JPH0722833B2 - 両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法ならびに装置 - Google Patents
両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法ならびに装置Info
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- JPH0722833B2 JPH0722833B2 JP6273490A JP6273490A JPH0722833B2 JP H0722833 B2 JPH0722833 B2 JP H0722833B2 JP 6273490 A JP6273490 A JP 6273490A JP 6273490 A JP6273490 A JP 6273490A JP H0722833 B2 JPH0722833 B2 JP H0722833B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、３つの加工片を同時に圧接して１つの製品に
加工する両頭駆動形摩擦圧接装置において、３つの加工
片間の両圧接部における寄り代ならびに成形製品の加工
長さを計測制御するための方法ならびに装置に関する。
加工する両頭駆動形摩擦圧接装置において、３つの加工
片間の両圧接部における寄り代ならびに成形製品の加工
長さを計測制御するための方法ならびに装置に関する。
３つの加工片を同時に圧接するいわゆる両頭駆動形摩擦
圧接装置は、特開昭59−189087号で公知になっている
が、その構成は基本的には、例えば第４図に示すよう
に、中間加工片10Aの一端に圧接する外側加工片10Cを回
転自在に保持する固定ヘッド12と、前記中間加工片10A
を固定ヘッド12側に対し移動可能に保持するクランプ14
と、および前記中間加工片10Aの他端に圧接する外側加
工片10Bを回転自在に保持しかつ固定ヘッド12側に所定
の押圧力を作用させるスライドヘッド16とから構成され
ている。なお、参照符号18,20はそれぞれ主軸駆動モー
タを示し、参照符号22は加圧用スライドシリンダを示
し、また参照符号24,26はそれぞれ基台ならびに台座を
示す。
圧接装置は、特開昭59−189087号で公知になっている
が、その構成は基本的には、例えば第４図に示すよう
に、中間加工片10Aの一端に圧接する外側加工片10Cを回
転自在に保持する固定ヘッド12と、前記中間加工片10A
を固定ヘッド12側に対し移動可能に保持するクランプ14
と、および前記中間加工片10Aの他端に圧接する外側加
工片10Bを回転自在に保持しかつ固定ヘッド12側に所定
の押圧力を作用させるスライドヘッド16とから構成され
ている。なお、参照符号18,20はそれぞれ主軸駆動モー
タを示し、参照符号22は加圧用スライドシリンダを示
し、また参照符号24,26はそれぞれ基台ならびに台座を
示す。
このような構成において、第５図（ａ）に示すように、
両主軸駆動モータ18,20を駆動して両外側加工片10C,10B
をそれぞれ回転させると共に、加圧用シリンダ22を介し
てクランプ14ならびにスライドヘッド16を固定ヘッド12
に対して移動させかつ所定の押圧力を作用させると、第
５図（ｂ）に示すように、各加工片10B,10A,10C間の両
圧接部28L,28Rが摩擦圧接されて１つの製品28に成形さ
れる。なお、この場合、製品28の加工長さＭは３つの加
工片10A,10B,10Cの素材長さＬ＝lL＋lC＋lRより両圧接
部28L,28Rにおける寄り代分だけ縮小されるが、前記製
品加工長さＭは、スライドヘッド16に設けられたドッグ
30と基台24に設けられたリミットスイッチ32を介して所
定の長さに設定されるよう構成されている。
両主軸駆動モータ18,20を駆動して両外側加工片10C,10B
をそれぞれ回転させると共に、加圧用シリンダ22を介し
てクランプ14ならびにスライドヘッド16を固定ヘッド12
に対して移動させかつ所定の押圧力を作用させると、第
５図（ｂ）に示すように、各加工片10B,10A,10C間の両
圧接部28L,28Rが摩擦圧接されて１つの製品28に成形さ
れる。なお、この場合、製品28の加工長さＭは３つの加
工片10A,10B,10Cの素材長さＬ＝lL＋lC＋lRより両圧接
部28L,28Rにおける寄り代分だけ縮小されるが、前記製
品加工長さＭは、スライドヘッド16に設けられたドッグ
30と基台24に設けられたリミットスイッチ32を介して所
定の長さに設定されるよう構成されている。
しかしながら、前記従来の両頭駆動形摩擦圧接装置は、
次に述べるような難点を有していた。
次に述べるような難点を有していた。
すなわち、まず初めに、従来の圧接装置においては、製
品の加工長さが、前述したように、スライドヘッドに設
けられたドッグと基台に設けられたリミットスイッチと
によって設定されるように構成されていた。換言すれ
ば、製品を構成する３つの加工片間の両圧接部における
寄り代は、スライドヘッド側に設けられた設定手段によ
って寄り代の合計値のみが制御され、個々の寄り代に関
しては何等制御されていなかった。このため、両圧接部
における寄り代に往々にして差異が発生し、圧接部の強
度管理において信頼性が低下される難点があった。ま
た、前記設定手段も一般に長大化される難点があった。
品の加工長さが、前述したように、スライドヘッドに設
けられたドッグと基台に設けられたリミットスイッチと
によって設定されるように構成されていた。換言すれ
ば、製品を構成する３つの加工片間の両圧接部における
寄り代は、スライドヘッド側に設けられた設定手段によ
って寄り代の合計値のみが制御され、個々の寄り代に関
しては何等制御されていなかった。このため、両圧接部
における寄り代に往々にして差異が発生し、圧接部の強
度管理において信頼性が低下される難点があった。ま
