JP2002028791A - 中空軸を製造する装置と方法 - Google Patents
中空軸を製造する装置と方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、長さ方向の継ぎ目を持つ中空軸の
製造に関する。 【解決手段】 向き合った長さ方向の縁部の間で画定さ
れる開放継ぎ目を持つ軸を溶接する方法であって、複数
の別々の場所で軸の表面と接触し、軸に対して内側に向
けられた半径方向の力を加えることにより軸を圧縮する
圧力ローラのアレーの間を通過して、軸をその長さ方向
の軸線に沿って通過させる段階を含む。電気抵抗溶接組
立部品は、軸が前記圧力ローラによって閉じている間に
継ぎ目を溶接する。
製造に関する。 【解決手段】 向き合った長さ方向の縁部の間で画定さ
れる開放継ぎ目を持つ軸を溶接する方法であって、複数
の別々の場所で軸の表面と接触し、軸に対して内側に向
けられた半径方向の力を加えることにより軸を圧縮する
圧力ローラのアレーの間を通過して、軸をその長さ方向
の軸線に沿って通過させる段階を含む。電気抵抗溶接組
立部品は、軸が前記圧力ローラによって閉じている間に
継ぎ目を溶接する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長さ方向の継ぎ目
を持つ中空軸の製造に関する。
を持つ中空軸の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】そのような中空軸の製造は、通常平らな
シート材を、開放継ぎ目を持つが目標とする完成軸と実
質的には同じ形である（ここでは、「開放軸」と呼ぶ）
ほぼ円筒構造に形成することを含む。成形は、湾曲した
雌雄の鍛造型を用いた一連の型打ち作業を使用して行う
か、又は、平らなシーを、一連のロールフォーミング機
の間に通して給送し、連続的にシートを湾曲することに
よって行われる。次に、開放継ぎ目を持つ開放軸は、ロ
ールフォーミング機から、開放継ぎ目を閉じて溶接する
溶接機に供給され、閉じた軸が形成される。
シート材を、開放継ぎ目を持つが目標とする完成軸と実
質的には同じ形である（ここでは、「開放軸」と呼ぶ）
ほぼ円筒構造に形成することを含む。成形は、湾曲した
雌雄の鍛造型を用いた一連の型打ち作業を使用して行う
か、又は、平らなシーを、一連のロールフォーミング機
の間に通して給送し、連続的にシートを湾曲することに
よって行われる。次に、開放継ぎ目を持つ開放軸は、ロ
ールフォーミング機から、開放継ぎ目を閉じて溶接する
溶接機に供給され、閉じた軸が形成される。
【０００３】図１は、継ぎ目を閉じる周知の方法を示
す。開放軸１０は、１対の円筒形ローラ１２及び１４の
間に給送され、継ぎ目１６を閉じるように両側から圧縮
される。継ぎ目の向き合った縁部２０が、ローラ１２及
び１４から継ぎ目１６に加わる力により接触して閉じる
帯域１８において、溶接が行われる。図２は、図１のロ
ーラを線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。ロ
ーラ１２及び１４は、互いに平行で、軸１０の軸線に垂
直な回転軸２２を持つ。図１で示す通り、軸１０は、矢
印２４で示すその軸線方向に沿って移動する。円筒形ロ
ーラ１２及び１４は、矢印２６及び２８で示す方向に回
転する（図１）。ローラ１２及び１４は、互いにすぐ近
くに隣接し、それらの湾曲面３０も互いに近接してい
る。軸１０を収容するために、各ローラは、閉じた軸の
断面の半分を画定する溝３２をその湾曲面３０に持つ。
すなわち、図２のように、軸の軸線に沿って見ると、実
質的に円形の凹みは、軸１０を収容して無理やり閉じさ
せ、向き合った縁部２０が互いに溶接されることを可能
にしている。
す。開放軸１０は、１対の円筒形ローラ１２及び１４の
間に給送され、継ぎ目１６を閉じるように両側から圧縮
される。継ぎ目の向き合った縁部２０が、ローラ１２及
び１４から継ぎ目１６に加わる力により接触して閉じる
帯域１８において、溶接が行われる。図２は、図１のロ
ーラを線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。ロ
ーラ１２及び１４は、互いに平行で、軸１０の軸線に垂
直な回転軸２２を持つ。図１で示す通り、軸１０は、矢
印２４で示すその軸線方向に沿って移動する。円筒形ロ
ーラ１２及び１４は、矢印２６及び２８で示す方向に回
転する（図１）。ローラ１２及び１４は、互いにすぐ近
くに隣接し、それらの湾曲面３０も互いに近接してい
る。軸１０を収容するために、各ローラは、閉じた軸の
断面の半分を画定する溝３２をその湾曲面３０に持つ。
すなわち、図２のように、軸の軸線に沿って見ると、実
質的に円形の凹みは、軸１０を収容して無理やり閉じさ
せ、向き合った縁部２０が互いに溶接されることを可能
にしている。
【０００４】テーパを持つ軸が必要な場合があるので、
この円形凹部の帯域は、軸が通過して給送される時に軸
の直径の増加を受け入れるために広がる必要があること
は明らかであろう（軸が幅の狭い端部つまり先端を先
に、広い端部つまりバットを後になるように給送される
として）。これは、ローラ１２及び１４の各々の湾曲し
た円筒形表面３０の溝３２が、円筒周面のまわりで連続
的に大きくなる必要があるということを意味する。軸が
給送されローラが回転する時に、向き合った溝の間の凹
部が大きくなり、テーパの増大を受け入れる。すなわ
ち、図２から分かる通り、互いに最も離れたローラ１２
及び１４の所での溝３２は、最も近い所での溝に比べて
相当に大きい。開放軸の継ぎ目を閉じるための十分な力
を維持するために、円筒の回転は遅くされる。さもなけ
れば、テーパ軸は、溝の間の増大する凹部により軸のテ
ーパが容易に受け入れられるようになる場所まで、ロー
ラを単に空転させるだけになる。
この円形凹部の帯域は、軸が通過して給送される時に軸
の直径の増加を受け入れるために広がる必要があること
は明らかであろう（軸が幅の狭い端部つまり先端を先
に、広い端部つまりバットを後になるように給送される
として）。これは、ローラ１２及び１４の各々の湾曲し
た円筒形表面３０の溝３２が、円筒周面のまわりで連続
的に大きくなる必要があるということを意味する。軸が
給送されローラが回転する時に、向き合った溝の間の凹
部が大きくなり、テーパの増大を受け入れる。すなわ
ち、図２から分かる通り、互いに最も離れたローラ１２
及び１４の所での溝３２は、最も近い所での溝に比べて
相当に大きい。開放軸の継ぎ目を閉じるための十分な力
を維持するために、円筒の回転は遅くされる。さもなけ
れば、テーパ軸は、溝の間の増大する凹部により軸のテ
ーパが容易に受け入れられるようになる場所まで、ロー
ラを単に空転させるだけになる。
【０００５】一旦軸がローラの間に給送されると、該軸
は、１対のグリップ孔３４（図１）において、駆動台車
に設置された１対のジョー（図示しない）により掴まれ
る。台車は、矢印２４の方向に沿ってローラから離れる
ように駆動され、ローラ間を通して軸を引張る。ローラ
の抵抗力に打ち勝ちローラを通して軸を引くためには、
大きな力を発生させる必要がある。大きな直径の軸を閉
じるために必要な力が小さな直径の軸を閉じるのに必要
なそれよりも大きいので、この力は、軸のテーパの増大
につれて増加する。ジョーが孔３４と先端との間の金属
を裂くことがないように、グリップ孔３４は、軸の先端
に十分な構造強度をもたらすため、十分な距離ｘ（図
１）だけ軸の先端から間隔をおいて作られる必要があ
る。
は、１対のグリップ孔３４（図１）において、駆動台車
に設置された１対のジョー（図示しない）により掴まれ
る。台車は、矢印２４の方向に沿ってローラから離れる
ように駆動され、ローラ間を通して軸を引張る。ローラ
の抵抗力に打ち勝ちローラを通して軸を引くためには、
大きな力を発生させる必要がある。大きな直径の軸を閉
じるために必要な力が小さな直径の軸を閉じるのに必要
なそれよりも大きいので、この力は、軸のテーパの増大
につれて増加する。ジョーが孔３４と先端との間の金属
を裂くことがないように、グリップ孔３４は、軸の先端
に十分な構造強度をもたらすため、十分な距離ｘ（図
１）だけ軸の先端から間隔をおいて作られる必要があ
る。
【０００６】電気抵抗溶接は、縁部が接触する場所で金
属が溶融し接合部が生成されるように、帯域１８の向き
合った縁部２０に沿って電流を与えることにより達成さ
れる。しかし連続した溶接を開始できる前に、ジョーが
グリップ孔３４を掴める場所に（図１に示すように）ロ
ーラを通して軸を給送する必要がる。これは、必然的
に、完成した軸から切り取る必要のあるかなりの長さの
使用不能な軸が先端近くにあるということである。前記
ローラ１２及び１４は、必要な一貫した閉じ力を得るた
めに、焼き入れ鋼（または、他の類似の硬化された材
料）で作る必要がある。それらは１つの鉄の固まりから
加工され、適切な硬さにするために加熱及び冷却を施さ
れる。そのようなローラは、その大きさのために正確に
製造することは非常に困難である。焼き入れ処理は、非
常に大きな鉄の固まりを加工し、亀裂が入らないように
一様に加熱及び冷却する必要がある。これらのローラを
製造する過程での不成功率は通常５０％であるが、それ
は、ローラの製造を成功させるためのコストが、このよ
うな寸法のスチールローラを加工及び焼き入れするのに
必要な既に高いコストをはるかに超えて増加することを
意味する。
属が溶融し接合部が生成されるように、帯域１８の向き
合った縁部２０に沿って電流を与えることにより達成さ
れる。しかし連続した溶接を開始できる前に、ジョーが
グリップ孔３４を掴める場所に（図１に示すように）ロ
ーラを通して軸を給送する必要がる。これは、必然的
に、完成した軸から切り取る必要のあるかなりの長さの
使用不能な軸が先端近くにあるということである。前記
ローラ１２及び１４は、必要な一貫した閉じ力を得るた
めに、焼き入れ鋼（または、他の類似の硬化された材
料）で作る必要がある。それらは１つの鉄の固まりから
加工され、適切な硬さにするために加熱及び冷却を施さ
れる。そのようなローラは、その大きさのために正確に
製造することは非常に困難である。焼き入れ処理は、非
常に大きな鉄の固まりを加工し、亀裂が入らないように
一様に加熱及び冷却する必要がある。これらのローラを
製造する過程での不成功率は通常５０％であるが、それ
