JPH0352798A - 縦型自動溶接機におけるクランプ方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は縦型自動溶接機におけるクランプ方法および
その装置に関し、更に詳細には小物ワークをクランプで
きるようにしたクランプ方法およびその装置に関する。

（従来の技術） 従来、縦型自動溶接機におけるクランプ方法としては、
溶接機本体である支持フレームにＹ軸方向およびＺ軸方
向に移動自在なクランプ装置を支承して設け、そのクラ
ンプ装置のキャレッジをＹ軸方向へ移動自在に構成して
ある。

クランプ方法としては、前記キャレッジをロッドレスシ
リンダにより下降させ、キャレッジに設けた金型をエア
ー圧により拡縮自在なバックアップチューブを備えたク
ランプ力調整装置にて保持し、前記クランプ装置をシリ
ンダにより前進させて金型にてワークをクランプするも
のである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来のクランプ方法は、例えば、箱
形のワークをクランプする場合、金型・を備えたキャレ
ッジ全体が箱型ワークの内部に入り込むため、最小ワー
ク寸法は約２　２　０　ｍ　ｍ角となり、クランプ可能
な製品サイズが制限されるという問題があった。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため、クラン
プ可能な最小ワーク寸法を小さくするようにした縦型自
動溶接機におけるクランプ方法およびその装置を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、縦型自動溶接
機における支持フレームに支承されたＹ軸方向およびＺ
軸方向へ移動自在なクランプ装置の２軸方向へ移動自在
なキャレッジを中間位置で停止せしめる共に、そのキャ
レッジの下部に係合したブロックに回動自在に設けた金
型をアジャスト装置により位置設定し、荊記キャレッジ
とブロック間に設けたクランプ力調整装置を作動させク
ランプ力を均一にせしめ前記クランプ装置をＹ軸方向へ
移動して金型にてワークをクランプせしめる縦型自動溶
接機におけるクランプ方法である。

また、上述したごとき本発明によるクランプ方法に用い
るクランプ装置は、縦型自動溶接機における支持フレー
ムにＹ軸方向およびＺ軸方向へ移動自在なクランプ装置
を支承して設け、そのクランプ装置の２軸方向へ移動自
在なキャレッジに中間停止用の停止部材を設けると共に
、前記キャレッジの下部にエアー圧により拡縮自在なバ
ックアップチューブを備えたクランプ力調整装置を介し
ブロックを係合せしめ、そのブロックに回動自在に金型
を垂設し、その金型の上部にＹ軸方向の傾斜位置を調整
自在となすアジャスト装置を設けて縦型自動溶接機にお
けるクランプ装置を構成した。

（作用） この発明の縦型溶接機におけるクランプ方法およびその
装置を採用することにより、ワークをクランプ装置によ
りクランプする場合、Ｚ軸方向に移動自在なキャレッジ
を下降させると、中間停止用の停止部材の作動によりキ
ャレッジは中間で停止する。なお、この中間停止位置の
設定は、キャレッジの下端がワークに当接しない位置と
する。

中間位置で停止したキャレッジの下部には金型が垂設延
伸され、その金型はクランプ力調整装置であるエアー圧
により拡縮自在となるバックアップチューブにより、ブ
ロックを介し作用し、前記クランプ装置をＹ軸方向へ移
動して金型をワークに突当てクランプする。

而して、箱形のワークをクランプする際、ワーク内には
金型のみが挿入されクランプがなされるので、ワーク寸
法を著しく小さくすることが可能５ となる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１０図を参照するに、溶接機としての縦型自動溶接機
１における箱型形状のフレーム３の前部上面には被溶接
物を載置するためのテーブル５が設けられている。その
テーブル５の後側にあって、前記フレーム３に形威され
た溝部７には、支持部材９が設けられており、その支持
部祠９には被溶接物を裏当てする裏当て金型１１Ａ，Ｉ
ＩＢが回動自在に支承されている。すなわち、被溶接物
にコーナ溶接加工を施す場合には、裏当て金型１１Ａと
裏当て金型１１Ｂが相対的に回動して、裏当て金型１１
Ａと裏当て金型１１Ｂの角度が９０度に位置決めされる
。また、被溶接物に平突合せ溶接加工を施す場合には、
裏当て金型１１Ａと裏当て金型１１Ａが相対的に回動し
て、裏当て金型１１Ａと裏当て金型１１Ｂの角度が１８
０度に位置決めされる。

