JP6804794B2

JP6804794B2 - 複数平板の連続摩擦接合方法

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Publication number: JP6804794B2
Application number: JP2016240888A
Authority: JP
Inventors: 麻子大河内
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2036-12-13
Also published as: JP2018094591A

Description

本発明は、複数平板の連続摩擦接合方法に関するものである。

従来の技術の一例として、被接合部材の突合せ部を突合せ構成された、中空部を有する筒状被接合部材の突合せ部を接合する摩擦撹拌接合方法があった。この方法は、突合せ部の上側に摩擦接合装置のツールを配置し、内側に裏当て部材を当接したものである。

この裏当て部材に転動可能に当接されるローラを持つ中子治具を中空部に配置して裏当て部材を内側から支持し、中空部材の外側からツールを中子治具と相対位置関係を保持する。そして、ツールを中子治具と相対位置関係を保持しながら、ツールと中子治具の少なくとも一方を、筒状被接合部材の長手方向に移動させて、突合せ部を接合するのである。（特許文献１）

特許第４３２３９０９号公報

この技術を応用して複数平板を平行に隣接させ、長さ方向に摩擦接合する場合は次のような問題が生じた。即ち、平板材料の上側に接合装置を配置し、接合線に沿って移動させるとき、接合装置を設置するための大掛かりな門型フレームを設置する必要がある。また、溶接ピンを上から下へ押圧しながら接合装置を移動させるため、この下方への押圧力を受けるための装置を下側に配置し、上側の接合装置と同期させて移動させなければならない。従って、接合長さが必要最小限とされ、長い接合線による複数平板の接合が困難であった。

本発明は上記問題を解決するものであり、大掛かりな門型構造物が不要となり、長い接合線で接合できるような複数平板の連続摩擦接合方法を提供することを目的とする。

本発明の第１解決手段の複数平板の連続摩擦接合方法は、架台の上に矩形板材の複数枚を直列に、その接合部を隣接させて定置し、前記板材列を第１列として、同様な第２列を第１列と互いに平行に、両列の接合部を隣接させ、かつ、前記第１列内の接合部に前記第２列内の接合部を合わせて定置し、板材の上に重しを載せ、下側に摩擦接合装置を配置し、列方向に沿った縦接合線に沿い一端の接合開始端から接合を始め接合し、他端に向けて接合装置を移動させ、装置を移動限で停止させ、横接合線に沿い装置を移動させ、横接合線の接合をして第１区間の接合が終わり、接合装置を一端の接合開始端へ戻し、板材を載せた架台を接合開始端へ移動させ、板材の第２接合開始点を接合装置の接合開始点と一致させ、再び同様に、第２区間の縦接合線に沿い接合装置を他端に向けて移動させて接合し、横接合線に沿い装置を移動させ、横接合線の接合をし、以下同様にして接合してゆくものである。

本発明の第２解決手段の複数平板の連続摩擦接合方法は、前記第１手段に加え、接合装置を一端の接合開始端へ戻し、板材を載せた架台を接合開始端へ移動させ、板材の第２接合開始点を接合装置の接合開始点と一致させる工程において、前記架台と前記接合装置を同期させて戻すものであって、接合開始するときは、接合装置の台車のクラッチをＯＮとし、台車の車軸と駆動源の駆動軸を接続し、接合装置を移動させ、装置を移動限で停止させ、次いで、吸着パッドを作動させて架台の上面である載置面を構成する梁材の下面に吸着させ、接合装置の台車のクラッチをＯＦＦとし、車軸と駆動源の駆動軸を切り離し、次いで、架台を反接合方向に移動させ、接合装置と架台を板材と共に一体となって反接合方向に移動させ、接合装置が始点に戻ると停止させ、これで、平板の接合始点から第一区間までを接合するようにしたものである。

本発明では、板材の下側に配置した摩擦接合措置により、板材の下側から接合するので、大掛かりな門型構造物が不要となった。また、板材の接合がおわれば、接合装置を元に戻し、板材を接合開始点方向に送り、次の接合部分の接合を始めるようにした。従って、
複数平板を接合でき、接合長さの制限がなくなったのである。

本発明の一実施例で使用される装置の正面図である。図１のＡ―Ａ断面図である。図１の平面図である。他の実施例の図１の部分に対応した拡大正面図である。図４のＢ―Ｂ断面図である。

