JPS6116232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加工点が加工面上で連続して前後に
変動するような倣い装置、たとえば角パイプの平
面上にコルゲート板を立て、波状のコルゲート板
端縁にそつて溶接するような倣い加工装置に関す
るものである。

（従来技術） このような溶接加工を行う場合は、第１図に示
すように、角パイプ１の上面に仮溶接で固定した
コルゲート板２の表面にその先端を当接させたス
タイラス３と、このスタイラスとともに前後に摺
動可能に支持した加工具（トーチ）４をコルゲー
ト板端縁に向けて設け、前記スタイラスを一定の
高さにセツトして、コルゲート板２の凹凸に倣い
ながら加工方向に移動させて溶接を行うようにし
ている。

（従来技術の問題点） しかしながら角パイプ１は溶接の際の熱変形に
よつてコルゲート板２との接合面に反りによる歪
みを生じ、接合面に上下の変位を生じており、高
さを一定にセツトした従来の倣い加工装置では適
正な溶接が行われない欠点があつた。

しかるに、角パイプ上面に当接するスタイラス
を設けても、コルゲート板の凸部では加工具の後
退にともなつてスタイラスが角パイプ面から手前
に外れて検出誤差を生じ、また、このスタイラス
と加工具の位置が加工方向にずれていると、スタ
イラスがコルゲート板の凸部に当つて加工具の前
進を妨げ、トーチの位置を正しく保持できなくな
る。

なお、反りによる歪みは被加工物の材質のバラ
ツキや反りや材料の形状、長さあるいは加工状態
によつて変わるので、歪みに対応する変動量を予
測して、トーチの移動をプログラム化することは
難しく、溶接精度が安定しない問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような問題点を解消するために
なされたもので、加工装置に加工面すなわち角パ
イプ上面に当接して上下方向の倣いを行わせるス
タイラスを揺動するように設け、このスタイラス
がコルゲート板の凸部で揺動し中央位置から傾く
と上下位置の倣いを中断させ、有効な検出のみを
行わせるようにしてある。

（発明の構成） 以下、本発明を第２図ないし第８図に示す一実
施例によつて詳細に説明する。

図において、１は角パイプ、２はコルゲート
板、３はコルゲート板２の凹凸を倣うスタイラ
ス、４は加工具（トーチ）、５は上下倣い装置、
６は上下倣い装置５をとりつけた支持腕で、加工
装置本体から突出して設けられている。この加工
装置本体は前記スタイラス３およびトーチ４を前
後方向に移動できるように支持して加工（左右）
方向および上下方向に移動できるようになつてい
る。したがつて上下倣い装置５はトーチ４ともに
加工方向および上下方向には移動するが、前後方
向には移動しない。７は前記支持腕６にとりつけ
られた支持体で、先端部の下面にスタイラス支持
片９の中間部を横軸８を介して両端部が上下方向
に回動するように枢持している。１０は上下倣い
用のスタイラスで、前記スタイラス支持片９の先
端部に軸受１１を介して縦軸１２により左右方向
にのみ揺動自在にとりつけられており、先端部が
角パイプ１の上面に当接し、たとえば水平の状態
になつたときに角パイプ１の上面が基準水平面に
なるように設定している。１３は、前記支持体７
のとりつけ孔１４に挿設された差動トランスで、
そのロツド１５の先端を前記スタイラス支持片９
の後端に設けた傾斜面１６に圧接されており、前
記スタイラス１０が水平状態に位置したときに出
力が０の中性点とし、スタイラス１０が下がると
ロツド１５が突出して加工装置本体に下降指令を
発してトーチ位置を下げ、スタイラス１０が上が
ると、ロツド１５が押し込まれ、加工装置本体に
上昇指令を発するよう設定している。１７は前記
差動トランス１３からの加工具の上昇・下降指令
信号をON，OFFするためのリミツトスイツチ
で、作動ロツド１８の先端を前記スタイラス１０
の後端に設けた円弧状のカム１９に圧接してお
り、スタイラス１０が右もしくは左に揺動し、作
動ロツド１８がカム１９から外れて突出したとき
に前記差動トランス１３の上昇・下降指令信号を
OFFにするように設定している。２０は前記支
持体７とスタイラス支持片９との間に介挿しスタ
イラス１０を下方に付勢するとともに揺動方向の
中央位置に保持させる弾性体で、たとえばコイル
バネである。

（作用） このような構成における倣い加工装置、とくに
上下倣い装置の作用について述べる。

まず、第５図に示すように、上下倣い用のスタ
イラス１０をスタイラス３およびトーチ４ととも
にコルゲート板２の凹部に位置させる。この際ス
タイラス３の先端がコルゲート板の表面に当接し
ている。

この状態では、スタイラス支持片９が、弾性体
２０によつてその先端を押し下げられスタイラス
支持片９の傾斜面１６が押し上げられ、差動トラ
ンス１３のロツド１５が中性点をはずれて突出
し、差動トランス１３より加工装置本体に下降指
令が発せられる。

