JP3716789B2 - Clamping device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接する際のワークの位置決め及び固定のためのクランプ装置、及び、該クランプ装置のアクチュエータへの給電方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6に、従来のアクチュエータの動力供給方式の概要及びその装置の構成を示す。
【0003】
自動車の車体組立ラインでは、溶接ロボット100による自動スポット溶接が行われているが、スポット溶接の際の組立精度を確保するために、クランプ装置2が用いられている。
【0004】
図6に示すように、当該クランプ装置2は、ワークの組立精度を確保するためにワークの形状に合わせて加工されたゲージ4と、当該ゲージ4をワークに対して密着させ、固定させ、又は開放させるためのアクチュエータであるエアシリンダ5と、から構成されている。
【0005】
ところで、近年の多品種少量生産に伴い、設備のフレキシブル化が要求されており、当該クランプ装置2も例外ではなく、多車種への対応が要求されている。こうしたフレキシブル化の対応の1つの方法として、クランプ装置2をパレット台車1に搭載し、例えば、パレット台車巡回手段200により当該パレット台車1を車体組立ライン内を巡回させる方法がある。
【0006】
さらに、当該クランプ装置2を搭載したパレット台車1としては、生産車種に合わせた専用のクランプ装置2を搭載したパレット台車1を多数用意し、車体組立ライン内を巡回させる方法と、当該クランプ装置2の制御に汎用性を持たせることによって、1つのパレット台車1により複数の車種に対応させ、車体組立ライン内を巡回させる方法がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクランプ装置2を搭載したパレット台車1の周辺装置は、図6に示すように、パレット台車1と、当該パレット台車1上のクランプ装置2と、アクチュエータ用制御装置10と、動力供給用接続装置20と、アクチュエータ用動力源30と、溶接ロボット100と、溶接ロボット用制御装置110と、溶接機用制御装置140と、溶接機用電源150と、パレット台車巡回手段200とから構成されている。
【0008】
アクチュエータ用制御装置10は、エアシリンダ5の駆動を制御する制御手段であり、また、汎用性を有するパレット台車1においては、各車種ごとに適切に複数のエアシリンダ5の制御を行うための制御手段であり、当該アクチュエータ用制御装置10からの制御信号は、後述する動力供給用接続装置20に送信される。
【0009】
アクチュエータ用動力源30は、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2のエアシリンダ5に動力を供給する動力源であり、当該アクチュエータ用動力源30から動力供給用接続装置20までに動力を伝達するための配線又は配管等による動力伝達手段31を必要とする。
【0010】
また、動力供給用接続装置20は、アクチュエータ用動力源30から動力伝達手段31を介して供給されるエアの動力を、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2のエアシリンダ5に供給する手段であり、また、アクチュエータ用制御装置10から送信された制御信号を受信する手段である。
【0011】
さらに、動力供給用接続装置20には、パレット台車1側に、動力を供給するための出力部21が具備されており、また、パレット台車1の側面部には、当該出力部21から供給される動力を入力するための入力部25が設けられている。パレット台車1が、例えば、パレット台車巡回手段200により、車体組立ライン内を巡回し、スポット溶接の作業を行うためのパレット台車1の停止位置(以下、パレット台車停止位置とも言う。)に位置決めされ、停止した後、動力供給用接続装置20の出力部21が、パレット台車1の側面部の入力部25に向かってスライドして移動し、動力供給用接続装置20の出力部21と、パレット台車1の入力部25とが結合することにより、アクチュエータ用動力源30から動力伝達手段31を介して供給された動力が、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2のエアシリンダ5に供給され、また、アクチュエータ用制御装置10は、当該動力供給用接続装置20を介して、エアシリンダ5の制御を行うことが可能となる。
【0012】
従って、パレット台車1が車体組立ライン内を巡回するため、基本的に、パレット台車停止位置1箇所につき、1台のアクチュエータ用制御装置10と、1台の動力供給用接続装置20と、1台のアクチュエータ用動力源30と、を必要とし、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管の動力伝達手段31を設ける必要がある。
【0013】
一般的に、1つの自動車の車体組立ラインには多くの溶接ロボット100が設けらており、それに伴い、先述のパレット台車停止位置も多く存在し、当該パレット台車停止位置と同じ数の、アクチュエータ用制御装置10と、動力供給用接続装置20と、アクチュエータ用動力源30と、さらに、それに伴い動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達手段31をする必要があり、その設備投資、配線工事に膨大なコストを費やす必要があるという問題があった。
【0014】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、クランプ装置のアクチュエータに対して、アクチュエータ用動力源と、アクチュエータ用制御装置とを専用に設ける必要のないクランプ装置、及び、アクチュエータへの給電方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明によれば、溶接機の溶接ガンによるワークの溶接の際に前記ワークの組立精度を確保するために、ゲージを前記ワークに密着させることにより前記ワークを位置決めし固定するクランプ装置であって、前記ゲージを開閉させる電動アクチュエータと、前記電動アクチュエータに電気的に接続された端子と、を備え、前記溶接ガンの先端に装着され、前記ワークに直接接触して前記ワークの溶接を行う一対の溶接チップが前記端子に接触して、前記電動アクチュエータを駆動させるための電力が前記溶接機の電源から供給されるクランプ装置が提供される。
【0016】
クランプ装置の電動アクチュエータを駆動させるための動力として、溶接用電源からクランプ駆動用電力を電動アクチュエータに供給することにより、アクチュエータ用動力源、及び、パレット台車上のクランプ装置に動力を供給するための動力供給用接続装置を設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体の設置が不要となる。
【0017】
(2)上記発明においては特に限定されないが、前記電動アクチュエータは、前記溶接機の制御手段により制御される前記溶接チップに流す溶接電流の大きさ及び通電時間のパラメータに応じて制御されることがより好ましい。
【0018】
クランプ装置の電動アクチュエータを駆動させるための動力として、溶接用電源からクランプ駆動用電力を電動アクチュエータに供給し、溶接機の制御手段により制御される溶接チップに流す溶接電流の大きさ及び通電時間のパラメータに応じて電動アクチュエータの制御を行うことにより、アクチュエータ用制御装置を設ける必要がなくなる。
【0019】
(3)上記発明においては特に限定されないが、第1の端子から入力された電力を複数の電動アクチュエータに供給するように配線された第1の給電系統と、第2の端子から入力された電力を他の複数の電動アクチュエータに供給するように配線された第2の給電系統と、を備えていることがより好ましい。
【0020】
多車種に対応するためのフレキシブルなパレット台車において、クランプ装置に、2つの端子と、複数の電動アクチュエータとを具備させ、第1の端子から入力されたクランプ駆動用電力を複数の電動アクチュエータに供給するように配線された第1の給電系統と、第2の端子から入力されたクランプ駆動用電力を他の複数の電動アクチュエータに供給するように配線された第2の給電系統とを備えることによって、例えば、複数の溶接ロボットの動作範囲内に配置されているパレット台車停止位置にて、各溶接ロボットが当該端子を挟持するか否かにより、車種に対応した各電動アクチュエータの動作が可能となり、車種ごとに対応させるためのクランプの数に見合った制御を行うアクチュエータ用制御装置を設ける必要がなくなる。
【0021】
(4)上記目的を達成するために、本発明によれば、溶接機の溶接ガンによるワークの溶接の際に前記ワークの組立精度を確保するために、ゲージを前記ワークに密着させることにより前記ワークを位置決めし固定するクランプ装置において、前記ゲージを開閉させる電動アクチュエータに対して外部から駆動用電力を供給する給電方法であって、前記溶接ガンの先端に装着され、前記ワークに直接接触して前記ワークの溶接を行う一対の溶接チップを、前記電動アクチュエータに電気的に接続された端子に接触させて、前記電動アクチュエータを、前記溶接機の電源より供給される電力により駆動させるクランプ装置への給電方法が提供される。
【0022】
電動アクチュエータを駆動させるための動力として、溶接用電源からクランプ駆動用電力を電動アクチュエータに供給することにより、電動アクチュエータ用動力源、及び、パレット台車上のクランプ装置に動力を供給するための動力供給用接続装置を設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体の設置が不要となる。
