(57)【要約】      （修正有）【課題】作業性の向上、省力化、生産性の向上、高品質の安定した溶接を行えるようにする。【解決手段】鏡部材Ｗｂを外治具ユニット１Ｃにより外方から保持し、鏡部材側へ押圧して胴部材Ｗａと鏡部材と環状部材Ｗｃとを加圧密着させ、前記胴部材と鏡部材の突合せ部を第１内治具ユニット１Ａで、前記胴部材と環状部材の突合せ部を第２内治具ユニット１Ｂでそれぞれ内方から保持し前記各治具ユニットと一緒にその軸線回りに回転させ、胴部材と鏡部材の突合せ部の内周面側及び胴部材と環状部材の突合せ部の内周面側に第１内治具ユニット及び第２内治具ユニットからシールドガスＧを供給しつつ、胴部材と鏡部材の突合せ部を第１ＴＩＧ溶接用トーチにより、胴部材と環状部材の突合せ部を第２ＴＩＧ溶接用トーチにより、それぞれ外方から円周方向に同時に溶接してハウジングを作製する。その後、保持状態を解除して、搬出リフターユニット９により自動的に搬出する。【選択図】図８
2017064774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の胴部材（Ｗａ）の一端に皿状の鏡部材（Ｗｂ）を、また、胴部材（Ｗａ）の他端に環状部材（Ｗｃ）をそれぞれ突き合せ、前記胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部及び前記胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する円周溶接方法であって、前記鏡部材（Ｗｂ）を外治具ユニット（１Ｃ）により外方から保持するステップと、前記胴部材（Ｗａ）及び環状部材（Ｗｃ）を外治具ユニット（１Ｃ）により保持された鏡部材（Ｗｂ）側へ押圧して胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）と環状部材（Ｗｃ）とを加圧密着させるステップと、前記胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部を縮拡径自在な環状の第１裏当て治具（２０）を備えた第１内治具ユニット（１Ａ）により、また、前記胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部を縮拡径自在な環状の第２裏当て治具（３２）を備えた第２内治具ユニット（１Ｂ）により、それぞれ内方から保持するステップと、前記胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）と環状部材（Ｗｃ）を前記各治具ユニット（１Ａ），（１Ｂ），（１Ｃ）により保持した状態で前記各治具ユニット（１Ａ），（１Ｂ），（１Ｃ）と一緒にその軸線回りに回転させるステップと、胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部の内周面側及び胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部の内周面側に第１内治具ユニット（１Ａ）及び第２内治具ユニット（１Ｂ）からシールドガス（Ｇ）を供給しつつ、胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部を第１ＴＩＧ溶接用トーチ（７ａ）により、また、胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部を第２ＴＩＧ溶接用トーチ（８ａ）により、それぞれ外方から円周方向に同時に溶接してハウジングを作製するステップと、作製されたハウジングの各治具ユニット（１Ａ），（１Ｂ），（１Ｃ）による保持状態を解除し、搬出リフターユニット（９）によりハウジングを自動的に搬出するステップとを含むことを特徴とする円周溶接方法。
【請求項２】
第１ＴＩＧ溶接用トーチ（７ａ）及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ（８ａ）に、シールドガス（Ｇ）を外側と内側に分流し且つ内側のシールドガス（Ｇ）を外側のシールドガス（Ｇ）より高速で噴出させるようにシールドノズルの内側に狭窄ノズルを備えたＴＩＧ溶接用トーチをそれぞれ使用したことを特徴とする請求項１に記載の円周溶接方法。
【請求項３】
円筒状の胴部材（Ｗａ）の一端に皿状の鏡部材（Ｗｂ）を、また、胴部材（Ｗａ）の他端に環状部材（Ｗｃ）をそれぞれ突き合せ、前記胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部及び前記胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する際に、前記胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部を内方から保持する第１内治具ユニット（１Ａ）と、前記胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部を内方から保持する第２内治具ユニット（１Ｂ）と、前記鏡部材（Ｗｂ）を外方から保持する外治具ユニット（１Ｃ）と、前記第１内治具ユニット（１Ａ）と第２内治具ユニット（１Ｂ）とを着脱自在に連結する連結用アダプタ（１Ｄ）とを備えた円周溶接用治具ユニット（１）であって、前記第１内治具ユニット（１Ａ）は、胴部材（Ｗａ）の内方に挿入される円盤状の第１ベース（１９）と、第１ベース（１９）に環状に配置され、胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第１裏当て治具片（２０′）から成る縮拡径自在な環状の第１裏当て治具（２０）と、第１ベース（１９）と第１裏当て治具（２０）との間に設けられ、第１裏当て治具（２０）を縮拡径させる第１縮拡径機構（２１）とを備え、また、前記第２内治具ユニット（１Ｂ）は、環状部材（Ｗｃ）の端面に間接的又は直接的に当接して環状部材（Ｗｃ）を胴部材（Ｗａ）及び鏡部材（Ｗｂ）側へ押圧し得る円盤状の第２ベース（３１）と、第２ベース（３１）に環状に配置され、胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第２裏当て治具片（３２′）から成る縮拡径自在な環状の第２裏当て治具（３２）と、第２ベース（３１）と第２裏当て治具（３２）との間に設けられ、第２裏当て治具（３２）を縮拡径させる第２縮拡径機構（３３）とを備え、更に、前記外治具ユニット（１Ｃ）は、鏡部材（Ｗｂ）が嵌合されて鏡部材（Ｗｂ）を外方から保持する皿状の凹部（４５ａ）を形成した外治具（４５）を備えていることを特徴とする円周溶接用治具ユニット。
【請求項４】
前記第１内治具ユニット（１Ａ）、第２内治具ユニット（１Ｂ）及び連結用アダプタ（１Ｄ）に、胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部の内周面側及び胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部の内周面側にシールドガス（Ｇ）を供給し得るシールドガス供給路を形成したことを特徴とする請求項３に記載の円周溶接用治具ユニット。
【請求項５】
前記第１内治具ユニット（１Ａ）の第１裏当て治具（２０）は、第１ベース（１９）の一方の側面に円周方向に等間隔ごとに配置されて第１ベース（１９）の径方向へ移動自在な複数の扇形状の第１裏当て治具片（２０′）から成り、各第１裏当て治具片（２０′）の外周面で且つ胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ面に対向する箇所に、胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部の内周面側へシールドガス（Ｇ）を流すガス溝（２０ａ）を形成したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の円周溶接用治具ユニット。
【請求項６】
前記第２内治具ユニット（１Ｂ）の第２裏当て治具（３２）は、第２ベース（３１）の一方の側面に円周方向に等間隔ごとに配置されて第２ベース（３１）の径方向へ移動自在な複数の扇形状の第２裏当て治具片（３２′）から成り、各第２裏当て治具片（３２′）の外周面で且つ胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ面に対向する箇所に、胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部の内周面側へシールドガス（Ｇ）を流すガス溝（３２ａ）を形成したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の円周溶接用治具ユニット。
【請求項７】
前記第１内治具ユニット（１Ａ）の第１縮拡径機構（２１）は、第１ベース（１９）の中心部に第１ベース（１９）の軸線に沿って進退移動自在に挿通支持され、先端に鏡部材（Ｗｂ）の内面に当接するストッパー部材（２６）を設けた第１シャフト（２７）と、第１シャフト（２７）と第１裏当て治具（２０）の各第１裏当て治具片（２０′）とを連動連結し、第１シャフト（２７）の前進時に第１裏当て治具（２０）を縮径させ、第１シャフト（２７）の後退時に第１裏当て治具（２０）を拡径させる複数の第１リンク部材（２８）と、第１シャフト（２７）を前進方向へ付勢して第１裏当て治具（２０）を縮径状態に保持する第１弾性体（２９）とを備えており、ストッパー部材（２６）が押圧されて第１シャフト（２７）が後退したときに各第１リンク部材（２８）を介して第１裏当て治具（２０）を拡径させ、また、ストッパー部材（２６）の押圧状態が解除されたときに第１シャフト（２７）が第１弾性体（２９）の弾性力により前進して各第１リンク部材（２８）を介して第１裏当て治具（２０）を縮径させる構成としたことを特徴とする請求項３に記載の円周溶接用治具ユニット。
【請求項８】
前記第２内治具ユニット（１Ｂ）の第２縮拡径機構（３３）は、第２ベース（３１）の中心部に第２ベース（３１）の軸線に沿って進退移動自在に挿通支持された第２シャフト（３７）と、第２シャフト（３７）と第２裏当て治具（３２）の各第２裏当て治具片（３２′）とを連動連結し、第２シャフト（３７）の前進時に第２裏当て治具（３２）を拡径させ、第１シャフト（２７）の後退時に第２裏当て治具（３２）を縮径させる複数の第２リンク部材（３８）と、第２シャフト（３７）を後退方向へ付勢して第２裏当て治具（３２）を縮径状態に保持する第２弾性体（３９）とを備えており、第２シャフト（３７）が第２弾性体（３９）の弾性力に抗して前進したときに各第２リンク部材（３８）を介して第２裏当て治具（３２）を拡径させ、また、第２シャフト（３７）が第２弾性体（３９）の弾性力により後退したときに各第２リンク部材（３８）を介して第２裏当て治具（３２）を縮径させる構成としたことを特徴とする請求項３に記載の円周溶接用治具ユニット。
