JPH05104261A

JPH05104261A - 接合方法及び装置

Info

Publication number: JPH05104261A
Application number: JP27121091A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Sato; 登志美佐藤; Shinobu Watanabe; 忍渡辺; Tomoya Tsunoda; 智也角田; Hiroyuki Ito; 博之伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1993-04-27
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JP2598632B2

Abstract

(57)【要約】【構成】一対の被加工物１９ａ，１９ｂの接合面位置
に合わせ、接合ヘッド搭載テ−ブル１４を移動位置決め
後、クランプ装置４２ａ，４２ｂによりクランプし、接
合部分を加熱コイル４により加熱する。表面加熱温度、
クランプ装置４２ａ，４２ｂの変位量、シリンダ５の加
圧力をそれぞれ検出し、設定値により加圧力を任意の速
度で付加することにより圧接完了する。次に接合部分の
バリを、バリ除去型３２，３３により二方向から剪断に
よりカットした後、表面の鋭いバリ、段差等を平坦化す
る。【効果】安定した接合強度を確保でき、またライン上
で被加工物の位置を決め、加熱、接合、バリ除去、平坦
化の一連の工程が自動的に行える。更に粉塵等の問題が
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物の接合、接合
部分のバリ除去、バリ除去部分の平坦化の、一連した接
合工程を連続的に行える接合方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の接合方法は特開昭５８−３２５８
９号公報に記載のように、加熱コイルで加熱する場合、
接触式の温度測定器を取付けて実施するのは特にライン
上では困難であるため、加熱温度の検出は被加工物の基
準点間寸法を測定し、それに基づいて接合する方法であ
った。また、特開昭５７−１５９１号公報は、冷間接合
に関するものであり、被加工物を自動的に突き出し部分
の確保を図ることにより接合する方法であった。また、
バリ除去方法及び、バリ除去部の平坦化に関しては言及
されていない。また、特開昭６０−２１０３８１号公報
では、接合部が高温状態にある時、靭性の高い方の金属
棒から靭性の低い金属棒に向けて衝撃力を加えて、接合
部分の引っ張り強度向上を図ることを目的とした方法で
あり、また、型を固定として被加工物を一方向から移動
させてバリ除去する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−１５９１
号公報に記載のように、型をアンクランプ後、被加工物
の突き出し長さを確保し、接合、押し込み量が不足の場
合は、再度繰り返す方法がとられている。この場合、接
合後にバリを完全に除去することは、被加工物の押し込
み力に対抗する反力をクランプ力で行っているため、バ
リを除去するためには大きな力が必要であり、完全なバ
リ除去も困難であった。更に、型の寿命も短くライン化
作業には問題があった。また、特開昭６０−２１０３８
１号公報のように、一方からのバリ除去では、バリ除去
する際の反力を被加工物に与える必要があり、また、バ
リ除去時の応力状態も異なるため問題があった。更に、
剪断によりバリ除去を行う限り、鋭いバリが残る現状で
は、機械加工もしくは、研削により行っており、粉塵等
の制限が厳しい場所では問題があった。

【０００４】すなわち、従来技術では、特に、ライン上
での接合に関する装置及び方法、また、接合技術とその
接合部分のバリ除去方法及び装置に関するものはない。
ライン上で、しかも無限に長い被加工物を送り、停止さ
せた後、被加工物の端面と加熱コイルとの位置決めを確
実にしないと、突合せ部分の加熱温度上昇が異なり、接
合不能となる。また、加熱の再現性も低下し、接合性の
良否に大きく影響する。また、ライン上で接合する際、
被加工物に高精度な接触式の温度測定器を取り付け、終
了後に取り除くといった工程では問題であった。仮に、
非接触式の温度測定器により温度管理を考えた場合に
は、信頼性に欠け再現性に問題があった。

【０００５】本発明の目的は無限に長い被加工物と他被
加工物とを接合、バリ除去、バリ除去部分の平坦化をラ
イン上で自動的にかつ短時間に行え、更にカットしたバ
リを複数に分割し被加工物より切り離せることのできる
バリ除去方法及び装置を提供することである。

