JPH04371396A - 溶接機のワーククランプ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接機のワーククラン
プ装置に関し、特に溶接機等に於いてワークを突当て部
材に押当てて固定する溶接機のワーククランプ装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶接機、特に縦型溶接機に於いて、ワー
クテーブル上に載置されたワークを障壁状の突当て部材
に押当てて固定する型式のワーククランプ装置は、従来
一般に、突当て部材の前方位置にて上下動する上下動フ
レームと、前記上下動フレームの下端部にワークの押当
て方向に移動可能に設けられたクランプ金型とを有し、
クランプ金型が専用の前後動用流体圧シリンダ装置によ
り前進駆動されることによりワークを突当て部材に押当
てて固定し、クランプ金型が前記前後動用流体圧シリン
ダ装置により後進駆動されることによりワークの突当て
部材に対する押当て固定を解除するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如きワーククラ
ンプ装置に於いては、クランプすべきワークが箱状のも
のである場合、クランプ金型がそれの内面に対向する位
置に位置すべく、上下動フレームと共にクランプ金型が
箱状ワークの上方開口部より箱状ワーク内に入り込ませ
る必要があり、このため箱状ワークは上下動フレームと
クランプ金型の全体が通過し得る大きさの上方開口部を
備えている必要がある。これに対し上述の如きワークク
ランプ装置に於いては、上下動フレームとクランプ金型
との組立体は比較的大きく、また上下動フレームの降下
位置が一定であるため、小さい箱状ワークのクランプが
不可能になる。また上下動フレームの降下位置が一定で
あることにより、箱状ワークの底部内面にスタッド等の
突起物があると、上下動フレームが降下過程にて突起物
に衝突することになり、このため上述の如きワーククラ
ンプ装置に於いては、底部内面にスタッド等の突起物が
ある箱状ワークのクランプが不可能になっている。

【０００４】また上述の如きワーククランプ装置に於い
ては、上下動フレームの降下位置に加えて上昇位置が上
下動用の流体圧シリンダ装置のストロークエンド位置に
より一義的に不変に設定され、またクランプ金型の後退
位置も前後進用の流体圧シリンダ装置のストロークエン
ド位置により一義的に不変に設定され、これらは、ワー
クの高さ寸法、フランジ寸法等に拘らず一定であり、こ
のためワークの大きさによっては上下動フレーム、クラ
ンプ金型のクランプ時およびアンクランプ時の移動に無
駄が生じ、タクトタイムの短縮を阻害することになる。

【０００５】本発明は、従来のワーククランプ装置に於
ける上述の如き問題点に着目してなされたものであり、
小物製品、底部内面にスタッド等の突起物があるワーク
をクランプすることができ、しかもタクトタイムの短縮
を図ることができるワーククランプ装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、ワークを突当て部材に押当てて固定する溶
接機のワーククランプ装置に於いて、ワークの押当て方
向に往復動する第一の往復動フレームと、ワークの押当
て方向に直交方向に往復動する第二の往復動フレームと
を有し、前記第二の往復動フレームに互いに長さが異な
るクランプ金型が交換可能に取付けられ、前記第一の往
復動フレームおよび前記第二の往復動フレームのストロ
ークエンド位置が可変設定されるよう構成されているこ
とを特徴とする溶接機のワーククランプ装置によって達
成される。

【０００７】

【作用】上述の如き構成によれば、ワークのフランジ寸
法等に応じてワークのクランプの適切な長さのクランプ
金型が第二の往復動フレームに交換可能に取付けられ、
また第一の往復動フレームおよび第二の往復動フレーム
のストロークエンド位置がワークの寸法等に応じて過不
足のない適正位置に可変設定される。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【０００９】図４は本発明によるワーククランプ装置を
適用される縦型自動溶接機の一例を示している。縦型自
動溶接機１は、基台３と基台３上に立設された上部フレ
ーム５とを備え、基台３の上面部に箱状のワークＷを支
持するワークテーブル７を有している。

【００１０】上部フレーム５には溶接トーチ９を備えた
加工ヘッド１１が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各
座標軸方向に移動可能に設けられている。