【0023】
(5)上記発明においては特に限定されないが、前記電動アクチュエータを、前記溶接機の制御手段により制御される溶接チップに流す溶接電流の大きさ及び通電時間のパラメータに応じて制御することがより好ましい。
【0024】
クランプ装置の電動アクチュエータを駆動させるための動力として、溶接用電源からクランプ駆動用電力を電動アクチュエータに供給し、溶接機の制御手段により制御される溶接チップに流す溶接電流の大きさ及び通電時間のパラメータに応じて電動アクチュエータの制御を行うことにより、アクチュエータ用制御装置を設ける必要がなくなる。
【0025】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、クランプ装置の電動アクチュエータを駆動させるための動力として、溶接用電源からクランプ駆動用電力を供給することにより、アクチュエータ用動力源、及び、パレット台車上のクランプ装置に動力を供給するための動力供給用接続装置を設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体の設置が不要となり、設備投資及び配線工事に必要なコストを抑える事が可能となる。
【0026】
請求項2記載の発明によれば、溶接機の制御手段により電動アクチュエータの制御を行うことにより、アクチュエータ用制御装置を設ける必要がなくなり、設備投資を抑えることが可能となる。
【0027】
請求項3記載の発明によれば、多車種に対応するため、特に、クランプ装置のゲージや電動アクチュエータの数が多く、汎用性を有するパレット台車において、車種ごとに対応させるための電動アクチュエータの数に見合った制御を行うアクチュエータ用制御装置を設ける必要がなくなり、設備投資を抑えることが可能となる。
【0028】
請求項4記載の発明によれば、アクチュエータ用動力源、及び、パレット台車上のクランプ装置に動力を供給するための動力供給用接続装置を設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体の設置が不要となり、設備投資及び配線工事に必要なコストを抑える事が可能となる。
【0029】
請求項5記載の発明によれば、溶接機の制御手段により電動アクチュエータの制御を行うことにより、アクチュエータ用制御装置を設ける必要がなくなり、設備投資を抑えることが可能となる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0031】
[第1実施形態]図1は、本発明の第1実施形態における溶接ロボット100の溶接ガン120による電動アクチュエータ3への給電方式の概要及びその装置の構成を示す図であり、図2は、本発明の第1実施形態における溶接チップ130a、130bと、端子50の要部を示す図であり、図3は、本発明の第1実施形態における電気系統のシステムの構成を示す図である。また、図4は、本発明の第1実施形態における溶接ロボット用制御装置110及び溶接機用制御装置140による制御の手順を示したフローチャートである。
【0032】
図1に示すように、本発明の第1実施形態は、車体組立ライン内を巡回するパレット台車1と、溶接ロボット100と、当該溶接ロボット100の動作を制御するための溶接ロボット用制御装置110と、溶接機の制御を行う溶接機用制御装置140と、溶接機の動力源である溶接機用電源150と、当該パレット台車1を車体組立ライン内を巡回させるためのパレット台車巡回手段200とから構成されている。なお、スポット溶接の対象となるワークは図示していない。
【0033】
パレット台車1は、ワークを積載し、車体組立ライン内を巡回させるための手段であり、その上面部には、クランプ装置2を搭載している。当該クランプ装置2は、スポット溶接の際の組立精度を確保するためのワークを固定するための手段であり、ワークの組立精度を確保するためにワークの形状に合わせて加工された2組のゲージ4と、当該2組のゲージ4をワークに対して密着させ、固定させ、又は、開放させるための、2つの電動アクチュエータ3と、から構成されている。なお、図1では、当該クランプ装置2は、2組のゲージ4と、2つの電動アクチュエータ3のみが示されているが、実際には、ワークを安定して支持するために、例えば、3組以上のゲージ4と、3つ以上の電動アクチュエータ3が搭載されており、当該パレット台車1上に搭載されたゲージ4及び電動アクチュエータ3の数は、上記の数に限定されない。
【0034】
さらに、パレット台車1の溶接ロボット100側の側面部には、溶接機用電源150から溶接チップ130a、130bを介してクランプ駆動用電力を入力するための端子50が設けられている。当該端子50は、溶接ロボット100の動作により、溶接ガン120の溶接チップ130a、130bにより挟持され、溶接機用電源150からクランプ駆動用電力が入力されることにより、パレット台車1上の電動アクチュエータ3に動力としてクランプ駆動用電力が供給される。なお、当該端子50の詳細については後述する。
【0035】
溶接ロボット100は、例えば、多関節機構のロボットであり、当該多関節機構の先端部のエンドエフェクタには、溶接機である溶接ガン120が具備されており、さらに、当該溶接ガン120の先端部には、一対の溶接チップである可動溶接チップ130aと、固定溶接チップ130bが対向して装着されている。また、当該溶接ロボット100は、溶接ロボット用制御装置110により制御が行われる。
【0036】
溶接ガン120によるスポット溶接は、溶接機用制御装置140により制御が行われ、その制御パラメータとしては、例えば、溶接パターンである溶接電流の大きさ及び通電時間がある。また、溶接ガン120の先端部に装着された溶接チップ130a、130bには、溶接機用電源150より溶接機用制御装置140を介して、クランプ駆動用電力が供給される。
【0037】
パレット台車巡回手段200は、架台210と、複数のローラ回転用モータ220と、複数の巡回用ローラ230とから構成されており、パレット台車1を車体組立ライン内を巡回させるための手段であり、パレット台車1の幅に合わせて、パレット台車1の両端を巡回用ローラ230が支持するように設けられている。当該パレット台車巡回手段200は、ローラ回転用モータ220を駆動させ、巡回用ローラ230を回転させることによりパレット台車1を巡回させ、適切な位置でパレット台車1を停止させることが可能である。また、例えば、センサ等によりスポット溶接を行うための停止位置に、即ち、パレット台車停止位置に、パレット台車1が到着したことを検知し、パレット台車1をパレット台車停止位置に位置決めし、停止させることが可能な手段である。さらに、例えば、パレット台車巡回手段200からの当該停止完了信号を溶接ロボット用制御装置110が受信することにより、後に詳述するクランプ装置3によるワークの固定のための動作を開始することが可能である。
【0038】
図2は、本発明の第1実施形態における溶接チップ130a、130bと、端子50の要部を示す図である。
【0039】
端子50は、図2に示すように、その断面形状が3層構造となっており、導電特性を有する上層面51aと、絶縁特性を有する中層面51bと、導電特性を有する下層面51cとから構成されている。当該導電特性を有する上層面51a及び下層面51cは、パレット台車1内にある駆動モータ用電源変換器4を介して電動アクチュエータ3に電力を供給するように配線されている。当該上層面51aの上面に可動溶接チップ130aが接触し、それと同時に、当該下層面51cの下面に固定溶接チップ130bが接触することにより、溶接機用電源150より溶接チップ130a、130bを介して端子50にクランプ駆動用電力が入力され、そして、当該入力されたクランプ駆動用電力は、電動アクチュエータ3に供給される。また、中層面51bは、その絶縁特性により、可動溶接チップ130aから固定溶接チップ130bへの直接的な通電により電動アクチュエータ3へのクランプ駆動用電力の供給に影響を及ぼすのを防止している。なお、図2には、当該上層面51a及び下層面51cから電動アクチュエータ3に至る配線は図示していない。なお、溶接ガン120の先端部に装着された溶接チップ130a、130bと、端子50の上層面51a、下層面51cの関係は、特に上記の関係に限定されるものではなく、例えば、固定溶接チップ130bが、上層面51aに接触し、それと同時に、可動溶接チップ51aが下層面51bに接触するような関係であってもよい。
【0040】
図3は、本発明の実施形態における電気系統のシステムの構成を示す図である。
【0041】
溶接機用電源150から溶接チップ130a、130bまでの構成は、通常の溶接機の電気系統のシステムと同様の構成であり、溶接機用電源150より、溶接機用制御装置140、溶接機用トランスTrを介して可動溶接チップ130a及び固定溶接チップ130bにクランプ駆動用電力が供給される。なお、溶接機用制御装置140では、通常の溶接時は、通電パターンである溶接電流の大きさ及び通電時間を制御している。
【0042】
本実施形態においては、この通常の溶接機の電気系統のシステムをそのまま利用し、さらにパレット台車1の側面部に設けられた端子50の上層面51aの上面に可動溶接チップ130aが接触し、それと同時に、当該端子50の下層面51cの下面に固定溶接チップ130bが接触することにより、溶接機用電源150から溶接チップ130a、130bを介して、端子50の上層面51a及び下層面51cにクランプ駆動用電力が入力され、さらに、当該入力されたクランプ駆動用電力は、端子50の上層面51a及び下層面51cからパレット台車1上に搭載されたクランプ装置2内に供給され、アクチュエータ用電源変換器6を経由して電動アクチュエータ3に供給される。
