JP3483606B2 - 溶接ポジショナー - Google Patents
溶接ポジショナーInfo
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- JP3483606B2 JP3483606B2 JP03983894A JP3983894A JP3483606B2 JP 3483606 B2 JP3483606 B2 JP 3483606B2 JP 03983894 A JP03983894 A JP 03983894A JP 3983894 A JP3983894 A JP 3983894A JP 3483606 B2 JP3483606 B2 JP 3483606B2
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- work
- welding
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- welding positioner
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接ポジショナーに係
り、特に、溶接ロボットと組み合わせてワークを段取り
替えなしに連続して効率良く溶接できるようにした溶接
ポジショナーに関する。
り、特に、溶接ロボットと組み合わせてワークを段取り
替えなしに連続して効率良く溶接できるようにした溶接
ポジショナーに関する。
【0002】
【従来の技術】重量物のワークを溶接ロボットを適用し
て溶接する場合、ワークをパレットを用いて溶接ポジシ
ョナーに搬入後、所定の位置に位置決めしてから溶接が
行われる。
て溶接する場合、ワークをパレットを用いて溶接ポジシ
ョナーに搬入後、所定の位置に位置決めしてから溶接が
行われる。
【0003】図20は、従来のこの種の溶接ポジショナ
ーの構成を表した図である。
ーの構成を表した図である。
【0004】図20において、ベース701の上にフレ
ーム702および703が固定され、フレーム703に
はワークをx軸回りに回転させるためのモータ707が
配設され、このモータ707はシャフト(図示せず)を
介してフレーム705、706、ベース704と連結さ
れている。ベース704には、z軸回りにワークを回転
させるためのモータ708が取り付けられており、減速
歯車709を介してベアリング712上のパレット71
0を回転させている。ワークは、パレット710の上に
載置され、レバー711を用いて固定される。
ーム702および703が固定され、フレーム703に
はワークをx軸回りに回転させるためのモータ707が
配設され、このモータ707はシャフト(図示せず)を
介してフレーム705、706、ベース704と連結さ
れている。ベース704には、z軸回りにワークを回転
させるためのモータ708が取り付けられており、減速
歯車709を介してベアリング712上のパレット71
0を回転させている。ワークは、パレット710の上に
載置され、レバー711を用いて固定される。
【0005】以上のような従来の溶接ポジショナーにお
いては、溶接ポジショナー上にワークを搬入し溶接位置
に位置決めるといった段取り作業や、溶接の終わったワ
ークを搬出する作業は、クレーンを用いてワークを吊っ
て行っているのが普通である。
いては、溶接ポジショナー上にワークを搬入し溶接位置
に位置決めるといった段取り作業や、溶接の終わったワ
ークを搬出する作業は、クレーンを用いてワークを吊っ
て行っているのが普通である。
【0006】また、例えば、ワークが図14に示される
ように、ふた500、胴501、リング502を重ね合
せて円筒状の部材を構成するワークでは、ワークの外面
に加えて、内面の溶接が必要となり、溶接の途中での段
取り替えが必要となる。
ように、ふた500、胴501、リング502を重ね合
せて円筒状の部材を構成するワークでは、ワークの外面
に加えて、内面の溶接が必要となり、溶接の途中での段
取り替えが必要となる。
【0007】溶接の間、ワークの姿勢を変えるには、モ
ータ707とモータ708を用いてワークに回転を与え
ることにより行っている。
ータ707とモータ708を用いてワークに回転を与え
ることにより行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このようにワークを溶
接するためには、段取り替えなしにワークの溶接箇所を
変えることができず作業効率の面で問題点が指摘されて
いる。また、ワークの搬出入をその都度クレーンによっ
ているので、溶接前の段取り作業に時間がかかり、ま
た、ワークが重量物の場合、その作業の安全性の確保が
重要となるので、特に作業効率が落ちるという問題があ
った。
接するためには、段取り替えなしにワークの溶接箇所を
変えることができず作業効率の面で問題点が指摘されて
いる。また、ワークの搬出入をその都度クレーンによっ
ているので、溶接前の段取り作業に時間がかかり、ま
た、ワークが重量物の場合、その作業の安全性の確保が
重要となるので、特に作業効率が落ちるという問題があ
った。
【0009】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、外面および内面の溶接を一回の
段取りで自動的に効率良く実施できるように構成した溶
接ポジショナーを提供することにある。
有する問題点を解消し、外面および内面の溶接を一回の
段取りで自動的に効率良く実施できるように構成した溶
接ポジショナーを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、パレットにワークを載せ、このワーク
の溶接姿勢を変えられるようにワークを固定する溶接ポ
ジショナーにおいて、ワークを搭載したパレットが搬入
される回転テーブルと、前記回転テーブルを水平軸と直
交する垂直軸回りに旋回する旋回駆動部と、ワークを上
部から前記回転テーブル側に押圧して固定するとともに
昇降自在なジャッキ部とを有し水平軸回りに回動自在に
支持されたフレームを備え、ワークの位置を検出する位
置検出器と、前記フレームを回転駆動するフレーム駆動
部と、前記回転テーブルを昇降させる昇降装置を具備す
ることを特徴とするものである。
めに、本発明は、パレットにワークを載せ、このワーク
の溶接姿勢を変えられるようにワークを固定する溶接ポ
ジショナーにおいて、ワークを搭載したパレットが搬入
される回転テーブルと、前記回転テーブルを水平軸と直
