焊接装置的制作方法

1.本发明涉及对能够用于制冷制热装置或供热水装置等的密闭型压缩机的密闭容器进行焊接的焊接装置。


背景技术：

2.密闭型压缩机的密闭容器构成为包括：将上下开口的圆筒状的密闭容器主体、嵌合于密闭容器主体上部的密闭容器上盖、嵌合于密闭容器主体下部的密闭容器下盖、以及安装于密闭容器下盖的底面的安置腿。
3.这种密闭容器通过分别用焊接装置焊接密闭容器主体与密闭容器上盖的上部嵌合部、和密闭容器主体与密闭容器下盖的下部嵌合部而构成。
4.作为对密闭容器的上部嵌合部和下部嵌合部进行焊接的焊接装置，例如有如下技术，即、通过旋转台使在密闭容器主体的上下嵌合有密闭容器上盖和密闭容器下盖的状态的密闭容器旋转，同时对上部嵌合部和下部嵌合部分别进行焊接(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，通过同时对上部嵌合部和下部嵌合部分别进行焊接，从而在焊接时不需要密闭容器的反转和侧转这样的姿势的变更，能够廉价且高精度地组装密闭容器。
5.专利文献1：日本特开2004
‑
162657号公报
6.在上述专利文献1的情况下，在对上部嵌合部和下部嵌合部进行焊接时，通过旋转台使密闭容器本身旋转。因此，有可能在载置于旋转台上的密闭容器下盖、与嵌合于密闭容器下盖之上的密闭容器主体之间发生滑动，使得密闭容器主体相对于密闭容器下盖倾斜。若密闭容器主体保持倾斜的状态被焊接，则存在焊接部的品质下降的问题。


技术实现要素：

7.本发明是为了解决上述问题所做出的，目的在于提供一种能够同时对密闭容器主体的上部嵌合部和下部嵌合部进行焊接，并且能够抑制焊接中的密闭容器主体的倾斜而得到品质良好的焊接部的焊接装置。
8.本发明的焊接装置，对在上下开口的圆筒状的密闭容器主体的上下嵌合有密闭容器上盖和密闭容器下盖而构成的密闭容器的上部嵌合部和下部嵌合部进行电弧焊接，该焊接装置具备：进行电弧焊接的两根焊枪；旋转机构，其使两根焊枪沿密闭容器主体的周向旋转；以及主体保持机构，其保持密闭容器中的密闭容器主体部分，用旋转机构使两根焊枪沿密闭容器主体的周向旋转，同时对用主体保持机构保持的密闭容器主体的上部嵌合部和下部嵌合部分别进行电弧焊接。
9.根据本发明，用旋转机构使两根焊枪沿密闭容器主体的周向旋转，从而能够同时对密闭容器主体的上部嵌合部和下部嵌合部进行焊接，并且在焊接中用主体保持机构保持密闭容器主体，因此能够抑制焊接中的密闭容器主体的倾斜而得到品质良好的焊接部。
附图说明
10.图1是成为本发明的实施方式1的焊接装置的焊接对象的密闭型压缩机的概略剖视图。
11.图2是在图1中由虚线a包围的部分的放大图。
12.图3是在图1中由虚线b包围的部分的放大图。
13.图4是本发明的实施方式1的焊接装置的结构图。
14.图5是本发明的实施方式1的焊接装置中的焊丝与下部嵌合部的倾斜面的位置关系的说明图。
15.图6是本发明的实施方式1的焊接装置中的焊丝的焊接目标位置的说明图。
16.图7是表示本发明的实施方式1的焊接装置的动作的工序流程。
17.图8是被本发明的实施方式1的焊接装置的安置腿保持机构保持的密闭容器下盖的概略剖视图。
18.图9是表示由本发明的实施方式1的焊接装置的搬运机器人搬运的、密闭容器上盖嵌合于上侧的开口的状态的密闭容器主体的图。
19.图10是在本发明的实施方式1的焊接装置中，搬运机器人夹紧密闭容器主体的状态的俯视图。
20.图11是在本发明的实施方式1的焊接装置中，搬运机器人松开密闭容器主体并退避的状态的俯视图。
具体实施方式
21.以下，在说明本发明的实施方式的焊接装置之前，对成为焊接对象的具备密闭容器的密闭型压缩机进行说明。
22.实施方式1
23.图1是成为本发明的实施方式1的焊接装置的焊接对象的密闭型压缩机的概略剖视图。
24.在图1中，密闭型压缩机1的密闭容器2具有：将上下开口的圆筒状的密闭容器主体2a、嵌合于密闭容器主体2a的上部开口部的盘形状的密闭容器上盖2b、以及嵌合于密闭容器主体2a的下部开口部的盘形状的密闭容器下盖2c。在密闭容器下盖2c的底面安装有安置腿2d。对于密闭容器2而言，若密闭容器主体2a相对于由安置腿2d规定的安置面倾斜，则存在导致振动和噪声的可能性。因此，密闭型压缩机1以密闭容器主体2a相对于安置面垂直地直立的姿势使用。
