JPH071266A - 溶接部品を溶接する方法及び装置 - Google Patents

溶接部品を溶接する方法及び装置

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JPH071266A
JPH071266A JP6031248A JP3124894A JPH071266A JP H071266 A JPH071266 A JP H071266A JP 6031248 A JP6031248 A JP 6031248A JP 3124894 A JP3124894 A JP 3124894A JP H071266 A JPH071266 A JP H071266A
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drill
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rotating device
shaft
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Joerg Dr Hofmann
ホフマン イェルク
Harald Knetsch
クネッチェ ハーラルト
Kurt Liebich
リービッヒ クルト
Reinhold Opper
オッペル ラインホルト
Hans Wiessler
ヴィースラー ハンス
Alois Bauer
バウエル アロイス
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 溶接部品を金属プレートに穿孔した溶接個所
に溶接する穿孔作業と溶接作業を自動化する方法、装置
の提供。 【構成】 回転装置７にドリル１２及び溶接ヘッド１１
が設けられ、まずドリルが作業位置に準備され昇降用モ
ータ４に連結され、金属プレート１７に穿孔作業を行
う。穿孔作業終了後、昇降用モータの連結が解除され、
休止位置にあって溶接部品１３を装着した溶接ヘッドは
作業位置に回転され昇降用モータに連結され溶接位置に
セットされ溶接作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一方が溶接ヘッドで構
成され、他方がドリル工程によって溶接箇所を準備する
ためのドリルで構成された２つの工具で、溶接箇所に、
溶接部品を溶接する方法に関する。本発明は、また、こ
の方法を実施するための装置に関し、特許請求の範囲第
１項の方法を実施する装置は、２つの工具が回転装置に
設けられ、この回転装置は、回転装置のシャフトを中心
に回転可能であり且つ共通の昇降用モータによって回転
装置のシャフトの方向に変位可能であり、一方の工具は
ドリルで構成されている。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ国特許出願公開 27 55 694には、
ドリルと、ネジ込み部品用の受け器とが回転装置に設け
られているような、穿孔工程とネジ込み工程とを組み合
わせたドリル及びネジ込み装置が開示されている。孔を
作り、そこにネジ込み部品をネジ込むのに、共通の昇降
用モータが用いられ、このモータは、工作物用支持体と
して作用するテーブルに設けられて、このテーブルをそ
の上に載せた工作物と一緒に昇降させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、工具と工作物
との相対的な移動に関し、一緒に運ばれる工作物とテー
ブルの質量慣性を考慮に入れなければならない。本発明
の目的は、金属プレートと、その上の金属カバーとから
なる溶接箇所に、溶接部品を溶接する工程を自動化する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の基礎を構成する
溶接部品での溶接は、ドイツ国特許出願公開 21 25 748
に開示されている。溶接部品を溶接するために、金属カ
バーを最初に孔あけし、次いでアーク溶接法により、既
知の方法で、金属プレート及び金属カバーに溶接部品を
溶接する。溶接部品を用いて２つの金属プレートを結合
するこの方法は、アルミニューム製シート材の溶接にと
って特に有利であることが知られている。穿孔工程と溶
接工程とを自動化することの本発明の基礎を形成する目
的は、次のことで達成される。すなわち、先ず回転装置
に取付けられたドリルは、一つの作業位置で昇降用モー
タによって穿孔工程を行う。ドリルは、少なくとも金属
プレートを穿孔する（機械加工終わり位置）まで、戻り
位置と機械加工終わり位置との間を制御された態様で移
動でき及びその逆に移動できる。その後、回転装置に設
