(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアシリンダユニットで待機位置から作業位置まで移動するブラケット保持アームの所定箇所に、ブラケットが保持されているか否かを検出するブラケット検出装置において、
このブラケット検出装置は、ブラケット保持アーム側の支点を中心にブラケットで押されて揺動するシーソレバーと、このシーソレバーを押されたときのみ閉じ、その他では開くエアバルブと、前記エアシリンダユニットの作動エア供給路から分岐しエアバルブの一次側に接続した一次側エア路と、エアバルブの二次側から延ばした二次側エア路と、この二次側エア路に取り付けたエアホイスルとからなり、エアシリンダユニットを待機位置から作業位置へ移動させるための作動エアを供給したときにブラケットが有ればエアホイスルが鳴らず、ブラケットが無ければエアホイスルが鳴るようにしたことを特徴とするブラケット検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶接する位置にブラケットが有るか無いかを検出するブラケット検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のルーフにスポット溶接にてブラケットを固定することがある。
図６は従来のブラケット溶接装置の平面図であり、ブラケット溶接装置１００は、第１固定箇所Ｓ１〜第６固定箇所Ｓ６を備えたものである。第１固定箇所Ｓ１は、ルーフクランプ機構１０１と、スポット溶接機構１０２と、ブラケットクランプ機構１０３とからなる。第２固定箇所Ｓ２〜第６固定箇所Ｓ６も同様である。１０４は制御盤、Ｒは車両のルーフである。Ｍは作業者であり、作業者Ｍが第１固定箇所Ｓ１から第３固定箇所Ｓ３までの作業を実施する。
【０００３】
図７は従来のブラケットの溶接作業を説明する図であり、第３固定箇所Ｓ３での作業状態を示す。溶接作業は以下の手順で進める。まず、作業者Ｍは手でブラケットクランプ機構１０３のブラケット保持アーム１０５にブラケットＢをセットする。詳細には、ブラケット保持アーム１０５の基準孔１０６，１０６にブラケットＢのピンＰ，Ｐを矢印▲１▼の如く嵌め込み、磁石１０７，１０７で保持する。
【０００４】
次に、図６に戻り、同様に第４固定箇所Ｓ４〜第６固定箇所Ｓ６にブラケットをセットする。最後に、作業者Ｍは制御盤１０４のボタンを押し、スポット溶接機構１０２のホルダ１０８（図７参照）に設けた電極１０９でスポット溶接を実施する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構造では、作業者が手でブラケットクランプ機構１０３のブラケット保持アーム１０５にブラケットＢをセットするため、「うっかり」すると、第１固定箇所Ｓ１〜第６固定箇所Ｓ６の間でブラケットＢのセットを忘れることがある。例えば、第４固定箇所Ｓ４を飛ばし、ブラケットＢのセットが終ったものと勘違いする。ルーフＲはブラケットＢを１個欠落した状態で次工程へと進むため、下流の検査工程で不合格となり、再び上流工程のブラケット溶接装置１００に戻し、修正作業を行う。そのため、運搬や段取り（例えば、第４固定箇所Ｓ４のみの単独運転）など標準の作業と異なる予定外の作業が発生し、生産効率は低下する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ブラケットの有無を検出するブラケット検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、エアシリンダユニットで待機位置から作業位置まで移動するブラケット保持アームの所定箇所に、ブラケットが保持されているか否かを検出するブラケット検出装置において、このブラケット検出装置は、ブラケット保持アーム側の支点を中心にブラケットで押されて揺動するシーソレバーと、このシーソレバーを押されたときのみ閉じ、その他では開くエアバルブと、エアシリンダユニットの作動エア供給路から分岐しエアバルブの一次側に接続した一次側エア路と、エアバルブの二次側から延ばした二次側エア路と、この二次側エア路に取り付けたエアホイスルとからなり、エアシリンダユニットを待機位置から作業位置へ移動させるための作動エアを供給したときにブラケットが有ればエアホイスルが鳴らず、ブラケットが無ければエアホイスルが鳴るようにしたことを特徴とする。