【請求項９】
円筒状の胴部材（Ｗａ）の一端に皿状の鏡部材（Ｗｂ）を、また、胴部材（Ｗａ）の他端に環状部材（Ｗｃ）をそれぞれ突き合せ、前記胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部及び前記胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する円周溶接装置（Ａ）であって、前記円周溶接装置（Ａ）は、基台（３）上に設けられ、鉛直回転自在な左回転テーブル（１４ｂ）を有する左回転ユニット（４）と、基台（３）上に左回転ユニット（４）と対向状に設けられ、鉛直回転自在な右回転テーブル（１８ｂ）を有する右回転ユニット（５）と、基台（３）に設けられ、左回転ユニット（４）又は右回転ユニット（５）の何れか一方の回転ユニットを他方の回転ユニット側へ進退移動させる走行ユニット（６）と、左回転ユニット（４）の左回転テーブル（１４ｂ）及び右回転ユニット（５）の右回転テーブル（１８ｂ）に取り付けられ、突き合された胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）と環状部材（Ｗｃ）とを保持する請求項３〜請求項８の何れかに記載の円周溶接用治具ユニット（１）と、基台（３）上に設けられ、胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）の突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第１ＴＩＧ溶接用トーチ（７ａ）を備えた第１溶接装置（７）と、基台（３）上に設けられ、胴部材（Ｗａ）と環状部材（Ｗｃ）の突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第２ＴＩＧ溶接用トーチ（８ａ）を備えた第２溶接装置（８）と、基台（３）上に設けられ、胴部材（Ｗａ）を水平姿勢で保持すると共に、胴部材（Ｗａ）と鏡部材（Ｗｂ）と環状部材（Ｗｃ）部材とを円周溶接して作製されたハウジングを自動的に搬出する搬出リフターユニット（９）とを備えていることを特徴とする円周溶接装置。
【請求項１０】
第１ＴＩＧ溶接用トーチ（７ａ）及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ（８ａ）は、何れもシールドガス（Ｇ）を外側と内側に分流し且つ内側のシールドガス（Ｇ）を外側のシールドガス（Ｇ）より高速で噴出させるようにシールドノズルの内側に狭窄ノズルを備えていることを特徴とする請求項９に記載の円周溶接装置。
【請求項１１】
前記左回転ユニット（４）及び右回転ユニット（５）の何れか一方又は両方は、円周溶接用治具ユニット（１）の第２縮拡径機構（３３）を作動させる駆動機構（１５）を備えていることを特徴とする請求項９に記載の円周溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ステンレス鋼板等の金属材から成る円筒状の胴部材の両端に胴部材と同材質の皿状の鏡部材及び環状部材をそれぞれ突き合せ、前記胴部材と鏡部材の突合せ部及び前記胴部材と環状部材の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する円周溶接方法及びこれに用いる円周溶接用治具ユニット及びこれを用いた円周溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒状の胴部材の一端に皿状の鏡部材を突き合せ、胴部材と鏡部材の突合せ部を外方から円周方向に溶接してハウジング等の製品を作製する円周溶接装置しては、特開平８-２２４６９３号公報（特許文献１参照）に開示された円周溶接装置が知られている。
【０００３】
前記円周溶接装置は、胴部材と鏡部材とを外方から溶接しているため、作業性や操作性等は良くなるものの、胴部材と鏡部材の突合せ部を内方から保持していないので、加熱中の膨張及び冷却中の収縮によって溶接後に収縮や変形を生じ、製品の仕上り精度が著しく低下すると云う問題があった。
【０００４】
一方、本件出願人は、上述した問題を解決するため、胴部材と鏡部材との突合せ部を内方から保持して円周溶接するようにした円周溶接用内治具装置及びこれを用いた円周溶接装置を開発している（特許文献２参照）。
【０００５】
即ち、前記円周溶接用内治具装置及びこれを用いた円周溶接装置は、図示していないが、胴部材と鏡部材の突合せ部の内周面に面接触状態で圧接し得る縮拡径自在な環状の裏当て治具を備え、胴部材と鏡部材の突合せ部を外方から円周溶接する際に、胴部材と鏡部材の突合せ部を前記裏当て治具により内方から保持し、この状態で胴部材と鏡部材の突合せ部を外方から円周溶接するようにしているため、裏当て治具により溶接部が冷却され、溶接部の熱歪が大幅に抑制されて製品の仕上がり精度を向上させることができる。
【０００６】
しかし、前記円周溶接用内治具装置及びこれを用いた円周溶接装置は、胴部材と鏡部材の二つの部材だけを突き合せて円周溶接する場合には、精度良く溶接することができるが、ハウジング等の製品が三つの部材から形成されている場合、例えば、油冷式空気圧縮機のオイルセパレータ（圧縮空気と潤滑油を分離するもの）のハウジングのように、ハウジングが円筒状の胴部材、皿状の鏡部材及び環状部材の三つの部材から形成されている場合には、三つの部材を保持することができず、その結果、三つの部材を同時に円周溶接できないと言う問題があった。
【０００７】
また、三つの部材を二回に分けて円周溶接した場合には、作業工程が増えて作業性及び生産性が極めて悪くなると共に、別構造の円周溶接用内治具装置や円周溶接装置が必要になり、コスト高になると言う問題があった。しかも、三つの部材が位置ズレを起こした状態で円周溶接されることがあり、製品の仕上がり精度を著しく低下させると言う問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２２４６９３号公報
【特許文献２】特許第４８５１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、胴部材と鏡部材と環状部材の三つの部材を加圧密着した状態で且つ同芯度を高めた状態で突き合せ保持することができると共に、この状態で三つの部材の突合せ部の内面側にシールドガスを供給しつつ、狭窄ノズルを備えた二つのＴＩＧ溶接用トーチにより三つの部材の突合せ部を外方から円周方向に同時に溶接することができ、しかも、円周溶接により作製されたハウジングを自動的に搬出することができ、作業性の向上、省力化、生産性の向上を図れると共に、高品質の安定した溶接を行えるようにした円周溶接方法及びこれに用いる円周溶接用治具ユニット及びこれを用いた円周溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る円周溶接方法は、円筒状の胴部材の一端に皿状の鏡部材を、また、胴部材の他端に環状部材をそれぞれ突き合せ、前記胴部材と鏡部材の突合せ部及び前記胴部材と環状部材の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する円周溶接方法であって、前記鏡部材を外治具ユニットにより外方から保持するステップと、前記胴部材及び環状部材を外治具ユニットにより保持された鏡部材側へ押圧して胴部材と鏡部材と環状部材とを加圧密着させるステップと、前記胴部材と鏡部材の突合せ部を縮拡径自在な環状の第１裏当て治具を備えた第１内治具ユニットにより、また、前記胴部材と環状部材の突合せ部を縮拡径自在な環状の第２裏当て治具を備えた第２内治具ユニットにより、それぞれ内方から保持するステップと、前記胴部材と鏡部材と環状部材を前記各治具ユニットにより保持した状態で前記各治具ユニットと一緒にその軸線回りに回転させるステップと、胴部材と鏡部材の突合せ部の内周面側及び胴部材と環状部材の突合せ部の内周面側に第１内治具ユニット及び第２内治具ユニットからシールドガスを供給しつつ、胴部材と鏡部材の突合せ部を第１ＴＩＧ溶接用トーチにより、また、胴部材と環状部材の突合せ部を第２ＴＩＧ溶接用トーチにより、それぞれ外方から円周方向に同時に溶接してハウジングを作製するステップと、作製されたハウジングの各治具ユニットによる保持状態を解除し、搬出リフターユニットによりハウジングを自動的に搬出するステップとを含むことに特徴がある。
【００１１】
前記第１ＴＩＧ溶接用トーチ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチに、シールドガスを外側と内側に分流し且つ内側のシールドガスを外側のシールドガスより高速で噴出させるようにシールドノズルの内側に狭窄ノズルを備えたＴＩＧ溶接用トーチをそれぞれ使用することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る円周溶接用治具ユニットは、円筒状の胴部材の一端に皿状の鏡部材を、また、胴部材の他端に環状部材をそれぞれ突き合せ、前記胴部材と鏡部材の突合せ部及び前記胴部材と環状部材の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する際に、前記胴部材と鏡部材の突合せ部を内方から保持する第１内治具ユニットと、前記胴部材と環状部材の突合せ部を内方から保持する第２内治具ユニットと、前記鏡部材を外方から保持する外治具ユニットと、前記第１内治具ユニットと第２内治具ユニットとを着脱自在に連結する連結用アダプタとを備えた円周溶接用治具ユニットであって、前記第１内治具ユニットは、胴部材の内方に挿入される円盤状の第１ベースと、第１ベースに環状に配置され、胴部材と鏡部材の突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第１裏当て治具片から成る縮拡径自在な環状の第１裏当て治具と、第１ベースと第１裏当て治具との間に設けられ、第１裏当て治具を縮拡径させる第１縮拡径機構とを備え、また、前記第２内治具ユニットは、環状部材の端面に間接的又は直接的に当接して環状部材を胴部材及び鏡部材側へ押圧し得る円盤状の第２ベースと、第２ベースに環状に配置され、胴部材と環状部材の突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第２裏当て治具片から成る縮拡径自在な環状の第２裏当て治具と、第２ベースと第２裏当て治具との間に設けられ、第２裏当て治具を縮拡径させる第２縮拡径機構とを備え、更に、前記外治具ユニットは、鏡部材が嵌合されて鏡部材を外方から保持する皿状の凹部を形成した外治具を備えていることに特徴がある。