【０００６】本発明の他の目的はライン上で被加工物を
突合せ、接合面の位置を検出、被加工物と加熱コイルと
の相対位置決め、加熱、加圧力付加による接合、接合完
了後のバリ除去を自動的に行えることを可能とし、接合
条件の検出により、信頼性の高い接合方法及び装置を提
供することである。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、ライン上で被
加工物を突合せ、接合面の位置検出、被加工物との相対
位置決め、加熱、加圧力による接合完了後のバリ除去を
行う過程において、被加工物をクランプ、拘束の目的で
使用している型の寿命を向上できる接合方法及び装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ライン上で一対の被加工物の端面同士を軸
を共通にして突き合わせる工程と、前記突き合せ部分を
加熱手段により加熱して一体に接合する工程と、前記接
合部分の周囲にできたバリを複数に分割して除去する工
程と、を含む接合方法である。

【０００９】また本発明は、ライン上で一対の被加工物
の端面同士を軸を共通にして突き合わせる工程と、前記
突き合せ部分を加熱手段により加熱して一体に接合する
工程と、前記接合部分の周囲にできたバリを複数に分割
して除去する工程と、前記バリを除去された接合部分に
ローラを押し付けて平坦化する工程と、を含む接合方法
である。ここで、前記突き合せ部分と加熱手段との相対
位置を検出して、前記一対の被加工物が互いに同様に温
度上昇するように制御する工程を含むものがよい。

【００１０】また本発明は、ライン上で一対の被加工物
の端面同士を軸を共通にして突き合わせる手段と、前記
突き合せ部分を加熱して一体に接合する加熱手段と、前
記接合部分の周囲にできたバリを複数に分割して除去す
るバリ分割除去手段と、を備えた接合装置である。

【００１１】また本発明は、ライン上で一対の被加工物
の端面同士を軸を共通にして突き合わせる手段と、前記
突き合せ部分を加熱して一体に接合する加熱手段と、前
記接合部分の周囲にできたバリを複数に分割して除去す
るバリ分割除去手段と、前記バリを除去された接合部分
にローラを押し付けて平坦化する表面仕上げ手段と、を
備えた接合装置である。

【００１２】前記接合装置において、被加工物の幅方向
の位置決め機構を有し被加工物の外周を拘束し軸方向に
移動可能な金型と、被加工物をクランプする型を備え、
軸方向に移動可能で位置制御可能な同一直線上に配列さ
れ両クランプ装置の中間位置に軸方向とその直角方向に
移動可能な加熱コイルと、上下に移動可能で被加工物の
突合せ位置を検出できる測定器と、前記クランプ装置の
位置移動量を検出できる変位測定器と、被加工物の加熱
温度を非接触式で検出できる温度測定器と、軸方向の押
し付け力を検出可能な荷重検出器を具備し、軸方向に移
動可能な接合ヘッドと、被加工物の位置決めとクランプ
機能を有した被加工物拘束装置を具備し、軸方向と直角
方向に移動可能な接合ヘッド搭載テ−ブルと、接合部分
のバリを除去しかつ被加工物の表面を平坦にするバリ除
去装置を有するものがよい。

【００１３】ここで、被加工物は一定の力で突き合さ
れ、その加熱中常に一定の力で加圧するよう制御され、
設定温度までの間クランプ装置の位置移動量を検出する
位置検出器により被加工物の変形量を算出し、変形量が
同一になるように、加熱コイルを軸方向に微調整移動さ
せ、クランプ装置の移動量から変形加速度を求め、その
値が設定値に達した時に接合力を加えて接合するものが
よい。また、被加工物の温度とクランプ装置の軸方向の
押し付け力とクランプ装置の移動量から、押し付け速度
を求める機能を有するものがよい。また、接合された被
加工物を外周拘束する下型と、開閉移動可能な上型とを
組み合わせ、対向させた一対のバリカット型と、バリカ
ット型の外側に配置したガイド用タイロッドを摺動させ
て軸方向移動可能なバリカットヘッドと、前記バリカッ
トヘッドを自在ロ−ラに搭載し四方からバネ等により求
心構造にした支持フレ−ムと、前記支持フレ−ムとバリ
カット型との相対位置をずらすシリンダと、前記対向さ
せた一対のバリカット型の中間位置に配置し被加工物の
バリカット部分を四方からロ−ラ又はプレス型により変
形可能なプレス装置と、前記支持フレ−ム上に被加工物
をクランプ可能なクランプ装置と、を有するものがよ
い。また、対向させた一対のバリカット型の先端形状
は、対向した上下面の型と９０度回転した左右面の型の
寸法を替えて形成されたものがよい。

