JPH0435033Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、パイプと継ぎ手フランジ等、互い
にはめ合わされた一対のワークを、かしめて固定
した後溶接する装置に用いて好適なワークセツト
機構に関する。

［従来の技術］ 一般に、一対のパイプ材を互いに継ぎ合わせる
場合や、流体が充填されたタンクに流体排出用の
ドレンパイプ等を接続する場合、パイプ端部の外
周面に継ぎ手フランジをはめ合わせて固定し、こ
の継ぎ手フランジを互いに突き合わせ固定した
り、タンク本体に固定したりすることが行われて
いる。

上記パイプと継ぎ手フランジの固定方法には、
パイプ内を流れる流体の種類や圧力によつて、焼
ばめや、ねじ込み等種々の方法が使い分けられて
いるが、特に内部流体の圧力が大きかつたり、あ
るいは、その継ぎ手はめ合い部分に大きな外力が
作用する場合など、そのはめ合い部分に大きい結
合強度が要求される場合には、はめ合い部分を溶
接して結合することが行われている。

ところで、一般にパイプ材は熱間引き抜きや冷
間引き抜きによつて製造されるため、その内外径
はばらつきが大きく、互いにはめ合わせた状態で
は、そのはめ合い部分には不均一な隙間が生じて
いる。従つて、これらパイプと継ぎ手フランジと
の溶接にあたつては、まず互いにはめ合わされた
パイプと継ぎ手フランジとのはめ合い部分をかし
めて、パイプ外周面と継ぎ手フランジ内周面を密
着させ、ついでこのはめ合い部分を溶接すること
が行われており、以下このかしめ及び溶接を行う
ための装置として、冷凍機用エバポレータにガス
排出用のドレンパイプを溶接する装置を例にと
り、第３図ないし第４図を用いて説明する。

第３図Ａ，Ｂはかしめ装置を示すもので、符号
１はドレンパイプ、符号２はエバポレータ本体、
そして、符号３はかしめ装置である。ドレンパイ
プ１は、第３図Ｂに示すように薄肉のアルミ製パ
イプである。また、エバポレータ本体２のガスド
レン部分には、上記ドレンパイプ１をエバポレー
タ本体２に接続するための継ぎ手フランジ２ａが
固定されており、この継ぎ手フランジ２ａの円筒
部分の内径は、上記ドレンパイプ１の外径より、
僅かに大きく定められている。

また、上記かしめ装置３は、図示しない本体ベ
ース上面に設けられており、ワークセツト機構３
ａと、かしめ治具３ｂとからなるものである。ワ
ークセツト機構３ａは、ドレンパイプ１とエバポ
レータ本体２のはめ合い部分をかしめ治具３ｂに
セツトするためのもので、上記ドレンパイプ１
を、継ぎ手フランジ２ａとはめ合わされた状態で
保持するパイプ保持アーム（以下、アームと略称
する）３ｃと、上記エバポレータ本体２を支持す
る図示しないテーブルとからなるものである。な
お、テーブルは、エバポレータ本体２の継ぎ手フ
ランジ２ａ軸線方向に上昇下降可能であり、ドレ
ンパイプ１と継ぎ手フランジ２ａとのはめ合い部
分を、上記かしめ治具３ｂの高さと一致させるこ
とができるようになつている。

上記かしめ治具３ｂは、固定ホルダ３ｄと移動
ホルダ３ｅとからなるもので、固定ホルダ３ｄは
図示しないかしめ装置本体に固定されており、ま
た、移動ホルダ３ｅは図示しない油圧シリンダと
連結されて、第３図Ａに示す矢印方向に移動可能
である。そして、各ホルダ３ｄ，３ｅの先端には
半円状のかしめ工具３ｆが固定されており、それ
ぞれの内径は、上記継ぎ手フランジ２ａの外径よ
りもやや小径に定められている。