交する垂直軸回りに旋回する旋回駆動部と、ワークを上
部から前記回転テーブル側に押圧して固定するとともに
昇降自在なジャッキ部とを有し水平軸回りに回動自在に
支持されたフレームを備え、ワークの位置を検出する位
置検出器と、前記フレームを回転駆動するフレーム駆動
部と、前記回転テーブルを昇降させる昇降装置を具備す
ることを特徴とするものである。
【0011】また、前記の溶接ポジショナーにおいて、
前記パレットと回転テーブルとはワークの載置部に溶接
トーチの進入を許容する孔部を有することを特徴とする
ものである。また前記の溶接ポジショナーにおいて、前
記ジャッキ部は、ワークを一定の加圧力で押圧するシリ
ンダと、このシリンダをフレームに沿って昇降させるジ
ャッキとを具備するように構成することができる。
前記パレットと回転テーブルとはワークの載置部に溶接
トーチの進入を許容する孔部を有することを特徴とする
ものである。また前記の溶接ポジショナーにおいて、前
記ジャッキ部は、ワークを一定の加圧力で押圧するシリ
ンダと、このシリンダをフレームに沿って昇降させるジ
ャッキとを具備するように構成することができる。
【0012】さらに、本発明の溶接ポジジョナーは、前
記パレットに載置するワークの芯出しをする芯出し装置
と、この芯出し装置と溶接ポジショナーとの間でワーク
が固定されたパレットを移送する供給装置と組合わせる
ことができる。
記パレットに載置するワークの芯出しをする芯出し装置
と、この芯出し装置と溶接ポジショナーとの間でワーク
が固定されたパレットを移送する供給装置と組合わせる
ことができる。
【0013】
【作用】回転テーブルにワークが載せられたパレットが
搬入されると、ジャッキ部が下降して、ワークの位置を
検出したところでジャッキが作動してパレット上のワー
クを押え込みむので、ワークがクランプされて仮付けさ
れる。ワークのクランプが完了した後、フレーム全体を
回動し、あるいは回転テーブルを旋回するなどして直交
する2軸に関して回動させてワークの溶接姿勢を自在に
変えることができる。
搬入されると、ジャッキ部が下降して、ワークの位置を
検出したところでジャッキが作動してパレット上のワー
クを押え込みむので、ワークがクランプされて仮付けさ
れる。ワークのクランプが完了した後、フレーム全体を
回動し、あるいは回転テーブルを旋回するなどして直交
する2軸に関して回動させてワークの溶接姿勢を自在に
変えることができる。
【0014】孔部を有するパレットに載せたワークの溶
接では、溶接トーチがこの孔部からワークの内側に進入
できるので、ワークの外周の溶接を終了後パレットを反
転させて内面の溶接を段取り替えなく連続的に行うこと
ができる。
接では、溶接トーチがこの孔部からワークの内側に進入
できるので、ワークの外周の溶接を終了後パレットを反
転させて内面の溶接を段取り替えなく連続的に行うこと
ができる。
【0015】ジャッキとシリンダの二段でワークを一定
の加圧力で押圧することによって、溶接の過程で発生す
る熱応力に起因する変形を防止することができる。
の加圧力で押圧することによって、溶接の過程で発生す
る熱応力に起因する変形を防止することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明による溶接ポジショナーの一実
施例について添付の図面を参照して説明する。図1は、
本発明の実施例による溶接ポジショナー3と組みされれ
て用いられるワークの芯出し装置1とパレットの供給装
置2からなるシステムの構成例を示す側面図である。芯
出し装置1の詳細な構成は、図2および図3に表し、パ
レットの供給装置2の詳細な構成は、図6および図7に
表す。溶接ポジショナー3については、図10乃至図1
2に示す。まず、ワークの芯出し装置について、以下、
図2および図3を参照して説明する。
施例について添付の図面を参照して説明する。図1は、
本発明の実施例による溶接ポジショナー3と組みされれ
て用いられるワークの芯出し装置1とパレットの供給装
置2からなるシステムの構成例を示す側面図である。芯
出し装置1の詳細な構成は、図2および図3に表し、パ
レットの供給装置2の詳細な構成は、図6および図7に
表す。溶接ポジショナー3については、図10乃至図1
2に示す。まず、ワークの芯出し装置について、以下、
図2および図3を参照して説明する。
【0017】図3において、符合100は、芯出し装置
1のベースを示す。このベース100には、パレット4
00が載せられる箱型のフレーム101が固定され、こ
の箱型フレーム101の内部に次のような芯出し機構が
設けられている。
1のベースを示す。このベース100には、パレット4
00が載せられる箱型のフレーム101が固定され、こ
の箱型フレーム101の内部に次のような芯出し機構が
設けられている。
【0018】パレット400の中央部の孔部402を通
過できるような外径の円盤102は、パレット400の
位置出しを行うためのもので、中心で支軸109と連結
されている。この芯出し装置1の場合、昇降シリンダ1
03は取付台106と連結され、この取付台106に
は、ロッド105を介して円盤102を支持する構造と
なっている。従って、昇降シリンダ103のピストンロ
ッドが前進すると、円盤102とともに取付台106か
ら上の構造全体が上昇するようになっている。取付台1
06には、芯出し用のシリンダ107が設置されてお
り、この芯出し用シリンダ107は、支軸109に一端
部が連結されているアーム110の他端部と連結されて
いる。なお、符合104は、ロッド105に摺動自在に
嵌合するガイドを示している。
過できるような外径の円盤102は、パレット400の
位置出しを行うためのもので、中心で支軸109と連結
されている。この芯出し装置1の場合、昇降シリンダ1
03は取付台106と連結され、この取付台106に
は、ロッド105を介して円盤102を支持する構造と
なっている。従って、昇降シリンダ103のピストンロ
ッドが前進すると、円盤102とともに取付台106か
ら上の構造全体が上昇するようになっている。取付台1
06には、芯出し用のシリンダ107が設置されてお
り、この芯出し用シリンダ107は、支軸109に一端
部が連結されているアーム110の他端部と連結されて
いる。なお、符合104は、ロッド105に摺動自在に
嵌合するガイドを示している。
【0019】前記円盤102の上面には、支軸109と
ともに回転する回転盤111が設けられている。この回
