JP2000176656A - 摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 完成品の全長精度及び外観品質の向上を図る
ことができるとともに、生産効率の向上を図ることがで
きる摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置を提供する。 【解決手段】 第１，第３ワークＷ１，Ｗ３を、第２ワ
ークＷ２に接触させるとともにそれぞれ第１，第２主軸
ユニット１４，１５に設けられたストッパ１４ｆ，１５
ｆに当接させる。この状態における第１，第２主軸ユニ
ット１４，１５の基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の実当接
位置ＣＰ１，ＣＰ２がそれぞれ所定基準当接位置ＴＰ
１，ＴＰ２に対する変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２及び全長
寸法誤差△Ｌｗを求める。変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２及
び全長寸法誤差△Ｌｗが許容誤差値△Ｅ１，△Ｅ２及び
△Ｌ１以下であるである場合のみ、ワークＷ１〜Ｗ３を
次の摩擦圧接の作業工程に移るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は摩擦圧接方法及び摩
擦圧接装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ワーク同士を接合する手法と
して、摩擦圧接方法がよく知られている。摩擦圧接にお
いては、接合しようとするワークの端面を互いに接触さ
せて加圧しながら相対運動させることによって接合界面
に摩擦熱を発生させ、アプセット圧力を加えることによ
りワーク間の接合部は互いにめり込むようにして一体化
し接合する。

【０００３】摩擦圧接作業過程としては、まず、所定の
タイミングにおいて主軸の回転を開始して、一定の回転
数で回転させながらワーク同士を接触させる。このと
き、推力装置により両ワークの接触面に予熱推力を加え
る。そして、所定期間が経過した所定のタイミングで推
力装置により両ワークの接触面に摩擦推力を加えると、
接合界面は摩擦熱により温度が上昇し、高温層が形成さ
れる。つまり、ワーク間の接合界面が軟化するため、あ
るタイミングで寄り代が発生する。この後、接合界面が
所望の軟化状態となる所定のタイミングにて回転を急停
止させつつアプセット推力を加える。すると、寄り代の
変化量が増加し、そのまま一定時間保持させると、ワー
クは高温・高圧のもとで固相接合が行われる 以上の摩擦圧接作業過程は、ブレーキ作動信号（減速開
始信号）とアプセット推力付加信号との時間関係つまり
減速開始信号を出すタイミングによって制御されてい
る。制御方式としては、一般的に、時間制御、寸法制
御、摩擦寄り代制御及び総全長制御などの制御方式があ
る。時間制御は、ワークの接触時から所定時間が経過し
たとき減速開始信号を出す制御方式である。寸法制御
は、減速開始信号をワークの長さ変化で制御する制御方
式である。また、摩擦寄り代制御は、予熱寄り代（通常
はほとんどゼロ）と摩擦寄り代の和が所定の値に到達し
たとき減速開始信号を出す制御方式である。総全長制御
は、ワークのそれぞれの長さに関係なく摩擦過程におい
て両ワーク（又は３つのワーク）の総全長が所定の長さ
に到達したとき減速開始信号を出す制御方式である。そ
して、接合した完成品の総全長精度を図る摩擦圧接にお
いては、総全長制御方式がよく使われている。

【０００４】総全長制御方式にて制御した従来の摩擦圧
接の例として、例えば、特公昭４８−４３５３７号公報
では、両頭主軸スライド型摩擦圧接機における総全長規
制ならびに検知方法が開示されている。この技術は、ク
ランプに固定された第三加工片の両端に対してそれぞれ
接合される第一，第二加工片を支持するチャック間隔を
検出して総全長規制することを提案している。この技術
によれば、不良品の早期発見が極めて容易であると共に
不良品の再発の防止に対して迅速な対策を立てることが
でき更に加工片及び完成品長の面倒な測定工程が省略で
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記総全長
制御は、あくまで各ワークのそれぞれ加工前の長さに関
係なく摩擦圧接過程において互いに接合するワークの総
全長が所定の長さに到達した時、減速開始信号を出力す
る制御方式である。そのため、この総全長制御方式で接
合した成型品は、各ワークの加工前の長さのバラツキと
各ワーク間の接合誤差などによって各接合部のバリが不
均一となる。

【０００６】詳述すると、クランプ装置にクフンプされ
たワーク（中間ワーク）に対してその中間ワークの左端
に左側ワークを、右端に右側ワークをそれぞれ総全長制
御で接合する場合において、中間ワークをクランプ装置
に固定する際に一方の端（以下、説明の便宜上左端とす
る）を基準位置に合わせて固定している。

【０００７】このとき、左側及び右側ワークの加工前の
長さが規格どおり同一であって、中間ワークの加工前の
長さにバラツキがあるとすると、中問ワークの左端と左
側ワークとは、常に一定の間隔が保持される。一方、中
間ワークの右端と右側ワークとは、中間ワークの加工前
の長さのバラツキが現れるため、常に一定の間隔が保持
されないことになる。

【０００８】つまり、中間ワークが規格より長い場合に
は、中間ワークの右端は規格位置より右側ワーク側に長
い分だけ突出している。又、中間ワークが規格より短い
場合には、中間ワークの右端は規格位置より反右側ワー
ク側にその短い分だけ後退している。

【０００９】従って、左及び右側ワークを回転させなが
らそれぞれ中間ワークの端部に向かってスライド移動さ
せて摩擦圧接加工を行うとき、中間ワークの加工前の長
さが規格どおりの場合には、中間ワークの左端部と右端
部の寄り代（摩擦長）は等しくなりバリも等しくなる。
一方、中間ワークが規格より長い場合には、中間ワーク
の左端部より、その長い分だけ右端部の寄り代は長くな
りバリも大きくなる。又、中間ワークが規格より短い場
合には、中間ワークの左端部より、その短い分だけ右端
部の寄り代は短くなりバリも小さくなる。

【００１０】このように、中間ワークの寸法バラツキに
よって、左右両端の接合部の接合状態が不均一になり完
成品としては不的確なものとなったり外観が悪いものと
なる問題があった。このような左右両端の接合部の接合
状態の不均一は、左側及び右側ワークの寸法バラツキ
や、左側及び右側ワークのチャックの取付誤差によって
も同様に生じていた。

【００１１】又、上記摩擦圧接における品質管理は接合
後の完成品で行っていた。従って、接合前における各ワ
ークの寸法誤差や各ワークの取付誤差に起因した不良品
の発生を未然に防止することができず、生産性の向上を
図る上でも問題があった。

【００１２】さらに、前記した従来の摩擦圧接装置は、
左側及び右側ワークを中間ワークの端部に向かってスラ
イド移動させるスライド駆動手段は、油圧シリンダが使
用されている。そして、各種センサからの検出信号に基
づいて制御装置が油圧シリンダを駆動制御する油圧回路
の切換電磁バルブ等を駆動制御するようになっている。
従って、電気的制御系において動作制御のための動作タ
イミング制御を精度よく行っても、油圧系においてはこ
の電気的制御系で求めた精度の高い動作タイミングに追
従することができず動作遅れが生じ精度の高い成品を作
ることには限界があった。又、油圧シリンダに供給され
る作動油は、その粘性が環境温度によって左右されスラ
イド移動を正確に制御することは難しいため、同様に精
度の高い成品を作ることには限界があった。

【００１３】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであって、その第１の目的は、完成品の全長
精度を確保することができると共に、完成品の外観品質
の向上を図ることができる摩擦圧接方法及び摩擦圧接装
置を提供することにある。

【００１４】本発明の第２の目的は、生産効率の向上を
図ることができる摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、ワーク固定装置に固定
された第２ワークに対しその一端にチャックに締着させ
た第１ワークの先端を、他端にチャックに締着させた第
３ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接方法に
おいて、前記第１及び第３ワークの先端をそれぞれ接合
する第２ワークの端部に当接し押圧させてそれぞれ第１
及び第３ワークを締着させるチャックに設けたストッパ
に同ワークの基端を当接させた後、加工前のワークの寸
法誤差と、第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか
一方を判定するようにしたことを要旨とする。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の摩擦圧接方法において、前記判定結果が許容値以内に
あった時、第１及び第３ワークを第２ワークの接触位置
から予め定めた摩擦圧接完了位置に向かって摩擦圧接を
行い、その摩擦圧接完了位置と第１及び第３ワークの第
２ワークの接触位置とから、第１及び第３ワークの第２
ワークのそれぞれ接合による寄り代をそれぞれ求め、そ
の各寄り代に基づいて成品判定をするようにしたことを
要旨とする。

【００１７】請求項３に記載の発明は、ワーク固定装置
に固定された第２ワークに対しその一端に第１ワークの
先端を、他端に第３ワークの先端を同時に摩擦圧接して
接合する摩擦圧接装置において、第２ワークに対して第
１及び第３ワークを同時接合する前にそれぞれ第１及び
第３ワークを第２ワークに対して互いに接触させて全長
を算出して加工前のワークの寸法誤差と、第２ワークの
取付誤差の少なくともいずれか一方を判定する判定手段
を設けたことを要旨とする。

