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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelpunktschweißvorrichtung. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Doppelpunktschweiß-vorrichtung zum Ändern eines Schweißabstands (Schweiß-Teilung) und einer Schweißneigung, um einen Schweißvorgang derart durchzuführen, dass es möglich ist, mit einer gekrümmten und schrägen Form zurechtzukommen und den Schweißvorgang in einem begrenzten Raum und in minimaler Zeit schnell durchzuführen.
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Im Allgemeinen werden während des Herstellungsprozesses eines Fahrzeugs verschiedene Bauteile, zum Beispiel formgepresste Karosseriepaneele zusammengeschweißt, um eine integrierte Fahrzeugkarosserie fertigzustellen, werden während eines Lackierungsvorgangs Lack- und Rostschutzarbeiten an Oberflächen der Teile der fertigen Karosserie durchgeführt, und werden während eines Montageprozesses Antriebsstrangteile und Aufhängungs-, Lenk- und Bremssystem-Teile montiert, sowie Türen, ein Kofferraumdeckel und eine Motorhaube montiert.
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Darüber hinaus erfolgt das Verschweißen von zwei Karosseriepaneelen verbreitet mittels Widerstandspunktschweißens, wenn Karosserieteile, wie zum Beispiel ein Fahrzeugdach, Säulen, Seitenpaneele und Öffnungseinheitsflansche von Karosserietüren in einem Karosseriemontageprozess verschweißt werden.
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Beim Widerstandspunktschweißen wird Druck auf die Oberflächen von Karosseriepaneelen ausgeübt, so dass die Karosseriepaneele durch elektrischen Widerstand aufgebracht werden. Im Allgemeinen erfolgt das Widerstandspunktschweißen mit einer Punktschweißpistole des C-Typs, die an einem vorlaufenden Ende eines Punktschweißroboterarms montiert ist.
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Bei der oben beschriebenen Punktschweißpistole sind eine untere Elektrode und eine obere Elektrode an einem Körper der Punktschweißpistole des C-Typs ausgebildet. Die obere Elektrode ist an einer oberen Seite des Pistolenkörpers montiert, um mit einem Antriebszylinder zum Bereitstellen von Druck verbunden zu sein.
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Die Punktschweißpistole wird gemäß einem Verhalten des Roboters in einem Zustand, in dem der Pistolenkörper durch einen Montagerahmen hindurch an dem vorlaufenden Ende des Roboterarms montiert ist, in einer Schweißposition positioniert, um mittels einer Betätigung des Antriebszylinders einen Punktschweißvorgang an einem Schweißobjekt durchzuführen.
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Um bei der Entwicklung eines neuen Fahrzeugs den Schweißvorgang an einem neuen Schweißpunkt mittels des Roboters, an dem die Punktschweißpistole angebracht ist, automatisch und wiederholt durchzuführen, bewegt der Roboterbediener beim Widerstandspunktschweißen den Roboter anfangs einmal in eine tatsächliche Materialposition, um eine Schweißposition und einen Schweißwinkel der Punktschweißpistole zu bestimmen, um die Schweißposition und den Schweißwinkel im Roboter einzustellen und die Schweißposition und den Schweißwinkel zu programmieren.
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Da bei einem Punktschweißverfahren zum Zusammenbauen einer Fahrzeugkarosserie der Schweißvorgang an Dutzenden bis Hunderten von Schweißpunkten erfolgen muss, langwierig ist und einen äußerst komplexen Arbeitsvorgang erfordert, wird nach verschiedenen Verfahren zum Verbessern der Produktivität, der Effizienz und der Schweißqualität bei einer gleichzeitigen Verringerung der Schweißzeit geforscht.
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Da es bei einem herkömmlichen Schweißsystem möglich ist, eine Schweißvorrichtung an einem Arm eines Roboters anzubringen, wodurch das Schweißen jeweils nur dann möglich ist, wenn der Arm des Roboters bewegt wird, dauert es lange, den Schweißvorgang an einer vorbestimmten Anzahl von Schweißpunkten durchzuführen, so dass sowohl die Produktivität als auch die Effizienz des Verfahrens beeinträchtigt sind.
