JP2002512890A - 円筒状のワークを溶接するための装置 - Google Patents
円筒状のワークを溶接するための装置Info
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Abstract
Description
に直交して切断された円筒状のワークでは、両端部は真直ぐに出会い、当接面は
円を呈する。このような溶接継手では、容易に機械化することができる回転溶接
継手が重要になる。円筒が所定の角度をなして互いに出会う場合は、当接面は、
円筒の直径と両円筒の中心軸のなす角度とに依存した幾何学的形状を呈する。
いに接近して並んでいる場合、これらの分岐管を、従来のように外部からの溶接
することは難しい。このような構造物として、多流路弁のハウジング、フィルタ
体、分岐管およびこれらに対応する構造部材が重要になりうる。分岐管、特にT分
岐管の溶接では、基本管においてネッキング(せぎり)高さが少ないことや、従来
の溶接トーチが大きいことが問題を生じる。
することができる。そうできれば、ネッキング高さが少ないことや、外部に接近
して第2の分岐管が存在することは、何ら障害にならない。溶接トーチは、継手
の高さにある一方、ワーク(または溶接トーチ)は、自身の軸の周りに回転する。
とである。その典型的な例は、1つの管に分配室を作る際に、長い管に多数の分
岐管を取り付ける場合である。
証するために、溶接されるべきワークは、空気中の酸素からシールドされなけれ
ばならず、そのためにワークは、シールドガスで満たされた室内に閉じ込められ
る。シールドガスの量と充填時間を最小化するため、室は可能な限り小さくなけ
ればならない。しかし、室が小さいことは、室内にあるホルダにワークを装着す
る際に再び問題を惹起する。室が小さいため、作業者は、室内で同時に両手を使
うことも、室内を覗き込むこともできない。
化しても、特にシールドガスの消費を削減することができる溶接装置を提供する
ことである。
、本発明の有利な実施の形態が述べられている。
れた管軸8を有する。溶接電極2を支持する支持軸1は、管軸8と同心をなし、
かつ管軸8を貫いて延在している。電極軸1と管軸8の間には、これらの部材間
の軸受の役目を果たす絶縁管9を設けている。従って、電極軸1と管軸8は、相
対回転でき、電極軸1はさらに軸方向に移動できる。
は、シールドガス流路7を有するとともに、連結ヘッド4をなす拡大部分で終わ
っている。スリーブ部材6は、連結ヘッド4の傍で回転不可な構脚スリーブ11
によって取り囲まれ、この構脚スリーブ11は、回転しないように構脚12に固
定されている。この構脚スリーブ11は、シールドガス、冷却ガス、およびシール
ド室3用の閉鎖シリンダに必要な圧縮空気のための接続手段を有する。スリーブ
6,11の間には、スリーブ6内に設けられた流路7へのガスの接続に必要な構
造のための回転可能な継手があり、上記流路は連結ヘッド4で終わっている。図
1には、1つの流路7しか示さなかったが、この流路は、勿論、スリーブ11お
よび連結ヘッド4の周囲に適切に分布して複数設けてもよい。
ブッシュに、シールド室3がねじ結合できるようになっている。溶接されるべき
部材A,Bを位置決めし、かつ固定するための手段31も、連結ヘッド4のねじ付
ブッシュ5に固定される。これらの部材は、図1に概略のみが示されている。図
2に実施形態の1つが詳しく示されており、この図では、シールド室3の底部3
2は突出する首部38を有し、この首部はねじ付スリーブ37によって取り囲ま
れ、このねじ付スリーブによって、シールド室3がねじブッシュ5に固定できる
ようになっている。シールド室3の上部33は、シリンダ34のピストンのロッ
ド35に連結されるとともに、上端がシリンダ34に連結された鉛直ガイド48
に沿って案内される。閉じられたシリンダ室3の気密は、パッキン36によって
確保される。
の底部にあるガイド39によって案内されて、シールド室3内へ移動させられる
。ガイド39は、電極軸1の軸方向と平行に延在していて、固定カートリッジ3
