JPS60152387A - 多点溶接装置 - Google Patents
多点溶接装置Info
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- JPS60152387A JPS60152387A JP59158558A JP15855884A JPS60152387A JP S60152387 A JPS60152387 A JP S60152387A JP 59158558 A JP59158558 A JP 59158558A JP 15855884 A JP15855884 A JP 15855884A JP S60152387 A JPS60152387 A JP S60152387A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
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- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は多点溶接装置、更に詳しくいえば、自動車車
体の多点溶接装置に関する。
体の多点溶接装置に関する。
従来より、自動車車体における構成金属板利の組立て溶
接作業は、抵抗溶接を用いた多点溶接装置により行なわ
れている。この種の装置においては、組立てられる各板
材の局部形状、又はこれら板利の重畳接合部の局部形状
に一致した接面を有する型枠を各局部に嵌合させ、板材
どうし、更には板材と可動溶接ヘッドの相対位置を決め
ると共に、板材をその位置に固定し、まず溶接前の構成
板材の正確な組立て形状を得る。次いで、各型枠間に残
された自由空間に複数の溶接ヘッドを分散挿入し、個々
に溶接作業を行なう。このような溶接作業を行なう構成
装置が、いわゆる溶接具と呼ばれるべきものである。こ
うした溶接具は、必然的に可動及び従動の2個の対部材
から成り、該対部材により加工板材を挾持し溶接作業を
行なった後、挟持を解き加工板制を取り出すべく構成さ
れている。これに反し、スポット溶接具はその構成が複
雑であると共に、研究、製作及び調整等に相当の期間を
要する。またロボットを使用したところで、溶接作業に
おける特定性及び融通性が得られるだけで、下記の8つ
の問題点を有するため、全点溶接を一挙に短時間で行な
える多点溶接装置に比し劣るものである。
接作業は、抵抗溶接を用いた多点溶接装置により行なわ
れている。この種の装置においては、組立てられる各板
材の局部形状、又はこれら板利の重畳接合部の局部形状
に一致した接面を有する型枠を各局部に嵌合させ、板材
どうし、更には板材と可動溶接ヘッドの相対位置を決め
ると共に、板材をその位置に固定し、まず溶接前の構成
板材の正確な組立て形状を得る。次いで、各型枠間に残
された自由空間に複数の溶接ヘッドを分散挿入し、個々
に溶接作業を行なう。このような溶接作業を行なう構成
装置が、いわゆる溶接具と呼ばれるべきものである。こ
うした溶接具は、必然的に可動及び従動の2個の対部材
から成り、該対部材により加工板材を挾持し溶接作業を
行なった後、挟持を解き加工板制を取り出すべく構成さ
れている。これに反し、スポット溶接具はその構成が複
雑であると共に、研究、製作及び調整等に相当の期間を
要する。またロボットを使用したところで、溶接作業に
おける特定性及び融通性が得られるだけで、下記の8つ
の問題点を有するため、全点溶接を一挙に短時間で行な
える多点溶接装置に比し劣るものである。
ロボットによるスポット溶接においては、第一に、ロボ
ット操作による溶接具の移動に時間を要する。第二に、
加工部材の位置決め及び固定具の配置が複雑となり、こ
のため溶接具を溶接箇所に正確に配fitするのに時間
を要する。第三に、ロボットの台数を増やして各ロボッ
トの作業時間の短縮化を図ることは、物理的に容易でな
い。
ット操作による溶接具の移動に時間を要する。第二に、
加工部材の位置決め及び固定具の配置が複雑となり、こ
のため溶接具を溶接箇所に正確に配fitするのに時間
を要する。第三に、ロボットの台数を増やして各ロボッ
トの作業時間の短縮化を図ることは、物理的に容易でな
い。
〔問題を解決するための手段]
この発明は上記問題点を解決すべくなされたものであっ
て、効率よく溶接作条を行なうことのできる多点溶接装
置、とりわけ自動車車体用の多点溶接装置を提供するこ
とを目的とし、この目的を達成するための手段とすると
ころは、溶接加工される部材の相対位@″を決めるポジ
ショナと、部材を位置固定する把持具と、部材を特定点
で点溶接する溶接手段とから成る装匠構成において、前
記ポジショナ及び把持具の加工部材との接面形状を加工
部材の外形に合致すべく成形加工すると共に、ポジショ
ナ及び/又は把持具の少なくとも一箇所に、接面に対し
垂直方向に伸長する貫通孔を設け、更に、該貫通孔を介
して加工部材のスポット溶接をすべく、ポジショナ及び
/又は把持具上に溶接手段を固定したところにある。
て、効率よく溶接作条を行なうことのできる多点溶接装
置、とりわけ自動車車体用の多点溶接装置を提供するこ
とを目的とし、この目的を達成するための手段とすると
ころは、溶接加工される部材の相対位@″を決めるポジ
ショナと、部材を位置固定する把持具と、部材を特定点
で点溶接する溶接手段とから成る装匠構成において、前
記ポジショナ及び把持具の加工部材との接面形状を加工
部材の外形に合致すべく成形加工すると共に、ポジショ
ナ及び/又は把持具の少なくとも一箇所に、接面に対し
垂直方向に伸長する貫通孔を設け、更に、該貫通孔を介