一方第４図Ａ，Ｂにおいて、符号４は溶接装置
である。この溶接装置４は、上記かしめ装置３が
設けられた図示しない本体ベース上面に、かしめ
装置と離間した状態で設けられており、ワークセ
ツト機構４ａと、溶接機構４ｂとからなるもので
ある。ワークセツト機構４ａは、上記かしめ装置
３によつて一体に固定されたドレンパイプ１と、
エバポレータ本体２のはめ合い部分を、溶接機構
４ｂの後述するワークセツト位置に位置決めする
ためのものであり、ドレンパイプ１と継ぎ手フラ
ンジ２ａのはめ合い部分を挟み込んで、そのはめ
合い部分を後記トーチブラケツトの軸部と同軸上
に位置させるクランプ機構４ｃと、エバポレータ
本体２を載置する図示しないテーブルとからなる
ものである。上記クランプ機構４ｃは第４図Ａ，
Ｂに示すように、固定ホルダ４ｄと、移動ホルダ
４ｅとからなるもので、固定ホルダ４ｄは図示し
ない溶接装置本体に固定され、また、移動ホルダ
４ｅは図示しないエアーシリンダと連結されて第
４図Ａに示す矢印方向に移動可能である。そし
て、各ホルダ４ｄ，４ｅの先端には、半円状の砲
金製クランプシユー４ｆが固定されており、それ
ぞれの内径は、継ぎ手フランジ２ａのかしめられ
た部分の外径と同一に定められている。また、上
記テーブルは継ぎ手フランジ２ａの軸線方向に上
昇下降可能で、エバポレータ本体２のはめ合い部
分を、溶接機構４ｂの所定の高さに一致させるこ
とができる。

また、上記溶接機構４ｂは、DCSP TIG溶接
トーチ（直流正極性タングステン・イナート・ガ
ス・アーク溶接トーチ、以下、溶接トーチと略称
する）４ｇと、この溶接トーチ４ｇを保持するト
ーチブラケツト（以下、ブラケツトと略称する）
４ｈとからなるものである。上記溶接トーチ４ｇ
は、図示しない直流電源の正極側と接続された電
極４ｉのまわりから、アルゴンガスをワークに吹
き付け、溶接をするものであり、その端部は図示
しないガス供給源に接続されている。一方上記ブ
ラケツト４ｈは、溶接トーチ４ｇの胴部分を挟み
込んで固定するものであり、固定ねじ４ｊを緩め
ることによつて、溶接トーチ４ｇの位置を調整す
ることが可能である。そして、このブラケツト４
ｈの固定位置を調整することによつて、上記溶接
トーチ４ｇの電極４ｉの高さは、上記かしめ装置
３における継ぎ手フランジ２ａのはめ合い部分の
端面とほぼ同一高さに位置決めされており、従つ
て、かしめ装置３と溶接装置４のそれぞれのワー
クセツト位置の本体ベース上面からの高さは同一
となつている。また、上記ブラケツト４ｈは、そ
の軸部４ｋが、図示しない駆動装置と連結され
て、第４図Ａに示す矢印方向に回転可能であり、
従つて、上記溶接トーチ４ｇは、上記クランプ機
構４ｃによつて軸部４ｋと同軸上に位置決めされ
た継ぎ手フランジ２ａの回りを回転可能である。

以上の装置により、ドレンパイプ１とエバポレ
ータ本体２を固定する場合、まず両者はかしめて
固定されるのであるが、以下その手順を説明す
る。

まず第３図Ａに示すように、ドレンパイプ１を
アーム３ｃによつて保持し、図示しないテーブル
を移動させ、ドレンパイプ１とエバポレータ本体
２の継ぎ手フランジ２ａとをはめ合わせ、継ぎ手
フランジ２ａの端部よりやや下側の外周面を、か
しめ治具３ｂの固定ホルダ３ｄに固定されたかし
め工具３ｆに当接させる。そして、第３図Ｂに示
すように移動ホルダ３ｅを、図示しない油圧シリ
ンダによつて移動させ、継ぎ手フランジ２ａ外周
面をかしめ工具３ｆで強固に挟み込む。すると、
継ぎ手フランジ２ａが半径方向中心に向かつて塑
性変形を起こして、ドレンパイプ１の外周面と、
継ぎ手フランジ２ａの内周面とが密着し、ドレン
パイプ１と継ぎ手フランジ２ａが一体に固定され
る。

