JPH043743Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、２つの被溶接ワークの相対的な位
置関係を自動的に割出して、多種のワークの固定
を可能とした溶接用治具に関するものである。

従来の技術 ２つの被溶接ワークを所定の相対位置に固定す
る溶接用治具としては、例えば第３図および第４
図に記載されたものがある。これは、自動車のシ
ヨツクアブソーバの組立て工程に配設された自動
アーク溶接機用のワーク押え治具で、被溶接ワー
クには、シヨツクアブソーバのシリンダのアウタ
ーシエルとなる円筒状の第１ワーク１と、該第１
ワーク１の外周に環装され、コイルスプリングの
ロアシートとなる円形鍔状の第２ワーク２とがあ
り、この第１ワーク１と第２ワーク２とを所定の
位置関係に組合せて固定するワーク押え用の溶接
治具３は、定盤等の上に置かれる基台ブロツク４
と、該基台ブロツク４の上面に設けられ、第１ワ
ーク１の下端の内側に嵌合して第１ワーク１を垂
直に支持する嵌合突起５と、基台ブロツク４の上
面のそれぞれ所定の位置に垂直に設けられた３本
の位置決めピン６，７，８とを有し、前記位置決
めピン６，７，８の各上端と対応する位置にクラ
ンプ爪６ａ，７ａ，８ａが開閉作動可能に配設さ
れている。また、基台ブロツク４の上面の前記位
置決めピン８の内側の近傍には、第１ワーク１に
対する第２ワーク２の回転角度決めを行なう回転
角度決めピン９が位置決めピン８と平行に設けら
れており、３本の位置決めピン６，７，８は、基
台ブロツク４の上面に設けられた前記嵌合突起５
に近接した位置に設けられた位置決めピン６が高
く、嵌合突起５から離れた位置に設けられた位置
決めピン７，８が前記位置決めピン６より若干低
くそれぞれ形成されており、また、前記回転角度
決めピン９は位置決めピン６よりさらに高く形成
されている。

被溶接ワークである第１ワーク１および第２ワ
ークは、作業性を良くするために実車に艤装され
る際とは天地を逆にして治具上に固定され、一方
の第１ワーク１は、円筒の一端を前記嵌合突起５
に嵌合させて基台ブロツク４上に垂直に載置さ
れ、また他方の円形鍔状の第２ワーク２は、中心
から外れた位置に形成された挿通孔２ａに第１ワ
ーク１を挿通するとともに、該第２ワーク２の周
縁側に形成された位置決め孔２ｂに前記回転角度
決めピン９の先端側を挿通して回転角度決めさ
れ、さらに３本の位置決めピン６，７，８の各先
端を第２ワーク２の下面側の周縁寄りにそれぞれ
当接し、第２ワーク２を３点支持して位置決めす
る。このとき、第２ワーク２は高さの異なる３本
の位置決めピン６，７，８により支持されて、前
記位置決めピン６により支持された側が高くなる
ように水平よりもα°傾いた状態に第１ワーク１に
対する傾きを決められるとともに、所定の高さに
位置決めされる。

そして、第１ワーク１に対する高さおよび傾き
が決定されて第１ワーク１の外周に鍔状に環装さ
れた第２ワーク２は、前記位置決めピン６，７，
８にそれぞれ対応させて設けられたクランプ爪６
ａ，７ａ，８ａにより前記位置決めピン６，７，
８の各先端との間に挾持されて固定され、自動ア
ーク溶接機により第２ワークの挿通孔２ａの縁と
第１ワーク１の外周面とを溶接して一体に接合さ
れる。

考案が解決しようとする問題点 しかし、前記したシヨツクアフソーバの組立て
工程で使用されている自動アーク溶接機用の従来
の溶接用治具の場合には、位置決めピン等が基台
ブロツク４上に固定されて一定の高さに設定され
ているため、生産する車種が変るたびに、シヨツ
クアブソーバのロアシートの形状、オフセツト
量、溶接位置および傾き等が異なることによる段
取り替えが必要とされ、作業者は手作業により、
定盤上に載置された重量物である溶接治具３を他
の溶接治具に交換しなければならず、また、取扱
う車種毎にそれぞれ適した溶接治具を準備する必
要があることから車種の数だけ溶接治具が必要と
なり、これら溶接治具の保管のための広いスペー
スが必要とされる等の問題点があつた。