して加工部材のスポット溶接をすべく、ポジショナ及び
/又は把持具上に溶接手段を固定したところにある。
更にこの発明装置の特徴を列挙すると、第一ニ、ポジシ
ョナを、溶接加工される部材の少なくとも一部形状に合
致する接面を有するポンチ及びダイから構成すると共に
、該ポジショナを把持具に兼用したことである。第二に
、ポンチ又はダイのいずれか一方に貫通孔及び溶接手段
を設けたこと、第三に、溶接手段を、ポジショナ及び/
又は把持具上、貫通孔に直交する方向に固定したレーザ
ービーム溶接ヘッドから構成したことである。そして第
四に、レーザービームを加工部材上に焦点整合する複数
個のレーザービーム溶接ヘッドを、同一のポジショナ及
び/又は把持具上、貫通孔に直交する方向に固定すると
共に、各溶接ヘッドには同一レーザービーム源から放射
されるレーザービームを供給し、更に、該レーザービー
ム源と前記複数個の溶接ヘッドとの間にレーザービーム
配光手段を設け、レーザービーム源より放射されるレー
ザービームを該配光手段により各溶接ヘッドに逐次送り
こみ、前記ポジショナ及び/又は把持具により位置決め
固定された加工部材を、貫通孔を介して逐次的にスポッ
ト溶接するようにしたことである。もちろん該貫通孔は
スリットのようなものでもよいし、とにかくレーザービ
ームが通過できればよい。またその通過経路中で反射鏡
等によシ3次元的にレーザービームを変化させることも
可能である。
ョナを、溶接加工される部材の少なくとも一部形状に合
致する接面を有するポンチ及びダイから構成すると共に
、該ポジショナを把持具に兼用したことである。第二に
、ポンチ又はダイのいずれか一方に貫通孔及び溶接手段
を設けたこと、第三に、溶接手段を、ポジショナ及び/
又は把持具上、貫通孔に直交する方向に固定したレーザ
ービーム溶接ヘッドから構成したことである。そして第
四に、レーザービームを加工部材上に焦点整合する複数
個のレーザービーム溶接ヘッドを、同一のポジショナ及
び/又は把持具上、貫通孔に直交する方向に固定すると
共に、各溶接ヘッドには同一レーザービーム源から放射
されるレーザービームを供給し、更に、該レーザービー
ム源と前記複数個の溶接ヘッドとの間にレーザービーム
配光手段を設け、レーザービーム源より放射されるレー
ザービームを該配光手段により各溶接ヘッドに逐次送り
こみ、前記ポジショナ及び/又は把持具により位置決め
固定された加工部材を、貫通孔を介して逐次的にスポッ
ト溶接するようにしたことである。もちろん該貫通孔は
スリットのようなものでもよいし、とにかくレーザービ
ームが通過できればよい。またその通過経路中で反射鏡
等によシ3次元的にレーザービームを変化させることも
可能である。
〔実施例]
この発明の実施例を、図面を参照しつつ以下詳細に説明
する。
する。
第1図に示すように、この発明装置は上型ないI7はポ
ンチ(1)と、下型ないしはダイ(2)からなる位置決
め及びつかみ装置を具備する。前記ポンチ(1)及びダ
イ(2)は相対移動が自在となっており、この両者の相
対位置によシ、溶接加工される2つの加工部材(3)及
び(4)の位置決め固定が行なわれる。また、ポンチ(
1)及びダイ(2)のそれぞれ加工部材(3)及び(4
)に対向する側の面(11)及び(21)は、加工部材
(3)又は(4)の外面と同形状に構成されており、こ
れらの面(11)及び(21)を両扉工部材(3) 、
(4)の外面に合わせて挾みこむことで、加工部41
(3) 、 (4)を(5)の接合位置に固定するも
のである。
ンチ(1)と、下型ないしはダイ(2)からなる位置決
め及びつかみ装置を具備する。前記ポンチ(1)及びダ
イ(2)は相対移動が自在となっており、この両者の相
対位置によシ、溶接加工される2つの加工部材(3)及
び(4)の位置決め固定が行なわれる。また、ポンチ(
1)及びダイ(2)のそれぞれ加工部材(3)及び(4
)に対向する側の面(11)及び(21)は、加工部材
(3)又は(4)の外面と同形状に構成されており、こ
れらの面(11)及び(21)を両扉工部材(3) 、
(4)の外面に合わせて挾みこむことで、加工部41
(3) 、 (4)を(5)の接合位置に固定するも
のである。
また、前記ダイ(2)には加工部制の位置決めを補助す
べく、該ダイ(2)の側面横方向に離間して複数個のス
テー(6)が配設されている。
べく、該ダイ(2)の側面横方向に離間して複数個のス
テー(6)が配設されている。
前記ポンチ(1)及びダイ(2)は、金属、その他プラ
スチック、複合拐料から製作され、それらの加工部材支
持面(11)及び(21)は、加工部1’(3)+(4
)の形状データを入力したコンピュータ援用機械加工に
より、容易にかつ直接的に形状加工される。
スチック、複合拐料から製作され、それらの加工部材支
持面(11)及び(21)は、加工部1’(3)+(4
)の形状データを入力したコンピュータ援用機械加工に
より、容易にかつ直接的に形状加工される。
図から判るように、パンチ(1)には、その上方面から
垂直下方に伸長し加工部材支持面(11)に開口する、
オリフィス状に形成された貫通孔(7)が複数個設けら
れておシ、この貫通孔(7)は、位置固定された前記加
工部材(a) l (4)の接合位置(5)上で、加工
部材支持面(11)に開口している。
垂直下方に伸長し加工部材支持面(11)に開口する、
オリフィス状に形成された貫通孔(7)が複数個設けら
れておシ、この貫通孔(7)は、位置固定された前記加
工部材(a) l (4)の接合位置(5)上で、加工
部材支持面(11)に開口している。
しだがって、後述するように、この貫通孔(7)を介し
