(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスポット溶接装置に冷却水を供給する冷却水供給システムであって、冷却水を供給する複数の冷却水供給ポンプと、
該複数の冷却水ポンプからの冷却水を受け入れるメイン冷却水通路と、
メイン冷却水通路から分岐して前記複数のスポット溶接装置のそれぞれに冷却水を供給する分岐冷却水通路と、
前記メイン冷却水通路と分岐冷却水通路との分岐部に設けられ、メイン冷却水通路からの冷却水の所定の分岐冷却水通路への供給、遮断を単一の操作手段によって個別に制御するように構成された切換弁と、
前記複数の分岐冷却水通路のうち所定以上の数の通路が遮断したとき、前記複数の冷却水供給ポンプのうちの所定の数のポンプを停止するポンプ制御手段とを備えたことを特徴とする冷却水供給システム。
【請求項２】
前記ポンプ制御手段が、メイン冷却水通路内に水圧に応じて動作する圧力スイッチであることを特徴とする請求項１記載の冷却水供給システム。
【請求項３】
前記複数の分岐冷却水通路は、ほぼ同一平面内に並んで配置され、かつ、メイン通路にほぼ直角に接続されており、各分岐通路において前記弁体が着座する弁座部が設けられており、弁体が該弁座部に着座したとき冷却水の流通が遮断され、弁座から離れたとき流通するようになっていることを特徴とする請求項１記載の切換弁。
【請求項４】
前記操作手段は、回転体と、
前記各弁体に対応して該回転体上に一体的に設けられるカム部とを有するとともに、
前記弁体には、上記カム部と係合するプッシュロッドが設けられ、カム部の回転に対応して軸方向に変位し、これに応じて弁体が弁座に着座した状態と弁座から離れた状態とをとるようになったことを特徴とする請求項１記載の切換弁。
【請求項５】
前記分岐通路が３つ設けられることを特徴とする請求項１記載の切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は断続的に使用する複数のスポット溶接装置に冷却水を供給するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の製造現場において、スポット溶接は一般的な作業であり、多数のスポット溶接装置がさまざまな場所で使用されるとともに、スポット溶接装置の使用状況も多様であって作業現場ごとに異なる。この場合、スポット溶接は、一対の電極によってワークを挟着して両電極間を通電することによってワークの電極間の部分を溶融接着するものであるので、溶接装置は不可避的に加熱される。これに鑑み、スポット溶接装置を使用する場合には、それぞれの溶接装置に冷却水を供給して加熱部を冷却するようにしている。
スポット溶接装置冷却用システムは、冷却水を貯溜しておく冷却水タンク、該タンクから冷却水をポンプアップして供給するためのポンプ、ポンプからの冷却水を流通させるメイン冷却水配管、メイン冷却水配管から分岐して各スポット溶接装置に冷却水を供給する分岐冷却水配管、使用済の冷却水を回収する回収システム、回収された冷却水を冷却する冷却装置等から構成される。
スポット溶接装置は使用状態にあるときに上記のように装置が加熱されて、冷却が必要になるものであるからスポット溶接作業を停止した場合には、冷却水の供給も停止するのが望ましい。
【０００３】
従来では、各スポット溶接装置に接続された分岐冷却水通路にバルブを設け、当該溶接装置が停止したときには、このバルブを閉めて冷却水の供給を停止するようにしていた。
しかし、メイン冷却水通路からから分岐する分岐冷却水通路が多い場合には、分岐冷却水通路のそれぞれに設けられるバルブの作動状態を確認するのが困難になるとともに開け忘れ、閉め忘れ、開け間違い、閉め間違い等が生じて適正な冷却水の供給ができない恐れがあった。また、いちいち各分岐冷却水通路の開閉のバルブ操作が必要となるので面倒である。
このような事情に鑑み、実開昭６４−１０３８４号には、溶接ロボットの動作に連動して冷却水供給用のラインのバルブの操作ができるように構成した溶接ガンへの冷却水供給装置が開示されている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
