JPH06134575A

JPH06134575A - 自動溶接機のワーク位置決め装置

Info

Publication number: JPH06134575A
Application number: JP3342096A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Imada; 敏巳今田
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】固定電極にワークを載置し可動電極により、
押圧・通電して溶接する溶接機において、ワークを最適
溶接位置に精密・正確・迅速且つ容易に位置決めする。【構成】溶接機本体のベッド上を摺動するワークの位
置決め装置とワークを保持する把持部の間に、溶接位置
調整部を前記位置決め装置に回動自在に設ける。前記溶
接位置調整部は複数のスライド板が互いに直交する方向
に摺動可能にスライドロッドとブラケットにより連結さ
れており、スライドさせる少なくとも一方のアクチュエ
ータが、ベローズ型シリンダにて構成されている。両電
極間にワークを装入した後、前記シリンダのエア圧をバ
ランス側に切り替えると、ワークの総重量と釣合い僅か
な力によってワークの位置を容易に精密に制御できるの
で最適溶接位置に正確且つ迅速に位置決めができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２以上の導電性金属部材
からなるワークをスポット溶接やプロジェクション等に
より連続的に溶接を行う自動溶接機のワーク位置決め装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上部に可動電極を、下部に固定電極を配
した加圧型自動抵抗溶接機においては、２つ以上の被溶
接部材（ワーク）を組合せ、ワーク把持用ロボットによ
りクランプし、溶接部位を前記下部固定電極上の溶接位
置に導入し位置決め載置した後、前記上部電極を押し下
げ、加圧しながら両極間に通電し抵抗熱により溶接す
る。しかして、上記固定電極による抵抗溶接において
は、従来例えばサーボモータ、油圧モータまたは液圧シ
リンダ等のアクチュエータを用いた機構により、被溶接
部材の溶接位置への導入・位置決めを行っているが、こ
の場合被溶接面が上下電極間に対し直角、即ち絶えず水
平になるように精密、正確且つ迅速にアクチュエータを
作動させる必要がある。従って被溶接部材の導入・位置
決め装置が複雑且つ高価になるとともに、保守管理に専
門的知識と熟練が要求され、また位置ずれ、接触不良発
生のおそれがあった。

【０００３】上記問題の一対策として例えば特開昭６４
ー５３７８２号公報により開示された図１３、１４に示
すごときコイルスプリング等の弾復元性部材を用いた溶
接機のワーク位置決め装置が提案されている。前記特開
昭公報の溶接機１は、基台２上に立設された支柱６より
張出した上下２つのアーム７、７に設けられた上部可動
電極４と下部固定電極５間に、位置決め手段１７によっ
て、そのワーク受け９に取付られた被溶接部材（ワー
ク）８を送り込み、位置決めして溶接するものである。