けられ且つ溶接部品を備えた溶接ヘッドは、回転装置の
回動によって、準備された溶接箇所の上方の作業位置ま
で運ばれ、溶接を行う。穿孔工程中、溶接ヘッドの連結
が断たれ、ドリルが昇降用モータに連結される。穿孔工
程が完了したてドリルの連結が断たれると、溶接を行う
ために溶接ヘッドが昇降用モータに連結される。ドリル
及び溶接ヘッドは、各々、回転装置の回動の後、それら
の戻り位置のわきで、溶接ヘッドに溶接部品を装着する
休止位置における休止肩の上に置かれ、そこから回転装
置は、ドリル又は溶接ヘッドを夫々の作業位置まで回転
させる。
【０００５】この方法では、穿孔及び溶接の手順は順次
に行われ、夫々の工具いわゆるドリルあるいは溶接ヘッ
ドが、各場合において、単独で昇降用モータに連結さ
れ、溶接ヘッドの連結が断たれる穿孔工程中、溶接ヘッ
ドは、休止位置で新しい溶接部品を装着し、従って、穿
孔工程が終了すると溶接処理のために直ちに使用するこ
とができる。穿孔工程中溶接ヘッドが保持される溶接ヘ
ッドの休止位置は、溶接ヘッドに装着させるのに特に効
果的であり、この装着工程は、溶接ヘッドの往復動によ
って妨げられない。更に、昇降用モータにドリル及び溶
接ヘッドを連結し及びその連結を断つことによって、夫
々の動きが、他の工具の質量慣性によって影響を受け
ず、このことは、一方で、アーク溶接の所望の制御のた
めに溶接部品で溶接するため、及び、他方で、所望の切
削のための穿孔をするために、規定された前進速度、ス
トローク長さ、及び最終値を有する動きを必要とすると
きに重要である。金属プレートと金属カバーとの間に一
以上のシート状部品を配置することは、明らかに可能で
あり、このようなシート状部品は、溶接部品で一緒に溶
接される。上述した方法を実施する装置は、前記ドイツ
国特許出願公開 27 55 694に開示の従来技術を基礎にす
る。ここに、ドイツ国特許出願公開 27 55 694には、２
つの工具が、回転装置のシャフトを中心に回転可能であ
り且つ共通の昇降用モータによって回転装置のシャフト
の方向に変位可能である回転装置に設けられ、一方の工
具はドリルで構成されている。本発明の装置では、他方
の工具が溶接ヘッドで構成され、各工具は、回転装置に
しっかりと連結されたガイド軸に、個々に、単独で長手
方向に変位可能なように取付けられ、回転装置のシャフ
トは、昇降用モータを支持するフレームに取付けられ、
また、中空シャフトとして、同軸のクラッチ用シャフト
を囲んでいる。クラッチ用シャフトは、昇降用モータに
よって軸線方向に変位可能であり、２つの工具は、この
クラッチ用シャフトに、互いに、単独で且つ独立して連
結され、また、連結が断たれる。
【０００６】この装置の設計は、ドイツ国特許出願公開
27 55 694の装置とは基本的に異なる。すなわち、本発
明の装置は、各工具が、単独に長手方向に変位可能なよ
うに、回転装置に独立して取付けられている。その一
方、既知の装置では、２つの工具と工作物との間の相対
的な動きが同時に、より詳しくは、上述したように、工
作物を支持するテーブルの上昇及び下降によって行わ
れ、この相対的な動きに影響を及ぼす質量慣性は、テー
ブルと工作物の重量の合計によって定義される。このド
リルは、回転装置で長手方向に変位可能なようにドリル
を備えたユニットとして構成されたドリル駆動装置に組
み込まれるのが有利である。従って、ドリルのための駆
動は、ドリルに独立的に集約されている。回転装置を回
動させるために、クラッチ用シャフトと同軸に配置され
た歯付き四分円部品に回転装置を連結し、回転装置の回
動動作を行わせるために、変位機構によって駆動される
歯付きラックを歯付き四分円部品に噛合させるのが好ま
しい。歯付きラックは、特に、空気作動式ピストン／シ
リンダユニットのピストンに連結するのに適当であり、
歯付きラックの端位置を容易に減衰させるという付加的
な利点がある。
【０００７】休止位置で溶接ヘッドに溶接部品を装着す
るのを自動化するため、休止位置で一対のトングを溶接
ヘッドに対向させるのが有利である。一対のトングは、
溶接材部材を受けるためにロッカーのように回動し、こ
こで溶接部品が一対のトングに次々と単独に供給され、
夫々の溶接部品は、ドングの回動によって、溶接ヘッド
の受け器内に挿入される。従って、この装着の操作サイ
クルは、装置全体の作動サイクルに容易に組み込むこと
ができる。孔で溶接部品を処理するために、夫々の溶接
部品を孔に把持する拡張ピンを有する溶接部品用受け器
を用いるのが好ましい。拡張ピンによって溶接部品を受
けるこの方法は、動作させるのに複雑な外部把持部材を
用いる必要がないので、特に簡単である。更なる利点
は、極めて良好な接触、従って受け器から溶接部品への
