JPH065022Y2 - シーム溶接機の被溶接物誘導装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、シーム溶接機本体に対し溶接線に沿って被溶
接物側を移動させるシーム溶接機の被溶接物誘導装置に
関するものである。

（従来の技術） 従来、例えば車両用の燃料タンク等を形成する場合に
は、上蓋側と下蓋側を密閉状態で接合する必要からシー
ム溶接が用いられていた。シーム溶接は、一般に円盤状
の上部電極と下部電極を回転させながら被溶接物に連続
的にスポット溶接を行っていくものであり、このような
シーム溶接によって燃料タンクのように直線部と曲線部
とを有した被溶接物の接合を行おうとした場合、シーム
溶接機本体の他に被溶接物誘導装置を併設しなければな
らなかった。

従来の被溶接物誘導装置は、被溶接物を保持すべく受け
部材とクランプ装置を水平面において直線移動と回転移
動が自由に出来るように設け、さらにシーム溶接機本体
側とクランプ装置側の適宜箇所にガイド部材を設置した
構造となっていた。そして、このような構成により、シ
ーム溶接が開始された際には、ガイド部材のガイド機能
が働き、シーム溶接の進行に追従して被溶接物がクラン
プ装置と一体に移動して被溶接物の溶接部がシーム溶接
機本体に自動的に誘導されるようになっていた。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の被溶接物誘導装置にあっ
ては、被溶接物の溶接部が常に同一平面上にある場合に
はシーム溶接が可能であるが、溶接部が上下方向の傾斜
面を有した立体構造であった場合には、連続した機械動
作によるシーム溶接を行うことが出来ないという問題が
あった。

なお、被溶接物誘導装置ではないが、単なる被溶接物の
保持装置の技術として、例えば実公昭61-42684号公報に
開示されるもののように、被溶接物の受台部分をフロー
ティングさせることにより、被溶接物がシーム溶接機本
体の上下方向の変位に追従するようにしたものも案出さ
れている。

本考案の目的は、被溶接物の溶接部が上下方向の傾斜面
を有した立体構造であってもその溶接部形状に対応させ
て被溶接物を円滑にシーム溶接機本体に誘導させること
が出来るようにして被溶接物に対する対応の自由度を高
めることである。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上述した課題を解決するための手段として、
シーム溶接機本体１の上下の溶接用電極２および３の間
に被溶接物４の溶接部５を連続的に導くシーム溶接機の
被溶接物誘導装置において、前記シーム溶接機本体１の
側方に水平動自在なベーステーブル６を設け、該ベース
テーブル６の上部にリンク機構７を介して一方向のみに
傾動可能となるように被溶接物設置用の揺動テーブル８
を連結し、前記ベーステーブル６の上面に、該揺動テー
ブル８の下面を常時上方にスプリング付勢する弾性支持
装置９を設置すると共に前記揺動テーブル８を水平姿勢
に維持させるロック装置10を設置し、さらに前記揺動テ
ーブル８を被溶接物４の溶接部５の傾斜に沿って上下方
向に傾動させるためのカム部材11，12および13，14を前
記ベーステーブル６と揺動テーブル８に設けるようにし
たものである。

（作用） このような構成により、被溶接物４の上下方向の傾斜部
分を含む溶接部５にシーム溶接を施す場合には、次のよ
うな動作が行なわれる。

溶接部５の水平部分に対しては、まずベーステーブル６
上のロック装置10を作動させて揺動テーブル８を水平姿
勢に維持させておき、この状態でシーム溶接機本体１の
溶接用の電極２および３を転動させ、ベーステーブル６
と揺動テーブル８を介して被溶接物４を水平方向に追従
移動させる。これによって水平部分に対するシーム溶接
が行われる。さらにこの状態から溶接部４の上下方向の
傾斜部分に連続的にシーム溶接を行なうに際しては、ロ
ック装置10のロックを解除して揺動テーブル８と被溶接
物４を弾性支持装置９に支持させておく。シーム溶接機
本体１の電極２および３によって溶接部４の上下方向の
傾斜部を加圧し始めたところで、この傾斜部分が水平に
なるように揺動テーブル８が弾性支持装置９の弾発力に
抗しリンク機構７を介して適宜傾動する。この際の揺動
テーブル８の傾動は、ベーステーブル６と揺動テーブル
８に設けられたカム部材11，12および13，14によってガ
イドされるため、正確に溶接部５の形状に追従する。こ
れによって傾斜部分に対するシーム溶接が行なわれる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。

