JP4707870B2

JP4707870B2 - 抵抗溶接装置

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Publication number: JP4707870B2
Application number: JP2001132838A
Authority: JP
Inventors: 隆則佐藤; 春夫平澤; 清高階
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002321063A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗溶接装置、特に部材を溶接して部品を製造する自動抵抗溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被溶接物を溶接電極に自動供給して部品製造を行うターンテーブル方式の抵抗溶接装置がある。一例としては、半導体素子製造において主に金属からなる下部材と上部材をクリーン度の高い不活性ガス雰囲気下で抵抗溶接して部品製造を行う自動溶接装置が知られている。
これらの装置にあっては、安定して自動運転する必要がある。その動作は、部材トレイに分けて装置設置場所に搬入されている下部材を一定速度で回転するターンテーブル上の複数の下部溶接電極に順次供給するとともに、上部材を上部溶接電極に供給し、被溶接物どうしを位置合わせし、その状態で溶接し、完成部品を溶接電極から搬出し、完成部品の部品収納トレイに収納する、というものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような装置では、被溶接物の供給位置と取り出し位置が別なので高速化できるという利点はあるが、下部溶接電極がターンテーブル上に位置するために被溶接物間の位置合わせの精度を高くできず、品質の高い溶接結果が得られないという問題があった。
また、上記のような装置では、溶接前の部材と溶接後の部品を別々に収納していたので、収納トレイの数が増えてその費用がかさむ問題があり、さらには装置設置に広い場所が必要となり、クリーン度の高い不活性ガス雰囲気を要する場合、そのような特殊な設備が大きくなり、あるいは溶接装置内にそのような雰囲気を作り出す場合には装置全体が大型化し、それぞれ設備費がかさむという問題があった。
さらに上記の問題は、いずれも上記のような装置における部品製造コストが高くつくという問題にもなっていた。
【０００４】
そこで本発明では、上記の問題を解決することを課題とする。
すなわち、水平方向には固定の溶接電極を用いることで従来の問題点を解決した上で、このような機構を採用した従来技術よりも工程を減らすか、または短縮することができる装置を提供し、全体として工程サイクルを比較的短くできる装置を提供することを目的とする。
または、部材供給トレイと部品収納トレイとが兼用可能となる装置を提供し、必要なトレイの数を減らすことができ、装置の大きさまたは設置場所が比較的小さくてすむ装置を提供することを目的とする。
さらに、上記いずれかの目的を達成することによって、結果として部品製造コストが少なくてすむ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記のいずれかの課題を解決する。そのために、請求項１の装置では、互いに溶接されるべき上部材と下部材をそれぞれ第１、第２の搬送手段を設けて溶接電極に搬送する構成にした。いずれの搬送手段も、部材または部品を取り出し、保持し、保持を解除する取り出し保持機構と、移動するための移動手段を備え、第１の搬送手段が上部材を前記第１の溶接電極まで搬送する高さと第２の搬送手段が下部材を第２の溶接電極まで搬送する高さとが異なる構成とした。したがって、それぞれの部材をそれぞれの搬送手段でそれぞれの溶接電極に搬送し、それぞれ独立に配置することができるので、工程を短縮することができる。
【０００６】