【００１３】
前記第１内治具ユニット、第２内治具ユニット及び連結用アダプタに、胴部材と鏡部材の突合せ部の内周面側及び胴部材と環状部材の突合せ部の内周面側にシールドガスを供給し得るシールドガス供給路を形成することが好ましい。
【００１４】
前記第１内治具ユニットの第１裏当て治具は、第１ベースの一方の側面に円周方向に等間隔ごとに配置されて第１ベースの径方向へ移動自在な複数の扇形状の第１裏当て治具片から成り、各第１裏当て治具片の外周面で且つ胴部材と鏡部材の突合せ面に対向する箇所に、胴部材と鏡部材の突合せ部の内周面側へシールドガスを流すガス溝を形成することが好ましい。
【００１５】
前記第２内治具ユニットの第２裏当て治具は、第２ベースの一方の側面に円周方向に等間隔ごとに配置されて第２ベースの径方向へ移動自在な複数の扇形状の第２裏当て治具片から成り、各第２裏当て治具片の外周面で且つ胴部材と環状部材の突合せ面に対向する箇所に、胴部材と環状部材の突合せ部の内周面側へシールドガスを流すガス溝を形成することが好ましい。
【００１６】
前記第１内治具ユニットの第１縮拡径機構は、第１ベースの中心部に第１ベースの軸線に沿って進退移動自在に挿通支持され、先端に鏡部材の内面に当接するストッパー部材を設けた第１シャフトと、第１シャフトと第１裏当て治具の各第１裏当て治具片とを連動連結し、第１シャフトの前進時に第１裏当て治具を縮径させ、第１シャフトの後退時に第１裏当て治具を拡径させる複数の第１リンク部材と、第１シャフトを前進方向へ付勢して第１裏当て治具を縮径状態に保持する第１弾性体とを備えており、ストッパー部材が押圧されて第１シャフトが後退したときに各第１リンク部材を介して第１裏当て治具を拡径させ、また、ストッパー部材の押圧状態が解除されたときに第１シャフトが第１弾性体の弾性力により前進して各第１リンク部材を介して第１裏当て治具を縮径させる構成とすることが好ましい。
【００１７】
前記第２内治具ユニットの第２縮拡径機構は、第２ベースの中心部に第２ベースの軸線に沿って進退移動自在に挿通支持された第２シャフトと、第２シャフトと第２裏当て治具の各第２裏当て治具片とを連動連結し、第２シャフトの前進時に第２裏当て治具を拡径させ、第１シャフトの後退時に第２裏当て治具を縮径させる複数の第２リンク部材と、第２シャフトを後退方向へ付勢して第２裏当て治具を縮径状態に保持する第２弾性体とを備えており、第２シャフトが第２弾性体の弾性力に抗して前進したときに各第２リンク部材を介して第２裏当て治具を拡径させ、また、第２シャフトが第２弾性体の弾性力により後退したときに各第２リンク部材を介して第２裏当て治具を縮径させる構成とすることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る円周溶接装置は、円筒状の胴部材の一端に皿状の鏡部材を、また、胴部材の他端に環状部材をそれぞれ突き合せ、前記胴部材と鏡部材の突合せ部及び前記胴部材と環状部材の突合せ部を外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製する円周溶接装置であって、前記円周溶接装置は、基台上に設けられ、鉛直回転自在な左回転テーブルを有する左回転ユニットと、基台上に左回転ユニットと対向状に設けられ、鉛直回転自在な右回転テーブルを有する右回転ユニットと、基台に設けられ、左回転ユニット又は右回転ユニットの何れか一方の回転ユニットを他方の回転ユニット側へ進退移動させる走行ユニットと、左回転ユニットの左回転テーブル及び右回転ユニットの右回転テーブルに取り付けられ、突き合された胴部材と鏡部材と環状部材とを保持する請求項３〜請求項８の何れかに記載の円周溶接用治具ユニットと、基台上に設けられ、胴部材と鏡部材の突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第１ＴＩＧ溶接用トーチを備えた第１溶接装置と、基台上に設けられ、胴部材と環状部材の突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第２ＴＩＧ溶接用トーチを備えた第２溶接装置と、基台上に設けられ、胴部材を水平姿勢で保持すると共に、胴部材と鏡部材と環状部材部材とを円周溶接して作製されたハウジングを自動的に搬出する搬出リフターユニットとを備えていることに特徴がある。
【００１９】
第１ＴＩＧ溶接用トーチ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチは、何れもシールドガスを外側と内側に分流し且つ内側のシールドガスを外側のシールドガスより高速で噴出させるようにシールドノズルの内側に狭窄ノズルを備えていることが好ましい。
【００２０】
前記左回転ユニット及び右回転ユニットの何れか一方又は両方は、円周溶接用治具ユニットの第２縮拡径機構を作動させる駆動機構を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の円周溶接方法は、胴部材と鏡部材と環状部材を加圧密着させた状態で且つ外治具ユニット、第１内治具ユニット及び第２内治具ユニットにより同芯度を高めた状態で突き合せ保持し、この状態で胴部材と鏡部材の突合せ部の内面側及び胴部材と環状部材の突合せ部の内面側にシールドガスを供給しつつ、狭窄ノズルを備えた二つのＴＩＧ溶接用トーチにより胴部材と鏡部材の突合せ部及び胴部材と環状部材の突合せ部を外方から円周方向に同時に溶接し、円周溶接により作製されたハウジングを搬出リフターユニットにより自動的に搬出するようにしているため、溶接作業を短時間で行えて作業性の大幅な向上を図れると共に、省力化及び生産性の向上を図れ、しかも、シールドガスの供給及び狭窄ノズルを備えたＴＩＧ溶接用トーチの使用により高品質の安定した溶接を行える。
【００２２】
本発明の円周溶接用治具ユニットは、胴部材と鏡部材と環状部材を一直線状に突き合せ、その突合せ部を外方から円周方向に溶接する際に、前記胴部材と鏡部材の突合せ部を内方から保持する第１内治具ユニットと、前記胴部材と環状部材の突合せ部を内方から保持する第２内治具ユニットと、前記鏡部材を外方から保持する外治具ユニットとを備えているため、三つの部材を突き合せる際に、三つの部材を内方及び外方から保持できるので、三つの部材のズレを矯正して突き合せることができると共に、三つの部材を同芯度を高めた状態で突き合せ保持することができ、三つの部材の突き合せを精度良く行うことができる。
また、本発明の円周溶接用治具ユニットは、外治具ユニットにより鏡部材を外方から保持した状態で第２内治具ユニットにより環状部材を胴部材及び鏡部材側へ押圧し得るため、三つの部材を加圧密着させることができる。
その結果、本発明の円周溶接用治具ユニットを用いれば、胴部材と鏡部材と環状部材の三つの部材を精度良く突き合せて加圧密着させた状態で円周溶接することができ、ズレや穴あき、へこみ等の溶接欠陥のない高品質のハウジングを作製することができる。
【００２３】
本発明の円周溶接用治具ユニットは、胴部材と鏡部材の突合せ部及び胴部材と環状部材の突合せ部の内周面にそれぞれ面接触状態で圧接し得ると共に、それぞれシールドガスを流す第１裏当て治具及び第２裏当て治具を備えているため、円周溶接するときに裏当て治具により溶接部が冷却され、溶接部の熱歪が大幅に抑制されると共に、ビードの溶け落ちや穴あきが防止され、しかも、溶接部の酸化を防止することができる。
【００２４】
本発明の円周溶接用治具ユニットは、第１内治具ユニットと第２内治具ユニットとを連結用アダプタにより着脱自在に連結しているため、胴部材の長さが変わった場合には、連結用アダプタを長さの異なるものに取り替え、これを用いて第１内治具ユニットと第２内治具ユニットとを連結すれば、胴部材の長さが変わっても、対応することができ、至極便利である。
【００２５】
本発明の円周溶接装置は、上述した円周溶接用治具ユニットを備えているため、胴部材と鏡部材と環状部材の三つの部材のズレを矯正し、三つの部材を同芯度を高めた状態で精度良く突き合せ保持することができると共に、三つの部材を加圧密着させた状態で円周溶接することができ、ズレや穴あき、へこみ等の溶接欠陥のない高品質のハウジングを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る円周溶接用治具ユニットを用いた円周接装置を示し、（ａ）は円周溶接装置の正面図、（ｂ）は円周溶接装置の側面図である。
【図２】円周溶接装置の要部の斜視図である。
【図３】円周溶接装置の要部の正面図である。
【図４】左回転ユニットの斜視図である。
【図５】左回転ユニットの縦断正面図である。
【図６】右回転ユニットの斜視図である。
【図７】走行ユニットの斜視図である。
【図８】左回転ユニット及び右回転ユニットに取り付けた円周溶接用治具ユニットの縦断正面図である。
【図９】同じく円周溶接用治具ユニットの平面図である。
【図１０】第１内治具ユニットの斜視図である。
【図１１】第１内治具ユニットの縦断正面図である。
【図１２】第１Ｔナットを取り付けた第１ベースの側面図である。
【図１３】第１裏当て治具片の斜視図である。
【図１４】基端側第１シャフト部及び先端側第１シャフト部の側面図である。
【図１５】第２内治具ユニットの斜視図である。
【図１６】第２内治具ユニットの縦断正面図である。
【図１７】第２Ｔナットを取り付けた第１ベースの側面図である。
【図１８】第２裏当て治具片の斜視図である。
【図１９】取り付け板の斜視図である。
【図２０】外治具ユニットの縦断正面図である。
【図２１】狭窄ノズルを備えたＴＩＧ溶接用トーチ（第１ＴＩＧ溶接用トーチ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ）の縦断正面図である。
