット溶接の生産性を向上させること
が可能となる。
クを挟持する溶接チップを備えたガンユニットを前記溝
部の横断方向への相対変位を選択的に許容するフローテ
ィングデバイスを介してロボットハンドに取り付けると
ともに、前記溶接チップから所定の位置に配設されて前
記溝部に挿入可能な案内部材及びこの案内部材をワーク
へ向けて駆動する手段を前記ガンユニットに配設し、前
記ロボットハンドを駆動してワークの溝部に対峙した所
定の位置決め開始位置へ前記案内部材を案内する工程
と、前記案内部材を溝部へ挿入する工程と、前記フロー
ティングデバイスでガンユニットとロボットハンドの相
対変位を許容した後、ロボットハンドを溝部の横断方向
へ所定の距離だけ駆動する工程と、前記フローティング
デバイスでガンユニットとロボットハンドの相対変位を
規制してから前記溶接チップでワークを挟持する工程と
を含み、ワークの寸法誤差及びロボットハンドの位置決
め誤差に拘わらず常時溶接チップを所定の溶接位置へ正
確かつ迅速に位置決めすることが可能となって、溝部を
備えたワークのスポット溶接の生産性を向上させること
が可能となる。
【図1】第7の発明に対応するクレーム対応図である。
【図2】本発明の一実施例を示す溶接装置の正面図であ
る。
る。
【図3】同じくセンタリング棒と溶接チップとの関係を
示す拡大図である。
示す拡大図である。
【図4】同じくセンタリング棒と溶接チップとの関係を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図5】フローティングデバイスを示す正面図である。
【図6】フローティングデバイスを示す正面図である。
【図7】ワークとガンの関係を示す概略側面図である。
【図8】位置決め及び溶接工程を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図9】位置決めの様子を示す概略図である。
【図10】同じくワークの誤差吸収の様子を示す概略図
である。
である。
【図11】センタリング棒の退避及びガンの加圧を示す
概略図である。
概略図である。
【図12】復帰したガンの様子を示す概略図である。
【図13】ワークがZ軸回りに傾いた状態でのセンタリ
ング棒による位置決めの様子を示す概念図である。
ング棒による位置決めの様子を示す概念図である。
【図14】第2の実施例を示すワークとガンユニットの
関係を示す概略図である。
関係を示す概略図である。
【図15】第3の実施例を示す溶接装置の正面図であ
る。
る。
【図16】センタリングデバイスの位置決め開始の様子
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図17】位置決め及び溶接工程を示すフローチャート
である。
である。
【図18】位置決めの様子を示す概略図である。
【図19】溶接の様子を示す概略図である。
【図20】第4の実施例を示すならい棒の正面図であ
る。
る。
【図21】ならい棒の位置決め開始を示す概略図であ
る。
る。
【図22】位置決め及び溶接工程を示すフローチャート
である。
である。
【図23】同じく位置決めの様子を示す概略図である。
【図24】第5の実施例を示す溶接装置の正面図であ
る。
る。
【図25】同じくフローティングデバイスの拡大正面図
である。
である。
【図26】同じくフローティングデバイスの拡大側面図
である。
である。
【図27】溶接チップを示し、(A)は軸方向断面図、
(B)は半径方向の断面図をそれぞれ示す。
(B)は半径方向の断面図をそれぞれ示す。
【図28】車体の溶接の様子を示す概略斜視図。
【図29】同じく車体の溶接の様子を示す説明図。
【図30】他の溶接チップを示し、(A)は軸方向断面
図、(B)は半径方向の断面図をそれぞれ示す。
図、(B)は半径方向の断面図をそれぞれ示す。
【図31】さらに他の溶接チップを示す軸方向の断面
図。
図。
【図32】第6の実施例を示す溶接装置の要部正面図で
ある。
ある。
【図33】フローティングデバイスの正面図。
【図34】同じくフローティングデバイスの側面図。
【図35】第7の実施例を示す溶接装置の正面図であ
る。
る。
【図36】フローティングデバイスの正面及び半断面
図。
図。
【図37】同じくフローティングデバイスの側面及び半
断面図。
断面図。
【図38】同じくフローティングデバイスの平面図。
【図39】同じくフローティングデバイスの筒部を示
し、図36のA−A矢視断面図。
し、図36のA−A矢視断面図。
【図40】同じくフローティングデバイスの筒部を示
し、軸方向の概略構成図。
し、軸方向の概略構成図。
【図41】自動車のルーフパネルとボディーサイドの接
合の様子を示す断面図である。
合の様子を示す断面図である。
