JPS6167575A - 縦スリツト付き中空円筒素材を突合せ溶接にて輪状素材に加工する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、素材の縦スリットの互いに対向する端縁を
押着させる手段と、この縦スリットに隣接する素材部分
を把持しかつ溶接電流を供給するためにこの素材部分に
配される複数の取付は具とを存し、これらの取付は具は
溶接電源に接続されかつ素材をその外周面にて支持する
ための固定ジョーと、この固定ジョーに対して離接が自
在でかつ素材にその内周面にて接するための可動ジョー
とを存する縦スリット付き中空円筒素材を突合−ヒ溶接
にて輪状素材に加工する装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、素材の縦スリットの互いに対向する端縁を
押着させる手段や、この縦スリットに隣接する素材部分
を把持するための取付は具などから構成された縦スリッ
ト付きの中空円筒素材を突合せ溶接にて輪状素材に加工
する装置において、上記取付は具に上記素材の軸方向両
側から素材の内周面に向けて旋回可能な可動ジョーを設
けると共に、取付は具の一方を溶接電源に接続すること
により、上記押着手段の押着力や、上記取付は具の把持
力に起因する溶接中及び後における装置の弾性変形を防
止すると共に、素材の装置への搬入、搬出方向を素材軸
に対して交叉させ得るようにしたものである。

〔従来の技術〕

例えば米国特許明細書第２７１３６２６号に開示された
装置では、取付は具のそれぞれは各１個の可動ジョーを
有する。またこの可動ジョーは、連合する固定ジョーと
共に一種の鰐口を形成し、素材はこの鰐口に、素材自身
の軸線方向と平行に挿入される。

次にこの発明の加工装置に似ているが余り本発明とは縁
のない装置が、英国特許明細書箱１５．５６５６号に開
示されていることを念のために指ｈ７しておく。なおこ
の装置は、上記明細書に記載の生産ラインに属する幾つ
かのステーションのうらの１つとなっている。

この生産ラインでは正確な長さに切断された帯板片が第
１ステーシヨンに送られ、そこで帯板片は、曲げ加工に
より縦スリット付きの素材にされる。なお第１ステーシ
ヨンで片側のみを固定された案内心棒が、この生産ライ
ンの全ステーション−にわたって延び、素材は周期的に
往復動する）［ふ１み具により上記案内心棒に沿ってス
テーションからステーションへとその軸方向に漸次法ら
れる。

この生産ラインの第２ステーシヨンは型押ステーション
であり、当面の係わりで興味のあるのは、スタンプ・グ
イあるいはプレス・ダイの相手工具も型押ステーション
の高さで前記案内心棒に固定しである点である。

次に第３ステーシヨンは溶接ステーションであり、（そ
れを単独で見る限り）前述の類似装置に似ている。しか
しこの溶接ステーションにおける固定ジョーは案内心棒
に固着され、また可動ジョーは、素材の縦スリ、トに隣
接する端縁部をその外周面から押圧している。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述した従来の此の種加工装置では、可
動ジョーをこれと連合する固定ジョーに向けて送る運動
は旋回運動であり、その接触圧をクランプ面全体にわた
って常に一様にすることは容易でない。このため溶接電
流はさまざまな接触抵抗を克服せねばならず、また溶接
継手近傍が局部的に加熱されることがあってあまり望ま
しくない。

更に素材は、軸方向運動によってジョー間に持ち込まれ
、またこれとは逆に軸方向に移動されて再びジョー間か
ら取出さねばならないので、従来の加工装置では、工作
物を加工装置に搬入又は搬出する手段は手によるか、あ
るいはかなりの技術的支出を伴う手段によってのみ実現
可能である。