【図２２】搬出リフターユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図３は本発明の実施形態に係る円周溶接用治具ユニット１を用いた円周溶接装置Ａを示し、当該円周溶接装置Ａは、円筒状の胴部材Ｗａの一端に皿状の鏡部材Ｗｂを、また、胴部材Ｗａの他端に環状部材Ｗｃをそれぞれ突き合せ、前記胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部及び前記胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部をそれぞれ外方から円周方向に溶接して一端が閉塞されたハウジングを作製するものである。尚、ハウジングは、例えば、油冷式空気圧縮機の圧縮空気と潤滑油を分離するオイルセパレータのハウジングとして使用されるものである。
【００２８】
前記円周溶接装置Ａは、図１〜図３、図８及び図９に示す如く、前面に昇降自在な開閉扉２ａを設けたボックス状のキャビネット本体２と、キャビネット本体２内に水平姿勢で配設された平板状の基台３と、基台３上に設けられ、鉛直回転自在な左回転テーブル１４ｂを有する左回転ユニット４と、基台３上に左回転ユニット４と対向状に設けられ、鉛直回転自在な右回転テーブル１８ｂを有する右回転ユニット５と、基台３に設けられ、左回転ユニット４を右回転ユニット５側へ進退移動させる走行ユニット６と、左回転ユニット４の左回転テーブル１４ｂ及び右回転ユニット５の右回転テーブル１８ｂに取り付けられ、一直線状に突き合された胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃを内方から保持すると共に、鏡部材Ｗｂを外方から保持する円周溶接用治具ユニット１と、基台３上に設けられ、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａを備えた第１溶接装置７と、基台３上に設けられ、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部を外方から円周溶接する上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在な第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａを備えた第２溶接装置８と、基台３上に設けられ、胴部材Ｗａを水平姿勢で保持すると共に、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃ部材を円周溶接して作製されたハウジングを自動的に搬出する搬出リフターユニット９とを備えている。
【００２９】
尚、図１及び図２において、１０は操作パネル、１１は圧力流量パネル、１２は電装箱である。
【００３０】
前記左回転ユニット４は、図４及び図５に示す如く、底板、左右の側板及び背板から成る上面が開放されたボックス状の移動台１３と、移動台１３に取り付けられ、ステッピングモータ１４ａ、減速機構（図示省略）及び鉛直回転自在な環状の左回転テーブル１４ｂ１４ｂから成る従来公知の中空ロータリーアクチュエータ１４と、円周溶接用治具ユニット１を作動させる複動式のシリンダ構造に構成された駆動機構１５と、円周溶接用治具ユニット１にアルゴンガス等のシールドガスＧを供給するシールドガス供給管１６とを備えており、左回転テーブル１４ｂが右側（図１及び図３の右側）を向く姿勢で基台３上の左側位置に配設されている。
【００３１】
前記駆動機構１５は、図５に示す如く、移動台１３の背板に水平姿勢で支持された筒状の外シリンダ１５ａと、外シリンダ１５ａ内に外シリンダ１５ａの軸線回りに回転自在に支持され、左回転テーブル１４ｂにシリンダカラー１５ｂを介して接続されて左回転テーブル１４ｂと一緒に回転する両面が閉塞された筒状の内シリンダ１５ｃと、内シリンダ１５ｃ内に軸線方向へ摺動自在に挿入されたピストン１５ｄと、ピストン１５ｄに連設され、内シリンダ１５ｃの一端面から外方向へ突出するロッド１５ｅとを備えており、二つの継手１５ｆから内シリンダ１５ｃ内に作動流体を交互に供給することによって、ピストン１５ｄ及びロッド１５ｅが往復動し、押し金具４９を介して円周溶接用治具ユニット１を作動させるようになっている。
【００３２】
前記シールドガス供給管１６は、図５に示す如く、移動台１３の背板、内シリンダ１５ｃ、ピストン１５ｄ及びロッド１５ｅに相対回転自在に挿通支持されており、継手１５ｆからシールドガスＧを供給するようになっている。
【００３３】
前記右回転ユニット５は、図６に示す如く、底板、左右の側板及び背板から成る上面が開放されたボックス状の固定台１７と、固定台１７に取り付けられ、ステッピングモータ１８ａ、減速機構（図示省略）及び鉛直回転自在な環状の右回転テーブル１８ｂから成る従来公知の中空ロータリーアクチュエータ１８とを備えており、右回転テーブル１８ｂが左側（図１及び図３の左側）を向く姿勢で且つ左回転ユニット４の左回転テーブル１４ｂと対向するように基台３上の右側位置に配設固定されている。尚、右回転ユニット５にも、左回転ユニット４の駆動機構１５及びシールドガス供給管１６と同じ構造の駆動機構１５及びシールドガス供給管１６を設けても良いことは勿論である。
【００３４】
前記走行ユニット６は、図２、図３及び図７に示す如く、左回転ユニット４を右回転ユニット５側へ進退移動させるものであり、基台３上に左右方向に沿って敷設した一対のガイドレール６ａと、ガイドレール６ａに走行自在に支持され、左回転ユニット４の移動台１３が固定される走行台６ｂと、基台３上にガイドレール６ａに沿って配設され、走行台６ｂに挿通支持されたボールネジ軸６ｃと、基台３の下面に設けたサーボモータ６ｄと、サーボモータ６ｄの出力軸とボールネジ軸６ｃとを連動連結するベルト伝動機構６ｅとを備えており、サーボモータ６ｄ及びベルト伝動機構６ｅによりボールネジ軸６ｃを正逆回転させると、走行台６ｂがガイドレール６ａに沿って往復移動し、走行台６ａに固定した左回転ユニット４が右回転ユニット５側へ進退移動するようになっている。
【００３５】
尚、上記の実施形態においては、走行ユニット６により左回転ユニット４を右回転ユニット５側へ進退移動させるようにしたが、他の実施形態においては、走行ユニット６により右回転ユニット５を左回転ユニット４側へ進退移動させるようにしても良く、或いは、走行ユニット６により左回転ユニット４及び右回転ユニット５の両方を進退移動させるようにしても良い。
【００３６】
前記円周溶接用治具ユニット１は、図８及び図９に示す如く、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃを一直線状に突き合せ、その突合せ部を外方から円周方向に溶接する際に用いるものであり、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部を内方から保持する第１内治具ユニット１Ａと、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部を内方から保持する第２内治具ユニット１Ｂと、鏡部材Ｗｂを外方から保持する外治具ユニット１Ｃと、第１内治具ユニット１Ａと第２内治具ユニット１Ｂとを着脱自在に連結する連結用アダプタ１Ｄとを備えている。
【００３７】
即ち、前記第１内治具ユニット１Ａは、図１０及び図１１に示す如く、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内方に挿入される円盤状の第１ベース１９と、第１ベース１９の外周縁部に環状に配置され、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第１裏当て治具片２０′から成る縮拡径自在な環状の第１裏当て治具２０と、第１ベース１９と第１裏当て治具２０との間に設けられ、第１裏当て治具２０を縮拡径させる第１縮拡径機構２１とを備えており、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部を外方から円周溶接する際に、環状の第１裏当て治具２０を第１縮拡径機構２１により真円状に拡径させて胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面に面接触状態で圧接させ、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部を内方から保持するものである。
【００３８】
具体的には、前記第１ベース１９は、図１２に示す如く、アルミ合金等の金属材により中心部に貫通穴１９ａを有する円盤状に形成されており、第１ベース１９の一方の側面（第１裏当て治具２０に対向する側面）には、第１Ｔナット２２が同一円周上で且つ円周方向に等角度ごとに配置されてボルト２３により固定されている。この実施形態においては、第１Ｔナット２２は、第１ベース１９の一方の側面に６０度ごとに六つ配置されている。
【００３９】
また、第１ベース１９の他方の側面には、図１１に示す如く、アルミ合金等の金属材により円盤状に形成されたベース部材２４がボルトにより固定されている。このベース部材２４の中心部には、中空筒状の連結軸２５が螺着固定されている。尚、第１ベース１９とベース部材２４とは、一体的に形成しても良いことは勿論である。
【００４０】
前記第１裏当て治具２０は、図１１に示す如く、第１ベース１９の一方の側面（第１Ｔナット２２を固定した方の側面）に円周方向に等間隔ごとに配置されて第１ベース１９の径方向へ移動自在な複数の扇形状の第１裏当て治具片２０′から成り、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂを溶接する際に、各第１裏当て治具片２０′の外周面が胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面に面接触状態で当接し、溶接部を冷却して溶接部の熱歪を抑制すると共に、ビードの溶け落ちや穴あきを防止し、また、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面側にシールドガスＧを流して溶接部の酸化を防止するものである。
【００４１】
各第１裏当て治具片２０′は、図１３に示す如く、熱伝導性に優れた銅材により扇形状に形成されており、各第１裏当て治具片２０′の外周面には、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面側へシールドガスＧを流すガス溝２０ａが形成されている。
【００４２】