【００１４】

【作用】以上のように、被加工物の幅方向の位置決め機
能を設けることにより、ライン上で被加工物をくりだし
た後、クランプ型内にセットすることが可能となる、ま
た、被加工物拘束装置によりクランプしクランプ型をア
ンクランプした状態で被加工物の端面を検出する測定器
を任意の位置に移動、検出後、被加工物の端面の位置に
合わせて接合ヘッドを軸方向に移動することにより、接
合ヘッドに具備された加熱コイルとの位置を自動的に決
定することが可能となる。また、被加工物の加熱状態を
監視する非接触式の温度測定器と、被加工物の軸方向押
し付け力を検出する荷重検出器と被加工物の位置移動量
を検出する変位測定器により、加熱中の状態をリアルタ
イムで測定することにより、被加工物の任意位置の温
度、軸方向変位量、加熱幅、をリアルタイムで演算可能
となり、接合する際の軸方向の押し付け力を最適なタイ
ミングで制御することが可能となる。また、各検出デ−
タより加熱コイルの電流電圧出力の制御も可能となる。
また、上下移動可能で被加工物をクランプする型内をガ
イドとして、接合近傍の外周を拘束可能な金型をクラン
プ型と分離構造にすることにより、接合後、直ちに互い
に対向して配置された金型のみを軸方向に移動させ、対
向する金型を接近もしくはラップさせることにより、接
合部分が軟化している状態でバリ除去が可能となる。

【００１５】また、接合ヘッドによりバリ除去が不可能
な場合、もしくは、除去後、接合ヘッド搭載テ−ブルを
軸方向と直角方向に移動させた後、被加工物下方待機位
置より上昇し、互いに対向させて配置したバリカット型
内に受け入れ後、上型を閉じ、一対の型先端部分を段違
い形状にしたバリカット型をバリ部分を両側から押し込
むように接近させ、互いにラップさせた後、一対のバリ
カット型を被加工物に対して相対的に移動させることに
より、被加工物よりバリをカットし排除することが可能
となる。また、一対のバリカット型内に被加工物を受け
入れる際、バリカットヘッドを自在ロ−ラで受け入れる
構造にすることにより、容易に受け入れ可能となる。ま
た、互いに対向したバリカット型の間に配置したロ−ラ
もしくはプレス型により、バリカット後の鋭角な小バリ
を全周に渡って塑性変形させることにより表面の平坦化
が可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例によるＣｕとＡｌの
接合装置を図１乃至図１３により説明する。図１、図２
において、本実施例の接合装置は、被加工物１９ａ，１
９ｂの幅方向の位置決め機能４４ａ，４４ｂを有し、被
加工物１９ａ，１９ｂの任意の外周を拘束し、軸方向に
移動可能な分割金型３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと被加工物
１９ａ，１９ｂを上部に設けた油圧シリンダ２ａ，２ｂ
によりクランプ可能なクランプ型１ａ，１ｂを備え、軸
方向にリニアガイド９ａ，９ｂ上を移動可能で位置制御
可能なクランプ装置４２ａ，４２ｂを同一軸上に対向さ
せて配列し、両クランプ装置４２ａ，４２ｂの中間位置
に、軸方向と直角方向にリニアガイドを有したフレ−ム
８上に固定された加熱コイル４と、クランプ装置４２ｂ
側面に取付けた上下移動可能で被加工物１９ａ，１９ｂ
の突合せ位置を検出できる測定器１７と、クランプ装置
４２ａ，４２ｂの軸方向押し付け力を検出可能な荷重検
出器２２ａ，２２ｂと、加熱コイル４に固定され被加工
物１９ａ，１９ｂの加熱温度を非接触式で検出できる温
度測定器４３ａ，４３ｂと、クランプ装置４２ａ，４２
ｂの位置移動量を検出できる変位測定器２１ａ，２１ｂ
と同一軸上に対向するように配置されたクランプ装置４
２ａ，４２ｂの両側に設けた反力板２０ａ，２０ｂに固
定された油圧サ−ボシリンダ５ａ，５ｂを具備し、軸方
向にリニアガイド１０ａ，１０ｂ上をＮＣ制御可能なモ
−トル１１により回転するスクリュ−軸１２により移動
可能な接合ヘッド１３と、被加工物１９ａ，１９ｂの軸
方向の固定及び幅方向の位置決めをクランプ型１６で油
圧シリンダ１５により行い、クランプ装置４２ｂの手前
側に配置した被加工物拘束装置を具備し、前記接合ヘッ
ド搭載テ−ブル１４は、リニアガイド１７によりベ−ス
１８上を軸方向と直角方向に移動可能なものとする。