また、溶接治具の段取り替えの際には、定盤上
にスパツタ等の異物が落ちることから、定盤上を
充分に清掃せず異物が残つているまま別の溶接治
具を載置して作業した場合には溶接後の製品精度
が悪くなるため、充分に清掃する必要があり、段
取り替えに時間がかかり生産性が低下するという
問題点があつた。

また、実開昭57−122335号公報には、リードフ
レームの位置決め装置について記載されている。
これは、位置決め用の２本のピンの片側のピンを
バネにより、リードフレーム挿入後、倒し、位置
出しを高精度で行なえるように考慮し、かつ、リ
ードフレームの幅方向の寸法変化に対し、片側の
ピンが任意にスライド出来るようにしたものであ
るが、この装置においては、寸法変化に対応でき
るのは、リードフレームの幅方向のみで、高さお
よび傾きの変化に対応することはできない。

この考案は上記問題点に鑑みなされたもので、
被溶接ワークの形状、溶接位置、傾き等の溶接条
件の変更に対して、予め設定された条件にしたが
つて自動的に位置割出しを行なう溶接用治具の提
供を目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための手段としこの考案
に係る溶接用治具は、第１ワークと第２ワークの
２つのワークの高さおよび傾きを相対的に位置決
めして固定する溶接用治具であつて、第１ワーク
の下部に当接して第１ワークの高さ決めを行なう
ように昇降駆動手段を備えた高さ決めブロツク
と、第２ワークの下部にそれぞれの上端を当接さ
せて第２ワークの高さおよび傾きを決めるように
それぞれ別々に昇降駆動手段を備えた複数本の位
置決めピンとを有するとともに、これら高さ決め
ブロツクおよび各位置決めピンの昇降作動を統括
制御する制御装置と、前期各位置決めピンとそれ
ぞれ一体に昇降作動して、それぞれ対応する位置
決めピンの上端との間に前記第２ワークを開閉可
能に挾持して固定するクランプ装置とを備えてい
ることを特徴としている。

作 用 上記のように構成することにより、異なる種類
のそれぞれのワークに対する溶接条件を予め制御
装置に設定記憶させておき、段取り替えの際には
制御装置に設定記憶されている条件の選択をボタ
ン操作等により行なうだけで、高さ決めブロツク
および各位置決めピンが昇降作動して自動的に位
置割出しを行なう。

実施例 以下この考案の一実施例を第１図および第２図
に基づき説明する。なお、第３図および第４図に
示した従来例と同一である第１ワークおよび第２
ワークについては同一の符号を付してその詳細な
説明を省略する。

第１図および第２図において、自動車のシヨツ
クアブソーバの組立て工程に配設された自動アー
ク溶接機用の溶接用治具１０は、被溶接ワークで
ある円筒状の第１ワーク１と、該第１ワーク１の
外周に環装される円形鍔状の第２ワーク２とを所
定の位置関係に組合せて固定するもので、この溶
接用治具１０は、基台１４の中心から外れた位置
に高さ決めブロツク１５を昇降させる昇降駆動ユ
ニツト１６が設けられ、外周側には３本の位置決
めピン１７，１８，１９と、これら位置決めピン
１７，１８，１９をそれぞれ昇降させる昇降駆動
ユニツト２０，２１，２２がそれぞれ設けられて
いる。

前記高さ決めブロツク１５用の昇降駆動ユニツ
ト１６は、下から順にエンコーダ１６ａと、モー
タ１６ｂと、減速機１６ｃとを直列に配し、最上
部の減速機１６ｃの上方へ延出した出力軸に接続
された送りねじ１６ｄに係止して前記高さ決めブ
ロツク１５が昇降駆動されるようになつている。

