JPS62230489A - 数値制御倣いシ−ム溶接機 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は倣いシーム溶接機に係り、二つ合わせにし−６
水平接合面に溶接線を構成した鋼板製液体容器等のカー
ブと直線部を有するワークの自動シーム溶接を、倣い機
構を使用しないで行う構成を備えるものである。

（従来の技術） カーブと直線部を有するワークの溶接線を倣い機構に倣
わせて、シーム電極間に通し溶接を施す倣いシーム溶接
機は、従来から極めて多数の提案がなされているが、そ
の殆どが倣い８！構を機械的に拘束する手段からなるも
ので、実開昭６０−４２４７２号公報、実ＩＢ１昭６０
−４２４７４号公報にもその例が見られる。しかしなが
ら、このような８！械的拘束の構成にするときは溶接線
のコーナー又はインコーナーの回転半径を小にすること
が技術的に難しく、しかも倣い設備が専用化し、設備費
も高くなり、さらに溶接機の製作及び調整に熟練が要求
され、設計変更が容易でない等の欠点がある。

（本発明が解決しようとする問題点） 本発明は倣い磯溝を使用せず、上下のシーム電極により
ワークの溶接線を挟入しで加圧するだけでシーム溶接を
進行させる、高度の汎用性を持つ倣いシーム溶接機を開
発することを問題点とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前項に述べた問題点を解決することを目的とす
るもので、一方向に回転する上下のシーム電極を有する
シーム溶接機の本体側に、基端の第１紬を連結した第１
アームと、その第１アームの自由端に基端の第２軸を連
結したｆｊＳ２アームを備え、第２アームの自由端を水
平面で自由方向に移動する支持部材と、その支持部材の
ｆｊ＆２アームの自由端に連結すると共に、溶接線をシ
ーム電極に挟んで加圧溶接されるワークを着脱可能に固
定する架台を取付けた縦型の倣い回転軸と、倣い回転軸
を介してワークを回転するサーボモータとワークの溶接
線及び第１、第２アームの各長さ、第１袖の位置等を記
録した記憶装置と、演算装置、及び、ｊ！ｌ’ｔｌアー
ムの角度θ１、第２アームの角度θ２、及び倣い回転軸
の１＠２アームに対する角度θ、を夫々に検出する角度
検出器とからなり、シーム電極の溶接点Ｆより前位のｘ
ｆに於けるシーム電極の直径方向の中心線ｘ−ｘ”と溶
接線Ｗａの偏差ｙｅを演算しその偏差が演算されたとき
該偏差を零にする方向にサーボモータを駆動して倣い回
転軸及びワークを修正する制御を施して自動溶接を行う
ことを特徴とするものである。

（作用） 第１図は本発明の詳細な説明する楔図であって、一方向
に回転する上下のシーム電極２を有するシーム溶接機１
の本体側に、基端の第１軸７を連結した第１アーム５と
、その第１アーム５の自由端に基端の第２輪８を連結し
た第２アーム６を備え、第２アーム６の自由端を水平面
で自由方向に移動する支持部材４の、＃＆２アーム６の
自由端に連結した倣い回転軸１０には、ワークＷを取付
けた架台１１がその倣い回転軸１０の回転中心を中心に
して、サーボモータ１３により正方向若しくは逆方向に
回転するように連結してあり、 支持部材４の第１アーム５の角度θ、、＠２アームロの
角度θ２、倣い軸１０の第２アーム６ｔこ対する角度θ
３は、夫々に角度検出器１７．１８．１９により検出さ
れるが、その各検出角度は溶接の進行と共に刻々に変化
する。しかしてこの角度検出値は、予め溶接線の情報、
ｘｆ等を記録した記憶装置２０の記録と共にコンピュー
タ等の演算装置に入力され、該演ｔ′Ｆ、装置２１によ
１）溶接点Ｆにある溶接線Ｗａを演ｐ−により割出し、
さらにｘｆにおける溶接線Ｗａとｘ−ｘ’との偏差ｙｅ
を演算し、該演算数値ｙｅをディン調整器２２に入力す
る。