【００１７】次に接合動作について説明する。無限に長
い被加工物１９ａ，１９ｂをライン上の任意の位置で停
止させる。接合ヘッド搭載テ−ブル１４を移動させ被加
工物１９ａ，１９ｂをクランプ装置４２ａ，４２ｂの中
に受け入れた後、幅方向の位置決め機能４４ａ，４４ｂ
を駆動させて幅方向の位置決めを行いクランプ型１ａ，
１ｂにより被加工物１９ａ，１９ｂを上下方向よりクラ
ンプする。その後、測定器１７により被加工物１９ａ，
１９ｂの端面の位置を検出し、型３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ先端からの突き出し長さに対しズレがある場合、クラ
ンプ型１６により被加工物１９ｂをクランプ、クランプ
型１ｂをアンクランプにして接合ヘッド１３を移動させ
て位置を決定した後、クランプ型１ｂでクランプし、次
に被加工物１９ａを被加工物１９ｂの端面を基準に一定
の押し付け力で接触させて位置を決定する。

【００１８】図８に示すように被加工物１９ａ，１９ｂ
を突き合わせた状態でコの字型をした加熱コイル４を移
動させ、被加工物１９ａ，１９ｂをはさみ込んだ後、電
流電圧出力をＯＮし加熱する。接合方法として、図７に
示すように加熱コイル４に具備した非接触式温度測定器
４３ａ，４３ｂにより、被加工物１９ａ，１９ｂの表面
温度をリアルタイムで測定し、設定温度までの加熱状態
を監視する。両者の温度に差がある場合、加熱コイル４
の電流電圧出力をＯＮ，ＯＦＦ繰り返すことにより設定
温度までの到達時間を同一にする。同時にクランプ装置
４２ａ，４２ｂの位置移動量を検出する位置検出器２１
ａ，２１ｂにより、変形速度Ｖ₁，Ｖ₂を算出し、加熱コ
イル４を軸方向に微調整移動させることにより変形速度
を設定値にあわせる。被加工物１９ａ，１９ｂの変形量
Ｌ₁，Ｌ₂、表面温度Ｔ₁，Ｔ₂を設定値と比較した後、最
大設定変形量まで軸力２を確保するように荷重付加速度
を制御する。

【００１９】上記方法で接合完了後、直ちに分割金型３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを軸方向に移動させることによ
り、被加工物１９ａ，１９ｂがまだ冷えない状態で接合
により発生したバリを剪断によりカットする。図３〜図
６にその工程を示す。

【００２０】また、前記接合ヘッド搭載テ−ブル１４の
下部に待機可能でかつ油圧シリンダ４１によりリニアガ
イド２７をガイドに上下移動できるバリ除去装置を配置
している。クランプ装置４２ａ，４２ｂの内部構造とし
て、クランプ可能なクランプ型１ａ，１ｂの内部に溝を
有し、その溝をガイドとして摺動可能な分割金型３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄはクランプ型１ａ，１ｂの端面に設置
した油圧シリンダ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより軸方向
に移動可能であり、かつ被加工物１９ａ，１９ｂの外周
を拘束できる構造となっている。また、対向させて配置
した分割金型３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの先端形状は、図
１２及び図１３に示すようにバリ除去を行うため接近さ
せた際、互いに向かいあう上下と左右の寸法を替え、段
違いにすることにより被加工物１９ａ，１９ｂから完全
にバリを複数の４分割に剪断できるものとした。