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Um eine Beeinträchtigung der Produktivität und der Effizienz zu verhindern, ist es möglich, eine Mehrzahl von Robotern einzusetzen, so dass sich die Roboter gleichzeitig entlang den Schweißpunkten bewegen können, um das Schweißen durchzuführen. Die Verwendung einer Mehrzahl von Robotern erfordert jedoch hohe Montage- und Wartungskosten, einen übermäßigen Energieverbrauch und ein hohes Raumnutzungsverhältnis für die Roboter in der Massenproduktionsanlage, da die Roboter teuer sind, eine komplexe Struktur haben und komplexe Steuerungsprozesse erfordern.
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Die obige Beschreibung der verwandten Technik soll lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der vorliegenden Erfindung dienen und nicht als eine herkömmliche Technik verstanden werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet wohlbekannt ist.
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Beispielsweise ist aus
DE 10 2007 063 432 A1 eine Doppelpunktschweißvorrichtung bekannt, welche eine Bewegungsschweißvorrichtung aufweist, die derart eingerichtet ist, dass eine Neigung der Bewegungsschweißvorrichtung derart steuerbar ist, so dass ein Abstand und eine Neigung zwischen Schweißpunkten geändert werden kann.
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Die vorliege Erfindung stellt eine Doppelpunktschweißvorrichtung zum Ändern eines Schweißabstands (einer Schweiß-Teilung) und einer Schweißneigung bereit, um den Schweißvorgang derart durchzuführen, dass es möglich ist, einer gekrümmten und geneigten Form gerecht zu werden, den Schweißvorgang in einem begrenzten Raum und in minimaler Zeit schnell durchzuführen und die Produktivität, Flexibilität und Effizienz eines Fahrzeugkarosserie-Montagevorgangs zu verbessern. Es wird nur eine Vorrichtung verwendet, so dass es möglich ist, die Roboteranzahl zu verringern und die Montagekosten und den Energieverbrauch zu reduzieren.
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Das heißt, die Erfindung stellt eine Doppelpunktschweißvorrichtung bereit, aufweisend: eine feste (z. B. feststehende) Schweißvorrichtung, die an einem festen (z. B. feststehenden) Rahmen montiert ist, an dessen Oberseite eine in einem Roboterarm montierte Montageeinheit integral (z. B. einstückig) ausgebildet ist, eine Führungsplatte, die an einer Seite des festen Rahmens montiert ist, eine Winkel-Steuerplatte, die auf einer Seite des festen Rahmens bewegbar in der Führungsplatte installiert ist, einen Servoaktuator, der auf der anderen Seite des festen Rahmens montiert ist und mit der Winkel-Steuerplatte verbunden ist, um die Winkel-Steuerplatte an der Führungsplatte zu bewegen, und eine Bewegungsschweißvorrichtung, die derart ausgebildet ist, dass eine Neigung der Bewegungsschweißvorrichtung mittels einer Winkel-Steuereinheit an der Winkel-Steuerplatte steuerbar ist, und die in einem Bewegungsrahmen ausgebildet ist, so dass, wenn der Servoaktuator und die Winkel-Steuereinheit betätigt werden, eine Bewegung von der festen Schweißvorrichtung aus sowie die Neigung der Bewegungsschweißvorrichtung derart gesteuert werden, dass ein Abstand und eine Neigung zwischen Schweißpunkten der festen Schweißvorrichtung und der Bewegungsschweißvorrichtung geändert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Winkel-Steuereinheit auf: eine Zahnstange, die derart ausgebildet ist, dass ein unteres Ende von einem Ende aus, das an einer Stirnfläche der Winkel-Steuerplatte montiert ist, nach unten hin abgerundet ist, und einen Antriebsmotor, bei dem ein mit der Zahnstange in Eingriff befindliches Ritzel in einer Drehwelle montiert ist, und der an dem Bewegungsrahmen montiert ist, zum Ändern einer Neigung des Bewegungsrahmens an der Winkel-Steuerplatte durch das mit der Zahnstange in Eingriff befindliche Ritzel, um gemäß einer Rotation bewegt zu werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Winkel-Steuereinheit ferner eine erste Führungseinheit auf, die zwischen dem Bewegungsrahmen und der Winkel-Steuerplatte ausgebildet ist, um eine Bewegung der Winkel-Steuerplatte zu führen. Die erste Führungseinheit kann ferner aufweisen: erste Führungsschienen, die an der Winkel-Steuerplatte unter der Zahnstange montiert sind, und erste Schienenblöcke, die montiert sind, um entlang den ersten Führungsschienen zu gleiten, und die mit dem Bewegungsrahmen verbunden sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten Führungsschienen derart ausgebildet, dass untere Enden von Enden aus, die an der Stirnfläche der Winkel-Steuerplatte montiert sind, nach unten hin abgerundet sind, um mit der Zahnstange zu korrespondieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Winkel-Steuerplatte ferner eine zweite Führungseinheit auf, die montiert ist, um die Bewegung der Winkel-Steuerplatte zu führen, während sie sich an der Führungsplatte bewegt. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Führungseinheit ferner auf: zweite Führungsschienen, die in einem oberen und einem unteren Abschnitt der Führungsplatte an einer Vorderseite der Führungsplatte montiert sind, und zweite Schienenblöcke, die installiert sind, um entlang den zweiten Führungsschienen zu gleiten, und die mit einer Rückseite der Winkel-Steuerplatte verbunden sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in dem festen Rahmen und dem Bewegungsrahmen jeweils Transformatoren ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in dem Bewegungsrahmen montierte Transformator mit den zweiten Schienenblöcken der zweiten Führungseinheit verbunden und zusammen mit der Winkel-Steuerplatte bewegbar an der Führungsplatte montiert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Servoaktuator aus einem Kugelgewindeaktuator zum Umwandeln eines Drehmoments des Antriebsmotors in eine Linearbewegung ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bei dem Servoaktuator ein Bewegungsblock, der an einer Seite des festen Rahmens befestigt ist und ausgebildet ist, um sich von einer Gewindespindel aus hin und her zu bewegen, mit einer Seite der Winkel-Steuerplatte verbunden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Druck-Aktuator, der in dem Bewegungsrahmen montiert ist, mit einer oberen Schweißpistole verbunden, die in der Bewegungsschweißvorrichtung vorgesehen ist, und ist ein Schweißpistolen-Bewegungsblock, der ausgebildet ist, um sich von einer Gewindespindel aus hin und her zu bewegen, mit der oberen Schweißpistole verbunden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die obere Schweißpistole durch einen Antriebszylinder, in dem eine Betätigungsstange nach unten hin montiert ist, und die Betätigungsstange mit dem festen Rahmen verbunden.
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Die obigen und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine Draufsicht auf eine beispielhafte Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine vergrößerte perspektivische Detailansicht eines Teils der Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß 1,
- 4 eine vergrößerte Ansicht von beispielhaften Hauptteilen einschließlich einer Winkel-Steuerplatte und eines Servoaktuator in einer Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und
- 5, 6 und 7 Ansichten, aus denen Betriebszustände einer beispielhaften Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Stufen ersichtlich sind.
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Nachfolgend wird ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele hierfür in den angehängten Zeichnungen erläutert und nachfolgend beschrieben sind. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, wird angemerkt, dass die Erfindung durch die vorliegende Beschreibung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifizierungen, Entsprechungen und andere Ausführungsformen miteinschließen.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine obere Draufsicht auf eine Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine vergrößerte perspektivische Detailansicht eines Teils der 1. 4 ist eine vergrößerte Ansicht von Hauptteilen einschließlich einer Winkel-Steuerplatte und eines Servoaktuators in einer Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Pistolen-Ausrichtungseinheit, die bei einer Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 6 ist eine Ansicht, aus der ein Betriebszustand einer Pistolen-Ausrichtungseinheit in einer Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich ist.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ändert eine Doppelpunktschweißvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Schweißabstand und eine Schweißneigung, um einen Schweißvorgang derart durchzuführen, dass es möglich ist, mit einer gekrümmten und geneigten Form eines zu schweißenden Paneels P zurechtzukommen (s. 5 bis 7). Die Doppelpunktschweißvorrichtung führt den Schweißvorgang in einem begrenzten Raum und in minimaler Zeit schnell durch, so dass es möglich ist, die Produktivität, die Flexibilität und die Effizienz eines Karosseriemontageverfahrens zu verbessern. Lediglich eine Vorrichtung wird verwendet, so dass es möglich ist, die Anzahl von Robotern zu verringern und die Montagekosten und den Energieverbrauch zu senken.
