JPH0112590B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明自動倣い検知器を以下の項目に従つて説
明する。

Ａ 産業上の利用分野 Ｂ 発明の概要 Ｃ 従来技術 ａ 第１の従来例［第５図］ ｂ 第２の従来例［第６図］ Ｄ 発明が解決しようとする問題点 Ｅ 問題点を解決するための手段 Ｆ 実施例 Ｆ−１ 第１の実施例 ａ 検知器［第１図及び第２図］ ｂ 動作 ｃ 検知器を自動倣い溶接機に用いた使用例
［第３図］ ｄ 自動倣い溶接機の動作 Ｆ−２ 第２の実施例［第４図］ Ｇ 発明の効果 （Ａ 産業上の利用分野） 本発明は自動倣い溶接機において、被溶接物の
溶接開先に倣つて溶接トーチを案内するのに用い
られる自動倣い検知器に関し、特に検知器の防塵
機構の改良に関するものである。

（Ｂ 発明の概要） 本発明自動倣い検知器は、筒体の先端部の内側
に傾動可能に支持された検知棒が突出するキヤツ
プの開口部をシールする弾性シール材を検知棒の
枢支部に近接した位置でキヤツプの内側に設け、
これによりシール材を外部環境から隔離して溶接
光、熱によるシール材の劣化及び溶接ヒユーム、
塵埃の侵入を防止すると共に、シール材によつて
検知棒の動きを阻害することがないようにしたも
のである。

（Ｃ 従来技術） 自動倣い溶接機の溶接ヘツドに溶接トーチと近
接して配置され、該溶接トーチを溶接開先に沿つ
て案内するための自動倣い検知器としては、例え
ば第５図又は第６図に示すものが知られている。

（ａ 第１の従来例） ［第５図］ 第５図は第１の従来例を示すもので、図面にお
いて、検知器ａは円筒状の外筒ｂと、この外筒ｂ
内に挿入され、中間部分を外筒ｂの下端開口部内
に自在軸受ｃにより傾動自在に支承された検知棒
ｄとを備え、該検知棒ｄの上端部には中心電極ｅ
が設けられている。

また、外筒ｂの上端内部にはピン保持板ｆを装
着し、該保持板ｆに４個の接点ピンg₁，g₂，g₃，
g₄を上記中心電極ｅの外周を取り囲むように配設
し、更に中心電極ｅが上記接点ピンg₁，g₂，g₃，
g₄のうち選ばれた２つの隣接する接点ピンg₃，g₄
と接触するようにスプリングｈにより検知棒ｄを
一方向へ付勢してなるものである。そして、これ
ら各接点ピンg₁，g₂，g₃，g₄はリード線ｉ，ｉ，
……を介して自動倣い溶接機の制御回路（自動倣
い溶接機及びその制御回路は図示しない。）に接
続されている。

しかして、この検知器ａは、検知棒ｄの傾動方
向によつて中心電極ｅが接点ピンg₁乃至g₄のうち
の１個又は２個に接触した各状態及びどの接点ピ
ンとも接触しない状態のうちのいずれか一の状態
になり、その中心電極ｅがそのうちどの状態にあ
るかによつて検知棒ｄの傾動方向を電気的に検知
することができるようにされている。そして、溶
接開先ｊに接触子ｋを介し圧接されて回動する検
知棒ｄの中心電極ｅがどの接点ピンとも接触され
ない状態を常に保つように溶接ヘツドの上下及び
左右方向における位置を制御することにより自動
倣い動作が行われる。

また、上記検知棒ｄの下端部側が突出する上記
外筒ｂの下端部には、その開口を閉塞するキヤツ
プｌが螺着されており、このキヤツプｌには検知
棒ｄの外方突出部がキヤツプｌと接触せずに傾動
できる大きさの挿通孔ｍが形成され、さらに検知
棒ｄの外方突出端には連結金具ｎを介して前記接
触子ｋが検知棒ｄと軸線を一致させるようにして
取付けられている。また、上記キヤツプｌの端面
とこれに対向する連結金具ｎの端面との間には防
塵用のゴムパツキンｏが介在せしめられている。

上記ゴムパツキンｏはキヤツプｌの検知棒挿通
孔ｍと検知棒ｄとの間隙から溶接時における溶接
ヒユーム（煙）、浮遊塵埃等が外筒ｂ内に侵入す
ることを防止するためのものであり、延いては、
溶接ヒユーム、浮遊塵埃等の外筒ｂ内への侵入に
よる接点部分の接触不良、腐食、あるいは検知棒
の枢支部分の汚損による動作不円滑、更には検知
棒ｄの傾動方向検知手段に発光素子及び受光素子
を利用した光学式の場合における発光面又は受光
面の汚損を防止し、検知器の誤動作をなくすため
のものである。