また、各第１裏当て治具片２０′の第１ベース１９に対向する側面には、第１ベース１９に固定した各第１Ｔナット２２がそれぞれ摺動自在に係合する断面形状がＴ字形のガイド溝２０ｂが形成されている。このＴ字形のガイド溝２０ｂは、第１ベース１９の半径方向に沿って形成されている。これにより、各第１裏当て治具片２０′は、第１ベース１９の径方向へ移動自在となる。
【００４３】
更に、各第１裏当て治具片２０′の中心部には、第１縮拡径機構２１の第１リンク部材２８が回動自在に取り付けられる二股部２０ｃが形成されている。
【００４４】
そして、前記第１裏当て治具２０は、上述した複数の第１裏当て治具片２０′を第１ベース１９の一方の側面に円周方向へ等間隔毎に配置し、各第１裏当て治具片２０′のガイド溝２０ｂを各第１Ｔナット２２にそれぞれ摺動自在に係合することによって、環状に形成されると共に、縮拡径自在となる。この実施形態では、第１裏当て治具２０は、六つの第１裏当て治具片２０′から成り、各第１裏当て治具片２０′が第１ベース１９の一方の側面に６０度ごとに配置されている。
【００４５】
前記第１縮拡径機構２１は、図１１に示す如く、第１ベース１９及びベース部材２４の中心部に第１ベース１９の軸線に沿って進退移動自在に挿通支持され、先端に鏡部材Ｗｂの内面に当接するストッパー部材２６を設けた第１シャフト２７と、第１シャフト２７と第１裏当て治具２０の各第１裏当て治具片２０′とを連動連結し、第１シャフト２７の前進時（図１１の右方向）に第１裏当て治具２０を縮径させ、第１シャフト２７の後退時（図１１の左方向）に第１裏当て治具２０を拡径させる複数の第１リンク部材２８と、第１シャフト２７を前進方向へ付勢して第１裏当て治具２０を縮径状態に保持する第１弾性体２９とを備えており、ストッパー部材２６が押圧されて第１シャフト２７が後退したときに各第１リンク部材２８を介して第１裏当て治具２０を拡径させ、また、ストッパー部材２６の押圧状態が解除されたときに第１シャフト２７が第１弾性体２９の弾性力により前進して各第１リンク部材２８を介して第１裏当て治具２０を縮径させるように構成されている。
【００４６】
前記第１シャフト２７は、アルミ合金等の金属材により形成されており、図１１及び図１４に示す如く、シールドガス供給通路２７ａ及びシールドガス噴出口２７ｂを形成した基端側第１シャフト部２７′と、基端側第１シャフト部２７′の先端にボルト２３により取り付けられ、外周縁部に第１縮拡径機構２１の複数の第１リンク部材２８が回動自在に取り付けられる二股部２７ｃを等角度ごとに設けた円盤状の先端側第１シャフト部２７″とから成る。この第１シャフト２７は、第１ベース１９の貫通穴１９ａに挿通されており、第１ベース１９に固定したベース部材２４に第１ベース１９の軸線に沿って進退移動自在に支持されている。尚、基端側第１シャフト部２７′と先端側第１シャフト部２７″は、一体的に形成しても良いことは勿論である。
【００４７】
また、ストッパー部材２６は、アルミ合金等の金属材により鏡部材Ｗｂの内面に面接触状態で当接する皿状に形成されており、第１シャフト２７の先端に第１シャフト２７に対して直交する姿勢でボルト２３により固定されている。
【００４８】
更に、複数の第１リンク部材２８は、黄銅等の金属材により形成されており、一端部が第１裏当て治具片２０′の二股部２０ｃに第１連結ピン３０を介して回動自在に連結されていると共に、他端部が第１シャフト２７の二股部２７ｃに第１連結ピン３０を介して回動自在に連結されている。これにより、第１シャフト２７と各第１裏当て治具片２０′が第１リンク部材２８を介して連動連結されることになる。
【００４９】
そして、第１弾性体２９は、コイルスプリングにより形成されており、ベース部材２４に螺着固定した中空状の連結軸２５内に収容されて第１シャフト２７の基端面に弾性的に当接している。これにより、第１弾性体２９は、第１裏当て治具２０が縮径状態に保持されるように第１シャフト２７を前進方向へ付勢保持することになる。
【００５０】
前記第２内治具ユニット１Ｂは、図１５及び図１６に示す如く、環状部材Ｗｃの一端面に間接的又は直接的に当接して環状部材Ｗｃを胴部材Ｗａ及び鏡部材Ｗｂ側へ押圧し得る円盤状の第２ベース３１と、第２ベース３１の外周縁部に環状に配置され、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面に面接触状態で圧接する複数の第２裏当て治具片３２′から成る縮拡径自在な環状の第２裏当て治具３２と、第２ベース３１と第２裏当て治具３２との間に設けられ、第２裏当て治具３２を縮拡径させる第２縮拡径機構３３とを備えており、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部を外方から円周溶接する際に、環状の第２裏当て治具３２を第２縮拡径機構３３により真円状に拡径させて胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面に面接触状態で圧接させ、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部を内方から保持するものである。
【００５１】
具体的には、前記第２ベース３１は、図１７に示す如く、アルミ合金等の金属材により中心部に貫通穴３１ａを有する円盤状に形成されており、第２ベース３１の第２裏当て治具３２に対向する側面には、第２Ｔナット３４が同一の円周上で且つ円周方向に等角度ごとに配置されてボルト２３により固定されている。この実施形態においては、第２Ｔナット３４は、第２ベース３１の一方の側面に６０度ごとに六つ配置されている。
【００５２】
前記第２裏当て治具３２は、図１６に示す如く、第２ベース３１の一方の側面（第２Ｔナット３４を固定した方の側面）に円周方向に等間隔ごとに配置されて第２ベース３１の径方向へ移動自在な複数の扇形状の第２裏当て治具片３２′から成り、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃを溶接する際に、各第２裏当て治具片３２′の外周面が胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面に面接触状態で当接し、溶接部を冷却して溶接部の熱歪を抑制すると共に、ビードの溶け落ちや穴あきを防止し、また、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面側にシールドガスＧを流して溶接部の酸化を防止するものである。
【００５３】
各第２裏当て治具片３２′は、図１８に示す如く、熱伝導性に優れた銅材により扇形状に形成されており、各第２裏当て治具片３２′の外周面には、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面側へシールドガスＧを流すガス溝３２ａが形成されていると共に、各第２裏当て治具片３２′の一方の側面には、前記ガス溝３２ａに連通するガス供給孔３２ｃが形成されている。
【００５４】
また、各第２裏当て治具片３２′の第２ベース３１に対向する側面には、図１６及び図１９に示す如く、アルミ合金等の金属材により扇形状に形成された取り付け板３５がボルト及びキー部材３６を介して固定さていると共に、当該取り付け板３５の第２ベース３１に対向する側面には、第２ベース３１に固定した各第２Ｔナット３４がそれぞれ摺動自在に係合する断面形状がＴ字形のガイド溝３５ａが形成されている。このＴ字形のガイド溝３５ａは、第２ベース３１の半径方向に沿って形成されている。これにより、各第２裏当て治具片３２′は、各取り付け板３５を介して第２ベース３１の径方向へ移動自在となる。
【００５５】
更に、各第２裏当て治具片３２′の中心部には、第２縮拡径機構３３の第２リンク部材３８が回動自在に取り付けられる凹部３２ｂが形成されている。尚、第２裏当て治具片３２′と取り付け板３５とは、一体的に形成しても良いことは勿論である。
【００５６】
そして、第２裏当て治具３２は、上述した複数の第２裏当て治具片３２′を第２ベース３１の一方の側面に円周方向へ等間隔毎に配置し、各第２裏当て治具片３２′に取り付けた取り付け板３５のガイド溝３５ａを各第２Ｔナット３４にそれぞれ摺動自在に係合することによって、環状に形成されると共に、縮拡径自在となる。この実施形態では、第２裏当て治具３２は、六つの第２裏当て治具片３２′から成り、各第２裏当て治具片３２′が第２ベース３１の一方の側面に６０度ごとに配置されている。
【００５７】
前記第２縮拡径機構３３は、図１６に示す如く、第２ベース３１の中心部に第２ベース３１の軸線に沿って進退移動自在に挿通支持された第２シャフト３７と、第２シャフト３７と第２裏当て治具３２の各第２裏当て治具片３２′とを連動連結し、第２シャフト３７の前進時（図１６の右方向）に第２裏当て治具３２を拡径させ、第２シャフト３７の後退時（図１６の左方向）に第２裏当て治具３２を縮径させる複数の第２リンク部材３８と、第２シャフト３７を後退方向へ付勢して第２裏当て治具３２を縮径状態に保持する第２弾性体３９とを備えており、第２シャフト３７が第２弾性体３９の弾力に抗して前進したときに各第２リンク部材３８を介して第２裏当て治具３２を拡径させ、また、第２シャフト３７が第２弾性体３９の弾性力により後退したときに各第２リンク部材３８を介して第２裏当て治具３２を縮径させるように構成されている。
【００５８】
前記第２シャフト３７は、アルミ合金等の金属材により形成されており、第２ベース３１の貫通穴３１ａに挿通支持されている。この第２シャフト３７には、シールドガス供給通路３７ａ及びシールドガス噴出口３７ｂが形成されていると共に、第２シャフト３７の外周面には、第２縮拡径機構３３の第２リンク部材３８が回動自在に取り付けられる凹部３７ｃが等角度ごとに設けられている。この各凹部３７ｃは、第２シャフト３７の軸線方向へ交互に偏倚した状態で第２シャフト３７の外周面に配置されている。
【００５９】
また、複数の第２リンク部材３８は、黄銅等の金属材により形成されており、一端部が第２裏当て治具片３２′の凹部３２ｂに第２連結ピン４０を介して回動自在に連結されていると共に、他端部が第２シャフト３７の凹部３７ｃに第２連結ピン４０を介して回動自在に連結されている。これにより、第２シャフト３７と各第２裏当て治具片３２′が第２リンク部材３８を介して連動連結されることになる。
【００６０】
更に、第２弾性体３９は、コイルスプリングにより形成されており、第２シャフト３７の基端面に螺着した筒状のスプリング受け４１と第２ベース３１の他方の側面との間に介設されている。これにより、第２弾性体３９は、第２裏当て治具３２が縮径状態に保持されるように第２シャフト３７を後退方向へ付勢保持することになる。