【００２１】図１０、図１１において、バリ除去装置
は、無限長さの被加工物１９ａ，１９ｂを接合下後の接
合部分のバリを除去するものである。被加工物１９ａ，
１９ｂを図１４に示すように外周拘束できるＬ字型形状
をした下型３２ａ，３２ｂと、軸方向と直角方向に油圧
シリンダ３４ａ，３４ｂにより開閉可能な上型３３ａ，
３３ｂと、ガイドフレ−ム３１ａ，３１ｂに取付、対向
させた一対のバリカット型を、バリカット型の外側に配
置したガイド用タイロッド２３ａ，２３ｂの外周をガイ
ドとして軸方向に摺動可能なバリカットヘッド２１，２
２に固定し、バリカットヘッド２１，２２の間に配置し
た油圧シリンダ２０により軸方向リニアガイド２９をガ
イドに移動可能な構造であり、また、油圧シリンダ２０
を含め全体的にタイロッド２３ａ，２３ｂをガイドとし
て摺動可能である。バリカットヘッド２１，２２を搭載
しているベ−ス２３を自在ロ−ラ２４上に搭載し、支持
ブロック２６の四方向からバネ２５により求心構造とし
た。また、被加工物１９ａの任意の位置をクランプ装置
３５ａ，３５ｂによりクランプ後、前記支持ブロック
と、バリカット型との相対位置に配置し、図１５に示す
ように被加工物１９ａ，１９ｂのバリカット部分を前記
タイロッド２３ａ，ｂ，ｃ，ｄの軸方向に摺動可能な構
造とし、被加工物１９ａ，１９ｂの側面を油圧シリンダ
４０により反力型４２を押し付け位置決めし、反対側の
側面から上下方向にバネ４３を介して支持された上下ロ
−ラ３８と、反力型４２を有したコの字型フレ−ム３６
を油圧シリンダ３７で移動できるような構造である。

【００２２】次に接合後のバリ除去方法について説明す
る。前記接合方法において、バリ除去不可能な場合につ
いて行うものであり、更にバリ除去後の被加工物１９
ａ，１９ｂの表面の平坦化を連続的に行うものである。
図９に示すように、被加工物１９ａ，１９ｂを接合後、
図１４に示したＬ字型形状をした下型３２ａ，３２ｂの
中に受け入れ、その後上型３３ａ，３３ｂを油圧シリン
ダにより閉じて被加工物１９ａ，１９ｂの外周を任意の
ギャップをもって拘束し、バリカット型の外側に配置し
たガイド用タイロッド２３ａ，２３ｂの外周をガイドと
して軸方向接合面に向けて油圧シリンダ３４ａ，３４ｂ
により摺動させ、バリを両側から剪断によりカットす
る。最終的に対向させた金型の先端が接触する前に停止
させる。バリカット型の上型３３ａ，３３ｂ、下型３２
ａ，３２ｂの先端形状として、図１２及び図１３に示し
た如く段違い寸法になっているため、バリは輪形状を複
数の４分割にされ、被加工物１９ａ，１９ｂに付いた形
状となる。図９（ｂ）の状態から被加工物１９ａ，１９
ｂをバリカット型の後方に配置したクランプ装置３５
ａ，３５ｂによりクランプし、油圧シリンダ２８により
バリカット型全体を右から左側へ移動させることによ
り、バリは被加工物１９ａ，１９ｂから完全に剪断され
カットされる。

【００２３】バリが完全に除去された後、図９（ｃ）の
如く、バリカット型と被加工物１９ａ，１９ｂの間に微
小なギャップを有するため、段付き形状となる。図１５
に示す如く被加工物１９ａ，１９ｂの側面は外側フレ−
ム３９内をガイドとして移動可能な型４２によりプレス
成形を行う。また上下面はバネ４３を介して取付けられ
たロ−ラ３８により、一定の力で圧延することにより表
面の平坦化を行い完了する。

