JPS5918155B2 - 素材リングの溶接継目検出方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、リング溶接する際の突き合せ継目を検出し
て、その継目位置が正確に方向位置づけ ４られた状態
で溶接位置へ自動供給できるようにするための方法及び
その装置に係るもので、さらに詳しく言えば、たとえば
、車輌用フライホイルリングギヤーなどに使用される素
材リングの突き合せ継目の所在位置を、検出バ一などを
用いて検出する際に、その素材リングの切断時に必然的
に生じる切断部の上下段差を利用して、最つとも簡単な
操作で望ましい溶接条件に適う継目間隔を形成して、こ
れを確実に方向位置づけるようにした新奇の溶接継目検
出方法及び機構的に簡素で安価な検出装置を提供するも
のである。

この種の素材リングは、一般に連続してらせん状に巻き
上げられた素材を．個々のリング形に切断して形成され
るのが普通である。

しかしながら、その大部分のものが、切断過程において
上下方向乃至前後方向への喰い違い段差が生じ、ために
一方が他方に対して不規則でかつ不完全な突き合せとな
り、−定の両立した継目間隔が得られない。そこで、こ
のような素材リングの溶接継目を検出してこれを適間隔
の継目に修正し、かつ相互間の突き合せ面を溶接する場
合には、その大半が別工程からコンベヤーまたは他の供
給装置などによつて順次目的の検出装置へ送給される素
材リングを、その内側から検出装置の平面上に備えた複
数の回転ローラで押し当てて、その素材リングに存在す
るわずかな剪断間隙を拡張しつつ回転させ、この間に押
し広げられた継目間隔に検出バ一を内側から押し込むよ
うにして溶接継目の位置決めを行つていたため、これま
でに試みられてきた検出方法では、素材リングに弾性限
界を越えた無理な押圧力が加わるので、著るしくは材料
が変形したり、あるいは一度広げられた継目間隔がその
まま戻らなかつたり、またときとしては、素材リングの
段差が回転ローラに引つかかつたりして、しばしばフラ
ツシユ溶接に適応できる十分な突き合せ幅が得られず、
結果的に望ましい溶接条件を確保することが困難となり
、個々の溶接のばらつきや素材の変形などの事故によつ
て良質の製品が一様に得られないという欠点があつた。
そこで、この発明１人 素材リングの形成時において自
然に生じる切断部の喰い違い土下段差を利用することに
よつて素材リングに生じるひずみや変形をなくし、かつ
望ましい溶接条件に適う一定の継目幅を確保して、これ
を正確に電極装置へ方向位置づけるようにして、従来品
と明確に区別できるような一段と優れた品質の素材リン
グを一様に得ることができるようにした溶接継目検出方
法とそれを実施するための装置を開発したものである。

この発明において実施される装置の特徴は、突き合せ溶
接機と結合されるテーブルの平面上に、順次供給装置に
よつて送給される素材リングを保持するための回転駆動
手段を設け、該駆動手段に ５よつて回転される素材の
平面内で交又するようにその前進乃至後退運動が、前記
テーブル面に設けられた案内溝に沿つて与えられる検出
バ一とを有し、前記素材の溶接継目に必然的に形成され
た段違い部を、前記検出バ一に接触させて目的の溶接
１Ｃ継目を検出するように構成された素材リングの溶接
継目検出装置にある。

また、この発明の他の目的は、溶接継目検出装置に含ま
れる回転１駆動手段力人三個の回転ローラ群からなり、
一つは素材リングの一部を内側から １・押し当てる主
動可能な回転ローラであり、他の二つは前記素材の二部
を外側から押し当てて従動可能の回転ローラであつて、
これら三つのローラ間で素材リングの一部をはさみ込ん
だ状態で素材の変形やひずみを越させないように、各ロ
ーラ間の２押圧力を減らすことができるようにした溶接
継目検出装置を提供するにある。

さらに、この発明の他の目的は、素材リングが前記ロー
ラ間を回転する際に、その切断区域に、前後方向への喰
い違いによる段差があつたとして ３も、これが前記ロ
ーラ面にひつかかることなく、素材リングがスムーズに
回転できるように、前記従動可能な回転ローラにテーパ
が形成されている溶接継目検出装置を提供することであ
る。