は、ローラの製造を成功させるためのコストが、このよ
うな寸法のスチールローラを加工及び焼き入れするのに
必要な既に高いコストをはるかに超えて増加することを
意味する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これらのローラを使用
することはまた、現実に作ることができるローラの大き
さに関して、つまり結果的には、圧力ローラを使って開
放軸を閉塞する溶接処理により製作される軸の大きさに
関して、その上限に到達するという欠点を持つ。別の欠
点は、どのような特定の組のローラをとってみても、１
つの型のポール又は軸の製造に限定されるという点であ
る。新しい組のローラを設計及び製造することなしに異
なるテーパ特性を持つポールを作ることはできない。従
って前記処理は、ローラの高いコストが軸あたりのコス
トに反映され、ローラの設計及び製造に関わる時間が短
期間に新しい形状の軸を製造することを妨げるので、小
口注文を実行できるための必要な融通性に欠ける。本発
明の目的は、溶接機械及び従来技術の欠点の少なくとも
いくつかを克服する溶接方法を提供することである。
することはまた、現実に作ることができるローラの大き
さに関して、つまり結果的には、圧力ローラを使って開
放軸を閉塞する溶接処理により製作される軸の大きさに
関して、その上限に到達するという欠点を持つ。別の欠
点は、どのような特定の組のローラをとってみても、１
つの型のポール又は軸の製造に限定されるという点であ
る。新しい組のローラを設計及び製造することなしに異
なるテーパ特性を持つポールを作ることはできない。従
って前記処理は、ローラの高いコストが軸あたりのコス
トに反映され、ローラの設計及び製造に関わる時間が短
期間に新しい形状の軸を製造することを妨げるので、小
口注文を実行できるための必要な融通性に欠ける。本発
明の目的は、溶接機械及び従来技術の欠点の少なくとも
いくつかを克服する溶接方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、内側に向けら
れた半径方向の力を軸に作用させ、前記の力により閉じ
ている間に継ぎ目を溶接することによって軸の継ぎ目を
閉じる段階を含む、向き合った長さ方向の縁部の間に形
成される開放継ぎ目を持つ軸を溶接する方法を提供す
る。本発明はまた、向き合った長さ方向の縁部の間に形
成される開放継ぎ目を持つ軸を溶接する手段を持ち、内
側に向けられた半径方向の力を軸に作用させる手段と、
前記の力により閉じている間に継ぎ目を溶接する溶接手
段とを含む溶接装置を提供する。内側に向けられた半径
方向の力は、好ましくは軸の表面上で複数の分離した場
所に作用される。溶接手段は、好ましくは電気抵抗溶接
装置を含む。
れた半径方向の力を軸に作用させ、前記の力により閉じ
ている間に継ぎ目を溶接することによって軸の継ぎ目を
閉じる段階を含む、向き合った長さ方向の縁部の間に形
成される開放継ぎ目を持つ軸を溶接する方法を提供す
る。本発明はまた、向き合った長さ方向の縁部の間に形
成される開放継ぎ目を持つ軸を溶接する手段を持ち、内
側に向けられた半径方向の力を軸に作用させる手段と、
前記の力により閉じている間に継ぎ目を溶接する溶接手
段とを含む溶接装置を提供する。内側に向けられた半径
方向の力は、好ましくは軸の表面上で複数の分離した場
所に作用される。溶接手段は、好ましくは電気抵抗溶接
装置を含む。
【０００９】更に、内側に向けられた半径方向の力を軸
表面上の複数の分離した場所に作用させる手段は、好ま
しくは、軸が通過給送される開口部を画定する複数の圧
力ローラと、開口部の位置を変化させ、それによって開
口部の寸法を変化させる手段とを含む。随意的に、各々
の組が開口部を画定する、ローラの多くの組を設け、軸
が各々の開口部を順番に連続的に通過する。更に装置
は、内向きの半径方向の力を作用させる手段を通して開
放軸を移動させ、開放軸が連続的に閉じられてその長さ
に沿って溶接されるようにする供給手段を含むことが好
ましい。本発明は、添付の図面を参照し、ただ例示的に
準備された本発明の実施形態の以下の記述により更に解
説される。
表面上の複数の分離した場所に作用させる手段は、好ま
しくは、軸が通過給送される開口部を画定する複数の圧
力ローラと、開口部の位置を変化させ、それによって開
口部の寸法を変化させる手段とを含む。随意的に、各々
の組が開口部を画定する、ローラの多くの組を設け、軸
が各々の開口部を順番に連続的に通過する。更に装置
は、内向きの半径方向の力を作用させる手段を通して開
放軸を移動させ、開放軸が連続的に閉じられてその長さ
に沿って溶接されるようにする供給手段を含むことが好
ましい。本発明は、添付の図面を参照し、ただ例示的に
準備された本発明の実施形態の以下の記述により更に解
説される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図３において、搬送台４２、搬入
台４４、中央部４６、及び、搬出台４８といった主な組
立品を含む本発明による装置は、４０として一般に示さ
れている。搬送台４２は、溶接される多くの軸を保持
し、搬入台４４上にこれらの軸を順番に装荷するために
使用される。１つのそのような軸５０が搬送台４２の位
置に示されている。図４は、開放軸５０を全体図で示
す。軸５０は、向き合った縁部５６及び５８の間に画定
される開放継ぎ目５４を持ってほぼ閉じた円筒形に形成
されたシート材料５２を含む。開放軸５０を形成するた
めに、薄鋼板の１区画が薄鋼板ロールから台形状に切断
され、その寸法が軸の長さ６０、軸５０の先端６２及び
バット６４の直径、従って、更に軸５０のテーパ角度を
定める。
台４４、中央部４６、及び、搬出台４８といった主な組
立品を含む本発明による装置は、４０として一般に示さ
れている。搬送台４２は、溶接される多くの軸を保持
し、搬入台４４上にこれらの軸を順番に装荷するために
使用される。１つのそのような軸５０が搬送台４２の位
置に示されている。図４は、開放軸５０を全体図で示
す。軸５０は、向き合った縁部５６及び５８の間に画定
される開放継ぎ目５４を持ってほぼ閉じた円筒形に形成
されたシート材料５２を含む。開放軸５０を形成するた
めに、薄鋼板の１区画が薄鋼板ロールから台形状に切断
され、その寸法が軸の長さ６０、軸５０の先端６２及び
バット６４の直径、従って、更に軸５０のテーパ角度を
定める。
【００１１】前記台形は、従来技術で知られる通り、雌
雄の圧縮成形部材の間の一連の圧縮成型作動により閉じ
た円筒形に形成される。開放軸５０で閉じた軸またはポ
ールを製造するために、装置４０により、継ぎ目５４を
閉じ、向き合った縁部５６及び５８を互いに溶接する必
要がある。図５は、軸５０が搬入台４４上に装荷された
時の状況を示す。搬入台は、継ぎ目が最上部に来るまで
軸を回転し、この方向のまま中央部４６の方に先端を先
にして軸を搬送する。軸５０が中央部４６にある時（図
６）、軸は、搬出台４８の方に中央部を通過して連続的
に移動しながら、継ぎ目を閉じ、向き合った縁部を互い
に溶接される。
雄の圧縮成形部材の間の一連の圧縮成型作動により閉じ
た円筒形に形成される。開放軸５０で閉じた軸またはポ
ールを製造するために、装置４０により、継ぎ目５４を
閉じ、向き合った縁部５６及び５８を互いに溶接する必
要がある。図５は、軸５０が搬入台４４上に装荷された
時の状況を示す。搬入台は、継ぎ目が最上部に来るまで
軸を回転し、この方向のまま中央部４６の方に先端を先
にして軸を搬送する。軸５０が中央部４６にある時（図
６）、軸は、搬出台４８の方に中央部を通過して連続的
に移動しながら、継ぎ目を閉じ、向き合った縁部を互い
に溶接される。
【００１２】搬出台４８は、中央部から軸の先端を引き
去るための引抜台（図示しない）を駆動する駆動モータ
６６を持つ。軸が搬出台（図６及び図７）の中に移動す
ると、閉じた軸全体が搬出台（図７）に位置するまで継
ぎ目が溶接され連続的に閉じられる。それから引抜台は
軸を解放し、軸は、引抜台が次の軸の先端に取りかかる
ために前方に移動できるよう搬出部内で下に降ろされ
（図８）、そして最終的に軸は、次の工程のために搬出
台から搬出されるが（図９）、次の工程の内容は、軸の
最終的な使用目的によって判断されることになる。主な
組立部品の各々を、以下に更に詳細に説明する。
去るための引抜台（図示しない）を駆動する駆動モータ
６６を持つ。軸が搬出台（図６及び図７）の中に移動す
ると、閉じた軸全体が搬出台（図７）に位置するまで継
ぎ目が溶接され連続的に閉じられる。それから引抜台は
軸を解放し、軸は、引抜台が次の軸の先端に取りかかる
ために前方に移動できるよう搬出部内で下に降ろされ
（図８）、そして最終的に軸は、次の工程のために搬出
台から搬出されるが（図９）、次の工程の内容は、軸の
最終的な使用目的によって判断されることになる。主な
組立部品の各々を、以下に更に詳細に説明する。
【００１３】図１０は、３つの軸５０が装荷された搬送
台４２である。搬送台は、共通軸７０から駆動される５
つのローラチェーン・コンベヤ６８を持つ。図１１は、
そのようなコンベヤの１つを示す簡略側面図である。コ
ンベヤ６８は、軸５０を支持する多くのロケータ・ペグ
７４を持つチェーン７２を含む。図１１において、軸５
０のうちの１つの先端６２及びバット６４が示され、他
の軸のうちの１つの開放継ぎ目２０も示されている。チ
ェーン７２は、１対のスプロケット７６及び７８に取り
付けられる。共通駆動軸７０が回転する時、軸５０は、
駆動軸７０の方へ搬送台の上方に運ばれる。前記台の先
端に到達すると軸は、以下に更に詳細に説明する一連の
ステーションとして図１０で示されている搬入台４４に
配置される。図１０では、５つのコンベヤ６８のうち４
つのみに装荷された３つの図解された軸が分かる。第５
のコンベヤは、より長尺の軸を保持するために用意され
ている。搬送台は、軸の先端６２を位置合わせするため
に位置決定はり８０が用意されており、軸が搬入台４４
に沿って正しい位置に配置されることを確実にしてい
る。
台４２である。搬送台は、共通軸７０から駆動される５
つのローラチェーン・コンベヤ６８を持つ。図１１は、
そのようなコンベヤの１つを示す簡略側面図である。コ
ンベヤ６８は、軸５０を支持する多くのロケータ・ペグ
７４を持つチェーン７２を含む。図１１において、軸５
０のうちの１つの先端６２及びバット６４が示され、他
