JP7309563B2 - Machine Tools - Google Patents

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Description

本発明は、工作機械に関する。 The present invention relates to machine tools.

2つのワークを摩擦加熱して接合する工作機械が知られている。例えば、特許文献1に記載される工作機械は、ワークに接触して回転する接合ツールと、接合ツールが2つのワークの境界に接触して回転し、摩擦熱を生じながら境界に沿って移動することで両ワークを接合するように接合ツールの動作を制御する制御手段とを有している。 A machine tool that joins two workpieces by heating them by friction is known. For example, the machine tool described in Patent Document 1 includes a welding tool that rotates in contact with works, and a welding tool that rotates in contact with the boundary between two works and moves along the boundary while generating frictional heat. a control means for controlling the operation of the joining tool so as to join the two works together.

接合ツールが搭載された工作機械本体には、データベースがネットワークを介して接続されている。データベースには複数の接合条件が記憶されている。接合条件は、接合ツールの動作態様を構成する要素の組合せである。接合条件は、接合ツールの回転数と移動速度との組合せを含んでいる。接合条件の変更により、接合ツールの動作態様が変更される。 A database is connected via a network to the machine tool body on which the welding tool is mounted. A plurality of joining conditions are stored in the database. Welding conditions are the combination of factors that make up the manner in which the welding tool operates. The welding conditions include a combination of welding tool rotation speed and movement speed. Changing the welding conditions alters the behavior of the welding tool.

各々の接合条件は、その接合条件に適合するワーク条件、つまり両ワークの性質を構成する要素の組合せに対応させて記憶されている。ワーク条件は、両ワークの材質と厚さとの組合せを含んでいる。両ワークを接合するときに使用者がワーク条件を入力すると、データベースに記憶されたワーク条件に対応する複数の接合条件から1つの接合条件が抽出され、設定される。このように、ワーク条件の入力により、適切な接合条件を容易に設定することができる。 Each joining condition is stored in association with the work condition suitable for the joining condition, that is, the combination of elements constituting the properties of both works. Work conditions include a combination of material and thickness of both works. When the user inputs work conditions when joining both works, one joining condition is extracted from a plurality of joining conditions corresponding to the work conditions stored in the database and set. In this way, by inputting work conditions, appropriate joining conditions can be easily set.

特許第6340466号公報Japanese Patent No. 6340466

しかしながら、ワーク条件が予め確定していない場合にも、接合条件等の入力や設定の手間が少なくなることが望まれていた。 However, even when work conditions are not determined in advance, it has been desired to reduce the labor involved in inputting and setting joining conditions and the like.

本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、少ない手間で2つのワークを摩擦加熱して接合することができる工作機械を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a machine tool capable of frictionally heating and joining two works with less labor.

本発明の工作機械は、各々ワークを把持する2つのチャックと、前記両チャックを相対的に回転させる回転駆動装置と、前記両チャックを移動させる移動駆動装置と、所定の回転状態の前記両ワークを所定の押圧力で当接させて前記両ワークを接合するように前記回転駆動装置と前記移動駆動装置とを制御する接合手段とを有する工作機械であって、前記両ワークを分離可能な状態で当接させるように前記回転駆動装置と前記移動駆動装置とを制御する当接手段と、前記当接手段による前記両ワークの当接状態を検出するセンサと、
前記接合手段の接合条件を記憶するデータベースとを設け、前記接合手段が前記センサの検出情報に基づいて前記データベースから抽出される前記センサの検出情報に応じた前記接合条件によって前記両ワークの接合を行うことを特徴とする。
The machine tool of the present invention comprises two chucks each holding a workpiece, a rotary drive device for relatively rotating both chucks, a movement drive device for moving both chucks, and both workpieces in a predetermined rotating state. a joining means for controlling the rotary drive device and the movement drive device so as to join the two works by bringing them into contact with each other with a predetermined pressing force, wherein the two works are separable. a contact means for controlling the rotary drive device and the movement drive device so as to bring them into contact with each other; a sensor for detecting a state of contact between the two works by the contact means;
A database is provided for storing the joining conditions of the joining means, and the joining means joins the two works according to the joining conditions according to the detection information of the sensor extracted from the database based on the detection information of the sensor. characterized by performing

本発明の工作機械は、上記構成において、前記当接手段による当接時の回転数と、前記接合手段による当接時の回転数とが異なるように、前記当接手段もしくは前記接合手段が前記回転駆動装置を制御するのが好ましい。 In the machine tool of the present invention, in the configuration described above, the abutting means or the joining means is arranged such that the number of rotations of the abutment means differs from the number of revolutions of the joining means. Preferably, the rotary drive is controlled.