また、この発明の目的の一つは、検出バ一先端・部の隙
間が素材リングの厚みよりも広く、溶接継目に有する上
下方向の段違いの値よりは狭く形成され、しかも素材平
面内でリング切断部に突き当たるようにして継目位置を
検出する突き当て係止バ一と、溶接条件に適う突き合せ
間隔とほぼ等しい幅をもつて素材リングの継目に挿入さ
れる、前記係止バ一の後方下側に設けられスペースバ一
と、切断区域がほぼ同一平面になるようにこのスペース
バ一の押入位置で上下段差を押え込む押圧バ一とを具備
している溶接継目検出装置を提供するにある。

また、この発明の目的は、リング溶接する際（Ｃ．素材
リングを弾性限界内において、ほぼ楕円形に押圧して電
極間に保持される突き合せ継目が、ほフぼ直線的に向き
合わさるようにしてリング溶接が行われるようにした溶
接継目検出方法を提供するにある。

また、この発明のもう一つの目的は、機械的強度の高い
溶接部を有する円形のリングギヤーを一様に製造するこ
とができる継目検出方法を提供することである。

次に、図面に示された［実施例」に基づき、この発明を
詳細に説明する。

第１図及ひ第２図は、この発明の実施例を示すための溶
接継目検出装置の平面図及びその要部断面を含む側面図
で、同じく第３図は要部断面を含む正面図である。

この溶接継目検出装置１は、別個に組込まれた突き合せ
溶接機の正負一対をなす電極装置２に対し、その電極の
高さＨに至るまでの昇降運動ができるように、一方が一
点鎖線で示す位置Ｍで、円筒支持体２７に連通して備え
た昇降用シリンダ３のロツドに連結されたテーブル４を
有し、基台側に固定されたガイド用筒脚５に挿通して摺
動的に案内されるガイド棒６を有するとともに、テーブ
ルの平面上においては、長手方向に沿つた長孔４ａ，４
ｂ，４ｃが形成されており、これら各々の食孔４ａ，４
ｂ，４ｃから所定量だけ互いに接近しまた離反すべく移
動できる回転ローラ８，９，１０がテーブル面７から立
上つており、回転ローラ８の回転駆動装置がテーブル４
の下部に装備されてある。

そして、これら三つの回転ローラの具体的な構造は、前
記テーブル４の所定位置に送られてくる素材リング０を
、両側からはさみ込んで、これを保持しながら回転する
ことが可能なように、前記回転ローラ群８，９，１０の
うち一つの回転ローラ８は、素材リング０の一部を内側
から押し当てて主動回転を行うもので、それは、テーブ
ル上に設けられた案内溝１１と直交する方向に並設され
た二本のガイドバー１２と摺動的に係合して前記長孔４
ａの許容範囲を移動できるように、基台上に固定の支持
部材１３に駆動用シリンダ１４が支持されたシリンダロ
ツド１５と連結する支持プロツク１６を介して取付けら
れており、そのプロツク１６の下側に取付けられた駆動
モータ１７に連結されたギヤー１８，１９を介して回転
することができるようになつている。

そして、他の二つの回転ローラ９，１０は、素材リング
０の外側を押し当てて、前記内側の回転ローラ８に対応
して従動的に回転することができるもので、それは、固
定軸２０を支点として水平方向、（第２図の紙面に対し
垂直方向）に回動できる支持板２１の上に回転自在に枢
着されており、この支持板２１は、常時はレバー２３に
よつて８の回転ローラと相対する方向へ押し戻されてい
る。