の軸のうちの１つの開放継ぎ目２０も示されている。チ
ェーン７２は、１対のスプロケット７６及び７８に取り
付けられる。共通駆動軸７０が回転する時、軸５０は、
駆動軸７０の方へ搬送台の上方に運ばれる。前記台の先
端に到達すると軸は、以下に更に詳細に説明する一連の
ステーションとして図１０で示されている搬入台４４に
配置される。図１０では、５つのコンベヤ６８のうち４
つのみに装荷された３つの図解された軸が分かる。第５
のコンベヤは、より長尺の軸を保持するために用意され
ている。搬送台は、軸の先端６２を位置合わせするため
に位置決定はり８０が用意されており、軸が搬入台４４
に沿って正しい位置に配置されることを確実にしてい
る。
【００１４】図１０は、コンベヤ６８に垂直な基準線８
９に沿って位置する一連のステーション８２、８４ａか
ら８４ｃ、８６ａから８６ｃ、及び、８８ａから８８ｃ
として搬入台４４の各位置を示す。搬入台は、軸を共に
保持し、継ぎ目が最上部になるように方向付けし、中央
部の方に軸を駆動する４つの異なる型のステーションか
ら成る。４つの異なる型のステーションは、軸が保持さ
れるローラの型によって定められる。第１のステーショ
ン（中央部から最も離れた搬入台４４の先端から数え
て）は、長尺軸のバットを保持するのみに使用される無
動力支持ローラ・ステーション８２である。
９に沿って位置する一連のステーション８２、８４ａか
ら８４ｃ、８６ａから８６ｃ、及び、８８ａから８８ｃ
として搬入台４４の各位置を示す。搬入台は、軸を共に
保持し、継ぎ目が最上部になるように方向付けし、中央
部の方に軸を駆動する４つの異なる型のステーションか
ら成る。４つの異なる型のステーションは、軸が保持さ
れるローラの型によって定められる。第１のステーショ
ン（中央部から最も離れた搬入台４４の先端から数え
て）は、長尺軸のバットを保持するのみに使用される無
動力支持ローラ・ステーション８２である。
【００１５】第２、第５、及び、第７のステーション
は、継ぎ目が最上部になるまで、その軸線に関して軸を
回転するために使用される方向付けローラ・ステーショ
ン８４ａ、８４ｂ、及び、８４ｃである。第３、第４、
及び、第６のステーションは、中央部の方に軸を前進さ
せるために使用される継ぎ目なし動力ローラ・ステーシ
ョン８６ａ、８６ｂ、及び、８６ｃである。最後に、第
８、第９、及び、第１０のステーションは、継ぎ目を最
上部に保持しながら中央部の方に軸を前進させるために
使用される継ぎ目誘導動力ローラ・ステーション８８
ａ、８８ｂ、及び、８８ｃである。
は、継ぎ目が最上部になるまで、その軸線に関して軸を
回転するために使用される方向付けローラ・ステーショ
ン８４ａ、８４ｂ、及び、８４ｃである。第３、第４、
及び、第６のステーションは、中央部の方に軸を前進さ
せるために使用される継ぎ目なし動力ローラ・ステーシ
ョン８６ａ、８６ｂ、及び、８６ｃである。最後に、第
８、第９、及び、第１０のステーションは、継ぎ目を最
上部に保持しながら中央部の方に軸を前進させるために
使用される継ぎ目誘導動力ローラ・ステーション８８
ａ、８８ｂ、及び、８８ｃである。
【００１６】図１２から図１５は、４つのステーション
の型を軸の軸線（図示しない）方向に沿って示す立面図
である。図１２は、１対の下部ローラ９２（最も近いも
のだけが見えている）と１つの上部ローラ９４を持つ支
持台枠９０を含む無動力支持ローラ・ステーション８２
を示す。ローラ９２及び９４の各々は、軸用に浅いＶ字
型の支持を備える１対の当接する半円錐台形をしてい
る。これらのローラによって、軸が中央部の方へ軸線方
向に沿って移動することができる。上部及び下部ローラ
９２及び９４は、ローラ９２及び９４の間隔を広げたり
狭めたりするために垂直方向に油圧駆動可能な下部ロー
ラ支持組立部品９６及び上部ローラ支持組立部品９８に
各々取り付けられる。
の型を軸の軸線（図示しない）方向に沿って示す立面図
である。図１２は、１対の下部ローラ９２（最も近いも
のだけが見えている）と１つの上部ローラ９４を持つ支
持台枠９０を含む無動力支持ローラ・ステーション８２
を示す。ローラ９２及び９４の各々は、軸用に浅いＶ字
型の支持を備える１対の当接する半円錐台形をしてい
る。これらのローラによって、軸が中央部の方へ軸線方
向に沿って移動することができる。上部及び下部ローラ
９２及び９４は、ローラ９２及び９４の間隔を広げたり
狭めたりするために垂直方向に油圧駆動可能な下部ロー
ラ支持組立部品９６及び上部ローラ支持組立部品９８に
各々取り付けられる。
【００１７】他のステーションは、全て同様に支持台枠
９０と、上部及び下部ローラ支持組立部品９６及び９８
（異なる型のローラが取り付けられる）とを持ち、１０
個のステーションの各々が、他のステーションと独立し
て開かれたり閉じたりできる。方向付けローラ・ステー
ション８４において（図１３）、下部ローラ支持組立部
品９６は、駆動チェーン１０２によって駆動される４つ
の方向付けローラ１００を持つ。方向付けローラ１００
は、無動力支持ローラ・ステーション８２のローラ９２
及び９４と交わる方向に取り付けられ、例えば方向付け
ローラの軸線は、軸の軸線と平行である。１対の方向付
け被駆動ローラ１０４は、ステーション８４の上部ロー
ラ支持組立部品に取り付けられる。軸が方向付けローラ
ステーション８４ａ、８４ｂ、及び、８４ｃのみによっ
て支えられ、軸表面がローラ１００によりその下側と、
ローラ１０４によりその上部と接触するように上部及び
下部のローラ支持組立部品が合わさる時、これらのロー
ラ１００及び１０４の回転は、軸をそれ自身の軸線周り
に回転させる。
９０と、上部及び下部ローラ支持組立部品９６及び９８
（異なる型のローラが取り付けられる）とを持ち、１０
個のステーションの各々が、他のステーションと独立し
て開かれたり閉じたりできる。方向付けローラ・ステー
ション８４において（図１３）、下部ローラ支持組立部
品９６は、駆動チェーン１０２によって駆動される４つ
の方向付けローラ１００を持つ。方向付けローラ１００
は、無動力支持ローラ・ステーション８２のローラ９２
及び９４と交わる方向に取り付けられ、例えば方向付け
ローラの軸線は、軸の軸線と平行である。１対の方向付
け被駆動ローラ１０４は、ステーション８４の上部ロー
ラ支持組立部品に取り付けられる。軸が方向付けローラ
ステーション８４ａ、８４ｂ、及び、８４ｃのみによっ
て支えられ、軸表面がローラ１００によりその下側と、
ローラ１０４によりその上部と接触するように上部及び
下部のローラ支持組立部品が合わさる時、これらのロー
ラ１００及び１０４の回転は、軸をそれ自身の軸線周り
に回転させる。
【００１８】近接センサ・アレー１０５（図１０）は、
軸の継ぎ目を検知するためにステーション８８ａの支持
台枠に取り付けられる。継ぎ目が軸周辺部の最上部にあ
ると近接センサ・アレーが検知すると、方向付けローラ
は、軸の正しい方向を維持するために停止される。図１
４は、無動力ステーション８２に類似しているが、下部
の１対のローラ１０８（ここでもまた、図１４に１対の
より近いローラのみが見えている）を駆動する下部ロー
ラ支持組立部品９４上の駆動モータ１０６を持つ継ぎ目
なし動力駆動ローラ・ステーション８６を示す。このス
テーションの上部ローラ１１０は駆動されない。
軸の継ぎ目を検知するためにステーション８８ａの支持
台枠に取り付けられる。継ぎ目が軸周辺部の最上部にあ
ると近接センサ・アレーが検知すると、方向付けローラ
は、軸の正しい方向を維持するために停止される。図１
４は、無動力ステーション８２に類似しているが、下部
の１対のローラ１０８（ここでもまた、図１４に１対の
より近いローラのみが見えている）を駆動する下部ロー
ラ支持組立部品９４上の駆動モータ１０６を持つ継ぎ目
なし動力駆動ローラ・ステーション８６を示す。このス
テーションの上部ローラ１１０は駆動されない。
【００１９】図１５は、上部ローラ１１２がその中心か
ら延長する継ぎ目誘導１１４を持つ点を除けば図１４の
継ぎ目なし駆動ローラ・ステーション８６と同一の、動
力継ぎ目誘導駆動ローラ・ステーション８８を示す。方
向付けローラ１００及び１０４（図１３）が最上部に軸
の継ぎ目を置く時、軸に係合するためにステーション８
８ａの上部及び下部ローラ支持組立部品９６及び９８が
合わさって、そのため、継ぎ目誘導１１４が軸の継ぎ目
内に位置し、軸が中央部の方に前進させられる時に軸が
その軸線に関して回転するのを防ぐ。他の２つの動力継
ぎ目誘導駆動ローラ・ステーション８８ｂ及び８８ｃも
また、同じ方法で軸に続いて係合する。このことは、以
下で説明する通り、溶接電極が中央部における継ぎ目に
対して正しく位置することを約束する。
ら延長する継ぎ目誘導１１４を持つ点を除けば図１４の
継ぎ目なし駆動ローラ・ステーション８６と同一の、動
力継ぎ目誘導駆動ローラ・ステーション８８を示す。方
向付けローラ１００及び１０４（図１３）が最上部に軸
の継ぎ目を置く時、軸に係合するためにステーション８
８ａの上部及び下部ローラ支持組立部品９６及び９８が
合わさって、そのため、継ぎ目誘導１１４が軸の継ぎ目
内に位置し、軸が中央部の方に前進させられる時に軸が
その軸線に関して回転するのを防ぐ。他の２つの動力継
ぎ目誘導駆動ローラ・ステーション８８ｂ及び８８ｃも
また、同じ方法で軸に続いて係合する。このことは、以
下で説明する通り、溶接電極が中央部における継ぎ目に
対して正しく位置することを約束する。
【００２０】搬入台の作動は以下の通りである。１組の
センサは、ステーションが軸を受け入れるために正しく
開いていることを測定する。連続作動において、各々の
ステーションは、軸のバットがそのステーションのロー
ラを通過すると開くことになり、従って図３に示す長さ
の軸に対しては、４番目から８番目までのステーション
８４ａ、８４ｃ、８６ｂ、８６ｃ、及び、８８ａだけが
装荷される軸に対して開かれる必要がある。センサが搬
入台は次の軸を受け取る用意ができたと判断した時、先
行する軸は、まだ第９及び第１０のステーション８８ｂ
及び８８ｃによって前進させられる工程にあることが可
能である。明らかに、より長尺の軸に対しては、第１、
第２、及び、第３のステーションもまた開く必要があ
る。
センサは、ステーションが軸を受け入れるために正しく
開いていることを測定する。連続作動において、各々の
ステーションは、軸のバットがそのステーションのロー