一方、３本の位置決めピン１７，１８，１９の
それぞれを昇降させる昇降駆動ユニツト２０，２
１，２２も前記高さ決めブロツク用の駆動ユニツ
ト１６と同様に、それぞれ下からエンコーダ２０
ａ，２１ａ，２２ａ、モータ２０ｂ，２１ｂ，２
２ｂ、減速機２０ｃ，２１ｃ，２２ｃの順に直列
に配し、それぞれの最上部に配設された減速機２
０ｃ，２１ｃ，２２ｃの上方へ延出した各出力軸
に接続された送りねじ２０ｄ，２１ｄ，２２ｄに
雌ねじ螺合させたブロツク１７ａ，１８ａ，１９
ａを介して、これらブロツク１７ａ，１８ａ，１
９ａに取付けられた前記位置決めピン１７，１
８，１９がそれぞれ昇降駆動されるようになつて
いる。

また、前記位置決めピン１７，１８，１９を取
付けたブロツク１７ａ，１８ａ，１９ａには、ク
ランプ装置２３，２３，２３がそれぞれ取付けら
れており、各クランプ装置２３は、それぞれ位置
決めピン１７、位置決めピン１８あるいは位置決
めピン１９と一体に昇降作動するようになつてい
る。

さらに、前記位置決めピン１９が取付けられて
いるブロツク１９ａには、第２ワーク２の回転角
度を決めるための回転角度決めピン２４が、ブラ
ケツト２４ａを介して位置決めピン１９と平行に
取付けられており、この回転角度決めピン２４の
上端は位置決めピン１９の上端よりも高く延在さ
せてあり、前記位置決めピン１９と一体に昇降作
動するようになつている。

また各クランプ装置２３は、ブロツク１７ａ，
１８ａ，１９ａに基端側を接続したブラケツト２
３ａに取付けられたクランプシリンダ２３ｂと、
各クランプシリンダ２３ｂから延出したピストン
ロツド２３ｃの先端に接続して開閉駆動されるク
ランプ爪２３ｄとを備え、各クランプ爪２３ｃと
位置決めピン１７，１８，１９の各上端との間で
第２ワーク２の周縁部をクランプするようになつ
ている。なお被溶接ワークである第１ワーク１お
よび第２ワーク２とは、作業性を良くするために
実車に装備される際とは天地を逆にして溶接用治
具１０に固定される。

そして、車種の変更に伴う被溶接ワークの変化
に対応した段取り替えをする際には、先ず溶接用
治具１０に予め記憶させてある中から適切な設定
条件を選択してスイツチONすると、高さ決めブ
ロツク１５の昇降駆動ユニツト１６および位置決
めピン１７，１８，１９のそれぞれの昇降駆動ユ
ニツト２０，２１，２２の各モータ１６ｂ，２０
ｂ，２１ｂ，２２ｂがそれぞれ所定時間稼動し
て、高さ決めブロツク１５および位置決めピン１
７，１８，１９を上昇作動あるいは下降作動させ
て、予め設定されたその車種のシヨツクアブソー
バの組立てに適した溶接用治具１０に自動的にセ
ツト替えされる。このとき、各クランプ装置２３
および回転角度決めピン２４も所定の高さに同時
にセツト替えされる。

この新しくセツト替えされた溶接用治具１０に
は、前記第１ワーク１を、円筒の一端を高さ決め
ブロツク１５の上面に載置するとともに、上面中
央の突出部を内側に嵌合させて垂直に保持し、ま
た他方の円形鍔状の第２ワーク２は、中心から外
れた位置に形成された挿通孔２ａに第１ワーク１
を挿通するとともに、該第２ワーク２の周縁側に
形成された位置決め孔２ｂに前記回転角度決めピ
ン２４の先端側を挿通して回転角度決めされ、さ
らに３本の位置決めピン１７，１８，１９の各先
端を第２ワーク２の下面側の周縁寄りにそれぞれ
当接し、この第２ワーク２を３点支持して位置決
めする。このとき、第２ワーク２は高さの異なる
３本の位置決めピン１７，１８，１９により支持
されて、前記位置決めピン１７により支持された
側が高くなるように傾いた状態に第１ワーク１に
対する傾きを決められるとともに、所定の高さに
位置決めされる。

そして、第１ワーク１に対する高さおよび傾き
が決定されて第１ワーク１の外周に鍔状に環装さ
れた第２ワーク２は、クランプ装置２３，２３，
２３の前記位置決めピン１７，１８，１９にそれ
ぞれ対応させて設けられたクランプ爪２３ｃ，２
３ｃ，２３ｃにより前記位置決めピン１７，１
８，１９の各先端との間に挾持されて固定され、
自動アーク溶接機により第２ワーク２の挿通孔２
ａの縁と第１ワーク１の外周面とを溶接して一体
に接合される。