1は、電極軸の軸方向に所定の位置までスライドする。固定カートリッジ31の
底部の周縁には、ガイド39が嵌合する溝40が形成されている。溶接されるべ
きワークは、溶接電極2に対して正確に位置決めされる。軸方向に行なわれる位
置決めのために、ガイド39の端部にストッパ41が設けられ、このストッパは
、固定式のものでも軸方向に動く調整可能なものでもよい。シールド室の天井に
は、ばねで付勢される押圧要素50が設けられ、この押圧要素は、シールド室の
上部が下降すると、固定カートリッジ31を確実に所定位置に保持するように、
固定カートリッジ31の上面と背面に接して後隅部に係合する。
2を有し、このアームの先端に設けられたばねで付勢される拘束部材45が、固
定カートリッジの端面46の上縁を掴む。拘束部材45からばねをもつスリーブ
44が突出しており、上記ばねは、スリーブ44の端部とアーム42の先端の間
に縮装されている。拘束部材45がばねの力に抗して図2で右側に引かれると、
アーム42は、支点43の周りに上方へ揺動することができる。
ジ31に搭載される。典型的には、固定カートリッジ31は、1つがシールド室
31内にあるとき、他の1つに溶接されるべき部材が装着できるようにシールド
室毎に2つあるのがよい。調整ねじ47は、溶接されるべき部材の位置を決め、
下方へ揺動するアーム42は、溶接されるべき部材を所定位置に拘束する。シー
ルド室3も固定カートリッジ31も交換可能なので、これらは、溶接されるべき
夫々のワークの大きさに合った最小寸法にすることができるから、シールドガス
の消費を最小に低減することができる。
4と17によって、管軸8に嵌合する駆動輪13、または管軸8に回転可能に支
承され、絶縁フランジ18を介して電極軸1に嵌合する駆動輪16を選択的に回
転させる。駆動輪13および16のいずれか一方が回転させられると、他方は構
脚12'に回転不能に拘束される。図示の例では、切換スピンドル14は、管軸
8を回転させ、かつ電極軸1を回転不能に拘束するような接続を行なう。その際
、管軸8と一緒に、連結ヘッド4およびこの連結ヘッドに固定された固定カート
リッジ31をもつシールド室31が回転する。溶接されるべき部材A,Bは、溶
接電極2に対して回転する。回転可能な連結ヘッド4にガス接続手段が設けられ
ているので、このガス接続手段を、図2に示すようにチューブ43によってシー
ルド室3に接続することができる。
所の湾曲した形状に追従しなければならない。これは、モータ29で駆動される
ねじ軸30によって達成され、このねじ軸30は、水平ガイド28を移動させ、
この水平ガイドは、シリンダ25とアーム26で構成される全体を移動させる。
上記アーム26は、電極軸1に固定され、電極軸1の長いスライド運動は、アー
ム26と水平ガイド27を水平ガイド28に対して移動させるシリンダ25によ
って実現される。上記スライド運動の目的は、溶接電極2を加工(溶接)位置まで
進退させる事であり、一方、湾曲した接合箇所の形状に追従するという溶接中に
生じる精密な運動は、モータ29によって実現される。精密移動用のモータ29
は、管軸8の回転運動に依存した移動を生じるようにプログラムによって制御さ
れる。
されたスライドリング21に給電ケーブルを介して接続されている。接地ケーブ
ルは、フランジ23にあるスライドリング24に接続されている。フランジ23
からシールド室3へ、さらにシールド室内にある固定カートリッジ31への電気
的接続49がある。絶縁の軸受スリーブ9および絶縁のフランジ18は、電極軸
1に印加される電圧が、装置の他の部分に印加されないことを保障する。
ールド室に関連する位置決め・固定手段31の構造と形状は、様々に変更するこ
とができる。本質的なことは、シールド室と位置決め・固定手段が、同じ掴み要
素5によって連結ヘッド4に固定されることであり、その際、溶接されるべき各
管部材に形状と寸法が適合したシールド室と位置決め・固定手段に一緒に交換可
能である。
で示されている。
