JP6357134B2 - Bimetal screw blank manufacturing system and manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、バイメタルねじのブランク製造を行うバイメタルねじ用ブランク製造システムおよび製造方法に関する。   The present invention relates to a bimetal screw blank manufacturing system and a manufacturing method for manufacturing a bimetal screw blank.

近年、ユーザの様々なニーズに応えるために種々のネジが開発されており、その一つに異種金属同士を接合してなるバイメタルねじがある。バイメタルねじでは、例えば、頭部及び軸部にステンレス鋼を用い、先端部に炭素鋼を用いるなどして、耐食性とねじ込みの容易さとを両立できる。バイメタルねじにおいては、ねじ部加工前のブランク製造段階で異種金属同士を例えば溶接によって接合する(特許文献1)。   In recent years, various screws have been developed to meet various needs of users, and one of them is a bimetallic screw formed by joining dissimilar metals. In the bimetal screw, for example, stainless steel is used for the head and the shaft, and carbon steel is used for the tip, so that both corrosion resistance and ease of screwing can be achieved. In the bimetal screw, different metals are joined together, for example, by welding in the blank manufacturing stage before the thread portion machining (Patent Document 1).

特公平6−25564号公報Japanese Patent Publication No. 6-25564

特許文献1において、バイメタルねじにおける異種金属接合では抵抗溶接が用いられており、接合部においてバリが発生していた。このため、ねじ部加工前にバリを除去するための二次加工が必要となり、製造工程数及び製造コストが増加するといった問題がある。   In Patent Document 1, resistance welding is used in the dissimilar metal joining in the bimetal screw, and burrs are generated at the joint. For this reason, the secondary process for removing a burr | flash is required before a thread part process, and there exists a problem that the number of manufacturing processes and manufacturing cost increase.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、異種金属の接合部においてバリが発生せず、バリ取りのための二次加工を不要とするバイメタルねじ用ブランク製造システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a bimetal screw blank manufacturing system that does not generate burrs at joints of dissimilar metals and does not require secondary processing for deburring. Objective.

上記の課題を解決するために、本発明は、バイメタルねじの頭部及び軸部となるビスと、バイメタルねじの先端部となるピンとを溶接接合し、バイメタルねじのブランク製造を行うバイメタルねじ用ブランク製造システムであって、前記ビスと前記ピンとの接合面において該接合面の中央部のみを抵抗溶接にて接合する抵抗溶接手段と、前記接合面の周縁部をTIG溶接にて接合するTIG溶接手段とを有していることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a bimetal screw blank for manufacturing a bimetal screw blank by welding and joining a screw serving as a head and a shaft portion of a bimetal screw and a pin serving as a tip portion of the bimetal screw. In the manufacturing system, resistance welding means for joining only the central portion of the joint surface of the screw and the pin by resistance welding, and TIG welding means for joining the peripheral edge portion of the joint surface by TIG welding It is characterized by having.

上記の構成によれば、抵抗溶接で接合面の中央部のみを溶接し、TIG溶接によって接合面の周縁部を溶接するため、製造されるブランクにおいて接合箇所でのバリが発生せず、ねじ部加工前にバリを除去するための二次加工が不要となり、製造工程数及び製造コストを低減することができる。さらに、接合箇所では、中央部から周縁部まで良好な溶融接合が行われるため、十分な強度が確保できる。   According to said structure, since only the center part of a joint surface is welded by resistance welding and the peripheral part of a joint surface is welded by TIG welding, the burr | flash in a joining location does not generate | occur | produce in the manufactured blank, but a thread part Secondary processing for removing burrs before processing becomes unnecessary, and the number of manufacturing steps and manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since sufficient melt bonding is performed from the central portion to the peripheral portion at the bonding portion, sufficient strength can be ensured.

また、上記バイメタルねじ用ブランク製造システムでは、前記ビスをストックするビス供給部と、前記ピンをストックするピン供給部と、前記抵抗溶接手段および前記TIG溶接手段を有しており、所定の位置に配置された前記ビスおよび前記ピンに対して自動的に溶接を行う溶接装置と、前記ビス供給部および前記ピン供給部から前記ビスおよび前記ピンを一つずつ取り出し、前記溶接装置の前記所定の位置に配置させるロボットアームとを備えている構成とすることができる。   Further, the bimetal screw blank manufacturing system includes a screw supply part for stocking the screw, a pin supply part for stocking the pin, the resistance welding means, and the TIG welding means. A welding apparatus that automatically welds the arranged screws and pins, and the screws and the pins are taken out one by one from the screw supply section and the pin supply section, and the predetermined position of the welding apparatus And a robot arm to be arranged on the robot.