【００１８】請求項４に記載の発明は、ワーク固定装置
に固定された第２ワークに対しその一端に第１ワークの
先端を、他端に第３ワークの先端を同時に摩擦圧接して
接合する際に第１及び第３ワークの先端が共に第２ワー
ク対して等距離離間した圧接開始位置からそれぞれ摩擦
圧接完了位置まで移動して摩擦圧接して接合する摩擦圧
接装置において、第２ワークに対して第１及び第３ワー
クを同時接合する前にそれぞれ第１及び第３ワークを第
２ワークに対して互いに接触させて全長を算出して加工
前のワークの寸法誤差と、第２ワークの取付誤差の少な
くともいずれか一方を判定する素材判定手段と、第２ワ
ークに対して第１及び第３ワークを同時接合した後、前
記摩擦圧接完了時の位置と第１及び第３ワークの第２ワ
ークとの接触位置とから、第１及び第３ワークの第２ワ
ークとのそれぞれ接合による寄り代をそれぞれ求め、そ
の各寄り代に基づいて成品判定をする寄り代判定手段
と、第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合
した後、前記摩擦圧接完了時の位置から、第１及び第３
ワークの第２ワークとの接合による総全長を求め、その
総全長に基づいて成品判定をする全長判定手段とを備え
たことを要旨とする。

【００１９】請求項５に記載の発明は、ワーク固定装置
に固定された第２ワークに対しその一端にチャックに締
着させた第１ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦
圧接装置において、第１ワークと第２ワークとを接合す
る前に互いに接触させて全長を算出して加工前のワーク
の寸法誤差を判定する素材判定手段を設けたことを要旨
とする。

【００２０】請求項６に記載の発明は、ワーク固定装置
に固定された第２ワークの一端に、第１ワークの先端を
摩擦圧接して接合した後、前記第２ワークの他端に、第
３ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置に
おいて、第１ワークと第２ワークとを接合する前に互い
に接触させて全長を算出して加工前のワークの寸法誤差
を判定するとともに、前記第１ワークを接合した第２ワ
ークと第３ワークとを接合する前に互いに接触させて全
長を算出して加工前のワークの寸法誤差を判定する素材
判定手段とを設けたことを要旨とする。

【００２１】請求項７に記載の発明は、ワーク固定装置
に固定された第２ワークの一端に、第１ワークの先端を
摩擦圧接して接合した後、前記第２ワークの他端に、第
３ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置に
おいて、第２ワークに対して第１ワークを接合した後、
摩擦圧接完了時の位置と第１ワークの第２ワークとの接
触位置とから、第１ワークの第２ワークとの接合による
寄り代と、接合した第１ワークと第２ワークに対して第
３ワークを接合した後、摩擦圧接完了時の位置と第３ワ
ークの接合した第１ワークと第２ワークとの接触位置と
から、第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークと
の接合による寄り代とをそれぞれ求め、その各寄り代に
基づいて成品判定をする寄り代判定手段と、接合した第
１ワークと第２ワークに対して第３ワークを接合した
後、摩擦圧接完了時の位置から、第３ワークの接合した
第１ワークと第２ワークとの接合による総全長を求め、
その総全長に基づいて成品判定をする総全長判定手段と
を備えたことを要旨とする。

【００２２】（作用）請求項１及び３に記載の発明によ
れば、加工前のワークの寸法誤差と、第２ワークの取付
誤差の少なくともいずれか一方が予め定めた許容誤差を
超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないよ
うにすれば、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規
格外の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業
は、未然に防止される。その結果、品質の向上を図るこ
とができるとともに生産効率の向上を図ることができ
る。

【００２３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、第１及び第３ワークの第
２ワークとのそれぞれ接合による寄り代が予め定めた許
容誤差を超えない完成品を合格品とすれば、第１及び第
３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代が
ほぼ同じとなり、両側部に形成されるバリは均等とな
る。その結果、完成品の外観品質の向上を図ることがで
きる。

【００２４】請求項４に記載の発明によれば、加工前の
ワークの寸法誤差と、第２ワークの取付誤差の少なくと
もいずれか一方が予め定めた許容誤差を超えている場合
には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにすれば、摩
擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外の品質の悪
い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未然に防止さ
れる。

【００２５】また、第１及び第３ワークの第２ワークと
のそれぞれ接合による寄り代が予め定めた許容値を超え
ない完成品を合格品とすれば、第１及び第３ワークの第
２ワークとのそれぞれ接合による寄り代がほぼ同じとな
り、両側部に形成されるバリは均等となる。

【００２６】さらに、第１及び第３ワークの第２ワーク
との接合による総全長が予め定めた許容値を超えない完
成品を合格品とすれば、第２ワークに対して第１及び第
３ワークを同時接合した完成品の全長精度を確保するこ
とができる。

【００２７】その結果、完成品の全長精度及び外観品質
の向上を図ることができるとともに、生産効率の向上を
図ることができる。請求項５に記載の発明によれば、加
工前のワークの寸法誤差が予め定めた許容誤差を超えて
いる場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにす
れば、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外の
品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未然
に防止される。その結果、品質の向上を図ることができ
るとともに生産効率の向上を図ることができる。

【００２８】請求項６に記載の発明によれば、第１ワー
クと第２ワークとを接合する前のワークの寸法誤差と、
第１ワークと接合した第２ワークと第３ワークとを接合
する前のワークの寸法誤差が予め定めた許容誤差を超え
ている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないように
すれば、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外
の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未
然に防止される。その結果、品質の向上を図ることがで
きるとともに生産効率の向上を図ることができる。

【００２９】請求項７に記載の発明によれば、その各寄
り代が予め定めた許容値を超えない完成品を合格品とす
れば、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接
合による寄り代がほぼ同じとなり、両側部に形成される
バリは均等となる。

【００３０】さらに、第１及び第３ワークの第２ワーク
との接合による総全長が予め定めた許容値を超えない完
成品を合格品とすれば、第２ワークに対して第１及び第
３ワークを同時接合した完成品の全長精度を確保するこ
とができる。

【００３１】その結果、完成品の全長精度及び外観品質
の向上を図ることができるとともに、生産効率の向上を
図ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した第１の実施形態を図１〜図５に従って説明す
る。

【００３３】図１は、３個のワークを接合する両頭型摩
擦圧接装置を示す。図１において、本実施形態の摩擦圧
接装置１０の設備ベース１１の上面１１ａの左側には第
１リニアガイド１２が、右側には第２リニアガイド１３
が左右方向（Ｙ方向）に延設されている。第１リニアガ
イド１２には第１主軸ユニット１４が同リニアガイド１
２に沿って移動可能に設置されている。第２リニアガイ
ド１３には第２主軸ユニット１５が同リニアガイド１３
に沿って移動可能に設置されている。

【００３４】第１及び第２主軸ユニット１４，１５に
は、主軸１４ａ，１５ａが回転可能に設けられている。
主軸１４ａ，１５ａは主軸箱１４ｂ，１５ｂ内に設けら
れたギア１４ｃ，１５ｃを介してそれぞれ主軸箱１４
ｂ，１５ｂに固設した第１及び第２回転用サーボモータ
Ｍ１，Ｍ２と駆動連結されている。

【００３５】前記各主軸１４ａ，１５ａの先端には、そ
れぞれチャック１４ｅ，１５ｅが取り付けられている。
そして、第１主軸ユニット１４のチャック（以下、左側
チャックという）１４ｅには第１ワーク（以下、左側ワ
ークという）Ｗ１が、第２主軸ユニット１５のチャック
（以下、右側チャックという）１５ｅには第３ワーク
（以下、右側ワークという）Ｗ３を固定する。又、左側
及び右側チャック１４ｅ，１５ｅの基端には、それぞれ
左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を規制するストッパ１４
ｆ，１５ｆが設けられている。

【００３６】第１及び第２主軸ユニット１４，１５の下
面には、設備ベース１１内に突出するアーム１６，１７
が設けられている。各アーム１６，１７は、設備ベース
１１の左右側壁に固設した左側及び右側スライド用サー
ボモータＭ３，Ｍ４により駆動されるボールネジ２０，
２１とそれぞれ螺合されている。従って、左側及び右側
スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４が正逆回転、即ちボ
ールネジ２０，２１が正逆回転すると、第１及び第２主
軸ユニット１４，１５は、ボールネジ２０，２１とアー
ム１６，１７との間に発生する推進力により左右方向
（Ｙ方向）に移動する。

【００３７】第１及び第２主軸ユニット１４，１５の間
における設備ベース１１の上面１１ａには、第２ワーク
（以下、中間ワークという）Ｗ２を締着するワーク固定
装置としての固定クランプ２２と移動クランプ２３が設
置されている。固定クランプ２２は設備ベース１１に固
設され、中間ワークＷ２の左側部を締着する。移動クラ
ンプ２３は前記第２リニアガイド１３に沿って移動可能
に同リニアガイド１３に設置され、中間ワークＷ２の右
側部を締着する。

【００３８】次に、上記のように構成した両頭型摩擦圧
接装置の電気的構成について説明する。図２は、両頭型
摩擦圧接装置に設けられた制御装置のブロック回路を示
す。制御装置は、摩擦圧接装置全体を制御するメインコ
ントローラ３１と、メインコントローラ３１からの指令
信号に基づいて前記サーボモータＭ１〜Ｍ４を駆動制御
するＮＣコントローラ３２と、メインコントローラ３１
からの指令信号に基づいて摩擦圧接加工の際の品質保証
検査処理を実行する品質保証コントローラ３３、起動ス
イッチ等を備えた入力装置３４、及び、表示装置３５を
有している。

【００３９】判定手段を構成する各コントローラ３１〜
３３は、中央処理装置（ＣＰＵ）、制御プログラム等を
記憶したＲＯＭ，ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するＲ
ＡＭ等をそれぞれ備えている。各コントローラ３１〜３
３は、互いに摩擦圧接加工のための演算を実行し、その
時々のデータを交互に転送している。

【００４０】メインコントローラ３１は入力装置３４に
設けた起動スイッチの操作に基づいて摩擦圧接加工のた
めの動作を実行するためにＮＣコントローラ３２及び品
質保証コントローラ３３を統括制御する。