さらに、一方の搬送手段（第２の搬送手段）は、下部材を溶接電極に搬送する際、下部材を保持したまま、前工程ですでに溶接が終了して溶接電極上に残っている溶接済み部品を回収保持する手段を設ける構成とした。そのため、次工程の溶接をするための下部材を溶接電極に搬送し、溶接電極上に存在する前工程の溶接済み部品を回収し、それを保持したまま、次工程で溶接すべき下部材を溶接電極に位置させ、前記溶接済み部品を収納すべき場所に搬送することができるので、溶接済み部品を回収し、所定場所に収納するための手段を１つの搬送手段で兼ねることができる。さらには、搬送の往復を部材の供給工程と部品の回収工程として活用することができ、空の搬送工程を減らすことができる。
【０００７】
さらに上記搬送手段は、部材を溶接電極に位置させるために必要な位置制御が可能に設けられる。すなわち下部材と上部材はそれぞれの溶接電極に対して、上記搬送手段で位置決めされ、そのままの状態で溶接電極に吸引クランプされ、その結果、下部材と上部材は相対的に位置決めされる。したがって、部材または部品を配置したあとに溶接の位置合わせをするという工程を減らすことができる。
【０００８】
ここで、下部材、上部材とは、必ずしも実使用上の表現ではなく、形状・機能から、固定側溶接電極にクランプされる主たる部材のことを、下部材と呼び、加圧側溶接電極にクランプされる付加的な部材を上部材と呼ぶ。例えば、本発明の適用分野の１つである半導体素子の自動溶接装置においては、プリント基板に取り付けるためのリード線と半導体素子が形成されているベース部材またはステム部材のことを下部材、半導体素子を保護・封止するキャップ部材のことを上部材と呼ぶ。
【０００９】
また、下部材、上部材は、溶接後の形態が何らかの製品である以上、その製品にとっては部品の関係にあるが、本明細書では説明の都合上、溶接前後の態様を区別するために、溶接された製品のことだけを部品と呼ぶことにする。誤解のおそれがないかぎり、単に部材と言えば、下部材または上部材、あるいはその両方を意味するものとする。
【００１０】
次に請求項２の装置では、請求項１の装置の構成にさらに、下部材供給手段、上部材供給手段と溶接済み部品の部品収納手段を追加する構成した。すなわち、請求項１の抵抗溶接装置では、前記下部材・上部材供給手段は、抵抗溶接装置から独立しているが、請求項２の装置では装置に内蔵しているという違いがある。したがって、少なくとも請求項１の装置と同じ課題が解決できる。さらに、下部材・上部材供給手段を内蔵しているので、抵抗溶接装置と部品供給装置をシステムとして捉えた場合の全体の大きさを小さくすることができる。またこの装置内部にクリーン度の高い不活性ガス雰囲気を作ることができ、別屋の設備を必要とせず、設備費を低減することができる。
【００１１】
次に、請求項３の装置では、前記請求項１または２の装置において、第２の搬送手段のうち前記取り出し保持機構を、部材と部品それぞれを一体的に保持し、保持した部材または部品の方向を所定方向に変えることができる方向規制手段として構成し、部材および部品の移動は、前記方向規制手段を移動することにより行う構成とした。したがって、少なくとも請求項１または２と同じ課題を解決できる。
【００１２】
次に、請求項４の装置では、請求項３の装置において、方向規制手段の少なくとも２つある保持部を互いに同一直線上に対置するように配置し、その間の直線上に１つの回動支点を設ける。方向規制手段は、第１および第２の溶接電極の整列方向に整列するように回動支点を中心に回動できるように構成した。
【００１３】
さらにこの方向規制手段はこのように所定方向に位置させられた状態から回動支点を中心にして位置を反転できるよう構成する。すなわち、回動支点を中心に１８０度の回転したのと同じ状態が可能となるよう構成する。このように構成する結果、部材と部品の配置方向を同一にすることにより、１回の反転動作のみで部材の配置と部品の取り出しが可能になり、簡単な機構によって部品の取り出しと部材の溶接電極への配置の切り替えが可能になり、結果として工程を短縮することができる。
【００１４】
次に請求項５の装置では、請求項２、３または４の装置において、下部材供給手段と部品収納手段を共通となるように構成した。したがって少なくとも請求項２、３または４の装置と同じ課題を解決できる。さらにこの構成では、部品収納手段は下部材収納手段と共通にするので、前記下部材収納手段から下部材を取り出して生じる空きスペースに溶接後の部品を収納するように第２の搬送手段の動作を行わせることができる。したがって、下部材を取り出して前工程の部品を収納するサイクルで、第２の搬送手段のとる搬送経路はまったく同一となり、次工程で取り出す下部材は、ほとんどの場合、部品を収納したすぐとなりの位置から取り出すことができるから、この工程ではほとんど無駄な動作をなくすことができる。また、下部材供給手段と部品収納手段、すなわち従来別々に設けていた下部材供給トレイと部品供給トレイを１つにできる。