本発明のバイメタルねじ用ブランク製造システムおよび製造方法は、製造されるブランクにおいて接合箇所でのバリが発生せず、ねじ部加工前にバリを除去するための二次加工が不要となり、製造工程数及び製造コストを低減することができるといった効果を奏する。さらに、接合箇所では、中央部から周縁部まで良好な溶融接合が行われるため、十分な強度が確保できるといった効果を奏する。   The bimetal screw blank manufacturing system and manufacturing method of the present invention does not generate burrs at joints in the manufactured blank, and does not require secondary processing to remove burrs before threaded processing. And there exists an effect that manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since good melt-bonding is performed from the central portion to the peripheral portion at the joining portion, there is an effect that sufficient strength can be secured.

本発明の一実施形態を示すものであり、バイメタルねじ用ブランク製造システムの概略構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention and is a diagram illustrating a schematic configuration of a bimetal screw blank manufacturing system. バイメタルねじの接合前の各パーツと接合後のブランクとを示す図である。It is a figure which shows each part before joining of a bimetallic screw, and the blank after joining. 上記システムにおけるビス供給部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the screw supply part in the said system. 上記システムにおけるピン供給部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the pin supply part in the said system. 上記システムの溶接装置におけるビス送りスライダの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the screw feed slider in the welding apparatus of the said system. 上記システムの溶接装置におけるピン送りスライダの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the pin feed slider in the welding apparatus of the said system. 上記システムの溶接装置において、溶接時における抵抗溶接ヘッド付近の状態を示す側面図である。In the welding apparatus of the said system, it is a side view which shows the state of the resistance welding head vicinity at the time of welding. 上記システムの溶接装置において、ブランクの溶接箇所とTIG溶接ヘッドとを示す図である。In the welding apparatus of the said system, it is a figure which shows the welding location and TIG welding head of a blank. 上記システムにおける排出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the discharge part in the said system. (a)は抵抗溶接終了時点での溶接箇所の断面図であり、(b)はTIG溶接終了時点での溶接箇所の断面図である。(A) is sectional drawing of the welding location at the time of completion | finish of resistance welding, (b) is sectional drawing of the welding location at the time of completion | finish of TIG welding.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用したバイメタルねじ用ブランク製造システム(以下、本システムと称する)1の概略構成を示す図であり、本システムを上から見た場合の各機能部の配置を示している。本システム1は、各機能部として、ビス供給部2、ピン供給部3、ロボットアーム4、溶接装置5、および排出部6を具備して構成される。本システム1は、図2に示すように、接合前の各パーツとしてビス11およびピン12を用い、これらのパーツを接合してバイメタルねじ用のブランク10を製造する。ビス11は最終的にはバイメタルねじの頭部及び軸部となり、ピン12はバイメタルねじの先端部となる。ビス11およびピン12は、互いに異なる金属材料からなる。例えば、ビス11は耐食性の高い材料(例えばSUSSXM7)とし、ピン12は耐熱性や強度の高い材料(例えばSUS410)とすることができる。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a bimetal screw blank manufacturing system (hereinafter referred to as the present system) 1 to which the present invention is applied, and shows the arrangement of functional units when the system is viewed from above. Yes. The system 1 includes a screw supply unit 2, a pin supply unit 3, a robot arm 4, a welding apparatus 5, and a discharge unit 6 as functional units. As shown in FIG. 2, the system 1 uses a screw 11 and a pin 12 as parts before joining, and joins these parts to produce a blank 10 for a bimetal screw. The screw 11 finally becomes the head and shaft of the bimetal screw, and the pin 12 becomes the tip of the bimetal screw. The screw 11 and the pin 12 are made of different metal materials. For example, the screw 11 can be a material with high corrosion resistance (for example, SUSSXM7), and the pin 12 can be a material with high heat resistance and strength (for example, SUS410).

以下、各機能部についてより詳細に説明する。   Hereinafter, each functional unit will be described in more detail.

ビス供給部2は、ビスフィーダ部21、ビス給送レール22、およびターンテーブル部23からなる。ビスフィーダ部21は多数のビス11をストックしており、ビス給送レール22はビスフィーダ部21からビス11を1つずつ分離給送する。このとき、ビス給送レール22で給送されるビス11は、頭部11a(図2参照)を上側、軸部11b(図2参照)を下側とした鉛直姿勢で給送される。ターンテーブル部23は、ビス給送レール22から給送されたビス11をロボットアーム4がつかみ易い状態で保持する。   The screw supply unit 2 includes a screw feeder unit 21, a screw feed rail 22, and a turntable unit 23. The screw feeder 21 stocks a large number of screws 11, and the screw feeding rail 22 separates and feeds the screws 11 from the screw feeder 21 one by one. At this time, the screw 11 fed by the screw feeding rail 22 is fed in a vertical posture with the head portion 11a (see FIG. 2) on the upper side and the shaft portion 11b (see FIG. 2) on the lower side. The turntable unit 23 holds the screw 11 fed from the screw feeding rail 22 in a state where the robot arm 4 can easily grasp the screw 11.

