JPH067940A - 自動溶接装置 - Google Patents

自動溶接装置

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JPH067940A
JPH067940A JP19174492A JP19174492A JPH067940A JP H067940 A JPH067940 A JP H067940A JP 19174492 A JP19174492 A JP 19174492A JP 19174492 A JP19174492 A JP 19174492A JP H067940 A JPH067940 A JP H067940A
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JP
Japan
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welding
work
operation mechanism
welding robot
axis
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Application number
JP19174492A
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English (en)
Inventor
Akihiro Okita
明弘 沖田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 標準タイプの溶接ロボット3を用いて最適な
溶接姿勢で溶接を可能とすると共に、設置スペースの省
スペース化を図った自動溶接装置1を提供する。 【構成】 ポジショナ2はワークチャッキング治具13
を第2の軸芯T2 回りに回転させる回転操作機構7と、
回転操作機構7を前記第2の軸芯T2 と直行する水平軸
芯T1 回りに傾動させる傾動操作機構6とを備えてい
る。傾動操作機構6の所定位置に多関節溶接ロボット3
が固定状に装着されている。傾動操作機構6が水平軸芯
1 回りに傾動されると、ワークWと溶接ロボット3が
一体的に傾動操作される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多関節溶接ロボット等
の溶接ロボットと溶接ロボットの作業を補助するための
ポジショナとを一体化した自動溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、溶接ロボットとポジショナとは一
般に、別体構造とされており、互いに支障が生じない範
囲で工場内の床等に近接して設置され、これら溶接ロボ
ットとポジショナとで自動溶接装置を構成していた。
【0003】この種ポジショナは、溶接ロボットに対す
るワークの相対的な位置や姿勢を適宜変更し、溶接ロボ
ットが作業し易いようにするためのものであり、互いに
直交する2つの回転軸(または回動軸)を有する2軸ポ
ジショナ等がある。
【0004】そして、ポジショナに取り付けられたワー
クを溶接に適した姿勢に位置決めした状態で、溶接ロボ
ットの溶接トーチをワークの溶接箇所に接近させて目的
とする溶接を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワーク
が充分に大きく、かつワークの内奥部に溶接継手が存在
するような特殊形状のワーク等の場合、溶接ロボットの
溶接トーチをワークの外側よりワークの内奥部の溶接箇
所に接近させる方式であり、溶接トーチの接近に際して
ワークの他の部分と溶接ロボットとが干渉する危険性が
あるため、溶接トーチが最適な溶接姿勢を採ることがで
きないおそれがあった。
【0006】このため、溶接ロボットの溶接トーチ部分
を大きく延長したり、特殊な直交形溶接マニプレータを
使用する必要があったが、溶接性、経済性の面から望ま
しくなかった。
【0007】また、溶接ロボットの設置スペースとポジ
ショナの設置スペースがそれぞれ別個独立して必要とさ
れ、設置スペースを広く確保する必要があった。
【0008】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、標準
タイプの溶接ロボットを用いて最適な溶接姿勢で溶接を
可能とすると共に、設置スペースの省スペース化を図っ