【００６１】
前記外治具ユニット１Ｃは、図２０に示す如く、鏡部材Ｗｂを外方から保持するものであり、右回転ユニット５の右回転テーブル１８ｂにボルトにより固定された外治具用ベース４２と、外治具用ベース４２に嵌合支持された外治具用ベースアダプタ４３と、外治具用ベースアダプタ４３に嵌合支持された外治具用フランジ４４と、外治具用フランジ４４にボルト２３により固定され、鏡部材Ｗｂが嵌合されて鏡部材Ｗｂを外方から保持する皿状の凹部４５ａを形成した外治具４５とを備えている。
【００６２】
具体的には、前記外治具用ベース４２は、アルミ合金等の金属材により円盤状に形成されており、右回転ユニット５の右回転テーブル１８ｂの中心部に嵌合されてボルトにより固定されている。この外治具用ベース４２の前面中心部には、嵌合用凸部４２ａが突出形成されていると共に、外治具用ベース４２の前面には、複数のホルダ付マグネット４６が埋設固定されている。
【００６３】
前記外治具用ベースアダプタ４３は、アルミ合金等の金属材により両端部にフランジ部４３ａを有する軸状に形成されており、一端面に嵌合用凸部４３ｂが形成されていると共に、他端面に外治具用ベース４２の嵌合用凸部４２ａに着脱自在に嵌合される嵌合用凹部４３ｃが形成されている。この外治具用ベースアダプタ４３の嵌合用凸部４３ｂ側のフランジ部４３ａの側面には、複数のホルダ付マグネット４６が埋設固定されている。
【００６４】
前記外治具用フランジ４４は、アルミ合金等の金属材により環状に形成されており、外治具用アダプタ４３の嵌合用凸部４３ｂに着脱自在に嵌合支持されている。この外治具用フランジ４４には、外治具用ベースアダプタ４３のホルダ付マグネット４６又は外治具用ベース４２のホルダ付マグネット４６に対向する複数のストップピン４７が埋設固定されている。
【００６５】
前記外治具４５は、熱伝導性に優れた銅材により鏡部材Ｗｂの長さよりも厚い円盤状に形成されており、一方の側面には、鏡部材Ｗｂが密着状態で嵌合される皿状の凹部４５ａが形成されている。この外治具４５は、外治具用フランジ４４の前面にボルト２３により固定されている。尚、外治具４５と外治具用フランジ４４とは、一体的に形成しても良いことは勿論である。
【００６６】
そして、前記外治具ユニット１Ｃは、右回転ユニット５の右回転テーブル１８ｂの中心部に水平姿勢で取り付けられており、外治具４５の凹部４５ａに鏡部材Ｗｂを保持した状態で右回転テーブル１８ｂと一緒に軸線回りに回転するようになっている。
【００６７】
尚、外治具用ベースアダプタ４３は、胴部材Ｗａの長さに応じて長さの異なる外治具用ベースアダプタ４３が複数用意されており、長さの異なるハウジングを作製する場合に、外治具用ベースアダプタ４３を胴部材Ｗａの長さに対応するもの取り替え、胴部材Ｗａ、鏡部材Ｗｂ及び環状部材Ｗｃを円周溶接する際に胴部材Ｗａの位置が常に一定位置になるようにしている。また、胴部材Ｗａがかなり長い場合には、外治具用ベースアダプタ４３を省略し、外治具用ベース４２の嵌合用凸部４２ａを直接外治具用フランジ４４に嵌合し、外治具用ベースアダプタ４３を省略した外治具ユニット１Ｃを右回転テーブル１８ｂにより水平姿勢で支持するようにしても良い。
【００６８】
前記連結用アダプタ１Ｄは、アルミ合金等の金属材により軸状に形成されており、一端部が第１内治具ユニット１Ａのベース部材２４に螺着固定した中空筒状の連結軸２５に着脱自在に螺着されていると共に、他端部が第２内治具ユニット１Ｂの第２シャフト３７の先端部に着脱自在に螺着されている（図８、図１１、図１６参照）。
【００６９】
また、連結用アダプタ１Ｄには、シールドガス供給通路１ｄが形成されており、連結用アダプタ１Ｄにより第１内治具ユニット１Ａと第２内治具ユニット１Ｂを連結したときに連結用アダプタ１Ｄのシールドガス供給通路１ｄと第１シャフト２７のシールドガス供給通路２７ａと第２シャフト３７のシールドガス供給通路３７ａとがそれぞれ連通状態になるようになっている。
【００７０】
更に、連結用アダプタ１Ｄは、胴部材Ｗａの長さに応じて長さの異なる連結用アダプタ１Ｄが複数用意されており、長さの異なるハウジングを作製する場合に、連結用アダプタ１Ｄを胴部材Ｗａの長さに対応するもの取り替え、第１内治具ユニット１Ａと第２内治具ユニット１Ｂとを取り替えた連結用アダプタ１Ｄにより連結すれば、第１内治具ユニット１Ａが胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内方に、また、第２内治具ユニット１Ｂが胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内方にそれぞれ位置することになり、長さの異なるハウジングを作製することができる。
【００７１】
そして、連結用アダプタ１Ｄにより連結した第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂは、図８に示す如く、左回転ユニット４の左回転テーブル１４ｂに内治具用ベースアダプタ４８を介して水平姿勢で取り付けられている。
【００７２】
前記内治具用ベースアダプタ４８は、両端部にフランジ部４８ａを有する筒状に形成されており、一方のフランジ部４８ａが左回転テーブル１４ｂの前面にボルトにより固定され、他方のフランジ部４８ａが第２内治具ユニット１Ｂの第２ベース３１にボルトにより固定されている。これにより、連結用アダプタ１Ｄにより連結された第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂは、左回転テーブル１４ｂに水平姿勢で取り付けられることになる。このとき、第１内治具ユニット１Ａの軸線と第２内治具ユニット１Ｂの軸線と外治具ユニット１Ｃの軸線とが合致するようになっている。
【００７３】
また、連結用アダプタ１Ｄにより連結した第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂを左回転ユニット４の左回転テーブル１４ｂに取り付けたときには、左回転ユニット４の駆動機構１５と第２内治具ユニット１Ｂの第２縮拡径機構３３とを押し金具４９により連動連結し、駆動機構１５により第２縮拡径機構３３を作動させることができるようにする。
【００７４】
前記押し金具４９は、パイプ状に形成されており、一端部がシールドガス供給管１６に外嵌されて駆動機構１５のロッド１５ｅ先端に当接し、他端部がスプリング受け４１に嵌合されている（図５、図８、図１６参照）。従って、駆動機構１５のピストン１５ｄ及びロッド１５ｅが前進すると、押し金具４９が軸線方向へ押され、第２内治具ユニット１Ｂの第２縮拡径機構３３の第２シャフト３７を前進させ、これに伴って第２裏当て治具３２が拡径するようになっている。
【００７５】
尚、前記内治具用ベースアダプタ４８及び押し金具４９は、胴部材Ｗａの長さに応じて長さの異なる内治具用ベースアダプタ４８及び押し金具４９が複数用意されており、長さの異なるハウジングを作製する場合に、内治具用ベースアダプタ４８及び押し金具４９を胴部材Ｗａの長さに対応するもの取り替え、胴部材Ｗａ、鏡部材Ｗｂ及び環状部材Ｗｃに対して第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂの移動ストロークが一定になるようにしている。また、胴部材Ｗａがかなり長い場合には、内治具用ベースアダプタ４８を省略し、第２治具ユニットの第２ベース３１を左回転テーブル１４ｂの前面にボルトにより直接固定し、左回転テーブル１４ｂにより第１内治具ユニット１Ａと第２内治具ユニット１Ｂを直接水平姿勢で支持するようにしても良い。
【００７６】
そして、前記円周溶接用治具ユニット１を構成する第１内治具ユニット１Ａ、第２内治具ユニット１Ｂ及び連結用アダプタ１Ｄには、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面側及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面側にシールドガスＧを供給し得るシールドガス供給路が形成されている。
【００７７】
前記シールドガス供給路は、第２シャフト３７に形成したシールドガス供給通路３７ａ及びシールドガス噴出口３７ｂ、隣接する第２裏当て治具片３２′間に形成された隙間、各第２裏当て治具片３２′に形成したガス溝３２ａ及びガス供給孔３２ｃ、連結用アダプタ１Ｄに形成したシールドガス供給通路１ｄ、第１シャフト２７に形成したシールドガス供給通路２７ａ及びシールドガス噴出口２７ｂ、隣接する第１裏当て治具片２０′間に形成された隙間、各第１裏当て治具片２０′に形成したガス溝２０ａ等から成る。
【００７８】
前記シールドガス供給路によれば、シールドガス供給管１６から供給されたシールドガスＧは、パイプ状の押し金具４９を通って第２シャフト３７のシールドガス供給通路３７ａに流入し、第２シャフト３７のシールドガス噴出口３７ｂから胴部材Ｗａの内部空間に噴出される。また、第２シャフト３７のシールドガス供給通路３７ａに流入した一部のシールドガスＧは、連結用アダプタ１Ｄのシールドガス供給通路１ｄを通って第１シャフト２７のシールドガス供給通路２７ａに流入し、第１シャフト２７のシールドガス噴出口２７ｂから胴部材Ｗａの内部空間に噴出される。これにより胴部材Ｗａ内がシールドガスＧで充満される。胴部材Ｗａ内に噴出されたシールドガスＧは、隣接する第２裏当て治具片３２′間に形成された隙間及び各第２裏当て治具片３２′に形成したガス供給孔３２ｃから各第２裏当て治具片３２′に形成したガス溝３２ａに流れ、また、隣接する第１裏当て治具片２０′間に形成された隙間から各第１裏当て治具片２０′に形成したガス溝２０ａに流れる。その結果、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面側及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面側にシールドガスＧが供給されることになる。
【００７９】
