JPH0435012Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、工作装置たとえば溶接ガンを装着
し、該工作装置を所定の位置まで移動させ、その
位置で該工作装置に所望する加工を行わせるため
の位置割出し装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、被加工物、たとえば水平面と垂直面のよ
うな異なつた面に複数の溶接部を有する被溶接物
をスポツト溶接する場合、個々の溶接部の溶接位
置および溶接角度に適応させるべく、複数のスポ
ツト溶接ガンを取付けたマルチスポツト溶接装置
により溶接を行わせている。しかし、このような
マルチスポツト溶接装置においては、複数のスポ
ツト溶接ガンが取付けられているので、装置それ
自体が大型化して設置面積が大きくなつて製作費
およびメンテナンス費が高くなると共に被溶接物
の変更に対しても対応が困難である等の問題点が
あつた。

他方、最近においては生産体制が大量生産方式
から多品種中量・少量生産方式に移行するに伴
い、被溶接物の仕様変更に対して対応が容易な装
置が切望されている。このための装置としては、
プログラムを組み替えるだけで被溶接物の変更に
対応できるようにした、直交座標型ロボツト（位
置割出し装置）が開発され、実用化されている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このものにおいても、各溶接面
に対してそれぞれ対応可能な溶接ガンを装着して
なる位置割出し装置を、複数台配設しなければな
らないので、上記したマルチスポツト溶接装置と
同様に、設置面積が大きく製作費およびメンテナ
ンス費が高い等の問題点がある。

本考案の目的は、上述する従来技術が有する問
題点を解決したもので、極めて簡単な構造にして
大型化を回避すると共に設置面積をおさえ、かつ
被加工物が変つても即対応できるような構造にし
て、製作費およびメンテナンス費を減少させた位
置割出し装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案は、Ｘ軸位置割出し装置に前後方向に移
動するＺ軸位置割出し装置を立設し、該Ｚ軸位置
割出し装置に左右方向にかつ、上下方向に移動可
能なＹ軸可動アームを装着すると共に前記Ｘ軸位
置割出し装置に前記Ｚ軸位置割出し装置と連動し
て該Ｚ軸位置割出し装置の移動方向と同じ前後方
向に移動する支持ブラケツトを設け、該支持ブラ
ケツトに左右方向に移動可能な従動アームを支持
させ、前記Ｙ軸可動アームの一端に下向きに延び
る連結バーを固着し、該連結バーによつて、前記
Ｙ軸可動アームと前記従動アームとを、Ｙ軸可動
アームが左右方向に移動するときは従動アームも
連動し、Ｙ軸可動アームが上下方向に移動すると
きは従動アームは連動しないように係合したこと
を特徴とするものである。

（作用） 本考案は、以上説明したように、前後方向に移
動するＺ軸位置割出し装置に左右方向および上下
方向に移動するＹ軸可動アームを取り付け、さら
に、Ｚ軸位置割出し装置の移動方向と同じ前後方
向に移動する支持ブラケツトに左右方向に移動す
る従動アームを取り付け、この従動アームとＹ軸
可動アームとを、Ｙ軸可動アームに設けた下向き
に延びる連結バーによつて、Ｙ軸可動アームが左
右方向に移動するときは従動アームも連動し、Ｙ
軸可動アームが上下方向に移動するときは従動ア
ームは連動しないように係合したしたので、Ｙ軸
可動アームの前後方向、左右方向の二軸方向の移
動に同期して従動アームも前後方向、左右方向の
二軸方向に移動し、Ｙ軸可動アームの上下方向の
移動の場合にはＹ軸可動アームのみが上下方向に
移動して、従動アームは連動しない。すなわち、
Ｙ軸可動アームは前後方向、左右方向、および上
下方向の三軸方向に、また、従動アームは前後方
向および左右方向の二軸方向に移動することが可
能となる。したがつて、このＹ軸可動アームと従
動アームとに工作装置である溶接ガンを装着すれ
ば、溶接ガンを被溶接物（被加工物）に対して三
軸方向および二軸方向に移動さすことができ、異
つた面の複数の溶接が可能となる。

詳述すれば、溶接ガンを被溶接物に対して前後
方向（XX′方向、以下同じ）に移動させるとき
は、Ｙ軸可動アームを前後方向に移動させれば、
このＹ軸可動アームに同期して従動アームも前後
方向に移動し、これによつて溶接ガンもまた前後
方向に移動することになり、溶接ガンを被溶接物
に対して前後方向に移動させることが可能とな
る。

