JPH01127202A

JPH01127202A - 摩擦圧接機

Info

Publication number: JPH01127202A
Application number: JP28433687A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Katagai; 片貝　裕一; Masakatsu Uchida; 昌克内田; Hiroshi Nomura; 宏野村
Original assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1989-05-19
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07115243B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は対向して把持された管と短管や管フランジ等の
一対の管状又は棒状又はその組合せの加工物を、互いに
相対回転させながら圧力下で摩擦接触させて圧接する摩
擦圧接機の改良に関するものである。

［従来の技術］一般に溶接作業のコストダウンを図るために、摩擦圧接
が多く利用されている。

ところが、管フランジを長尺管又はすでに−次元又は二
次元に曲げた管に摩擦圧接するには、管フランジを回転
させなければならないが、摩擦圧接を行うと、圧接部の
内外側にバリを生じるため、このバリを除去しなければ
ならない、ところが、圧接管を回転させることができな
いため困難である。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記従来の実情に鑑みて提案されたもので、長
尺管又は曲り管等に管フランジ等を圧接した加工物の外
側バリを切削する切削装置において、外側バリを切削し
た後、圧接された加工物を引き出す際に、外側バリを切
削したバリ切削刃か邪魔になることはなく、能率よく作
業を行うことができ、操作も容易に製作し得る摩擦圧接
機を提供せんとするものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記問題点を解決するために、対向して把持さ
れた一対の管状又は棒状又はその組合せの加工物を、互
いに相対回転させながら圧力下で摩ＩＩＪ接触させて圧
接する摩擦圧接機において、回転側の短加工物を把持す
るチャックを保持して回転駆動される主軸の前頭部に、
圧接部に生じた外側バリを切削するバリ切削刃を有する
切削腕を、主軸の軸芯に対し直角方向又は加工物外周の
接線方向に支持せしめ、ハリ切削刃と軸芯との距離を任
意に調節するバリ切削刃位置調節手段を設けて摩擦圧接
機を構成したもので、例えば、加工物外周の接線方向に
向けられた切削腕を揺動自在に支持する支持軸に取付け
たピニオンと、プランジャーにより操作されるラックを
係合させて、揺動角を調節することによりバリ切削刃位
置調節手段とするか、或は加工物外周の接線方向に向け
られた切削腕を揺動自在に支持する支持軸に揺動羽根を
取付け、その揺動羽根に作用する油圧により揺動される
支持軸に取付けた当接板に、揺動角調節ボルトを当接さ
せて、揺動角を調節することによりバリ切削刃位置調節
手段とし、望ましくは、回転側の短加工物位置外周突起
に対し、切削腕がオーバーハングしてバリ取りを行うこ
とを特徴とするものである。

［作　用］本発明の摩擦圧接機は上記のように構成されているので
、短加工物はチャックにより把持されて回転されながら
、対向して把持された長尺の管等に圧力下で摩擦接触さ
せられ、互いに圧接されることになる。この時、圧接部
の内外側にはバリが生じるが、圧接によって生じた外側
バリは、チャックを解放後、バリ切削刃位置調節手段に
よりバリ切削刃と軸芯との距離を調節して、バリ切削刃
を圧接部外周に接近させ、主軸を回転させることによっ
て切削除去されることになる。

なお、外側バリか除去された後は、バリ切削刃を圧接部
外周より遠ざかる方向に後退させた後、主軸の回転駆動
を停止して圧接された加工物を摩擦圧接機から引き出す
が、その際に、バリ切削刃がフランジ部の引き出しの邪
魔になることはない。

［実施例］以下１本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図は本発明の１実施例を示す摩擦圧接機の横断面図
で、第２図はその一部破断正面図である。又、第３図は
バリ切削刃位置調節手段の要部断面図で、第４図は切削
腕の自由端部の側面図、第５図は外側ハリとバリ切削刃
の近接状態を示す平面図である。

図中１は互いに圧接される一方の管状の加工物である長
尺の管で、クランプ２により把持され、水平に固定され
ている。３は回転側の短加工物の管フランジで、チャッ
ク爪４により把持され、管ｌと管フランジ３は丁度対向
せしめられている。

