JPS62107875A - 加圧装置 - 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】 技術分野 本発明は、移動装置に取り付けられて一平面内を自在に
移動させられる移動部材にその一平面と略直角な方向か
ら加えられる推力を、移動装置を介することなく受ける
推力受け装置に関するものである。

従来技術 各種加工工具や被加工物などを自動的に移動させて所定
の加工を行う自動加工機等においては、それら加工工具
等の移動部材を一平面内で自在に移動させる移動装置が
従来から多用されている。

例えば、一平面内において互いに直交するＸ軸およびＹ
軸のうち、上記移動部材をＹ軸方向へ移動させるＹ軸移
動装置と、位置固定に設けられてそのＹ軸移動装置を前
記Ｘ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置とを備えたＸ−Ｙ
テーブルや、第一アームを前記一平面と直角な第一軸ま
わりに回動させる第一回動装置と、先端部に前記移動部
材が取り付けられるとともに基端部が前記第一アームの
先端に前記第一軸と平行な第二軸まわりの回動可能に取
り付けられた第二アームをその第二軸まわりに回動させ
る第二回動装置とを備えた二輪関節ロボットなどは、そ
の−例である。

発明が解決しようとする問題点 ところで、このような移動装置によって移動させられる
移動部材に推力が加えられると、その推力は移動部材が
取り付けられた移動装置によって受けられることとなる
。このため、移動装置の可動部、例えばＸ−Ｙテーブル
におけるガイドレールやガイドブロック、二輪関節ロボ
ットにおける関節部等を、そのような推力に耐えられる
ようにする必要があり、大型で畜価な移動装置を採用し
なければならなかった。例えば、抵抗溶接を行うための
一方の電極を有する溶接ガンを移動部材として取り付け
た場合、溶接時に移動装置に加えられる推力は５００　
ｋｇ程度にもなるため、小型の移動装置では可動部が破
損する恐れがあったのである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、移動装置に取り付けられ
て一平面内を自在に移動させられる移動部材に、その一
平面と略直角な方向から加えられる推力を受ける装置で
あって、（ａｌ前記移動部材の移動に対応して移動し、
その移動部材に加えられる推力を受ける推力受け部材と
、（ｂｌその推力受け部材を前記推力の方向に移動不能
に支持する位置固定の支持部材とを含んで構成したこと
にある。

更に具体的に説明すると、上記移動装置として前記Ｘ−
Ｙテーブルを用いた場合には、例えば、上記支持部材は
、移動部材の前記Ｘ軸方向における移動ストロークより
も長く且つＹ軸方向における移動ストロークよりも離間
して互いに平行に設けられた位置固定の一対の長手部材
にて構成され、上記推力受け部材は、移動部材に固定さ
れ、その移動部材の前記Ｙ軸方向における全移動ストロ
ークに亘って前記一対の長手部材の双方と係合可能な当
て板にて構成される。

また、移動装置として前記二軸関節ロボットを用いた場
合には、例えば、上記支持部材は、前記一平面と直角な
方向に立設された支柱にて構成され、上記推力受け部材
、は、その支柱の半径方向における前記移動部材との相
対移動を許容し且つその支柱の円周方向における相対移
動を阻止するガイドを備えてその支柱にその軸心方向へ
の移動不能かつ軸心まわりの回動可能に支持された受け
アームにて構成される。

作用および発明の効果 このような推力受け装置を用いれば、移動部材に加えら
れた推力は、その移動部材に対応して移動する推力受け
部材を介して支持部材にて受けられるため、移動装置の
可動部等に推力が加えられることはない。したがって、
移動装置は、単に移動部材を一平面内において自在に移
動させるだけで良く、移動部材に加えられる推力に耐え
られるような高い機械的強度を必要としないため、例え
ば、移動部材として抵抗溶接を行うための溶接ガンのよ
うに大きな推力を受けるものを取り付ける場合でも、小
型で安価な移動装置を使用できるようになるのである。

また、上記推力受け部材は、移動装置にて自在に移動さ
せられる移動部材の移動に対応して移動させられるよう
になっているため、例えば、移動部材が推力の方向へ移
動することを阻止する位置固定の当接部材等を移動部材
の全移動範囲に亘って設ける場合に比較して、装置が軽
量かつコンパクトに構成され得るのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、以下の説明では、本発明が自動溶接機に適用
された場合について説明するが、本発明は他の自動加工
機等にも同様に適用され得る。

