JPH0760488A

JPH0760488A - 溶接装置

Info

Publication number: JPH0760488A
Application number: JP23739093A
Authority: JP
Inventors: Isamu Maruyama; 勇丸山; Yoshiyuki Kanamori; 義幸金森; Yoshiki Nakamoto; 恵樹中本
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Corp
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1995-03-07
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JP3403767B2

Abstract

(57)【要約】【目的】溶接位置合わせ作業を低減しながら、高い位
置合わせ精度を得る。【構成】溶接のトーチ４５の高さおよび径方向の位置
データが入力された制御装置の指令により、まず高さ位
置調整装置５０が駆動され、そのボールねじ５２の上端
が所定位置にセットされる。そのあとシリンダ２２によ
りユニットブロック２０を下降させる。ワーク押さえ面
板３２がトルクコンバータアセンブリＷの上面に当接し
たあと、さらにボールねじ５２の上端がガイドロッドの
横バー２８に当接するまで下降させることにより、ワー
クには変位した加圧用スプリングユニット３６の押圧力
で回転テーブル１１上にクランプされる。これによりユ
ニットブロックのトーチの高さが溶接位置に一致する。
そして制御装置指令で径位置調整装置４２が駆動され、
トーチの径方向位置が位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両用自動変速
機のトルクコンバータなどの外周を溶接する溶接装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機のトルクコンバータ
は、インペラとエンジンからの入力をインペラに伝える
コンバータカバーとを結合し、これにより形成される室
内にタービンを収容して、内部に流体循環路が形成され
るようになっている。上記インペラとコンバータカバー
の結合はそれぞれの外周縁部の溶接によって行なわれて
おり、従来のこの種のトルクコンバータ外周溶接には、
例えば図３および図４に示される装置が用いられてい
た。

【０００３】この装置において、ロアベース１上には回
転テーブル１１とこれを上下方向の回転軸周りに駆動す
るテーブル駆動装置１２からなる回転テーブル装置１０
が設置されている。図示しないコラムを介してロアベー
ス１と固定された関係にあるアッパベース２には、回転
テーブル装置１０に対向して、上下方向に移動可能のユ
ニットブロックが７０設けられている。ユニットブロッ
ク７０は、そのユニットベース７１にワーク押さえ装置
８０と溶接ユニット９０が取り付けられている。ユニッ
トブロックのユニットベース７１は、アッパベース２に
固定されたシリンダ７２から延びるロッド７３に結合さ
れるとともに、ユニットベース７１からは、同じくアッ
パベース２に固定されたガイドシリンダ７４に案内され
るガイドロッド７５が延びている。これにより、シリン
ダ７２への空圧制御により、ユニットブロック７０はガ
イドシリンダ７４に案内されて上下移動する。

【０００４】回転テーブル１１には、図示省略した搬送
装置によりワークとしてのインペラとコンバータカバー
のトルクコンバータアセンブリＷが運ばれて載置され、
このトルクコンバータアセンブリＷは、上方から下降さ
れるユニットブロック７０のワーク押さえ装置８０によ
り押さえられて固定される。溶接ユニット９０はワーク
押さえ装置８０を囲んで周上に４組設けられている。

【０００５】とくに図４に詳細が示されるように、回転
テーブル１１には、コンバータカバーＷ１の底面から突
出するパイロットボスＷＰと嵌合するセンタブッシュ１
３が取り付けられて、回転テーブル１１に載置されるワ
ークのセンタリングが行なわれる。ワーク押さえ装置８
０は、ユニットベース７１に固定されたベースコラム３
３に対して、スピンドル３４により回転自由の回転基板
３１と、回転基板に加圧用スプリングユニット３６を介
して支持されたリング上のワーク押さえ面板３２を備え
ている。スプリングユニット３６は、ワーク押さえ面板
３２から延びるシャフト３７が回転基板３１に設けられ
た筒部３８を貫通し、筒部３８とシャフト３７間におい
て、シャフトに固定されたつば３７ａを上下両側からス
プリング３９、３９で支持して構成され、ワーク押さえ
面板３２と回転基板３１間に軸方向の外力が作用したと
き相対変位するようになっている。回転基板３１には、
その回転軸上にワーク毎に対応する治具Ｊが取り付けら
れる。