た自動溶接装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段は、ワーク取付部を所定の軸芯回りに回転
させる回転操作機構と、回転操作機構を前記軸芯と直交
する軸芯回りに傾動させる傾動操作機構とを備えてなる
ポジショナと、前記ワーク取付部に取り付けられたワー
クに溶接を施す溶接ロボットとからなる自動溶接装置に
おいて、前記溶接ロボットが、傾動操作機構上の所定位
置に、固定状に装着されてなる点にある。
【0010】また、前記溶接ロボットを、傾動操作機構
上の所定位置に、傾動操作機構の傾動軸芯に平行な軸芯
回りに回動操作自在に装着してもよい。
【0011】
【作用】本発明によれば、溶接ロボットが、ポジショナ
の傾動操作機構上の所定位置に固定状に装着されている
ため、ワークが取り付けられている回転操作機構を傾動
操作して、ワークに溶接に最適な姿勢を採らせた場合に
おいても、溶接ロボットとワークとの傾動操作機構上の
相対的な位置関係が変化せず、またワークに対して溶接
ロボットが比較的近くに配置された構造となり、ワーク
の内奥部に溶接箇所が存在する場合でも、溶接ロボット
とワークとの干渉が有効に回避でき、溶接トーチの最適
な溶接姿勢で溶接を行うことができる。
【0012】また、ポジショナの傾動操作機構に溶接ロ
ボットが装着された一体構造であるため、ポジショナの
設置スペースを確保するだけでよく、設置スペースの省
スペース化が図れる。
【0013】さらに、溶接ロボットを、ポジショナの傾
動操作機構上の所定位置に、傾動操作機構の傾動軸芯に
平行な軸芯回りに回動操作自在に装着した構造にあって
は、溶接トーチの姿勢が多様に変更可能となり、ワーク
の内面に取り付けられた小部品の溶接等においても、溶
接トーチの最適な溶接姿勢が容易に得られ、汎用性が向
上する。
【0014】
【実施例】以下、第1発明の実施例を図面に基づいて説
明すると、図1〜図3において、1は自動溶接装置で、
ポジショナ2と多関節溶接ロボット3とから構成されて
いる。そして、ポジショナ2および溶接ロボット3は図
示省略の制御装置によって、駆動制御される。
【0015】ポジショナ2は、所定間隔を有して対向配
置され、床4上に立設された左右1対の架台5と、両架
台5に支持された傾動操作機構6と、傾動操作機構6に
取付けられた回転操作機構7とから主構成されている。
【0016】傾動操作機構6は、左右1対の側枠8と両
側枠8上端部を連結する天枠9とからなる正面視門形状
の傾動枠体10を備えてなり、両側枠8に左右外側方突
出状に設けられた支軸がそれぞれ両架台5の上端部に水
平軸芯T1 回りに回転自在に軸支されている。
【0017】そして、一方の架台5の上端部一側には駆
動モータ11が装着されており、駆動モータ11の駆動
軸に固定されたギアと傾動枠体10に設けられた一方の
支軸に固定されたギアとが互いにかみ合わされ、駆動モ
ータ11の正逆駆動により前記両ギアによる動力伝動機
構を介して傾動枠体10を水平軸芯T1 回りに所定角度
傾動可能として構成されている。例えば水平軸芯T1
りに±50度の範囲で傾動可能とされている。
【0018】回転操作機構7は天枠9の左右方向中間部
に位置して下方突出状に取り付けられると共に、前後に
対向して離間配置された1対から構成されている。各回
転操作機構7は相互の対向面側にワーク取付部としての
ワークチャッキング治具13がそれぞれ着脱交換自在に
取り付けられている。
【0019】また、各回転操作機構7にはそれぞれ駆動
モータ14が設けられており、ギア伝動機構を介して、
両ワークチャッキング治具13を前記水平軸芯T1 と直
交する第2の軸芯T2 回りに同期して同行回転自在とし
ている。
【0020】さらに、両ワークチャッキング治具13を
互いに遠近操作自在とすべく、各回転操作機構7は天枠
9側に前記第2の軸芯T2 方向に同期して遠近移動操作
自在な挟持操作機構(図示省略)を介して天枠9側に取
り付けられている。
【0021】前記一方の側枠8の内側面側にはロボット
支持台16が固定状に取り付けられており、該ロボット
支持台16上に多関節溶接ロボット3が取り付け固定さ
れている。なお、多関節溶接ロボット3は、例えば6軸
の自由度を有する構造とされている。
【0022】また、両架台5間に位置した床4上には左
右1対のレール18が前後方向に敷設されており、レー
ル18上にはワーク搬送台車19が前後方向に走行操作
自在に載置されている。ワーク搬送台車19にはワーク
Wが載置されるワーク載置台20が備えられており、ワ
