JPH0522390Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はワークの所定の位置に部品をアーク溶
接などで自動溶接するときに、ワーク及び溶接ト
ーチを移動して溶接位置の位置決めを行なう溶接
機の溶接位置決め装置に関する。

〔従来の技術〕 自動車のアクスルハウジングにドレンやブリー
ザなどの部品を溶接する溶接機は、従来は第３図
及び第４図に示すように構成されていた。

図において、基台１上に立設された４本の支柱
２の間にはコラム３が設けられており、このコラ
ム３にはエアシリンダ４が垂直方向に取り付けら
れている。またこのコラム３には前記エアシリン
ダ４に平行に２本のガイドバー５が固定されてお
り、このガイドバー５にはトーチホルダ６が上下
方向に摺動自在に取りけられている。そしてこの
トーチホルダ６は前記エアシリンダ４のロツド７
の下端に連結されている。トーチホルダ６には垂
直方向にクランプ軸８が固定されており、このク
ランプ軸８を中心として回転する溶接トーチ９が
設けられている。この溶接トーチ９の回転はトー
チホルダ６の上部に設けられたトーチ回転用駆動
モータ１０によつて行なわれる。

一方、基台１上には治具台１１が固定されてお
り、この治具台１１上には支軸１２を中心として
左右方向に揺動可能に支持板１３が設けられてい
る。また治具台１１には支軸１４を介してエアシ
リンダ１５が揺動可能に取り付けられており、こ
のエアシリンダ１５のロツド１６の上端は前記支
持板１３に回動可能に連結されている。この支持
板１３は治具台１１に設けられた２対のストツパ
１７，１８により、それぞれ傾斜位置及び水平位
置が規制されている。また支持板１３上には一対
のスライド機構１９を介してそれぞれ移動台２０
が前記支軸１２に平行な方向に摺動自在に装着さ
れており、この移動台２０は支持板１３に固定さ
れたエアシリンダ２１によつて駆動されるように
なつている。さらに一対の移動台２０上には二対
のワーク支持台２２，２３がそれぞれ移動台２０
の移動方向に対して直角の方向に対向して並列配
置されている。そしてこれらのワーク支持台２
２，２３の上面にはそれぞれ２種類のワークを載
置できるような寸法形状のヤゲン２２ａ，２３ａ
が形成されている。なお、図中符号２４はワーク
回り止めプレート、符号２５は移動台２０の前進
端を規制するストツパである。

上記のように構成された従来の溶接機によつ
て、ワークとしてアクスルハウジング２６を用
い、このハウジング２６の所定の位置にドレン部
品２７を溶接する場合の手順を説明する。

ワーク支持台２２，２３の移動台２０への取付
位置は、それぞれに２種類のハウジング２６を取
り付けて位置決めしたときに溶接位置が前記クラ
ンプ軸８の下降位置の中心に一致するように予め
設定しておく。同時に支持板１３に設けられたス
トツパ２５の位置も、ワーク支持台２３側に切り
替えて位置決めしたときにクランプ軸８の下降位
置の中心と溶接位置とが一致するように調整して
おく。ハウジング２６をワーク支持台２２に載置
したときは、エアシリンダ２１は後退端にあり、
エアシリンダ１５を作動させることにより支持板
１３を回動させてストツパ１７に当接位置決めす
る。

この状態においてハウジング２６の溶接位置及
び溶接角度は所定の位置及び角度となつており、
この部分にドレン部品２７を供給してクランプ軸
８によりクランプすることにより正しい溶接を行
なうことができるようになつている。他の種類の
ハウジング２６を他方のワーク支持台２３に載置
したときは、エアシリンダ２１を作動させて移動
台２０をストツパ２５に当接させた後、上記と同
様な手順で位置決め溶接を行なう。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のような従来の溶接機の溶接位置決め装置
によると、２種類の寸法形状の異なるハウジング
２６の溶接位置決めしかできないという問題があ
つた。すなわち、第５図に示すようにハウジング
２６にドレン部品２７を所定の位置に溶接すると
きに、ハウジング２６の寸法形状の差により溶接
点２８とハウジング２６の端面との距離Ｗと、ク
ランプ軸８と溶接面とのなす角度θと、ハウジン
グ２６の中心点と溶接点２８との間の高さＨとは
それぞれ第６図に示すように変化する。同様に溶
接点２８とハウジング２６の側面との間の距離Ｌ
も第７図に示すように変化する。

