JPH0327743Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アーク溶接トーチと、被溶接物の保
持機構とが所定の相対配置を以つて取り付けら
れ、被溶接物の位置決めと、溶接とを一つの溶接
機で行なえるアーク溶接機に関する。

〔従来の技術〕

シヤシーフレームの主要構造体であるサイドレ
ールアセンブリの製造工程において、サイドレー
ルとインナチヤンネルにより構成される箱型断面
の組幅精度を保証するために、インナチヤンネル
にあらかじめスペーサが溶接されている。第６図
にサイドレール１とインナチヤンネル２の分解斜
視図を、第７図にスペーサ３とインナチヤンネル
２との分解斜視図を、第８図に組付状態の正面図
を示す。スペーサ３は第８図に示した如く、組幅
Ｈの精度を保証する機能を果しているもので、サ
イドレール１の１本当り数個のスペーサ３が設け
られている。

従来、インナチヤンネル２にスペーサ３を溶接
する加工法としては第９図に示した抵抗スポツト
溶接が一般的であつた。すなわち、治具定盤上に
スペーサ３の位置基準４と、インナチヤンネル２
の位置基準（図示せず）を設け、ロボツト等によ
りスポツトガン５を誘導してスポツト溶接を行つ
ている。ところが、この加工法は単一車種に対し
ては問題ないが、多車種の形状の異つた製品を同
一生産ラインに流すとき、スペーサ３の位置基準
４が入り乱れる問題があつた。これは、近年大き
な技術的課題となつている生産ラインのフレキシ
ブル化の妨げとなつていた。

そこで、前記のフレキシブル生産ラインを計画
するにあたつて前記のスポツト溶接方式をアーク
スポツト溶接方式にしたものが提供されている。
この方式の概要を第１０図乃至第１２図に基いて
説明する。６はロボツトを示し、該ロボツト６の
手首７には、被溶接物であるスペーサ３の保持機
構８とアーク溶接トーチ９とが相対配置をもつて
取り付けられている。保持機構８は第１２図に示
した如くチヤツク構造に形成されている。アーク
溶接トーチ９は、保持機構８にスペーサ３が保持
された状態で溶接すべき部位へ溶接できる相対配
置に取り付けられている。作用を説明すると、イ
ンナチヤンネル２をその位置基準１１にセツト
し、スペーサ３の位置基準１２にインナチヤンネ
ル２の１セツト当りの必要数のスペーサ３をあら
かじめセツトしておく（第１０図）。起動すると
ロボツト６がスペーサ３の位置基準１２へ向つて
移動し、スペーサ３を保持機構８によつてつか
み、インナチヤンネル２の所定の溶接部位へ移動
し、スペーサ３をインナチヤンネル２に押しつけ
る。この状態でアーク溶接トーチ９よりアークを
発生させ、溶接を行う。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記アークスポツト方式はスペーサ
とアーク溶接トーチとの相対位置は固定されてい
るため、以下のような点で問題があつた。

(1) アーク溶接について、溶接スタート時は本質
的に不安定であり、特にスタート後のしばらく
は、母材を予熱するのに熱エネルギーが消費さ
れ、十分に母材溶接に至らせしめられないた
め、溶けこみ不十分となりがちである。

(2) 溶接スタートそのものが、母材表面の酸化、
ワイヤ表面の酸化等でうまくスタートしない危
険率が高い。

(3) スペーサの外形端部のプレス成形精度にバラ
ツキがあると、その結果として溶接位置がずれ
る。

これらの問題を解決するために、例えば、特開
昭57−58979号が提案されている。この従来技術
は、二つの被溶接物の各寸法，第１被溶接物の
数，第１被溶接物に対する第２被溶接物の取付位
置，仮付溶接位置，本付溶接の位置等の種々の情
報を予めコンピユータに登録しておき、その登録
情報に基づき、３次元で位置決めされる部材に支
持した保持装置により第２被溶接物を第１被溶接
物に対して位置決めするとともに、その状態にお
いて前記部材に対して３次元で位置決めされる溶
接トーチにより仮付け溶接を行ない、さらに本付
け溶接を行なう溶接ロボツトを提案している。

