(57)【要約】【課題】作業効率を向上させることができる溶接装置を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る溶接装置１００は、ポータブル溶接ガン１１と、ポータブル溶接ガン１１の打点位置２１を示す可視光６ａを、溶接対象となるワーク１０上に投射する投射部４０と、ポータブル溶接ガン１１によって打点位置２１が溶接された場合に、可視光６ａの投射する位置を次の打点位置２１に切り替えるように投射部４０を制御する制御部１２を備える。【選択図】図１
2016209912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポータブル溶接ガンと、
前記ポータブル溶接ガンの打点位置を示す可視光を、溶接対象となるワーク上に投射する投射部と、
前記ポータブル溶接ガンによって前記打点位置が溶接された場合に、前記可視光の投射する位置を次の前記打点位置に切り替えるように前記投射部を制御する制御部と、
を備えた溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接装置に関するものであり、例えば、生産工場における部品のスポット溶接を行う溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産工場において、自動車部品等のスポット溶接には、ロボットのアームに取り付けられた溶接ガンにより自動で行われる場合と、ポータブル溶接ガンにより手動で行われる場合がある。
【０００３】
ポータブル溶接ガンを用いたスポット溶接では、作業者が、溶接対象であるワーク上の打点位置を確認しながら、複数の打点位置をひとつひとつ手作業で溶接する。溶接作業を容易にするため、打点順序を表示する可視光をワーク上に投射する溶接方法が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３４９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポータブル溶接ガンの打点位置、打点数、打点順序等の打点の質は、それを行う作業者の習熟度に起因するところが大きい。打点順序を示す可視光をワーク上に投射する溶接方法を用いると、打点順序を確認する負担が幾分かは軽減される。しかし、打点位置全てに可視光が投射されるため、その中から、打点位置及び打点順序を特定する作業が発生するなど、作業効率面で問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、作業効率を向上させることができる溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態にかかる溶接装置は、ポータブル溶接ガンと、前記ポータブル溶接ガンの打点位置を示す可視光を、溶接対象となるワーク上に投射する投射部と、前記ポータブル溶接ガンによって前記打点位置が溶接された場合に、前記可視光の投射する位置を次の前記打点位置に切り替えるように前記投射部を制御する制御部と、を備える。このような構成により、ワークが溶接された場合に、可視光の投射する位置が次の打点位置に切り替わるので、作業者は、投射部によって示された打点位置にのみ集中すればよく、複数の打点位置から打点順序情報を読み取って現在の打点位置を特定する作業を省略することができる。よって、溶接の作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、作業効率を向上させることができる溶接装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態にかかる溶接装置を例示する側面図である。
【図２】実施形態にかかる溶接装置の溶接部を例示する図であり、（ａ）は、上面図を示し、（ｂ）は、側面図を示す。
【図３】実施形態にかかる溶接装置の投射部を例示する図であり、（ａ）は、上面図を示し、（ｂ）は、側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１１】
実施形態にかかる溶接装置を説明する。まず、実施形態にかかる溶接装置の全体構成について説明する。
図１は、実施形態にかかる溶接装置を例示する側面図である。
図１に示すように、溶接装置１００は、ポータブル溶接ガン１１、溶接ガイド７、ガン確認スイッチ８、投射部４０及び制御部１２を備えている。溶接装置１００は、例えば、基台１３上に設けられている。基台１３には、上方に延びた支柱１４が設置されている。支柱１４には、水平方向に延びる梁部１５が設けられている。