図3に示すように、ターンテーブル部23は、中心軸回りに回転可能な円盤状のテーブル23Aと、テーブル23Aの周囲に配置されるガード23Bとからなる。テーブル23Aの周囲には、ビス給送レール22から給送されるビス11を保持するための、複数(ここでは3個)の切欠き231が設けられている。切欠き231は、上からみてテーブル23Aの外周側が開放されたU字形状を有しており、その幅は、ビス11の頭部11aの径より小さく、軸部11bの径より大きい。このため、各切欠き231では、ビス11の頭部11aを上にして吊下げた状態で保持することができる。   As shown in FIG. 3, the turntable portion 23 includes a disk-shaped table 23A that can rotate around a central axis, and a guard 23B that is disposed around the table 23A. Around the table 23A, a plurality (three in this case) of notches 231 for holding the screws 11 fed from the screw feeding rails 22 are provided. The notch 231 has a U-shape in which the outer peripheral side of the table 23A is opened as viewed from above, and the width thereof is smaller than the diameter of the head portion 11a of the screw 11 and larger than the diameter of the shaft portion 11b. For this reason, in each notch 231, it can hold | maintain in the state suspended with the head 11a of the screw 11 facing up.

ビス給送レール22から給送されるビス11は、図3中の位置Pにて切欠き231にて保持され、テーブル23Aが時計方向(図中の矢印方向)に回転することによって位置Qに運ばれる。ガード23Bは、位置Pから位置Qへの移動の間にビス11が落下することを防止する。   The screw 11 fed from the screw feeding rail 22 is held at a notch 231 at a position P in FIG. 3, and the table 23A rotates clockwise (in the direction of the arrow in the figure) to a position Q. Carried. The guard 23B prevents the screw 11 from falling during the movement from the position P to the position Q.

位置Qに運ばれたビス11は、ロボットアーム4で掴んで切欠き231から横方向(ターンテーブル部23の外周方向)に引き抜くことが可能である。このため、位置Qにおいては、切欠き231は、ガード23Bではなく2枚の弾性板232によってビス11の落下が防止されるようになっている。弾性板232は、ビス11の落下を防止できるが、ロボットアーム4によるビス11の引き抜きは阻害しない。   The screw 11 carried to the position Q can be grasped by the robot arm 4 and pulled out from the notch 231 in the lateral direction (the outer peripheral direction of the turntable portion 23). Therefore, at the position Q, the notch 231 is prevented from dropping the screw 11 by the two elastic plates 232 instead of the guard 23B. The elastic plate 232 can prevent the screw 11 from dropping, but does not hinder the extraction of the screw 11 by the robot arm 4.

ピン供給部3は、ピンフィーダ部31およびピン給送レール32からなる。ピンフィーダ部31は多数のピン12をストックしており、ピン給送レール32はピンフィーダ部31からピン12を1つずつ分離給送する。   The pin supply unit 3 includes a pin feeder unit 31 and a pin feed rail 32. The pin feeder unit 31 stocks a large number of pins 12, and the pin feeding rail 32 separates and feeds the pins 12 from the pin feeder unit 31 one by one.

図4に示すように、ピン給送レール32は、該レールに形成された溝部(例えばV溝)
321に沿ってピン12を給送するようになっている。このとき、ピン給送レール32で給送されるピン12は、ピン12の長手軸と溝部321の長手方向とが平行となる水平姿勢で給送される。
As shown in FIG. 4, the pin feed rail 32 has a groove (for example, a V-groove) formed in the rail.
The pin 12 is fed along the line 321. At this time, the pin 12 fed by the pin feed rail 32 is fed in a horizontal posture in which the longitudinal axis of the pin 12 and the longitudinal direction of the groove 321 are parallel.

溝部321は、ピン12の給送方向下流側が突き当たりとなっており、先頭のピン12は溝部321の下流側先端に突き当たって停止する。また、先頭のピン12の下方におけるピン給送レール32の一部は、上下に移動可能な可動ブロック322となっている。先頭のピン12が溝部321の先端に突き当たった状態で可動ブロック322が下方に移動すると、先頭のピン12は、軸方向の前後両端のみが溝部321によって支持され、軸部中央付近は浮いた状態となる。この状態で、ロボットアーム4が先頭のピン12を掴んで持ち運ぶことが可能となる。こうして、先頭のピン12がロボットアーム4によって持ち運ばれると、可動ブロック322が元の位置まで上昇し、次のピン12が溝部321の先端に突き当たるまで移動する。   The groove portion 321 comes into contact with the downstream side in the feed direction of the pin 12, and the leading pin 12 comes into contact with the downstream end of the groove portion 321 and stops. A part of the pin feed rail 32 below the top pin 12 is a movable block 322 that can move up and down. When the movable block 322 moves downward with the leading pin 12 hitting the tip of the groove 321, only the front and rear ends in the axial direction of the leading pin 12 are supported by the groove 321, and the vicinity of the center of the shaft is floating It becomes. In this state, the robot arm 4 can grasp and carry the leading pin 12. Thus, when the leading pin 12 is carried by the robot arm 4, the movable block 322 moves up to the original position and moves until the next pin 12 hits the tip of the groove 321.