【0043】
以上のように、電動アクチュエータ3を駆動させるための動力として、溶接機用電源150からクランプ駆動用電力を供給することにより、従来のような、アクチュエータ用動力源30、及び、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2に動力を供給するための動力供給用接続装置20を設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体31の設置が不要となり、設備投資及び配線工事に必要なコストを抑える事が可能となる。
【0044】
ここで、例えば、溶接機が単相交流溶接機の場合、溶接チップ130a、130bに流れる溶接電流は、商用周波数と同等の単相交流であるため、電動アクチュエータ3は、単相誘導モータや交流整流子モータ等の単相交流で直接起動可能なものを選択し、また、溶接機がインバータ溶接機の場合は、溶接チップ130a、130bに流れる溶接電流は、直流であるため、電動アクチュエータ3は、直流モータで回転数の制御が電圧で制御可能なものを選択することが好ましい。また、図3のアクチュエータ用電源変換器6を活用すれば、上記のように溶接機の電源に電動アクチュエータ3の種類が電源が限定されず、電動アクチュエータ3の汎用性が増す。
【0045】
次に作用について説明する。
【0046】
図4は、本発明の第1実施形態における溶接ロボット用制御装置110による溶接ロボット100の動作の制御、及び、溶接機用制御装置140による電動アクチュエータ3の駆動の制御の手順を示したフローチャートである。
【0047】
以下に、図4に基づき、溶接ロボット用制御装置110による溶接チップ130a、130bを端子50に接触させるための溶接ロボット100の動作の制御の手順、及び、溶接機用制御装置140によるパレット台車1上に搭載されたクランプ装置2の電動アクチュエータ3の駆動の制御の手順について説明する。
【0048】
まず、ステップS100において溶接ロボット用制御装置110の制御により溶接ロボット100は、エンドエフェクタである溶接ガン120の先端部に装着された一対の溶接チップ130a、130bを、端子50の近傍でありアプローチ位置である端子位置に移動させる。
【0049】
次に、ステップS200において、溶接ロボット用制御装置110の制御により溶接ロボット100は、溶接ガン120の先端部の一方に装着された固定溶接チップ130bを、端子50の下層面51cの下面に接触する状態まで移動させる。
【0050】
次に、ステップS300において、溶接ロボット用制御装置110の制御により溶接ロボット100は、溶接ガン120の先端部の可動溶接チップ130aを固定溶接チップ130bに接近させ、可動溶接チップ130aを端子50の上層面51aの上面に接触する状態に位置決めし、その状態にて閉圧する。
【0051】
可動溶接チップ130a、可動溶接チップ130bが位置決めされ、閉圧された状態で、次に、ステップS400において、溶接機用制御装置140は、パレット台車1上のクランプ装置2の電動アクチュエータ3を、駆動させるための指定の動作パターンである指定の溶接電流の大きさ及び指定の通電時間に従って、溶接機用電源150からクランプ駆動用電力を供給し、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2の電動アクチュエータ3の駆動の制御を行う。
【0052】
なお、当該電動アクチュエータ3の駆動条件は、溶接機用制御装置140のクランプ駆動用電力の制御に応じて行われ、溶接機用制御装置140の通電パターンである溶接電流の大きさは、当該電動アクチュエータ3の回転数の制御として、さらに、溶接電流の通電時間は、電動アクチュエータ3の回転時間の制御として利用することにより、電動アクチュエータ3の駆動の制御を行う。
【0053】
このように、溶接機用制御装置140によりパレット台車1上に搭載されたクランプ装置2の電動アクチュエータ3の制御を行うことにより、アクチュエータ用制御装置10が不要となり、設備投資を抑えることが可能となる。
【0054】
次に、ステップS500において、溶接機用制御装置140により、当該パレット台車1上のクランプ装置2の電動アクチュエータ3によるワークの固定の動作が終了したか否かの判断を行う。当該ステップS500において、電動アクチュエータ3によるスポット溶接の対象となるワークの固定の作業が完了したと判断されない限り(ステップS500にてNO)、ステップS400における電動アクチュエータ3の動作が継続される。ステップS500において、電動アクチュエータ3によるスポット溶接の対象となるワークの固定の作業が完了したと判断された場合(ステップS500にてYES)、ステップS600に進む。
【0055】
なお、当該ステップS500におけるワークの固定の完了の判断において、溶接機用制御装置140に具備されている溶接中に溶接条件を監視する溶接条件モニタ等の機能から抽出される検出量を、上記電動アクチュエータ3の駆動の制御にフィードバックを行うことにより、スポット溶接の際の車体の組立精度を確保するための最適なワークの固定が可能となり、さらに、ワークの固定の可否の判断に必要なセンサ等のクランプ装置2への設置が不要となる。
【0056】
電動アクチュエータ3の駆動により、スポット溶接の対象であるワークが固定されたら(ステップ500においてYES)、ステップS600において、溶接ロボット用制御装置110の制御により、溶接ロボット100は、溶接ガン120を開放させ、可動溶接チップ130aを端子50の上層面51aから離脱させる。
【0057】
次に、ステップS700において、溶接ロボット用制御装置110の制御により、溶接ロボット100は、固定溶接チップ130bを端子50の下層面51cから離脱させ、溶接ガン120を端子50から退避させる。
【0058】
次に、ステップS800において、溶接ロボット用制御装置110により溶接ロボット100は、溶接ガン120を端子50から後退させる。
【0059】
以上のように、パレット台車1の側面部に端子50を設け、当該端子50を溶接ロボット100のエンドエフェクタである溶接ガン120の先端部に装着した一対の溶接チップ130a、130bにより当該端子50を挟持し、溶接用電源150からクランプ駆動用電力を供給し、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2の電動アクチュエータ3を駆動させることにより、アクチュエータ用動力源30、及び、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2に動力を供給するための動力供給用接続装置20を設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体31の設置が不要となり、設備投資及び配線工事に必要なコストを抑える事が可能となる。
【0060】
また、溶接機用制御装置140における通電パターンである溶接電流の大きさ及び通電時間の制御パラメータにより、当該電動アクチュエータ3の駆動条件である回転数及び回転時間を制御する事により、アクチュエータ用制御装置10が不要となり、設備投資に必要なコストを抑えることが可能となる。これらの効果は、車体組立ライン全体として考えた場合、特に顕著である。
【0061】
以下に、上記の第1実施形態とは異なる実施形態である、1箇所のパレット台車停止位置に対して2台の溶接ロボット100a、100bが配置されている場合、即ち、1台のパレット台車1上の1つのワークに対して、2台の溶接ロボット100a、100bが作業を行う場合について以下に説明する。
【0062】
[第2実施形態]図5は、1つのパレット台車停止位置に対して、第1の溶接ロボット100aと、第2の溶接ロボット100bとが配置されている場合を示す平面図である。ここで、第1の溶接ロボット100aと、第2の溶接ロボット100bは、パレット台車1を間に挟んで、対向した状態で配置されており、パレット台車1上に積載されたスポット溶接に対象であるワークが、第1の溶接ロボット100a及び第2の溶接ロボット100bにより構成される動作範囲内に含まれるように、第1の溶接ロボット100aと、第2の溶接ロボット100bと、上記のパレット台車停止位置が配置されている。また、第1の溶接ロボット100aと、第2の溶接ロボット100bは、いずれも上記の第1実施形態における溶接ロボット100と同様の構造であり、エンドエフェクタに、第1実施形態と同様の構造の溶接機である溶接ガン120a、120bを備えており、当該溶接ガン120a、120bの先端部には、図示しない一対の溶接チップ130a、130bを具備している。また、第1の溶接ロボット100aは、第1の溶接ロボット用制御装置110aにより制御され、第2の溶接ロボット100bは、第2の溶接ロボット用制御装置110bにより制御されている。さらに、第1の溶接ロボット100aの第1の溶接ガン120aの先端部に装着された図示しない一対の溶接チップ130a、130bには、第1の溶接機用電源150aからクランプ駆動用電力が供給され、第1の溶接機用制御装置140aにより制御されている。また、第2の溶接ロボット100bの第2の溶接ガン120bの先端部に装着された図示しない一対の溶接チップ130a、130bには、第2の溶接機用電源150bからクランプ駆動用電力が供給され、第2の溶接機制御装置140bにより制御されている。なお、図5には、スポット溶接の対象となるワークは図示していない。