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Zu diesem Zweck weist die Doppelpunktschweißvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf: eine feste Schweißvorrichtung 110, eine Führungsplatte 120, einen Winkel-Steuerplatte 130, einen Servoaktuator 140 und eine Bewegungsschweißvorrichtung 150, wie aus 1 bis 3 ersichtlich.
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Zunächst ist die feste Schweißvorrichtung 110 in einem festen Rahmen 113 ausgebildet, an dessen Oberseite eine Montageeinheit 111, die in einem Roboterarm montiert ist, integral (z. B. einstückig) ausgebildet ist. Es wird angemerkt, dass diese integralen Bestandteile monolithisch ausgebildet sein können.
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Die Führungsplatte 120 ist an einer Seite des festen Rahmens 113 montiert, um senkrecht zu dem festen Rahmen 113 zu sein.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist die Winkel-Steuerplatte 130 an einer Seite des festen Rahmens 113 bewegbar in der Führungsplatte 120 montiert.
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Der Servoaktuator 140 ist in der anderen Seite des festen Rahmens 113 montiert und mit der Winkel-Steuerplatte 130 verbunden, um die Winkel-Steuerplatte 130 an der Führungsplatte 120 zu bewegen.
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Hier kann der Servoaktuator 140 aus einem Kugelgewindeaktuator zum Umwandeln eines Drehmoments eines Antriebsmotors in eine Linearbewegung ausgebildet sein.
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Bei dem Servoaktuator 140 kann ein Bewegungsblock 143, der einen Hauptkörper aufweist, der an einer Seite des festen Rahmens 113 befestigt ist und ausgebildet ist, um sich von einer Gewindespindel 141 aus hin und her zu bewegen, mit einer Seite der Winkel-Steuerplatte 130 verbunden sein.
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Auf der anderen Seite hat der Kugelgewindeaktuator eine Struktur, bei der die direkt mit einer Antriebswelle des Antriebsmotors verbundene Gewindespindel 141 durch ein Motor-Antriebsdrehmoment gedreht wird, so dass sich der mutterartige Bewegungsblock 143, der mit einem Schraubengewinde der Gewindespindel 141 in Eingriff ist, hin und her bewegt. Da die Struktur des Kugelgewindeaktuators, der als Servoaktuator 140 verwendet werden kann, eine in der Industrie vielgenutzte und wohlbekannte Struktur ist, wird an dieser Stelle auf eine ausführliche Beschreibung desselben verzichtet.
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Das bedeutet, dass, wenn der Servoaktuator 140 betätigt wird, sich der Bewegungsblock 143 zu der Gewindespindel 141 hin oder von dieser wegbewegt, um die Winkel-Steuerplatte 130 an der Führungsplatte 120 zu bewegen.
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Die Bewegungsschweißvorrichtung 150 ist derart ausgebildet, dass eine Neigung der Bewegungsschweißvorrichtung 150 mittels einer Winkel-Steuereinheit 160 an der Winkel-Steuerplatte 130 steuerbar ist.
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Die Bewegungsschweißvorrichtung 150 ist in einem Bewegungsrahmen 151 ausgebildet, so dass, wenn der Servoaktuator 140 und die Winkel-Steuereinheit 160 betätigt werden, eine Bewegung von der festen Schweißvorrichtung 110 weg und die Neigung der Bewegungsschweißvorrichtung 150 derart gesteuert werden, dass ein Abstand und eine Neigung zwischen Schweißpunkten der festen Schweißvorrichtung 110 und der Bewegungsschweißvorrichtung 150 geändert werden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist die Winkel-Steuereinheit 160 eine Zahnstange 161 und einen Antriebsmotor 163 auf, wie aus 3 und 4 ersichtlich.
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Zunächst ist die Zahnstange 161 derart ausgebildet, dass ein unteres Ende von einem Ende aus, das an einer Stirnfläche der Winkel-Steuerplatte 130 montiert ist, nach unten hin abgerundet ist.