従つて、ワーク支持台２２，２３ストツパ１
７，２５の位置は予めハウジング２６の溶接点２
８がクランプ軸８の中心の真下に位置するよう
に、かつ溶接面がクランプ軸８に対して直角の方
向になるように予め組付調整しておかなければな
らない。

また、支持板１３をエアシリンダ１５のストロ
ークの中間位置で停止した場合は停止位置が安定
せず、繰り返し精度が保証できないので、支持板
１３をストツパ１７，１８に当接させる必要があ
り、回転角度が限定されてしまう。

さらに、エアシリンダ４の上下方向のストロー
クはハウジング２６の外周に当接することにより
規制されるので、ハウジング２６の外径寸法の上
下限に対応することができず、動作端を確認する
ことでしかストローク検出ができない。

一方、近年生産ラインのより効率化を図るた
め、多種類のハウジングを同一の溶接組付ライン
で同時生産を行なう傾向にある。また従来は比較
的寸法が近いハウジングに限定して同一ラインで
生産を行なつてきたが、近年は寸法差の大きいハ
ウジングの組合せを同一ラインで溶接する必要が
生じてきている。

しかしながら、前述したような従来の溶接機の
溶接位置決め装置では多種類多サイズのワークに
対応できないという問題があつた。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、多種類のワークに対して容易に溶接位置決め
ができる簡単な構造で汎用性の高い溶接機の溶接
位置決め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〕

本考案は上記目的を達成するために、基台上に
設けられたワーク支持台上にワークを載置し、前
記基台に支柱を介して取り付けられた溶接トーチ
により、前記ワークの所定の位置に部品を溶接す
る溶接機の溶接位置決め装置において、前記ワー
ク支持台が基台に対し前後方向に移動可能に、か
つ左右方向に揺動可能に取り付けられた支持板
と、前記支柱に左右及び上下方向に移動可能に装
着された前記溶接トーチを支持するトーチホルダ
とからなり、該ワーク支持台の前後移動、前記支
持板の左右揺動及び前記トーチホルダの左右移動
をそれぞれ行なうモータ及び該モータの回転角検
出手段と、前記トーチホルダの上下移動を行なう
流体シリンダ及び該流体シリンダの位置調整可能
な下降端検出手段とを設けるとともに、前記モー
タの回転を該回転角検出手段により制御して、前
記ワークの位置決めを行なうようにしたことを特
徴としている。

〔作用〕

上記の構成によると、ワークが載置されたワー
ク支持台は基台に対して前後左右方向の移動及び
左右方向の揺動はそれぞれモータによつて行なわ
れ、それぞれの移動量及び揺動角度はモータに取
り付けられたエンコーダなどの回転角検出手段に
よつて検出される。

従つて、ワーク支持台上に載置されるワークの
寸法形状に応じて、ワークに対する部品の溶接点
の位置及び溶接面の角度が適正になるようにモー
タの回転角を予め設定しておき、この回転角に達
したときにモータの回転を停止させれば、ワーク
の最適位置割り出しを自動的に容易に行なうこと
ができる。

従つて、同一のワーク支持台により複数種類の
ワークの位置決めが可能となる。またトーチ支持
台を上下移動させる流体シリンダに、下降端検出
手段を位置調整可能に設けたので、溶接トーチの
位置確認も行なうこともできる。

〔実施例〕

以下、本考案に係る溶接機の溶接位置決め装置
の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図に本考案の一実施例を示す。
図において、第３図及び第４図に示す従来例と同
一または同等部分には同一符号を付して示し、説
明を省略する。