ロボットアーム4は、アームベース41上に1本のメインアームを搭載し、メインアームの先端に2つのサブアームを有するものを使用している。これにより、一方のサブアームでターンテーブル部23からビス11を、他方のサブアームでピン給送レール32からピン12を一つずつ掴んで溶接装置5の所定の位置に移動させることができる。ロボットアーム4は、産業ロボットとして製造・販売されている公知のロボットアームを使用可能であるため、図1では、アームベース41とロボット運動範囲のみを図示し、上述したメインアームおよびサブアームの図示は省略している。尚、本システム1では、ロボットアーム4として、FANUC社製のロボットアーム(LR Mate 200ic)を用いている。   The robot arm 4 uses one arm mounted on the arm base 41 and two sub arms at the tip of the main arm. As a result, the screw 11 can be gripped from the turntable portion 23 by one sub arm and the pin 12 can be gripped one by one from the pin feed rail 32 by the other sub arm and moved to a predetermined position of the welding apparatus 5. Since the robot arm 4 can be a known robot arm manufactured and sold as an industrial robot, only the arm base 41 and the robot movement range are illustrated in FIG. 1, and the above-described main arm and sub arm are illustrated. Omitted. In the system 1, a robot arm (LR Mate 200ic) manufactured by FANUC is used as the robot arm 4.

溶接装置5は、溶接機51、ビス送りスライダ52、およびピン送りスライダ53からなる。溶接機51は、ビス11およびピン12に対して溶接を行うものであり、本システム1では大阪電研社製の溶接機を用いている。ビス送りスライダ52は、ロボットアーム4によって搬送されたビス11を所定の位置で受け取り、これを保持した状態で溶接位置まで移動させる。ピン送りスライダ53は、ロボットアーム4によって搬送されたピン12を所定の位置で受け取り、これを保持した状態で溶接位置まで移動させる。   The welding device 5 includes a welding machine 51, a screw feed slider 52, and a pin feed slider 53. The welder 51 performs welding on the screw 11 and the pin 12, and the system 1 uses a welder manufactured by Osaka Denken. The screw feed slider 52 receives the screw 11 conveyed by the robot arm 4 at a predetermined position, and moves it to the welding position while holding it. The pin feed slider 53 receives the pin 12 conveyed by the robot arm 4 at a predetermined position, and moves it to the welding position while holding it.

図5に示すように、ビス送りスライダ52は、移動体52Aと電動スライダ52Bとからなる。移動体52Aは、本体521に3つの保持板522,523,524をネジ等で締結して構成されている。電動スライダ52Bは、移動体52Aを待機位置と溶接位置との間で水平方向に移動させるための駆動手段である。尚、図5は、移動体52Aが待機位置にある状態を示している。また、溶接位置とは、ビス11とピン12とが溶接機51によって溶接接合されるときの移動体52Aの位置である(図7参照)。   As shown in FIG. 5, the screw feed slider 52 includes a moving body 52A and an electric slider 52B. The moving body 52A is configured by fastening three holding plates 522, 523, and 524 to the main body 521 with screws or the like. The electric slider 52B is driving means for moving the moving body 52A in the horizontal direction between the standby position and the welding position. FIG. 5 shows a state where the moving body 52A is in the standby position. Further, the welding position is the position of the moving body 52A when the screw 11 and the pin 12 are welded together by the welding machine 51 (see FIG. 7).

保持板522,523,524は、本体521の上面から上方に立設した箇所を有しており、その立設箇所は溶接位置に近い側から保持板522,523,524の順となっている。保持板522,523の上記立設箇所の上端にはV溝522a,523aが形成されており、V溝522a,523aにビス11が載置されることによって、ビス11が水平姿勢(ビス11の軸が水平方向と平行となる姿勢)で保持される。すなわち、ロボットアーム4は、ビス供給部2から搬送したビス11を、待機位置にある移動体52AのV溝522a,523a上に載置する。また、このとき、ビス11の頭部11aが溶接位置から遠い側とされる。   The holding plates 522, 523, and 524 have locations that are erected upward from the upper surface of the main body 521, and the erected locations are in order of the holding plates 522, 523, and 524 from the side closer to the welding position. . V-grooves 522a and 523a are formed at the upper ends of the above-mentioned standing positions of the holding plates 522 and 523, and the screw 11 is placed in the V-grooves 522a and 523a so that the screw 11 is in a horizontal posture (the screw 11 (A posture in which the axis is parallel to the horizontal direction). That is, the robot arm 4 places the screw 11 conveyed from the screw supply unit 2 on the V grooves 522a and 523a of the moving body 52A at the standby position. At this time, the head 11a of the screw 11 is on the side far from the welding position.

