JPS6113918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に長尺の被加工物に対しても容易
に対応できる自動溶接装置に関する。

従来の自動溶接装置は、トーチ取付具を含む本
体並びに被加工物取付具をいずれも床板に固定し
て据え付けているため、トーチ取付具の動作範囲
を越えるような長尺の被加工物を溶接する場合、
その都度被加工物を取り外して取り付け直したり
しなければならない。この場合、被加工物の取り
付け直し作業時間だけ自動溶接装置の運転を一旦
停止させなければならないので作業能率が低下
し、また溶接熱のこもつた重量の大きい被加工物
を取り外し・取り付け直しする際クレーン等を使
用しなければならないため手間がかかる上危険な
作業を伴なうという欠点がある。長尺の被加工物
を取り付け直しせずに溶接を行なうために、トー
チ取付具の動作範囲を大きく余裕をもたせること
も考えられるが、装置全体が大きくなるため設備
費が高価となる上、トーチ取付具の位置決め精度
の低下により溶接結果に悪影響を及ぼすという欠
点が生じる。

本発明は前述事情に鑑み、トーチ取付具を含む
本体と被加工物取付具の何れか一方または双方を
適宜台車により移動可能とするとともに、該台車
の移動ストロークの双方の和およびトーチ取付具
の被加工物長手方向への水平移動ストロークは最
大被加工物長さのほぼ1/2となし、該台車はそれ
ぞれ両移動終端において正確に位置決めする機構
を設け、これらの動作を一連の動作として制御装
置のプログラムに組込むことによりトーチ取付具
自体の動作範囲および台車移動ストロークを特別
大きくすることなく、また途中、装置の運転を停
止させることなく長尺の被加工物の溶接作業を能
率良く安全に行なうことのできる自動溶接装置を
提供するものである。

図の実施例につき詳述する。説明の便宜上第１
図において左・右をそれぞれ左方・右方と称し、
第２図において左・右をそれぞれ前部（方）・後
部（方）と呼称する。

１は床面２に据え付けた矩形状の台枠、３は前
記台枠１上全面に渉つて載置固定した基台で、該
基台３上に後述の装置・機器類等をすべて設置し
てある。

４，４′は前記基台３の中央後部に左右離間し
て立設した柱で、該両柱４，４′間には梁５が架
設してある。６は前記梁５に袴座し該梁５に沿つ
て左右方向水平（矢印Ｘ方向）に移動可能とした
移動体、７は前記移動体６の上部に嵌挿して前後
方向水平（矢印Ｙ方向）に移動可能として水平ア
ーム、８は前記水平アーム７の前部に嵌挿して垂
直方向（矢印Ｚ方向）に上下動可能とした垂直筒
体、９は前記垂直筒体８の下端に取り付けられて
垂直軸Ｌの周り（矢印ψ方向）に回転可能とした
トーチ取付具、１０は前記トーチ取付具９先端に
取り付けられたトーチで、該トーチ１０の取付位
置及び取付角度は溶接方法や被加工物Ｗの形状等
により適宜決められる。該トーチ１０は前記移動
体６・水平アーム７・垂直筒体８・トーチ取付具
９等から成る本体によりＸ・Ｙ・Ｚ・ψ方向の移
動が可能となつている。

１１は前記柱４，４′前面を左右方向に横行し
得るごとく設けた台車で、左右端において前後方
向に可回転に貫通支持した回転軸１２，１２′の
両端にそれぞれ鍔付車輪１３，１３，１３′，１
３′を固定し、前記基台３上前後離間して敷設し
たＨ形横行レール１４，１４に転動可能に係合さ
せ、前記台車１１の右端後側面に据え付けた正・
逆転モータ１５の駆動により無端チエン１６を介
して前記右側の回転軸１２′に固定したスプロケ
ツト１７を回転せしめて、前記横行レール１４に
沿つて左右方向へ走行させるごとくしてある。

１８，１８′は前記台車１１上に左右離間・対
向して据え付けた一対の被加工物取付具で、互い
に向き合う側に円板状の被加工物取付板１８ａ，
１８a′を備え、このうち左側の取付板１８ａを自
由回転となし、右側の取付板１８a′は背面に設置
した正・逆転モータ１８b′の駆動により垂直面内
において中心まわり（矢印θ方向）に回転させる
ごとくしてある。前記両被加工物取付具１８，１
８′間距離は前記両柱４，４′間距離のほぼ２倍と
なし、前記台車１１が右行位置にあるときは第１
実線で示すごとく左側の取付具１８が左側の柱４
の前面に配置され、また左行位置にあるときは、
第１図２点鎖線で示すごとく右側の取付具１８′
が右側の柱４′の前面に配置されるごととくして
ある。しかして前記取付具１８ａ，１８a′間に把
持された被加工物Ｗは、前記台車１１が左・右位
置にあるとき、それぞれ右半分が溶接可能とな
る。