25.在密闭容器主体2a的内部热装有：进行制冷剂的压缩的压缩机构3、和驱动压缩机构3的电动机4。电动机4具备：连接于曲轴5并从曲轴5向压缩机构3传递旋转力的转子4a、和定子4b。
26.在上述结构中，安置腿2d的与密闭容器下盖2c的安装面6为盘形状，密闭容器下盖2c的底面为沿着安装面6的盘形状。由此，安置腿2d在安装面6紧贴于密闭容器下盖2c的底面的状态下被焊接。
27.图2是在图1中由虚线a包围的部分的放大图。
28.在密闭容器主体2a的下部和密闭容器下盖2c的开口端部，如图2所示形成有相同
倾斜角的倾斜面10。该倾斜面10是随着从密闭容器2的内周侧朝向外周侧而向上方倾斜的倾斜面，倾斜角b(参照后述的图5)例如形成为15
°
至25
°
。倾斜面10遍布密闭容器主体2a和密闭容器下盖2c的整周而形成。密闭容器主体2a和密闭容器下盖2c通过在倾斜面10的部分加压紧贴而嵌合。
29.这样，使密闭容器主体2a与密闭容器下盖2c的嵌合部(以下，称为下部嵌合部11)从密闭容器2的内周侧朝向外周侧分别成为相同倾斜角的倾斜面10，从而确保他们的嵌合量，并且确保密闭容器主体2a的中心轴与密闭容器下盖2c的中心轴的同轴度。通过确保同轴度，能够抑制密闭型压缩机1的振动和噪声。
30.图3是在图1中用虚线b包围的部分的放大图。
31.在密闭容器上盖2b的外周面形成有限制密闭容器上盖2b向密闭容器主体2a内部插入的深度的突起部12。突起部12如图3所示从密闭容器上盖2b的外周面向外侧突出地设置。密闭容器上盖2b插入密闭容器主体2a的内部直到突起部12与密闭容器主体2a的上端部接触为止，通过在该状态下加压从而嵌合。另外，密闭容器上盖2b与密闭容器主体2a的安装精度并不有助于密闭型压缩机1的振动和噪声。因此，在密闭容器上盖2b与密闭容器主体2a的嵌合部(以下，称为上部嵌合部13)，使用突起部12而不是上述的倾斜面10。
32.对于密闭容器2而言，用以下说明的焊接装置的两根焊枪同时对上述下部嵌合部11和上部嵌合部13各自的整周通过电弧焊接进行焊接。
33.以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。
34.图4是本发明的实施方式1的焊接装置的结构图。在图4中x轴指横向，y轴指纵向。图5是本发明的实施方式1的焊接装置中的焊丝与下部嵌合部的倾斜面的位置关系的说明图。图6是本发明的实施方式1的焊接装置中的焊丝的焊接目标位置的说明图。
35.焊接装置具备：进行电弧焊接的两根焊枪20a和焊枪20b、移动机构30、载置台70、下盖保持机构80、搬运机器人90、以及控制装置100。
36.用本实施方式1的焊接装置处理的工件是上述的密闭容器2，用焊枪20a和焊枪20b分别对下部嵌合部11和上部嵌合部13的各自进行焊接。
37.以下，对构成焊接装置的各结构部进行说明。
38.焊枪20a和焊枪20b朝向焊接目标位置从前端送出焊丝21，通过电弧焊接对焊接部位进行焊接。在对本实施方式1中的作为焊接部位之一的下部嵌合部11进行焊接时，相对于下部嵌合部11的倾斜面10的倾斜角b，以调整量d的范围来调整焊丝21的目标角度c并进行焊接。在此，目标角度c是指焊丝21与密闭容器主体2a的侧面所成的角。
39.移动机构30是使焊枪20a和焊枪20b移动的机构。移动机构30具备旋转机构40、横行缸50以及独立调整机构60。
40.旋转机构40是使焊枪20a和焊枪20b沿密闭容器主体2a的周向旋转的机构。旋转机构40具备：以沿y轴方向延伸的轴心为中心进行旋转的一根旋转主轴41、与旋转主轴41正交地设置的一根旋转副轴42、以及驱动旋转主轴41的驱动单元43。驱动单元43具有向旋转主轴41传递旋转力的旋转马达43a和动力传递机构(未图示)。
41.横行缸50使旋转机构40沿x方向往复运动。横行缸50连结于驱动单元43并使其向使旋转主轴41位于密闭容器2的中心轴o上的焊接位置(图1所示的位置)、和将旋转主轴41设定于x轴的负方向侧的原点位置移动。