また、溶接ガンを被溶接物に対して左右方向
（YY′方向、以下同じ）に移動させるときは、Ｙ
軸可動アームを左右方向に移動させれば、このＹ
軸可動アームの連結バーが係合した従動アームも
Ｙ軸可動アームに同期して左右方向に移動し、こ
れによつて溶接ガンもまた左右方向に移動するこ
とになり、溶接ガンを被溶接物に対して左右後方
向に移動させることが可能となる。

さらに、溶接ガンを被溶接物に対して上下方向
（ZZ′方向、以下同じ）に移動させるときは、Ｙ
軸可動アームを上下方向に移動させれば、Ｙ軸可
動アームのみが独立して上下方向に移動し、従動
アームは連動しない。これによつてＹ軸可動アー
ムの溶接ガンも上下方向に移動することになり、
溶接ガンを被溶接物に対して上下方向に移動させ
ることが可能となる。

このようにＹ軸可動アームの三軸方向（XX′方
向、YY′方向、ZZ′方向）および従動アームの二
軸方向（XX′方向、YY′方向）の移動によつて被
溶接物の水平面および垂直面の複数の溶接部を容
易に溶接することが可能となる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図および第２図
にもとづいて説明する。図において１は、前後方
向（XX′方向、以下同じ）に延びる位置割出し台
であるＸ軸位置割出し台２と、Ｘ軸位置割出し台
２に内蔵されたボールネジ（駆動軸）３とからな
るＸ軸位置割出し装置で、ボールネジ３は、図示
しない駆動源により回転駆動されるようになつて
いる。ボールネジ３には、その軸方向に適当間隔
をあけて装置取付台であるナツト４，５が螺合さ
れている。ナツト４，５は、ボールネジ３の回転
方向により前後方向へ移動するようになつてい
る。なお、ナツト４，５の間隔は、被溶接物（被
加工物）Ｗの溶接部の位置に応じて設定するもの
とする。

６は上下方向（ZZ′方向、以下同じ）に延びる
Ｚ軸位置割出し台７と、Ｚ軸位置割出し台７に内
蔵されたボールネジ（図示せず、以下同じ）とか
らなるＺ軸位置割出し装置で、Ｚ軸位置割出し台
７の一端はナツト４に連結されている。Ｚ軸位置
割出し装置６は、Ｘ軸位置割出し装置１とほぼ同
一の構造になつている。すなわち、Ｚ軸位置割出
し台７に内蔵されたボールネジには装置取付台で
あるナツト（図示せず）が螺合されている。

また、Ｚ軸位置割出し台７には、Ｙ軸位置割出
し台であるケーシング８が上下方向へ移動自在に
取り付けられている。ケーシング８は前記図示し
ない装置取付台であるナツトに連結されている。
ケーシング８は左右方向（YY′方向、以下同じ）
に摺動自在な、可動部材である可動アーム９（以
下、Ｙ軸可動アーム９という）を支持している。
Ｙ軸可動アーム９はケーシング８の上部に設けた
駆動モータ１０により、図示しない歯車を介して
左右方向へ移動するようになつている。Ｙ軸可動
アーム９の一端（本実施例においては基端部）に
は下向きに延びる連結バー１１の一端が連結され
ている。

１２は、ナツト５に連結された支持ブラケツト
で、支持ブラケツト１２は、上下方向に高さ調整
可能に設けられている。支持ブラケツト１２には
ベアリング１３，１３が固着されている。１４
は、左右方向に延びる従動アーム（従動部材）
で、従動アーム１４に固着したガイドレール１５
は支持ブラケツト１２のベアリング１３，１３に
左右方向へ摺動自在に嵌合している。

従動アーム１４には、第３図に示すように、連
結ブラケツト１６の一端が固着されている。連結
ブラケツト１６は、Ｙ軸可動アーム９の駆動力を
従動アーム１４に伝達する。連結ブラケツト１６
の他端側には、連結バー１１を上下方向へ案内す
るためのカムフオロア１７，１７が、連結バー１
１を両側より挟持するように回動自在に装着され
ている。連結バー１１は、連結ブラケツト１６に
固着したコ字状押え板１８によつて、カムフオロ
ア１７，１７から外れないように保持されてい
る。

