JPH0710872Y2 - 溶接ポジショナ用保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は建設機械等の箱型溶接構造物の溶接を行なう際
に用いる溶接ポジショナ用保持装置、詳しくは複数のボ
ス穴を有する形状の被溶接物にチャック爪を容易に係合
して取付け、芯出しと共に溶接出来る溶接ポジショナ用
保持装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に箱型溶接構造物、たとえば建設機械の掘削部本体
のバケット組立等の製造においては、板金加工された後
に強度を増すため溶接を行なうことにしている。従来、
この溶接に用いる溶接機などはかなりの部分が自動化さ
れているのに対し、溶接ポジショナ用溶接取付具の自動
化は遅れており、作業者がクレーン等により、工作物を
吊り上げて取付具に載せ、ボルト等を用いて締めつける
等、固定は手作業で行なっているのが現状である。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の溶接ポジショナ用取付具には解決すべき次の
課題があった。

即ち、従来は箱型溶接構造物（以下工作物という）をク
レーンで吊り上げ、又、溶接ポジショナ用工作物取付具
の取付け固定は、手作業で締め付けていたため高い位置
での取付けは非常に不安全作業であり危険性が高いとい
う問題があった。特に、溶接後の歪みの発生で取付具か
ら取り外すときにボルトにも歪みの影響が起り、取り外
しするのに大変な時間ロスがあり、取付具の品質を劣化
させてしまうなどの問題もあった。

また、量産化するためには溶接ロボット等の導入も考え
られるがロボットの中に入って取付け取外しを行なうた
め危険を伴うという問題もあった。

本考案はこのような点に鑑みてなされたものであり、溶
接ラインに於ける溶接に際し、人の手を必要としないで
安全、容易に工作物を自動的に位置決めし、溶接ポジシ
ョナにテーブルリフタ付台車等を使用して取付け出来る
ようにした工作物の溶接ポジショナ用保持装置を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記課題の解決手段として次の（１），（２）
に記載の溶接ポジショナ用保持装置を提供しようとする
ものである。

（１）中央にセンター穴を設けられ溶接ポジショナに装
着可能な板体状の基台と、同基台のセンター穴を中心に
したほゞ対称位置に相互に平行にかつ基台の板面にほゞ
平行に支持される２本の基準軸ガイドと、同基準軸ガイ
ドに貫通され基準軸ガイドの軸方向に摺動可能な２個の
クランプ本体と、同クランプ本体を上記センター穴を中
心に相互に対称に摺動接離させる駆動手段と、上記２個
のクランプ本体にその摺動方向にほゞ平行に突起するチ
ャック爪とを具備するチヤック装置本体と、前記チャッ
ク爪に係合可能に被溶接物を移動調整する架台手段とか
らなることを特徴とする溶接ポジショナ用保持装置。

（２）架台手段が軌道上をモータにより走行する台車本
体と、同台車本体上に設けられた上下移動可能なテーブ
ルリフタと、同テーブルリフタに設けられたバケット位
置決め装置と、同バケット位置決め装置上に突設された
ガイドボスと、同ガイドボス内に上下に弾性変位可能に
設けられ頂部を突出するスライドベアリングと、同スラ
イドベアリング上に設けられかつ所定の範囲でほゞ水平
方向に変位可能であると共に上方に被溶接物を載置可能
なバケット受け本体プレートとを具備してなることを特
徴とする上記（１）に記載の溶接ポジショナ用保持装
置。

〔作用〕

本考案は上記のように構成されるので次の作用を有す
る。

即ち、上記（１）に記載の溶接ポジショナ用保持装置に
あっては板体状の基台にセンター穴が設けられているの
で溶接ポジショナへの装着位置決めがきわめて容易に行
なわれる。また、基台には２本の基準軸ガイドに沿って
対称に摺動するクランプ本体を２個設け、それらのそれ
ぞれに摺動方向に平行に突起するチャック爪を設けられ
ているので、相互にクランプ本体をたとえば近接させて
おき、被溶接物のボス穴または予め設けた複数の工作穴
を上記各チャック爪の到来する位置に保持して駆動手段
によりクランプ本体を相互に離隔する方向に摺動させれ
ば、ボス穴等にチャック爪が入り込み、被溶接物を保持
する。被溶接物のボス穴または工作穴をチャック爪の適
当する位置へは架台手段によって運ぶ。

