JPH0318549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用プロペラシヤフトにバラン
シング用ピース（金属片）を溶接するためのバラ
ンシングマシン用溶接装置の改良に関する。

（従来の技術） 自動車用プロペラシヤフトは、高速回転の安全
を期すため、全体の重量バランス精度を必要とす
る。

プロペラシヤフトの重量バランスを修正するた
めには、バランシングマシンでプロペラシヤフト
を支持し、これを高速回転させてその偏心を測定
しながら、その場でバランシングマシンに組込ま
れた複数の溶接ガンによつて適当な重さのバラン
シング用ピースをプロペラシヤフトの適当な位置
に溶接する方法が採られている。

これまでのバランシングマシンによる溶接方法
には、予めバランシング用ピースをプロペラシヤ
フトの上に乗せた状態でこれを上下から一対の電
極間で挟み込んで溶接するいわゆる『上置きタイ
プ』の溶接ガンと、予めバランシング用ピースを
下部電極の上に乗せた状態で、これをプロペラシ
ヤフトの下側に上下から一対の電極間で挟み込ん
で溶接する『下置きタイプ』の溶接ガンとが実用
に共されてきた。

従来、この種の上置きタイプと下置きタイプの
溶接機には、たとえば特公昭54−27183号公報及
び特公昭54−27184号公報「プロペラシヤフトの
釣合片溶接装置」に記載されたものがある。

すなわち、ここに記載された下置きタイプの溶
接機は、水平方向に配設されたガイドレールに沿
つて移動するフレームに対し、加圧シリンダ本体
を昇降自在に取付け、加圧シリンダのロツドには
上部電極を、また加圧シリンダ本体と一体のアー
ムには、下部電極を相対向して取付け、加圧シリ
ンダのロツドとフレームとの間に設けられた上部
電極位置調節機構により、予め上部電極の下降位
置を調節して上部電極がちようどプロペラシヤフ
トの上面で停止するよう構成されたもので、上部
電極がプロペラシヤフトの上面に当接すると、プ
ロペラシヤフトを押圧する反力でシリンダ本体が
上向に向けて動き、その下部電極の上昇でバラン
シング用ピースをプロペラシヤフトの下面に押圧
し、上部及び下部電極間に溶接電流を流して両者
を加圧溶接するのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来のものは、専用機
であるため１台で下置きタイプから上置きタイプ
に用途に応じてその構造を簡単に変えることがで
きないほか、上部電極位置調節機械により予めシ
リンダロツドの下降位置を調整して上部電極を所
定の下降位置で停止させる構造であるため、次の
ような改善すべき配慮が必要であつた。

すなわち、この種の下置きタイプのものは、第
５図のＡ〜Ｃに示すように、予めバランシングマ
シンによつて所定位置に支持されたプロペラシヤ
フトに対し、その上下から上部電極E₁とバラン
シング用ピースＰを載置した下部電極E₂とを対
向せしめ、シリンダロツトを下降して上部電極を
プロペラシヤフトの上面に当接する位置で停止さ
せることになるが、実際問題として上部電極をプ
ロペラシヤフトに力が掛らないように、予め上部
電極停止位置を調整し、うまくプロペラシヤフト
の上面で停止させることはかなりむづかしく、た
とえばプロペラシヤフトの径のバラツキがあつた
り、あるいは当然電極が消耗したりすると、たと
えば、第５図のＢに示すように、上部電極とプロ
ペラシヤフト上面との間にスキ間ｅができ、この
まま溶接加圧に入ると同図Ｃのように無理な力が
かかりバランシングマシンを変形させたり破損す
る恐れがあり、これを解決するためにはさらに改
善すべき余地が残されていた。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は、上記の問題を解決するため
に開発したもので、自動車用プロペラシヤフトを
バランシングマシンに設置して、これを高速回転
し、その偏心を測定しながらバランシング用ピー
スをプロペラシヤフトの適当簡所に電極を介して
加圧溶接する装置であつて、該装置は加圧シリン
ダのピストンロツドの先端に、プロペラシヤフト
の上面に当接する上部電極を、また加圧シリンダ
本体と一体に固定されたガンアームの先端にはプ
ロペラシヤフトの下面に当接する下部電極を、そ
れぞれ相対向して固着してなる溶接ガンを有して
おり、この溶接ガンは、水平方向に架設した固定
レールに沿つて移動する支持台に、ガイド機構を
介して垂直方向に動き得るように、また固定レー
ルに対し直角方向にもスイング可能なように支持
されており、しかも上記支持台とガイド機構との
間には、上部電極または下部電極をプロペラシヤ
フトの表面に溶接ガン全体の自重を支持しながら
タツチさせる電極昇降機構を装設してなるもので
ある。