ラを通過すると開くことになり、従って図３に示す長さ
の軸に対しては、４番目から８番目までのステーション
８４ａ、８４ｃ、８６ｂ、８６ｃ、及び、８８ａだけが
装荷される軸に対して開かれる必要がある。センサが搬
入台は次の軸を受け取る用意ができたと判断した時、先
行する軸は、まだ第９及び第１０のステーション８８ｂ
及び８８ｃによって前進させられる工程にあることが可
能である。明らかに、より長尺の軸に対しては、第１、
第２、及び、第３のステーションもまた開く必要があ
る。
【００２１】軸は、開いたステーションの下の組のロー
ラ上に設置される。次に、方向付けローラ・ステーショ
ン８４の上部及び下部ローラ支持組立部品９６及び９８
は、軸を掴むために共に油圧で駆動される。下部支持組
立部品９４が降下する上部支持組立部品９６に接触する
ために上方へ動かされると、軸は、おおよそ基準位置ま
で持ち上げられる。基準位置において軸は水平に保持さ
れ、その軸線は、搬入台の線に沿う方向に向けられる。
つまり、全ての平行移動及び回転運動のための基準線
は、軸の中心軸である（そして、中心軸とある角度を持
つ、テーパによって決められる継ぎ目の線ではない）。
空気圧シリンダは、軸の上部表面近くまで近接センサ・
アレー１０５を降ろす。方向付けローラ１００及び１０
４は次に、近接センサ・アレー１０５が継ぎ目が最上部
であると判断するまで、軸をその長さ方向軸線周りに回
転するために回転される。近接センサ・アレーに隣接し
て取り付けられた継ぎ目誘導（図示しない）は、回転滑
りを防止するために継ぎ目内に降ろされる。
ラ上に設置される。次に、方向付けローラ・ステーショ
ン８４の上部及び下部ローラ支持組立部品９６及び９８
は、軸を掴むために共に油圧で駆動される。下部支持組
立部品９４が降下する上部支持組立部品９６に接触する
ために上方へ動かされると、軸は、おおよそ基準位置ま
で持ち上げられる。基準位置において軸は水平に保持さ
れ、その軸線は、搬入台の線に沿う方向に向けられる。
つまり、全ての平行移動及び回転運動のための基準線
は、軸の中心軸である（そして、中心軸とある角度を持
つ、テーパによって決められる継ぎ目の線ではない）。
空気圧シリンダは、軸の上部表面近くまで近接センサ・
アレー１０５を降ろす。方向付けローラ１００及び１０
４は次に、近接センサ・アレー１０５が継ぎ目が最上部
であると判断するまで、軸をその長さ方向軸線周りに回
転するために回転される。近接センサ・アレーに隣接し
て取り付けられた継ぎ目誘導（図示しない）は、回転滑
りを防止するために継ぎ目内に降ろされる。
【００２２】一旦継ぎ目が最上部に来ると、ステーショ
ン８６ｂ、８６ｃ、及び、８８ａの動力駆動ローラ支持
組立部品９６及び９８は、上下から軸と係合するために
合わせられ、ステーション８８ａの継ぎ目誘導１１４が
軸の継ぎ目内に位置する。方向付けローラ・ステーショ
ンは次に開かれ、それらの開始位置に戻る。ステーショ
ン８８ａの継ぎ目誘導１１４がこの時点で継ぎ目を最上
部に保持するであろうから、センサ・アレー１０５及び
滑り防止のため最初に降ろされた付随する継ぎ目誘導も
また、引き揚げることができる。次に、動力駆動ローラ
・ステーション８６ｂ、８６ｃ、及び、８８ａの上部及
び下部のローラ支持組立部品９６及び９８を駆動する油
圧シリンダは、基準線に沿って軸の中心軸を正確に位置
決めするために作動する。一旦軸が正確に位置される
と、あまりにもきつく掴んで摩擦力が中央ステーション
への軸の平行移動の動きを妨げることのないよう、しか
もしっかりと軸を保持するようにローラ支持組立部品の
油圧は緩められる。
ン８６ｂ、８６ｃ、及び、８８ａの動力駆動ローラ支持
組立部品９６及び９８は、上下から軸と係合するために
合わせられ、ステーション８８ａの継ぎ目誘導１１４が
軸の継ぎ目内に位置する。方向付けローラ・ステーショ
ンは次に開かれ、それらの開始位置に戻る。ステーショ
ン８８ａの継ぎ目誘導１１４がこの時点で継ぎ目を最上
部に保持するであろうから、センサ・アレー１０５及び
滑り防止のため最初に降ろされた付随する継ぎ目誘導も
また、引き揚げることができる。次に、動力駆動ローラ
・ステーション８６ｂ、８６ｃ、及び、８８ａの上部及
び下部のローラ支持組立部品９６及び９８を駆動する油
圧シリンダは、基準線に沿って軸の中心軸を正確に位置
決めするために作動する。一旦軸が正確に位置される
と、あまりにもきつく掴んで摩擦力が中央ステーション
への軸の平行移動の動きを妨げることのないよう、しか
もしっかりと軸を保持するようにローラ支持組立部品の
油圧は緩められる。
【００２３】一旦軸が位置決めされると先端が中央部に
入ってくるまで軸は、動力駆動ステーション８６ｂ、８
６ｃ、及び、８８ａの動力下部ローラによって前進させ
られる。大きな軸の慣性のため、軸を滑らかに中央部４
４内に入れるよう加速及び減速しながらローラは駆動さ
れ、中央部のセンサは、接近を検知し、溶接を開始する
ために軸の先端を正しく位置決めする。軸が前進させら
れると、搬入台ステーションの各々の上部及び下部ロー
ラ支持組立部品が、軸のテーパによって決められる速度
で動き離れる。ステーション８８ｂ及び８８ｃは、軸が
これらのステーションに入ると軸に係合するように設定
され、軸を前進させる間、同様に動いて離れるように設
定される。前述の通り、軸のバットが個々のステーショ
ンを通過する時、そのステーションの上部及び下部ロー
ラ支持組立部品は、次の軸を待ち受けるために十分に開
いている。溶接処理は、前述の実施形態における電気抵
抗溶接処理である（適切であれば他の溶接技術も使用で
きるが）。図１６は、電気抵抗溶接処理で使用される中
央部の主要構成部品を概略的に示したものである。
入ってくるまで軸は、動力駆動ステーション８６ｂ、８
６ｃ、及び、８８ａの動力下部ローラによって前進させ
られる。大きな軸の慣性のため、軸を滑らかに中央部４
４内に入れるよう加速及び減速しながらローラは駆動さ
れ、中央部のセンサは、接近を検知し、溶接を開始する
ために軸の先端を正しく位置決めする。軸が前進させら
れると、搬入台ステーションの各々の上部及び下部ロー
ラ支持組立部品が、軸のテーパによって決められる速度
で動き離れる。ステーション８８ｂ及び８８ｃは、軸が
これらのステーションに入ると軸に係合するように設定
され、軸を前進させる間、同様に動いて離れるように設
定される。前述の通り、軸のバットが個々のステーショ
ンを通過する時、そのステーションの上部及び下部ロー
ラ支持組立部品は、次の軸を待ち受けるために十分に開
いている。溶接処理は、前述の実施形態における電気抵
抗溶接処理である（適切であれば他の溶接技術も使用で
きるが）。図１６は、電気抵抗溶接処理で使用される中
央部の主要構成部品を概略的に示したものである。
【００２４】図１６において、軸５０が上方から示され
ている。図１６で概略的に表されている圧力ローラ１１
６及び１１８の配置を通過して軸が矢印２４の方向に動
く時、向き合った縁部２０の間で画定される開放継ぎ目
１６は、力によって閉じられる。ローラの配置は、図１
７の端部立面図及び図１８の全体図において更に詳細に
見ることができる。圧力ローラ１１６及び１１８は、軸
の外面で内側に向く半径方向の力を発生させるために油
圧で作動される。この圧縮力により向き合った縁部が１
２０で示す溶接場所において力によって接触させられ
る。すなわちすぐ上流側に（矢印２４の方向と逆の、搬
入台の方向に）、向き合った縁部は、鋭角の「Ｖ」字形
を形成する。フィンパス１２２は、少なくとも所定量で
「Ｖ」字形の開口部を維持するために、溶接場所の上流
側の開放継ぎ目内に位置し、所定量は、溶接パラメータ
と、鋼及び他の溶接される材料の特性とに左右されるで
あろう。必要でれば、所要の角度で正しく継ぎ目を閉
じ、必要とされる追加の閉塞力を作用させるために、１
つまたはそれ以上の圧力ローラ、及び／又は、フィンパ
スの配置が準備される。
ている。図１６で概略的に表されている圧力ローラ１１
６及び１１８の配置を通過して軸が矢印２４の方向に動
く時、向き合った縁部２０の間で画定される開放継ぎ目
１６は、力によって閉じられる。ローラの配置は、図１
７の端部立面図及び図１８の全体図において更に詳細に
見ることができる。圧力ローラ１１６及び１１８は、軸
の外面で内側に向く半径方向の力を発生させるために油
圧で作動される。この圧縮力により向き合った縁部が１
２０で示す溶接場所において力によって接触させられ
る。すなわちすぐ上流側に（矢印２４の方向と逆の、搬
入台の方向に）、向き合った縁部は、鋭角の「Ｖ」字形
を形成する。フィンパス１２２は、少なくとも所定量で
「Ｖ」字形の開口部を維持するために、溶接場所の上流
側の開放継ぎ目内に位置し、所定量は、溶接パラメータ
と、鋼及び他の溶接される材料の特性とに左右されるで
あろう。必要でれば、所要の角度で正しく継ぎ目を閉
じ、必要とされる追加の閉塞力を作用させるために、１
つまたはそれ以上の圧力ローラ、及び／又は、フィンパ
スの配置が準備される。
【００２５】１対の溶接電極１２４及び１２６は、フィ
ンパス１２２と溶接場所１２０との間の［Ｖ」字の付近
で、向き合った縁部２０に隣接する軸の外面に接触す
る。溶接電極は、高周波数の低電圧・高電流電源に接続
される。高電流は、軸の縁部に電極によって加えられ、
選択的に一方の縁部に沿って接触場所（溶接場所１２
０）を通過して流れ、他方の縁部に沿って戻る。溶接場
所の局所抵抗は、材料の溶解点以上に温度を上昇させ、
接触する縁部を融かせ、融合させる。直径がより小さい
軸では（またはテーパ軸の先端部では）、電流が「Ｖ」
字の縁部に沿うよりもむしろ接触部の間で軸周辺の周り
に流れやすくなる可能性がある。この場合、フィンパス
から延長し、軸の開放継ぎ目を通過して下流に延びる、
すなわち中空開放軸の内部の、アーム上に障害物が置か
れる。障害物は、フィンパスの前方方向に、一般に溶接
電極下方の場所に向かって延長する一般に円筒形体であ
り、フェライト棒で満たされている。これらのロッド
は、軸周辺の誘導フィールドを打ち消すように働いて電
流が周辺から流れ去るのを抑制し、それによって「Ｖ」
字の縁部に沿う電流の流れを促す。
ンパス１２２と溶接場所１２０との間の［Ｖ」字の付近
で、向き合った縁部２０に隣接する軸の外面に接触す
る。溶接電極は、高周波数の低電圧・高電流電源に接続
される。高電流は、軸の縁部に電極によって加えられ、