以上によつて、ドレンパイプ１と継ぎ手フラン
ジ２ａ固定したら、ついでエバポレータ本体２を
溶接装置４に移動させ、所定のワークセツト位置
に位置決めさせて溶接を行うのであるが、以下そ
の手順を説明する。

まず、アーム３ｃを開放させると共に、かしめ
治具３ｂの移動ホルダ３ｅを後退させて、ドレン
パイプ１とエバポレータ本体２をかしめ装置から
開放し、かしめ装置３の図示しないテーブルを下
降させる。ついで作業者がエバポレータ本体２を
テーブルより取り外して溶接装置４まで持ち運
び、溶接装置４の図示しないテーブルに載置す
る。そして、第４図Ｂに示すように継ぎ手フラン
ジ２ａの端面が、溶接トーチ４ｇの電極４ｉ近傍
に位置するように、テーブル高さを調整した後、
ワークセツト機構４ａのクランプ機構４ｃによつ
て継ぎ手フランジ２ａを強固に固定すれば、エバ
ポレータ本体２が溶接装置４の所定のワークセツ
ト位置に固定される。

そして、溶接トーチ４ｇに接続された電源を投
入し、同時に溶接トーチ４ｇにアルゴンガスを供
給する。そして、ブラケツト４の軸部４ｋを図示
しない駆動装置によつて、第４図Ａに示す矢印方
向に回転させる。すると、ドレンパイプ１と継ぎ
手フランジ２ａのはめ合い部分に満遍なく溶接ビ
ードが盛られ、ドレンパイプ１がエバポレータ本
体２と継ぎ手フランジ２ａを介して強固に結合さ
れるのである。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、上述した従来の装置においては、か
しめ装置３と溶接装置４とで共用可能なワークセ
ツト機構が提供されていなかつたため、かしめ装
置３と溶接装置４にはそれぞれに別個のワークセ
ツト機構３ａ，４ａが設けられている。従つて、
上記従来のかしめ装置３でかしめを行つた後、エ
バポレータ本体２を溶接装置４のワークセツト位
置まで移し換えるには、上記従来例で説明したよ
うに人手に頼らざるを得ず、ワークが小径で軽量
のパイプ材ならまだしも、上記従来例のエバポレ
ータ本体２のように大きく重量のかさむワークの
場合には、そのワークセツトは非常に労力を費や
すものであつた。また、そのセツト時間も、各装
置において、いちいち高さ調整を必要とすること
から、非常に時間がかかるという問題もあつた。

この考案は、このような背景の下になされたも
ので、ワークを各装置の間で搬送し、そのセツト
も容易に行うことができるワークセツト機構を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの考案は、離間
配置された、互いの円筒部分がはめ合わされた一
対のワークをかしめて固定するかしめ装置と前記
はめ合い部分を溶接する溶接装置との間で前記ワ
ークの搬送及びセツトを行なうワークセツト機構
であつて、前記かしめ装置と溶接装置の各々のワ
ークセツト位置に前記ワークの円筒部分の軸線と
直交する平面が位置するように該ワークに対して
前記かしめ装置と溶接装置の連結を行なう連結機
能を有することを特徴とする。

［作用］ 上記構成においては、各々独立し、かつ離間し
て配置されたかしめ装置と溶接装置との間で、こ
れらの装置のワークセツト位置にワークの円筒部
分の軸線と直交する平面が位置するように該ワー
クに対してかしめ装置と溶接装置の連結が行われ
るため、非常に容易にワークセツトをすることが
可能である。

［実施例］ 以下、各図を参照して、本考案の実施例を説明
する。

第１図において、符号５は本体ベース、符号６
はワークセツト機構である。本体ベース５は、第
２図に示すように、その上面に上記従来例で説明
したかしめ装置３と溶接装置４とが、互いに離間
した状態で、かつ各ワークセツト位置が、該本体
ベース５上面と平行な同一平面上に位置するよう
に設けられたものである。