まず最初に、本考案にかかるシーム溶接機の被溶接物誘
導装置の特徴部分を除いた全体の概略構成を第２図ない
し第５図に基づいて説明する。なお、以下において、本
考案の特徴部分は説明の都合上、上下傾動機構部と呼
び、符号100で示すものとする。

シーム溶接機本体１には溶接用電極２および３が延設さ
れており、この電極２および３は、駆動回転自在にさせ
ると共に被溶接物４の溶接部５を挟み込んで加圧するた
めに昇降自在にされている（これらの機構は周知のもの
であり、その説明並びに図示は省略する。）さらにシー
ム溶接機本体１の溶接用電極２および３の下方にあって
は、シーム溶接機本体１からブラケット15および16が延
設され、このブラケット15および16にガイドレール17が
支持固定されている。また、シーム溶接機本体１の端部
には第一のリンクアーム18が水平回動自在に枢支され、
このリンクアーム18の先端部には第二のリンクアーム19
が同様に水平回動自在に枢支されている。そしてこのリ
ンクアーム19の先端部には上下傾動機構部100のベース
テーブル６が水平回転自在に支持されている。したがっ
てベーステーブル６はガイドレール17と同じシーム溶接
機本体１の側方において水平動自在（直線移動と回転が
可能）に設けられている。第二のリンクアーム19の基端
部にはクランパ支持アーム20が上方に延設されており、
このアーム20の先端部にはクンラパ21のシリンダ部22と
中空ブラケット23が支持固定されている。そして、この
シリンダ部22の位置は、下方に延出して中空ブラケット
23に摺動自在に保持されたロッド部24が前記ベーステー
ブル６の回転中心と同一軸線上にあるように設定されて
いる。クランパ21は、シリンダ部22から延出した上記ロ
ッド部24の下端に自在継手25を介してクランプ部26を連
結支持した構成とされ、シリンダ部22の駆動によってク
ランプ部26を、上下傾動機構部100の上方に設置された
被溶接物４の上面に押付けるようになってる。クランプ
部26は、自在継手25を介して支持されているため、被溶
接物４の傾動や回転に倣って変位し、被溶接物４の変位
に関係なく被溶接物４を確実に支持することが出来る。

上下傾動機構部100のベーステーブル６の周縁部には複
数の倣い板27が固定され、このベーステーブル６の下面
の適宜位置にはカムピン28が固定されている。このカム
ピン28の固定位置は、上下傾動機構部100の上方に被溶
接物４を設置した際にその溶接部５のうちの曲線部分
（湾曲部分）の曲率中心に対応するように設定されてい
る。なお、ベーステーブル６の外形は、設置させる被溶
接物４の溶接部５に対してほぼ相似形となるように形成
されている。カムピン28はその側面にコの字状のカム溝
28aを有し、各カムピン28のカム溝28aの底面は、そのカ
ムピン28を中心とした回転によって送られて来る次の倣
い板27と平行をなすように設定されている（第４図参
照）。また、前記ガイドレール17には上方に開口したガ
イド溝29が形成されており（第４図参照）、このガイド
溝29よりもシーム溶接機本体１よりの位置にはガイド溝
29に沿うように所定数のガイドラチェット30が設置され
ている。このガイドラチェット30は下方からスプリング
付勢されて通常は上方に突出しており、ベーステーブル
６の回転によって倣い板27が旋回動を行ないながら当接
した際に一時的に没し、倣い板27を通過させた後に上方
に復帰し、裏面で倣い板27をガイドしてこのガイド板27
をガイド溝29と同方向に倣い移動させるようになってい
る。ガイド溝29のシーム溶接機本体１側の側壁にはカム
ストッパ31が突設されており、このカムストッパ31は前
記カムピン28のカム溝28aと対応する厚みに形成される
と共にカムピン28とほぼ同径の円弧部31aを有している
（第５図参照）。そして、このカムストッパ31からわず
かに離れたカム溝29の底面には、上方にスプリング付勢
された位置決めラチェット32が突設されており、ガイド
溝29に沿ってカムピン28が進入してきた際に、カムピン
28がこの位置決めラチェット32を一時的に押し下げ、位
置決めラチェット32が復帰したところでカムピン28を後
方から支持し、これによりカムピン28をカムストッパ31
の円弧部31aに位置め決するようになっている。カムピ
ン28はこの状態を維持したまま所定角度だけ回転する。
また、ガイド溝29のベーステーブル６側の側壁の適宜位
置には上方にスプリング付勢された進入ラチェット33が
取付けられており、ベーステーブル６の回転によってガ
イド溝29方向に進行してきたカムピン28が当接したとこ
ろでこの進入ラチェット33が一時的に押し下げられ、こ
れによってカムピン28がガイド溝29内に進入出来るよう
になっている。なお、シーム溶接機本体１と第一のリン
クアーム18には、第４図に示すように回転補助シリンダ
ー34が連結されており、この回転補助シリンダー３４に
よってベーステーブル６を同図中矢印Ｆで示す方向に付
勢することにより、ベーステーブル６および被溶接物４
のカムピン28を中心としたスムースな回転が可能となる
ようになっている。