（作用） そして本発明は、溶接ガン全体の重量を電極昇
降機構により支えながら、溶接ガン全体を移動し
て、一方の電極を他方の電極に先がけてプロペラ
シヤフトの表面に力を掛けず確実にソフトタツチ
することができるから、バランシングマシンを変
形したり、破損を防止し、部品精度の向上を図る
と共に、上記昇降機構を加圧シリンダのピストン
ロツド側あるいはアーム側に当接ないしは結合す
ることで、溶接ガンを上置きタイプと下置きタイ
プとに用途に応じて簡単に構造を変えることがで
きる共用形溶接ガンを実現できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図は、本発明溶接装置の全体を示す正面図
である。

本装置の固定レール１は２本の脚柱２，２によ
つて水平方向に延長して支持されている。上記固
定レール１には、水平方向に左右自在に移動し得
る３基の支持台３…が配設されていて、夫々の支
持台の上には、後述するガイド機構５と電極昇降
機構４を介して溶接ガンＧ…が支持されている。
そして固定レール１の後方に水平に支持された架
台６には、溶接トランス７が設置され、この溶接
トランス７と各溶接ガンＧの間は、フレキシブル
なキツクレス式二次ケーブル８を介して接続され
ている。上記溶接ガンＧは、人手によつて軽く操
作できるように、その重量をバランスさせる意味
から、固定レール１の上方において２本の支柱
２′，２′により高さ調整可能に支持されたレール
９を左右に移動できるバランス１０により吊され
ている。

第２図は、本発明溶接装置の具体的な構成例を
示す側面図であり、第３図はその正面図である。

本発明装置は、溶接ガンＧ、ガイド装置５、電
極昇降機構４支持台３等の基本構成からなるもの
である。支持台３は、固定レール１の上端に嵌合
したベアリング１１と、固定レール１の下端両面
に接触する案内ローラ１２，１２を装着したトラ
ベル１３によつて、固定レール上を左右方向に自
在に動き得る。またこの支持台３は、固定レール
１に対し直角イ方向にスイング可能なように、ト
ラベル１３の上部に連結した支持ピン１４を中心
に回動し得る構造になつている。

溶接ガンＧは、加圧シリンダ１５のピストンロ
ツド１６の先端に、上部電極E₁を有し、また加
圧シリンダ１５の本体側に絶縁部材１７を介して
固定されたアーム１８の先端には、下部電極E₂
を有する。相対する上部電極E₁と下部電極E₂の
電極面は、プロペラシヤフトＷの円周面に適合し
た曲率で湾曲に形成されている。従つてプロペラ
シヤフトの径が異なるときは上・下電極は取換え
ることになる。

次に、電極昇降機構４は、支持台３の上部にピ
ストンロツド１９を垂直方向に下げて固定された
昇降用シリンダ２０と、このシリンダのピストン
ロツド２１の先端に、スプリング２２を内蔵した
フローテイング装置２３を介して連結したガイド
ロツド２４とを備え、支持台３に固定した軸受け
２５，２５を上記ガイドロツト２４が貫通し、し
かも上記ガイドロツド２４の下端に固着した支持
腕２６が加圧シリンダ１５のピストンロツド１６
に固着した接触片２７の下側に当接し、ガイド装
置５によつて支持された溶接ガン全体のほゞ100
Kg近い重量を支える構造になつている。

