JPS61232064A - 自動倣い検知器 - 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】 本発明自動倣い検知器を以下の項目に従って説明する。

Ａ、産業上の利用分野 ８０発明の概要 Ｃ０従来技術 ａ、第１の従来例［第５図］ ｂ、第２の従来例〔第６図１ ００発明が解決しようとする問題点 Ｅ０問題点を解決するための手段 Ｆ、実施例 Ｆ−１，第１の実施例 ａ、検知器〔第１図及び第２図］ ｂ、動作 Ｃ９検知器を自動倣い溶接機に用 いた使用例［第３図］ ｄ、自動倣い溶接機の動作 Ｆ−２，第２の実施例［第４図］ ００発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は自動倣い溶接機において、被溶接物の溶接開先
に倣って溶接トーチを案内するのに用いられる自動倣い
検知器に関し、特に検知器の防塵機構の改良に関するも
のである。

ＣＢ、発明の概要） 本発明自動倣い検知器は、筒体内に揺動可能に支持され
た検知棒が突出するキャップの開口部をシールする弾性
シール材をキャップの内側に設け、これによりシール材
を外部環境から隔離して溶接光、熱によるシール材の劣
化及び溶接ヒユーム、塵埃の侵入を防１トするようにし
たものである。

（Ｃ，従来技術） 自動倣い溶接機の溶接ヘッドに溶接トーチと近接して配
置され、該溶接トーチを溶接開先に沿って案内するため
の自動倣い検知器としては１例えば第５図又は第６図に
示すものが知られている。

（ａ、第１の従来例）［第５図］ 第５図は第１の従来例を示すもので、図面において、検
知器ａは円筒状の外筒すと、この外筒す内に挿入され、
中間部分を外筒すの下端開口部内に自在軸受Ｃにより傾
動自在に支承された検知棒ｄとを備え、該検知棒ｄの上
端部には中心電極ｅが設けられている。

また、外筒すの上端内部にはピン保持板ｆを装着し、該
保持板ｆに４個の接点ピンｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４を上
記中心電極ｅの外周を取り囲むように配設し、更に中心
電極ｅが上記接点ピンｇ１、ｇｚ＋ｇ３＋ｇ＋のうち選
ばれた２つの隣接する接点ピンｇ３．ｇ４と接触するよ
うにスプリングｈにより検知棒ｄを一方向へ付勢してな
るものである。そして、これら各接点ピンに＋％ｇ２、
ｇ３、ｇ４はリードｌｉｉ、ｉ、・・・を介して自動倣
い溶接機の制御回路（自動倣い溶接機及びその制御回路
は図示しない、）に接続されている。

しかして、この検知器ａは、検知棒ｄの傾動方向によっ
て中心電極ｅが接点ビンｇ１乃至ｇ４のうちの１個又は
２個に接触した各状態及びどの接点ピンとも接触しない
状態のうちのいずれか−の状態になり、その中心電極ｅ
がそのう゛ちどの状態にあるかによって検知棒ｄの傾動
方向を電気的に検知することができるようにされている
。そして、溶接開先ｊに接触子ｋを介し圧接されて回動
する検知ｓｄの中心電極ｅがどの接点ピンとも接触され
ない状態を常に保つように溶接ヘッドの上下及び左右方
向における位置を制御することにより自動倣い動作が行
われる。

また、上記検知棒ｄの下端部側が突出する上記外筒すの
下端部には、その開口を閉塞するキャップｔが螺着され
ており、このキャップＬには検知棒ｄの外方突出部がキ
ャップｔと接触せずに傾動できる大きさの挿通孔ｍが形
成され、さらに検知棒ｄの外方突出端には連結金具ｎを
介して前記接触子ｋが検知棒ｄと軸線を一致させるよう
にして取付けられている。また、上記キャップｔの端面
とこれに対向する連結金具ｎの端面との間には防塵用の
ゴムパツキンＯが介在せしめられている。

上記ゴムパツキンＯはキャップＬの検知棒挿通孔ｍと検
知棒ｄとの間隙から溶接時における溶接　　　　　゛ヒ
ユーム（煙）、浮遊塵埃等が外筒す内に侵入することを
防とするためのものであり、延いては。

溶接ヒユーム、浮遊塵埃等の外筒す内への侵入による接
点部分の接触不良、腐食、あるいは検知棒の枢支部分の
汚損による動作不円滑、更には検知棒ｄの傾動方向検知
手段に発光素子及び受光素子を利用した光学式の場合に
おける発光面又は受光面の汚損を防止し、検知器の誤動
作をなくすためのちのである。

