JP4157697B2 - Method of welding cylindrical body by rotary friction welding device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二個の筒状体を直列に溶着するための回転摩擦溶着装置による筒状体の溶着方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、二個の部材を直列に溶着するための回転摩擦溶着装置としては、二個の部材を直列に配置すると共に互いの溶着面を密接させ、一方の部材を固定すると共に、他方の部材の外周面にチャックを締めつけ、該チャックを回転させることによりその部材を固定側の部材に対して回転させ、その回転による摩擦熱で両溶着面を溶着させる回転摩擦溶着装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、溶着する部材が筒状体の場合、この従来の回転摩擦溶着装置によって、筒状体同志を直列に溶着しようとすると、筒状体は変形しやすいことから、回転側の筒状体にチャックを強く締め過ぎると該筒状体が変形し、突き合わせた接合面が均一に当たらなくなって溶着強度が低下し、逆に弱すぎると筒状体がスリップし、これまた溶着強度が低下する。かように筒状体の場合は、チャックの締め加減によって溶着強度が大きく影響することから、安定した溶着強度が得られにくい。
【0004】
又回転側の筒状体に比べて、固定側の筒状体が極めて長尺の場合は、筒状体は変形しやすいことから、固定側の筒状体が不安定となり、回転側の筒状体に対するチャックの締めつけが良好であったとしても、固定側の筒状体に起因して溶着強度の低下が起こることから、この点においても安定した溶着強度が得られにくい。
【0005】
そこで本発明は、前記の如き問題点を解消し、筒状体同志を直列に溶着するに際し、安定した溶着強度が得られる回転摩擦溶着装置による筒状体の溶着方法を提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
すなわち本発明に係る回転摩擦溶着装置による筒状体の溶着方法は、固定側の筒状体と回転側の筒状体とを直列に配置して、固定側の筒状体の端部に回転側の筒状体を被せると 共にその回転側の筒状体の端部に設けられた挿入部が固定側の筒状体内に挿入され、この回転側の筒状体の挿入部の外周面と固定側の筒状体の内周面とを溶着面として、互いの溶着面を密接させ、固定側の筒状体に対して回転側の筒状体を、回転側の筒状体の外周に締めつけたチャックによって回転させることにより、その回転の摩擦熱で両溶着面を溶着させる回転摩擦溶着装置による筒状体の溶着方法であって、前記回転摩擦溶着装置は、基端が軸受けに軸着され、固定側の筒状体内に挿入される芯部と、その芯部の先端に設けられ、回転側の筒状体の内形に対応した外形を有し、該筒状体内に挿入される保形部とを備えた回転側の筒状体の回転に対応して回転可能な芯金と、固定側の筒状体の外周面を挟圧し、該筒状体を固定するクランプとを備え、芯金の保形部を回転側の筒状体に挿入した後、当該回転側の筒状体の外周に、当該回転側の筒状体を回転させるチャックを締め付けるようにしたことを特徴とするものである。
【0007】
本発明によれば、回転側の筒状体の内形に対応した外形を有する芯金の保形部が、回転側の筒状体内に挿入されるので、該筒状体の外周をチャックにより強く締めつけても、該筒状体の変形が防止されること、又前記筒状体が設けられた芯金が回転側の筒状体の回転に対応して回転すると共に該芯金は芯部の基端が軸受けに軸着されているので、固定側の筒状体に対する回転側の筒状体の芯振れが防止されること等から、回転側の筒状体の回転時において、互いの接合面が均一に突き合わされ、安定した溶着強度が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図を参照にして詳細に説明する。
まず図1は本発明に係る回転摩擦溶着装置の実施の一形態を示す正面図、図2はその主要部の断面図、図3は本発明に係る回転摩擦溶着装置による溶着物の一形態を示す正面図である。
【0009】
図面において、1は固定側の筒状体、2は回転側の筒状体、3は前記固定側の筒状体1と回転側の筒状体2とを直列に配置して溶着する回転摩擦溶着装置である。
【0010】
図3の如く、固定側の筒状体1は、柱状であって、この固定側の筒状体1の端部にキャップ状の回転側の筒状体2が被さると共にその端部に設けられた挿入部21が固定側の筒状体1内に挿入され、互いに密接されるこの回転側の筒状体2の挿入部21の外周面と固定側の筒状体1の内周面とを溶着面22,11として、両筒状体1,2が前記回転摩擦溶着装置3により溶着される。尚、回転側の筒状体2の溶着面22は、周方向のリブ23を適宜間隔を開けて複数設け、溶着効果を高めている。
【0011】
上記例示の固定側の筒状体1と回転側の筒状体2は、図3の如く、外周方向に反射テープAが貼着された道路の車線分離に用いられる柱状の道路標識における標識本体1aと、キャップ2aとして使用されるものであって、このキャップ2aが溶着された標識本体1aを固定側の筒状体1として、さらにその下端に、路面に設置するためのアンカーボルトBが下方に突設された筒状体からなる台座2bを回転側の筒状体2として溶着すれば、柱状の道路標識Cを好適に組み立てることができる。
【0012】
回転摩擦溶着装置3において、4は芯金であって、固定側の筒状体1内に挿入される芯部41の先端に保形部42が設けられ、該保形部42は回転側の筒状体2の内形に対応した外形を有し、該筒状体2内に挿入されるようになされている。
【0013】
5は、前記芯部41の基端を回動可能に軸着する軸受けである。そして回転側の筒状体2が回転すると、この回転側の筒状体2の内形に対応した外形の保形部42によって、芯金4に回転力が付与され、芯金4の芯部41の基端が軸受け5に支えられて回転する。前記芯金4を構成する芯部41と保形部42とは分離不可能に一体的されていてもよいし、別体で作成されたものが、回転の際に結合一体化されるようになされていてもよい。
【0014】
6は、芯金4の芯部41を挿入した固定側の筒状体1の外周面を挟圧し、該筒状体1を前記回転側の筒状体2に対して固定するクランプであり、開閉可能且つ回転側の筒状体2の方向に進退可能となされている。筒状体1を挟圧するこのクランプ6の内面は、固定側の筒状体1が回転しないように滑り止めの弾性体等を取付けるのが好ましい。
【0015】