【００４１】ＮＣコントローラ３２は、メインコントロ
ーラ３１からの指令信号に基づいて一連の摩擦圧接加工
のためにアンプ３７，３８を介して第１及び第２回転用
サーボモータＭ１，Ｍ２を回転制御する。又、ＮＣコン
トローラ３２は、メインコントローラ３１からの指令信
号に基づいて一連の摩擦圧接加工のためにアンプ３９，
４０を介して左側及び右側スライド用サーボモータＭ
３，Ｍ４を回転制御する。

【００４２】ＮＣコントローラ３２は、両頭型摩擦圧接
装置に備えた左側及び右側ストロークセンサＳ１，Ｓ２
からの位置検出信号を入力する。ＮＣコントローラ３２
は、左側ストロークセンサＳ１の位置検出信号に基づい
て設備ベース１１に対する第１主軸ユニット１４の位置
を演算する。また、ＮＣコントローラ３２は、右側スト
ロークセンサＳ２の位置検出信号に基づいて設備ベース
１１に対する第２主軸ユニット１５の位置を演算する。
そして、本実施形態では、ＮＣコントローラ３２は、左
側チャック１４ｅの基端に設けたストッパ１４ｆのワー
クＷ１を規制する規制面の位置（基準ポイントＰｏ１）
を設備ベース１１に対する第１主軸ユニット１４の位置
として演算する。同様に、ＮＣコントローラ３２は、右
側チャック１５ｅの基端に設けたストッパ１５ｆのワー
クＷ３を規制する規制面の位置（基準ポイントＰｏ２）
を設備ベース１１に対する第２主軸ユニット１５の位置
として演算する。この演算した第１及び第２主軸ユニッ
ト１４，１５の位置は、各回転用及びスライド用サーボ
モータＭ１〜Ｍ４の回転制御に使用されるとともに前記
品質保証コントローラ３３の品質保証のための演算処理
に使用される。

【００４３】ＮＣコントローラ３２は、各アンプ３７〜
４０を介して各サーボモータＭ１〜Ｍ４のその時々のト
ルクを演算する。この求めたトルクに基づいてＮＣコン
トローラ３２は、各サーボモータＭ１〜Ｍ４に対して所
定のトルク制御を行うとともに後記する接触検出の判断
に使用する。

【００４４】前記品質保証コントローラ３３は、メイン
コントローラ３１からの指令信号に基づいて摩擦圧接加
工前のワークＷ１〜Ｗ３の規格検査処理を行うととも
に、加工後の完成品検査処理を実行する。規格検査処理
（素材長判定）は、ワークＷ１〜Ｗ３の長さが規格長に
対して許容範囲内にあるかどうか判定する処理であっ
て、前記ＮＣコントローラ３２からの位置データと、予
め用意された基準データに基づいて行われる。そして、
品質保証コントローラ３３は、判定結果をメインコント
ローラ３１及びＮＣコントローラ３２に出力するととも
に、表示装置３５に表示する。ちなみに、許容範囲内に
ある場合には、ＮＣコントローラ３２による摩擦圧接加
工が開始される。反対に、許容範囲内にない場合には、
ＮＣコントローラ３２による摩擦圧接加工が中止され、
ワークＷ１〜Ｗ３の交換を指示する表示が表示装置３５
に表示される。

【００４５】完成品検査処理は、完成品に対して左側ワ
ークＷｌと中間ワークＷ２との接合部と、右側ワークＷ
３と中間ワークＷ２との接合部（寄り代）が予め定めた
許容範囲内の接合状態にあるかどうか判定する処理であ
って、前記ＮＣコントローラ３２からの位置データと、
予め用意された基準データに基づいて行われる。そし
て、品質保証コントローラ３３は、判定結果をメインコ
ントローラ３１及びＮＣコントローラ３２に出力すると
ともに、表示装置３５に表示する。

【００４６】次に、上記のように構成した両頭型摩擦圧
接装置が摩擦圧接作業のために行う一連の作業を図４及
び図５に示す作業フローチャートに従って説明する。 「ワーク初期セツト」この作業工程は、左側及び右側ワ
ークＷ１，Ｗ３をそれぞれの左側及び右側チャック１４
ｅ，１５ｅに所定の状態にセットするとともに中間ワー
クＷ２を固定クランプ２２と移動クランプ２３に所定の
状態にする作業工程である。

【００４７】本実施形態では、まず、第１及び第２主軸
ユニット１４，１５を原位置に配置した状態からステッ
プ１００においてこの作業が開始される。そして、ステ
ップ１０１及びステップ１０２において、中間ワークＷ
２を固定クランプ２２と移動クランプ２３に締着固定さ
せる。

【００４８】次に、ステップ１０３及びステップ１０４
において、左側ワークＷ１を左側チャック１４ｅに締着
固定させる。この時、左側ワークＷ１は左側チャック１
４ｅに対する組み付け誤差を考慮しないで締着してい
る。

【００４９】次に、ステップ１０５及びステップ１０６
において、右側ワークＷ３を右側チャック１５ｅに締着
固定させる。この時、右側ワークＷ３は右側チャック１
５ｅに対する組み付け誤差を考慮しないで締着してい
る。

【００５０】尚、上記した中間ワークＷ２、左側及び右
側ワークＷ１，Ｗ３を締着する順番は特に限定されるも
のではなく、順番は適宜変更してもよい。各ワークＷ１
〜Ｗ３の締着固定が完了するとステップ１０７ａ，１０
７ｂに移り、スライド早送りを実行する。スライド早送
りは、前記メインコントローラ３１からの指令信号に基
づいてＮＣコントローラ３２が実行する。ＮＣコントロ
ーラ３２は、左側及び右側スライド用サーボモータＭ
３，Ｍ４を同時に駆動する前に、第１及び第２主軸ユニ
ット１４，１５の現在の位置（基準ポイントＰｏ１，Ｐ
ｏ２）を原位置にあるかどうか確認する。

【００５１】そして、この時の第１主軸ユニット１４が
原位置にある時の基準ポイントＰｏ１の位置をＨＰ１と
し、第２主軸ユニット１５が原位置にある時の基準ポイ
ントＰｏ２の位置をＨＰ２とする。

【００５２】ＮＣコントローラ３２は、左側及び右側ワ
ークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に向かってスライド移
動させるべく、左側及び右側スライド用サーボモータＭ
３，Ｍ４を駆動させる。この時、左側及び右側スライド
用サーボモータＭ３，Ｍ４を高速回転させ、左側及び右
側ワークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に向かって早送り
させる。

【００５３】この時、ステップ１０８ａ，１０８ｂにお
いて、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が予め定めた設定位
置ＳＰ１，ＳＰ２に到達したかどうかチェックしながら
早送りさせる。この設定位置ＳＰ１，ＳＰ２は、早送り
されている左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が減速されて
微速送りになっても中間ワークＷ２の端部に直ちに接触
しないところの位置である。

【００５４】つまり、前記基準ポイントＰｏ１の原位置
ＨＰ１及び基準ポイントＰｏ２の原位置ＨＰ２は、予め
ワークＷ１〜Ｗ３を締着させる際に加工前のワークＷ１
〜Ｗ３の長さのバラツキ及び作業性を考慮した必要な位
置に予め設定されている。そして、設定位置ＳＰ１，Ｓ
Ｐ２も加工前のワークＷｌ〜Ｗ３の長さのバラツキを考
慮し、早送り中に左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３と中間
ワークＷ２が衝突しない位置に予め設定されている。

【００５５】やがて、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が設
定位置ＳＰ１，ＳＰ２に到達すると、ステップ１０９
ａ，１０９ｂに移る。ＮＣコントローラ３２は、左側及
び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を微速回転さ
せ、中間ワークＷ２に向かって左側及び右側ワークＷ
１，Ｗ３を微速送りさせる。

【００５６】微速送りされている左側及び右側ワークＷ
１，Ｗ３が中間ワークＷ２の端部に当接すると、左側及
び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４の負荷トルク
が増大することを利用して、ステップ１１０ａ，１１０
ｂにおいて素材接触の判定を行う。その判定結果によっ
て、メインコントローラ３１より次のステップに移るか
どうかについて指令が出される。そして、微速送りされ
ている左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が中間ワークＷ２
の端部に当接したという判定結果があったら、ステップ
１１１ａ，１１１ｂに移る。ＮＣコントローラ３２は、
左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを緩めながら左側
及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を続けて微
速回転させ、第１，第２主軸ユニット１４，１５をスラ
イド微速送りさせる。そして、左側ワークＷ１の基端は
ストッパ１４ｆの規制面に当接し、右側ワークＷ３の基
端はストッパ１５ｆの規制面に当接すると、左側及び右
側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４の負荷トルクが再
度増大する。このトルクの増大に基づいてＮＣコントロ
ーラ３２は、左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを再
び締める（再チャック）。この時点で、中間ワークＷ２
の左端は左側ワークＷ１の先端と当接し、中間ワークＷ
２の右端は右側ワークＷ３の先端と当接する。又、左側
ワークＷ１の基端はストッパ１４ｆの規制面（基準ポイ
ントＰｏ１）に当接し、右側ワークＷ３の基端はストッ
パ１５ｆの規制面（基準ポイントＰｏ２）に当接する。

【００５７】従って、ストッパ１４ｆの規制面（基準ポ
イントＰｏ１）とストッパ１５ｆの規制面（基準ポイン
トＰｏ２）との間隔が、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３を
つなぎ合わせた時の実全長Ｌｂｅ（図３参照）となる。