この実開昭６４−１０３８４号公報に開示されるような冷却水供給装置を構成することによって当該溶接装置についてはその溶接動作に対応して冷却水の供給を行なうことができるのでシステムの信頼性を高めることができる。
すなわち、上記の装置は、スポット溶接装置と冷却水装置とが１対１で対応する場合には有効に機能するものである。しかし、一つの冷却ラインから多数の溶接装置のそれぞれに冷却水を供給するための分岐冷却水通路が設けられる場合には、上記したような冷却水の適正な供給を確保することができなくなるおそれが生じる。
本発明は、本発明はこの様な事情を考慮して構成されたもので、１つの冷却水供給ラインから複数の溶接装置への冷却水通路が分岐する場合であっても信頼性のある冷却水の供給を行なうことかできる冷却水供給システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成される。すなわち、上記本発明の目的は、流体が流通するメイン通路と、
該メイン通路から分岐する複数の分岐通路と、
それぞれの分岐通路内に配置され前記流体の流通状態を切り換える弁体と、
それぞれの弁体の切り換え動作を制御する操作手段とを備え、
該操作手段は、すべての弁体に共通に設けられ、かつ、それぞれの分岐通路の流通状態を個別に切り換えるように前記弁体を制御するように構成されたことを特徴とする切換弁を提供することによって達成することができる。
好ましい態様では、前記複数の分岐冷却水通路は、ほぼ同一平面内に並んで配置され、かつ、メイン通路にほぼ直角に接続されており、各分岐通路において前記弁体が着座する弁座部が設けられており、弁体が該弁座部に着座したとき冷却水の流通が遮断され、弁座から離れたとき流通するようになっている。
さらに、別の好ましい態様では、前記操作手段は、回転体と、
前記各弁体に対応して該回転体上に一体的に設けられるカム部とを有するとともに、
前記弁体には、上記カム部と係合するプッシュロッドが設けられ、カム部の回転に対応して軸方向に変位し、これに応じて弁体が弁座に着座した状態と弁座から離れた状態とをとるようになっている。
【０００６】
本発明は、好ましくは、前記分岐通路は３つ以上設けられる場合に有効に適用することができる。
本発明の別の特徴によれば、複数のスポット溶接装置に冷却水を供給する冷却水供給システムであって、冷却水を供給する複数の冷却水供給ポンプと、
該複数の冷却水ポンプからの冷却水を受け入れるメイン冷却水通路と、
メイン冷却水通路から分岐して前記複数のスポット溶接装置のそれぞれに冷却水を供給する分岐冷却水通路と、
前記メイン冷却水通路と分岐冷却水通路との分岐部に設けられ、メイン冷却水通路からの冷却水の所定の分岐冷却水通路への供給、遮断を単一の操作手段によって個別に制御するように構成された切換弁と、
前記複数の分岐冷却水通路のうち所定以上の数の通路が遮断したとき、前記複数の冷却水供給ポンプのうちの所定の数のポンプを停止するポンプ制御手段とが設けられる冷却水供給システムが提供される。
この場合、好ましい態様では、前記ポンプ制御手段はメイン冷却水通路内に水圧に応じて動作する圧力スイッチで構成される。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、１つのメイン冷却水通路から複数の分岐冷却水通路が分岐しておりそれぞれスポット溶接装置の冷却のために冷却水を供給するようになっている。本発明では、メイン冷却水通路から分岐冷却水通路への分岐部に切換弁を接し各分岐冷却水通路への冷却水の供給を制御するように構成している。この場合、切換弁は、各分岐冷却水通路への冷却水の供給を単一の操作手段によって個別に制御できるように構成されている。すなわち、操作手段は好ましくは回転体によって構成されており、所定の回転位置において分岐冷却水通路の連通状態を確立することできるようになっているとともに、所定回転角度毎に異なる連通状態を与えることができるようになっている。
したがって、操作者は、上記切換弁の回転体の回転位置を確認することによって、どの分岐冷却水通路に冷却水が供給されているか一目で確認することができる。
