JPH0446698A

JPH0446698A - 棒端材自動熔接方法

Info

Publication number: JPH0446698A
Application number: JP15314090A
Authority: JP
Inventors: Toshitsugu Tanaka; 田中　年次; Masato Yoshida; 吉田　正登; Takumi Shigeno; 茂野　巧
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1992-02-17
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JP3101765B2

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）この発明はＮＣ旋盤などで定尺の棒材を加工する際、機
構上どうしても３００ｒｒａｎ程度が旋盤加工できずス
クラップとなっていた棒端材を熔接して定尺の接続棒材
に形成するための自動熔接機に関する。

（従来の技術）従来、これら棒端材を熔接するには、特異な部材である
だけに専用の熔接機はなく、普通一般の熔接機で熔接し
ていたもので、そのために熔接時に歪みが生じ易く、さ
らに溶接部分に肉盛りが生じ易く、これらの弊害が熔接
された接続棒材を再度旋盤加工するに際し、大きな振れ
を起し加工製品の精度が出ないため、これら棒端材を製
品に再利用することは難しく、スクラップになることを
余儀なくされていた。

（発明が解決しようとする課題）この発明は旋盤加工の際にできる棒端材を順次溶接し接
続させて棒材として再度旋盤加工に利用するための熔接
時に、突合せ溶接部に起きる歪みを最小限度に抑え、肉
盛りをなくして接続することを可能にし、棒端材の再利
用での旋盤加工製品の精度を高めることを目的とする。

（課題を解決するための手段）この発明は上記目的を達成するため、基台上に互いに同
心軸上で同期して回転駆動すべく左右相対して軸支した
シャフトの各先端に、互いに相対して開口せるチャック
を着脱可能に装着することにより、各棒端材の歪みのな
い突合わせ支持が得られ、この両チャック間の側部から
冷却機能を備えた溶接装置を臨設し、これら回転駆動お
よび溶接冷却の各装置を順次緩急および強弱同調して作
動するよう成ることで、歪みおよび肉盛の極めて少ない
熔接が得られる自動熔接機を提案するものである。

（作用）同軸心上で相対するチャックで各部材を掴持して、歪み
のない突合わせ支持が確保でき、この状態を維持しなが
ら同期駆動する回転で突合わせ部は緩急変化して回転し
、これに同調して溶接装置は強弱変化して作動し、初期
の溶接過程で接合部分に生じた歪みを高低（急回転）の
段階的温度で均一に加熱溶接することにより矯正され、
この状態を冷却装置（急回転）で均一に冷却する。

面取り部を突合せることで肉盛りを防止し、初期の低速
回転での低熱熔接で突合せ部が徐々に溶接温度に馴染み
、続いて高速回転で高熱熔接して確実な爆着が得られ、
この高温溶着部を高速回転で低熱熔接することで、溶着
部が冷却温度差に徐々に馴染むべく溶着部温度が低下し
、最終の高速回転での冷却エアーの噴射により、溶着部
の急激な温度変化を回避しながら冷却する。

（実施例）次に、この発明に係る棒端材自動熔接機の実施例を図面
を用いて説明する。

図面はこの発明を実施せる棒端材自動熔接機に係るもの
で、うち第１〜４図はその一実施例を表わし、１は自動
熔接機で、シャフト３、コレットチャック９、駆動モー
ター１８、溶接装置２０から成り、例えばシャフト３を
基台２上に同軸心上でスピード制御機能を備えたモータ
ー１８を介して同期して回転駆動すべく左右相対して軸
支するについて、長さ方向に沿って溶接々続した長尺の
棒材２１を順次導入させる導孔４を設けたシャフト３を
支持スリーブ６にブツシュ６ｂ　、６ｂを介して回転可
能に挿嵌して後端３ｂに締付ハンドル５を装着し、先端
３ａを支持スリーブ６前部の鍔縁６ａ部に臨ませて支持
スリーブ６をピロー軸受８．８でそれぞれ相対して軸支
する。