本発明は演算装置ｉ２１がディン調整器２２の機能を一
体に結合した制御機能を持つものと思想に立つものであ
る。

以上の如くして偏差ｙｅが算出されると、その出力が偏
差の量に比例した高電位になり、偏差算出の状況により
サーボモータ１３の正方向又は逆方向回転を指令し、該
モータ１３により倣い回転軸１０に取付けられたワーク
Ｗの偏差ｙｅが零になってサーボモータ１３の駆動司令
が取消されるまで倣い回転軸を回転し、それによって溶
接点Ｆにある溶接４９　Ｗ　ａの後続の部分を溶接、α
Ｆに送り込むことができるように修正する。

（効果） 本発明は、前記した構成及び作用になり、倣いシーム溶
接に必須とされている倣い機構を廃止し、一方向に回転
するシーム電極をもつシーム溶接機の本体側に、基端の
第１紬７を連結した第１アーム５と、そのｊ＠１アーム
５の自由端に基端の第２軸８を連結して自由端を水平面
で自由方向に移動する第２アームの前記自由端に連結す
る縦型の倣い回転軸１０とからなり、ワークＷを倣１１
１回転軸に着脱可能に固定し、倣（・回転軸１０を介し
てワークＷを回転するサーボモータ１３により偏差ｙｅ
のイＩ正を施こす構成になるもので、ワークの溶接ｇｉ
　Ｗ　ａのカーブが小であっても敏感に応答させること
ができ、倣い機構を不要にして製作を簡易とし、且つ操
作が容易で、しがも汎用性のあるシーム溶−１ｉ機を提
供できる効果を持つ。

（′Ｊ！、施例） 第２図以下の図面によって、本発明の一実施例を説明す
る。

１はシーム溶接代本体であって、上下一対のシーム電極
２を備える。ｘ−ｘ”　は該シーム電極２の直径方向の
中心線、Ｙ−Ｙ’　は同軸Ｊｊ向の中心線で、その雨中
心線の交点Ｆが溶接、ｇ、となる。

シーム溶接機本体１側には、位置を固定した軸支片３を
設け、その軸支片３によって多軸の支持部材４を軸支す
る。支持部材４は第１アーム５と第２アーム６とからな
り、第１アーム５の基部の第１軸７を軸支片３に通して
連結し、第１アーム５の自由端にｔＪＳ２アーム６の基
部のｊ＠２紬８を通して連結し、その第２アームの自由
端を水平面で自由Ｈ向に移動できるようにした構成にな
り、該自由端に設けた套管９に縦型の倣い軸１０を通し
て連結する。倣い軸１０の上端には、ワークＷを着脱自
由にして定位置に固定する架台１１を取付ける取付は板
（図示せず）を設け、套管９の下部に第２タイミングベ
ルト１６を掛ける歯車１２を設ける。

１３はサーボモータ、１４は電磁クラッチでそれらを前
記支持部材４の第２アーム６に取付ける。

ｔ５はサーボモータ１３の出力軸と電磁クラッチ１４の
入力軸とに掛けた第１タイミングベルト、１６は電磁ク
ラッチ１４の出力軸と前記の歯車１２に掛けた第２タイ
ミングベルトである。

支持部材４の第１紬７には第１アーム５の角度θ１を検
出する角度検出器１７を取付け、第２軸８に第２アーム
６の角度θ２を検出する角度検出器１８を取付け、電磁
クラッチ１４の出力軸に倣い回転軸１０の第２アーム６
に対する角度θ、を検出する角度検出器１９を取付ける
、前記の角度θ１〜θ、は溶接の進行と共に刻々に変化
するものであって、本実施例においては角度検出器１７
〜１９に角度検出の機能を持つエンコーダを使用する。

