JPH06155038A - 長尺物の溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長尺の角パイプと長尺部材とを強固に溶接す
ることができ、しかも長尺角パイプと長尺物を溶接する
際の溶接作業性を向上させることができる長尺物の溶接
装置を提供することにある。 【構成】 基台１０の一側にその長手方向に沿ってガイ
ドレール１６ａ，１６ｂを設けるとともに他側に載置台
２０を設ける。ガイドレールに移動テーブル４０を移動
自在に設け、載置台２０に長尺角パイプ１８とアングル
部材１９を載置する。移動テーブルには長尺角パイプと
アングル部材とをスポット溶接するスポット溶接機５０
を搭載し、載置台に長手方向に所定間隔を存して長尺角
パイプとアングル部材とを位置決め固定する複数のクラ
ンプ機構３０を配設する。基台に移動テーブルをガイド
レールに沿って移動させる駆動機構６０を設け、この駆
動機構にワイヤロープ７３を介して対向電極８０を連結
し、この対向電極を移動テーブルと同期して長尺角パイ
プの内部を移動するように構成したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、長尺な角パイプと長
尺部材との溶接に用いられる長尺物の溶接装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】バス等の車両におけるルーフ構造は、ル
ーフパネルと、このルーフパネルの両側に設けられたル
ーフサイドパネルとからなり、これらはサイドレールに
より支持されている。このサイドレールは車両の前後に
亘って左右一対に配置されている。

【０００３】一対のサイドレールは同一構造であるた
め、その一方について説明すると、図９に示すように、
大型バス等においては、長さが１０ｍ前後の長尺な角パ
イプからなるレール本体１と、このレール本体１の一側
面に溶接された長尺なアングル部材２とから構成されて
いる。

【０００４】上記レール本体１とアングル部材２とは通
常スポット溶接されるが、従来のスポット溶接機は、そ
の本体に設けられたクランプアームの一方に電極が、他
方に対向電極が設けられ、電極と対向電極とで被溶接物
を挟持できるようにクランプアームに対して電極と対向
電極とが対向状態に固定されている。

【０００５】一方、上記レール本体１は、長尺で、しか
も中空筒形状であるため、スポット溶接機の対向電極を
レール本体１の内部に挿入してスポット溶接しようとし
てもクランプアームが邪魔になってレール本体１の内部
に挿入することはできない。

【０００６】そこで、従来においては、図１０に示すよ
うに、レール本体１の一方の側面１ａにアングル部材２
を接合して両者を治具等で保持した状態で、スポット溶
接機の電極４をアングル部材２に当接し、対向電極３を
レール本体１の他方の側面１ｂに当接する。

【０００７】そして、レール本体１とアングル部材２と
を対向電極３と電極４とで挟み込んだ状態で、両電極
３，４間に大電流を流してレール本体１の側面１ａとア
ングル部材２とをスポット溶接している。なお、スポッ
ト溶接箇所はサイドレールの長さによって異なるが、長
さが１０ｍの場合には長さ方向に所定間隔を存して１０
箇所前後である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
のスポット溶接機では、被溶接物であるレール本体１が
長尺で、しかも中空筒形状であることから、レール本体
１の一方の側面１ａにアングル部材２を接合した状態
で、スポット溶接機の電極４をアングル部材２に当接
し、対向電極３をレール本体１の他方の側面１ｂに当接
せざるを得ない。

【０００９】このため、電極４と対向電極３との距離が
長くなり、高電圧を印加しないと溶接できない。また、
サイドレールは、所定間隔を存して複数箇所をスポット
溶接しているが、溶接箇所を増やさないと十分な溶接強
度が得られない。

【００１０】また、長尺のサイドレールの一端側から他
端側までスポット溶接機を移動させ、あるいは逆にサイ
ドレールを移動させて対向電極３、電極４を溶接箇所に
位置決めして溶接しているので、溶接作業性が悪かっ
た。

【００１１】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、長尺角パイプと長尺部
材とを強固に溶接することができ、しかも長尺角パイプ
と長尺部材とを溶接する際の溶接作業性を向上すること
ができる長尺物の溶接装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、基台の一側にその長手方向に沿って直
線ガイドを設けるとともに他側に載置台を設ける。そし
て、直線ガイドに移動テーブルを移動自在に設け、載置
台に被溶接部材としての長尺角パイプと長尺部材を載置
する。また、移動テーブルには長尺角パイプと長尺部材
とをスポット溶接するスポット溶接機を搭載し、載置台
に長手方向に所定間隔を存して上記長尺角パイプと長尺
部材とを位置決め固定する複数のクランプ機構を配設す
る。

