JP2708207B2 - 縦型溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は縦型溶接機に係り、更に詳細は、縦型溶接機
の加工ヘッドと突当て部材に関する。

（従来の技術） 従来の縦型溶接機について説明すると、被溶接物を支
持するテーブルには、被溶接物の溶接部の両側部付近を
突当てるための突当て部材が上下動自在に設けてあり、
テーブルの上方位置には溶接トーチを備えた加工ヘッド
が上下動自在に設けてある。したがって、被溶接物の高
さ等に応じて突当て部材を上下動させて所望の高さに位
置させる。そして、加工ヘッドを上下動させると共に溶
接トーチを適宜に操作することにより所望の溶接を行っ
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述のごとき従来の縦型溶接機は、加工ヘッ
ドが下方向へ移動するとき、又は突当て部材が上方向へ
移動するときに、加工ヘッドと突当て部材とが干渉する
場合があり、溶接作業が中断してしまうという問題があ
った。

そこで、本発明は上記の問題点を解決するために、加
工ヘッドと突当て部材とが干渉することなく溶接作業を
行い得る縦型溶接機を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題点を解決するために、本発明
においては、被溶接物を支持するテーブル又はテーブル
の近傍に、被溶接物の溶接部の両側部付近を突当てるた
めのほぼ垂直状の突当て部材を上下動自在に設け、前記
被溶接物の溶接部を溶接する溶接トーチを備えた加工ヘ
ッドを上下動自在に設け、上記加工ヘッドと突当て部材
との高さ間隔が所定間隔になったことを検出するための
検出装置を設けてなるものである。

（作用） 前記の構成において、被溶接物に応じて突当て部材を
適宜に上下動させて、突当て部材に被溶接物の溶接部の
両側部付近を突当てる。そして、加工ヘッドを適宜に上
下動させると共に溶接トーチを適宜に操作することによ
り所望の溶接を行う。

ここで加工ヘッドが下降することにより又は突当て部
材が上昇することにより加工ヘッドと突当て部材との高
さ間隔が所定間隔になると、検出装置により所定の検出
が行われる。

（実施例） 以下、本発明に係る実施例について図面に基づいて説
明する。

第４図を参照するに、縦型溶接機１は上部フレーム３
と下部フレーム５とを備えており、下部フレーム５の上
面には被溶接物Ｗを支持するためのテーブル７が設けて
ある。

上部フレーム３には被溶接物の溶接部を溶接する溶接
トーチ９を備えた加工ヘッド11がｘ軸方向（本実施例で
は左右方向）、ｙ軸方向（本実施例では前後方向）、ｚ
軸方向（本実施例では上下方向）へ移動自在に設けてあ
り、上記溶接トーチ９はθ軸を中心として回動すること
が可能である。

より詳細には、第１図，第２図，第３図を参照する
に、上部フレーム３にはｚ軸方向（第１図，第２図にお
いて上下方向、第３図において紙面に向って表裏方向）
へ延伸したｚ軸ガイド13が設けてあり、このｚガイド13
にはｚ軸走行部15を備えたＺ軸移動体17がＺ軸方向へ移
動自在に設けてある。上記ｚ軸移動体17にはｘ軸方向
（第１図，第３図において左右方向、第２図において紙
面に向って表裏方向）へ延伸したｘ軸ガイド19が設けて
あり、このｘ軸ガイド19にはｘ軸走行部21を備えたｘ軸
移動体23がｘ軸方向へ移動自在に設けてある。

上記ｘ軸移動体23にはｙ軸方向（第１図において紙面
に向って表裏方向、第２図において左右方向、第３図に
おいて上下方向）へ延伸したｙ軸ガイド25が設けてあ
り、このｙ軸ガイド25にはｙ軸走行部７を備えたｙ軸移
動体29がｙ軸方向へ移動自在に設けてある。上記ｙ軸移
動体29には前記溶接トーチ９を備えた加工ヘッド11が設
けてあり、溶接トーチ９は支持部材31を介してθ軸を中
心として回動するものである。