【０００４】上記装置の特徴は、前記下部固定電極５の
位置である溶接加工要求高さＲに容易に位置決めできる
ように、前記ワーク受け９と受台１４の間にコイルスプ
リング１５等の弾復元性部材を介装したことにある。そ
の作用は、位置決め手段１７のリフトシリンダ１６によ
り、まずワーク受け９を押し上げ、ワーク８を溶接加工
要求高さＲよりも高いＰの高さ（図１４（ａ））となる
ように取付固定した後、Ｙ軸レール１０とＸ軸レール１
２を利用して移動体１１、１３を作動させてワーク８を
上下電極４、５間に移動させ、ワーク８の被溶接部を位
置決めする。この時ワーク８が両電極４、５に当ること
のないように、前記Ｐ点は両電極４、５の間に設定され
る。次に前記リフトシリンダ１６を引き下げると、ワー
ク８の自重によりスプリング１５が押し下げられ前記高
さＰとＲの中間である一次位置決め高さＱの位置（図１
４（ｂ））まで下がって停止する。そして最後に上部可
動電極４を押し下げワーク８を溶接圧で押圧・通電して
溶接するが、この時前記Ｑ−Ｒの偏差分さらにスプリン
グ１５が変位し、ワーク８が前記溶接加工要求高さＲま
で下げられ、最適溶接加工要求高さＲに位置決めされる
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の特開昭６４ー５
３７８２号公報のものでは、スプリング、ゴム、ウレタ
ンフォーム等の弾復元性部材を介装することにより特段
高度な技術を用いることなく安価で簡易な装置とするこ
とができ、取扱、操作、保守管理を容易で実用性に富ん
だ溶接方法が提供できたとしている。しかし上述のスプ
リング等を使用した場合、（１）設計時にワーク２５の自重、クランプ治具やワー
クテーブルを含む付属品等の全ての重量を算出し、総重
量に釣合う前記スプリングのバネ定数を設定し、初期の
設定溶接位置に見合ったスプリングを設計し介装する
が、設計時間および付属品や設計変更等による総重量が
変化する度に設計変更・調整を余儀なくされる。（２）また加工上の問題においては、単なる水平方向や
上下方向への位置決めである場合は問題ないが、被溶接
部材を垂直にしたり、反転したり、或いは傾斜しなけれ
ばならない場合等では、位置ずれを起こしたり位置決め
ができない。等の問題があり、回転動作のできる装置の
開発が課題とされていた。また、同号公報で、溶接加工
要求高さＲは、溶接開始時点での下部固定電極の位置で
あり、溶接過程における上下電極の消耗による「高さＲ
の変動」について何等考慮されておらず、前記高さＲを
常に適性位置に設定することは困難である。本発明は
ワークを一旦セットした状態から、複数の溶接個所を電
極に合せて連続的に所定位置に位置決めすることができ
るとともに、ワークの大きな移動と微調整移動が使い分
けられて位置決め作業を短時間に正確に行うことができ
る自動溶接機の位置決め装置を得ることを発明の課題と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の自動溶接機の位置決め装置は、ベッド上に
前後、左右に移動しうる摺動盤を介して載置した位置決
め装置本体に、互いに直角方向に移動可能に連結された
複数のスライド板からなる溶接位置調整部を回動自在に
支持するとともに、前記スライド板に被溶接部材把持部
を装着したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】以上のように構成された本発明自動溶接機の
位置決め装置では、ワークとなる前記キャブ用サドルを
コの字形フレームの両側に側板を仮組立した後、側板の
下端を前記把持部の把持板と挟持部材の対向する隙間に
挿入した後、スタートボタンを押すと、電磁コイルが作
動して挟持部材によりワークを挟持・把握する。そして
位置決め装置のＸ摺動盤、Ｙ摺動盤をアクチュエータを
介してスライドさせ、プロジェクション溶接用電極間に
前記ワークのボルト孔を位置決めし、プロジェクション
ナットを供給する。この間のワークの溶接位置への位置
決めは、まず下部固定電極と上部可動電極の中間位置に
Ｚ摺動盤による移動によって行われ、前記電極間に移動
後はエアシリンダの作動により制御され、下部固定電極
の先端にワークが接する位置、即ち前記溶接位置に位置
決め載置される。

【０００８】次に前記上部可動電極をシリンダにより下
降させ前記ナットを押圧するとともに上下電極間に通電
しナットを溶接する。溶接完了後、上部可動電極を引上
げるとともに、シリンダを作動させて押し上げ、前記中
間位置に戻して、位置決め装置のＹ摺動盤をスライドさ
せ、電極軸線より一旦後退させた後、溶接位置調整部に
おけるエアシリンダのロッドを伸長すれば、ワークを把
持した把持部は架台が枢着ピンを中心に図１で左に回動
し、前記ワーク載置時より９０゜ワークを起こした位置
で停止する。これによりワークの側板のボルト孔の位置
する面が水平になるから、ここで再び位置決め装置のＸ
摺動盤、Ｙ摺動盤およびＺ摺動盤を順次スライドさせ、
上述したナット溶接と同様に作動・溶接せしめ、同じく
反対側の側板のボルト孔にもナットを溶接し、プロジェ
クションナット溶接が完了するので、Ｙ摺動盤を作動さ
せて前記プロジェクション用電極位置から後退させて一
旦停止させるとプロジェクション溶接が完了する。

