JPH0421674Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ワークに対し多面溶接作業を行うべ
く上記ワークを支持する装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来、例えば自動車等車両用のＶ型６気筒エン
ジンにおけるインテークマニホールドのように吸
気通路がクロスしているものを鋳造する場合、一
体物として鋳造することが困難であることから、
吸気通路が同一方向に向いているものをそれぞれ
別体に鋳造し、その後この２つの鋳造物を溶接に
より接合一体化せしめることが一般によく行われ
ている。この場合、上記両鋳造物の溶接箇所は多
面に亘つて分布していることから、適切な溶接姿
勢を確保するために、溶接作業位置に配置されて
いるチルトフレーム上に上記両鋳造物を突合わせ
た状態で載置し、一面の溶接箇所の溶接が終わる
と上記チルトフレームを所定角度だけ回動させて
他の面の溶接箇所の溶接を行うようになされる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上述の如き溶接作業を流れ作業的に
行う場合、溶接手段としてロボツトが一般的に採
用されている。そして、溶接作業に際しては、ワ
ークに対し上記ロボツトの溶接姿勢を変えるやり
方よりは、ワークの姿勢を変更させることにより
溶接姿勢を整え、ロボツトの溶接動作としては例
えば溶接角度等を微調整する程度の小さな動作に
とどめることが制御系を簡素化する上で望まし
い。

しかし、上述の如き溶接箇所が多面に亘つて分
布しているＶ型６気筒エンジンのインテークマニ
ホールド等のワークに対し上記従来の方式により
溶接を行う場合、ワークは単にチルトフレーム上
に載置されているだけであることから、該チルト
フレームを回動させて姿勢変更しても複数の溶接
箇所のうちには例えば載置面側に面する溶接箇所
等どうしても適正な溶接位置に位置し得ない溶接
箇所もある。しとがつて、このようなときにはチ
ルトフレームに対するワークの載置姿勢を変更し
たり、あるいはロボツトの溶接動作を大きくせざ
るを得ない。このため、ワークの載置姿勢変更に
手間取つたり、適切に溶接し得ない事態も起こり
得、溶接サイクルタイムの長期化および溶接精度
の低下を招くおそれがある。

本考案はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、チルトフレームに
対するワークの支持姿勢を適切に設定することに
より、上述の如き溶接箇所が多面に亘つて分布し
ているＶ型６気筒エンジンのインテークマニホー
ルド等のワークに対し溶接を行う場合であつて
も、チルトフレームに対するワークの載置姿勢変
更やロボツトの溶接動作を必要以上に大きくする
等の必要がなく、これにより速やかに最適な溶接
姿勢を取り得、よつて溶接サイクルタイムの短縮
化を図るとともに、小さな溶接動作でワークに対
し精度良く溶接を行い得るようにすることにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本考案の解決手段
は、上述の如きインテークマニホールド等のワー
クに対し多面溶接作業を行うべく上記ワークを支
持する装置を対象とし、ワーク位置決め用開口部
を有するチルトフレームを基台に回動可能に支持
する。さらに、上記開口部に位置付けられたワー
クをクランプ保持するクランプ手段を上記チルト
フレームに設ける。また、上記チルトフレームを
予め設定された回動角度に基づいて回動させる回
動角度割出し手段を設け、該回動角度割出し手段
によつてチルトフレームを回動動作により、この
回動させることにより姿勢変更せしめられた上記
ワークに溶接作業を行う作業手段に対し溶接態勢
を整える構成とする。

（作用） 上記の構成により、本考案では、多面溶接に供
せられるワークは、基台に回動可能に支持された
チルトフレームのワーク位置決め用開口部にクラ
ンプ手段によりクランプ保持され、回動角度割出
し手段の作動により上記チルトフレームが予め設
定された回動角度に基づいて回動せしめられるこ
とにより、上記ワークに溶接作業を行う作業手段
に対する溶接態勢を整えるべく姿勢変更せしめら
れる。このようにチルトフレームの開口部にクラ
ンプ保持されたワークはそのほぼ全面が隠れるこ
となく露呈していることから、例えば溶接箇所が
多面に亘つて分布しているＶ型６気筒エンジンの
インテークマニホールド等のワークに対し溶接を
行う場合であつても、チルトフレームに対する載
置姿勢変更や作業手段の溶接動作を必要以上に大
きくする等の必要がなく、これにより速やかに最
適な溶接態勢を取り得、よつて溶接サイクルタイ
ムの短縮化が図られるとともに、小さな溶接動作
でワークに対し精度良く溶接が行われることとな
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第４図は本考案の実施例に係る多面溶接用ワー
ク支持装置１を備えた溶接装置の全体概略構成を
示し、２は上記ワーク支持装置１の後方（図で上
方）に配置された作業手段としての溶接ロボツ
ト、３はその後方に配置され、被溶接体としての
ワークに対し多面溶接を行うべく上記溶接ロボツ
ト２の動作を予め設定された制御信号に基づいて
コントロールする制御手段、４は該制御手段３の
図で右隣に配置され、制御手段３の出力信号を受
けて上記ワークに対し溶接を行う、インターフエ
ース内臓の溶接機であつて、これらの装置類が上
記ワーク支持装置１の図で下側に相当するワーク
搬入部位を除いてカバー５でもつて覆われてい
る。そして、本実施例では、多面溶接に供せられ
るワークが自動車等車両用のＶ型６気筒エンジン
におけるインテークマニホールドＷ（詳細図は第
５図〜第１１図に表われる）である場合を示す。