【００１３】さらに、上記基台に移動テーブルを直線ガ
イドに沿って移動させる駆動機構を設け、この駆動機構
に連結索を介して対向電極を連結し、この対向電極を上
記移動テーブルと同期して上記長尺角パイプの内部を移
動するように構成したことにある。

【００１４】

【作用】上記構成の長尺物の溶接装置によれば、まず、
載置台に被溶接部材としての長尺角パイプと長尺部材を
載置して、クランプ機構により位置決め固定するととも
に、長尺角パイプの内部にスポット溶接機の対向電極を
挿入する。そして、移動テーブルを駆動機構により移動
させ、スポット溶接機の電極を長尺角パイプと長尺部材
の溶接箇所に移動すると、上記対向電極が連結索を介し
て移動テーブルと同期して長尺角パイプの内部を移動す
る。そして、移動テーブルに搭載されたスポット溶接機
の電極と長尺角パイプの内部の対向電極とが常に対向
し、この状態でスポット溶接機により長尺角パイプと長
尺部材とをスポット溶接する。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１６】図１〜図７は第１の実施例を示す。図１〜
図３は長尺物の溶接装置の全体構成を示すもので、基台
１０は被溶接物としての長尺物に対応して長尺の天板１
１を備えている。この天板１１は支持枠１１ａによって
支持され、この支持枠１１ａには複数本の支柱１２が設
けられている。

【００１７】これらの支柱１２の下端にはブラケット１
３が固定され、このブラケット１３には車輪１４が設け
られている。したがって、基台１０は工場内の床面を自
由に移動できるように構成されている。

【００１８】基台１０の天板１１の一側にはその長手方
向に沿って直線ガイドとしての一対のガイドレール１６
ａ，１６ｂが天板１１から突出した状態で平行に敷設さ
れている。

【００１９】天板１１の他側には、被溶接部材としての
長尺角パイプ１８と長尺なアングル部材１９とが載置さ
れる載置台２０が設けられている。この載置台２０の両
側には図６に示すように、上記ガイドレール１６ａ，１
６ｂと平行する状態に一対の長尺な角棒からなるゲージ
２１が離間して取付け固定されている。

【００２０】一対のゲージ２１間における上記載置台２
０の上面には角パイプからなる一対のゲージガイド２３
が着脱自在に設けられ、これらゲージガイド２３の間に
平板形状のスペーサ２４が着脱自在に設けられている。
これらゲージガイド２３と上記スペーサ２４とは同一厚
さ寸法となっている。

【００２１】上記スペーサ２４には上記長尺角パイプ１
８とアングル部材１９とが載置されるようになってい
る。これらゲージガイド２３と上記スペーサ２４とは長
尺角パイプ１８とアングル部材１９の幅寸法に応じて組
み替えられるようになっている。

【００２２】上記基台１０の一側部には上記長尺角パイ
プ１８とアングル部材１９を位置決めする複数個のクラ
ンプ機構３０が所定間隔を存して配置されている。これ
らクランプ機構３０は、上記載置台２０の側部に取付け
られたブラケット３１を備えている。このブラケット３
１には支柱３２が立設され、この支柱３２には枢支軸３
３を介して回動アーム３４が回動可能に枢着されてい
る。

【００２３】この回動アーム３４の自由端部には上記長
尺角パイプ１８の上部に嵌合する凹部３５ａを有する保
持部材３５が設けられている。この保持部材３５の凹部
３５ａを挟んで両側部の端面にはねじ孔３７ａが穿設さ
れ、このねじ孔３７ａにはロックナット３７を有するボ
ルト３６が螺合されている。

【００２４】このボルト３６は保持部材３５の下面から
下方に突出しており、その頭部３６ａは、上記回動アー
ム３４を下方へ回動させることにより長尺角パイプ１８
に一側部１９ａが接合されたアングル部材１９の他側部
１９ｂに当接され、アングル部材１９を上方からスペー
サ２４に押え込むようになっている。

【００２５】すなわち、アングル部材１９の厚さ寸法に
応じて上記ボルト３６を保持部材３５のねじ孔３７ａに
ねじ込み操作してボルト３６の突出量を変え、ロックナ
ット３７を締め付けることにより、アングル部材１９の
位置決めができるようになっている。