つづいて、本考案の特徴部分である上下傾動機構部100
の構成について第１図、および、第６図ないし第９図に
基づいて説明する。

ベーステーブル６の上方には被溶接物４載置用の揺動テ
ーブル８が設けられ、ベーステーブル６の上面と揺動テ
ーブル８の下面はリンク機構７によって連結されてい
る。このリンク機構７は、ベーステーブル６側に軸受35
を介して回動自在に支持された第一のリンクアーム36
と、揺動テーブル８側に軸受37を介して同様に支持され
た第二のリンクアーム38とが同期シャフト39を介して連
結された基本構成となっている。そして、これら第一の
リンクアーム36と第二のリンクアーム38は、第６図およ
び第７図に示すように四組設けられており、そのうちの
二組ずつが対を成して一つの同期シャフト39で連結され
ている。揺動テーブル８はこれらのリンクアーム36およ
び38によって上下方向に揺動させることが出来るように
なっている。また、揺動テーブル８は、二つの同期シャ
フト39のうちのいずれか一方の側に傾動させることは可
能であるが、同期シャフト39の軸方向（第６図中、上下
方向）にはこの同期のシャフト39の機能によって傾動し
ないようになっている。したがって、揺動テーブル６は
同期シャフト39間方向（第６図中、左右方向）にのみ傾
動する。

また、ベーステーブル６の上面の適宜位置には弾性支持
装置９が設置され、揺動テーブル８の下面に取付けられ
たプレート40部分を常時上方にスプリング付勢するよう
になっている。

この弾性支持装置９は、ベーステーブル６に固着された
ホルダ41にベアリング42を介して摺動自在にシャフト43
が内装されており、シャフト43の上部に取付けられた止
め具44とホルダ41の間に圧縮スプリング45が介装されて
いる。そして、シャフト43の上端部にはナックル部46が
設けられ、このナックル部46にはプレート40と直接当接
すべくローラフォロア47が回転自在に支持されている。
さらにナックル部46にはブラケット48を介してガイドバ
ー49が延設され、このガイドバー49はベーステーブル６
の図示しないホルダに摺動自在に保持されている。した
がって、シャフト43並びにローラフォロア47はガイドバ
ー49によって水平方向の回転を規制され、揺動テーブル
６が傾動した際には、ローラフォロア47がその傾動方向
に回転しながら揺動テーブル８を支持する。

さらに、ベーステーブル６の上面には複数のロック装置
10が設置されており、このロック装置10によって、揺動
テーブル８の下面に取付けられたプレート50を同レベル
に支持することにより、揺動テーブル８が水平姿勢に維
持されるようになっている。このロック装置10は、ロッ
ド51の先端にナックル部52を保持したシリンダ装置から
なり、ナックル部52を上昇させたところでプレート50の
下面を支持する。