【００５８】そして、ステップ１１２において規格検査
処理（素材長判定）が行われる。規格検査処理は、品質
保証コントローラ３３が行う。品質保証コントローラ３
３は、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の現在位置（実当接
位置）ＣＰ１，ＣＰ２を読み出す。この両実当接位置Ｃ
Ｐ１，ＣＰ２に基づいて加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３を
つなぎ合わせた時の実全長Ｌｂｅを演算する。つまり、
左側ワークＷ１の規格長をＬｗ１、中間ワークＷ２の規
格長をＬｗ２、右側ワークＷ３の規格長をＬｗ３とし、
左側ワークＷ１の寸法誤差を△ｗ１、中間ワークＷ２の
寸法誤差を△ｗ２、右側ワークＷ３の寸法誤差を△ｗ３
とすると、実全長Ｌｂｅは、 Ｌｂｅ＝Ｌｗ１＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３＋△ｗ１＋△ｗ２＋△
ｗ３ となる。そして、この実全長Ｌｂｅは、基準ポイントＰ
ｏ１，Ｐｏ２の間隔から求めることができる。

【００５９】即ち、 Ｌｂｅ＝ＣＰ２−ＣＰ１ となる。

【００６０】次に、各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の実
当接位置ＣＰ１，ＣＰ２がそれぞれ予め設定されている
基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２に対してどれだけ変位して
いるかその変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２を求める。

【００６１】基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２は予め試験等
で求めコントローラ３３に記憶したデータであって、本
実施形態では以下のように定義している。即ち、加工前
の各ワークＷ１〜Ｗ３の長さが寸法誤差のないそれぞれ
規格長Ｌｗ１，Ｌｗ２，Ｌｗ３であって、その各ワーク
Ｗ１〜Ｗ３の各チャック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２
２，２３に対して取り付け誤差がない状態で締着された
状態において、それぞれ第１及び第２主軸ユニット１
４，１５が原位置ＨＰ１，ＨＰ２から中間ワークＷ２に
向かってスライド移動される。そして、左側及び右側ワ
ークＷ１，Ｗ３が中間ワークＷ２の両端にそれぞれ当接
した時の各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の位置を基準当
接位置ＴＰ１，ＴＰ２としている。つまり、基準当接位
置ＴＰ１，ＴＰ２は、規格長どおりのワークＷｌ〜Ｗ３
を取付誤差のないように取り付け時に、各ワークＷ１〜
Ｗ３をつなぎ合わせた時の各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ
２の位置である。

【００６２】従って、変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２は、 △Ｐｏ１＝ＣＰ１−ＴＰ１＝△ｗ１＋△ｅ △Ｐｏ２＝ＣＰ２−ＴＰ２＝△ｗ２＋△ｗ３−△ｅ となる。尚、△ｅは中間ワークＷ２のクランプ２２，２
３の取付誤差である。

【００６３】次に、求めた実全長Ｌｂｅから全長寸法誤
差△Ｌｗを求める。つまり、規格長どおりの全長をＬｔ
（＝Ｌｗ１＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３）とすると、 △Ｌｗ＝Ｌｂｅ−Ｌｔ＝△ｗ１＋△ｗ２＋△ｗ３ となる。

【００６４】そして、品質保証コントローラ３３は求め
た全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が予め定めた許容全長誤
差値△Ｌ１以下であるか判定する。又、品質保証コント
ローラ３３は前記求めた変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶
対値がそれぞれ予め定めた許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ
２以下であるか判定する。

【００６５】品質保証コントローラ３３は、全長寸法誤
差△Ｌｗの絶対値が許容全長誤差値△Ｌ１以下で且つ変
位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がそれぞれ許容変位誤
差値△Ｅ１，△Ｅ２以下である場合のみ、次の摩擦圧接
の作業工程に移る。反対に、少なくともいずれか１つが
許容誤差値を超える値になった場合には、各ワークＷ１
〜Ｗ３の寸法誤差△ｗ１〜△ｗ３が大きいとして新たな
ワークＷ１〜Ｗ３に交換するようステップ１００へ戻り
上記したワーク初期セットの作業工程を再度行う。

【００６６】「摩擦圧接」摩擦圧接は、左側ワークＷ１
の先端部を中間ワークＷ２の左端部に接合するとともに
右側ワークＷ３の先端部を中間ワークＷ２の右端部に接
合する作業工程である。

【００６７】ステップ１１３ａ，１１３ｂにおいて、Ｎ
Ｃコントローラ３２は左側及び右側スライド用サーボモ
ータＭ３，Ｍ４の回転を逆回転させて中間ワークＷ２に
対して当接状態にある左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を
同中間ワークＷ２から離間（後退）させる。この離間
は、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３とも同じ距離Ｌｄだ
け離間させる。そして、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２
が、その実当接位置ＣＰ１，ＣＰ２から距離Ｌｄだけ離
間すると、すなわち基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２がそれ
ぞれ圧接開始位置ＳＴＰ１（＝ＣＰ１−Ｌｄ），ＳＴＰ
２（＝ＣＰ２＋Ｌｄ）に到達すると、ＮＣコントローラ
３２は左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４
の回転を停止させる。

【００６８】次に、図５に示すように、ステップ１１４
において、ＮＣコントローラ３２は第１及び第２回転用
サーボモータＭ１，Ｍ２を回転させる。第１及び第２回
転用サーボモータＭ１，Ｍ２（主軸１４ａ，１５ａ）が
所定の回転数になると、ステップ１１５ａ，１１５ｂに
移り左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を
予熱推力がＰ０となるように回転させて左側及び右側ワ
ークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に向かってスライド前
進させる。そして、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が中
間ワークＷ２に接触すると、ステップ１１６ａ，１１６
ｂにおいて、予め設定した設定時間だけこの状態を続行
して予熱摩擦に入る。

【００６９】予め設定した設定時間を経過すると、ステ
ップ１１７ａ，１１７ｂにおいて、推力が予熱推力Ｐ０
から摩擦推力Ｐ１となるように左側及び右側スライド用
サーボモータＭ３，Ｍ４を回転制御して左側及び右側ワ
ークＷｌ，Ｗ３をさらにスライド前進させる。

【００７０】そして、ステップ１１８において、基準ポ
イントＰｏ１と基準ポイントＰｏ２の間隔が予め定めた
設定値になったかどうか判定し、その間隔が設定値にな
るまで、摩擦推力Ｐ１でスライド前進させる。即ち、総
全長規制制御を行う。この設定値は、主軸を回転停止さ
せ、所定時間だけアプセット推力Ｐ２を加えた後の全長
が全長完成品の規格長となるために予め試験などで求め
た値である。

【００７１】そして、基準ポイントＰｏ１と基準ポイン
トＰｏ２の間隔が予め定めた設定値になると、ステップ
１１９において第１及び第２回転用サーボモータＭ１，
Ｍ２に制動をかけて主軸１４ａ，１５ａを回転停止させ
るとともに、ステップ１２０ａ，１２０ｂにおいて左側
及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４をアプセッ
ト推力がＰ２となるように回転させる。

【００７２】ステップ１２１において、アプセット推力
がＰ２をかけた状態が予め定めた設定時間経過すると、
ステップ１２２に移り左側及び右側スライド用サーボモ
ータＭ３，Ｍ４を停止させて摩擦圧接を終了するととも
に完成品検査処理を行う。

【００７３】完成品検査処理は、品質保証コントローラ
３３が行う。品質保証コントローラ３３は、ＮＣコント
ローラ３２から基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の現在位置
（最終位置）ＥＣＰ１，ＥＣＰ２を読み出す。この両最
終位置ＥＣＰ１，ＥＣＰ２に基づいて各ワークＷ１〜Ｗ
３を接合した完成品の実全長Ｌａｆを演算する。

【００７４】この実全長Ｌａｆは、基準ポイントＰｏ
１，Ｐｏ２の間隔から求めることができる。即ち、 Ｌａｆ＝ＥＣＰ２−ＥＣＰ１ となる。

【００７５】品質保証コントローラ３３は、この完成品
の実全長Ｌａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内に
あるかどうか判定する。そして、許容誤差内にある場合
には、左側ワークＷ１と中間ワークＷ２との間の摩擦圧
接による左側寄り代Ｄ１、及び、右側ワークＷ３と中間
ワークＷ２との間の摩擦圧接による右側寄り代Ｄ２を求
める。

【００７６】左側寄り代Ｄ１及び右側寄り代Ｄ２は、前
記実当接位置ＣＰ１，ＣＰ２と最終位置ＥＣＰ１，ＥＣ
Ｐ２から、 Ｄ１＝ＥＣＰ１−ＣＰ１ Ｄ２＝ＥＣＰ２−ＣＰ２ となる。

【００７７】品質保証コントローラ３３は、この求めた
左側寄り代Ｄ１及び右側寄り代Ｄ２が予め設定された許
容誤差内にそれぞれあるかどうか判定する。そして、完
成品の実全長Ｌａｆ、左側及び右側寄り代Ｄ１，Ｄ２の
判定結果を表示装置３５に表示する。

【００７８】完成検査処理が終了すると、ステップ１２
３ａ，１２３ｂに移り左側及び右側チャック１４ｅ，１
５ｅを緩める。続いて、ステップ１２４ａ，１２４ｂ及
びステップ１２５ａ，１２５ｂにて、左側及び右側スラ
イド用サーボモータＭ３，Ｍ４を逆回転させて基準ポイ
ントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到達する
まで第１及び第２主軸ユニット１４，１５を後退させ
る。

【００７９】第１及び第２主軸ユニット１４，１５の基
準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到
達すると、ステップ１２６及びステップ１２７に移り、
固定クランプ２２及び移動クランプ２３を緩め、完成品
を固定クランプ２２及び移動クランプ２３から取り出し
１つの完成品を加工するまでの作業が終了する。

