JPH0494895A - 溶接用ポジショニング装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、溶接ロボットや専用溶接機を用いて鉄骨造
用コア等の溶接ワークを自動溶接する際に用いるポジシ
ョニング装置に関するものである。

（従来の技術） 鉄骨造用コアは、通常角パイプで製作されるコラムの両
端に角板状のダイヤフラムを溶接した構造を備えている
。コラムとダイヤフラムの溶接は、治具上でコラムとダ
イヤフラムを位置決めした状態で仮溶接し、この仮溶接
したものを溶接用ポジショナ−のテーブルに固定し、溶
接ロボットや専用溶接機で本溶接を行っている。

鉄骨造用コアを溶接用ポジショナ−に固定した後の溶接
作業は、全自動による無人作業で行われている。しかし
、仮溶接した鉄骨造用コアをポジショナ−のテーブルに
位置決めする作業は、自動化が非常に困難である。その
理由は、コラムの形状精度やダイヤフラムの寸法精度が
悪く、鉄骨造用コアの形状や寸法は多種多様であり、し
かも溶接時にはコアの中間部にあるコラムの位置を基準
として位置決めしてやらねばならず、ダイヤフラムの外
周を固定する把持爪のすくそばを溶接ト一チが通るので
クランプ面が小さくかつ把持爪やその駆動機構の寸法が
制限されるなどの理由により、自動位置決め固定装置が
非常に複雑になってしまうからである。

そのため、従来は仮溶接した鉄骨造用コアのポジショナ
−への位置決めおよび固定は、手作業で行われており、
第７図ないし第１０図に示すように、ポジショナ−のテ
ーブル２１上に鉄骨造用コア７を直接載せ、起倒自在に
装着した位置決めレバー７５を起立させて位置決めピン
７６の先端で鉄骨造用コアのコラム１の位置決めを行い
、把持爪６のボルト７７を締結してダイヤフラム２の四
隅を固定する、という方法で鉄骨造用コア７をポジショ
ナ−に固定している。

なお、第９図及び第１０図中、７８は位置決めレバー７
５の支点ピン、７９および８０は位置決めレバー７５を
起立状態および倒伏状態で保持するための係合孔、８１
は把持爪６を放射方向に移動自在に案内しているガイド
、８２は把持爪６を保持してガイド８１に沿って滑るス
ライダ、８３はスライダ８２をテーブルの所望の位置に
固定するためのボルトである。

（発明が解決しようとする課題） １個の鉄骨造用コアを本溶接するのに必要な作業時間は
、おおよそ１時間である。従って従来のようにポジショ
ナ−に鉄骨造用コアを手作業で位置決めし固定する方法
では、約１時間毎に作業者が溶接法のコアの取り外しと
新たなコアの固定作業とを行ってやらねばならない。そ
のため、ロボットなどの自動溶接機を用いても、無人運
転を行うことができる時間はせいぜい１時間であり、よ
り長時間の無人連続運転を行うことは不可能であった。

またポジショナ−からの鉄骨造用コアの取り外しや固定
に時間がかかり、その間溶接作業が中止されるので、生
産性が悪（、溶接装置やポジショナ−の稼働率も低下し
、不経済であるという問題もある。そしてポジショナ−
上への鉄骨造用コアの位置決めおよび固定を自動化しよ
うとすると、前述したように装置が非常に複雑になり、
実用的な装置を得ることが困難であるという問題があっ
た。

この発明は、以上の問題を解決するためになされたもの
で、仮溶接された鉄骨造用コア等の溶接ワークの固定作
業を簡単に行うことができ、多数の溶接ワークを次々と
能率良く本溶接することができるポジショニング装置を
得ることを課題としている。

（課題を解決するための手段） この発明の溶接用ポジショニング装置は、複数個のパレ
ット５と１個の溶接用ポジショナ−５２によって構成さ
れる。各パレット５は、溶接ワークの下端（例えば鉄骨
造用コア７のダイヤフラム２）を挟持する把持爪６を上
面に備えており、下面ないし側面に位置決め要素８を備
えている。

一方、ポジショナ−５２は、水平軸まわりに揺動する傾
動枠１８と、この傾動枠に前記水平軸と直交する軸まわ
りに旋回可能に支持されたテーブル２１とを従来装置と
同様に備えている。この発明の装置では、ポジショナ−
のテーブル２１に前記パレットの位置決め要素８に嵌合
する位置決め要素２２が設けられ、パレット５を固定す
るためのクランプ爪２９とこのクランプ爪２９の駆動手
段２５とがテーブル２１ないし傾動枠１８に設けられて
いる。