６ 前記フレーム３の後部上には支持コラム１３が立設され
ており、その支持コラム１３の友部にはブラケット１５
を介して縦型自動溶接機１を制御するための制御盤１７
が取付けられている。

前記支持コラム１３の前部には、Ｘ軸方向（左右方向）
、Ｙ軸方向（前後方向）およびＺ軸方向（上下方向）へ
移動自在なｘ，ｙ，ｚ軸用ユニット１９が取付けられて
おり、そのｘ，ｙ，ｚ軸用ユニット１つの前部には被溶
接物に溶接加工を施すためのトーチ２１が装着されてい
る。

前記支持コラム１３における左側前部には、Ｌ字形状の
支持フレーム２３が取付けられており、その支持フレー
ム２３の先端部にはＹ軸方向およびＺ軸方向へ移動自在
なクランプ装置２５が設けられいている。

上記構成により、被溶接物に例えばコーナ溶接加工を施
す場合には、裏当て金型１５Ａと裏当て金型１５Ｂを９
０度に位置決めする。被溶接物をテーブル５に載置し、
かつその裏当て金型１５Ａ，１５Ｂに手動にて当接させ
る。次に、クランプ装置２５をＹ軸．Ｚ軸方向へ移動さ
せて被溶接物をクランプ装置２５でクランプする。而し
て、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸用ユニット１９をｘ，ｙ，ｚ軸方向へ
制御してトーチ２１を被溶接物の溶接線に位置決めする
。然る後、トーチ２１をＺ軸方向へ移動制御せしめるこ
とによって、被溶接物の溶接線に沿って溶接されること
となる。

前記支持フレーム２３における先端部には、Ｙ軸方向お
よびＺ軸方向へ移動自在なクランプ装置２５が設けられ
ている。より詳細には、第１図乃至第３図に示されてい
るように、クランプ装置２５は支持フレーム２３（一部
図示省略）の先端側面にＹ軸方向（第１図において左右
方向、第２図において図面に直交する方向）へ延伸した
複数のＹ軸用ガイド２７に係合して設けられている。ま
た、支持フレーム２３の先端部には前記クランプ装置２
５をＹ軸方向へ移動させるクランプシリンダ２つが設け
られている。

前記Ｙ軸用ガイド２７にはクランプ装置２５の本体であ
るＵ字形状のガイド部材３１が摺動自在に装着され、そ
のガイド部材３１は前記クランプシリンダ２９に連結さ
れている。更に、Ｕ字形状のガイド部材３１の内部には
、ガイド部材３１に設けた溝３３Ａを摺動するレール３
３Ｂを備えたＵ形状のキャレッジ３５がＺ軸方向へ移動
自在に設けられ、そのキャレッジ３５は係合部材３７を
介してＺ軸用シリンダ３９に連結されている。

上記構成により、クランプシリンダ２つを駆動すると、
Ｙ軸用ガイド２７に案内されたガイド部材３１がＹ軸方
向（第１図において左右方向）へ移動される。また、Ｚ
軸用シリンダ３つ（例えばロッドレスシリンダ等）を駆
動させると、キャレッジ３５がＺ軸方向（第１図におい
て上下方向）へ移動する。而して、クランプ装置２５は
Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動されることになる。

前記キャレッジ３５を中間位置で停止せしめる中間停止
用の停止部材４１は、キャレッジ３５の側面に締結具４
３にて位置設定されたドグ４５と、このドグ４５の接触
により作用するリミットスイッチ４７とより構成されて
いる。なお、リミット９ スイッチ４７は前記ガイド部材３１に設けられている。