【００２６】一方、上記ガイドレール１６ａ，１６ｂに
は移動テーブル４０が設けられている。この移動テーブ
ル４０の裏面には図１に示すように一端側から他端側に
貫通する一対の凹部４１ａ，４１ｂが互いに平行した状
態で設けられ、これら凹部４１ａ，４１ｂが上記ガイド
レール１６ａ，１６ｂに嵌合し、移動テーブル４０は上
記ガイドレール１６ａ，１６ｂに沿ってスライド自在と
なっている。

【００２７】この移動テーブル４０には図４及び図５に
示すようにガンブラケット４２が立設され、このガンブ
ラケット４２の一側には垂直状態に補強板４３が取付け
られている。上記ガンブラケット４２の他側には上記長
尺角パイプ１８とアングル部材１９を抵抗溶接するスポ
ット溶接機５０の本体５０ａが枢支軸５２を介して回動
可能に支持されている。

【００２８】スポット溶接機５０の本体５０ａには移動
テーブル４０の側方へ突出するロッド５０ｂが突設さ
れ、このロッド５０ｂの先端部には載置台２０方向に突
出する電極５１が設けられている。したがって、枢支軸
５２を支点として回動する本体５０ａに伴って電極５１
が上下方向に首振り可能な構成となっている。さらに、
上記移動テーブル４０には側方に突出するチェーンアン
カー４５が設けられている。

【００２９】また、上記基台１０の長手方向の一端部に
は移動テーブル４０を駆動する駆動機構６０が設けられ
ている。この駆動機構６０について説明すると、６１は
基台１０に固定された正逆回転可能なギヤードモータで
あり、このギヤードモータ６１の回転軸６１ａには駆動
ギヤ６２が嵌着されている。

【００３０】この駆動ギヤ６２はチェーン６３を介して
基台１０の一端部に設けられた従動ギヤ６４に駆動力が
伝達される。この従動ギヤ６４の回転軸には第１のスプ
ロケット６５が嵌着されている。

【００３１】基台１０の長手方向の他端部には第１のス
プロケット６５と対応する第２のスプロケット６６が設
けられ、この第１と第２のスプロケット６５，６６との
間にはエンドレスチェーン６７が掛け渡されている。

【００３２】第１のスプロケット６５と第２のスプロケ
ット６６との間に張設されたエンドレスチェーン６７の
上側は天板１１の上方を走行し、その中途部が上記チェ
ーンアンカー４５に接続されている。また、エンドレス
チェーン６７の下側は天板１１の下方を走行し、その中
途部には後述する連結索が接続されている。

【００３３】なお、上記ギヤードモータ６１にはコント
ロールボックスに設けられたインバータ（図示しない）
が電気的に接続され、ギヤードモータ６１を駆動制御す
るようになっている。

【００３４】すなわち、上記コントロールボックスを操
作することにより、ギヤードモータ６１がインバータを
介して速度調整可能に駆動され、エンドレスチェーン６
７が走行することにより、このエンドレスチェーン６７
と接続されたチェーンアンカー４５を介して上記移動テ
ーブル４０がガイドレール１６ａ，１６ｂに沿ってスラ
イド移動するようになっている。

【００３５】また、上記第２のスプロケット６６の回転
軸６６ａには図１及び図７に示すように平歯車６８が嵌
着されている。この平歯車６８には小歯車６９が噛合さ
れている。この小歯車６９は回転伝達軸７０の一端部に
嵌着され、この他端部には樹脂製の圧接ローラ７１が嵌
着されている。この圧接ローラ７１は前記回転軸６６ａ
に回転自在に嵌合されたプーリ７２の外周面と転接して
いる。

【００３６】このプーリ７２には上記エンドレスチェー
ン６７に一端が接続された連結索としてのワイヤロープ
７３が掛け渡されている。このワイヤロープ７３は上記
プーリ７２と圧接ローラ７１との転接部を通過し、軸心
が傾いた状態に設けられたガイドプーリ７４に掛け渡さ
れている。

【００３７】また、ワイヤロープ７３の他端には前記ス
ポット溶接機５０の対向電極８０が接続され、この対向
電極８０はスポット溶接機５０と電気的に接続されてい
る。この対向電極８０は角棒形状で、上記長尺角パイプ
１８の内部に挿入されたとき、対向電極８０の外側面が
上記長尺角パイプ１８の内側面と常に当接する大きさに
形成されている。