【０００８】
ブラケットがブラケット保持アームの所定箇所に無いと、エアバルブは開状態なので、エアシリンダユニットを待機位置から作業位置へ移動させるための作動エアを供給したときに、作動エアはエアホイスルに至り、エアホイスルを鳴らす。その結果、作業者はブラケットが欠落していることに気付く。
また、シーソレバー、エアバルブ及びエアホイスルは、電気を使用しないので、溶接電流によるノイズの影響を受けることはない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るブラケット溶接装置の斜視図であり、ブラケット溶接装置１０は、ルーフ載置台１１と、このルーフ載置台１１に設けたストッパ１２…（…は複数を示す。以下同様。）と、ルーフ載置台１１に配置した第１固定箇所Ｓ１〜第６固定箇所Ｓ６と、これらの第１固定箇所Ｓ１〜第６固定箇所Ｓ６にケーブルで各々接続した制御盤１４とからなる。Ｒは車両のルーフである。
【００１０】
第１固定箇所Ｓ１は、ルーフクランプ機構１６と、スポット溶接機構１８と、ブラケットクランプ装置２０とからなる。
第２固定箇所Ｓ２〜第６固定箇所Ｓ６は、第１固定箇所Ｓ１と同様なので、説明を省略する。
【００１１】
図２は本発明に係るブラケットクランプ装置の斜視図であり、ブラケットクランプ装置２０は、エアシリンダユニットであるエアシリンダ２１と、このエアシリンダ２１のロッドに固定したブロック２２と、このブロック２２に取り付けた継手板２３，２３と、この継手板２３，２３に固定したブロック２４と、このブロック２４に取り付けたブラケット保持アーム３０と、このブラケット保持アーム３０に配置したブラケット検出装置４０とからなる。２６はアングル、２７は作動エア供給路、２８は分岐管である。
【００１２】
エアシリンダ２１は、ポート２１ａ及びポート２１ｂを有し、押引両方向とも作動エアによって作動する複動形のシリンダである。
ブラケット保持アーム３０は、一方に固定部３１を形成し、他方にブラケット保持アーム３０の所定箇所であるところのブラケット保持部３２を形成した角柱状のアームである。ブラケット保持部３２は、中央部に切欠き３３を形成し、この切欠き３３の両側下部に磁石３４，３４を取り付け、切欠き３３の両側に基準孔３５，３５を形成したものである。基準孔３５，３５は、ブラケットのピンのピッチ及び直径に合せて開けた孔である。
【００１３】
ブラケット検出装置４０は、ブラケット保持部３２の上部に固定した支点部材４１と、この支点部材４１に中央部を揺動自在に支持したシーソレバー４２と、このシーソレバー４２の端部に当接するエアバルブ４３と、このエアバルブ４３の一次側に接続した一次側エア路４４と、エアバルブ４３の二次側から延ばした二次側エア路４５と、この二次側エア路４５に取り付けたエアホイスル４６とからなる。
【００１４】
図３は本発明に係るブラケット検出装置の部分断面図であり、シーソレバー４２は、一方を下方に曲げて基準孔３５に入るように形成した検知棒４２ａと、中央部に固定した支持片４２ｂと、他方を下方に曲げてエアバルブ４３を押すように形成した押し棒４２ｃとからなる。４２ｄは支持ボルトである。Ｃは支点を示す。
支点Ｃから検知棒４２ａまでの長さを、支点Ｃから押し棒４２ｃまでの長さより約２倍長くしたので、シーソレバー４２は「てこ」の働きをする。その結果、検知棒４２ａを押上げる力を、押し棒４２ｃがエアバルブ４３を押す力の約半分にすることができる。
【００１５】
エアバルブ４３は、ボディ５１と、このボディ５１の一方に形成した一次側の入口ポート５２と、他方に形成した二次側の出口ポート５３と、入口ポート５２と出口ポート５３との間に設けてたスプール５４と、このスプール５４の一端に当接するスプリング５５と、スプール５４の他端に当接するレバー５６とからなる開閉弁である。５７はシール材、５８はスプリング止め用のプラグ、５９，５９はアングルに固定するための固定ボルトである。スプール５４は、スプールランド５４ａと、溝５４ｂとからなり、溝５４ｂがエア路を構成（開）する。
