JPH01127211A

JPH01127211A - 摩擦圧接機

Info

Publication number: JPH01127211A
Application number: JP28526987A
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: 1987-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1989-05-19
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPH0714558B2

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］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Ｅ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が、プラント配管溶接作業の合理
化では管フランジを長尺又はすでに−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。ところで、摩擦圧接を行うと、圧接部
の内外側にパリを生じるため、このパリを除去しなけれ
ばならないが、従来行われている圧接材を回転させてパ
リを切削する方法では、圧接管を回転させることができ
ないため困難である。又、圧接機外側にパリ切削装置を
備えなければならない欠点かあった。

［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、短
加工物を回転させて摩擦圧接を行うようにして、摩擦圧
接機の長さを短くすると共に、圧接された加工物を固定
したまま、主軸を回転させながら後退させるたけて、自
動的に内側パリを切削し得るようにし、しかも構造を簡
略化してコンパクト化を可能とし、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、軸芯方向に進退可能な主軸の先端部中央に、
主軸と一体の小径軸を設け、その小径軸の先端部に、刃
物ホルダーを介して取付けられたパリ切削刃を、圧接時
に、圧接部よりも固定側の管内に位置するように保持せ
しめて、摩擦圧接機を構成したことを特徴とするもので
ある。

［作　用コ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
内外側にはパリを生じるが、刃物ホルダーの自由端部の
パリ切削刃は、圧接時には圧接部よりも固定側の管内に
位置しているため、圧接終了後に、圧接された加工物を
固定したまま、主軸を回転させながら後退させると、内
側パリは主軸と共に後退する、管サイズに応じてセット
されたパリ切削刃により、自動的に切削除去されること
になる。

なお、内側パリが除去された後は、主軸と共にバリ切削
刃を圧接部内周より軸芯方向に大きく後退させ、圧接さ
れた加工物を摩擦圧接機から引出せばよい。

［実施例１以下、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
揺動角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図は外側パリとパリ切削刃の近接状
態を示す平面図、第６図は刃物ホルダーの自由端部の断
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。

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６、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を介して主軸筐１１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１
２がキー固定され、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は小径軸で、軸芯方向に進退可能な主軸９の先端部
中央に、主軸９と一体に成形されている。１５は小径軸
１４と同心状に配置され、主軸９に固定された筒状当接
部材で、その当接端１６はチャック爪４に把持された、
管フランジ３の端面に当接されている。１７は筒状当接
部材１５の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、ビン１８により支承されたＬ形すツク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に沿って摺動自在な爪スライダー２３にボルト２４
にて固定され、爪スライダー２３はＬ形すツク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形すツク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は刃物ホルダーで、その下端のネジ部２６は
、小径軸１４の先端部中央に設けられたネジ穴２７に螺
着され、ナツト２８により締付固定されている。２９は
管１と管フランジ３の圧接部に生じた内側バリ３０を切
削する管サイズに応じて交換可能なバリ切削刃で、止ネ
ジ３１にて刃物ホルダー２５の自由端部に着脱自在に締
付固定されている。但し、パリ切削刃２９は、圧接時に
は図示のように、圧接部よりも突出距離３２だけ固定側
の管内に位置するように保持され、突出距ｌ！１１３２
は、刃物ホルダー２５の長さによって任意に選定し得る
よいになっている。

次に、３３はキーを介して支持軸３４により揺動自在に
支持された切削腕で、その自由端には圧接部に生じた外
側バリ３５を切削するパリ切削刃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の先端部からの離脱防止のナツトで、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か回転される
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パリ切削刃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。

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か設けられており、そのラック４３は支持軸３４に
設けられたビニオン４４と係合し、プランジャー４１が
移動すると、とニオン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、４８は支持軸３４に
支持された切削腕３３の、軸芯方向を調康するための軸
芯方向位置調整ボルトである。

次に、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、パリ切削刃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４１の背圧は、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、パリ切削刃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４１の背圧は、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３いては、圧接部に生じた内側バリ３
０を切削する、パリ切削刃２９を自由端部に有する刃物
ホルダー２５の下端のネジ部２６を小径軸１４の先端部
中央に設けられたネジ穴２７に螺着してナツト２８によ
り締付固定するようにしているが、内側バリ３０を切削
するパリ切削刃２９を自由端部に有する刃物ホルダー２
５を短い筒状にし、これを小径軸１４の先端部外周に装
着して、小径軸１４の先端に設けられたネジ部に螺着し
たナツトにより締付固定して、刃物ホルダー２５を小径
軸１４に着脱自在に取付けるようにしてもよい。