【０００９】次に、本発明の最も特徴とするベローズ型
シリンダを使用するスポット溶接時の溶接位置調整につ
いて述べる。まず、コラムに上下方向に摺動するよう支
持されたＺ摺動盤に固定されたサーボモータを回転し、
回転軸を介してベース板、即ち溶接位置調整部、把持部
及びワークを一体として９０°回転し、側板の外側面を
上向きで且つ水平にし、溶接面がスポット溶接用下部固
定電極と上部可動電極の中間の位置にＺ摺動盤をスライ
ドさせて高さを調整した後、Ｘ摺動盤、Ｙ摺動盤を作動
させ、前記両電極間に位置せしめる。

【００１０】次に、溶接位置調整部のスライド板の裏面
に対向的に設けられている単動型のベローズ式エアシリ
ンダの空気圧をバランス圧側に作動させ、スライド板側
の総重量とバランスさせることにより溶接位置にワーク
を下げ、前記下部固定電極に当接させ、前記シリンダを
作動させて前記上部可動電極を押し下げ、側板とフレー
ムのスポット溶接を開始するが、Ｘ、Ｙ両摺動盤をスラ
イドして順次位置決めしながらスポット溶接を繰り返
し、この例では合計８個所の溶接を行い、片面の溶接を
終了する。上記ワークの他の片面の溶接は、一旦Ｙ摺動
盤により前記電極軸線より後退した後、前記サーボモー
タを駆動し、前記把持部を１８０°回転し、ワーク側板
を上面として再び前記電極間に位置決めし、上述と同様
にスポット溶接がなされ、前記の順を遡って最初のセッ
ト位置に戻る。そして、前記電磁コイルへの通電が止め
られて挟持部材が戻され、ワークが開放され、前記シリ
ンダによって図示されないワーク受け台に押し出されて
１サイクルが完了する。

【００１１】

【実施例】本発明を、トラックにおけるティルトキャブ
とフレームを連結する「キャブマウント」をワークとし
て、これをスポット溶接とプロジェクション溶接により
溶接する際に適用する例について、図１乃至図１０によ
り詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明のワーク位置決め装置を備
えた自動溶接機の全体を示す概略斜視図であるが、この
図１において２０は溶接装置であり、その電極装置部２
１はベッド２２の一方端に並設された２つの支柱２３、
２４に設けられ、位置決め装置２７はベッド２２の他方
端に設けられている。上記位置決め装置２７には、被溶
接部材（以下ワークという）２５を把持する把持部２６
と、該把持部２６と連結され、溶接加工要求高さ（以下
溶接位置という）を自動的に微調整するベローズシリン
ダ２９を有する溶接位置調整部２８が設けられている。
なお、３１は前記各部および装置を制御するＣＰＵから
なる制御装置である。

【００１３】以下各部毎に順次詳細に説明する。まず、
前記電極装置部２１の支柱２３には、上下フレーム２３
２、２３４が突出固設されており、それぞれの先端には
プロジェクションナット溶接用の下部固定電極２３１と
上部可動電極２３３が設けられ、前記可動電極２３３
は、シリンダ２３５によってワーク２５へウエルドナッ
ト２５５を押圧し、通電による抵抗熱によって上記ウエ
ルドナット２５５を溶接するように構成されている。ま
た、前記支柱２３に隣接する支柱２４には、前記と同様
にして上下フレーム２４２、２４４にスポット溶接用の
下部固定電極２４１と上部可動電極２４３が設けられて
いる。前記電極のうち、プロジェクションナット溶接用
の上、下電極２３１、２３３は殆ど摩耗しないので、溶
接位置Ｒwは変化しないが、スポット溶接用の上、下電
極２４１、２４３は摩耗が激しく、溶接回数に比例して
その溶接位置Ｒsは変位して行くので、ワーク２５の被
溶接面を絶えず水平に保つためワーク２５を少しづつ下
げるように調節する必要がある。