上記ワーク支持装置１は、第１図ないし第３図
に拡大詳示するように、長手方向に延びる一対の
ガイドレール６，６が上面に設けられた支持台７
を備えてなり、該支持台７のガイドレール６，６
には基台８が乗架され、該基台８の長手方向両側
に上方に延びる支持板部８ａ，８ａには、矩形状
のワーク位置決め用開口部９ａを有するチルトフ
レーム９が回動軸１０，１０にその軸心回りにブ
ラケツト１１，１１を介して回動可能に水平に支
持されている。

また、上記チルトフレーム９の上面には、一対
のブラケツト１２，１２にそれぞれ水平に支持さ
れた８基の流体圧シリンダ１３，１３，…がチル
トフレーム９の開口部９ａの両側に４基ずつ各々
のピストンロツド１３ａ，１３ａ，…先端を上記
開口部９ａ側に向けて対向して配置されている。
また、上記各流体圧シリンダ１３のピストンロツ
ド１３ａ先端には固定連結具１４が連結され、該
固定連結具１４には、下端を上記チルトフレーム
９に軸１７でもつて回動可能に軸支せしめ、かつ
上端を上記開口部９ａに臨ませた『く』の字形の
クランプ爪１５の屈曲部が可動連結具１６を介し
て回動可能に軸支されている。そして、これらに
より、上記開口部９ａに位置せしめられたインテ
ークマニホールドＷをクランプ保持するクランプ
手段１９が構成されている。

一方、上記チルトフレーム９の下面には、上記
各クランプ手段１９と同様に構成された別の２基
のクランプ手段１９，１９が各々のクランプ爪１
５，１５上端を上記開口部９ａに臨ませてブラケ
ツト２０，２０を介して開口部９ａ両側に対向し
て配置されている。なお、同一の構成部分につい
ては同一の符号を付してその詳細な説明は省略す
る。そして、これら10基のクランプ手段１９，１
９，…でもつて上記インテークマニホールドＷを
それに対し多面溶接作業を行うべくクランプ保持
して開口部９ａに位置付けるようになされてい
る。

さらに、上記チルトフレーム９下面には、４枚
の第１支持プレート２１，２１，…が各々先端を
上記開口部９ａに臨ませて２枚ずつ対向するよう
に開口部９ａ両側に配置され、かつその下方には
上記下側のクランプ手段１９，１９を支持するブ
ラケツト２０，２０に連結された一対の第２支持
プレート２２，２２が上記各支持プレート２１と
同様に各々先端を上記開口部９ａに臨ませて配置
され、上記各第１支持プレート２１にはインテー
クマニホールドＷの後述する位置決め孔部w₁．
w₁に嵌合する嵌合突起部２１ａが、上記各第２
支持プレート２２にはインテークマニホールドＷ
の後述する位置決め面部w₂に当接する支持部２
２ａがそれぞれ形成されている。そして、上記各
クランプ手段１９の流体圧シリンダ１３の収縮作
動により、第２図仮想線にて示す如く、クランプ
爪１５を軸１７回りに回動させて開口部９ａより
退避させた状態に保持し、チルトフレーム９に対
する上記インテークマニホールドＷの位置決め時
に上記各クランプ爪１５がインテークマニホール
ドＷに干渉しないようにする一方、チルトフレー
ム９に対する上記インテークマニホールドＷの位
置決めが終了すると、上記各流体圧シリンダ１３
の伸張作動により、第２図実線にて示す如く、ク
ランプ爪１５を上記とは逆方向に軸１７回りに回
動させて開口部９ａに突出させ、各クランプ爪１
５でもつてインテークマニホールドＷをクランプ
保持するようにする。

