JPS6250081A - 位置検出装置 - 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） この発明は自動溶接機において開先を検出する場合等に
使用する位置検出装置に関するものである。

（従来の技術） ・　まず圧縮機のケーシングの溶接方法の具体例を、こ
の発明の実施例を示す第３図に基づいて説明す゛る。図
において、１．２は被溶接体であって、両者ｌ、２間に
円周溶接線３が形成されている。この場合の継手は、第
４図のように、上側の被溶接体１の外周部の垂直面７と
、下側の被溶接体２の上端部の水平面８とによって形成
されたものである。そして第３図のように、溶接線に近
接して溶接トーチ４が配置されており、溶接トーチ４の
直下の位置には第１倣いセンサー５が、また溶接トーチ
４の溶接進行方向前方の位置には第２倣いセンサー６が
配置されている。すなわち、上側被溶接体１の外周面と
下側被溶接体２の外周面とが略同−面上に位置するもの
であるために、第１倣いセンサー５によって下側被溶接
体２の外周面を垂直面７として検出し、一方上記第２倣
いセンサー６によって水平面８を検出するのである。

ところで上記のような溶接に使用する倣いセンサー、す
なわち位置検出装置の従来例としては、例えば特公昭５
５−３２４９６号公報に記載された装置を挙げることが
できる。これは、第９図に示すように、支持筒５１内に
接触子ロッド５２の中途部を回動可能に支持したもので
ある。そして上記支持筒５１内には、上記接触子ロッド
５２の後端部の位置に、上記接触子ロフト５２の回動を
検知するための一対の接点５３．５４が設けられている
。

すなわち接触子ロッド５４の後端部が一方の接点５３に
接触して該接点５３が作動した際に、接触子ロッド５２
の一方向への回動を検知し、これとは逆に他方の接点５
４が作動した際に接触子ロッド５２の逆方向への回動を
検知するようにしであるのである。そして上記両接点５
３．５４が作動しないように、つまり接触子ロッド５２
が常時両接点５３．５４の間に位置するように上記位置
検出装置の位置を制御すると共に、この検出装置に溶接
トーチを追従させることによって倣い制御を行なおうと
するものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記のような構成の位置検出装置を用いて、第
４図に示した水平面８の位置を検出しようとする場合に
は、水平面８の面幅が狭いために、接触子ロッド５２の
先端部が水平面８の端部から脱落して溶接等の続行が不
可能になるという欠点が生じる。それは被溶接体１．２
の寸法や被溶接体１のセット位置を一定にすることが困
難であり、そのため被溶接体１．２に寸法誤差やセント
誤差が存するためである。また上記のような接触子ロッ
ド５２の脱落は、被溶接体１．２が断面楕円状のもので
ある場合のように、被溶接体１．２が円周に沿って曲率
の変化するものである場合に特に顕著に生じている。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、上記のように被検出面の
面幅が狭いような場合であっても、接触子の脱落を防止
し、そのため精度の高い位置検出を行うことのできる位
置検出装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の位置検出装置においては、検出すべき
被検出面８と、この被検出面８に交差する交差面７とを
有する被−検出体用１．２の位置検出装置であって、装
置本体２０に移動部材２２を往復動自在に支持すると共
に、この移動部材２２には検知部材２６を回動自在に枢
支し、上記移動部材２２は、上記交差面７に近接、離反
する方向に移動すべく配置すると共に、この移動部材２
２を付勢手段２３によって交差面７に近接する方向に付
勢し、一方上記検知部材２６は、その回動によって先端
の接触子３１が上記被検出面８に接触、離反する方向に
移動すべく配置すると共に、この検知部材２６を付勢手
段３０によって、接触子３１が上記被検出面８に接触す
る方向に付勢し、また上記移動部材２２と検知部材２６
との間には、検知部材２６の回動変位を検出するための
検出手段２８を設けである。

（作用） 上記の結果、接触子３１は、移動部材２２を付勢する付
勢手段２３によって、交差面７に近接する方向に押圧、
付勢され、また検知部材２６を付勢する付勢手段３０に
よって被検出面８に押圧、接触することになるのである
。このように接触子３１を交差面７の方向に押圧、付勢
することにより、接触子３１が被検出面８から脱落する
のを防止することが可能となる。