転盤111は、それぞれ支軸109に関して90°直交
する方向に4つ配置される芯出し爪108を半径方向に
押し出すための部材で、それぞれ芯出し爪108は、回
転盤111の四隅にリンク112を介してピン結合され
ている。なお、芯出し爪108は、円盤上に敷設された
ガイドレール113によって案内されて、半径方向にの
み押し出されるようになっている。
ともに回転する回転盤111が設けられている。この回
転盤111は、それぞれ支軸109に関して90°直交
する方向に4つ配置される芯出し爪108を半径方向に
押し出すための部材で、それぞれ芯出し爪108は、回
転盤111の四隅にリンク112を介してピン結合され
ている。なお、芯出し爪108は、円盤上に敷設された
ガイドレール113によって案内されて、半径方向にの
み押し出されるようになっている。
【0020】次に、図6および図7を参照して、パレッ
ト400を溶接ポジショナー3に搬出入するための供給
装置2の構成について説明する。この供給装置2のベー
ス100の上には、下部フレーム202が固定され、こ
の下部フレーム202の上を第1の移動台204がガイ
ド203に案内されて長さ方向に移動自在に配設されて
いる。この場合、下部フレーム202の内部には、第1
の搬送シリンダ201が配置され、この第1の搬送シリ
ンダ201は、シリンダ本体がベース100に対して固
定され、ピストンロッドが第1移動台204と連結され
るようになっている。
ト400を溶接ポジショナー3に搬出入するための供給
装置2の構成について説明する。この供給装置2のベー
ス100の上には、下部フレーム202が固定され、こ
の下部フレーム202の上を第1の移動台204がガイ
ド203に案内されて長さ方向に移動自在に配設されて
いる。この場合、下部フレーム202の内部には、第1
の搬送シリンダ201が配置され、この第1の搬送シリ
ンダ201は、シリンダ本体がベース100に対して固
定され、ピストンロッドが第1移動台204と連結され
るようになっている。
【0021】前記第1移動台204の上面部には、フレ
ーム205、205が長さ方向に平行に取り付けられ、
このフレーム205には、第2の移動台208を案内す
る直動ガイド207が敷設されるようになっている。こ
の第2の移動台208は、シリンダ本体が前記第1移動
台204に対して固定されている第2の搬送シリンダ2
06のピストンロッドと連結されるようになっている。
ーム205、205が長さ方向に平行に取り付けられ、
このフレーム205には、第2の移動台208を案内す
る直動ガイド207が敷設されるようになっている。こ
の第2の移動台208は、シリンダ本体が前記第1移動
台204に対して固定されている第2の搬送シリンダ2
06のピストンロッドと連結されるようになっている。
【0022】しかして、前記第2移動台208には、昇
降シリンダ211を介して連結プレート210が支持さ
れている。この連結プレート210は、ピン209を介
してパレット400と連結するためのもので、前記昇降
シリンダ211の作動によって、ガイド212、ロッド
213に案内されて昇降する。
降シリンダ211を介して連結プレート210が支持さ
れている。この連結プレート210は、ピン209を介
してパレット400と連結するためのもので、前記昇降
シリンダ211の作動によって、ガイド212、ロッド
213に案内されて昇降する。
【0023】一方、第1移動台204の長さ方向の両側
縁には、所定の一定間隔をおいてガイドレール215を
支持するブラケット214が取り付けられ、このガイド
レール215には、パレット400が走行するようにな
っている。また、ガイドレール215にそって、搬入さ
れたパレット400を側方から固定するためのクランプ
用シリンダ216、217がガイドレール215の外側
にそれぞれ対応するように一対配設されている。
縁には、所定の一定間隔をおいてガイドレール215を
支持するブラケット214が取り付けられ、このガイド
レール215には、パレット400が走行するようにな
っている。また、ガイドレール215にそって、搬入さ
れたパレット400を側方から固定するためのクランプ
用シリンダ216、217がガイドレール215の外側
にそれぞれ対応するように一対配設されている。
【0024】次に、図10乃至図12を参照して、本実
施例による溶接ポジショナー3について説明する。この
溶接ポジショナー3は、ベース300を含み、回転軸3
06よって水平なx軸回りに回動自在に支持された門型
フレーム部350を含み、この門型フレーム部350に
は、パレット400が固定されるエアバック部4と、パ
レット400上のワークをワークの上から固定するジャ
ッキ部5とが配設されている。
施例による溶接ポジショナー3について説明する。この
溶接ポジショナー3は、ベース300を含み、回転軸3
06よって水平なx軸回りに回動自在に支持された門型
フレーム部350を含み、この門型フレーム部350に
は、パレット400が固定されるエアバック部4と、パ
レット400上のワークをワークの上から固定するジャ
ッキ部5とが配設されている。
【0025】このうち、図11にはパレットを支持する
エアバック部4の詳細な構成が示され、図12は、ワー
クを固定するためジャッキ部5の詳細な構成が示されて
いる。まず、ベース300には、支持フレーム301、
302が間隔をおいて立設され、この支持フレーム30
1、302は、軸受305を介して前記回転軸306を
回転自在に支承している。支持フレーム301には、門
型フレーム350を回転軸306回りに回転駆動するモ
ータ303が設置され、このモータの駆動軸は、回転軸
306の軸端に取り付けられた減速歯車304と連結さ
れている。
エアバック部4の詳細な構成が示され、図12は、ワー
クを固定するためジャッキ部5の詳細な構成が示されて
いる。まず、ベース300には、支持フレーム301、
302が間隔をおいて立設され、この支持フレーム30
1、302は、軸受305を介して前記回転軸306を
回転自在に支承している。支持フレーム301には、門
型フレーム350を回転軸306回りに回転駆動するモ
ータ303が設置され、このモータの駆動軸は、回転軸
306の軸端に取り付けられた減速歯車304と連結さ
れている。
【0026】このような門型フレーム350は、フレー
ム307、308、309、310によって組み立てら
れており、このうち、下部フレーム310には図11に
示すエアバック部4が配設され、上部フレーム309に