選択的に一方の縁部に沿って接触場所（溶接場所１２
０）を通過して流れ、他方の縁部に沿って戻る。溶接場
所の局所抵抗は、材料の溶解点以上に温度を上昇させ、
接触する縁部を融かせ、融合させる。直径がより小さい
軸では（またはテーパ軸の先端部では）、電流が「Ｖ」
字の縁部に沿うよりもむしろ接触部の間で軸周辺の周り
に流れやすくなる可能性がある。この場合、フィンパス
から延長し、軸の開放継ぎ目を通過して下流に延びる、
すなわち中空開放軸の内部の、アーム上に障害物が置か
れる。障害物は、フィンパスの前方方向に、一般に溶接
電極下方の場所に向かって延長する一般に円筒形体であ
り、フェライト棒で満たされている。これらのロッド
は、軸周辺の誘導フィールドを打ち消すように働いて電
流が周辺から流れ去るのを抑制し、それによって「Ｖ」
字の縁部に沿う電流の流れを促す。
【００２６】溶接は、圧力ローラにより加えられる圧縮
力により強化される。そのため、溶解した縁部が押し合
って、軸の上下部で隆起した継ぎ目１２８を形成する。
隆起した継ぎ目の外側（見える）部分は、まだ柔らかい
うちにスカーファにより除去されるか、後の時点で加工
して除くことが可能である。スカーファは、圧力ローラ
１１６のすぐ下流側に置かれることが好ましい。ローラ
１１６（図１６及び図１７）は、凹部１１６ａを画定す
る階段状表面を持つことを見ることができる。これは、
継ぎ目がローラの下を通過する時、まだ溶けている継ぎ
目を収容するためである。加えられる実際の電流は、溶
接される材料の特性及び軸が電極を通り越して移動する
速度に左右されるであろう。溶接場所１２０の上方に位
置する高温計（図示しない）は、溶解する材料の色（す
なわち溶接温度）を監視し、電流は、適切な溶接温度を
保つように制御される。
力により強化される。そのため、溶解した縁部が押し合
って、軸の上下部で隆起した継ぎ目１２８を形成する。
隆起した継ぎ目の外側（見える）部分は、まだ柔らかい
うちにスカーファにより除去されるか、後の時点で加工
して除くことが可能である。スカーファは、圧力ローラ
１１６のすぐ下流側に置かれることが好ましい。ローラ
１１６（図１６及び図１７）は、凹部１１６ａを画定す
る階段状表面を持つことを見ることができる。これは、
継ぎ目がローラの下を通過する時、まだ溶けている継ぎ
目を収容するためである。加えられる実際の電流は、溶
接される材料の特性及び軸が電極を通り越して移動する
速度に左右されるであろう。溶接場所１２０の上方に位
置する高温計（図示しない）は、溶解する材料の色（す
なわち溶接温度）を監視し、電流は、適切な溶接温度を
保つように制御される。
【００２７】軸の先端が中央部に入る時点からの段階の
順序は、以下の通りである。先端が中央部に入ってくる
と、フィンパスが軸の継ぎ目内を通過するように正しく
位置決めされることを確実にするために、フィンパス
（もし障害物があればそれも）の位置は固定される。前
述の通り、搬入台の駆動ローラは、中央部内に先端を正
しく位置決めするために軸を加速及び減速する。軸は、
自身の油圧シリンダ１３２を各々経由した圧力ローラ１
１６及び１１８が装着されているセンタプレート１３０
（図１７及び図１８において上流側から見る）の下流側
で先端が突き出た状態で止められる。各々の油圧シリン
ダ１３２は、センタプレート１３０における開口部１３
６の中心１３４（図１７）に向かってまたは離れる方向
に、付随する圧力ローラ１１６及び１１８を放射状に動
かすために独立して作動可能である。
順序は、以下の通りである。先端が中央部に入ってくる
と、フィンパスが軸の継ぎ目内を通過するように正しく
位置決めされることを確実にするために、フィンパス
（もし障害物があればそれも）の位置は固定される。前
述の通り、搬入台の駆動ローラは、中央部内に先端を正
しく位置決めするために軸を加速及び減速する。軸は、
自身の油圧シリンダ１３２を各々経由した圧力ローラ１
１６及び１１８が装着されているセンタプレート１３０
（図１７及び図１８において上流側から見る）の下流側
で先端が突き出た状態で止められる。各々の油圧シリン
ダ１３２は、センタプレート１３０における開口部１３
６の中心１３４（図１７）に向かってまたは離れる方向
に、付随する圧力ローラ１１６及び１１８を放射状に動
かすために独立して作動可能である。
【００２８】図１９において、わかり易くするために構
成部品をいくつか省いた中央部を側面図で示す。支持台
枠１３８は、センタプレート１３０を装着するために使
用され、このセンタプレート上に、垂直方向に装着され
た圧力ローラ１１６及び１１８が、基準線８９から等間
隔に配置されているのを見ることができる。図１９はま
た、フィンパス１２２が装着されているフィンパス組立
部品１４０を示している。フィンパス組立部品は、油圧
シリンダ１４２により油圧で垂直方向に移動可能であ
る。別のフィンパスまたは継ぎ目誘導１４４は、搬入台
の方向にフィンパス組立部品１４０に装着される。溶接
組立部品及び障害物は、わかり易くするために省略され
ている。溶接組立部品は、フィンパス組立部品１４０と
圧力シリンダ１１６間の隙間１４６内に降下される。
成部品をいくつか省いた中央部を側面図で示す。支持台
枠１３８は、センタプレート１３０を装着するために使
用され、このセンタプレート上に、垂直方向に装着され
た圧力ローラ１１６及び１１８が、基準線８９から等間
隔に配置されているのを見ることができる。図１９はま
た、フィンパス１２２が装着されているフィンパス組立
部品１４０を示している。フィンパス組立部品は、油圧
シリンダ１４２により油圧で垂直方向に移動可能であ
る。別のフィンパスまたは継ぎ目誘導１４４は、搬入台
の方向にフィンパス組立部品１４０に装着される。溶接
組立部品及び障害物は、わかり易くするために省略され
ている。溶接組立部品は、フィンパス組立部品１４０と
圧力シリンダ１１６間の隙間１４６内に降下される。
【００２９】搬出台の引抜台１４８（図１９に部分的に
示す）は、軸の先端に隣接して位置する１対のグリップ
孔を掴むために作動可能な１対のジョー１５０を装備し
ている。軸が搬入台に入ってくると引抜台１４８は、中
央部の方へ搬出台に沿って動き、一旦先端が正しく位置
付けされるとジョー１５０は、センタプレート１３０を
ちょうど超えた場所でグリップ孔に係合する。次に、各
圧力シリンダ１１８（圧力シリンダ１１６ではない）
は、継ぎ目を閉じるために軸上に集まる。９つのシリン
ダが作用する圧力により接触する縁部が上方に押し上げ
られ、そのため軸は、非常にわずかに「涙形」をした断
面を持つ。最後に、圧力シリンダ１１６は、接触する縁
部を押し下げるために降下し、円形断面をもたらす。
示す）は、軸の先端に隣接して位置する１対のグリップ
孔を掴むために作動可能な１対のジョー１５０を装備し
ている。軸が搬入台に入ってくると引抜台１４８は、中
央部の方へ搬出台に沿って動き、一旦先端が正しく位置
付けされるとジョー１５０は、センタプレート１３０を
ちょうど超えた場所でグリップ孔に係合する。次に、各
圧力シリンダ１１８（圧力シリンダ１１６ではない）
は、継ぎ目を閉じるために軸上に集まる。９つのシリン
ダが作用する圧力により接触する縁部が上方に押し上げ
られ、そのため軸は、非常にわずかに「涙形」をした断
面を持つ。最後に、圧力シリンダ１１６は、接触する縁
部を押し下げるために降下し、円形断面をもたらす。
【００３０】溶接電極１２４及び１２６は、油圧で上昇
及び下降される溶接組立部品（図１６に電極の周囲を点
線で囲った外形線で概略表示）上に準備される。圧力シ
リンダ１１６及び１１８が軸に接触して閉じるまで、溶
接組立部品は、軸表面から離して保持される。次に、油
圧シリンダが軸の表面に向かって溶接組立部品を降下さ
せる。電極は、溶接組立部品と比べて短い距離で空気圧
により作動可能であり、そのため、溶接接触が作られる
か、または壊されるか、溶接組立部品全体を引き込むこ
となしに瞬時にできる。溶接接触をする時、冷却水が溶
接組立部品に加えられ、溶接領域を例えば８００から８
５０℃で予熱するために、電極に予熱電流を加える信号
が電流発生器に送られる。少し経って（例えば予熱電流
を加えた後、１秒から２秒）、搬出台（図６）上のベク
トル駆動モータ６６が起動し、軸の先端を保持している
引抜台を搬出台から離すように加速し始める。引抜台の
加速と同時に、溶接の全電力が溶接電極に送られ、それ
により溶接温度一杯（例えば、１２５０度から１３５０
度）に溶接場所を加熱する。
及び下降される溶接組立部品（図１６に電極の周囲を点
線で囲った外形線で概略表示）上に準備される。圧力シ
リンダ１１６及び１１８が軸に接触して閉じるまで、溶
接組立部品は、軸表面から離して保持される。次に、油
圧シリンダが軸の表面に向かって溶接組立部品を降下さ
せる。電極は、溶接組立部品と比べて短い距離で空気圧
により作動可能であり、そのため、溶接接触が作られる
か、または壊されるか、溶接組立部品全体を引き込むこ
となしに瞬時にできる。溶接接触をする時、冷却水が溶
接組立部品に加えられ、溶接領域を例えば８００から８
５０℃で予熱するために、電極に予熱電流を加える信号
が電流発生器に送られる。少し経って（例えば予熱電流
を加えた後、１秒から２秒）、搬出台（図６）上のベク
トル駆動モータ６６が起動し、軸の先端を保持している
引抜台を搬出台から離すように加速し始める。引抜台の
加速と同時に、溶接の全電力が溶接電極に送られ、それ
により溶接温度一杯（例えば、１２５０度から１３５０
度）に溶接場所を加熱する。
【００３１】ベクトル駆動モータは、コンピュータ制御
下で駆動される。モータの正確な回転子位置は、中央部
に対して正確な引抜台の位置を決めるために監視され
る。コンピュータは、軸のテーパ特性によってプログラ
ムされており、従って圧力シリンダのアレー、溶接電極
位置、フィンパス位置、及び、各搬入台ステーションに
おいて軸の直径が測定される。引抜台が移動すると圧力
シリンダが、テーパを考慮し、軸を閉じるための十分な
圧力を維持するために必要な正確な速度で外側に移動す
る。同様に、溶接組立部品を制御する油圧シリンダは、
軸の接触を保つために溶接電極を上向きに移動させ、フ
ィンパス及び障害物は、軸の継ぎ目に対するそれらの位
置を維持するために適切な速度で上向きに移動する。搬
入台ステーションのローラ支持組立部品を制御する油圧
シリンダの位置もまた、コンピュータによって制御さ