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Der Antriebsmotor 163 ist an dem Bewegungsrahmen 130 montiert, während ein Ritzel 165, das mit der Zahnstange 161 in Eingriff ist, in einer Drehwelle montiert ist.
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Der Antriebsmotor 163 ändert eine Neigung des Bewegungsrahmens 151 an der Winkel-Steuerplatte 130 durch das Ritzel 165, das mit der Zahnstange 161 in Eingriff ist, um gemäß einer Rotation der Drehwelle entlang der Zahnstange 161 bewegt zu werden.
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Hier weist die Winkel-Steuereinheit 160 ferner eine erste Führungseinheit 170 auf, die zwischen dem Bewegungsrahmen 151 und der Winkel-Steuerplatte 130 ausgebildet ist, um eine Bewegung der Winkel-Steuerplatte 130 zu führen.
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Die erste Führungseinheit 170 weist auf: erste Führungsschienen 171, die an der Winkel-Steuerplatte 130 unter der Zahnstange 161 montiert sind, und erste Schienenblöcke 173, die montiert sind um entlang den ersten Führungsschienen 171 zu gleiten, und mit dem Bewegungsrahmen 151 verbunden sind.
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Die oben beschriebene erste Führungseinheit 170 weist das Paar erster Führungsschienen 171 auf, die unter der Zahnstange 161 ausgebildet sind und geformt sind, um wie die Zahnstange 161 abgerundet zu sein.
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Aus diesem Grund gleiten die ersten Schienenblöcke 173, wenn das Ritzel 165 durch eine Betätigung des Antriebsmotors 163 der Winkel-Steuereinheit 160 entlang der Zahnstange 161 bewegt wird, stabil entlang den ersten Führungsschienen 171, so dass sich die Neigung des Bewegungsrahmens 151 ändert.
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Auf der anderen Seite weist die Winkel-Steuerplatte 130 in verschiedenen Ausführungsformen ferner eine zweite Führungseinheit 180 auf, die montiert ist, um die Bewegung der Winkel-Steuerplatte 130 zu führen, wenn die Winkel-Steuerplatte 130 an der Führungsplatte 120 bewegt wird.
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Die zweite Führungseinheit 180 weist auf: zweite Führungsschienen 181, die in einem oberen und einem unteren Abschnitt der Führungsplatte 120 an einer Vorderseite der Führungsplatte 120 montiert sind, und zweite Schienenblöcke 183, die montiert sind, um entlang den zweiten Führungsschienen 181 zu gleiten, und die mit einer Rückseite der Winkel-Steuerplatte 130 verbunden sind.
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Wenn die Winkel-Steuerplatte 130 durch eine Betätigung des Servoaktuators 140 bewegt wird, gleiten die zweiten Schienenblöcke 183, die mit der Winkel-Steuerplatte 130 verbunden sind, stabil entlang den zweiten Führungsschienen 181, so dass die zweite Führungseinheit 180 das Gleiten der Winkel-Steuerplatte 130 stabil unterstützt und führt.
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In verschiedenen Ausführungsformen sind Transformatoren 190 zum Umwandeln von Primär-Hochspannung/Niedrigstrom in eine Sekundär-Niedrigspannung/Hochstrom in der festen Schweißvorrichtung 110 des festen Rahmens 113 und der Bewegungsschweißvorrichtung 150 des Bewegungsrahmens 151 installiert.
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Bei den Transformatoren 190 ist der in dem Bewegungsrahmen 151 montierte Transformator 190 im rückwärtigen Bereich der Führungsplatte 120 durch die zweiten Schienenblöcke 183 der zweiten Führungseinheit 180 hindurch mit dem Bewegungsrahmen 151 verbunden.
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Aus diesem Grund kann der in der Bewegungsschweißvorrichtung 150 ausgebildete Transformator 190 zusammen mit der Winkel-Steuerplatte 130 bewegbar an der Führungsplatte 120 montiert sein.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist bei der Bewegungsschweißvorrichtung 150 ein in dem Bewegungsrahmen 151 montierter Druck-Aktuator 153 mit einer oberen Schweißpistole 152 der Bewegungsschweißvorrichtung verbunden, und kann ein Schweißpistolen-Bewegungsblock 157, der ausgebildet ist, um sich in einer Gewindespindel 155 hin und her zu bewegen, mit der oberen Schweißpistole 152 verbunden sein.