（ｂ、第２の従来例）［第６図１ 第６図は第２の従来例を示すものである。

この第２の従来例においては、キャップｔの検知棒挿通
孔ｍと検知！ｄとの間の隙間をシールするために薄いシ
リコンゴム等からなるキャップ状のカバーｐをキャップ
ｔの端部に被せ、そして前記キャップｔとの嵌合縁部及
び検知棒ｄとの貫通縁部を止めリングｑ、ｒによってそ
れぞれ封止したものである。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
検知器は溶接トーチに匠按配置されるものであり、第１
の従来例の検知器ａにあっては、検知器ａの防塵対策上
最嶌重要であるシール用パツキン０が外筒すの開口を閉
塞するキャップｔの端面と、検知棒ｄと接触子にとを連
結する連結金具Ｖと、の間に介在せしめられているため
、パツキン０の外周面が外部に露出してしまい、溶接時
に発生する溶接光及び熱にパツキンＯを晒すことになる
。そして、パツキンＯはゴム材等から形成されるもので
あるためその賞出表面が溶接光（紫外線）及び熱により
劣化し、硬質化及び亀裂の発生により防塵効果を低下さ
せてしまうほか、ゴムパツキンの硬質化によって検知棒
ｄの溶接開先に対する追従動作に支障を来すという問題
があった。

また、第２の従来例にあっては、第１の従来例の場合の
ように検知棒ｄの動きがカバーｐによって拘束されるこ
とがないが、カバーｐ全体が外部に露出しているため、
溶接光及び熱による劣化がさらに顕著となり、しかも劣
化による亀裂及び外部物体との接触などによる損傷を受
は易く、防塵性が不安定なものとなってしまうという問
題があった。

（Ｅ、問題点な解決するための手段） 本発明自動倣い検知器は、上記問題点を解決するために
、筒体の検知棒突出開口を閉塞するキャップの検知棒挿
通孔と検知棒間を封１卜する弾性シール材を上記キャッ
プの内部に設け、外部に露出しないようにしたものであ
る。

従って、本発明自動倣い検知器によれば。

キャップが弾性シール材をカバーすることになり、これ
により弾性シール材を溶接時の溶接光及び熱あるいは外
的影響から隔離して簡便に弾性シール材の劣化防止及び
シール効果の向上を可能にする。

（Ｆ、実施例） 以下１本発明自動倣い検知器の詳細を図示した実施例に
従って詳細に説明する。

（Ｆ−１，第１の実施例） 第１図及び第２図は本発明自動倣、い検知器の第１の実
施例を示すものである。

（ａ、検知器）〔第１図及び第２図１ 図面において、１は検知器であり、該検知器ｌは金属材
料にて円筒状に形成された外筒２と、該外筒２の下端開
口においてその中間部が自在軸受３により傾動自在に支
承された検知棒４と、該検知棒４の下端部分が突出され
、上記外筒２の下端開口を閉塞するキャップ５とを備え
ており、上記るとともに、該キャップ５の先端部には、
検知棒４の外方突出部がキャップ５と接触せずに傾動で
きる大きさの挿通孔５ａが設けられている。

そして、キャップ５の先端部内面には挿通孔５ａを囲む
ようにシール材装着用の段部５ｂが形成され、該段部５
ｂ内にシリコンゴム等からなる環状の弾性シール材６の
が密着状に内嵌されているとともに、該シール材６の内
周面６ａには検知棒４が気密に挿通されている。

しかして、弾性シール材６はキャップ５内に収容される
と共に、キャップ５の挿通孔５ａと検知棒４との間隙を
封ＩＦｔ、、かつ弾性シール材６が有する弾性力により
検知棒４の中立位置、即ち、外筒２と同軸上の姿勢への
戻りを良好にするようになっている。

また、上記検知′！ｔｓ４の外方突出部の先端には連結
金具７を介して接触子８が検知棒４の軸線と一致するよ
うに、かつ、交換可能の状態で取り付けられている。

才を−脈恰２内に位看ナス蛤仙腺４のト値には、検知棒
４より稍大径の中心電極９が一体的に形成されている。

１０は上記中心電極９に対向して上記外筒２内に固着さ
れた電気絶縁材から成る接点ビン保持板で、該保持板ｌ
Ｏには、第２図に示すように４木の接点ビン１１１，１
１２，１１３，１１４が中心電極９の外側を取り囲むよ
うに配設されている。そして各接点ビンＩｌｌ乃至１１
４はそれぞれリード線１２．１２、・・・を介して自動
倣い溶接機の制御回路（図示しない、）に接続されてい
る。