電流を流すことが、拡張ピンによって達成されることで
ある。溶接されるべき構成部品を固定するため、この構
成部品を把持するクランプ装置をフレームに設けること
が好ましい。このクランプ装置は、フレームに設けられ
たフートからなり、且つ、装置を始動するとき、クラン
プ装置の当接部に対する上記構成部品の把持を行うよう
に構成される。
【０００８】切削が、特に、穿孔工程中これによる溶接
箇所を汚すのを防止するため、ドリル装置を吸引装置に
連結するのが好ましい。吸引装置は、ドリルを囲み且つ
ドリル装置の夫々の位置に適合するように変位可能な構
成とされる。保護ガスの使用は、ある材料の溶接にとっ
て有利であり且つ効果的である。これをするために、溶
接箇所を囲み、別に下降することのできるスリーブが、
保護ガスを供給するために、溶接ヘッドに設けられてい
る。各穿孔工程中に全穿孔ストロークを調整することが
できるようにするため、ドリル駆動装置用回路に電流計
を挿入することができ、電流計は信号を発生し、この信
号の出現は、ドリル駆動装置の負荷の増大（ドリルが金
属カバーの表面に当接）中、クラッチ用シャフトの相対
的な位置を決定する。この検出された相対的な位置に基
づいて、定められた方法で昇降用モータの適当な制御に
よって穿孔深さ（機械加工終わり位置）が調整される。
従って、この相対的な位置から金属プレートへの溶接部
品の接近位置を定めることが可能である。次いで、この
接近位置から、溶接部品は、比較的ゆっくりとした前進
で、金属プレートとの接触が行われ、この接触でアーク
が点火されて溶接が行われる。
【０００９】
【実施例】本発明の一層の理解のために、例示として、
好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、装置の後領域に配置され且つ装置全体を支持す
るフレーム１を備えた装置全体を斜視図で示す（図６の
断面図を参照）。回転装置のシャフト２は、フレーム１
に取付けられ、その目的のために、フレーム１には、そ
の上領域にクロスメンバ３が設けられている。回転装置
のシャフト２は、例えばクロスメンバ３に螺合されてい
る。クロスメンバ３には、昇降用モータ４が取付けられ
ており、昇降用モータ４の作用については後に詳しく説
明する。回転装置のシャフト２は、装置全体にわたって
上下に延び、下領域で装置を通じて横に延びるフレーム
フート５で終わっている。フレームフート５は、このフ
ート５に例えばネジ等の任意の方法で連結された回転装
置のシャフト２の下端を表示するために、一点鎖線で示
す回転装置のシャフト２の中心線６の領域で切り欠かれ
ている。図示のように、回転装置のシャフト２は、後に
詳しく説明する中空シャフトで示されている。
【００１０】回転装置７は、回転装置のシャフト２に回
転可能に取付けられている。回転装置７は、図５に示す
ボールベアリング８によって軸線方向に変位しないよう
に固定され、この目的のために、ボールベアリング８は
回転装置のシャフト２の下端９にしっかりと取付けら
れ、またフレームフート５に外方に載っている。回転装
置７はドリル駆動装置１０及び溶接ヘッド１１を支持し
ている。ドリル１２を備えたドリル駆動装置１０並びに
溶接部品１３を把持した溶接ヘッド１１は、回転装置７
の回動によって、作業位置へ回転される。図１は、作業
位置のドリル１２を示す（図２は、溶接部品１３が作業
位置にある状態の装置を示す）。上側に配置された歯付
き四分円部品１４によって回動される回転装置７は、四
分円部品１４にしっかりと取付けられ、また回転装置７
のハブ１５から延びている。ハブ１５は、回転装置７を
シャフト２に取り付けるのに役立つ。ピストン／シリン
ダユニットのピストンのように設計され且つ図４に示す
歯付きラック１６は、歯付き四分円部品１４と噛合して
いる。これに関連したシリンダは、クロスメンバ３に配
置されている（詳細に図示せず）。回転装置７は、歯付
きラック１６の軸線方向の変位によって、後に説明する
方法で、２つの回転位置まで回動される。
【００１１】溶接部品１３を設けるべき金属プレート１
７が、そこに載った金属カバー１８と共に、図１に示さ
れている。シート状の金属プレートとして設計されたこ
れら２つの金属部品１７、１８は、クランプ用台座１９
によって、フレームフート５に押し付けられた作って、
フレームフート５は、この目的のために、Ｕ字形状の突
出部２０を備えている。クランプ用台座１９は、フレー
ムフート５に軸２１によって枢着され、図外の機構によ
ってプレート１７、１８に押圧されて、プレート１７、
１８は、クランプ用台座１９と突出部２０との間にしっ
かりと固定される。第１の機械加工段階において、ドリ
ル１２を備えたドリル駆動装置１０が、図１に示す作業