（ｂ 第２の従来例） ［第６図］ 第６図は第２の従来例を示すものである。

この第２の従来例においては、キヤツプｌの検
知棒挿通孔ｍと検知棒ｄとの間の隙間をシールす
るために薄いシリコンゴム等からなるキヤツプ状
のカバーｐをキヤツプｌの端部に被せ、そして前
記キヤツプｌとの嵌合縁部及び検知棒ｄとの貫通
縁部を止めリングｑ，ｒによつてそれぞれ封止し
たものである。

（Ｄ 発明が解決しようとする問題点） しかしながら、検知器は溶接トーチに近接配置
されるものであり、第１の従来例の検知器ａにあ
つては、検知器ａの防塵対策上最も重要であるシ
ール用パツキンｏが外筒ｂの開口を閉塞するキヤ
ツプｌの端面と、検知棒ｄと接触子ｋとを連結す
る連結金具ｖと、の間に介在せしめられているた
め、パツキンｏの外周面が外部に露出してしま
い、溶接時に発生する溶接光及び熱にパツキンｏ
を晒すことになる。そして、パツキンｏはゴム材
等から形成されるものであるためその露出表面が
溶接先（紫外線）及び熱により劣化し、硬質化及
び亀裂の発生により防塵効果を低下させてしまう
ほか、ゴムパツキンの硬質化によつて検知棒ｄの
溶接開先に対する追従動作に支障を来すという問
題があつた。

また、第２の従来例にあつては、第１の従来例
の場合のように検知棒ｄの動きがカバーｐによつ
て拘束されることがないが、カバーｐ全体が外部
に露出しているため、溶接光及び熱による劣化が
さらに顕著となり、しかも劣化による亀裂及び外
部物体との接触などによる損傷を受け易く、防塵
性が不安定なものとなつてしまうという問題があ
つた。

（Ｅ 問題点を解決するための手段） 本発明自動倣い検知器は、上記問題点を解決す
るために、筒体の検知棒突出開口を閉塞するキヤ
ツプの検知棒挿通孔と検知棒間を封止する弾性シ
ール材を検知棒の枢支部に近接した位置で上記キ
ヤツプの内部に設け、外部に露出しないようにし
たものである。

従つて、本発明自動倣い検知器によれば、キヤ
ツプが弾性シール材をカバーすることになり、こ
れにより弾性シール材を溶接時の溶接光及び熱あ
るいは外的影響から隔離して簡便に弾性シール材
の劣化防止及びシール効果の向上を可能にすると
共に、弾性シール材によつて検知棒の動きが阻害
されるのを防ぐこともできる。

（Ｆ 実施例） 以下、本発明自動倣い検知器の詳細を図示した
実施例に従つて詳細に説明する。

（Ｆ−１ 第１の実施例） 第１図及び第２図は本発明自動倣い検知器の第
１の実施例を示すものである。

（ａ 検知器） ［第１図及び第２図］ 図面において、１は検知器であり、該検知器１
は金属材料にて円筒状に形成された外筒２と、該
外筒２の下端開口においてその中間部が自在軸受
３により傾動自在に支承された検知棒４と、該検
知棒４の下端部分が突出され、上記外筒２の下端
開口を閉塞するキヤツプ５とを備えており、上記
キヤツプ５は螺合により外筒２に取付けられてい
るとともに、該キヤツプ５の先端部には、検知棒
４の外方突出部がキヤツプ５と接触せずに傾動で
きる大きさの挿通孔５ａが設けられている。

そして、キヤツプ５の先端部内面には挿通孔５
ａを囲むようにシール材装着用の段部５ｂが形成
され、該段部５ｂ内にシリコンゴム等からなる環
状の弾性シール材６のが密着状に内嵌されている
とともに、該シール材６の内周面６ａには検知棒
４が気密に挿通されている。

しかして、弾性シール材６はキヤツプ５内に取
容されると共に、キヤツプ５の挿通孔５ａと検知
棒４との間隙を封止し、かつ弾性シール材６が有
する弾性力により検知棒４の中立位置、即ち、外
筒２と同軸上の姿勢への戻りを良好にするように
なつている。

また、上記検知棒４の外方突出部の先端には連
結金具７を介して接触子８が検知棒４の軸線と一
致するように、かつ、交換可能の状態で取り付け
られている。

また、外筒２内に位置する検知棒４の上端に
は、検知棒４より稍大径の中心電極９が一体的に
形成されている。

１０は上記中心電極９に対向して上記外筒２内
に固着された電気絶縁材から成る接点ピン保持板
で、該保持板１０には、第２図に示すように４本
の接点ピン１１₁，１１₂，１１₃，１１₄が中心電
極９の外側を取り囲むように配設されている。そ
して各接点ピン１１₁乃至１１₄はそれぞれリード
線１２，１２，……を介して自動倣い溶接機の制
御回路（図示しない。）に接続されている。