【００８０】次に、上記のように構成した摩擦圧接装置
１０の特徴について説明する。 （１）本実施形態では、加工前において左側及び右側ワ
ークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に当接させた状態で、
ＮＣコントローラ３２は、左側及び右側チャック１４
ｅ，１５ｅを緩めながら左側及び右側スライド用サーボ
モータＭ３，Ｍ４を続けて微速回転させ、第１，第２主
軸ユニット１４，１５をスライド微速送りさせる。左側
及び右側ワークＷ１，Ｗ３がストッパ１４ｆ，１５ｆに
当接したら、左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを再
度締めるようにした。従って、左側及び右側ワークＷ
１，Ｗ３の左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅに対す
る取付誤差は無くなる。

【００８１】（２）本実施形態では、加工前において前
記取付誤差の無い状態にしてから、各ワークＷ１〜Ｗ３
をつなぎ合わせた時の実全長Ｌｂｅを求めた。そして、
その求めた加工前の実全長Ｌｂｅが規格長Ｌｔに対して
その全長寸法誤差△Ｌｗが予め定めた許容全長誤差値△
Ｌ１を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わ
ないようにした。

【００８２】従って、摩擦圧接の作業を行った場合に明
らかに規格外の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧
接作業は、未然に防止される。その結果、品質の向上を
図ることができるとともに生産効率の向上を図ることが
できる。

【００８３】（３）本実施形態では、加工前において前
記取付誤差の無い状態にしてから、左側及び右側ワーク
Ｗ１，Ｗ３が中間ワークＷ２の両端にそれぞれ当接した
時の各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の実当接位置ＣＰ
１，ＣＰ２と基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２との間の変位
量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２を求めた。そして、変位量△Ｐｏ
１，△Ｐｏ２が予め定めた許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ
２を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わな
いようにした。

【００８４】つまり、実全長Ｌｂｅの全長寸法誤差△Ｌ
ｗが許容全長誤差値△Ｌ１内にあっても、各ワークＷ１
〜Ｗ３のいずれか１つに大きな寸法誤差△ｗ１〜△ｗ３
があったり、中間ワークＷ２のクランプ２２，２３に対
する取り付けに大きな取付誤差があった場合には、次の
摩擦圧接の作業を行わないようにした。従って、前記し
た無駄な摩擦圧接作業がなくなり、さらに品質の向上及
び生産効率の向上を図ることができる。

【００８５】（４）本実施形態では、左側及び右側ワー
クＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に当接した状態から、そ
れぞれ中間ワークＷ２から離間する方向に距離Ｌｄだけ
後退させる。そして、後退した位置（基準ポイントＰｏ
ｌ，Ｐｏ２がそれぞれ圧接開始位置ＳＴＰ１，ＳＴＰ
２）から、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を回転及び前
進させて所定のタイミングで予熱推力、摩擦推力及びア
ップセット推力を制御しながら摩擦圧接を行った。

【００８６】従って、左側寄り代Ｄ１と右側寄り代Ｄ２
は同じとなるため、両側部に形成されるバリは均等とな
り完成品の外観品質の向上を図ることができる。又、左
側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を回転及び前進させて所定
のタイミングで予熱推力、摩擦推力及びアップセット推
力を制御しながら摩擦圧接を行う制御は、第１主軸ユニ
ット１４と第２主軸ユニット１５とも同じタイミングで
行うことができることから非常に摩擦圧接のための制御
を簡単にすることができる。

【００８７】（５）本実施形態では、摩擦圧接が終了す
ると、完成品の実全長Ｌａｆを求めこの完成品の実全長
Ｌａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかど
うか判定する。そして、その判定結果を表示装置３５に
表示するようにした。

【００８８】従って、加工後においても、完成品の実全
長Ｌａｆが許容誤差内に無い不良品を自動的に見つける
ことができ、より信頼性の高い完成品を生産することが
できる。

【００８９】（６）本実施形態では、完成品の実全長Ｌ
ａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかどう
の判定の他に、左側寄り代Ｄ１及び右側寄り代Ｄ２がそ
れぞれ予め設定された許容誤差内にそれぞれあるかどう
か判定する。そして、その判定結果を表示装置３５に表
示するようにした。

【００９０】従って、加工後においても、左側及び右側
寄り代Ｄ１，Ｄ２がそれぞれ許容誤差内に無い不良品を
自動的に見つけることができ、より信頼性の高い完成品
を生産することができる。

【００９１】（７）本実施形態では、第１及び第２主軸
ユニット１４，１５のスライド移動を駆動する駆動機構
を左側及び右側スライド用サーホモータＭ３，Ｍ４にて
実現した。

【００９２】従って、従来のように油圧シリンダを用い
て第１及び第２主軸ユニット１４、１５のスライド移動
させるのと比べて精度の高い移動制御及びアップセット
推力の制御を行うことができる。又、本実施形態では、
油圧シリンダのように環境温度の影響に左右されず動作
の応答性も油圧シリンダのよりも速いことから信頼性の
向上及び生産性の向上を図ることができる。

【００９３】（８）本実施形態では、規格検査処理及び
完成品検査処理は、一連の摩擦圧接作業の中で品質保証
コントローラ３３が行っている。従って、検査処理のた
めに特別な装置を別途設けて別の場所ですることがない
ので、生産性の向上を図ることができる。

【００９４】なお、上記実施形態は以下のように変更し
てもよい。 ○上記実施形態では、「摩擦圧接」という作業工程にお
いて、ワークＷ１，Ｗ３を同時にワークＷ２に接合させ
るように実施したが、ワークＷ１，Ｗ３を片側ずつワー
クＷ２に接合させるように実施してもよい。この場合、
ステップ１１４からステップ１２２までの作業は、第１
及び第２主軸ユニット１４，１５により片側ずつ行われ
るようになっている。例えばワークＷ１をワークＷ２に
接合してからワークＷ３をワークＷ２に接合させる場合
について詳述すると、図６に示すように、まず、ステッ
プ１１４ａにおいて、ＮＣコントローラ３２は第１回転
用サーボモータＭ１を回転させる。第１回転用サーボモ
ータＭ１（主軸１４ａ）が所定の回転数になると、ステ
ップ１１５ａに移る。そして、ステップ１１６ａ、ステ
ップ１１７ａを経て、ステップ１１８ａに移る。

【００９５】ステップ１１８ａにおいて、第１主軸ユニ
ット１４の基準ポイントＰｏ１が主軸回転停止位置ＦＰ
１に到達するまでスライド前進を続行させる。ここで
は、主軸回転停止位置ＦＰ１は、予め試験等で求めコン
トローラ３２に記憶してあったデータであって、以下の
ように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ
３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ
２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャ
ック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取
り付け誤差がない状態で締着された状態にで摩擦圧接を
行う。そして、回転停止させてアプセット推力をＰ２を
加えて接合した時に両接合部分が均一な接合状態で且つ
加工後の全長が完成品の規格長となる時の前記回転停止
動作を開始する基準ポイントＰｏ１の位置である。

【００９６】そして、基準ポイントＰｏ１が主軸回転停
止位置ＦＰ１に到達すると、ステップ１１９ａにおいて
第１回転用サーボモータＭ１に制動をかけて主軸１４ａ
を回転停止させるとともに、ステップ１２０ａにおいて
左側スライド用サーボモータＭ３をアプセット推力がＰ
２となるように回転させる。

【００９７】ステップ１２１ａにおいて、アプセット推
力がＰ２をかけた状態が予め定めた設定時間経過する
と、ステップ１２２ａに移り左側スライド用サーボモー
タＭ３を停止させてワークＷ１とワークＷ２との摩擦圧
接を終了するとともに中間成品検査処理を行う。

【００９８】ステップ１２２ａにおいて、品質保証コン
トローラ３３は、左側ワークＷ１と中間ワークＷ２との
間の摩擦圧接による左側寄り代Ｄ１（＝ＥＣＰ１−ＣＰ
１）が予め設定された寄り代設定値と比較し許容誤差内
にあるかどうか判定する。ここでは、寄り代設定値は、
予め試験等で求めコントローラ３２に記憶してあったデ
ータであって、以下のように定義している。即ち、加工
前の各ワークＷ１〜Ｗ３の長さが寸法誤差のないそれぞ
れ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ２，Ｌｗ３であって、その各ワー
クＷ１〜Ｗ３の各チャック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ
２２，２３に対して取り付け誤差がない状態で締着され
た状態にで摩擦圧接を行う。そして、加工後の全長が完
成品の規格長となる圧接終了時の基準ポイントＰｏ１の
位置（最終位置）と、圧接する前に左側ワークＷ１が中
間ワークＷ２に当接する時の基準ポイントＰｏ１の位置
（実当接位置）との差を寄り代設定値にする。

【００９９】そして、寄り代Ｄ１を予め設定された寄り
代設定値と比較し許容誤差内にないと判定されると、作
業がステップ１２３ａに移り左側チャック１４ｅを緩め
る（このとき、ＮＣコントローラ３２が右側チャック１
５ｅを緩めない指令を出す）。続いて、ステップ１２４
ａ，１２４ｂ及びステップ１２５ａ，１２５ｂにて、左
側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を逆回転
させて基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，Ｈ
Ｐ２に到達するまで第１及び第２主軸ユニット１４，１
５を後退させる。

【０１００】第１及び第２主軸ユニット１４，１５の基
準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到
達すると、ステップ１２６及びステップ１２７に移り、
固定クランプ２２及び移動クランプ２３を緩め、不合格
の中間成品を固定クランプ２２及び移動クランプ２３か
ら取り出し新たな左側ワークＷ１と中間ワークＷ２を取
り替えしてから再びステップ１０７ａ，１０７ｂからス
テップ１２２ａまで作業を行う。