は、ジャッキ部309が設置されるようになっている。
ム307、308、309、310によって組み立てら
れており、このうち、下部フレーム310には図11に
示すエアバック部4が配設され、上部フレーム309に
は、ジャッキ部309が設置されるようになっている。
【0027】そこで、図11は、前記エアバック部4の
構成を詳細に示す図である。このエアバック部4は、エ
アバック320によって昇降する昇降台317を備えて
いる。この場合、このベース300の上面には、ロッド
319が立設され、このロッド319に昇降台317の
下面に固定されたガイド318が摺動自在に嵌合するよ
うになっている。
構成を詳細に示す図である。このエアバック部4は、エ
アバック320によって昇降する昇降台317を備えて
いる。この場合、このベース300の上面には、ロッド
319が立設され、このロッド319に昇降台317の
下面に固定されたガイド318が摺動自在に嵌合するよ
うになっている。
【0028】一方、このような昇降台317の上方にお
いて、下部フレーム310を挿通するようにガイドロッ
ド312が設けられ、このガイドロッド312の先端部
にパレット400を搬出入するための搬送レール311
が支持されている。この場合、下部フレーム310と昇
降台317の間には、スプリング313が介装され、こ
のスプリング313はばね受け314を介してガイドロ
ッド312を昇降台317側に常時付勢している構成と
なっている。
いて、下部フレーム310を挿通するようにガイドロッ
ド312が設けられ、このガイドロッド312の先端部
にパレット400を搬出入するための搬送レール311
が支持されている。この場合、下部フレーム310と昇
降台317の間には、スプリング313が介装され、こ
のスプリング313はばね受け314を介してガイドロ
ッド312を昇降台317側に常時付勢している構成と
なっている。
【0029】しかして、下部フレーム310は、その中
央部が円形に切り欠かれた構造となっており、この円形
穴351と同心的にベアリング315を介して鉛直方向
のz軸回りに回転自在にパレット400が位置決めされ
る回転テーブル316が設けられている。
央部が円形に切り欠かれた構造となっており、この円形
穴351と同心的にベアリング315を介して鉛直方向
のz軸回りに回転自在にパレット400が位置決めされ
る回転テーブル316が設けられている。
【0030】一方、図12において、ジャッキ部5は、
側フレーム307、308の間をジャッキベース330
が昇降自在に配置されているので、このジャッキベース
330は、直動ガイド331がそれぞれ側フレーム30
7、308の側面に固定されたガイドレールに摺動自在
に係合するようになっている。また、ジャッキベース3
30の両端部には、一組のジャッキ332、332が配
置され、このジャッキ332は、モータ333によって
駆動される。
側フレーム307、308の間をジャッキベース330
が昇降自在に配置されているので、このジャッキベース
330は、直動ガイド331がそれぞれ側フレーム30
7、308の側面に固定されたガイドレールに摺動自在
に係合するようになっている。また、ジャッキベース3
30の両端部には、一組のジャッキ332、332が配
置され、このジャッキ332は、モータ333によって
駆動される。
【0031】一方、パレット400に載せられているワ
ーク400を上から固定する押さえ軸334は、ジャッ
キベース330の昇降方向とおなじZ軸回りを図示され
ない軸受けによって回転自在に支持されるフランジ33
5の先端部に固定されるようになっている。この場合、
フランジ335は、ベースプレート336に固定されて
おり、このベースプレート336とジャッキベース33
0との間には、クランプシリンダ340が設けられてお
り、このクランプシリンダの作動によって押さえ軸33
4がワークに対して押し付けられるようになっている。
また、ベースプレート336には、モータ台339を介
して、押さえ軸334をZ軸回りに回転駆動するための
モータ337が取り付けられている。このモータ337
に連結される駆動歯車には、押さえ軸334の回転を所
定の回転に減速するための減速歯車338が噛み合うよ
うになっている。
ーク400を上から固定する押さえ軸334は、ジャッ
キベース330の昇降方向とおなじZ軸回りを図示され
ない軸受けによって回転自在に支持されるフランジ33
5の先端部に固定されるようになっている。この場合、
フランジ335は、ベースプレート336に固定されて
おり、このベースプレート336とジャッキベース33
0との間には、クランプシリンダ340が設けられてお
り、このクランプシリンダの作動によって押さえ軸33
4がワークに対して押し付けられるようになっている。
また、ベースプレート336には、モータ台339を介
して、押さえ軸334をZ軸回りに回転駆動するための
モータ337が取り付けられている。このモータ337
に連結される駆動歯車には、押さえ軸334の回転を所
定の回転に減速するための減速歯車338が噛み合うよ
うになっている。
【0032】一方、ベースプレート336の下面には、
ワークに押さえ軸334が接触したかどうかを検出する
接触センサ343と、溶接を行う際のアース供給部のシ
ュー344と、このシュー344のガイド345がステ
ー346を介して取り付けられている。なお、シュー3
44は、図示されないばねによって押さえ軸334に密
着するようになっている。
ワークに押さえ軸334が接触したかどうかを検出する
接触センサ343と、溶接を行う際のアース供給部のシ
ュー344と、このシュー344のガイド345がステ
ー346を介して取り付けられている。なお、シュー3
44は、図示されないばねによって押さえ軸334に密
着するようになっている。
【0033】なお、符号342は、ベースプレート33
6に固定されるロッドを示し、このロッド342にガイ
ド341が摺動自在に嵌合し、押さえ軸334の昇降を
ガイドするようになっている。
6に固定されるロッドを示し、このロッド342にガイ
ド341が摺動自在に嵌合し、押さえ軸334の昇降を
ガイドするようになっている。
【0034】本実施例による溶接ポジショナーは、以上
のように構成されるものであり、次に、その作用につい
て説明する。図4および図5を参照して芯出し装置1の
作用について説明する。まず、パレット400が箱型フ
レーム101の上に載せられると、図5に示されるよう