コレットチャック９はスリーブ部１１ａと鍔縁部１１ｂ
を有するフランジ台１１に雌螺子環１３と雄螺子環１４
を軸心に沿って進退可能に螺結した締付調節部材１２と
コレット１０のティパ一部１０ａに相対するティパ一部
１５ａを設けた押支環１５をスラストベアリング１８．
１６を介して同軸心上に組合わせ、これにコレット１０
の軸部１０ｂを通して前記フランジ台１１のスリーブ部
１１ａに挿通しナツト１７で一体に緊締結合して成る（
第３．４図参照）。締付調節部材１２の雌螺子環１３に
は締付ハンドル１３ａを、雄螺子環１４には廻り化ハン
ドル１４ａをそれぞれ装着して、締付ハンドル１３ａで
雌螺子環１３を回転させることにより、コレット１０へ
の押支環１５の搾り作用を加減してコレット１０の掴持
部を開閉させる。このコレットチャック９はナツト１５
部を前記シャフト３の先端３ａにピン１７ａで係合し、
フランジ台１１の鍔縁部１１ｂをシャフト３の支持スリ
ーブ６の鍔縁６ａに結合してシャフト３の回転でもコレ
ット１０へのナツト１７の螺合を進退させるべく連結す
ると共に、シャフト３を回転させることにより、フレッ
ト１０からナツト１７を螺解してコレット１０を取外す
ことができ、掴持サイズによりコレット１０を取替える
のに都合がよい。

溶接装置２０は冷却機能を備えたアルゴン溶接トーチか
らなり、左右に相対する前記コレットチャック９．９間
に側部から臨むように基台上に設置し、一方のシャフト
３の支持スリーブ６に装着したプーリー７をスピード制
御機能を備えたモーター１８のプーリー１８ａにベルト
連係し、この支持スリーブ６上の別の同期プーリー７ａ
を従軸１９のプーリー１９ａを介して他方のシャフト３
の支持スリーブ６上の同期プーリー７ａにベルトで連係
して両シャフト３．３を同期して回転駆動させ、これら
回転駆動および熔接冷却の各装置を順次自動的に同調し
て緩急および強弱に変化して作動するよう電気的に接続
する。

次に、第５〜７図は他の実施例を示すもので、この自動
熔接機２２も前記実施例と同様、基台２３に連係装置し
たシャフト部２４、コレットチャック２７、駆動モータ
ー１８、溶接装置２０とから成り、コレットチャック２
７はシリンダー状のホルダー部２９ａと鍔縁部２８ｃと
から成るフランジ台２８の口部内側にティパ一部２１）
ｂを設け、このフランジ台２９のホルダー部り９ａ内に
コレット２８をコイルスプリングＳＯを介して嵌装し、
フランジ台２９のホルダー部２９ａの口部にコレットナ
ツト３１を螺合してコレット２８をコイルスプリング３
０の弾発力を抗してホルｙ−部り９ａ内に押支し、互い
に相対するティパ一部２８ａ、２９ｂでコレット２８の
掴持部を開閉操作する。

シャフト部２４は基台２３上にビロー軸受２６゜２６で
同軸心上左右対向して軸支し、各シャフト部２４．２４
の鍔縁２４ａに前記コレットチャック２７のフランジ台
２９の鍔縁部２９ｃを装着してコレットチャック２７を
左右対向させ、スピード制御機能を備えたモーター１８
のプーリー１８ａを従軸１９のプーリー１９ａを介して
各シャフト部２４の同期プーリー２５．２５に連係させ
、各コレットチャック２７．２７が同期して回転駆動す
べく装置し、これら回転駆動および熔接冷却の各装置を
順次自動的に同調して緩急および強弱に変化して作動す
るよう電気的に接続する。

この発明に係る棒端材自動熔接機による溶接作動工程を
第８図のタイミングチャートにより説明すると、棒端材
の互いの接面に面取り部を設けてチャックに掴持させた
後、 ■　スタート、スイッチＯＮで溶接開始、この時の電流
値は通常の４ＯＡ ■　Ｔ１　　後（設定１秒）、モーターの回転開始（こ
の時の回転数は溶接速度８閣／秒の設定で、シャフト外
径により回転数は異なりスイッチで選択できる） ■　１２間、８ｍｍ／秒４０Ａで熔接する（シャフト−
周の間） ■　Ｔ２後、４０　ｒｐｍ　６０　Ａの設定でＴｓ間（
５秒）熔接 ■　Ｔｇ後、４０ｒｐｍ２ＯＡの設定で１４間（４秒）
熔接 ■　Ｔ４後、４０ｒｐｍＯＡ、エアーＯＮでＴ６（５秒
）冷却 ■〜■でまずシャフト−周溶接する。この状態では始点
と終点で自然冷却の速度差により歪みが発生し、これを
■■にて全周を同一温度になるよう加熱しながら回転さ
せるため、両方の部材の接合部が均等に馴染み、直状の
センターを出すことができ、■にて回転させながら冷却
エアーで均一に冷却させるため、温度差による収縮およ
び肉盛りがなく歪みのない接合が得られる。

