JPH06304763A - 容器をローラシーム溶接するための方法及びこの方法を実施するためのローラシーム抵抗溶接機 - Google Patents
容器をローラシーム溶接するための方法及びこの方法を実施するためのローラシーム抵抗溶接機Info
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Abstract
車両燃料容器をローラシーム抵抗溶接するための、でき
るだけ簡単で、また溶接経路に非常に正確に追従するこ
とができ、高速で作業することができ、しかも、大きき
かつ重いタンクのためにも、三次元で走行する溶接フラ
ンジを高速で溶接することができるようなローラシーム
抵抗溶接機を提供する。 【構成】 ローラシーム溶接機1は、溶接しようとする
容器3に合わせた輪郭形状を有するワークテーブル2を
有しており、このワークテーブルは、駆動ピニオン4及
びパントグラフ又はアーム16によって駆動される。容
器3の三次元に延びる溶接フランジ6を溶接することが
できるように、溶接ローラ10,11は機械の走行可能
なヘッド14に配置されていて、これによって溶接ロー
ラは上に向かって又は下に向かって延びる溶接フランジ
6に対応して走行することができる。
Description
を行うための方法及び、この方法を実施するためのロー
ラシーム抵抗溶接機に関する。
機を、特に車両用の燃料タンクを溶接するために使用す
ることが公知である。2つの、つまり上側及び下側の溶
接ローラ(これら2つの溶接ローラにワイヤ電極が供給
される)は、溶接しようとする容器半部の、互いに上下
に配置され仮固定された溶接フランジの輪郭に沿って倣
い走行せしめられる。一平面内において容器の溶接フラ
ンジを溶接するためには特に、仮固定された容器を受容
するためのワークテーブルを設けることが知られてい
る。このワークテーブルは、溶接しようとするタンクの
輪郭に相当する輪郭、例えば外側輪郭を有している。次
いでワークテーブルは、その輪郭に沿って倣い走行せし
められ、これによってテーブル上の固定された容器の溶
接フランジも、機械に一固定された複数の溶接ローラの
間で移動せしめられる。このような形式の容器の運動に
おいては、テーブルの駆動装置は公知の形式で、テーブ
ル外側輪郭の歯列及びこの歯列にかみ合う駆動歯車によ
って行われ、さらにまた駆動させられるアーム(いわゆ
るパントグラフ)が、溶接方向に対する輪郭の接線性
(Tangentialitaet)を保証するテーブルに作用するよ
うになっている。このような形式の容器の運動は、平ら
に延びる溶接フランジを備えた容器を溶接するに適して
いることが分かった。
雑な形状のタンクを製造しようとしており、このような
複雑な形状のタンクにおいては、平らでない形状の容器
分離フランジ若しくは溶接フランジを必要とする。この
ようなタンク形状を溶接するための従来の技術的な開発
においては、もっぱら、溶接しようとするタンクを相応
に移動させて、溶接フランジを、定置に配置された溶接
ローラのそばを通過するようにさせていた。この場合、
タンクを移動させるために特にワークテーブルが提案さ
れている。このワークテーブルにおいては、タンクは傾
倒軸線を中心にして傾けられるようになっている(実開
公平4−470号公報参照)。このような形式の溶接に
おいては、小さい公差であらかじめ規定される溶接の正
確な経路が、しばしば維持され得ないことが分かった。
特に大きく重いタンクにおいては、タンクの三次元運動
を制御するのは困難である。これはつまり、合理的にタ
ンクを製造するためにはできるだけ高速で行わなければ
ならない溶接速度に不都合な影響を与えることになる。
は、溶接フランジが一平面内にないような複雑な形状の
容器をローラシーム溶接するための方法を提供すること
である。また、できるだけ簡単な形式で、正確に走行す
る溶接経路及び高い溶接速度を得ることができるように
することである。
を実施するためのローラシーム抵抗溶接機を提供するこ
とである。このローラシーム抵抗溶接機は、できるだけ
簡単で、また溶接経路に非常に正確に追従することがで
き、高速で作業することができ、しかも、大ききかつ重
いタンクのためにも、三次元で移動する溶接フランジを
高速で溶接することができるようにすることである。
明の方法の手段によれば、容器を溶接する際に一平面だ
けの運動平面内で移動運動を行い、容器を受容するため
の輪郭ガイドされたテーブルと、該テーブルのための少
なくとも2つの軸で駆動されるアームとを設け、平らで
ない溶接部分を溶接するために複数の溶接ローラ軸を一
緒に前記運動平面に対して移動させ、これによって溶接
ローラを溶接フランジの形状に沿って倣い走行(追従運
