JP3904705B2 - 円形ワークの溶接装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体トルクコンバータのポンプ翼車やタービン翼車といった円形ワークの周方向複数箇所をスポット溶接する溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、流体トルクコンバータのポンプ翼車やタービン翼車等の図6に示す如き翼車の製造に際しては、各ブレードaの内周縁の中央部に突設した爪部a1をコアbに形成した各スリットに挿入してミグ溶接等でコアbに結合することにより、コアbに多数のブレードaを組付けて成るブレード組立体をサブアッセンブリし、このブレード組立体を、各ブレードaの外周縁の外端部と内端部とに突設した爪部a2,a3が夫々シェルcに形成した溝に係合するように、シェルcにセットし、次に、爪部a3を押えるようにしてブレードaの内端縁を位置決めするリテーナdをシェルcに溶接している(特公昭60−4389号公報参照)。
【0003】
そして、リテーナdの溶接に際しては、複数の溶接ガンを搭載した溶接治具を用い、予めリテーナをセットしたシェルを溶接治具にセットし、複数の溶接ガンによりリテーナの周囲複数箇所をシェルにスポット溶接している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のような溶接治具を用いるものでは、溶接治具に対するワークの着脱を手作業で行っているため作業能率が悪く、また、ワークの径に合わせて専用の溶接治具を用意する必要があり、設備費が高くなる不具合がある。
【0005】
本発明は、以上の点に鑑み、ワークの搬送途中で自動的に能率良く溶接作業を行い得られるようにすると共に、径の異るワークの溶接も行い得られるようにした汎用性の有る低コストの溶接装置を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、円形ワークの周方向複数箇所をスポット溶接する溶接装置において、ワーク搬送路の途中に溶接ステーションを設け、溶接ステーションに、搬送路上の円形ワークを所定の上方位置にリフトアップする昇降装置を配置し、溶接ステーションの上方の天井枠に複数の溶接ガンを周方向に間隔を存して吊下げ、リフトアップされた円形ワークの周方向複数箇所を、これら溶接ガンの電極チップで挟み込んでスポット溶接するように構成すると共に、各溶接ガンを天井枠に対し円形ワークを中心として放射方向に移動自在に支持し、天井枠の上方に、円形ワークを中心として回動する回動板を設け、該回動板には、放射方向外方に向って周方向一方に傾くカム溝を周方向に間隔を存して複数形成し、各カム溝に各溶接ガンに連結したピンを係合させる一方、天井枠の上方に回動板用の駆動源を設け、該駆動源により回動板を回動させて各溶接ガンを放射方向に変位させるようにし、天井枠の上方には、溶接ガンを円形ワークの溶接位置に位置決めすべく回動板の回動を規制するストッパー手段を設けている。
【0007】
各溶接ガンは天吊り式に配置されているため、円形ワークを溶接ガンに干渉することなく溶接ステーションに搬入できる。そして、溶接ステーションにおいて昇降装置により円形ワークをリフトアップし、各溶接ガンで円形ワークの周方向各箇所をスポット溶接した後、円形ワークを下降させて円形ワークを溶接ステーションから搬出できる。かくて、円形ワークを搬送途中で自動的に能率良く溶接でき、生産性が向上する。
【0008】
また、回動板を回動させると、各溶接ガンが各カム溝に案内されて放射方向に変位し、径の異る円形ワークの溶接も行い得られるようになる。尚、各溶接ガンを個々の駆動源により放射方向に変位させることも考えられるが、これでは複数の駆動源が必要になり、コストが高くなると共に、メンテナンスが面倒になる。これに対し、本発明によれば、単一の駆動源により回動板を介して全ての溶接ガンを放射方向に同期して変位でき、低コストで、且つ、メンテナンス性も向上する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明を、図6に示した翼車の製造工程で使用するリテーナの溶接装置に適用した実施形態について説明する。
【0010】