42.独立调整机构60是连结于旋转机构40的旋转副轴42，并独立地调整焊枪20a和焊枪20b各自的焊接目标位置的机构。独立调整机构60具有：调整焊枪20a的位置的第一机构61a、和调整焊枪20b的位置的第二机构61b。第一机构61a和第二机构61b能够独立地动作。
43.第一机构61a具备：面内位置调整机构62，其调整距离焊接目标位置的水平位置x和铅垂位置y；角度调整机构63，其调整相对于焊接目标位置的目标角度c。第二机构61b也是相同的结构，具备面内位置调整机构62和角度调整机构63。
44.面内位置调整机构62是能够使棒状的移动部件62a相对于旋转副轴42沿x方向和y方向移动的机构。角度调整机构63是以使旋转部件的63a的前端部上下运动的方式将连结于移动部件62a的下端部的棒状的旋转部件63a支承为旋转自如的机构。在旋转部件63a的前端部连接有焊枪，角度调整机构63通过旋转部件63a的旋转位置来调整焊枪的目标角度c。
45.对于以上结构的第一机构61a和第二机构61b而言，第一机构61a连接于旋转副轴42的内侧，第二机构61b连接于旋转副轴42的外侧。而且，通过连接于第一机构61a的焊枪20a来焊接上部嵌合部13，通过连接于第二机构61b的焊枪20b来焊接下部嵌合部11。
46.下盖保持机构80是配置在载置台70上，固定支承工件的机构。对于下盖保持机构80而言，在台座81上沿y方向延伸的三根支柱82具有以同心圆状改变间隔并竖立设置的结构，各支柱82穿过设置于密闭容器2的安置腿2d的三个贯通孔来保持密闭容器下盖2c。
47.搬运机器人90在臂的前端具有保持密闭容器主体2a的主体保持机构91。搬运机器人90用主体保持机构91保持密闭容器主体2a，将密闭容器主体2a从前工序的装置向焊接装置的下盖保持机构80上搬运。主体保持机构91由以从周围夹住的形式保持密闭容器主体2a的保持夹具构成，以预先设定的保持姿势保持密闭容器主体2a。预先设定的保持姿势是指以台座81的上表面为基准的姿势，即密闭容器主体2a相对于安置腿2d的安置面垂直地直立的姿势。保持姿势预先记录于控制装置100的内部存储器。这样，控制密闭容器主体2a的保持姿势，从而能够确保在为了使密闭容器主体2a嵌合于密闭容器下盖2c而用搬运机器人90搬运时的、密闭容器主体2a相对于安置腿2d的垂直度。另外，在此使用保持夹具作为主体保持机构91，但并不限于此，只要是能够保持密闭容器主体2a的机构即可。
48.控制装置100是控制焊接装置整体的装置，例如是由微处理器单元等构成的。另外，关于控制装置100的结构，并不限定于此。例如，也可以由固件等能够更新的装置构成。另外，控制装置100也可以是程序模块，即根据来自未图示的cpu等的指令而执行。
49.图7是表示本发明的实施方式1的焊接装置的动作的工序流程。图8是保持于本发明的实施方式1的焊接装置的安置腿保持机构的密闭容器下盖的概略剖视图。图9是表示由本发明的实施方式1的焊接装置的搬运机器人搬运的、密闭容器上盖嵌合于上侧的开口的状态的密闭容器主体的图。图10是在本发明的实施方式1的焊接装置中，搬运机器人夹紧密闭容器主体的状态的俯视图。图11是在本发明的实施方式1的焊接装置中，搬运机器人松开密闭容器主体并退避的状态的俯视图。
50.密闭容器下盖2c通过未图示的搬运装置搬入至焊接装置，并被安装于下盖保持机构80(步骤1)。接下来，搬运机器人90的主体保持机构91如图4及图10所示夹紧如图9所示嵌合有密闭容器上盖2b的密闭容器主体2a(步骤2)。此时，搬运机器人90的主体保持机构91以能够稳定地保持密闭容器主体2a的方式夹紧密闭容器主体2a的中央部。然后，搬运机器人
90将用主体保持机构91夹紧的密闭容器主体2a从前工序搬运到焊接装置内部的密闭容器下盖2c的上部(步骤3)。此时，焊枪20a和焊枪20b借助横行缸50而位于原点。
51.接下来，搬运机器人90使密闭容器主体2a下降并使其嵌合于密闭容器下盖2c的上部(步骤4)。密闭容器主体2a的下部与密闭容器下盖2c的开口端部的嵌合部分亦即下部嵌合部11，如上述的那样形成为以相同的倾斜角度倾斜的倾斜面10，因此倾斜面10彼此紧贴地嵌合。这样，用搬运机器人90进行密闭容器主体2a与密闭容器下盖2c的嵌合，从而可以如上述的那样，一边确保密闭容器主体2a相对于安置腿2d的垂直度、一边进行嵌合。
