JPH09155707A - 溶接ビード削除装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リムにおける溶接ビードの削除を自動的に行
えるようにする。 【解決手段】 一対のローラ８，１０と一対のストッパ
ローラ１６との間にリム１５を挾んで回転させる回転手
段１と、バネ３３の付勢力でコロ３２をリム１５に押圧
し、溶接ビードにコロ３２がのり上げるのを検出する渦
電流式変位センサ３４を設けたビード検出手段２と、ロ
ボット３６のアームの先端に取り付けたグラインダ３７
の砥石３７ａにより溶接ビードを削除する削除手段３と
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリング部材における
溶接ビードを削除するための溶接ビード削除装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】リング部材のひとつとしてのリムを製造
するには、長尺材を半円形に成形して同じものを１８０
゜離れた２ケ所で溶接したり、あるいは円弧状に形成し
て１ケ所で溶接して製造している。

【０００３】そして溶接後にリムを持ち、エアサンダー
によって溶接ビードの削除を手作業で行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、人手によっ
て溶接ビードを削除しているため、加工面が均一になら
ないという問題がある。一方、ロボットによって溶接ビ
ードの削除を自動化しようとしても溶接ビードの検出手
段が見つからず、自動化が困難である。また、リムのゆ
がみや寸法誤差等により、自動化すると加工が均一にな
らないという問題点もある。

【０００５】そこで本発明は、斯る課題を解決した溶接
ビード削除装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】斯る目的を達成するのた
めの請求項１に係る発明の構成は、リング部材を回転さ
せる回転手段と、リング部材における円周方向での溶接
ビードを検出するためにリング部材を回転させながら行
うビード検出手段と、検出した溶接ビードを削除するた
めの削除手段とで構成したことを特徴とする。

【０００７】請求項２に係る発明の構成は、ターンテー
ブルの中心に対して点対称の位置に一対の回転手段を配
置し、リング部材における溶接ビードを検出するビード
検出手段を一方の回転手段上のリング部材に臨ませ、溶
接ビードを削除する削除手段を他方の回転手段上のリン
グ部材に臨ませたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。

【０００９】本発明による溶接ビード削除装置の構成
を、図１〜図２に示す。溶接ビード削除装置は、図１に
示すようにリムを回転させるための回転手段１と、リム
の溶接ビードを円周方向で検出するためのビード検出手
段２と、検出後に溶接ビードを削除するための削除手段
３とで構成される。

【００１０】まず、回転手段１について説明する。床面
４上に鉛直軸を中心として回転可能な円形のターンテー
ブル５が設けられている。ターンテーブル５上には、図
２に示すようにその中心点について点対称に一対の回転
手段１ａ，１ｂが設けられている。回転手段１ａ，１ｂ
の構造を以下に説明する。一対の支持板６がターンテー
ブル５上に直立して設けられ、一対の支持板６どうしの
間に防護壁９が設けられている。そして、防護壁９を貫
通した一対の固定軸７，７を介して支持板６どうしが連
結されている。固定軸７，７の両端には回転自在にロー
ラ８，１０が設けられ、ターンテーブル５上に固定され
たモータ１１の出力軸がプーリ１２，１３とベルト１４
とを介してローラ８に夫々連動連結されている。ローラ
８，１０上に載せたリム１５をその内側からローラ８，
１０へ押圧するために、一対のストッパローラ１６が連
結軸１７の両端に取り付けられ、ローラ８，１０の間で
ターンテーブル５上に固定されたシリンダ１８のロッド
１９の先端がピンを介して回動自在に連結軸１７の中間
部に結合されている。そして、ローラ８，１０とストッ
パローラ１６との間に挟まれたリム１５がリム１５の軸
方向へ移動するのを防止するためにサポート２０が設け
られる。サポート２０は夫々の支持板６に３ケずつ固定
して設けられ、一端が支持板６に結合された一対の水平
材２１と、一対の水平材２１の他端の上部どうしを連結
するようにして設けられるとともに、リム１５の外側か
ら内部へはいり込ませるために設けられた一対のガイド
材２２とで構成される。３ケのサポート２０における３
対のガイド材２２は、リム１５の外周へ全て嵌まり込む
ように一対の支持板６と平行な同一直線上に配置されて
いる。