しかし、この従来技術にあつては、前記保持装
置を支持する部材すなわちロボツトの手首を３次
元で位置決めし、さらにこの手首に対して溶接ト
ーチを３次元で位置決めする方式を採用している
ために、制御用コンピユータに大きな負担がかか
り、また、溶接トーチを３次元で位置決めする機
構は、ロボツトの手首を位置決めする機構とほぼ
同程度に複雑かつ高価となる欠点があつた。

本考案の目的は、電気的にも機械的にも単純な
構成ながら、確実な溶接スタートにより溶接部の
溶け込み品質を十分確保でき、スペーサ等の加工
精度のばらつきの影響を排除可能なアーク溶接機
を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記目的を達成するために、アーク
溶接機の手首に角度調整可能に取り付けられたア
ーク溶接トーチと、前記手首に対して直線移動可
能に取り付けられた被溶接物を保持する機構と、
前記手首と保持機構との間に配置され保持機構が
被溶接物を所定位置に保持した状態で手首の被溶
接物への更なる接近を許容しアーク先端の溶接点
を被溶接物に対して相対的に直線移動させる弾性
部材とを備えたアーク溶接機を提案するものであ
る。

［作用］ 本考案においては、前記保持機構が被溶接物を
所定位置に保持した状態でアーク溶接トーチを被
溶接物に接近させアーク先の溶接点を被溶接物に
対して相対的に直線移動させる手段として、ロボ
ツトの手首に対してアーク溶接トーチを３次元で
位置決めする電気的にも機械的にも複雑な従来の
機構に代えて、前記手首と保持機構との間に弾性
部材すなわちばねを設置した単純な構造を採用し
たので、制御コンピユータの負担が軽くなるとと
もに、機構部が大幅に簡素化され、電気的にも機
械的にも著しくコストダウンが可能となつた。

なお、溶接を点溶接ではなく直線溶接とし、溶
接すべき部位を溶接スタート位置ではなく溶接安
定域となる直線溶接の中に置くようにしたので、
上記公開公報の従来技術のように、保持機構とア
ーク溶接トーチとを３次元で厳密に位置決めしな
くとも、所定の位置関係を保つていれば、本考案
の適用分野においては、上記従来技術同様に十分
な溶接品質を確保できる。

〔実施例〕

第１図は、本考案に係るアーク溶接機の要部を
断面で示した正面図である。ロボツトの手首７に
フレーム基体１３が固設されている。該フレーム
基体１３の軸芯線位置に上下方向に長尺なスライ
ドバー１４が設けられていると共に、側面にアー
ク溶接トーチ９を取り付けるブラケツト１５が固
設されている。１７は絶縁プレートにより形成さ
れたアダプタを示し、該アダプタ１７はアーク溶
接トーチ９を取付角度調整可能に保持している。
また、フレーム基体１３の下端にはストツパ１６
が設けられている。前記ガイドバー１４に摺動用
メタル１８を介してスライダ１９が設置されてい
る。該スライダ１９は圧縮コイルスプリング２０
により、常時、下方向へ押し付けられている。常
時は該スライダ１９の外側面に突設された係止用
フランジ２１が前記ストツパ１６に当接してい
る。被溶接物であるスペーサ３の保持機構８はス
ライダ１９の下端に設けられている。本実施例で
は保持機構８がスライダ１９と共にフレーム基体
１３に対して接離するよう構成すると共に、アダ
プタ１７を介してブラケツト１５に取り付けられ
たアーク溶接トーチ９のアーク２２の方向が前記
保持機構８の接離方向と斜交する向きに調節固定
することにより、アーク先端の溶接点が保持機構
８の接離によつて被溶接物に対して相対的に直線
移動するよう構成されている。