7は回転側の筒状体2の外周を締めつけるチャックであり、71はこのチャック7を回転させるモーターを含む回転装置である。回転装置71には、溶着が完了した際に、回転を瞬時に停止させる停止機構を有している。
【0016】
次にこの回転摩擦溶着装置3による溶着作業の手順を説明する。まず、固定側に配置する筒状体1に芯金4の芯部41を挿入する。次に芯金4の先端の保形部42に回転側の筒状体2を被せると共に、固定側の筒状体1内に該筒状体2の挿入部21を挿入し、固定側の筒状体1の溶着面11と回転側の筒状体2の溶着面22とを密接させる。尚、固定側の筒状体1と回転側の筒状体2との突き合わせ面12,24を溶着させたくない場合は、溶着面11,22の密接状態において、突き合わせ面12,24を密接させず、0.5〜1mm程度の隙間を開けた状態にしておく。
【0017】
しかる後、回転側の筒状体2にチャック7を締めつけると共に、固定側の筒状体1の外周をクランプ6で挟圧し、固定側の筒状体1を固定する。
【0018】
次に回転装置71を駆動し、チャック7を回転させて回転側の筒状体2を回転させる。この回転側の筒状体2の回転時においては、芯金4も連れまいして回転するので、回転側の筒状体2は、固定側の筒状体1に対して芯振れを起こすことなく回転する。この回転によって、固定側の筒状体1の溶着面11と回転側の筒状体の溶着面2とが摩擦し、摩擦熱によって両溶着面11,22の溶着が行われると共に、設定回転時間後、停止機構によって回転は瞬時に停止される。
【0019】
尚、固定側の筒状体1と回転側の筒状体2との突き合わせ面12,24を密接させていない場合は、前記溶着面11,22が固化しない間に、クランプ6を回転側の筒状体2方向に移動させることにより、固定側の筒状体1の突き合わせ面12を回転側の筒状体2の突き合わせ面24に密接させる。かようにすれば、溶着面11,22のみが溶着され、突き合わせ面12,24が溶着されないので、突き合わせ面12,24から溶着によるバリが外部にはみ出すことがない。
【0020】
チャック7の回転数は、溶着すべき筒状体1,2の材質、すなわち軟質か硬質かによって異なるため、インバーター制御によって変えるのが好ましく、又回転時間についても同様であり、タイマーにより制御するのが好ましい。
【0021】
溶着が完了すると、チャック7を外すと共に、クランプ6を開放し、溶着された両筒状体1,2を取り出せば、溶着作業は完了する。
【0022】
本発明に係る回転摩擦溶着装置3は、上記例示の柱状の道路標識の組み立て以外においても、筒状体同志の溶着に広く使用されるものである。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、溶着時における溶着物の変形や芯振れが防止され、安定した溶着強度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る回転摩擦溶着装置の実施の一形態を示す正面図である。
【図2】 図1の主要部の断面図である。
【図3】 本発明に係る回転摩擦溶着装置による溶着物の一形態を示す正面図である。
【符号の説明】
1 固定側の筒状体
11 溶着面
12 突き合わせ面
2 回転側の筒状体
21 挿入部
22 溶着面
23 リブ
24 突き合わせ面
3 回転摩擦溶着装置
4 芯金
41 芯部
42 保形部
5 軸受け
6 クランプ
7 チャック
71 回転装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for welding cylindrical bodies by a rotary friction welding apparatus for welding two cylindrical bodies in series.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a rotary friction welding apparatus for welding two members in series, the two members are arranged in series, the welding surfaces are brought into close contact with each other, one member is fixed, and the other member is fixed. There is a rotary friction welding apparatus in which a chuck is fastened to an outer peripheral surface, the member is rotated with respect to a fixed member by rotating the chuck, and both welding surfaces are welded by frictional heat generated by the rotation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the member to be welded is a cylindrical body, the cylindrical body tends to deform when the conventional rotary friction welding apparatus tries to weld the cylindrical bodies in series. If the chuck is tightened too much, the cylindrical body will be deformed, and the bonded surfaces will not be evenly contacted and the welding strength will decrease. Conversely, if it is too weak, the cylindrical body will slip, and the welding strength will also decrease. Thus, in the case of a cylindrical body, since the welding strength is greatly affected by the tightening of the chuck, it is difficult to obtain a stable welding strength.