一方、上記ワークセツト機構６は、第１図に示
すように基台７と、高さ調整機構８と、テーブル
９とからなるものである。上記基台７は、高さ調
整機構８及びテーブル９を本体ベース５上面に対
して平行に移動させるもので、前後移動台１０、
左右移動台１１及び回転台１２とがそれぞれ備え
付けられている。上記前後移動台１０は、上記本
体ベース５上面と平行な一平面の、第１図におけ
る紙面と直交する方向（第２図の矢印Ｘ方向と、
その反対方向）に移動可能である。すなわち、上
記本体ベース５上面には、２本の直線運動軸受１
９ａの各案内レール１０ｂが、それぞれの長手方
向を第１図の紙面と直交する方向と一致させて固
定されている。そして、この案内レール１０ｂ上
には、スライド台１０ｃが該案内レール１０ｂに
沿つて移動可能に設けられており、このスライド
台１０ｃに上記前後移動台１０が固定されている
ため、前後移動台１０は、第１図の紙面と直交す
る方向に移動できるのである。また、上記左右移
動台１１は、上記前後移動台１０の移動方向と直
交する第１図矢印Ｙ方向（第２図の矢印Ｙ方向
と、その反対方向）に移動可能である。すなわ
ち、上記前後移動台１０の上面には、２本の直線
運動軸受１１ａの各案内レール１１ｂが、その長
手方向を第１図の矢印Ｙ方向と一致させて固定さ
れている。そして、この案内レール１１ｂ上に
は、スライド台１１ｃが、該案内レール１１ｂに
沿つて移動可能に設けられており、このスライド
台１１ｃに上記左右移動台が固定されているた
め、左右移動台１１は、第１図矢印Ｙ方向に移動
できるのである。そして、上記回転台１２は、そ
の回転軸１２ａが、上記左右移動台１１に取り付
けられ、本体ベース５上面と平行な面内において
回転可能である。

上記高さ調整機構８は、一対の４節リンク１３
と調整ロツド１４とからなるものである。４節リ
ンク１３は、等しい長さの４本の連接棒１３ａの
各両端部分を、それぞれ連結ピン１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄ，１３ｅによつて回転自在に連結して
なるものであり、さらにピン１３ｂは上記回転台
１２上面に回転自在に連結され、ピン１３ｃはテ
ーブル９下面に回転自在に連結されている。ま
た、上記調整ロツド１４は、その軸線回りの回転
によつて上記一対の４節リンク１３のピン１３ｄ
と１３ｅの距離を変化させ、上記テーブル９を第
１図矢印Ｚ方向に移動させるものである。すなわ
ち、調整ロツド１４のねじ部１４ａ，１４ｂが、
ピン１３ｄに連結されたメネジブラケツト１５
ａ，１５ｂに捩込まれ、調整ロツド１４の軸部１
４ｃ，１４ｄが、ピン１３ｅに連結されたブラケ
ツト１５ｃ，１５ｄに軸方向固定で、その軸線回
りに回転自在に支持されているため、調整ロツド
１４の回転により、ピン１３ｄとピン１３ｅと
が、調整ロツド１４の軸線上を互いに近づいた
り、遠ざかつたりして、４節リンク１３の高さを
変化させ、テーブル９を矢印Ｚ方向に移動させる
のである。

上記テーブル９は、エバポレータ本体２を、そ
の継ぎ手フランジ２ａの軸線方向が、該テーブル
９の高さ調整機構８による移動方向（第１図矢印
Ｚ方向）と一致するように載置固定するもので、
図示しないクランプ手段を有し、エバポレータ本
体２を強固に固定することが可能である。

以上のワークセツト機構６を用いて、まずエバ
ポレータ本体２をかしめ装置３にセツトするに
は、以下の手順に従つて行う。

まず、第１図に示すようにエバポレータ本体２
をテーブル９に載置し、図示しないクランプ手段
によつて強固に固定する。ついで、基台７の前後
移動台１０、左右移動台１１及び回転台１２を適
宜移動させて、エバポレータ本体２の継ぎ手フラ
ンジ２ａを、第２図に実線で示すかしめ装置３の
ワークセツト位置の下方に移動させる。そして、
高さ調整機構８によつてテーブル９を、継ぎ手フ
ランジ２ａの軸線方向に上昇させ、継ぎ手フラン
ジ２ａの端面付近を、第３図Ａに示すように、か
しめ治具３の固定ホルダ３ｂに固定されたかしめ
工具３ｆに当接させることにより、エバポレータ
本体２を、かしめ装置３の所定ワークセツト位置
にセツトすることができる。なお、この時、ドレ
ンパイプ１は、上記従来例と同様に、第３図Ａに
示すアーム３ｃに保持されており、高さ調整機構
８によつて、継ぎ手フランジ２ａが所定高さにセ
ツトされた場合に、適当量継ぎ手フランジ２ａに
はめ合わせられるようになつているため、以上の
手順により、直ちにかしめ装置３によつて、ドレ
ンパイプ１と継ぎ手フランジ２ａをかしめること
が可能である。