尚、アーク２２の方向と保持機構８の移動方向
が同一でなければ溶接点は相対的に直線移動する
ため上記構成に限定されないことは勿論である。

次に、第２図乃至第４図に示した動作説明図に
より上記実施例の作用を説明する。フリー状態で
は第１図に示した如く、コイルスプリング２０に
よりスライダ１９はストツパ１６により止められ
る最下端位置まで押し下げられている。先ず、ス
ペーサ３を保持機構８により保持し、ロボツトの
手首７がインナチヤンネル２の所定位置まで動い
たあと、上下方向すなわち保持機構８の移動可能
方向にストロークし、スペーサ３をインナチヤン
ネル２に押しつける。更にロボツトの手首７が下
降動作を続けるとインナチヤンネル２がメカニカ
ルストツパとなつて、スライダ１９はコイルスプ
リング２０の押付力に打ち勝つてアーク溶接トー
チ９に対して相対的に1₁→1₂→1₃まで動く。従つ
て、アーク２２の溶接点は被溶接物に対し、P₁
→P₂→P₃に直線移動する。従つてP₁の位置を溶
接すべき継手部よりも少しずらせた位置になるよ
うに予めアーク溶接トーチ９の向きを設定してお
き、徐々にP₁→P₂→P₃と移動させれば、前記継
手部は溶接安定域で溶接されることになる。これ
により、第５図に示した如く、直線的な溶接がな
される。

ここで、上述の溶接点の相対移動量を、マイク
ロスイツチ等の検出器（図示せず）若しくは、ロ
ボツト自身のテイーチングプログラムによつてあ
らかじめ教示されたタイミング信号等によつて検
出し、例えばP₁でアークをスタートさせ、P₃で
アークを切ることにすると、第５図に示した如
く、長さＬをもつ直線の溶接となる。また、P₁
でのアークスタート時、アーク溶接トーチ９を移
動させつつ、ワイヤを送給させることにより、い
わゆるスクラツチスタート方式が採れることにな
り、アークスタート性を大幅に向上させることが
できる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、アーク溶接トーチと被溶接物
の保持機構とを、アーク先端の溶接点が被溶接物
に対して相対的に直線移動する機成にしたので、
溶接は点溶接ではなく直線溶接となる。従つて、
溶接すべき部位を溶接安定域となる直線溶接の中
におくことができるため溶接部の溶け込み品質を
確保でき、確実な溶接スタートを図れ、更にスペ
ーサのプレス加工精度のバラツキの影響を排除す
ることができる。

特に、前記保持機構が被溶接物を所定位置に保
持した状態でアーク溶接トーチを被溶接物に接近
させアーク先端の溶接点を被溶接物に対して相対
的に直線移動させる手段として、ロボツトの手首
に対してアーク溶接トーチを３次元で位置決めす
る電気的にも機械的にも複雑な従来の機構に代
え、前記手首とと保持機構との間に弾性部材を設
置した単純な構造を採用したので、制御コンピユ
ータの負担が軽くなるとともに、機構部が大幅に
簡素化され、電気的にも機械的にも著しいコスト
ダウンが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るアーク溶接機の要部を断
面で示した正面図、第２図乃至第４図は動作説明
図、第５図は本考案に係る溶接を示す斜視図、第
６図はサイドレールとインナチヤンネルの分解斜
視図、第７図はスペーサとインナチヤンネルとの
分解斜視図、第８図は組付状態の正面図、第９図
は抵抗スポツト溶接を利用した従来の溶接加工を
示す正面図、第１０図はアークスポツト溶接を利
用した従来の溶接機の平面図、第１１図は同要部
拡大正面図、第１２図は第１１図のXII方向からみ
た側面図を示す。 ２……インナチヤンネル、３……スペーサ、８
……保持機構、９……アーク溶接トーチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アーク溶接機の手首に角度調整可能に取り付け
   られたアーク溶接トーチと、 前記手首に対して直線移動可能に取り付けられ
   被溶接物を保持する機構と、 前記手首と前記保持機構との間に設置され前記
   保持機構が前記被溶接物を所定位置に保持した状
   態で前記手首の前記被溶接物への更なる接近を許
   容しアーク先端の溶接点を前記被溶接物に対して
   相対的に直線移動させる弾性部材と を備えたことを特徴とするアーク溶接機。