【００１５】
次に請求項６の装置では、下部材・上部材供給手段と部品収納手段は、トレイ部材をテーブル部材に位置決めして載置し、テーブル部材がそれぞれの搬送手段に対して変位可能なように構成した。この構成では、少なくとも請求項２、３、４または５の装置と同じ課題を解決できる。さらにこの構成では、部材、部品の位置を搬送手段に対して相対変位させることができるため、第１に、搬送手段の移動機構を簡素化でき、第２に、搬送手段が動作している間、テーブル部材を動作させて、部材の取り出しまたは部品の収納にあって搬送手段と協調して、最適の相対位置関係を実現することが可能になる。したがって、全体として部材、部品の搬送にかかわる時間を短縮でき、工程を短縮できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る抵抗溶接装置の実施の形態を示す斜視図であり、構成の概略が示されている。また図２は、その装置の動作を示す斜視図である。また図３は、その装置における固定溶接電極部Ｂ（第２の溶接電極）の構成を示す断面図である。
【００１７】
図１の装置は、一対の溶接電極１、２を備えた抵抗溶接装置である。溶接に関わる主要部分の構成と作用は、従来の抵抗溶接装置と同様である。
【００１８】
図１の装置の構成は、主には、溶接電極加圧機構Ａ（第１の溶接電極）、固定溶接電極部Ｂ（第２の溶接電極）、上部材供給手段Ｅ、下部材供給手段Ｆ、第１の搬送手段Ｃ、第２の搬送手段Ｄとからなる。この装置では、下部材と上部材の取り出し位置、第１および第２の溶接電極の位置は、１つの鉛直面内（図中のＺＸ平面内）に設けられている。以下にそれぞれの詳細な構成を述べ、そのあとに本装置の動作を図２に基づいて説明する。
【００１９】
固定溶接電極部Ｂ（第２の溶接電極）は、溶接電極２（図１には不図示）と、支持台３１上でＹ方向に移動可能なスライド部材２７ａ、２７ｂと、スライド部材２７ａ、２７ｂに取り付けられたクランプ手段２８ａ、２８ｂとからなる。図３は、下部材を溶接電極２上に固定した状態をＹＺ平面で断面にした様子を示している。溶接電極２には、下部材の被溶接面を鉛直上方（Ｚ方向上方）に向けて下部材を保持、固定するための穴形状が設けられている。その穴形状は、下部材の溶接時に溶接電極加圧機構Ａによる溶接電極１からの加圧力に抗して下部材をＺ方向に保持可能で、下部材の導電部位と溶接電極２との間に適切な溶接電流を流すための受け面の面積が確保でき、かつ下部材の突起あるいは溶接電極に接触してはならない部位を逃げるための大きさをもつ穴形状である。さらに、その固定穴には吸引口３３が設けられており、不図示の真空吸着機構により下部材を吸引して固定することができる。さらに、スライド部材２７ａ、２７ｂにそれぞれ固定されたクランプ手段２８ａ、２８ｂには、下部材の外形をＸＹ方向に精度よくクランプする形状が設けられている。
【００２０】
次に溶接電極加圧機構Ａ（第１の溶接電極）は、その先端に不図示の上部材固定穴が設けられた溶接電極１を備え、溶接面を鉛直下向き（Ｚ方向下方）に向けた上部材を吸引固定できる。さらに、溶接電極１は、支持部材４に支持された電極加圧駆動部３により駆動される案内ロッド２９の先端に設けられており、鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能である。
【００２１】
次に本装置は、上部材を部材受け渡し位置から溶接電極１へ搬送するための第１の搬送手段Ｃを備えている。第１の搬送手段Ｃは、不図示の支持部材により装置に固定された案内部材５、案内部材５にＸ方向に移動可能に取り付けられたスライダ６、スライダ６にＺ方向に移動可能に取り付けられた支持部材８、支持部材８に対して、回動支点９ａを中心に回動可能に取り付けられ、上部材を取り出して吸着保持可能なクランパ１０を有するハンドラ９と、それぞれを移動または回動制御するための制御部からなる。