て接合位M(5)での加工部材(3) l (’)のス
ポット溶接が可能となる。尚、こうしてスポット溶接位
置を設定する貫通孔(7)の穿設位置は、ポンチ(1)
が機械加工される際に決定される。
て接合位M(5)での加工部材(3) l (’)のス
ポット溶接が可能となる。尚、こうしてスポット溶接位
置を設定する貫通孔(7)の穿設位置は、ポンチ(1)
が機械加工される際に決定される。
すなわち、ポンチ(1)の形状、更に詳しくいえば、ポ
ンチ(1)の加工部材支持面(11)の形状に応じてコ
ンピュータによシその位置が決定される。
ンチ(1)の加工部材支持面(11)の形状に応じてコ
ンピュータによシその位置が決定される。
前記ポンチ(1)及びダイ(2)は、プレート(8)
、 (9)を介して溶接プレスの側板uLJ+ 0時に
それぞれ固定されている。該側板OQ、0υはともに図
中矢符(F1方向への移動調命が自在であシ、まず両者
を背反方向に移転させておいて、両加工部月(3)。
、 (9)を介して溶接プレスの側板uLJ+ 0時に
それぞれ固定されている。該側板OQ、0υはともに図
中矢符(F1方向への移動調命が自在であシ、まず両者
を背反方向に移転させておいて、両加工部月(3)。
(4)の外面を加工部材支持面(H)、(2t)に合致
させ、次いで、側板σI、Qυを対向方向に移動させて
、肉加工部材(3) + (4)を上下方向から挾持し
位置固定した後、貫通孔(7)を介して溶接作業を行な
えるようになっている。この溶接作業は、ジェネレータ
から放射されるレー+)jビーム(2)を、側板叫した
がってポンチ(1)に固定された溶接ヘッド(2)に導
き、該溶接ヘッドUからの出力レーザービーム(121
)を、重畳加工部材(3) + (4)の接合ゾーン(
5)上の点Q→に焦点整合することで行なわれる。この
ように、肉加工部材(3) 、 (4)のポンチ(1)
及びダイ(2八ひいては貫通孔(7)及び溶接ヘッドq
;憧に対する相対位置決めが容易になされるので、溶接
へッドリ稀の速やか、かつ正確な位置決定により、接合
ゾーン(5)上に所望のスポット溶接を適確に行なうこ
とができる。
させ、次いで、側板σI、Qυを対向方向に移動させて
、肉加工部材(3) + (4)を上下方向から挾持し
位置固定した後、貫通孔(7)を介して溶接作業を行な
えるようになっている。この溶接作業は、ジェネレータ
から放射されるレー+)jビーム(2)を、側板叫した
がってポンチ(1)に固定された溶接ヘッド(2)に導
き、該溶接ヘッドUからの出力レーザービーム(121
)を、重畳加工部材(3) + (4)の接合ゾーン(
5)上の点Q→に焦点整合することで行なわれる。この
ように、肉加工部材(3) 、 (4)のポンチ(1)
及びダイ(2八ひいては貫通孔(7)及び溶接ヘッドq
;憧に対する相対位置決めが容易になされるので、溶接
へッドリ稀の速やか、かつ正確な位置決定により、接合
ゾーン(5)上に所望のスポット溶接を適確に行なうこ
とができる。
図示の例においては、前記溶接ヘッドO尋は、ピボット
ターンが可能な可調節鏡(131)と、固定鏡(132
)と、レンズ(133)より成る焦点調節装置とから構
成されている。該溶接ヘッドq4への入射レーザービー
ム0′4はまず鏡(131)に反射して固定鏡(132
)に導かれる。そして固定鏡(182)からの反射レー
ザービームはレンズ(133)を通過し、接合ゾーン(
5)上の点り弔にその焦点が整合される。
ターンが可能な可調節鏡(131)と、固定鏡(132
)と、レンズ(133)より成る焦点調節装置とから構
成されている。該溶接ヘッドq4への入射レーザービー
ム0′4はまず鏡(131)に反射して固定鏡(132
)に導かれる。そして固定鏡(182)からの反射レー
ザービームはレンズ(133)を通過し、接合ゾーン(
5)上の点り弔にその焦点が整合される。
第2図において、ポンチ(1)、プレート(8)及び側
板0Qから成るアセンブリには、入射レーザービーム(
6)の焦点調整用の溶接ヘッド(至)が3セツト固定支
持されている。これら各溶接ヘッドO■への投射レーザ
ービームは、同−又は別のジェオ・レータから照射され
る。
板0Qから成るアセンブリには、入射レーザービーム(
6)の焦点調整用の溶接ヘッド(至)が3セツト固定支
持されている。これら各溶接ヘッドO■への投射レーザ
ービームは、同−又は別のジェオ・レータから照射され
る。
これら溶接ヘッド(ハ)は、入射レーザービームに応じ
た向き調節が自在に構成されており、溶接ヘッド餞に入
射されるレーザービームは、常に貫通孔(7)内を通過
し加工部材上に焦点整合される。
た向き調節が自在に構成されており、溶接ヘッド餞に入
射されるレーザービームは、常に貫通孔(7)内を通過
し加工部材上に焦点整合される。
加工部材のスポット溶接位置とポンチ(1)及びダイ(
2)の位置関係によっては、第2図に示すように、レー
ザービーム通過孔は完全な貫通孔(7)ではなく、側部
溝(71)のような切欠き状に適宜加工形成される。同
様に、加工部材とスポット溶接位置との位置関係によっ
ては、ポンチ(1)を加工部栃上からずらし込み、この
ポンチ(1)のずらした側端面に清ってレーザービーム
を照射し、突出する加工部材上面に焦点整合するように
すれば、ポンチ(1)にレーザービーム通過孔を設ける
ことなく、加工部材端部のスポット溶接を行なうことが
できる。
2)の位置関係によっては、第2図に示すように、レー
ザービーム通過孔は完全な貫通孔(7)ではなく、側部
溝(71)のような切欠き状に適宜加工形成される。同
様に、加工部材とスポット溶接位置との位置関係によっ
ては、ポンチ(1)を加工部栃上からずらし込み、この