れ、軸のテーパを考慮して変えられる。
下で駆動される。モータの正確な回転子位置は、中央部
に対して正確な引抜台の位置を決めるために監視され
る。コンピュータは、軸のテーパ特性によってプログラ
ムされており、従って圧力シリンダのアレー、溶接電極
位置、フィンパス位置、及び、各搬入台ステーションに
おいて軸の直径が測定される。引抜台が移動すると圧力
シリンダが、テーパを考慮し、軸を閉じるための十分な
圧力を維持するために必要な正確な速度で外側に移動す
る。同様に、溶接組立部品を制御する油圧シリンダは、
軸の接触を保つために溶接電極を上向きに移動させ、フ
ィンパス及び障害物は、軸の継ぎ目に対するそれらの位
置を維持するために適切な速度で上向きに移動する。搬
入台ステーションのローラ支持組立部品を制御する油圧
シリンダの位置もまた、コンピュータによって制御さ
れ、軸のテーパを考慮して変えられる。
【００３２】引抜台は、溶接品質を犠牲にすることなく
２５メートル毎分まで、またそれを超過する速度でも一
般に作動可能である。軸のバットが所定場所を通過する
時に溶接力が取り除かれ、引抜台は、軸全体が搬出台上
に運ばれるまで軸を引き続ける。図２０は、搬出台４８
の側面図を示す。引抜台１４８は（中央部の方に向けら
れたジョー１５０と共に）、１対のスプロケット１５４
の周囲でチェーン（図示しない）を駆動する駆動モータ
６６の作用のもと、チェーンレール１５２に沿って移動
する。
２５メートル毎分まで、またそれを超過する速度でも一
般に作動可能である。軸のバットが所定場所を通過する
時に溶接力が取り除かれ、引抜台は、軸全体が搬出台上
に運ばれるまで軸を引き続ける。図２０は、搬出台４８
の側面図を示す。引抜台１４８は（中央部の方に向けら
れたジョー１５０と共に）、１対のスプロケット１５４
の周囲でチェーン（図示しない）を駆動する駆動モータ
６６の作用のもと、チェーンレール１５２に沿って移動
する。
【００３３】ジョー１５０は、溶接された軸（図示しな
い）を圧力ローラから離すように直接引き寄せながら基
準線に沿って移動する。軸のバットが中央部の圧力ロー
ラを出て行くと、多くのクレードル・ローラ１５６は、
クレードル・ローラ上に降下する軸に接触するように上
向きに枢転するため搬出台内に配置された油圧シリンダ
１５７によって油圧で作動される。次に、ジョー１５０
は軸から離され、クレードル・ローラ１５６が図２０で
示す位置に再び下げられる。クレードル・ローラが完全
に降下する少し前に軸は、搬出台の底面で１組の被駆動
ローラ１５８と接触し、それにより軸は、被駆動ローラ
上に移される（図８も参照され度い）。この時点でモー
タ１６６は、次の軸に備えて、搬出台に引抜台を送り戻
すために反転する。次の軸が引抜台により前方へ引き寄
せられ始めると、次に被駆動ローラは、搬出台の先端か
ら軸を搬送する（図９で示した方法で）ために作動す
る。本発明の装置の作動が高速なため、軸が搬入台上に
積まれるときから搬出台に降下するまでにかかる時間
は、４５秒程度である。
い）を圧力ローラから離すように直接引き寄せながら基
準線に沿って移動する。軸のバットが中央部の圧力ロー
ラを出て行くと、多くのクレードル・ローラ１５６は、
クレードル・ローラ上に降下する軸に接触するように上
向きに枢転するため搬出台内に配置された油圧シリンダ
１５７によって油圧で作動される。次に、ジョー１５０
は軸から離され、クレードル・ローラ１５６が図２０で
示す位置に再び下げられる。クレードル・ローラが完全
に降下する少し前に軸は、搬出台の底面で１組の被駆動
ローラ１５８と接触し、それにより軸は、被駆動ローラ
上に移される（図８も参照され度い）。この時点でモー
タ１６６は、次の軸に備えて、搬出台に引抜台を送り戻
すために反転する。次の軸が引抜台により前方へ引き寄
せられ始めると、次に被駆動ローラは、搬出台の先端か
ら軸を搬送する（図９で示した方法で）ために作動す
る。本発明の装置の作動が高速なため、軸が搬入台上に
積まれるときから搬出台に降下するまでにかかる時間
は、４５秒程度である。
【００３４】図２１は、本発明の装置を制御するために
使用される制御回路である。シリコン制御整流器（ＳＣ
Ｒ）１６０は電源として働く。３相入力電源は、回路遮
断器及び電磁接触器を経由して、ゲート点火シーケン
ス、位相角、及び、タイミングを調節することにより出
力電圧を０％から１００％まで制御するサイリスタ・ス
タックに供給される。自動電圧調整器は、直流出力電圧
を安定させ、入力電圧変動から保護する働きをする。Ｓ
ＣＲ１６０からの電力は、電圧を高電圧に変圧する主変
圧器（ＴＲ）１６２に供給される。高電圧は、最初に高
周波発振ユニット（ＨＦ ＯＳＣ）１６４に供給され、
そこで変圧器１６２からの高電圧交流電源を直流に変換
し、更にこの直流電圧を高周波出力を発生するために発
振器に供給する。次にこの出力は、電源を溶接接触先端
または溶接電極１２４及び１２６に加えられる低電圧・
高電流電力に変換する高周波出力変圧器（ｏ／ｐ Ｔ
Ｒ）１６６に供給される。
使用される制御回路である。シリコン制御整流器（ＳＣ
Ｒ）１６０は電源として働く。３相入力電源は、回路遮
断器及び電磁接触器を経由して、ゲート点火シーケン
ス、位相角、及び、タイミングを調節することにより出
力電圧を０％から１００％まで制御するサイリスタ・ス
タックに供給される。自動電圧調整器は、直流出力電圧
を安定させ、入力電圧変動から保護する働きをする。Ｓ
ＣＲ１６０からの電力は、電圧を高電圧に変圧する主変
圧器（ＴＲ）１６２に供給される。高電圧は、最初に高
周波発振ユニット（ＨＦ ＯＳＣ）１６４に供給され、
そこで変圧器１６２からの高電圧交流電源を直流に変換
し、更にこの直流電圧を高周波出力を発生するために発
振器に供給する。次にこの出力は、電源を溶接接触先端
または溶接電極１２４及び１２６に加えられる低電圧・
高電流電力に変換する高周波出力変圧器（ｏ／ｐ Ｔ
Ｒ）１６６に供給される。
【００３５】溶接帯域上方に位置する高温計１６８は、
溶接の色を監視し、電極への電源を変化させることで正
しい溶接温度を維持するために、変圧器１６２の作動を
変化させるプログラムできる論理制御器（三菱製制御
器）１７０に信号を供給する。プログラムできる産業用
コンピュータ（ギディングス・アンド・ルイス ＰＩＣ
９００）１７２は、ハードウェア及びソフトウェア部
品を含む。ハードウェアは、中央演算処理装置の制御下
でシステム・ラック、ハードウェア・モジュール、入出
力コネクタを含む。ソフトウェアは、オペレータ入力及
びプログラム命令に応答して命令を作り出すためにタッ
チ・スクリーンのようなオペレータ入出力装置を用いて
対話し、それらの命令がハードウェア出力モジュールに
送られ、ハードウェア出力モジュールは次に、プログラ
ムできる産業用コンピュータに接続された実際の装置を
制御する。
溶接の色を監視し、電極への電源を変化させることで正
しい溶接温度を維持するために、変圧器１６２の作動を
変化させるプログラムできる論理制御器（三菱製制御
器）１７０に信号を供給する。プログラムできる産業用
コンピュータ（ギディングス・アンド・ルイス ＰＩＣ
９００）１７２は、ハードウェア及びソフトウェア部
品を含む。ハードウェアは、中央演算処理装置の制御下
でシステム・ラック、ハードウェア・モジュール、入出
力コネクタを含む。ソフトウェアは、オペレータ入力及
びプログラム命令に応答して命令を作り出すためにタッ
チ・スクリーンのようなオペレータ入出力装置を用いて
対話し、それらの命令がハードウェア出力モジュールに
送られ、ハードウェア出力モジュールは次に、プログラ
ムできる産業用コンピュータに接続された実際の装置を
制御する。
【００３６】本例の場合は、２つのタッチスクリーン・
オペレータ・インタフェース１７４及び１７６が準備さ
れている。スクリーン１７４は、（例えば溶接温度のよ
うな）溶接パラメータを変化させて、制御器１７０の作
動を制御するために使用される。スクリーン１７６は、
様々な油圧駆動装置、空気圧駆動装置、及び、モータな
ど、ＰＩＣの制御下にある全ての装置の運動制御を変化
させるＰＩＣ１７２を制御するために使用される。セジ
ェレク・ベクトル駆動ユニット１７８は、モータ回転速
度またはスリップ・アングル情報、及び、モータ特性モ
デルを、全てのモータ回転速度及び負荷におけるモータ
１８０の巻線のための最適フィールド指向方向を維持す
る出力波形を計算するために使用する。モータ１８０
は、２００馬力出力を持つ６極、１０００回転毎分の４
４９ＴＣフレームの大きさのバルドー・モータで、フラ
ンジを装着した遊星歯車箱組立部品である。
オペレータ・インタフェース１７４及び１７６が準備さ
れている。スクリーン１７４は、（例えば溶接温度のよ
うな）溶接パラメータを変化させて、制御器１７０の作
動を制御するために使用される。スクリーン１７６は、
様々な油圧駆動装置、空気圧駆動装置、及び、モータな
ど、ＰＩＣの制御下にある全ての装置の運動制御を変化
させるＰＩＣ１７２を制御するために使用される。セジ
ェレク・ベクトル駆動ユニット１７８は、モータ回転速
度またはスリップ・アングル情報、及び、モータ特性モ
デルを、全てのモータ回転速度及び負荷におけるモータ
１８０の巻線のための最適フィールド指向方向を維持す
る出力波形を計算するために使用する。モータ１８０
は、２００馬力出力を持つ６極、１０００回転毎分の４
４９ＴＣフレームの大きさのバルドー・モータで、フラ
ンジを装着した遊星歯車箱組立部品である。
【００３７】前述の通り、ベクトル駆動ユニットにより
計算された引抜台の位置は、搬入台ローラ組立部品、フ
ィンパス組立部品、溶接組立部品、及び、圧力ローラの
位置を制御するために使用される。これらは各々、付随
するＡＥＣ（Absolute to Encoder Converter）１８４
を持つ油圧シリンダ１８２を使用する。ＡＥＣ１８４
は、単一の線形変位トランスデューサの出力を得て、信
号を段階的エンコーダ直角位相（直角位相の方形波）に
変換する。ＡＥＣは、トランスデューサから２つの位置
を取る。差異つまり変化は、次に油圧シリンダの動きを
制御するのに使用される直角位相パルスに変換される。
このシステムにより、位置に対して０．０１ミリメート
ルの精度が可能になる。
計算された引抜台の位置は、搬入台ローラ組立部品、フ
ィンパス組立部品、溶接組立部品、及び、圧力ローラの