図6に示すように、ピン送りスライダ53は、ガイドレール53Aと移動体53Bと電動スライダ53Cとからなる。ガイドレール53Aは、上面にV溝53Aaが形成されており、V溝53Aa上に載置されたピン12を溶接位置まで導くためガイド部材である。すなわち、ロボットアーム4は、ピン供給部3から搬送したピン12を、ガイドレール53AのV溝53Aaの所定の位置に載置する。移動体53Bは、V溝53Aaに載置されたピン12を溶接位置まで移動させる。電動スライダ53Cは、移動体53Bを待機位置と溶接位置との間で水平方向に移動させるための駆動手段である。尚、図6は、移動体53Bが待機位置にあり、ピン12がロボットアーム4によってV溝53Aaに載置された直後の状態を示している。   As shown in FIG. 6, the pin feed slider 53 includes a guide rail 53A, a moving body 53B, and an electric slider 53C. The guide rail 53A has a V-groove 53Aa formed on the upper surface, and is a guide member for guiding the pin 12 placed on the V-groove 53Aa to the welding position. That is, the robot arm 4 places the pin 12 conveyed from the pin supply unit 3 at a predetermined position of the V groove 53Aa of the guide rail 53A. The moving body 53B moves the pin 12 placed in the V groove 53Aa to the welding position. The electric slider 53C is drive means for moving the moving body 53B in the horizontal direction between the standby position and the welding position. FIG. 6 shows a state immediately after the moving body 53B is at the standby position and the pin 12 is placed on the V-groove 53Aa by the robot arm 4.

移動体53Bは、本体531と押し出し棒532とバネ533とケース534とを有している。押し出し棒532は、その長手軸がV溝53Aaの長手方向と平行となるように配置され、その一端でV溝53Aaに載置されたピン12を溶接位置まで押し出して移動させる。バネ533は、押し出し棒532の他端側に配置され、押し出し棒532に対して溶接位置方向への付勢力を与える。ケース534は、押し出し棒532の他端とバネ533とを内部に保持している。   The moving body 53 </ b> B includes a main body 531, an extrusion bar 532, a spring 533, and a case 534. The push rod 532 is arranged so that its longitudinal axis is parallel to the longitudinal direction of the V-groove 53Aa, and pushes the pin 12 placed in the V-groove 53Aa at one end to the welding position and moves it. The spring 533 is disposed on the other end side of the push rod 532 and applies a biasing force in the welding position direction to the push rod 532. The case 534 holds the other end of the push bar 532 and the spring 533 inside.

溶接機51は、抵抗溶接のための抵抗溶接ヘッド(抵抗溶接手段)511と、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接のためのTIG溶接ヘッド(TIG溶接手段)512(図8参照)とを備えている。図7は、溶接時における抵抗溶接ヘッド511付近の状態を示している。   The welding machine 51 includes a resistance welding head (resistance welding means) 511 for resistance welding and a TIG welding head (TIG welding means) 512 (see FIG. 8) for TIG (Tungsten Inert Gas) welding. . FIG. 7 shows a state near the resistance welding head 511 during welding.

抵抗溶接ヘッド511は、4つの電極511a〜511dを有しており、溶接時には、これら4つの電極511a〜511dの中央に接合箇所(図2参照)が配置されるようにする。このため、ビス送りスライダ52では、移動体52Aが待機位置から溶接位置まで移動し、ビス11を溶接位置まで移動させる。このとき、図7に示すように、ビス11は、頭部11aが保持板524に当接することによって位置決めされる。   The resistance welding head 511 has four electrodes 511a to 511d, and at the time of welding, a joint location (see FIG. 2) is arranged at the center of these four electrodes 511a to 511d. For this reason, in the screw feed slider 52, the moving body 52A moves from the standby position to the welding position, and moves the screw 11 to the welding position. At this time, as shown in FIG. 7, the screw 11 is positioned by the head portion 11 a coming into contact with the holding plate 524.

また、ピン送りスライダ53では、移動体53Bが待機位置から溶接位置まで移動し、ピン12が押し出し棒532によって押され、溶接位置まで移動する。ピン12は、ビス11との当接によって位置決めされる。この時、ピン12には、押し出し棒532を介してバネ533の付勢力が作用する。バネ533の付勢力は、ビス11とピン12との溶接箇所における接触圧となる。   In the pin feed slider 53, the moving body 53 </ b> B moves from the standby position to the welding position, and the pin 12 is pushed by the push rod 532 and moves to the welding position. The pin 12 is positioned by contact with the screw 11. At this time, the urging force of the spring 533 acts on the pin 12 via the push rod 532. The urging force of the spring 533 is a contact pressure at the welding location between the screw 11 and the pin 12.

4つの電極511a〜511dのうち、下部電極511cおよび511dは不動であるが、上部電極511aおよび511bは上下方向に移動可能である。上部電極511aおよび511bは、溶接時以外は上方に退避しており、ビス11およびピン12が溶接位置に配置されると下降する。これにより、溶接時には、上部電極511aおよび511bは、下部電極511cおよび511dとともにビス11およびピン12を挟み込む。   Of the four electrodes 511a to 511d, the lower electrodes 511c and 511d are stationary, but the upper electrodes 511a and 511b are movable in the vertical direction. The upper electrodes 511a and 511b are retracted upward except during welding, and descend when the screw 11 and the pin 12 are arranged at the welding position. Thus, during welding, the upper electrodes 511a and 511b sandwich the screw 11 and the pin 12 together with the lower electrodes 511c and 511d.

