JPH06170588A - テーパ管電弧熔接用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テーパ管を微細調整をすることなく電弧熔接
により効率的に製造することを可能にするテーパ管電弧
熔接用治具を提供することを目的とする。 【構成】 第３テーブル１４はピン５を軸にしてハンド
ル３ａの操作によって鉛直方向に上下する。ワーククラ
ンパ１３ａ，１３ｂはハンドル１１ｃの操作により水平
方向に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テーパ管を電弧熔接に
より製造する際に使用する電弧熔接用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】吹奏楽器を製造する際、部品として薄肉
テーパ管を使用する。従来、この種のテーパ管は扇形に
素材取りしたものを丸め、更にその合わせ目をガストー
チによりロウ付けする手作業により製造されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、このような手作
業によるテーパ管の製造は非効率的であり、作業効率の
改善が望まれていた。そして、この要求に答える一方法
として電弧熔接によるテーパ管の製造方法が試みられて
た。すなわち、テーパ管の製造にあたっては、図６に示
す汎用直線熔接装置（例：ティグライナー）１９を使用
して熔接している。この場合、まず、該装置のワーク支
持用マンドレル２０をはずす。次に、テーパ管１５（素
材）をＶブロック２８上に載せ、下からこのＶブロック
２８を支え、且つ、熔接部を該装置の当金２１ａ，２１
ｂに押しつけることができる上下移動可能な支持台（図
示せず）をマンドレル２０の変わりに準備して、下方か
ら熔接部を当金２１ａ，２１ｂに押し当て、そしてトー
チ２３を移動させることによって熔接を行うのである。

【０００４】ところで、上述の汎用直線熔接装置１９を
使用して電弧熔接を行った場合には以下の問題点があ
る。

【０００５】 Ｖブロック２８を支える前述の台また
はトーチ２３の走行機構をテーパ管１５に合わせて傾斜
させる必要があるが、アーク長を正確に保つための位置
調整（具体的にはトーチ走行軌跡がワーク接合部１５ａ
と並行に成るようにセットして固定して行う調整）が微
妙であるという問題点があった。

【０００６】 自然状態におけるワーク（テーパ管１
５）の接合部１５ａには成形後のスプリングバックによ
る合わせ目の空隙が存在する為、Ｖブロック２８に押し
つけて押しつけ力Ｐの分力Ａで空隙を閉じる必要があ
る。しかし、この必要に鑑みて、ワーク（テーパ管１
５）を必要以上に加圧すると断面が円形から歪んでしま
う傾向がある（必要な押しつけ力Ｐはワークからの熱を
吸収するための接触圧である）という問題点があった。

【０００７】 また、上述のように微妙な位置調整
（による）、及び、押しつけ力Ｐによる断面の歪（
による）から、歩留まりが低く、かつ、位置調整に時間
がかかるため低能率になりテーパ管の量産にはこのよう
な方法は不適当であるという問題点があった。

【０００８】 更に、テーパ管１５の素材そのものの
成形の困難さに因り、ワーク（テーパ管１５）個々にわ
ずかの寸法差が存在し、ワークが変わる毎に微細調整を
要するという問題点があった。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、テーパ管を微細調整をすることなく電弧
熔接により効率的に製造することを可能にするテーパ管
電弧熔接用治具を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にあっては、テーパ管を載置するテーブル
と、前記テーブルに載置されたテーパ管を両側から挟持
して該テーブル上に固定するワーククランパと、前記テ
ーパ管が傾きを変え得るように前記テーブルを回動自在
に支持するテーブル支持機構と、前記テーブル支持機構
を上下動させる上下方向駆動機構とを具備することを特
徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成をとったため、テーパ管の上面が当金
と並行でない場合にはテーブルが回動するのでテーパ管
の熔接部近傍部を円滑に当金に押し当てることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。 Ａ：実施例の構成 図１は本実施例におけるテーパ管電弧熔接用治具の全体
構成を示す斜視図、図２は同治具におけるワーク載置用
の第３テーブル１４及び第３テーブル１４に載置された
テーパ管１５を示すものである。また、図３は同治具の
詳細な構成を示す組み立て図である。