位置で下降する。その目的のために、ドリル駆動装置１
０は、後に詳しく説明する方法で昇降用モータ４により
軸線方向の変位する。回転ドリル１２は、突出部２０の
２つのアームで囲まれた領域で金属カバー１８に当た
り、金属カバー１８を穿孔し、ついには、少なくとも金
属プレート１７を穴あけしてドリル１２がその加工終わ
り位置をとる。従って、穿孔工程によっていかなる酸化
層をも金属部品１７、１８から取り除かれているので
（図２の窪み２２を参照）、金属プレート１７並びに金
属カバー１８は、次の溶接工程に備えられる。次いで、
ドリル１２を備えたドリル駆動装置１０は、図１に示す
戻り位置へ軸線方向に変位し、この位置で、回転装置７
は、歯付き分円部品１４によって、歯付きラック１６の
作動により回転され、ついには、溶接ヘッド１１が作業
位置に位置決めされる。
【００１２】図２は、溶接ヘッド１１が作業位置にある
状態の装置を示し、溶接部品１３を把持した溶接ヘッド
１１は、先にドリル１２で形成した窪み２２の軸線方向
上方に位置決めされている。この目的のため、溶接部品
１３は、図１１、図１２と関連して説明し且つ掴みチャ
ック２３として設計された受け器によって保持される。
溶接ヘッド１１は、昇降用モータ４によって下降し（下
記参照) 、溶接部品１３は窪み２２内へ進む。溶接を含
むこの手順は、上述したドイツ国特許出願公開21 25 74
8に詳細に説明されているので、溶接手順に関して、こ
こに援用する。溶接ヘッド１１は、溶接部品１３が金属
プレート１７と接触するまで軸線方向に下降し、金属プ
レート１７と接触すると、アークが点火され、溶接部品
１３の若干の上昇によりアークを生じさせて加熱を継続
し、かくして作られた溶融の中へ、昇降用モータ４の適
当な切替えによって、ついには溶接部品１３を沈める。
溶接部品１３を保持する掴みチャック２３を開放する
と、溶接ヘッド１１は、図２に示すその戻り位置へ軸線
方向上方に変位される。金属プレート１７及び金属カバ
ー１８は、更なる溶接のために横に移動される。金属プ
レート１７及び金属カバー１８が、例えば組立ラインに
保持された自動車ボディの部品のように他の方法でしっ
かりと固定されるのであれば、これに応じて装置を２つ
のプレート１７、１８に沿って移動させる。回転装置７
は、次の溶接工程のために、歯付きラック１６の逆の作
動によって回転復帰され、装置は、図１に示す開始位置
に戻る。
【００１３】図３は、金属カバー１８に溶接され且つ金
属プレート１７との溶接結合を形成する溶接部品１３を
示す。溶接ヘッド用受け器は、拡張ピン７０によって開
閉される掴みチャック２３で構成されている。この開始
位置において、溶接ヘッド１１は、掴みチャック２３を
一対のトング２４の上方に位置決めされる。トング２４
の動作態様は、図１１及び図１２に関連して詳細に説明
する。一対のトング２４は、その把持部の間に新しい溶
接部品を待機させておく（図１１参照）。次いで、トン
グ２４は、ロッカーのように、図１１及び図１２に示す
軸２５を中心に回動し、トング２４によって固定された
溶接部品１３を掴みチャック２３に押し付ける。次い
で、掴みチャック２３は溶接部品１３を受取る。この目
的のために、トング２４は、開かれ、そして図１に示す
位置へ回転復帰する。溶接ヘッド１１の掴みチャック２
３への溶接部品１３のこの移動は、ドリル１２が上述し
た方法で窪み２２を形成する作業段階中に行われる。こ
の穿孔工程の後、新しい溶接部品１３を装着した溶接ヘ
ッド１１は、次の溶接工程のために直ちに用いることが
できる。
【００１４】ドリル駆動装置１０及び溶接ヘッド１１を
軸線方向に変位させるための機構を、図４、図５、図
６、図８、図９、図１０を参照して詳しく説明する。フ
レーム１を省いて、図４は、上部品２６及び下部品２７
だけを図示した回転装置７を示す。これら２つの部品２
６、２７は、ガイド軸２８、２９を介して、互いにしっ
かりと連結されている。また、図６、図７にだけ示すガ
イド軸３０を有する。ガイド軸２８、２９、３０は、例
えば回転装置７の上部品２８及び下部品２７に螺合され
ている。図６は、また、回転装置７の後壁３１を示し、
この後壁３１は、明瞭化のために図４から省かれてい
る。回転装置７の後壁３１は、また、図５に示されてい
る。上部品２６の領域において、ハブ１５を備えた回転
装置７は、回転装置７全体にわたって下方に延び且つ下
部品２７を貫通する回転装置のシャフト２を有する。シ
ャフト２は、下部品２７の下で図５に示すボールベアリ
ング８によって囲まれ、ボールベアリング８は、回転装
置の下部品にしっかりと連結された回転装置７のハブ３
２の外側に載っている。これら３つのガイド軸２８、２