【００１４】ワーク２５を把持する把持部２６は、図３
に詳細を示すように、まず、後述する溶接位置調整部２
８の支持板兼スライド板２８３の外面に基端を溶接によ
り固着されたＬ字状の左右架台３６１、３６２の先端部
に、枢着ピン３６５、３６６により略同形状の左右フレ
ーム３６３、３６４を回動可能に枢着した上、前記フレ
ーム３６３、３６４間に基板２６０を掛け渡して固定
し、該基板２６０上に立設・溶接した把持板２６１、２
６２間に挟持部材２６３、２６４を配設するとともに、
該部材２６３、２６４を貫通する２本の摺動軸２６５、
２６６の両端を前記左右の把持板２６１、２６２に支持
したものである。なお、３６７はエアシリンダで、その
下端は前記架台３６１の端部に固定するとともに、ロッ
ド３６８の先端は前記把持板２６１に固定された回動金
具３６９に係合されている。前記挟持部材２６３、２
６４は、図示しない電磁コイルによって前記基板２６０
上をスライドしうるようにし、これにより前記把持板２
６１、２６２と、挟持部材２６３、２６４との間に、ワ
ーク２５の側板２５２、２５３を挟持するよう構成され
ている。

【００１５】次に、前記位置決め装置２７は、図１に示
すように前記ベース２２に固定されたベッド２２１を前
記電極装置部２１に対し、左右方向（以下Ｘ方向とい
う）に、また同じく前後方向（以下Ｙ方向という）に夫
々移動するＸ摺動盤２７１と、Ｙ摺動盤２７２が設けら
れ、図示しないモータにより前後左右に移動しうるよう
構成されている。そして前記Ｙ摺動盤２７２に立設され
たコラム２７３の前面には、図５に図示の如く上下方向
（以下Ｚ方向という）に移動可能にＺ摺動盤２７４が設
置されており、図示しないモータにより上下動するよう
に構成されている。溶接位置調整部２８は、本発明の
最も特徴とする部門であり、図５〜図８に図示のように
前記把持部２６と前記位置決め装置２７とを連結するも
のである。

【００１６】前記コラム２７３の前面には、軸受２７６
に支承されサーボモータ２７７に連結された回転軸２７
８によって回動自在にベース板２８１が固定されてい
る。前記ベース板２８１には、図６に拡大して示すごと
く所定の間隔を保って中央のスライド板２８２が、また
該スライド板２８２には支持板兼スライド板２８３が、
夫々互いに直交するよう配設されたスライドロッド２８
４、２８５およびブラケット２８６、２８７、２８８、
２８９を介して直交する方向にスライド可能に支承され
連結されている。前記所定の間隔で平行するベース板２
８１とスライド板２８２および支持板兼スライド板２８
３との間の各々には、電極装置部２１における２つの電
極による溶接位置Ｒｓ、Ｒｗを調整するアクチュエータ
が設けられており、以下に展開して示した図７、８によ
り詳細に説明する。

【００１７】まず、把持部２６が固着される前記支持板
兼スライド板２８３とスライド板２８２間において、一
方向の調整装置として単動型のベローズ型エアシリンダ
（商品名ベロフラムシリンダ）２９１、２９２が図７図
示のようにスライドロッド２８５と平行に且つ対向して
ボルト２９３によってスライド板２８２の裏面２８２Ｂ
に取付られており、２つのシリンダ２９１、２９２のロ
ッド２９４、２９５は、支持板兼スライド板２８３の表
面２８３Ａ側に固定されているブラケット２９６のロッ
ド孔２９７に挿入・固着されている。これによってシリ
ンダ２９１、２９２の作動により前記支持板兼スライド
板２８３は、スライドロッド２８５をガイドとしてブラ
ケット２８９が図７図示の紙面上で左右方向にスライド
し、前記溶接位置Ｒｓを調整できる。

【００１８】次に前記スライド板２８２とベース板２８
１間においては、前記ベローズ型エアシリンダ２９１、
２９２による方向と直角方向の調整装置が設けられてい
る。即ち、図８に図示したように複動型のエアシリンダ
３０１がボルト３０３によりベース板２８１の裏面２８
１Ｂにスライドロッド２８４と平行に取付られており、
そのロッド３０２は前記スライド板２８２の表面２８２
Ａに固定されたブラケット３０４のロッド孔３０５に挿
入・固定されている。よってシリンダ３０１の作動によ
り前記スライド板２８２は、スライドロッド２８４に遊
嵌されたブラケット２８７により前記スライドロッド２
８４をガイドとして図８図示の紙面上で上下方向に自在
にスライド可能に構成されている。