【００２２】
案内部材５、スライダ６、支持部材８とそれぞれのスライダ駆動部はＸ、Ｚ方向にハンドラ９を移動させる移動手段である。クランパ１０と回動支点９ａを備えたハンドラ９は、クランパ１０で上部材を取り出し、溶接電極１への取り付け方向へ方向を反転させる方向規制手段を構成する。
【００２３】
案内部材５、スライダ６は、比較的安価に精密な位置制御が実現できる潤滑されたすべりガイドに支持されたスライド台をボールねじとサーボモータで駆動制御する構成としている。他にも直線上の移動ができる手段であれば、例えば、すべりガイドは転がり軸受によるガイドでもよいし、エアスライダのように潤滑のないものでもよい。駆動方法は、ステッピングモータ駆動やリニアモータ駆動でもよいし、油圧または空気圧シリンダの圧制御駆動でもよい。制御に用いる位置検出は、例えばロータリーエンコーダやリニアエンコーダを用いたものあるいはレーザ変位センサを用いたものなどの種々の既存技術を用いることができる。
【００２４】
さらに、移動手段は、直線運動の組み合わせ以外にも、例えば、多関節のロボットアームを用いるものであってもよい。
【００２５】
またハンドラ９とクランパ１０は、方向規制手段であるが、図１の装置では、クランパ１０で上部材を保持し、Ｚ方向に上部材を位置させ、回動支点９ａを中心にＺＸ平面内で回転し、上部材の位置を反転できるよう構成されている。その保持するための機構は、上部材の強度、材質に応じて、電磁力または油圧または空気圧を応用したチャック機構、電磁吸着、真空吸着などが採用できる。また、ハンドラ９の反転手段として、ステッピングモータ制御による１８０度回転、カムを応用した機構、クラッチあるいはラチェット用いて回転をロックする機構、またはばねとソレノイドの組み合わせによる機構などが採用できる。
【００２６】
次に本装置は、下部材を部材受け渡し位置から溶接電極２へ搬送するための第２の搬送手段Ｄを備えている。第２の搬送手段Ｄは、不図示の支持部材により装置に固定された案内部材１１、案内部材１１にＸ方向に移動可能に取り付けられたスライダ１２、スライダ１２にＺ方向に移動可能に取り付けられた支持部材１４、支持部材１４に対して、回動支点１５ａを中心に回動可能に取り付けられ、下部材を取り出して保持可能なクランパ１６、１７を有するハンドラ１５と、それぞれを移動または回動制御するための制御部からなる。第１の搬送手段と異なるのは、独立に駆動できるクランパが２つある点だけであり、具体的手段については上記の説明がすべて当てはまる。
【００２７】
下部材を部材受け渡し位置へ供給する下部材供給手段Ｆは、下部材を収納するトレイ１８と、トレイ１８を不図示の位置決め手段により載置したテーブル１９からなる。テーブル１９は、案内部材２０に固定されており、スライダ駆動部３０によって、第２の搬送手段Ｄが移動する面と直交する方向、すなわち図１のＺＸ平面に対するＹ方向に駆動されるので、第２の搬送手段Ｄに対してＹ方向に相対的に変位可能である（請求項６）。案内部材２０は前記した他の案内部材と同様の機構を採用することができる。またトレイ１８は、溶接すべき下部材が整列して収納可能で、かつ溶接後の部品の収納も可能な形状に合わせたくぼみが形成されており、部品収納手段を兼ねることができる（請求項５、６）。さらに、トレイ１８はテーブル１９に対して位置決めされて載置される。その機構は、図示していないが位置決め部材による嵌合、基準面への突き当てなどの機構が採用できる。またトレイ１８の材質は、金属、紙、合成樹脂などが採用できる。さらに下部材および部品の静電気保護が必要な場合、帯電防止処理されるか、ある程度の導電性を有する材料を採用するのが望ましく、さらには接地されていることが効果的である。なおトレイは、パレットまたはテープと言う場合もあるが、ここではトレイと言う。
【００２８】
なお、本装置では下部材供給手段Ｆと部品収納手段を共通化することによりもっとも効果をあげうる例を示しているが、それぞれが別の手段であっても近接して載置されていてもある程度の目的を達しうる。
【００２９】
