JPS605986Y2 - 溶接位置検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は被溶接物の開発となる溶接部位置を検出する
溶接位置検出装置の改良に関するものである。

この溶接位置検出装置によって検出される被溶接物は形
状が、例えばボルトに使用されるばね座金の形状によく
似たもの、つまり一部が切欠かれたＣ字状部材である。

そしてこのＣ字状被溶接物は平鋼など棒部状材を巻取軸
にコイル状に密着して巻き、これを上記巻取軸の軸心と
平行に切断することによって、１庫に多数製作される。

このように製作された被溶接物の切欠き部を溶接してリ
ング状部材を形成するのがこの溶接装置の目的で、一般
に、この種の専用溶接は自動溶接装置に被溶接物が供給
され、自動運転制御によって所望の溶接が行なわれる。

したがって、所定の溶接位置を適確に検出することが必
要となり、この位置の検出不良が発生すると円滑な自動
運転ができなくなる。

ところで、棒部部材をコイル状に巻回し、これを切断し
て得られた上記Ｃ字状の被溶接物は、それぞれ巻回時の
リード量だけ切断部に目違いが形成されるので、この段
差を利用してこれを検出することにより、溶接位置を検
出することができる。

従来この種の装置として第１図、第２図に示すものであ
った。

第１図は溶接位置検出装置の構成を、第２図はその要部
を示したもので、図において、１は一部が切欠かれ、こ
の切欠き部に段差を有するＣ字状の被溶接物、２はこの
被溶接物１を図中矢印Ａの方向に回転させる駆動ローラ
、３は上記被溶接物１を図中矢印Ｂの方向に加圧する加
圧装置で、駆動ローラ２とともに被溶接物１を保持して
いる。

４は上記駆動ローラ２を回動させる駆動装置で、電動機
５と歯車群６とからなり、電動機５の駆動力が複数の歯
車からなる歯車群６を介して上記駆動ローラ２に伝達さ
れる。

７は被溶接物１の溶接部８に形成されている段差を利用
して溶接位置を検出する検出装置で、この検出装置７は
、第２図に示すように機械本体９に固定された粱１０に
摺動自在に保持される軸１１と、この軸１１の上端に設
けられ被溶接物１に当接する傾斜面１３Ａを有する検出
片１３と、上記軸１１に設けられ、この検出片１３と連
動するドッグ１４と、機械本体９に固定され、上記ドッ
グ１４と接触して応答するリミットスイッチなどの検出
器１５と、検出片１３を上方に移動させるよう付勢する
ばね１２とから構成されている。

１６は上記検出装置７の検出信号を受けて溶接部８の位
置を規制する位置決め装置で、この位置決め装置１６は
上記粱１０に固定され、空気圧または油圧などで駆動さ
れるシリンダ・ピストン機構１７と、上記粱１０に摺動
自在に案内され、上記シリンダ・ピストン機構１７と連
結された軸１８と、この軸１８と連動し、溶接部８へ挿
入可能な位置決めケージ１９とから構成されている。

次に動作について説明する。

加圧装置３の加圧力によって駆動ローラ２側に押圧され
ている被溶接物１は駆動ローラ２により回動される。

第３図は被溶接物１が回動されることにより溶接部８を
検出する動作順序を示したもので、同図において、被溶
接物１が回転センサＣを中心基準として回動すると、第
３図ａのように溶接部８の目違いによる段差の先端８Ａ
が検出片１３の傾斜面１３Ａと当接する。

このとき、被溶接物１の段差量αは被溶接物１の板厚ｔ
などにより多少異なるが、例えば、板厚ｔが１４〜２１
ＴｒｇｒＬの場合には被溶接物１製作時のスプリングバ
ックにより５〜９ｍｍ程度になる。

すなわち、段差量αは一般に板厚ｔの１７２弱程度とな
り、この段差量αが検出片１３を押しさげることろでき
るストロークに相当する。

第３図すは被溶接物１の回動について段差先端８Ａと当
接する検出片１３が所定の押しさげ量βだけ押しさげら
れ、検出片１３と連動する検出器１５が溶接部８の検出
を応答する位置を示している。

第３図Ｃは上記検出器１５からの信号を受けた位置決め
装置１６の位置決めゲージ１９が移動し、溶接部８へ挿
入された状態を示している。

なお、これと同時に駆動装置４の運動は停止され、被溶
接物１の回動が停止して溶接部８の位置決め動作は完了
する。

以上のように構成された従来の溶接位置検出装置におい
て、被溶接物１は加圧装置３により加圧力を受けながら
回動するので、駆動ローラ２の軸が外側に傾いたり、被
溶接物１がらせん状態になっていることにより、被溶接
物１が回動するにつれ機械本体９の保持位置から浮きあ
がる場合がある。