に、シリンダ103が前進して円盤102をパレット4
00の孔部402に臨入するので、パレット400の位
置出しが行われる。このパレット400は、図13に示
されており、パレット400には、位置出しおよび溶接
トーチが入り込めるようにするための孔部402と、供
給装置と連結するための搬送孔400aとが形成され、
上面にはワークを固定するレバー401が配置されてい
る。
のように構成されるものであり、次に、その作用につい
て説明する。図4および図5を参照して芯出し装置1の
作用について説明する。まず、パレット400が箱型フ
レーム101の上に載せられると、図5に示されるよう
に、シリンダ103が前進して円盤102をパレット4
00の孔部402に臨入するので、パレット400の位
置出しが行われる。このパレット400は、図13に示
されており、パレット400には、位置出しおよび溶接
トーチが入り込めるようにするための孔部402と、供
給装置と連結するための搬送孔400aとが形成され、
上面にはワークを固定するレバー401が配置されてい
る。
【0035】このパレット400の位置出しが完了した
ところで、パレット400の上には、図14に示したワ
ークを構成するリング502、胴501、蓋500の順
で載せる。その後、芯出し用のシリンダ107が作動し
て、そのピストンロッドが前進してアーム110を円周
方向に押し出し、図において時計回りに回動する。これ
により、回転盤111が一定角度回転することによっ
て、それぞれ芯出し爪108を半径方向外側に押し出し
すので、パレット400に載せられたワークは、その内
側から芯出しがなされる。このような芯出し完了後は、
パレット400上に設けたレバー401を用いてワーク
をしっかりとクランプした後にに、芯出しシリンダ10
7、昇降用のシリンダ103が後退する。
ところで、パレット400の上には、図14に示したワ
ークを構成するリング502、胴501、蓋500の順
で載せる。その後、芯出し用のシリンダ107が作動し
て、そのピストンロッドが前進してアーム110を円周
方向に押し出し、図において時計回りに回動する。これ
により、回転盤111が一定角度回転することによっ
て、それぞれ芯出し爪108を半径方向外側に押し出し
すので、パレット400に載せられたワークは、その内
側から芯出しがなされる。このような芯出し完了後は、
パレット400上に設けたレバー401を用いてワーク
をしっかりとクランプした後にに、芯出しシリンダ10
7、昇降用のシリンダ103が後退する。
【0036】次に、上記のようにして、ワークの芯出し
が終わったパレットを溶接ポジショナーに搬送する供給
装置の動作について、図8および図9を参照して説明す
る。
が終わったパレットを溶接ポジショナーに搬送する供給
装置の動作について、図8および図9を参照して説明す
る。
【0037】まず、図8(a)において、芯出し装置3
で待機しているパレット400に供給装置2のプレート
210を連結するために、シリンダ211が作動しプレ
ート210全体を押し上げることによって、ピン209
がパレット400の搬送穴400aに挿入されるので、
パレット400にプレート210が連結される。
で待機しているパレット400に供給装置2のプレート
210を連結するために、シリンダ211が作動しプレ
ート210全体を押し上げることによって、ピン209
がパレット400の搬送穴400aに挿入されるので、
パレット400にプレート210が連結される。
【0038】次いで、図8(b)において、第2の搬送
シリンダ206が伸びてプレート210が前進するので
パレット400が芯出し装置1から引き出される。この
位置では、クランプ用のシリンダ216が前進して、パ
レット400を側方から押えこんでクランプする。そし
て、昇降用のシリンダ211が後退してプレート210
を下降されるので、ピン209がパレット400から離
脱すると、第2搬送シリンダ206が後退して、図8
(c)に示すように、プレート210は、パレット40
0のちょうど真下の位置まで後退する。プレート210
がこの位置に到達すると、再び、昇降用シリンダ211
が前進して、前後両側のピン209を介してパレット4
00とプレートが連結される。その後、クランプ用のシ
リンダ216が後退するので、パレット400は次の移
動が可能な状態になる。
シリンダ206が伸びてプレート210が前進するので
パレット400が芯出し装置1から引き出される。この
位置では、クランプ用のシリンダ216が前進して、パ
レット400を側方から押えこんでクランプする。そし
て、昇降用のシリンダ211が後退してプレート210
を下降されるので、ピン209がパレット400から離
脱すると、第2搬送シリンダ206が後退して、図8
(c)に示すように、プレート210は、パレット40
0のちょうど真下の位置まで後退する。プレート210
がこの位置に到達すると、再び、昇降用シリンダ211
が前進して、前後両側のピン209を介してパレット4
00とプレートが連結される。その後、クランプ用のシ
リンダ216が後退するので、パレット400は次の移
動が可能な状態になる。
【0039】次いで、図9(a)に示すように、第2搬
送シリンダ206が前進してパレット400が供給装置
の前側まで引き出されると、この位置でクランプ用のシ
リンダ217が作動して、側方からパレット400をク
ランクする。そして、昇降用のシリンダ211が後退す
るので、パレット400からプレート210が下降し、
第2搬送シリンダ206が後退してプレート210は、
元位置に復帰する。
送シリンダ206が前進してパレット400が供給装置
の前側まで引き出されると、この位置でクランプ用のシ
リンダ217が作動して、側方からパレット400をク
ランクする。そして、昇降用のシリンダ211が後退す
るので、パレット400からプレート210が下降し、
第2搬送シリンダ206が後退してプレート210は、
元位置に復帰する。
【0040】図9(b)に示すように、再び昇降用のシ
リンダ211が作動してプレート210を押し上げる
と、今度は、プレート210の前側のピン209がパレ
ット400の後ろ側の搬送穴に挿入されて両者は連結さ
れる。ここで、パレット400を受け入れる溶接ポジシ
ョナー1のエアバック部4では、エアバック320に圧
縮空気が供給されて、このエアバック320が膨張する
ことによって、昇降台317が上昇する。この上昇位置
では、搬送レール311が供給装置2のガイドレール2