【０１０１】また、ステップ１２２ａにおいて、寄り代
Ｄ１を予め設定された寄り代設定値と比較し許容誤差内
にあると判定されると、作業がステップ１１４ｂに移
る。同様に、ステップ１１４ｂにおいて、まず、ＮＣコ
ントローラ３２は第２回転用サーボモータＭ２を回転さ
せる。第２回転用サーボモータＭ２（主軸１５ａ）が所
定の回転数になると、ステップ１１５ｂに移る。そし
て、ステップ１１６ｂ、ステップ１１７ｂを経て、ステ
ップ１１８ｂに移る。

【０１０２】ステップ１１８ｂにおいて、第２主軸ユニ
ット１５の基準ポイントＰｏ２が主軸回転停止位置ＦＰ
２に到達するまでスライド前進を続行させる。ここで
は、主軸回転停止位置ＦＰ２は、予め試験等で求めコン
トローラ３２に記憶してあったデータであって、以下の
ように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ
３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ
２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャ
ック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取
り付け誤差がない状態で締着された状態にで摩擦圧接を
行う。そして、回転停止させてアプセット推力をＰ２を
加えて接合した時に両接合部分が均一な接合状態で且つ
加工後の全長が完成品の規格長となる時の前記回転停止
動作を開始する基準ポイントＰｏ２の位置である。

【０１０３】そして、基準ポイントＰｏ２が主軸回転停
止位置ＦＰ２に到達すると、ステップ１１９ｂにおいて
第２回転用サーボモータＭ２に制動をかけて主軸１５ａ
を回転停止させるとともに、ステップ１２０ｂにおいて
右側スライド用サーボモータＭ４をアプセット推力がＰ
２となるように回転させる。

【０１０４】ステップ１２１ｂにおいて、アプセット推
力がＰ２をかけた状態が予め定めた設定時間経過する
と、ステップ１２２ｂに移り右側スライド用サーボモー
タＭ４を停止させてすべての摩擦圧接を終了するととも
に完成品検査処理を行う。

【０１０５】ステップ１２２ｂにおいて、まず、品質保
証コントローラ３３は、上記実施形態と同様に、基準ポ
イントＰｏ１，Ｐｏ２の現在位置（最終位置）に基づい
て各ワークＷ１〜Ｗ３を接合した完成品の実全長Ｌａｆ
が完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかどうか判
定する。

【０１０６】次に、品質保証コントローラ３３は、右側
ワークＷ３と中間ワークＷ２との間の摩擦圧接による左
側寄り代Ｄ２（＝ＥＣＰ２−ＣＰ２）が予め設定された
寄り代設定値と比較し許容誤差内にあるかどうか判定す
る。ここでは、寄り代設定値は、予め試験等で求めコン
トローラ３２に記憶してあったデータであって、以下の
ように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ
３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ
２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャ
ック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取
り付け誤差がない状態で締着された状態にで摩擦圧接を
行う。そして、加工後の全長が完成品の規格長となる圧
接終了時の基準ポイントＰｏ２の位置（最終位置）と、
圧接する前に右側ワークＷ３が中間ワークＷ２に当接す
る時の基準ポイントＰｏ２の位置（実当接位置）との差
を寄り代設定値にする。

【０１０７】そして、それらの判定結果を表示装置３５
に表示する。そして、完成品検査が終了すると、作業が
ステップ１２３ａ，１２３ｂに移り左側及び右側チャッ
ク１４ｅ，１５ｅを緩める。続いて、ステップ１２４
ａ，１２４ｂ及びステップ１２５ａ，１２５ｂにて、左
側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を逆回転
させて基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，Ｈ
Ｐ２に到達するまで第１及び第２主軸ユニット１４，１
５を後退させる。

【０１０８】第１及び第２主軸ユニット１４，１５の基
準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到
達すると、ステップ１２６及びステップ１２７に移り、
固定クランプ２２及び移動クランプ２３を緩め、合格又
は不合格の完成品を固定クランプ２２及び移動クランプ
２３から取り出し作業が終了する。

【０１０９】従って、この場合、上記実施形態とほぼ同
様な効果を得ることができる。なお、この場合、ワーク
Ｗ３をワークＷ２に接合してからワークＷ１をワークＷ
２に接合させるように実施してもよい。

【０１１０】また、ステップ１１９ｂにおいて第２回転
用サーボモータＭ２に制動をかけるタイミングは、第２
主軸ユニット１５の基準ポイントＰｏ２と前記第１主軸
ユニット１４の主軸回転停止位置ＦＰ１との相対位置間
の距離が標準設定値になった時点にて実施してもよい。

【０１１１】○上記実施形態のワークＷ１，Ｗ３を同時
にワークＷ２に接合させる形式と、上記別例のワークＷ
１，Ｗ３を片側ずつワークＷ２に接合させる形式とを、
互いに切り換えることができる２つのモードにし摩擦圧
接装置１０に持たせて実施してもよい。従って、接合し
ようとする３つのワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３の条件によっ
て自由に２つのモードを選択することができる。その結
果、上記実施形態の効果に加えて、摩擦圧接装置１０の
汎用性を向上することができる。

【０１１２】○ワークＷ１，Ｗ３をワークＷ２に対して
位相合わせする必要がない場合において、第１，２主軸
ユニット１４，１５の主軸１４ａ，１５ａを回転駆動す
るモータを、サーボモータ以外のモータ例えばインダク
ションモータ等にて実施してもよい。

【０１１３】○上記実施形態では、品質保証コントロー
ラ３３は、全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が許容全長誤差
値△Ｌ１以下で且つ変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値
がそれぞれ許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２以下である場
合のみ、次の摩擦圧接の作業工程に移るように実施し
た。実際には、全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が許容全長
誤差値△Ｌ１以下で変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値
がいずれか１つ又は両方ともそれぞれ許容変位誤差値△
Ｅ１，△Ｅ２を超える場合がある。そのため、中間ワー
クＷ２のクランプ２２，２３に対する取り付けに大きな
取付誤差があったと判断されたとき、次のように修正し
て実施してもよい。

【０１１４】つまり、固定クランプ２２と移動クランプ
２３を緩めてから、第１，第２主軸ユニット１４，１５
を同方向に且つ同じスライド量にてスライド移動させ
る。このとき、第１，第２主軸ユニット１４，１５をス
ライド移動させる方向及びスライド量が、変位量△Ｐｏ
１，△Ｐｏ２の絶対値と許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２
との相対値によってメインコントローラ３１より決め
る。そして、この修正によって、変位量△Ｐｏ１，△Ｐ
ｏ２の絶対値がそれぞれ許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２
以下であるとなれば、固定クランプ２２と移動クランプ
２３を締めて次のステップ１１３ａ，１１３ｂに移る。
修正した後の変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がいず
れか１つやはり許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２を超える
となれば、新たなワークＷ１〜Ｗ３に交換しワーク初期
セットの作業工程を再度行う。

【０１１５】従って、この場合、上記実施形態の効果に
加えて、ワークＷ２を取り付けるための取付基準（スト
ッパ）等を省略してもよい。その結果、ワークＷ２を簡
単に取り付けることができるとともに、摩擦圧接装置１
０の構造を簡単にすることができる。

【０１１６】○上記実施形態では、「摩擦圧接」の作業
工程では、ステップ１１３ａ，１１３ｂにおいて、第
１，第２主軸ユニット１４，１５を一時後退させてから
ワークＷ１，Ｗ３をワークＷ２に接合させるように実施
したが、第１，第２主軸ユニット１４，１５を一時後退
させなくて直接ワークＷ１，Ｗ３をワークＷ２に接合さ
せるように実施してもよい。このとき、ワークＷ１，Ｗ
２，Ｗ３の接合端面の均一性及び平行度を一定基準に満
足することが要求される。この場合、上記実施形態とほ
ぼ同様な効果を得ることができる。

【０１１７】○上記実施形態では、図５に示すように、
主軸停止のステップ１１９とＰ２トルクスライド前進の
ステップ１２０ａ，１２０ｂは、同時に行うように実施
したが、それと違って、規制ＯＮにて主軸停止してから
タイマにてＰ２トルクスライド前進の開始を遅らし、又
は規制ＯＮにてＰ２トルクスライド前進の開始してから
タイマにて主軸停止を遅らして実施してもよい。この場
合、上記実施形態とほぼ同様な効果を得ることができ
る。

【０１１８】○固定クランプ２２と移動クランプ２３の
うちいずれか１つを省略して実施してもよい。 ○品質保証コントローラ３３による完成品検査処理を省
略して実施してもよい。この場合、上記実施形態の
（５）、（６）及び（８）以外の効果を得ることができ
る。

【０１１９】○第２リニアガイド１３、移動クランプ２
３と第１リニアガイド１２の配置は上記実施形態のよう
に限定されず、逆にしてもよい。 （第２実施形態）以下、本発明を具体化した第２の実施
形態を図７〜図１０に従って説明する。

【０１２０】図７は、本実施形態の単頭型摩擦圧接装置
の正面図である。図７に示すように、摩擦圧接装置５０
の設備ベース５１の一端上面には、リニアガイド５２が
長手方向（Ｙ方向）に延設されている。リニアガイド５
２には主軸ユニット５３が移動可能に設置されている。
主軸ユニット５３には、主軸５３ａが回転可能に設けら
れている。主軸５３ａは回転用サーボモータ５３ｄと駆
動連結されている。主軸５３ａの先端にはチャック５３
ｅが取り付けられている。そのチャック５３ｅの奥側に
は、ワークの移動を規制するためのストッパ５３ｆが設
けられている。主軸ユニット５３は、設備ベース５１内
に突出するアーム５４を介してスライド用サーボモータ
５５と駆動連結されている。