すなわち若し従来の装置を自動運転に変更したいときは
、ロボットのような素材搬入、搬出装置が必要になるだ
ろう。

そこでこの発明は、クランプ力が素材のＯｍ　８％部に
事実上均一に分布し、また加工素材が、常に同一方向に
単純に断続駆動されるコンヘアによって装置に搬入、搬
出され得る加工装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、素材の縦スリットの互いに対向する端縁を押
着させる手段と、この縦スリットに隣接する素材部分を
把持しかつ溶接電流を供給するためにこの素材部分に配
される複数の取付は具とを有し、これらの取付は具は溶
接電流に接続されかつ素材をその外周面にて支持するた
めの固定ジョーと、この固定ジョーに対して離接が自在
でかつ素材にその内周面にて接するための可動ジョーと
を存する溶接加工装置において、各可動ジョーは素材の
軸方向両側から素材の内周面に向けて鋏のように旋回可
能な２個の要素ジョーから成ると共に、前記旋回運動は
前記可動ジョーと連合する前記固定ジョーのほぼ直線的
な運動とは独立であるように縦スリット付き中空円筒素
材を突合せ溶接にて輪状素材に加工する装置を構成した
。

〔作用］ 従って固定ジョーの寸法及び剛性は、いずれにしても素
材片の寸法によって制限を受けることがない。また可動
ジョーは、２個の合目的的に対称に構成された要素ジョ
ーを有し、これらの要素ジョーは、素材内にこの素材の
軸方向両側から旋回侵入させることができ、次いで固定
ジョーのほぼ直線的な運動によって移動させることがで
きる。

！＋１１マｌ−め氾１１柄ス壬ｌ占払Ｉプ出ヂ手杆士も
Ｉ干溶接加工された輪状素材は、要素ジョーが開放状態
にあると、自由に加工装置に挿入または取出しすること
ができる。従って素材をその軸方向に交叉するごとく装
置に搬入、搬出させることができる。次に要素ジョーが
クランプ状態にあるとき、クランプ圧は均一にまたほぼ
対称に分布することになる。

〔実施例〕

以下第１図〜第４図を参照して、本発明を適用した１実
施例を述べる。

第１図及び第２図に示した装置１０に見られるように、
素材１１はすでに装置１０内にあり、この素材１１は輪
状素材の製造で一般にそうであるように、実質的に縦ス
リー／　ト付きの中空円筒形状（図で縦スリットは見る
ことができない）であり、縦スリットに隣接する素材１
１の端縁部は多少偏平になっている。

この素材１１は図示を省略した運搬装置によって素材１
１の軸方向と交叉する方向にかつ個々に装置１０に供給
され、また第３図に示したように等間隔で再び装置から
搬出される。

第３図、第４図から明らかなように、装置の主要部は電
源を除き、その縦スリットを通る素材１１の直径面、す
なわち第３図のＩ−Ｉ線を通り第３図と直交する平面に
関していわば対称に構成されている。同様に装置の主要
部は、更に第１図、第２図に符号Ｅにて表した対称平面
に関して対称に構成されていることは第１図、第２図か
ら明らかである。

本装置ＩＯはまず２個の取付は具１２．１３（第３図）
を有し、各取付は具は素材１１の縦スリットに隣接する
各端縁部のそれぞれを把持する。

なお図から更に明らかとなるように、取付は具１２．１
３は溶接前、溶接中及び溶接後に素材１１の縦スリット
の端縁を互いに押着させる手段の一部ともなる。

上記取付は具１２．１３は剛な支持枠１４．１５をそれ
ぞれ有し、その各上端にそれぞれ平らな固定ジョー１６
．１７が嵌着されている。なおこれらの固定ジョー１６
．１７は支持枠１４．１５及び可撓性導体１８．１９を
介して溶接電源２２の出力端子２０．２１に接続されて
いる。

また２本の剛な軸２３．２４が各支持枠１４．１５を貫
通している（第１図）。これらの輔２３．２４は、径を
異にするさまざまな部分からなり、例えば第３図でのみ
見ることのできる軸２４の中央部分２５は、ブツシュ２
６内で支持枠１５に回転自在に支承されている。なお支
持枠１５内の軸２３についても同じことがいえる。同様
に支持枠１４の場合も、２本の軸がこの支持枠１４を貫
通し、これらの軸、すなわちすでに述べた軸２３．２４
と同様に形成されるこれらの軸は、断面１−■に関して
軸２３．２４と対称に配置されている。