上記構成により、ｘ軸移動体23、ｙ軸移動体29、ｚ軸
移動体17をそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向へ適
宜に移動させることにより、溶接トーチ９を備えた加工
ヘッド11はｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向へ移動するも
のである。また、支持部材31を適宜に操作することによ
り、溶接トーチ９はθ軸を中心として回動するものであ
る。

ここで、上記加工ヘッド11における溶接トーチ９が被
溶接物Ｗの溶接部から離反したｙ軸方向の所定の位置に
位置したことを検出するために、ｙ軸検出装置（図示省
略）が設けてある。また、溶接トーチ９がθ軸を中心と
して回動して水平位置に位置したことを検出するため
に、水平位置検出装置（図示省略）が設けてある。

再び第１図を参照するに、上記下部フレーム５におけ
るテーブル７の後側には、被溶接物Ｗの溶接部の両側部
付近を突当てるための突当て部材33A,33Bが設けてあ
る。上記突当て部材33A,33Bは、下部フレーム５に上下
方向へ延伸して設けたガイド部材35に案内されて上下動
することが可能であり（第２図参照）、開閉度調節する
ことが可能である。なお、上記突当て部材33A,33Bは後
述の第１クランプ検出装置がONの状態のときのみ上下動
することができるものである。また突当て部材33A,33B
はテーブル７に設けても差し支えないものである。

また、上記突当て部材33A,33Bは、溶接中における被
溶接物Ｗの熱を放熱するための放熱部材37を備えており
（第１図参照）、これによって、被溶接物Ｗの熱歪を比
較的小さくすることができるものである。

前記上部フレーム３には支持アーム39が取付けてあ
り、被溶接物Ｗを突当て部材33A,33Bに押圧固定するた
めに、上記支持アーム39には複数の金型41を備えたクラ
ンプ装置43が設けてある。上記クランプ装置43は、上下
用シリンダ装置45の作用により一定のストロークをもっ
て上下方向（ｚ軸方向）へ移動し、前後用シリンダ装置
（図示省略）の作用により一定のストロークをもって前
後方向（ｙ軸方向）へ移動するものである。

上記構成により、上下用シリンダ装置45を適宜に操作
してクランプ装置43を下降させた後に前後用シリンダ装
置を適宜に操作してクランプ装置43を後方向へ移動させ
ることにより、被溶接物Ｗを突当て部33A,33Bに押圧固
定することができるものである。また、被溶接物Ｗを突
当て部材33A,33Bに押圧固定した後に、クランプ装置43
が前方向に移動することにより、被加工物Ｗから離反し
て被溶接物Ｗの押圧固定状態が解除されるものである。

ここで、上記クランプ装置43が被溶接物Ｗから離反し
たｙ軸方向（前後方向）の所定位置に位置したこと、お
よびクランプ装置43が被溶接物Ｗに接近したｙ軸方向
（前後方向）の所定位置に位置したことを検出するため
にそれぞれ第１クランプ検出装置（図示省略）、第２ク
ランプ検出装置（図示省略）が設けてある。また、クラ
ンプ装置43がテーブル７に接近するｚ軸方向（上下方
向）の所定位置に位置したこと、およびクランプ装置43
のテーブル７から離反するｚ軸方向（上下方向）の所定
位置に位置したことを検出するために、それぞれ第３ク
ランプ検出装置（図示省略）、第４クランプ検出装置
（図示省略）が設けてある。

そして、第１クランプ検出装置がONの状態かつ前記ｙ
軸検出装置がONの状態のときのみ、クランプ装置43は上
下動することができるものである。また、第３クランプ
検出装置がONの状態かつｙ軸検出装置がONの状態である
と共に前記水平位置検出装置がONの状態のときのみ、ク
ランプ装置43は後方向へ移動して被溶接物Ｗを押圧固定
することが可能である。更に、第２クランプ検出装置と
第３クランプ検出装置が共にONの状態のとき、または第
１クランプ検出装置と第４クランプ検出装置がONの状態
のときのみ所望の溶接を行うことができるものである。