次に上記（２）に記載の溶接ポジショナ用保持装置にあ
っては、軌道上を走行する台車本体の上に上下移動可能
なテーブルリフタを設け、かつその上に、上下の弾性変
位可能にスライドベアリングを突出させたガイドボスを
設け、更にその上に水平方向の変位可能にバケット受け
本体プレートを備えたテーブルリフタ付台車を（１）記
載の溶接ポジショナ用保持装置の架台手段として用いる
ので、その上に載置した被溶接物を上方のチャック爪に
係合させる位置、即ち、水平方向及び高さ方向の位置調
節が容易であると共に、チャック爪に係合される際の微
小な上下変位及び水平変位が、スライドベアリングの弾
性変位及び水平方向に所定の範囲で変位可能に備えられ
たバケット受け本体プレートの遊動によって吸収され
る。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図乃至第10図により説明する。

第１図は本実施例に係る溶接ポジショナ用保持装置の一
部をなすチャック装置本体110を溶接ポジショナ150に取
付け、他の一部をなす台車本体135とテーブルリフタ24
とからなるテーブルリフタ付台車130を用いて工作物で
あるバケット100をクランプしている状態の全体組合せ
斜視図であり、第２図はバケット100のボス部の部分斜
視図であり、第３図は本実施例の一部をなすチャック装
置本体110の一部断面斜視図、第４図は上記チャック装
置本体110の全体分解斜視図、第５図は本実施例に用い
られるチエン13の取付け部を示す斜視図であり、第６図
は本実施例に用いられるクランプシリンダ９とチエン13
とスプロケット15との組合せ近傍の平面一部断面図であ
り、第７図は上記チャック装置本体110のチエン13とク
ランプとの組合せ一部断面斜視図であり、第８図は上記
テーブルリフタ付台車130にバケット100を位置決めする
バケット位置決め装置120の全体斜視図であり、第９図
は上記バケット100を位置決めする詳細部分断面斜視図
であり、第10図は上記バケット100を受けるバケット受
けに弾力体を用いた部分断面斜視図である。

なお、以降、Ｘ方向、Ｙ方向とは第１図にX,Yを付して
示す両矢印の方向をいう。

これらの図において、溶接ポジショナ用のチャック装置
本体110は基台１、ブラケット3,4、基準軸ガイド６、ク
ランプ本体7a,7b、ガイド受け8a,8b、クランプシリンダ
９、チエン13、スプロケット15、凹部ガイド18a,18b、
挿入ガイド20a,20b、図示しない電磁弁を主要構成部分
としている。

第４図の前記チャック装置本体110の基台１はプレート
状をなし、既設溶接ポジショナのテーブルに取付けられ
るようにボルト穴を有し、センター穴部２が設けられ、
その上面縁部の両サイド及び中央部にそれぞれ凸設した
ブラケット3,4が設けられ、それらの上部端には横穴５
がそれぞれ貫通されていて基準軸ガイド６が挿入固定さ
れ、基準軸ガイド６にはクランプ本体7a,7bがガイド受
け8a,8bにより摺動自在に嵌合されている。又、このガ
イド受け8a,8bと各基準軸ガイド６との間には減磨効果
を高めるため摺動アリング21が嵌着されている。クラン
プ本体7a側にクランプシリンダ９のピストンロッド10が
螺着され、他方のクランプシリンダ９のヘッド側の螺子
もクランプ本体7bと螺着されている。クランプ本体7a,7
bの上端部は凹部形状に成形され、それぞれの両端部の
縁部にチャック爪取付け穴11を設けチャック爪12を挿入
後、ボルトにて固着してある。次に第６図で示すように
クランプシリンダ９を１本にしてあるため、クランプ本
体7a,7bが同期駆動を行なうためには、即ち、基準軸ガ
イド６上を同時に摺動するためには左右のクランプ本体
7a,7bの同期開閉が必要であり、第５図に示すようにチ
エン13の先端にチエン受け金具14を軸支し、チエン受け
金具14を各々のクランプ本体7a,7bにつるべ式に螺着
し、チエン13をスプロケット15に巻張し、スプロケット
15の軸着するスプロケット受け金具16にはベアリング17
の内輪を挿入し、スプロケット15には外輪を圧入してボ
ルトにて固着し、スプロケット受け金具16を基台１のブ
ラケット４の位置に対し対称に固定してある。

バケット100の挿入時のガイドとして基台１の両端縁部
に凹部ガイド18a,18bを対称に固着し、凹部ガイド18a,1
8bの中央部に挿入ガイド19を設け、Ｘ方向のガイドとし
てある。Ｙ方向のガイド20a,20bはブラケット３の外端
部に係止される。