基台１上には軸方向を水平にして第１のブレー
キ付ギヤードモータ２９が設けられており、この
モータ２９の両側には１対の治具台スライド機構
３０が固定されている。このスライド機構３０に
は治具台１１が基台１の前後方向に摺動自在に案
内されており、この治具台１１には前記モータ２
９の回転軸と同軸上に延設された第１のボールネ
ジ３１に螺合する図示せぬ内径ねじが設けられて
いて、このモータ２９の回転によつて治具台１１
が基台１上を前後方向に移動するようになつてい
る。またこのモータ２９の回転軸には回転角を検
出する第１のアブソリユートエンコーダ３２が取
り付けられている。

前記治具台１１には前記第１のギヤードモータ
２９の軸方向に直角に第２のギヤードモータ３３
が設けられており、この治具台１１には支軸１２
を介して支持板１３が左右方向に揺動可能に取り
付けられている。そして前記モータ３３の回転に
より減速機３４を介して支持板１３が左右方向に
揺動するようになつている。また減速機３４の出
力軸には支持板１３の揺動角を検出する第２のア
ブソリユートエンコーダ３５が取り付けられてい
る。

前記一対の支柱２の上端に水平方向に固定され
た水平支柱３６上には、上部ブラケツト３７を介
してエアシリンダ４が垂直方向に固定されてお
り、水平支柱３６の下部に固定された下部ブラケ
ツト３８と前記上部ブラケツト３７との間には、
エアシリンダ４に平行に一対のガイドバー５が設
けられている。このガイドバー５にはトーチホル
ダ６が摺動自在に案内されており、このトーチホ
ルダ６はエアシリンダ４のロツドの下端に連結さ
れている。また前記上部ブラケツト３７にはリミ
ツトスイツチ取付部材３９が設けられており、こ
のリミツトスイツチ取付部材３９にはスイツチ作
動棒４０が垂直方向に摺動自在に装着されてい
る。さらにこの取付部材３９にはバリアブルリミ
ツトスイツチ（VLS）４１が取付位置調整可能
に取り付けられている。そして前記スイツチ作動
棒４０の下端は前記トーチホルダ６に固定された
ドグ４２に当接している。

前記トーチホルダ６には水平方向に第３のブレ
ーキ付ギヤードモータ４３と一対のガイドバー４
４とが固定されており、これらのガイドバー４４
にはトーチ部４５が取り付けられたブラケツト４
６が左右方向に摺動可能に支持されている。

また、このブラケツト４６には前記モータ４３
の回転軸と同軸上に延設された第２のボールネジ
４７に螺合する図示せぬ内径ねじが設けられてい
て、このモータ４３の回転によつてブラケツト４
６が基台１の左右方向に移動するようになつてい
る。また、前記第２のボールネジ４７には回転角
を検出する第３のアブソリユートエンコーダ４８
が取り付けられている。なお、トーチ部４５の構
成は従来例と同様である。

また、前記モータ２９，３３，４３，エンコー
ダ３２，３５，４８，VLS４１はそれぞれ図示
せぬ制御装置に接続されており、この制御装置に
より設定されたモータ回転角だけ各モータが回転
し、支持板１３上にワーク支持台２２を介して載
置されたハウジング２６が位置決めされるように
なつている。

次に、本実施例の動作を説明する。

予め制御装置にはワークであるアクセルハウジ
ング２６の各種類の寸法、外形に対応して、ワー
クの位置決めを行なうのに必要な前後、左右、揺
動の各モータ２９，３３，４３の回転数を記憶さ
せておく。次にハウジング２６をワーク支持台２
２上に回り止めプレート２４を介して取り付け、
この取り付けられたハウジング２６に対応したプ
ログラムを選択指示する。

