JPH0819865A - 艤装部品固定用ブラケットの溶接方法および溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車のボディにワイヤハーネスを固定する
ためのブラケットの溶接工程の自動化を図る。 【構成】 ブラケットＷはＬ字形の一種類に統一し、ス
タッド溶接機のガン１の電極１０にこのブラケットの縦
縁Ｗａを挟み込み可能にチャックローラー２２，２２を
設けて、ブラケットＷは上記電極１０に直接チャックし
てボディＢの所定位置に溶接するようにして、従来のよ
うに予め固定具等を用いてブラケットをボディに固定し
ておく必要がないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のボディに、例
えばワイヤハーネス等の艤装部品を固定するためのブラ
ケットを、前記ボディの所定位置に溶接するための溶接
方法と該方法に用いられる溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばワイヤハーネス固定用のブ
ラケットには、例えば図７に示すように取付け部位のボ
ディ形状等に合わせて概ね二種類の態様のものが設定さ
れていた。すなわち、同図(a) に示す略Ｌ字形をなすブ
ラケット、あるいは同図(b) に示す略ひの字状をなすハ
ット形のブラケットが設定され、場合によっては両態様
のブラケットにはさらにそれぞれ数種類の態様のものが
設定される場合もあった。このように多種類の態様のも
のが設定されたブラケットを、従来はひとつづつ専用の
固定具を用いてボディの所定部位に位置決め保持した上
で手作業でスポット溶接して取り付けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来は、ブ
ラケットの種類が多かったためコスト高になるばかりで
なく、ひとつづつ固定具で位置決め保持した上でスポッ
ト溶接していたので、この固定具が邪魔になってスポッ
トガンの電極を配置するのに手間取り、場合によっては
電極の配置が非常に困難であるといった問題があり、こ
の点でこのブラケットの溶接工程の自動化を図ることが
困難であり、従って従来ブラケットのセットおよび溶接
作業は専ら人手に頼っていた。本発明は、これら従来の
問題を解決するためになされたもので、艤装部品固定用
ブラケットの自動溶接化を図り得る溶接方法およびその
ための溶接装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明では、自動車のボディに艤装部品を固定するため
のブラケットを、スタッド溶接機を用いて前記ボディに
溶接する方法であって、前記ブラケットは、前記艤装部
品が固定される縦縁と前記ボディ側に溶接される横縁か
らなる略Ｌ字形に形成され、前記スタッド溶接機のガン
の電極は略ブロック体状に形成されて、その一側面との
間に前記ブラケットの縦縁を弾性挟着するためのチャッ
クローラーを備え、該チャックローラーと前記一側面と
の間に前記縦縁を挟み込ませて当該ブラケットを前記電
極に保持し、然る後前記ガンを移動させて前記横縁をボ
ディの溶接部位に溶接することを特徴とする艤装部品固
定用ブラケットの溶接方法を案出した。

【０００５】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の発明において縦縁の両側部は横縁側に折り曲げて
前記電極に対する位置決め用のフランジ部とし、該両フ
ランジ部間に前記電極を位置させた状態で前記縦縁を一
側面とチャックローラーとの間に挟み込ませることによ
り、当該ブラケットを前記電極に対して前記チャックロ
ーラーの押圧方向および該押圧方向に直交する方向に位
置決めすることを特徴とする艤装部品固定用ブラケット
の溶接方法を案出した。

【０００６】さらに、請求項３記載の発明では、自動車
のボディに艤装部品を固定するためのブラケットであっ
て、前記艤装部品が固定される縦縁と、前記ボディ側に
溶接される横縁からなる略Ｌ字形をなすブラケットを前
記ボディに溶接するための、スタッド溶接機を主体とす
る溶接装置であって、前記スタッド溶接機のガンの電極
は略ブロック体状に形成されて、その一側面との間に前
記ブラケットの縦縁を弾性挟着いるためのチャックロー
ラーを備え、該チャックローラーと前記一側面との間に
前記縦縁を挟み込ませて当該ブラケットを前記電極に保
持可能な構成としたことを特徴とする艤装部品固定用ブ
ラケットの溶接装置を案出した。

【０００７】

【作用】請求項１記載の溶接方法によれば、ブラケット
はスタッド溶接機のガンの電極に直接保持され、この保
持した状態でガンが移動されて当該ブラケットがボディ
の所定部位にセットされ、然る後、スタッド溶接機が作
動されて当該ブラケットがボディに溶接される。このよ
うに、溶接すべきブラケットはガンに直接保持されるの
で、従来のように予め固定具等を用いてブラケットをボ
ディの所定位置に保持しておく必要はなく、従って従来
のように固定具が邪魔になって電極の配置がしづらいと
いった問題もなくなるので、人手を介することなくブラ
ケットのセットおよび溶接を行うことができ、ひいては
当該溶接工程の自動化を図ることが容易になる。