一方、上記チルトフレーム９を回動可能に支持
する回動軸１０，１０の一方にはスプロケツト２
３が取り付けられ、該スプロケツト２３は第１図
に示す如くチエーン２４を介して電動モータ２５
の駆動軸２５ａに連結されていて、図示しない制
御装置の制御信号に基づいて上記電動モータ２５
を作動せしめることにより、上記チルトフレーム
９を予め設定された回動角度に基づいて回動させ
る回動角度割出し手段２６が構成されている。そ
して、該回動角度割出し手段２６によるチルトフ
レーム９の回動動作により上記インテークマニホ
ールドＷを姿勢変更せしめ、溶接ロボツト２に対
し溶接態勢を整えるようにする。

また、上記溶接ロボツト２のアーム２ａ先端に
はミグトーチ２７が配置され、該ミグトーチ２７
には溶接用のアルミニウム製ワイヤ２８が接続さ
れ、上記制御手段３の制御信号つまりインテーク
マニホールドＷに対する溶接ロボツト２の溶接態
勢終了信号に基づき溶接機４が作動することによ
り、上記ワイヤ２８をインテークマニホールドＷ
の溶接箇所に溶着せしめるようになされている。
なお、溶接用のアルミニウム製ワイヤ２８の先端
が溶融により丸く玉状になつた場合、溶接ロボツ
ト２でワイヤ２８を溶接ワイヤ成形装置２９へ移
動させ、ワイヤ２８先端の玉状部を除去してアー
ク不良が生じるのを防止している。

次に、上述の如く構成された本実施例に係るワ
ーク支持装置１を用いてインテークマニホールド
Ｗを溶接する場合について説明するが、その前に
インテークマニホールドＷの構造について若干の
説明をすることとする。

上記インテークマニホールドＷは、第５図およ
び第６図，第７図および第８図にそれぞれ拡大詳
示するように、同一方向に向いた３つの吸気通路
を各々構成する分岐管部w₃，w₃，w₃を有する２
つの鋳造物W′，W′からなり、該両鋳造W′，
W′の両端部には、上記チルトフレーム９に対す
る位置決め時に、チルトフレーム９の下面に設け
られた各第１支持プレート２１の嵌合突起部２１
ａに嵌合する一対の位置決め孔部w₁，w₁がそれ
ぞれ形成され、かつ上記分岐管部w₃，w₃，w₃の
うち真中の分岐管部w₃には上記各第１支持プレ
ート２１の下方に設けられた各第２支持プレート
２２の支持部２２ａに当接する位置決め面部w₂
が形成されている。

そして、上記両鋳造物W′，W′は、第９図ない
し第１１図に拡大詳示するように、各々の分岐管
部w₃，w₃，w₃が交差するように突き合わせら
れ、その突合わせ部Ａ〜Ｊを上記溶接ロボツト２
の作動により溶接する。該突合わせ部Ａ〜Ｊは第
５図ないし第１１図に示す如くインテークマニホ
ールドＷの多面に亘つて分布している。

まず、ワーク支持装置１を第４図仮想線にて示
す位置に位置せしめ、かつ10基のクランプ手段１
９，１９，…をアンクランプ状態に保持せしめ
る。この状態で、上述の如く２つの鋳造物W′，
W′を第９図ないし第１１図に示す如く突き合わ
せた状態のインテークマニホールドＷを、第１２
図ａに示すように、逆向き姿勢でワーク支持装置
１のチルトフレーム９の開口部９ａに挿入して、
その各位置決め孔部w₁を各第１支持フレーム２
１の突起部２１ａに嵌合支持せしめるとともに、
各位置決め面部w₂を各第２支持フレーム２２の
支持部２２ａに当接支持せしめた後、上記各クラ
ンプ手段１９をクランプ方向に作動させることに
より、インテークマニホールドＷをチルトフレー
ム９の開口部９ａに位置決め支持する。

次に、基台８をガイドレール６，６に沿つてカ
バー５内に移動させ、第４図実線にて示す溶接位
置に位置せしめる。

その後、回動角度割出し手段２６の作動により
上記チルトフレーム９を、第１２図ｂに示す如
く、180°反転させて溶接態勢を整える。

このように溶接態勢が整えられると、制御手段
３の制御信号が溶接ロボツト２に出力され、この
出力信号に基づき溶接ロボツト２が作動してアー
ム先端のミグトーチ２７を、第９図に示す両鋳造
物W′，W′の突合わせ部Ａ〜Ｅのうちまず中程の
突合わせ部Ａ，Ａに対応位置せしめるとともに、
上記制御手段３の制御信号が溶接機４に出力され
て溶接機４の作動により、上記突合わせ部Ａ，Ａ
の溶接を行う。そして、この突合わせ部Ａ，Ａの
溶接が終了すると、今度は突合わせ部Ｂ，Ｂの溶
接を行い、このようにして溶接作業を繰り返すこ
とにより上記突合わせ部Ａ〜Ｅの５箇所をアルフ
アベツト順に溶接する。