【００１３】これらの図において、１は台であり、平面
部及びこの平面部の一端を支える脚部により構成されて
いる。この台１により、後述する符号２〜符号１５で表
される部品が支えられている。この台１の平面部及び脚
部間には支持棒１ｅが設けられている。台１の脚部には
孔１ａ及び孔１ｂが形成されており、これらの孔にネジ
１ｃ及びネジ１ｄを螺入することにより、この治具が、
本体１９（若しくは２２）に取り付けられるようになっ
ている。

【００１４】台１の平面部における脚部側の端部には半
円状の板４ａ及び板４ｂが起立している。これらの板４
ａ及び板４ｂは、各々、図示するように板４ｃ及び板４
ｄにピン５を介して取り付けられており、第１テーブル
２はピン５を軸として回動し得るようになっている。

【００１５】第１テーブル２におけるピン５とは反対側
の端部近傍にはナット３ｃが取り付けられている。ナッ
ト３ｃの取付構造を図６に示す。同図に示すようにナッ
ト３ｃは第１テーブル２の回動に応じて回動し得るよう
に取り付けられている。ナット３ｃにはネジ３ｂの上端
部を回動自在に支持しており、このネジ３ｂの下端部は
台１に形成された雌ネジ孔（図示略）に螺入されてい
る。また、ネジ３ｂの途中の部分にはネジ３ｂを軸とす
るハンドル３ａが取り付けられている。

【００１６】かかる構成によれば、ハンドル３ａを回転
させることによってネジ３ｂが台１の雌ネジ孔内を進行
又は後退し、ピン５を中心にして第１テーブル２が上下
動する。

【００１７】第１テーブル２の２長辺のほぼ中央部に
は、板６ａ及び板６ｂが上方に突出しており、これらの
板６ａ及び板６ｂ各々には、第２テーブル９の下面から
下方に突出した板７ａ及び板７ｂがピン８によって取り
付けられており、このピン８を軸として第２テーブル９
が回動し得るようになっている。

【００１８】次に、第２テーブル９は長方形の長手方向
の一側面に台形状の凸部を有する形状をした板状部材で
あり、その周辺部６箇所に孔９ａ〜孔９ｆが設けられて
いる。次に、１０ａ及び１０ｂはスペーサであり、切欠
部を有する長方形状のものである。これらのスペーサ１
０ａ及びスペーサ１０ｂは、各々の両端に孔１０ｃ，孔
１０ｅ及び孔１０ｄ及び孔１０ｆが設けられており、孔
１０ｃは孔９ａと、孔１０ｄは孔９ｂと、孔１０ｅは孔
９ｃと、孔１０ｆは孔９ｄと対応している。

【００１９】次に、１２ａ及び１２ｂはワーククランパ
駆動用バーであり、各々、後述するワーククランパ１３
ａ及びワーククランパ１３ｂを水平方向（図２に示すｘ
軸方向）に回動させるものである。ワーククランパ駆動
用バー１２ａ及びワーククランパ駆動用バー１２ｂは、
各々の端部には孔１２ｅ及び孔１２ｆが設けられてお
り、これらの孔１２ｅ及び孔１２ｆは、各々、孔９ｅ及
び孔９ｆに対応している。

【００２０】そして、孔１２ｅ及び孔９ｅにネジ１２ｇ
が捜通されると共に孔１２ｆ及び孔９ｆにネジ１２ｈが
捜通されワーククランパ駆動用バー１２ａ及びワークク
ランパ駆動用バー１２ｂの各一端が第２テーブル９に取
り付けられる。ここで、ワーククランパ駆動用バー１２
ａ及びワーククランパ駆動用バー１２ｂの各一端部は相
互に接触するように近接しているが円型になっているた
め、ワーククランパ駆動用バー１２ａのネジ１２ｇ廻り
の回動及びワーククランパ駆動用バー１２ｂのネジ１２
ｈ廻りの回動が妨げられることはない。