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Hier kann der Kugelgewindeaktuator zum Umwandeln des Drehmoments des Antriebsmotors in die Linearbewegung zum Erzeugen eines Schweißdrucks wie der oben beschriebene Servoaktuator 140 als Druck-Aktuator 153 verwendet werden.
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Wenn der Druck-Aktuator 153 betätigt wird, wird der Schweißpistolen-Bewegungsblock 157 zu der Gewindespindel 155 hin oder von dieser wegbewegt, um die obere Schweißpistole 152 der Bewegungsschweißvorrichtung 150 zu einer unteren Schweißpistole 154 hin zu bewegen.
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Somit fließt bei der oberen und der unteren Schweißpistole 152 und 154 Strom, während sie auf die Schweißpunkte des Paneels P Druck ausüben, wobei das zu schweißende Paneel P zum Durchführen des Schweißvorgangs dazwischen angeordnet ist.
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Bei der festen Schweißvorrichtung 110 kann die obere Schweißpistole 112 durch einen Antriebszylinder 115, bei dem nach unten hin eine Betätigungsstange 117 montiert ist, und die Betätigungsstange 117 mit dem festen Rahmen 113 verbunden sein.
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Bei der festen Schweißvorrichtung 110 wird die obere Schweißpistole 112 der festen Schweißvorrichtung 110, wenn sich die Betätigungsstange 117 des Antriebszylinders 115 nach vorne bewegt, zu der unteren Schweißpistole 114 hin bewegt und lässt Strom fließen, während durch die obere und die untere Schweißpistole 112 und 114 Druck auf die Schweißpunkte des Paneels P ausgeübt wird, um wie bei dem oben beschriebenen Druck-Aktuator 155 einen Schweißvorgang durchzuführen.
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Nachfolgend wird der Betrieb der Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit der obigen Struktur im Einzelnen beschrieben.
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5 bis 7 sind Ansichten, aus denen Betriebszustände einer Doppelpunktschweißvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Stufen ersichtlich sind.
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Wenn das zu schweißende Paneel P, wie aus 5 ersichtlich, waagrecht ist, führt die Doppelpunktschweißvorrichtung 100 den Schweißvorgang in einem Zustand durch, in dem die Bewegungsschweißpistole 150 in einer Anfangsposition angeordnet ist, in der sich die Bewegungsschweißpistole 150 gemäß einem Abstand zwischen den Schweißpunkten nahe bei der festen Schweißvorrichtung 110 befindet.
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Wenn sich der Abstand zwischen den Schweißpunkten vergrößert, wird hier die Bewegungsschweißvorrichtung 150 durch die Funktion des Servoaktuators 140 von der festen Schweißvorrichtung 110 aus entlang der Führungsplatte 120 auf einer Seite bewegt, um mit dem Abstand zwischen den Schweißpunkten zu korrespondieren.
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In einem solchen Zustand empfangen die feste Schweißvorrichtung 110 und die Bewegungsschweißvorrichtung 150 Strom von den Transformatoren 190 in einem Zustand, in dem die oberen Schweißpistolen 112 und 152 durch die Funktion des Druck-Aktuators 153 und des Antriebszylinders 115 zu den unteren Schweißpistolen 114 und 154 hin bewegt werden, um gegen das Paneel P zu drücken, so dass der Schweißvorgang durchgeführt wird.
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In verschiedenen Ausführungsformen ändert die Doppelpunktschweißvorrichtung 100, wenn das zu schweißende Paneel P, wie aus 6 ersichtlich, gekrümmt ist, die Neigung der Bewegungsschweißvorrichtung 150 an der Winkel-Steuerplatte 130 durch eine Betätigung der Winkel-Steuereinheit 160, um mit der Form des Paneels P zu korrespondieren.
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Das bedeutet, dass, wenn das Ritzel 165, das durch die Funktion des Antriebsmotors 163 gedreht wird, während es mit der Zahnstange 161 in Eingriff ist, entlang der Zahnstange 161 an der Winkel-Steuerplatte 130 bewegt wird, ein oberes Ende des Bewegungsrahmens 151 zu einer Seite entlang der Zahnstange 161 hin geneigt ist, so dass die Neigung der Bewegungsschweißvorrichtung 150 geändert wird.