エアホイスル４６は、ホイスル６１と、取り付け部６２とからなり、ブロック２４に支持片６３を介して取り付けたものである。
【００１６】
次に図１でブラケット取り付け作業の要領を説明する。
ルーフクランプ機構１６、スポット溶接機構１８及びブラケットクランプ装置２０は待機位置にある。まず、ルーフ載置台１１にルーフＲを引き込み、ストッパ１２…で基準位置に合せた後、ルーフ載置台１１にルーフＲをルーフクランプ機構１６で固定する。次に、作業者は第１固定箇所Ｓ１〜第６固定箇所Ｓ６のブラケットクランプ装置２０…にブラケットを各々セットし、制御盤１４の操作ボタンを押す。ブラケット保持アーム３０は待機位置から作業位置まで移動（下降）し、ルーフＲの所定位置にブラケットを合せ、且つ押える。最後に、スポット溶接機構１８で溶接する。
【００１７】
以上に述べたブラケット検出装置の作用を次に説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るブラケット検出装置の第１作用図である。（ａ）は、ブラケットクランプ装置２０のブラケット保持アーム３０が待機位置にあり、ルーフ載置台１１にルーフＲを置いた状態を示す。作動エアがエアシリンダ２１のポート２１ａから白抜き矢印ａの如く流入すると、ロッドを押出すので、ブラケット保持アーム３０は上限で静止する。作業者Ｍはブラケット保持部３２にブラケットＢを矢印▲２▼の如くセットする。
【００１８】
（ｂ）において、ブラケットＢをブラケット保持アーム３０の磁石３４，３４に着脱可能に固定する。その際、ブラケットＢのピンＰがシーソレバー４２の検知棒４２ａを押上げると、支持片４２ｂの支点Ｃを中心に矢印▲３▼の如く時計廻りに揺動し、押し棒４２ｃはエアバルブ４３のレバー５６を矢印▲４▼の如く押し、距離Ｈ１だけ下げる。レバー５６はスプール５４をスプリング５５に抗して移動させ、スプールランド５４ａによってエア路を閉じる。ブラケットＢのセットが完了したら、制御盤の操作ボタンを押す。
【００１９】
（ｃ）において、操作ボタンの信号でエア路を切換えると、作動エアは作動エア供給路２７を白抜き矢印ｂの如く流れ、分岐管２８で分岐する。エアシリンダ２１へ向う作動エアは、ポート２１ｂから白抜き矢印ｃの如く流入し、ロッドをストロークＳ１だけ引き込むので、ブラケット保持アーム３０は待機位置から作業位置へ矢印▲５▼の如く移動し、下限で静止し、ルーフＲにブラケットＢを押さえ付ける。一方、分岐した作動エアは、白抜き矢印ｄの如く一次側エア路４４へ向い、エアバルブ４３で白抜き矢印ｅの如く止まる。すなわちブラケットＢが有ると、作動エアは二次側エア路４５に流れないので、エアホイスル４６は鳴らない。
【００２０】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るブラケット検出装置の第２作用図である。（ａ）は、ブラケットクランプ装置２０のブラケット保持アーム３０は待機位置にあり、ルーフ載置台１１にルーフＲを置いた状態を示す。作動エアがエアシリンダ２１のポート２１ａから白抜き矢印ａの如く流入すると、ロッドを押出し、ブラケット保持アーム３０は上限で静止する。作業者はブラケットＢのセットを開始する。
【００２１】
（ｂ）は、ブラケットＢが所定箇所に無い状態を示し、作業者が「うっかり」、例えば第４固定箇所Ｓ４を飛ばし、ブラケットＢのセットが終ったものと勘違いした場合である。ブラケットがブラケット保持部３２に無いと、シーソレバー４２は揺動しないので、エアバルブ４３のレバー５６も揺動せず、スプール５４の溝５４ｂによってエア路は開いている。ブラケットのセットが完了したら、制御盤の操作ボタンを押す。
【００２２】