より具体的には、ビス側電極となる電極511aおよび511cがビス11を挟み、ピン側電極となる電極511bおよび511dがピン12を挟む。そして、ビス11とピン12との溶接箇所に軸方向に沿った電流を流すことで抵抗溶接を行う。溶接箇所となるビス11とピン12との接触面は上記電流に対して高抵抗となるため、この箇所でジュール熱が発生し、ビス11とピン12とが溶融接合される。   More specifically, the electrodes 511a and 511c serving as screw-side electrodes sandwich the screw 11, and the electrodes 511b and 511d serving as pin-side electrodes sandwich the pin 12. Then, resistance welding is performed by passing an electric current along the axial direction through the welding portion between the screw 11 and the pin 12. Since the contact surface between the screw 11 and the pin 12 serving as a welded portion has a high resistance to the current, Joule heat is generated at this point, and the screw 11 and the pin 12 are melt-bonded.

本システム1によるブランク10の製造工程では、抵抗溶接に続いてTIG溶接が行われる。TIG溶接には、TIG溶接ヘッド512が使用される。本システム1では、図8に示すように、TIG溶接ヘッド512(図7では不図示)がビス11およびピン12の溶接箇所の周囲に円周方向に沿って略等間隔で3個配置されている。すなわち、TIG溶接は、溶接箇所の円周方向に沿った3箇所で施される。   In the manufacturing process of the blank 10 by this system 1, TIG welding is performed following resistance welding. A TIG welding head 512 is used for TIG welding. In this system 1, as shown in FIG. 8, three TIG welding heads 512 (not shown in FIG. 7) are arranged around the welded portion of the screw 11 and the pin 12 at substantially equal intervals along the circumferential direction. Yes. That is, TIG welding is performed at three locations along the circumferential direction of the weld location.

各TIG溶接ヘッド512は、その先端にタングステン電極512aを有しており、タングステン電極512aと母材(すなわち、ビス11およびピン12)との間にアークを発生させてアーク熱で母材を溶融させて溶接する。また、タングステン電極512aの周囲は、不活性ガス(ここではアルゴン)を放出するためのノズル512bとなっており、上記溶接は不活性ガス雰囲気中で行われる。   Each TIG welding head 512 has a tungsten electrode 512a at its tip, and an arc is generated between the tungsten electrode 512a and the base material (that is, the screw 11 and the pin 12) to melt the base material with arc heat. Let them weld. Further, the periphery of the tungsten electrode 512a is a nozzle 512b for releasing an inert gas (argon in this case), and the welding is performed in an inert gas atmosphere.

溶接(抵抗溶接およびTIG溶接)が完了すると、上部電極511aおよび511bが退避位置に上昇し、ビス送りスライダ52の移動体52Aとピン送りスライダ53の移動体53Bとは待機位置に戻される。この時、ビス11とピン12とが接合されてなるブランク10は、ビス11の頭部11aが保持板523のV溝523aに引っ掛かることにより、移動体52Aと共に移動する。   When the welding (resistance welding and TIG welding) is completed, the upper electrodes 511a and 511b are raised to the retracted position, and the moving body 52A of the screw feed slider 52 and the moving body 53B of the pin feed slider 53 are returned to the standby position. At this time, the blank 10 in which the screw 11 and the pin 12 are joined moves together with the moving body 52 </ b> A when the head 11 a of the screw 11 is caught in the V groove 523 a of the holding plate 523.

ブランク10がビス送りスライダ52の移動体52Aと共に待機位置まで戻されると、完成品として排出部6によって本システム1の外部に排出される。排出部6は、図1および図9に示すように、プッシャ61と排出シュート62とからなる。プッシャ61は、待機位置にあるブランク10に対して、ブランク10の軸方向と直交する方向に水平移動可能である。また、プッシャ61の移動方向先端(ブランク10側)には傾斜面61aが形成されている。このため、プッシャ61がブランク10に向かって移動すると、移動体52Aの保持板522,523によって保持されているブランク10は、傾斜面61aに沿って持ち上げられ、プッシャ61と反端側に押し出される。   When the blank 10 is returned to the standby position together with the moving body 52A of the screw feed slider 52, the blank 10 is discharged to the outside of the system 1 by the discharge unit 6 as a finished product. As shown in FIGS. 1 and 9, the discharge unit 6 includes a pusher 61 and a discharge chute 62. The pusher 61 is horizontally movable in a direction orthogonal to the axial direction of the blank 10 with respect to the blank 10 in the standby position. In addition, an inclined surface 61a is formed at the front end (the blank 10 side) of the pusher 61 in the moving direction. For this reason, when the pusher 61 moves toward the blank 10, the blank 10 held by the holding plates 522 and 523 of the moving body 52 </ b> A is lifted along the inclined surface 61 a and pushed out to the pusher 61 and the opposite end side. .

