JP6222748B2 - 円周溶接方法及びこれに用いる円周溶接用治具ユニット及びこれを用いた円周溶接装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の円周溶接用治具ユニットは、外治具ユニットにより鏡部材を外方から保持した状態で第2内治具ユニットにより環状部材を胴部材及び鏡部材側へ押圧し得るため、三つの部材を加圧密着させることができる。
その結果、本発明の円周溶接用治具ユニットを用いれば、胴部材と鏡部材と環状部材の三つの部材を精度良く突き合せて加圧密着させた状態で円周溶接することができ、ズレや穴あき、へこみ等の溶接欠陥のない高品質のハウジングを作製することができる。
図1〜図3は本発明の実施形態に係る円周溶接用治具ユニット1を用いた円周溶接装置Aを示し、当該円周溶接装置Aは、円筒状の胴部材Waの一端に皿状の鏡部材Wbを、また、胴部材Waの他端に環状部材Wcをそれぞれ突き合せ、前記胴部材Waと鏡部材Wbの突合せ部及び前記胴部材Waと環状部材Wcの突合せ部をそれぞれ外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製するものである。尚、ハウジングは、例えば、油冷式空気圧縮機の圧縮空気と潤滑油を分離するオイルセパレータのハウジングとして使用されるものである。
Claims (11)
- 円筒状の胴部材(Wa)の一端に皿状の鏡部材(Wb)を、また、胴部材(Wa)の他端に環状部材(Wc)をそれぞれ突き合せ、前記胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部及び前記胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する円周溶接方法であって、前記鏡部材(Wb)を外治具ユニット(1C)により外方から保持するステップと、前記胴部材(Wa)及び環状部材(Wc)を外治具ユニット(1C)により保持された鏡部材(Wb)側へ押圧して胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)と環状部材(Wc)とを加圧密着させるステップと、前記胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部を縮拡径自在な環状の第1裏当て治具(20)を備えた第1内治具ユニット(1A)により、また、前記胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部を縮拡径自在な環状の第2裏当て治具(32)を備えた第2内治具ユニット(1B)により、それぞれ内方から保持するステップと、前記胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)と環状部材(Wc)を前記各治具ユニット(1A),(1B),(1C)により保持した状態で前記各治具ユニット(1A),(1B),(1C)と一緒にその軸線回りに回転させるステップと、胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部の内周面側及び胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部の内周面側に第1内治具ユニット(1A)及び第2内治具ユニット(1B)からシールドガス(G)を供給しつつ、胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部を第1TIG溶接用トーチ(7a)により、また、胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部を第2TIG溶接用トーチ(8a)により、それぞれ外方から円周方向に同時に溶接してハウジングを作製するステップと、作製されたハウジングの各治具ユニット(1A),(1B),(1C)による保持状態を解除し、搬出リフターユニット(9)によりハウジングを自動的に搬出するステップとを含むことを特徴とする円周溶接方法。
- 第1TIG溶接用トーチ(7a)及び第2TIG溶接用トーチ(8a)に、シールドガス(G)を外側と内側に分流し且つ内側のシールドガス(G)を外側のシールドガス(G)より高速で噴出させるようにシールドノズルの内側に狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチをそれぞれ使用したことを特徴とする請求項1に記載の円周溶接方法。
- 円筒状の胴部材(Wa)の一端に皿状の鏡部材(Wb)を、また、胴部材(Wa)の他端に環状部材(Wc)をそれぞれ突き合せ、前記胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部及び前記胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する際に、前記胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部を内方から保持する第1内治具ユニット(1A)と、前記胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部を内方から保持する第2内治具ユニット(1B)と、前記鏡部材(Wb)を外方から保持する外治具ユニット(1C)と、前記第1内治具ユニット(1A)と第2内治具ユニット(1B)とを着脱自在に連結する連結用アダプタ(1D)とを備えた円周溶接用治具ユニット(1)であって、前記第1内治具ユニット(1A)は、胴部材(Wa)の内方に挿入される円盤状の第1ベース(19)と、第1ベース(19)に環状に配置され、胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第1裏当て治具片(20′)から成る縮拡径自在な環状の第1裏当て治具(20)と、第1ベース(19)と第1裏当て治具(20)との間に設けられ、第1裏当て治具(20)を縮拡径させる第1縮拡径機構(21)とを備え、また、前記第2内治具ユニット(1B)は、環状部材(Wc)の端面に間接的又は直接的に当接して環状部材(Wc)を胴部材(Wa)及び鏡部材(Wb)側へ押圧し得る円盤状の第2ベース(31)と、第2ベース(31)に環状に配置され、胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第2裏当て治具片(32′)から成る縮拡径自在な環状の第2裏当て治具(32)と、第2ベース(31)と第2裏当て治具(32)との間に設けられ、第2裏当て治具(32)を縮拡径させる第2縮拡径機構(33)とを備え、更に、前記外治具ユニット(1C)は、鏡部材(Wb)が嵌合されて鏡部材(Wb)を外方から保持する皿状の凹部(45a)を形成した外治具(45)を備えていることを特徴とする円周溶接用治具ユニット。
