JPH0329695Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は、溶接時に飛散するスパツターその
他の異物のワークへの付着の有無ならびに付着異
物の大きさを検知する付着異物の検知装置に関す
るものである。

〔従来技術〕

たとえば溶接なかでもアーク溶接に際しては、
被溶接部材および溶材から、小は粉塵程度のもの
から大は米粒大のものにいたるまでの多量のスパ
ツターが発生し、それが四方八方へ飛散する。

これらの飛散スパツターのうち、附近に配置し
たワークその他にそれが衝突するまでの間に凝固
してしまうものについてはとくに問題は生じない
が、ワークその他に衝突後に凝固することによつ
てワークに付着一体化するスパツターについては
ワークの次加工前にそれらをワークから取り除く
ことが必要になる。

ここで、ワークに付着一体化するスパツターに
もまた種類があり、ワークに振動、衝撃などを加
えることによつて比較的簡単にワークから脱落す
るものについては、全てのワークについての一様
なる加振その他によつて十分に対処することがで
きるものの、ワークを局部的に溶融してそれと強
く結合した結果、ハツリその他によつて削り取ら
なければ除去できないものについては、そのよう
なスパツターが付着したワークを特別に抜き出さ
なければ、それが、組立工程その他のラインの下
流側まで流されることになり、その後の加工、組
立などに大きな影響を与えるため、ラインの無人
化運転、それを組み付けた製品の機能などが阻害
される問題があつた。

そこで従来は、たとえば第１図に示すような装
置によつてスパーツターその他の異物のワークへ
の付着の有無および付着異物の大きさを検知して
いた。

この従来装置は、たとえばロボツトアームに固
定されるベース１に、ブラケツト２を介して第１
の接触プレート３をボルト止めするとともに、可
動ブラケツト４を、第１の接触プレート３のワー
ク当接面５に対して進退可能に取り付け、また、
その可動ブラケツト４に、第２の接触プレート６
を、そのワーク当接面７が第１の接触プレート３
の方向へ向くように固定し、この第２の接触プレ
ート６、直接的には可動ブラケツト４を、ベース
１にボルト止めされる他のブラケツト８に設けた
弾性手段９（図示例からは明瞭ではないが）によ
つて第１の接触プレート３の方向へ押圧し、さら
に、ベース１に支持ブラケツト１０を介して取り
付けられる変位検出手段１１を、その接触子１２
が可動ブラケツト４の外側表面に直角に当接する
よう構成してなる。

このように構成してなる装置では、所定位置に
位置決めされたワークに対し、それをロボツトア
ームによつて図の矢印Ａ方向へ移動させてワーク
を図に仮想線で示すように両接触プレート３，６
間に挾み込み、たとえば、そのときの第２の接触
プレート６、ひいては可動ブラケツト４の第１の
接触プレート３に対する相対位置が、異物が付着
していないワークの場合と比較してどの程度異な
るかを変位検出手段１１で読み取ることにより、
異物の付着の有無および付着異物の大きさが検知
される。すなわち、両接触プレート３，６の相対
位置が、異物が付着していないワークの場合と同
一であるときには検査対象たるワークへの異物の
付着がなく、逆に、同一でないときには異物の付
着があり、その付着異物の大きさは、相対位置の
差として表われる。

なお、この変位検出手段１１では、適宜に選択
した第２の接触プレート６の基準位置に対するそ
の変位量を絶対値として読み取ることもできる。

ところが、このような従来技術にあつては、第
１の接触プレート３が固定ベース１に一体的に連
結されており、第２の接触プレート６が第１の接
触プレート３に対して進退運動だけを行う構成で
あつたため、所定位置に位置決め配置されるワー
クがその位置決め精度との関係で、第２の接触プ
レート側に偏つて配置された場合には、図に矢印
Ａで示されるようにワークに対して進退運動のみ
を行うこの装置ではその偏り分を吸収することが
できず、この故に、変位検出手段１１による読取
値が真の値により大きくなる問題があり、またワ
ークが、図に破線で示すように第１の接触プレー
ト側へ偏つて配置された場合およびワークへの付
着異物が、同様にして第１の接触プレート３と接
触する場合には、装置が破損するおそれがあり、
さらには、ワークの位置決め不良その他に起因し
てワークの軸線が両接触プレート３，６の中心線
に対していずれかの方向へ傾く場合には、読取値
が直の値より相当大きくなる問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、従来技術のかかる問題点に着目し
てなされたものであり、両接触プレートをワーク
の位置決め誤差その他に十分追従できるようにす
ることにより、それらの測定値への影響を有効に
除去できるワークへの付着異物の検知装置を提供
するものである。

〔考案の構成〕

この考案のワークへの付着異物の検知装置は、
とくに、固定ベースに、第１および第２の接触プ
レートを取り付けるフレームを摺動可能に連結
し、このフレームの、ベースに対する位置を、そ
こに設けた弾性手段によつてベースを押圧するこ
とにより特定し、またフレームと一体をなすブラ
ケツトに、第１の接触プレートを球面ブツシユを
介して取り付けて、そのワーク当接面をフレーム
の摺動方向の一方に向けて位置させる一方、この
第１の接触プレートと対抗して位置し、それと協
働下でワークを挟む第２の接触プレートを、フレ
ームに、それ自身の摺動方向と同方向へ摺動可能
に取り付けられて、フレームに設けた弾性手段に
よつて第１の接触プレートの方向へ押圧される可
動ブラケツトに球面ブツシユを介して取り付け、
さらに、第２の接触プレートの変位検出手段を、
支持ブラケツトを介してフレームに取り付けてな
る。