【０００６】溶接ユニット９０は、位置調整装置９１
と、位置調整装置９１にブラケット９８を介して取り付
けられたトーチ９７から構成されている。位置調整装置
９１は、送りハンドル９２および９３を有して、それぞ
れ回転テーブル１１の回転軸に対する径方向の位置およ
び上下方向の位置を調整する。トーチ９７の先端からは
溶接ワイヤが送り出されるようになっている。

【０００７】このように構成された従来の溶接装置で
は、まず回転テーブル１１上にトルクコンバータアセン
ブリＷをセンタリングさせて載置し、そのあとユニット
ブロック７０を下降させる。ユニットブロック７０が下
降すると、ワーク押さえ装置８０に取り付けられた治具
Ｊの先端が、トルクコンバータアセンブリのインペラＷ
２中心穴から内部へ進入する。この間にワーク押さえ面
板３２がトルクコンバータアセンブリＷの上面に当接す
る。そして、さらに所定量下降させることにより、治具
Ｊの先端でコンバータカバーＷ１の底面が押さえられ、
またトルクコンバータアセンブリＷには変位した加圧用
スプリングユニット３６により押圧力がかかって、回転
テーブル１１上にセットされる。

【０００８】このあと、トーチ９７を位置決めするため
に、現物ワークの溶接位置に合わせて、作業者が送りハ
ンドル９２、９３を操作し、上下方向の位置および径方
向の位置を目視により調整する。トーチ９７の位置が決
定されると、回転テーブル１１を回転させながらトーチ
９７による溶接が行なわれる。この間、ワーク押さえ装
置８０ではワーク押さえ面板３２を支持する回転基板３
１がスピンドル３４により回転テーブル１１の回転に追
従し、安定してトルクコンバータアセンブリＷを押さえ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の溶接装置においては、ワーク押さえ装置８０に取り
付けられた治具Ｊの先端をコンバータカバーの底面に当
接させてユニットブロック７０の高さを位置決めし、そ
のあと位置調整装置９１の送りハンドルを操作して目視
でトーチ９７の位置合わせを行なうようになっているの
で、トーチの位置ずれやこれによる溶接部の溶け込み量
のばらつきの発生が避けられず、そのため、溶接後溶接
状態の確認を行なわなければならないという問題があっ
た。そして、とくに４組も設けられた溶接ユニット９０
のそれぞれにおいて上記位置合わせが必要となるため手
数がかかり、しかも多機種にわたるトルクコンバータの
生産においては、ワークごとに治具Ｊの取り替えも必要
となる。したがって、生産シフト毎に段取り替えが頻繁
に発生し、工数が増大するという問題がある。したがっ
て本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高い位置合わせ
精度を得ながら、しかもその位置合わせ作業が低減され
る溶接装置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】このため、本発明は、ト
ーチを備えてワークの外周を溶接する溶接装置であっ
て、ワークをセンタリングして載置するテーブルと、こ
のテーブルと相対移動可能に対向して設けられた押さえ
装置からなり、テーブルと押さえ装置間にワークをクラ
ンプするクランプ手段と、第１のモータを備えトーチの
高さ位置を調整する高さ位置調整手段と、第２のモータ
を備えトーチの径位置を調整する径位置調整手段と、設
定データ入力手段を有しその入力データに基づき上記第
１および第２のモータを制御する制御手段とを有するも
のとした。

【００１１】

【作用】高さ位置調整手段と径位置調整手段とが設けら
れ、高さ位置調整手段と径位置調整手段の各モータが、
それぞれ制御手段により駆動されるから、制御手段に入
力された設定データに対応した溶接位置にトーチが自動
的に位置決めされる。目視による位置調整が不要とな
り、高い精度で位置決めされる。また、異なるワークに
ついても、その設定データを入力するだけで済み、治具
の取り替えなどが不要である。