動)させるようにした。
段によれば、1つの水平平面内で駆動されるワークテー
ブルの運動に対して形状接続的にこのワークテーブルの
輪郭に沿って駆動され、かつ、ワークテーブル駆動軸の
外側に支承され、しかもワークテーブルの位置を溶接ロ
ーラに関連して規定する2つの部分より成るアームが設
けられており、溶接駆動装置内で鉛直方向に走行可能で
ある複数の溶接ローラが設けられている。
て、タンク支持部の平面内で運動を与え、相応に移動せ
しめられる溶接ローラに三次元を与えることによって、
溶接フランジが三次元の複雑な形状を有している場合で
も、溶接シームが延びる形状の非常に良好な質及び溶接
シーム自体の非常に良好な質が得られる。さらにまた、
タンクの処理は一平面内で行われるので、タンクの取り
扱いも簡単である。これに対して溶接ローラの運動は、
正確に制御することができる。何故ならばすべてのパラ
メータは公知であって、タンクの大きさ若しくは重量と
は無関係だからである。
成を具体的に説明する。
は、ワークテーブル2を有している。ワークテーブル2
は、その外側輪郭部で歯列7を有している。この場合
に、ワークテーブル7の外側輪郭部は、ワークテーブル
上に固定して溶接しようとする車両用タンク3の溶接フ
ランジ6上の目標溶接経路の投影図に相当する。ワーク
テーブル2は、駆動ピニオン4によって駆動せしめら
れ、この駆動ピニオン4は、歯列7にかみ合う。対抗ホ
ルダは、ワークテーブル2が移動する際にピニオンとの
確実な噛合を保証する。ピニオン5の軸は、タンクの第
1の運動軸U(駆動軸)を形成している。ワークテーブ
ルはさらに、パントグラフとして構成されたアーム16
に固定されている。パントグラフ(アーム16)は、第
1の駆動装置20、例えばねじスピンドル駆動装置(Sc
hraubenspindelantrieb)を備えている。この駆動装置2
0によって、パントグラフ若しくはワークテーブル2
は、溶接方向に対する輪郭線の接線方向性が確実に得ら
れる。駆動されたパントグラフは、第2の軸Vを形成し
ている。ここまで述べて来たワークテーブルの軸U及び
Vを備えた可動性によって、一平面内でタンクを運動さ
せるための可能性が得られる。車両用タンク3のフラン
ジ6は、溶接時に溶接ローラ10と11との間に位置し
ており、これらのローラ10,11にそれぞれ1つのワ
イヤ電極12が供給される。溶接ローラは、それぞれそ
の中心軸線を中心にして回転し、タンク3は前記形式
で、溶接ローラ10,11が所定の溶接フランジ6上の
溶接レーンに沿うように移動せしめられる。図示の溶接
機1においては、溶接ローラがローラ支持体としてのヘ
ッド14に配置されていて、このヘッド14は、鉛直上
下方向に移動せしめられるようになっている。これによ
って、溶接ローラ対は、平らでない、上方向又は下方向
に延びる溶接フランジの形状にも追従することができ
る。このためにヘッド14は、駆動軸によってZ軸に沿
った鉛直方向で走行可能である。駆動装置は、多数の機
械制御装置(後述する)によってZ軸で制御されるよう
になっている。図示の実施例では、機械は、別の軸Bを
備えており、この軸Bを中心にしてヘッド14を旋回さ
せることができる。この旋回運動によれば、溶接ローラ
の溶接ポイントを、ヘッド14をZ方向で移動させる際
に、溶接フランジ6の平らな部分を溶接する際に存在す
る箇所と同じ箇所に保つことができる。一平面内でのタ
ンクの図示した運動によって、鉛直方向の走行可能性及
び有利にはヘッドBの旋回可能性とも組み合わせて、三
次元的な溶接フランジの形状を問題なく溶接することが
できる。この場合、タンク3はテーブル及びパントグラ
フのためのガイドによって非常に正確に移動させること
ができる。これによって溶接レーンを正確に規定するこ
とができる。溶接ローラを備えたヘッド14の走行可能
性によって、溶接フランジの形状が上昇又は下降する形
状を有している場合でも正確な輪郭をあらかじめ与える
ことができる。これによって前述のような利点が得られ
る。パントグラフ、つまりアーム16は2つのアーム部
分17,18に仕切られている。アーム部分18は、旋
回軸19を中心にして旋回可能にアーム部分17に固定
されていて、固有の駆動装置21(駆動モータ)を備え
ている。この駆動されるパントグラフ部分は別の軸、つ
まり機械のW軸を形成する。この別の駆動装置は、従来
のパントグラフによって規定を下回るアンダー状態(Unt
erbestimmung)が生じた状態で接線性を確実に維持する
ことができる。この状態は、パントグラフが伸びた状態
にあるときに生じる。駆動装置21も例えばねじスピン
ドル駆動装置として構成されている。従来では、テーブ
ル2が軸Uによってあらかじめ規定されて移動せしめら
