(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接されるべきワークをクランプ支持する架台と、前記ワークの下方の架台内に配設された第１垂直軸回りに自由水平旋回可能な第１回転部材と、基端部が前記第１回転部材に取付けられ先端部が上下方向に揺動可能な平行４連リンクと、前記平行４連リンクの先端部に水平方向にスライド自在に取付けられた水平スライド軸と、前記水平スライド軸の先端部に取付けられた第２垂直軸回りに自由水平旋回可能な第２回転部材と、前記第２回転部材に取付けられた手動式の溶接ガンと、前記平行４連リンクから溶接ガンまでの重量を支持すべく、前記第１回転部材と平行４連リンクとの間に配設された反力手段とを有することを特徴とする溶接ガン支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接ガンを軽い力で任意３次元方向に移動可能に支持する溶接ガン支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶接ガンを使用して手作業で溶接打ちする作業では、図４（Ａ）のガンポール式溶接ガン支持装置８０や、図４（Ｂ）のＬＭガイド式溶接ガン支持装置８２が用いられる。ガンポール式はＬ字状の支柱であるガンポール８４の水平部材８４ａから垂らしたワイヤ８６の下端に溶接ガンＧを吊下げ支持し、この溶接ガンＧを作業者Ｍが手で持って受冶具８８の上に定置された自動車パネルなどのワークＷの所定個所を溶接打ちする。なお図４（Ａ）で８９はトランスである。また、ＬＭガイド式では２組のＬＭガイド９０，９２をそのガイド方向を直交させて上下に重ね合わせ、上側のＬＭガイド９０上に固定配置したアーム９４の先端部に溶接ガンＧを設けたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ガンポール式装置８０では、作業者Ｍが溶接ガンＧをワークＷの溶接部位に向かって斜め下方に引張る作業が多く、このため腰を曲げて前かがみになった作業姿勢で溶接打ちしなければならず、作業がやりにくく能率も悪い。またワークＷによっては溶接部位の打点方向が異なるので、この打点方向の変化に対応させて溶接ガンＧを傾けやすくするために、ワークＷの種類を変更する度に溶接ガンＧの吊り支持構造を調整する必要ある。
【０００４】
ＬＭガイド式装置では、溶接ガンＧを水平２次元方向に軽い力で移動させることができる利点があるが、溶接ガンＧを上下方向に移動させることができないため、ワークＷの種類が変わる度にワークＷの受冶具９５の方で支持高さを変更しなければならないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、自然な作業姿勢で溶接ガンを任意三次元方向に軽い力で移動可能な溶接ガン支持装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明の溶接ガン支持装置は、溶接されるべきワークをクランプ支持する架台と、前記ワークの下方の架台内に配設された第１垂直軸回りに自由水平旋回可能な第１回転部材と、基端部が前記第１回転部材に取付けられ先端部が上下方向に揺動可能な平行４連リンクと、前記平行４連リンクの先端部に水平方向にスライド自在に取付けられた水平スライド軸と、前記水平スライド軸の先端部に取付けられた第２垂直軸回りに自由水平旋回可能な第２回転部材と、前記第２回転部材に取付けられた手動式の溶接ガンと、前記平行４連リンクから溶接ガンまでの重量を支持すべく、前記第１回転部材と平行４連リンクとの間に配設された反力手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、溶接ガンの打点方向を左右方向に揺動調節可能にするために、前記第２回転部材に対して、横方向に延在し自由回転可能な回動軸を取付け、該回動軸の延長線上に前記溶接ガンの重心が位置するようにして前記溶接ガンを前記回動軸に取付けることができる。
【０００８】
また、溶接ガンの打点方向の自由度を増大させるために、前記第２回転部材に対して、横方向に延在し自由回転可能な回動軸を取付け、該回動軸の先端部に該回動軸と直交する支軸を有するブラケット部を取付け、該ブラケット部の支軸に前記溶接ガンの重心を一致させるようにして前記溶接ガンを前記ブラケット部に取付けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の溶接ガン支持装置２は、フロア４上に水平に置かれた基盤６を有する。この基盤６の上面には２本の第１垂直軸８が左右対称位置に配設され、第１垂直軸８の上端に水平な架台１０が支持されている。架台１０の周縁部には複数のクランプ１２が配設され、これらクランプ１２によって自動車用パネル材１４の周縁部が固定されている。
【００１０】
第１垂直軸８の外周には図示しないベアリングを介して第１回転部材１６の筒状部１６ａが回転自在に挿嵌されている。筒状部１６ａの外周面には第１ブラケット部１６ｂが一体固定され、この第１ブラケット部１６ｂの上端部に平行４連リンク１８を構成する上下左右合計４本のリンク板１８ａ，１８ｂの基端部がそれぞれピン結合されている。リンク板１８ａ，１８ｂの先端部は、図２のように先端プレート２０の背面に固定された第２ブラケット部２２にピン結合されている。第２ブラケット部２２の下端部と第１ブラケット部１６ｂの下端部との間には、反力手段としての空圧シリンダ２４が配設されている。この空圧シリンダ２４は、平行４連リンク１８から後述の溶接ガンＧに至るまでの重量を支えるべく、平行４連リンク１８の先端部ないし第２ブラケット部２２を常に上方に附勢するためのもので、所定の空気圧が空圧シリンダ２４内に封入されている。なお、空圧シリンダ２４に代えて溶接ガンＧの重量を支持可能な適当なばね部材などを配設してもよい。
【００１１】