15と同じ高さになるようになっている。
リンダ211が作動してプレート210を押し上げる
と、今度は、プレート210の前側のピン209がパレ
ット400の後ろ側の搬送穴に挿入されて両者は連結さ
れる。ここで、パレット400を受け入れる溶接ポジシ
ョナー1のエアバック部4では、エアバック320に圧
縮空気が供給されて、このエアバック320が膨張する
ことによって、昇降台317が上昇する。この上昇位置
では、搬送レール311が供給装置2のガイドレール2
15と同じ高さになるようになっている。
【0041】そこで、図9(c)に示されるように、今
度は第1搬送シリンダ201が作動して、第1の移動台
204全体を前進させるので、パレット400の前側が
溶接ポジショナー1の搬送レール311に架かった位置
まで前進する。その後、クランプ用のシリンダ217が
後退するので、第2搬送シリンダ206が前進すれば、
図9(d)に示されるように、パレット400は溶接ポ
ジショナー1の搬送リール311上を案内されて受け渡
される。その後、昇降シリンダ211が後退するので、
プレート210が下降し、プレートとパレット400と
の連結が外れる。また、第1シリンダ206、第2シリ
ンダ201が後退してパレット400の搬送が終了す
る。
度は第1搬送シリンダ201が作動して、第1の移動台
204全体を前進させるので、パレット400の前側が
溶接ポジショナー1の搬送レール311に架かった位置
まで前進する。その後、クランプ用のシリンダ217が
後退するので、第2搬送シリンダ206が前進すれば、
図9(d)に示されるように、パレット400は溶接ポ
ジショナー1の搬送リール311上を案内されて受け渡
される。その後、昇降シリンダ211が後退するので、
プレート210が下降し、プレートとパレット400と
の連結が外れる。また、第1シリンダ206、第2シリ
ンダ201が後退してパレット400の搬送が終了す
る。
【0042】こうして、溶接ポジショナーにパレット4
00が移送されると、エアバック320の圧縮空気が抜
かれて昇降台317が下降するので、パレット400は
回転テーブル316にセットされる。
00が移送されると、エアバック320の圧縮空気が抜
かれて昇降台317が下降するので、パレット400は
回転テーブル316にセットされる。
【0043】次に、溶接ポジショナー1の動作について
説明する。パレット400が回転テーブル316上に位
置決めされると、まず、図12において、昇降モータ3
33によってジャッキ332が駆動されて、ジャッキベ
ース330とともに押え軸334がワークに接触するま
で下降する。このワークと押え軸334との接触は、接
触センサ343によって検出される。
説明する。パレット400が回転テーブル316上に位
置決めされると、まず、図12において、昇降モータ3
33によってジャッキ332が駆動されて、ジャッキベ
ース330とともに押え軸334がワークに接触するま
で下降する。このワークと押え軸334との接触は、接
触センサ343によって検出される。
【0044】前記接触センサ343によってワークとの
接触が検出されると、昇降モータ333が停止し、一
旦、押え軸334がワークのふた部に接触した位置で停
止する。
接触が検出されると、昇降モータ333が停止し、一
旦、押え軸334がワークのふた部に接触した位置で停
止する。
【0045】この状態で、押えシリンダ340が作動し
て押え軸334を上からワークに対して押えつけるの
で、ワークはパレット400上でクランプされる。
て押え軸334を上からワークに対して押えつけるの
で、ワークはパレット400上でクランプされる。
【0046】こうしてワークをワークを固定した状態で
x軸回り、z軸回りに回転してワークを溶接のしやすい
姿勢になるようにする。この場合、x軸回りに回転する
ためには、モータ303が駆動され、z軸回りには、モ
ータ337が駆動される。
x軸回り、z軸回りに回転してワークを溶接のしやすい
姿勢になるようにする。この場合、x軸回りに回転する
ためには、モータ303が駆動され、z軸回りには、モ
ータ337が駆動される。
【0047】z軸回りにワークを回転する場合、回転テ
ーブル316が軸受け315によって回転自在に支承さ
れているので、パレット400と一体となって回転す
る。また、ワークをz軸回りに90°以上回転させた場
合、搬送レール311がパレット400と接触すること
がないように、スプリング313によって付勢されてい
るので、昇降台317が下降すると、搬送レール311
は下部フレーム310の上面に密着するようになってい
る。
ーブル316が軸受け315によって回転自在に支承さ
れているので、パレット400と一体となって回転す
る。また、ワークをz軸回りに90°以上回転させた場
合、搬送レール311がパレット400と接触すること
がないように、スプリング313によって付勢されてい
るので、昇降台317が下降すると、搬送レール311
は下部フレーム310の上面に密着するようになってい
る。
【0048】こうして、ワークをクランプした状態で、
ワーク溶接姿勢が整ったとに、溶接ロボットに溶接開始
信号が送信され、溶接が開始される。
ワーク溶接姿勢が整ったとに、溶接ロボットに溶接開始
信号が送信され、溶接が開始される。
【0049】図15は、ワークの外面の溶接を溶接ロボ
ットが行っている状況を表した図である。溶接ロボット
は、ベース610にアーム611、612を連結し、ア
ーム612の先端に溶接トーチ613が取り付けられた
もので、溶接トーチ613を溶接ポジショナーに進入さ
せると、溶接トーチ613が予めプログラムされた経路
にそって移動し、ワークを溶接する。外周面の溶接の間
は、ワークは回転テーブル316上に固定されてz軸回
りに回転させることができるので、効率的に外周面を溶
接することができる。
ットが行っている状況を表した図である。溶接ロボット
は、ベース610にアーム611、612を連結し、ア
ーム612の先端に溶接トーチ613が取り付けられた
もので、溶接トーチ613を溶接ポジショナーに進入さ
せると、溶接トーチ613が予めプログラムされた経路
にそって移動し、ワークを溶接する。外周面の溶接の間
は、ワークは回転テーブル316上に固定されてz軸回
りに回転させることができるので、効率的に外周面を溶
接することができる。
【0050】一方、ワークの内周面を溶接する場合に
は、図16に示すように、フレーム350を反転して、
