JPH05337653A - 作業機械の移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接ガンなどの作業機械（2）を前後にシフ
ト移動させる機構、上下動させる機構、回転動させる機
構を備えた移動装置の簡略化、小型化。 【構成】 作業機械（2）を搭載支持する機械支持ブロ
ック（3）と、これを横方向に所定角度で往復回転可能
に支持する昇降ブロック（4）と、これを上下動可能に
支持する固定された装置本体（5）と、機械支持ブロッ
ク（3）の前後移動をガイドするガイド軸機能、およ
び、軸転することにより一体に機械支持ブロック（3）
を軸転方向に回動させる回転駆動軸機能を備えたボール
スプライン（6）と、機械支持ブロック（3）をその回転
方向と直交する前後方向に往復移動させる第１シリンダ
（7）と、ボールスプライン（6）を定角度で往復軸転さ
せる第２シリンダ（8）と、昇降ブロック（4）を定スト
ローク上下動させる第３シリンダ（9）とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接ロボットの溶接ガ
ンなどの作業機械を、ある所定の作業ポジションから退
避させるなどの目的で移動させる移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のボディなどのワークをスポット
溶接する溶接ロボットの溶接ガンは、ワークの複数の溶
接箇所に対応させて複数種類が用意され、決められた順
番で使用される。

【０００３】例えば、ワークの複数箇所を１つの溶接ガ
ンで順にスポット溶接した後、ワークの別の箇所を別の
溶接ガンでスポット溶接する場合がある。このような場
合、先に使用した溶接ガンをワークから、次に使用する
溶接ガンの作業の邪魔をしない位置に退避させる必要が
ある。この退避が必要な溶接ガンは、定作業ポジション
のワークに対して上下前後動する、または必要に応じて
回転揺動する移動装置に取付けられる。

【０００４】上記移動装置は、支持した溶接ガンを定作
業ポジションのワークから降下させ、降下した位置から
横に後退などさせて、溶接ガンをワークから大きく退避
させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、定作業ポジ
ションのワークの複数箇所をシフトして順にスポット溶
接した溶接ガンを、次の別の溶接ガンの作業前にワーク
から退避させる移動装置は、機構が複雑で大型化し、狭
いスペースでの設置が難しい問題があった。

【０００６】すなわち、かかる移動装置は、溶接ガンを
上下動させる機構や、溶接ガンを前後動または回転揺動
させる機構の他、溶接ガンをワークに対してシフトさせ
る機構を組合わせた構造である。これら移動装置の複数
の機構は、それぞれ独自にシリンダなどの駆動源や移動
時のガイド手段などを備えた独立したものであるため、
移動装置全体が複雑、大型化せざるを得ない。

【０００７】本発明の目的は、溶接ガンなどの作業機械
を支持して前後にシフト移動させる機構、上下動させる
機構、回転動させる機構の部品共通化でもって、全体を
簡略化、小型化した移動装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、特定の作業を
自動的に行う作業機械を、その作業方向の前後に移動さ
せる機能と、上下に移動させる機能と、横に回転揺動さ
せる機能を備えた移動装置であって、次の構成部材を備
えることで上記目的を達成する。

【０００９】すなわち、作業機械を搭載支持する機械支
持ブロックと、機械支持ブロックを横方向に所定角度で
往復回転可能に支持する昇降ブロックと、昇降ブロック
を上下動可能に支持する固定された装置本体と、昇降ブ
ロックに軸転可能に支持されて、前記機械支持ブロック
の前後移動をガイドするガイド軸機能、および、軸転す
ることにより一体に機械支持ブロックを軸転方向に回動
させる回転駆動軸機能を備えたボールスプラインと、

【００１０】ボールスプラインを介して前記機械支持ブ
ロックに支持されて、機械支持ブロックをその前記回転
方向と直交する前後方向に往復移動させる前後駆動用第
１シリンダと、

【００１１】前記昇降ブロックに支持されて、前記ボー
ルスプラインを定角度で往復軸転させる回転駆動用第２
シリンダと、前記装置本体に支持されて、前記昇降ブロ
ックを定ストローク上下動させる上下駆動用第３シリン
ダと、を具備することを特徴とする。

【００１２】

【作用】作業機械と機械支持ブロックを第１シリンダで
前後動させる際の、機械支持ブロックの前後移動のガイ
ド軸と、第２シリンダで作業機械と機械支持ブロックを
回転揺動させる際の回転駆動軸とを、１本のボールスプ
ラインが兼用し、この兼用で作業機械前後移動機構と作
業機械回転機構が簡略化され、小型化される。

【００１３】

【実施例】以下、図面に示される一実施例について説明
する。

【００１４】図１および図２に示される移動装置（1）
は、特定の作業を自動的に行う作業機械、例えば溶接ロ
ボットの溶接ガン（2）を支持して、上下前後および横
に回転揺動させる。この溶接ガン（2）の移動は、被溶
接部材であるワーク（10）から退避させる目的で行われ
る。