前記円筒支持体２７の固定板２２に回転自在に軸支され
た作動レバー２３の下端は、支持プロツク１６の下側に
一体的に固定されたアーム２４の長孔２５に挿入され、
その上端が前記支持板２１の下面に固定された接触板２
６と接触する形になつており、前記二つの回転ローラ９
，１０は、支持プロツク１６が右矢印一方向へ移動した
場合に、作動レバー２３が左矢印イの如く回転し接触板
２６が弾発性部材たとえば引張ばね４３により押し戻さ
れて支持板２１とともに左方へ移動し、素材リング０を
回転ローラ８と９，１０により挟み込む構造になつてい
る。また二つの回転ローラ９，３１０のうち一つは第６
図に示すように、素材リング０の段違い部が回転中にひ
つかからないようにするため、その外周面がテーパにな
つている。なお、前記支持プロツク１６の移動量は、基
台上の支持部材１３に装置されたストツパ装置２９ゝに
より調節可能に構成されている。一方、テーブル４のほ
ぼ中央を横切つて電極装置２に向かう案内溝１１には、
テーブルの下側に固定枠３０を介して取付けられた作動
シリンダ３１とそのロツド３２に連結された摺動板３３
が３装備され、この摺動板３３の先端に取付けられた検
出バ一３４が、所定位置に固定される素材リング０の内
側から案内溝１１に沿つて前進乃至後退運動が可能なよ
うに構成されており、この検出バ一３４は、第４図乃至
第５図に示すように溶接継 ３目の喰い違い段差を利用
して、一方が他方よりも浮き上がつた段違い部０１の突
き合せ面のみ内側から突き当てて溶接継目の所在位置を
検出する突き当て係止バ一３４ａを有し、この係止バ一
３４ａの下側には、継目空間に押し込まれるスペースバ
４１−３４ｂが締付ボルト３６によつて取付けられて
おり、このスペースバ一３４ｂは、必要とする溶接条件
に対応した突き合せ間隔とほぼ等しい板幅を有しており
、このスペースバ一３４ｂの上方には、喰一い違い段差
をほぼ同一平面に合致させるために、スペースバ一３４
ｂの挿入位置で素材リングの切断区域を押え込むように
構成された押圧バー３４ｃが装備されている。

前記係止バ一３４ａと押圧バ一３４ｃは、切断区域への
挿入と上下段差への押え込みが確実にできるように各々
の先端部に煩斜面３５が設けられている。

スペースバ一３４ｂは、第５図に示すようにその先端が
継目空隙に容易に挿入できるようにその側壁３７がテー
パになつて先のとがつた形になつている。

前記摺動板゛３３の上に取付けられた支持腕３８には、
前記検出バ一３４によつて継目方向が位置づけられた素
材リング０を、第７図のように電極装置２への供給位置
において、目的の溶接すべき突き合せ面が、ほぼ直線的
に相対向する形で十分接触できるように、素材の後方か
ら押圧するための押圧ローラ３９，４０が設けられてい
る。

以上の構造により、この発明の作用動作について説明す
ると、まず、素材リング０が第１図及び第５図Ａのよう
に、順次検出装置１のテーブル４の所定位置へ送り込ま
れると、第３図に示すように、引戻し位置にある支持プ
ロツク１６が駆動用シリンダ１４によつて右方へ移動し
、回転ローラ８は支持プロツク１６に固定された突当金
具４１がストツパ装置２９の先端金具４２に突当るまで
前進する。この支持プロツク１６の前進運動でアーム２
４が右方へ移動すると、第３図に示すように作動レバー
２３が仮想線の位置まで回動し、今まで接触板２６に係
合して右方へ押し付けられていた支持板２１が引張ばね
４３によつて右方へ引寄せられる結果、二つの回転ロー
ラ９，１０が同時に回転ローラ８の方向へ移動し、供給
された素材リング０の一部を各ローラ間で両側から挟み
込む。しかる後、作動シリンダ３１の動作によつて摺動
板３３と共に、検出バ一３４が第５図Ａから第５図Ｂに
示すように、素材リング０の内側から素材平面上に＝定
量だけ前進する。

この検出バ一３４の突ぎ当て停止バ一３４ａの下方の空
隙間４１は、本質的には素材リング０の厚みよりも広く
なつているため、その下側に形成された空隙間４１を素
材リング０が第５図Ｂに示すように回転できる状態にな
る。

かくして、，駆動モータ１７で回転ローラ８を回転１駆
動することにより、素材リング０が従動回転する回転ロ
ーラ９，１０との間を矢印ｎの方向へ回転し、切断部に
存在する上下段差の切断面が、第５図Ｃのように検出バ
一３４の係止バ一３４ａに突き当たる。

この時、検出バ一３４をさらに前進させると、係止バ一
３４ａの下側にあるスペースバ一３４ｂが浴接継目ｌこ
対し本質的に押し込まれる形になる。次いで、検出バ一
３４の押圧バ一３４ｃが第４図Ｄ及び第５図ｂのように
スペースバ一３４ｂの入り込んだ位置で、素材平面から
浮き上がつた段違い部０１を上方から押え込みながら前
進し、一方の突き合せ部０２とほぼ同一平面の突き合せ
部を形成することができる。