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Aus diesem Grund behält die Bewegungsschweißvorrichtung 150 basierend auf der festen Schweißvorrichtung 110 einen Zustand bei, in dem die obere und die untere Schweißpistole 152 und 154 in einem vorbestimmten Winkel geneigt sind, um mit dem gekrümmten Paneel P zu korrespondieren.
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In einem solchen Zustand empfangen die feste Schweißvorrichtung 110 und die Bewegungsschweißvorrichtung 150 Strom von den Transformatoren 190 in einem Zustand, in dem die oberen Schweißpistolen 112 und 152 durch die Funktion des Druck-Aktuators 153 und des Antriebszylinders 115 zu den unteren Schweißpistolen 114 und 154 hin bewegt werden, um gegen die Schweißpunkte des gekrümmten Paneels P zu drücken, so dass das Schweißen durchgeführt wird.
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Wenn das gekrümmte Paneel P wie oben beschrieben geschweißt wird, wird andererseits die Bewegungsschweißvorrichtung 150, die in einem vorbestimmten Winkel geneigt ist, in einem Fall, in dem der Abstand zwischen den Schweißpunkten vergrößert ist, wie aus 7 ersichtlich, durch die Funktion des Servoaktuators 140 an der Führungsplatte 120 bewegt, so dass die Bewegungsschweißvorrichtung 150 von der festen Schweißvorrichtung 110 wegbewegt wird.
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Aus diesem Grund wird die Bewegungsschweißvorrichtung 150 basierend auf der festen Schweißvorrichtung 110 in einem geneigten Zustand in einem vorbestimmten Winkel bewegt, um mit der Form des Paneels P zu korrespondieren, so dass, obwohl der Abstand zwischen den Schweißpunkten geändert ist, es möglich ist, mit der Änderung des Abstands in Echtzeit zurechtzukommen.
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Das bedeutet, dass die Doppelpunktschweißvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gleichzeitig zwei Punkte schweißen kann und einen Schweißvorgang durchführen kann, wobei sie mit dem Abstand zwischen den Schweißpunkten des Paneels P und der gekrümmten oder geneigten Form des Paneel in Echtzeit zurechtkommt, so dass die Doppelpunktschweißvorrichtung 100 das Schweißen in einem begrenzten Raum und in einer minimalen Zeit schnell durchführt.
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Somit sind die beiden Schweißvorrichtungen 110 und 150, die ein Punktschweißen unabhängig durchführen, wenn die oben beschriebene Doppelpunktschweißvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, derart ausgebildet, dass ein Schweißabstand und eine Schweißneigung basierend auf einer Schweißvorrichtung steuerbar sind. Somit ist es möglich, mit Positionen von Schweißpunkten und einer gekrümmten und geneigten Form zurechtzukommen und das Schweißen in einem begrenzten Raum und in einer minimalen Zeit schnell durchzuführen.
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Darüber hinaus kann das Schweißen im Vergleich zu der herkömmlichen Technik nicht weniger als zweimal von einer Vorrichtung ausgeführt werden, so dass es möglich ist, die Produktivität, die Flexibilität und die Effizienz eines Karosseriemontageverfahrens zu verbessern. Lediglich eine Vorrichtung wird verwendet, so dass es möglich ist, die Anzahl von Robotern zu verringern und die Montagekosten und den Energieverbrauch zu senken.
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Darüber hinaus können der Schweißabstand und die Schweißneigung in Echtzeit gesteuert werden, um mit den Positionen der Schweißpunkte und der Form des Paneels zu korrespondieren, so dass es möglich ist, einen Schweißvorgang durchgehend und effizient durchzuführen, ohne den Antrieb der Vorrichtung anzuhalten, um die Vorrichtung gemäß der Steuerung des Schweißabstands und der Neigung einzustellen.
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Zum Zweck einer vereinfachten Erläuterung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „innen“ oder „außen“ usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Positionen solcher Merkmale zu beschreiben, wie sie aus den Figuren ersichtlich sind.