【００２４】本実施例では、ＣｕとＡｌの接合を例とし
て記載したが、ＡｌとＡｌ，ＣｕとＣｕ，Ｆｅ系材の接
合にも適用できる。また、被加工物の断面形状において
も、丸形、角形、パイプ等に適用できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、被加工物を固定した状
態でバリ除去、平坦化の一連した工程を自動的に行える
効果がある。被加工物の端面の位置を検出し、その位置
に合わせて加熱コイルを被加工物の移動経路方向に移動
可能としたため、被加工物の端面位置にズレが発生して
も常に加熱コイルを同様な位置に移動可能であり安定し
た接合が容易にできる。また被加工物の材質が変わった
場合、あるいは、被加工物の先端形状が変化した場合に
おいても、常に加熱温度を設定温度に保持し、接合面に
負荷される面圧と変形速度を制御することにより接合強
度を安定的に確保できる。更に、接合後直ちに、バリを
剪断によりカット可能となり、比較的小さな荷重で剪断
可能となり、互いに対向するバリカット型の先端形状を
段違いにしてラップさせることによりバリカット型を最
大に接近させた状態で全周に渡って四分割され、容易に
被加工物からバリを除去可能となる。また、クランプ型
の中間に配置したプレス型と圧延ロ−ラで被加工物の表
面を塑性変形により平坦化することにより、従来技術で
行っていた研磨作業、機械作業で問題となっていた粉塵
に対する心配がなくなり、環境の改善が図られるととも
に、本発明により、被加工物を固定した状態でバリ除
去、平坦化の一連した工程を自動的に行える効果があ
る。更に、被加工物クランプ用型とバリ除去用型を分離
することによりバリ除去用型の寿命が向上する。

【００２６】また、接合後に接合ヘッドが被加工物の移
動経路方向と直角方向に逃げ、待機位置の下からバリ除
去装置が上昇し、接合によって発生したバリを除去、平
坦化することにより接合、バリ除去、平坦化の一連した
工程を自動的に行える。そのバリ除去方法においては、
バリをはさんで両側からクランプ型によりカットする構
造であり、更にクランプ全体を、タイロッドをガイドと
して軸方向に摺動可能としているため、バリの位置にあ
わせ自動的にならう機構となっているため、剪断力とし
て接合面に対し圧縮の力が付加され接合強度が強化され
る効果がある。更に、バリ除去の際、上記機構になって
いるため、無理な力が装置にかからず、コンパクトな装
置ができる。また、バリカット型を接近させた後、クラ
ンプ型先端形状の寸法を段違いにしクランプ型と被加工
物との相対位置をずらすことにより、完全にバリを除去
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバリ除去装置を含んだ接合装置の
正面図である。

【図２】同接合装置のヘッド部正面図である。

【図３】同接合装置のクランプ部正面の断面図である。

【図４】同接合装置のクランプ部正面の断面図である。

【図５】同接合装置のクランプ部正面の断面図である。

【図６】同接合装置のクランプ部正面の断面図である。

【図７】同接合方法のフロ−チャ−トである。

【図８】同接合装置の加熱コイル部の斜視図である。

【図９】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る接合からバリ除
去、表面平坦化一連の加工工程を示す図である。

