JPS6325017Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はそれぞれの当接面にて互いに当接係合
する二つの部材の互いに他に対する位置ズレを検
出する装置に係る。

各種金属加工装置の加工端とその支持部材の如
き二つの部材は、互いに他に対し常に正確に位置
決めされた状態に維持される必要がある。

例えば自動車のボデイやフレームの溶接を工業
用ロボツトを用いて所定のスケジユールに従つて
正確に実施するためには、ロボツトの手首に取付
けられている溶接トーチはロボツトの手首に対し
常に正確な位置に固定された状態になければなら
ない。また溶接トーチがワークに衝当することな
どによつて溶接トーチやロボツトの手首に過剰の
応力が作用し、そのためそれらが損傷することを
回避するためには、溶接トーチ及びロボツトの手
首以外の部分が優先的に破壊するよう構成される
必要がある。

これらの目的を達成するため、工業用ロボツト
を用いた各種の金属加工ラインに於ては、従来よ
り一般に、ロボツトの手首の回転フランジと溶接
トーチの如き加工端の取付ブラケツトとの間に比
較的容易に破壊し得る樹脂板を介装しそれらをボ
ルトによつて固定することにより、正常モード作
動時に於けるロボツトの手首に対する加工端の正
確な位置決めを確保し、オーバロード時には樹脂
板、特にそのねじ山を優先的に破壊させることに
より加工端やロボツトの損傷を回避する方法や、
切欠きを有する鋼板製のＬ形部材を介して加工端
をロボツトの手首に取付け、これにより正常作動
モード時にはロボツトの手首に対する加工端の正
確な位置決めを確保し、オーバロード時にはＬ形
部材の切欠き部にて優先的な破壊を発生させるこ
とにより、加工端及びロボツトの損傷を回避する
方法などが採用されている。

しかし、上述の如き従来の方法や取付構造に於
ては、加工端の手首に対する位置ズレを検出する
手段が組込まれていないため、加工端が手首に対
し所定の位置に正確に位置決めされているか否か
を検出することができない。また溶接トーチの如
き加工端がワークに衝当することなどによつて、
樹脂板やＬ形部材が破壊した場合には、それらの
部材を交換し、加工端をロボツトの手首に対し位
置決めし直し、更にはロボツトに対し所定スケジ
ユールのテイーチングをやり直ししなければなら
ないという問題がある。

本考案は、各種の金属加工装置の加工端とその
支持部材の如く互いに他に対し常に正確に位置決
めされた状態に維持される必要のある二つの部材
の接続部に於ける上述の如き不具合に鑑み、それ
ぞれの当接面にて互いに当接係合する二つの部材
であつて、正常作動モード時には互いに他に対し
正確に位置決めされた二つの部材の一方の部材が
他方の部材に対する位置ズレを生じた場合にその
ことを正確に検出することのできる位置ズレ検出
装置を提供することを目的としている。

かかる目的は、本考案によれば、それぞれの当
接面にて互いに当接係合する第一及び第二の部材
の互いに他に対する位置ズレを検出する装置にし
て、前記第一の部材に設けられその当接面の一部
を郭定する一対の第一の接点要素と、前記第二の
部材に設けられその当接面の一部を郭定し前記第
一及び第二の部材が互いに他に対し所定の相対位
置にあるときのみ前記一対の第一の接点要素を電
気的に接続する第二の接点要素とよりなる少なく
とも一つのスイツチ手段と、前記スイツチ手段に
より導通を制御される電気回路とを有しているこ
とを特徴とする装置によつて達成される。

かかる構成によれば、オーバロードなどによつ
て一方の部材が他方の部材に対する位置ズレを生
じ、これに起因して二つの当接面が互いに離れる
と、これと同時に第一及び第二の接点要素も互い
に離れ、これによりスイツチ手段が開かれて電気
回路が不導通状態となり、これにより二つの部材
の位置ズレを検出することができるので、それぞ
れの当接面にて互いに当接係合する二つの部材が
互いに他に対し正確に位置決めされているか否か
を知ることができる。