この他にベーステーブル６の上面の適宜位置にはカム部
材としてのカムプレート11および13が立設されており、
このカムプレート11および13の上部には所定形状のカム
溝11aおよび13aが形成されている。一方これに対し、揺
動テーブル８側には逃がし孔53が穿設されると共にこの
逃がし孔53に臨ませてカム部材としてのローラフォロア
12および14回転自在に取付けられている。この逃がし孔
53にはカムプレート11および13の上端部が各々遊装さ
れ、この状態でカム溝11aおよび13aにローラフォロア12
および14が係合されている。カム溝11aは第１図に示す
ように頂部からその両側に下方傾斜面を有した形状に形
成され、カム溝13aは中心方向に下方傾斜した楕円状に
形成されている。これにより、揺動テーブル８が水平状
態にある場合にはローラフォロア12および14が各カム溝
11aと13aの頂部に位置され、揺動テーブル８の傾動が始
まった際には、ローラフォロア12および14がカム溝11a
と13aに沿って転動し、揺動テーブル８が常に同じ軌道
を描いて傾動するようになっている。

なお、揺動テーブル８の上面には受け部材54が取付けら
れ（第２図および第３図参照）、この受け部材54を介し
て被溶接部材が設置されるようになっている。また、シ
ーム溶接機本体１の溶接用電極２および３の近傍には、
被溶接物４の溶接部５の上下傾斜開始位置と終了位置を
検知してロック装置10のロック作動と解除を行なうリミ
ットスイッチ等検知装置（図示せず）が設けられてい
る。

以上の構成において、まず、揺動テーブル８に被溶接物
４をセットするに際しては、受け部材54上に被溶接物４
を載置し、クランパ21のロッド部24を下降させてクラン
プ部26で被溶接物４の上面を押圧する。これによって、
被溶接物４は揺動テーブル８に対して位置決め固定され
る。

この状態から揺動テーブル８に固定された被溶接物４に
対してシーム溶接を行っていくが、かかる被溶接物誘導
装置の動作の理解を容易にするために、以下において
は、被溶接物４の溶接部５のうちの水平面部分のシーム
溶接と、上下傾斜部分のシーム溶接とに分けて説明す
る。

溶接部４の水平部分にシーム溶接を行う場合には、ま
ず、第一のリンクアーム18と第２リンクアーム19を介し
てベーステーブル６を水平方向に移動させ、必要に応じ
てベーステーブル６を適宜回転させながら、第４図に示
すように被溶接物４の所定の溶接開始点を溶接用電極２
および３に対して位置決めする。シーム溶接機本体１側
の倣い板27とガイドピン28は各々ガイドラチェット30と
ガイド溝29に係合される。これらの係合に際して、倣い
板27はガイドラチェット30を一時的に押し下げてその裏
面側に係合し、またガイドピン28は進入ラチェット33を
一時的に押し下げてガイド溝29に係合される。この状態
で上部の溶接用電極２を下降させ、被溶接物４の溶接部
５を溶接用電極２と３によって加圧する。この状態にお
いて、溶接用電極３を駆動回転させて溶接を開始する。
なお、この状態においては、ベーステーブル６上のロッ
ク装置10はそのロッド部51を伸長させてあり、これによ
って揺動テーブル８は水平状態に維持されている。この
状態でシーム溶接が進むと、倣い板27がガイドラチェッ
ト30に係合されているため、直線状にシーム溶接が行わ
れる。この間に上下方向に傾斜部分があれば上下傾動機
構部100が作動するが、この場合の作動の詳細は後述す
るものとして説明を続ける。

溶接部５の直線方向のシーム溶接がこのようにして所定
量続けられると、ガイドピン28が位置決めラチェット32
を乗り越えてカムストッパ31に当接し、回転補助シリン
ダ34の力も加わりこのガイドピン28を中心としてベース
テーブル６が回転し始める。この間，溶接部５の曲線
（湾曲）部分のシーム溶接が行なわれる。そしてベース
テーブル６が所定角度回転すると、ガイドピン28のカム
溝28aがカムストッパ31を挟み込むようになってガイド
ピン28が円弧31aから抜け出し、次の倣い板27と次のガ
イドピン28が前述と同様にしてガイドラチェット30とガ
イド溝29に係合して次の直線方向のシーム溶接が行なわ
れるようになる。このような動作が溶接部５の周域に対
して繰り返される。