但し、クランプ２やクランプ爪４は１把持する管状又は
棒状又はその組合せの加工物のサイズによって、変換可
能にしてもよい。５はモータで、モータ５の回転力はク
ラッチ６により切替えられ、カップリング７を介して歯
車８に伝達されている。９は軸受１０を介して主軸筺ｌ
ｌ内に水平に支承された主軸で、その外周には歯車８と
係合する歯車１２かキー固定され、モータ５によって主
軸９が回転駆動されるようになっている。なお、１３は
ブレーキで、主軸９の回転を制動し得るようになってい
る。

１４はシリンダー軸で、主軸９内に同心状に装着されて
ナツト１５により固定され、キー１６により主軸９と共
に一体的に回転し得るようになっている。１７はシリン
ダー軸１４の先端部外周に装着されて軸芯方向に進退自
在な筒状ピストンで、その先端部には半径方向に等間隔
をおいて３ケ所、ピン１８により支承されたＬ形すンク
１９の１端が係止されている。

２０は主軸９の先端面にボルト２１により固定されたチ
ャックで、チャック爪４はチャック２０の半径方向に等
間隔をおいて、３ケ所放射状に設けられたスライダー溝
２２（第２図参照）に沿って摺動自在な爪スライダー２
３にボルト２４にて固定され、爪スライダー２３はＬ形
すンク１９の他端に係止されている。従って、筒状ピス
トン１７が軸芯方向に進退移動すると、Ｌ形すンク１９
が傾動し、爪スライダー２３がスライダー溝２２に沿っ
て摺動し、チャック爪４が管フランジ３の外周の３ケ所
を把持したり解除したりすることになる。

次に、２５はシリンダー軸１４先端内部に装着されたプ
ランジャーで、そのロッド２６は、シリンダー軸１４の
内部に固定されたシリンダーカバー２７のキー２８を介
して回転が規制され、プランジャー２５は軸芯方向にの
み進退可能となっている。２９は管ｌと管フランジ３の
圧接部に生じた内側バリ３０を切削するバリ切削ドリル
で、プランジャー２５のロット２６の先端部に設けられ
たテーバ穴３１内に装着され、着脱可能にナツト３２に
て締付固定されている。

次に、３３は支持軸３４により揺動自在に支持された切
削腕で、短加工物である管フランジ３の外側突起に対し
、オーバーハングしてバリ取りを行えるように取付けら
れ、その自由端には圧接部に生じた外側バリ３５を切削
するバリ切削刃３６が、ボルト３７により着脱自在に取
付けられている。３８は切削腕３３を支持軸３４の先端
部から離脱するのを防止するナツトで、ナツト３８によ
り揺動腕３３の基端部に装着された支持軸３４は、主軸
９の軸芯と平行に配置され、主軸９の前頭部に対向して
固定された支持ケース３９内に。

スリーブ４０を介して回転自在に支承され、支持軸３４
が回転されると、切削腕３３が主軸９の軸芯に対し直角
方向に揺動し、切削腕３３の自由端に取付けたバリ切削
刃３６が、圧接部の外周に接近したり後退したりするよ
うになっている。なお、４８は支持軸３４に支持された
切削腕３３の、軸芯方向位置を調節するための軸芯方向
位置調節ボルトである。

次に４１は支持ケース３９内に支持軸３４と直交するよ
うに配置されたプランジャーで、そのロッド４２にはラ
ック４３が設けられており、そのラック４３は支持軸３
４に設けられたピニオン４４と係合し、プランジャー４
１が移動すると。

ビニオン４４に係合するラック４３により支持軸３４が
回転し、切削腕３３が揺動するようになっている。

次に、４５は切削腕３３の揺動角を規制する揺動角規制
用ストッパーで、プランジャー４１のロッド４２の先端
部に取付けられ、ストッパー回り止め４６により回り止
めされて、調整ハンドル４７により規制する揺動角を調
整し得るようになっている。