ポンチ(1)のずらした側端面に清ってレーザービーム
を照射し、突出する加工部材上面に焦点整合するように
すれば、ポンチ(1)にレーザービーム通過孔を設ける
ことなく、加工部材端部のスポット溶接を行なうことが
できる。
上述のように、溶接ヘッド(ロ)は、ポンチ(1)及び
ダイ(2)から成る位置決め及び挾持装置、並びにレー
ザービームの通過経路を構成する貫通孔(7)にそれぞ
れ関連した位置に固定されると共に、各溶接ヘッドQ4
の相対位置も固定されるので、一台のジェネレータを用
いて各溶接ヘッド□□□にレーザービームを逐次供給す
ることができる。
ダイ(2)から成る位置決め及び挾持装置、並びにレー
ザービームの通過経路を構成する貫通孔(7)にそれぞ
れ関連した位置に固定されると共に、各溶接ヘッドQ4
の相対位置も固定されるので、一台のジェネレータを用
いて各溶接ヘッド□□□にレーザービームを逐次供給す
ることができる。
例えば、第3図に示すように、ビーム@の光軸上に光軸
上への出入が自在な複数個(図示の例では8個)の平面
鏡0ω、 ul 、 aηを一列に配置すれば、一台の
ジェネレータから放射されるレーザービーム(6)を分
配し、各溶接ヘッドQ■にビーム供給することができる
。各平面鏡US 、 U*上で反射したレーザービーム
は、それぞれ対応する溶接ヘッド四に導かれるが、入射
ビーム(6)の光軸と溶接ヘッドo椴の相対位置関係に
よっては中間に鏡(171)が追加される。一方、第4
図に示す如く、光軸上に配置した平面鏡θりに反射した
レーザービームを、回動自在な平面鏡Ql19で受光す
るように構成し、平面鏡(ト)の回動制御により、ビー
ムの該鏡四への入射角を順次変更できるようにすれば、
該鏡Qeから出る反射レーザービームを逐次的に各溶接
ヘッドα啄に導くことができる。また、第5図に示す如
く、光軸上に回動自在の平面鏡(至)を配置すると共に
、該平if1鏡に)からのビーム反射光軸上に重ならな
いように、複数個(図示の例では8個)の平面鏡(イ)
、 C14、に)を互いに少しづつずらして配列し、回
動制御される平面鏡(イ)に反射するレーザービームが
順次平面鏡−,(ハ)、(ハ)に投射されるように構成
すれば、平面鏡(財)、 CI4.(2)に反射したレ
ーザービームが、逐次矢符方向(t 3 ” ) +
(24l) 、(25l)に進み、各平面鏡に対応する
溶接位置に導かれる。この装置においては、平面鏡(4
)の回動角は固定鏡翰。
上への出入が自在な複数個(図示の例では8個)の平面
鏡0ω、 ul 、 aηを一列に配置すれば、一台の
ジェネレータから放射されるレーザービーム(6)を分
配し、各溶接ヘッドQ■にビーム供給することができる
。各平面鏡US 、 U*上で反射したレーザービーム
は、それぞれ対応する溶接ヘッド四に導かれるが、入射
ビーム(6)の光軸と溶接ヘッドo椴の相対位置関係に
よっては中間に鏡(171)が追加される。一方、第4
図に示す如く、光軸上に配置した平面鏡θりに反射した
レーザービームを、回動自在な平面鏡Ql19で受光す
るように構成し、平面鏡(ト)の回動制御により、ビー
ムの該鏡四への入射角を順次変更できるようにすれば、
該鏡Qeから出る反射レーザービームを逐次的に各溶接
ヘッドα啄に導くことができる。また、第5図に示す如
く、光軸上に回動自在の平面鏡(至)を配置すると共に
、該平if1鏡に)からのビーム反射光軸上に重ならな
いように、複数個(図示の例では8個)の平面鏡(イ)
、 C14、に)を互いに少しづつずらして配列し、回
動制御される平面鏡(イ)に反射するレーザービームが
順次平面鏡−,(ハ)、(ハ)に投射されるように構成
すれば、平面鏡(財)、 CI4.(2)に反射したレ
ーザービームが、逐次矢符方向(t 3 ” ) +
(24l) 、(25l)に進み、各平面鏡に対応する
溶接位置に導かれる。この装置においては、平面鏡(4
)の回動角は固定鏡翰。
(ハ)、に)のオフセットに比し小さく、またこれらの
鏡のうちいずれかの鏡に、第5図に(252)で示され
るような中間鏡を設け、レーザービームを平面鏡い惨、
(ハ)、 (252)を介して溶接位置に導くようにす
ることもできる。
鏡のうちいずれかの鏡に、第5図に(252)で示され
るような中間鏡を設け、レーザービームを平面鏡い惨、
(ハ)、 (252)を介して溶接位置に導くようにす
ることもできる。
第6図に斜視図で示す装置例は、コンピュータ制御駆動
モータにより2つの直交軸回りに制御回動される平面鏡
(ホ)を設けたものである。ポンチ(1)の側板01に
は複数個(図示の例では3個)の溶接ヘッドQ:りと共
に、各溶接ヘッドQ騰の位置決定をする上での参照とな
るターゲット(ハ)が固定されている。このターゲット
に)を基準点とする各溶接ヘッド(13の位置座標はコ
ンピュータにプログラム入力されており、このプログラ
ムに従ってモータが制御駆動され、平面鏡翰の入射ビー
ム(ロ)に対する傾斜角が変更され、平面鏡(イ)での
反射ビームが各溶接ヘッドa4に順次導かれるように構
成されている。
モータにより2つの直交軸回りに制御回動される平面鏡
(ホ)を設けたものである。ポンチ(1)の側板01に
は複数個(図示の例では3個)の溶接ヘッドQ:りと共
に、各溶接ヘッドQ騰の位置決定をする上での参照とな
るターゲット(ハ)が固定されている。このターゲット
に)を基準点とする各溶接ヘッド(13の位置座標はコ
ンピュータにプログラム入力されており、このプログラ
ムに従ってモータが制御駆動され、平面鏡翰の入射ビー
ム(ロ)に対する傾斜角が変更され、平面鏡(イ)での
反射ビームが各溶接ヘッドa4に順次導かれるように構