1 ロボットハンド 2 ガンユニット 3 フローティングデバイス 4 センタリング棒 5、7 溶接チップ 9 エアシリンダ 11 バネ 14 センタリングデバイス 17 ならい棒 90 ルーフパネル 91 ボディサイド 91A、92A 段部 92 凹部 92A 底部 130 フローティングデバイス 140 揺動ベース 150 フローティングベース 160 揺動フローティングデバイス 161 鉛直フローティングデバイス 200 フローティングデバイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 幸英 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内
Claims (14)
- 【請求項1】 ロボットハンドに取り付けられたガンユ
ニットと、このガンユニットを構成するとともに段部を
備えたワークを挟持可能な溶接チップと、前記ガンユニ
ットに配設されてこの溶接チップをワークへ向けて駆動
する手段とを備えたスポット溶接装置において、ガンユ
ニットとロボットハンドとの間に介装されてガンユニッ
トの段部へ向かう方向への相対変位を選択的に許容する
フローティングデバイスと、前記ガンユニットに取り付
けられるとともに、前記溶接チップから所定の位置に配
設されてワークの段部と係合可能に形成された案内部材
とを備えたことを特徴とするスポット溶接装置。 - 【請求項2】 ロボットハンドに取り付けられたガンユ
ニットと、このガンユニットを構成するとともにワーク
に形成された溝部を挟持可能な溶接チップと、前記ガン
ユニットに配設されてこの溶接チップをワークへ向けて
駆動する手段とを備えたスポット溶接装置において、ガ
ンユニットとロボットハンドとの間に介装されて、前記
溝部の横断方向へのガンユニットの相対変位を選択的に
許容するフローティンデバイスと、前記ガンユニットに
取り付けられるとともに、ワークの溝部へ挿入可能に形
成された案内部材と、前記ガンユニットに取り付けられ
て案内部材をワークへ向けて駆動する案内部材駆動手段
とを備えたことを特徴とするスポット溶接装置。 - 【請求項3】 前記案内部材が溝部の幅方向へ開閉自在
な一対の爪と、この爪を同期的かつ等しい変位量で駆動
する手段とからなることを特徴とする請求項2に記載の
スポット溶接装置。 - 【請求項4】 前記案内部材が溝部と係合可能なならい
手段で構成されたことを特徴とする請求項2に記載のス
ポット溶接装置。 - 【請求項5】 前記フローティングデバイスが溝部の横
断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所定の範囲で選択的に
ガンユニットの相対変位を許容する一方、前記案内部材
を溝部に沿う方向に所定の間隔で複数配設するととも
に、溶接チップをこれら案内部材から溝部の幅方向へ所
定の位置に配設したことを特徴とする請求項2に記載の
スポット溶接装置。 - 【請求項6】 前記フローティングデバイスが溝部の横
断方向及び溝部の鉛直軸まわりの所定の範囲で選択的に
ガンユニットの相対変位を許容する一方、前記案内部材
を複数備えるとともに、これら案内部材と溶接チップを
溝部に沿った直線上に所定の間隔で配設したことを特徴
とする請求項3又は請求項4に記載のスポット溶接装
置。 - 【請求項7】 ロボットハンドに取り付けられたガンユ
ニットと、このガンユニットを構成するとともにワーク
を挟持可能な溶接チップとを備えたスポット溶接装置に
おいて、前記ガンユニットから伸縮自在に支持されて溶
接チップと接離可能な押圧通電部材と、この押圧通電部
材をワークへ向けて選択的に駆動する手段と、前記溶接
チップを押圧通電部材と接離可能かつワークと対峙可能
な位置で相対変位可能に支持するフローティングデバイ
スとを備えたことを特徴とするスポット溶接装置。 - 【請求項8】 前記フローティングデバイスは、少なく
とも押圧通電部材の伸縮方向とほぼ直交する方向へ溶接
チップを相対変位可能に支持する溶接チップ支持手段
と、前記押圧通電部材に取り付けられて前記溶接チップ
支持手段の前記伸縮方向への相対変位を許容する鉛直方
向相対変位許容手段と、前記伸縮方向とほぼ直交する方
向で溶接チップを所定の中立位置へ向けて付勢する中立
位置保持手段とを備えたことを特徴とする請求項7に記
載のスポット溶接装置。 - 【請求項9】 前記フローティングデバイスは、少なく
とも押圧通電部材の伸縮方向の軸回りへ溶接チップを相
対変位可能に支持する回動支持手段と、前記押圧通電部
材に取り付けられて前記回動支持手段の前記伸縮方向へ
の相対変位を許容する鉛直方向相対変位許容手段と、前
記回動支持手段を所定の中立位置へ向けて付勢する中立
位置保持手段とを備えたことを特徴とする請求項7に記
載のスポット溶接装置。 - 【請求項10】 前記フローティングデバイスは、少な
くとも押圧通電部材の伸縮方向と直交する平面内で溶接
チップを揺動可能に支持する揺動支持手段と、前記押圧
通電部材に取り付けられて揺動支持手段の前記伸縮方向
への相対変位を許容する鉛直方向相対変位許容手段と、
前記溶接チップが押圧通電手段と対峙する所定の中立位
置へ向けて揺動支持手段を付勢する中立位置保持手段と
を備えたことを特徴とする請求項7に記載のスポット溶
接装置。 - 【請求項11】 前記フローティングデバイスは、ワー