第４図はこのような状態を示したもので、破線で示した
正常保持位置にある被加工物１に対し、浮きあがった被
溶接物１を実線で示している。

第４図ａはこの浮きあがり量がγである場合を示してい
る。

このように被加工物１が浮きあがり量γだけ移動すると
、ストッパ（第２図に示すドッグ１４上端がストッパを
兼ねている）により上昇位置が規制されている検出片１
３との間にすき間が生ずることとなり、第４図すに示す
ように被溶接物１が回動腰検出器１５が検出応答すべき
位置に到達しても浮きあがった被溶接物１の段差先端８
Ｂは検出片１３と当接、あるいは所定の押しさげ量βだ
け押しさげることができず、検出器１５が作動しないま
ま、第４図Ｃに示すように被溶接物１の溶接部８はこの
位置決め装置１６位置を通過して回動を続けてしまうこ
ととなる。

すなわち、溶接部８を検出するための条件としては、α
≧β十γ（α：被溶接物の段差量、β：検出器が検出動
作するため検出片の所定押しさげ量、γ：被溶接物の浮
きあがり量）の関係が必要であるが、被溶接物１の浮き
あがり量γがある量より大きくなると、段差量αは所定
の押しさげ量βを得ることができなくなり、検出片１３
が検出器１５を作動させるに必要な所定ストロークだけ
移動できず、検出不能状態を招くものである。

この考案は上記欠点を除去するためになされたもので、
検出不能状態を招く要因となる被溶接物の浮きあがり現
象が発生しても、この浮きあがり量γを吸収することに
より、段差量αが押しさげ量βより大きければ確実に検
出動作できることに着目し、被溶接物に基準面を設定し
、この基準面に追随して移動する接触子を設けるととも
に、自由状態においてこの接触子と検出片とが連動する
ように構成することにより、被溶接物が浮きあがった状
態においても検出片はこの状態における被溶接物の基準
面からの押しさげ量βによって検出器を作動させ、確実
に検出作動できる溶接位置検出装置を提供することを目
的としている。

以下、この考案の一実施例を第５図、第６図について説
明する。

第５図は溶接位置検出装置の要部である検出装置７と位
置決め装置１６の構成を、第６図はこの溶接位置検出装
置の動作順序を示したものである。

これらの図において、検出装置７は以下述べるように、
機械本体９に取付けられた摺動台２０、機械本体９に取
付けられるとともに連結棒２１のプ端を固定する固定台
２２、上記摺動台２０に摺動自在に保持され、かつ連結
棒２１に案内される保持体２３、上記連結棒２１に設け
られ、保持体２３を図中上方に付勢する圧縮ばね２４、
この圧縮ばね２４の付勢力により保持体２３が飛脱しな
いよう受は止めるストッパ２５、上記保持体２９と一体
となって移動するよう設けられ、被溶接物１の下面（基
準面）ＩＡと当接する接触子２６、保持体２３に軸１１
を介して摺動自在に保持されるとともに上記圧縮ばね２
４の付勢力より小さい付勢力の圧縮ばね１２によって付
勢され、傾斜面１３Ａが被溶接物１と当接している検出
片１３、上記軸１１に設けられ、検出片１３と連動する
ドッグ１４、保持体２３に取付板２７を介在させて固定
され、上記ドッグ１４と接触応答するリミットスイッチ
などの検出器１５とから構成されている。

また、位置決め装置１６は従来装置と同様、粱１０に固
定されたシリンダ・ピストン機構１７、粱１０に摺動自
在に案内され、上記シリンダ・ピストン機構１７と連結
された軸１８、溶接部８へ挿入可能な位置決めケージ１
９とから構成されている。

次に動作について説明する。

加圧装置と駆動ローラとの間に供給された被溶接物１の
基準面ＩＡには接触子２６が当接している。

この接触子２６は上記被溶接物１が回動するにつれて浮
きあがり現象が発生すると、圧縮ばね２４の付勢力によ
り保持体２３とともに被溶接物１の基準面ＩＡに追随し
て駆動する。