ブランク10の押し出される側の下方には、排出シュート62が配置されている。プッシャ61によって押し出されたブランク10は、排出シュート62上に落下し、排出シュート62上を滑り落ちて本システム1の外部に排出される。   A discharge chute 62 is arranged below the side to which the blank 10 is pushed out. The blank 10 pushed out by the pusher 61 falls on the discharge chute 62, slides down on the discharge chute 62, and is discharged to the outside of the system 1.

本システム1では、溶接箇所においてバリの発生しないブランク10を製造するために、溶接方法において以下の工夫を行っている。   In this system 1, in order to manufacture the blank 10 which does not generate a burr | flash in a welding location, the following devices are performed in the welding method.

まず、溶接を抵抗溶接とTIG溶接との二段階工程とし、先工程である抵抗溶接では、接合面全体の溶接は行わず、接合面の中央部のみを溶接する。図10(a)は、抵抗溶接終了時点での溶接箇所の断面図であり、抵抗溶接による接合領域を斜線ハッチングで示している。   First, welding is a two-stage process of resistance welding and TIG welding. In the resistance welding which is the previous process, welding of the entire joint surface is not performed, but only the central portion of the joint surface is welded. FIG. 10A is a cross-sectional view of a welded portion at the end of resistance welding, and a joining region by resistance welding is indicated by hatching.

そして、後工程であるTIG溶接によって接合面の周縁部を溶接する。図10(b)は、TIG溶接終了時点での溶接箇所の断面図であり、TIG溶接による接合領域を網点ハッチングで示している。このように、抵抗溶接による接合領域とTIG溶接による接合領域とで、接合面の全体が溶接される。尚、抵抗溶接による接合領域は接合面全体に対する面積比で70〜80%とすることが好ましく、TIG溶接による接合領域は抵抗溶接領域に少し溶け込ませるように周縁部から面積比で30〜40%(面積比)とすることが好ましい。   And the peripheral part of a joint surface is welded by TIG welding which is a post process. FIG. 10B is a cross-sectional view of the welded portion at the end of TIG welding, and the joining region by TIG welding is indicated by halftone hatching. Thus, the whole joint surface is welded by the joining area | region by resistance welding and the joining area | region by TIG welding. In addition, it is preferable that the joining area | region by resistance welding shall be 70 to 80% by the area ratio with respect to the whole joining surface, and the joining area | region by TIG welding is 30 to 40% by area ratio from a peripheral part so that it may melt | dissolve into a resistance welding area | region a little. (Area ratio) is preferable.

従来のバイメタルねじにおけるブランク製造工程では、ビスとピンとの溶接に抵抗溶接のみが使用されていたが、抵抗溶接では接合面に圧力を加えながら溶接が行われる。このため、抵抗溶接時に接合面全体を溶融させると、溶融した金属が上記圧力によって円周方向にはみだしてバリとなる。これに対し、本発明では、抵抗溶接時に接合面全体を溶融させることなく、中央部のみを溶融させて接合する。このため、上記圧力によって円周方向にはみだす溶融金属は殆ど無い。   In a conventional blank manufacturing process for a bimetal screw, only resistance welding is used for welding a screw and a pin. In resistance welding, welding is performed while applying pressure to a joint surface. For this reason, when the entire joint surface is melted during resistance welding, the molten metal protrudes in the circumferential direction by the pressure and becomes a burr. On the other hand, in the present invention, only the central portion is melted and joined without melting the entire joint surface during resistance welding. For this reason, there is almost no molten metal which protrudes in the circumferential direction by the said pressure.

本発明において、抵抗溶接で接合面の中央部のみを溶接するには、溶接時間(すなわち、電流の通電時間)を適切に制御することが必要である。本発明における適切な溶接時間は、溶接箇所の径、母材材料、および加圧力等の種々の条件に応じて変化するが、これらの各条件に応じた溶接時間は、予め実験等によって求めることが可能である。   In the present invention, in order to weld only the central portion of the joint surface by resistance welding, it is necessary to appropriately control the welding time (that is, the current application time). The appropriate welding time in the present invention varies depending on various conditions such as the diameter of the welded part, the base material, and the applied pressure, but the welding time corresponding to each of these conditions should be obtained by experiments and the like in advance. Is possible.

TIG溶接では、溶融した金属は自動的に内部に埋め込まれるため、バリの無い綺麗な仕上がり面が得られる。尚、TIG溶接のみによってビスとピンとの溶接を行った場合には、接合面の周縁部は接合できるものの中央部が十分に接合できず、接合箇所における十分な強度が得られない。   In TIG welding, the molten metal is automatically embedded inside, so that a beautiful finished surface without burrs can be obtained. In addition, when welding with a screw and a pin only by TIG welding, although the peripheral part of a joint surface can be joined, the center part cannot fully join but sufficient intensity | strength in a joining location is not acquired.