【0063】
パレット台車1上には、クランプ装置2が搭載されており、当該クランプ装置2には、図5に示すように、8つの電動アクチュエータ3a〜3hが具備されている。また、パレット台車1の側面部には、2箇所に端子50a、50bが設けられており、第1の端子50aは、第1の溶接ロボット100aの動作範囲内に位置するよう設けられており、第2の端子50bは、第2の溶接ロボット100bの動作範囲内に位置するよう設けられている。なお、第1の端子50a、及び、第2の端子50bは、共に図2に示す第1実施形態における端子50と同様の構造であり、また、その電気系統のシステムは、図3に示す第1実施形態における電気系統のシステムと同様である。
【0064】
さらに、パレット台車1上のクランプ装置2には、ひとつの端子から、複数の電動アクチュエータに給電を行うための系統、即ち給電系統、が複数設けられている。図5に示すように、本実施形態においては、2つの給電形態160a、160bが設けられており、第1の給電系統160aとして、第1の端子50aが、6つの電動アクチュエータ3a〜3fにクランプ駆動用電力を供給するように配線されている。又、第2の給電系統160bとして、第2の端子50bが、2つの電動アクチュエータ3g〜3hにクランプ駆動用電力を供給するようパレット台車1内に配線されている。
【0065】
従って、第1の端子50aのみが、第1の溶接ガン120aに挟持され、クランプ駆動用電力が供給され、第2の端子50bは、第2の溶接ガン120bに挟持されなく、クランプ駆動用電力が供給されない場合は、6つの電動アクチュエータ3a〜3fが駆動し、それ以外の2つの電動アクチュエータ3g〜3hは駆動しない。即ち、第1の給電系統160aには給電され、第2の給電系統160bには給電されない。また、第1の端子50a、及び、第2の端子50bのいずれもが、溶接ガン120a、120bに挟持され、クランプ駆動用電力が供給された場合は、8つの全ての電動アクチュエータ3a〜3hが駆動する。即ち、第1の給電系統160aと、第2の給電系統160bとのいずれにも給電される。ちなみに、第1の端子50aは、第1の溶接ガン120aに挟持されず、クランプ駆動用電力が供給されず、第2の端子50bのみが、第2の溶接ガン120bに挟持され、クランプ駆動用電力が供給された場合は、6つの電動アクチュエータ3a〜3fは駆動せず、2つの電動アクチュエータ3g〜3hは駆動する。即ち、第1の給電系統160aには給電されず、第2の給電系統160bには給電される。なお、図5においては、当該配線は便宜上、見易いように示されている。
【0066】
次に、作用について説明する。
【0067】
ここで、ある車種のワークでは、8つの全ての電動アクチュエータ3a〜3hを使用し、別の車種のワークでは、6つの電動アクチュエータ3a〜3fのみを使用する。
【0068】
以下に、まず、8つの全ての電動アクチュエータ3a〜3hを使用する車種のワークを固定する場合について説明する。
【0069】
8つの電動アクチュエータ3a〜3hを使用する車種のワークを積載したパレット台車1が、図示しないパレット台車巡回手段200により2つの溶接ロボット100a、100bの正面に位置するパレット台車停止位置に位置決めされ、停止されたら、例えば、ワークに備え付けられた図示しない車種検知手段より電気信号を溶接ロボット用制御装置110a、110bが受信することにより、当該ワークを8つの電動アクチュエータ3a〜3hに固定させる必要がある車種のワークであることを認識する。
【0070】
次に、第1の溶接ロボット100aは、第1の溶接ロボット用制御装置110aの制御により、第1の溶接ガン120aの先端に装着された溶接チップ130a、130bを、第1の端子50aの近傍でありアプローチ位置である端子位置に移動させ、次に、第1の溶接ガン120aに装着された固定溶接チップ130bを、第1の端子50aの下層面51cに接触する状態まで移動させる。
【0071】
次に、第1の溶接ロボット100aは、第1の溶接ロボット用制御装置110aの制御により、第1の溶接ガン120aの先端部に装着された可動溶接チップ130aを、固定溶接チップ130bに接近させることにより、可動溶接チップ130bを第1の端子50aの上層面51aに接触する状態に位置決めし、その状態において閉圧する。そして、第1の溶接機用制御装置140aは、パレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fを駆動するための指定の動作パターンである指定の溶接電流の大きさ及び指定の通電時間に従って、クランプ駆動用電力を第1の溶接機用電源150aから第1の給電系統160aに供給し、パレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fの制御を行う。
【0072】
なお、当該6つの電動アクチュエータ3a〜3fの制御は、第1の溶接機用制御装置140aのクランプ駆動用電力の制御に応じて行われ、通電パターンである溶接電流の大きさは、当該電動アクチュエータ3a〜3fの回転数の制御として、溶接電流の通電時間は、電動アクチュエータ3a〜3fの回転時間の制御として利用することにより、電動アクチュエータ3a〜3fの制御を行う。
【0073】
以上のように、第1の溶接機用電源150aによりパレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fへクランプ駆動用電力を供給し、第1の溶接機用制御装置140aによりパレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fの制御を行うことにより、アクチュエータ用動力源30と、アクチュエータ用制御装置10と、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2に動力を供給するための動力供給用接続装置20とを設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体31の設置が不要となり、設備投資及び配線工事に必要なコストを抑える事が可能となる。
【0074】
次に、第1の溶接機用制御装置140aにより、当該パレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fによるワークの固定の動作が終了したか否かの判断を行う。
【0075】
ワークの固定の完了の判断において、第1の溶接機用制御装置140aに具備されている溶接中に溶接条件を監視する溶接条件モニタ等の機能から抽出される検出量を、上記電動アクチュエータ3a〜3fの駆動の制御にフィードバックを行うことにより、スポット溶接の際の車体の組立精度を確保するための最適なワークの固定が可能となり、さらに、ワークの固定の可否の判断に必要なセンサ等のクランプ装置2への設置が不要となる。
【0076】
ワークが固定されたと判断されたら、第1の溶接ロボット100aは、第1の溶接ロボット用制御装置110aにより、第1の溶接ガン120aを開放させ、可動溶接チップ130aを第1の端子50aの上層面51aから離脱させ、次に、固定溶接チップ130bを第1の端子50aの下層面51cから離脱させ、さらに、第1の溶接ガン120aを第1の端子50aから退避させる。
【0077】
第2の溶接ロボット100bは、上記第1の溶接ロボット100aの動作と共に、第2の溶接ロボット用制御装置110bの制御により、第2の溶接ガン120bの先端部に装着された溶接チップ130a、130bを、第2の端子50bの近傍でありアプローチ位置である端子位置に移動させ、次に、第2の溶接ガン120bに装着された固定溶接チップ130bを、第2の端子50bの下層面51cに接触する状態まで移動させる。
【0078】
次に、第2の溶接ロボット100bは、第2の溶接ロボット用制御装置110bの制御により、第2の溶接ガン120bの先端部に装着された可動溶接チップ130aを、固定溶接チップ130bに接近させることにより、可動溶接チップ130bを第2の端子50bの上層面51aに接触する状態に位置決めし、その状態において閉圧する。そして、第2の溶接機用制御装置140bは、パレット台車1上の2つの電動アクチュエータ3g〜3hが駆動するための指定の動作パターンである指定の溶接電流の大きさ及び指定の通電時間に従って、クランプ駆動用電力を第2の溶接機用電源150bから第2の給電系統160bに供給し、パレット台車1上に搭載された2つの電動アクチュエータ3g〜3hの制御を行う。
【0079】
なお、当該2つの電動アクチュエータ3g〜3hの制御は、第2の溶接機用制御装置140bのクランプ駆動用電力の制御に応じて行われ、通電パターンである溶接電流の大きさは、当該電動アクチュエータ3g〜3hの回転数の制御として、溶接電流の通電時間は、電動アクチュエータ3g〜3hの回転時間の制御として利用することにより、電動アクチュエータ3g〜3hの制御を行う。
【0080】
以上のように、第2の溶接機用電源150bからパレット台車1上に搭載された2つの電動アクチュエータ3g〜3hにクランプ駆動用電力を供給し、第2の溶接機用制御装置140bによりパレット台車1上に搭載された電動アクチュエータ3g〜3hの制御を行うことにより、アクチュエータ用動力源30と、アクチュエータ用制御装置10と、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2に動力を供給するための動力供給用接続装置20とを設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体31の設置が不要となり、設備投資及び配線工事に必要なコストを抑える事が可能となる。