ーク載置台20は昇降シリンダ等により昇降操作自在と
されている。
【0023】第1発明の実施例は以上のように構成され
ており、ワークWの溶接を行う場合には、ポジショナ2
設置位置から退避した場所で、ワーク搬送台車19のワ
ーク載置台20上に天井走行クレーン(図示省略)等を
利用してワークWを載置し、その後ワーク搬送台車19
をレール18に沿って走行させ、ポジショナ2の中央下
方位置で停止させる。
【0024】次にワーク載置台20を上昇させ、図1仮
想線で示される如く、ワークWをワークチャッキング治
具13の高さまで持ち上げ、その状態で回転操作機構7
側の挟持操作機構を作動させ、両ワークチャッキング治
具13を互いに接近する方向に移動操作してワークWを
両ワークチャッキング治具13で挟持状にチャックす
る。ワークWがチャックされるとワーク載置台20を下
降させ、ワーク搬送台車19をポジショナ2設置位置か
ら退避させる。
【0025】その後、ワークWの溶接箇所が最適な姿勢
となるよう、傾動枠体10を水平軸芯T1 回りに適宜角
度傾動操作すると共に、ワークチャッキング治具13を
第2の軸芯T2 回りに適宜角度回動操作して、溶接ロボ
ット3により溶接を行えばよい。またワークWの溶接箇
所が周方向にわたる場合には、ワークチャッキング治具
13を第2の軸芯T2 回りに回転させながら溶接を行え
ばよい。
【0026】この溶接作業に際し、溶接ロボット3が、
ポジショナ2の傾動操作機構6上の所定位置に固定状に
取り付けられているため、ワークWが取り付けられてい
る回転操作機構7を水平軸芯T1 回りに傾動操作して、
ワークWに溶接に最適な姿勢を採らせた場合において
も、溶接ロボット3とワークWとの相対的な位置関係が
変化せず、またワークWに対して溶接ロボット3が比較
的近くに配置された構造となり、ワークWの内奥部に溶
接箇所が存在する場合でも、溶接ロボット3とワークW
との干渉が有効に回避でき、溶接トーチの最適な溶接姿
勢で溶接を行うことができる。
【0027】さらに、溶接ロボット3が多関節溶接ロボ
ット3とされているため、種々の溶接姿勢を確保でき、
またポジショナ2側の水平軸芯T1 および第2の軸芯T
2 回りの回動操作等によるワークWの姿勢変更と相まっ
てワークWに対して下向き溶接姿勢等の最適な溶接姿勢
を容易に採ることができる。従って本実施例の如く、小
形の多関節溶接ロボット3をポジショナ2に装着すれ
ば、大形ワークWの内奥部を溶接する場合等においても
種々の溶接姿勢を容易に確保でき、至便である。
【0028】また、標準タイプの安価な多関節溶接ロボ
ットが利用でき、経済的効果も大であり、コスト低減が
図れる。
【0029】さらにポジショナ2の傾動操作機構6に溶
接ロボット3が取り付けられた一体構造であるため、ポ
ジショナ2の設置スペースを確保するだけでよく、少な
い設置スペースで設置でき、省スペース化が図れる。
【0030】なお、ワークチャッキング治具13はワー
クWの種類、大きさ等に応じて適宜交換すればよい。
【0031】図4および図5は第2発明の実施例を示し
ており、上記第1発明の実施例と同様の構成は同一符号
を付し、その説明を省略する。本実施例においては自動
溶接装置1が前後に離間して一対配置され、レール18
は両自動溶接装置1間にわたって敷設されている。そし
て、両自動溶接装置1間がワーク搬送台車19の待機位
置とされており、この待機位置でワーク搬送台車19の
ワーク載置台20上にワークWを搭載および取り出し自
在に構成されている。
【0032】各傾動操作機構6は、左右一対の側枠24
と両側枠24一端部側を連結する連結枠25とからなる
平面視門形状の傾動枠体10を備えてなり、両側枠24
に左右外側方突出状に設けられた支軸がそれぞれ両架台
5の上端部に水平軸芯T1 回りに回転自在に軸支されて
いる。
【0033】そして、一方の架台5の上端部一側には駆
動モータが装着されており、駆動モータの正逆駆動によ
り動力伝動機構を介して傾動枠体10を水平軸芯T1
りに所定角度傾動可能として構成されている。例えば水
平軸芯T1 回りに135度の範囲で傾動可能とされてい
る。
【0034】各回転操作機構7は連結枠25の左右方向
中間部に位置して前後方向突出状に取り付けられてお
り、その突出端部にワーク取付治具26が着脱交換自在
に取り付けられている。また各回転操作機構7にはそれ
ぞれ駆動モータが設けられており、ワーク取付治具26
を前記水平軸芯T1 と直交する第2の軸芯T2 回りに回