１３は上記接点ピンのうち選ばれた２つの隣接
する接点ピン１１₃，１１₄に中心電極９を接触さ
せるように付勢するためのスプリングである。

（ｂ 動作） しかして、上記検知器１においては、検知棒４
の傾動方向によつて中心電極９が接点ピン１１₁
乃至１１₄のうちの１個又は２個に接触した各状
態及びいずれの接点ピンとも接触しない状態のう
ちのいずれか一の状態になり、そして、中心電極
９がそのうちのどの状態にあるかによつて検知棒
４の傾動方向を検知することができるようにされ
ている。

（ｃ 検知器を自動倣い溶接機に用いた使用例）
［第３図］ 第３図は本発明自動倣い検知器１を用いた自動
倣い溶接機の全体図を示すものである。

該溶接機は一方向（左右方向）に移動される第
１のスライド機構１４と、該スライド機構１４の
移動方向に対して直角の方向（上下方向）に移動
される第２のスライド機構１５とを備えている。

上記第１のスライド機構１４は溶接母材１６，
１６の開先１７のラインに沿つて動作される送り
機構（図示せず）に保持されていると共に、この
第１のスライド機構１４の可動部１８はスライド
機構１４に搭載された左右動用モータ１９により
回転される送りねじ（図示せず）等により左右方
向に摺動され、そして可動部１８には上記第２の
スライド機構１５が固着されている。

また、第２のスライド機構１５はこれに搭載さ
れた上下動用モータ２０によつて回転される送り
ねじ（図示せず）等により上下方向に摺動される
可動部２１を備えており、該可動部２１にはこれ
より水平方向に延びるブラケツト２２の基部が固
着され、さらにブラケツト２２の先端部には、左
右方向及び上下方向に位置を微調整するために調
節ブロツク２３並びに保持具２４を介して母材１
６，１６の溶接開先１７を倣う前記検知器１が保
持されている。即ち、上記位置調節ブロツク２３
はこれに設けたつまみ２５により第１のスライド
機構１４による移動方向と同一の左右方向に微調
整することができる構造になつていると共に、位
置調節ブロツク２３には第２のスライド機構１５
による移動方向と同一の上下方向に微移動される
つまみ２６付きの軸２７が設けられ、該軸２７の
下端に金具２８を介して上記保持具２４が一体に
連結され、上記つまみ２５，２６を操作すること
によつて保持具２４に把持された検知器１の検知
棒４を母材１６，１６の開先１７に位置合せする
ことができるようになつている。

また、上記ブラケツト２２には前記調節ブロツ
ク２３の稍後方の位置にて溶接トーチ２９が母材
１６に対して垂直に対置するように固定されてい
る。

そして、検知器１の保持具２４への取付けは、
保持具２４に形成した取付孔３０内に検知器１の
外筒２を斜め方向から挿通し、締付ねじ３１を締
め付けることによつて行う。その取付後、つまみ
２５，２６の操作によつて検知棒４の位置を溶接
トーチ２９に対して適宜な位置関係を保つように
調整する。ところで、検知棒４の接触子８先端と
溶接トーチ２９の先端との間隔は、倣い誤差を小
さくするために、支障なく溶接を行うことができ
る限度でできるだけ小さくするようにする。

（ｄ 自動倣い溶接機の動作） この自動倣い溶接機は次のように動作する。

検知器１の検知棒４が開先１７に圧接されず、
従つて中心電極９がスプリング１３によつて接点
ピン１１₃，１１₄に接触せしめられた状態にある
ときは上下動用モータ２０が逆転し、可動部２１
が下降せしめられる。そして、その可動部２１の
下降に伴いブラケツト２２と一体的な溶接トーチ
２９および検知器１が開先１７に向けて下降さ
れ、検知器１の検知棒４の先端に設けられた接触
子８が開先１７に当接して検知棒４がスプリング
１３の弾発力に抗して軸受３を支点に時計廻り方
向（第１図参照）に僅かに回動され中心電極９が
接点ピン１１₃，１１₄から離れると、上下動用モ
ータ２０の回転が停止されると同時にスライド機
構１５の可動部２１の下降動作も停止する。これ
により溶接トーチ２９は母材１６，１６の溶接開
先１７に対し最適な位置にセツトされたことにな
る。

そして、第１及び第２のスライド機構１４，１
５を含む倣い溶接機全体に図示しない送り機構に
より送りがかかれば、検知器１は母材１６，１６
の開先１７に倣い、これに案内されて溶接トーチ
２９は開先１７を順次溶接して行くのである。