成されている。
第7図に示す装置例においては、複数の溶接ヘッドα葎
が、はめ合い型枠(ハ)及び四から成る位置決め及び握
シアセンブリ上に固定されており、前記型枠(7)、(
2)は、それぞれ溶接加工部材りυを握りそして位置決
めすべく、フレーム(2)に相対回動自在に取り付けら
れている。更に、該フレームに)は支持部材■に枢支さ
れ、枢軸に)回りの回動が自在となっている。フレーム
r、34には複数個(図示の例では4個)の引込鏡く埒
が枢軸に)に沿って一列に配置されており、支持部材(
ロ)に固定された、枢軸に)上に位置する鏡(ロ)に反
射する入射レーザービーム(至)が、該軸曽に沿って進
行すべく構成されている。しだがって、各引込鏡に)の
逐次的な引込操作によシ、各溶接ヘッド03に逐次導か
れるレーザービームは、型枠に)に形成された貫通孔を
抜けて加工部劇clv上に焦点整合されるので、該加工
部材9uは4箇所で点溶接されることとなる。
が、はめ合い型枠(ハ)及び四から成る位置決め及び握
シアセンブリ上に固定されており、前記型枠(7)、(
2)は、それぞれ溶接加工部材りυを握りそして位置決
めすべく、フレーム(2)に相対回動自在に取り付けら
れている。更に、該フレームに)は支持部材■に枢支さ
れ、枢軸に)回りの回動が自在となっている。フレーム
r、34には複数個(図示の例では4個)の引込鏡く埒
が枢軸に)に沿って一列に配置されており、支持部材(
ロ)に固定された、枢軸に)上に位置する鏡(ロ)に反
射する入射レーザービーム(至)が、該軸曽に沿って進
行すべく構成されている。しだがって、各引込鏡に)の
逐次的な引込操作によシ、各溶接ヘッド03に逐次導か
れるレーザービームは、型枠に)に形成された貫通孔を
抜けて加工部劇clv上に焦点整合されるので、該加工
部材9uは4箇所で点溶接されることとなる。
第8図に示す装置iQ例における型枠(ハ)は、摺動レ
ール(至)上を摺動自在に設けられたフレームc荀に支
持され、水平移動が自在となっている。前入射レーザー
ビーム(至)が、軸(33’)に潅って進行し鏡に)上
に導かれるよう構成されている。しだがって、各引込鏡
に)の逐次的な引込操作により、各溶接ヘッド時に逐次
導かれるレーザービームは、はめ合い型枠に)及び(2
)に位置決め固定された加工部材6υ上に焦点整合され
るので、該加工部材C+υは複数箇所で点溶接されるこ
ととなる。
ール(至)上を摺動自在に設けられたフレームc荀に支
持され、水平移動が自在となっている。前入射レーザー
ビーム(至)が、軸(33’)に潅って進行し鏡に)上
に導かれるよう構成されている。しだがって、各引込鏡
に)の逐次的な引込操作により、各溶接ヘッド時に逐次
導かれるレーザービームは、はめ合い型枠に)及び(2
)に位置決め固定された加工部材6υ上に焦点整合され
るので、該加工部材C+υは複数箇所で点溶接されるこ
ととなる。
第9図に示す装置例は、自動車のドア部材用パネルOυ
、四を位置決め、固定、そして溶接するものである。位
置決め固定用アセンブリとしてのポンチ酸とダイ曽は、
それらの接面(481)及び(441)が前記パネルリ
v、(6)の接面と一致すべく加工成形されており、両
者−2(財)を相互移動させながらパネル1〃、(6)
の位置決め及び固定が正確に行なえるようになっている
。前記ポンチ0騰は固定されているが、n((記ダイ@
青は移動プレス(へ)のプレス台上に搭載されており、
図中実線で示される位置決め固定用高位置と、図中点線
で示される低位置間の移動が自在となっている。高位置
での両パネル1υ、(6)の一部ないしは全体の溶接が
完了し、移動プレス四を下降させると、両パネル(6)
、に)はプレス台上に支持されつつ同時に下降し始める
。移動プレスに)が更に下降する間に、前記両パネルQ
IJ +(6)はサポートt<ty及び+471に受け
取られ、生産ラインの次工程に搬送される。前記固定ポ
ンチ四には複数個の貫通孔(7)が穿設されておシ、レ
ーザービームジェネレータ四から放射されるレーザービ
ームに)は、鏡■、(51)及び(52)に順次反射し
各溶接ステーション(58)に導かれた後、前記貫通孔
(7)を経て、重畳パネル+4υ、(6)の溶接部上に
焦点整合される。
、四を位置決め、固定、そして溶接するものである。位
置決め固定用アセンブリとしてのポンチ酸とダイ曽は、
それらの接面(481)及び(441)が前記パネルリ
v、(6)の接面と一致すべく加工成形されており、両
者−2(財)を相互移動させながらパネル1〃、(6)
の位置決め及び固定が正確に行なえるようになっている
。前記ポンチ0騰は固定されているが、n((記ダイ@
青は移動プレス(へ)のプレス台上に搭載されており、
図中実線で示される位置決め固定用高位置と、図中点線
で示される低位置間の移動が自在となっている。高位置
での両パネル1υ、(6)の一部ないしは全体の溶接が
完了し、移動プレス四を下降させると、両パネル(6)
、に)はプレス台上に支持されつつ同時に下降し始める
。移動プレスに)が更に下降する間に、前記両パネルQ
IJ +(6)はサポートt<ty及び+471に受け
取られ、生産ラインの次工程に搬送される。前記固定ポ
ンチ四には複数個の貫通孔(7)が穿設されておシ、レ
ーザービームジェネレータ四から放射されるレーザービ
ームに)は、鏡■、(51)及び(52)に順次反射し
各溶接ステーション(58)に導かれた後、前記貫通孔
(7)を経て、重畳パネル+4υ、(6)の溶接部上に
焦点整合される。
第10図の平面図に示すように、各溶接ステーション(
53)はポンチ(財)の外周上に離間して配置されてお