本発明の工作機械は、上記構成において、前記センサの検出情報が、前記回転駆動装置または前記移動駆動装置の駆動源のトルクまたはその相関値の変化量であるのが好ましい。 In the machine tool of the present invention, in the configuration described above, it is preferable that the information detected by the sensor is the torque of the drive source of the rotary drive device or the movement drive device or the amount of change in the correlation value thereof.

本発明の工作機械は、上記構成において、前記データベースが、前記複数の接合条件を各々の接合条件に適合するワーク条件に対応させて記憶する第1テーブルと、前記複数のワーク条件を各々のワーク条件に適合する前記センサの検出情報に対応させて記憶する第2テーブルとを有し、前記接合手段が、前記第2テーブルと前記センサの検出情報に基づいて前記少なくとも1つのワーク条件を特定し、前記第1テーブルと前記少なくとも1つのワーク条件から前記少なくとも1つの接合条件を抽出するのが好ましい。 In the machine tool of the present invention, in the configuration described above, the database stores a first table in which the plurality of joining conditions are associated with work conditions suitable for each joining condition; and a second table for storing information corresponding to the detection information of the sensor that matches the conditions, and the joining means specifies the at least one work condition based on the second table and the detection information of the sensor. , preferably said at least one joining condition is extracted from said first table and said at least one work condition.

本発明の工作機械は、上記構成において、前記ワーク条件が前記両ワークの材質、形状、長さ、直径及び接合端面積の少なくとも1つを含むのが好ましい。 In the machine tool of the present invention, in the configuration described above, it is preferable that the work conditions include at least one of material, shape, length, diameter and joint end area of the two works.

本発明によれば、少ない手間で2つのワークを摩擦加熱して接合することができる工作機械を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the machine tool which can join two workpiece|works by friction heating can be provided with little trouble.

本発明の一実施形態である工作機械を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a machine tool which is one embodiment of the present invention. 図1に示す工作機械のデータベースが記憶する第1テーブルの一例を示す図である。2 is a diagram showing an example of a first table stored in a database of the machine tool shown in FIG. 1; FIG. 図1に示す工作機械のデータベースが記憶する第2テーブルの一例を示す図である。2 is a diagram showing an example of a second table stored in a database of the machine tool shown in FIG. 1; FIG. 図1に示す工作機械のデータベースが記憶する第3テーブルの一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a third table stored in a database of the machine tool shown in FIG. 1; FIG. 図1に示す工作機械の動作を示すフローチャートである。2 is a flow chart showing the operation of the machine tool shown in FIG. 1; 図1に示す工作機械の当接手段による動作を説明する図であり、(a)は各々のワークWを両チャック3で把持して低回転数で相対回転させた状態を示し、(b)はこの状態で両ワークWを移動して当接した状態を示す。2A is a diagram for explaining the operation of the abutting means of the machine tool shown in FIG. 1, where (a) shows a state in which each workpiece W is gripped by both chucks 3 and relatively rotated at a low rotational speed, and (b) shows a state in which each workpiece W is gripped by both chucks 3 and relatively rotated. shows a state in which both works W are moved and brought into contact with each other in this state.