転操作自在としている。例えば第2の軸芯T2 回りに4
00度の範囲で回転可能とされている。
【0035】また、ワーク取付治具26にはワークW取
り付け用のワーククランプ27が備えられており、ワー
ク取付治具26にワークWが着脱自在に取り付けられる
よう構成されている。
【0036】前記一方の側枠24の他端側内側面側に
は、ロボット支持台16が傾動操作機構6の傾動軸芯と
しての水平軸芯T1 に平行な水平軸芯T3 回りに回動操
作自在に装着されている。そしてロボット支持台16上
に例えば6軸の自由度を有する多関節溶接ロボット3が
取り付け固定されている。
【0037】本実施例によれば、溶接ロボット3を水平
軸芯T3 回りに適宜回動操作することにより、第1発明
の実施例のような溶接姿勢以外に、多様の溶接姿勢を採
ることが可能となり、ワークWの内面に取り付けられた
小部品の溶接等においても、溶接トーチの最適な溶接姿
勢が容易に得られ、汎用性が向上する。
【0038】なお、この実施例においては、両自動溶接
装置1が対象状に構成され、ワークWの内面部両側をそ
れぞれの自動溶接装置1で分担状に溶接できるよう構成
しているが、実施例の構造に何等限定されない。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、ポジショナと溶接ロボ
ットとの組合せにより構成される自動溶接装置におい
て、溶接ロボットが、傾動操作機構上の所定位置に、固
定状に装着されているため、ポジショナに溶接ロボット
が一体に組込まれた構造となり、ポジショナの設置スペ
ースを確保するだけでよく、設置スペースの省スペース
化が図れる。また、ワークが取り付けられている回転操
作機構を傾動操作して、ワークに溶接に最適な姿勢を採
らせた場合においても、溶接ロボットとワークとの傾動
操作機構上の相対的な位置関係が変化せず、またワーク
に対して溶接ロボットが比較的近くに配置された構造と
なり、ワークの内奥部に溶接箇所が存在する場合でも、
溶接ロボットとワークとの干渉が有効に回避でき、溶接
トーチの最適な溶接姿勢で溶接を行うことができる。さ
らに標準タイプの溶接ロボットが利用でき、コスト低減
も図れる。
【0040】また、溶接ロボットが、傾動操作機構上の
所定位置に、傾動操作機構の傾動軸芯に平行な軸芯回り
に回動操作自在に装着されている構造においては、溶接
ロボット自体を回動操作することにより、溶接トーチの
姿勢を多様に変更可能となり、汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明の実施例を示す正面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図2のIII-III線断面矢視図である。
【図4】第2発明の実施例を示す正面図である。
【図5】図4の平面図である。
【符号の説明】
1 自動溶接装置 2 ポジショナ 3 多関節溶接ロボット 6 傾動操作機構 7 回転操作機構 13 ワークチャッキング治具 W ワーク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワーク取付部を所定の軸芯回りに回転さ
    せる回転操作機構と、回転操作機構を前記軸芯と直交す
    る軸芯回りに傾動させる傾動操作機構とを備えてなるポ
    ジショナと、前記ワーク取付部に取り付けられたワーク
    に溶接を施す溶接ロボットとからなる自動溶接装置にお
    いて、 前記溶接ロボットが、傾動操作機構上の所定位置に、固
    定状に装着されてなることを特徴とする自動溶接装置。
  2. 【請求項2】 ワーク取付部を所定の軸芯回りに回転さ
    せる回転操作機構と、回転操作機構を前記軸芯と直交す
    る軸芯回りに傾動させる傾動操作機構とを備えてなるポ
    ジショナと、前記ワーク取付部に取り付けられたワーク
    に溶接を施す溶接ロボットとからなる自動溶接装置にお
    いて、 前記溶接ロボットが、傾動操作機構上の所定位置に、傾
    動操作機構の傾動軸芯に平行な軸芯回りに回動操作自在
    に装着されてなることを特徴とする自動溶接装置。
JP19174492A 1992-06-24 1992-06-24 自動溶接装置 Pending JPH067940A (ja)

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