第１図は、移動部材として溶接ガン１０が取り付けられ
、その溶接ガン１０を一平面内において自在に移動させ
る移動装置としてのＸ−Ｙテーブル１２を示す斜視図で
ある。このＸ−Ｙテーブル１２は、第２図および第３図
に示されているように、自動溶接機のフレーム１４の下
面に取り付けられている。Ｘ−Ｙテーブル１２は、上記
一平面すなわちフレーム１４の下面と平行な水平面内に
おいて互いに直交するＸ軸およびＹ軸のうち、第１図に
おいて矢印Ｂで示すＹ軸方向へ溶接ガン１０を移動させ
るＹ軸移動装置１６と、そのＹ軸移動装置１６を同図に
おいて矢印Ａで示すＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置
１８とを備えている。

Ｘ軸移動装置１８は、Ｘ軸方向に長い箱体を構成する一
枚の底板２０および４枚の側板２２，２４．２６．２８
と、その長手方向の両端に位置する側板２４と２８との
間に上記Ｘ軸方向に沿って軸まわりの回転可能に配設さ
れたねじ軸３０と、そのねじ軸３０と平行に上記底板２
０に固設されたガイドレール３２とを備えており、底板
２０を介して上記フレーム１４に位置固定に設けられて
いる。そして、ねじ軸３０には移動ブロック３４が螺合
されているとともに、ガイドレール３２には移動ブロッ
ク３４に一体的に固定されたガイドブロック３６が嵌合
され、ねじ軸３０がモータ３８によって回転駆動される
ことにより、移動ブロック３４はガイドレール３２に案
内されつつＸ軸方向へ往復移動させられる。

前記Ｙ軸移動装置１６は、上記移動ブロック３４に取り
付けられる基板４０と、その基板４０に前記Ｙ軸方向に
沿って固設されたガイドレール４２と、そのガイドレー
ル４２に嵌合されたガイドブロック４４と、そのガイド
ブロック４４に固定された取付板４６とを備えており、
その取付板４６にｉ？Ｉ記溶接ガンＩＯが取り付けられ
ている。また、取付板４６には、上記ガイドレール４２
と平行にラック４８が設けられ、ピニオン５０と噛み合
わされている。ピニオン５０は、基板４０に固設された
ブラケット５２に取り付けられているモータ５４によっ
て回転駆動されるようになっており、これにより、取付
板４６はガイドレール４２に案内されつつＹ軸方向へ往
復移動させられる。

このＹ軸方向の移動ストロークは、第３図に実線および
一点鎖線で示されているように比較的短く、前記側板２
２と２６との間の間隅よりも短い。

一方、溶接ガン１０は、第４図に詳しく示されているよ
うに、取付板４６に形成された挿通孔５６内に上下方向
、すなわち上記Ｘ−Ｙテーブル１２によって移動させら
れる水平面に直角な方向の移動可能に配設されている。

溶接ガン１０の上端には支持板５８が取り付けられ、そ
の支持板５８には４木のガイドロッド６０が固定されて
いる。

ガイドロッド６０は、取付板４６に固設されたガイドブ
ツシュ６１内を上下方向への移動可能に挿通させられて
いるとともに、そのガイドブツシュ６１と支持板５８と
の間の部分には圧縮コイルスプリング６２がそれぞれ配
設されている。これにより、溶接ガン１０は、上下方向
への移動が許容された状態で、常には第４図に示されて
いるように圧縮コイルスプリング６２の付勢力と溶接ガ
ン１０自体に作用する重力とが釣り合う位置に保持され
ることとなる。