【0081】
次に、第2の溶接機用制御装置140bにより、当該パレット台車1上に搭載された電動アクチュエータ3g〜3hによるワークの固定の動作が終了したか否かの判断を行う。
【0082】
ワークの固定の完了の判断において、第2の溶接機用制御装置140bに具備されている溶接中に溶接条件を監視する溶接条件モニタ等の機能から抽出される検出量を、上記電動アクチュエータ3g〜3hの駆動の制御にフィードバックを行うことにより、スポット溶接の際の車体の組立精度を確保するための最適なワークの固定が可能となり、さらに、ワークの固定の可否の判断に必要なセンサ等のクランプ装置2への設置が不要となる。
【0083】
ワークが固定されたと判断されたら、第2の溶接ロボット100bは、第2の溶接ロボット用制御装置110bの制御により、第2の溶接ガン120bを開放させ、可動溶接チップ130aを第2の端子50bの上層面51aから離脱させ、次に、固定溶接チップ130bを第2の端子50bの下層面51cから離脱させ、さらに、第2の溶接ガン120bを第2の端子50bから退避させる。
【0084】
次に、以下に、6つの電動アクチュエータ3a〜3fを使用する車種のワークを固定する場合について説明する。
【0085】
6つの電動アクチュエータ3a〜3fを使用する車種のワークを積載したパレット台車1が、図示しないパレット台車巡回手段200により、2つの溶接ロボット100a、100bの正面に位置するパレット台車停止位置に位置決めされたら、例えば、ワークに備え付けられた図示しない車種検知手段より電気信号を溶接ロボット用制御装置110a、110bが受信することにより、当該ワークを6つの電動アクチュエータ3a〜3fに固定させる必要がある車種のワークであることを認識する。
【0086】
なお、この時点で、第2の溶接ロボット用制御装置110bは、当該車種検出手段により動作の必要がない事を判断する。
【0087】
次に、第1の溶接ロボット100aは、第1の溶接ロボット用制御装置110aの制御により、第1の溶接ガン120aの先端に装着された溶接チップ130a、130bを、第1の端子50aの近傍でありアプローチ位置である端子位置に移動させ、次に、第1の溶接ガン120aに装着された固定溶接チップ130bを、第1の端子50aの下層面51cの下面に接触する状態まで移動させる。
【0088】
次に、第1の溶接ロボット100aは、第1の溶接ロボット用制御装置110aの制御により、第1の溶接ガン120aの先端部に搭載された可動溶接チップ130aを固定溶接チップ130bに接近させることにより、可動溶接チップ130bを第1の端子50aの上層面51aの上面に接触する状態に位置決めし、その状態において閉圧し、第1の溶接機用制御装置140aは、パレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fが駆動するために最適な指定の動作パターンである溶接電流の大きさ及び通電時間に従って、クランプ駆動用電力を第1の溶接機用電源150aから第1の給電系統160aに供給し、パレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fの制御を行う。
【0089】
なお、当該6つの電動アクチュエータ3a〜3fの制御は、第1の溶接機用制御装置140aのクランプ駆動用電力の制御に応じて行われ、通電パターンである溶接電流の大きさは、当該電動アクチュエータ3a〜3fの回転数の制御として、溶接電流の通電時間は、電動アクチュエータ3a〜3fの回転時間の制御として利用することにより、電動アクチュエータ3a〜3fの制御を行う。
【0090】
以上のように、第1の溶接機用電源150aによりパレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fへクランプ駆動用電力を供給し、第1の溶接機用制御装置140aによりパレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fの制御を行うことにより、アクチュエータ用動力源30と、アクチュエータ用制御装置10と、パレット台車1上に搭載されたクランプ装置2に動力を供給するための動力供給用接続装置20とを設ける必要がなくなり、それに伴い、動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達媒体31の設置が不要となり、設備投資及び配線工事に必要なコストを抑える事が可能となる。
【0091】
次に、第1の溶接機用制御装置140aにより、当該パレット台車1上に搭載された6つの電動アクチュエータ3a〜3fによるワークの固定の動作が終了したか否かの判断を行う。
【0092】
ワークの固定の完了の判断において、第1の溶接機用制御装置140aに具備されている溶接中に溶接条件を監視する溶接条件モニタ等の機能から抽出される検出量を、上記電動アクチュエータ3a〜3fの駆動の制御にフィードバックを行うことにより、スポット溶接の際の車体の組立精度を確保するための最適なワークの固定が可能となり、さらに、ワークの固定の可否の判断に必要なセンサ等のクランプ装置2への設置が不要となる。
【0093】
ワークが固定されたと判断されたら、第1の溶接ロボット100aは、第1の溶接ロボット用制御装置110aにより、第1の溶接ガン120aを開放させ、可動溶接チップ130aを第1の端子50aの上層面51aから離脱させ、次に、固定溶接チップ130bを第1の端子50aの下層面51cから離脱させ、さらに、第1の溶接ガン120aを第1の端子50aから退避させる。
【0094】
また、第2の溶接ロボット100bは、上記第1の溶接ロボット100aの動作と共に、第2の溶接ロボット用制御装置110bの制御により、第2の溶接ガン120bの先端部に装着された溶接チップ130a、130bを、第2の端子50bの近傍でありアプローチ位置である端子位置に移動させ、次に、第2の溶接ガン120bに装着された固定溶接チップ130bを、第2の端子50bの下層面51cに接触する状態まで移動させる。
【0095】
当該車種の場合は、第2の溶接ロボット100bは、パレット台車1上に搭載された2つの電動アクチュエータ3g〜3hへのクランプ駆動用電力の供給のための動作は行わない。
【0096】
なお、上記溶接ロボット用制御装置110a、110bによる溶接ロボット100a、100bの制御の手順と、溶接機用制御装置140a、140bによる電動アクチュエータの制御の手順は、図3に示す第1実施形態の場合と同様である。
【0097】
以上のように、多車種に対応するためのフレキシブルなパレット台車1において、クランプ装置2に、2つの端子50a、50bと、複数の電動アクチュエータ3a〜3hとを具備させ、第1の端子50aから入力されたクランプ駆動用電力を6つの電動アクチュエータ3a〜3fに供給するように配線された第1の給電系統160aと、第2の端子50bから入力されたクランプ駆動用電力をその他の2つの電動アクチュエータ3g〜3hに供給するように配線された第2の給電系統160bとを備えることによって、2台の溶接ロボット100a、100bの動作範囲内に配置されているパレット台車停止位置にて、各溶接ロボット100a、100bが当該端子50a、50bを挟持するか否かにより、車種に対応した各電動アクチュエータ3a〜3hの動作が可能となり、車種ごとに対応させるための電動アクチュエータ3a〜3hの数に見合った制御を行うアクチュエータ用制御装置10を設ける必要がなくなる。
【0098】
即ち、生産品種に対応して、電動アクチュエータ3によるワークの固定が必要な箇所は、溶接ロボット100による挟持動作を行い、溶接機用制御装置140の制御により溶接機用電源150からクランプ駆動用電力の供給を行い、電動アクチュエータ3によるワークの固定が不必要な個所は、溶接ロボット100による挟持動作を行わず、溶接機用制御装置140の制御により溶接機用電源150からクランプ駆動用電力の供給を行わないことにより、パレット台車1上のクランプ装置2のフレキシブル化を図ることが可能となる。
【0099】
なお、本実施形態においては、2台の溶接ロボット100a、100b、2つの端子50a、50b、8つの電動アクチュエータ3a〜3h、2つの給電系統160a、160bについて説明を行ったが、特にこの数値に限定するものではなく、例えば、2台以上の溶接ロボット100、2つ以上の端子50、1〜7つの電動アクチュエータ3、或いは、9つ以上の電動アクチュエータ3、3つ以上の給電系統についても適用する事が出来る。
【0100】
また、第1実施形態及び第2実施形態のいずれもワークをクランプ装置2から開放する場合等にも適応する事が可能である。
【0101】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における溶接ロボットの溶接ガンによる電動アクチュエータの給電方式の概要及びその装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の第1実施形態における溶接チップと、端子の要部を示す図である。
【図3】本発明の第1実施形態における電気系統のシステムの構成を示す図である。
【図4】本発明の第1実施形態における溶接ロボット用制御装置による溶接ロボットの動作の制御と、溶接機用制御装置による電動アクチュエータの制御の手順を示したフローチャートである。
【図5】本発明の第2実施形態における1つのパレット台車停止位置に対して、2台の溶接ロボットが配置されている場合を示す平面図である。
