JP2594387Y2 - バランサ用バランスピースの保持機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、回転体のバランス取り
を行うバランサ用溶接機に装着されるバランサ用バラン
スピースの保持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のバランサ用バランスピース
の保持機構としては、例えば図４に示されるものがあ
る。図４において、バランサの回転軸Ｃに中心軸を一致
させて、例えばトルクコンバータのタービンアセンブリ
１が載置されている。このタービンアセンブリ１には、
外殻（図４における下部）としてのタービンシエル２
と、内殻（図４における上部）としてのタービンコア３
との間にタービンブレード４が植込まれて設けられてい
る。

【０００３】上記タービンアセンブリ１のタービンコア
３上に直片状のバランスピース５１を載置して点溶接す
るために、バランサには、前記回転軸Ｃから上記バラン
スピース５１が点溶接される設定半径距離Ｒにある位置
の上方に、上下動自在に溶接ヘッド５２が設けられてい
る。また、この溶接ヘッド５２の上方には、エアーシリ
ンダ５３のピストンロッド５４が上下動自在に駆動され
るように設けられており、このピストンロッド５４の下
端に上記の溶接ヘッド５２が取り付けられている。さら
に、溶接ヘッド５２の下端にはストレート状の溶接ガン
５５がテーパーシャンク５５ａによって取り付けられて
いる。

【０００４】以上の構成における作動を図５に示された
フローチャートによって説明する。先ず、ステップＳ７
１において、バランサを回転させてタービンアセンブリ
１のアンバランス量が測定されるとともに、その位置が
検出される。次にステップＳ７２で、バランサの回転が
停止される。そして、ステップＳ７３でタービンコア３
の検出された位置に作業者の目視によりバランスピース
５１が載置される。次のステップＳ７４で溶接が起動さ
れると、ステップＳ７５においてエアーシリンダ５３に
より溶接ガン５５が下降される。するとステップＳ７６
で、バランスピース５１が溶接ガン５５下端に当接押圧
され、タービンコア３上に点溶接される。

【０００５】溶接が済むと、ステップＳ７７で溶接ガン
５５が上昇される。そしてこのあと、ステップＳ７８で
再びバランサが回転されて、残留アンバランス量とその
位置が測定される。ステップＳ７９では、残留バランス
量の測定結果がチェックされ、もし残留アンバランス量
が有れば、ステップＳ７３からのバランスピース溶接が
繰り返される。 残留バランス量が無ければバランス取
りは完了することになる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、タービンコ
ア３の断面形は図４に示されるように円弧状であるが、
全体の形状は上記断面形を回転軸Ｃを中心に回したよう
な３次元曲面を形成している。そのため、前述した図５
のステップＳ７３においてバランスピース５１がタービ
ンコア３上に載置されるとき、このタービンコア３上に
安定して置けないという問題がある。すなわちこの問題
から派生して、溶接位置がばらつく、溶接強度が低下す
る、さらにはバランスピース５１が反るという幾多の問
題が出てくる。

【０００７】また、同じくステップＳ７３において、バ
ランスピース５１のタービンコア３上への載置作業は、
作業者の目視によって行われているので、熟練を要し、
かつ作業性が悪いという問題がある。したがって本考案
は、上記従来の問題点に鑑み、複雑な曲面を持つ回転体
にもバランスピースが正確に安定して載置できるととも
に、バランスピースが反ったり、溶接強度が低下したり
することなく、しかも作業者による熟練を要しないで信
頼性が高く、作業能率の高いバランサ用バランスピース
の保持機構を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本考案は、回転体のバランス取りを行うバランサ
用の溶接機に装着されるバランスピースの保持機構であ
って、休止位置から溶接位置の間を移動自在に設けられ
た溶接ヘッドに取り付けられ、先端面に開口部を有する
溶接ガンと、溶接ヘッドの前記休止位置から溶接位置へ
の移動の間前記の開口部へ負圧を供給する負圧供給手段
とを備えてなるものとした。

【０００９】

【作用】回転体がバランサ上に互の回転軸を一致させる
ように載置固定された後、バランサを回転させることに
より、上記回転体のアンバランス量とその位置が検出さ
れる。次に、負圧供給手段により溶接ガン先端面の開口
部を負圧にさせるとともに、上記アンバランス量に見合
ったバランスピースを上記先端面に位置決めして吸着さ
せる。 このあと、溶接ガンが溶接ヘッドとともに下降
されると、バランスピースが回転体の所定の位置に押圧
されるから、溶接電流を供給することによりバランスピ
ースは所定位置に点溶接される。これにより、バランス
ピースは容易に溶接ガン自体の先端面に正確に装着でき
るとともに、溶接ガンの移動軌跡は正確であるから、溶
接の信頼性が向上するうえに、溶接の位置決めは作業者
の目視や熟練を必要としないから、作業能率を向上させ
ることができる。