また、ガイドロッド６０の上端は支持板５８から上方に
突き出し、１枚の当て板６４が取り付けられている。当
て板６４は前記Ｙ軸方向に長い長手形状を成し、溶接ガ
ン１０の前記Ｙ軸方向における全移動ストロークに亘っ
て前記Ｘ軸移動装置１８の側板２２および２６の双方と
係合し得る長さ寸法を有しているが、第４図に示す通常
の状態においては、それ等の側板２２および２６の下端
よりも僅かに低い位置に保持されている。したがって、
ｉｍ常はそれ等側板２２．２６と当て板６４とが係合す
ることはなく、溶接ガン１０は前記Ｘ−Ｙテーブル１２
により前記一平面内を自在に移動させられる。なお、ガ
イドロッド６０の下端には、当゛でキ反６４が（！１．
＋１＋反２２．２６の下端に当接しＩ１トる程度の溶接
ガン１０の上昇を許容しつつ、溶接ガン１０の一定量以
上の上昇を阻止するナンド６６がそれぞれ螺着されてい
る。

この溶接ガン１０はエアシリンダにて構成されており、
その出力ロッド６８の先端には抵抗溶接を行うための電
極７０が取り付けられている。そして、前記Ｘ−Ｙテー
ブル１２により前記一平面内を所定の溶接位置まで移動
させられた後、圧力エアが供給されて溶接ガン１０の出
力ロッド６８が突き出されると、電極７０は溶接板７２
上に配置されたスタッド７４を下方に向かって押圧する
。

これにより、基台７６上においてスタッド７４と溶接機
７２とが挟圧され、この状態で溶接板７２に取り付けら
れた電極７８と電極７０との間に溶接電流が印加される
ことにより、スタッド７４が溶接機７２上に抵抗溶接さ
れる。

ここで、上記電極７０がスタンド７４を抑圧すると、そ
の反力により前記溶接ガン１０には上方に向かう推力が
加えられるため、溶接ガン１０は取付板４６に対して相
対的に上方へ移動させられる。溶接ガン１０が上方へ移
動すると、その溶接ガン１０の上部に取り付けられた当
て板６４は、フレーム１４に固定された側板２２．２６
の下端に当接させられる。これにより、？８接ガン１０
のそれ以上の上昇が阻止されるとともに、スタッド７４
が電極７０によって溶接板７２上に所定の押圧力（例え
ば、５００　ｋｇ程度）で押圧されるのである。本実施
例では、当て板６４が、移動部材を成す溶接ガン１０の
移動に対応して移動し、その溶接ガン１０に加えられる
推力を受ける推力受け部材を成し、Ｘ軸移動装置１８の
側板２２，２６が、当て板６４を推力の方向に移動不能
に支持する位置固定の支持部材を成している。

このように、本実施例の自動溶接機においては、Ｘ−Ｙ
テーブルＩ２によって一平面内を自在に移動させられる
溶接ガン１０に加えられる推力が、その溶接ガン１０に
取り付けられた当て板６４を介して側板２２．２６によ
り受けられるようになっているため、Ｘ−Ｙテーブル１
２の可動部、すなわちガイドレール３２．４２やガイド
ブロック３６．４４等に推力が加えられることはない。

したがって、Ｘ−Ｙテーブル１２は、単に溶接ガン１０
を一平面内において自在に移動させるだけで良く、溶接
ガン１０に加えられる推力に耐えられるような高いａ械
的強度を必要とないため、小型で安価なＸ−Ｙテーブル
１２の使用が可能となり、溶接機に対するＸ−Ｙテーブ
ル１２の取付はスペースも大幅に節減されるのである。

また、当てｕｉ、６４は溶接ガン１０に取り付けられて
その溶接ガン１０と共に移動するようになっているため
、溶接ガン１０の全移動範囲に亘ってその溶接ガン１０
の推力の方向の移動を阻止する当接部材等を設ける場合
に比較して、装置が軽量かつコンパクトに構成され得る
。

さらに、本実施例では、当て板６４が常には側板２２．
２６と係合しない位置に保持されるようになっているた
め、それ等の摺動抵抗等によってＸ−Ｙテーブル１２の
作動が損なわれることがない。

次に、本発明の他の実施例を説明する。

第５図および第６図に示す実施例は、前記実施例に比較
して、溶接ガン１０が前記Ｘ軸を含む平面内において回
動可能に設けられている点が異なる。すなわち、前記取
付板４６にはブラケット８０が固定され、そのブラケッ
ト８０に前記Ｙ軸方向と平行な軸まわりの回動可能に配
設されｆ：ホルダ８２に、溶接ガン１０が前記支持板５
８．ガイドロッド６０等により上下方向への移動可能に
取り付けられているのである。ホルダ８２は、ブラケッ
ト８０に取り付けられたモータ８４によって回動駆動さ
れるようになっており、前記取付板４Ｇには溶接ガン１
００回動を許容する切欠８６が形成されている。また、
ガイドロッド６０の上端には、溶接ガン１０の回動中心
を曲率中心として円弧状に形成された当て板８８が固定
されている。