この検知装置では、フレームがベースに対して
摺動運動することができるので、ワークがいずれ
かの接触プレート側へ偏つて位置決め配置された
場合には、その偏りをフレームの摺動運動にて吸
収することができ、また、両接触プレートがそれ
ぞれのブラケツトに対して傾動運動できるので、
ワークの軸線が両接触プレートの中心線に対して
傾く場合には、その傾きに応じて両接触プレート
をワークの端面に面接触させることができる。そ
してこの結果として、高精度の検知結果がもたら
されるとともに、装置の破損が有効に防止される
ことになる。

〔実施例〕

以下にこの考案を図面に基づいて説明する。

第２図はこの考案の一実施例を示す部分断面平
面図である。

図中２１は、たとえばロボツトアームに固定さ
れて図に矢印Ａで示す方向へ進退運動されるベー
スを、２２はそのベース２１に摺動可能に取り付
けたフレームをそれぞれ示す。

ここでこのフレーム２２は、ベース２１の前方
側に、たとえばクロスローラウエイユニツトを介
してそれを取り付けることにより、ベース２１の
進退方向と直交する水平方向へ移動することがで
き、そのフレーム２２のベース２１に対する位置
決めは、フレーム２２に設けられてベース２１の
両端面に当接する二個の弾性手段２３，２４によ
つて行われる。この例のこれらの弾性手段２３，
２４は、それらの一方、ここでは弾性手段２３を
断面で示すところから明らかなように、フレーム
２２から突出するブラケツト２５のねじ穴２６内
へおねじ部材２７を螺合させ、またこのおねじ部
材２７をロツクナツト２８でブラケツト２５に堅
固に固定し、そしてそのおねじ部材２７の先端部
で、そこへその軸線方向へ進退可能に収納したピ
ン２９をばね３０によつてベース端面に直角に当
接させてなる。従つて、これらの弾性手段２３，
２４によるフレーム２２の位置決めは、おねじ部
材２７のねじ込み量を適宜に調整し、フレーム２
２のベース２１に対する所要位置にて弾性手段２
３，２４のばね反力を釣り合わせることにより行
われる。

また、フレーム２２の一端部側、図示例では右
端部側に、そこから前方へ突出するブラケツト３
１を溶接その他によつて固着し、このブラケツト
３１に球面ブツシユ３２を介して第１の接触ブレ
ート３３を取り付ける。このことによつてワーク
当接面３４をフレーム２２の摺動方向、いいかえ
ればフレーム２２の他端部側へ向けて配置された
第１の接触プレート３３は、フレーム２２ととも
に、ベース２１に対して水平変位することがで
き、加えてブラケツト３１に対して傾動運動する
ことができる。

一方、フレーム２２の他端部側前面には、これ
もたとえばクロスローラウエイユニツトを介して
平面形状がほぼＬ字状をなす可動ブラケツト３５
を、フレーム２２の摺動方向と同一方向へ摺動可
能に取り付け、この可動ブラケツト３５を、フレ
ーム２２から突出するブラケツト３６に設けた前
述したと同様の弾性手段３７によつて第１の接触
プレート３３の方向へ水平に押圧する。なお、こ
の可動ブラケツト３５の、この押圧力に基づく内
側方向への移動限位置は、図示しないストツパー
にて特定される。

そしてまたこの可動ブラケツト３５の、ブラケ
ツト３１と平行をなす部分３８に、これも球面ブ
ツシユ３９を介して第２の接触プレート４０を取
り付け、この接触プレート４０のワーク当接面４
１を第１の接触プレート３３の方向に向ける。こ
れがため、通常は第１の接触プレート３３のワー
ク当接面３４と平行をなすそのワーク当接面４１
は、フレーム２２とともに水平変位できる他、そ
れとは別個に水平変位することもでき、しかも、
可動ブラケツト３５に対して傾動運動することも
できる。

さらにフレーム２２には、ブラケツト４２を介
して変位検出手段４３を取り付け、この変位検出
手段４３の接触子４４を、可動ブラケツト３５の
部分３８の外側面、いいかえれば接触プレート４
０から離れた表面に直角に当接させる。なお、接
触子４４のこの当接状態は図示例からは明瞭では
ないが、第１図に示すところと同様である。また
ここにおける変位検出手段４３は、第２の接触プ
レート４０、直接的には可動ブラケツト３５の水
平変位量を測定する電気的、機械的その他の手段
を用いることができるが、この例ではその一例と
してのトリメトロンを用いる。