（ｃ）において、操作ボタンの信号でエア路を切換えると、作動エアは作動エア供給路２７を白抜き矢印ｂの如く流れ、分岐管２８で分岐する。エアシリンダ２１へ向う作動エアは、ポート２１ｂから白抜き矢印ｃの如く流入し、ロッドをストロークＳ１だけ引き込むので、ブラケット保持アーム３０は待機位置から作業位置へ矢印▲６▼の如く移動し、下限で静止する。一方、分岐した作動エアは、白抜き矢印ｄの如く一次側エア路４４へ向う。作動エアはエアバルブ４３の溝５４ｂを白抜き矢印ｆの如く通ることができるので、二次側エア路４５からエアホイスル４６に至る。すなわちブラケットが無いと、作動エアはエアホイスル４６に至り、エアホイスル４６を矢印▲７▼の如く鳴らす。なお、制御盤の「待機位置」操作ボタンを押すと、作動エアのエア路が切換わるので、エアホイスル４６は鳴り止み、同時に、ブラケット保持アーム３０は待機位置（矢印▲８▼の方向）へ至る。
【００２３】
エアホイスルが警報を発すると、作業者は、例えば第４固定箇所Ｓ４にブラケットが無いことを知り、対処することができるので、取り付け忘れを未然に防ぐことができる。
エアホイスル用の作動エアは、エアシリンダ２１へ至るエアを利用したので、切換弁などのエア機器を配置する必要がなく、構造を簡単にすることができる。シーソレバー４２は、「てこ」の原理を利用したので、小さな力でレバー５６を押すことができる。その結果、磁石３４を小片にし、コンパクト化を図ることができる。
また、本発明のブラケット検出装置は、ブラケットの検出にスイッチやセンサなど電気的な機器を使用しないので、スポット溶接の電極に近くても、溶接の影響を受け難い。溶接の際には、飛散した溶着金属粒であるスパッタや高熱を生じるが、スパッタや熱的影響を受け難く、確実に警報を発することができる。従って、溶接機器の近傍で使用するのに好適な検出装置である。
【００２４】
なお、本発明の実施の形態に示したブラケット検出装置は、ブラケットの有無に限らず、各種部材の検知に使用可能である。
また、図３に示すエアバルブ４３はこの構成に限定するものではなく、要は、一次側と二次側との間でエア路を開閉できる機械的な弁であればよい。
さらに、図３に示すシーソレバー４２を省略することも可能である。例えば、エアバルブ４３を天地反転し、検知棒４２ａとレバー５６を一体的に形成し、直接レバー５６を押す。より簡単な構造にすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、ブラケットがブラケット保持アームの所定箇所に無いと、エアバルブは開状態なので、エアシリンダユニットを待機位置から作業位置へ移動させるための作動エアを供給したときに、作動エアはエアホイスルに至り、エアホイスルを鳴らす。その結果、作業者はブラケットの数が不足した状態であることを知るので、所定の数だけブラケットを溶接することができ、修正作業を無くすることができる。従って、作業効率が向上する。
また、シーソレバー、エアバルブ及びエアホイスルは、電気を使用しないので、溶接電流によるノイズの影響を受けることはなく、検出が安定し、確実に警報を発することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブラケット溶接装置の斜視図
【図２】本発明に係るブラケットクランプ装置の斜視図
【図３】本発明に係るブラケット検出装置の部分断面図
【図４】本発明に係るブラケット検出装置の第１作用図
【図５】本発明に係るブラケット検出装置の第２作用図
【図６】従来のブラケット溶接装置の平面図
【図７】従来のブラケットの溶接作業を説明する図
【符号の説明】
１０…ブラケット溶接装置、１６…ルーフクランプ機構、１８…スポット溶接機構、２１…エアシリンダユニット（エアシリンダ）、２７…作動エア供給路、２８…分岐管、３０…ブラケット保持アーム、３２…ブラケット保持アームの所定箇所（ブラケット保持部）、４０…ブラケット検出装置、４１…支点部材、４２…シーソレバー、４３…エアバルブ、４４…一次側エア路、４５…二次側エア路、４６…エアホイスル、５４…スプール、５４ｂ…溝、Ｂ…ブラケット、Ｃ…支点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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