上記フローテイング装置２３は第４図に示すよ
うに、ガイドロツド２４のＴ形頭部２８が、昇降
用シリンダ２０のピストンロツド２１先端に螺着
した連結具４１の内部に挿入されており、しかも
この連結具４１の内部には、ガイドロツド２４の
外周を取り巻くようにスプリングＳが挿入されて
いて、たとえば上部電極E₁を所定の停止位置か
ら１mm押し下げた場合でもプロペラシヤフトには
２Kgの力しかかからないように、このスプリング
Ｓには上向きの力が働くようになされている。

また逆にプロペラシヤフトの径のバラツキによ
つて上部電極とプロペラシヤフトの間にスキ間が
生じても、これを吸収することができる。

上記ガイド装置５は、加圧シリンダ１５の本体
上部と下部とに固定されたブラケツト２９，２９
の先端に、軸受け３０，３０が固着され、この軸
受け３０，３０に上記ガイドロツド２４が貫通す
ると共に、上記ブラケツト２９，２９の間に連結
したスライド棒３１が支持台３に固着された軸受
け３２を貫通して溶接ガン全体を上下方向にガイ
ドし得る構造になつている。

上部電極E₁と下部電極E₂の開口側には、安全
用ノツク装置３３が装備されている。この安全用
ノツク装置３３は、加圧シリンダ１５の本体側に
固着されたシリンダ３４と、加圧シリンダ１のア
ーム先端に取着した連結具３６とを備え、ピスト
ンロツド３５の先端部を連結具３６に挿入するこ
とで、上・下電極間の開口部３７を閉じ、上・下
電極間に挿入されたプロペラシヤフトＷの高速回
転による作業中の安全を図ることができる。

ハンドル３８は、時計方向に回すことによりト
ラベル１３の左右方向の移動を固定し、ハンドル
３９は支持台３のスイング方向の移動を固定する
ものである。４０は、各電極E₁，E₂間の電流通
電経路を形成し、二次ケーブル８に接続される正
負一対の導体である。

以下、作用動作を説明する。

まず、安全用ノツク装置３３、上部電極E₁及
び下部電極E₂を開放した状態でプロペラシヤフ
トＷをバランシングマシンにセツトする。バラン
シングマシンでプロペラシヤフトを高速回転し、
その偏心を測定し、その測定結果により重量バラ
ンスを修正するためにプロペラシヤフトの適当箇
所に溶接ガンＧを移動させ下部電極E₂の上にバ
ラシング用ピースＰをセツトし、溶接前の準備を
完了する（第６図Ａ参照）。

溶接する場合は、電極昇降機構４の昇降用シリ
ンダ２０を作動し、ガイドロツド２４の支持腕２
６を、加圧シリンダ１５のピストンロツドに固着
された接触片２７の下側に引掛けた状態で、溶接
ガンＧのほゞ全重量を支えながら下降する。

この時、上部電極E₁と下部電極E₂は開放した
状態で下がり、上部電極E₁がプロペラシヤフト
Ｗの上面に当接すると同時に昇降用シリンダ２０
のストロークエンドで停止する（第６図Ｂ参照）。
かくして、加圧シリンダ１５の加圧室にエアーを
供給し、上部電極E₂を押圧すると、上部電極は
動けずプロペラシヤフトＷからの押圧反力が溶接
ガンＧ全体に作用し、したがつてアーム１８が上
方に向けて押し上げられる結果、下部電極E₂が
上昇し、プロペラシヤフトＷ及びバランシング用
ピースＰを上下から両電極E₁，E₂で挟持し、な
おもこの状態で加圧シリンダ１５の加圧が続けら
れると、溶接に必要な加圧力までプロペラシヤフ
トの上下から均一に加圧され、同時に両電極E₁，
E₂間に電流を通流し、プロペラシヤフトの下面
にバランシング用ピースが溶接される（第６図Ｃ
参照）。このようにバランシングマシンによるプ
ロペラシヤフトの偏心を測定しながら、その都度
バランス修正のための溶接作業を、その場で遂行
することになる。

溶接完了後は、上・下部電極、安全用ノツク装
置３３などすべてが開放され、次のプロペラシヤ
フトのバランス測定と重量補正の準備に入るため
に、全装置が元の状態に戻される。