【００１９】制御装置３１の制御盤３１１にはメッセー
ジを伝える表示部３１３および電源、スタート、ストッ
プ等の各種操作ボタン３１４等が設けられている。図１
０はブロック図でありＣＰＵからなるシーケンサ３１２
によって各部からの情報を得て判断し各部への指示、駆
動等の制御を示したものであり、液晶体からなる表示部
３１３は、電源の投入から作業終了までの各工程におい
て、プログラムコントローラ３１５に予め記憶・登録さ
れている作業種別毎のプログラムにより制御された、メ
ッセイジ、指示、作業進行状況等の表示および異常時の
警告等が表示される。

【００２０】そして位置決めコントローラ３１６は、各
押釦３１４、リミットスイッチ、センサからの位置等の
情報を得て、Ｘ、Ｙ、Ｚの各摺動装置２７１、２７２、
２７４および回転軸２７８の駆動用のサーボモータＭｘ
・・・・Ｍｒを駆動するとともにエアシリンダ２３５、
２４５、３０１、３６７やベロフラムシリンダ２９１、
２９２等のアクチュエータのエア圧を制御する電磁弁Ｖ
を開閉し、ワーク２５を溶接位置Ｒｓ等に移動させた
後、電極装置部２１の両電極間に通電し溶接させるよう
に構成されている。

【００２１】以上のように構成された本発明の位置決め
装置を備えた自動溶接装置の作用について、作業手順に
従って詳細に説明する。まず制御盤３１１の電源、リセ
ットの各操作ボタン３１４を押しＣＰＵ３１２のＲＡＭ
部をクリヤした後、予めプログラムコントローラ３１５
のＲＯＭに記憶されている制御プログラムから例えば
「キャブマウント」のプログラムを選択すると、表示部
３１３に「ワークをセット後スタートボタンを押して下
さい」とのメッセージが表示される。ワーク２５となる
前記キャブマウントは図２の如くコの字形フレーム２５
１の両側に側板２５２、２５３を仮組立した後、側板２
５２、２５３の下端を前記把持部２６の把持板２６１、
２６２と挟持片２６３、２６４の各対向する隙間に挿入
・設置した後、スタートボタンを押しプログラムを始動
させる。

【００２２】挟持片２６３、２６４の下にあり、図示さ
れていない電磁コイルが作動し挟持片２６３、２６４を
外側に移動し、ワーク２５を完全に挟持・把握するとと
もに、前記摺動軸２６５、２６６がワーク側板、２５３
のピン穴２５９に嵌合し、正確に位置決め把持される。

【００２３】そして位置決め装置２７のＸ摺動盤２７
１、Ｙ摺動盤２７２をモータによりスライドさせ、プロ
ジェクション溶接用電極２３１、２３３間に前記ワーク
２５のフレーム２５１のボルト孔２５４を位置決めし、
ナットフィーダ２３６によってプロジェクションナット
２５５を供給する。この間のワーク２５の溶接位置Ｒｗ
への位置決めは、まず下部固定電極２３１と上部可動電
極２３３の中間位置にＺ摺動盤２７４による移動によっ
て行われ、前記電極２３１、２３３間の中間位置Ｐｗに
移動後はエアシリンダ３０１の作動により制御され、下
部固定電極２３１の先端にワーク２５が接する位置、即
ち前記溶接位置Ｒｗに位置決め載置される。次に前記上
部可動電極２３３をシリンダ２３５により下降させ前記
ナット２５５を押圧するとともに上下電極間２３１、２
３３に通電しナット２５５を溶接する。

【００２４】溶接完了後、上部可動電極２３３を引上げ
るとともにシリンダ３０１を作動させて押し上げ、前記
中間位置Ｐｗに戻して、位置決め装置２７のＹ摺動盤２
７２をスライドさせ、電極軸線より一旦後退させた後、
把持部２６におけるエアシリンダ３６７のロッド３６８
を伸長すれば、ワーク２５を把持した把持部２６は架台
３６３、３６４が枢着ピン３６５、３６６を中心に図３
で左に回動し、前記ワーク載置時より９０゜ワーク２５
を起こした位置で停止する（図４に示す）。これにより
ワーク２５の側板２５２のボルト孔２５６の位置する面
２５７が水平になるから、ここで再び位置決め装置２７
のＸ摺動盤２７１、Ｙ摺動盤２７２およびＺ摺動盤２７
４を順次スライドさせ、上述したナット溶接と同様に作
動・溶接せしめ、同じく側板２５３のボルト孔２５６に
もナット２５８を溶接し、プロジェクションナット溶接
が完了するので、Ｙ摺動盤２７２を作動させて前記プロ
ジェクション用電極位置から後退させて一旦停止させる
とプロジェクション溶接が完了する。