【００１２】
ポータブル溶接ガン１１は、作業者の上方に設けられた梁部１５からワイヤー１６によって吊り下げられている。ポータブル溶接ガン１１は、本体部分１１ａ、上アーム１１ｂ、下アーム１１ｃ、先端部１１ｄ、先端部１１ｅ及びハンドル１１ｆを有している。上アーム１１ｂ及び下アーム１１ｃは、本体部分１１ａから横方向に延びている。
【００１３】
上アーム１１ｂ及び下アーム１１ｃは縦に並んで配置している。上アーム１１ｂの先端には下方に突き出た先端部１１ｄが設けられている。下アーム１１ｃの先端には上方に突き出た先端部１１ｅが設けられている。先端部１１ｄと先端部１１ｅとは対向している。本体部分１１ａにはハンドル１１ｆが設けられている。作業者は、ハンドル１１ｆを持ってポータブル溶接ガン１１を使用する。
【００１４】
溶接時には、先端部１１ｄと先端部１１ｅとの間に、溶接対象となるワーク９及びワーク１０を平らに重ねて配置する。ワーク１０はワーク９の上に重なっている。ワーク９及びワーク１０は板状で金属製である。ワーク９及びワーク１０は、基台１３に設置された溶接台１７上に搭載される。先端部１１ｄは、ワーク１０の打点位置２１の上方に位置している。先端部１１ｅは、ワーク９の打点位置２１の下方に位置している。打点位置２１において、ワーク９及びワーク１０は、先端部１１ｄと先端部１１ｅとの間を流れる電流によって互いに溶接される。
【００１５】
溶接ガイド７は、基台１３上に設けられている。溶接ガイド７の上部には、ポータブル溶接ガン１１の下アーム１１ｃが挿入されている。溶接ガイド７は、複数本、例えば、打点位置２１数の数だけ基台１３上に設けられている。溶接ガイド７は、複数の打点位置２１の下方に配置されている。
ガン確認スイッチ８は、溶接ガイド７の側面に設置されている。ガン確認スイッチ８は、信号ケーブル１８を介して制御部１２に接続されている。ガン確認スイッチ８は、信号ケーブル１８を介して、制御部１２に対して信号を出力する。ポータブル溶接ガン１１、溶接ガイド７及びガン確認スイッチ８は、溶接部３０を構成している。
【００１６】
投射部４０は、溶接ガイド７の上端から見て斜め上方に位置している。投射部４０は、投射部本体１と可視光投射機６を含んでいる。投射部本体１は支柱１４に取り付けられている。投射部本体１上には、可視光投射機６が設けられている。可視光投射機６は、溶接対象となるワーク１０上に、ポータブル溶接ガン１１の打点位置２１を示す可視光６ａを投射する。投射部４０は、信号ケーブル１９を介して制御部１２に接続されている。投射部４０は、信号ケーブル１９を介して、制御部１２からの信号を受け取る。
【００１７】
制御部１２は、支柱１４に取り付けられている。制御部１２は、信号ケーブル１８を介して、ガン確認スイッチ８から出力された信号を受け取る。また、制御部１２は、信号ケーブル１９を介して、投射部４０に対して、信号を出力する。さらに、制御部１２は、作業者の溶接操作を有効にする制御も行う。このように、制御部１２は、ガン確認スイッチ８からの信号の入力及び投射部４０に対する信号の出力により、溶接装置１００のフィードバック制御を行う。
【００１８】
次に、実施形態にかかる溶接装置の溶接部３０を詳細に説明する。
図２は、実施形態にかかる溶接装置の溶接部３０を例示する図であり、（ａ）は、上面図を示し、（ｂ）は、側面図を示す。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、溶接部３０は、溶接ガイド７、溶接ガン１１、ガン確認スイッチ８を有している。図２（ｂ）においては、参考のため、ワーク９及びワーク１０も図示している。
【００１９】
溶接ガイド７は、複数の打点位置２１の下方に配置されている。溶接ガイド７は、支柱部７ａと保持部７ｂとを有している。支柱部７ａは基台１３から上方に延びている。保持部７ｂは支柱部７ａの上に設置されている。保持部７ｂの一方の側面、例えば、支柱１４と反対側の側面、すなわち作業者側の側面には、上端から切込み３１が形成されている。
【００２０】
切込み３１は、保持部７ｂの上面において、支柱１４と反対側の端からも形成されている。保持部７ｂの側面の切込み３１と、保持部７ｂの上面の切込み３１とは、つながっている。したがって、保持部７ｂの上部には、切込み３１に囲まれた空間が形成されている。切込み３１に囲まれた空間には、下アーム１１ｃ及び先端部１１ｅを挿入することができる。よって、溶接ガイド７は、ポータブル溶接ガン１１を挿入可能である。下アーム１１ｃの下面は、切込み３１の底面３１ａに接している。このとき、先端部１１ｅの一部は保持部７ｂの上端から上方に出ている。