そして、この回転体の回転位置によっては、複数の分岐冷却水通路の全部または一部が遮断されることになるが、本発明では、所定以上の分岐通路が遮断された状態になった場合には、自動的にポンプの一部を停止してエネルギー効率を良好に維持するようになっている。
【０００８】
【実施例】
以下、添付した図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の１実施例にかかるスポット溶接の冷却システム１の全体概略図を示す。
本例に示す冷却システム１は、冷却水を貯溜する冷却水タンク２と、冷却水タンク２から冷却水を導入して、ポンプアップする冷却水供給ポンプ３、４、５と、該冷却水ポンプからの冷却水をスポット溶接装置のある所定の現場まで配水するためのメイン供給通路６と冷却水を冷却水タンクに戻すためのリターンライン７と、冷却水を再び温度まで冷却するための冷却装置（冷却塔）８が設けられている。
図２を併せて参照すると、本例では、１本のメイン供給通路６から４台のスポット溶接装置９、１０、１１、１２に冷却水を供給するようになっている。このためメイン供給通路６には、マルチ切換弁１３が設けられマルチ切換弁弁から４本の分岐供給通路１４、１５、１６、１７が設けられてられている。これらの分岐供給通路１４、１５、１６、１７ンは、フロア１８に敷設された第１乃至第４スポット溶接装置９、１０、１１、１２に接続されている。各溶接装置９（１０、１１、１２）は、フロア１８に固定された基台部１９とこの基台部１９の先端に取り付けられたハンド２０と、さらに該ハンド２０の先端部に取り付けられた溶接ガン２１を備えている。溶接ガン２１は、２つの電極２２、２３を備えており、ワークを二つの電極の間に挟持し、電極間に通電して通電部を融着するようになっている。スポット溶接は、上記のように溶接ガンの電極部に通電することによって上記のようにワークの一部の溶融せしめることによって接着するものであるので、必然的に電極部が加熱することとなる。この加熱にかかわらず溶接を支障なく行うためには溶接部の冷却は不可欠である。冷却水は、上記の分岐供給通路１４〜１７を通じて溶接ガン２１の加熱部に供給されるようになっている。
【０００９】
図３、図４および図５を参照すると、マルチ切換弁１３は、メイン通路６が接続される１つの入口２４と、４つの分岐通路１４〜１７が接続される４つの出口２５、２６、２７、２８を備えた弁箱２９を備えている。上記の入口２４は弁箱２９の側部に設けられており弁箱内部のメイン通路３０は、弁箱２９の一端側から他端側に向けて図においてほぼ水平方向にのび、他端近傍まで達している。そして、このメイン通路３０に対してほぼ等間隔でかつ直角方向に４つの分岐通路３１、３２、３３、３４が分岐して図において下方に延びている。それぞれの分岐通路３１、３２、３３、３４内には冷却水の流通を断続するための弁体３５、３６、３７、３８が収容されている。
さらに、弁箱２９内において各分岐通路３１〜３４には、前記弁体３５〜３８が着座する弁座部３１ａ〜３４ａが設けられている。一方、弁体には、上記弁座部に着座する弁体３５〜３８のボディ部を形成する球形部３５ａ〜３８ａが設けられている。弁座部３１ａ〜３４ａはこの球形部が着座したとき水密性を確保するような大きさの円錐面部を備えている。各分岐通路３１〜３４は、分岐直後において径が拡大した拡径部３１ｂ〜３４ｂを備えており、この拡径部３１ｂ〜３４ｂに上記弁体の球形部３５ａ〜３８ａが収容されている。そして、上記弁座部３１ａ〜３４ａは、拡径部３１ｂ〜３４ｂの下端部に設けられている。拡径部３１ｂ〜３４ｂの出口側すなわち下端部は再び径が縮小した縮径部３１ｃ〜３４ｃになっている。縮径部３１ｃ〜３４ｃはさらに下方に延びており下端部において直角に曲がって弁箱２９の図において背面側に延びて、上記それぞれ４つの出口２５、２６、２７、２８に連通している。
【００１０】
弁体の球形部３５ａ〜３８ａと拡径部３１ｂ〜３４ｂの上端の肩部との間にはコイルバネ３９、４０、４１、４２、４３が縮装されており、これによって、弁体３５〜３８は弁座３１ａ〜３４ａに圧着状態となるように付勢されている。弁体の球形部３５ａ〜３８ａの下端には、棒状のプッシュロッド３５ｂ〜３８ｂが没入状態で結合されている。縮径部３１ｃ〜３４ｃと同軸状に下方に延長して延びる貫通孔４４〜４７が形成されており、該プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂは、貫通孔４４〜４７内に貫通してさらに下方に延びている。