り、2つの配光アセンブIJ (511) 。
53)はポンチ(財)の外周上に離間して配置されてお
り、2つの配光アセンブIJ (511) 。
(512)に取シ付けられた鏡(δl)の向き変更によ
シ、該鏡(51)に反射するレーザービームがその進行
方向(54)を変更しつつ、逐次各溶接ステーション(
53)に導かれるように構成されている。@(51)の
向きは、コンピュータ制御によシ極めて正確に変更され
る。
シ、該鏡(51)に反射するレーザービームがその進行
方向(54)を変更しつつ、逐次各溶接ステーション(
53)に導かれるように構成されている。@(51)の
向きは、コンピュータ制御によシ極めて正確に変更され
る。
第11図乃至第12図に、自動車の本体構成部材を溶接
する装置例を示す。
する装置例を示す。
この装置においては、溶接ステーションは2つの同一の
可動アセンブリ(55)(第7図にその一つを示した)
から構成され、各アセンブリ(55)には移動自在の位
置決め及び握り装置(56)が設けられている。これら
位置決め及び握シ装檻(56)には多数の貫通孔が穿設
されておシ、各貫通孔上には溶接ヘッド(57)が支持
されている。各アセンブリ(55)に相応する、−白々
いしは二台以上のレーザービームジェネレータから放射
されたレーザービームは、複数個の配光アセンブリ(5
8)、(59)、(60)1(61)を介して、多数の
鏡(62)に逐次配光される。@鏡(62)で反射した
レーザービームは、次いで各鏡(62)に相応する溶接
ステーション(57)に導かれる。上記配光には、前記
第3図から第8図に示されるいずれかの方法が用いられ
る。上記装置を更に詳しく説明するため、車体のルーフ
(63)をドアフレーム(64)及びガター(65)に
溶接する際の構成を第12図に示す。尚、第12図中(
72)は、溶接保護ガス送入用のパイプである。
可動アセンブリ(55)(第7図にその一つを示した)
から構成され、各アセンブリ(55)には移動自在の位
置決め及び握り装置(56)が設けられている。これら
位置決め及び握シ装檻(56)には多数の貫通孔が穿設
されておシ、各貫通孔上には溶接ヘッド(57)が支持
されている。各アセンブリ(55)に相応する、−白々
いしは二台以上のレーザービームジェネレータから放射
されたレーザービームは、複数個の配光アセンブリ(5
8)、(59)、(60)1(61)を介して、多数の
鏡(62)に逐次配光される。@鏡(62)で反射した
レーザービームは、次いで各鏡(62)に相応する溶接
ステーション(57)に導かれる。上記配光には、前記
第3図から第8図に示されるいずれかの方法が用いられ
る。上記装置を更に詳しく説明するため、車体のルーフ
(63)をドアフレーム(64)及びガター(65)に
溶接する際の構成を第12図に示す。尚、第12図中(
72)は、溶接保護ガス送入用のパイプである。
図において、アセンブリ(55)は位置決め固定部材(
561)、(562)及び(563)から構成されてお
り、部利(561)及び(563)はそれぞれジヤツキ
により軸(564)、’(565)回りの回動が自在と
なっている。位置決め固定部材(561)には溶接ステ
ーション(57)が固定されており、該溶接ステーショ
ン(57)から出るレーザービーム(571)は、貫通
孔(7)を通過し、ルーフ(63)、ドアフレーム(6
4)及びガター(65)の重畳位置(572)上に焦点
整合される。
561)、(562)及び(563)から構成されてお
り、部利(561)及び(563)はそれぞれジヤツキ
により軸(564)、’(565)回りの回動が自在と
なっている。位置決め固定部材(561)には溶接ステ
ーション(57)が固定されており、該溶接ステーショ
ン(57)から出るレーザービーム(571)は、貫通
孔(7)を通過し、ルーフ(63)、ドアフレーム(6
4)及びガター(65)の重畳位置(572)上に焦点
整合される。
この発明装置によれば、加工部材を一挙に位置決め固定
する複数個のポジショナ及び/又は把持具と、複数個の
溶接手段とが、溶接加工の対象となる例えば自動車車体
のタイプに応じてそれらの相対固定位置が決定され、複
数のツーリングアセンブリが構成される。例えば、自動
車車体の溶接ステーションは、それぞれ複数のツーリン
グアセンブリ(56)を備えた複数の横動アセンブリか
ら構成され、これらの共働に↓り自動車車体(66)の
構成部材の溶接作業が行なわれる。同様に、この発明に
よれば、それぞれ前記複数の横動アセンブリから構成さ
れる複数の溶接ステーションを、単一搬送ライン内に設
けた複数の分岐ラインに泪って設置することで、同一生
産ライン内に複数の溶接ステーションを組み入れること
ができる。これを第13図に例示する。単一搬送ライン
(70)内に並設された8つの溶接ステーション(67
) 、 (68) + (69)には、4台のレーザー
ビームジェネレータ(71)からレーザービームが供給
される。各レーザービームジェネレータ(71)から放
射されるレーザービームは、複数個の配光ステーション
(711)に逐次導かれる。勿論、配光ステーション(
712)の配置次第では、単一のレーザービームジェネ
レータ(71)からのレーザービームを、各溶接ステー
ション(67) 、 (68) 、 (69)に逐次送
りこむようにするととも可能である。
する複数個のポジショナ及び/又は把持具と、複数個の
溶接手段とが、溶接加工の対象となる例えば自動車車体
のタイプに応じてそれらの相対固定位置が決定され、複
数のツーリングアセンブリが構成される。例えば、自動
車車体の溶接ステーションは、それぞれ複数のツーリン