【００１０】

【実施例】図１は本考案の実施例を示す説明図である。
バランサの回転軸Ｃに中心軸を一致させて、例えばトル
クコンバータのタービンアセンブリ（回転体）１が載置
されている。このタービンアセンブリ１には、外殻（図
１における下部）としてのタービンシェル２と、内殻
（図１における植え部）としてのタービンコア３との間
にタービンブレード４が植込まれて設けられている。上
記タービンアセンブリ１のタービンコア３上にバランス
ピース５を点溶接するために、前記バランサには、図１
に示されているように、上記回転軸Ｃからバランスピー
ス５が点溶接される設定半径距離Ｒにある位置の上方
に、上下動自在に溶接ヘッド６が設けられている。

【００１１】また、この溶接ヘッド６の上方には、流体
圧シリンダ、例えばエアーシリンダ７のピストンロッド
８が上下動自在に駆動されるように設けられているとと
もに、このピストンロッド８の下端には上記溶接ヘッド
６が連動連結されている。ところで、タービンコア３の
断面形は図１に示したような円弧状であるが、全体の形
状は上記断面形を回転軸Ｃを中心に回わしたような３次
元曲面を形成している。そこで、上記タービンコア３上
に安定して溶接できるようなバランスピース５として、
図２に示されているように、回転軸Ｃからの設定半径距
離Ｒを半径とした円弧状のものが用いられている。バラ
ンスピース５の下面中心には突起部５ａが形成されてお
り、点溶接の際の溶接電流集中点となる。なお、図２の
（ａ）は横断面を示し、（ｂ）は下面図である。

【００１２】なお、バランスピース５の質量の調整は厚
さｔでもできるが、容易に区別するためには、むしろ円
弧角θを異ならせたものを複数種類用意するほうがより
好ましい。例えば、厚さｔ＝２ｍｍとして、円弧角θと
質量Ｍとの関係は下表のようになる。

【表１】

【００１３】一方、溶接ヘッド６の下端には、図３に示
されているような溶接ガン９がテーパーシャンク１０に
よって取り付けられている。同図の（ａ）は縦断面を示
し、（ｂ）は下面図である。溶接ガン９には、上部にテ
ーパーシャンク１０が設けられているほかに、下部に電
極部１１が設けられている。 この電極部１１の横断面
形はバランスピース５の円弧形状に合わせて成形され、
下端先端面も、同形状の平面となっている。これによ
り、バランスピース５が溶接ガン９の先端面に吸着され
るとき、容易に位置決めができる。 同じく、円弧状断
面の電極部１１により、溶接ガン９はタービンコア３の
３次元曲面に干渉しない。なお、図１においては溶接ガ
ン９の理解を容易にするため、溶接ガン９はエアーシリ
ンダの軸Ｄまわりに９０°回転させて示してある。

【００１４】上記電極部１１の下面には、吸着用の開口
部１２（図３においては２個）が設けられていて、この
開口部１２からは上方へ通気孔１３が設けられ、さらに
水平方向に設けられたギャラリ１４に合流している。上
記開口部１２、通気孔１３、ギャラリ１４を負圧にする
ための補機類１５には、図１に示されているように空気
圧源に接続されたフィルターレギュレータ１６、電磁弁
１７、エアーを流して直交する流路を負圧にする真空ス
イッチ１８、吸い込むエアーを漉過するコンバムフィル
タ１９および真空スイッチ１８から流出するエアーの消
音を行うサイレンサ２０が設けられている。

【００１５】本実施例は以上のように構成され、先ずエ
アーシリンダ７によりピストンロッド８を上昇させて溶
接ヘッド６を休止位置とした後、タービンアセンブリ１
がバランサ上に回転軸Ｃに合わせて載置固定される。そ
してバランサが回転されて、タービンアセンブリ１のア
ンバランス量とその位置が検出される。バランサの回転
を止め、アンバランス位置が溶接ガン９の真下に来るよ
うに停止させると、電磁弁１７が開になる。するとエア
ーは真空スイッチ１８を通過してサイレンサ２０から外
気へ流出すると同時に、真空スイッチ１８内の上記の流
れと直交する管路からはエアーが吸込まれるようにな
る。したがって、開口部１２からは外部のエアーが吸込
まれて、通気孔１３、ギャラリ１４、コンバムフィルタ
１９、真空スイッチ１８、サイレンサ２０に流れるよう
になる。