（実施例） 次にこの発明の位置検出装置の具体的な実施例について
、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第３図において、１は上側の被溶接体、２は下側の
被溶接体をそれぞれ示しており、両者１．２間に円周溶
接線３が形成されている。これら被溶接体１．２は回転
テーブル（図示せず）上に載置されており、図中矢線Ｒ
方向に回転駆動されるものとする。そして溶接線３に近
接し、熔接ト−チ４が配置されており、溶接トーチ４の
直下の位置に第１倣いセンサー５が、また溶接トーチ４
の溶接進行方向前方の位置には第２倣いセンサー６がそ
れぞれ配置されている。

上記両波溶接体１．２によって形成される継手形状を第
４図に示すが、これは下側被溶接体１の外周部の上下方
向に延びる垂直面７と、下側被溶接体２の上端部の水平
方向に延びる水平面８とによって形成されたものである
。そして上記上側被溶接体１の外周面と下側被溶接体２
の外周面とが略同−面上に位置するものであるために、
第１倣いセンサー５によって下側溶接体２の外周面を垂
直面７として検出し、一方上記第２倣いセンサー６によ
って水平面８を検出するのである。

第５図及び第６図に溶接装置の全体構成を示す。

図において、９はベースであって、このベース９に上下
方向に延びる固定アーム１０が固定され、固定アーム１
０にはさらに、上下方向（以下、２方向という）と水平
方向（以下、Ｘ方向という）とにそれぞれ移動する移動
アーム１１が支持されている。上記溶接トーチ４、第１
倣いセンサー５及び第２倣いセンサー６はいずれも上記
移動アーム１１に取着されている。そして第１倣いセン
サー５と第２倣いセンサー６との、以下に説明する変位
量が、常時一定になるように上記移動アーム１１の位置
制御を行うことによって上記溶接トーチ４を溶接線３に
追従させるのである。

第７図及び第８図に第１倣いセンサー５の概略構造を示
すが、このセンサー５は上記移動アーム１１に固定され
る固定部１２と、この固定部１２に対してＸ方向に摺動
自在に支持された摺動部１３とより成るものである。摺
動部１３は、Ｘ方向に延びるロッド１４を有し、このロ
ッド１４の先端部に、上記被溶接体２の外周面に摺接す
る接触子１５が取着されており、またこの摺動部１３は
、第７図に示すバネ１Ｇによって先端突出方向へと付勢
されている。上記摺動部′１３の側部には、第８図のよ
うに、ランク１７が取着され、一方上記固定部１２には
ポテンショメータ１８が固定されており、このポテンシ
ョメータ１８の回転軸に取付けたピニオン１９を上記ラ
ック１７に噛み合わせることにより、上記接触子１５の
Ｘ方向への変位をポテンショメータ１８の出力として検
知し得るようなされている。

第１図及び第２図に、この発明の位置検出装置の実施例
としての第２倣いセンサー６の構造を示す。これは、上
記移動アーム１１に固定される装置本体２０を有してお
り、この装置本体２０にスライドベース２１が取付けら
れている。スライドベース２１には、移動部材２２がＸ
方向に往復動自在に支持されており、この移動部材２２
は、付勢手段としてのバネ２３によって先端側、つまり
垂直面７側へと押圧、付勢されている。また移動部材２
２の下面からは、一対のブラケット２４．２４が垂設さ
れており、両ブラケット２４．２４間にシャフト２５が
回転自在に支持れている。そしてシャフト２５に検知部
材２６が固着され、検知部材２６が上記移動部材２２に
対して回動可能に支持されているのである。また上記シ
ャフト２５の一端部は、一方のブラケットの側面を超え
て側方へと突出しく第２図）、この突出部にレバー２７
が固着されている。一方上記移動部材２２には、ポテン
ショメータ２８が固定されており、このポテンショメー
タ２８の検出子２９が上記レバー２７の先端部に接続さ
れている。すなわち上記検知部材２Ｇの回動変位量をポ
テンショメータ２８の出力として検出し得るようなされ
ているのである。また上記レバー２７の先端部と移動部
材２２との間には、付勢手段としてのバネ３０が張設。

されており、上記検知部材２６はこのバネ３０によって
、その先端の接触子３１が下方へと移動する方向、すな
わち水平面８に当接する方向に付勢されている。上記検
知部材２６の先端部に取着される接触子３１は、前記開
先の水平面８（第４図）上を摺動するものであるために
、耐久性、摺動特性及び電気絶縁性を考慮してセラミッ
クス製とするのが好ましく、また検出精度を向上すると
いう点からは、第６図に示すように、被溶接体の回転中
心０方向に向けて配置するのが好ましい。