したがつて、上記実施例の溶接用治具１０にお
いては、各クランプ装置２３および回転角度決め
ピン２４をそれぞれ位置決めピン１７，１８，１
９と一体に昇降作動するようにしたので、第２ワ
ーク２を溶接する高さが変つてもこの第２ワーク
２を確実にクランプできるとともに回転角度も決
められ、また、制御装置の制御対象軸の数も４軸
と少ない軸数で良く、装置全体をコンパクトにす
ることができる。

なお、上記実施例の溶接用治具１０において
は、第１ワーク１の高さ決めを、昇降可能な高さ
決めブロツク１５により行なうようにして、各位
置決めピン１７，１８，１９のストロークが短く
ても第１ワーク１と第２ワーク２との相対的高さ
を調節できるようにしたが、前記位置決めピン１
７，１８，１９のストローク長さを長くすれば、
前記高さ決めブロツク１５をなくして、制御対象
軸の数を３軸に減らすことができる。

考案の効果 以上説明したようにこの考案の溶接用治具は、
第１ワークの高さ決めを行なうように昇降駆動手
段を備えた高さ決めブロツクと、第２ワークの高
さおよび傾きを決めるようにそれぞれ別々に昇降
駆動手段を備えた３本の位置決めピンとを有する
とともに、これら高さ決めブロツクおよび各位置
決めピンの昇降作動を統括制御する制御装置と、
前記各位置決めピンとそれぞれ一体に昇降作動し
て、それぞれ対応する位置決めピンの上端との間
に前記第２ワークを開閉可能に挾持して固定する
クランプ装置とを備えているので、被溶接ワーク
の形状、溶接位置、傾き等の溶接条件の変化に対
して、予め設定された条件にしたがつて自動的に
位置割出しを行なえるので、多種のワークの位置
決め、固定に対応できるとともに、段取り替えが
容易にかつ短時間ででき、次期プロジエクトでの
溶接用治具の追加工事が不要となり、溶接用治具
の制御装置へ新たな条件をインプツトするのみで
車種追加可能となり設備費を削減できるととも
に、生産準備のために必要な作業の工数を減すこ
とにより生産準備期間の短縮を図ることができ
る。

また、手作業による段取り替え作業がなくなる
ことから、熟練度の差による精度のバラツキや、
定盤上のスパツタ等の異物の残留による精度の低
下等がなくなり、品質の向上が図れる等の効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案に係る溶接用治
具の一実施例を示すもので、第１図は溶接用軸に
ワークを固定させた状態を示す第２図の矢視
図、第２図は溶接用治具の一部を省略した平面
図、第３図および第４図は従来の溶接用治具を示
すもので第３図は平面図、第４図は第３図の−
線断面図である。 １……第１ワーク、２……第２ワーク、２ａ…
…挿通孔、１０……溶接用治具、１４……基台、
１５……高さ決めブロツク、１６……昇降駆動ユ
ニツト、１７，１８，１９……位置決めピン、２
０，２１，２２……昇降駆動ユニツト、２３……
クランプ装置、２３ａ……クランプ爪、２４……
回転角度決めピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１ワークと第２ワークの２つのワークの高さ
   および傾きを相対的に位置決めして固定する溶接
   用治具であつて、第１ワークの下部に当接して第
   １ワークの高さ決めを行なうように昇降駆動手段
   を備えた高さ決めブロツクと、第２ワークの下部
   にそれぞれの上端を当接させて第２ワークの高さ
   および傾きを決めるようにそれぞれ別々に昇降駆
   動手段を備えた複数本の位置決めピンとを有する
   とともに、これら高さ決めブロツクおよび各位置
   決めピンの昇降作動を統括制御する制御装置と、
   前記各位置決めピンとそれぞれ一体に昇降作動し
   て、それぞれ対応する位置決めピンの上端との間
   に前記第２ワークを開閉可能に挾持して固定する
   クランプ装置とを備えていることを特徴とする溶
   接用治具。