【００２１】一方、ワーククランパ駆動用バー１２ａ及
びワーククランパ駆動用バー１２ｂの各他端には貫通孔
の空いた支持部材１１ａ及び雌ネジ孔の形成されたナッ
ト１１ｂが取り付けられている。ハンドル１１ｃは支持
部材１１ａに回動自在に取り付けられており、その軸た
るネジ１１ｅは支持部材１１ａの貫通孔を通過し、その
先端部がナット１１ｂに螺入される。かかる個性によれ
ばハンドル１１ｃを回動することにより、ワーククラン
パ駆動用バー１２ａ及びワーククランパ駆動用バー１２
ｂの各他端を相互に接近または離間させることができ
る。

【００２２】ワーククランパ駆動用バー１２ａ及びワー
ククランパ駆動用バー１２ｂの中央部には、各々、ワー
ククランパ駆動用ピン１２ｃ及びワーククランパ駆動用
ピン１２ｄが設けられている。

【００２３】第３テーブル１４はワーククランパ駆動用
バー１２ａ及びワーククランパ駆動用バー１２ｂの上部
に設けられる長方形状のテーブルであり、後述するワー
ククランパ１３ａ及びワーククランパ１３ｂを載置する
ものである。そして、第３テーブル１４には孔１４ａ〜
孔１４ｄ及び孔１４ｉ，孔１４ｊが設けられている。ま
ず、孔１４ａは、孔１０ｃ，孔９ａと対応しており、こ
れらの孔１４ａ，孔１０ｃ，孔９ａはネジ１４ｅによっ
て、螺合されるようになっている。同様にして、孔１４
ｂは、孔１０ｅ，孔９ｃと対応しており、これら孔１４
ｂ，孔１０ｅ，孔９ｃはネジ１４ｆによって螺合される
ようになっており、孔１４ｃは、孔１０ｆ，孔９ｄと対
応しており、これら１４ｃ，孔１０ｆ，孔９ｄはネジ１
４ｇによって螺合されるようになっており、孔１４ｄ
は、孔１０ｄ，孔９ｂと対応しており、これら孔１４
ｄ，孔１０ｄ，孔９ｂはネジ１４ｈによって螺合される
ようになっている。

【００２４】ワーククランパ１３ａ及びワーククランパ
１３ｂはテーパ管１５を把持するものであり、テーパ管
１５のテーパ管相互の鋭角三角形を底面とする三角柱状
をしている。そして、この三角柱の一側面が第３テーブ
ル１４に当接するように取り付けられる。これらワーク
クランパ１３ａ及びワーククランパ１３ｂの各々の中央
部には、孔１３ｃ及び孔１３ｄが設けられている。孔１
３ｃは孔１４ｉを介して突出するワーククランパ駆動用
ピン１２ｃが挿入され、孔１３ｄは孔１４ｊを介して突
出するワーククランパ駆動用ピン１２ｄが挿入される。
ワーククランパ１３ａ及びワーククランパ１３ｂはテー
パ管１５の大きさや形状、厚みに併せて、図４に示すよ
うなワーククランパ１６、ワーククランパ１７、ワーク
クランパ１８にして一つの治具で多様のテーパ管に対応
させている。

【００２５】上述のようにワーククランパ駆動用ピン１
２ｃと孔１３ｃ及びワーククランパ駆動用ピン１２ｄと
孔１３ｄとが噛み合っているため、ハンドル１１ｃが回
転して、ワーククランパ駆動用バー１２ａとワーククラ
ンパ駆動用バー１２ｂとが作る角度が小さくなると、テ
ーパ管１５が矢印ｘ１及び矢印ｘ２に示す方向にワーク
クランパ駆動用ピン１２ｃ及びワーククランパ駆動用ピ
ン１２ｄを介して押され、テーパ管１５の側面に自動的
に沿うようにテーパ管１５の上部の接合部がうまくつな
ぎ合わされるように押し縮められる。

【００２６】そして、上述した各孔の対応関係が得られ
るように各部材の一関係を調整した後、各孔と各ネジと
を螺合させて、組み合わせると図１に示すテーパ管電弧
熔接用治具の一部が得られる。