容されて溶接すべきワークを装着した固定カートリッジの詳細例を示す図である
。
破線で示した正面図、つまり装置の軸方向から見た図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 円筒状の部材および回転体を溶接するための装置であって、
溶接電流を溶接電極(2)に供給する軸である電極軸(1)と、 溶接されるべき部材(A,B)を位置決めし、固定する手段(31)と、 構脚(11,12)および電極軸(1)に対して回転可能に支承され、電極軸(1)を取り囲
む管軸(8)とを有する装置において、 交換可能なシールド室(3)のための掴み要素(5)を有する連結ヘッド(4)が、上
記管軸(8)に固定され、 交換可能な位置決めおよび固定のための手段(31)が、シールド室(3)に連結さ
れた状態でシールド室のためのと同じ掴み要素(5)によって上記連結ヘッド(4)に
固定されるとともに、 上記装置は、上記管軸(8)を、連結ヘッド(4)、この連結ヘッドに連結されたシ
ールド室(3)、および位置決めおよび固定のための手段(31)と一緒に回転させる手
段(13,14,15,19)と、 管軸(8)が回転している間、上記電極軸(1)を回転不可に拘束するための手段(1
2',17,16,18)と、 電極軸(1)を管軸(8)の軸方向に移動させるための手段(25〜30)とをさらに備え
たことを特徴とする装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、上記位置決めおよび固定の
ための手段(31)は、上記シールド室(3)内にあることを特徴とする装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の装置において、上記位置決めおよび固定の
ための手段(31)は、交換可能な固定カートリッジを含み、この交換可能な固定カ
ートリッジを掴んで位置決めするための構成要素(39,41,50)が、上記シールド室
(3)内に設けられていることを特徴とする相置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の装置において、上記位置決めおよび固定の
ための構成要素は、ガイド(39)を含み、このガイドによって、上記固定カートリ
ッジ(31)が電極軸(1)の軸方向にシールド室(3)内の所定位置に移動させられよう
になっていることを特徴とする装置。 - 【請求項5】 請求項1に記載の装置において、上記電極軸(1)を回転させ
る手段は、上記調整手段(15〜19)の一部をなす一方、他の手段(12',13,14)が、
上記管軸(8)を回転不可に切り換えることを特徴とする装置。 - 【請求項6】 請求項1に記載の装置において、上記連結ヘッド(4)にねじ
付ブッシュ(5)が設けられ、上記シールド室(3)から突出するねじ付スリーブ(38,
37)が、ねじ結合によって上記ねじ付ブッシュに連結されるとともに、このねじ
付ブッシュ(5)は、上記管軸(8)を取り囲んでこの管軸と一緒に回転するスリーブ
部材(6)と一体化され、このスリーブ部材に、連結ヘッド(4)とシールド室(3)の
間に配置されたチューブ(43)を介してシールド室(3)に接続されるシールドガス
流路(7)が設けられていることを特徴とする装置。 - 【請求項7】 請求項1に記載の装置において、上記電極軸(1)を軸方向へ
の移動させる手段(25〜30)は、ねじ付き軸(30)を備えたモータ(29)を含むことを
特徴とする装置。 - 【請求項8】 請求項1または7に記載の装置において、上記電極軸(1)の
軸方向の移動は、電極軸(1)および管軸(8)の回転運動と一緒に、かつ電極軸の運
動に依存して同時に行なわれるように制御されることを特徴とする装置。 - 【請求項9】 請求項1に記載の装置において、上記電極軸(1)は、管軸(8)
との間に設けられた絶縁筒(9)を介して上記管軸内に支承されていることを特徴
とする装置。
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