【００１１】基台３上のワークテーブル７の奥側には障
壁状の一対の突当て部材１３が立設されている。

【００１２】上部フレーム５にはアーム１５により操作
ボックス１７が吊下げ支持されていると共に、ワークク
ランプ装置１９が取付けられている。

【００１３】ワーククランプ装置１９は、図１によく示
されている如く、基端側を上部フレーム５に固定連結さ
れてワークテーブル７の上方に位置する前後進支持基体
２１を有しており、前後進支持基体２１にはこれの延在
方向、即ちワークＷの突当て部材１３に対する押当て方
向に沿ってニリアガイドレール２３が設けられている。 ニリアガイドレール２３には前後進フレーム２５がニリ
アガイド部材２７が摺動可能に係合している。

【００１４】前後進フレーム２５は、ニリアガイドレー
ル２３に案内されてワークテーブル７の上方を前後進移
動するようになっており、前後進支持基体２１に取付け
られたロッドレス型の前後進用流体圧シリンダ装置２９
により前後進駆動されるようになっている。

【００１５】前後進支持基体２１の側面部にはこれの延
在方向に沿ってストッパガイドレール３１が固定され、
ストッパガイドレール３１には前後進フレーム２５に固
定されたストッパ３３が当接する後端位置決めストッパ
３５がストッパガイドレール３１の延在方向に取付位置
調節可能に取付けられており、ストッパ３３が後端位置
決めストッパ３５に当接することにより前後進用流体圧
シリンダ装置２９による前後進フレーム２５の後進駆動
が停止されるようになっている。

【００１６】前後進フレーム２５の先端部には縦方向に
ニリアガイド部材３７が取付けられており、ニリアガイ
ド部材３７には上下動フレーム３９に固定されて上下方
向に延在するニリアガイドレール４１が摺動可能に係合
している。

【００１７】上下動フレーム３９は、ニリアガイド部材
３７に案内されて上下移動するようになっており、これ
の下端部にはクランププレート４３によりクランプ金型
４５が交換可能に取付けられている。このクランプ金型
４５は積み上げ式になっており、図２、図３に例示され
ている如く、ワークＷのクランプ部の高さ寸法に応じて
その積み上げ個数が選択設定され得るようになっている
。また図２、図３に例示されている如く、クランププレ
ート４３は互いに長さが異なったものが複数組、準備さ
れ、これの使い分けによりクランプ金型４５の実効長さ
が変化するようになっている。

【００１８】前後進フレーム２５上にはロッドレス型の
上下動用流体圧シリンダ装置４７が横方向に取付けられ
ている。上下動用流体圧シリンダ装置４７はガイドロッ
ド４７ａを前後進フレーム２５の延在方向に沿って固定
されており、これのスライダ４７ｂにはプーリ４９ａが
回転可能に取付けられている。プーリ４９ａには一端５
１ａを前後進フレーム２５に係止されたフレキシブル構
造のワイヤケーブル５１が掛け渡されており、ワイヤケ
ーブル５１は、前後進フレーム２５より回転可能に支持
されたプーリ４９ｂに掛け渡されてこれより垂下し、下
端、即ち他端５１ｂにて上下動フレーム３９に係止され
ている。

【００１９】前後進フレーム２５の側面部にはこれの延
在方向に沿ってストッパガイドレール５３が固定され、
ストッパガイドレール５３には上下動用流体圧シリンダ
装置４５のスライダ４７ｂに固定されたストッパ５５、
５７が当接する上昇端位置決めストッパ５９と降下端位
置決めストッパ６１とが各々個別にストッパガイドレー
ル５３の延在方向に取付位置調節可能に取付けられてお
り、ストッパ５５が上昇端位置決めストッパ５９に当接
することにより上下動用流体圧シリンダ装置４７による
上下動フレーム３９の上昇駆動が停止され、ストッパ５
７が降下端位置決めストッパ６１に当接することにより
上下動用流体圧シリンダ装置４７による上下動フレーム
３９の降下駆動が停止されるようになっている。