【図6】従来のアクチュエータの動力供給方式の概要及びその装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1…パレット台車
2…クランプ装置
3…電動アクチュエータ
3a〜3h…電動アクチュエータ
4…ゲージ
5…エアシリンダ
6…アクチュエータ用電源変換器
10…アクチュエータ用制御装置
20…動力供給用接続装置
21…出力部
25…入力部
30…アクチュエータ用動力源
31…動力伝達媒体
40…アクチュエータ用電源変換器
50…端子
50a…第1の端子
50b…第2の端子
51a…上層面
51b…中層面
51c…下層面
100…溶接ロボット
100a…第1の溶接ロボット
100b…第2の溶接ロボット
110…溶接ロボット用制御装置
110a…第1の溶接ロボット用制御装置
110b…第2の溶接ロボット用制御装置
120…溶接ガン
120a…第1の溶接ガン
120b…第2の溶接ガン
130a…可動溶接チップ
130b…固定溶接チップ
140…溶接機用制御装置
140a…第1の溶接機用制御装置
140b…第2の溶接機用制御装置
150…溶接機用電源
150a…第1の溶接機用電源
150b…第2の溶接機用電源
160a…第1の給電系統
160b…第2の給電系統
200…パレット台車巡回手段
210…架台
220…ローラ回転用モータ
230…巡回用ローラ
Tr…溶接用トランス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clamping device for positioning and fixing a workpiece during spot welding.And theThe present invention relates to a method for supplying power to an actuator of a clamp device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows an outline of a conventional actuator power supply system and a configuration of the apparatus.
[0003]
In an automobile body assembly line, automatic spot welding is performed by the
[0004]
As shown in FIG. 6, the
[0005]
By the way, with recent multi-product low-volume production, flexible equipment is required, and the
[0006]
Further, as the pallet truck 1 equipped with the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 6, the peripheral device of the pallet cart 1 equipped with the
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
Further, the power
[0011]
Further, the power
[0012]
Therefore, in order for the pallet carriage 1 to circulate in the vehicle body assembly line, basically, one
[0013]
In general, a large number of
[0014]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and does not require a dedicated power source for the actuator and a controller for the actuator for the actuator of the clamp device.,as well asAn object is to provide a method for supplying power to an actuator.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, according to the present invention, a welding machine is provided.Welding gunbyWorkWhen weldingSaidA clamping device for positioning and fixing the work by bringing a gauge into close contact with the work in order to ensure assembly accuracy of the work, and an electric actuator for opening and closing the gauge;Electrically connected to the electric actuatorAnd a terminalA pair of welding guns that are attached to the tip of the welding gun and that directly contact the workpiece to weld the workpieceWelding tipTo the terminalA clamping device is provided in which electric power for driving the electric actuator is supplied from a power source of the welding machine.
[0016]
As power for driving the electric actuator of the clamp device, power for driving the actuator and a clamp device on the pallet carriage are supplied by supplying power for driving the clamp to the electric actuator from the welding power source. It is not necessary to provide a power supply connection device, and accordingly, installation of a power transmission medium such as wiring or piping for transmitting power becomes unnecessary.
[0017]
(2) Although not particularly limited in the above invention, the electric actuatorIsBy the control means of the welding machineControlledThe magnitude of the welding current flowing through the welding tip and the energization timeParametersMore preferably, it is controlled according to the above.
[0018]
As power for driving the electric actuator of the clamp device, the power of the clamp drive is supplied from the welding power source to the electric actuator, the magnitude of the welding current flowing through the welding tip controlled by the control means of the welding machine, and the energization time By controlling the electric actuator according to the parameters, it is not necessary to provide an actuator control device.
[0019]
(3)Although not particularly limited in the above invention, the first power feeding system wired to supply the power input from the first terminal to the plurality of electric actuators, and the power input from the second terminal to the other It is more preferable to include a second power feeding system wired so as to be supplied to the plurality of electric actuators.