【０００８】ここで、一般的にスタッド溶接機にあって
は、溶接すべきスタッドを電極先端に自動供給して保持
する構成とされ、しかもスポット溶接機のように溶接物
を上部電極と下部電極で挟み込む必要がない。本発明
は、この点に着目してなされたものであるが、従来のス
タッド溶接機を本願発明が対象とするブラケットの溶接
にそのまま適用することはできない。そこで、スタッド
溶接機のガンの電極をブロック体状に形成し、その一側
面にチャックローラーを弾性押圧状態に設けた構成とす
ることにより、ブラケットをスタッドと同様に電極に直
接に保持する構成とした。これにより、スポット溶接に
よる場合のように予め固定具等を用いてブラケットを溶
接部位に固定しておく必要はなくなり、かつ下部電極と
の間に挟み込む必要もなくなるので、当該ブラケットの
溶接工程の自動化が容易になる。

【０００９】そして、ブラケットは縦縁と横縁からなる
略Ｌ字形のもの一種類とし、この一種類のブラケットで
足りるよう溶接部位のボディ形状を変更し、さらに多数
のブラケットをひとつづつ整列して供給するためのブラ
ケット供給装置を併用することにより、自動車一台分に
おける全ての小型のブラケットの溶接作業を完全自動化
することができる。

【００１０】請求項２記載の方法によれば、縦縁がチャ
ックローラーによって電極の一側面に押圧されるので当
該ブラケットはチャックローラーの押圧方向に位置決め
される。また、縦縁に設けられた両フランジ部の間に電
極が挿入された状態に保持されるので、当該ブラケット
はフランジ部に直交する方向すなわち上記押圧方向に直
交する方向の移動が規制され、両フランジ部間の間隔を
電極の幅に合わせて設定しておくことにより同方向の位
置決めがなされる。このように、ブラケットは電極に対
してチャックローラーの押圧方向およびこれに直交する
方向に位置決めされた状態で保持されるので、溶接位置
のバラツキが抑制される。

【００１１】請求項３記載の溶接装置は、請求項１また
は２記載の溶接方法を実施するためのものであり、この
溶接装置によればブラケットはその縦縁をチャックロー
ラーと電極の一側面との間に挟み込むことにより電極に
保持され、縦縁の両側部にフランジ部を設けて両フラン
ジ部間に電極を挟んだ状態で上記のように縦縁を挟み込
むことにより当該フランジ部はチャックローラーの押圧
方向およびこれに直交する方向に位置決めされた状態で
保持される。このように溶接すべきブラケットを電極に
保持した後、ガンを移動させて当該ブラケットをボディ
の溶接部位にセットし、然る後当該スタッド溶接機を起
動して横縁をボディに溶接する。この間ブラケットは電
極に保持されている。このことから、スポット溶接によ
る場合のように別途固定具等を用いてブラケットを予め
溶接部位に固定しておく必要はなく、従って固定具等が
邪魔になって電極の配置に手間取るといった従来の問題
は全く発生しない。

【００１２】そして、スタッド溶接機のガンは、所定の
移動プログラムが記憶されたロボットハンドに装着し
て、ガンの移動はロボットハンドの動作により行うこと
とし、また、ブラケットの供給は、多数のブラケットを
ひとつづつ所定の姿勢、すなわち縦縁が上下に立ち上が
った状態に整列して供給可能な自動供給装置によること
とすれば、先ず、ロボットハンドを動作させて自動供給
装置により所定の姿勢に整列された状態のブラケットの
上方に電極を位置させ、然る後ロボットハンドの動作に
よりガンを下降させ、この下降過程においてブラケット
の縦縁をチャックローラーと電極の一側面との間に挟み
込ませる。電極の先端面（下面）がブラケットの横縁に
当接またはその直前の状態までロボットハンドを動作さ
せてガンを下降させる。これで一つのブラケットが電極
に保持されるので、次にロボットハンドの動作によりガ
ンを上昇させた後ボディに向けて移動させ、保持したブ
ラケットを所定の溶接部位にセットする。ブラケットの
横縁が溶接部位からわずかに浮いた位置でスタッド溶接
機を作動させて電極の先端からアークを発生させ、これ
によりブラケットの横縁のほぼ中央部およびボディの溶
接部位を溶融させ、然る後ロボットハンドの動作により
あるいはガンのスライド機構により当該ガンを下降させ
てブラケットの横縁を溶接部位に押し付ける。アーク停
止により溶融部が冷却した後、ロボットハンドの動作に
よりガンを上昇させる。この上昇過程においてブラケッ
トの縦縁はチャックローラーと電極との間から引き出さ
れ、以上で一つのブラケットの溶接工程が終了する。こ
のように、多数のブラケットをひとつづつ供給する段階
から溶接完了までの段階が人手によることなく自動で行
われるので、当該ブラケットの溶接工程が自動化され
る。