本発明は前記した溶接点Ｆの前位の中心ｍＸ−Ｘ′上の
ｘｆにおけるワークＷの溶接線Ｗａの、中心線ｘ−ｘ′
からの偏差ｙｅが検出されたとき、サーボモータ１３に
より倣い回転軸１０及びワークＷを正方向又は負方向に
口伝してその偏差ｙｅを零にする修正を自動的に施すも
のであって、第３図は偏差自動（１１正の制御を施す制
御構成図であり、マイクロコンピュータ等からなる演ｔ
Ｘ、５！を置２１とディンｌ！４整器２２、及びサーボ
モータ１３の駆動司令回路２３とからなり、演算！！置
２１には記憶装置２０によるワークＷの溶接線Ｗａのデ
ータを入力して記憶させ、さらに角度θ７、θ２、θ。

の角度検出器１７．１８．１９を接続する。

溶接線Ｗａは第４図の２１〜２２間の如き直線部分と、
２２〜２１間の如き円弧部分（カーブ部分）とが混在し
て連続する。記憶装置２０には溶接線Ｗａの直ａｎ分の
線分の、ワークＷの回転中心（倣い回転軸１０の口伝中
心でもある）を通る仮想基準線りに対する角度及び溶接
４Ｑ　Ｗ　ａと交わる部分の座標を記録するの他、直線
部分の始点Ｐ１、終点Ｐ２、円弧部分の中心Ｒの前記基
準りに対する角度、円弧部分の座標等の他、第１アーム
５及び第２アーム６の長さＬｌ・Ｌ２、シーム電極２の
溶接点Ｆを基準とする第１紬７の位置データおよびｘｆ
等を記録する。この機構は溶接線Ｗａが相異するワーク
毎に行うものであるから記憶装置２０は多くの数になる
。偏差ｙｅは、溶接点Ｆより０〜３０ＩＩｌ−程度前一
位の位置にｆと中心線ｘ−ｘ”　　との間の距離差であ
る。しかして前記の位置ｘｆで検出した偏差ｙｅのサー
ボモータ１３による修正は、溶接、Ｑ、　）’にある溶
接線Ｗａの後続部分を、該溶接点Ｆに確実に送り込んで
加圧と溶接の進行とを倣い機構無しに施し得る。

電磁クラッチ１４はワークＷの取付は取外しのときに使
用する等の目的を持つもので本発明とは直接に関係がな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施
例を示した斜視図、第３図はブロック図、第４図は説明
図である。 Ｗ→ワーク　Ｗａ→溶接線 ｘ−ｘ’→直径方向中心線 Ｙ−Ｙ”→輪方向中心線 １、→シーム溶接機本体　２→シ一ム電極３→紬支片　
４→支持部材　５→第１アーム６→第２アーム　７→ｔ
Ａ１軸　８→ｔＪＳ２紬１０→倣い回転軸　１１→架台 １２→歯車　１３→サーボモータ １７→角度θ１の角度検出器 １８→角度θ２の角度検出器 １９→角度θ、の角度検出器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方向に回転する上下のシーム電極を有するシーム溶接
   機の本体側に、基端の第１軸を連結した第１アームと、
   その第１アームの自由端に基端の第２軸を連結した第２
   アームを備え、第２アームの自由端を水平面で自由方向
   に移動する支持部材を設け、 その支持部材の第２アームの自由端に連結すると共に、
   溶接線をシーム電極に挟んで加圧溶接されるワークを着
   脱可能に固定する架台を取付けた縦型の倣い回転軸と、 倣い回転軸を介してワークを回転させるサーボモータと ワークの溶接線及び第１、第２アームの各長さ、第１軸
   の位置等を記録した記憶装置と、演算装置、及び、第１
   アームの角度θ＿１、第２アームの角度θ＿２、及び倣
   い回転軸の第２アームに対する角度θ＿３を夫々検出す
   る角度検出器とからなり、 シーム電極の溶接点Ｆより前位のｘｆに於けるシーム電
   極の直径方向の中心線Ｘ−Ｘ′との偏差ｙｅを演算し、
   その偏差が演算されたとき該偏差を零にする方向にサー
   ボモータの駆動を指令して倣い回転軸及びワークを修正
   する制御を施して自動溶接を行うことを特徴とする数値
   制御倣いシーム溶接機。