更にガイド部材３１には、ドグ４５が当接する面に緩衝
材４つ（例えばウレタンゴム等）が固着されている。

上記構成により、キャレッジ３５の下端面がワークＷの
上面に当接しない位置にキャレッジ３５の下降限が決定
されている。すなわち、下降指令によりＺ軸用シリンダ
３９は下降を開始しキャレッジ３５は下降する。キャレ
ッジ３５に位置設定されたドグ４３がリミットスイッチ
４７をＯＮすると、Ｚ軸用シリンダ３９の管路に設けた
図示省略のソレノイドバルブがセンタクローズとなり、
キャレッジ３５は中間位置で停止する。

なお、リミットスイッチ４７がＯＮの状態でないとＹ軸
用のクランプシリンダ２つは作動できないというインタ
ーロックで構威してある。また、緩衝材４つはキャレッ
ジ３５が惰性てガイド部材３１に衝突する時の衝撃を緩
和するためのものである。

次にキャレッジ３５の下部に設けたクランプカ１０ 調整装置５１は、第４図および第８図に示されているよ
うに、前記キャレッジ３５の内部に設けたバックアップ
チューブ５３により構成されている。

そのバックアップチューブ５３の片側（第４図において
右側）は後述する金型５５を支承したブロック５７Ａに
設けたバックアップレート５９に当接している。

上記構成により、バックアップチューブ５３に図外の圧
縮空気源よりエアー圧を供給することにより、バックア
ップチューブ５３は拡大しキャレッジ３５内に係合した
ブロック５７Ａを介して金型５５に均一なクランプ力を
付与する。

更に、ブロック５７Ａは前記Ｕ字形状をしたキャレッジ
３５の内部摺動面６１にそって挿着される。ブロック５
７Ａにはピン６３が設けてあり、そのビン６３が前記キ
ャレッジ３５の内部摺動面６１に設けた溝６５に挿入さ
れ、案内となってブロック５７Ａは前後進自在となる。

なお、ブロック５７Ａの後部（第４図において左側）に
は、前記バックプレート５９が係止して１１ あり、ブロック５７Ａの上部にはアジャスト装置６７を
構戊するアジャストノブ６９が螺合するねじ部７１を備
えたブロック５７Ｂが設けられていて、ブロック５７Ｂ
の構成はブロック５７Ａと同一形式のものであり説明を
省略する。

上記構成により、ブロック５７Ａおよびブロック５７Ｂ
は、前述したバックアップチューブ５３の拡大により突
出方向に抑圧されるが、ブロック５７Ａ，５７Ｂに設け
たピン６３が溝６５内を移動し溝６５の先端に突当るの
で抜け落ちることがない。

アジャスト装置６７の構成として、第１図、第４図およ
び第８．９図に示されているように、金型５５の下端は
キャレッジ３５の下端より下方向に延伸して設けられて
いて、ブロック５７Ａに設けたブラケット７３の長穴７
５内に挿入された軸７７に、金型５５を係止したサポー
トパー７９が回動自在に係合されている。前記軸７７は
、長穴７５内において若干量位置調節可能となるようリ
ンク機構８１により支承されている。更に、金型１２ ５５を係止したサポートパー７９の上部にはＵ形状をし
た切欠部８３が形成され、その切欠部８３内に前記アジ
ャストノプ６９が挿通されている。

サポートパー７９の下部とブロック５７Ａ間には、スプ
リング８５が張設され、サポートパー７９を支承した軸
７７を回動中心として時計廻り方向に付勢してある。

上記構成により、金型５５のＹ軸方向の傾斜位置を調整
するには、アジャストノブ６９を回すことによりブロッ
ク５７Ｂに螺合したアジャストノブ６９は前後進し、軸
７７を回動中心として金型５５は傾動する。而して、ワ
ークＷの板厚に応じて金型５５の傾斜を調節しクランプ
時に均一なクランプ力を得る。

金型５５は第５図および第６図に詳細に示すごとく、箱
形状のワークＷのコーナ面に当接するようワーク当接面
８７が金型５５の下部に形威されている。また、符号８
９は作業中に誤まって人および物がキャレッジ３５の下
部に入った時、安全のために機械を停止させる保護機構
である。