この指示は制御装置に設けられたセレクトスイ
ツチによつて行なわれる。ワークセツト後装置を
起動させると、各モータ２９，３３，４３が同時
に回転を始める。そして各モータ２９，３３，４
３にそれぞれ取り付けられたアブソリユートエン
コーダ３２，３５，４８により出力されるパルス
をカウントし、前記プログラムによつて設定され
たパルス数に達するまで回転を続ける。パルス数
が設定値近くなるとモータの減速を行ない、設定
値になるとモータが停止し、モータに組み込まれ
たブレーキによりモータの停止後の位置保持を行
なう。このとき各エンコーダからは角度割出し完
了信号が同時に出力される。

ハウジング２６の位置決めが完了した後にエア
シリンダ４が作動を開始し、ハウジング２６の外
周の所定の位置にクランプ軸８を介してドレン部
品２７が押し付けられる。この状態で溶接スター
トし、溶接トーチ９が回転してドレン部品２７が
ハウジング２６にアーク溶接される。

なお、VLS４１には予め各種のハウジング２
６に対応したエアシリンダ４のストロークの上下
限値が設定されており、シリンダストロークを規
制するとともに、前記位置決め動作の確認を行な
つている。

本実施例によれば、ハウジング２６の種類が変
つても同一のワーク支持台２２によつて溶接点を
容易に位置決めすることができ、位置決め装置を
大幅に簡易化することができ、またワーク支持台
２２を支持板１３上に固定することができるの
で、従来のようにワーク支持台を移動させる場合
に比べて、アーク溶接に伴なうスパツタによるス
ライド部のカジリの問題がなくなり、保守性が向
上する。

上記実施例では自動車部品であるアクスルハウ
ジング２６にドレン部品２７をアーク溶接する場
合の溶接位置決め装置について説明したが、他の
部材を他の溶接手段によつて溶接するときの位置
決めにも応用することができ、同様の効果があ
る。

なお、ワークの寸法差が極端に大きい場合に
は、従来例に示したワーク支持台２２，２３とス
ライド機構１９を設けてもよい。

〔考案の効果〕

上述したように本考案に係る溶接機の溶接位置
決め装置によれば、ワークを載置するワーク支持
台及びトーチホルダをモータによつて前後、左
右、移動及び揺動を行ない、このモータの回転角
を検出して溶接点の位置決めを行なうようにした
ので、簡単な構造で多種類のワークの溶接位置決
めを行なうことができ、しかも装置の保守も容易
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る溶接機の溶接位置決め装
置の一実施例を示す正面図、第２図は第１図の側
面図、第３図は従来の溶接機の溶接位置決め装置
を示す正面図、第４図は第３図の側面図、第５図
は本実施例に用いるワーク及び部品を示す斜視
図、第６図及び第７図はそれぞれワークと溶接点
との相対位置を示す側面図及び平面図である。 １……基台、２……支柱、４……エアシリン
ダ、６……トーチホルダ、９……溶接トーチ、１
３……支持板、２２，２３……ワーク支持台、２
６……ハウジング（ワーク）、２７……ドレン部
品、２９，３３，４３……モータ，３２，３５，
４８……エンコーダ（回転角検出手段）、４１…
…バリアブルリミツトスイツチ（下降端検出手
段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基台上に設けられたワーク支持台上にワークを
   載置し、前記基台に支柱を介して取り付けられた
   溶接トーチにより、前記ワークの所定の位置に部
   品を溶接する溶接機の溶接位置決め装置におい
   て、前記ワーク支持台が基台に対し前後方向に移
   動可能に、かつ左右方向に揺動可能に取り付けら
   れた支持板と、前記支柱に左右及び上下方向に移
   動可能に装着された前記溶接トーチを支持するト
   ーチホルダとからなり、該ワーク支持台の前後移
   動、前記支持板の左右揺動及び前記トーチホルダ
   の左右移動をそれぞれ行なうモータ及び該モータ
   の回転角検出手段と、前記トーチホルダの上下移
   動を行なう流体シリンダ及び該流体シリンダの位
   置調整可能な下降端検出手段とを設けるととも
   に、前記モータの回転を該回転角検出手段により
   制御して、前記ワークの位置決めを行なうように
   したことを特徴とする溶接機の溶接位置決め装
   置。