JPS60148675A - 伸縮ア−ム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、溶接機の溶接トーチの保持などに利用される
伸縮アームに関し、さらに詳しくはホルダー及びこれに
スライド可能に嵌合されるスライドパイプを角パイプに
より構成し、送りねじ及びナツトによってスライドパイ
プを軸方向に移動できるようにした伸縮アームに関する
。

従来技術 自動溶接機において、その溶接トーチを溶接部に対する
位置を調整可能に保持する手段として伸縮アームが利用
されている。

第１図及び第２図は、この種の従来の伸縮アームを示す
もので、ｌは鋳物からなる筒形のハウジングで、断面形
状が略Ω状断面を有する半割体２と、断面形状が略Ｖ状
の半割体３とからなり、これら半割体２．３は、その両
側の取付部２ａ、２ａと３ａ、３ａとを互いにポルト４
により締付けることによって一体化され、半割体２．３
により形成されるガイド孔５内には、その断面形状と同
じ断面形状を有するアーム部材６が長手方向にスライド
可能に嵌合されている。上記アーム部材６にはその一端
面に開口する有底孔６ａが形成され、その開口部にナツ
ト７が固定されている。そして、そのナツト７には送り
ねじ８が螺合され、該送りねじ８の外方端部は半割体２
．３の一端面に固着したブラケット９に回転可能に支持
されているとともに、送りねじ８のブラケット９外に突
出された端部にはハンドル１０が固着されている。

上記構成の伸縮アームにおいて、アーム部材６のハウジ
ングｌから外部へ突出した端部には、図示しない溶接ト
ーチ等が把持手段を介して取付けられるものであり、こ
の溶接トーチの溶接部に対する位置を調整する場合は、
伸縮アームをトーチスタンド等に設置した状態において
、ハンドル１０を左または右に回転操作する。即ち、ハ
ンドル１０を回転すると、これと−緒に回転する送りね
じ８とナツト７とのねじ作用によってアーム部材６が第
１図の矢印Ｘ方向にスライドし、これにより溶接部に対
するトーチの位置が調整されることになる。

しかしながら、上記のような従来の伸縮アームのハウジ
ングｌは鋳物から成形されるため、伸縮アームが重く、
かつ、比較的大型化してしまうほか、アーム部材６が嵌
入されるガイド孔５の内面等を表面加工しなければなら
ず、その表面加工領域も多く、加工コストが高くなる問
題がある。さらにアーム部材６をスムーズにスライド動
作させるためには、ガイド孔５の内面とアーム部材６の
外周面間にはある程度の隙間を生じさせておかなければ
ならないため、ハウジング１とアーム部材６との間にガ
タッキが生じ、トーチ等の安定した支持ができない欠点
があった。

発明の目的 本発明は上記従来の問題を解決したもので、その目的と
するところは、スライドパイプのガタをなくし、機構の
小型軽量化を図るようにした伸縮アームを提供すること
にある。

発明の構成 上記目的を実現するために本発明の伸縮アームは、角パ
イプを所望長さに切断してなるホルダーと、該ホルダー
内に挿入され上記角パイプより綱紀ホルダーの内面と上
記スライドパイプの外面間に装着され上記スライドパイ
プを一上記ホルダーの長手方向に滑動可能に支持する案
内滑材と、上記スライドパイプにナツトを介して螺合さ
れ、送り動作により回転される送りねじとを備えたこと
を特徴とするものである。

発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第３図乃至第５図は本発明の伸縮アームの第１の実施例
を示すもので、２０は断面正方形の角パイプを所望長さ
に切断してなるホルダー、２１は該ホルダー２１の角パ
イプより十分に細い断面正方形の角パイプを所望の長さ
に切断したものからなるスライドパイプであり、該スラ
イドパイプ２１は上記ホルダー２０内に同心状に挿入さ
れ、スライドパイプ２１の挿入側におけるホルダー２０
の内面とスライドパイプ２１の外面との４つの間隙には
案内滑材２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄが夫々２つ
づつ介在されており、これによりスライドパイプ２１が
ホルダー２０にその長手方向に沿ってスライド可能に保
持されている。