【００２０】ワークテーブル７上の箱状のワークＷのク
ランプに際しては、前後進フレーム２５をこれの後端位
置に位置させ、また上下動フレーム３９をこれの上昇端
位置に位置させた初期状態にて、先ずワークＷの角部を
、図１に示されている如く、突当て部材１３に押し当て
る。

【００２１】尚、この時の前後進フレーム２５の後端位
置は、後端位置決めストッパ３５の取付位置調整により
、図２あるいは図３にて仮想線により示されている如く
、使用中のクランプ金型４５の先端がワークＷのフラン
ジ部Ｗｆの先端と干渉しない範囲で、これに最も接近す
る位置に定められ、また上下動フレーム３９の上昇端位
置は、上昇端位置決めストッパ５９の取付位置調整によ
り、図２あるいは図３にて仮想線により示されている如
く、上下動フレーム３９の下端がワークＷの上面と干渉
しない範囲で、且つワークＷのセッティングが行われ得
る範囲内にてワークＷの上面に接近した位置に定められ
ている。

【００２２】ワークＷのセッティングが完了すれば、上
下動用流体圧シリンダ装置４７を駆動してスライダ４７
ｂを図１にて右方へ移動される。これによりワイヤケー
ブル４９が繰り出され、これに応じて上下動フレーム３
９が自重により降下する。この降下は、ストッパ５７が
降下端位置決めストッパ６１に当接することにより、上
下動用流体圧シリンダ装置４７による上下動フレーム３
９の降下駆動が停止されるまで行われる。この場合、上
下動フレーム３９の降下過程にて上下動フレーム３９が
ワークＷに衝突してこれの降下が阻害されても、ワイヤ
ケーブル５１が撓むだけで、上下動フレーム３９、ワー
クＷに破損が生じることが免れる。

【００２３】スライダ４７ｂの図１にて右方への移動に
より、ストッパ５７が降下端位置決めストッパ６１に当
接し、これによって上下動用流体圧シリンダ装置４７の
スライダ４７ｂの図１にて右方への移動が停止すると、
上下動フレーム３９は所定の降下端位置に位置するよう
になる。これによりクランプ金型４５は箱状のワークＷ
の内部に位置するようになる。降下端位置決めストッパ
６１による上下動フレーム３９の降下端位置の位置決め
は、上下動フレーム３９が箱状のワークＷの底面の高さ
位置に応じて、またワークＷの底部内面にスタッド等の
突起物がある場合は、その突起物の頂点の高さ位置に応
じて、これらと干渉しない範囲内にて低い位置に定めら
れればよい。

【００２４】次に前後進用流体圧シリンダ装置２９を駆
動して前後進フレーム２５を前進移動させる。この前進
移動によりクランプ金型４５が突当て部材１３へ向けて
移動し、ワークＷを突当て部材１３に押当てるようにな
る。これによりワークＷのクランプが完了する。

【００２５】ワークＷのクランプを解放する場合は、前
後進用流体圧シリンダ装置２９を逆駆動してストッパ３
３が後端位置決めストッパ３５に当接するまで後進フレ
ーム２５を後進移動させ、次に上下動用流体圧シリンダ
装置４７を逆駆動してスライダ４７ｂを図１にて左方へ
移動させ、ワイヤケーブル５１により上下動フレーム３
９を吊上げるようにして上昇させる。この上昇移動はス
トッパ５５が上昇端位置決めストッパ５９に当接し、こ
れによって上下動用流体圧シリンダ装置４７のスライダ
４７ｂの図１にて左方への移動が停止するまで行われる
。

【００２６】上述の如く、上下動フレーム３９の最降下
位置は降下端位置決めストッパ６１により、上下動フレ
ーム３９の最上昇位置は、上昇端位置決めストッパ５９
により、また前後進フレーム２５の最後退位置は後端位
置決めストッパ３５により各々個別に可変設定されるか
ら、これらがワークＷの大きさ、形状に応じて最小必要
限度に定められることにより、クランプ時およびアンク
ランプ時の前後進フレーム２５および上下動フレーム３
９の無駄な移動動作がなくなるようになる。