弁箱の各プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂの下方には図において横方向に延びる空間部４８が形成されており、前記プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂは平行に下方にのび、その下端部は一直線状に並んで隔置した関係で該空間部４８内に突出している。
そして、該空間部４８には、プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂに対してその並んだ方向すなわち図において水平方向に延びる回転操作部材４９が配置されている。そして、該操作部材４９には、上記プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂの先端が当接する４つのカム５０、５１、５２、５３が嵌合固定されている。プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂは上記のバネ３９〜４２によって回転操作部材のいずれの回転位置においても常に当接状態を維持するようになっており、カム５０（５１、５２、５３）がカム部５４すなわち突出部と当接状態になったとき、図３において上方に押し上げられこれによって、球形部３５ａ〜３８ａを弁座部３１ａ〜３４ａから押し上げて離間せしめ、分岐通路３１〜３４を開いて、冷却水をメイン通路３０から当該分岐通路２５〜２８に流通させる。逆に、カム５０、５１、５２、５３のカム部５４以外の位置で当接するときには、球状部３５ａ〜３８ａを弁座部３１ａ〜３４ａに着座させた状態にする。これによって、分岐通路３１〜３４は遮断された状態になる。
【００１１】
プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂの外周には、冷却水が、上記空間部４８内に漏れるのを防止するために、ガスケット３５ｃ〜３８ｃが取り付けられており、貫通孔３１ｃ〜３４ｃの周面に接している。プッシュロッド３５ｂ〜３８ｂは弁体の一部を構成しており、上記球形部３５ａ〜３８ａと一体となっている。上記回転操作部材４９は左右両端部で軸支されており、左端部は弁箱２９から突出している。この突出部４９ａには、該回転操作部材４９を回転操作するためのつまみ５５が取り付けられている。また、各カム５０、５１、５２、５３には、止めピンをねじ込むためのねじ付のピン係合孔５０ａ〜５３ａが設けられており、該ピン係合孔５０ａ〜５３ａに止めピンを取り付けることによってカム５０、５１、５２、５３と回転操作部材４９との間の相対的回転を拘束するようになっている。操作部材の左端部の軸受部には、バネ５６によって付勢された球状部材５７が設けられているとともに操作部材にも該球状部材５７と係合する凹部４９ｂが周面に所定の角度間隔で設けられている。そして、球状部材５７が凹部に係合するごとに操作部材の回転位置が安定的に維持されるようになっている。また操作部材４９の図において右端部の軸受部は、上記空間部４８を覆って弁箱２９に取り付けられる蓋部材５８に凹部を設けることによって形成されている。蓋部材５８と弁箱２９の上記空間部４８の右端部に設けられた肩部との間には、空間部４８の密封性を確保するためにガスケット５９が間挿されている。
【００１２】
さらに、弁箱の上記メイン通路６が接続される入口部分２４および分岐通路１４〜１７が接続される出口部分２５〜２８にはネジ部が設けられ該ネジ部分を介してメイン通路６および分岐通路１４〜１７が接続されるようになっている。蓋部材５８はボルト６０によって弁箱２９に固定されている。
また、弁箱２９は上下２分割構成となっており上下の構成部分２９ａ、２９ｂは通しネジ６１によって結合されている。