このような自動溶接機においても、溶接ガン１０に加え
られる推力は当て板８８を介して側板２２．２６によっ
て受けられるため、前記Ｘ−Ｙテーブル１２の可動部に
推力が加えられることはない。なお、この場合に溶接ガ
ン１０の回動角度が太き（なると、側板２２．２６と当
て板８８との間に滑りが生じ易くなるため、溶接ガン１
０の回動角度は側板２２．２６と当て板８８との間の摩
擦力等により所定の角度範囲内に制限される。

また、第７図に示す実施例は、前記Ｘ−Ｙテーブル１２
の替わりに二軸関節ロボット９０を用いて溶接ガン１０
を移動するようにしたものである。

この二軸関節ロボット９０は支柱９２に取り付けられ、
その支柱９２に直角な一平面内において溶接ガン１０を
自在に移動させるもので、支柱９２に位置固定に取り付
けられた固定アーム９４の先端部に設けられた第一アー
ム９Ｇと、その第一アーム９６の先端部に設けられた第
二アーム９８とを備えている。第一アーム９６は前記支
柱９２と平行な、換言すれば前記一平面と直角な第一軸
まわりの回動可能に取り付けられ、第一回動装置を成す
モータ１００により、その第一軸まわりに回動させられ
るようになっている。また、第二アーム９８は上記第一
軸と平行な第二軸まわりの回動可能に取り付けられ、第
二回動装置を成すモータ１０２により、その第二軸まわ
りに回動させられるようになっている。

そして、溶接ガン１０は、上記第二アーム９６の先端に
ブラケッｌ−１０４を介して取り付けられている。溶接
ガン１０は、前記支柱９２と平行な姿勢で、且つ前記出
カロンドロ日を下方に向かって突き出すように取り付け
られており、上記二軸関節ロボット９０により所定の溶
接位置へ移動させられた後、前記実施例と同様に出力ロ
ンドロ８を突き出して抵抗溶接を行う。なお、支柱９２
には、電極７０に溶接電流を供給する電源装置１０６が
取り付けられている。

一方、支柱９２は上記固定アーム９４よりも上方に突き
出しており、その上端部には軸心方向の移動不能かつ軸
心まわりの回動可能に受けアーム１０８が取り付けられ
ている。受けアーム１０８は、前記二軸関節ロボット９
０の第一アーム９６および第二アーム９８が支柱９２の
半径方向へ一直線上に延ばされた状態において、その先
端に取り付けられた溶接ガン１０に達する長さ寸法を備
えている。そして、その受けアーム１０８の下面には、
溶接ガン１０の上端から更に上方へ向かって立設された
係合ロッド１１０と係合するガイド１１２が設けられて
いる。ガイド１１２は、溶接ガン１０が支柱９２の半径
方向へ移動させられる際には、上記係合ロンド１１０と
の相対移動を許容するが、溶接ガン１０が支柱９２の円
周方向へ移動させられる際には、係合ロッド１１０との
相対移動を阻止するガイドａ１１４が形成されている。

なお、係合ロッド１１０の上端は、このガイド溝１１４
の底面に常時摺接させられている。

このような自動溶接機においては、溶接ガン１０が二軸
関節ロボット９０によって一平面内を自在に移動させら
れるのに対応して、受けアーム１０８も支柱９２まわり
に回動しつつ移動させられる。したがって、溶接時に溶
接ガン１０に加えられる推力は、係合ロッド１１０を介
して受けアーム１０８により受けられることとなり、二
輪関節ロボット９０に推力が加えられることはない。こ
の実施例では、上記受けアーム１０８が、溶接ガン１０
の移動に対応して移動し、その溶接ガン１０に加えられ
る推力を受ける推力受け部材を成し、その受けアーム１
０８が取り付けられた支柱９２が、受けアーム１０８を
推力の方向に移動不能に支持する位置固定の支持部材を
成している。