上記案内滑材２２ａ〜２２ｄは滑性及び弾性のあるテフ
ロン材等から円盤状に成形され、ホルダー２０との接合
面には突部２３ａ〜２３ｄが一体に形成されている。該
突部２３ａ〜２３ｄはホルダー２０に穿設された孔２４
ａ〜２４ｄに係合されることによってホルダー２０に固
定するようになっており、また、各案内滑材２２ａ〜２
２ｄのスライドパイプ２１との摺接面の縁部を斜めにカ
ットして面取りがなされている。これは、スライドパイ
プ２１をホルダー２０に固着された案内滑材間に挿入す
ることを容易にするためである。

また、各案内滑材２２ａ〜２２ｄの厚さはホルダー２０
とスライドパイプ２１間の隙間ｄより僅かに大きくされ
ており、スライドパイプ２１を案内滑材２２ａ〜２２ｄ
間に押込んだときに、案内滑材２２ａ〜２２ｄを圧縮変
形させ、これによりスライドパイプ２１をガタッキなく
安定に保持することができるようになっている。

上記スライドパイプ２１のホルダー内に挿入された側の
端部にはナツト２５が固着されており、このナツト２５
に送りねじ２６が螺合されている。上記送りねじ２６の
スライドパイプ２１外に突出された側の端部は螺溝が形
成されていない軸部２６ａとされ、ホルダー２０の後端
に固着した蓋板２７に回転可能に軸支されている。そし
て、軸部２６ａの蓋板２７から突出する端部には送りね
じ２６を回転操作用のハンドル２８が取付けられ、また
、上記スライドパイプ２１の外端には溶接トーチなどを
把持するための把持金具２９が一体的に設けられている
。

上記把持金具２９はスライドパイプ２１の先端に溶接な
どの手段により一体的に固着した固定座３０と、この固
定座３０の両端に貫通して取付けられたポルト３１．３
１と、該ポルト３１．３１に螺合した締付は用の蝶ナツ
ト３２．３２と、押え金具３３とから構成され、上記固
定座３０に形成したＶ溝３０ａと押え金具３３の７字部
３３ａ″の間に被把持体３４を挾んで螺ナツト３２．３
２により押え金具３３を締付けることで被把持体３４を
把持固定するようになっている。

３５は上記ホルダー２０のスライドパイプ突出開口端に
取付けたゴム材等からなるカバーであり、このカバー３
５はホルダー２０内への塵埃の侵入を防止するとともに
、スライドパイプ２１が貫通するカバー３５の開口縁３
５ａをスライドパイプ２１の外周面に摺接することによ
り、スライドパイプ２１の外周面に付着した塵埃を掻き
取るスクレーパの機能も発揮する。また、３６は上記送
りねじ２６のスライドパイプ挿入先端部にそれと直交す
る向きに取付けた抜は止めピンであり、ナツト２５と係
合することによりスライドパイプ２１から送りねじ２６
が抜けるのを防止するものである。

上記のように構成された本実施例の伸縮アームにおいて
、ハンドル２８を第４図の矢印Ａ方向に回転操作するこ
とにより送りねじ２６とこれに螺合するナツト２５のね
じリードによってスライドパイプ２１が第４図の矢印Ｂ
方向にスライドされ、伸縮アームは伸長することになる
。また、ハンドル２８を第４図の矢印Ａと逆方向に回転
操作すれば、スライドパイプ２１は矢印Ｂと逆の方向に
スライドされ、伸縮アームは縮小することになる。従っ
て、スライドパイプ２１の先端に把持金具３５で保持さ
れた被把持体３４、例えば溶接トーチの溶接部位に対す
る位置を調整できることになる。

上記のような本実施例においては、伸縮アームを構成す
るホルダー２０及びスライドパイプ２１を、角パイプを
所望長さに切断したものから形成するものであるため、
従来の鋳物成形品のような機械加工が不要となり、これ
に伴いホルダー及びスライドパイプの製作が容易で安価
にでき、しかも成形材が角パイプであるため、伸縮アー
ムの軽量化及びコンパクト化が可能になるほか、機械構
造的にも丈夫なものとすることができる。