このように接触子２６の移動に伴って保持体２３も移動
するので、この保持体２３に取付けられている。

検出片１３やドッグ１４、および検出器１５も保持体２
３と連動して移動する。

いま、第６図ａに示すように被溶接物１が回動し、検出
片１３の傾斜面１３Ａが溶接部８の段差先端８Ａに達し
た状態において、接触子２６は被溶接物１の基準面１Ａ
に当接しているので、検出片１３は上記被溶接物１の浮
きあがり現象と関係なく確実に上記段差先端８Ａから段
差量αを維持して当接することとなる。

さらに、被溶接物１の回動かすすむと第６図すに示すよ
うに、段差先端８Ａが検出片１３を押しさげ、やがてド
ッグ１４が検出器１５を応答動作させる位置まで移動す
る。

すなわち、接触子２６が被溶接物１の浮きあがり現象の
有無と関係なく被溶接物１の基準面ＩＡと当接するよう
移動し、耳白状態においてこの接触子２６と連動する検
出片１３が、この基準面ＩＡから押しさげ量βに相当す
るストロークだけ押しさげられ、検出器１５を作動させ
ることにより、浮きあがり量γを吸収することができる
。

なお、第７図に示すように、被溶接物１を保持し、回動
する駆動ローラ２の形状を図において上方が太く、下方
が細いテーパ状とすれば被溶接物１の浮きあがり現象を
減少させることができ好適である。

このとき、テーパ角度が大きいと加圧装置３と駆動ロー
ラ２との間に被加工物１が食い込むことがあるし、また
テーパ角度が小さいと浮きあがりに対する効果が小さい
ので、被溶接物１の形状、径の大小などにより適当なテ
ーパ角度のものを用いることに要する。

また、上記実施例における被溶接物１は角鋼、丸鋼など
の棒状があるいは板状部材であってもよく、その形状も
Ｃ字状に限らず、切欠き部を有するものであれば上記実
施例の装置によって溶接位置を検出することができる。

なお、上記実施例では被溶接物１の切欠き部によって検
出片１３が押しさげられ、検出器１５を作動させる装置
について説明したが、被溶接物１が回動し、被溶接物１
の切欠き部が検出片１３位置に到達すると上記検出片１
３がこの切欠き部に突入動作を利用することにより検出
器１５を作動させる装置としてもよく、さらに上記検出
器１５は、ドッグ１４によって作動されるリミットスイ
ッチのほか、差動変圧器、リードスイッチ、光あるいは
磁力による検出装置など検出片１３の所定移動量を検出
して作動するものであればよいことはいうまでもない。

以上のようにこの考案は、切欠き状の溶接部を有し、移
動する被溶接物の外面（基準面）に追随して移動当接す
る溶接子を設け、被溶接物の位置の変化をこの接触子に
より検出してその位置変化量に応するだけ検出器の位置
を補正するようにしたので、被溶接物の基準面位置が変
動しても、この変動位置を新しい基準とし、新しい基準
位置からの検出片の移動によって確実に検出器を応答作
動させることができる効果がある。

なお、この考案装置は例えば従来装置を改造する場合、
被溶接物の駆動装置など主要部分は従来のものを使用し
、検出装置部分だけを変更すればよく、容易に改造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接位置検出装置の構成を示す斜視図、
第２図は第１図の要□部正面図、第３図ａ、 ｂ、 ｃ
、第４図ａ、 ｂ、 ｃはそれぞれ従来装置の検出動作
順序を説明する図、第５図はこの考案の一実施例による
溶接位置検出装置の要部正面図、第６図ａ、 ｂはこの
考案装置の検出動作順序を説明する図、第７図はこの考
案の他の実施例を示す正面図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、１
は被溶接物、２は駆動ローラ、７は検出装置、８は溶接
部、１３は検出片、１４はドッグ、１５は検出器、１６
は位置決め装置、１９は位置決めゲージ、２６は接触子
である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）切欠き状の溶接部を有する被溶接物を移動させる
   駆動装置、上記被溶接物の外面に当接摺動し、上記溶接
   部に対応位置すると移動する検出片、この検出片が上記
   被溶接物の溶接部に対応位置して移動するとその検出片
   の移動を検出し、それにより上記溶接部の位置検出信号
   を発する検出器、上記検出片が当接する被溶接物の外面
   に接触して被溶接物の位置を検知し、その検知された被
   溶接物の位置に応じて上記検出器の位置を補正する接触
   子とを備えてなる溶接位置検出装置。
2. （２）駆動装置はテーパ状外周面を有する被溶接物駆動
   ローラを備えていることを特徴とする上記第１項記載の
   溶接位置検出装置。