以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態である工作機械について詳細に例示説明する。 A machine tool that is an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

図1に示す工作機械1は、2つのワークWを摩擦圧接により接合する機能と、両ワークWを摩擦圧接した接合ワーク(不図示)を旋削加工する機能とを有している。工作機械1は、例えば、CNC旋盤等の旋盤に摩擦圧接の機能を付加して構成される。なお、工作機械1は、接合ワークに旋削以外の加工を施すように構成されてもよいし、接合ワークへの加工を施さないように構成されてもよい。 The machine tool 1 shown in FIG. 1 has a function of joining two works W by friction welding and a function of turning a joined work (not shown) obtained by friction welding the two works W together. The machine tool 1 is configured, for example, by adding a friction welding function to a lathe such as a CNC lathe. Note that the machine tool 1 may be configured to perform processing other than turning on the joined work, or may be configured not to perform processing on the joined work.

工作機械1は、各々ワークWを操作する2つのワーク操作部2を有している。各々のワーク操作部2は、ワークWを把持するチャック3と、チャック3を一体に回転可能に支持する主軸4と、主軸4を主軸台5に対して回転する回転駆動装置6とを有している。各々の回転駆動装置6は、駆動源としての電動モータ(不図示)の電流値を検出する電流計7を有している。なお、両ワーク操作部2の何れか一方を、回転駆動装置6を有さないクランプ装置として構成してもよい。 The machine tool 1 has two work manipulating units 2 for manipulating a work W, respectively. Each work manipulating unit 2 has a chuck 3 for gripping a work W, a main shaft 4 for integrally rotatably supporting the chuck 3, and a rotation drive device 6 for rotating the main shaft 4 with respect to the headstock 5. ing. Each rotary drive device 6 has an ammeter 7 for detecting a current value of an electric motor (not shown) as a drive source. Either one of the work manipulating units 2 may be configured as a clamping device that does not have the rotary drive device 6 .

各々のワーク操作部2は、主軸台5を基台8に対して主軸4の回転軸と平行な方向であるZ軸方向Dzに移動する移動駆動装置9を有している。各々の移動駆動装置9は、例えば、駆動源としての電動モータ(不図示)と、駆動力伝達機構としてのボールねじ機構(不図示)とを有する。各々の移動駆動装置9は、主軸台5をZ軸方向Dz以外の方向にも移動可能に構成されてもよい。なお、両ワーク操作部2の何れか一方を、移動駆動装置9を設けずに基台8に固定した構成としてもよい。 Each work manipulating section 2 has a movement driving device 9 for moving the headstock 5 with respect to the base 8 in the Z-axis direction Dz, which is the direction parallel to the rotation axis of the main spindle 4 . Each movement drive device 9 has, for example, an electric motor (not shown) as a drive source and a ball screw mechanism (not shown) as a driving force transmission mechanism. Each movement drive device 9 may be configured to be able to move the headstock 5 in directions other than the Z-axis direction Dz. It should be noted that either one of the work manipulating units 2 may be fixed to the base 8 without providing the moving drive device 9 .

工作機械1は、ワークWを切削加工する工具10を有している。工具10は、工具駆動装置11によって切込み方向、つまりX軸方向Dx(図1の上下方向)に移動される。また、工具10は、工具駆動装置11及び両移動駆動装置9の少なくとも1つにより、ワークWに対して相対的に送り方向、つまりZ軸方向Dzに移動される。 The machine tool 1 has a tool 10 for cutting a workpiece W. As shown in FIG. The tool 10 is moved in the cutting direction, that is, in the X-axis direction Dx (vertical direction in FIG. 1) by the tool driving device 11 . In addition, the tool 10 is moved in the feed direction, ie, the Z-axis direction Dz relative to the workpiece W by at least one of the tool drive device 11 and both movement drive devices 9 .

工作機械1は、工具駆動装置11、両チャック3、両回転駆動装置6及び両移動駆動装置9を制御する制御部12を有している。制御部12は、例えば、プロセッサとメモリとを有するコンピュータで構成することができる。制御部12を構成するコンピュータは、両ワーク操作部2が搭載された工作機械本体に搭載されてもよいし、ネットワークを介して工作機械本体に接続されてもよい。 The machine tool 1 has a control section 12 that controls the tool drive device 11 , both chucks 3 , both rotation drive devices 6 and both movement drive devices 9 . The control unit 12 can be configured by, for example, a computer having a processor and memory. The computer that constitutes the control unit 12 may be mounted on the machine tool main body on which both work manipulating units 2 are mounted, or may be connected to the machine tool main body via a network.