このとき、開先１７のラインに母材平面方向の
曲がり、あるいは母材厚さ方向の起伏があれば、
これに倣つて検知棒４が軸受３を支点に回動し、
同時に中心電極９が接点ピン１１₁乃至１１₄の１
個または２個に接触する。すると、それに応じて
モータ１９，２０が正回転あるいは逆回転して各
スライド機構１４，１５は左右方向あるいは上下
方向に動作し、溶接トーチ２９が常に開先ライン
を追随することになる。

また、弾性シール材６は検知棒４の支点付近に
密着状に外嵌されているが、これによつて検知棒
４の動きを拘束する問題はほとんどない。即ち、
検知棒４の傾動変位量は支点に近づく程小さく、
傾動変化量の一番大きい接触子８の先端でも、大
きいもので約±0.5mm、普通で±0.3mm、高精度の
自動倣い検知器にあつては±0.05mmでしかなく、
シール材６が嵌合されている付近における傾動変
化量は0.03〜0.003mmでしかない。しかも弾性シ
ール材６は検知棒４を周囲から等しい力で押圧し
ているので、傾動支点付近の傾動動作を阻害する
要因にはならず、むしろ検知棒４の姿勢を外筒２
の中心軸上へ戻すように機能することになる。

また、弾性シール材６はキヤツプ５によつてカ
バーされ、外部へ露出されていないため、溶接時
に発生する溶接光（紫外線）及び熱が弾性シール
材６に照射されることがなく、弾性シール材６の
溶接光劣化及び熱劣化を未然に防止することがで
きるとともに、外力により損傷されるおそれもな
く、シール効果及びシール性能が安定し、かつ弾
性シール材の長寿命化を得ることができる。

（Ｆ−２ 第２の実施例） ［第４図］ 第４図は本発明自動倣い検知器の第２の実施例
を示すものである。この第２の実施例において、
第１の実施例と同様の部分には第１の実施例にお
けると同一の符号を付してその説明を省略し、第
１の実施例と異なる部分についてのみ説明する。

この第２の実施例は、第４図からも明らかなよ
うに、弾性シール材としてＯリング６Ａを使用し
たものである。該Ｏリング６Ａはキヤツプ５の検
知棒挿通孔５ａの内側に形成した段部５ｂと検知
棒４の外周面との間に気密に装着されている。

この第２の実施例にあつては、上記第１の実施
例におけると同様な作用効果が得られるほか、弾
性シール材をＯリングとすることにより、検知棒
４に対する拘束力を第１の実施例における弾性シ
ール材６の場合よりもさらに減少させることがで
きる。

なお、本発明における弾性シール材の形状は上
記各実施例のものに限定されるものではない。

（Ｇ 発明の効果） 以上に述べたところから明らかなように、本発
明自動倣い検知器は、筒体と、中間部筒体の先端
部の内側に傾動自在に枢支されるとともに先端部
が筒体の先端開口から突出する検知棒と、該検知
棒が突出する上記筒体の先端開口を閉塞するキヤ
ツプとを備え、上記検知棒の枢支部に近接した位
置で上記キヤツプ内周面と検知棒との間に弾性シ
ール材が介在せしめられたことを特徴とする。

従つて、本発明自動倣い検知器によれば、弾性
シール材はキヤツプによつて覆われて開部に露出
せず、溶接光及び熱による弾性シール材の劣化及
び外力による損傷を未然に防止することができる
のでシール効果が高くてシール性能が安定してい
ると共に、弾性シール材によつて検知棒の動きが
阻害されることもない自動倣い検知器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明自動倣い検知器の第
１の実施例を示すもので、第１図は縦断面図、第
２図は第１図の−線に沿う断面図、第３図は
本発明の自動倣い検知器を用いた自動倣い溶接機
の全体を示す斜視図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す要部の縦断面図、第５図は第１の従来
例を示す縦断面図、第６図は第２の従来例を示す
要部の縦断面図である。 符号の説明、１……検知器、２……筒体、３…
…枢支部、４……検知棒、５……キヤツプ、６，
６Ａ……弾性シール材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒体と、中間部が筒体の先端部の内側に傾動
   自在に枢支されるとともに先端部が筒体の先端開
   口から突出する検知棒と、該検知棒が突出する上
   記筒体の先端開口を閉塞するキヤツプとを備え、
   上記検知棒の枢支部に近接した位置で上記キヤツ
   プ内周面と検知棒との間に弾性シール材が介在せ
   しめられたことを特徴とする自動倣い検知器。 ２ 弾性シール材がシリコンゴムから形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の自動倣い検知器。