パレットおよび回転テーブルの孔部からトーチ613を
進入させて溶接を行う。このようにワークの溶接姿勢を
任意の位置に連続的に設定できることにより、溶接トー
チ613の進入を容易とし、ワークの内面および外面の
溶接を段取り替えなしに自動的に行うことができる。
は、図16に示すように、フレーム350を反転して、
パレットおよび回転テーブルの孔部からトーチ613を
進入させて溶接を行う。このようにワークの溶接姿勢を
任意の位置に連続的に設定できることにより、溶接トー
チ613の進入を容易とし、ワークの内面および外面の
溶接を段取り替えなしに自動的に行うことができる。
【0051】以上のような溶接ロボットによる溶接工程
を自動化する場合、図17のように、一台の溶接ロボッ
ト6に対してその両側にそれぞれ2台の芯出し装置1、
供給装置2、溶接ポジショナー3を配置するように溶接
システムを構成することが好ましい。これによって、複
数のワークを連続的に溶接することができる。
を自動化する場合、図17のように、一台の溶接ロボッ
ト6に対してその両側にそれぞれ2台の芯出し装置1、
供給装置2、溶接ポジショナー3を配置するように溶接
システムを構成することが好ましい。これによって、複
数のワークを連続的に溶接することができる。
【0052】次に、本発明の溶接ポジショナーの他の実
施例について、図18、図19を参照して説明する。こ
の場合、前記第1実施例と同一の構成要素には、同一の
参照符合を付して、その詳細な説明は省略する。この実
施例では、フレーム駆動部として、モータの駆動歯車と
噛み合う減速歯車600をフレーム307に直接取り付
け、曲率ガイド601によって減速歯車の回転をガイド
するように構成されている。また、回転テーブルを昇降
する昇降装置としては、第1実施例のエアバックに代替
して、一組のシリンダ602を用いられている。
施例について、図18、図19を参照して説明する。こ
の場合、前記第1実施例と同一の構成要素には、同一の
参照符合を付して、その詳細な説明は省略する。この実
施例では、フレーム駆動部として、モータの駆動歯車と
噛み合う減速歯車600をフレーム307に直接取り付
け、曲率ガイド601によって減速歯車の回転をガイド
するように構成されている。また、回転テーブルを昇降
する昇降装置としては、第1実施例のエアバックに代替
して、一組のシリンダ602を用いられている。
【0053】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ジャッキ部が下降して、パレット上のワーク
を押え込みワークがクランプされて仮付けされるととも
に、フレーム全体を回動し、あるいは回転テーブルを旋
回するなどして直交する2軸に関して回動させてワーク
の溶接姿勢を自在に変えて、溶接トーチの入り込みを容
易にし効率良く段取り替えなしに溶接を行うことができ
る。
によれば、ジャッキ部が下降して、パレット上のワーク
を押え込みワークがクランプされて仮付けされるととも
に、フレーム全体を回動し、あるいは回転テーブルを旋
回するなどして直交する2軸に関して回動させてワーク
の溶接姿勢を自在に変えて、溶接トーチの入り込みを容
易にし効率良く段取り替えなしに溶接を行うことができ
る。
【0054】また、請求項2に記載の発明によれば、外
周と内周の溶接が必要なワークでは、溶接トーチがパレ
ットと回転テーブルの孔部からワークの内側に進入でき
るので、ワークの外周の溶接を終了後パレットを反転さ
せて内面の溶接を段取り替えなく連続的に行うことがで
きる。
周と内周の溶接が必要なワークでは、溶接トーチがパレ
ットと回転テーブルの孔部からワークの内側に進入でき
るので、ワークの外周の溶接を終了後パレットを反転さ
せて内面の溶接を段取り替えなく連続的に行うことがで
きる。
【0055】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
ジャッキとシリンダの二段でワークを一定の加圧力で押
圧することによって、溶接の過程で発生する熱応力に起
因する変形を防止することができる。
ジャッキとシリンダの二段でワークを一定の加圧力で押
圧することによって、溶接の過程で発生する熱応力に起
因する変形を防止することができる。
【0056】さらに、また、請求項4に記載の発明によ
れば、溶接ポジショナーに芯出し装置、供給装置を組み
合せた自動溶接システムとして構成することができるの
で、ワークのパレットへの搭載から搬送、溶接、搬出ま
での一連の工程を溶接ロボットを用いて自動化すること
ができる。
れば、溶接ポジショナーに芯出し装置、供給装置を組み
合せた自動溶接システムとして構成することができるの
で、ワークのパレットへの搭載から搬送、溶接、搬出ま
での一連の工程を溶接ロボットを用いて自動化すること
ができる。
【図1】本発明による溶接ポジショナーと芯出し装置お
よび供給装置の一実施例を示す側面図。
よび供給装置の一実施例を示す側面図。
【図2】芯出し装置の要部を示した平面図。
【図3】同芯出し装置の側面図。
【図4】同芯出し装置において、ワークの芯出しをする
ために芯出し爪が伸びている状況を示す平面図。
ために芯出し爪が伸びている状況を示す平面図。
【図5】同芯出し装置において、芯出し装置の動作を説
明する側面図。
明する側面図。
【図6】パレットを溶接ポジショナーに移送する供給装
置の構成を示した平面図。
置の構成を示した平面図。
【図7】同供給装置の構成を示した側面図。
【図8】同供給装置の動作を説明する作用説明図。
【図9】同供給装置によって、パレットが溶接ポジショ
ナーに受け渡される状況を説明する作用説明図。
ナーに受け渡される状況を説明する作用説明図。
【図10】本実施例により溶接ポジショナーの構成を示
す正面図。
す正面図。
【図11】同溶接ポジショナーの回転テーブルと昇降装
置の構成を示す正面図。
置の構成を示す正面図。
【図12】同溶接ポジショナーのジャッキ部の構成を示
す正面図。
す正面図。
【図13】ワークを載せるパレットの構成を示す斜視
図。
図。
【図14】溶接に供せられるワークの例を示す斜視図。
【図15】実施例による溶接ポジショナーによってワー
クの外面を溶接しているときの状況を示す側面図。
クの外面を溶接しているときの状況を示す側面図。
【図16】実施例による溶接ポジショナーによってワー
クの内面を溶接しているときの状況を示す側面図。
クの内面を溶接しているときの状況を示す側面図。
【図17】1台の溶接ロボットについてそれぞれ2台の