１９，１９は前記基台３の左・右端に設置し前
記台車１１をそれぞれ左行・右行位置の正規位置
に固定するための位置決め装置で、左右対称に配
置した同一の構成となつている（従つて、右側の
位置決め装置１９についてのみ詳述する）。２０
は中央側部を支点に上下方向に自在となるごとく
ブラケツト２１及び支承ピン２２を介して基台３
に据え付けたエヤーシリンダで、台車１１側に向
けたロツド２３先端に掛け金２４を取り付けてお
り、該掛け金２４の先端部には前後方向に貫通支
持した軸２５の両端にローラ２６，２６を軸着し
てある。２７，２７′は前記エヤーシリンダのロ
ツド２３先端における基台３に取り付けた前後一
対のＬ形案内金具で、垂直板上方には台車１１に
向うにしたがい上方に傾斜する長穴２７ａ，２７
a′を削設し、該長穴２７ａ，２７a′には前記ロー
ラ２６，２６を転動可能に係合させてある。

２８は台車１１の左・右端面中央下部に突設し
た細長い爪部材で、先端には上向きに係合爪２８
ａを突出形成してある。２９は前記エヤーシリン
ダ２０下方の基台３に固定したストツパである。

しかして前記位置決め装置１９は、エヤーシリ
ンダ２０のロツド２３の伸長状態においてローラ
２６，２６が長穴２７ａおよび２７a′の上部位置
にあつてシリンダを上方に傾け、掛け金２４の先
端に形成させた引掛け爪２４ａを上方に逃がし、
台車１１側の爪部材２８の通過を自由ならしめる
ごとくなつている。

また台車１１の固定を行なう際は、台車１１の
移動により爪部材２８が前述エヤーシリンダロツ
ド２３の伸長状態における引掛け爪２４ａ下方を
通過したストツパ２９手前において停止すると、
エヤーシリンダ２０がロツド２３を短縮方向に作
動し、引掛け爪２４ａと爪部材の係合爪２８ａと
の係合により台車１１をともにストツパ２９方向
にさらに移動させ、該ストツパ２９と係合爪２８
ａとが接触した位置で停止して台車１１の位置決
めを行なう。

次の台車１１の反対方向への移動に際しては、
先ず前述係合状態にある側の位置決め装置１９の
解除を行なつた後台車１１の移動を開始する。

３０，３１，３２はそれぞれ第１・第２・第３
リミツトスイツチで、このうち第１・第２リミツ
トスイツチ３０，３１はエヤーシリンダ２０の側
部の基台３に左右適宜離間して配設され、台車１
１の左・右端面下部に突設した適宜長さの棒状の
ストライカ３３と係合して、それぞれモータ１５
に対する駆動停止とエヤーシリンダ２０の作動用
タイマー（図示せず）の作動、及び爪部材２８先
端がストツパ２９に当接したこと即ち台車１１の
位置決め固定を検知して溶接動作の開始許可の信
号を発するごとくしてある。また第３リミツトス
イツチ３２は前記案内金具２７，２７′の上面に
配設し、前記掛け金２４が上部位置に移動した際
該掛け金２４上面に固定したストライカ３４に係
合して台車１１の横行動作許可の信号を発するも
のである。

３５，３５はそれぞれ前後一対の凸状彎曲板３
５ａを対向させて前記台車１１の下面左・右中央
部に取り付けた前後方向位置決め機構で、前記各
対の彎曲板３５ａ，３５ａによつて形成される案
内通路Ｐは中央に狭小通路部Paを有しこれより
左・右に漸次幅広くしてある。３６，３７，３
８，３９は前記基台３上に等間隔に離間して軸支
した自在回転ローラで、前記台車１１が右行位置
に達したとき（第１図実線）前記自在回転ローラ
３，７，３９が、また左行位置に達したとき（第
１図二点鎖線）は回転ローラ３６，３８がそれぞ
れ前記前後方向位置決め機構３５の狭小通路部
Paに係合して台車１１の前後方向の位置規制を
行なうごとくしてある。