そして上記のような第１及び第２倣いセンサー５．６を
備えた自動溶接装置においては、まず最初に、第２倣い
センサー６の接触子３１が、水平面８よりも上方に位置
するように移動アーム１１を上昇させ、次いで第１セン
サー５の出力が基準値に達するまで移動アーム１１を前
進させる。この駆動、により第２センサー６の接触子３
１は垂直面７に接触することになるが、この状態から今
度は第２セン−’！″−６の出力が基準値に達するまで
移動アーム１１を下降させることにより初期設定を行う
。そして第１倣いセンサー５で開先の垂直面７を、また
第２倣いセンサー６で開先の水平面８をそれぞれ検出し
ながら溶接を行う訳であるが、このときＸ方向に関して
は、第１倣いセンサー５のポテンショメータ１８からの
出力が一定となるように移動アーム１１のＸ方向の位置
制御を行い、またＺ方向に関しては、第２倣いセンサー
６のポテンショメータ２８の出力が一定になるように移
動アーム１１の２方向の位置制御を行うこζによって、
溶接線３に溶接トーチ４を追従させるのである。この場
合、第２倣いセンサー６の接触子３１の先端部が、バネ
３０の力でもって水平面８に押圧、接触すると共に、さ
らにバネ２３によって垂直面７の方向へ押圧されている
ので、被溶接体１．２に大きな寸法誤差やセント誤差が
存する場合や、被溶接体１．２が楕円のように、曲率変
化のある断−形状である場合にも、上記接触子３１の水
平面８からの脱落を防止でき、そのため精度のよい位置
検出を行うことが可能となる。また接触子３１を、第６
図のように、被溶接体１．２の回転中心０に向けて配置
した場合には、バネ２３．３０による力が被溶接体１．
２の中心方向に作用することになるので、接触子３１の
安定な保持が行え、位置検出精度をより一層向上するこ
とが可能となる。

なお上記実施例においては位置検出装置を円周溶接に使
用した例を示したが、直線のすみ肉溶接においても上記
と略同様にその実施が可能であるし、また溶接以外の作
業、例えばシール剤等の塗布作業に使用することも可能
である。さらに上記実施例では位置検出装置でもって水
平面８の位置検出を行う例を示したが、垂直面７の検出
や、他の傾斜面の検出に使用し得ることはもちろんであ
る。

（発明の効果） この発明の位置検出装置においては、上記のように接触
子を被検出面と交差面との両面方向に付勢しであるので
、被検出面の面幅が狭いような場合であっても、接触子
の被検出面からの脱落を防止でき、そのため精度のよい
位置検出を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の位置検出装置の一実施例の縦断面図
、第２図はその横断面図、第３図は溶接トーチと倣いセ
ンサーとの配置を示す説明図、第４図は上記における開
先部分の縦断面図、第５図は溶接装置の全体の正面図、
第６図はその一部の平面図、第７図は上記装置において
使用する倣いセンサーの縦断面図、第８図はその横断面
図、第９図は従来例の縦断面図である。 １．２・・・被溶接体、７・・・垂直面、８・・・水平
面、２０・・・装置本体、２２・・・移動部材、２３・
・・バネ、２６・・・検知部材、２８・・・ポテンショ
メータ、３０・・・バネ、３１・・・接触子。 第３図 第５図 第６図 第９ μ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、検出すべき被検出面（８）と、この被検出面（８）
   に交差する交差面（７）とを有する被検出体（１）（２
   ）用の位置検出装置であって、装置本体（２０）に移動
   部材（２２）を往復動自在に支持すると共に、この移動
   部材（２２）には検知部材（２６）を回動自在に枢支し
   、上記移動部材（２２）は、上記交差面（７）に近接、
   離反する方向に移動すべく配置すると共に、この移動部
   材（２２）を付勢手段（２３）によって交差面（７）に
   近接する方向に付勢し、一方上記検知部材（２６）は、
   その回動によって先端の接触子（３１）が上記被検出面
   （８）に接触、離反する方向に移動すべく配置すると共
   に、この検知部材（２２）を付勢手段（３０）によって
   、接触子（３１）が上記被検出面（８）に接触する方向
   に付勢し、また上記移動部材（２２）と検知部材（２６
   ）との間には、検知部材（２６）の回動変位を検出する
   ための検出手段（２８）を設けたことを特徴とする位置
   検出装置。