[0020]
In a flexible pallet truck that supports multiple vehicle types, the clamp device is provided with two terminals and a plurality of electric actuators, and the clamp driving power input from the first terminal is supplied to the plurality of electric actuators. By providing a first power supply system wired so as to perform, and a second power supply system wired to supply clamp driving power input from the second terminal to other electric actuators For example, depending on whether each welding robot holds the terminal at the pallet carriage stop position arranged within the operation range of the plurality of welding robots, it becomes possible to operate each electric actuator corresponding to the vehicle type, There is no need to provide an actuator control device that performs control in accordance with the number of clamps for each vehicle type.
[0021]
(4) In order to achieve the above object, according to the present invention, a welding machine is provided.Welding gunbyWorkWhen weldingSaidIn a clamping device for positioning and fixing the work by bringing a gauge into close contact with the work in order to ensure assembly accuracy of the work, a power supply method for supplying driving power from the outside to an electric actuator for opening and closing the gauge BecauseA pair of welding tips, which are attached to the tip of the welding gun and weld the workpiece in direct contact with the workpiece, are brought into contact with terminals electrically connected to the electric actuator,There is provided a power feeding method to a clamp device that drives the electric actuator by electric power supplied from a power source of the welding machine.
[0022]
Power supply for supplying power to the power source for the electric actuator and the clamp device on the pallet carriage by supplying clamp driving power from the welding power source to the electric actuator as power for driving the electric actuator Accordingly, there is no need to provide a connecting device, and accordingly, installation of a power transmission medium such as wiring or piping for transmitting power becomes unnecessary.
[0023]
(5) Although not particularly limited in the above invention,The electric actuator is controlled in accordance with parameters of the magnitude of the welding current passed through the welding tip controlled by the control means of the welding machine and the energization time.It is more preferable.
[0024]
As power for driving the electric actuator of the clamp device, the power of the clamp drive is supplied from the welding power source to the electric actuator, the magnitude of the welding current flowing through the welding tip controlled by the control means of the welding machine, and the energization time By controlling the electric actuator according to the parameters, it is not necessary to provide an actuator control device.
[0025]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, by supplying the power for driving the clamp from the welding power source as the power for driving the electric actuator of the clamp device, the power source for the actuator and the clamp device on the pallet carriage It is no longer necessary to provide a power supply connection device for supplying power to the equipment, and accordingly, installation of a power transmission medium such as wiring or piping for transmitting power is not required, and costs required for capital investment and wiring work Can be suppressed.
[0026]
According to the second aspect of the present invention, by controlling the electric actuator by the control means of the welding machine, it is not necessary to provide an actuator control device, and it is possible to suppress capital investment.
[0027]
According to invention of
[0028]
According to invention of
[0029]
According to invention of
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing an outline of a power feeding method to the
[0032]
As shown in FIG. 1, the first embodiment of the present invention is a pallet cart 1 that circulates in a vehicle body assembly line, a
[0033]
The pallet carriage 1 is a means for loading a work and circulating around the body assembly line, and a
[0034]
Furthermore, a terminal 50 for inputting clamp driving power from the welding
[0035]
The
[0036]
The spot welding by the
[0037]
The pallet cart circulating means 200 is composed of a
[0038]
FIG. 2 is a view showing the main parts of the
[0039]
As shown in FIG. 2, the terminal 50 has a three-layer cross-sectional shape, and includes an
[0040]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an electric system in the embodiment of the present invention.
[0041]
The configuration from the welding
[0042]
In this embodiment, the electric system of the normal welding machine is used as it is, and the
[0043]
As described above, by supplying clamp driving power from the welding
[0044]
Here, for example, when the welding machine is a single-phase AC welder, the welding current flowing through the
[0045]
Next, the operation will be described.
[0046]
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for controlling the operation of the
[0047]
Hereinafter, based on FIG. 4, a procedure for controlling the operation of the
[0048]
First, in step S100, under the control of the welding
[0049]
Next, in step S <b> 200, the
[0050]
Next, in step S300, under the control of the
[0051]
With the
[0052]
The driving condition of the
[0053]
In this way, by controlling the
[0054]
Next, in step S500, the welding
[0055]
In the determination of the completion of the workpiece fixing in step S500, the detection amount extracted from the function of a welding condition monitor or the like that monitors the welding conditions during welding provided in the welding
[0056]
When the workpiece to be spot welded is fixed by driving electric actuator 3 (YES in step 500), in step S600,
[0057]
Next, in step S <b> 700, under the control of the welding
[0058]
Next, in step S <b> 800, the
[0059]
As described above, the terminal 50 is provided on the side surface portion of the pallet carriage 1, and the terminal 50 is attached by the pair of
[0060]
Further, by controlling the number of rotations and the rotation time which are driving conditions of the
[0061]
In the following, when two welding robots 100a and 100b are arranged at one pallet truck stop position, which is an embodiment different from the first embodiment, that is, one pallet truck 1 A case where the two welding robots 100a and 100b perform work on the upper workpiece will be described below.
[0062]
[Second Embodiment] FIG. 5 is a plan view showing a case where the first welding robot 100a and the second welding robot 100b are arranged with respect to one pallet truck stop position. Here, the first welding robot 100a and the second welding robot 100b are arranged facing each other with the pallet carriage 1 in between, and are intended for spot welding loaded on the pallet carriage 1. The first welding robot 100a, the second welding robot 100b, and the pallet carriage described above so that a work is included in the operation range constituted by the first welding robot 100a and the second welding robot 100b. Stop position is arranged. Further, both the first welding robot 100a and the second welding robot 100b have the same structure as the
[0063]
A
[0064]
Furthermore, the
[0065]
Therefore, only the first terminal 50a is clamped by the first welding gun 120a and supplied with the clamp driving power, and the
[0066]
Next, the operation will be described.
[0067]
Here, all eight electric actuators 3a to 3h are used in a work of a certain vehicle type, and only six electric actuators 3a to 3f are used in a work of another vehicle type.
[0068]
Below, the case where the workpiece | work of the vehicle type which uses all the eight electric actuators 3a-3h is fixed first is demonstrated.
[0069]
A pallet truck 1 loaded with a work of a vehicle type using eight electric actuators 3a to 3h is positioned at a pallet truck stop position located in front of the two welding robots 100a and 100b by a pallet truck circulating means 200 (not shown) and stopped Then, for example, the welding robot control devices 110a and 110b receive electrical signals from a vehicle type detection unit (not shown) provided on the workpiece, so that the workpiece needs to be fixed to the eight electric actuators 3a to 3h. Recognize that it is a work.
[0070]
Next, under the control of the first welding robot controller 110a, the first welding robot 100a moves the
[0071]
Next, the first welding robot 100a causes the
[0072]
The control of the six electric actuators 3a to 3f is performed according to the control of the clamp driving power of the first welding machine control device 140a, and the magnitude of the welding current as the energization pattern is determined by the electric actuator. As control of the rotation speed of 3a-3f, the energization time of the welding current is used as control of the rotation time of the electric actuators 3a-3f, thereby controlling the electric actuators 3a-3f.
[0073]
As described above, the clamp driving power is supplied to the six electric actuators 3a to 3f mounted on the pallet carriage 1 by the first welding machine power supply 150a, and the pallet carriage is supplied by the first welding machine controller 140a. By controlling the six electric actuators 3 a to 3 f mounted on 1, power is supplied to the
[0074]
Next, the first welding machine control device 140a determines whether or not the operation of fixing the workpiece by the six electric actuators 3a to 3f mounted on the pallet carriage 1 has been completed.