以下に、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図１，２，３において、第２レールＲ２の上を架台２０が車輪２４で移動する。架台２０の上に矩形板材Ｗが置かれ、矩形板材の下方に摩擦接合装置１０が第１レールＲ１上に配置され、しかも、第１レールＲ１は第３レールＲ３上に配置されている。

架台２０は外形が移動方向（縦方向）に長く、左右方向（横方向）に短い直方体状の枠体からなる。上面を構成する上側の矩形枠体は縦辺２１と横辺２２からなり、上面の横方向中央部には縦方向に長い２本の縦梁材２３が、間隔を存して設けられる。また、上面の縦方向中央部には横方向に長い２本の横梁材２５が、間隔を存して設けられる。

縦梁材２３と横梁材２５の交差部は十字状の空間部となっている。そして、２本の縦梁材２３，２３の間隔の中央線に対応する横辺の中央には、縦中心指示線２０ａが表示されている。また、２本の横梁材２５，２５の間隔の中央線に対応する縦辺の中央には、横中心指示線２０ｂが表示されている。

縦梁材２３の間を前記の摩擦接合装置１０の上部が、縦方向に長い第１レールに沿って縦方向に移動する。摩擦接合装置１０は台車１４に載せられ、ツール本体１１の上端から円盤鍔１２とピン１３が上方へ突き出ている。また、第１レールＲ１は台車７を介して横方向に長い第３レールＲ３に載せられている。そして、横梁材２５の間を前記の摩擦接合装置１０の上部が横方向に移動する。

接合作業にあたり、架台２０の上に矩形板材Ｗ（仮想線示）の２枚を縦方向に直列に、その接合部を隣接させて定置する。また、前記板材列を第１列として、同様な第２列を第１列と互いに平行に、両列の接合部を隣接させ、かつ、前記第１列内の接合部に前記第２列内の接合部を合わせて定置する。

このとき、縦接合線Ｗ０を２本の梁材２３の間間隔中央に位置するように、横辺の縦中心指示線２０ａに合わせる。また、横接合線Ｗ００を２本の梁材２５の間間隔中央に位置するように、縦辺の横中心指示線２０ｂに合わせる。次に、架台２０の上方に配置した真空吸着パッド（図示省略）により、長尺板材Ｗの上に重りＹを載せる。

列方向に沿った縦接合線Ｗ０に沿い一端の接合開始端から接合を始め、他端に向けて接合装置を移動させ、横接合線Ｗ００との交点で装置を停止させる。次に、横接合線Ｗ００に沿い装置を移動させ、横接合線の接合をして第１区間の接合が終わる。

ここで、横接合線Ｗ００の接合は、例えば次のように作業者の確認のもとに行なわれる。縦と横の接合線の交点で接合を始め、接合線の一方側へ送り接合し、一端で停止させてピン１３を下げる。接合装置１０を第１レール１と共に、第３レール３に沿って第２台車７で接合線の交点まで送り停止させる。再びピン１３を上げて接合を始め、他端で停止させてピンを下げる。接合装置１０を第１レール１と共に、第３レール３に沿って第２台車７で接合線の交点まで戻り、停止させる。これで、第１区間の接合が終わる。

次いで、接合装置１０のピン１３を下降させ、台車１４の駆動モータを逆転させ、接合装置１０を接合開始端へ戻してＬＳで停止させる。また、長尺平板Ｗを載せた架台２０を接合開始端側に移動させ、長尺平板Ｗの第２接合開始点を接合装置１０の接合開始点と一致させる。

第２区間の接合は同様にして、接合線Ｗ０に沿い接合装置１０を他端に向けて移動させ接合し、移動限でＬＳ（リミットスイッチ）で停止させる。同様にして、横接合線Ｗ００の接合が終われば、長尺平板を移動させ、接合装置を戻す。このようにして、接合装置１０の短い移動距離でも、その何倍もの長さの長尺平板を接合できることとなったのである。

作業が終われば、重しを真空吸着パッド（図示省略）により取り除き、次いで、接合された板体を電磁吸着パッド（図示省略）で持ち上げ、架台側方の製品置き場まで運ぶ。架台２０と接合装置１０をそれぞれ始点に戻す。