【００１５】ワーク（10）は、自動車のボディなどで、
所定の作業ポジションに位置決めされる。溶接ガン
（2）は、定作業ポジションのワーク（10）の複数の溶
接箇所、例えば図２に示すように、ワーク（10）の一直
線上に定間隔で並ぶ３箇所Ｐ1〜Ｐ3を順にシフトしてス
ポット溶接する。

【００１６】移動装置（1）は、溶接ガン（2）をワーク
（10）の溶接箇所Ｐ1〜Ｐ3の配列方向（図２の左右方
向）に前後移動させる機能と、溶接ガン（2）をワーク
（10）から退避させる上下回転揺動機能を備える。ワー
ク（10）から溶接ガン（2）を退避させたときの状態
が、図５に示される。

【００１７】溶接ガン（2）をワーク（10）から退避さ
せた後、ワーク（10）に別の溶接ロボットの溶接ガン
（11）が移行する。この後続の溶接ガン（11）の作業を
邪魔しないように、先行の溶接ガン（2）がワーク（1
0）から退避する。

【００１８】溶接ガン（2）は、開閉動作をする一対の
開閉アーム（13）（14）と、一対の開閉アーム（13）
（14）の開閉支点を支持する支柱（15）と、一対の開閉
アーム（13）（14）を開閉駆動させる加圧シリンダ（1
6）を有する。移動装置（1）は、溶接ガン（2）の支柱
（15）を支持して前後、上下、回転揺動させる。

【００１９】移動装置（1）は、溶接ガン（2）を搭載支
持する機械支持ブロック（3）と、機械支持ブロック
（3）を横方向（図１の左右方向）に往復回転可能に支
持する昇降ブロック（4）と、昇降ブロック（4）を上下
動可能に支持する装置本体（5）を有する。また、移動
装置（1）は、溶接ガン（2）の前後移動のガイド軸機能
と揺動の回転駆動軸機能を有する１本のボールスプライ
ン（6）を備える。さらに、移動装置（1）は前後、上
下、回転の駆動源としての３つの第１〜第３シリンダ
（7）（8）（9）を有する。

【００２０】機械支持ブロック（3）は、溶接ガン（2）
の支柱（15）の下端部を固定する取付座部（3ａ）と、
取付座部（3ａ）と一体の枠部（3ｂ）を備える。枠部
（3ｂ）にボールスプライン（6）が軸方向スライド可能
に貫通し、ボールスプライン（6）の両端部が垂直板構
造の昇降ブロック（4）の前面側に軸受（17）（18）で
軸転可能に支持される。機械支持ブロック（3）は、昇
降ブロック（4）の前面にボールスプライン（6）を支軸
にして回転揺動可能に支持される。

【００２１】昇降ブロック（4）は、装置本体（5）に上
下動可能に支持される垂直部（4ａ）と、垂直部（4ａ）
の片側から前方（図２右方向）に一体に延びる延長部
（4ｂ）と、延長部（4ｂ）の先端下部前面に一体に突設
されたシリンダ支持部（4ｃ）を有する。垂直部（4ａ）
が、装置本体（5）に垂直に固定された直線ガイド部材
（19）に連結される。図３（ａ）に示すように、垂直部
（4ａ）と延長部（4ｂ）の前面側に平行に、ボールスプ
ライン（6）が一対の軸受（17）（18）で保持される。

【００２２】ボールスプライン（6）の後端部に固定さ
れたブラケット（20）に、第１シリンダ（7）が固定さ
れる。第１シリンダ（7）は、溶接ガン（2）をワーク
（10）の３点の溶接箇所Ｐ1〜Ｐ3に順にシフトさせる駆
動源の多段割出しシリンダで、そのピストンロッド
（7'）の先端部が機械支持ブロック（3）の枠部（3ｂ）
に連結される。第１シリンダ（7）はボールスプライン
（6）と平行に配置され、ピストンロッド（7'）を突出
退入させることで、機械支持ブロック（3）がボールス
プライン（6）にガイドされて前後動し、溶接ガン（2）
がワーク（10）の溶接箇所Ｐ1〜Ｐ3を前後にシフトす
る。

【００２３】昇降ブロック（4）のシリンダ支持部（4
ｃ）上に、第２シリンダ（8）が取付けられる。第２シ
リンダ（8）は、ボールスプライン（6）を所定角度軸転
させて、ボールスプライン（6）を支軸に機械支持ブロ
ック（3）を回転揺動させる。ボールスプライン（6）の
先端部に直交させて固定された回転レバー（21）を、第
２シリンダ（8）のピストンロッド（8'）で往復回転さ
せることにより、ボールスプライン（6）が第２シリン
ダ（8）で回転駆動される。

