JPS63154296A - 溶接ロボツト用などのポジシヨナ−のワ−ク取付装置 - 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〕 本発明は、真空吸着装置を例えば溶接ロボット用などの
ポジショナ−に通用して、ポジショナ−へのワークの取
付を著しく効率化したものである。

本発明のワークの取付固定に用いられる真空吸着装置は
、溶接ロボット作業だけでな（、例えば塗装ロボット作
業、自動組立作業などの取付固定にも同様に応用され、
その利用分野は広い。

〔従来の技術〕

一般に溶接ロボットを実際に使用するためには、溶接さ
れる部材即ちワークをポジショナ−の所定の位置に取付
は固定し、固定したままの状態で自由自在にワークの方
向を変化してやることが必要となる。その理山は溶接ロ
ボットのトーチを連続的に安定な状態に保ち、高品質な
溶接仕上がりを得るためには、トーチがほぼ下向きにな
るようにして自動溶接作業を行う必要があるからである
。

第１図は本発明の一実施例の斜視図であるが、従来例と
共通の部分は同一番号を付して説明する。

第１図は主旋回軸に支持されたボジシ゛ヨナ一本体（１
２）とポジショナ一本体（１２）に載設された副旋回用
回転テーブル（１３）から成る両持１軸型ポジショナ−
（且）で、回転テーブル（１３）にワーク（１７）を取
付は固定し、例えば溶接ロボット用ポジショナ−（１０
）として使用し、自動溶接を行う。

すなわち直角座標系の溶接ロボ７）のトーチホルダ（４
）で保持されるトーチ（５）の空間位置（Ｘ）、　　（
Ｙ）、　　（Ｚ）を決定した上、その向きを回転角（α
）、（φ）で決定する。次にポジショナ−（１０）の方
で、主旋回軸の旋回角度（Ｔ）、並びにそれと直角方向
の回転テーブル（１３）の副旋回角度（θ）を与えるこ
とによってワーク（１７）の被溶接面の方向を決定する
。

上記のようにトーチホールダ（４）の５変数（Ｚ、　Ｙ
、　　Ｚ、　　α、φ）に加えて、ポジショナ−（１０
）の２変数（Ｔ、　　θ）により、ワーク（１７）の被
溶接面が上面、側面、内面などといろいろに変わっても
、溶接トーチ（５）をほぼ下向きに保ちながら、安定か
つ効率的に自動溶接を進めてゆくことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

処で、ワーク（１７）をポジショナ−（１０）の回転テ
ーブル（１３）に取付は固定する作業は、実作業の上で
は最も人手と時間及び熟練を要する。従来は通常、回転
テーブル（１３）にワーク（１７）の端部を押さえ金具
でセントし、ボルトで所定位置に正確に固定するのであ
るが、ワーク（１７）の形状によっては、例えば直方体
のオイルタンクなど、押え金具やボルトでセットする個
所がうま（選べない場合もある。このような場合にはわ
ざわざ取付けのためだけの押さえ個所をワーク（１７）
に付加しておいて、取付け、溶接作業後切断したりして
いた。また溶接個所の途中に押え金具があると、溶接を
中断して押え金具をずらし、再固定し直す必要もあった
。いずれにしても、ワーク（１７）着脱の都度、押え金
具による仮止め、ボルトを締め緩めする作業が必要で、
相当な工数と個別な工夫を要していた。

本発明は、上記従来技術の実情に鑑みてなされたもので
、ワーク押え金具などの治具を著しく簡単にして、ポジ
ショナ−へのワークの着脱作業の工数を軽減し、またワ
ーク押え金具などの治具に邪魔されずに、自動溶接作業
が連続的、効率的に行えるようにすることを目的とした
溶接ロボット用などのポジショナ−のワーク取付装置を
提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解消するために；■溶接ロボッ
ト用などのワークを取付は固定するポジショナ−のワー
ク取付台に真空吸着盤を設ける。

■真空切替弁を介して真空吸着盤を真空発生装置に接続
する。

；という技術的手段を採用している。

〔作　　　用〕

■ワーク（１７）をワーク取付台（２）上に載せ、所定
の位置にワーク（１７）を仮固定する。

■真空吸着盤（３１）をワーク（１７）の底面に密着さ
せ、真空吸着盤（３１）を真空発生装置（３９）に接続
して真空吸着盤（３１）の内部を真空にし、ワーク（１
７）を真空吸着ｆｆｉ　（３１）に吸着させる。このよ
うにしてワーク（１７）をワーク取付台（２０）に確実
に取着した後、トーチホールダ（４）及びポジショナ−
（１０）を作動させて安定な下向き溶接を行う。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一つの実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は溶接ロボット及びポジショナ−（１０）の説明
図、第２図はポジショナ−（１０）に装備された本発明
の真空吸着装置（３０）の説明図である。

第１図において、（１）は溶接ロボットのアーム、（２
）はアーム（１）の先端にピン（３）で上下回動自在（
α方向）に支承された旋回装置、（４）は旋回装置（２
）にほぼ直角に固定されたトーチホルダーで左右回動（
φ方向）が可能である。

（５）はトーチホールダ（４）に把持された溶接トーチ
、（６）は溶接機本体（図示せず）から溶接トーチ（５
）への配線である。

ポジショナ−（１０）は、軸受支台（１１）（１１）（
１１）によって回転自在に支承されたコの字型のポジシ
ョナ一本体（１２）とポジショナ一本体（１２）に回動
自在に取付けられた回転テーブル（１３）とがその主要
部である。（１４）は主旋回駆動モータ、（１５）は副
旋回駆動モータ、（１６）　　（１６）はバランスウェ
イトでボジシッナ一本体（１２）の先端に取付られてい
る。回転テーブル（１３）の上部にはワーク取付台（箆
）が固着されている。