上記の溶接操作において、たとえ上部電極E₁
がプロペラシヤフトを１mm若しくは２mm程度押し
下げるようなことがあつても、それは弾力のフロ
ーテイング作用によりバランシングマシンに対し
てわずかな力２Kgないし４Kgしか働かせないた
め、被溶接物が変形したり歪を生ずるようなこと
がなく、確実にソフトタツチできるし、たとえプ
ロペラシヤフトの径のバラツキがあつたとして
も、上部電極とプロペラシヤフトとの間に生じる
スキ間は、フローテイング装置の弾力によつて吸
収され、上部電極をプロペラシヤフトにソフトタ
ツチすることができる。

（他の実施例） なお、上述の実施例においては、下置きタイプ
のバランシングマシン用溶接装置を代表例として
説明したが、本発明の基本原理はこれに限定され
るものではなく、たとえば第７図に示すように、
電極昇降機構２０のガイドロツド２４に固着した
支持腕２６を、アームに固着した接触片２７に当
接し、若しくは結合させる構造にすれば、直ちに
下置きタイプの溶接装置を上置きタイプの溶接装
置として使うことができる。この場合、バランシ
ング用ピースは、上部電極E₁の直下に位置する
プロペラシヤフトの上面にセツトし、上部電極の
加圧に先がけ電極昇降機構２０が溶接ガン全体を
上昇させ、下部電極E₂をプロペラシヤフトの下
側にソフトタツチすることになる。

（発明の効果） 以上、本発明は自動車用プロペラシヤフトとバ
ランシング用ピースを溶接する装置において、溶
接ガン全体の自重を支持しながら、上部電極また
は下部電極をプロペラシヤフトの表面にソフトタ
ツチさせる電極昇降機構を装備したことにより、
用途に応じて上置きタイプと下置きタイプの２種
共用形のバランシング用溶接装置が簡単な仕組で
実現できるほか、電極面の消耗あるいはプロペラ
シヤフトの径のバラツキ等によりプロペラシヤフ
トと電極間にわずかなスキ間が生じた場合や、電
極が所定の停止位置よりわずかにはずれてプロペ
ラシヤフトがたわむ場合があつても、プロペラシ
ヤフトにはある一定以上の無理な力がかからない
ように、弾力のフローテイング作用によりこれを
吸収することができるので、常に電極を確実にプ
ロペラシヤフトにソフトタツチすることができ、
バランシングマシンのひずみや変形もしくは破損
等を防止でき、部品精度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる溶接装置の一実施例
を示す全体正面図。第２図は、本発明装置の下置
きタイプの具体的な構成例を示す側面図。第３図
は、同じく正面図。第４図は、フローテイング装
置の内部構造の一例を示す要部断面図。第５図は
従来の下置きタイプの溶接装置の動作を示す説明
図。第６図は本発明装置の動作を示す説明図。第
７図は、本発明装置にかかる下置きタイプを上置
タイプに構造変更する場合の実施例を示す側面
図。 〔符号の説明〕、１……固定レール、３……支
持台、４……電極昇降機構、５……ガイド装置、
１５……加圧シリンダ、１６……ピストンロツ
ド、１８……ガンアーム、E₁……上部電極、E₂
……下部電極、Ｇ……溶接ガン、Ｐ……バランシ
ング用ピース、Ｗ……プロペラシヤフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車用プロペラシヤフトをバランシングマ
   シンに設置して、これを高速回転し、その偏心を
   測定しながらバランシング用ピースをプロペラシ
   ヤフトの適当箇所に電極を介して加圧溶接する装
   置であつて、該装置は加圧シリンダのピストンロ
   ツドの先端に、プロペラシヤフトの上面に当接す
   る上部電極を、また加圧シリンダ本体と一体に固
   定されたガンアームの先端には、プロペラシヤフ
   トの下面に当接する下部電極を、それぞれ相対向
   して固着してなる溶接ガンを有しており、この溶
   接ガンは、水平方向に架設した固定レールに沿つ
   て移動する支持台に、ガイド機構を介して垂直方
   向に動き得るように支持されており、しかも上記
   支持台とガイド機構の間には、上部電極または下
   部電極をプロペラシヤフトの表面に溶接ガン全体
   の自重を支持しながら、タツチさせる電極昇降機
   構を装設してなるバランシングマシン用溶接装
   置。