またそれぞれの当接面にて互いに当接係合する
二つの部材を互いに他に対し正確に位置決めする
に際しては、一般に、それらの当接面が互いに他
に対し所定の位置関係になるよう二つの部材を位
置決めすることにより行われる。従つて二つの部
材が互いに他に対し所定の関係にて位置決めされ
ているか否かを正確に判定するためには、二つの
部材の当接面が互いに他に対し正確に所定の位置
関係にあるか否かを判定することにより行われる
ことが好ましい。本考案によれば、第一及び第二
の接点要素は当接面の一部を郭定するよう二つの
部材に設けられているので、例えば特開昭53−
61540号公報に記載されている如く、当接面以外
の部位にスイツチ及びこれと共働するスイツチ係
合部が設けられる場合に比して、二つの部材が互
いに他に対所定の関係に位置決めされているか否
かを正確に検出することができる。

また上述の特開昭53−61540号公報の構成に於
ては、スイツチ及びスイツチ係合部と対応する当
接面との間の位置関係をそれら相互の関連に於て
正確に設定すること及びそれを確認することは一
般に非常に困難であるが、本考案によれば、接点
要素の一部が対応する当接面と同一平面をなすよ
う対応する部材に接点要素を設ければよく、従つ
て装置の組立て及び装置が適正に組立てられてい
るか否かの確認を容易に行うことができる。

特に本考案による部材の位置ズレ検出装置が各
種金属加工装置の加工端とその支持部材の如き二
つの部材の接続部に適用された場合には、加工端
に対し過剰の応力が作用することにより加工端の
支持部材に対する位置ズレが生じても、その位置
ズレが即座に検出されるので、位置ズレの検出と
同時に金属加工装置の作動を停止させることによ
りワークに対する不正確な加工を回避することが
でき、また金属加工装置の加工端や支持部材の損
傷を回避することができる。更に、本考案による
部材の位置ズレ検出装置によれば、上述の従来の
方法の如く選択的に破壊する部材を用いなくても
二つの部材の互いに他に対する位置ズレを検出す
ることができ、また加工装置の加工端やその支持
部材の損傷を回避することができるので、部品の
交換やロボツトなどに対するテイーチングのやり
直しなどを行なう必要がない。

以下に添付の図を参照しつつ、本考案を実施例
について詳細に説明する。

添付の第１図は炭酸ガスアーク溶接装置の溶接
トーチ取付けブラケツトと該溶接トーチ取付けブ
ラケツトを担持する溶接ロボツトの手首に取付け
られた連結部材との間の位置ズレを検出するよう
構成された本考案による部材の位置ズレ検出装置
の一つの実施例を一部断面にて示す解図、第２図
及び第３図はそれぞれ第１図の線−及び線
−による解図的断面図である。

図に於て、１は溶接ロボツトのアームであり、
該アーム１には第１図の紙面に垂直な軸線２の周
りに回動し得るハウジング３が取付けられてい
る。ハウジング３内には軸線２に垂直な軸線４の
周りに回転し得る手首シヤフト５が挿通されてい
る。手首シヤフト５の先端にはフランジ６が設け
られている。フランジ６には炭酸ガスアーク溶接
装置の溶接トーチ７を担持するトーチ取付ブラケ
ツト８のフランジ部９が連結部材１０を介して連
結されており、これにより溶接トーチ７は図には
示されていないロボツトに教え込まれた所定のス
ケジユールに従つて同じく図には示されていない
ワークに対し所定の溶接を行なうようになつてい
る。

連結部材１０はボルト１１によつて手首シヤフ
トのフランジ６に連結固定されたフランジ部材１
２と、該フランジ部材にキー１３及びナツト１４
により連結固定された突起１５と該突起１５と一
体的に形成されたシヤフト部１６と該シヤフト部
１６と一体的に形成されたフランジ部１７とを有
する回転シヤフト１８とを含んでいる。回転シヤ
フト１８のフランジ部１７は、トーチ取付ブラケ
ツト８のフランジ部９の当接面１９と気密的に当
接係合する当接面２０を有している。当接面１９
及び２０にはそれぞれ互いに整合して形成された
二つの円錐溝２１及び２２が設けられている。こ
れらの円錐溝により郭定される空隙には位置決め
ボール２３が介装されており、これによりトーチ
取付ブラケツト８のフランジ部９と回転シヤフト
１８のフランジ部１７とが軸線４に沿つて互いに
整合した状態に維持されるようになつている。