先端プレート２０は側方に所定長延在し、この延在部分に軸線を水平にした軸受部２６が配設されている。この軸受部２６はボールスプライン軸受であって、その内部に挿入された水平スライド軸２８を水平方向にスライド自在に支持する。水平スライド軸２８の先端部には垂直な軸受筒３０が固定され、この軸受筒３０内に図示しないベアリングを介して第２垂直軸３２が挿入されている。そしてこの第２垂直軸３２の上端部に第２回転部材３４が水平旋回自在に固定されている。この第２回転部材３４の上端部には、斜め横方向に延在した回動軸３６が配設されている。そしてこの回動軸３６の先端部に、Ｃ字型溶接ガンＧがその重心位置を回動軸３６の延長線上に一致させて固定されている。この溶接ガンＧには、図示しないが、給電ケーブルとしてプラスとマイナスの電力線を撚り合わせたキックレスケーブルが接続されている。
【００１２】
溶接ガン支持装置２は以上のように構成され、この溶接ガン支持装置２はパネル材１４の溶接作業において次のように作用する。まず、パネル材１４を架台１０に載せて複数のクランプ１２で所定位置に固定すると、作業者は溶接ガンＧを手に持ってパネル材１４の所定の溶接部位まで溶接ガンＧを移動させる。このとき、溶接ガンＧの水平二次元方向の移動は、第１回転部材１６による水平旋回動作と、水平スライド軸２８のスライド動作と、第２回転部材３４の水平旋回動作によって行われる。また、溶接ガンＧの垂直方向の移動は、平行４連リンク１８の上下揺動によって行われる。さらに、溶接ガンＧの打点方向ないし打点角度の調節は、回動軸３６の回転によってなされる。第１回転部材１６、水平スライド軸２８および第２回転部材３４は、ベアリングないしボールスプラインによって回転およびスライド動作がほとんど無抵抗で行われるので、溶接ガンＧの水平二次元方向の移動は非常に軽い力で行なえる。また、空圧シリンダ２４によって溶接ガンＧから平行４連リンク１８に至るまでの重量がバランス支持されているため、溶接ガンＧを非常に軽い力で上下動させることができる。
【００１３】
また、溶接ガンＧの重心を回動軸３６の延長線上に位置させているので、溶接ガンＧは回動軸３６を中心とする任意の回転位置で放置してもその状態で静止し、しかも溶接ガンＧを軽い力で回転させることができる。
【００１４】
このように溶接ガンＧを任意三次元方向に軽い力で移動させることができ、しかも溶接ガンＧを軽い力で回転させることができるので、パネル材１４の任意の溶接部位を所望の打点角度で溶接することができる。なお、ワークの種類によっては打点角度が一定の場合があるが、このようなワークのみを溶接する場合には前記回動軸３６は特に必要ではなく、溶接ガンＧを第２回転部材３４の上端部に所定角度で固定すればよい。
【００１５】
次に、溶接ガンＧの打点方向の自由度を増大させた変形例を図３に基づき説明する。この溶接ガン支持装置２ａは回動軸３６の先端にブラケット部３８を取付け、このブラケット部３８に溶接ガンＧを取付けたものである。ブラケット部３８は回動軸３６と直交する支軸４０を有し、この支軸４０を中心として溶接ガンＧが上下方向（俯仰方向）に揺動自在とされている。溶接ガンＧにはバランス錘４２が固定され、これによってバランス錘４２を含めた溶接ガンＧの重心位置が支軸４０に一致させられている。なお、支軸４０の位置によってはバランス錘４２を特に必要としないことは勿論である。
【００１６】
この変形例の溶接ガン支持装置２ａによれば、溶接ガンＧを左右方向に揺動させるだけでなく、上下方向にも揺動可能であるから、溶接ガンＧを任意の打点方向に軽い力で向けることができて、どんな種類のワークでも的確な打点方向でスピーディな溶接作業ができる。
【００１７】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であり、例えば前記実施形態では第１垂直軸８を２本使用したが、この第１垂直軸８を１本のみとし、１つの溶接ガンＧをワークの全周に移動させることも可能である。また、第１垂直軸８を２本以上配設して、複数の作業者が複数の溶接ガンＧを同時使用して短時間でワークの溶接打ちを完了するようにしてもよい。また、前記実施形態では第１垂直軸８で架台１０の支柱を兼用したが、架台１０専用の支柱を第１垂直軸８とは別に配設してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は前述した如く、溶接ガンＧを任意三次元方向に軽い力で移動可能としたものであるから、楽な姿勢で能率良く溶接作業を行なうことができる。また、溶接ガン支持装置の基部となる第１垂直軸をワークの下方に配設したので、ワーク周囲に邪魔になるものがなく、ワークの全周に広い作業スペースを確保することができて、作業者が溶接ガンＧを手で押して移動させつつワーク周囲の任意の溶接部位に迅速に回り込んで溶接作業を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶接ガン支持装置の側面図。
【図２】溶接ガン支持装置の要部平面図。
【図３】溶接ガン支持装置の変形例に係る要部側面図。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は従来の溶接ガン支持装置を示すもので、（Ａ）はガンポール式溶接ガン支持装置の側面図、（Ｂ）はＬＭガイド式溶接ガン支持装置の側面図。
【符号の説明】
２，２ａ  溶接ガン支持装置
８  第１垂直軸
１０  架台
１２  クランプ
１４  パネル材（ワーク）
１６  第１回転部材
１８  平行４連リンク
２４  空圧シリンダ（反力手段）
２６  軸受部
２８  水平スライド軸
３０  軸受筒
３２  第２垂直軸
３４  第２回転部材
３６  回動軸
Ｇ    溶接ガン
Ｍ    作業者
【図１】
0003585345.tif 000002
【図２】
0003585345.tif 000003
【図３】
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【図４】
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