以上のように、本システム1を用いた溶接接合では、先工程である抵抗溶接で接合面の中央部のみを溶接し、後工程であるTIG溶接によって接合面の周縁部を溶接する。これにより、製造されるブランク10において接合箇所でのバリが発生せず、ねじ部加工前にバリを除去するための二次加工が不要となり、製造工程数及び製造コストを低減することができる。さらに、接合箇所では、中央部から周縁部まで良好な溶融接合が行われるため、十分な強度が確保できる。   As described above, in the welding joint using the present system 1, only the central part of the joint surface is welded by resistance welding, which is a previous process, and the peripheral part of the joint surface is welded by TIG welding, which is a subsequent process. Thereby, the burr | flash in a joining location does not generate | occur | produce in the blank 10 manufactured, the secondary process for removing a burr | flash before a thread part process becomes unnecessary, and can reduce the number of manufacturing processes and manufacturing cost. Furthermore, since sufficient melt bonding is performed from the central portion to the peripheral portion at the bonding portion, sufficient strength can be ensured.

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

1 バイメタルねじ用ブランク製造システム
2 ビス供給部
3 ピン供給部
4 ロボットアーム
5 溶接装置
6 排出部
10 ブランク
11 ビス
12 ピン
21 ビスフィーダ部
22 ビス給送レール
23 ターンテーブル部
31 ピンフィーダ部
32 ピン給送レール
51 溶接機
52 ビス送りスライダ
53 ピン送りスライダ
511 抵抗溶接ヘッド(抵抗溶接手段)
512 TIG溶接ヘッド(TIG溶接手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bimetal screw blank manufacturing system 2 Screw supply part 3 Pin supply part 4 Robot arm 5 Welding device 6 Discharge part 10 Blank 11 Screw 12 Pin 21 Screw feeder part 22 Screw feed rail 23 Turntable part 31 Pin feeder part 32 Pin feed Feed rail 51 Welding machine 52 Screw feed slider 53 Pin feed slider 511 Resistance welding head (resistance welding means)
512 TIG welding head (TIG welding means)

Claims (3)

バイメタルねじの頭部及び軸部となるビスと、バイメタルねじの先端部となるピンとを溶接接合し、バイメタルねじのブランク製造を行うバイメタルねじ用ブランク製造システムであって、
前記ビスと前記ピンとの接合面において該接合面の中央部のみを抵抗溶接にて接合する抵抗溶接手段と、
前記接合面の周縁部をTIG溶接にて接合するTIG溶接手段とを有していることを特徴とするバイメタルねじ用ブランク製造システム。
A bimetal screw blank manufacturing system for welding a bimetal screw head and a shaft portion and a bimetal screw tip to weld and joining the bimetal screw blank,
Resistance welding means for joining only the central portion of the joint surface by resistance welding at the joint surface of the screw and the pin;
A bimetal screw blank manufacturing system comprising: TIG welding means for joining peripheral edges of the joining surfaces by TIG welding.
請求項1に記載のバイメタルねじ用ブランク製造システムであって、
前記ビスをストックするビス供給部と、
前記ピンをストックするピン供給部と、
前記抵抗溶接手段および前記TIG溶接手段を有しており、所定の位置に配置された前記ビスおよび前記ピンに対して自動的に溶接を行う溶接装置と、
前記ビス供給部および前記ピン供給部から前記ビスおよび前記ピンを一つずつ取り出し、前記溶接装置の前記所定の位置に配置させるロボットアームとを備えていることを特徴とするバイメタルねじ用ブランク製造システム。
A bimetal screw blank manufacturing system according to claim 1,
A screw supply unit for stocking the screws;
A pin supply unit for stocking the pins;
A welding apparatus having the resistance welding means and the TIG welding means, and automatically welding the screw and the pin arranged at a predetermined position;
A bimetal screw blank manufacturing system comprising: a robot arm that takes out the screw and the pin one by one from the screw supply unit and the pin supply unit and places the screw and the pin at the predetermined position of the welding apparatus. .
バイメタルねじの頭部及び軸部となるビスと、バイメタルねじの先端部となるピンとを溶接接合し、バイメタルねじのブランク製造を行うバイメタルねじ用ブランク製造方法であって、
前記ビスと前記ピンとの接合面において該接合面の中央部のみを抵抗溶接にて接合する抵抗溶接工程と、
前記接合面の周縁部をTIG溶接にて接合するTIG溶接工程とを有していることを特徴とするバイメタルねじ用ブランク製造方法。
A bimetal screw blank manufacturing method for welding a bimetal screw head and a shaft part and a bimetal screw tip to be welded and manufacturing a bimetal screw blank,
A resistance welding step of joining only the central portion of the joint surface by resistance welding at the joint surface of the screw and the pin;
A bimetal screw blank manufacturing method, comprising: a TIG welding step of joining peripheral edges of the joint surfaces by TIG welding.
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