図1及び図2を参照して、1は溶接装置の機台であり、機台1の上面にワーク搬送路2を配置し、該搬送路2の途中に溶接ステーション3を設けている。ワーク搬送路2は、上流側コンベア2aと、溶接ステーション3を通る中間コンベア2bと、下流側コンベア2cとで構成されており、ブレード組立体とリテーナdとをシェルcにセットして成る円形ワークたる翼車アッセンブリを上流側コンベア2aから中間コンベア2bを介して溶接ステーション3に搬入し、溶接ステーション3から中間コンベア2bを介して下流側コンベア2cに搬出するようにしている。
【0011】
溶接ステーション3には、翼車アッセンブリを所定の上方位置にリフトアップする昇降装置4が配置されており、更に、溶接ステーション3の上方に設けた天井枠5に、周方向に間隔を存して4個の溶接ガン6を吊下げている。
【0012】
昇降装置4は、機台1に設けたシリンダ40と、シリンダ40により昇降されるテーブル41と、テーブル41上に着脱自在に取付けた、シェルcを位置決め支持するワーク受け42とで構成されており、中間コンベア2bをワーク受け42の昇降空間を確保し得るように2列に分設している。シリンダ40は、ワーク受け42の振れを防止するため、テーブル41を連結する上側のロッド40aと、シリンダ40の下方に突出する下側のロッド40bとを有する両ロッドシリンダで構成されている。また、テーブル41にロッド43を垂設し、ロッド43の下端に取付けたドグ44と協働する上下1対のリミットスイッチ451,452を設けて、ワーク受け42の上昇と下降とを検出している。
【0013】
溶接ガン6は、図4に示す如く、ガン本体60と、ガン本体60の上端に取付けた加圧シリンダ61と、ガン本体60に固定した上側の固定ガンアーム62と、ガン本体60に形成したガイド穴60aに案内されて加圧シリンダ61により開閉動作される下側の可動ガンアーム63とを備えている。そして、天井枠5にガン支持ブラケット64を吊下げ、該ブラケット64の下板部64aに立設したガイドバー64bに加圧シリンダ61を上下方向にイコライズ動作自在に支持させている。各ガンアーム62,63の先端には夫々電極チップ62a,63aが取付けられており、可動ガンアーム63を上方に閉じ動させたとき、リテーナdとシェルcとの接合部が両電極チップ62a,63a間に挟まれ、リテーナdがシェルcにスポット溶接される。
【0014】
また、天井枠5に、溶接ガン6の配置円の中心に位置させてブラケット5aを垂設し、ブラケット5aの下端に、ワーク受け42に対向させて、ブレードaの外端縁とリテーナdとに当接する押圧部材7を取付けている。押圧部材7は、天井枠5上に設けたクランプシリンダ7aにより開閉されるブラケット5a内のクランプ部材(図示せず)によりブラケット5aに着脱自在に取付られている。
【0015】
円形ワークたる翼車アッセンブリを上流側コンベア2aを介して中間コンベア2bに投入すると、翼車アッセンブリが溶接ステーション3に到達したところで図外のストッパ機構により翼車アッセンブリが停止されると共に中間コンベア2bが停止され、次いでワーク受け42が上昇して翼車アッセンブリが押圧部材7に向けて押し上げられ、シェルcに対するブレード組立体の傾きやリテーナdの浮きが押圧部材7により矯正された状態で翼車アッセンブリが所定の上方位置にリフトアップされる。
【0016】
そして、ワーク受け42の上昇を検出するリミットスイッチ451からの信号で各溶接ガン6が閉じられ、リテーナdが周方向4箇所でシェルcにスポット溶接される。その後、ワーク受け42が下降して翼車アッセンブリが中間コンベア2b上に載置され、ワーク受け42の下降を検出するリミットスイッチ452からの信号で中間コンベア2bが再駆動され、翼車アッセンブリが下流側コンベア2cに払出され、1回の溶接作業が完了する。
【0017】
ところで、径の異る翼車アッセンブリの溶接に際しては、ワーク受け42と押圧部材7とを交換すると共に、各溶接ガン6を翼車アッセンブリの径に合わせて放射方向に変位させる必要がある。
【0018】