（発明の効果）この発明は上記のように、同軸心上で左右に相対して向
合えるチャックのシャフトを同期させて回転駆動すべく
装置し、この両チャック間に冷却機能を備えた熔接装置
を装置して、これら駆動装置および熔接装置を互いに同
調して緩急および強弱に変化して作動すべく電気的に連
係して成るため、両チャックに掴持された棒端材の突合
わせ部は歪み（振れ）を起すことなく同軸心上に支持さ
れ、各種同調データーを設定してスイッチオンで始動し
、初期の溶接過程で接合部分に生じた歪みは高低（急回
転）の段階的温度で均一に加熱溶接することで矯正され
、この状態を冷却装置（急回転）で均一に冷却して急激
な温度変化を回避し、旋盤加工でできる棒端材を、再度
旋盤加工の精度に耐え得る歪み（振れ）のない長尺の接
合棒材に自動的に順次溶接することができる。

従って、これまで接合溶接時に接合棒材に歪み（振れ）
が生じることで、すべてスクラップとして廃棄されてい
た棒材の旋盤加工端材を有効に利用することができて経
済上有益であると共に、歪み（振れ）のない長尺接合棒
材により旋盤加工製品の精度を安価に実現することがで
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施せる棒端材自動熔接機の一部切
欠き正面図、第２図は同上の側面図、第３図は要部を一
部縦断して示す正面図、第４図は同上チャック部の分解
斜視図、第５図は他の実施例を示す棒端材自動熔接機の
正面図、第６図は同上の側面図、第７図は同上チャック
部を一部縦断して示す正面図、第８図はこの発明を実施
せる自動溶接方法を示すタイミングチャートである。１・・・自動熔接機、２・・・基台、３・・・シャフト、９・・・コレットチャック、１０・・・コレット、１１・・フランジ台、１１ａ・・・スリーブ部、１１ｂ・・鍔縁部、１２・・・締付調節部材、１３・−・雌螺子環、１４・・・雄螺子環、１５・・・押子環、１８・・・モーター２０・・・熔接装置、２２・・・自動熔接機、２３・・・基台、２４・・・シャフト部、２７・・・コレットチャック、２８・・・コレット、２９・・・フランジ台、２９ｇ・・・ホルダー部２１１ｃ・・・鍔縁部、ＳＯ・・・コイルスプリング、３１・・・コレットナツト。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基台上に互いに同軸心上で同期して回転駆動すべ
く左右相対して軸支したシャフトの各先端に、互いに対
向して開口せるチャックを着脱可能に装着し、この両チ
ャック間の側部から冷却機能を備えた熔接装置を臨設し
、これら回転駆動および熔接冷却の各装置を順次緩急お
よび強弱同調して作動すべく連係して成る棒端材自動熔
接機。
（２）前記チャックは、コレットチャックから成り、シ
ャフト先端に取付けた鍔縁部とスリーブ部を設けたフラ
ンジ台にコレットを装着し、このフランジ台の鍔縁部と
コレットの先端との間に雌螺子部と雄螺子部とから成る
締付調節部材と押支環を挿嵌して成る請求項１記載の棒
端材自動熔接機。
（３）前記チャックは、コレットチャックから成り、シ
ャフト部先端に取付けた鍔縁部とホルダー部を設けたフ
ランジ台のホルダー部にコレットを嵌入して弾機で支持
し、口部にコレットナットで締付けて成る請求項１記載
の棒端材自動熔接機。
（４）同軸心上で互いに対向して開口せるチャックを同
期して回転駆動すべく軸支し、この両チャック間の側部
から冷却機能を備えた熔接装置を臨設し、これら回転駆
動および熔接冷却の各装置を順次同調して作動すべく電
気的に連係して成る熔接機を用いて、棒端材の各接合部
を面取り加工して突合せて各チャックで掴持し、一回転
までは比較的低速回転且つ低熱で熔接し、その後一定時
高速回転で高熱熔接し、続いて一定時高速回転で最も低
熱で熔接した後、一定時高速回転で冷却エアーを噴射す
べく設定して熔接する棒端材自動熔接方法。