（作用） 仮溶接された溶接ワーク７は、この発明のパレット５に
１個ずつ位置決めされ固定される。パレットへの溶接ワ
ークの位置決め及び固定は、人手または専用の装置を用
いて、溶接位置とは別の位置で外段取りで行われる。人
手で行うときは、従来と同様な位置決め手段および固定
手段を用いることができる。専用の装置を用いて行うと
きは、複数の溶接ラインに対するパレソ１−上への溶接
ワークの固定を１台の装置で行うことができ、装置の稼
働率を上げることができる。

ポジショナ−のテーブル２１へのパレット５の固定は、
パレットの位置決め要素８とテーブルの位置決め要素２
２とを嵌合させ、クランプ爪２９の駆動手段２５を締結
方向に動作させることによって行われる。従ってポジシ
ョナ−５２へのパレット５の搭載を短時間で行うことが
でき、溶接ロボットやポジショナ−の稼働率が向上し、
生産性を向上させることができる。更に上記構造によれ
ば、パレット５をポジショナ−のテーブル２１に固定す
る作業を自動化することも容易であり、溶接用ワークを
長時間の無人運転によって本溶接する装置を得ることも
容易に可能になる。

ポジショナ−５２に固定されたパレット５上の’７８　
接ワーク７は、ポジショナ−の傾動枠１８の傾動動作お
よびテーブル２１の旋回動作により姿勢が制御され、溶
接用ロボット５４や専用溶接機を用いて本溶接が行われ
る。

（実施例） 次に図面に示す実施例について説明する。第６図は溶接
ワークとして鉄骨造用コアの一例を示したもので、１は
コラム、２はダイヤフラム、３は裏当て金であり、４が
溶接箇所である。

第３図及び第４図はこの発明のパレットの一実施例を示
したものである。パレット５の上面には、鉄骨造用コア
の角板状のダイヤフラム２の四隅を固定する把持爪６が
設けられている。この把持爪６は、第７図に示した従来
構造の把持爪と同様な作用で鉄骨造用コア７をパレット
５の上面に固定している。パレット５の側面ないし下面
には、位置決め孔８が２箇所、２対のガイド側面９と１
０、クランプ受け１１、牽引フック１２およびストッパ
面１３が設けられている。第１のガイド側面９は、パレ
ット５の底部に設けた平行な２本の断面り形の溝１４の
突条１５の端面に形成され、後述するポジショナ−の側
面ガイドローラ３０によって案内される面となっている
。この突条１５の上面がクランプ受け１１となっている
。

第２のガイド側面１０、牽引フック１２およびストッパ
面１３は、このパレット５をポジショナ−５２に自動搬
送することを考えて設けられたものである。第２のガイ
ド側面１０は、第１のガイド側面９と平行にパレット５
の両側辺に形成されており、自動搬送を行う搬入搬出装
置の側面ガイドによって案内される面となる。牽引フッ
ク１２は、パレット５の搬入搬出方向（ガイド側面９．
１０と平行な方向）の一方の端部に設けられており、パ
レットの下方に伸びる２枚のブラケット１６．１６の間
に間隙１７を設けたもので、搬入搬出装置に設けられた
フックをこの間隙に挿入してパレットを駆動する。スト
ッパ面１３は、牽引フック１２を設けた側と反対側の端
部に設けられ、搬送端でのパレット５の位置決めに利用
される。

第１図および第２図はポジショナ−を示した図であり、
第１図は第２図のＡ部断面図である。１８は図示しない
紙面直角方向の傾動軸まわりに揺動可能な傾動枠で、こ
の傾動枠にベアリング１９．１９を介して主軸２０が軸
着され、主軸２０の上端にテーブル２１が固定されてい
る。テーブル２１の上面には前記パレットの位置決め孔
８と嵌合する位置決めピン２２およびパレット５の着座
ブロック２３が固定されている。この着座ブロック２３
の上面には、空気噴き出し用の孔２４が設けられており
、パレット５がテーブル２１上に固定されたときにこの
空気孔２４が閉鎖されることにより、パレット５の固定
を検出する構造となっている。

主軸２０の中心には、上下方向のシリンダ２５が形成さ
れ、このシリンダに昇降ピストン２６が嵌装され、昇降
ピストン２６と一体のピストンロッド２７の上端にクラ
ンパ２８が固定されている。

このクランパ２８には、パレットのＬ形溝１４内に挿入
されるＬ形のクランプ爪２９、パレットの第１ガイド側
面９を案内する側面ガイドローラ３０およびパレット５
を移動自在に支える支持ローラ３１が装着されている。