【００１３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、例えばワ
イヤハーネス固定用のブラケットのボディへの溶接作業
に先立って従来のようにこのブラケットを固定具等を用
いてボディに固定しておく手間をかける必要はなくなる
ので、同溶接作業の簡略化を図ることができる。また、
従来のようにスポット溶接ではなくスタッド溶接機によ
る溶接方法であり、かつブラケットが電極に直接保持さ
れるので同溶接工程の自動化が容易になる。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、溶接すべき
ブラケットが電極に対して位置決めされた状態に保持さ
れるので、溶接位置のバラつきが少なくなる。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、ブラケット
は、その縦縁がチャックローラーと電極との間に挟み込
まれて保持されるので、従来のように予め固定具等を用
いてブラケットをボディに固定しておく必要がなく、従
って溶接作業の簡略化を図ることができ、またこのスタ
ッド溶接機をロボットハンドに装着して当該ロボットハ
ンドおよびスタッド溶接機を所定のプログラムに従って
作動させることにより当該ブラケットの溶接工程の自動
化を図ることができる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づいて説明する。本例では、図６に示すようにワイヤハ
ーネスＨをハーネスクランプｈを介してボディＢの所定
位置に固定するためのブラケットＷを例示して説明す
る。このブラケットＷは、図５に示すように帯板を略Ｌ
字形に折り曲げてなるもので、縦縁Ｗａと横縁Ｗｂを有
している。縦縁Ｗａの左右両側部は横縁Ｗｂ側に折り曲
げられてフランジ部Ｗｃ，Ｗｃとされている。縦縁Ｗａ
のほぼ中央には、上記ハーネスクランプｈの突起ｈａを
嵌め込むための孔Ｗｄが設けられている。また、横縁Ｗ
ｂの図中×印で示した部分には溶接時におけるアーク発
生用の突起が下面側に突き出して形成されている。そし
て、ワイヤハーネスＨを固定するために必要な全ブラケ
ットは、上記のように形成された略Ｌ字形ブラケットＷ
の一種類のみで足りるようブラケット溶接部位のボディ
形状が設定されて、ブラケットＷはこのＬ字形のものに
統一されている。

【００１７】次に、上記のように一種類に統一されたブ
ラケットＷを溶接するための溶接装置について説明す
る。図１は、本発明に係る溶接装置の主体をなすスタッ
ド溶接ガン１と、ブラケットの自動供給装置２の一部を
示している。スタッド溶接ガン１は、ロボットハンド
（図示省略）の先端に取付けられている。このスタッド
溶接ガン１は独自の上下スライド機構１ｂを内蔵してい
るためロボットハンドの動作によることなく一定のスト
ロークで上下方向に移動できる。このスタッド溶接ガン
１の先端１ａには電極１０が設けられている。

【００１８】この電極１０は、図２ないし図４に示すよ
うに略ブロック体状に形成されて、先端面（図２におい
て下面）１０ａと左右両側面１０ｂ，１０ｂとこの両側
面１０ｂにほぼ直交する側面としての後面１０ｃを有す
る形状とされている。左右両側面１０ｂ，１０ｂ間の間
隔（電極１０の幅）は、当該電極１０をブラケットＷの
両フランジ部ＷＣ，Ｗｃ間に挿入するに必要かつ十分な
寸法に設定されている。この電極１０の前部（図示右
部）には凹部１０ｄが形成され、この凹部１０ｄには、
絶縁材を素材として形成された支持ブロック２０が嵌め
込み固定されている。この支持ブロック２０の左右両側
部は、図３および図４によく示されているようにそれぞ
れ左右側方（図示上下方向）に突き出されており、その
突き出し端面にはそれぞれ支持プレート２１が相互に平
行かつ後方（図示左方）に張出し状に固定されている。
この支持プレート２１も絶縁材を素材として形成されて
いる。後方に張り出した部分において両支持プレート２
１，２１間には二個のチャックローラー２２，２２が支
持されている。