１３ 上述したごとく、ワークＷの上面にキャレッジ３５の下
端が当接しない位置で停止するよう、停止部材４１によ
りキャレッジ３５の下降限が設定され、アジャスト装置
６７により金型５５の傾斜が溶接するワークＷの板厚に
応じて設定される。

次いでクランプ力調整装置５１により金型５５を押圧し
、クランプ装置２５のクランプシリンダ２９を駆動して
、金型５５によりワークＷをクランプする。クランプ状
態および金型５５の上昇限を第１図において２点鎖線で
示す。

而して、金型５５の傾斜位置をアジャスト装置６７で設
定し、クランプ力調整装置５１で均一なクランプ力をワ
ークＷに付与する。更に、箱形状のワークＷをクランプ
する際は、ワークＷ内部には金型５５のみが挿入されク
ランプがなされるので、例えば、クランプ可能な最小ワ
ーク寸法は、従来２２０ｍｍ角であったのを例えば約６
　５ｍｍ角と縮めることができ、生産性の向上を図るこ
とができる。

なお、この発明は前述した実施例に限定される１４ ことなく、適宜の変更を行なうことにより、その他の態
様で実施し得るものである。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、クランプ装置のキャレッジをＺ軸方向の
中間位置で停止させ、金型をアジスト調整装置により各
種板厚に応じた傾斜位置に調節し、クランプカ調整装置
により均一なクランプ力をワークに付与せしめる。而し
て、ワーク内に挿入した金型にてワークを均一なクラン
プ力でクランプでき、ワーク寸法を著しく小さくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図はこの発明の主要部を示し、第１図は
クランプ装置の断面図、第２図は第１図におけるクラン
プ装置の側面図、藝等１串１４第３図は第１図における
■ ■線に沿った拡大断面図、第４図は第２図におけるＩＶ
−ＩＶ線に沿った拡大断面図、第５図は金型の側面図、
第６図は第５図における■−■線に沿１５ った断面図、第７図は第１図における■−■線に沿った
断面図、第８図は第４図における■−■線に沿った断面
図、第９図は第１図におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った断面
図、第１０図はこの発明を実施する一実施例の縦型自動
溶接機における斜視説明図である。 １・・・縦型自動溶接機　　２３・・・支持フレーム２
５・・・クランプ装置　　　３５・・・キャレッジ４１
・・・停止部材 ５１・・・クランプカ調整装置 ５３・・・バックアップチューブ ５５・・・金型 ５７Ａ，５７Ｂ・・・ブロック ６７・・・アジャスト装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦型自動溶接機における支持フレームに支承され
   たＹ軸方向およびＺ軸方向へ移動自在なクランプ装置の
   Ｚ軸方向へ移動自在なキャレッジを中間位置で停止せし
   める共に、そのキャレッジの下部に係合したブロックに
   回動自在に設けた金型をアジャスト装置により位置設定
   し、前記キャレッジとブロック間に設けたクランプ力調
   整装置を作動させクランプ力を均一にせしめ前記クラン
   プ装置をＹ軸方向へ移動して金型にてワークをクランプ
   せしめることを特徴とする縦型自動溶接機におけるクラ
   ンプ方法。
2. （２）縦型自動溶接機における支持フレームに支承され
   たＹ軸方向およびＺ軸方向へ移動自在なクランプ装置を
   支承して設け、そのクランプ装置のＺ軸方向へ移動自在
   なキャレッジに中間停止用の停止部材を設けると共に、
   前記キャレッジの下部にエアー圧により拡縮自在なバッ
   クアップチューブを備えたクランプ力調整装置を介しブ
   ロックを係合せしめ、そのブロックに回動自在に金型を
   垂設し、その金型の上部にＹ軸方向の傾斜位置を調整自
   在となすアジャスト装置を設けてなることを特徴とする
   縦型自動溶接機におけるクランプ装置。