制御部12は、接合手段としての機能により、設定された接合条件に従って、所定の回転状態の両ワークWを所定の押圧力で当接させて両ワークWを接合するように、両回転駆動装置6及び両移動駆動装置9を制御することができる。より具体的に、制御部12は、接合手段としての機能により、設定された接合条件に従って、チャック3で各々把持して相対回転させた所定の回転状態の両ワークWを所定の押圧力で当接させることで摩擦加熱した後に圧接して接合するように、両チャック3、両回転駆動装置6及び両移動駆動装置9を制御することができる。なお、摩擦加熱後の圧接は両ワークWの相対回転を停止した状態で行われる。また、摩擦加熱後の圧接を行わずに両ワークWを接合してもよい。 The control unit 12 functions as a joining means to operate both rotary drive devices so that the two works W in a predetermined rotating state are brought into contact with each other with a predetermined pressing force to join the two works W according to the set joining conditions. 6 and both displacement drives 9 can be controlled. More specifically, the control unit 12, by functioning as a joining means, presses both workpieces W in a predetermined rotating state, which are gripped by the chucks 3 and rotated relative to each other, with a predetermined pressing force in accordance with the set bonding conditions. Both chucks 3, both rotation drive devices 6, and both movement drive devices 9 can be controlled so that they are joined by pressure contact after friction heating by bringing them into contact with each other. In addition, pressure welding after friction heating is performed in a state in which relative rotation of both works W is stopped. Alternatively, both works W may be joined without pressure welding after friction heating.

また、制御部12は、当接手段としての機能により、両ワークWを分離可能な状態で当接させるように両回転駆動装置6及び両移動駆動装置9を制御することができる。 Further, the control unit 12 can control both the rotation drive device 6 and the movement drive device 9 so as to bring the two works W into contact with each other in a separable manner by functioning as abutment means.

制御部12は、複数の接合条件を記憶するデータベース13を有している。接合条件は、摩擦圧接のための両チャック3、両回転駆動装置6及び両移動駆動装置9の動作態様を構成する要素の組合せである。接合条件は、図2に示すように、例えば、主軸回転数、加熱押圧力、加熱時間、圧接押圧力及び圧接時間の組合せを含む。主軸回転数は摩擦加熱時の両主軸4の相対回転数であり、加熱押圧力は摩擦加熱時の両ワークW間の押圧力であり、加熱時間は摩擦加熱が行われる時間であり、圧接押圧力は摩擦加熱後の圧接時の両ワークW間の押圧力であり、圧接時間は摩擦加熱後の圧接が行われる時間である。図2にはこれら要素の組合せの一例としての数値が示されている。 The control unit 12 has a database 13 that stores a plurality of joining conditions. The welding conditions are a combination of elements that constitute the operating modes of both chucks 3, both rotary drive devices 6 and both movement drive devices 9 for friction welding. As shown in FIG. 2, the welding conditions include, for example, a combination of spindle speed, heating pressing force, heating time, pressing force and pressing time. The spindle rotation speed is the relative rotation speed of both spindles 4 during friction heating, the heating pressing force is the pressing force between the two workpieces W during friction heating, and the heating time is the time during which friction heating is performed. The pressure is the pressing force between the two works W at the time of pressure welding after friction heating, and the pressure welding time is the time during which pressure welding is performed after friction heating. FIG. 2 shows numerical values as an example of combinations of these elements.

また、データベース13は、複数のワーク条件を記憶している。ワーク条件は、両ワークWの性質を構成する要素の組合せである。ワーク条件は、図2に示すように、例えば、両ワークWの材質を含む。図2には両ワークWの材質一例として、アルミニウムとアルミニウム、鉄とアルミニウム、及び鉄と鉄が示されている。 The database 13 also stores a plurality of work conditions. The work condition is a combination of elements that constitute the properties of both works W. As shown in FIG. The work conditions include, for example, the materials of both works W, as shown in FIG. FIG. 2 shows aluminum and aluminum, iron and aluminum, and iron and iron as examples of the materials of both works W. As shown in FIG.