なお、第６図に示すように、素材リング０の互の切断端
部に径方向の喰い違い段差Ｇがあつても、従動する回転
ローラ１０の外面がテーパになつているから、これを引
つかけることなく素材がスムーズに回転することがでぎ
る。

このようにして、素材リング０に所在する継目位置を検
出し、かつ方向位置づけた後、テーブル４が昇降用シリ
ンダ３により電極装置２の高さＨまで押し上げられる。

次いで、作動シリンダ３１が作動し、さらに摺動板３３
とともに検出バ一３４が案内溝１１に沿つて前進し、素
材リング０は保持された状態で開放後の電極装置２へ供
給される。

そして作動シリンダ３１の押圧ローラ３９，４０によつ
て相互間の突き合せ面が、第７図のようにほぼ直線的に
向ぎ合うようにその後方から押し付けらへ以後、電極装
置２によつて確実にクランプされる。その間、検出バ一
３４は、再び作動シリンダ３１により元の所定位置に引
き戻された後、テーブル４と共に下降する。かくして、
浴接位置で保持された素材リング０は、電極装置２の相
互間の接近移動と両電極間を通じて流れる電流によつて
突き合せ溶接が行われる。

浴接が完了すると、その素材リング１０は電極装置２か
ら開放され、適宜な手段によつて次工程ｊに送られる。

そして、再び検出装置１への新しい素材リング０の送入
がまたへ以後前述通り同じ動作を操返して、順次素材リ
ングの継目検出とリング溶接が行われるのである。

以上で説明したように、この発明によると車輌用フライ
ホイルリングギヤー等のリング状をした材利の継目検出
時において、材料のひずみや変形を極力越こさせないた
めに、素材リングの形成時に生じる切断部の上下段差を
利用して、常にスムーズに溶接継目を検出することがで
きるのみならず、継目間隔を望ましい溶接条件に適う一
定の寸法をもつて形成し、これを正確に方向位置づけす
ることができ、しかも溶接時における突き合せ部をほぼ
直線的に対向させて完全に接触させることができるから
、個々のリング溶接のバラツキをなくし、品質が良好で
かつ機械的強度及び精度上における寸法や形状がより一
様である素材リングを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる装置の実施例を示す平面図
。 第２図は、この発明装置の要部断面を含む側面図。第３
図は、第１図−矢視図。第４図は、この発明装置の検出
バ一の構造を示すもＳので、同図Ａは側面図、同図Ｂは
素材リングと交又する検出バ一の動作を示す平面図、同
図Ｃは検出バ一と素材リングの溶接継目との係合関係を
示す側面図。同図Ｄは浴接継目位置での検出バ一を示す
正面図。第５図Ａ−Ｄは検出バ一と素材リン９グとの係
合動作を具体的に示す斜視図。第６図は喰い違い段差Ｇ
をもつ素材リングが主動回転する回転ローラ８と従動す
る回転ローラ１０との間で回転する場合の説明図。第７
図は、素材リングを溶接する際に、その突き合せ部をほ
ぼ直線的に対５向させる一例を示す平面図。０・・・・
・・素材１｝ンク′． ０，・・・・・・段違い部、
１・・・・・・溶接継目検出装置、２・・・・・・電極
装置、４・・・・・・テーブル、８，９，１０・・・・
・・回転ローラ群（回転駆動装置）、１１・・・−・・
案内溝、３４・・・・・・検出バ一、０３４ａ・・・・
・・突き当て係止バ一 ３４ｂ・・・・・・スペースバ
一 ３４ｃ・・・・・・押圧バ一。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の平面上で回転可能に保持される素材リング上
   に検出バーを突き出し、次いで前記素材を回転させて、
   前記素材の溶接継目に有する段違い部を、その回転平面
   内で前記検出バーに突き当てて目的の溶接継目を検出す
   るようにした素材リングの溶接継目検出方法。 ２ 所定の平面上で回転可能に保持される素材リング上
   に検出バーを突き出し、次いで前記素材を回転させて、
   前記素材の溶接継目に有する段違い部を、その回転平面
   内で前記検出バーに突き当てて後、目的の溶接継目にス
   ペースバーを挿入して一定の継目間隔を保持するように
   した素材リングの溶接継目検出方法。 ３ 所定の平面上で回転可能に保持される素材リング上
   に検出バーを突き出し、次いで前記素材を回転させて、
   前記素材の溶接継目に有する段違い部を、その回転平面
