JP6804794B2 - 複数平板の連続摩擦接合方法 - Google Patents

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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 (2)

  1. 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。
  2. 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。
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