グアセンブリ(56)を備えた複数の横動アセンブリか
ら構成され、これらの共働に↓り自動車車体(66)の
構成部材の溶接作業が行なわれる。同様に、この発明に
よれば、それぞれ前記複数の横動アセンブリから構成さ
れる複数の溶接ステーションを、単一搬送ライン内に設
けた複数の分岐ラインに泪って設置することで、同一生
産ライン内に複数の溶接ステーションを組み入れること
ができる。これを第13図に例示する。単一搬送ライン
(70)内に並設された8つの溶接ステーション(67
) 、 (68) + (69)には、4台のレーザー
ビームジェネレータ(71)からレーザービームが供給
される。各レーザービームジェネレータ(71)から放
射されるレーザービームは、複数個の配光ステーション
(711)に逐次導かれる。勿論、配光ステーション(
712)の配置次第では、単一のレーザービームジェネ
レータ(71)からのレーザービームを、各溶接ステー
ション(67) 、 (68) 、 (69)に逐次送
りこむようにするととも可能である。
第1図はこの発明装置の部分断面図、第2図は同部分斜
視図、第8図乃至第5図は溶接ヘッドにレーザービーム
を配光する配光手段の8実施態様を示す説明線図、第6
図はピボットミラーを用いるレーザービーム配光手段の
一実施例の斜視線図、第7図乃至第8図は複数個の鏡を
一列に配置した配光手段の2実施例を示す斜視線図、第
9図は自動車のドアを溶接するのに使用するこの発明の
多点溶接装置の部分横断面図、第10図は第9図の線A
−人についての線図、第11図は自動車車体の構成部材
を溶接するこの発明の多点溶接装置の斜視図、第12図
は第11図の線B−Bについての部分断面図、第13図
は単一搬送ライン上に配置された3台の同種ないしは異
種の自動車車体を同時に溶接するこの発明装置の立面図
である。 (1)・・・・・・ポンチ、(?ン・・・・ダイ、(1
1)、(21)・・・支持面、(3) + (4)・・
・・・・加工部材、(7ン・・・・貫通孔、0’l)・
・・・・溶接ヘッド、αつ・・・・・溶接具、αQ 、
四、 (17)(ト)、仏や、(財)、(2)・・・
鏡。 丁−イ、′、抽 正 書 (方式) 昭111 A O+1’、 2 月20111 ・IG
l’lの表引 ・− 昭和59ずl 特 〔゛) 第 158558:;ニジ
発明の名称 多点61粁5ビ冴置 :3. flllIBl 1 ・J古 ・Ii 1′lとの1“、!If、j−・ 特 8「
用111型人fi: l’ll フランス共和国 ヴア
ル・ド・マルヌヴイトリ・ジュール・セーヌ ケ・ジュール・ゲスト //2 名称 シャーキ・ニス・ア ・1 代 」甲 八 1i: +’li )、1lzll’、I’ kl:h
市り、Ifhll’、 ′、、’Q輔51− l l
8 & l rr北Lli、’ij’llル ’:Flll’1ノ<II’+iLl+ii好4−−1
2211代)氏 旨 (8()・171 f1’−IT
j 1.’ 、11: N’ 、 l”’ ”、、、”
l、 了゛r1. rll!1117ii令tr+ l
l LllI山(1に0年7月220 (発送日)(
、1市 11 のλ・11仁 し゛、1山1 7、 補正の内容 願書に最初添付した図面の浄Cを別紙のとおり(内容に
襄更なし)提出する。 8、r&イvl書類の目録 図 面 1通 代理人 弁理士 北 村 イ1′ ハ
視図、第8図乃至第5図は溶接ヘッドにレーザービーム
を配光する配光手段の8実施態様を示す説明線図、第6
図はピボットミラーを用いるレーザービーム配光手段の
一実施例の斜視線図、第7図乃至第8図は複数個の鏡を
一列に配置した配光手段の2実施例を示す斜視線図、第
9図は自動車のドアを溶接するのに使用するこの発明の
多点溶接装置の部分横断面図、第10図は第9図の線A
−人についての線図、第11図は自動車車体の構成部材
を溶接するこの発明の多点溶接装置の斜視図、第12図
は第11図の線B−Bについての部分断面図、第13図
は単一搬送ライン上に配置された3台の同種ないしは異
種の自動車車体を同時に溶接するこの発明装置の立面図
である。 (1)・・・・・・ポンチ、(?ン・・・・ダイ、(1
1)、(21)・・・支持面、(3) + (4)・・
・・・・加工部材、(7ン・・・・貫通孔、0’l)・
・・・・溶接ヘッド、αつ・・・・・溶接具、αQ 、
四、 (17)(ト)、仏や、(財)、(2)・・・
鏡。 丁−イ、′、抽 正 書 (方式) 昭111 A O+1’、 2 月20111 ・IG
l’lの表引 ・− 昭和59ずl 特 〔゛) 第 158558:;ニジ
発明の名称 多点61粁5ビ冴置 :3. flllIBl 1 ・J古 ・Ii 1′lとの1“、!If、j−・ 特 8「
用111型人fi: l’ll フランス共和国 ヴア
ル・ド・マルヌヴイトリ・ジュール・セーヌ ケ・ジュール・ゲスト //2 名称 シャーキ・ニス・ア ・1 代 」甲 八 1i: +’li )、1lzll’、I’ kl:h
市り、Ifhll’、 ′、、’Q輔51− l l
8 & l rr北Lli、’ij’llル ’:Flll’1ノ<II’+iLl+ii好4−−1
2211代)氏 旨 (8()・171 f1’−IT
j 1.’ 、11: N’ 、 l”’ ”、、、”
l、 了゛r1. rll!1117ii令tr+ l
l LllI山(1に0年7月220 (発送日)(
、1市 11 のλ・11仁 し゛、1山1 7、 補正の内容 願書に最初添付した図面の浄Cを別紙のとおり(内容に
襄更なし)提出する。 8、r&イvl書類の目録 図 面 1通 代理人 弁理士 北 村 イ1′ ハ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 溶接加工される部材の相対位置を決めるポジショナ