【００２５】次に、本発明の最も特徴とするベローズ型
シリンダを使用するスポット溶接時の溶接位置調整につ
いて述べる。まず、コラム２７３に上下方向に摺動する
よう支持されたＺ摺動盤２７４に固定されたサーボモー
タ２７７を回転し、回転軸２７８を介してベース板２８
１、即ち溶接位置調整部２８、把持部２６及びワーク２
５を一体として９０°回転し、側板２５２の外側面を上
向きで且つ水平にし、溶接面がスポット溶接用下部固定
電極２４１と上部可動電極２４３の中間の位置ＰsにＺ
摺動盤２７４をスライドさせて高さを調整した後、Ｘ摺
動盤２７１、Ｙ摺動盤２７２を作動させ、前記両電極間
に位置せしめる。

【００２６】次に、溶接位置調整部２８のスライド板２
８２裏面２８２Ｂに対向的に設けられている単動型のベ
ローズ式エアシリンダ２９１、２９２の空気圧の調整作
用により、スライド板２８２を移動させて溶接位置Ｒs
にワーク２５を下げ、前記下部固定電極２４１に当接さ
せ、前記シリンダ２４５を作動させて前記上部可動電極
２４３を押し下げ、側板２５２とフレーム２５１のスポ
ット溶接を開始するが、Ｘ、Ｙ両摺動盤２７１、２７２
を順次スライドして位置決めしながらスポット溶接を繰
り返し、この例では合計８個所の溶接を行い、片面の溶
接を終了する。上記ワーク２５の他の片面の溶接は、一
旦Ｙ摺動盤２７２により前記電極軸線より後退した後、
前記サーボモータ２７７を駆動し、前記把持部２６を１
８０°回転し、ワーク側板２５３を上面として再び前記
電極２４１、２４３間に位置決めし、上述と同様にスポ
ット溶接がなされ、前記の順を遡って最初のセット位置
に戻る。そして、前記電磁コイルへの通電が止められて
挟持部材２６３、２６４が戻され、ワーク２５が開放さ
れ、前記シリンダ３６７によって図示されないワーク受
け台に押し出されて１サイクルが完了する。

【００２７】上記スポット溶接時におけるベロフラムシ
リンダの作用は次のとおりである。前記プロジェクショ
ン溶接時、溶接位置調整部２８の回動時およびスポット
溶接用電極間の中間位置Ｐｓに位置されるまでは、ベロ
フラムシリンダ２９１、２９２の両方にワーク２５を含
む総重量よりも十分に大きな押上げ力が得られるように
予め設定された５ｋｇ／ｃｍ²のエア圧がレギュレータ
Ａから電磁弁Ｖを介して供給されているので、前記支持
板兼スライド板２８３は下降することなく中央部にロッ
クされた状態で（図９に実線で示す）保持されている。

【００２８】この状態からスポット溶接に移行時は、前
記電磁弁Ｖを作動させ、固定用レギュレータＡからバラ
ンス圧用のレギュレータＢへ切替え、ワーク２５や把持
部２６の総重量に略釣合った押上荷重を生じるように、
エア圧を予め設定・調整された３．１ｋｇ／ｃｍ²にす
ると、減圧された分だけ前記レギュレータＢより余分と
なったエアが急速に大気に解放され、垂直方向に対向し
ている２つのうちの下方側に位置したベロフラムシリン
ダ２９１のワーク２５を押上げる力が減少するので、ワ
ーク２５は速やかに、しかも前記総重量に釣り合ったエ
ア圧によりソフトに下部固定電極２４１に接するまで下
降し、溶接位置Ｒｓに位置決めされる（図９の破線で示
す）。