[0075]
In the determination of the completion of the workpiece fixing, the detection amount extracted from the function of a welding condition monitor or the like for monitoring the welding condition during welding provided in the first welding machine control device 140a is used as the electric actuator 3a to 3a. By providing feedback to the drive control of 3f, it becomes possible to fix the workpiece optimally to ensure the assembly accuracy of the vehicle body at the time of spot welding, and further, sensors necessary for determining whether the workpiece can be fixed, etc. Installation on the
[0076]
If it is determined that the workpiece has been fixed, the first welding robot 100a causes the first welding robot controller 110a to open the first welding gun 120a and place the
[0077]
The second welding robot 100b has
[0078]
Next, the second welding robot 100b causes the
[0079]
Note that the control of the two
[0080]
As described above, the electric power for clamp driving is supplied from the second welding
[0081]
Next, the second welding
[0082]
In the determination of the completion of the workpiece fixing, the detection amount extracted from the function of a welding condition monitor or the like for monitoring the welding conditions during welding provided in the second welding
[0083]
When it is determined that the workpiece is fixed, the second welding robot 100b opens the second welding gun 120b and controls the
[0084]
Next, the case where the workpiece | work of the vehicle type which uses six electric actuators 3a-3f is fixed is demonstrated below.
[0085]
When the pallet truck 1 loaded with the work of the vehicle type using the six electric actuators 3a to 3f is positioned at the pallet truck stop position located in front of the two welding robots 100a and 100b by the pallet truck circulating means 200 (not shown). For example, when the welding robot control devices 110a and 110b receive an electrical signal from a vehicle type detection unit (not shown) provided on the workpiece, the workpiece of the vehicle type that needs to be fixed to the six electric actuators 3a to 3f. Recognize that.
[0086]
At this time, the second welding robot control device 110b determines that no operation is required by the vehicle type detection means.
[0087]
Next, under the control of the first welding robot controller 110a, the first welding robot 100a moves the
[0088]
Next, the first welding robot 100a causes the
[0089]
The control of the six electric actuators 3a to 3f is performed according to the control of the clamp driving power of the first welding machine control device 140a, and the magnitude of the welding current as the energization pattern is determined by the electric actuator. As control of the rotation speed of 3a-3f, the energization time of the welding current is used as control of the rotation time of the electric actuators 3a-3f, thereby controlling the electric actuators 3a-3f.
[0090]
As described above, the clamp driving power is supplied to the six electric actuators 3a to 3f mounted on the pallet carriage 1 by the first welding machine power supply 150a, and the pallet carriage is supplied by the first welding machine controller 140a. By controlling the six electric actuators 3 a to 3 f mounted on 1, power is supplied to the
[0091]
Next, the first welding machine control device 140a determines whether or not the operation of fixing the workpiece by the six electric actuators 3a to 3f mounted on the pallet carriage 1 has been completed.
[0092]
In the determination of the completion of the workpiece fixing, the detection amount extracted from the function of a welding condition monitor or the like for monitoring the welding condition during welding provided in the first welding machine control device 140a is used as the electric actuator 3a to 3a. By providing feedback to the drive control of 3f, it becomes possible to fix the workpiece optimally to ensure the assembly accuracy of the vehicle body at the time of spot welding, and further, sensors necessary for determining whether the workpiece can be fixed, etc. Installation on the
[0093]
If it is determined that the workpiece has been fixed, the first welding robot 100a causes the first welding robot controller 110a to open the first welding gun 120a and place the
[0094]
In addition, the second welding robot 100b has a
[0095]
In the case of the vehicle model, the second welding robot 100b does not perform an operation for supplying clamp driving power to the two
[0096]
The procedure for controlling the welding robots 100a and 100b by the welding robot control devices 110a and 110b and the procedure for controlling the electric actuator by the welding
[0097]
As described above, in the flexible pallet truck 1 for dealing with multiple vehicle types, the
[0098]
That is, in accordance with the production type, a part that needs to be fixed by the
[0099]
In the present embodiment, the two welding robots 100a and 100b, the two
[0100]
Further, both the first embodiment and the second embodiment can be applied to the case where the workpiece is released from the
[0101]
The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a feeding method of an electric actuator by a welding gun of a welding robot and a configuration of the apparatus in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a main part of a welding tip and a terminal in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an electric system in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the welding robot by the welding robot control device and a control procedure of the electric actuator by the welding machine control device in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a case where two welding robots are arranged with respect to one pallet truck stop position in the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an outline of a conventional actuator power supply system and a configuration of the apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ... Pallet cart
2 ... Clamping device
3 ... Electric actuator
3a-3h ... Electric actuator
4 ... Gauge
5 ... Air cylinder
6 ... Power converter for actuator
10 ... Control device for actuator
20 ... Connecting device for power supply
21 ... Output section
25 ... Input section
30 ... Power source for actuator
31 ... Power transmission medium
40 ... Power converter for actuator
50 ... Terminal
50a ... first terminal
50b ... second terminal
51a ... Upper surface
51b ... Middle layer surface
51c ... lower surface
100 ... welding robot
100a ... first welding robot
100b ... second welding robot
110 ... Control device for welding robot
110a ... Control device for first welding robot
110b ... Control device for second welding robot
120 ... Welding gun
120a ... first welding gun
120b ... second welding gun
130a ... movable welding tip
130b ... Fixed welding tip
140 ... Control device for welding machine
140a ... Control device for first welding machine
140b ... Control device for second welding machine
150 ... Power supply for welding machine
150a ... Power supply for the first welding machine
150b ... Power supply for second welding machine
160a ... 1st electric power feeding system
160b ... second power supply system
200 ... Pallet cart patrol means
210 ... Stand
220... Motor for rotating the roller
230 ... patrol roller
Tr ... Transformer for welding
Claims (5)
前記ゲージを開閉させる電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータに電気的に接続された端子と、を備え、
前記溶接ガンの先端に装着され、前記ワークに直接接触して前記ワークの溶接を行う一対の溶接チップが前記端子に接触して、前記電動アクチュエータを駆動させるための電力が前記溶接機の電源から供給されるクランプ装置。To ensure the assembly accuracy of the workpiece during the welding of the workpiece by the welding gun of the welder, a clamping device for positioning and fixing the workpiece by adhering the gage to said workpiece,
An electric actuator for opening and closing the gauge;
A terminal electrically connected to the electric actuator ,
A pair of welding tips, which are attached to the tip of the welding gun and contact the workpiece directly to weld the workpiece , contact the terminal, and power for driving the electric actuator is supplied from the power source of the welding machine Clamp device supplied.
第2の端子から入力された電力を他の複数の電動アクチュエータに供給するように配線された第2の給電系統と、を備えた請求項1又は2記載のクランプ装置。A first power supply system wired to supply power input from the first terminal to a plurality of electric actuators;
The clamp apparatus according to claim 1 , further comprising: a second power feeding system wired to supply electric power input from the second terminal to another plurality of electric actuators.
前記溶接ガンの先端に装着され、前記ワークに直接接触して前記ワークの溶接を行う一対の溶接チップを、前記電動アクチュエータに電気的に接続された端子に接触させて、前記電動アクチュエータを、前記溶接機の電源より供給される電力により駆動させるクランプ装置への給電方法。To ensure the assembly accuracy of the workpiece during the welding of the workpiece by the welding gun of the welder, in a clamping device for fixing positioning the workpiece by adhering the gauge to the workpiece, an electric actuator for opening and closing the gauge A power supply method for supplying driving power from the outside,
A pair of welding tips that are attached to the tip of the welding gun and are in direct contact with the workpiece to weld the workpiece are brought into contact with terminals electrically connected to the electric actuator, and the electric actuator is A method for supplying power to a clamp device driven by electric power supplied from a power source of a welding machine.
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