次に本実施例における作用を説明する。台車１
１が右行位置に位置決め固定された状態（第１図
実線）で、被加工物取付具の取付板１８ａ，１８
a′間に適宜冶具（図示せず）を介して被加工物Ｗ
を固定する。別個に設けた遠隔制御装置（図示せ
ず）にはマイクロコンピユータを内蔵しており、
これには被加工物Ｗの左半分に対する溶接動作
（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ψ，θ方向の位置決め及び溶接電
流等）、右側の位置決め装置１９による台車１１
の位置決め固定の解除、台車１１の左行動作、左
側の位置決め装置１９による台車１１の位置決め
固定、被加工物Ｗの右半分に対する溶接動作、左
側の位置決め装置１９による台車１１の位置決め
固定の解除、及び台車１１の右行の一連の動作が
すべてプログラムしてある。従つて前記遠隔制御
装置の始動釦（図示せず）を一旦操作すると、先
ず第１図の実線で示すごとく、台車１１が右行位
置に位置決め固定された状態において被加工物Ｗ
の左半分に対する溶接動作が行なわれる。前記溶
接動作が終了すると、右側のエヤーシリンダー２
０が作動してロツド２３を伸長させ、引掛け爪２
４ａを係合爪３０ａから離脱させるとともに掛け
金２４を高位置に傾動退避させる。このときスト
ライカー３４が第３リミツトスイツチ３２に係合
してモータ１５を左行方向に駆動させる。前記モ
ータ１５の駆動により台車１１は左行を開始し、
この左行動作に伴ない右側の前後方向位置決め機
構３５はそれぞれ自在回転ローラ３７，３９との
係合を脱する。

前記台車１１が左側の位置決め装置１９に接近
する際、先ずストライカー３３が第１リミツトス
イツチ３０に係合すると、モータ１５は駆動が停
止される。しかし乍ら該台車は惰性でなおも左行
して案内板２７，２７′間を進み、爪部材２８先
端がストツパ２９手前に達した付近で完全に停止
する。前記第１リミツトスイツチ３０の作動によ
り同時に別に設けたタイマーが作動し、前記台車
１１の停止に前後して左側のエヤーシリンダ２０
が作動を開始してロツド２３を短縮する。これに
より掛け金２４が長穴２７ａ，２７a′に沿つて斜
めに下降し、引掛け爪２４ａが係合爪２８ａと係
合の後は台車１１をともに移動させて係合爪２８
ａとストツパ２９の当接によつて前記エヤーシリ
ンダ２０のロツド２３の短縮動作が停止されて台
車１１の位置決めが行なわれる。この時、ストラ
イカ３３が第２リミツトスイツチ３１に係合して
溶接動作開始許可の信号を発する。一方、前記台
車１１の最終引き寄せ段階において、前後方向位
置決め機構３５は狭小通路部Paで自在回転ロー
ラ３６，３８に係合して、台車１１は前後方向の
位置決めも行なわれる。

前述のごとく台車１１が左行位置において左右
及び前後方向の位置決め固定を完了すると、前記
第２リミツトスイツチ３１からの前記信号に応答
して前記被加工物Ｗの右半分に対する溶接作業が
開始され、該溶接作業が終了すれば、前記左側の
位置決め装置１９は台車１１に対する位置決め固
定を解除し、台車１１を右行位置に復帰させ、こ
こで再び台車１１を位置決め固定し、被加工物取
付具１８，１８′から溶接済みの前記被加工物Ｗ
を取り外す。これで一連の溶接作業の１サイクル
を終了し、次のサイクルは新たに被加工物Ｗを被
加工物取付具８，１８′に取付け、前記始動釦の
操作より始まる。

尚、前述実施例では、被加工物取付具１８，１
８′を台車１１に載置して移動可能としたが、前
記被加工物取付具１８，１８′を基台３に固定す
るとともに本体を具備した柱４，４′を台車に載
置して移動可能としてもよく、また前記被加工物
取付具１８，１８′と柱４，４′の双方共別個に移
動し得る台車に載置してもよい。いずれにして
も、台車移動ストロークの双方の和およびトーチ
取付具９の被加工物長手方向への水平移動ストロ
ークは最大被加工物長さのほぼ1/2とすればよ
い。また、被加工物取付具１８，１８′の取付位
置は被加工物長さに応じ適宜間隔を狭めて固定し
得るごとくなすものとする。さらに両被加工物取
付具１８，１８′を柱４，４′間において前後に離
間して配置し、被加工物取付具と柱４，４′の何
れか一方または双方を台車に載置して移動可能と
しても同様に実施することができる。