そこで、本実施形態では、図3乃至図5に示す如く、天井枠5の下面に放射方向に長手の各1対の4組のガイドレール65を取付けて、各組のガイドレール65に各溶接ガン6のガン支持ブラケット64の上板部64cを摺動自在に係合させ、かくて各溶接ガン6を天井枠5に対しガイドレール65に沿って放射方向に移動自在に支持させている。また、天井枠5上に、環状の回動板8をその内周縁に係合する環状ガイド81と外周縁に係合する複数のガイド82とによって、回動自在に支持している。回動板8には、放射方向外方に向って周方向一方に傾くカム溝80が周方向に等間隔で4個形成されており、各カム溝80に各溶接ガン6のガン支持ブラケット64の上板部64cに植設したピン66を係合させ、かくて回動板8の回動により各溶接ガン6が各カム溝80に案内されて放射方向に変位されるようにしている。
【0019】
天井枠5には、更に、回動板8用の駆動源たるシリンダ9がその尾端部において軸90を介して枢着されている。そして、シリンダ9の先端部から突出するピストンロッドに連結片91を取付けて、連結片91を回動板8上の連結ブロック83に軸92を介して枢着し、シリンダ9の伸縮作動で回動板8が回動されるようにしている。また、連結片91に一側方に屈曲するアーム部91aを形成すると共に、シリンダ9の先端部に設けた一側方に張出すブラケット93にロータリアクチュエータ94を取付け、ロータリアクチュエータ94で回動されるインデックス板95に長さの異る複数のストッパピン96を植設して、これらストッパピン96の任意の1個をアーム部91aに対向する作動位置にインデックス自在としている。
【0020】
翼車アッセンブリを径の異るものに変更するときは、シリンダ9を一旦伸び側に作動させてアーム部91aをインデックス板95の先方に離間させ、この状態でインデックス板95を回動させて、翼車アッセンブリの径に適合するストッパピン96を作動位置にインデックスした後、シリンダ9を縮み側に作動させる。これによれば、回動板8の回動が作動位置に存するストッパピン96へのアーム部91aの当接で規制され、各溶接ガン6が翼車アッセンブリの径に適合する放射方向位置に位置決めされる。かくて、径の異る翼車アッセンブリの溶接も行い得られる。
【0021】
以上、翼車アッセンブリの溶接を行う溶接装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、翼車アッセンブリ以外の円形ワークの溶接を行う装置にも同様に本発明を適用できる。
【0022】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、円形ワークを搬送途中で自動的に能率良く溶接でき、生産性が向上すると共に、ワークの径に合わせた各溶接ガンの放射方向変位を単一の駆動源で行うことができ、汎用性の有る低コストで、且つ、メンテナンス性の良い溶接装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の一例の側面図
【図2】 図1のII−II線截断平面図
【図3】 図1のIII−III線から見た平面図
【図4】 図3のIV−IV線截断側面図
【図5】 図3のV−V線截断側面図
【図6】 ワークの断面図
【符号の説明】
2 ワーク搬送路 3 溶接ステーション
4 昇降装置 5 天井枠
6 溶接ガン 8 回動板
80 カム溝 9 シリンダ(回動板用駆動源)
Claims (1)
- 円形ワークの周方向複数箇所をスポット溶接する溶接装置において、
ワーク搬送路の途中に溶接ステーションを設け、
溶接ステーションに、搬送路上の円形ワークを所定の上方位置にリフトアップする昇降装置を配置し、
溶接ステーションの上方の天井枠に複数の溶接ガンを周方向に間隔を存して吊下げ、リフトアップされた円形ワークの周方向複数箇所を、これら溶接ガンの電極チップで挟み込んでスポット溶接するように構成すると共に、
各溶接ガンを天井枠に対し円形ワークを中心として放射方向に移動自在に支持し、
天井枠の上方に、円形ワークを中心として回動する回動板を設け、該回動板には、放射方向外方に向って周方向一方に傾くカム溝を周方向に間隔を存して複数形成し、各カム溝に各溶接ガンに連結したピンを係合させる一方、
天井枠の上方に回動板用の駆動源を設け、該駆動源により回動板を回動させて各溶接ガンを放射方向に変位させるようにし、
天井枠の上方には、溶接ガンを円形ワークの溶接位置に位置決めすべく回動板の回動を規制するストッパー手段を設けた
ことを特徴とする円形ワークの溶接装置。
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