図６乃至図９を参照すると４つのカムのカム形状が示されている。それぞれのカムは、操作部材が４５°づつ回転するごとにすなわち、回転方向に８つの等角度位置において４つの分岐通路１４〜１７の異なる連通状態を確立することができるようになっている。この目的のために第１乃至第４カム５０、５１、５２、５３それぞれ異なるカム形状を備えている。第１カム５０は半時計周りに０°と３１５°にカム部５４を有する。また、第２カム５１は４５°２２５°、２７０°、３１５°にカム部を有する。第３カム５２は９０°２７０°、３１５°にカム部を有し、第４カム５３は１３５°、２２５°、２７０°、３１５°にそれぞれカム部を有する。
【００１３】
これによって、第１分岐通路１４乃至第４分岐通路１７は、回転操作部材４９が４５°づつ回転するとき図１０に示すような第１乃至第８角度位置の開閉状態を与えることとなる。
以上の構成において、第１乃至第４溶接装置９〜１２の使用状態に応じて、回転操作部材４９を操作することにより、冷却水の供給を的確に行うことができる。
この場合において、第１乃至第４角度位置においては、スポット溶接装置はいずれか１台が作動している状態であり、第５位置では溶接装置は一台も作動していない状態に対応する。また、第８角度位置では４台とも作動状態である。
操作者は、スポット溶接装置の作動状態に応じて、回転操作部材を操作して各溶接装置への冷却水の供給を制御することができる。
そして、溶接装置が全く作動しない第５位置においては、圧力スイッチの作動により、冷却水供給ポンプを一台作動停止するようになっている。
なお、ポンプの停止は本例では、圧力スイッチによって行うようになっているが、マルチ切換弁の作動状態と連動させるように構成することもできる。すなわち、操作部材の角度位置によって、スポット溶接装置の作動状態は一義的にさだまるので、この作動状態の信号をポンプに入力することによって、ポンプの作動停止起動を制御するようにすることができる。これによって、溶接装置冷却システムの消費動力を効率的に行うことができ、作動コストを低減することが可能となる。
【００１４】
また、本例ではマルチ切換弁によって４つの分岐通路の切換動作を行うものについて説明したが、これ以上の分岐通路の制御も本例と同様にして行うことが可能である。また、マルチ切換弁を直列に連結することによって、さらに複雑な分岐通路の制御も可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、簡単な構成によって、しかも確実に、複数の溶接装置への冷却水の供給を制御することができるとともに、エネルギー効率を良好に維持できる溶接装置の冷却水供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スポット溶接装置の冷却システムの全体概略平面図、
【図２】各溶接装置の冷却水供給系統を示す概念図、
【図３】マルチ切換弁の断面図、
【図４】マルチ切換弁の１つの側面からの部分断面図
【図５】マルチ切換弁のＡ−Ａ断面図、
【図６】第１カムの側面図、
【図７】第２カムの側面図、
【図８】第３カムの側面図、
【図９】第４カムの側面図、
【図１０】マルチ切換弁の作動関係を示す図。
【符号の説明】
１  スポット溶接装置冷却システム。
２  冷却水貯溜タンク
３、４、５  冷却水供給ポンプ
６  メイン通路
７  リターン通路
８  冷却塔
９、１０、１１、１２  スポット溶接装置
１３  マルチ切換弁
１４、１５、１６、１７  分岐通路
３０  メイン通路
３１、３２、３３、３４  分岐通路
３５、３６、３７、３８  弁体
４９  回転操作部材
５０、５１、５２、５３  カム。
【図１】
0003588784.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003588784.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003588784.tif 000006
【図６】
0003588784.tif 000007
【図７】
0003588784.tif 000008
【図８】
0003588784.tif 000009
【図９】
0003588784.tif 000010
【図１０】
0003588784.tif 000011