【図１０】バリ除去装置正面の断面図である。

【図１１】バリ除去装置の平面図である。

【図１２】バリカット型の斜視図である。

【図１３】バリカット型の斜視図である。

【図１４】バリカット拘束部側面の断面図である。

【図１５】被加工物表面平坦化部側面の断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂクランプ型２ａ，２ｂ油圧シリンダ３ａ〜３ｄ分割金型４加熱コイル５ａ，５ｂ油圧サ−ボシリンダ６ａ〜６ｄ油圧シリンダ８フレ−ム９ａ，９ｂリニアガイド１０ａ，１０ｂリニアガイド１１モ−トル１２スクリュ−軸１３接合ヘッド１４接合ヘッド搭載テ−ブル１５油圧シリンダ１６クランプ型１７リニアガイド１８ベ−ス１９ａ，１９ｂ被加工物２０ａ，２０ｂ反力板２１ａ，２１ｂ変位測定器２２ａ，２２ｂ荷重検出器２３ａ，２３ｂガイド用タイロッド２４自在ロ−ラ２５バネ２６支持ブロック２７リニアガイド２８油圧シリンダ２９リニアガイド３０ａ，３０ｂ取付ベ−ス３１ａ，３１ｂガイドフレ−ム３２ａ，３２ｂ下型３３ａ，３３ｂ上型３４ａ，３４ｂ油圧シリンダ３５ａ，３５ｂクランプ装置３６コの字型フレ−ム３７油圧シリンダ３８上下ロ−ラ３９外観フレ−ム４０油圧シリンダ４１バリ除去装置上下油圧シリンダ４２ａ，４２ｂクランプ装置４３ａ，４３ｂ温度測定器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤博之茨城県日立市幸町３丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ライン上で一対の被加工物の端面同士を
軸を共通にして突き合わせる工程と、前記突き合せ部分
を加熱手段により加熱して一体に接合する工程と、前記
接合部分の周囲にできたバリを複数に分割して除去する
工程と、を含む接合方法。
【請求項２】ライン上で一対の被加工物の端面同士を
軸を共通にして突き合わせる工程と、前記突き合せ部分
を加熱手段により加熱して一体に接合する工程と、前記
接合部分の周囲にできたバリを複数に分割して除去する
工程と、前記バリを除去された接合部分にローラを押し
付けて平坦化する工程と、を含む接合方法。
【請求項３】請求項１又は２において、前記突き合せ
部分と加熱手段との相対位置を検出して前記一対の被加
工物が互いに同様に温度上昇するように制御する工程を
含む接合方法。
【請求項４】ライン上で一対の被加工物の端面同士を
軸を共通にして突き合わせる手段と、前記突き合せ部分
を加熱して一体に接合する加熱手段と、前記接合部分の
周囲にできたバリを複数に分割して除去するバリ分割除
去手段と、を備えた接合装置。
【請求項５】ライン上で一対の被加工物の端面同士を
軸を共通にして突き合わせる手段と、前記突き合せ部分
を加熱して一体に接合する加熱手段と、前記接合部分の
周囲にできたバリを複数に分割して除去するバリ分割除
去手段と、前記バリを除去された接合部分にローラを押
し付けて平坦化する表面仕上げ手段と、を備えた接合装
置。
【請求項６】請求項４又は５において、被加工物の幅
方向の位置決め機構を有し被加工物の外周を拘束し軸方
向に移動可能な金型と、被加工物をクランプする型を備
え、軸方向に移動可能で位置制御可能な同一直線上に配
列され両クランプ装置の中間位置に軸方向とその直角方
向に移動可能な加熱コイルと、上下に移動可能で被加工
物の突合せ位置を検出できる測定器と、前記クランプ装
置の位置移動量を検出できる変位測定器と、被加工物の
加熱温度を非接触式で検出できる温度測定器と、軸方向
の押し付け力を検出可能な荷重検出器を具備し、軸方向
に移動可能な接合ヘッドと、被加工物の位置決めとクラ
ンプ機能を有した被加工物拘束装置を具備し、軸方向と
直角方向に移動可能な接合ヘッド搭載テ−ブルと、接合
部分のバリを除去しかつ被加工物の表面を平坦にするバ
リ除去装置を有することを特徴とする接合装置。
【請求項７】請求項４〜６のいずれかにおいて、被加
工物は一定の力で突き合され、その加熱中常に一定の力
で加圧するよう制御され、設定温度までの間クランプ装
置の位置移動量を検出する位置検出器により被加工物の
変形量を算出し、変形量が同一になるように、加熱コイ
ルを軸方向に微調整移動させ、クランプ装置の移動量か
ら変形加速度を求め、その値が設定値に達した時に接合
力を加えて接合することを特徴とする接合装置。
【請求項８】請求項４〜７のいずれかにおいて、被加
工物の温度とクランプ装置の軸方向の押し付け力とクラ
ンプ装置の移動量から、押し付け速度を求める機能を有
することを特徴とする接合装置。
【請求項９】請求項４〜８のいずれかにおいて、接合
された被加工物を外周拘束する下型と、開閉移動可能な
上型とを組み合わせ、対向させた一対のバリカット型
と、バリカット型の外側に配置したガイド用タイロッド
を摺動させて軸方向移動可能なバリカットヘッドと、前
記バリカットヘッドを自在ロ−ラに搭載し四方からバネ
等により求心構造にした支持フレ−ムと、前記支持フレ
−ムとバリカット型との相対位置をずらすシリンダと、
前記対向させた一対のバリカット型の中間位置に配置し
被加工物のバリカット部分を四方からロ−ラ又はプレス
型により変形可能なプレス装置と、前記支持フレ−ム上
に被加工物をクランプ可能なクランプ装置と、を有する
ことを特徴とする接合装置。
【請求項１０】請求項４〜９のいずれかにおいて、対
向させた一対のバリカット型の先端形状は、対向した上
下面の型と９０度回転した左右面の型の寸法を替えて形
成されたことを特徴とする接合装置。