JPH03503139A - 溶接磁気ヨーク用プレス - 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】 溶接磁気ヨーク用プレス 発明の説明 〔技術分野］ 本発明は磁気ヨークの溶接用プレスに関するが、それは互いに近づいた夛離れた シでき、マ九それぞれの相対する加圧面１に育する第一および第一フレームと、 前記の両フレーム間で作動する起動装置と、加圧面のそれぞれと保合するプレッ サー（ｐｒｅａａｅｒ　）とがら成シ、前記プレッサーが前記ヨークを受容する サドル部材を構成する形式のプレスである。

本発明に基づく機械が対象とする磁気ヨークは、重なシ合つ九関係にある２つの 二側クヨークを溶接などにょシ接合することＫよシ形成される。各二側ジョーク はほぼ半円形でそれぞれが厚さ５■のおよそ１８００枚のコアシート群から成る ため、二側ｋ）ａ−りの全長は約９隅となる。次に両二側ジョークは、円筒形ヨ ークを形成するために互いにＩｖ接されなければならない。溶接は、両二側シ覆 −りの合せ面において、っま夛ヨーク外面の２つの相対母線に沿って行われる。

溶接は、ヨークのねじれを避けるために両母線に沿って同時に行われる。

溶接が完了したならば、両二側ジョーク内の相対シートの合せ面間に有意のギャ ップが存在してはならない。それゆえに、両二側＃）ヨークは溶接工程中に互い に押し付けられた状態で保持されるのである。圧力は、コアシートの外特表平３ −５０３１３９　（２） 形のまわシに形成された適切な座面において二側シミークに加えられる。

二側ジョークは多数の重ね合わされたシートから成るため、圧縮荷重はできるか ぎシ均一にヨークの全長にわたって加えられなければならないが、それは使用さ れるプレスの加圧面ならびにｊ／　＋　）上に形成される加圧パッドに作用する グレッサーができるだけ荷重下で変形してはならないことを意味する。

〔背景技術〕

磁気ヨークを正しく溶接できる装置に対する需要に応えるために、背景技術はプ レスの変形をできるかぎゃ剛性的に作られ、また互いに短い間隔で配置された多 数の油圧シリンダによシ駆動されるフレームの使用によシ最小化すべきことを提 案している。例えば、前記の寸法を持つヨークを溶接するための先行技術のプレ スは１３個の油圧シリンダを有しておシ、それらは圧縮荷重を当該シリンダの関 連圧力区域に対して分散させるための金属製プルツクを挿入したルッサーに作用 するように配置されている。

このように、設計の傾向はプレスをいくつかの縮少し九長さの切片に「セグメン ト化する」ことを目指しておシ、それにより変形の発生に対してよシ容易に対処 することができる。

具体的には、この先行技術のプレスは二側ジョークに作用するルッサーが各シリ ンダにより影響される区域に照応した隣接切片に分割されているように作動する のであ気し次がってシリンダの僅少間隔によシ加圧される。Ｈ−りの変形が低減 される。

さらに、各シリンダはその柱がプレスベッドから直立する門形フレームによりヨ ークの上方に吊られている。

この先行技術のプレス設計の第一の欠点は、二側シＢ　−りに対する加圧の均一 性が種々のプレス部材の加工精度およびその全体的剛性殊に加圧面およびプレッ サーに、また均一な圧力を加える種々の油圧シリンダに直接的に左右されること に６る。ヨークの相当な長さ寸法を考えるならば、二側カヨークの全長にわたっ て均一な圧力条件を確保することはきわめてむずかしいことが明らかである。

その上、ヨークの２つの相対母線に沿った溶接は時間を要する作業であるため、 油圧シリンダ内の圧力をその時間中にきわめて狭い変動限界内に維持することを 確保するために蓄圧器、自動的に駆動されるマノスタット調節式制御ユニツ）６ るい改その他の類似の補助装置を設けることが必要となる。

しかし、そのような機器を設けても、開始された工程が週末などで中断され得る 、というのは、油圧シクンダが休日の間ヨークに対する所要圧力を維持するとい う保証がむずかしいからである。さらに、補助機器自体がそれらの所要調整およ び保守の点での問題源なのであシ、故障を起し易く、シかも停電などによシ惹起 される運転中止などの問題もめる。

別の欠点は、油圧シリンダが加工される３−りの上方に直接的に取シ付けられて いるため、作動油の流出時に溶接すべきヨークが汚されて溶接不良の問題を生じ 易いことである。