より具体的には、データベース13は、図2に示すように、複数の接合条件を各々の接合条件に適合するワーク条件に対応させて記憶する第1テーブルを有している。図2に示される第1テーブルは、例えば、パターンAとして、材質の組合せがアルミ-アルミである場合は、主軸回転数を1000rpmとし、加熱押圧力を1MPaとし、加熱時間を5sec.とし、圧接押圧力を10MPaとし、圧接時間を1sec.とするのが適することを示している。なお、図2には一例として、パターンA~Cの3つのパターンが示されている。 More specifically, as shown in FIG. 2, the database 13 has a first table that stores a plurality of joining conditions in association with work conditions that match each joining condition. In the first table shown in FIG. 2, for example, as pattern A, when the combination of materials is aluminum-aluminum, the spindle rotation speed is 1000 rpm, the heating pressing force is 1 MPa, and the heating time is 5 sec. , the pressing force is 10 MPa, and the pressing time is 1 sec. It shows that it is suitable to Note that FIG. 2 shows three patterns, patterns A to C, as an example.

制御部12の当接手段としての機能による両ワークWの当接状態は、ワーク条件によって異なる。したがって、当該当接状態を検出するセンサを設け、当該センサの検出情報に基づいてワーク条件を特定することができる。センサの検出情報は、例えば、電流計7で検出される電流値の変化量Idである。ワーク条件は両ワークWの材質に限らず、例えば、両ワークWの材質、形状(凹凸形状など)、長さ、直径及び接合端面積の少なくとも1つを含んでいてもよい。 The contact state of the two works W by the function of the control unit 12 as the contact means differs depending on the work conditions. Therefore, it is possible to provide a sensor for detecting the contact state and to specify the work condition based on the information detected by the sensor. The information detected by the sensor is, for example, the amount of change Id in the current value detected by the ammeter 7 . The work condition is not limited to the material of both works W, and may include at least one of the material of both works W, shape (uneven shape, etc.), length, diameter, and joint end area, for example.

上記の「両ワークWの当接状態」は、例えば、両ワークWを相対回転させながら当接させたときの当接時における端面間に働くトルクの変化量であり、これは当接時における回転駆動装置6の駆動源のトルクの変化量に相関し、したがって、当接時における回転駆動装置6の駆動源の電流値の変化量Idまたは電圧値の変化量に相関する。また、上記の「両ワークWの当接状態」は、例えば、両ワークWを相対回転させながらまたは相対回転させずに当接させたときの当接時における端面間に働く押圧力の変化量であり、これは当接時における移動駆動装置9の駆動源のトルクの変化量に相関し、したがって、当接時における移動駆動装置9の駆動源の電流値の変化量または電圧値の変化量に相関する。したがって、上記の「センサの検出情報」は、回転駆動装置6の駆動源の電流値の変化量Idに限らず、例えば、回転駆動装置6または移動駆動装置9の駆動源のトルクまたはその相関値の変化量であってもよい。 The above-mentioned "contact state of both works W" is, for example, the amount of change in the torque acting between the end surfaces at the time of contact when the two works W are brought into contact while rotating relative to each other. It correlates with the amount of change in the torque of the drive source of the rotary drive device 6, and therefore correlates with the amount of change in the current value Id or the amount of change in the voltage value of the drive source of the rotary drive device 6 at the time of contact. Further, the above-mentioned "contact state of both works W" is, for example, the amount of change in the pressing force acting between the end surfaces when the two works W are brought into contact with each other while rotating or not rotating relative to each other. , which correlates with the amount of change in the torque of the driving source of the moving drive device 9 at the time of contact, and therefore the amount of change in the current value or voltage value of the driving source of the moving drive device 9 at the time of contact correlates with Therefore, the above "sensor detection information" is not limited to the amount of change Id in the current value of the drive source of the rotation drive device 6, but is, for example, the torque of the drive source of the rotation drive device 6 or the movement drive device 9 or its correlation value may be the amount of change.