図４，５で他の実施例を説明する。この例は、架台２０と接合装置１０を同期させて戻すものである。これによって作業時間の短縮が可能になる。接合装置の台車１４の駆動部１５において、駆動源（電動モータ）に接続された駆動軸１５ａに駆動歯車１５ｂが接続され、これの噛み合う受動歯車１５ｃを支持する受動軸１５ｄが電磁クラッチ１５ｅを介して台車の車軸１５ｆに接続される。また、台車１４にはアーム６を介して電磁吸着パッド４が昇降機（ピストン・シリンダ）で昇降可能に設けられる。ここで、電磁吸着パッド４が縦梁材２３の下面に吸着できるように、アーム６は台車１４の側面から延びて後方に曲がっている。

縦接合線Ｗ０の接合開始するときは、接合装置１０の台車１４の電磁クラッチ１５ｅをＯＮとし、台車の車軸１５ｆと駆動源の駆動軸１５ａを接続する。そして、接合装置１０を移動させ、装置を移動限でＬＳにより停止させる。次に横接合線Ｗ００の接合を行い、それが終わればピン１３を下げる。そして、電磁吸着パッド４を作動させて架台２０の上面である載置面を構成する鋼製梁材２３の下面に吸着させる。そして、接合装置１０の台車１４の電磁クラッチ１５ｅをＯＦＦとし、車軸１５ｆと駆動源の駆動軸１５ａを切り離す。

次いで、架台２０を作業者が反接合方向に移動させる。このとき、車輪１４ａは車軸１５ｆに対しフリーとなっているので、接合装置１０と架台２０が板材Ｗと共に一体となって反接合方向に移動する。そして、接合装置１０が始点に戻ると、ＬＳが作動して停止する。これで、長尺平板Ｗの接合始点から第一区間までが接合されたことになる。次いで再び接合装置の台車１４の車軸１５ｆの電磁クラッチ１５をＯＮとし、台車１４が接合方向へ移動を始め、第２区間の接合が始まる。以下同様にして接合してゆくのである。

本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。

本発明は複数平板の連続摩擦接合方法に利用できる。

Ｗ平板、Ｙ重り、ＬＳリミットスイッチ
１第１レール
２第２レール
３第３レール
４電磁吸着パッド
５昇降機（ピストン・シリンダ）
６アーム
７第２台車
１０摩擦接合装置
１１ツール本体
１２円盤鍔
１３ピン
１４台車
１４ａ車輪
１５台車駆動部
１５ａ駆動軸
１５ｂ駆動歯車
１５ｃ受動歯車
１５ｄ受動軸
１５ｅクラッチ
１５ｆ車軸
２０架台
２０ａ縦中心指示線
２０ｂ横中心指示線
２１縦辺
２２横辺
２３縦梁
２４車輪
２５横梁

Claims

架台の上に矩形板材の複数枚を直列に、その接合部を隣接させて定置し、前記板材列を第１列として、同様な第２列を第１列と互いに平行に、両列の接合部を隣接させ、かつ、前記第１列内の接合部に前記第２列内の接合部を合わせて定置し、板材の上に重しを載せ、下側に摩擦接合装置を配置し、列方向に沿った縦接合線に沿い一端の接合開始端から接合を始め接合し、他端に向けて接合装置を移動させ、装置を移動限で停止させ、横接合線に沿い装置を移動させ、横接合線の接合をして第１区間の接合が終わり、接合装置を一端の接合開始端へ戻し、板材を載せた架台を接合開始端へ移動させ、板材の第２接合開始点を接合装置の接合開始点と一致させ、再び同様に、第２区間の縦接合線に沿い接合装置を他端に向けて移動させて接合し、横接合線に沿い装置を移動させ、横接合線の接合をし、
以下同様にして接合してゆく複数平板の連続摩擦接合方法。
接合装置を一端の接合開始端へ戻し、板材を載せた架台を接合開始端へ移動させ、板材の第２接合開始点を接合装置の接合開始点と一致させる工程において、前記架台と前記接合装置を同期させて戻すものであって、接合開始するときは、接合装置の台車のクラッチをＯＮとし、台車の車軸と駆動源の駆動軸を接続し、接合装置を移動させ、装置を移動限で停止させ、次いで、吸着パッドを作動させて架台の上面である載置面を構成する梁材の下面に吸着させ、接合装置の台車のクラッチをＯＦＦとし、車軸と駆動源の駆動軸を切り離し、次いで、架台を反接合方向に移動させ、接合装置と架台を板材と共に一体となって反接合方向に移動させ、接合装置が始点に戻ると停止させ、これで、平板の接合始点から第一区間までを接合するようにした請求項１記載の複数平板の連続摩擦接合方法。