なお、図中Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは作動油を給排する油圧ボー
トで、油圧ボートＡより油圧を供給すると、筒状ピスト
ン１７が前進してチャック爪４が開となり、背圧は油圧
ボートＢを介してトレインされることになる。逆に、油
圧ボートＢより油圧を供給すると、筒状ピストン１７が
後退してチャック爪４が閉となり、背圧は油圧ボートＡ
を介してトレインされることになる。

又、油圧ボートＣより油圧を供給すると、供給された油
圧の一部によりプランジャー２５が前進して、バリ切削
トリル２９により内側ハリ３０が切削されると共に、分
岐された残りの油圧によりプランジャー４１が前進し、
切削腕３３が圧接部に近づく方向に揺動し、バリ切削刃
３６によって外側バリ３５が切削されることになる。こ
の時、プランジャー２５及びプランジャー４１の背圧は
集合されて、油圧ボートＤを介してトレインされること
になる。逆に、油圧ボートＤより油圧を供給すると、供
給された油圧の一部によりプランジャー２５が後退して
、バリ切削トリル２９による内バリ３０の切削が終了し
、これら内側バリの切削と平行して分岐された油圧によ
りプランジャー４１が後退して、切削腕３３が圧接部か
ら離れる方向に揺動し、バリ切削刃３６による外側バリ
３５の切削が終了されることになる。この時、プランジ
ャー２５及びプランジャー４１の背圧は集合されて、油
圧ボートＣを介してトレインされることになる。

但し、本実施例においては、油圧ボートＣ及び油圧ボー
トＤを介して給排される圧油を分岐させたり集合させて
、プランジャー２５及びプランジャー４１を同時に進退
移動させ、圧接部に生じた内側バリ３０及び外側バリ３
５を同時に切削し。

同時に切削を終了するようにしているが、それぞれ別々
の油圧ボートを設けて、プランジャー２５及びプランジ
ャー４１をそれぞれ独立して進退移動させ、内側バリ３
０と外側バリ３５の切削作業をそれぞれ独立に行わせる
ようにしてもよい。

次に、第６図は他の実施例を示す部分断面図で、内側バ
リ３０を切削するバリ切削ドリル２９に代えて、先端に
バリ切削刃４９を取付けた刃物ホルダー５０を、ロッド
２６の先端部に設けられたテーバ穴３１内に装着し、着
脱可能にナツト３２により締付固定したもので、内側バ
リ３０の切削要領は、バリ切削ドリル２９により切削す
る場合と同じである。

本発明の摩擦圧接機は上記のように構成されているので
、油圧ボートＢに油圧を供給して、短加工物である管フ
ランジ３をチャック爪４により把持し、モータ５を駆動
させると、管フランジ３はチャック爪４により把持され
て回転されながら、対向してクランプ２により把持され
た長尺の管ｌに圧力下で摩擦接触させられ、互いに圧接
されることになる。但し、管フランジ３を管ｌに押圧す
るには、主軸筺１１全体をベースに対して移動させるよ
うにしてあればよい。

なお、圧接すると圧接部の内外周にはバリが生じるが、
圧接によって生じた外側バリ３５は、油圧ボートＡに油
圧を供給してチャック爪４を解放後、油圧ボートＣに油
圧を供給して揺動角を調節することにより、バリ切削位
置調節手段で切削腕３３の揺動角を調節し、バリ切削刃
３６を圧接部外周に接近させ、バリ切削刃３６と軸芯と
の距離を調節して、主軸１４を回転させることにより切
削除去されることになる。この時、内側バリ３゜もバリ
切削トリル２９又はバリ切削刃４９により、同時に切削
除去されるようにしておけば、きわめて好都合である。

次に、外側バリ３５が除去された後は、油圧ボートＤに
油圧を供給して、バリ切削刃３６を圧接部外周より後退
させて、主軸９回転駆動を停止すればよい。この時、内
側バリ３ｏを切削除去するバリ切削ドリル２９又はバリ
切削刃４９も、同時に軸芯方向に後退させるようにして
おけば、きゎめて好都合である。こうしてハリの切削除
去を終えた後、切削腕３３は十分に後退させられている
ので、圧接された加工物を摩擦圧接機から引き出す際に
、バリ切削刃３６がフランジ部の引き出しの邪魔になる
ことはなく、スムーズに作業を反復して行うことができ
る。