ワーク取付台（皿）の詳細を第２図で説明する。

ワーク取付台（２０）の下板（２１）は回転テーブル（
１３）と等大の円形で、回転テーブル（１３）にボルト
で接合されている。ワーク取付台（？＆）の上板（２２
）は長方形で、下板（２１）に支承物（２３）で一体に
固着されている。上板（２２）の上面はワーク取付面と
なっており、位置決めストッパー（２５）　、ワーク固
定装置（２４）が装備されていて、２点鎖線で示された
ワーク（１７）を仮固定する。

次に本発明の真空吸着装置（観）を説明する。

真空吸着装置（四、）は、真空吸着盤（３１）、真空発
生装置（３９）及び付属装置から成っている。ワーク取
付用の上板（２２）のほぼ中央に円形の穿孔（２２ａ　
）があり、真空吸着盤（３１）はその孔の部分に下から
上向きに取付られている。真空吸着盤（３１）の底部に
固着されたロフト（３２）の下端には支持孔が貫通され
ており、Ｖ型カムレバー（３３）の動点（３３ｃ　）と
ピンで回動自在に支承されている。カムレバー（３３）
の支点（３３ｂ　）はワーク取付台（鍛）の支承物（２
３）に固着されたピンによって回動自在に保持されてい
る。カムレバー（３３）の力点（３３ａ　）はエアシリ
ンダ（３４）のシリンダロフトの先端にピンで回動自在
に保持されている。

クレビス形のエアシリンダ（３４）は、そのクレビス部
をブラケット（３５）により回動自在に支承され、ブラ
ケット（３５）はワーク取付台（筬）の下板（２１）に
固着されている。

ワーク取付台（迎）の上板（２２）の前面に、真空用２
方切替弁（３７）　、圧縮エア用３方切替弁（３６）が
装備されており、真空発生装置（３９）からの真空ホー
スは２方切替弁（３７）を介して真空吸着盤（３１）に
連通しており、圧縮エアー源（３８）からのエアホース
は３方切替弁（３６）を介してエアシリンダ（３４）に
至っている。

次に上記手段による作用を説明する。

ワーク（１７）をワーク取付台（−ηυの上板（２２）
上に載せ、位置決めストッパ−（２５）に当てて所定の
位置決めを確認した後、僅かな個数（本実施例では２箇
所）のワーク固定装！　（２４）で仮固定する。次に、
エアシリンダ（３４）により真空吸着盤（３１）を上昇
させる方向（シリンダロフトの出側）に、３方切替弁（
３６）を切替え、真空吸着盤（３１）をワーク（１７）
の底面に密着させる。続いて２方切替弁（３７）を切り
替えて、真空吸着盤（３１）の内部を真空にし、真空吸
着盤（３１）をワーク　（１７）の底面に吸着させる。

以下、真空吸着による真空吸着盤（３１）の吸着力の１
数値例をあげる。

内径３００鶴の真空吸着盤（３１）を使用し、水銀柱−
５５０１■までの真空度とした場合、という大きなもの
となる。これだけの吸着力でワーク（１７）の平坦な底
面をワーク取付台（２０）の上板（２２）に垂直に引き
付けるので、ワーク（１７）は安定強固に固定される。

溶接作業が完了すると、上記と反対の手順即ち、２方切
替弁（３７）を切り替えて、真空吸着盤（３１）の内部
を大気圧に戻し、真空吸着盤（３１）のワーク（１７）
に対する吸着力をなくし、ワーク（１７）を解放する。

次にエアシリンダ（３４）により真空吸着盤（３１）を
下降させる方向（シリンダロフトの戻り）方向に、３方
切替弁（３６）を切り替え、真空吸着盤（３１）をワー
ク（１７）の底面から引き離す。続いてワーク固定装置
（２４）の仮固定を解除する。最後にワークをワーク取
付台の上板（２２）から降ろす。

以上の作業中、真空圧が低下した場合は、ブザーなどの
警報を出して、安全と精度の確保を図っている。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、溶接ロボット用などのワークを
取付は固定するポジショナ−のワーク取付台に真空吸着
盤を設け、真空切替弁を介して真空吸着盤を真空発生装
置に接続しているので、溶接個所には無関係に溶接ワー
クの固定が可能になった。即ち、ワーク底面に真空吸着
盤を当て、真空切替弁を切り替えて真空吸着盤内の真空
度を上げるだけでポジショナ−へのワーク取付面にワー
クを固定できるものである。又、この吸着固定作業はワ
ークをポジショナ−の回転テーブル上にのせ、位置ぎめ
を確認し、真空吸着盤の真空度を上げるために真空切替
弁を操作するだけで、正確にワークを固定でき、逆のワ
ークの固定解除も真空切替弁の切り替えで簡単に行う事
が出来るものであり、ワークの着脱がワンタッチで可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・溶接ロボット及びポジショナ−の概略説明
図 第２図・・・本発明の真空吸着装置を装備したポジショ
ナ−の説明図 （１０）・・・ポジショナ−（１３）・・・回転テーブ
ル（１７）・・・ワーク　　　　　（２０）・・・ワー
ク取付台（３１）・・・真空吸着盤　　（３２）・・・
真空発生装置（３４）・・・エアシリンダ　（３５）・
・・真空用２方切替弁（３６）・・・圧縮エア用３方切
替弁 診ｒ７　　　畠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接ロボット用などのワークを取付け固定するポ
   ジショナーのワーク取付台に真空吸着盤を設け、真空切
   替弁を介して真空吸着盤を真空発生装置に接続して成る
   事を特徴とする溶接ロボットなどのポジショナーのワー
   ク取付装置。