次に、上記突合わせ部Ａ〜Ｅの溶接が終了する
と、今度は上記チルトフレーム９を、第１２図Ｃ
に示す如く、さらに同方向に90°だけ回動させ、
上述の如き要領にて第１０図に示す突合わせ部Ｆ
〜Ｈの３箇所の溶接をアルフアベツト順に行う。

その後、上記チルトフレーム９を、第１２図Ｄ
に示す如く、今度は上記とは逆方向に180°だけ回
動させ、上述の如き要領にて第１０図に示す突合
わせ部Ｉ，Ｊの２箇所の溶接をアルフアベツト順
に行う。

このようにしてインテークマニホールドＷの全
ての突合わせ部Ａ〜Ｊの溶接が終了すると、上記
チルトフレーム９を、第１２図Ｅに示す如く、さ
らに前記と同方向に90°だけ回動させ、上記第１
２図Ａの状態に復帰せしめた後、上記基台８を第
４図実線の状態から第４図仮想線の状態へと上記
ガイドレール６，６に沿つて移動させる。そし
て、上記各クランプ手段１９によるインテークマ
ニホールドＷのクランプ保持状態を解除せしめて
インテークマニホールドＷを上記チルトフレーム
９の開口部９ａより取り外し、次のインテークマ
ニホールドＷの溶接に備える。

このように、本実施例では、インテークマニホ
ールドＷをチルトフレーム９の開口部９ａにクラ
ンプ保持せしめた状態で該チルトフレーム９を回
動させることにより、上記インテークマニホール
ドＷの溶接姿勢を異ならしめるようにしたことか
ら、インテークマニホールドＷに対し溶接を行う
溶接ロボツト２の溶接動作を必要以上に大きくす
ることなく速やかに最適な溶接姿勢を取り得、よ
つて小さな溶接動作でインテークマニホールドＷ
に対し精度良く溶接を行うことができる。

また、チルトフレーム９に対するインテークマ
ニホールドＷの載置姿勢を変更することなく溶接
ロボツト２に対し溶接姿勢を整い得ることから、
溶接作業を途中で中断する必要がなく、よつて溶
接サイクルタイムの短縮化を図ることができる。

なお、上記実施例では、多面溶接に供せられる
ワークが自動車等車両用のＶ型６気筒エンジンに
おけるインテークマニホールドＷである場合を示
したが、これに限らず、例えばエキゾーストマニ
ホールドであつもよく、要は多面に亘つて溶接を
行う必要があるものであればエンジン部品に限ら
ず如何なるものであつてもかまわない。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、基台に
支持されたチルトフレームに位置決め開口部を設
け、該開口部に配置されたワークをクランプ手段
のクランプ動作によりクランプ保持して、回動角
度割出し手段の作動により上記チルトフレームを
予め設定された回動角度に基づいて回動させるよ
うにしたもので、多面に亘つて溶接する場合であ
つても、チルトフレームに対する載置姿勢変更や
上記ワークに対し溶接を行う作業手段の溶接動作
を必要以上に大きくする等の必要がなく、これに
より速やかに最適な溶接態勢を取り得、よつて溶
接サイクルタイムの短縮化を図ることができると
ともに、小さな溶接動作でワークに対し精度良く
溶接を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る多面溶接用ワー
ク支持装置を示す斜視図、第２図は同縦断拡大正
面図、第３図は同拡大平面図、第４図は溶接装置
の全体概略構成図、第５図および第７図は溶接前
におけるインテークマニホールドの鋳造物を示す
拡大平面図、第６図および第８図は第５図および
第７図の拡大正面図、第９図ないし第１１図はイ
ンテークマニホールドのそれぞれ拡大平面図、拡
大正面図および拡大側面図、第１２図はインテー
クマニホールドの溶接要領を説明するための工程
図である。 １……ワーク支持装置、２……溶接ロボツト、
８……基台、９……チルトフレーム、９ａ……ワ
ーク位置決め用開口部、１９……クランプ手段、
２６……回動角度割出し手段、Ｗ……インテーク
マニホールド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ワークに対し多面溶接作業を行うべく上記ワー
   クを支持する装置であつて、基台に回動可能に支
   持され、ワーク位置決め用開口部を有するチルト
   フレームと、該チルトフレームに設けられ、上記
   開口部に位置付けられたワークをクランプ保持す
   るクランプ手段と、上記チルトフレームを予め設
   定された回動角度に基づいて回動させ、この回動
   動作により姿勢変更せしめられた上記ワークに溶
   接作業を行う作業手段に対し溶接態勢を整える回
   動角度割出し手段とを備えたことを特徴とする多
   面溶接用ワーク支持装置。