したがつて、Ｙ軸可動アーム９が左右方向へ移
動すると、連結バー１１および連結ブラケツト１
６を介して従動アーム１４も左右方向へ移動す
る。Ｙ軸可動アーム９が上下方向へ移動するとき
は、連結バー１１がカムフオロア１７，１７で上
下方向へ案内され、従動アーム１４へは駆動力が
伝達されないため、従動アーム１４は停止状態を
保つ。また、Ｙ軸可動アーム９がＸ軸位置割出し
装置１によつて前後方向へ移動するときは、ナツ
ト４，５が一定の間隔を維持しつつ前後方向へ移
動するため、従動アーム１４も前後方向へ移動す
る。

１９，２０は、Ｙ軸可動アーム９、従動アーム
１４にそれぞれ装着された溶接ガン（工作装置）
で、特に溶接ガン１９は、被溶接物Ｗに対する溶
接角度が異なる場合、気圧式ロータリーアクチユ
エータ２１により回転されることによつて、適正
な溶接角度に容易に設定できるように構成されて
いる。なお、ＡおよびA′は、被溶接物の水平面
の溶接部を示し、ＢおよびB′は、被溶接物Ｗの
垂直面の溶接部を示す。

次に作用を説明する。以下、前後方向を符号
XX′、左右方向を符号YY′、上下方向をZZ′で表
わす。溶接ガン１９，２０はそれぞ原位置に復帰
した状態、すなわち、溶接ガン１９，２０は共に
開放されており、X′方向に後退したＸ軸の原点
位置、Y′方向に後退したＹ軸の原点位置、およ
びZ′方向に後退したＺ軸の原点位置に待機してい
る。この状態で、先ず、被溶接物Ｗを所定のワー
ク用治具（図示せず）にセツトし、セツト後、図
示しない駆動源によりＸ軸位置割出し装置１のボ
ールネジ３を一方向に回転させる。すると、Ｙ軸
可動アーム９および従動アーム１４は、共に一定
間隔を維持しながらＸ方向へ移動する。これによ
り溶接ガン２０が、被溶接物Ｗの水平面の溶接部
Ａと対応する位置までＸ方向に移動したとき、Ｘ
軸位置割出し装置１のボールネジ３の回転を停止
させ、Ｙ軸可動アーム９および従動アーム１４の
Ｘ軸方向の位置決め固定を行なう。

Ｙ軸可動アーム９および従動アーム１４をＸ軸
方向において位置決め固定したら、駆動モータ１
０を作動し、Ｙ軸可動アーム９をＹ方向へ移動さ
せる。可動アーム９がＹ方向へ移動すると、Ｙ軸
可動アーム９の駆動力は、連結バー１１および連
結ブラケツト１６を介して従動アーム１４に伝達
され、従動アーム１４もＹ方向へ移動する。これ
により、溶接ガン２０がＹ方向に移動して溶接部
Ａまで到達したとき、駆動モータ１０を停止さ
せ、Ｙ軸可動アーム９および従動アーム１４のＹ
軸方向の位置決め固定を行なう。したがつて、溶
接ガン２０は溶接部Ａを挟んだ状態で位置決め固
定されることになる。

そこで、溶接ガン２０を作動して溶接部Ａを溶
接する。溶接ガン２０による溶接部Ａの溶接が完
了したら、Ｘ軸位置割出し装置１の駆動源（図示
せず）および駆動モータ１０を適宜作動して、溶
接ガン２０を次の溶接部A′まで移動させ、溶接
部A′を溶接ガン２０で溶接する。

溶接ガン２０による溶接部A′の溶接が完了し
たら、再びＸ軸位置割出し装置１の駆動源および
駆動モータ１０を適宜作動して、今度は溶接ガン
１９を、被溶接物Ｗの垂直面の溶接部Ｂと対応す
る位置まで移動させ、位置決め固定する。

次に、Ｚ軸位置割出し装置６の駆動源（図示せ
ず）を作動させることにより、Ｙ軸可動アーム９
をZ′方向へ移動させる。ここで、Ｙ軸可動アーム
９がZ′方向へ移動するときは、連結バー１１がカ
ムフオロア１７，１７により案内されて連結ブラ
ケツト１６に対しZ′方向に通り抜けるため、Ｙ軸
可動アーム９のZ′方向の駆動力は従動アーム１４
に伝達されず、その結果、従動アーム１４はその
位置で停止状態を保つこととなる。