この先行技術のプレスに伴うもうひとつの問題は、シリンダをフレームの′＃４ 伽で支持する柱か近接して存在することにある。そのような柱は、プレス下のヨ ークならびに溶接ヘッドへの接近を著しく阻害する。

さらに、これらの柱は溶接が適正に行われたかどうかをチェックする作業員の作 業のじゃまになる。

本発明の意図するところは、前述した背景技術に固有の欠点がないように設計さ れた磁気ヨークの溶接用プレスを提供することにある。

〔発明の開示〕

この問題は本発明に基づくプレスによシ解決されるが、それは前記プレッサーの 少なくとも一方とその加圧面との間に介在し、荷重下の加圧面がこうむる変形の 調節体として機能する弾性的可変形ピロー（ｐｉｌｌｏｗ　）によシ特徴づけら れ、前記ビローは指定荷重範囲内の荷重にさらされた際のその挙動が流体静力学 的挙動に等しい弾性材料から成る。

〔図面の簡単な説明〕

本発明に基づくプレスの特徴および長所は、添付図面に関連して限定ではなく例 示として理解すべき本発明の非除外的な好ましい突流態様に関する以下の詳しい 説明を参照することによシ明ゐに理解されるであろう。

第１図は、本発明に基づくプレスの立面図で６る。

第２図は、第１図のプレスの平面図である。

第３因は、前記両図面に示されたプレスの拡大断面図でおる。

第４図は、本発明に基づくプレスの拡大部分断面詳細図である。

第５図は、前記図面のプレスにおいて加圧される電磁気ヨークの概略断面図であ る。

第６図は、本発明に基づくプレスの可変形ピローを作るために用いられる材料の 弾性特性を示すグラフでおる。

〔本発明全実施するための最適の態様３図面において、参照数字１ａ２つの二側 ジョーク３ａ。

３ｂを、つまシ一方の上に他方を重ねて溶接することによシ軸ｘ２有する磁気ヨ ーク３を形成するプレスを包括的に表わしている。各二側ジョークは、半円形状 に剪断されると共にそれらの外周上に２つの角度的に離れたノツチ４と二割りヨ ークを重ね合わせた状轢でそれぞれの溶接座面つまりバンド５を提供するように 適合し念２つの端斜面とを形成した一群のコアシートから成る。

プレス１は、＠Ｘに沿った主縦寸法を持つベッド６ｔ−含む。ペッド６０両方の 縦方向側面から直立しているのが２本の柱７でおるが、反対側に位置する相対柱 は各横材８により互いに連結されている。

横材８は軸Ｘの方向に延びる箱形けた１０ｔ−担持しており、該は九は柱および ベッドと組み合わされてプレス１の第一固定フレームを構成する。第一フレーム は、全体的に１１で表わされる。

柱７および横材８のけた１０に対する位置は、均一な荷重が加えられた際にけた １０が中央部および端部において均等な最小たわみの変形を示すように定められ ている。

実質的に平坦な加圧面１２は、け７’ｈｌＯの下側つまり二割りヨーク３ａに面 する側に形成される。

上プレツサー１４は、滑車１６のまわ＃）ヲ走行するケーブル装置によシ第一フ レーム１１から吊り下げられて加圧面１２に接触している。

リニアモータ、例えば油圧シリンダ１８かけた１０の上面に取シ付けられておシ 、それがケーブル装置１５に作用することによりブレツサー１４が加圧面１２ま で持ち上げられ、あるいは以下に詳述するようにそれが前記加圧面から離れた位 置に向かって下げられる。

ルッサー１４は実質的に平坦な台２０から構成され、談合は加圧面１２に平行に 保持されると共にそれに垂直な堅固な２つの平行リプ２１ｔ−有するが、該リプ 拡相対する加圧座面つまり上側の二側夛ヨーク３ａのノツチ４から成る／＜ラド にはｔｐ込むように適合している。前述し友ような上ルッサー１４の浮動式吊下 げ取付けにより、プレス１において溶接されるヨークのセツティングに関して大 さな公差を許容することができる。

ルッサー１４の両側面に設けられるのが公知の溶接ヘッド２６に対する走路とな る案内２５で６９、該ヘッドはインバ〜スＴＩＧ工程原理にしたがって作動する 。案内２５？上プＶツサ−１４に直接的に装着することによシ、溶接ヘッド２６ の通路と溶接バッド５が大まかではあるが本質的に一直線に並ぶことになる。

全体的に３０で表わされる第一フレームは、第一フレーム１１に対して可動的に プレス１に設置される。

第二フレーム３０は、第一フレームのけたｌＯに平行に位置すると共に実質的に 同一であるけた３１と、けた３１に固定されて横材８の下に位置する一対の横材 ３２とから成る。