と、該部材を固定する把持具と、前記ポジショナ及び把
持具により位置固定される前記部材を特定点で点溶接す
る溶接手段とから成り、前記ポジショナ及び把持具が前
記部材の外形に合致する形状の支持面を有すべく構成さ
れた自動車車体等の被溶接体の多点溶接装置において、
前記ポジショナ及び/又は把持具(t) 、 (2)の
少なくとも特定の一つが、支持面(lz)、(21)上
、部材(3) + (4)と直交する方向に開口する貫
1通孔(7)を備えると共に、前記溶接手段0がポジシ
ョナ及び/又は把持具上、貫通孔と直交する方向に固定
され、前記貫通孔を介してスポット溶接が行なわれるこ
とを特徴とする多点溶接装置。 り)特許請求の範囲第0項記載の多点溶接装置であって
、ポジショナが、溶接加工される部材(3) + (4
)の少なくとも一部形状に合致する接面を備えたポンチ
及びダイ(1) 、 (2)から構成され、把持具を兼
用することを特徴とする装置。 ■ 特許請求の範囲第■項記載の多点溶接装置であって
、貫通孔(7)及び溶接手段α葎が、ポンチ(1)又は
ダイ(2)のいずれか一方に設けられていることを特徴
とする装置。 ■ 特許請求の範囲第■項から第0項のいずれか一つに
記載の多点溶接装置であって、溶接手段Q4が、ポジシ
ョナ及び/又は把持具(1)。 (2)上、貫通孔(7)と直交する方向に固定したレー
ザービーム溶接ヘッド(6)から構成されることを特徴
とする装置。 ■ 特許請求の範囲第0項記載の多点溶接装置であって
、レーザービームを部材上に焦点整合する複数個のレー
ザービーム溶接ヘッド04を、同一のポジショナ及び/
又は把持具上、貫通孔(7)と直交する方向に固定する
と共に、前記溶接ヘッドQ3にレーザービームを供給す
る単一レーザービーム源を設け、更には、該レーザービ
ーム源と前記複数個のレーザービーム溶接ヘッド04と
の間に、レーザービーム配光手段θ:♀、 uf9 、
αη、 (la 、(イ)、し→、@を設け、該配光手
段により1)11記レーザービーム源より放射されるレ
ーザービームを各溶接ヘッドθ4に逐次送りこみ、前記
ポジショナ及び/又は把持具により位置決め固定された
部材を、貫通孔を介して逐次的にスポット溶接すべく構
成したことを特徴とする装置。 (6)特許請求の範囲第0項記載の多点溶接装置であっ
て、配光手段が、コンピュータ制御される駆動モータの
作用・により制御回動される鏡と、ポジショナ及び/又
は把持具上に固定された、各溶接ヘッドにレーザービー
ムを逐次配光する際の前記鏡の配向参照点となるターゲ
ットと、から成ることを特徴とする装置。 ■ 特許請求の範囲第0項記載の多点溶接装置であって
、配光手段を、レーザービームジェネレータから放射さ
れる入射レーザービーム光軸上に逐次的に出入シする、
2点間移動が自在な複数個の鏡(1〜、 ue 、α力
から構成し、レーザービームを逐次各溶接ヘッドに送り
こみ、逐次的なスポット溶接を行なうようにしたことを
特徴とする装置。 ■ 特許請求の範囲第0項記載の多点溶接装置であって
、レーザービーム光軸上への出入りが自在な複数個の鏡
が、ポジショナ上に固定されていることを特徴とする装
置。 ■ 特許請求の範囲第0項から第■項のいずれか一つに
記載の多点溶接装置であって、ポジショナ及び/又は把
持具が枢支軸回りの回動が自在であると共に、該枢支軸
に泪って鏡が配置されていることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8312441A FR2549759B1 (fr) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | Installation de soudage a points multiples, notamment pour carrosserie de vehicule |
FR8312441 | 1983-07-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60152387A true JPS60152387A (ja) | 1985-08-10 |
JPH0436792B2 JPH0436792B2 (ja) | 1992-06-17 |
Family
ID=9291171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59158558A Granted JPS60152387A (ja) | 1983-07-27 | 1984-07-27 | 多点溶接装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4654505A (ja) |
EP (1) | EP0136190B1 (ja) |
JP (1) | JPS60152387A (ja) |
DE (1) | DE3462755D1 (ja) |
ES (1) | ES8503995A1 (ja) |
FR (1) | FR2549759B1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0489191A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Nissan Motor Co Ltd | レーザー溶接装置 |
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