【００１１】次にビード検出手段２について説明する。
図２に示すようにターンテーブル５上の一方のリム１５
の外周面と対向する位置にスタンド２３が直立して設け
られる。スタンド２３上にはシリンダ２４とガイド筒２
５とが設けられ、ガイド筒２５内に摺動自在に設けられ
たガイドロッド２６とロッド２７との一端は図３に示す
ように連結部材２８を介して連結されている。連結部材
２８の下端近傍に支持部材２９の一端が結合され、支持
部材２９の先端には略Ｌ字形のアーム３０の屈曲部がピ
ン３１を介して回動自在に取り付けられ、アーム３０の
一端にはコロ３２が回転自在に取り付けられる一方、ア
ーム３０の他端と連結部材２８との間にはバネ３３が設
けられている。アーム３０の他端近傍には連結部材２８
に取り付けた状態で渦電流式変位センサ３４が設けられ
る。このほか、アーム３０の他端近傍が渦電流式変位セ
ンサ３４に接触するのを防止するために、ストッパ３５
が連結部材２８に取り付けて設けられている。

【００１２】最後に削除手段３について説明する。削除
手段３として、本実施例では図４に示すようにロボット
３６に倣い工具としてのグラインダ３７を取り付けて構
成されている。ロボット３６におけるアームの先端にフ
ランジ３８が結合され、フランジ３８に対して直角にブ
ラケット３９の一端が結合されている。ブラケット３９
には筒状のロータリーユニット４０が結合され、ロータ
リーユニット４０の内部にはブラケット３９を貫通する
テーブル４１と一体に結合した軸４２が軸受４３を介し
て回動自在に支持され、テーブル４１にはダイヤピン４
４とボルト４５とを介して工具台４６が結合されてい
る。そして、工具台４６にグラインダ３７及びカウンタ
ウェイト４７とが結合されている。軸４２の内部にはパ
イプ４８ａが収容され、図４（ｂ）においてパイプ４８
ａの延長であって紙面と直角なパイプ４８ｂとグライン
ダ３７の左端から断面と直角に立ち上がるパイプ４８ｄ
とがパイプ４８ｃを介して接続されている。ロータリー
ユニット４０には、図４（ｂ）に示すように紙面と直角
な方向における相互に離れた位置に一対のエア供給口４
９ａ，４９ｂが設けられる。２つのエア供給口のうちの
いずれか一方にエアを供給すると軸４２にある方向へ付
勢される力が加わってグラインダ３７が軸４２と共に回
動し砥石３７ａが（イ）の位置を占め、他方へエアを供
給すると砥石３７ａが（ロ）の位置を占める。このほ
か、砥石３７ａが（イ）と（ロ）との中間の位置を占め
るようにするため、工具台４６にＶ溝５０を有するスト
ッパ受け５１が固着される一方、フランジ３８にはロッ
クシリンダ５２が固着され、ロックシリンダ５２のロッ
ドの先端にはＶ溝５０へ押圧するためのストッパ５３が
固着されている。

【００１３】次に、斯る溶接ビード削除装置の作用を説
明する。まず、リム１５を回転手段１に取り付けるため
に、ストッパローラ１６を上昇させた状態で、３つのサ
ポート２０のガイド材２２がリム１５の外周の凹部へは
いり込むようにリム１５を一対のローラ８，１０上に載
せ、そのあとにシリンダ１８のロッド１９を下げること
でローラ８，１０とストッパローラ１６との間にリム１
５を挟む。これにより、リム１５はその中心を中心とし
て回転自在に支持されたことになる。

【００１４】次に、シリンダ２４のロッド２７を図１中
の右方へ移動させると、ガイド筒２５に沿ってガイドロ
ッド２６が右方へ移動し、図３に示すようにコロ３２が
リム１５における外周面の凹部の底に当接する。この状
態でモータ１１の出力軸を回転させると、回転力がベル
ト１４を介してローラ８へ伝わり、リム１５が矢印の方
向へゆっくり回転する。図３に示すようにリム１５の溶
接ビード１５ａの上へコロ３２が乗り上げると、アーム
３０がピン３１を中心として時計方向へバネ３３に抗し
て僅かに回動する。この回動したことを、渦電流式変位
センサ３４が、アーム３０と渦電流式変位センサ３４の
先端との距離が大きくなったこととして検出する。渦電
流式変位センサ３４は距離を電圧として出力し、この電
圧をシーケンス内で偏差として出力する。溶接ビード１
５ａの存在により偏差が大きくなってその後に偏差が元
に戻ったら、シーケンスが信号を出してモータ１１が逆
回転し、最大偏差の位置までリム１５の回転が戻った
ら、モータ１１の回転が止まってブレーキがかかる。渦
電流式変位センサからの電圧の偏差をとることで、リム
のゆがみ等の寸法誤差に影響されない位置出しが行え
る。以上のようにして溶接ビード１５ａが検出された
ら、シリンダ２４が動作してビード検出手段２が図１中
の左方へ戻る。