９、３０は、ガイドスリーブ３３、３４、３５及びガイ
ドスリーブ３６、３７、３９と一緒にドリル駆動装置１
０及び溶接装置１１の一緒の昇降運動に要求されるベア
リングを構成する（図７参照）。これらガイドスリーブ
３３、３４、３５は溶接ヘッド１１に設けられ、溶接ヘ
ッド１１は、３つのガイドスリーブ３３、３４、３５及
び２つのガイド軸２８、３０を介して軸線方向に確実に
案内される。ドリル駆動装置１０は、同じように、３つ
のガイドスリーブ３６、３７、３９によってガイド軸２
８、３０に取付けられている。最後のガイドスリーブ３
８は、図４には示されていないが、ガイドスリーブ３５
の下に配置され（図７参照）且つガイドスリーブ３６か
ら延びるウエブ３８に設けられている。
【００１５】ガイドスリーブ３３、３４、３５及びガイ
ドスリーブ３６、３７、３９の上述した配置及びガイド
軸２８、２９、３０の上述した配置を図７に詳細に示
す。ガイドスリーブ３５、３９の相互のオフセットによ
って、ドリル駆動装置１０又は溶接ヘッド１１の夫々の
往復運動の間、これらガイドスリーブは、互いに妨げる
ことがない。ガイド軸２８、２９及び回転装置のシャフ
ト２を一平面で示す、図５の図４に従った図の展開によ
って、クロスメンバ３及びハウジングフート５に回転装
置のシャフト２のしっかりと据え付けていること、及び
回転装置７をそのシャフト２にボールベアリング８を介
して取付けることにより回転装置のシャフト２に対して
軸線方向に固定されている回転装置７の回転可能な取付
けとが分かる。次に、ドリル駆動装置１０及び溶接ヘッ
ド１１を昇降させるための昇降機構を説明する。昇降
は、線形変位のためにプログラムされた前進用ユニット
である昇降用モータ４によって行われる。例えば、軸線
方向に変位可能なスピンドルに設けられたナット部材を
介して作用するステップモータを用いることが可能であ
る。例えば、ドイツ国特許出願公開 41 20 811に開示の
型式のいわゆるスクリュー式磁気抵抗モータを用いても
よい。昇降用モータ４は、回転装置のシャフト２と同軸
に延びるクラッチ用シャフト４０にしっかりと連結され
ている。昇降用モータ４の調整中、クラッチ用シャフト
４０は、フレーム１に対して、従って回転装置７に対し
て、回転することなく軸線方向に変位される。図５に示
すように、クラッチ用シャフト４０には、クラッチ部材
４１がしっかりと取付けられ、従ってクラッチ部材４１
は、クラッチ用シャフト４０の軸線方向の変位中、それ
に応じて変位される。クラッチ部材４１は、図８、図９
に示す２つの端位置をとることができる。図８は戻り位
置を示し、図９は加工終わり位置を示す。クラッチ部材
４１は、その下部に、クラッチ部材４１が戻り位置（図
８参照）に位置するときに回転装置のシャフト２の溝４
３と同じ高さになる周囲溝４２を有する。従って、この
位置では、クラッチ部材４１及び回転装置のシャフト２
の対応部分の両者を取り巻く環状溝を形成する。回転装
置のシャフト２はクラッチ部材４１の往復領域で半割さ
れ、欠落した半分が、クラッチ部材４１で作られてい
る。これを図示するため、図１０は、図９のＸ10ーＸ10
に沿った断面でクラッチ部材４１を示す。図９に示すク
ラッチ部材４１が下降位置（加工終わり位置）では、溝
４２は、クラッチ用シャフト２を中心とする弧の半分だ
け延びている。
【００１６】溝４２、４３は、クラッチ部材４１の往復
運動を、図４、図５に示す駆動用突起４４、４５を介し
て、溶接ヘッド１１及びドリル駆動装置１０に伝達する
のに役立つ。この目的のため、駆動用突起４４はガイド
スリーブ３３に設けられ、ガイドスリーブ３３には溶接
ヘッド１１が取付けられて、駆動用突起４４の軸線方向
の移動よって、溶接ヘッド１１は、対応して軸線方向に
移動する。駆動用突起４５は、ドリル駆動装置１０が取
付けられたガイドスリーブ３６に取付けられ、駆動用突
起４５の軸線方向の移動によって、ドリル駆動装置１０
は、対応して軸線方向に移動する。クラッチ部分４１が
戻り位置に位置決めされると（図８参照）、駆動用突起
４４、４５は、回転装置７の回動中、ドリル駆動装置１
０の高さ又は溶接ヘッド１１の高さに影響を及ぼすこと
なく、溝４２／４３に沿って摺動することができる。従
って、この戻り位置では、所望なように回転装置７を回
動させることができる。ドリル１２がその穿孔工程の準
備を整えた図１に示す動作段階では、溶接ヘッド１１に
設けられた駆動用突起４４は溝４３の領域に位置し、そ
の一方で、ドリル駆動装置１０に設けられた駆動用突起
４５は溝４２の領域に位置する。クラッチ用シャフト４
０の下降中及びこれに伴うクラッチ部分４１の下降中、
溶接ヘッド１を駆動用突起４４を介して戻り位置に固定
したまま、ドリル駆動装置１０は駆動用突起４５を介し