【００２４】昇降ブロック（4）を上下動させる第３シ
リンダ（9）は、装置本体（5）の直線ガイド部材（19）
の後面側に垂直に固定配置される。第３シリンダ（9）
のピストンロッド（9'）の先端部が、昇降ブロック
（4）の垂直部（4ａ）に連結される。第３シリンダ
（9）は、昇降ブロック（4）とこれに支持された第１、
第２シリンダ（7）（8）、機械支持ブロック（3）、溶
接ガン（2）のユニットを定ストロークで上下移動させ
る。

【００２５】ボールスプライン（6）は、例えば図３
（ｂ）に示すような断面略三角形の軸で、外周頂部に軸
方向にスプライン溝（22）を有する。このスプライン溝
（22）に機械支持ブロック（3）の枠部（3ｂ）がスライ
ド自在に嵌挿され、機械支持ブロック（3）の前後方向
のシフトがガイドされる。

【００２６】次に、上記移動装置（1）による溶接ガン
（2）の退避動作を説明する。

【００２７】図１および図２の状態で、溶接ガン（2）
によるワーク（10）のスポット溶接が行われる。すなわ
ち、図１および図２の実線位置にある溶接ガン（2）を
１回作動させて、ワーク（10）の最初の溶接箇所Ｐ1を
スポット溶接する。次に、第１シリンダ（7）を１段動
作させて、機械支持ブロック（3）をボールスプライン
（6）をガイドに１段前にシフトさせ、溶接ガン（2）で
ワーク（10）の２番目の溶接箇所Ｐ2をスポット溶接す
る。さらに第１シリンダ（7）を２段動作させて、機械
支持ブロック（3）をボールスプライン（6）をガイドに
２段前にシフトさせ、溶接ガン（2）でワーク（10）の
３番目の溶接箇所Ｐ3をスポット溶接する。

【００２８】溶接ガン（2）によるワーク（10）の溶接
が完了すると、図４に示すように、第３シリンダ（9）
で昇降ブロック（4）を下限位置まで降下させる。溶接
ガン（2）は、開閉アーム（13）（14）が全開した状態
で降下し、ワーク（10）から離れる。

【００２９】次に、図５に示すように、第２シリンダ
（8）でボールスプライン（6）を図５の左方向に所定角
度回転させる。この回転で機械支持ブロック（3）とこ
れに支持されたユニット全体が回転揺動して、溶接ガン
（2）がワーク（10）から十分に離れた所定の位置に退
避する。溶接ガン（2）の退避が確認された後、別の溶
接ガン（11）がワーク（10）のある作業ポジションに移
動して、ワーク（10）を溶接する。

【００３０】退避させた溶接ガン（2）は、移動装置
（1）の上記と逆の動作で元のワーク溶接可能な位置に
戻されて、別の新たなワークの溶接を開始する。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に限らず、溶接
ガン以外の作業機械、例えば定位置で物品を掴んで離れ
た別の定位置に移動させるクランプ移送機械などの作業
機械の移動装置にも適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、溶接ガンなどの作業機
械を前後動させる機構の前後移動のガイド軸と、作業機
械を回転揺動させる機構の回転駆動軸を、１本のボール
スプラインが兼用するので、作業機械前後移動機構と作
業機械回転機構が簡略化されて、小型化された設置スペ
ースの小さい、したがって、様々な機種の作業機械の多
様な移動に好適な、汎用性の高い作業機械移動装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す移動装置の正面図

【図２】図１装置の側面図

【図３】（ａ）は図１装置の作業機械を省略した平面
図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う拡大断面図

【図４】図１装置の作業機械の下降移動時の正面図

【図５】図１装置の作業機械の下降かつ回転揺動時（退
避時）の正面図

【符号の説明】

1 移動装置 2 作業機械 3 機械支持ブロック 4 昇降ブロック 5 装置本体 6 ボールスプライン 7 前後駆動用第１シリンダ 8 回転駆動用第２シリンダ 9 上下駆動用第３シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定の作業を自動的に行う作業機械を搭
   載支持する機械支持ブロックと、 機械支持ブロックを横方向に所定角度で往復回転可能に
   支持する昇降ブロックと、 昇降ブロックを上下動可能に支持する固定された装置本
   体と、 昇降ブロックに軸転可能に支持されて、前記機械支持ブ
   ロックの前後移動をガイドするガイド軸機能、および、
   軸転することにより一体に機械支持ブロックを軸転方向
   に回動させる回転駆動軸機能を備えたボールスプライン
   と、 ボールスプラインを介して前記機械支持ブロックに支持
   され、機械支持ブロックをその前記回転方向とほぼ直交
   する前後方向に往復移動させる前後駆動用第１シリンダ
   と、 前記昇降ブロックに支持されて、前記ボールスプライン
   を定角度で往復軸転させる回転駆動用第２シリンダと、 前記装置本体に支持されて、前記昇降ブロックを定スト
   ローク上下動させる上下駆動用第３シリンダと、 を具備してなる作業機械の移動装置。