上記クランプ装置43の下側には例えばドグとリミット
スイッチで構成される第５クランプ検出装置（図示省
略）が設けられており、人体又は物体の一部が上記ドグ
に当接することにより、第５クランプ装置はONの状態と
なると上下用シリンダ装置45を介してクランプ装置43は
直ちに上昇するように構成してある。

再び第１図，第２図，第３図を参照するに、溶接トー
チ９を備えた加工ヘッド11と突当て部材33A,33Bとの干
渉を回避するために、加工ヘッド11と突当て部材33A,33
Bとの高さ間隔が所定の高さ間隔になったことを検出す
るための高さ検出装置47を設ける。

より詳細には、前記ｚ軸移動体17の適宜位置には高さ
検出装置47におけるリミットスイッチ49が設けてあり、
突当て部材33Bの適宜位置には上下方向へ延伸した角パ
イプ状のドグ51が設けてある。加工ヘッド11が下降する
ことにより、または突当て部材33A,33Bが上昇すること
により、第１図に示すように突当て部材33A,33Bと溶接
トーチ９との高さ間隔が所定の高さ間隔ａに至ったとき
に、上記高さ検出装置47はONの状態になるものである。
更に加工ヘッド11が下降したり、または突当て部材33A,
33Bが上昇した場合においても高さ検出装置47はONの状
態のままである。ここで、所定の高さ間隔ａとは加工ヘ
ッド11と突当て部材33A,33Bが干渉しないための最小の
高さ間隔である。なお、上記ドグ51をｚ軸移動体17に、
リミットスイッチ49を突当て部材33A,33Bに取付けても
差し支えないものである。

そして、上記高さ検出装置47がONの状態のときには加
工ヘッド11と突当て部材33A,33Bが干渉可能領域内にあ
り、突当て部材33A,33Bは上昇することができず、溶接
トーチ９はθ軸を中心として回動することができない。
また、高さ検出装置47がONの状態のときは、溶接トーチ
９は突当て部材33A,33Bに接近するｙ軸方向（前後方
向）の所定位置よりも前方向に移動することができない
と共に、ｘ軸方向（左右方向）における突当て部材33A
と突当て部材33Bとの間の所定位置に位置している溶接
トーチ９は、所定量を越えてｘ軸方向（左右方向）へ移
動することができないものである。更に、前記水平位置
検出装置がOFFの状態のもとで、ｙ軸方向（前後方向）
の上記所定位置よりも前方かつｘ軸方向（左右方向）の
上記所定位置よりｘ軸方向（左右方向）へ所定量越えた
位置に位置している溶接トーチ９は、高さ位置検出装置
47がONの状態になると下降することができなくなるもの
である。

前述の構成に基づき本実施例の作用について説明す
る。

まず、前記ｘ軸移動体23,y軸移動体29を適宜にｘ軸方
向,y軸方向へ移動させることにより、被溶接物Ｗに離反
したｙ軸方向の前記所定位置、かつｘ軸方向ｘ軸方向に
おける突当て部材33Aと突当て部材33Bとの間の前記所定
位置に溶接トーチ９を位置させる。支持部材31をθ軸を
中心として適宜に回動させることにより、溶接トーチ９
を水平位置に位置させる。これによって、前記ｙ軸検出
装置、水平位置検出装置はONの状態となる。

次に、被溶接物Ｗから離反したｙ軸方向の前記所定位
置にクランプ装置43を位置させることにより前記第１ク
ランプ検出装置がONの状態となり、これによって突当て
部材33A,33Bを被溶接物Ｗに応じて上下動させることが
できる。突当て部材33A,33Bの開閉度を調節して、被溶
接物Ｗの溶接部の両側部付近を突当て部材33A,33Bに突
当てる。

ｙ軸検出装置、第１クランプ検出装置がONの状態であ
るので、クランプ装置43に上下動させることができ、テ
ーブル７に接近するｚ軸方向の前記所定位置にクランプ
装置43を位置させる。これによって、前記第３クランプ
検出装置はONの状態となる。なお、クランプ装置43の下
降領域付近内に人体又は物体の一部が入った場合には、
前記第５クランプ検出装置がONの状態となりクランプ装
置43は直ちに上昇するものである。