【００２１】
ガン確認スイッチ８は、溶接ガイド７に取り付けられている。ガン確認スイッチ８は、保持部７ｂの側面、例えば、支柱１４側の側面に配置されている。ガン確認スイッチ８は、ポータブル溶接ガン１１の溶接ガイド７への挿入を感知する。ガン確認スイッチ８は、例えば、ポータブル溶接ガン１１の挿入により切り替わる物理的なレバーを有している。ポータブル溶接ガン１１の溶接ガイド７への挿入を感知したとき、ガン確認スイッチ８は、制御部１２に対して、信号を出力する。
【００２２】
また、ガン確認スイッチ８は、ポータブル溶接ガン１１の上アーム１１ｂ及び下アーム１１ｃ間の通電を感知する。ガン確認スイッチ８は、例えば、上アーム１１ｂ及び下アーム１１ｃ間の電流によって誘導電流を発生するコイルを内蔵している。これにより、ガン確認スイッチ８は、ポータブル溶接ガン１１によって打点位置２１が溶接されたことを感知する。このとき、ガン確認スイッチ８は、制御部１２に対して信号を出力する。
【００２３】
次に、実施形態にかかる溶接装置１００の投射部４０について詳細に説明する。
図３は、実施形態にかかる溶接装置の投射部を例示する図であり、（ａ）は、上面図を示し、（ｂ）は、側面図を示す。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、投射部４０は、投射部本体１、上下軸サーボ２、取り付けプレート３、左右軸サーボ４、取り付けプレート５、可視光投射機６を有している。
【００２４】
投射部本体１は、支柱１４に取り付けられている。
上下軸サーボ２は、投射部本体１上に取り付けられている。上下軸サーボ２は、上下軸の方向に動くことができる。上下軸サーボ２は、可視光投射機６の可視光６ａが打点位置２１を投射するように上下方向に動く。
取り付けプレート３は、板状の形状をしている。取り付けプレート３は、上下軸サーボ２の側面、例えば、支柱１４と反対側の側面に取り付けられている。
【００２５】
左右軸サーボ４は、取り付けプレート３に取り付けられている。したがって、取り付けプレート３は、上下軸サーボ２と左右軸サーボ４の間に配置されている。左右軸サーボ４は、左右軸の方向に動くことができる。左右軸サーボ４は、可視光投射機６の可視光６ａが打点位置２１を投射するように左右方向に動く。
【００２６】
取り付けプレート５は、板状の形状をしている。取り付けプレート５は、左右軸サーボ４の上面に取り付けられている。
可視光投射機６は、取り付けプレート５に取り付けられている。したがって、取り付けプレート５は、左右軸サーボ４と可視光投射機６の間に配置されている。
【００２７】
投射部４０は、信号ケーブル１９を介して、制御部１２から出力された信号を受け取る。投射部４０は、第１番目の打点位置２１を示す可視光６ａを、溶接対象となるワーク１０上に投射するという制御部１２からの信号を受け取る。これにより、投射部４０は、ポータブル溶接ガン１１の打点位置２１を打点位置一か所分に絞って示す可視光６ａを、溶接対象となるワーク１０上に投射するように、上下軸サーボ２及び左右軸サーボ４の動きを制御する。また、投射部４０は、可視光６ａの照射する位置を次の打点位置２１に切り替えるという制御部１２からの信号を受け取る。これにより、投射部４０は、可視光６ａの投射する位置を次の打点位置２１に切り替える。
【００２８】
次に、本実施形態に係る溶接装置１００の動作について説明する。
まず、溶接対象となる２つのワーク９及びワーク１０を溶接部分が一致するように重ね、溶接台１７上の所定の位置に置く。次に、溶接装置１００を起動状態にする。
【００２９】
溶接装置１００が起動状態になったことにより、制御部１２は、投射部４０に対して、第１番目の打点位置２１を示す可視光６ａを、溶接対象となるワーク１０上に投射するという信号を出力する。
【００３０】
投射部４０は、制御部１２からの信号を受け取る。これにより、投射部４０は、上下軸サーボ２及び左右軸サーボ４を動作させて、可視光投射機６の位置を制御する。このようにして、投射部４０は、ポータブル溶接ガン１１の打点位置２１を示す可視光６ａを、溶接対象となるワーク１０上に投射する。
【００３１】
次に、作業者は、投射部４０の可視光６ａによって示された打点位置２１を確認する。作業者は、ハンドル１１ｆを持ち、打点位置２１の下方に配置された溶接ガイド７の保持部７ｂに、ポータブル溶接ガン１１の下アーム１１ｃを挿入する。