以上、本発明のいくつかの実施例を図面に基づいて説明
したが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例では移動装置としてｘ−ｙテーブル
１２あるいは二軸関節ロボット９０が用いられているが
、これ等の構造は適宜変更し得るのであり、また、他の
形式の移動装置を採用することもできる。

また、前記第１図乃至第４図の実施例では、Ｘ軸移動装
置１８の側板２２，２６が支持部材を兼ねているが、Ｘ
軸移動装置１８とは別に支持部材を設けてもよい。また
、かかる支持部材は必ずしもＸ軸方向に沿って設ける必
要はなく、支持部材をＹ軸方向に沿って配設するととも
に、その支持部材と係合し得るようにＸ軸方向に長い推
力受け部材を溶接ガン１０に配設するようにしても差支
えない。

また、前記第７図の実施例では二輪関節ロボット９０が
取り付けられた支柱９２が、受けアーム１０８を支持す
る支持部材を兼ねているが、受けアーｌ、１０８のみを
支持する支持部材を支柱９２とは別に設けるようにして
もよい。

その他−々例示はしないが、本発明はその精神を逸脱す
ることなく当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を
加えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る推力受け装置を備えた自動溶接機
のＸ−Ｙテーブルを示す斜視図である。 第２図は第１図のＸ−ＹテーブルのＸ軸方向における断
面図である。第３図は第１図のＸ−ＹテーブルのＹ軸方
向における断面図である。第４図は第１図のＸ−Ｙテー
ブルによって移動させられる溶接ガンの取付部分を示す
断面図である。第５図および第６図は本発明の他の実施
例における溶接ガンの取付部分を示す図で、第５図はＹ
軸方向における断面図、第６図は第５図の右方向からの
視図である。第７図は本発明の更に別の実施例における
自動溶接機の二軸関節ロボットを示す斜視図である。 １０：溶接ガン（移動部材） １６：Ｙ軸移動装置　　１８：Ｘ軸移動装置９６：第一
アーム　　　９８：第二アーム１００：モータ（第一回
動装置） ＩＯ２：モータ（第二回動装置） １１２ニガイド 出願人　　株式会社　協豊製作所 第１図 第３図 第２図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動装置に取り付けられて一平面内を自在に移動
   させられる移動部材に、該一平面と略直角な方向から加
   えられる推力を受ける装置であって、 前記移動部材の移動に対応して移動し、該移動部材に加
   えられる推力を受ける推力受け部材と、 該推力受け部材を前記推力の方向に移動不能に支持する
   位置固定の支持部材と を含むことを特徴とする推力受け装置。
2. （２）前記移動装置は、前記一平面内において互いに直
   交するＸ軸およびＹ軸のうち、前記移動部材を該Ｙ軸方
   向へ移動させるＹ軸移動装置と、位置固定に設けられて
   該Ｙ軸移動装置を前記Ｘ軸方向へ移動させるＸ軸移動装
   置とを備えたものであり、前記支持部材は、前記移動部
   材の前記Ｘ軸方向における移動ストロークよりも長く且
   つＹ軸方向における移動ストロークよりも離間して互い
   に平行に設けられた位置固定の一対の長手部材であり、
   前記推力受け部材は、前記移動部材に固定され、該移動
   部材の前記Ｙ軸方向における全移動ストロークに亘って
   前記一対の長手部材の双方と係合可能な当て板である特
   許請求の範囲第１項に記載の推力受け装置。
3. （３）前記移動装置は、第一アームを前記一平面と直角
   な第一軸まわりに回動させる第一回動装置と、先端部に
   前記移動部材が取り付けられるとともに基端部が前記第
   一アームの先端に前記第一軸と平行な第二軸まわりの回
   動可能に取り付けられた第二アームを該第二軸まわりに
   回動させる第二回動装置とを備えたものであり、前記支
   持部材は、前記一平面と直角な方向に立設された支柱で
   あり、前記推力受け部材は、該支柱の半径方向における
   前記移動部材との相対移動を許容し且つ該支柱の円周方
   向における相対移動を阻止するガイドを備えて該支柱に
   その軸心方向への移動不能かつ軸心まわりの回動可能に
   支持された受けアームである特許請求の範囲第１項に記
   載の推力受け装置。