第８図で示すようにテーブルリフタ付台車130は下端部
に車輪22を設け、それを駆動する減速機付モータ23と組
合せ走行体として構成し、中間部にテーブルリフタ24を
組み込み、その上端面にバケット100を位置決めするバ
ケット位置決め装置120を設け、バケット位置決め装置1
20の略中央部にシリンダ25をボルトにて固着し、ピスト
ンロッド25a側に位置決め受けプレート26を螺着し、そ
の両サイドにガイド穴27を設けガイドブッシュ28を嵌着
し、それに座付ガイドピン29を摺動自在に挿入固定して
ある。また、位置決め受けプレート26の上面両縁部には
テーパーピン30が螺着され、バケット受け本体プレート
31の下部端には複数のガイドリング32を設け、凸部ガイ
ドボス33が遊嵌できるように固着され、凸部ガイドボス
33内にはバネ34にてスライドフリベア受けガイド35が摺
動自在に挟着され、上端部にスライドベアリングとして
のスライドフリベア36を嵌入固着してある。バケット受
け本体プレート31上面にはＬ字状のバケット受けプレー
ト37がＸ方向に固着され、前部縁部にはストッパ38が設
けられ、Ｙ方向の両サイドにガイド39a,39bを設けてあ
る。また、バケット着座確認用のリミットドック40を返
してリミット41を取付けてある。

次に上記チャック装置本体110及びテーブルリフタ付台
車130を用いた取付作業につい説明する。第１図におい
て、チャック装置本体110の基台は溶接ポジショナ150の
テーブル面上に螺子にて固定され、下向きに反転させて
ある。バケット100（工作物）は図示しない仮付ステイ
ションに整列載置されており、その下端部にテーブルリ
フタ付台車130が配置されている。テーブルリフタ付台
車130はレール140上を走行出来るもので、図示しない仮
付ステイション、溶接ポジショナ150、図示しない溶接
完成品ステイションの下部の３個所の位置でそれぞれ停
止するようになっている。そしてチャック装置本体110
は予めバケット100の形状に合わせてチャック爪12の寸
法位置を決定しておく（第３図の状態）。以上の準備が
整ったなら、作業者が図示しない操作盤の自動スタート
ボタンを押す。するとテーブルリフタ付台車130のテー
ブルリフタ24が上昇し、仮付ステイション上にあるバケ
ット100が持ち上げられると、リミットドック40が作動
して、リミット41にて検知し、着座が確認される。更に
持ち上げ後、溶接ポジショナ150の直下に搬送し、更に
テーブルリフタ24を上昇させてチャック装置本体110の
Ｘ方向の凹部ガイド18a,18b及びＹ方向のガイド20a,20b
により、導かれてバケット100がチャック装置本体110に
当接すると、近接スイッチ42にて検知しテーブルリフタ
付台車130のテーブルリフタ24が停止し、次工程のタイ
ミング時間の手段のタイマー後、油圧ポンプによる圧油
が図示しない電磁弁の切替えにより開くと、チャック装
置本体110内のクランプシリンダ９が伸びると同時に、
チエン13がスプロケット15に巻張されているためクラン
プ本体7a,7bが同期駆動し、バケット100をチャック爪12
にて挟着させる。そして、テーブルリフタ付台車130の
テーブルリフタ24が下降して元に戻ると、溶接ポジショ
ナ150が180°反転して、溶接姿勢となり、溶接ロボット
160により、溶接を開始させる。その後、溶接が完了す
ると上記の逆の順序により、バケット100は右の溶接完
成品ステイションに搬送され積載される。なお、クラン
プ本体7a,7bのチャック爪12を反対側に取付けることに
より、上記実施例に限らず他の箱形溶接構造物にも使用
できる。また、架台手段はテーブルリフタ付台車130に
限定されるものではない。

〔考案の効果〕

本考案は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。

即ち、溶接ポジショナに容易に、かつ正確に取付けられ
る基台に、クランプ本体を介し駆動手段によって対称に
摺動接離するチャック爪を設けて、被溶接物を、そのボ
ス穴、工作穴等によって係合固定するので、被溶接物の
保持を迅速に行なえる。