【０１２１】また、摩擦圧接装置５０の設備ベース５１
の他端上面には、基台５６が固着されている。さらにそ
の基台５６の主軸ユニット５３に近い基端（図７におい
て左端）の上面には、ワーク固定装置としての固定クラ
ンプ５７が固設されている。また、基台５６の上面には
リニアガイド５８が設けられ、リニアガイド５８にはス
トッパ５９がＹ方向移動可能に配置されている。ストッ
パ５９の後端には調節レバー５９ａが設けられ、ストッ
パ５９の位置は、その調節レバー５９ａにて調整するこ
とができる。

【０１２２】本実施形態の摩擦圧接装置５０の電気的構
成は右側回転用及びスライド用サーボモータＭ２，Ｍ３
が省略されている点を除いて第１実施形態とはほぼ同じ
であって、各コントローラ３１〜３３に内蔵したＲＯＭ
に記憶した制御プログラムが相違する。従って、その相
違する制御プログラムに関連した動作を以下の摩擦圧接
作業に従って説明する。

【０１２３】上記のように構成した単頭型摩擦圧接装置
が摩擦圧接作業のために行う一連の作業を図８及び図９
に示す作業フローチャートに従って説明する。なお、説
明の便宜上、第１実施形態と同じ作業の詳しい説明を省
略する。

【０１２４】「ワーク初期セツト」本実施形態では、ま
ず、主軸ユニット５３を原位置に配置した状態からステ
ップ２００においてこの作業が開始される。

【０１２５】そして、ステップ２０１ａ及びステップ２
０２ａにおいて、ワークＷ１をチャック５３ｅに締着固
定させる。この時、ワークＷ１はチャック５３ｅに対す
る組み付け誤差を考慮しないで締着している。

【０１２６】次に、ステップ２０１ｂ及びステップ２０
２ｂにおいて、中間ワークＷ２を固定クランプ５７の主
軸ユニット５３側から突出する長さを一定基準値にする
ように固定クランプ５７により締着している。そして、
このとき、前記ストッパ５９を、固定クランプ５７によ
り締結されたワークＷ２に当接するようにＹ方向移動し
基台５６に固定させる。

【０１２７】そして、ステップ２０３からステップ２０
８までの作業順は、第１実施形態のステップ１０７ａか
らステップ１１２までの作業順と同じである。ただし、
ステップ２０８における規格検査処理（素材長判定）は
次のように行う。

【０１２８】ＮＣコントローラ３２は、単頭型摩擦圧接
装置に備えた左側及び右側ストロークセンサ（図示せ
ず）からの位置検出信号を入力する。ＮＣコントローラ
３２は、左側ストロークセンサの位置検出信号に基づい
て設備ベース５１に対する主軸ユニット５３の位置を演
算する。また、ＮＣコントローラ３２は、右側ストロー
クセンサの位置検出信号に基づいて設備ベース５１に対
するストッパ５９の位置を演算する。そして、本実施形
態では、ＮＣコントローラ３２は、主軸ユニット５３の
チャック５３ｅの基端に設けたストッパ５３ｆのワーク
Ｗ１を規制する規制面の位置（基準ポイントＰｏ３）を
設備ベース５１に対する主軸ユニット５３の位置として
演算する。同様に、ＮＣコントローラ３２は、ストッパ
５９のワークＷ２を規制する規制面の位置Ｐｏ４を設備
ベース５１に対するストッパ５９の位置Ｔ１として演算
する。この演算した主軸ユニット５３の位置Ｐｏ３とス
トッパ５９の位置Ｔ１は、回転用及びスライド用サーボ
モータ５３ｄ，５５を回転制御に使用されるとともに品
質保証コントローラ３３の品質保証のための演算処理に
使用される。

【０１２９】そして、第１回目圧接作業前の規格検査処
理では、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントロー
ラ３２からの基準ポイントＰｏ３の現在位置（実当接位
置）ＣＰ３を読み出す。そして、基準ポイントＰｏ３の
実当接位置ＣＰ３が予め設定されている基準当接位置Ｔ
Ｐ３に対してどれだけ変位しているかその変位量△Ｐｏ
３を求める。つまり、 △Ｐｏ３＝ＣＰ３−ＴＰ３＝△ｗ１＋△ｅ となる。次に、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコン
トローラ３２からの主軸ユニット５３の現在位置ＣＰ３
を読み出すとともに、ストッパ５９の現在位置Ｔ１を読
み出す。そして、両ストッパ５３ｆ，ストッパ５９間の
相対距離Ｌ１２（＝Ｌ１＋Ｌ２）とワークＷ３の基準長
さＬｗ３により加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３をつなぎ合
わせた時の実全長Ｌｂｅを演算する。つまり、 Ｌｂｅ＝Ｌ１２＋Ｌｗ３＝Ｌｗ１＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３＋△
ｗ１＋△ｗ２ となる。求めた実全長Ｌｂｅから全長寸法誤差△Ｌｗを
求める。つまり、規格長どおりの全長をＬｔ（＝Ｌｗ１
＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３）とすると、 △Ｌｗ＝Ｌｂｅ−Ｌｔ＝△ｗ１＋△ｗ２ となる。

【０１３０】そして、品質保証コントローラ３３は求め
た全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が予め定めた許容全長誤
差値△Ｌ３以下であるか判定する。又、品質保証コント
ローラ３３は前記求めた変位量△Ｐｏ３の絶対値が予め
定めた許容変位誤差値△Ｅ３以下であるか判定する。

【０１３１】品質保証コントローラ３３は、全長寸法誤
差△Ｌｗの絶対値が許容全長誤差値△Ｌ３以下で且つ変
位量△Ｐｏ３の絶対値が許容変位誤差値△Ｅ３以下であ
る場合のみ、次の摩擦圧接の作業工程に移る。反対に、
少なくともいずれか１つが許容誤差値を超える値になっ
た場合には、ワークＷ１及びワークＷ２の寸法誤差△ｗ
１，△ｗ２が大きいとして新たなワークＷ１及びワーク
Ｗ２に交換するようステップ２００へ戻り上記したワー
ク初期セットの作業工程を再度行う。

【０１３２】「摩擦圧接」ステップ２０９の一時後退を
した後のステップ２１０からステップ２２２までの作業
は第１実施形態の別例を示す図６のステップ１１４ａか
らステップ１２６までの作業とほぼ同じである。ただ
し、ステップ２１８における品質判定では、品質保証コ
ントローラ３３は、ＮＣコントローラ３２から基準ポイ
ントＰｏ３の現在位置（最終位置）ＥＣＰ３を読み出
す。ワークＷ１と中間ワークＷ２との間の摩擦圧接によ
る寄り代Ｄ３を求める、つまり、 Ｄ３＝ＥＣＰ３−ＣＰ３ となる。この求めた寄り代Ｄ３が予め設定された許容誤
差内にあるかどうかのみ判定する。

【０１３３】そして、ステップ２２３において、ステッ
プ２１８における品質判定が合格し且つ第２回目圧接が
完了していないワークしかステップ２２４に移らないよ
うに設定している。ステップ２２４において、一体に接
合されたワークＷ１，Ｗ２の向きをひっくり返して、ス
テップ２００へ戻る。また、ステップ２１８における品
質判定が不合格したワークＷ１，Ｗ２はステップ２２５
で取り出され破棄される。

【０１３４】そして、図１０に示すように、一体に接合
されたワークＷ１，Ｗ２を固定クランプ５７の主軸ユニ
ット５３側から突出する長さを一定基準値にするように
固定クランプ５７により締結する。前記ストッパ５９
を、固定クランプ５７により締結された一体となったワ
ークＷ１，Ｗ２のワークＷ１端面に当接するようにＹ方
向移動し基台５６に固定させる。（ステップ２０１ｂ及
びステップ２０２ｂ）。

【０１３５】次に、ワークＷ３をチャック５３ｅに締着
固定させる（ステップ２０１ａ及びステップ２０２
ａ）。この時、ワークＷ３はチャック５３ｅに対する組
み付け誤差を考慮しないで締着している。

【０１３６】そして、上記と同様に、ステップ２０３か
らステップ２２３までの作業によってワークＷ３を一体
となったワークＷ１，Ｗ２に圧接させる。その中、ステ
ップ２０８における第２回目圧接作業前の規格検査処理
では、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ
３２からの基準ポイントＰｏ３の現在位置（実当接位
置）ＣＰ４を読み出す。そして、基準ポイントＰｏ３の
実当接位置ＣＰ４が予め設定されている基準当接位置Ｔ
Ｐ４に対してどれだけ変位しているかその変位量△Ｐｏ
４を求める。つまり、 △Ｐｏ４＝ＣＰ４−ＴＰ４＝△ｗ３＋△ｅ となる。

【０１３７】そして、品質保証コントローラ３３は前記
求めた変位量△Ｐｏ４の絶対値が予め定めた許容変位誤
差値△Ｅ４以下であるか判定する。品質保証コントロー
ラ３３は、変位量△Ｐｏ４の絶対値が許容変位誤差値△
Ｅ４以下である場合のみ、次の摩擦圧接の作業工程に移
る。反対に、変位量△Ｐｏ４の絶対値が許容変位誤差値
△Ｅ４を超える場合には、新たなワークＷ３に交換する
ようステップ２００へ戻り上記したワーク初期セットの
作業工程を再度行う。