【００１５】次に、図２に示すターンテーブル５が１８
０゜回転し、図２の上部で溶接ビードの検出されたリム
１５が下部へ移動する。ここではロボット３６がグライ
ンダ３７を用いて溶接ビード１５ａを削除する。パイプ
４８ａへエアが供給されると、砥石３７ａが回転する。
ロックシリンダ５２へのエアの供給が停止される一方、
エア供給口４９ａ又は４９ｂへエアが供給されて、例え
ば砥石３７ａが（ロ）の状態で予め教示された手順に従
ってロボット３６がグラインダ３７を動かす。砥石３７
ａはエアの圧力によって付勢され（ロ）の位置を占める
が、何らかの理由によって大きな力を受けると（イ）の
方向へ向かって逃げることとができ、リムの寸法誤差を
吸収できる。エア供給口４９ａ，４９ｂへのエアの供給
をやめてロックシリンダ５２へのみエアを供給すれば、
砥石３７ａを図４（ａ）の状態で保持し、（イ），
（ロ）のいずれの方向へも砥石３７ａを逃がすことがで
きる。この場合の逃げ量は前記の場合の半分になる。こ
のようにしてリム１５の１ケ所又は２ケ所の溶接ビード
を削除する。

【００１６】溶接ビードの削除が終了したら、ターンテ
ーブル５が１８０度回転して元の位置へ戻るので、スト
ッパローラ１６を上昇させてからリム１５を一対のロー
ラ８，１０上から降ろす。

【００１７】図２のようにターンテーブル５上の１８０
度をなす位置に２つの回転手段１ａ，１ｂが設けられて
いることから、いずれかの回動手段に対してリム１５の
取り外しと、新たなリム１５の取り付けと、溶接ビード
の検出との作業を行っているときに、他方の回転手段上
で溶接ビードの削除を同時に行うことができる。

【００１８】なお、本実施例ではリング部材がリムの場
合を示したが、リムに限定されたものではない。また、
削除手段としてグラインダを用いたが、グラインダに限
るものではない。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項１
に係る溶接ビード削除装置によれば回転手段とビード検
出手段と削除手段とで構成するので、溶接ビードの削除
が自動的に行われ、溶接ビードの削除面が均一になる。

【００２０】請求項２に係る溶接ビード削除装置によれ
ば、ターンテーブルの中心に対して点対称の位置に一対
の回転手段を配置したので、一方の回転手段上で溶接ビ
ードの削除作業を行っているときに他方の回転手段への
リムの取り付け，取り外しと他方の回転手段上の溶接ビ
ードの検出作業とが行え、溶接ビードの削除のための作
業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶接ビード削除装置の実施例を示
す正面図。

【図２】本発明による溶接ビード削除装置の実施例を示
す平面図。

【図３】本発明による溶接ビード削除装置の実施例にお
ける要部の説明図。

【図４】本発明による溶接ビード削除装置の実施例にお
ける削除手段に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図。

【符号の説明】

１…回転手段 ２…ビード検出手段 ３…削除手段 ５…ターンテーブル ８，１０…ローラ １１…モータ １５…リム １６…ストッパローラ ２０…サポート ３０…アーム ３２…コロ ３３…バネ ３４…渦電流式変位センサ ３６…ロボット ３７…グラインダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接して形成されたリング部材を回転さ
   せる回転手段と、回転するリング部材の円周方向での溶
   接ビードを検出するためのビード検出手段と、 検出された溶接ビードを削除するための削除手段とで構
   成し、 回転手段は、リング部材をリング部材の内側と外側とか
   ら夫々挾持する二対のローラと、少なくとも何れかひと
   つのローラを駆動するモータとで構成し、 ビード検出手段は回転自在なコロをリング部材へ向かっ
   て付勢する付勢手段とコロの変位を検出する変位センサ
   とで構成し、 削除手段は、ビード検出手段が検出した溶接ビードを削
   除するように構成したことを特徴とする溶接ビード削除
   装置。
2. 【請求項２】 鉛直軸を中心として回転可能なターンテ
   ーブル上に、ターンテーブルの中心に対して点対称とな
   るように一対の回転手段を配置し、一対の回転手段に装
   着されたリング部材のうちの一方にビード検出手段を臨
   ませ、他方に削除手段を臨ませるようにした請求項１に
   記載の溶接ビード削除装置。