ところで軸２４の中央部分２５の対称平面Ｉ−■に近い
端には、この中央部分２５の軸心と平行に偏心部分２７
が一体となって続いている。そしてこの偏心部分２７上
にはＣ形の要素ジョー２９の一端がブツシュ２８を介し
て揺動自在に取付けられている。またこの要素ジョー２
９．は、他端３１に固定ジョー１７と補完し合うクラン
プ部分３２を備えている。さらにこの要素ジ５１−２９
と対をなす要素ジョー３４が、Ｅ平面に関して対称に構
成され、この要素ジョー３４は前記偏心部分２７と同じ
く、軸心２３の偏心部分３３上で揺動自在に支承されて
いる。かくして２つの要素ジョー２９．３４が合わされ
て１つの可動ジョーとなり、固定ジョー１７と協働する
。

同様に２個の要素ジョー３５．３Ｇから成る可動ジョー
がなお固定ジョー１６と協働する（第２図）。この要素
ジョー３５．３６は、要素ジョー２９．３４と全（同一
に構成され、支持枠１４を貫通する２木の軸の対応する
偏心部分によって揺動自在に支承されている。

要素ジョー２９．３４は、まず素材１１の軸心方向両側
から素材１１内に旋回進入可能であり、またこの旋回進
入位置から再び旋回脱出可能であることは第１図から知
ることができる。なお第１図で要素ジョー２９は旋回脱
出位置にあり、またンブ位置にはない。またすべての要
素ジョー２９．３４及び３５．３６の旋回運動は、はぼ
同時に起きることを指摘しておく。

ところで上記旋回運動を実現するために、要素ジョー２
９．３４はビン３７．３８を介して好ましくは往復動式
水圧装置４１．４２のピストン棒３９．４０の端に、ま
た水圧装置４１．４２のシリンダ４３．４４はビン４５
．４６を介して支持枠１５の下端に枢着させである。な
お水圧装置４１．４２は、図示を省略した管路及び制御
弁を経て、同様に図示を省略した圧力発生源に連結しで
ある。

第２図、第３図から明らかなように、前記偏心部分２７
とは逆端の側になる軸２４　（及び残り３本発明の軸）
の端部４７　（第３図）には、剛なアーム４８．４９　
（第２図）がキーを用いて取付けである。またこれらの
アーム４８．４９の自由端には、ビン５０．５１を介し
て更に別の往復動式水圧装置５４．５５のピストン棒５
２．５３がビン結合され、またシリンダ５６．５７は、
ビン５８．５ｑを介ｔ７て支持枠−第２図では支持枠１
４−の下端に枢着されている。なお上記水圧装置５４．
５５も、図示を省略した圧力管及び制御弁を経て圧力発
生源に接続されている。

かくして水圧装置５４．５５に圧力が加わると、ピスト
ン棒５２．５３は第２図にピストン棒５２との関係で示
した休息位置くそこでは要素ジョー３６がまだクランプ
位置に達していないのだが、その位置）から、第２図に
ピストン棒５３との関係で示した位置へと伸びる。従っ
て対応する軸は、各軸にくさびで固定されたアーム４８
．４９を介して回動され、偏心部分２７．３３が下方に
旋回する。そしてこの偏心部分に連結された要素ジョー
が附属の固定ジョーの方に送られ、これによって対応す
る素材の端縁部がしっかりとクランプされる。

次に第１図、第３図から明らかなように、支持枠１４．
１５はその下端部をブツシュ６０．６１；６２．６３を
介して軸６８の端部６４．６５；６６．６７にそれぞれ
支持されている。またこの軸６８は、ベースプレート７
０から上方に突出させた軸受台６９に回転自在に支承さ
れている。さらに軸６８には、その中央に２個のアーム
７２を備えたブラケット７１がキーを用いて固定されて
いる。またこれらアームには概略を図示しただけの引張
棒７３が結合されている。従って軸６８の回動は、引張
棒７３がその軸方向に移動しない限り防止される。