溶接ポジショナー、芯出し装置、供給装置を組み合わせ
た例の配置図。
溶接ポジショナー、芯出し装置、供給装置を組み合わせ
た例の配置図。
【図18】他の実施例による溶接ポジショナーの構成を
示す正面図。
示す正面図。
【図19】図18の溶接ポジショナーの構成を示す側面
図。
図。
【図20】従来技術による溶接ポジショナーの構成を示
す正面図。
す正面図。
1 芯出し装置
2 供給装置
3 溶接ポジショナー
4 ジャッキ部
300 ベース
303 モータ
306 回転軸
311 搬送レール
317 昇降台
332 ジャッキ
333 モータ
335 押え軸
337 モータ
320 エアバック
342 接触センサ
400 パレット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平3−285799(JP,A)
実開 昭63−163293(JP,U)
実開 平4−47890(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B23K 37/047 - 37/053
Claims (4)
- 【請求項1】パレットにワークを載せ、このワークの溶
接姿勢を変えられるようにワークを固定する溶接ポジシ
ョナーにおいて、 ワークを搭載したパレットが搬入される回転テーブル
と、前記回転テーブルを水平軸と直交する垂直軸回りに
旋回する旋回駆動部と、ワークを上部から前記回転テー
ブル側に押圧して固定するとともに昇降自在なジャッキ
部とを有し水平軸回りに回動自在に支持されたフレーム
を備え、ワークの位置を検出する位置検出器と、前記フ
レームを回転駆動するフレーム駆動部と、前記回転テー
ブルを昇降させる昇降装置を具備することを特徴とする
溶接ポジショナー。 - 【請求項2】請求項1に記載の溶接ポジショナーにおい
て、前記パレットと回転テーブルとはワークの載置部に
溶接トーチの進入を許容する孔部を有することを特徴と
する溶接ポジショナー。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の溶接ポジショナ
ーにおいて、前記ジャッキ部は、ワークを一定の加圧力
で押圧するシリンダと、このシリンダをフレームに沿っ
て昇降させるジャッキとを具備することを特徴とする溶
接ポジショナー。 - 【請求項4】請求項1乃至3に記載の溶接ポジショナー
において、前記パレットに載置するワークの芯出しをす
る芯出し装置と、この芯出し装置と溶接ポジショナーと
の間でワークが固定されたパレットを移送する供給装置
を具備することを特徴とする溶接ポジショナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03983894A JP3483606B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 溶接ポジショナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03983894A JP3483606B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 溶接ポジショナー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07246494A JPH07246494A (ja) | 1995-09-26 |
JP3483606B2 true JP3483606B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=12564113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03983894A Expired - Fee Related JP3483606B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 溶接ポジショナー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3483606B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104084742A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-08 | 安徽通润汽车零部件有限公司 | 一种用于圆环形轨迹自动焊接装置 |
CN104084718A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-08 | 安徽通润汽车零部件有限公司 | 一种带防护罩便于卸料的圆环自动焊接装置 |
CN104084729A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-08 | 安徽通润汽车零部件有限公司 | 一种圆环自动焊接设备 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3170627B2 (ja) | 1999-06-23 | 2001-05-28 | 信和興産株式会社 | 溶接方法および溶接装置 |
JP5356910B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2013-12-04 | 高丸工業株式会社 | 2軸ポジショナー |
JP5622868B2 (ja) * | 2011-01-07 | 2014-11-12 | 三菱重工業株式会社 | セーフエンド用配管の溶接方法、固定治具および溶接装置 |
CN104084719B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-06-29 | 安徽通润汽车零部件有限公司 | 一种带防护罩的圆环自动焊接装置 |
CN104084717B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-04-06 | 安徽通润汽车零部件有限公司 | 一种便于卸料的圆环形轨迹自动焊接装置 |
CN105364755B (zh) * | 2015-12-11 | 2017-06-16 | 天津爱田汽车部件有限公司 | 一种汽车零部件加工用定位夹紧装置 |
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