第２図に示すように、側面ガイドローラ３０は片側に３
箇所、支持ローラ３１は片側に４箇所、クランプ爪２９
は片側に２箇所設けられており、クランプ爪２９の先端
は着座ブロック２３と対向している。

主軸２０には歯車３２が固定されており、この歯車３２
と噛合する歯車３３を備えた減速機３４付きモータ３５
が傾動枠１８に装着されている。

更に傾動枠１８には、クランパ２８の上下運動を確認す
るための３個の近接スイッチ４１．４２、４３が取り付
けられ、ピストン２６から下方に伸びる検出杆４０を検
出している。３個の近接スイッチ４１．４２および４３
は、それぞれクランパ２８の上昇端位置、クランプ位置
およびミスクランプ位置を検出し、制御器にフィードバ
ンク信号を与えている。３６は回転継手で、検出杆４０
の下端に設けられており、検出杆４０の中心を通る油孔
４４．４５を通してピストン２６の上下の室に油圧を供
給している。

パレット５は、ピストン２６でクランパ２８を上動させ
た第５図示の状態で、図の紙面直角方向に水平に挿入さ
れる。クランパ上動時には、クランプ爪２９がパレット
のＬ形溝１４に遊嵌される状態となり、支持ローラ３１
がパレット５の下面を支持し、側面ガイドローラ３０が
Ｌ形溝の突条１５の端面９を案内している。この状態で
ポジショナ−のテーブル２１上に挿入されたパレソ１−
が所定の位Ｗ（ストッパ面１３がストッパ４６に当接し
た位置）に達した位置で、ピストン２６によりクランパ
２８を下降させると、支持ローラ３１が下降してパレッ
ト５の下面から離れ、位置決めピン２２が位置決め孔８
に嵌挿されてパレット５の位置決めがなされ、Ｌ形溝の
突条１５が下動したクランプ爪２９と着座ブロック２３
との間で挟持されてパレット５が固定される。もしパレ
ットが搬入されていない状態でクランパ２８が下動した
ときには、このクランプ位置よりクランパ２８はさらに
下降し、近接スイッチ４３によってパレット５がクラン
プされていないことが検出される。

溶接作業時におけるテーブル２１の旋回は、モータ３５
により減速機３４、歯車３２および３３を介して主軸２
０を回転させることによって行われる。傾動枠１８の傾
動は、図示しない減速機付きモータにより、図の紙面直
角方向の支持軸回りに傾動枠を回動させることにより行
う。テーブルの回転位置の制御および傾動枠１８の傾動
位置の制御は、従来のポジショナ−と同様な電気サーボ
方式またはメカニカルロック方式で行われる。

（発明の効果） 以上説明したこの発明の装置によれば、仮溶接された鉄
骨造用コア等の溶接ワークをパレソ１−上に位置決めし
て固定しておくことにより、多数の溶接ワークを順次溶
接用ポジショナ−に位置決めおよび固定して自動溶接を
行うことができ、ポジショナ−上への溶接ワークの位置
決めおよび固定作業が短時間で行われるので、溶接用ロ
ポ・７トおよびポジショナ−の稼働率が向上し、生産性
が向上するという効果がある。また、パレットをポジシ
ョナ−のテーブルに固定する作業を自動化することが容
易となり、溶接ワークの本溶接を長時間の無人運転によ
って行うことができる装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示したもので
、第１図は第２図のＡ部断面図、第２図はポジショナ−
の平面図、第３図はパレットの一部断面平面図、第４図
はパレットの側面図、第５図はポジショナ−にパレット
を固定する場合の説明図である。第６図は鉄骨造用コア
の縦断面図、第７図ないし第１０図は従来例を示したも
ので、第７図はポジショナ−の平面図、第８図は第７図
のＢ部断面図、第９図は位置決めレバーの側面図、第１
０図は把持爪の断面図である。 図中、 ２：ダイヤフラム　　　５：パレット ６：把持爪　　　　　　７：鉄骨造用コア８：位置決め
用孔　　　１８：傾動枠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個のパレット（５）と１個の溶接用ポジショ
   ナー（５２）とからなり、 各パレット（５）は、その上面に溶接ワーク（７）の下
   端（２）を挟持する把持爪（６）を備えると共にその下
   面ないし側面に位置決め要素（８）を備えており、 前記ポジショナー（５２）は、傾動かつ旋回可能に支持
   されたテーブル（２１）とパレット（５）をこのテーブ
   ル上に固定するクランプ爪（２９）とこのクランプ爪の
   駆動手段（２５）とを備えており、テーブル（２１）は
   、前記パレットの位置決め要素（８）に嵌合する位置決
   め要素（２２）を備えている、 溶接用ポジショニング装置。