また、チャック爪で被溶接物を保持するに当り、モータ
によって走行する台車に搭載した、上下移動及び所定範
囲の水平変位、上下の弾性変位可能なテーブルを有する
テーブルリフタ付台車に被溶接物を載置してチャック爪
に係合する位置に運ぶので、チャック爪に対する被溶接
物の水平方向、上下方向の位置決めが、たとえばリモコ
ンまたはセンサー等の併用によって精確かつ自動的に行
なえると共にテーブルの上下の弾性変位によって被溶接
物及びチャック爪への衝撃が緩和され、かつ水平方向の
所定範囲を遊動できることと相まってチャック爪への被
溶接物の係合が円滑に行なえる。

即ち、迅速、精確、かつ安全に被溶接物を保持する溶接
ポジショナ保持装置が得られる。

従って、人の手を要することなく溶接作業の完全無人化
が図れる。更に従来の被締付部材毎の取付治具の交換が
ないため、この面でも作業能率の向上が図れる、又、テ
ーブルリフタ付台車を使用しているためにグレン等を使
用することなく搬送作業を行なうことができるので安全
作業化が進む、等理想的な溶接作業が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る溶接ポジショナ用保持
装置の一部をなすチャック装置本体110を溶接ポジショ
ナ150に取付け、他の一部をなすテーブルリフタ付台車1
30を用いて工作物であるバケット100をクランプしてい
る状態の全体組合せ斜視図、第２図はバケット100のボ
ス部の部分斜視図、第３図は上記実施例の一部をなすチ
ャック装置本体110の一部断面斜視図、第４図は上記チ
ャック装置本体110の全体分解斜視図、第５図は上記実
施例に用いられるチエン13の取付け部を示す斜視図、第
６図は上記実施例に用いられるクランプシリンダ９とチ
エン13とスプロケット15との組合せ近傍の平面一部断面
図、第７図は上記チャック装置本体110のチエン13とク
ランプとの組合せ一部断面斜視図、第８図は上記テーブ
ルリフタ付台車130にバケット100を位置決めするバケッ
ト位置決め装置120の全体斜視図、第９図は上記バケッ
ト100を位置決めする詳細部分断面斜視図であり、第10
図は上記バケット100を受けるバケット受けに弾力体を
用いた部分断面斜視図である。 １…基台,3,4…ブラケット,6…基準軸ガイド,7a,7b…ク
ランプ本体,8a,8b…ガイド受け,9…クランプシリンダ,1
2…チャック爪,13…チエン,14…チエン受け金具,15…ス
プロケット,16…スプロケット受け金具,18a,18b…凹部
ガイド,20a,20b…ガイド,22…車輪,23…減速機付きモー
タ,24…テーブルリフタ,25…シリンダ,26…位置決め受
けプレート,27…ガイド穴,29…座付ガイドピン,30…テ
ーパーピン,31…バケット受け本体プレート,32…ガイド
リング,33…凸部ガイドボス,34…バネ,35…スライドフ
リベア受けガイド,36…スライドフリベア,37…バケット
受けプレート,38…ストッパ,39a,39b…ガイド,40…リミ
ットドック,41…リミット,42…近接スイッチ,100…バケ
ット,110…チャック装置本体,120…バケット位置決め装
置,130…テーブルリフタ付台車,140…レール,150…溶接
ポジショナ,160…溶接ロボット。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中央にセンター穴を設けられ溶接ポジショ
   ナに装着可能な板体状の基台と、同基台のセンター穴を
   中心にしたほゞ対称位置に相互に平行にかつ基台の板面
   にほゞ平行に支持される２本の基準軸ガイドと、同基準
   軸ガイドに貫通され基準軸ガイドの軸方向に摺動可能な
   ２個のクランプ本体と、同クランプ本体を上記センター
   穴を中心に相互に対称に摺動接離させる駆動手段と、上
   記２個のクランプ本体にその摺動方向にほゞ平行に突起
   するチヤック爪とを具備するチヤック装置本体と、前記
   チャック爪に係合可能に被溶接物を移動調整する架台手
   段とからなることを特徴とする溶接ポジショナ用保持装
   置。
2. 【請求項２】架台手段が軌道上をモータにより走行する
   台車本体と、同台車本体上に設けられた上下移動可能な
   テーブルリフタと、同テーブルリフタ上に設けられたバ
   ケット位置決め装置と、同バケット位置決め装置上に突
   設されたガイドボスと、同ガイドボス内に上下に弾性変
   位可能に設けられ頂部を突出するスライドベアリング
   と、同スライドベアリング上に設けられかつ所定の範囲
   でほゞ水平方向に変位可能であると共に上方に被溶接物
   を載置可能なバケット受け本体プレートとを具備してな
   ることを特徴とする請求項（１）に記載の溶接ポジショ
   ナ用保持装置。