【００３２】
ガン確認スイッチ８は、ポータブル溶接ガン１１の溶接ガイド７への挿入を感知する。ガン確認スイッチ８は、制御部１２に対して、ポータブル溶接ガン１１の溶接ガイド７への挿入という信号を出力する。
制御部１２は、ガン確認スイッチ８からのこの信号を受け取る。これにより、制御部１２は、作業者の溶接操作を有効にする。
【００３３】
作業者は、溶接作業が有効になったことを確認後、ポータブル溶接ガン１１に通電する。これにより、ポータブル溶接ガン１１の先端部１１ｄと先端部１１ｅとの間は通電される。このようにして、第１番目の打点位置２１において、ワーク９及びワーク１０は、互いに溶接される。
【００３４】
ガン確認スイッチ８は、ポータブル溶接ガン１１の上アーム１１ｂ及び下アーム１１ｃ間の通電を感知する。これにより、ガン確認スイッチ８は、制御部１２に対して、ポータブル溶接ガン１１によって打点位置２１が溶接されたという信号を出力する。
【００３５】
制御部１２は、信号ケーブル１８を介して、ガン確認スイッチ８からのこの信号を受け取る。これにより、制御部１２は、信号ケーブル１９を介して投射部４０に対して、可視光６ａの投射する位置を次の打点位置２１に切り替えるという信号を出力する。
【００３６】
投射部４０は、制御部１２からのこの信号を受け取る。これにより、投射部４０は、可視光６ａの投射する位置を次の打点位置２１に切り替える。
作業者は、ポータブル溶接ガン１１を溶接ガイド７から抜去する。そして、作業者は、投射部４０の可視光６ａによって示された次の打点位置２１を確認する。次に、作業者は、ハンドル１１ｆを持ち、次の打点位置２１の下方に配置された溶接ガイド７の保持部７ｂに、ポータブル溶接ガン１１の下アーム１１ｃを挿入する。
【００３７】
次の打点位置２１の下方に配置された溶接ガイド７のガン確認スイッチ８は、ポータブル溶接ガン１１の溶接ガイド７への挿入を感知する。その後の動作は、上述のとおりである。このような動作を繰り返すことによって、作業者は、必要な打点数の打点位置２１を溶接する。作業完了後に、作業者は接合されたワーク９及びワーク１０を取り出す。
このように、本実施形態における溶接装置１００は、可視光６ａによる打点位置２１の指示及び次の打点位置２１への切り替えを制御部１２によって制御している。また、溶接装置１００は、溶接ガイド７からの信号の入力及び投射部４０への信号の出力によるフィードバックを取り込んだシステムを構成している。
【００３８】
次に、本実施形態に係る溶接装置１００の効果について説明する。
本実施形態における溶接装置１００は、ポータブル溶接ガン１１により打点位置２１において、ワーク９及びワーク１０が溶接された場合に、可視光６ａの投射する位置を次の打点位置２１に切り替える。よって、作業者は、投射部４０によって示された打点位置２１にのみ集中すればよい。作業者は、複数の打点位置２１から打点順序情報を読み取って現在の打点位置２１を特定する作業を省略することができる。よって、作業効率を向上させることができる。
【００３９】
また、実施形態にかかる溶接装置１００の溶接ガイド７は、打点位置２１におけるポータブル溶接ガン１１の物理的なガイドとなっている。このため、打点位置２１にポータブル溶接ガン１１を安定させることができる。よって、溶接の質を向上することができる。
さらに、ポータブル溶接ガン１１が溶接ガイド７に挿入されなければ、作業者の溶接起動が有効とならない。よって、安全に溶接することができる。
【００４０】
以上、本発明にかかる溶接装置の実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  投射部本体
２  上下軸サーボ
３  取り付けプレート
４  左右軸サーボ
５  取り付けプレート
６  可視光投射機、６ａ  可視光
７  溶接ガイド、７ａ  支柱部、７ｂ  保持部
８  ガン確認スイッチ
９  ワーク
１０  ワーク
１１  ポータブル溶接ガン、１１ａ  本体部分、１１ｂ  上アーム、１１ｃ  下アーム、
１１ｄ  先端部、１１ｅ  先端部、１１ｆ  ハンドル
１２  制御部
１３  基台
１４  支柱
１５  梁部
１６  ワイヤー
１７  溶接台
１８  信号ケーブル
１９  信号ケーブル
２１  打点位置
３０  溶接部
３１  切込み
３１ａ  底面
４０  投射部
１００  溶接装置
【図１】
2016209912.tif 000003
【図２】
2016209912.tif 000004
【図３】
2016209912.tif 000005