ｙ軸検出装置、水平位置検出装置、第１クランプ検出
装置がONの状態であるので、クランプ装置43を後方へ移
動させることができ、これによって、被溶接物Ｗを突当
て部材33A,33Bに押圧固定することができるものであ
り、また、第２クランプ検出装置はONの状態となる。

そして、第２クランプ検出装置、第３クランプ検出装
置がONの状態であるので、溶接トーチ９を備えた加工ヘ
ッド11をｘ軸移動体23、ｙ軸移動体29、ｚ軸移動体17を
介してｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向へ移動させると共
に支持部材31を介して溶接トーチ９をθ軸を中心として
回動させることにより、所望の溶接を行う。

このとき、加工ヘッド11が下降して高さ検出装置47が
ONの状態になると、加工ヘッド11と突当て部材33A,33B
とが干渉可能領域内にあることが検知され、前述のごと
く溶接トーチ９はθ軸中心として回動することができな
いと共に突当て部材33A,33Bは上昇することができな
い。また、溶接トーチ９は突当て部材33A,33Bに接近す
るｙ軸方向（前後方向）の前記所定位置よりも前方向へ
移動することができないと共に、ｘ軸方向（左右方向）
における突当部材33Aと突当て部材33Bとの間に所定位置
に位置している溶接トーチ９は、所定量を越えてｘ軸方
向（左右方向）へ移動することができない。更に、水平
位置検出装置がOFFの状態のもとで、ｙ軸方向（前後方
向）の上記所定位置よりも前方かつｘ軸方向（左右方
向）の上記所定位置より左右方向へ所定量越えた位置に
位置している溶接トーチ９は、下降することができない
ものである。

また、突当て部材33A,33Bを上昇させるにおいて、高
さ検出装置か47かON状態になった場合も同様である。

そして、溶接終了時、溶接トーチ９は、被溶接物Ｗに
離反したｙ軸方向の前記所定位置かつ、突当て部材33A
と突当て部材33Bとの間のｘ軸方向の所定位置かつ水平
位置に位置させる。

なお、クランプ装置43により被溶接物Ｗを押圧固定し
ないで溶接を行うときは第１クランプ検出装置、第４ク
ランプ検出装置がONの状態のときに行う。

以上のごとき、本実施例によれば、溶接トーチ９を備
えた加工ヘッド11が下降し、又は突当て部材33A,33Bが
上昇して高さ検出装置47がONの状態になると、加工ヘッ
ド11と突当て部材33A,33Bとが干渉可能領域内にあるこ
とが検知され、その後に溶接トーチ９、加工ヘッド11、
突当て部材33A,33Bの動きを規制することにより、加工
ヘッド11と突当て部材33A,33Bとの干渉を未然に回避す
ることができるものである。

なお、本発明は前述の実施例の説明に限るものではな
く、高さ検出装置47としてリミットスイッチ49とドグ51
を用いる代わりに、近接スイッチ、光電スイッチを用い
たりする等適宜の変更を行うことによりその他種々の態
様で実施可能である。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明により理解されるように、
本発明によれば、加工ヘッドと突当て部材との高さ間隔
が所定間隔になることが検出装置により検出されて、加
工ヘッドと突当て部材とが干渉可能領域にあることがわ
かり、加工ヘッドと突当て部材との干渉を未然に防止す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る実施例を説明するものであり、第１
図は本実施例の要部を示す図である。第２図は第１図に
おける左側面図であり、一部省略してある。第３図は第
１図における平面図である。第４図は縦型溶接機の斜視
図である。 １…縦型溶接機、７…テーブル 33A,33B…突当て部材 ９…溶接トーチ、11…加工ヘッド 47…高さ検出装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被溶接物を支持するテーブル又はテーブル
   の近傍に、被溶接物の溶接部の両側部付近を突当てるた
   めのほぼ垂直状の突当て部材を上下動自在に設け、前記
   被溶接物の溶接部を溶接する溶接トーチを備えた加工ヘ
   ッドを上下動自在に設け、上記加工ヘッドと突当て部材
   との高さ間隔が所定間隔になったことを検出するための
   検出装置を設けてなることを特徴とする縦型溶接機。