た、前記設定手段も一般に長大化される難点があった。
次に、従来の圧接装置においては、製品の長さが、製品
の加工時における加工長さによって設定されていた。す
なわち、製品長さの設定において、製品加工時における
加工片の熱膨張、加圧圧縮あるいは機械の変形等による
変動量（以後、製品の冷却補正量と称する）が考慮され
ていなかった。このため、製品長さを正確に設定するこ
とができなかった。
の加工時における加工長さによって設定されていた。す
なわち、製品長さの設定において、製品加工時における
加工片の熱膨張、加圧圧縮あるいは機械の変形等による
変動量（以後、製品の冷却補正量と称する）が考慮され
ていなかった。このため、製品長さを正確に設定するこ
とができなかった。
そこで、本発明の目的は、３つの加工片間における両圧
接部の圧接強度を信頼性良く管理できると同時に、前記
３つの加工片から成形される製品の長さを正確に設定す
ることができる両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法
ならびに装置を提供することにある。
接部の圧接強度を信頼性良く管理できると同時に、前記
３つの加工片から成形される製品の長さを正確に設定す
ることができる両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法
ならびに装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係る両頭駆動形摩擦
圧接装置の計測制御方法は、中間加工片の一端に圧接す
る外側加工片を回転自在に保持する固定ヘッドと、前記
中間加工片を固定ヘッド側に対し移動可能に保持するク
ランプと、前記中間加工片の他端に圧接する外側加工片
を回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力を
作用させるスライドヘッドとを備え、前記３つの加工片
を同時に圧接して１つの製品に加工する際に圧接部の寄
り代および製品の加工長さを計測制御するように構成し
た両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法において、 製品長さに対して製品の加工完了時から冷却後までの冷
却補正量を算定して製品補正長さを予め設定する工程
と、３つの加工片の素材長さを計測する工程と、３つの
加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を計測制
御しかつ製品の加工長さを前記製品補正長さに合致する
ように制御する工程とからなることを特徴とする。
圧接装置の計測制御方法は、中間加工片の一端に圧接す
る外側加工片を回転自在に保持する固定ヘッドと、前記
中間加工片を固定ヘッド側に対し移動可能に保持するク
ランプと、前記中間加工片の他端に圧接する外側加工片
を回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力を
作用させるスライドヘッドとを備え、前記３つの加工片
を同時に圧接して１つの製品に加工する際に圧接部の寄
り代および製品の加工長さを計測制御するように構成し
た両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法において、 製品長さに対して製品の加工完了時から冷却後までの冷
却補正量を算定して製品補正長さを予め設定する工程
と、３つの加工片の素材長さを計測する工程と、３つの
加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を計測制
御しかつ製品の加工長さを前記製品補正長さに合致する
ように制御する工程とからなることを特徴とする。
この場合、加工片間の圧接は、加熱圧力下における工程
とアプセット圧力下における工程とからなり、寄り代の
制御は、加熱圧力を予め設定した圧力に制御し両圧接部
におけるそれぞれの加熱寄り代を計測して前記寄り代を
予め設定した加熱寄り代の規制値に規制すると同時に、
両外側加工片の回転を停止し、さらにアプセット圧力を
予め設定した圧力に制御し、それぞれの総寄り代を計測
するように構成することができる。
とアプセット圧力下における工程とからなり、寄り代の
制御は、加熱圧力を予め設定した圧力に制御し両圧接部
におけるそれぞれの加熱寄り代を計測して前記寄り代を
予め設定した加熱寄り代の規制値に規制すると同時に、
両外側加工片の回転を停止し、さらにアプセット圧力を
予め設定した圧力に制御し、それぞれの総寄り代を計測
するように構成することができる。
また、前記の両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法を
実施する装置としては、中間加工片の一端に圧接する外
側加工片を回転自在に保持する固定ヘッドと、前記中間
加工片を固定ヘッド側に対し移動可能に保持するクラン
プと、および前記中間加工片の他端に圧接する外側加工
片を回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力
を作用させるスライドヘッドとを備え、前記３つの加工
片を同時に圧接して１つの製品に加工する際に圧接部の
寄り代および製品の加工長さを計測制御するように構成
した両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御装置において、 ３つの加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を
計測するためにスライドヘッドおよびクランプの基台に
対する移動量をそれぞれ検出する寄り代計測手段と、製
品長さに対して製品の加工完了時から冷却後までの冷却
補正量を算定して製品補正長さを予め設定すると共にこ
の製品補正長さに基づき前記寄り代を制御する制御装置
とから構成することを特徴とする。