また、スライドパイプ２１は滑性及び弾性のあるテフロ
ン等の案内滑材２２ａ〜２２ｄによってホルダー２０内
にスライド可能に案内支持されるため、スライドパイプ
２１にガタがなく、安定した伸縮操作ができ、かつ溶接
トーチ等の支持が安定し、その調節位置精度も向上でき
る。

第２の実施例 第６図乃至第８図は本発明の伸縮アームの第２の実施例
を示すものである。

この実施例においては、８個の案内滑材のうち４個の案
内滑材２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを第７図に示す
ようにホルダー２０の先端側内面の四辺に第１の実施例
（第５図）と同様の手段、即ち突部２３ａ　〜２３ｄを
孔２４ａ　〜２４ｄに係合することで取付け、そして他
の４個の案内滑材２２ａ′、２２ｂ′、２２０′、２２
ｄ′をスライドパイプ２１の挿入端部の四辺外面にそれ
ぞれ取付ける。このときの取付は、例えば、案内滑材２
２ａ’　〜２２ｄ’に設けた突部２３ａ’　〜２３ｄ′
をスライドパイプ２１に穿設した孔３７ａ〜３７ｄに係
合することにより行なわれる。

なお、本実施例において、第１の実施例と同一部分には
同一符号を用いる。

上記のようなスライドパイプ２１の案内支持方式におい
ては、スライドパイプ２１のストロークが大きく、距離
の長い伸縮アームに有効となる。

また、この実施例においても上記第３図の場合と同様な
効果が得られることは勿論である。

第３の実施例 第９図はスライドパイプの移動操作なモータにより行な
うようにした本発明のさらに第３の実施例を示すもので
ある。この第９図において、第３図乃至第５図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分
を重点的に述べる。

本実施例においては、ホルダー２０内の後端部にブラケ
ット３８を固着し、該ブラケット３８により送りねじ２
６の軸部２６ａを軸支する。そして、ホルダー２０の後
端に取付けた蓋板２７の外面にはモータ３９を取付ける
とともに、その回転軸３９ａを蓋板２７を貫通してホル
ダー２０内に突出させ、この回転軸３９ａの突出端とＬ
配送りねじ軸部２６ａの突出端とをカップリング４０に
より互いに連結したものである。

本実施例において、モータ３９を正回転又は逆回転させ
れば、その回転は、回転軸３９ａ、カップリング４０を
介して送りねじ２６に伝達され、そして送りねじ２６に
螺合するナツト２５によりスライドパイプ２１は矢印方
向に移動されることになる。このようなモータ３９付き
の伸縮アームにあっては、スライドパイプ２１に保持さ
れた溶接トーチの溶接部位への位置調節が自動化でき、
自動溶接機に好適となる。しかし、自動溶接機に限らず
、種々のものに適用でき、例えばポテンシオメータ、エ
ンコーダにも適用できる。

なお、上記第３の実施例では、モータ３９の回転軸３９
ａと送りねじ２６とをカップリング４０により連結する
方式について説明したが、送りねじ２６をモータ回転軸
３９ａに直結する構造とし１ でも良い。この場合は、ブラケット３８が不要となる。

第１０図及び第１１図は第９図に示した本発明の第３の
実施例の変形例を示すもので、ナツトを含むスライドパ
イプが送りねじのねじ部一杯に後退された状態でさらに
モータが回転し続けてもモータが焼損することがないよ
うにする保護手段を設けたものである。

即ち、第１０図に示すように送りねじ２６のモータ連結
端部にナツト２５が空まわりするねじ無し部２６ｂを形
成し、そしてホルダー２０の蓋板２７の内面にはコイル
ばね４１をモータ３９の回転軸３９ａと直結された軸部
２６ｂに対して外嵌状で且つ同心に固定する。上記コイ
ルばね４１のフリー状態での長さは、その先端がねじ無
し部２６ｂの一部とオーバラップする長さを有している
。