て下降する。昇降用モータ４によって制御されるドリル
１２の下降によって、クラッチ部分４１及びそれ故ドリ
ル駆動装置１０が、図９のクラッチ部分４１に関して示
す加工終わり位置に達するまで、図１に関連して説明し
た穿孔工程が行われる。次いで、クラッチ用シャフト４
０は、戻り位置に戻り、ドリル駆動装置１０は、クラッ
チ部分４１を介して戻り位置に戻るまで運ばれ、また、
ドリル駆動装置１０に設けられた駆動用突起４５は溝４
３へ変位される。従って、ドリル駆動装置１０を駆動用
突起４５及び溝４３を介して戻り位置に固定したまま、
駆動用突起４４を介したクラッチ部分４１の下降中、溶
接ヘッド１１を下方へ移動させる。
【００１７】溝４２／４３を２つの領域に分割したこと
によって、その一つ４２はクラッチ部分４１によって軸
線方向に昇降し、ドリル駆動装置１０を下降させながら
溶接ヘッド１１を回転装置７の各回動位置でその戻り位
置に保持し、或いは、逆に、ドリル駆動装置１０をその
戻り位置に固定し且つ溶接ヘッド１１をクラッチ部分４
１によって下降させる。この戻り位置において、夫々の
駆動用突起４４或いは４５が、溝４３の下側面によって
形成される所謂休止肩にセットされると、ドリル駆動装
置１０又は溶接ヘッド１１の何れか一方が休止位置をと
る。トング２４の説明に関連して既に説明した図１１、
図１２は、また、マウスピース４６を示し、マウスピー
ス４６は、アーム４７及び昇降機構４８（詳細に図示せ
ず）によって、掴みチャック２３に沿って軸線方向に変
位する。掴みチャック２３が溶接部品１３を受け取る図
１２の装填位置では、スリーブ４６は上昇位置に示され
ている。スリーブ４６は、溶接ヘッド１１から出る保護
ガスの流れを導き、このガスを溶接箇所に供給するのに
役立つ。この目的のため、溶接部品１３がその端位置に
達する前に、マウスピース４６は、図２に一点鎖線で示
す下降位置へ軸線方向下方に変位される。次いで、マウ
スピース４６は図２に示す上端位置に戻され、特に図１
１及び図１２に従った装着過程中、この上端位置に、マ
ウスピース４６が保たれる。図２に一点鎖線で示す下降
位置におけるマウスピース４６は、また、溶接スパッタ
を収集するのに役立つ。
【００１８】図１３、図１４は、また図１に示す、穿孔
中発生する切り屑を吸引する構成を示す。フレーム１に
通じ排気用ファンに導く吸引チャンネル４９がこの目的
のために設けられている。ドリル駆動装置１０には、ド
リル１２を囲み、且つ、穿孔工程中下縁５１が金属カバ
ー１８から僅かに間隔を隔てた位置になるまで、ドリル
駆動装置１０と共に下げられる吸引ノズル５０（図１４
に断面で示す）が設けられている。そのとき、吸引ノズ
ル５０は、これに連結されたダクト５２を介して吸引チ
ャンネル４９へ導き、外部から金属カバー１８と下端５
１との間の間隙を通って流れ、かくして吸引ノズル５０
及びダクト５２を通って流れ、最後に吸引チャンネル５
９に入る空気の流れを生成する。この吸引構造によっ
て、溶接箇所を囲む煙道ガスは、溶接工程後、吸引チャ
ンネル４９を介して吸引される。図１は、また、基本的
な電子回路を示し、電子回路は、一方で昇降用モータ４
を制御し、他方でドリル１２が金属カバー１８に当たっ
たときに信号を生成する。この目的のために、ドリル駆
動装置１０に供給する回路６０に、ドリル１２が金属カ
バー８に当たったときに電流の増加を表示する電流計６
１が挿入されている。電流の増大は、ドリル１２の負荷
によって引き起こされる。電流計６１には、この目的の
ために、既知のしきい値式スイッチが設けられている。
電流計６１が発生した信号は、既知の構造のものであり
且つこの結合とは無関係の内部構造の電子式コントロー
ラのライン６２を介して運ばれる。電子式コントローラ
６３は、制御ライン６４を介して、昇降用モータ４を制
御し、この目的のために、昇降用モータ４は、クラッチ
用シャフト４０を昇降させるために必要な制御信号を電
子コントローラ６３から受け取る。これらの信号で、昇
降用モータ４は、必要な前進方向、前進速度、ストロー
ク長に、各場合で調整される。デジタル制御されるステ
ップモータを昇降用モータ４として使用すると、対応す
るパルス及び関連した方向符号が、制御ライン６４を介
して、昇降用モータに送られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】穿孔工程を開始する前の装置の全体的な斜視
図。
【図２】回転装置が図１の図示状態から回動した溶接工
程の開始前の装置を示す図。
【図３】溶接ヘッドの受け器が溶接部品を保持した状態
で溶接された溶接部品を示す図。
【図４】回転装置の斜視図。
【図５】図４の回転装置を展開した図。