次に、かしめ装置３によつて一体に固定された
ドレンパイプ１とエバポレータ本体２を、かしめ
装置３から溶接装置４に移動させ、溶接装置４の
所定ワークセツト位置にセツトする手順を説明す
る。

まず、かしめ装置３のアーム３ｃを開放させる
と共に、かしめ治具３ｂの移動ホルダ３ｅを後退
させて、ドレンパイプ１とエバポレータ本体２を
かしめ装置３から開放する。そして、第２図に示
すように基台７を、前後移動台１０の矢印Ｘ方向
への移動、左右移動台１１の矢印Ｙ方向への移
動、さらに、回転台１２の矢印Ｂ方向への回転と
いう順序で、本体ベース５上面と平行に移動さ
せ、エバポレータ本体２を第２図に２点鎖線で示
す溶接装置４のワークセツト位置へ搬送する。す
ると、溶接装置４のワークセツト位置の高さは、
かしめ装置３のワークセツト位置の高さと同一に
定められているため、テーブル９に固定されたエ
バポレータ本体２は、上記基台７の本体ベース５
上面に対する平行運動のみで溶接装置４の所定の
ワークセツト位置にセツトされたことになり、直
ちに溶接装置４のクランプ機構４ａによつて固定
されて、溶接可能な状態におかれるのである。

以上のように本実施例のワークセツト機構６に
よれば、最初に、高さ調整機構８により、かしめ
装置３のワークセツト位置の高さとエバポレータ
本体２の高さとを一致させれば、後は基台７を本
体ベース５上面と平行に移動させるだけで、かし
め装置３から溶接装置４へとエバポレータ本体２
を搬送しセツトすることができ、ワークセツトに
費やす労力は大幅に軽減され、非常に容易にかつ
短時間でワークセツトを行うことができる。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案は、各々独立
し、かつ離間して配置されたかしめ装置と溶接装
置との間で、これらの装置のワークセツト位置に
ワークの円筒部分の軸線と直交する平面が位置す
るように該ワークに対してかしめ装置と溶接装置
の連結を行うようにしたので、ワークに対してか
しめ装置と溶接装置とを容易に連結することがで
きる。従つて、ワークセツトに要する労力は大幅
に軽減され、非常に容易にかつ短時間にワークセ
ツトをすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例におけるワークセツト
機構を示す正面図、第２図は本考案の実施例にお
けるワークセツト機構の動作及び各装置の配置を
示す平面図、第３図はかしめ装置を示す図であ
り、Ａはかしめ装置の斜視図、Ｂはかしめ装置の
断面図、第４図は溶接装置を示すものであり、Ａ
は溶接装置の斜視図、Ｂは溶接装置の断面図であ
る。 １……ドレンパイプ、２……エバポレータ本
体、２ａ……継ぎ手フランジ、３……かしめ装
置、４……溶接装置、５……本体ベース、６……
ワークセツト機構、７……基台、８……高さ調整
機構、９……テーブル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 離間配置された、互いの円筒部分がはめ合わさ
   れた一対のワークをかしめて固定するかしめ装置
   と前記はめ合い部分を溶接する溶接装置との間で
   前記ワークの搬送及びセツトを行なうワークセツ
   ト機構であつて、前記かしめ装置と溶接装置の
   各々のワークセツト位置に前記ワークの円筒部分
   の軸線と直交する平面が位置するように該ワーク
   に対して前記かしめ装置と前記溶接装置の連結を
   行なう連結機能を有することを特徴とするワーク
   セツト機構。