溶接ガン１９が溶接部Ｂまで到達したら、Ｚ軸
位置割出し装置６の作動を停止させ、Ｙ軸可動ア
ーム９のＺ軸方向の位置決め固定を行なう。この
後、溶接ガン１９を作動して溶接部９を溶接す
る。溶接ガン１９による溶接部Ｂの溶接が完了し
たら、Ｚ軸位置割出し装置６を作動して溶接ガン
１９をＺ方向へ移動させ、ついでＸ軸位置割出し
装置１、駆動モータ１０およびＺ軸位置割出し装
置６を適宜作動して、溶接ガン１９を被溶接物Ｗ
の垂直面の次の溶接部B′まで移動させ、溶接部
B′を溶接ガン１９で溶接する。

ここで、被溶接物Ｗの垂直面に溶接角度の異な
つた溶接部がある場合は、気圧式ロータリーアク
チユエータ２１を作動して溶接ガン１９を回転さ
せ、適当な角度に変更させることにより、溶接角
度の異なつた溶接部を溶接ガン１９で溶接するこ
とができる。また、水平面の溶接部Ａ，A′と垂
直面の溶接部Ｂ，B′との位置関係によつては、
双方の溶接部Ａ，A′とＢ，B′を、溶接ガン１９，
２０によつて同時に溶接することができる。この
ようにして、すべての所望する溶接部の溶接が完
了したら、溶接ガン１９，２１をＸ軸方向、Ｙ軸
方向、Ｚ軸方向の原点位置へ復帰させることによ
り、一溶接サイクルが終了する。

上記実施例では、Ｙ軸可動アーム９がＸ軸、Ｙ
軸およびＺ軸の三軸方向に移動し、かつ、従動ア
ーム１４がＸ軸およびＹ軸の二軸方向に移動する
ものについて説明したが、本考案ではこれに限定
されることなく、他にも多くの適用例が考えられ
る。例えば、Ｙ軸可動アーム９と従動アーム１４
が共に二軸方向または三軸方向に移動するもの等
に適用することができる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案は一台の位置割出
し装置に設けたＹ軸可動アームと従動アームにそ
れぞれ工作装置を装着し、前後方向および左右方
向の移動の場合には、Ｙ軸可動アームと従動アー
ムとが同期して移動し、上下方向の移動の場合に
はＹ軸可動アームのみが独立して移動し、従動ア
ームは移動しないようにして、加工部を加工する
ようにしたので、被加工物の変更に容易に対応で
きるばかりでなく、加工時間（溶接時間）が大幅
に低減して生産性が向上する。

しかも、可動アームの駆動力により従動アーム
が移動するので、従動アームを移動させる専用の
駆動源が不要となり、これによつて位置割出し装
置自体の構造が簡素化してメンテナンスが容易に
なる。また、駆動源が不要になればＹ軸可動アー
ムと従動アームとが同一のユニツトに組み込まれ
るので、設置面積の大幅な縮小化が可能となり、
また、位置割出し装置の自動化設計を容易ならし
めるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す正面図、第２
図は第１図の側面図、第３図は第１図のＣ−Ｃ線
に沿つた拡大断面図である。 １……Ｘ軸位置割出し装置、６……Ｚ軸位置割
出し装置、９……Ｙ軸可動アーム、１１……連結
バー、１２……支持ブラケツト、１４……従動ア
ーム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. Ｘ軸位置割出し装置に前後方向に移動するＺ軸
   位置割出し装置を立設し、該Ｚ軸位置割出し装置
   に左右方向にかつ、上下方向に移動可能なＹ軸可
   動アームを装着すると共に前記Ｘ軸位置割出し装
   置に前記Ｚ軸位置割出し装置と連動して該Ｚ軸位
   置割出し装置の移動方向と同じ前後方向に移動す
   る支持ブラケツトを設け、該支持ブラケツトに左
   右方向に移動可能な従動アームを支持させ、前記
   Ｙ軸可動アームの一端に下向きに延びる連結バー
   を固着し、該連結バーによつて、前記Ｙ軸可動ア
   ームと前記従動アームとを、Ｙ軸可動アームが左
   右方向に移動するときは従動アームも連動し、Ｙ
   軸可動アームが上下方向に移動するときは従動ア
   ームは連動しないように係合したことを特徴とす
   る位置割出し装置。