上記構成の伸縮アームにおいて、モータ３９により送り
ねじ２６が矢印Ａ方向に回転されると、送りねじ２６と
螺合するナツト２５によりスライ２ ドパイブ２１が第１０図の矢印Ｃ方向に移動される。そ
して、ナツト２５が送りねじ２６の端に達した後もさら
にモータ３９が矢印Ａ方向に回転されると、ナツト２５
は送りねじ２６のねじ部分から外れ、第１１図に示す如
くコイルばね４１に抗してねじ無し部２６ｂに位置され
る。このため、ナツト２５は送りねじ２６に対してフリ
ーとなり、送りねじ２６が矢印Ａ方向に回転されてもス
ライドパイプ２１は矢印Ｃ方向へ移動しなくなる。即ち
、スライドパイプ２１が後違端に達してもこれが送りね
じ２６の回転を拘束することがなく、従って、モータ３
９は回転を続行しモータ３９が通電状態のまま停止され
ることによる焼損を未然に防止することができるのであ
る。

また、ナツト２５が送りねじ２６のねじ無し部２６ｂに
位置されている状態において、モータ３９により送りね
じ２６が矢印Ａと逆の方向に回転されると、ナツト２５
がコイルばね４１の押圧力を受けているため、送りねじ
２６の矢印Ａと逆方向の回転に伴ないナツト２５が送り
ねじ２６と直ちに螺合し、スライドパイプ２１を矢印Ｃ
と逆の方向に移動させることになる。

上述のような第１Ｏ図及び第１１図の変形例においては
、スライドパイプ２１が後退端に達した後もモータ３９
が回転しても、これを拘束することがなく、モータ３９
を通電状態で停止上することに伴なう焼損を未然に防止
することができるのである。また、この実施例において
も上記第３図の実施例と同様な効果を発揮できることは
勿論である。

なお、上記実施例において、モータをホルダーの後退面
に配置したものについて説明したが、これに限らず、ホ
ルダーの後端側側面にモータを配置し、適宜な手段によ
りモータの回転を送りねじに伝達するようにしてもよい
。このようにすれば、伸縮アームの全長を短くすること
ができ、装置をコンパクトにすることができる。

第４の実施例 第１２図及び第１３図はホルダーの防塵カバーの機能を
案内滑材に持たせた場合の本発明の第４の実施例を示す
ものである。

本実施例においては、ホルダー２０の先端内面に取付け
られる案内滑材４２ａ〜４２ｄを扁平で断面形状が台形
となるように成形し、そして互いに隣接する案内滑材４
２ａ〜４２ｄの傾斜面が互いに接触するようにする。

本実施例によれば、ホルダー２０の先端開口が第１３図
に示す如く案内滑材４２ａ〜４２ｄによって完全に閉鎖
されるため、ホルダー２０内への塵埃の侵入を防止する
ことができることになる。

使用例 第１４図及び第１５図は本発明の伸縮アームを用いて溶
接トーチ等の被把持体を三次元の方向に位置調整できる
ようにした使用例を示すものである。この第１４図及び
第１５図において、４３はモータ３９により自動操作さ
れるＸ軸用の伸縮アーム、４４はハンドル２８により操
作されるＹ　５ 軸周の伸縮アーム、４５は同じくハンドルで操作される
Ｘ軸用の伸縮アームであり、上記Ｘ動用伸縮アーム４３
は取付金具４６によりトーチスタンド等の機器に取付台
４７を介して水平に固定されている。また、上記Ｘ動用
伸縮アーム４３のスライドパイプ２１の先端には把持金
具２９によって上記Ｙ軸用伸縮アーム４４が垂直に取付
けられており、さらにＹ動用伸縮アーム４４のスライド
パイプ２１の先端には把持金具２９によって上記Ｚ軸周
伸縮アーム４５がＸ軸用伸縮アーム４３と直角となるよ
う水平に取付けられている。上記Ｚ軸周伸縮アーム４５
のスライドパイプ２１の先端には把持金具２９によって
トーチ支持部材４８がその軸部４８ａにて該軸部を中心
として方向を３６０″範囲で可変できるように取付けら
れているとともに、支持部材４８の下端には取付金具４
９によって被把持体、例えば溶接トーチ３４が保持され
ている。