前記上部材を部材受け渡し位置へ供給する上部材供給手段Ｅは、上部材を収納するトレイ２１と、トレイ２１を不図示の位置決め手段により載置したテーブル２２からなる。テーブル２２は、案内部材２３に固定されており、スライダ駆動部２４によって、第１の搬送手段Ｃが移動する面と直交する方向、すなわち図１のＺＸ平面に対するＹ方向に駆動されるので、第１の搬送手段に対してＹ方向に相対的に変位可能である（請求項６）。案内部材２３、トレイ２１の機構、材料については、それぞれ前記の案内部材２０、トレイ１８と同じ手段が採用できる。
【００３０】
次に、図２を参照して本発明に係る抵抗溶接装置の動作を説明する。
図２（ａ）は、クランパ１７が溶接すべき下部材を、クランパ１０が溶接すべき上部材を、それぞれトレイ１８、トレイ２１から取り出して保持した様子を示す。トレイ１８には下部材が図のＸＹ面内に整列されており、クランパ１７は案内部材１１によってＸ方向の移動され、テーブル１９がＹ方向に移動することによって、トレイ１８上の任意位置の下部材の上に位置決めされ、スライダ１２がＺ方向に移動して、クランパ１７で下部材の上に降り、クランパ１７の真空吸着機構を作用させて下部材を吸着して取り出し、保持する。それぞれのＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動は独立して行えるように構成されているので、それぞれが同時に動作して効率的に下部材を取り出すことができる。同様に、クランパ１０は、トレイ２１上の任意位置の上部材を吸着して取り出し、保持する。この動作も移動機構が独立なのでクランパ１７と独立に行える。このとき、溶接電極１は図のように上方に退避している。
【００３１】
図２（ｂ）は、保持した部材をそれぞれの搬送手段Ｃ、Ｄが、溶接電極１、２の所定位置にそれぞれの部材を位置させる様子を示す。溶接電極１は、溶接電極１と溶接電極２の間に図に示すようにそれぞれのハンドラ９、１５が入ることができる間隔を空けた位置に退避しており、それぞれの部材の搬送手段Ｃ、Ｄは干渉することがないので、下部材、上部材それぞれの搬送動作を独立に行うことができる。
【００３２】
図２（ｂ）の状態に至るまでに、つまり、クランパ１０、１７が上部材、下部材をトレイ２１、１８からＺ方向上方に取り出して、溶接電極１、２と間の位置に整列させるべく、Ｘ方向に搬送する間に、ハンドラ９は上部材を溶接電極１に位置させるためにクランパ１０の反転を行う。同じ期間に、ハンドラ１５は、前工程で溶接電極２上に溶接の終了した部品が残っている場合、クランパ１７に下部材をクランプしたまま、反転動作を行って、クランパ１６を溶接電極２に向け、ハンドラ１５をＺ方向下方に移動させ、クランパ１６で溶接の終了した部品をクランプして、Ｚ方向上方に持ち上げ、反転動作をおこなって、クランパ１７にクランプした下部材を溶接電極２の方向に向け、Ｚ方向下方に移動して、溶接電極２の所定位置に位置させる。前工程で溶接電極２上に溶接の終了した部品が残っていない場合、ただちにクランパ１７をＺ方向下方に移動して、溶接電極２の所定位置に位置させる。
【００３３】
それぞれの部材はそれぞれの溶接電極に配置されると前記した吸引機構により溶接が終了するまで溶接電極にクランプされる。そして、それぞれのクランパは部材の保持を解除して、クランパ１０をＺ方向上方に、クランパ１７をＺ方向下方に移動して退避し、搬送手段Ｃ、ＤによってＸ方向に向けて、溶接電極１の移動範囲に干渉しないように退避する。
【００３４】
ここで溶接電極１、２の位置関係はＸ、Ｙ方向には一定である。溶接電極１の上部材のＸ、Ｙ方向の位置合わせは溶接電極１に対して、第１の搬送手段が搬送した位置をそのまま吸引クランプして固定することで実現される。したがって、本装置では、第１の搬送手段の位置決め精度は、上部材の許容される位置設定精度を考慮して設計される。このような構成とすれば、上部材の形状が変わった部品を製造するときは、搬送手段の目標位置を変更することで容易に対応できる利点がある。
【００３５】
また、溶接電極２については、図３に示す溶接電極２の固定穴に載置された下部材はそれに合わせた位置決め形状を有する一対のクランプ手段２８ａと２８ｂとで両側から挟んでクランプする。クランプ手段２８ａと２８ｂはそれぞれスライド部材２７ａ、２７ｂに支承されており、スライド部材２７ａ、２７ｂがＹ方向に動くことによりいっしょに動いて、下部材をクランプしたり、解放する。ここで、クランプ手段２８ａと２８ｂのクランプ作用は、溶接時に流れる溶接電流により生じる力によって下部材がずれるのを防ぐ。なお、これら溶接電極は拡径動作、縮径動作を行う分割型電極による通常のコレットチャック構造のものでもよい。この場合には別途クランプ作用を行う手段は不要となる。