以上のごとくして成る本発明装置は、トーチ取
付具を含む本体と被加工物取付具の何れか一方ま
たは双方が、両端２地点において、左右・前後方
向の位置決めを正確に行なわれる台車に載置して
移動可能とされているため、被加工物長さが如何
に長くとも、台車ストロークの和が最大被加工物
長さの1/2でよいため装置加工精度も容易に確保
し得るのみならず、溶接装置全体の長さも短かく
し得ることから装置の占有面積が少くて済み、こ
の特長は、位置決め装置が移動ストロークの変動
とは無関係に一定であるところより被加工物長さ
の長いもの程顕著となるものであり、特に本体お
よび被加工物取付具の双方を移動可能とした場合
は相当長い被加工物用にも精度よく適用し得る。
また、長尺の被加工物を溶接する場合も手間と危
険を伴なう被加工物の取り外し・取り付け直し作
業を一切行なうことなく、しかも装置の運転を一
旦停止させることによる作業効率の低下も防止し
得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は正面図、第２図は第１図のＡ〜Ａ矢視図、第３
図は第２図のＢ〜Ｂ矢視拡大図、第４図は第３図
のＣ〜Ｃ矢視図、第５図は第１図におけるＤ〜Ｄ
矢視拡大図である。 図中、３は基台、４，４′は柱、５は梁、６は
移動体、７は水平アーム、８は垂直筒体、９はト
ーチ取付具、１０はトーチ、１１は台車、１５は
正・逆転モータ、１８，１８′は被加工物取付
具、１９は位置決め装置、３５は前後方向位置決
め機構、Ｗは被加工物である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１水平面において互いに直交する
   ２つの方向に移動可能としたトーチ取付具を含む
   本体と、該本体の付近で前記２つの移動方向のう
   ち一方の方向に適宜離間して対向配置した２個１
   対の被加工物取付具とを備え、前記トーチ取付具
   と被加工物取付具との相対位置に制御して自動溶
   接するごとくしたものにおいて、前記本体と前記
   被加工物取付具の何れか一方または双方を適宜台
   車により前記一方の方向に移動可能とするととも
   に、該台車の移動ストロークの双方の和および前
   記トーチ取付具の被加工物長手方向への水平移動
   ストロークは最大被加工物長さのほぼ1/2とな
   し、該台車はそれぞれ両移動終端において前記直
   交する２つの方向に位置決め可能とした位置決め
   装置により固定するごとくしたことを特徴とする
   自動溶接装置。 ２ 前記両被加工物取付具の最大離間距離を、前
   記トーチ取付具の前記一方の方向への最大移動距
   離の２倍とした特許請求の範囲第１項記載の自動
   溶接装置。 ３ 前記本体と被加工物取付具の何れか一方また
   は双方は、台車に載置し該台車に据付けた正・逆
   転モータの駆動により移動するごとくした特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の自動溶接装
   置。 ４ 前記本体または被加工物取付具のそれぞれの
   移動地点における位置決めは、上下方向に揺動自
   在に基台に支承しロツド短縮作動により台車の引
   付けおよび固定を行なうエヤーシリンダと、前記
   ロツド先端に固定した掛け金と、該掛け金を前記
   ロツドの伸張及び短縮状態においてそれぞれ上昇
   位置及び下降水平位置に案内する案内部材と、前
   記台車の両側端部に突設し該台車の移動停止に伴
   ない前記エヤーシリンダの作動によるロツドの短
   縮動作で前記掛け金に係合する爪部材と、該爪部
   材を当接させて前記移動を規制するストツパと、
   前記台車の下面に移動方向に沿つて形成した両端
   開放の位置決め用案内通路と、前記爪部材がスト
   ツパに当接する際に前記案内通路に係合して前記
   台車の移動方向に対して直角方向の位置決めを行
   なうごとく該台車の走行路基台に左右等間隔に軸
   支した適宜数の自在回転ローラとから成る位置決
   め機構、により行なうごとくした特許請求の範囲
   第１項〜第３項記載のうちいずれか１項の自動溶
   接装置。