フレーム３０は各横材８，３２を貫通する締付はボルト３３によりフレーム１１ から吊り下げられ、また横材３２の自由端に設けられたシュー３４によシ柱７に 沿って案内される。

け食３１は加圧面３５を構成する実質的に平坦な上面を有しており、該加圧面は けた１０の加圧面に対内すると共にそれに平行である。加圧面３５Ｆｉそれが支 持する下デレツサー３６ｔ−受容する九めのものであり、下プレツサーは設計的 に上プレツサ−１４に類似しており、また実質的に平坦な台３７から形成されて いるが、該台上には下側の二割りヨーク３ｂのノツチ４から成る各加圧パッドに はまり込むように適合した２つの平行リグ３８が垂直に直立している。ヨーク３ を形成するコアシートに対する基準面とするために、２つのルッサー１４および ３６の一方を縦方向によ）竪固にすることが好ましい。

下デレツサー３６は、プレス１の軸方向端の両方から継続して延在するころコン ベヤ４０に沿った運動に対して案内される。

好ましくは、各プレスは図示されていないウィンチによυころコンベヤ４０に沿 って駆動される２つの同一ルッサー３６を含み、それらは一方のルッサー３６か け九３１の加圧面３５に重なり、他方のルッサー３６は溶接されｔ３−りを搬出 する、あるいは新たな二側ジョークの組を溶接のために取シ込むためにプレスｌ から離れるように相互連結されるべきである。

ルスｌ内での運動のために、ルッサー３６は台３７に沿って横に取シ付けられた 遊び車４１ｔ−具備している。

別の遊び車４２は、こるコンベヤ４０の継続としてベッド６からプレス１＼延び る走路４４上に設けられている。

各加圧面１２．３５とそれぞれのルッサー１４．３６との間に介在するのが、各 加圧面に対する荷重下の変形の調節体として機能する弾性可変形ビロー３９であ る。ビロー３９は、それぞれの加圧面に固着され次独立気はうポリウレタンフォ ーム・シートからそれぞれ構成される。この材料は第６図に示されたような弾性 −ａｔ示すが、同図の横座標で表わされたの扛弾力性バー七ントであシ、縦座標 は材料に加えられた指定荷重である。該材料の特徴は、従来用いられている弾性 材料に比べて小さなグフデイエントを持つ中間部曲線におる（第６因は比較の九 めにゴムの弾性曲線を示している）。

これは、作業区域にお−てこの材料が指定荷重の比較的小さな増加に対してかな り高い弾力性を示すことを意味する。

したかって作業区域におけるポリウレタンフォームの挙動は、わずかであっても 変形し易い両面間で圧縮された際に該材料社前記面のすべての個所に対してほぼ 均一な圧力を伝えるという点において、流体静力学的挙動に類似しているのであ る。

ビロー３９を設置することによシ、二側シ３−りに対する約３９６トンの圧力下 でおよそ（１４〜０．５腸に相当するフレーム１１．３０の荷重（九わみ）下の 最大縦変形を受容することが可能となる。そのような変形は横材８，３２の中央 および端に現われるが、ビロー３９の弾性変形により補償される。

！ｉＩ！際のテストによシ荷重下の平均弾性収縮はビロー３９の厚さのおよそ３ ５％に相当することが判明したが、これは無負荷状態に比べて約７ｍＫの厚さの 減少を意味する。この負荷状態では、ヨークに沿って測定された圧力変化は５囁 台であった。

この後者の値は、溶接後の対向シート間のギャップを許容公差限度内に抑えるた めに、二側りヨークの相対コブシート間に十分な圧力を提供するのにきわめて適 切なものである。

前述の例では、ビロー３９は各加圧面１２．３５とそれぞれのプレフサ−１４， ３６との間に介在している。しかし、一方の加圧面だけに弾性可変形ピローを設 けることも考えられる。この場合には、ビロー３９を持たない加圧面に接触する プレフサーはそのフレーム１１．３０の変形を受容するために弾性的に十分たわ むことができなければならない。プレスｌのこの変更態様は、限定された縦変形 を許容しつ−、ヨークのねじシ変形を制約するように設計されている。

第３図および第４図に言及するならば、各締付はポルト３３と下フレーム３０と の間には起動装置として機能する油圧シリンダ５０があるが、これは相応する締 付はポルト３３と共軸関係に取り付けられている。