第７図はバリ切削刃位置調節手段の他の実施例を示す要
部破断図で、第８図及び第９図は、それぞれ第７図にお
ける矢視Ａ−Ａ及び矢視Ｂ−Ｂ線に沿って切断した断面
図である。

本実施例においては、切削腕３３を支持する支持軸３４
は、支持ケース３９内に設けられた穴５１内に支承され
ている。５２は支持軸３４の支承部にキー５３を介して
取付けられた、筒状で側部に凸状の突起を有する揺動羽
根で、その外周には揺動羽根５２の突起をはさんで、油
圧室５４ａ、ｂを有する外筒５５が摺接されており、油
圧ボートＣと連通する油路５６を介して油圧室５４ａに
油圧が供給されると、支持軸３４が揺動して切削腕３３
が圧接部に近づく方向に揺動し、外側バリ３５が切削さ
れることになる。

この時、油圧室５４ｂの油圧は油路５７を介して油圧ボ
ートＤよりトレインされることになる。

反対に、油圧ボートＤと連通する油路５７を介して油圧
室５４ｂに油圧が供給されると、支持軸３４が揺動して
切削腕３３が圧接部より遠ざかる方向に揺動し、外側バ
リ３５の切削を終えることになる。

この時、油圧室５４ａの油圧は油路５６を介して油圧ボ
ートＣよりトレインされることになる。

なお、５８は揺動羽根５２の位置を固定する正嫡である
。又、５９は揺動羽根５２や外筒５５の端面に接して油
圧室５４ａ、ｂを閉じるカバーで、支持軸３４に挿通さ
れ、支持ケース３９の端面に固定されている。

次に６０はキー６１を介して支持軸３４に固定され、支
持軸３４と共に揺動する当接板で、その一方の端部には
軸芯方向位置調整ボルト４８の先端がナツト６２により
固定されている。又、当接板６０の他方の端部には支持
軸３４の軸芯方向に延びてカバー５９の外周に位置する
当接面６３が設けられている。６４はカバー５９と一体
に形成された当接面６３に対向するボルト座で、そのボ
ルト座６４には支持軸３４の軸芯に対し直角方向に揺動
角調節ボルト６５が螺着されており、その先端は当接板
６０の当接面６２に当接され、当接位置はロックナツト
６６によりロックされるようになっている。

従って、揺動角調節ボルト６５を操作すれば、支持軸３
４と共に揺動回転する当接板６０の当接面６３が揺動角
調節ボルト６５に当接する位置が変るため、切削腕３３
の揺動角が変化し、バリ切削刃位置、すなわち、バリ切
削刃３６と軸芯との距離を任意に調節することができる
ことになる。

なお、図中６７は、カバー５９を取付けるためのボルト
である。

但し、切削腕３３は、主軸９の軸芯に対し直角方向に支
持せしめても、又は加工物外周の接線方向に支持せしめ
てもよい。又、バリ切削刃位置調節手段は揺動角を調節
する上記各実施例のものに限定されるものではなく、必
要に応じ、任意に設計変更し得るものである。