【００１２】

【実施例】図１は、トルクコンバータアセンブリをワー
クとした本発明の実施例を示す。ロアベース１上には、
従来と同じく、回転テーブル１１とこれを上下方向の回
転軸周りに駆動するテーブル駆動装置１２からなる回転
テーブル装置１０が設置されている。図示しないコラム
を介してロアベース１と固定された関係にあるアッパベ
ース２には、回転テーブル装置１０に対向して、上下方
向に移動可能のユニットブロック２０が設けられてい
る。

【００１３】ユニットブロック２０は、そのユニットベ
ース２１にワーク押さえ装置３０と、ワーク押さえ装置
３０を囲んで周上等間隔に４組の溶接ユニット４０が取
り付けられている。なお、簡単のため図には２組の溶接
ユニットのみ示してある。ユニットブロック２０のユニ
ットベース２１は、アッパベース２に固定されたシリン
ダ２２から延びるロッド２３に結合されるとともに、ユ
ニットベース２１からは、同じくアッパベース２に固定
されたガイドシリンダ２４、２６に案内されるガイドロ
ッド２５、２７が延びている。これにより、シリンダ２
２への油圧制御により、ユニットブロック２０はガイド
シリンダ２４、２６に案内されて上下移動する。ガイド
ロッド２５、２７の上端は横バー２８で連結されてい
る。

【００１４】アッパベース２にはまた、シリンダ２２に
そって上方へ延びるコラム４が設けられ、このコラム４
に、高さ位置調整装置５０が設けられている。高さ位置
調整装置５０はボールねじ５２を駆動するパルスモータ
５１と、ボールねじ５２と螺合するボールナット５３か
ら構成され、パルスモータ５１で駆動回転されるボール
ねじ５２がボールナット５３により上下移動するように
なっている。ボールねじ５２の上端はガイドロッドの横
バー２８に対向して当接可能となっており、ガイドロッ
ド２５、２７に対するストッパを構成している。ボール
ねじ５２にはロータリエンコーダ５４が付設され、ボー
ルねじ５２の回転量、したがってボールねじの変位量信
号が得られるようになっている。

【００１５】回転テーブル１１には、図示省略した搬送
装置によりトルクコンバータアセンブリＷが運ばれて載
置され、このトルクコンバータアセンブリは、上方から
下降されるユニットブロック２０のワーク押さえ装置３
０により押さえられて固定される。とくに図示しないが
回転テーブル１１には、従来と同様にコンバータカバー
Ｗ１の底面から突出するパイロットボスＷＰと嵌合する
センタブッシュ１３が取り付けられ、回転テーブル１１
に載置されるワークのセンタリングが行なわれる。

【００１６】ワーク押さえ装置３０は、ユニットベース
２１に固定されたベースコラム３３に対して、図示省略
したスピンドルにより回転自由の回転基板３１と、回転
基板に加圧用スプリングユニット３６を介して支持され
たワーク押さえ面板３２を備えている。ワーク押さえ面
板３２には回転軸上に一致させて下方へ延びるロッド３
５が設けられている。なお、このワーク押さえ装置３０
は、治具Ｊのかわりに、通常交換の必要がないロッド３
５が設けられている点が相違するだけで、その他は従来
例におけるワーク押さえ装置８０と同じである。溶接ユ
ニット４０は、径位置調整装置４２と、径位置調整装置
にブラケット４７を介して取り付けられたトーチ４５か
ら構成されている。

【００１７】径位置調整装置４２は、パルスモータ４３
により駆動する公知のねじ送り機構を備えて、回転テー
ブル１１の回転軸に対するトーチ４５の径方向の位置調
整を行なう。すなわち、とくに図示しないが、ボールね
じを径方向に配し、パルスモータ４３によりボールねじ
を駆動回転させることにより、ボールねじ上に螺合する
ボールナットが径方向に移動するように構成され、この
ボールナット側に上記ブラケット４７が取り付けられて
いる。ボールねじにはロータリエンコーダ４４が付設さ
れ、ボールねじの回転量、したがってボールナットの変
位量信号が得られるようになっている。