【００１９】両チャックローラー２２，２２は、上下に
一定の間隔をおいて両支持プレート２１，２１間に掛け
渡し支持された支持ロッド２３，２３を介して両方向に
回転自在に支持されている。ただし、図示は省略したが
両チャックローラー２２，２２は軸方向には移動しない
ようになっている。両チャックローラー２２，２２は耐
摩耗性を有する素材で形成されているため、その周面は
ブラケットＷに対して良好な耐摩耗性を有している。両
支持ロッド２３，２３は適度な弾性を有する素材で形成
されて、そのたわみ方向に一定の弾性を有している（図
４参照）。このため両チャックローラー２２，２２は、
それぞれ周面を電極１０の後面１０ｃに弾性押圧状態で
当接させた状態に支持されている。このように構成され
た電極１０は、当該スタッド溶接ガン１のチャックアダ
プター１ｃの先端にねじ部１ｄを介して固定されてい
る。なお、スタッド溶接ガン１のその他の構成について
は、特に変更を要しないので説明を省略する。

【００２０】前記したブラケットの自動供給装置２は、
多数のブラケットＷ〜Ｗを所定の姿勢に整列するための
整列装置（図示省略）と、整列されたブラケットＷをひ
とつづつチャック位置に取り出すためのアーム２ａを主
体として構成されている。ブラケットＷは、アーム２ａ
の先端上面に、縦縁Ｗａを上方に立ち上がり状にした姿
勢で取り出される。

【００２１】以上のように構成された溶接装置によれ
ば、ブラケットＷが次のように自動溶接される。先ず。
上記したようにブラケットの自動供給装置２により一つ
のブラケットＷが所定の姿勢で取り出される。然る後、
ロボットハンドが起動されてブラケットＷのチャッキン
グが行われる。

【００２２】すなわち、ロボットハンドの動作によりス
タッド溶接ガン１が上記取り出されたブラケットＷの上
方にまで移動され、然る後下降される。下降過程におい
てブラケットＷの縦縁Ｗａの上端部が支持ロッド２３の
弾性力に抗して先ず下側のチャックローラー２２と電極
１０との間を押し広げながら入り込んで挟み込まれる。
しかもこの時点で電極１０が両フランジ部Ｗｃ，Ｗｃ間
に入り込む。さらに、スタッド溶接ガン１が下降されて
電極１０が両フランジ部Ｗｃ，Ｗｃ間に入り込むとブラ
ケットＷの縦縁Ｗａが上側のチャックローラー２２と電
極１０の後面１０ｃとの間を押し広げながら入り込んで
挟み込まれる。さらにスタッド溶接ガン１が下降され
て、電極１０の先端面１０ａがブラケットＷの横縁Ｗｂ
にほぼ当接した時点で、ロボットハンドの動作が停止さ
れスタッド溶接ガン１の下降がストップされる。このよ
うにスタッド溶接ガン１が下降される過程においてブラ
ケットＷの縦縁Ｗａが二個のチャックローラー２２，２
２と電極１０の後面１０ｃとの間に挟み込まれて保持さ
れ、しかもブラケットＷの両フランジ部Ｗｃ，Ｗｃ間に
電極が入り込んで、その左右両側面１０ｂ，１０ｂにそ
れぞれフランジ部Ｗｃがほぼ当接した状態とされるの
で、当該ブラケットＷは電極１０に対してチャックロー
ラー２２の押圧方向（図４において左右方向）およびこ
れに直交する方向（図４において上下方向）に位置決め
された状態で保持される。この時点における状態が図１
および図４に示されている。

【００２３】以上のようにしてブラケットＷが電極１０
に保持されると、再度ロボットハンドが起動されてスタ
ッド溶接ガン１が上昇移動され、従って上記ブラケット
Ｗが電極１０に保持された状態で供給装置２のアーム２
ａから持ち上げられる。然る後、ロボットハンドが予め
記憶されたプログラムに従って動作されて、電極１０に
保持したブラケットＷが、ボディＢの溶接部位にまで移
動される。次に、ブラケットＷの横縁ＷｂがボディＢの
溶接部位からわずかに浮いた位置でスタッド溶接ガン１
が作動されて電極１０の先端からアーク放電され、これ
により横縁Ｗｂのほぼ中央部（図５において×印を付し
た部分）およびボディＢの溶接部位が溶融される。然る
後、スタッド溶接ガン１の上下スライド機構１ｂが作動
されてスタッド溶接ガン１が下降され、これによりブラ
ケットＷの横縁ＷｂがボディＢの溶接部位に押し付けら
れる。所定時間経過後、溶融部が冷却されて硬化した
後、再度ロボットハンドの動作によりスタッド溶接ガン
１が上昇される。この時点で、ブラケットＷの横縁Ｗｂ
はボディＢに溶着されているので、スタッド溶接ガン１
の上昇過程において、ブラケットＷの縦縁Ｗａは両チャ
ックローラー２２，２２と電極１０の後面１０ｃとの間
から相対的に引き出され、従ってブラケットＷはスタッ
ド溶接ガン１の先端から分離される。以上で一つのブラ
ケットＷの溶接工程が完了し、以後、所定のプログラム
に従ってロボットハンドおよびスタッド溶接ガン１が作
動することにより所定数のブラケットＷ〜Ｗがそれぞれ
ボディＢの所定部位に溶接される。