52.接下来，焊接装置使移动机构30动作来调整两根焊枪20a和焊枪20b的焊接目标位置(步骤5)。具体而言，焊接装置进行基于横行缸50的各焊枪向焊接位置的移动、和基于独立调整机构60进行的各焊枪的x方向、y方向以及目标角度c的调整。
53.接下来，焊接装置在保持用搬运机器人90夹紧密闭容器主体2a的状态下开始焊接。即、焊接装置使旋转机构40的旋转主轴41旋转，使焊枪20a和焊枪20b相对于下部嵌合部11和上部嵌合部13沿周向旋转例如一周360
°
中的210
°
(步骤6)，并进行电弧焊接。然后，在焊枪20a和焊枪20b旋转了210
°
的时间点，焊接装置解除搬运机器人90进行的密闭容器主体2a的夹紧，使搬运机器人90如图11所示向焊枪的旋转轨道f之外退避(步骤7)。该退避是为了在焊枪20a和焊枪20b对其余的部位进行焊接时，使搬运机器人90不与焊枪20a和焊枪20b干涉。
54.然后，焊接装置使焊枪20a和焊枪20b旋转到360
°
，对其余的部位进行电弧焊接(步骤8)。焊接完成后，焊接装置借助横行缸50使焊枪20a和焊枪20b横行到原点位置(步骤9)。
55.在此在步骤6中，进行基于搬运机器人90进行的密闭容器主体2a的夹紧直到焊枪旋转210
°
为止，但从焊接开始到旋转至少半周的180
°
的期间进行密闭容器主体2a的夹紧。由此，能够防止由于在焊接时产生的变形而密闭容器主体2a倾斜。
56.如以上说明的那样，本实施方式1的焊接装置具备：两根焊枪20a和焊枪20b；旋转机构40，其使两根焊枪20a和焊枪20b沿密闭容器主体2a的周向旋转；以及主体保持机构91，其保持密闭容器2中的密闭容器主体2a部分。而且，本实施方式1的焊接装置通过旋转机构40使两根焊枪20a和焊枪20b沿密闭容器主体2a的周向旋转，同时对用主体保持机构91保持的密闭容器主体2a的上部嵌合部13和下部嵌合部11分别进行电弧焊接。由此，能够同时对密闭容器2的下部嵌合部11和上部嵌合部13分别进行焊接。另外，通过使各焊枪旋转，从而能够同时对密闭容器主体2a的下部嵌合部11和上部嵌合部13分别进行焊接，因此能够防止在使密闭容器2本身旋转而进行焊接的情况下发生的、密闭容器主体2a与密闭容器下盖2c的嵌合部的滑动。如上所述，能够抑制焊接中的密闭容器主体2a的倾斜，能够得到品质良好的焊接部。其结果能够实现密闭型压缩机的性能提高。
57.本实施方式1的主体保持机构91在从焊接开始到完成至少半周的焊接的期间，保持密闭容器主体2a。由此，能够防止由在焊接时发生的变形导致的密闭容器主体2a的倾斜。
58.本实施方式1的焊接装置具备连接于旋转机构40并单独地调整两根焊枪20a和焊枪20b各自的焊接目标位置的独立调整机构60。由此，能够单独地调整焊枪20a和焊枪20b的焊接目标位置。
59.另外，具备将密闭容器主体2a从前工序搬运至载置台70上的搬运机器人90，并且搬运机器人90具备主体保持机构91。由此，与分体构成搬运机器人90和主体保持机构91的
情况相比，能够简化结构。
60.附图标记说明
[0061]1…
密闭型压缩机；2
…
密闭容器；2a
…
密闭容器主体；2b
…
密闭容器上盖；2c
…
密闭容器下盖；2d
…
安置腿；3
…
压缩机构；4
…
电动机；4a
…
转子；4b
…
定子；5
…
曲轴；6
…
安装面；10
…
倾斜面；11
…
下部嵌合部；12
…
突起部；13
…
上部嵌合部；20a
…
焊枪；20b
…
焊枪；21
…
焊丝；30
…
移动机构；40
…
旋转机构；41
…
旋转主轴；42
…
旋转副轴；43
…
驱动单元；43a
…
旋转马达；50
…
横行缸；60
…
独立调整机构；61a
…
第一机构；61b
…
第二机构；62
…
面内位置调整机构；62a
…
移动部件；63
…
角度调整机构；63a
…
旋转部件；70
…
载置台；80
…
下盖保持机构；81
…
台座；82
…
支柱；90
…
搬运机器人；91
…
主体保持机构；100
…
控制装置。