【００１８】図２に示すように、上記高さ位置調整装置
５０および径位置調整装置４２を制御するため、制御装
置６０にはマイクロプロセサによる多段設定加減算カウ
ンタ６１が設けられ、これに基づいて高さ位置調整装置
５０および径位置調整装置４２のそれぞれのパルスモー
タ５１、４３へ駆動指令を送り、各ロータリエンコーダ
５４、４４からの変位量信号を入力しながら、フィード
バック制御されるようになっている。多段設定加減算カ
ウンタ６１にはデータ入力部６２から設定データが入力
される。

【００１９】本実施例は以上のように構成され、トルク
コンバータの外周溶接にあたっては、加工される機種毎
のトルクコンバータアセンブリに対応して、溶接時のト
ーチ４５の高さおよび径方向の位置データが制御装置６
０に設定データとして入力される。これにより、まず高
さ位置調整装置５０が駆動され、そのボールねじ５２の
上端が所定位置にセットされる。そして、回転テーブル
１１上にトルクコンバータアセンブリＷをセンタリング
させて載置し、そのあとシリンダ２２への油圧制御によ
りユニットブロック２０を下降させる。

【００２０】ユニットブロック２０が下降すると、ワー
ク押さえ面板３２のロッド３５がトルクコンバータアセ
ンブリのインペラスリーブ中心穴から内部へ進入する。
その後ワーク押さえ面板３２がトルクコンバータアセン
ブリＷの上面に当接する。この状態で、高さ位置調整装
置５０におけるボールねじの上端５２とガイドロッドの
横バー２８との間には、間隙が残っている。そして、こ
のあとさらにボールねじ５２の上端がガイドロッドの横
バー２８に当接するまで下降させることにより、トルク
コンバータアセンブリＷには変位した加圧用スプリング
ユニット３６により押圧力がかかって、回転テーブル１
１上にクランプされる。なおこの間万一インペラとコン
バータカバー間に不整合が発生するようなことがあって
も、ワーク押さえ面板３２からのロッド３５がトルクコ
ンバータアセンブリＷ内に延びているから、回転テーブ
ル１１上からの脱落落下が防止される。

【００２１】この状態で、上記のボールねじ５２の上端
所定位置に基づいて、ユニットベース２１に取り付けら
れた溶接ユニットのトーチ４５の高さは、ワークのトル
クコンバータアセンブリの溶接位置に一致する。あわせ
て、制御装置６０からの信号で径位置調整装置４２のパ
ルスモータ４３が駆動され、そのボールねじが回転され
ることにより、トーチ４５の径方向位置がトルクコンバ
ータアセンブリＷの溶接位置に対する所定位置に位置決
めされる。トーチ４５が位置決めされると、回転テーブ
ル１１を回転させながらトーチによる溶接が行なわれ
る。このような溶接ユニット４０が等間隔に４組設けら
れているので、略１／４回転で全周の溶接が完了する。
この間、ワーク押さえ装置３０ではワーク押さえ面板３
２を支持する回転基板３１がスピンドルにより回転テー
ブル１１の回転に追従し、安定してトルクコンバータア
センブリＷを押さえている。

【００２２】以上のようにこの実施例では、それぞれロ
ータリエンコーダ付設のパルスモータを備える高さ位置
調整装置５０および径位置調整装置４２を設け、マイク
ロプロセサ内蔵の制御装置６０により、これらを制御し
てトーチ４５の位置決めが行なわれるものとしたから、
はじめに制御装置６０に対象ワークに対する位置データ
を入力するだけで済み、従来のような煩雑な手間を要せ
ず、しかも目視による位置調整に比較して格段に高い精
度で位置決めされるから、溶接部の溶け込み量のばらつ
きもなく、溶接後の確認も不要となる。そして、多機種
にわたるトルクコンバータの生産においても、治具の取
り替えも不要で大幅に工数が低減する。なお、上記実施
例ではトルクコンバータアセンブリ内に延びるロッド３
５がワーク押さえ面板３２に設けられているものとした
が、ロッドは回転基板３１から延びるものとしてもよ
い。