【０１３８】また、ステップ２１８における品質判定で
は、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ３
２から基準ポイントＰｏ３の現在位置（最終位置）ＥＣ
Ｐ４を読み出す。ワークＷ３と一体となったワークＷ
１，Ｗ２との間の摩擦圧接による寄り代Ｄ４を求めて、
つまり、寄り代Ｄ４は、最終位置ＥＣＰ４とステップ２
０７においてメインことローラ３１より記憶した実当接
位置ＣＰ４から、 Ｄ４＝ＥＣＰ４−ＣＰ４ となる。この求めた寄り代Ｄ４が予め設定された許容誤
差内にあるかどうか判定する。

【０１３９】また、品質保証コントローラ３３は、その
最終位置ＥＣＰ４とストッパ５９の現在位置Ｔ２に基づ
いて各ワークＷ１〜Ｗ３を接合した完成品の実全長Ｌａ
ｆを演算する。つまり、 Ｌａｆ＝Ｔ２−ＥＣＰ４ となる。この完成品の実全長Ｌａｆが完成品の規格長に
対して許容誤差内にあるかどうか判定する。そして、寄
り代Ｄ４及び完成品の実全長Ｌａｆの判定結果を表示装
置３５に表示する。

【０１４０】また、ステップ２２３の判定によってステ
ップ２２５に移って完成品（不合格品を含む）を取り出
すことによってすべての作業が終了する。従って、第１
及び第２回目の摩擦圧接の寄り代Ｄ３，Ｄ４はほぼ同じ
となることから、本実施形態は、第１実施形態とほぼ同
じの効果を得ることができる。

【０１４１】なお、第２実施形態は、次のように変更し
てもよい。 ○第２実施形態では、回転側である主軸ユニット側がス
ライドするものであったが図１１に示すように、非回転
側（つまり固定クランプ側）がスライドするものにして
もよい。

【０１４２】簡単に説明すると、図１１に示すように、
摩擦圧接装置６０のリニアガイド６１上に移動クランプ
６２が移動可能に設けられ、移動クランプ６２がアーム
６３及びボールネジ６４などを介してスライド用サーボ
モータ６５と駆動連結されている。移動クランプ６２に
はストッパ６６が固定され、設備ベース６７上の図中右
側には主軸ユニット６８が固定されている。この構成で
は、移動クランプ６２がスライド前進して、移動クラン
プ６２に固定されたワークＷ２（又は一体となったワー
クＷ１，Ｗ２）と主軸ユニット６８のチャック６８ａに
固定されるワークＷ１（又はワークＷ３）とが摩擦圧接
される。

【０１４３】従って、この場合、上記実施形態の効果に
加え、主軸ユニット側が固定されるので、主軸回転用サ
ーボモータの制御に必要な電気配線の取り回し等が容易
となる。さらに、スライドの慣性が小さくなるので、ス
ライドの高速化を図ることができ、実用上好ましいもの
となる。

【０１４４】なお、上記各実施形態において述べた式
は、座標基準の取り方より必要に応じて符号が変わるの
は言うまでもない。上記各実施形態とも、図面右側を
＋、左側を−としているが、例えば中間ワークＷ２に対
し近寄る方向を−、離間する方向を＋と定義することも
可能である。

【０１４５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び３に
記載の発明によれば、品質の向上を図ることができると
ともに生産効率の向上を図ることができる。

【０１４６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、完成品の外観品質の向上
を図ることができる。請求項４に記載の発明によれば、
完成品の全長精度及び外観品質の向上を図ることができ
るとともに、生産効率の向上を図ることができる。

【０１４７】請求項５に記載の発明によれば、品質の向
上を図ることができるとともに生産効率の向上を図るこ
とができる。請求項６に記載の発明によれば、品質の向
上を図ることができるとともに生産効率の向上を図るこ
とができる。

【０１４８】請求項７に記載の発明によれば、完成品の
全長精度及び外観品質の向上を図ることができるととも
に、生産効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の摩擦圧接装置の正面図。

【図２】同じく摩擦圧接装置の電気的構成を示す説明
図。

【図３】同じく摩擦圧接装置の素材長判定を示す説明
図。

【図４】摩擦圧接作業を示すフローチャート。

【図５】同じく摩擦圧接作業を示すフローチャート。

【図６】別例の摩擦圧接作業を示すフローチャート。

【図７】第２実施形態の摩擦圧接装置の正面図。

【図８】摩擦圧接作業を示すフローチャート。

【図９】同じく摩擦圧接作業を示すフローチャート。

【図１０】同じく摩擦圧接装置の正面図。

【図１１】第２実施形態の別例の摩擦圧接装置の正面
図。

【符号の説明】

１０，５０，６０…摩擦圧接装置、１４，１５…第１，
２主軸ユニット、１４ｆ，１５ｆ…ストッパ、２２，２
３，５７，６２…ワーク固定装置としての固定及び移動
クランプ、６８…主軸ユニット、Ｍ３，Ｍ４…スライド
用サーボモータ、Ｓ１，Ｓ２…ストロークセンサ、Ｗ
１，Ｗ２，Ｗ３…第１，第２及び第３ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 広之 愛知県大府市北崎町清水１丁目３番地 イ ヅミ工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 4E067 BG02 CA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク固定装置に固定された第２ワーク
   に対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先
   端を、他端にチャックに締着させた第３ワークの先端を
   摩擦圧接して接合する摩擦圧接方法において、 前記第１及び第３ワークの先端をそれぞれ接合する第２
   ワークの端部に当接し押圧させてそれぞれ第１及び第３
   ワークを締着させるチャックに設けたストッパに同ワー
   クの基端を当接させた後、加工前のワークの寸法誤差
   と、第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を
   判定するようにした摩擦圧接方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の摩擦圧接方法におい
   て、 前記判定結果が許容値以内にあった時、第１及び第３ワ
   ークを第２ワークの接触位置から予め定めた摩擦圧接完
   了位置に向かって摩擦圧接を行い、その摩擦圧接完了位
   置と第１及び第３ワークの第２ワークの接触位置とか
   ら、第１及び第３ワークの第２ワークのそれぞれ接合に
   よる寄り代をそれぞれ求め、その各寄り代に基づいて成
   品判定をするようにした摩擦圧接方法。
3. 【請求項３】 ワーク固定装置に固定された第２ワーク
   に対しその一端に第１ワークの先端を、他端に第３ワー
   クの先端を同時に摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置に
   おいて、 第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合する
   前にそれぞれ第１及び第３ワークを第２ワークに対して
   互いに接触させて全長を算出して加工前のワークの寸法
   誤差と、第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一
   方を判定する判定手段を設けた摩擦圧接装置。
4. 【請求項４】 ワーク固定装置に固定された第２ワーク
   に対しその一端に第１ワークの先端を、他端に第３ワー
   クの先端を同時に摩擦圧接して接合する際に第１及び第
   ３ワークの先端が共に第２ワーク対して等距離離間した
   圧接開始位置からそれぞれ摩擦圧接完了位置まで移動し
   て摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、 第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合する
   前にそれぞれ第１及び第３ワークを第２ワークに対して
   互いに接触させて全長を算出して加工前のワークの寸法
   誤差と、第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一
   方を判定する素材判定手段と第２ワークに対して第１及
   び第３ワークを同時接合した後、前記摩擦圧接完了時の
   位置と第１及び第３ワークの第２ワークとの接触位置と
   から、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接
   合による寄り代をそれぞれ求め、その各寄り代に基づい
   て成品判定をする寄り代判定手段と第２ワークに対して
   第１及び第３ワークを同時接合した後、前記摩擦圧接完
   了時の位置から、第１及び第３ワークの第２ワークとの
   接合による総全長を求め、その総全長に基づいて成品判
   定をする全長判定手段とを備えた摩擦圧接装置。
5. 【請求項５】 ワーク固定装置に固定された第２ワーク
   に対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先
   端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、 第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに接触さ
   せて全長を算出して加工前のワークの寸法誤差を判定す
   る素材判定手段を設けた摩擦圧接装置。
6. 【請求項６】 ワーク固定装置に固定された第２ワーク
   の一端に、第１ワークの先端を摩擦圧接して接合した
   後、前記第２ワークの他端に、第３ワークの先端を摩擦
   圧接して接合する摩擦圧接装置において、 第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに接触さ
   せて全長を算出して加工前のワークの寸法誤差を判定す
   るとともに、 前記第１ワークを接合した第２ワークと第３ワークとを
   接合する前に互いに接触させて全長を算出して加工前の
   ワークの寸法誤差を判定する素材判定手段とを設けた摩
   擦圧接装置。
7. 【請求項７】 ワーク固定装置に固定された第２ワーク
   の一端に、第１ワークの先端を摩擦圧接して接合した
   後、前記第２ワークの他端に、第３ワークの先端を摩擦
   圧接して接合する摩擦圧接装置において、 第２ワークに対して第１ワークを接合した後、摩擦圧接
   完了時の位置と第１ワークの第２ワークとの接触位置と
   から、第１ワークの第２ワークとの接合による寄り代
   と、接合した第１ワークと第２ワークに対して第３ワー
   クを接合した後、摩擦圧接完了時の位置と第３ワークの
   接合した第１ワークと第２ワークとの接触位置とから、
   第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークとの接合
   による寄り代とをそれぞれ求め、その各寄り代に基づい
   て成品判定をする寄り代判定手段と、 接合した第１ワークと第２ワークに対して第３ワークを
   接合した後、摩擦圧接完了時の位置から、第３ワークの
   接合した第１ワークと第２ワークとの接合による総全長
   を求め、その総全長に基づいて成品判定をする総全長判
   定手段とを備えた摩擦圧接装置。