   内で前記検出バーに突き当てて後、目的の溶接継目にス
   ペースバーを挿入すると共に、前記素材の前記段違い部
   に押圧バーを押し当てて相互間の突合せ区域がほぼ同一
   平面になるようにした素材リングの溶接継目検出方法。 ４ 所定の平面上で回転可能に保持される素材リング上
   に検出バーを突き出し、次いで前記素材を回転させて、
   前記素材の溶接継目に有する段違い部を、その回転平面
   内で前記検出バーに突き当てて目的の溶接継目を検出す
   るようにした素材リングの溶接継目検出方法において、
   前記検出バーが、素材リングの溶接継目を検出して後、
   前進して、素材リングを電極位置へ供給し、次いで素材
   リングの後方より弾性的に押圧して、目的の溶接継目区
   域がほぼ直線的に相対向するようにした素材リングの溶
   接継目検出方法。 ５ テーブルの平面上において順次送給される素材リン
   グを保持する回転駆動手段及び前記素材に対し直交する
   方向から突き出す前進乃至後退運動を与えられるように
   した検出バーとを備え、該検出バーは、前記素材の回転
   により、該素材の平面内で溶接継目に有する段違い部と
   係合し、これによつて溶接継目の位置検出を行なうよう
   に構成されている素材リングの溶接継目検出装置。 ６ テーブルの平面上において順次送給される素材リン
   グを保持する回転駆動手段及び前記素材に対し直交する
   方向から突き出す前進乃至後退運動を与えられるように
   した検出バーとを備え、該検出バーは、前記素材の回転
   により、該素材の平面内で溶接継目に有する段違い部と
   係合しつつ、これを目的の溶接電極へ前進させる運動を
   与えられる構造になつている素材リングの溶接継目検出
   装置。 ７ テーブルの平面上において順次送給される素材リン
   グを保持する回転駆動手段及び前記素材に対し直交する
   方向から突き出す前進乃至後退運動が与えられるように
   した検出バーとを備え、該検出バーは、前記素材の回転
   により、該素材の平面内で溶接継目に有する段違い部と
   係合して後、これを目的の溶接電極へ前進させる運動を
   与えられる構造になつており、かつ前記検出バー後方に
   は、電極位置で保持される素材リングの相互間の溶接継
   目がほぼ直線的に相対向するように、素材リングを後方
   より押圧するための押付け手段を設けてなる素材継目検
   出装置。 ８ 特許請求の範囲第５項乃至第６項記載のいずれかの
   装置において、前記回転駆動手段が、三つの回転ローラ
   から構成されている素材リングの溶接継目検出装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記三
   つの回転ローラのうち、一つは素材リングの一部を内側
   から押し当てる主動可能な回転ローラであり、他の二つ
   は前記ローラに対応して前記素材の一部を外側から押し
   当てて従動可能の回転ローラから構成されている素材リ
   ングの溶接継目検出装置。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の装置において、素材
   リングが回転ローラ間を回転する際に、前記素材の段違
   い部がひつかからないように、従動可能な回転ローラに
   テーパが形成されている素材リングの継目検出装置。 １１ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、前記
   検出バーとして、素材リングの厚みよりも規定量だけ広
   く、しかも前記素材の段違い部を素材平面内はおいて突
   き当てるようにした係止バーを備えている素材リングの
   継目検出装置。 １２ 特許請求の範囲第１１項記載の装置において、前
   記係止バーに、予め溶接条件として設定される突き合せ
   間隔とほぼ等しい幅をもつて素材リングの溶接継目に挿
   入されるスペースバーを設けてなる素材リングの溶接継
   目検出装置。 １３ 特許請求の範囲第１２項記載の装置において、前
   記検出バーは、スペースバーの溶接継目に対すを押入装
   置で、素材リングの段違い部を押え込むための押圧バー
   を備えている素材リングの継目検出装置。