位置を制御するために使用される。これらは各々、付随
するＡＥＣ（Absolute to Encoder Converter）１８４
を持つ油圧シリンダ１８２を使用する。ＡＥＣ１８４
は、単一の線形変位トランスデューサの出力を得て、信
号を段階的エンコーダ直角位相（直角位相の方形波）に
変換する。ＡＥＣは、トランスデューサから２つの位置
を取る。差異つまり変化は、次に油圧シリンダの動きを
制御するのに使用される直角位相パルスに変換される。
このシステムにより、位置に対して０．０１ミリメート
ルの精度が可能になる。
【００３８】ＰＩＣは、２つのモードのうちの１つで作
動するようにプログラムされ得る。第１モードにおいて
シリンダは、現在の引抜台の位置に必要な設定によりシ
リンダを位置決めするために、線形変位トランスデュー
サからのフィードバックを使用して軸の位置まで従動さ
れる。前述した説明は、このモードに関する。第２モー
ドにおいて圧力ローラは、制御器により開始位置に位置
決めされ、ＰＩＣは、位置のロックから外れてその代わ
りに開ループ制御に行き、所定の電圧ランプに従って所
定の圧力を油圧供給バルブに加える。軸の如何なる特定
の組に対しても、軸が搬出台を通過する時の正しいロー
ラ圧力を維持するために油圧供給バルブに加えられる圧
力量は、時と共に自然と決めることができる。２つのモ
ードは、様々なシリンダについて互いに独立して使用で
き、例えば同一のモードを、シリンダ全てに使用する必
要はない。例えば、ある限られた数の圧力ローラが先細
の先端を持つ軸に使用される場合、テーパが増すにつれ
て追加のローラを次第にライン上に導入することができ
る。これらの追加ローラは、軸に損傷を与えたり歪める
可能性のある圧力の突然の増加を避けるために、圧力制
御下で作動され得る。
動するようにプログラムされ得る。第１モードにおいて
シリンダは、現在の引抜台の位置に必要な設定によりシ
リンダを位置決めするために、線形変位トランスデュー
サからのフィードバックを使用して軸の位置まで従動さ
れる。前述した説明は、このモードに関する。第２モー
ドにおいて圧力ローラは、制御器により開始位置に位置
決めされ、ＰＩＣは、位置のロックから外れてその代わ
りに開ループ制御に行き、所定の電圧ランプに従って所
定の圧力を油圧供給バルブに加える。軸の如何なる特定
の組に対しても、軸が搬出台を通過する時の正しいロー
ラ圧力を維持するために油圧供給バルブに加えられる圧
力量は、時と共に自然と決めることができる。２つのモ
ードは、様々なシリンダについて互いに独立して使用で
き、例えば同一のモードを、シリンダ全てに使用する必
要はない。例えば、ある限られた数の圧力ローラが先細
の先端を持つ軸に使用される場合、テーパが増すにつれ
て追加のローラを次第にライン上に導入することができ
る。これらの追加ローラは、軸に損傷を与えたり歪める
可能性のある圧力の突然の増加を避けるために、圧力制
御下で作動され得る。
【００３９】システムの基準線が軸の中心線であるか
ら、一旦、先端の直径、軸の長さ、及び、バットの直径
がわかると、圧力シリンダ、溶接組立部品、フィンパス
組立部品、及び、搬入台ステーションの正しい位置は、
引抜台の位置に基づいて計算することが可能である。該
システムは、異なる型の軸を溶接でき、このように極め
て汎用性がある。図１及び図２の装置との対比で重要な
更なる利点は、本発明の装置が比較的摩擦がないことで
ある。従来技術の装置は、軸が通過して引き寄せられる
時に軸上でかなりの減速摩擦を発生する。それと比較す
ると本発明の圧力ローラにより作用する力は、ほとんど
全域に亘って半径方向に向けられ、軸が中央部を通過す
る時に圧力ローラが自由に回転するので、軸方向の摩擦
力は最小限になる。これは、低い維持費、低い必要電
力、そして装置の構成部品に歪みを与えないことを意味
する。更に、先端近くのグリップ孔で作用する牽引力が
より少ないので、距離ｘ（図１）をかなり減らすことが
でき、それにより完了した軸をトリミングする時の削り
くずを低減させる。図１の円筒形ローラの寸法もまた、
軸の先端と溶接開始点（グリップがグリップ孔に係合で
きた後にのみ開始できる）との間で生じる最小量の削り
くずを余儀なくさせる。
ら、一旦、先端の直径、軸の長さ、及び、バットの直径
がわかると、圧力シリンダ、溶接組立部品、フィンパス
組立部品、及び、搬入台ステーションの正しい位置は、
引抜台の位置に基づいて計算することが可能である。該
システムは、異なる型の軸を溶接でき、このように極め
て汎用性がある。図１及び図２の装置との対比で重要な
更なる利点は、本発明の装置が比較的摩擦がないことで
ある。従来技術の装置は、軸が通過して引き寄せられる
時に軸上でかなりの減速摩擦を発生する。それと比較す
ると本発明の圧力ローラにより作用する力は、ほとんど
全域に亘って半径方向に向けられ、軸が中央部を通過す
る時に圧力ローラが自由に回転するので、軸方向の摩擦
力は最小限になる。これは、低い維持費、低い必要電
力、そして装置の構成部品に歪みを与えないことを意味
する。更に、先端近くのグリップ孔で作用する牽引力が
より少ないので、距離ｘ（図１）をかなり減らすことが
でき、それにより完了した軸をトリミングする時の削り
くずを低減させる。図１の円筒形ローラの寸法もまた、
軸の先端と溶接開始点（グリップがグリップ孔に係合で
きた後にのみ開始できる）との間で生じる最小量の削り
くずを余儀なくさせる。
【００４０】溶接装置は、短い間隔で配置されるローラ
の一方の側にあり、グリップ孔は、溶接を開始する時に
その反対側にある必要がある。従ってローラの直径は、
軸の先端において溶接されない継ぎ目の長さに重大な影
響を及ぼす。比較上、本発明の実施形態のグリップは、
ちょうど圧力ローラを過ぎた辺りに間隔を取って作るこ
とができ、これらのローラのすぐ前に溶接電極があるこ
とから、削りくずの量を１桁減少させる。更に別の利点
は、本発明の装置及び方法によって製造され得る軸の寸
法が、大きいローラ寸法についての上限によって（図１
の型の装置におけるように）制限されないことである。
単に正しい寸法の十分な数の圧力ローラを準備すること
により、どんな大きさの軸も製作できる。極端なテーパ
は、随意的に溶接の開始時に軸と接触する圧力ローラの
数を減らし、軸の直径が増えるにつれて追加のローラを
導入することにより考慮することが可能である。
の一方の側にあり、グリップ孔は、溶接を開始する時に
その反対側にある必要がある。従ってローラの直径は、
軸の先端において溶接されない継ぎ目の長さに重大な影
響を及ぼす。比較上、本発明の実施形態のグリップは、
ちょうど圧力ローラを過ぎた辺りに間隔を取って作るこ
とができ、これらのローラのすぐ前に溶接電極があるこ
とから、削りくずの量を１桁減少させる。更に別の利点
は、本発明の装置及び方法によって製造され得る軸の寸
法が、大きいローラ寸法についての上限によって（図１
の型の装置におけるように）制限されないことである。
単に正しい寸法の十分な数の圧力ローラを準備すること
により、どんな大きさの軸も製作できる。極端なテーパ
は、随意的に溶接の開始時に軸と接触する圧力ローラの
数を減らし、軸の直径が増えるにつれて追加のローラを
導入することにより考慮することが可能である。
【図１】開放軸を閉じる従来装置の平面図である。
【図２】線ＩＩ−ＩＩに沿って切断された図１の装置の
断面図である。
断面図である。
【図３】装置を通過して移動を始める軸を示す本発明に
よる装置の全体図である。
よる装置の全体図である。
【図４】本発明の装置によって溶接される前の開放軸の
全体図である。
全体図である。
【図５】図３の装置を通過して移動する時の軸の連続す
る段階を示す図３と類似の全体図である。
る段階を示す図３と類似の全体図である。
【図６】図３の装置を通過して移動する時の軸の連続す
る段階を示す図３と類似の全体図である。
る段階を示す図３と類似の全体図である。
【図７】図３の装置を通過して移動する時の軸の連続す
る段階を示す図３と類似の全体図である。
る段階を示す図３と類似の全体図である。
【図８】図３の装置を通過して移動する時の軸の連続す
る段階を示す図３と類似の全体図である。
る段階を示す図３と類似の全体図である。
【図９】図３の装置を通過して移動する時の軸の連続す
る段階を示す図３と類似の全体図である。
る段階を示す図３と類似の全体図である。
【図１０】図３の装置の搬送台及び搬入台の平面図であ
る。
る。
【図１１】図３の装置の搬送台のコンベアの側面図であ
る。
る。
【図１２】図３の装置の搬入台の異なるステーションの
側面図である。
側面図である。
【図１３】図３の装置の搬入台の異なるステーションの
側面図である。
側面図である。
【図１４】図３の装置の搬入台の異なるステーションの
側面図である。
側面図である。
【図１５】図３の装置の搬入台の異なるステーションの
側面図である。
側面図である。
【図１６】図３の装置で溶接されている軸の詳細の概略
平面図である。
平面図である。
【図１７】図３の装置のセンタプレート及び圧力ローラ
の正面図である。
の正面図である。
【図１８】図３の装置のセンタプレート及び圧力ローラ
の全体図である。
の全体図である。
【図１９】図３の装置のセンタプレートの側面図であ
る。
る。
【図２０】図３の装置の搬出台の側面図である。
【図２１】図３の装置で使用される制御回路のブロック
図である。
図である。
１０ 開放軸 １２、１４ １対の円筒形ローラ １６ 継ぎ目 １８ 帯域 ２０ 向き合った縁部 ２４ 軸の移動方向 ３０ 湾曲面 ３４ グリップ孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー ブルック カナダ ティ２ワイ ２ケイ４ アルバー タ カルガリー シャノン サークル サ ウスウェスト 40 Ｆターム(参考） 4E028 CA02 CA13 GA07
Claims (38)
- 【請求項１】 向き合った長さ方向の縁部の間に形成さ
れる開放継ぎ目を持つ軸を溶接する方法であって、 前記軸に対して内側に向けられた半径方向の力を加える
ことにより前記軸の前記継ぎ目を閉じる段階と、 前記力により閉じている間に前記継ぎ目を溶接する段階
と、を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記内側に向けられた半径方向の力は、