[0004]
In addition, when the fixed-side cylindrical body is extremely long compared to the rotating-side cylindrical body, the cylindrical body is easily deformed, so that the fixed-side cylindrical body becomes unstable and the rotating-side cylindrical body becomes unstable. Even if the chuck is firmly clamped to the cylindrical body, the welding strength is lowered due to the fixed cylindrical body, and it is difficult to obtain a stable welding strength in this respect.
[0005]
Accordingly, the present invention is intended to solve the above-described problems and provide a method of welding a cylindrical body by a rotary friction welding apparatus that can obtain a stable welding strength when welding cylindrical bodies in series. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
That is, the cylindrical body welding method by the rotary friction welding apparatus according to the present invention is arranged such that the fixed-side cylindrical body and the rotary-side cylindrical body are arranged in series and rotated at the end of the fixed-side cylindrical body. insertion portion together provided at an end portion of the cylindrical body of the rotating side when putting the tubular body side is inserted into the cylindrical body of the stationary side, and the outer peripheral surface of the insertion portion of the cylindrical body of the rotation-side Using the inner peripheral surface of the fixed-side cylindrical body as the welding surface, the welding surfaces are brought into close contact with each other, and the rotating-side cylindrical body is placed on the outer periphery of the rotating-side cylindrical body with respect to the fixed-side cylindrical body. A method of welding a cylindrical body by a rotary friction welding device in which both welding surfaces are welded by the frictional heat of rotation by rotating with a tightened chuck, wherein the base end of the rotary friction welding device is attached to a bearing. Corresponding to the inner shape of the cylindrical body on the rotation side provided at the tip of the core part and the core part inserted into the cylindrical body on the fixed side A core metal that can rotate in response to the rotation of the cylindrical body on the rotating side, and the outer peripheral surface of the cylindrical body on the fixed side. A clamp that clamps and fixes the cylindrical body, and after inserting the shape-retaining portion of the core metal into the cylindrical body on the rotation side, on the outer periphery of the cylindrical body on the rotation side, The chuck for rotating the body is tightened.
[0007]
According to the present invention, the shape retaining portion of the metal core having the outer shape corresponding to the inner shape of the cylindrical body on the rotation side is inserted into the cylindrical body on the rotation side. Even if it is strongly tightened, deformation of the cylindrical body is prevented, and the cored bar provided with the cylindrical body rotates corresponding to the rotation of the cylindrical body on the rotation side, and the cored bar is a core part. Since the center end of the rotating side cylindrical body relative to the fixed side cylindrical body is prevented, the center end of the rotating side cylindrical body is prevented from rotating. The joint surfaces are abutted uniformly, and a stable welding strength is obtained.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a rotary friction welding apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part thereof, and FIG. 3 is an embodiment of a welded product by the rotary friction welding apparatus according to the present invention. FIG.
[0009]
In the drawings,
[0010]
As shown in FIG. 3, the fixed-side
[0011]
As shown in FIG. 3, the fixed-side
[0012]
In the rotary
[0013]
Reference numeral 5 denotes a bearing for pivotally mounting the base end of the
[0014]
6 is a clamp that clamps the outer peripheral surface of the fixed
[0015]
7 is a chuck for tightening the outer periphery of the
[0016]
Next, the procedure of welding work by this rotary
[0017]
Thereafter, the
[0018]
Next, the rotating
[0019]
If the
[0020]
Since the rotation speed of the
[0021]
When the welding is completed, the
[0022]
The rotary
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, deformation and core runout of the welded product at the time of welding are prevented, and stable welding strength can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a rotary friction welding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a front view showing one embodiment of a welded product by the rotary friction welding apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
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