シリンダ５０のそれぞれは、横材３２に固定された２つの共軸円筒枠５２ａ　、 ５２ｂ間に定められる環状室５１と、該室５１内を滑動できる管状プランジャ５ ３とを有する。

外側の円筒枠５２ａはフランジ付きの自由端を有するが、これは管状プランジャ ５３のねじ切り外側ロッド５６にはめられたリングナツト５５に対する肩部を構 成する。

締付はポルト３３は内側の円筒枠５２ｂおよびピストン５３の内側に滑動的には め込まれており、また例えばナツトおよびロックナツト５８から成る止め金具を 備えている。

止め金具５８とプランジャ５３の相対端との間に介在するのは、締付はポルト３ ３の曲げ応力を緩和するための玉継手である。

プレスｌが休止している際、すなわち２つの二側りヨーク全装入し、加圧し、ヨ ーク３へ溶接する工程を開始する前に社、下フレーム３０はベッド６上に直立す る図示されていない高さ調整可能な支持台に支えられており、また油圧シリンダ ５０は後退状態にある。２つの下プレフサ−３６の一方は加圧面３５にあって走 路４４の遊び事４２に支持されているが、他方の下プレッサー３６はプレスｌの 外側のこるコンベヤ４０上にあって２つの重ねられた二側りヨーク３ａ、３ｂを 受は取る態勢となっている。上プレツサー１４はケープ／Ｉ／装ｆｌｌ１５のバ イアス作用の下に上用圧面１２に向かって持ち上けられた位置にらυ、溶接ヘッ ド２６はプレスの一方の端でそれらの下行限界位置でおる。

この配置において、プレス１０作業工程は以下のように行われる。

下側の二側りヨーク３ｂは、リブ３８とかみ合うノツチ４により形成される加圧 パッドを以て下プレフサ−３６上に置かれる。下側の二側シミーク３ｂは、適当 な従来装置、例えば橋形クレーンによりプレフサー３６へ搭載される。

同様の装置を用いて、上側の二側りヨーク３ａは下側の二側りヨーク３ｂ上に重 ねられ次関係に置かれる。

このようにして溶接できる態勢となつ九ヨーク３は、プレッサー３６ｔころコン ベヤ４０に沿ってプレス１へ装入するために設けられ几ウィンチ駆動装置によシ けた３１まで運ばれる。

同時に、プレス内にあった下プレフサ−３６社プレスから引き出されて、溶接す べき新友なヨーク３ｔ−装入する九めに待機する。

次に上ルッサー１４は、リプ２１をノツチ４によシ形成される加圧パッドにかみ 合わせるように上側の二側９ａ−り３ａ上に降される。

ヨーク３は、流体圧力を４つの油圧シリンダ５０の環状室５１へ供給することに より加圧される。

可動フレーム３０は第一アイドルストロークを行って加圧面３５を下プレフサ− ３６へ接触させ、次に上フレーム１１に向かって前進することによりプレッサー ３６を走路４４から持ち上げる。

このようにして、上プレツサー１４は固定された上フレームｌＯの加圧面１２に 取シ付けられたビロー３９と接触する。

この時に付加的な加圧流体をｉ／リンダ５０へ供給することによシ、ヨーク３の 加圧工程が開始される。ビロー３９を構成するポリウレタンフォーム・シートハ 、おエソ３５外だけ圧縮される。この変形値は、ポリウレタンフォームが流体静 力学的に挙動し得る作業範囲内にある。

この変形値に相当するのは、前述の寸法のヨークの場合には約３９６トンの総加 圧力である。

所要の加圧力に到達したならは、油圧シリンダの作動社それ自体公知の制御によ り自動的に停止される。

その後の溶接作業は数時間を要することかめ９、またその作業が種々の理由で中 断され、その後に再開されるが、中断と再開との間隔が数時間あるいは数日間に も及び得るため、油圧シリンダは溶接工程中に到達した延伸状態においてロック されるが、これはリングナツト５５ｔ−管状プランジャ５３のねじ切りロッド５ ６上でもどして該ナツト５５を外側の円筒枠５２ａのフフンジ付き自由端５４に 対接させることにより行われる。

作業員は当該のリングナツト５５ｔ−手で回してもどすことによシ４つのシリン ダ５０をロックするが、その目的の之めに作られた握シ柄をナツトに取り付ける ことによシ作業の補助とすることができる。

このような油圧シリンダの機械的ロックにより、圧力下の流体をシリンダ５０へ 供給する能力を含むその他の機械付属品の作動から独立した適正な加圧力が無期 限に維持できる。冥際に、リングナツト５５をもどした後はシリンダ５０への流 体圧力を軽減することができる。