れた時に、パントグラフの軸を同様に駆動することは知
られていなかった。しかしながら、正確な軌道に沿った
溶接を行うことができるようにするために、前記のよう
な組み合わせの駆動装置が特に有利である。正確な軌道
に沿って溶接を行うことは、タンク溶接(正確な速度で
行うことと並んで)において非常に重要である。何故な
らば、もっぱら非常に複雑な形状を有するタンクを溶接
しなければならないからであって、また溶接フランジは
比較的狭いからである。溶接時に横方向力が生じると、
正確な溶接軌道を維持することは簡単ではないが、図示
のU−,V−,W−駆動装置によれば、正確な溶接軌道
が得られる。運動学的な閉じた連鎖が形成される。W軸
のための駆動装置は、有利には(図示されているよう
に)、同様にパントグラフの後ろで機械固定して配置さ
れていて、平行四辺形機構を介して前方側のアーム部分
18に作用する。これによって、質量の移動がわずかで
ある正確な駆動が得られる。
て行われる。この場合に、ワークテーブル2の移動のた
めの制御は、一平面内で作業する機械によって既に公知
である。付加的に制御ユニットだけがヘッド14の制御
を伝達する。この場合にヘッド14は、溶接ローラが溶
接フランジ6の所定の上昇又は下降形状に応じて移動せ
しめられるように、走行せしめられまた場合によっては
旋回せしめられる。この場合のヘッド14の旋回は、同
一の箇所におけるヘッド14の鉛直方向移動とは無関係
にローラ間の溶接範囲を空けておくために、フランジ6
の上昇又は下降の所定の急傾斜の程度に行われる。この
付加的な制御機能は、前記のような溶接機械においてあ
らかじめ設けられているように、従来形式の多数の制御
によって容易に行うことができる。
機の概略的な斜視図である。
3 車両用タンク、4 駆動ピニオン、 5 ピニオ
ン、 6 溶接フランジ、 7 歯列、 10,11
溶接ローラ、 12 ワイヤ電極、 14 ヘッド、
16 アーム、 17,18 アーム部分、 19 旋
回軸、 20,21 駆動装置
Claims (8)
- 【請求項1】 溶接フランジが一平面内に延びていない
容器、殊に車両燃料容器をローラシーム抵抗溶接するた
めの方法において、 容器を溶接する際に一平面だけの運動平面内で移動運動
を行い、容器を受容するための輪郭ガイドされたテーブ
ルと、該テーブルのための少なくとも2つの軸で駆動さ
れるアームとを設け、平らでない溶接部分を溶接するた
めに複数の溶接ローラ軸を一緒に前記運動平面に対して
移動させ、これによって溶接ローラを溶接フランジの形
状に沿って倣い走行させることを特徴とする、容器をロ
ーラシーム溶接するための方法。 - 【請求項2】 溶接ローラを、上下方向移動可能かつ旋
回可能なヘッドに配置する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 一方の支持アーム部分の駆動装置を平行
四辺形機構を介して行う、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の方法を実施するためのロ
ーラシーム抵抗溶接機において、 1つの水平平面内で駆動されるワークテーブル(2)の
運動に対して形状接続的にこのワークテーブル(2)の
輪郭に沿って駆動され、かつ、ワークテーブル駆動軸
(U)の外側に支承され、しかもワークテーブルの位置
を溶接ローラ(10,11)に関連して規定する2つの
部分より成るアーム(16)が設けられており、溶接駆
動装置内で鉛直方向(Z)に走行可能である複数の溶接
ローラが設けられていることを特徴とする、ローラシー
ム抵抗溶接機。 - 【請求項5】 ローラが溶接駆動装置内で共通に、水平
軸線を中心にして旋回可能に構成されている、請求項4
記載のローラシーム抵抗溶接機。 - 【請求項6】 鉛直方向で走行可能で、かつ、水平方向
軸線を中心にして旋回可能であるローラ支持体(14)
に前記ローラが配置されている、請求項5記載のローラ
シーム抵抗溶接機。 - 【請求項7】 前記アーム(16)が、旋回軸(19)
と、この旋回軸(19)からワークテーブルまで延びる
アーム部分(18)のための駆動装置とを有していて、
該駆動装置の駆動モータ(21)が、平行四辺形機構を
介して前記アーム部分に作用するようになっている、請
求項1から6までのいずれか1項記載のローラシーム抵
抗溶接機。 - 【請求項8】 前側のアーム部分(18)のための駆動
モータ(21)が、アーム(16)のテーブルとは反対
側の範囲で機械固定して配置されている、請求項7記載
のローラシーム抵抗溶接機。
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