このように構成してなる装置では、所定位置に
位置決めされたワークに対してそれを図に矢印Ａ
で示す前方方向へ移動させ、そのワーク４５の両
端に、両接触プレート３３，４０のワーク当接面
３４，４１を、図に仮想線で示すように正確に接
触させたときのトリメトロンの読取値を、たとえ
ば異物が付着していないワークに対する読取値と
比較することにより、ワーク４５への異物の付着
の有無および付着異物の大きさを判断する。これ
はすなわち、ワークへの異物の付着がない場合に
は、ワーク当接面４１は、それがワーク４５の端
面と面接触する位置まで弾性手段３７の押圧力に
抗して移動するに対し、異物が付着している場合
には、その異物の高さ相当分だけワーク当接面４
１が余分に平行移動するので、ワーク当接面４１
の移動量の読取値が前者の場合よりも大きくなる
ことに基づくものである。

なおここで、ワーク当接面３４，４１をワーク
４５の両端に図示のように接触させるに際し、ワ
ーク４５の配置位置が、正規位置に対してその軸
線方向、いいかえれば、いずれかの接触プレート
方向へ若干ずれている場合には、はじめに、弾性
手段３７より弱いばね力を有する弾性手段２３，
２４の作用下で、フレーム２２がベース２１に対
して摺動して両接触プレート３３，４０のワーク
４５に対する適正位置への移動がもたらされ、そ
の後、弾性手段３７の作用による接触プレート４
０の後退運動に基づき、両接触プレート３３，４
０間へのワーク４５の嵌まり込みがもたらされ
る。従つて、ワーク４５に、たとえばその軸線方
向への位置決め誤差その他があつてもそれをほぼ
完全に補償することができ、そのことに起因する
精度低下を除去することができる。

またワーク４５が、接触プレート３３，４０の
中心線に対して傾いた状態で配置された場合に
は、接触プレート３３，４０は、それらのベース
２１に対する上述したような一体的な水平変位の
他、それぞれのブラケツト３１，３５に対する傾
動運動を行つてワーク両端に正確に接触するの
で、ワーク４５の傾きに起因する測定誤差は従来
技術に比して著しく小さくなる。すなわち、従来
技術によれば、かかる場合に、傾いたワークの最
も離れた端縁間の距離を測定していたため、その
測定値はワークの軸線長よりも相当大きくなるの
に対し、ここでは接触プレート３３，４０がワー
ク両端に正確に接触するので、その傾きの影響は
若干残るも、精度の高い測定を行うことができ
る。ちなみに、ワーク４５の直径を45φ、長さを
40mm、接触プレート３３，４０の厚さを19mmとし
た場合において、ワーク４５の傾き角が測定値に
与える影響は第３図に示すようになり、この考案
による測定誤差は、図に実線で示すように、破線
で示す従来技術のそれの1/10以下となる。

従つてこの装置によれば、その破損のおそれな
しに常に高精度の測定結果をもたらすことができ
る。

以上この考案を図示例について説明したが、装
置の作動手段をロボツト以外の既知の往復動手段
とすること、弾性手段のばねをゴム、空気ばねそ
の他の既知の弾性部材とすること、さらに装置構
成部品の位置、方向、形状などを所要に応じて適
宜に変更することもできる。

〔考案の効果〕

従つてこの考案によれば、とくに、両接触プレ
ートを、ベースに対して直線変位可能ならしめる
とともに、それぞれのブラケツトに対して傾動可
能ならしめることにより、装置の破損のおそれな
しに高精度の測定を能率的に行うことができると
いう実用上の大なる利益がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す平面図、第２図はこの考
案の一実施例を示す部分断面平面図、第３図はワ
ークの傾き角と測定誤差との関係を示すグラフで
ある。 ２１……ベース、２２……フレーム、２３，２
４，３７……弾性手段、３１……ブラケツト、３
２，３９……球面ブツシユ、３３……第１の接触
プレート、３４，４１……ワーク当接面、３５…
…可動ブラケツト、３８……部分、４０……第２
の接触プレート、４３……変位検出手段、４４…
…接触子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベース２１と、このベース２１に摺動可能に取
   り付けたフレーム２２と、このフレームに、それ
   の各摺動方向と対抗する方向のばね力を及ぼし
   て、そのフレーム２２の、ベース２１に対する位
   置を特定するそれぞれの弾性手段２３，２４と、
   フレーム２２と一体をなすブラケツト３１に、球
   面ブツシユ３２を介して取り付けられて、ワーク
   当接面３４をフレーム２２の摺動方向の一方に向
   けて位置する第１の接触プレート３３と、前記フ
   レーム２２に、それの摺動方向と同一方向へ摺動
   可能に取り付けた可動ブラケツト３５と、フレー
   ム２２に取り付けられて、その可動ブラケツト３
   ５を第１の接触プレート３３の方向へ押圧する弾
   性手段３７と、可動ブラケツト３５に球面ブツシ
   ユ３９を介して取り付けられて第１の接触プレー
   ト３３と対向して位置し、その第１の接触プレー
   トとの協働下でワークを挟む第２の接触プレート
   ４０と、フレーム２２に取り付けられて、第２の
   接触プレート４０の変位を検出する変位検出手段
   ４３とを具えてなるワークへの付着異物の検知装
   置。