【図６】図４のVIーVI線に沿った断面図。
【図７】ドリル駆動装置及び溶接ヘッドのためのガイド
軸及びガイドスリーブを基本的に図示した図。
【図８】クラッチ用シャフト及び変位可能なクラッチ部
材を示し、クラッチ部材が戻り位置に位置決めされた状
態を示す図。
【図９】クラッチ用シャフト及び変位可能なクラッチ部
材を示し、クラッチ部材が機械加工終わり位置に位置決
めされた状態を示す図。
【図１０】クラッチ部材だけを示す図９のＸ10ーＸ10に
沿った断面図。
【図１１】下降位置で溶接部品を受けるための一対のト
ングを示す図。
【図１２】上昇位置で溶接部品を受けるための一対のト
ングを示す図。
【図１３】吸引構造を上昇させた状態のドリルを示す
図。
【図１４】吸引構造を下降させた状態のドリルを示す
図。
【符号の説明】
１ フレーム ２ 回転装置のシャフト ４ 昇降用モータ ５ フレームフート ７ 回転装置 １０ ドリル駆動装置 １１ 溶接ヘッド １２ ドリル １３ 溶接部品 １４ 四分円部品 １６ 歯付きラック １７ 金属プレート １８ 金属カバー １９ クランプ装置の当接部 ２３ 溶接ヘッドの受け器 ２４ トング ２８、２９、３０ ガイド軸 ４０ クラッチ用シャフト ４６ マウスピース ５０、５２ 吸引装置 ６０ ドリル駆動装置用の回路 ６１ 電流計 ７０ 拡張ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーラルト クネッチェ ドイツ連邦共和国 デー35745 ヘルボル ン アム ゼールバッハ アム ハイリゲ ンボルン １ (72)発明者 クルト リービッヒ ドイツ連邦共和国 デー35423 リッヒ メンゲスシュトラーセ 61 (72)発明者 ラインホルト オッペル ドイツ連邦共和国 デー35418 アルテン ブーゼック ダウブリンガー シュトラ ーセ 20 (72)発明者 ハンス ヴィースラー ドイツ連邦共和国 デー35435 ヴェッテ ンベルク １ タールシュトラーセ 19 (72)発明者 アロイス バウエル ドイツ連邦共和国 デー84427 セント ヴォルフガンク ハウプトシュトラーセ 10

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属プレート(17)及びその上の金属カバ
    ー(18)からなる溶接箇所に、一方が溶接ヘッド(11)で構
    成され、他方が穿孔工程によって前記溶接箇所を準備す
    るドリル(12)で構成された２つの工具で、溶接部品(13)
    を溶接する方法において、 先ず、回転装置に取付けられたドリル(12)が、一つの作
    業位置で昇降用モータ(4) によって穿孔工程を行い、ド
    リル(12)は、前記溶接箇所を準備するために少なくとも
    金属プレート(17)を穿孔する（機械加工終わり位置）ま
    で、戻り位置と機械加工終わり位置との間を制御された
    態様で移動でき及びその逆に移動でき、その後、回転装
    置(7) に設けられ且つ溶接部品(13)を備えた溶接ヘッド
    (11)は、溶接を行うために、回転装置(7) の回動によっ
    て、準備された溶接箇所の上方の作業位置まで運ばれ、
    溶接ヘッド(11)が連結されていないとき、穿孔工程中、
    ドリル(12)が昇降用モータ(4) に連結され、穿孔工程が
    完了してドリルが連結されていないとき、溶接を行うた
    めに溶接ヘッド(11)が昇降用モータ(4) に連結され、ド
    リル及び溶接ヘッド(11)は、各々、回転装置(7) の回動
    の後、それらの戻り位置のわきで、溶接ヘッド(11)に溶
    接部品(13)を装着する休止位置で休止肩の上に置かれ、
    そこから回転装置(7) は、ドリル(12)又は溶接ヘッド(1
    1)を夫々の作業位置まで回転させる、ことを特徴とする
    溶接方法。
  2. 【請求項２】 回転装置のシャフト(2) を中心に回転可
    能であり且つ共通の昇降用モータ(4) によって回転装置
    のシャフト(2) の方向に変位可能である回転装置(7) に
    ２つの工具が設けられ、一方の工具がドリル(12)で構成
    された装置において、 他方の工具が溶接ヘッド(11)で構成され、各工具は、回
    転装置(7) にしっかりと連結されたガイド軸(28 、29、
    30) に、個々に、単独で長手方向に変位可能なように取
    付けられ、回転装置のシャフト(2) は、昇降用モータ
    (4) を支持するフレーム(1) に取付けられ、また、中空
    シャフトとして、同軸のクラッチ用シャフト(40)を囲