上記の「両ワークWの当接状態」は、当接時における端面間に働くトルクまたは押圧力の変化量に限らず、例えば、両ワークWの当接によって生じる振動ないし音であってもよい。なお、振動ないし音は、主軸台5や基台8などの適宜の箇所に設置した振動センサで検出することができる。 The above-mentioned "contact state of both works W" is not limited to the amount of change in the torque or pressing force acting between the end faces at the time of contact, but may be, for example, vibration or sound caused by contact between the two works W. . Vibration or sound can be detected by a vibration sensor installed at an appropriate location such as the headstock 5 or the base 8 .

データベース13は、図3に示すように、複数のワーク条件を各々のワーク条件に適合する「センサの検出情報」に対応させて記憶する第2テーブルを有している。図3に示される第2テーブルは、例えば、パターンAとして、両ワークWの材質がアルミ-アルミであるパターンの場合は、センサの検出情報としての電流値の変化量Idが5Aであることを示している。なお、図3には、図2に合わせてパターンA~Cの3つのパターンが示されている。 The database 13, as shown in FIG. 3, has a second table that stores a plurality of work conditions in association with "sensor detection information" suitable for each work condition. The second table shown in FIG. 3, for example, indicates that in the case of a pattern A in which both workpieces W are made of aluminum-aluminum, the amount of change Id in the current value as the information detected by the sensor is 5A. showing. It should be noted that FIG. 3 shows three patterns A to C in accordance with FIG.

したがって、両ワークWの当接状態を電流値の変化量Idとして検出し、この検出情報と第2テーブルとからワーク条件としての両ワークWの材質を特定し、特定した両ワークWの材質と第1テーブルとから接合条件を特定し、特定した接合条件で摩擦圧接を適切に行うことができる。 Therefore, the contact state of both works W is detected as the change amount Id of the current value, the material of both works W is specified as a work condition from this detection information and the second table, and the specified material of both works W is determined. The welding conditions can be specified from the first table, and the friction welding can be properly performed under the specified joining conditions.

なお、制御部12が接合手段としての機能によりセンサの検出情報に基づいてデータベースから抽出されるセンサの検出情報に応じた接合条件によって両ワークWの接合を行うことができる限り、上述したような第1テーブルと第2テーブルを用いる構成以外の構成を採用してもよい。例えば、両ワークWの材質等のワーク条件を特定することなく、図4に示すような第3テーブルを用いて、電流値の変化量Idなどのセンサの検出情報から直接、接合条件を特定することもできる。 As long as the control unit 12 functions as a joining means and can join the two works W under the joining conditions according to the sensor detection information extracted from the database based on the sensor detection information, the above-described A configuration other than the configuration using the first table and the second table may be employed. For example, without specifying work conditions such as the materials of both works W, using a third table as shown in FIG. can also

工作機械1は、例えば図5に示す手順により、両ワークWを摩擦圧接することができる。 The machine tool 1 can friction-weld the two works W, for example, according to the procedure shown in FIG.

まず、制御部12は、当接手段としての機能により、図6(a)に示すように、ワークWを両チャック3で各々把持し(ステップS1)、両ワークWを摩擦加熱時よりも低回転数で相対回転し(ステップS2)、電流計7により電流値を測定し、図6(b)に示すように、この状態で所定の送り速度で互いに接近するように移動させて当接させる(ステップS3)ように、両チャック3、両回転駆動装置6及び両移動駆動装置9を制御する。 First, as shown in FIG. 6(a), the control unit 12 holds the work W with both chucks 3 (step S1) by functioning as abutment means, and lowers the work W to a temperature lower than that during friction heating. They are rotated relative to each other at the rotational speed (step S2), the current value is measured by the ammeter 7, and as shown in FIG. Both chucks 3, both rotation drive devices 6 and both movement drive devices 9 are controlled as shown in step S3.