【００３６】
次に、図２（ｃ）は、抵抗溶接が行われている様子を示す。まず不図示の電極加圧駆動部３によって駆動される案内ロッド２９がＺ方向下方に移動することにより、上部材をクランプした溶接電極１がＺ方向下方に移動し、溶接電極２にクランプされた下部材と溶接部分が突き当てられ、さらにそれぞれの下部材が加圧される。所定の加圧力に達したタイミングで溶接電流が流され、抵抗溶接が行われる。
【００３７】
この溶接が終わると、溶接電極１がＺ方向上方に移動し、図２（ａ）の位置に戻る。この間に、第１の搬送手段Ｃは次に溶接すべき上部材を取り出すため、Ｘ方向に移動し、それまでにハンドラ９を反転させてクランパ１０の向きを変え、上部材を取り出す向きに戻す。また、第２の搬送手段Ｄの動作も同様で、次に溶接すべき下部材を取り出すため、Ｘ方向に移動して、トレイ１８の空きスペースの位置に戻り、ハンドラ１５をＺ方向下方に移動し、クランパ１６にクランプしている前工程で溶接された部品を収納する。そして、クランプを解除して、Ｚ方向上方へ一旦退避し、ハンドラ１５を反転するともに、案内部材１１、テーブル１９をそれぞれ、Ｘ、Ｙ方向に、独立に駆動し、クランパ１７を次の溶接のための下部材の受け渡し位置に移動させる。
【００３８】
なお、第２の搬送手段Ｄにより前工程で溶接の終了した部品をトレイ１８の空きスペースに収納する際、前回の溶接に用いた下部材と同じ位置に戻すようにすれば、前工程での搬送動作と溶接部品を戻す搬送経路がまったく同じになり、最初の工程を除けば、空の搬送路がなく、搬送動作の制御も簡単になる。
【００３９】
なお、図１、２の装置では、ハンドラ９は、１つのクランパ１０のみを備えているが、これは少なくとも１つあれば上記のような動作が可能になるからである。第２の搬送手段Ｄと同様に２つの同じ構造のクランパを設けるようにしてもよい。この場合、いずれのクランパでも上部材を取り出すことができる。例えば、回動支点９ａに対してクランパ１０と点対称な位置に同じ構造のクランパを設ければ、ハンドラ９の反転のたびにいつも同じ位置に同じ構造のクランパが来ることになるので、ハンドラ９の反転動作を減らすことができ、反転工程が減らせる効果がある。
【００４０】
またハンドラ１５に設けられたクランパ１６と１７は、下部材も部品もクランプできる構成としておけば、部品をトレイ１８に収納したあと、ハンドラ１５を反転しなくてすむので、ハンドラ９の反転工程を減らすことができ、さらに時間を短縮できる。
【００４１】
また、図１、２の装置では、ハンドラ１５の回動支点１５ａを含む直線上に対置されるクランパ１６、１７を備える例を示したが、クランパ１６、１７は回動支点１５ａから、鋭角をなして伸びる直線上にそれぞれ設けてもよい。この場合、それぞれのクランパ位置の切り替えは、そのなす角度だけハンドラ１５を回転することによって行われ、その手段は、目標が１８０度でないだけで前記と同様の角度変更方法を採用できる。このように構成した場合、移動角が少なくてすむので、制御や機構の実現方法は反転動作と異なるが、比較的短い時間で位置の切り替えができる利点がある。
【００４２】
なお、第１、第２の搬送手段を多関節のロボットアームとして実現する場合、ハンドラ９、１５の反転または回動運動に相当する動作をロボット関節の動作として実現してもよい。
【００４３】
ここで、図１、２の装置では、テーブル１９、２２がＹ方向に移動可能になっているが、第１、第２の搬送手段にＹ方向の移動手段を備えておいて、テーブル１９、２２は固定してもよい。この場合、トレイの収納量を増やして大きなトレイを採用してもトレイが移動するための作動面積を装置の中にもつ必要がないので、１つのトレイによる製造バッチの量を大きくしながら、装置全体の大きさを比較的小さくできる効果がある。
【００４４】