【００２７】Ｂ：実施例の動作 まず、テーパ管１５を第３テーブル１４に載置する。そ
の後、最適なサイズのワーククランパ１３ａ及びワーク
クランパ１３ｂを選んで、孔１４ｉ及び孔１４ｊが突出
した孔１２ｅ及びワーククランパ駆動用ピン１２ｄに取
り付けハンドル１１ｃを回してテーパ管１５を軽く固定
する。次に、ハンドル３ａを回してテーパ管１５ａを汎
用直線熔接装置１９の当金２１ａ及び当金２１ｂに押し
上げる。これにより、熔接作業を行うには十分な精度で
テーパ管１５の上部の接合部はトーチ２３の走行線に対
して水平になる。

【００２８】次に、当金２１ａ及び当金２１ｂの間のト
ーチ２３の走行溝部とテーパ管１５の接合部が一致する
ようにハンドル１１ｃを前後させたり、ワーククランパ
１３ａ及びワーククランパ１３ｂを前後に軽く押して調
整する。このような操作により、テーパ管１５の上部の
接合部とトーチ２３の走行線とを熔接作業を行うのに十
分な精度で一致させることができる。

【００２９】次に、ハンドル１１ｃを強く回してテーパ
管１５の接合部を押し縮めて接触させ、空隙をなくす。
そして、トーチ２３を図２に示すｙ軸方向に移動させ、
テーパ管１５の上部の接合部の熔接を行う。

【００３０】なお、本実施例においては、図６に示す汎
用直線熔接装置１９のマンドレル２０に代えて上述した
ものを設ける場合について説明したが、図７及び図８に
示す熔接装置２２に設けても良い。これらの図におい
て、２６はトーチ走行ユニットであり、トーチ２３の走
行本体である。２７はトーチ走行モータであり、トーチ
走行ユニット２６を駆動するものである。この場合に
は、符号２５で示す部分に符号１〜符号８で示される部
分が組み込まれる。この場合には、ヒートシンク２４が
上述した当金２１ａ及び当金２１ｂに相当する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、テーパ管の接合部が上部になるように当該テーパ管
を載置する台と、前記台上に前記テーパ管を把持するよ
うに当該テーパ管の両側面に沿って載置されるワークク
ランパとを設けたので、テーパ管を微細調整をすること
なく電弧熔接により効率的に製造することを可能にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるテーパ管電弧熔接用治
具の一部を表す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例によるテーパ管電弧熔接用治
具の一部を表す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例によるテーパ管電弧熔接用治
具の一部を表す斜視図である。

【図４】種々のワーククランパを示す図である。

【図５】ナット３ｃ及びナット３ｄの位置関係を示す略
図である。

【図６】汎用直線熔接装置１９の斜視図である。

【図７】本発明の一実施例によるテーパ管電弧熔接用治
具を表す斜視図である。

【図８】本発明の一実施例によるテーパ管電弧熔接用治
具を表す斜視図である。

【図９】従来のテーパ管電弧熔接用治具の一部を表す斜
視図である。

【図１０】従来のテーパ管電弧熔接用治具の一部を表す
斜視図である。

【符号の説明】

１３ａ，１３ｂ ワーククランパ（ワーククランパ） １４ テーブル（テーブル） １５ テーパ管 １２ａ，１２ｂ ワーククランパ駆動用バー（支持機
構） １１ａ 支持部材（支持機構） １１ｂ ナット（支持機構） １１ｃ ハンドル（支持機構） ５ ピン（駆動機構） ３ａ ハンドル（駆動機構） ３ｂ ネジ（駆動機構）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーパ管を載置するテーブルと、 前記テーブルに載置されたテーパ管を両側から挟持して
   該テーブル上に固定するワーククランパと、 前記テーパ管が傾きを変え得るように前記テーブルを回
   動自在に支持するテーブル支持機構と、 前記テーブル支持機構を上下動させる上下方向駆動機構
   と、 を具備することを特徴とするテーパ管電弧熔接用治具。