【００２９】次にシリンダ２４５の作用により上部可動
電極を押下げるとともに通電しスポット溶接するが、こ
の時、他方の上側に位置したベロフラムシリンダ２９２
のロッド２９５は、ストロークエンドとなり前記支持板
２８３を下方に押圧することがないのでバランス圧の作
用によって可及的に小さな力、例えば小指で軽く押圧す
るだけでもワーク２５を上下動させることができ、下部
固定電極２４１の消耗による溶接位置Ｒｓの変位や、溶
接荷重による変化に対してベロフラムシリンダ２９１の
エア圧が前記レギュレータＢの作用により定圧の３．１
ｋｇ／ｃｍ²になるように、圧力が高くなれば即刻大気
に放出され調圧されるので即座に追従して上下し、適正
な溶接位置Ｒｓを保持し、溶接面を絶えず水平に保つよ
うに調節される。

【００３０】溶接が終わり前記シリンダ２４５により上
部可動電極２４３が上昇して下部固定電極２４１が多少
上下しても、レギュレータＢの調圧作用によりワーク２
５は絶えず前記下部固定電極２４１に接しているがその
接触圧は極く微小であり、この接した状態でワーク２５
をスライドして他の溶接箇所に移動してもワーク２５の
溶接面に傷を付けるようなことはない。

【００３１】片方の溶接面の溶接が完了しサーボモータ
２７７によりワーク２５を１８０°回動し、他方の溶接
面が上面となった時、上述のベロフラムシリンダの位置
関係および作用は、上側となったシリンダ２９１のロッ
ド２９４がストロークエンドとなり、反対に下側となっ
たシリンダ２９２によってワーク２５等の総重量および
溶接荷重を支持することは上述の作動と同一である。そ
して下部固定電極２４１とワーク２５との接触圧は、前
記レギュレータＢの設定圧を０．１ｋｇ／ｃｍ²単位で
の調圧をバルブの開閉によって極めて容易に、微妙な制
御ができるので、工程中での僅かな重量の変化および製
品の変更にも即座に対応することができる。

【００３２】上記実施例では、プロジェクションナット
溶接用とスポット溶接用と２組の支柱２３、２４及び溶
接電極２３１、２３３と同２４１、２４３を設けたが、
本出願人が先に出願した特願平２ー３３９４６０号によ
る摺動型（図１１）または回動型（図１２）の電極装置
を用いれば、支柱、フレーム、上下電極装置とも１組と
することができる。即ち図１１に下部電極部の斜視図を
示した摺動型においては、プロジェクションナット溶接
用のガイドピン４１ａを有するプロジェクション溶接用
下部電極４１とスポット溶接用下部電極４２とが前後し
て基台４３上に設けられており、第１エアシリンダ４４
のロッド４５の作動によって進退し、ターミナル４６上
に選択し載置されるように構成されている。

【００３３】他方、図１２に示した回転型は、同じく第
１エアシリンダ４４によってスライドする基台４３に電
極保持部５０と第２エアシリンダ５１とが設けられてい
る。電極保持部５０は前記基台４３の両側に立設したフ
ランジ５３ａを有する支持板５３からなっており、その
先端にはシャフト６０により回動自在に電極ヘッド部５
４が枢着されている。前記ヘッド部５４には、取付面５
５ａと５５ｂの側面部に設けられたピニオン５８が、前
記第２エアシリンダ５１のロッド５２先端に設けられて
いるラック５９と係合して、前記第２エアシリンダ５１
の作動によりラック５９が進退しピニオン５８を介して
電極ヘッド５０を回動させるように構成されており、前
記第２エアシリンダの進退により前記電極５６、５７を
選択してプロジェクションナット溶接およびスポット溶
接を行う。

【００３４】また上記実施例では、ワークの上下動はＺ
摺動盤２７４をモータにて駆動したが、前記溶接位置調
整装置２８のシリンダ２９１、２９２、３０１のストロ
ーク内で調整可能であれば摺動させなくても良いので固
定型とすることができる。さらに、一平面のみの溶接し
か行わない場合には、シリンダ３０１およびサーボモー
タ２７７も省略することができる。