また、テーブル１９、２２は、第１、第２の搬送手段と相対的に変位できるようにしておけば、搬送経路を短く、あるいは簡素にできるのであって、移動方向は、図１、２の装置のようにＹ方向とは限らない。例えば、ＸとＹの２軸方向に移動可能とすれば、部材または部品の受け渡し位置を空間上の１箇所に固定することが可能となる。この場合、それぞれの搬送手段の移動動作がきわめて単純になるので、始点と終点が正確に定まりさえすれば、その中間の位置・速度は必ずしも厳密に制御されない移動手段を採用できる。例えば、空気圧で、速度制御することなく２点間を移動する手段などが問題なく採用でき、設備費を低減できる効果がある。
【００４５】
また、下部材・上部材供給手段と部品収納手段を２次元的に部材・部品を配列したトレイではなく、１次元トレイに配列し、Ｙ方向に搬送するコンベア状の構成とすることもできる。この場合、２次元的なトレイに比べて投影面積を減らすことができ、装置を小さく構成できる効果がある。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の発明によれば、上部材、下部材を、それぞれ第１、第２の搬送手段で溶接電極１、２に搬送して、配置することができ、しかもその動作はそれぞれ独立に位置させることができるので、それぞれの工程を順次行う場合に比べて工程を短縮することができる装置を提供できる。
【００４７】
さらに、溶接済み部品を回収し、所定場所に収納するための手段を１つの搬送手段で兼ねることができ、さらには、搬送の往復を部材の供給工程と部品の回収工程として活用することができ、空の搬送工程を減らすことができる装置を提供できる。
【００４８】
さらに上部材、下部材をそれぞれ溶接電極１、２に位置させる際に溶接電極に対して位置決めして配置する構成としたので、溶接電極を加圧する前に部材どうしの位置合わせをするという工程を減らすことができると同時に、溶接電流の通流時に生じる力で部材がずれるのを防げる装置を提供できる。
【００４９】
さらに請求項２に記載の発明によれば、下部材・上部材供給手段を内蔵しているので全体の大きさを小さくすることができるとともに、装置内部にクリーン度の高い不活性ガス雰囲気を作ることができ、別屋の設備を必要としない、設備費を低減することができる装置を提供することができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、部材と部品の搬送路を共通化することができ、搬送手段が２つで済む装置を提供することができる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、方向規制手段を所定方向に位置させられた状態から回動支点を中心にして位置を反転できるよう構成したので、部材と部品の配置方向を同一にすることにより、１回の反転動作のみで部材の配置と部品の取り出しが可能になり、簡単な機構によって部品の取り出しと部材の溶接電極への配置の切り替えが可能になり、結果として工程を短縮することができる装置を提供できる。
【００５２】
次に請求項５の装置では、下部材供給手段と部品収納手段を共通となるように構成したので、下部材収納手段から下部材を取り出して生じる空きスペースに溶接後の部品を収納するように第２の搬送手段の動作を行わせることができる。したがって、下部材を取り出して前工程の部品を収納するサイクルで、第２の搬送手段のとる搬送経路はまったく同一となり、次工程で取り出す部材は、ほとんどの場合、部品を収納したすぐとなりの位置から取り出すことができるから、この工程ではほとんど無駄な動作をなくすことができる。また、下部材供給トレイと部品供給トレイは１つで兼用でき、スペースが小さくてすみ、装置の大きさも比較的小さくて済む装置を提供できる。
【００５３】
次に請求項６の装置では、部材、部品の位置を搬送手段に対して相対変位させることができるため、第１に、搬送手段の移動機構を簡素化でき、第２に、搬送手段が動作している間、テーブル部材を動作させて、部材の取り出しまたは部品の収納時に搬送手段と協調して、最適の相対位置関係を実現することが可能になる。したがって、全体として部材、部品の搬送にかかわる時間を短縮でき、工程を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る抵抗溶接装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る抵抗溶接装置の動作を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る抵抗溶接装置における固定溶接電極Ｂ（第２の溶接電極）の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ溶接電極加圧機構（第１の溶接電極）