- 前記第1内治具ユニット(1A)、第2内治具ユニット(1B)及び連結用アダプタ(1D)に、胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部の内周面側及び胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部の内周面側にシールドガス(G)を供給し得るシールドガス供給路を形成したことを特徴とする請求項3に記載の円周溶接用治具ユニット。
- 前記第1内治具ユニット(1A)の第1裏当て治具(20)は、第1ベース(19)の一方の側面に円周方向に等間隔ごとに配置されて第1ベース(19)の径方向へ移動自在な複数の扇形状の第1裏当て治具片(20′)から成り、各第1裏当て治具片(20′)の外周面で且つ胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ面に対向する箇所に、胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部の内周面側へシールドガス(G)を流すガス溝(20a)を形成したことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の円周溶接用治具ユニット。
- 前記第2内治具ユニット(1B)の第2裏当て治具(32)は、第2ベース(31)の一方の側面に円周方向に等間隔ごとに配置されて第2ベース(31)の径方向へ移動自在な複数の扇形状の第2裏当て治具片(32′)から成り、各第2裏当て治具片(32′)の外周面で且つ胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ面に対向する箇所に、胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部の内周面側へシールドガス(G)を流すガス溝(32a)を形成したことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の円周溶接用治具ユニット。
- 前記第1内治具ユニット(1A)の第1縮拡径機構(21)は、第1ベース(19)の中心部に第1ベース(19)の軸線に沿って進退移動自在に挿通支持され、先端に鏡部材(Wb)の内面に当接するストッパー部材(26)を設けた第1シャフト(27)と、第1シャフト(27)と第1裏当て治具(20)の各第1裏当て治具片(20′)とを連動連結し、第1シャフト(27)の前進時に第1裏当て治具(20)を縮径させ、第1シャフト(27)の後退時に第1裏当て治具(20)を拡径させる複数の第1リンク部材(28)と、第1シャフト(27)を前進方向へ付勢して第1裏当て治具(20)を縮径状態に保持する第1弾性体(29)とを備えており、ストッパー部材(26)が押圧されて第1シャフト(27)が後退したときに各第1リンク部材(28)を介して第1裏当て治具(20)を拡径させ、また、ストッパー部材(26)の押圧状態が解除されたときに第1シャフト(27)が第1弾性体(29)の弾性力により前進して各第1リンク部材(28)を介して第1裏当て治具(20)を縮径させる構成としたことを特徴とする請求項3に記載の円周溶接用治具ユニット。
- 前記第2内治具ユニット(1B)の第2縮拡径機構(33)は、第2ベース(31)の中心部に第2ベース(31)の軸線に沿って進退移動自在に挿通支持された第2シャフト(37)と、第2シャフト(37)と第2裏当て治具(32)の各第2裏当て治具片(32′)とを連動連結し、第2シャフト(37)の前進時に第2裏当て治具(32)を拡径させ、第2シャフト(37)の後退時に第2裏当て治具(32)を縮径させる複数の第2リンク部材(38)と、第2シャフト(37)を後退方向へ付勢して第2裏当て治具(32)を縮径状態に保持する第2弾性体(39)とを備えており、第2シャフト(37)が第2弾性体(39)の弾性力に抗して前進したときに各第2リンク部材(38)を介して第2裏当て治具(32)を拡径させ、また、第2シャフト(37)が第2弾性体(39)の弾性力により後退したときに各第2リンク部材(38)を介して第2裏当て治具(32)を縮径させる構成としたことを特徴とする請求項3に記載の円周溶接用治具ユニット。
- 円筒状の胴部材(Wa)の一端に皿状の鏡部材(Wb)を、また、胴部材(Wa)の他端に環状部材(Wc)をそれぞれ突き合せ、前記胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部及び前記胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する円周溶接装置(A)であって、前記円周溶接装置(A)は、基台(3)上に設けられ、鉛直回転自在な左回転テーブル(14b)を有する左回転ユニット(4)と、基台(3)上に左回転ユニット(4)と対向状に設けられ、鉛直回転自在な右回転テーブル(18b)を有する右回転ユニット(5)と、基台(3)に設けられ、左回転ユニット(4)又は右回転ユニット(5)の何れか一方の回転ユニットを他方の回転ユニット側へ進退移動させる走行ユニット(6)と、左回転ユニット(4)の左回転テーブル(14b)及び右回転ユニット(5)の右回転テーブル(18b)に取り付けられ、突き合された胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)と環状部材(Wc)とを保持する請求項3〜請求項8の何れかに記載の円周溶接用治具ユニット(1)と、基台(3)上に設けられ、胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)の突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第1TIG溶接用トーチ(7a)を備えた第1溶接装置(7)と、基台(3)上に設けられ、胴部材(Wa)と環状部材(Wc)の突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第2TIG溶接用トーチ(8a)を備えた第2溶接装置(8)と、基台(3)上に設けられ、胴部材(Wa)を水平姿勢で保持すると共に、胴部材(Wa)と鏡部材(Wb)と環状部材(Wc)部材とを円周溶接して作製されたハウジングを自動的に搬出する搬出リフターユニット(9)とを備えていることを特徴とする円周溶接装置。
- 第1TIG溶接用トーチ(7a)及び第2TIG溶接用トーチ(8a)は、何れもシールドガス(G)を外側と内側に分流し且つ内側のシールドガス(G)を外側のシールドガス(G)より高速で噴出させるようにシールドノズルの内側に狭窄ノズルを備えていることを特徴とする請求項9に記載の円周溶接装置。
- 前記左回転ユニット(4)及び右回転ユニット(5)の何れか一方又は両方は、円周溶接用治具ユニット(1)の第2縮拡径機構(33)を作動させる駆動機構(15)を備えていることを特徴とする請求項9に記載の円周溶接装置。
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