前記軸の表面の複数の別々の場所に加えられることを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記軸は、溶接装置に対して軸の長さ方
向の軸線に沿って移動され、前記継ぎ目は、軸が前記溶
接装置を通過する時に連続的に溶接されることを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 内側に向けられた半径方向の力を加える
前記段階は、前記軸を、前記継ぎ目が前記装置を通過す
る時に連続的に閉じられるように圧縮部材配置の間を通
過させる段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の
方法。 - 【請求項５】 内側に向けられた半径方向の力を加える
前記段階は、前記圧縮部材により前記軸に作用する前記
力を、前記軸が前記圧縮部材を通過する時に制御する段
階を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記力を制御する前記段階は、前記軸の
テーパを考慮して前記圧縮部材の位置を変動させる段階
を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記力を制御する前記段階は、所定のテ
ーパ・プロフィールに応じて、前記圧縮部材に対する前
記軸の前記長さ方向の位置に応答して前記圧縮部材の前
記位置を変動させる段階を含むことを特徴とする請求項
６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記圧縮部材の前記位置は、コンピュー
タの制御下にあり、前記テーパ・プロフィールは、前記
コンピュータに付随するメモリに記憶されることを特徴
とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記力を制御する前記段階は、前記圧縮
部材により前記軸に作用する前記力を感知する段階と、
前記作用する力を、所定の圧力プロフィールに応じて変
動させる段階とを含むことを特徴とする請求項６に記載
の方法。 - 【請求項１０】 前記圧縮部材の前記位置は、コンピュ
ータの制御下にあり、前記圧力プロフィールは、前記コ
ンピュータに付随するメモリに記憶されることを特徴と
する請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記軸は、テーパ軸であり、前記軸に
接触する圧力部材の数は、前記軸の前記テーパを考慮し
て変動されることを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記圧縮部材は、前記軸の表面に接触
するローラであることを特徴とする請求項４に記載の方
法。 - 【請求項１３】 前記ローラは、前記軸が軸の長さ方向
の軸線に沿って移動する時に自由に回転することができ
ることを特徴とする請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記継ぎ目の前記溶接は、前記閉じた
軸の表面に形成される隆起した溶接部をもたらし、前記
ローラのうちの前記隆起した継ぎ目を収納する溝を準備
された１つは、前記継ぎ目に沿って前記軸に接触するよ
うに位置されることを特徴とする請求項１２に記載の方
法。 - 【請求項１５】 前記軸の前記向き合った長さ方向の縁
部は、縁部が接触する場所で「Ｖ」字形を形成し、前記
溶接する段階は、溶接が電気抵抗溶接を使用して達成さ
れるように、電流を前記「Ｖ」字形の一方の辺から
「Ｖ」字型の先端を通過して「Ｖ」字型の他方の辺に沿
って通電する段階を含むことを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項１６】 前記「Ｖ」字形の角度は、前記半径方
向の閉じる力が加えられる場所の上流側において継ぎ目
の前記向き合った長さ方向の縁部の間に位置するフィン
パス組立部品により維持されることを特徴とする請求項
１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 向き合った長さ方向の縁部の間に形成
される開放継ぎ目を持つ軸を溶接する装置であって、 内側に向けられた半径方向の力を前記軸に加える圧縮手
段と、 前記力により閉じている間に前記継ぎ目を溶接する溶接
組立部品と、を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項１８】 前記圧縮手段は、前記軸に接触し、前
記内側に向けられた半径方向の力を前記軸の表面の複数
の別々の場所に加えることを特徴とする請求項１７に記
載の装置。 - 【請求項１９】 継ぎ目が前記溶接組立部品を通過する
時に連続的に溶接されるように、前記軸を前記溶接組立
部品に対して軸の長さ方向の軸線に沿って移動する軸駆
動機構を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の
装置。 - 【請求項２０】 前記圧縮手段は、継ぎ目が装置を通過
する時に連続的に閉じられるような、前記軸がその間を
移動する圧縮部材装置を含むことを特徴とする請求項１
９に記載の装置。 - 【請求項２１】 前記圧縮部材は、一般に円形のアレー
に配置され、各々の圧縮部材は、軸に加える圧縮力を変
動させるために軸に対して半径方向に移動可能であるこ
とを特徴とする請求項２０に記載の装置。 - 【請求項２２】 前記軸のテーパを考慮して前記圧縮部
材の前記位置を変動させる制御器を更に含むことを特徴
とする請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記制御器は、所定のテーパ・プロフ
ィールに応じて、前記圧縮部材に対する前記軸の前記長
さ方向の位置に応答し、前記圧縮部材の前記位置を変動
するようになっていることを特徴とする請求項２２に記
載の装置。 - 【請求項２４】 前記制御器は、コンピュータであり、
前記テーパ・プロフィールは、前記コンピュータに付随
するメモリに記憶されることを特徴とする請求項２３に
記載の装置。 - 【請求項２５】 前記制御器が所定の圧力プロフィール
に応じて圧縮部材の位置を変動するようになっている前
記圧縮部材により、前記軸に作用する前記力を感知する
複数のセンサを更に含むことを特徴とする請求項２２に
記載の装置。 - 【請求項２６】 前記制御器は、コンピュータであり、
前記圧力プロフィールは、前記コンピュータに付随する
メモリに記憶されることを特徴とする請求項２５に記載
の装置。 - 【請求項２７】 前記軸は、テーパ軸であり、個々の圧
縮部材は、前記軸の前記テーパを考慮して前記軸に接触
したり離れたりすることができることを特徴とする請求
項２１に記載の装置。 - 【請求項２８】 前記圧縮部材は、前記軸の表面に接触
するローラであることを特徴とする請求項２１に記載の
装置。 - 【請求項２９】 前記ローラは、前記軸が軸の長さ方向
の軸線に沿って移動する時に自由に回転することができ
ることを特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３０】 前記ローラのうち、前記閉じた軸の表
面に形成される隆起した溶接部を収納する溝を準備され
た１つは、前記継ぎ目に沿って前記軸に接触するように
位置されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３１】 前記軸の前記向き合った長さ方向の縁
部は、縁部が接触する場所で「Ｖ」字形を形成し、前記
溶接する段階は、溶接が電気抵抗溶接を使用して達成さ
れるように、電流を前記「Ｖ」字形の一方の辺から
「Ｖ」字型の先端を通過して「Ｖ」字型の他方の辺に沿
って通電する段階を含むことを特徴とする請求項１７に
記載の装置。 - 【請求項３２】 前記「Ｖ」字形の前記角度がフィンパ
ス組立部品により維持されるように、前記半径方向の閉
じる力が加えられる場所の上流側において前記継ぎ目の
前記向き合った長さ方向の縁部の間に位置するフィンパ
ス組立部品を更に含むことを特徴とする請求項３１に記
載の装置。 - 【請求項３３】 前記圧縮手段は、各々の組が開口部を
画定し、使用中に前記軸が順番に各々の開口部を連続的
に通過するような多くのローラの組を含むことを特徴と
する請求項１７に記載の装置。 - 【請求項３４】 溶接前に前記開放軸を受け入れ、前記
継ぎ目を前記溶接組立部品に対して正しく位置決めする
ために前記開放軸を開放軸の長さ方向の軸線に関して回
転させる搬入台を更に含むことを特徴とする請求項１７
に記載の装置。 - 【請求項３５】 溶接後に前記閉じた軸がその上に受け
入れられる搬出台を更に含むことを特徴とする請求項１
７に記載の装置。 - 【請求項３６】 実行されると、向き合った長さ方向の
縁部の間に画定される開放継ぎ目を持つ軸に対して溶接
装置に段階を遂行させる命令を包含する機械読取可能形
式のコンピュータ・プログラム製品であって、前記段階
は、 前記軸の表面上に半径方向に向けられた力を加え、それ
により前記継ぎ目を閉じるようになっている圧縮部材装
置を通過して前記軸を軸の長さ方向の軸線に沿って移動
する段階と、 前記力により閉じている間に前記継ぎ目を溶接する段階
と、 前記軸のテーパを考慮して前記圧縮部材により前記軸に
作用する前記半径方向の力を制御する段階と、を含むこ
とを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。 - 【請求項３７】 前記半径方向の力を制御する前記段階
は、所定のテーパ・プロフィールに応じて、前記圧縮部
材に対する前記軸の前記長さ方向の位置に応答して前記
圧縮部材の前記位置を変動させる段階を含むことを特徴
とする請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製
品。 - 【請求項３８】 前記半径方向の力を制御する前記段階
は、前記圧縮部材により前記軸に作用する前記力を感知
する段階と、所定の圧力プロフィールに応じて前記作用
する力を変動させる段階とを含むことを特徴とする請求
項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
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