【００３８】上記ワイヤロープ７３の長さは、上記対向
電極８０とスポット溶接機５０の電極５１とが常に対向
するようにセットされている。すなわち、スポット溶接
機５０が移動することにより、対向電極８０が移動テー
ブル４０と同期して長尺角パイプ１８の内部を移動し、
電極５１と対向電極８０とが常に対向した状態にセット
されるようになっている。

【００３９】また、この対向電極８０の上記ワイヤロー
プ７３が接続される端部の反対側の端部にはリターンワ
イヤ８１が接続されている。このリターンワイヤ８１
は、長尺角パイプ１８の内部に対向電極８０が挿入する
際に、対向電極８０に接続されるもので、リターンワイ
ヤ８１を引っ張ることにより、長尺角パイプ１８の内部
に対向電極８０を導入することができる。

【００４０】このように構成された長尺物の溶接装置の
作用について説明する。まず、図６に示すように載置台
２０のゲージ２１間に長尺角パイプ１８とアングル部材
１９との幅寸法に合うように、ゲージガイド２３とスペ
ーサ２４とを選定する。このスペーサ２４の上に長尺角
パイプ１８とアングル部材１９とを載置して、図１に示
すように、複数のクランプ機構３０の回動アーム３４を
枢支軸３３を中心に回動させ、保持部材３５の凹部３５
ａにより長尺角パイプ１８を保持するとともにボルト３
６の頭部３６ａによりアングル部材１９の他側部１９ｂ
を位置決めする。

【００４１】次に、リターンワイヤ８１を長尺角パイプ
１８の一端側（ａ点）から挿入し、そのリターンワイヤ
８１を長尺角パイプ１８の他端側（ｂ点）から導出す
る。そして、このリターンワイヤ８１と対向電極８０と
を接続し、このリターンワイヤ８１を引き戻すことによ
り、長尺角パイプ１８の内部に対向電極８０を挿入す
る。

【００４２】リターンワイヤ８１によって対向電極８０
を長尺角パイプ１９の一端側（ａ点）まで引き戻すと、
リターンワイヤ８１と接続されたエンドレスワイヤ６７
の下側が矢印ｃ方向に引かれるため、エンドレスワイヤ
６７の上側が矢印ｄ方向に走行し、チェーンアンカー４
５を介して移動テーブル４０は同方向に移動する。

【００４３】したがって、移動テーブル４０に搭載され
たスポット溶接機５０の電極５１は長尺角パイプ１８と
アングル部材１９の一端側（ａ点）に対向し、電極５１
と対向電極８０とが長尺角パイプ１８とアングル部材１
９との溶接部を挟んで対向する。

【００４４】このように溶接の準備が完了した後、コン
トロールボックスを操作して駆動機構６０のギヤードモ
ータ６１を駆動すると、駆動ギヤ６２、チェーン６３、
従動ギヤ６４の順に回転が伝達され、第１のスプロケッ
ト６５が回転する。したがって、第１と第２のスプロケ
ット６５，６６との間に掛け渡されたエンドレスチェー
ン６７が矢印ｅ方向に走行する。

【００４５】エンドレスチェーン６７の走行に伴ってチ
ェーンアンカー４５を介して移動テーブル４０がガイド
レール１６ａ，１６ｂに沿って同方向に移動し、この移
動テーブル４０に搭載されたスポット溶接機５０の電極
５１が長尺角パイプ１８とアングル部材１９の溶接箇所
に位置すると、ギヤードモータ６１が一時停止する。

【００４６】このとき、エンドレスチェーン６７に接続
されたワイヤーロープ７１を介して対向電極８０が引っ
張られるため、対向電極８０が長尺角パイプ１８の内部
を移動してスポット溶接機５０の電極５１と対向電極８
０とが常に対向する。

【００４７】この状態で、スポット溶接機５０の電極５
１と対向電極８０とによって長尺角パイプ１８の一側面
とアングル部材１９の一側部１９ａとを挟持し、さらに
両電極５１，８０との間に大電流を流すと、長尺角パイ
プ１８の一側面とアングル部材１９の一側部１９ａとが
スポット溶接される。