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１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が
、主軸９を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パリが生じるが、
圧接によって生じた外側パリ３５を除去するには、油圧
ボートＡに油圧を供給してチャック爪４を開放後、油圧
ボートＣに油圧を供給して揺動角調節手段により切削腕
３３の揺動角を調節し、パリ切削刃３６を圧接部外周に
接近させて、主軸９を回転させながら切削除去すればよ
い。

次に、外側バリ３５が除去された後は、油圧ボー）Ｄに
油圧を供給して、揺動角調節手段により切削腕３３の揺
動角を調節し、パリ切削刃３６を圧接部外周より後退さ
せればよい。この時、内側パリ３０を切削除去するパリ
切削刃２９は、圧接部よりも固定側の管内に位置してい
るので、主軸９を回転させたままの状態で主軸値１１を
軸芯方向に後退させると、内側バリ３０を自動的に切削
除去することがてき、きわめて好都合である。こうして
内側バリ３０の切削除去を終えた後、主軸９と共にパリ
切削刃２９を圧接部内周より軸芯方向に大きく後退させ
れば、主軸値１１の後端がリミットスイッチに当接して
後退が停止し、主軸９の回転も停止される。この時、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出す際に、パリ切削刃３６や２
９がフランジ部の引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。但し、パリ切
削刃２９は、管サイズに応じて適宜交換されることは言
うまでもない。

なお、本実施例においては、切削腕３３を揺動自在に支
持する支持軸３４に取付けたビニオン４４と、プランジ
ャー４１により操作されるラック４３を係合させて、揺
動角調節手段としたが、他の手段により揺動角調節手段
を構成してもよい。

又、各油圧ボートＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄへの圧油の給排は、チ
ャック爪４開閉用の油圧分配弁に１系列加えて、共同分
配弁を使用してもよい。

［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、内側パリを切削するパリ切削刃は、圧接時に圧接
部よりも固定側の管内に位置するように保持されている
ため、圧接された加工物を固定したまま、主軸を回転さ
せながら後退させるたけて、自動的に内側パリを切削す
ることができる。又、パリ切削刃は管サイズに応じて交
換可能であり、各種配管サイズの内側パリの切削に応じ
ることができる。又、短加工物の内径を長尺の管の内径
よりも小さくして圧接し、パリ切削刃を管の内径に合せ
てセットした状態で後退させると、圧接部の内面は、パ
リ切削刃により、短加工物と長尺管の圧接部に段差を生
じることなく面一に内面が切削されるため、圧接部で管
内の流れ抵抗が増加することはない。又、主軸と小径軸
が一体であるため構造が簡単で、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
。等数多くの利点を有し、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を接合する必要かあ
る、プラント建設における現地配管作業に適用して、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図は揺動角調節
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図は外側バリとパリ切削刃の近接状態を示す平面
図、第６図は刃物ホルダーの自由端部の断面図である。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、１０・・・軸受、１１−・・主軸値、１２・・・歯
車、１３・・・ブレーキ、１４・・・小径軸、１５−・
・筒状当接部材、１６・・・当接端、１７・・・筒状ピ
ストン、１８・・・ピン、１９・・・Ｌ多リンク、２０
・・・チャック、２１・・・ボルト、２２・・・スライ
ダー溝、２３・・・爪スライダー、２４・・・ボルト、
２５・・・刃物ホルダー、２６・・・ネジ部、２７・・
・ネジ穴、２８・・・ナツト、２９・・・バリ切削刃。３０・・・内側バリ、３１・・・止ネジ、３２・・・突
出距離、３３・・・切削腕、３４・・・支持軸、３５・
・・外側パリ、３６・・・パリ切削刃、３フ・・・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、４６・・・ストッパー回
り止め、４７・・・調整ハンドル、４８・・・軸芯方向
位置調整ボルト。第２図第３図第４図　　　　第５図

Claims

【特許請求の範囲】

対向して把持された一対の管状の加工物を、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、軸芯方向に進退可能な主軸の
先端部中央に、主軸と一体の小径軸を設け、その小径軸
の先端部に、刃物ホルダーを介して取付けられたバリ切
削刃を、圧接時に、圧接部よりも固定側の管内に位置す
るように保持せしめたことを特徴とする摩擦圧接機。