［発明の効果］以上具体的に説明したように、本発明によれば、長尺の
管等を固定側に、短加工物を回転側に把持して摩擦圧接
を行うことができるため、摩擦圧接機の長さが短かくな
り、安価となるばかりか、工事現場への運搬も容易であ
る。又、外側バリを切削するバリ切削刃は、主軸の軸芯
に対し、バリ切削刃と軸芯との距離を任意に調節し得る
ため、各種配管サイズの外側バリの切削に応じることが
できると共に、短加工物が管フランジ等であっても、圧
接された加工物を摩擦圧接機から引き出す際に、バリ切
削刃がフランジ部の引き出しの邪魔になることはない、
又、構造が簡単で安価にしかもコンパクトに製作するこ
とができると共に、取扱いも容易である０等多くの利点
を有し、作業能率がよく、例えば、数多くの管の両端に
短管や管フランジ等を接合する必要がある、プラント建
設における現地配管作業等に適用して実用上きわめて有
効な摩擦圧接機を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す摩擦圧接機の横断面図
で、第２図はその一部破断正面図、第３図はバリ切削刃
位置調節手段の要部断面図、第４図は切削腕の自由端部
の側面図、第５図は外側バリとバリ切削刃の近接状態を
示す平面図、第６図は他の実施例を示す部分断面図、第
７図はバリ切削刃位置調節手段の他の実施例を示す要部
破断図で、第８図及び第９図は、それぞれ第７図におけ
る矢視Ａ−Ａ及び矢視Ｂ−Ｂ線に沿って切断した断面図
である。ｌ・・・管、２・・・クランプ、３・・・管フランジ、
４・・・チャック爪、５・・・モータ、６・・・クラッ
チ、７・・・カップリング、８・・・歯車、９・・・主
軸、ｌＯ・・・軸受、１１・・・主軸筺、１２・・・歯
車、１３・・・ブレーキ、１４・・・シリンダー軸、１
５・・・ナツト、１６・・・キー、１７・・・筒状ピス
トン、１８・・・ピン、１９・・・Ｌ形すンク、２０・
・・チャック、２１・・・ボルト。２２・・・スライダー溝、２３・・・爪スライダー、２
４・・・ボルト、２５・・・プランジャー、２６・・・
ロッド。２７・・・シリンダーカバー、２８・・・キー、２９・
・・バリ切削ドリル、３０・・・内側バリ、３１・・・
テーバ穴、３２・・・ナツト、３３・・・切削腕、３４
・・・支持軸、３５・・・外側バリ、３６−・・バリ切
削刃、３７・・・ボルト、３８・・・ナツト、３９−・
・支持ケース、４０・・・スリーブ、４１・・・プラン
ジャー、４２・・・ロッド、４３・・・ラック、４４・
・・ピニオン、４５・・・揺動角規制用ストッパー、４
６・・・ストッパー回り止め、４７・・・調整ハンドル
、４８・・・軸芯方向位置調節ボルト、４９・・・バリ
切削刃、５０・・・刃物ホルダー、５１・・・穴、５２
・・・揺動羽根、５３・・・キー、５４ａ、ｂ・・・油
圧室、５５・・・外筒、５６油路、５７・・・油路、５
８・・・正嫡、５９・・・カバー、６０・・・当接板、
６１・・・キー、６２・・・ナツト、６３・・・当接面
、６４・・・ボルト座、６５・・・揺動角調節ボルト、
６６・・・ロックナツト、６７・・・ボルト。第２図第３図第４図　　　　第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対向して把持された一対の管状又は棒状又はその
組合せの加工物を、互いに相対回転させながら圧力下で
摩擦接触させて圧接する摩擦圧接機において、回転側の
短加工物を把持するチャックを保持して回転駆動される
主軸の前頭部に、圧接部に生じた外側バリを切削するバ
リ切削刃を有する切削腕を、主軸の軸芯に対し直角方向
又は加工物外周の接線方向に支持せしめ、バリ切削刃と
軸芯との距離を任意に調節するバリ切削刃位置調節手段
を設けたことを特徴とする摩擦圧接機。
（２）加工物外周の接線方向に向けられた切削腕を揺動
自在に支持する支持軸に取付けたピニオンと、プランジ
ャーにより操作されるラックを係合させて揺動角を調節
することによりバリ切削刃位置調節手段としたことを特
徴とする、第１項記載の摩擦圧接機。
（３）加工物外周の接線方向に向けられた切削腕を揺動
自在に支持する支持軸に揺動羽根を取付け、その揺動羽
根に作用する油圧により揺動される支持軸に取付けた当
接板に、揺動角調節ボルトを当接させて、揺動角を調節
することによりバリ切削刃位置調節手段としたことを特
徴とする、第１項記載の摩擦圧接機。
（４）回転側の短加工物外側突起に対し、切削腕がオー
バーハングしてバリ取りを行うことを特徴とする、第１
項記載の摩擦圧接機。