１３は上記接点ビンのうち選ばれた２つの隣接する接点
ビン１１３，１１４に中心電極９を接触させるように付
勢するためのスプリングである。

（ｂ、動作） しかして、上記検知器ｌにおいては、検知棒４の傾動方
向によって中心電極９が接点ピンｉｔｔ乃至１１４のう
ちの１個又は２個に接触した各状態及びいずれの接点ピ
ンとも接触しない状態のうちのいずれか−の状態になり
、そして、中心電極９がそのうちのどの状態にあるかに
よって検知棒４の傾動方向を検知するこ゛とができるよ
うにされている。

（ｃ、検知器を自動倣い溶接機に用いた使用例）［第３
図］ 第３図は本発明自動倣い検知器ｌを用いた自動倣い溶接
機の全体図を示すものである。

該溶接機は一方向（左右方向）に移動される第１のスラ
イド機構１４と、該スライド機構１４の移動方向に対し
て直角の方向（上下方向）に移動される第２のスライド
機構１５とを備えている。

上記第１のスライド機構１４は溶接母材１６．１６の開
先１７のラインに沿って動作される送り機構（図示せず
）に保持されていると共に、この第１のスライド機構１
４の可動部１８はスライド機構１４に搭載された〃右動
用モータ１９により回転される送りねじ（図示せず）等
により左右方向に摺動され、そして可動部１８には上記
第２のスライド機構１５が固着されている。

また、第２のスライド機構１５はこれに搭載された上下
動用モータ２０によって回転される送りねじ（図示せず
）等によ、り上下方向に摺動される可動部２１を備えて
おり、該可動部２１にはこれより水平方向に延びるブラ
ケット２２の基部が固着され、さらにブラケット２２の
先端部には、左右方向及び上下方向に位置を微調整する
ために調節ブロック２３並びに保持具２４を介して母材
１６．１６の溶接開先１７を倣う前記検知器１が保持さ
れている。即ち、上記位置調節ブロック２３はこれに設
けたつまみ２５により第１のスライド機構１４による移
動方向と同一の左右方向に微調整することができる構造
になっていると共に、位置調節ブロック２３には第２の
スライド機構１５による移動方向と同一の上下方向に微
移動されるつまみ２６付きの軸２７が設けられ、該軸２
７の丁ぬｌｆ岳目−９只ル轟１．イμデ厚紬ロー２渡が
一葎に連結され、上記つまみ２５．２６を操作すること
によって保持具２４に把持された検知器１の検知棒４を
母材１６．１６の開先１７に位置合せすることができる
ようになっている。

また、上記ブラケット２２には前記調節ブロック２３の
稍後方の位置にて溶接トーチ２９が母材１６に対して垂
直に対置するように固定されている。

そして、検知器１の保持具２４への取付けは、保持具２
４に形成した取付孔３０内に検知器１の外筒２を斜め方
向から挿通し、締付ねじ３１を締め付けることによって
行う。その取付後、つまみ２５．２６の操作によって検
知棒４の位置を溶接トーチ２９に対して適宜な位置関係
を保つように調整する。ところで、検知棒４の接触子８
先端と溶接トーチ２９の先端との間隔は、倣い誤差を小
さくするために、支障なく溶接を行うことができる限度
でできるだけ小さくするようにする。

（ｄ、自動倣い溶接機の動作） この自動倣い溶接機は次のように動作する。

検知器ｌの検知棒４が開先１７に圧接されず、従って中
心電極９がスプリング１３によって接点ピン１１３．１
１４に接触せしめられた状態にあるときは上下動用モー
タ２０が逆転し、可動部２１が下降せしめられる。そし
て、その可動部２１の下降に伴いブラケット２２と一体
的な溶接トーチ２９および検知器１が開先１７に向けて
下降され、検知器１の検知棒４の先端に設けられた接触
子８が開先１７に当接して検知棒４がスプリング１３の
弾発力に抗して軸受３を支点に時計廻り方向（第１図参
照）に僅かに回動され中心電極９が接点ピン１１３．１
１４から離れると、上下動用モータ２０の回転が停止さ
れると同時にスライド機構１５の可動部２１の下降動作
も停止トする。これにより溶接トーチ２９は母材１６．
１６の溶接開先１７に対し最適な位舒にセットされたこ
とになる。

そして、第１及び第２のスライド機構１４．１５を含む
倣い溶接機全体に図示しない送り機構により送りがかか
れば、検知器ｌは母＃１６．１６の開先１７に倣い、こ
れに案内されて溶接トーチ２９は開先１７を順次溶接し
て行くのである。