【００１６】そこで、先にバランサにより検出されたタ
ービンアセンブリ１のアンバランス量に見合うバランス
ピース５を選択して、溶接ガン９の下端先端面に押し当
てて位置決めさせると、開口部１２からエアーが吸込め
なくなるから通気孔１３、ギャラリ１４が真空になり、
バランスピース５は溶接ガン９に吸着される。なお、バ
ランスピース５の溶接ガン９に対する位置決めは、電極
部１１の水平断面形がバランスピース５の円弧形状に一
致するようにしてあるので、位置決めは容易であり、熟
練の必要はなく、正確に行えるから作業性が向上すると
いう効果がある。

【００１７】バランスピースが溶接ガン９の電極部下端
に位置決めされ、開口部１２の負圧で先端面に吸着され
ると、溶接ヘッドに取り付けられた溶接ガン９はエアー
シリンダ７によって溶接位置まで下降される。 そし
て、バランスピース５の突起部５ａがタービンコア３に
押圧され、電極部１１とタービンコア３との間に電流が
流されると、突起部５ａは溶融され、バランスピース５
はタービンコア３に溶接される。このとき、バランスピ
ース５の円弧形状はタービンコア３の溶接位置における
曲率と一致しているので、ぐらつくことなく安定した溶
接が行われるため、溶接強度が低下したり、バランスピ
ース５が反るようなことはない。

【００１８】また、バランスピース５はタービンコア３
に接触する前に、既に溶接ガン９の先端面に正確に位置
決め吸着されており、そのままエアーシリンダ７により
垂直に下降されてタービンコア３に接触の上、溶接され
るようになっているので、溶接位置も正確であり信頼性
が向上するという効果がある。バランスピース５がター
ビンコア３上に溶接された後、電磁弁１７を閉鎖する
と、真空スイッチ１８内のエアーの流れが止るから、開
口部１２内の負圧も解除される。したがって、溶接ガン
９は溶接されたバランスピース５に対する吸着力が解消
されて、エアーシリンダ７により上方へ引き上げられ
る。

【００１９】このあと、念のためバランサが再度回転さ
れて、タービンアセンブリ１の残留アンバランス量とそ
の位置が再チェックされるが、本実施例においては、上
述のようにバランスピース５の溶接位置が正確でばらつ
くことがないので、再チェックにより再びバランスを取
り直す作業を行うようなことは殆どない。なお、この考
案は、上述の実施例に限定されるものでなく、適宜な変
更を行うことにより、他の態様でも実施することができ
る。

【００２０】例えば、実施例では回転体としてタービン
アセンブリ１を取上げて説明したが、回転体としてはイ
ンペラーアセンブリまたは車輪等でも対応できるもので
ある。さらに、バランスピース５としては円弧形状のも
ので説明したが、回転体によって、直片状のものでもぐ
らつかずに安定して溶接ができれば、差支えない。ま
た、実施例ではバランスピース５は溶接ガン９の下端面
開口部１２に負圧により吸着されるようになっている
が、磁石による吸着でも差支えない。

【００２１】

【考案の効果】以上のとおり、本考案は、溶接ヘッドに
取り付けられる溶接ガンの先端面に開口部を有し、溶接
ヘッドの休止位置から溶接位置への移動の間負圧供給手
段によって前記の開口部へ負圧を供給するようにしたの
で、バランスピースは回転体上でずれたり反ったりする
ことなく、回転体上の正確な位置に溶接されて信頼性が
高い。また、バランスピースの位置決めは開口部に吸着
させればよいので作業性も向上するという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す図である。

【図２】バランスピースの形状を示す図である。

【図３】実施例における溶接ガンの形状を示す図であ
る。

【図４】従来例を示す図である。

【図５】従来例の作業手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ タービンアセンブリ（回転体） ３ タービンコア ５、５１ バランスピース ６、５２ 溶接ヘッド ７、５３ エアーシリンダ ９、５５ 溶接ガン １１ 電極部 １２ 開口部 １３ 通気孔 １５ 補機類（負圧供給手段） １８ 真空スイッチ Ｃ 回転軸 θ 円弧角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−209780（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−77589（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 11/30

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体のバランス取りを行うバランサ用
   の溶接機に装着されるバランスピースの保持機構であっ
   て、 休止位置から溶接位置の間を移動自在に設けられた溶接
   ヘッドに取り付けられ、先端面に開口部を有する溶接ガ
   ンと、 前記溶接ヘッドの前記休止位置から溶接位置への移動の
   間前記開口部へ負圧を供給する負圧供給手段とを備えて
   なり、 前記溶接ヘッドは前記回転体の回転軸と平行方向に移動
   し、前記溶接ガンの先端面の平面形状が前記回転体の回
   転軸を中心とする円弧状とされている ことを特徴とする
   バランサ用バランスピースの保持機構。
2. 【請求項２】 前記溶接ガンの先端面が、前記バランス
   ピースと対応する平面形状を有していることを特徴とす
   る請求項１記載のバランサ用バランスピースの保持機
   構。