このようにして、ヨーク３は停電、休けい時間、交代などの際にも加圧が継続さ れる。

これらの操作が終了したならば、溶接ヘッド２６が従来と同様の作菊を行う。

注目すべきは、作業員は溶接工程中に溶接物に完全に近づいて検査を行うことが でき、またそれに必要な点検を無制約的に突流できるということである。

溶接工程が終了したならば、リングナツト５５ｔ−ゆるめるために流体圧力が再 び油圧シリンダ５０へ供給される。

これらのナツトを十分にもどして、フレーＡ３０ｔべ’／ド上の特別設置された 高さの調整可能な支持部に当着させなくて扛ならない。

次にシリンダ５０の流体を適正に排出することによシ、可動フレーム３０ｔ−下 げてプレツサー３６を走路上にもどす。

溶接されたヨーク３はそれを支持しているプレツサー３６と共にこるコンベヤ４ ０に沿ってプレスから引き出されるが、他方のプレツサー３６とプレスｌにて溶 接するための新たなヨークはそれと同時に引き込まれる。

本発明のプレスにより提供される長所の中で特に重要であるの扛その簡明な構造 である、すなわち、ヨークをプレス内でセットアツプするために何ら正確なアラ イメント全必要としないという事実、またヨークがそれに力を供給されることな く、つまクシリンダ５０に流体圧力を加えることなく無制限に長い時間において 加圧状態で放置され得るという事実である。

さらに有利であるのは、溶接作業中にヨークに制約なしに近づき得ることであシ 、またシリンダ５０からの漏出油が溶接すべきヨークに付着してそれを汚すこと が阻止されているという事実である。

大＝→ −ｈ） 手続補正書く方式）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに近づいたり離れたりでき、またそれぞれの相対する加圧面（１２，３ ５）を有する第一および第二フレーム（１１，３０）と、前記の両フレーム間で 作動する起動装置（５０）と、加圧面（１２，３５）のそれぞれと係合するプレ ツサー（１４，３６）とから成り、前記プレツサー（１４，３６）がヨーク（３ ）を受容するサドル部材を構成する磁気ヨークの溶接用プレスにおいて、前記プ レッサー（１４，３６）の少なくとも一方とその加圧面（１２，３５）との間に 荷重下の加圧面（１２，３５）がこうむる変形の調節体として機能する弾性的可 変形ビロ−（３９）が介在し、前記ビロ−（３９）が指定荷重範囲内の荷重にさ らされた際のその挙動が流体静力学的挙動に等しい弾性材料から成ることを特徴 とするプレス。
2. ２．前記ビロ−（３９）が独立気ほうポリウレタンフォーム・シートから成るこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレス。
3. ３．プレッサー（１４，３６）のそれぞれとその根対する加圧面（１２，３５） との間に介在する前記ビロ−（３９）のひとつを含むことを特徴とする請求の範 囲第１項または第２項に記載のプレス。
4. ４．前記フレーム（１１，３０）が締付けボルト（３３）により相互連結されて おり、前記フレーム（１１，３０）の少なくとも一方と前記締付けボルト（３３ ）との間に加圧状態の前記フレームを前記ヨークに対して機械的にロツクする干 渉装置（５４−５６）が存在することを特徴とする前記請求の範囲いづれかの項 に記載のプレス。
5. ５．前記フレーム（１１，３０）の対向する縦方向側面に沿つて対で設けられ、 また各フレーム（１１，３０）がその端部および中央部において受ける均一に配 分された荷重下の変形を均等化するように配置された４本の締付けポルト（３３ ）を含むことを特徴とうる請求の範囲第４項に記載のプレス。
6. ６．前記起動装置が各締付けボルト（３３）に作用する油圧シリンダ（５０）か ら成り、前記シリンダ（５０）が外枠（５２ａ，５２ｂ）内て滑動できる相対締 付けボルト（３３）上の共軸管状プラジヤ（５３）を有し、各プランジヤがリン グナット（５５）をはめるねじ切りロッド（５６）を具備して形成され、さらに 該リングナットが加圧状態の前記フレーム（１１，３０）を前記ヨーク（３）に 対してロックするために前記外枠（５２ａ）に移動可能に対接することを特徴と する請求の範囲第４項または第５項に記載のプレス。
7. ７．前記フレームが互いに重なつた位置にあること、また前記シリンダ（５０） が前記プレスの下フレーム（３０）に作用するように配置されていることを特徴 とする請求の範囲第６項に記載のプレス。