次に、溶接部５の上下傾斜部分に対してシーム溶接を行
なう際の上下傾動機構部100の作動について説明する。
シーム溶接が進み、溶接用電極２および３が上下傾斜開
始位置にさしかかると、ぞれが図示しない検知装置によ
って検知され、ベーステーブル６上のロック装置10のロ
ックが解除される。すると、揺動テーブル８とその上面
の被溶接物４は弾性支持装置９によって支持されるよう
になる。この状態で溶接用電極２および３の転動が続け
られると、この電極２および３ら受ける力のバランスに
よって溶接部５が常に水平状態となるように揺動テーブ
ル８が傾動する。この際の傾動は前述したように、リン
ク機構部７と、カムプレート11，13およびローラフォロ
ア12，14によって行なわれ、弾性支持装置９において
は、スプリング45が適宜押し縮められ、ローラフォロア
47が揺動テーブル８に対して転動する。このように揺動
テーブル８が溶接部５の形状に追従して変位することに
より、上下方向の傾斜部分に対してシーム溶接が行なわ
れる。そして溶接用電極２および３が溶接部５の上下傾
斜終了位置にさしかかると、それが検知装置（図示せ
ず）によって検知され、ロック装置10が作動して揺動テ
ーブル６が水平状態に戻される。

（考案の効果） 以上で詳細に説明したように、本考案によれば、従来の
被溶接物誘導装置では不可能であった上下方向の傾斜を
有した被溶接物であっても、シーム溶接機本体の溶接用
電極に正確かつ円滑に誘導することが出来るようになる
という効果が得られる。さらに、水平面上において直線
誘導および曲線誘導を行う機構と組合わせることによ
り、一台の装置で全ての溶接物に対してシーム溶接を行
うことが可能になるため、生産性が向上し、コスト低減
も可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要部を示す第６図のI−I線に沿う断面
図、第２図は本考案の実施例の側面図、第３図は同正面
図、第４図はベーステーブル６の上方部分を取り去った
本考案の実施例の平面図、第５図はカムピン28とカムス
トッパ31の係合を示す本考案の実施例の模式平面図、第
６図は本考案の実施例の平面図、第７図は揺動テーブル
８を取り去った第６図対応の平面図、第８図は本考案の
要部を示す正面図、第９図は同一部破断側面図である。 １……シーム溶接機本体、 ２、３……溶接用電極、 ４……被溶接物、 ５……溶接部、 ６……ベーステーブル、 ７……リンク機構、 ８……揺動テーブル、 ９……弾性支持装置、 10……ロック装置、 11、13……カムプレート（カム部材）、 12、14……ローラフォロア（カム部材）、 17……ガイドレール、 27……倣い板、 28……カムピン、 31……カムストッパ、

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シーム溶接機本体の上下の溶接用電極の間
   に被溶接物の溶接部を連続的に導くシーム溶接機の被溶
   接物誘導装置において、前記シーム溶接機本体の側方に
   水平動自在なベーステーブルを設け、該ベーステーブル
   の上部にリンク機構を介して一方向のみに傾動可能とな
   るように被溶接物設置用の揺動テーブルを連結し、前記
   ベーステーブルの上面に、該揺動テーブルの下面を常時
   上方にスプリング付勢する弾性支持装置を設置すると共
   に前記揺動テーブルを水平姿勢に維持させるロック装置
   を設置し、さらに前記揺動テーブルを被溶接物の溶接部
   の傾斜に沿って上下方向に傾動させるためのカム部材を
   前記ベーステーブルと揺動テーブルに設けたことを特徴
   とするシーム溶接機の被溶接物誘導装置。
2. 【請求項２】前記ベーステーブルを水平方向に直線動自
   在にかつ回転動自在に設け、該ベーステーブルはその周
   縁部において、前記揺動テーブル上に設置された被溶接
   物の溶接部の直線部分に対応する位置に倣い板を固設す
   ると共に該溶接部の曲線部分の曲率中心に対応する位置
   にカムピンを固設し、一方、前記シーム溶接機本体に
   は、前記倣い板が係合可能なガイドレールを設けると共
   に前記カムピンを回転可能状態で一時停止させるべくカ
   ムストッパを設け、前記ベーステーブルが被溶接物の溶
   接部形状に倣って水平方向に移動するようにしたことを
   特徴とする前記請求項第１項記載のシーム溶接機の被溶
   接物誘導装置。