【００２３】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、トーチを備え
てワークの外周を溶接する溶接装置において、それぞれ
モータを有するトーチの高さ位置調整手段と径位置調整
手段とを設け、高さ位置調整手段と径位置調整手段の各
モータが、それぞれ制御手段により設定データに対応し
て駆動されるものとしたから、所定の溶接位置にトーチ
が自動的に位置決めされる。これにより、目視と手作業
による位置調整が不要となり、手間がかからずしかも格
段に高い精度で位置決めされるから、溶接部の溶け込み
量のばらつきもなく、溶接後の確認も不要となるという
効果がある。そして、多種類のワークの溶接において
も、設定データを入力するだけで済み、治具の取り替え
も不要で大幅に工数が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】実施例における制御装置を示す図である。

【図３】従来例を示す図である。

【図４】従来例におけるユニットブロックおよび回転テ
ーブル部分の詳細を示す図である。

【符号の説明】

１ロアベース２アッパベース４コラム１０回転テーブル装置１１回転テーブル１２テーブル駆動装置１３センタブッシュ２０ユニットブロック２１ユニットベース２２シリンダ２３ロッド２４、２６ガイドシリンダ２５、２７ガイドロッド２８横バー３０ワーク押さえ装置３１回転基板３２ワーク押さえ面板３３ベースコラム３４スピンドル３５ロッド３６加圧用スプリングユニット３７シャフト３８筒部３９スプリング４０溶接ユニット４２径位置調整装置４３パルスモータ４４ロータリエンコーダ４５トーチ４７ブラケット５０高さ位置調整装置５１パルスモータ５２ボールねじ５３ボールナット５４ロータリエンコーダ６０制御装置６１多段設定加減算カウンタ６２データ入力部７０ユニットブロック７１ユニットベース７２シリンダ７３ロッド７４ガイドシリンダ７５ガイドロッド８０ワーク押さえ装置９０溶接ユニット９１位置調整装置９２、９３送りハンドル９７トーチ９８ブラケットＪ治具ＷトルクコンバータアセンブリＷ１コンバータカバーＷ２インペラＷＰパイロットボス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トーチを備えてワークの外周を溶接する
溶接装置であって、ワークをセンタリングして載置する
テーブルと、該テーブルと相対移動可能に対向して設け
られた押さえ装置からなり、前記テーブルと押さえ装置
間に前記ワークをクランプするクランプ手段と、第１の
モータを備え前記トーチの高さ位置を調整する高さ位置
調整手段と、第２のモータを備え前記トーチの径位置を
調整する径位置調整手段と、設定データ入力手段を有し
前記入力データに基づき前記第１および第２のモータを
制御する制御手段とを有することを特徴とする溶接装
置。
【請求項２】前記トーチが前記押さえ装置と一体に上
下移動可能とされ、前記高さ位置調整手段は、前記押さ
え装置の移動位置を規定するものであることを特徴とす
る請求項１記載の溶接装置。
【請求項３】前記径位置調整手段は、ボールねじとボ
ールナットを有するねじ送り機構を備え、前記第２のモ
ータで前記ボールねじを回転駆動し、前記ボールナット
に前記トーチが連結されていることを特徴とする請求項
１または２記載の溶接装置。
【請求項４】前記トーチが前記ワークの周囲に等間隔
で複数設けられ、前記径位置調整手段が前記複数のトー
チのそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項
１、２または３記載の溶接装置。
【請求項５】前記ワークがトルクコンバータアセンブ
リであって、前記テーブルは前記トルクコンバータアセ
ンブリのパイロットボス部でセンタリングするものであ
ることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の溶
接装置。