【発明の効果】本発明自動溶接機のワーク位置決め装置
は、ベッド上に前後、左右に移動しうる摺動盤を介して
載置した位置決め装置本体に、互いに直角方向に移動可
能に連結された複数のスライド板からなる溶接位置調整
部を回動自在に支持するとともに、前記スライド板に被
溶接部材把持部を装着したことを特徴とするので、次の
効果がある。即ち、 (１)溶接位置への導入・位置決めに際し、バネ支持型に
比べ計算・設計が極めて容易であるとともに、設定値の
誤差や設計変更に対してレギュレータバルブの調整で容
易に適性値に調整可能である。 (２)同一の溶接装置で複数の製品の製造を行う場合、従
来のバネ支持型では、その都度専用のバネに交換する必
要を生じその間、工程がストップするが、本発明では、
エア圧を切り替えるのみで即座に対応・調整でき、工程
をストップさせずに連続操業が可能である。 (3)ワークを一旦セットした状態から、複数の溶接個所
を電極に合せて連続的に所定位置に位置決めすることが
できるので、各工程毎の位置決めが不要となり、溶接時
の作業能率を向上せしめることができる。 (4)ベッド上に設置した前後、左右に移動しうる摺動盤
及び上下方向に摺動または回動しうる摺動盤によりワー
クを大きく移動でき、また互いに直角方向に移動可能に
連結された複数のスライド板からなる溶接位置調整部に
より微調整移動ができるので、位置決め作業を単時間に
正確に行うことができる。 (5)前記溶接位置調整部に、スライド板の移動用アクチ
ュエータとしてベローズ型エアシリンダを備えたもので
は、殊に垂直状態において上部可動電極による加圧時に
ワークを上下方向に早急にしかもソフトに移動して下部
固定電極にその下面を接触させることができ、電極の摩
耗に充分対応できる。 (6)前記溶接位置調整部は互いに直角方向に移動可能に
連結された複数のスライド板からなり、移動方向以外に
おいては各スライド板は拘束されるので、スライド板が
いかなる回動状態においてもワークの拘束力が弱まるこ
とがなく、正確な位置決めを確保しうる。 (7)前記被溶接部材把持部が回動機構を備えたもので
は、上記スライド板と直角方向へのワークの転動が可能
であり、溶接個所の切り替えが円滑且つ確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ワーク（被溶接部材）位置決め装置及び
自動溶接機を示す全体斜視図、

【図２】仮組立状態のワークの正面図及び側面図、

【図３】溶接位置調整部及びワーク把持部の斜視図、

【図４】ワーク把持部が転動した状態を示す斜視図、

【図５】Ｚ摺動盤及び溶接位置調整部の一部破断側面
図、

【図６】溶接位置調整部の一部破断斜視図、

【図７】図６におけるベース板とスライド板の展開図、

【図８】図６におけるスライド板と支持板兼スライド板
との展開図、

【図９】ベロフラムシリンダの作動図、

【図１０】ＣＰＵ等の制御回路系のブロック図、、

【図１１】先の出願による摺動型電極を本発明に適用す
る概略斜視図、

【図１２】先の出願による回動型電極を本発明に適用す
る概略斜視図、

【図１３】従来の溶接装置の概略図、

【図１４】同位置決め装置の作動図、

【符号の説明】

２１電極部２３プロジェクション用支柱２３１、２３３電極２３５、２４５シリンダ２４スポット溶接用支柱２４１、２４３電極２５ワーク２６ワーク把持部２７位置決め装置２８溶接位置調整部２８１ベース板２８２スライド板２８３支持板兼スライド板２８４、２８５スライドロッド２９１、２９２ベローズ型シリンダ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベッド上に前後、左右に移動しうる摺
動盤を介して載置した位置決め装置本体に、互いに直角
方向に移動可能に連結された複数のスライド板からなる
溶接位置調整部を回動自在に支持するとともに、前記ス
ライド板に被溶接部材把持部を装着したことを特徴とす
る自動溶接機のワーク位置決め装置。
【請求項２】前記溶接位置調整部が、前記スライド
板の移動用アクチュエータとしてベローズ型エアシリン
ダを備えたことを特徴とする請求項１の自動溶接機のワ
ーク位置決め装置。
【請求項３】前記被溶接部材把持部が、回動機構を
備えたことを特徴とする請求項１の自動溶接機のワーク
位置決め装置。