Ｂ固定溶接電極部（第２の溶接電極）
Ｃ第１の搬送手段
Ｄ第２の搬送手段
Ｅ上部材供給手段
Ｆ下部材供給手段
１、２溶接電極
５、１１、２０、２３案内部材
６、１２スライダ
７、１３、２４、３０スライダ駆動部
９、１５ハンドラ
９ａ、１５ａ回動支点
１０、１６、１７クランパ
８、１４支持部材
１８、２１トレイ
１９、２２テーブル
２９案内ロッド

Claims

それぞれ所定位置に置かれた下部材と上部材とを溶接して部品を製造する抵抗溶接装置であって、
前記上部材を第１の溶接電極に搬送する第１の搬送手段と、
前記下部材を第２の溶接電極に搬送する第２の搬送手段とを備え、
前記第１の溶接電極と前記第２の溶接電極との鉛直の高さｚ方向において、前記第１の搬送手段が前記上部材を前記第１の溶接電極まで搬送する高さと前記第２の搬送手段が前記下部材を前記第２の溶接電極まで搬送する高さとが異なり、
前記第２の搬送手段は、前記下部材を保持した状態で前記第２の溶接電極にクランプされた溶接済みの部品を回収保持し、前記下部材を前記第２の溶接電極に位置させてから前記回収保持した溶接済みの部品を搬送し、
前記第２の搬送手段が前記回収保持した溶接済みの部品を搬送する経路が、次に溶接される前記下部材を受け取りに移動する経路の少なくとも一部を兼ねる
ことを特徴とする抵抗溶接装置。
下部材と、上部材とを溶接して部品を製造する抵抗溶接装置であって、
前記下部材を第１の部材受け渡し位置へ供給する下部材供給手段と、
前記上部材を第２の部材受け渡し位置へ供給する上部材供給手段と、
前記下部材と前記上部材とを溶接した部品を収納する部品収納手段と、
前記上部材を前記第１の部材受け渡し位置から前記第１の溶接電極に搬送する第１の搬送手段と、
前記下部材を前記第２の部材受け渡し位置から前記第２の溶接電極に搬送する第２の搬送手段とを備え、
前記第１の溶接電極と前記第２の溶接電極との鉛直の高さｚ方向において、前記第１の搬送手段が前記上部材を前記第１の溶接電極まで搬送する高さと前記第２の搬送手段が前記下部材を前記第２の溶接電極まで搬送する高さとが異なり、
前記第２の搬送手段は、前記下部材を保持した状態で前記第２の溶接電極にクランプされた溶接済みの部品を回収保持し、前記下部材を前記第２の溶接電極に位置させてから前記回収保持した溶接済みの部品を前記部品収納手段まで搬送し、
前記第２の搬送手段が前記回収保持した溶接済みの部品を前記部品格納手段へ搬送する経路が、前記第１の受け渡し位置まで移動する経路の少なくとも一部を兼ねることを特徴とする抵抗溶接装置。
請求項１または２に記載の抵抗溶接装置において、
前記第２の搬送手段は、前記下部材と前記溶接済み部品を一体的に保持可能であって、前記保持した下部材または溶接済み部品が所定方向に向くようその向きを規制する方向規制手段と、前記方向規制手段を移動させる移動手段とからなることを特徴とする抵抗溶接装置。
請求項３に記載の抵抗溶接装置において、
前記方向規制手段は、前記保持した下部材と溶接済み部品の位置を反転可能とする回動支点および反転手段を備え、
前記下部材・上部材供給手段および部品収納手段における取り出しと収納の方向と、前記第１および第２の溶接電極の整列方向とが一致しており、その方向を前記所定方向として、前記保持した下部材または溶接済み部品を反転させることを特徴とする抵抗溶接装置。
請求項２、３または４に記載の抵抗溶接装置において、
前記第２の搬送手段により搬送される、前記下部材供給手段と前記溶接済み部品を収納する部品収納手段とは、共通の手段であることを特徴とする抵抗溶接装置。
請求項２、３、４または５に記載の抵抗溶接装置において、
前記上部材供給手段、前記下部材供給手段および前記溶接済み部品の部品収納手段は、それぞれのトレイ部材と前記それぞれのトレイ部材を所定位置に載置したそれぞれ前記第１または第２の搬送手段に対して相対的に変位可能なテーブル部材からなることを特徴とする抵抗溶接装置。