前記第１溶接装置７は、図２及び図３に示す如く、先端部からアルゴンガス等のシールドガスＧを流すと共に、タングステン電極棒を挿着した第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａと、第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａを上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在に支持する第１トーチ支持ユニット７ｂと、溶接用電源装置（図示省略）と、溶接用ガスボンベ（図示省略）等から構成されており、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部を外方から円周溶接する際に、第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａが胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の近傍位置まで移動し、この位置で第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａが先端部からシールドガスＧを流しながら、軸線を中心にして回転する胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部をシールドガスＧの雰囲気中でアークにより円周溶接するようになっている。
【００８０】
前記第２溶接装置８は、図２及び図３に示す如く、先端部からアルゴンガス等のシールドガスＧを流すと共に、タングステン電極棒を挿着した第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａと、第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａを上下方向、左右方向及び前後方向へ移動調整自在に支持する第２トーチ支持ユニット８ｂと、溶接用電源装置（図示省略）と、溶接用ガスボンベ（図示省略）等から構成されており、胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部を外方から円周溶接する際に、台２溶接用トーチが胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の近傍位置まで移動し、この位置で第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａが先端部からシールドガスＧを流しながら、軸線を中心にして回転する胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部をシールドガスＧの雰囲気中でアークにより円周溶接するようになっている。
【００８１】
前記第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａには、何れもシールドガスＧを外側と内側に分流し且つ内側のシールドガスＧを外側のシールドガスＧより高速で噴出させるようにシールドノズル６２の内側に狭窄ノズル３４を備えたＴＩＧ溶接用トーチがそれぞれ使用されている。
【００８２】
即ち、前記狭窄ノズル６４を備えたＴＩＧ溶接用トーチ（第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａ）は、図２１に示す如く、シールドノズル６２と、シールドノズル６２の内側に設けられ、タングステン電極棒６３が同芯状に挿入される狭窄ノズル６４と、シールドガスＧを層流化するガスレンズ６５と、タングステン電極棒６３を把持するコレットチャック６６と、コレットチャック６６の締め付け部材６７と、シールドガス供給口６８とを備えており、シールドガス供給口６８から供給されたシールドガスＧがガスレンズ６５を通って狭窄ノズル６４とシールドノズル６２の間を流れるシールドガスＧと、ガスレンズ６５を通らずに狭窄ノズル６４の内側を流れるシールドガスＧとに分流され、狭窄ノズル６４の内側を流れるシールドガスＧが狭窄ノズル６４とシールドノズル６２の間を流れるシールドガスＧより高速となって吐出されるようになっている。
【００８３】
尚、前記第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａには、図示していないが、特願２０１５−０８４５４９に記載された狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチを使用しても良い。このＴＩＧ溶接トーチは、狭窄ノズルから吐出される狭窄ガスとガスノズルから吐出されるシールドガスを、別々の経路で供給するので、狭窄ガスとシールドガスの種類を異ならせたり、狭窄ガスとシールドガスを個別に流量制御することができ、溶狭窄ノズルの性能を更に引き上げることが可能となる。
【００８４】
前記搬出リフターユニット９は、図８、図９及び図２２に示す如く、基台３上に固定したベース５０と、ベース５０の下面に鉛直姿勢で固定した左右の昇降用シリンダ５１と、左右の昇降用シリンダ５１に支持され、ベース５０に対して昇降自在な水平姿勢の搬出上下プレート５２と、搬出上下プレート５２の上面に着脱自在に取り付けられ、胴部材Ｗａを水平姿勢で支持する左右のワークガイド５３と、ベース５０の上面に起立姿勢で固定され、左右のワークガイド５３の中間に位置するガイド筒５４と、ガイド筒５４に昇降自在に支持された昇降用シャフト５５と、ベース５０の下面に鉛直姿勢で固定され、昇降用シャフト５５を昇降させるシャフト用シリンダ５６と、昇降用シャフト５５の上端部に取り付けた水平姿勢の取付金具５７と、取付金具５７の先端部に昇降自在に支持され、スプリング５８により下方へ付勢されたプッシャ軸５９と、プッシャ軸５９の下端に取り付けられ、左右のワークガイド５３に水平姿勢で支持された胴部材Ｗａの中間部上面に当接する樹脂製のプッシャ６０と、ベース５０の上面に着脱自在に取り付けられ、手前方向へ下り傾斜となる傾斜面６１ａを有する左右の板状の搬出ガイド６１とを備えている。
【００８５】
前記左右のワークガイド５３は、搬出上下プレート５２の上面に搬出上下プレート５２の長手方向に沿って一定の間隔で埋設固定された複数のホルダ付マグネット４６に着脱自在に磁着保持されており、胴部材Ｗａの長さに応じて左右のワークガイド５３の間隔を変えられるようになっている。この左右のワークガイド５３の上面は、胴部材Ｗａを安定した状態で水平保持できるようにＶ字状に形成されている。
【００８６】
また、左右のワークガイド５３は、左右の昇降用シリンダ５１により胴部材Ｗａを支持する上面が左右の搬出ガイド６１の傾斜面６１ａより上方に位置する上昇位置と、同じく胴部材Ｗａを支持する上面が左右の搬出ガイド６１の傾斜面６１ａより下方に位置する下降位置とに亘って昇降自在となっている。
【００８７】
尚、左右のワークガイド５３は、胴部材Ｗａの直径に応じて高さの異なるものが数種類用意されており、胴部材Ｗａの直径に応じて取り替え、胴部材Ｗａを常に同じ高さ位置で且つ水平姿勢で保持できるようになっている。
【００８８】
前記左右の搬出ガイド６１は、搬出上下プレート５２の上面に搬出上下プレート５２の長手方向に沿って一定の間隔で埋設固定された複数のホルダ付マグネット４６に着脱自在に吸着保持されており、胴部材Ｗａの長さに応じて左右の搬出ガイドの間隔を変えられるようになっている。
【００８９】
前記搬出リフターユニット９によれば、下降位置にある左右のワークガイド５３を上昇位置に上昇させて左右のワークガイド５３上に胴部材Ｗａを水平姿勢で載せ、昇降用シャフト５５及び取付金具５７をシャフト用シリンダ５６により下降させてプッシャ６０を左右のワークガイド５３上の胴部材Ｗａの中間部上面に軽く当接させることによって、胴部材Ｗａを水平姿勢で保持することができる。尚、プッシャ６０は、胴部材Ｗａの一端を鏡部材Ｗｂ側へ押圧したときに胴部材Ｗａが軸線方向へ移動できる程度に胴部材Ｗａの上面に軽く当接している。
【００９０】
また、搬出上下プレート５２及び左右のワークガイド５３を左右の昇降用シリンダ５１により上昇位置から下降位置へ下降させると共に、昇降用シャフト５５、取付金具５７及びプッシャ６０をシャフト用シリンダ５６により上昇させると、胴部材Ｗａの保持状態が解除されることになる。このとき、胴部材Ｗａは、左右の搬出ガイド６１に引き渡され、左右の搬出ガイド６１の傾斜面６１ａに載ることになる。その結果、胴部材Ｗａは、左右の搬出ガイド６１の傾斜面６１ａ上を転動して自動的に搬出されることになる。
【００９１】
次に、上述した円周溶接用治具ユニット１を用いた円周溶接装置Ａにより胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃとを一直線状に突き合せ、その突合せ部を外方から円周溶接して一端が閉塞されたハウジング（例えば、油冷式空気圧縮機のオイルセパレータのハウジング）を作製する場合について説明する。
【００９２】
尚、胴部材Ｗａ、鏡部材Ｗｂ及び環状部材Ｗｃは、ステンレス材により形成されている。また、溶接電流、アーク長さ、胴部材Ｗａ、鏡部材Ｗｂ及び環状部材Ｗｃの回転速度、シールドガスＧの供給量、タングステン電極棒の先端形状等の溶接条件は、胴部材Ｗａ、鏡部材Ｗｂ及び環状部材Ｗｃの材質、厚み等に応じて最適の条件下に設定されていることは勿論である。
【００９３】
先ず、キャビネット本体２の開閉扉２ａを開け、第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂを取り付けた左回転ユニット４を走行ユニット６により外治具ユニット１Ｃを取り付けた右回転ユニット５側へ前進させ、第１内治具ユニット１Ａが搬出リフターユニット９に近づいた時点で右回転ユニット５の移動を停止させる。
【００９４】
次に、環状部材Ｗｃを第２内治具ユニット１Ｂの縮径状態になっている第２裏当て治具３２の外周面に嵌め、環状部材Ｗｃの一端を取り付け板３５を介して第２ベース３１の側面に間接的に当接させる。また、鏡部材Ｗｂを外治具ユニット１Ｃの外治具４５に形成した凹部４５ａに嵌合すると共に、胴部材Ｗａを搬出リフターユニット９にセットして水平姿勢で保持する。このとき、胴部材Ｗａは、その一端を鏡部材Ｗｂの端面に突き合せた状態で搬出リフターユニット９にセットされている。
【００９５】
その後、キャビネット本体２の開閉扉２ａを閉じ、円周溶接装置Ａの運転スイッチをＯＮにすると、左回転ユニット４が右回転ユニット５側へ更に前進し、第１内治具ユニット１Ａが搬出リフターユニット９に水平姿勢で保持された胴部材Ｗａ内に挿入されて行くと共に、環状部材Ｗｃの他端が胴部材Ｗａの他端に突き合わされ、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃとが加圧密着される。
【００９６】
胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃとが加圧密着されると同時に左回転ユニット４に設けた駆動機構１５が作動し、押し金具４９を前進させて第２内治具ユニット１Ｂの第２縮拡径機構３３を作動させる。これにより、第２内治具ユニット１Ｂの環状の第２裏当て治具３２が真円状に拡径し、第２裏当て治具３２の外周面を胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面近傍へ面接触状態で圧接させる。
【００９７】
また、左回転ユニット４に設けた駆動機構１５の作動により、押し金具４９、第２縮拡径機構３３の第２シャフト３７及び連結用アダプタ１Ｄが前進する。これにより、連結用アダプタ１Ｄの先端部に設けた第１内治具ユニット１Ａが前進し、第１内治具ユニット１Ａのストッパー部材２６が外治具ユニット１Ｃの外治具４５に保持された鏡部材Ｗｂの内面に当接し、ストッパー部材２６が押圧される。その結果、第１内治具ユニット１Ａの第１縮拡径機構２１が作動して環状の第１裏当て治具２０を真円状に拡径させ、第１裏当て治具２０の外周面を胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面近傍へ面接触状態で圧接させる。尚、第１内治具ユニット１Ａによる胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの内方からの保持と第２内治具ユニット１Ｂによる胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの内方からの保持は、略同時又は同時に行われる。
【００９８】
胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃが加圧密着されて胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部が第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂによりそれぞれ内方から保持され、また、鏡部材Ｗｂが外治具ユニット１Ｃにより外方から保持されると、搬出リフターユニット９が作動して胴部材Ｗａの保持状態が解除される。
【００９９】
搬出リフターユニット９による胴部材Ｗａの保持状態が解除されると、左回転ユニット４の左回転テーブル１４ｂ及び右回転ユニット５の右回転テーブル１８ｂが作動して一直線状に突き合された胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃをその軸線回りに回転させると共に、第１溶接装置７及び第２溶接装置８が同時に作動し、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部が第１溶接装置７及び第２溶接装置８により外方から円周溶接される。
【０１００】
即ち、左回転テーブル１４ｂ及び右回転テーブル１８ｂにより胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃが一定の速度で同期的に同じ方向へ回転すると共に、第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂ等に形成したシールドガス供給路により胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面側及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面側にそれぞれシールドガスＧが供給され、この状態で第１溶接装置７及び第２溶接装置８の第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａがそれぞれ前進・下降してアークを発生させ、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部を外方から円周溶接する。その結果、一端が閉塞されたハウジングが作製される。
【０１０１】
このとき、第１裏当て治具２０及び第２裏当て治具３２をそれぞれ真円状に拡径させて胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部の内周面及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面に面接触状態で圧接させているため、円周溶接するときに第１裏当て治具２０及び第２裏当て治具３２により溶接部が冷却され、溶接部の熱歪が大幅に抑制されると共に、ビードの溶け落ちや穴あきが防止されることになる。然も、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部を内方から保持するようにしているため、溶接部の熱歪による収縮をより確実に抑制することができる。更に、第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂからそれぞれ胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂの突合せ部及び胴部材Ｗａと環状部材Ｗｃの突合せ部の内周面側へシールドガスＧを流しているため、溶接部の酸化を防止することができる。
【０１０２】
そして、胴部材Ｗａと鏡部材Ｗｂと環状部材Ｗｃの円周溶接が終了すれば、左回転ユニット４の左回転テーブル１４ｂ及び右回転ユニット５の右回転テーブル１８ｂの回転が停止されると共に、アーク及びシールドガスＧがストップされて第１溶接装置７及び第２溶接装置８の第１ＴＩＧ溶接用トーチ７ａ及び第２ＴＩＧ溶接用トーチ８ａが上昇・後退して元の位置へ復帰する。
【０１０３】
その後、第１内治具ユニット１Ａ及び第２内治具ユニット１Ｂによりハウジングを内方から保持した状態で左回転ユニット４が走行ユニット６により少しだけ後退し、ハウジングの鏡部材Ｗｂを外治具ユニット１Ｃから取り外すと共に、搬出リフターユニット９が作動してハウジングの胴部材Ｗａを水平姿勢で保持する。
【０１０４】
引き続き、左回転ユニット４に設けた駆動機構１５が作動してピストン１５ｄ及びロッド１５ｅを後退させる。これに伴い、第２内治具ユニット１Ｂの第１弾性体２９の弾性力により押し金具４９、第２縮拡径機構３３の第２シャフト３７及び連結用アダプタ１Ｄが後退し、第２内治具ユニット１Ｂの環状の第２裏当て治具３２を縮径させる。また、連結用アダプタ１Ｄの後退により第１内治具ユニット１Ａが後退し、これにより第１内治具ユニット１Ａのストッパー部材２６の押圧状態が解除されて第１内治具ユニット１Ａの第１シャフト２７が前進し、第１内治具ユニット１Ａの環状の第１裏当て治具２０を縮径させる。この状態で左回転ユニット４が後退して第１内治具ユニット１Ａ、連結用アダプタ１Ｄ及び第２内治具ユニット１Ｂをハウジング内（胴部材Ｗａ、鏡部材Ｗｂ及び環状部材Ｗｃ内）から引き抜く。
【０１０５】
最後、キャビネット本体２の開閉扉２ａが開放され、搬出リフターユニット９に保持されているハウジングの保持状態が解除され、搬出リフターユニット９によりハウジングがキャビネット本体２外へ自動的に搬出される。
【０１０６】
尚、円周溶接用治具ユニット１には、直径の異なるハウジングを作製することができるように大きさの異なる円周溶接用治具ユニット１が用意されている。
【符号の説明】
【０１０７】
１は円周溶接用治具ユニット、１Ａは第１内治具ユニット、１Ｂは第２内治具ユニット、１Ｃは外治具ユニット、１Ｄは連結用アダプタ、１ｄはシールドガス供給通路、２はキャビネット本体、２ａは開閉扉、３は基台、４は左回転ユニット、５は右回転ユニット、６は走行ユニット、６ａはガイドレール、６ｂは走行台、６ｃはボールネジ軸、６ｄはサーボモータ、６ｅはベルト伝動機構、７は第１溶接装置、７ａは第１ＴＩＧ溶接用トーチ、７ｂは第１トーチ支持ユニット、８は第２溶接装置、８ａは第２ＴＩＧ溶接用トーチ、８ｂは第２トーチ支持ユニット、９は搬出リフターユニット、１０は操作パネル、１１は圧力流量パネル、１２は電装箱、１３は移動台、１４は中空ロータリーアクチュエータ、１４ａはステッピングモータ、１４ｂは左回転テーブル、１５は駆動機構、１５ａは外シリンダ、１５ｂはシリンダカラー、１５ｃは内シリンダ、１５ｄはピストン、１５ｅはロッド、１５ｆは継手、１６はシールドガス供給管、１７は固定台、１８は中空ロータリーアクチュエータ、１８ａはステッピングモータ、１８ｂは右回転テーブル、１９は第１ベース、１９ａは貫通穴、２０は第１裏当て治具、２０′は第１裏当て治具片、２０ａはガス溝、２０ｂはガイド溝、２０ｃは二股部、２１は第１縮拡径機構、２２は第１Ｔナット、２３はボルト、２４はベース部材、２５は連結軸、２６はストッパー部材、２７は第１シャフト、２７′は基端側第１シャフト部、２７″は先端側第１シャフト部、２７ａはシールドガス供給通路、２７ｂはシールドガス噴出口、２７ｃは二股部、２８は第１リンク部材、２９は第１弾性体、３０は第１連結ピン、３１は第２ベース、３１ａは貫通穴、３２は第２裏当て治具、３２′は第２裏当て治具片、３２ａはガス溝、３２ｂは凹部、３２ｃはガス供給孔、３３は第２縮拡径機構、３４は第２Ｔナット、３５は取り付け板、３５ａはガイド溝、３６はキー部材、３７は第２シャフト、３７ａはシールドガス供給通路、３７ｂはシールドガス噴出口、３７ｃは凹部、３８は第２リンク部材、３９は第２弾性体、４０は第２連結ピン、４１はスプリング受け、４２は外治具用ベース、４２ａは嵌合用凸部、４３は外治具用ベースアダプタ、４３ａはフランジ部、４３ｂは嵌合用凸部、４３ｃは嵌合用凹部、４４は外治具用フランジ、４５は外治具、４５ａは凹部、４６はホルダ付マグネット、４７はストップピン、４８は内治具用ベースアダプタ、４８ａはフランジ部、４９は押し金具、５０はベース、５１は昇降用シリンダ、５２は搬出上下プレート、５３はワークガイド、５４はガイド筒、５５は昇降用シャフト、５６はシャフト用シリンダ、５７は取付金具、５８はスプリング、５９はプッシャ軸、６０はプッシャ、６１は搬出ガイド、６１ａは傾斜面、６２はシールドノズル、６３はタングステン電極棒、６４は狭窄ノズル、６５はガスレンズ、６６コレットチャック、６７は締め付け部材、６８はシールドガス供給口、Ａは円周溶接装置、Ｇはシールドガス、Ｗａは胴部材、Ｗｂは鏡部材、Ｗｃは環状部材。
【図１】
2017064774.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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