    み、クラッチ用シャフト(40)は、昇降用モータ(4) によ
    って軸線方向に変位可能であり、２つの工具は、このク
    ラッチ用シャフト(40)に、互いに、単独で且つ独立して
    連結され、また、連結が断たれる、ことを特徴とする請
    求項１に記載の方法を実施する装置。
  3. 【請求項３】 ドリル(12)が、回転装置(7) で長手方向
    に変位可能なようにドリル(12)を備えたユニットとして
    構成されたドリル駆動装置(10)に組み込まれている、請
    求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 回転装置(7) に連結された歯付き四分円
    部品(14)を有し、四分円部品(14)はクラッチ用シャフト
    (40)と同軸に配置され、四分円部品(14)には、回転装置
    (7) の回動動作を行わせるために、変位機構によって駆
    動される歯付きラック(16)が噛合している、請求項２又
    は請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 溶接ヘッド(11)の休止位置で、溶接材部
    材(13)を受けるためにロッカーのように回動する一対の
    トング(24)が溶接ヘッド(11)に対面し、溶接部品(13)が
    一対のトング(24)に次々と単独に供給され、夫々の溶接
    部品(13)は、一対のドング(24)の回動によって、溶接ヘ
    ッド(11)の受け器(23)内に挿入される、請求項２乃至請
    求項４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】 孔で溶接部品(13)を処理するために、受
    け器(23)が、その孔で溶接部品(13)を把持する拡張ピン
    (70)を有する、請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 フレーム(1) には、溶接すべき構成部品
    (17 、18) を把持するクランプ装置が設けられている、
    請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 クランプ装置が、フレーム(1) に設けら
    れ、装置を始動するとき、クランプ装置の当接部(19)に
    対する構成部品(17 、18) の把持を行うフレームフート
    (5) からなる、請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 ドリル(12)を囲む吸引装置(50 、52) が
    ドリル駆動装置(10)に連結されている、請求項２乃至請
    求項９のいずれか１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 吸引装置(50 、52) が軸線方向に変位
    可能に構成されている、請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 保護ガスを供給するため、溶接箇所を
    囲む、別々に下降可能なマウスピース(46)が、溶接ヘッ
    ド(11)に設けられている、請求項２乃至請求項１０のい
    ずれか１項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記マウスピース(46)が軸線方向に変
    位可能に構成されている、請求項１１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 ドリル駆動装置(10)用の回路(60)に電
    流計(61)が挿入され、電流計(61)は、ドリル駆動装置(1
    0)の負荷が増大（ドリルが金属カバー(18)の表面に当
    接）したとき、その出現がクラッチ用シャフト(40)の相
    対的な位置を決定する信号を発生する、請求項２乃至請
    求項１２のいずれか１項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 穿孔の深さ（機械加工終わり位置）
    が、前記相対的な位置によって規定される、請求項１３
    に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 金属プレート(17)への溶接部品(13)の
    接近位置が、前記相対的な位置によって規定される、請
    求項１３又は請求項１４に記載の装置。
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