クに形成された段部または溝部の内周と係合可能に突設
されて、前記溶接チップを所定の溶接位置へ案内する複
数のガイドと、これらガイドとフローティングデバイス
とを絶縁する手段とを設けたことを特徴とする請求項8
ないし請求項10のいずれかひとつに記載のスポット溶
接装置。 - 【請求項12】 前記溶接チップは、ワークに形成され
た段部または溝部と対峙する所定の外周側面に絶縁手段
を形成したことを特徴とする請求項8ないし請求項10
のいずれかひとつに記載のスポット溶接装置。 - 【請求項13】 段部を備えたワークを挟持する溶接チ
ップを備えたガンユニットを前記段部と対峙する方向へ
の相対変位を選択的に許容するフローティングデバイス
を介してロボットハンドに取り付けるとともに、前記溶
接チップから所定の位置に配設されてワークの段部と係
合可能な案内部材を前記ガンユニットに配設し、前記ロ
ボットハンドを駆動してワークの段部と対峙する所定の
位置決め開始位置へ前記案内部材を案内する工程と、前
記フローティングデバイスでガンユニットとロボットハ
ンドの相対変位を許容した後、ロボットハンドをワーク
の段部に向けて所定の距離だけ駆動する工程と、前記フ
ローティングデバイスでガンユニットとロボットハンド
の相対変位を規制してから前記溶接チップでワークを挟
持する工程とを含むことを特徴とするスポット溶接方
法。 - 【請求項14】 溝部を備えたワークを挟持する溶接チ
ップを備えたガンユニットを前記溝部の横断方向への相
対変位を選択的に許容するフローティングデバイスを介
してロボットハンドに取り付けるとともに、前記溶接チ
ップから所定の位置に配設されて前記溝部に挿入可能な
案内部材及びこの案内部材をワークへ向けて駆動する手
段を前記ガンユニットに配設し、前記ロボットハンドを
駆動してワークの溝部に対峙した所定の位置決め開始位
置へ前記案内部材を案内する工程と、前記案内部材を溝
部へ挿入する工程と、前記フローティングデバイスでガ
ンユニットとロボットハンドの相対変位を許容した後、
ロボットハンドを溝部の横断方向へ所定の距離だけ駆動
する工程と、前記フローティングデバイスでガンユニッ
トとロボットハンドの相対変位を規制してから前記溶接
チップでワークを挟持する工程とを含むことを特徴とす
るスポット溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7098710A JPH08174231A (ja) | 1994-10-26 | 1995-04-24 | スポット溶接装置及びスポット溶接方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-262750 | 1994-10-26 | ||
| JP26275094 | 1994-10-26 | ||
| JP7098710A JPH08174231A (ja) | 1994-10-26 | 1995-04-24 | スポット溶接装置及びスポット溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08174231A true JPH08174231A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=26439839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7098710A Pending JPH08174231A (ja) | 1994-10-26 | 1995-04-24 | スポット溶接装置及びスポット溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08174231A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113333931A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-03 | 张金凯 | 一种点焊定位工装 |
| CN120206135A (zh) * | 2025-06-03 | 2025-06-27 | 天津天汽模志通车身科技有限公司 | 一种汽车车身零件的自动焊接装置 |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP7098710A patent/JPH08174231A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113333931A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-03 | 张金凯 | 一种点焊定位工装 |
| CN120206135A (zh) * | 2025-06-03 | 2025-06-27 | 天津天汽模志通车身科技有限公司 | 一种汽车车身零件的自动焊接装置 |
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