また回転シヤフト１８のフランジ部１７には軸
線４の周りに120度角方向に隔置して三つのねじ
孔２４が形成されており、該ねじ孔にはボルト２
５がねじ込まれている。トーチ取付ブラケツト８
のフランジ部９にはボルト２５を遊嵌状態にて受
入れる孔２６が形成されており、ボルト２５のヘ
ツド部２７とフランジ部９に当接するスプリング
シート２８との間には圧縮コイルばね２９が配置
されている。かくして溶接トーチ７を担持するト
ーチ取付ブラケツト８は、正常作動モード時に
は、円錐溝２１及び２２と位置決めボール２３と
よりなる位置決め機構３０により連結部材１０に
対し所定の位置に位置決めされた状態にて、圧縮
コイルばね２９によつて連結部材１０に対し一体
的に連結され、図には示されていない溶接ワイヤ
の溶着や溶接トーチ７がワークや治具などに衝当
することにより溶接トーチ７に過剰の応力が作用
した場合には、トーチ取付ブラケツト８のフラン
ジ部９が圧縮コイルばね２９のばね力に抗して連
結部材１０より離れる方向へ変位することによ
り、溶接トーチ７やロボツトの手首シヤフト５な
どに損傷が生じることがないようになつている。

図示の実施例に於ては、フランジ部材１２と回
転シヤフト１８との間には環状空隙３１が形成さ
れており、該環状空隙内には集電リング組立体３
２が嵌込まれている。集電リング組立体３２はキ
ー３３によりシヤフト部１６に固定された絶縁ブ
ツシユ３４と、該絶縁ブツシユ内に嵌込まれた二
つの集電リング３５及び３６とよりなつている。
集電リング３５及び３６の外周面にはそれぞれブ
ラシ３７及び３８が当接している。ブラシ３７及
び３８はロボツトのハウジング３に固定されたブ
ラシ取付けバー３９の先端に設けられた孔４０及
び４１に挿入されており、それぞれ圧縮コイルば
ね４２及び４３により集電リング３５及び３６へ
向けて付勢されている。またブラシ３７及び３８
は導線４４により直流電源４５及びリレー４６に
接続されている。

回転シヤフト１８のフランジ部１７には、第２
図に詳細に示されている如く、貫通孔４７及び４
８が形成されており、これらの貫通孔４７及び４
８にはそれぞれ絶縁ブツシユ４９及び５０を介し
て通電ピン５１及び５２が挿通されている。通電
ピン５１の一端は集電リング３５に当接してお
り、その他端は回転シヤフト１８のフランジ部１
７の当接面２０の一部を郭定している。同様に通
電ピン５２の一端は集電リング３６に当接してお
り、その他端はフランジ部１７の当接面２０の一
部を郭定している。また第２図に詳細に示されて
いる如く、フランジ部１７の当接面２０の側には
絶縁板５３が埋設されており、該絶縁板には軸線
４と通電ピン５１及び５２の中心線との間の長さ
に等しい半径Ｒの円弧に沿つて延在する接点プレ
ート５４が配設されている。

トーチ取付けブラケツト８のフランジ部９には
その当接面１９の側に絶縁板５５が埋設されてお
り、該絶縁板内には軸線４より半径Ｒの円弧に沿
つて延在する二つの接点プレート５６及び５７が
配設されている。接点プレート５６及び５７は当
接面１９の一部を郭定しており、第１図に示され
ている如く組付けられた状態にある時には、それ
ぞれ一端部にて通電ピン５１及び５２に当接し、
他端部にて接点プレート５４に当接するようにな
つている。

かくして通電ピン５１，５２及び接点プレート
５４，５６，５７は、電源４５に対し直列に接続
されており且当接面１９と当接面２０とが当接し
ているか否かに応じて導線４４、電源４５などよ
りなる電気回路５８を開閉制御するスイツチ手段
を構成している。