【００２７】上下動フレーム３９に取付けられるクラン
プ金型４５は、図２、図３に示されている如く、長さの
異なるクランププレート４３の使い分けによりワークＷ
のフランジ部Ｗｆの寸法に応じて適切な実効長さが交換
式に変化する。即ち、図２に示されている如く、ワーク
Ｗのフランジ部Ｗｆの寸法が大きい場合は、長いクラン
ププレート４３が用いられ、これに対しワークＷのフラ
ンジ部Ｗｆの寸法が小さい場合は、図３に示されている
如く、短いクランププレート４３が用いられる。

【００２８】このことにより上下動フレーム３９の必要
な最後退位置は変化し、ワークＷのフランジ部Ｗｆの寸
法が小さい場合は、これが大きい場合に比して、図２と
図３よりも明かな如く、上下動フレーム３９の必要な最
後退位置は前方に変位し、これに応じて前後進フレーム
２５の必要前後進ストロークが減少する。このことは後
端位置決めストッパ３５の取付位置調整により任意に設
定される。

【００２９】上述の実施例に於いては、クランプ金型４
５の実効長さの変更は長さの異なるクランププレート４
３の使い分けにより行われているが、これは長さの異な
るクランプ金型４５の交換により行われてもよい。

【００３０】また前後進フレーム２５、上下動フレーム
３９の各々の駆動はロッドレス型の流体圧シリンダ装置
２９、４７により行われているが、これが通常型式の流
体圧シリンダ装置、あるいはラック・ピニオン等のその
他の種類の駆動装置により行われてもよい。

【００３１】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるワーククランプ装置によれば、ワークのフランジ
寸法等に応じてワークのクランプに適切な長さを有する
クランプ金型が上下動フレームの如き第二の往復動フレ
ームに交換可能に取付けられ、また前後進フレームの如
き第一の往復動フレームおよび第二の往復動フレームの
ストロークエンド位置がワークの寸法等に応じて過不足
のない適正位置に可変設定されるから、小物製品、底部
内面にスタッド等の突起物があるワークを無理なくクラ
ンプすることができるようになり、またクランプ時およ
びアンクランプ時のフレームの無駄な移動動作がなくな
り、タクトタイムが短縮され、生産性が向上する。また
この場合、第二の往復動フレームには第一の往復動フレ
ームを往復動させるための駆動装置を搭載する必要がな
く、これにより第二の往復動フレームがコンパクトにな
り、このことによっても小物製品に対する対応性が改善
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるワーククランプ装置を縦型自動溶
接機に適用した場合の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明によるワーククランプ装置をフランジ寸
法が大きいワークのクランプ状態について示す側面図で
ある。

【図３】本発明によるワーククランプ装置をフランジ寸
法が小さいワークのクランプ状態について示す側面図で
ある。

【図４】本発明によるワーククランプ装置を適用される
縦型自動溶接機の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１　　縦型自動溶接機 ３　　基台 ５　　上部フレーム ７　　ワークテーブル ９　　溶接トーチ １１　　加工ヘッド １３　　突当て部材 １９　　ワーククランプ装置 ２１　　前後進支持基体 ２５　　前後進フレーム ２９　　前後進用流体圧シリンダ装置 ３５　　後端位置決めストッパ ３９　　上下動フレーム ４３　　クランププレート ４５　　クランプ金型 ４７　　上下動用流体圧シリンダ装置 ５１　　ワイヤケーブル ５９　　上昇端位置決めストッパ ６１　　降下端位置決めストッパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ワークを突当て部材に押当てて固定す
   る溶接機のワーククランプ装置に於いて、ワークの押当
   て方向に往復動する第一の往復動フレームと、ワークの
   押当て方向に直交方向に往復動する第二の往復動フレー
   ムとを有し、前記第二の往復動フレームに互いに長さが
   異なるクランプ金型が交換可能に取付けられ、前記第一
   の往復動フレームおよび前記第二の往復動フレームのス
   トロークエンド位置が可変設定されるよう構成されてい
   ることを特徴とする溶接機のワーククランプ装置。