上記端部６６．６７は軸６８の本体と正確に同軸である
が、支持枠１４を枢支する軸６８の端部６４．６５は、
第３図から明らかなごとく上記端部６６．６７に対して
僅かに偏心している。従って引張棒７３の軸方向への移
動によって、支持枠１４の揺動軸は支持枠１５の揺動軸
に対して容易に調整することができる。

かくして支持枠１４．１５は、これらの支持枠】４．１
５に完全に取付けられた取付は具１２．１３とともに、
特定範囲内で互いに接近しまた互いに離隔するように揺
動することができる。またこの目的のために、支持枠１
４から張り出させたブラケット７４（第２．３図）の両
側には２個の往復動式水圧装置７８．７９のシリンダ７
６．７７（第４図）がピン７５によって結合され、さら
にこれらのピストン棒８０．８１は、共通のピン８２を
介して剛なＵリンク８３に結合されている。

また上記Ｕリンク８３からは、２本の引張棒８４．８５
が延設され、これらの引張棒８４．８５は第１図及び第
２図に示すように、支持枠１４．１５の対応する穴（符
号なし）に遊挿されている。さらにこれらの引張棒８４
．８５の自由端は、第３図及び第４図に示すように支持
枠１５の平面Ｔ−■の側から遠い側で共通のピン８６に
より支持枠１５に結合されている。

さらにピストン棒８０．８１と結合するしリンク８３は
、下方に張り出すブラケット８７を存し、このブラケッ
ト８７に揺り子８８の一端が結合されている。また揺り
子８８の他端は、接合子８９を介して断面Ｔ−１の側か
ら遠い側で支持枠１４に結合されている。

かくして、水圧装置７８．７９のピストン棒８０．８１
を引き込み方向に動かせば、取付は具１２．１３を備え
た両支持枠１４．１５は互いに相対的に揺動し、しかも
この揺動量は、揺り子８８のためにほぼ等量となる。

ところで固定ジョー１６．１７の上方で測定されたこれ
らの揺動量、すなわち素材１１の縦スリットの端縁が互
いに押着されるまでの揺動量は、わずかなミリメータ量
であるにすぎないため、これらの運動は厳密には軸６８
を中心とする円運動でありながら実際は直線運動とみな
すことができる。

装置は以上のようであるから、２つの取付は具１２．１
３で５０を程度の、クランプ力が付与可能である。また
同じ取付は具で約３５ｔの押着力も付与可能である。ま
た固定ジョー１６．１７及びこれと連合する２組の要素
ジョー２９．３４；３５．３６のこの際における弾性撓
みは、これらのノ］にもかかわらず事実上無視すること
ができる。

溶接後に輪状素材は、図示を省略した前記運搬装置によ
って第３図に一点鎖線で示した整形ステーション９０に
送られ、そこで溶接継手の内と外及び周面が機械加工に
よって整形される。またこのようにして仕上げた輪状素
材は、続いて従来のように幾つか圧延ステーションに達
し、上記輪縁の断面がそこでロール成形される。