上記構成のユニットにおいて、Ｘ軸用伸縮アーム４３の
モータ３９を正逆回転させれば、スライ６ ドパイブ２１はＸ軸方向に移動され、また、Ｙ動用伸縮
アーム４４のハンドル２８を回転操作すれば、そのスラ
イドパイプ２１はＹ軸方向に移動されることになり、さ
らにＺ軸周伸縮アーム４５のハンドル２８を回転操作す
れば、そのスライドパイプ２１はＸ軸方向に移動される
ことになり、溶接トーチ３４の溶接部位に対する位置を
三次元調整することができるのである。

なお、上記各実施例ではスライドパイプ２１をホルダー
２０内に案内支持する案内滑材の数を総計８個の場合に
ついて述べたが、８個以上用いても良い。

発明の詳細 な説明した通り本発明の伸縮アームは、角パイプを所望
長さに切断してなるホルダーと、該ホダーの内面と上記
スライドパイプの外面間に装着され上記スライドパイプ
を上記ホルダーの長手方向に滑動可能に支持する案内滑
材と、上記スライドパイプにナツトを介して螺合され、
送り動作により回転される送りねじとを備えたことを特
徴とするものである。

従って、スライドパイプをガタッキなく容易に保持する
ことができ、かつ角パイプの利用により機械加工が不要
で製作の容易な伸縮アームを低コストで提供できるほか
、小型化、軽量化も可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の伸縮アームを示す斜視図、第２図はその
縦断面図、第３図は本発明伸縮アームの第１の実施例を
示す平面図、第４図は第３図の■−ＩＶ線に沿う断面図
、第５図は同じく第３図のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図、
第６図は本発明伸縮アームの第２の実施例を示す縦断面
図、第７図は第６図の■−■線に沿う拡大断面図、第８
図は同じく第６図の■−■線に沿う拡大断面図、第９図
は本発明伸縮アームの第３の実施例を示す縦断側面図、
第１０図は本発明伸縮ア”−ムをモータで駆９ 動するようにした変形例を示す縦断面図、第１１図はそ
の動作説明図、第１２図は本発明伸縮アームの第４の実
施例を示す要部の断面図、第１３図は第１２図の刺−Ｘ
［［ｌ線に沿う端面図、第１４図は本発明の伸縮アーム
を利用して三次元移動を可能にした伸縮アームユニット
の側面図、第１５図はその正面図である。 符号の説明 ２０・・・ホルダー、 ２１・・・スライドパイプ、 ２２ａ　〜２２ｄ、２２ａ’　〜２２ｄ”＊＊＊案内滑
材、２５・・・ナツト、 ２６・拳拳送りねじ、 出　願　人　鈴　木　兼　吉 ０ 第８図 −３６９− 第１１図 第１２図 第１３図 ２Ｃ 手続補正書（自発） 昭和５９年　２月２７日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特　詐　願　第６０７０号２、発明の名称 伸縮アーム ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都調布市西つつじケ丘１丁目３番地３０ 氏名　鈴　木　兼　吉 ４、代　理　人 住所　東京都中央区入船３丁目　１番１０〜４０１号明
細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 ■ （１）明細書第１頁下行目、ｒ３５Ｊを「２９」に訂正
する。 （２）明細書第１２頁下から５行目、「にも」を「を取
り付ければ、一般産業用電動アームとして多方面に」に
訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）角パイプを所望長さに切断してなるホルと、上記
   ホルダーの内面と上記スライドパイプの外面間に装着さ
   れ上記スライドパイプを上記ホルダーの長手方向に滑動
   可能に支持する案内滑材と、上記スライドパイプにナツ
   トを介して螺合され、送り動作により回転される送りね
   じとを備えたことを特徴とする伸縮アーム