【００２４】このように本例の溶接方法および溶接機に
よれば、溶接すべきブラケットＷが電極１０に直接保持
されるので、従来のように溶接に先立ち固定具等を用い
て予めブラケットをボディに固定する手間をかける必要
はない。このことから、溶接作業が簡略化されるととも
に、固定具等を用いることがないので従来のように固定
具等が邪魔になって電極の配置に手間取ることもなく、
従って溶接工程の自動化を図ることが容易になる。

【００２５】なお、本例では支持ロッド２３自体に弾性
をもたせることでチャックローラー２２を弾性押圧状態
に支持する構成を例示したが、これに限定されることな
く適度な剛性を有する（弾性を有しない）支持ピンを支
持プレート間に平行移動可能に支持し、かつ両者間に例
えばスプリング等を介在させて間接的に上下の両押圧ロ
ーラーを押圧支持する構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るスタッド溶接ガンの全体
側面図である。

【図２】図１のＡ部拡大図であり、本発明の要部を示す
縦断面図である。

【図３】ブラケットを保持していない時の電極の横断面
図である。

【図４】ブラケットを保持した時の電極の横断面図であ
る。

【図５】ブラケットの全体斜視図である。

【図６】ブラケットを介してワイヤハーネスがボディに
固定された状態を示す縦断面図である。

【図７】従来のブラケットを示す斜視図であり、(a) は
Ｌ字形ブラケット、(b) はハット形ブラケットを示す。

【符号の説明】

１…スタッド溶接ガン ２…ブラケット自動供給装置 １０…電極 １０ａ…先端面、１０ｂ…側面、１０ｃ…後面、１０ｄ
…凹部 ２２…チャックローラー ２３…支持ロッド Ｗ…ブラケット Ｗａ…縦縁、Ｗｂ…横縁、Ｗｃ…フランジ部 Ｈ…ワイヤハーネス Ｂ…ボディ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のボディに艤装部品を固定するた
   めのブラケットを、スタッド溶接機を用いて前記ボディ
   に溶接する方法であって、前記ブラケットは、前記艤装
   部品が固定される縦縁と前記ボディ側に溶接される横縁
   からなる略Ｌ字形に形成され、前記スタッド溶接機のガ
   ンの電極は略ブロック体状に形成されて、その一側面と
   の間に前記ブラケットの縦縁を弾性挟着するためのチャ
   ックローラーを備え、該チャックローラーと前記一側面
   との間に前記縦縁を挟み込ませて当該ブラケットを前記
   電極に保持し、然る後前記ガンを移動させて前記横縁を
   ボディの溶接部位に溶接することを特徴とする艤装部品
   固定用ブラケットの溶接方法。
2. 【請求項２】 縦縁の両側部は横縁側に折り曲げて前記
   電極に対する位置決め用のフランジ部とし、該両フラン
   ジ部間に前記電極を位置させた状態で前記縦縁を一側面
   とチャックローラーとの間に挟み込ませることにより、
   当該ブラケットを前記電極に対して前記チャックローラ
   ーの押圧方向および該押圧方向に直交する方向に位置決
   めすることを特徴とする請求項１記載の艤装部品固定用
   ブラケットの溶接方法。
3. 【請求項３】 自動車のボディに艤装部品を固定するた
   めのブラケットであって、前記艤装部品が固定される縦
   縁と、前記ボディ側に溶接される横縁からなる略Ｌ字形
   をなすブラケットを前記ボディに溶接するための、スタ
   ッド溶接機を主体とする溶接装置であって、前記スタッ
   ド溶接機のガンの電極は略ブロック体状に形成されて、
   その一側面との間に前記ブラケットの縦縁を弾性挟着す
   るためのチャックローラーを備え、該チャックローラー
   と前記一側面との間に前記縦縁を挟み込ませて当該ブラ
   ケットを前記電極に保持可能な構成としたことを特徴と
   する艤装部品固定用ブラケットの溶接装置。