作動に於ては、炭酸ガスアーク溶接装置及びロ
ボツトの正常作動モード時には、通電ピン５１，
５２及び接点プレート５４，５６，５７は電気回
路５８を閉じた状態にあるので、電気回路５８に
は直流電流が流れ、リレー４６はコントローラ５
９へ信号を出力しない。しかし、図には示されて
いない溶接ワイヤの溶着や溶接トーチ７がワーク
又は治具などに衝当することによりそれに過剰の
応力が作用した場合には、トーチ取付けブラケツ
ト８はそのフランジ部９の当接面１９が連結部材
１０の当接面２０より離れる方向へ圧縮コイルば
ね２９のばね力に抗して変位し、これにより通電
ピン５１，５２及び接点プレート５４，５６，５
７よりなるスイツチ手段の何れかが開かれ、電気
回路５８が不導通状態となる。かくして溶接トー
チ７及びトーチ取付けブラケツト８が連結部材１
０に対する位置ズレを生じた場合には、リレー４
６はその位置ズレを電気回路５８の不導通として
検出し、それに応答してコントローラ５９へ位置
ズレが生じていることを示す信号を出力する。コ
ントローラ５９はリレー４６の出力信号に応答し
て図には示されていない炭酸ガスアーク溶接装置
及びロボツトの作動を停止させ、これにより溶接
トーチ７などにそれ以上の応力が作用することを
防止し、また溶接トーチ７及びトーチ取付けブラ
ケツト８と連結部材１０との間の位置ズレが更に
大きくなることを防止する。

尚この場合、ロボツトのアーム１をその移動経
路を溯る方向へ後退させ、これにより溶接トーチ
７及びトーチ取付ブラケツト８の位置ズレを生じ
る要因を排除すれば、トーチ取付ブラケツト８は
圧縮コイルばね２９によつて連結部材１０に自動
的に押付けられ、また位置決め機構３０によつて
連結部材１０に対し所定の位置に再位置決めされ
るので、位置ズレが生じた後に溶接作業を再開す
る場合にも、連結部材などを交換したり、連結部
材１０に対する溶接トーチ７及びトーチ取付ブラ
ケツト８の位置決めをやり直したり、ロボツトに
所定スケジユールのテイーチングをやり直したり
する必要がない。

以上に於ては本考案を特定の実施例について詳
細に説明したが、本考案はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本考案の範囲内にて種々の実
施例が可能であることは当業者にとつて明らかで
あろう。例えば手首シヤフト５の回転角度が比較
的小さい場合には、回転シヤフト１８を実質的に
フランジ部１７と同様の円板状の部材のみにて構
成し、導線４４を通電ピン５１及び５２に直接接
続してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は炭酸ガスアーク溶接装置の溶接トーチ
取付けブラケツトと該溶接トーチ取付けブラケツ
トを担持する溶接ロボツトの手首に取付けられた
連結部材との間の位置ズレを検出するよう構成さ
れた本考案による部材の位置ズレ検出装置の一つ
の実施例を一部断面にて示す解図、第２図及び第
３図はそれぞれ第１図の線−及び線−に
よる解図的断面図である。 １……ロボツトのアーム、２……軸線、３……
ハウジング、４……軸線、５……手首シヤフト、
６……フランジ、７……溶接トーチ、８……トー
チ取付ブラケツト、９……フランジ部、１０……
連結部材、１１……ボルト、１２……フランジ部
材、１３……キー、１４……ナツト、１５……突
起、１６……シヤフト部、１７……フランジ部、
１８……回転シヤフト、１９，２０……当接面、
２１，２２……円錐溝、２３……位置決めボー
ル、２４……ねじ孔、２５……ボルト、２６……
孔、２７……ヘツド部、２８……スプリングシー
ト、２９……圧縮コイルばね、３０……位置決め
機構、３１……環状空隙、３２……集電リング組
立体、３３……キー、３４……絶縁ブツシユ、３
５，３６……集電リング、３７，３８……ブラ
シ、３９……ブラジ取付けバー、４０，４１……
孔、４２，４３……圧縮コイルばね、４４……導
線、４５……電源、４６……リレー、４７，４８
……貫通孔、４９，５０……絶縁ブツシユ、５
１，５２……通電ピン、５３……絶縁板、５４…
…接点プレート、５５……絶縁板、５６，５７…
…接点プレート、５８……電気回路、５９……コ
ントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれの当接面にて互いに当接係合する第一
   及び第二の部材の互いに他に対する位置ズレを検
   出する装置にして、前記第一の部材に設けられそ
   の当接面の一部を郭定する一対の第一の接点要素
   と、前記第二の部材に設けられその当接面の一部
   を郭定し前記第一及び第二の部材が互いに他に対
   し所定の相対位置にあるときのみ前記一対の第一
   の接点要素を電気的に接続する第二の接点要素と
   よりなる少なくとも一つのスイツチ手段と、前記
   スイツチ手段により導通を制御される電気回路と
   を有していることを特徴とする装置。