【００４８】第１番目のスポット溶接が終了すると、ス
ポット溶接機５０の電極５１と対向電極８０とによる挟
持力は解除され、ギヤードモータ６１が再び駆動してエ
ンドレスチェーン６７を走行させる。そして、移動テー
ブル４０に搭載されたスポット溶接機５０の電極５１が
長尺角パイプ１８とアングル部材１９の第２番目の溶接
箇所に位置すると、ギヤードモータ６１が一時停止し、
スポット溶接機５０が前述と同様に作動して長尺角パイ
プ１８の一側面とアングル部材１９の一側部１９ａとを
スポット溶接する。

【００４９】このような作用を繰り返すことにより、長
尺角パイプ１８とアングル部材１９の長手方向の一端側
から他端側に亘って所定間隔を存して複数の溶接箇所で
スポット溶接することができ、長尺角パイプ１８とアン
グル部材１９とを一体化することができる。

【００５０】また、長尺角パイプ１８とアングル部材１
９は、その中途部が複数のクランプ機構３０によってク
ランプされているため、移動テーブル４０の移動により
スポット溶接機５０がクランブ機構３０に対応する位置
に到達した時、スポット溶接機５０の本体５０を枢支軸
５２を支点として回動することにより、ロッド５０ｂの
先端部の電極５１を上方へ退避することができ、電極５
１とクランプ機構３０との干渉を防止できる。

【００５１】図８は第２の実施例を示すもので、８４は
対向電極である。この対向電極８４は、同一形状の２枚
の電極平板８５の長手方向の両端部における両者間に回
転ローラ８６を設けた構造であり、この対向電極８４の
一端部には回動可能なフック８７が設けられ、このフッ
ク８７にはワイヤーロープ７３が接続されている。ま
た、この対向電極８４の他端部にはリターンワイヤ８１
が接続されている。

【００５２】このように構成された対向電極８４は回転
ローラ８６の回転によって長尺角パイプ１８との摩擦抵
抗が軽減され、長尺角パイプ１８の内部をスムーズに移
動することができ、対向電極８４をリターンワイヤ８１
によって長尺角パイプ１８の内部に引込む操作が容易と
なる。

【００５３】

【発明の効果】この発明は、前述の如く構成したから、
スポット溶接機の対向電極が被溶接部材として長尺角パ
イプの内部に移動可能に挿入されているので、電極と対
向電極との距離が短くなり、長尺角パイプと長尺部材と
を強固に溶接することができる。しかも、対向電極が移
動テーブルと同期して長尺角パイプの内部を移動し、電
極と対向電極とが常に対向した状態に位置決めセットさ
れるので、スポット溶接機の電極と対向電極とを位置決
めセットする必要がなくなり、長尺部材を溶接する際の
溶接作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係わる長尺物の溶接
装置を示す斜視図。

【図２】同実施例の長尺物の溶接装置を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図。

【図３】同実施例の長尺物の溶接装置を示す側面図。

【図４】同実施例の長尺物の溶接装置のスポット溶接機
及び移動テーブルを示す側面図。

【図５】同実施例の長尺物の溶接装置を示す正面図。

【図６】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図７】図１のＢ部を拡大して示す正面図。

【図８】この発明の第２の実施例に係わる対向電極の斜
視図。

【図９】長尺角パイプとアングル部材の溶接箇所を示す
斜視図。

【図１０】従来の長尺角パイプとアングル部材の溶接態
様を示す断面図。

【符号の説明】

１０…基台、１６ａ，１６ｂ…ガイドレール、１８…長
尺角パイプ、１９…アングル部材、２０…載置台、３０
…クランプ機構、４０…移動テーブル、５１…電極、６
０…駆動機構、７３…ワイヤーロープ、８０…対向電
極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、この基台の一側にその長手方向
   に沿って設けられた直線ガイドと、上記基台の他側に上
   記直線ガイドと平行に設けられ被溶接部材としての長尺
   角パイプと長尺部材を載置する載置台と、上記直線ガイ
   ドに沿って移動自在であるとともに上記長尺角パイプと
   長尺部材とをスポット溶接するスポット溶接機を搭載し
   た移動テーブルと、上記載置台に長手方向に所定間隔を
   存して配設され上記長尺角パイプと長尺部材とを位置決
   め固定する複数のクランプ機構と、上記基台に設けられ
   移動テーブルを直線ガイドに沿って移動させる駆動機構
   と、この駆動機構と連結索を介して連結され上記移動テ
   ーブルと同期して上記長尺角パイプの内部を移動し上記
   溶接機の電極と対向する対向電極とを具備したことを特
   徴とする長尺物の溶接装置。