〔発明の効果〕

本発明は上述のような構成であるから、素材、を把持さ
せない状態の可動ジョーは、素材軸と交叉する方向の素
材の移動を全く妨げるおそれがない。

従って素材を加工装置に搬入、搬出する手段は極めて簡
単なものですみ、加工装置の全面自動化は容易に達成す
ることができる。

また素材を把握する取付具は、その押圧力を接触面の全
面に亘り容易に均一にすることができるから、不規則な
接触抵抗の変化のために溶接電流の制御が困難となった
り、あるいは局部的な高い接触抵抗のために、素材が局
部加熱されたりするおそれが全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、この発明を適用した装置の１実施例
を示すもので、第１図は一方の？　？ノコ−（図で右側
）が素材から旋回脱出し、他方の要素ジョー（図で左側
）が素材に旋回進入して未だクランプ状態にない場合を
示す同上装置の第３図におけるＩ−１線断面図、第２図
は左側の要素ジョーのみがクランプ状態にある一対の要
素ジョーを一部切断して示した同上装置の第３図におけ
るｕ−ｎ線断面図、第３図は第４図のｍ−ｍ綿に沿った
同上装置の縦断面図、第４図は同上装置の平面図である
。 なお図面に用いた符号において、 １１−−−−−−−−・・−一−−−・〜素材１２．１
３−・−・・・−−一−−取付は具１４．１５−・・−
・−・−支持枠 １６．１７−−−−−−・−・・固定ジョー２２−−−
−−−−−−−−−一溶接電源２、ｔ−−−−一・−・
−・−・軸 ２７．３３・−−−−・−・−偏心部分２９．３４．３
５．３６−要素ジョー ４１．４２−−−−−−−−−・・水圧装置４８．４９
−−−−−−−−−−−アーム５４．５５・−・−・−
水圧装置 ６８・・−・−・−・−−−−・−−−一軸７８．７９
−・・−・・−水圧装置 ８０．８ｔ−一−−−・−・ピストン棒８４．８５・−
・−−一−−引張棒 ８８−−−−−−−−−一・・−・−・・揺り子である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、素材１１の縦スリットの互いに対向する端縁を押着
   させる手段１２、１３；７８、７９；８４、８５；８８
   と、この縦スリットに隣接する素材部分を把持しかつ溶
   接電流を供給するためにこの素材部分に配される複数の
   取付け具１２、１３とを有し、 これらの取付け具は溶接電源２２に接続されかつ素材を
   その外周面にて支持するための固定ジョー１６、１７と
   、この固定ジョー１６、１７に対して離接が自在でかつ
   素材にその内周面にて接するための可動ジョーとを有す
   る溶接加工装置において、 各可動ジョーは素材の軸方向両側から素材１１の内周面
   に向けて鋏のように旋回可能な２個の要素ジョー２９、
   ３４；３５、３６から成ると共に、前記旋回運動は前記
   可動ジョーと連合する前記固定ジョー１６、１７のほぼ
   直線的な運動とは独立であることを特徴とする縦スリッ
   ト付き中空円筒素材を突合せ溶接にて輪状素材に加工す
   る装置。 ２、各要素ジョー２９、３４；３５、３６は互いに対称
   の位置関係に配されかつ軸２４、２３の軸線に対して偏
   心する前記軸２４、２３の一部分２７、３３に回転自在
   に取付けられると共に、前記軸２４、２３にはさらに突
   出アーム４８、４９がキーにてそれぞれ固定され、要素
   ジョー２９、３４；３５、３６の固定ジョー１６、１７
   に向かう接近運動を惹き起こすための第１の往復動手段
   ５４、５５が前記アーム４８、４９の端に連結されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の縦ス
   リット付き中空円筒素材を突合せ溶接にて輪状素材に加
   工する装置。 ３、各要素ジョー２９、３４；３５、３６は第２の往復
   動手段４１、４２にそれぞれ連結され、これによって、
   各要素ジョーは軸の偏心部分２７、３３まわりに旋回可
   能であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   の縦スリット付き中空円筒素材を突合せ溶接にて輪状素
   材に加工する装置。 ４、各取付け具１２、１３は固定ジョー及び各２個の要
   素ジョーと共に各支持枠１４、１５に取付けられ、両支
   持枠は要素ジョー２９、３４；３５、３６の前記軸と直
   交する共通の回転軸６８に共に枢支されて互いに離接可
   能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の縦スリット付き中空円筒素材を突合せ溶接にて輪状素
   材に加工する装置。 ５、前記取付け具１２、１３の支持枠１４、１５を共に
   枢支する軸６８は要素ジョー２９、３４；３５、３６を
   旋回可能に支持する軸の部分２７、３３と固定ジョー１
   ６、１７の同一側に配置されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項及び第４項に記載の縦スリット付き
   中空円筒素材を突合せ溶接にて輪状素材に加工する装置
   。 ６、一方の支持枠１４で一端を枢支されたピストン・シ
   リンダ装置７８、７９の可動部分８０、８１は引圧棒８
   ４、８５を介して他方の支持枠１５に連結されると共に
   、一定の位置に支承される揺り子８８を介して上記一方
   の支持枠１４に連結されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項に記載の縦スリット付き中空円筒素材を
   突合せ溶接にて輪状素材に加工する装置。