次いで、制御部12は、電流計7によって検出された電流値の変化量Idを取得し(ステップS4)、取得した電流値の変化量Idと第2テーブル(図3参照)とに基づいて少なくとも1つのワーク条件を特定し、特定した少なくとも1つのワーク条件と第1テーブル(図2参照)とに基づいて少なくとも1つの接合条件を抽出する(ステップS5)。或いは、制御部12は、電流計7によって検出された電流値の変化量Idを取得し(ステップS4)、取得した電流値の変化量Idと第3テーブル(図4参照)とに基づいて少なくとも1つの接合条件を抽出する(ステップS5)。そして、制御部12は、接合手段としての機能により、抽出された少なくとも1つの接合条件に基づいて設定された接合条件に従って摩擦圧接を行う(ステップS6)ように、両チャック3、両回転駆動装置6及び両移動駆動装置9の動作を制御する。 Next, the control unit 12 acquires the amount of change Id in the current value detected by the ammeter 7 (step S4), and based on the acquired amount of change Id in the current value and the second table (see FIG. 3), at least One work condition is specified, and at least one joining condition is extracted based on the specified at least one work condition and the first table (see FIG. 2) (step S5). Alternatively, the control unit 12 acquires the amount of change Id in the current value detected by the ammeter 7 (step S4), and based on the acquired amount of change Id in the current value and the third table (see FIG. 4), at least One joining condition is extracted (step S5). Then, the control unit 12 functions as a joining means to perform friction welding according to the joining conditions set based on at least one of the extracted joining conditions (step S6). 6 and both movement drives 9.

例えば、図5に示すように、ステップS4で取得した電流値の変化量Idが5Aであった場合には、ステップS5aでパターンAの接合条件を抽出し、ステップS6aでその接合条件に従って摩擦圧接を行い、ステップS4で取得した電流値の変化量Idが10Aであった場合には、ステップS5bでパターンBの接合条件を抽出し、ステップS6bでその接合条件に従って摩擦圧接を行い、ステップS4で取得した電流値の変化量Idが15Aであった場合には、ステップS5cでパターンCの接合条件を抽出し、ステップS6cでその接合条件に従って摩擦圧接を行う。 For example, as shown in FIG. 5, when the amount of change Id in the current value acquired in step S4 is 5 A, the bonding conditions for pattern A are extracted in step S5a, and friction welding is performed according to the bonding conditions in step S6a. is performed, and if the amount of change Id in the current value obtained in step S4 is 10 A, the welding conditions for pattern B are extracted in step S5b, friction welding is performed in accordance with the welding conditions in step S6b, and friction welding is performed in step S4. When the obtained change amount Id of the current value is 15 A, the joining conditions for pattern C are extracted in step S5c, and friction welding is performed in accordance with the joining conditions in step S6c.

なお、取得した電流値の変化量Id等の状態の変化に近似する複数のパターンを特定することで複数の接合条件を抽出するようにした場合には、例えば使用者が、或いは適宜の基準によって自動的に、抽出した複数の接合条件から1つを選んで実際に用いる接合条件として設定することができる。また、取得した状態の変化に最も近似するパターンを特定することで1つのみの接合条件を抽出するようにしてもよい。 In the case where a plurality of bonding conditions are extracted by specifying a plurality of patterns approximating the state change such as the acquired change amount Id of the current value, for example, the user or according to an appropriate standard It is possible to automatically select one of the extracted bonding conditions and set it as the bonding condition to be actually used. Alternatively, only one bonding condition may be extracted by specifying the pattern that most closely resembles the acquired state change.

上述した実施形態では、当接手段による当接時の回転数が接合手段による当接時の回転数よりも小さいが、これに限らず、例えば、当接手段による当接時の回転数が接合手段による当接時の回転数よりも大きくてもよいし、両回転数が同じであってもよい。 In the above-described embodiment, the number of revolutions during contact by the contact means is smaller than the number of revolutions during contact by the joining means. The number of rotations may be greater than the number of rotations at the time of contact by means, or the two number of rotations may be the same.