このとき、開先１７のラインに母材平面方向の曲がり、
あるいは母材厚さ方向の起伏があれば、これに倣って検
知！４が軸受３を支点に回動し、同時に中心電極９が接
点ピンｌｉｔ乃至１１４の１個または２個に接触する。

すると、それに応じてモータ１９．２０が正回転あるい
は逆回転して各スライド機構１４．１５は左右方向ある
いは上下方向に動作し、溶接トーチ２９が常に開先ライ
ンを追随することになる。

また、弾性シール材６は検知ｓ４の支点付近に密着状に
外嵌されているが、これによって検知棒４の動きを拘束
する問題はほとんどない、即ち、検知棒４の傾動変位量
は支点に近づく程小さく。

傾動変化量の一番大きい接触子８の先端でも、大きいも
ので約±０．５ｍｍ％普通で±０．３ｍｍ、高精度の自
動倣い検知器にあっては±０．０５ｍｍでしかなく、シ
ール材６が嵌合されている付近における傾動変化量は０
．０３〜０．００３ｍｍでしかない、しかも弾性シール
材６は検知棒４を周囲から等しい力で押圧しているので
、傾動支点付近の傾動動作を阻害する要因にはならず、
むしろ検知棒４の姿勢を外筒２の中心軸上へ戻すように
機能することになる。

また、弾性シール材６はキャップ５によってカバーされ
、外部へ露出されていないため、溶接時に発生する溶接
光（紫外線）及び熱が弾性シール材６に照射されること
がなく、弾性シール材６の溶接光劣化及び熱劣化を未然
に防１トすることができるとともに、外力により損傷さ
れるおそれもなく、シール効果及びシール性能が安定し
、かつ弾性シール材の長寿命化を得ることができる。

（Ｆ−２、第２の実施例）［第４図］ 第４図は本発明自動倣い検知器の第２の実施例を示すも
のである。この第２の実施例において、第１の実施例と
同様の部分には第１の実施例におけると同一の符号を付
してその説明を省略し、第１の実施例と異なる部分につ
いてのみ説明する。

この第２の実施例は、第４図からも明らかなように、弾
性シール材として０リング６Ａを使用したものである。

該０リング６Ａはキャップ５の検知棒挿通孔５ａの内側
に形成した段部５ｂと検知棒４の外周面との間に気密に
装着されている。

この第２の実施例にあっては、上記第１の実施例におけ
ると同様な作用効果が得られるほか、弾性シール材を０
リングとすることにより、検知棒４に対する拘束力を第
１の実施例における弾性シール材６の場合よりもさらに
減少させることができる。

なお１本発明における弾性シール材の形状は上記各実施
例のものに限定されるものではない。

（Ｇ、発明の効果） 以上に述べたところから明らかなように、本発明自動倣
い検知器は、筒体と、該筒体内に中間部が傾動自在に支
承されているとともに一端側がヒ記筒体の先端開口から
突出する検知器と、該検知棒が突出する上記筒体の先端
開口を閉塞するキャップとを備え、上記キャップ内周面
又は筒体先端部内周面と検知棒との間に弾性シール材が
介在せしめられたことを特徴とする。

従って、本発明自動倣い検知器によれば、弾性シール材
はキャップによって覆われて開部に露出せず、溶接光及
び熱による弾性シール材の劣化及び外力による損傷を未
然に防１トすることができ。

かつシール効果が高く、しかもシール性能の安定した自
動倣い検知器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明自動倣い検知器の第１の実施
例を示すもので、第１図は縦断面図、第２図は第１図の
■−■線に沿う断面図、第３図は本発明の自動倣い検知
器を用いた自動倣い溶接機の全体を示す斜視図、第４図
は本発明の第２の実施例を示す要部の縦断面図、第５図
は＠ｌの従来例を示す縦断面図、第６図は第２の従来例
を示す要部の縦断面図である。 符号の説明 ｌ・・・検知器、　２・嗜・筒体、 ３・・Φ枢支部、　　４・・番検知林、５０参〇キヤツ
プ。 ６．６Ａ・・・弾性シール材、 出　　願　　人　　　　鈴　　　木　　　兼　　　吉第
１図 断面図 第２図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒体と、該筒体内に中間部が傾動自在に支承され
   ているとともに一端側が上記筒体の先端開口から突出す
   る検知棒と、該検知棒が突出する上記筒体の先端開口を
   閉塞するキャップとを備え、上記キャップ内周面又は筒
   体先端部内周面と検知棒との間に弾性シール材が介在せ
   しめられたことを特徴とする自動倣い検知器
2. （２）弾性シール材が、検知棒の枢支部に近接して配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の自動倣い検知器
3. （３）弾性シール材がシリコンゴムから形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の自動倣い検知器