このため、トーチ４およびスタイラス３ととも
に上下倣い装置５は矢印Ａ方向に下降し、第６図
に示すように、角パイプ１の上面にスタイラス１
０の先端が当接し、スタイラス１０およびスタイ
ラス支持片９が横軸８を中心にして矢印Ｂ方向に
回動し、スタイラス１０が水平状態になつたとき
に差動トランス１３のロツド１５は、スタイラス
支持片９の傾斜面１６に押されて後方に摺動し中
性点に復帰して下降指令を止める。

この状態でトーチ４は最適位置に設定され、こ
れより矢印Ｄ方向に移動しつつ加工を開始する。

加工過程において、加工面である角パイプ１の
面が反りにより上方向に変位していると、スタイ
ラス１０を介してスタイラス支持片９が矢印Ｂ方
向に傾き、それに伴なつて差動トランス１３のロ
ツド１５が傾斜面１６で押され矢印Ｃ方向に押し
込まれて加工装置本体に上昇指令を発する。また
逆に、角パイプ１の反りによる変位が下方向であ
れば、スタイラス１０は下向に傾き、それに伴な
つて差動トランス１３のロツド１５が矢印Ｃとは
反対方向に突出して加工装置本体に下降指令を発
する。

このようにして加工方向に移動しつつ上下の倣
いを行い、加工を行うが、上下倣い装置５の加工
方向（矢印Ｄ）の移動により、スタイラス１０が
コルゲート板２の凸部側面に当接すると、縦軸１
２を中心にして弾性体２０にねじれを与えながら
スタイラス１０が矢印Ｅ方向に揺動する。このた
め、スタイラス１０の後端のカム１９が作動ロツ
ド１８から外れ、リミツトスイツチ１７を動作さ
せて差動トランス１３からの信号をOFF状態に
する。これにより、加工装置本体はスタイラス１
０の上下方向の動きに関係なくOFF状態になる
前の高さを維持し加工を継続する。

スタイラス１０がコルゲート板２の凸部を越え
ると、スタイラス１０は弾性体２０のねじれによ
る復元力により再びもとの中央位置に復帰し、そ
れとともにカム１９がリミツトスイツチ１７の操
作ロツド１８を後方に押しもどし、差動トランス
１３からの信号をON状態にして上下倣いを再び
開始する。以後この動作を繰返して適確な上下倣
いを行いつつ加工を行う。

なお弾性体２０は、バネにかぎらずゴム等でも
よく、またスタイラス支持片９の押圧用とスタイ
ラス１０の復帰用とをそれぞれ別個に設けるよう
にしてもよい。

（発明の効果） 本発明の倣い加工装置はこのような構成である
ので、角パイプ等の加工面に熱変形などによつて
上下方向の変位がある場合でも、形状倣いととも
に上下方向の現物倣いを行いつつ加工をすること
ができ、正確な加工を行うことができる。また被
加工物の凹凸によつて加工面を倣うスタイラスが
揺動するため、加工方向への加工装置の移動を妨
げることがなく、この間は検出を中断させるため
スタイラスが加工面から外れても誤つた検出をす
ることがなく、倣い誤差をなくしきわめて信頼性
の高い加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す斜視図、第２図は本発明
の一実施例を示す斜視図、第３図は第２図におけ
る上下倣い装置の構造を示す側面図で１部を断面
で示している。第４図は第３図におけるスタイラ
スとリミツトスイツチとの関係を示す平面図、第
５図ないし第８図は本発明における上下倣い装置
の動作を示す説明図である。 ４は加工具、５は上下倣い装置、６は支持腕、
７は支持体、８は横軸、９はスタイラス支持片、
１０はスタイラス、１１は軸受、１２は縦軸、１
３は差動トランス、１５はロツド、１６は傾斜
面、１７はリミツトスイツチ、１８は作動ロツ
ド、１９はカム、２０は弾性体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加工方向（左右）および上下方向に移動する
   加工装置本体と、この加工装置本体に前後方向に
   移動できるように支持された加工具をそなえ、加
   工位置が加工面上で連続して前後に変動する倣い
   加工装置において、前記加工装置本体から突設し
   た支持体と、この支持体に横軸により枢持して上
   下方向に回動するようにしたスタイラス支持片
   と、スタイラス支持片を一定方向に回動保持させ
   る弾性体と、前記スタイラス支持片の先端部に縦
   軸により左右方向にのみ揺動し、かつ中央位置に
   復帰するように弾性支持され、先端が加工面に接
   して加工面の上下方向の変位に追従するスタイラ
   スと、このスタイラスを介してスタイラス支持片
   の上下方向の回動に応じて動作する差動トランス
   と、前記スタイラスが中央位置に保持されている
   ときにのみ差動トランスの出力を検出させるリミ
   ツトスイツチとをそなえ、差動トランスの出力に
   より加工具の上下位置を調整することを特徴とす
   る倣い加工装置。