また、摩擦加熱して圧接している最中でも、適宜、センサが検出した値を読み取り、データベースを参照し、接合条件を変更してもよい。 In addition, even during friction heating and pressure welding, the value detected by the sensor may be read, the database may be referenced, and the welding conditions may be changed as appropriate.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 工作機械
2 ワーク操作部
3 チャック
4 主軸
5 主軸台
6 回転駆動装置
7 電流計(センサ)
8 基台
9 移動駆動装置
10 工具
11 工具駆動装置
12 制御部(接合手段、当接手段)
13 データベース
W ワーク
Dx X軸方向
Dz Z軸方向
REFERENCE SIGNS LIST 1 machine tool 2 work manipulator 3 chuck 4 spindle 5 headstock 6 rotary drive device 7 ammeter (sensor)
8 base 9 movement drive device 10 tool 11 tool drive device 12 control section (joining means, contact means)
13 Database W Workpiece Dx X-axis direction Dz Z-axis direction

Claims (5)

各々ワークを把持する2つのチャックと、
前記両チャックを相対的に回転させる回転駆動装置と、
前記両チャックを移動させる移動駆動装置と、
所定の回転状態の前記両ワークを所定の押圧力で当接させて前記両ワークを接合するように前記回転駆動装置と前記移動駆動装置とを制御する接合手段とを有する工作機械であって、
前記両ワークを分離可能な状態で当接させるように前記回転駆動装置と前記移動駆動装置とを制御する当接手段と、
前記当接手段による前記両ワークの当接状態を検出するセンサと、
前記接合手段の接合条件を記憶するデータベースとを設け、
前記接合手段が前記センサの検出情報に基づいて前記データベースから抽出される前記センサの検出情報に応じた前記接合条件によって前記両ワークの接合を行うことを特徴とする工作機械。
two chucks each holding a workpiece;
a rotary drive device for relatively rotating both chucks;
a movement driving device for moving both chucks;
A machine tool comprising joining means for controlling the rotation drive device and the movement drive device so that the two works in a predetermined rotating state are brought into contact with each other with a predetermined pressing force to join the two works,
contact means for controlling the rotation drive device and the movement drive device so as to bring the two works into contact with each other in a separable manner;
a sensor for detecting the contact state of the two works by the contact means;
a database for storing the joining conditions of the joining means;
A machine tool, wherein the joining means joins the two works according to the joining conditions corresponding to the detection information of the sensor extracted from the database based on the detection information of the sensor.
前記当接手段による当接時の回転数と、前記接合手段による当接時の回転数とが異なるように、前記当接手段もしくは前記接合手段が前記回転駆動装置を制御する、請求項1に記載の工作機械。 2. The method according to claim 1, wherein the contact means or the joining means controls the rotation drive device such that the number of revolutions during contact by the contact means differs from the number of revolutions during contact by the joining means. Machine tools as described. 前記センサの検出情報は、前記回転駆動装置または前記移動駆動装置の駆動源のトルクまたはその相関値の変化量である、請求項1または2に記載の工作機械。 3. The machine tool according to claim 1, wherein the information detected by said sensor is torque of a drive source of said rotary drive device or said movement drive device or a variation in a correlation value thereof. 前記データベースが複数の前記接合条件を各々の前記接合条件に適合するワーク条件に対応させて記憶する第1テーブルと複数の前記ワーク条件を各々の前記ワーク条件に適合する前記センサの検出情報に対応させて記憶する第2テーブルとを有し、
前記接合手段が、前記第2テーブルと前記センサの検出情報に基づい少なくとも1つの前記ワーク条件を特定し、前記第1テーブルと前記少なくとも1つのワーク条件から少なくとも1つの前記接合条件を抽出する、請求項1から3の何れか1項に記載の工作機械。
A first table in which the database stores a plurality of the joining conditions in association with work conditions that match each of the joining conditions , and detection information of the sensor that matches the work conditions with the plurality of work conditions. and a second table stored in association with
The joining means identifies at least one of the work conditions based on the second table and detection information of the sensor, and extracts at least one of the work conditions from the first table and the at least one work condition. A machine tool according to any one of claims 1 to 3.
前記ワーク条件が前記両ワークの材質、形状、長さ、直径及び接合端面積の少なくとも1つを含む、請求項4に記載の工作機械。 5. The machine tool according to claim 4, wherein said work conditions include at least one of material, shape, length, diameter and joint end area of said two works.
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