実施する装置としては、中間加工片の一端に圧接する外
側加工片を回転自在に保持する固定ヘッドと、前記中間
加工片を固定ヘッド側に対し移動可能に保持するクラン
プと、および前記中間加工片の他端に圧接する外側加工
片を回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力
を作用させるスライドヘッドとを備え、前記３つの加工
片を同時に圧接して１つの製品に加工する際に圧接部の
寄り代および製品の加工長さを計測制御するように構成
した両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御装置において、 ３つの加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を
計測するためにスライドヘッドおよびクランプの基台に
対する移動量をそれぞれ検出する寄り代計測手段と、製
品長さに対して製品の加工完了時から冷却後までの冷却
補正量を算定して製品補正長さを予め設定すると共にこ
の製品補正長さに基づき前記寄り代を制御する制御装置
とから構成することを特徴とする。
この場合、制御装置は、スライドヘッドおよび固定ヘッ
ドに設けた主軸駆動モータにより、それぞれ外側加工片
の回転数を制御してそれぞれの圧接部の寄り代を制御す
るように構成することができる。
ドに設けた主軸駆動モータにより、それぞれ外側加工片
の回転数を制御してそれぞれの圧接部の寄り代を制御す
るように構成することができる。
本発明の計測制御方法あるいは装置によれば、３つの加
工片間における両圧接部の寄り代は、それぞれ別個に計
測されかつ制御される。また、製品の加工長さは、製品
の加工完了時から冷却後までの冷却補正量を補正された
製品補正長さと合致するように制御される。したがっ
て、両圧接部の圧接強度が信頼性良く管理されると共
に、製品の長さが所定の設定長さに正確に達成される。
工片間における両圧接部の寄り代は、それぞれ別個に計
測されかつ制御される。また、製品の加工長さは、製品
の加工完了時から冷却後までの冷却補正量を補正された
製品補正長さと合致するように制御される。したがっ
て、両圧接部の圧接強度が信頼性良く管理されると共
に、製品の長さが所定の設定長さに正確に達成される。
次に、本発明に係る両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御
方法につき、この方法を実施する装置との関係におい
て、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
方法につき、この方法を実施する装置との関係におい
て、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
まず初めに、本発明の計測制御装置が装着される両頭駆
動形摩擦圧接装置の構成は、第５図に示す従来の両頭駆
動形摩擦圧接装置の構成と全く同一である。すなわち、
同一構成部分には同一参照符号を付して簡単に説明する
と、第１図において、摩擦圧接装置は、基本的には、一
方の外側加工片10Cを回転自在に保持する固定ヘッド12
と、中間加工片10Aを固定ヘッド12側に対し移動可能に
保持するクランプ14と、および他方の外側加工片10Bを
回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力を作
用させるスライドヘッド16とから構成される。なお、参
照符号18,20はそれぞれ主軸駆動モータを示し、参照符
号22は加圧用スライドシリンダを示し、また参照符号2
4,26はそれぞれ基台ならびに台座を示す。
動形摩擦圧接装置の構成は、第５図に示す従来の両頭駆
動形摩擦圧接装置の構成と全く同一である。すなわち、
同一構成部分には同一参照符号を付して簡単に説明する
と、第１図において、摩擦圧接装置は、基本的には、一
方の外側加工片10Cを回転自在に保持する固定ヘッド12
と、中間加工片10Aを固定ヘッド12側に対し移動可能に
保持するクランプ14と、および他方の外側加工片10Bを
回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力を作
用させるスライドヘッド16とから構成される。なお、参
照符号18,20はそれぞれ主軸駆動モータを示し、参照符
号22は加圧用スライドシリンダを示し、また参照符号2
4,26はそれぞれ基台ならびに台座を示す。
しかるに、本発明においては、３つの加工片10A,10B,10
C間の両圧接部28L,28R（第２図参照）におけるそれぞれ
の寄り代を計測する第1,第２の寄り代計測手段40,42
と、これら計測手段40,42からの出力に基づき前記寄り
代を制御する制御装置44とからなる計測制御装置が装着
される。第１の寄り代計測手段40はスライドヘッド16側
に設けられ、磁気スケール40A、検出ヘッド40B、発磁体
40C、原点検出器40Dから構成され、一方第２の寄り代計
測手段42はクランプ14側に設けられ、磁気スケール42
A、検出ヘッド42Bから構成される。制御装置44は、成形
される製品の長さに対応してこの製品が加工される時に
熱膨張、加圧圧縮あるいは機械の変形などに起因して発
生する冷却補正データを予め設定入力し、この補正デー
タとおよび計測手段40,42からの出力とに基づき主軸駆
動モータ18,20ならびに加圧用スライドシリンダ22を制
御する。この制御方法の説明に先立ち、まず、制御装置
44内において演算処理されるデータの演算式について述
べる。
C間の両圧接部28L,28R（第２図参照）におけるそれぞれ
の寄り代を計測する第1,第２の寄り代計測手段40,42
と、これら計測手段40,42からの出力に基づき前記寄り
代を制御する制御装置44とからなる計測制御装置が装着
される。第１の寄り代計測手段40はスライドヘッド16側
に設けられ、磁気スケール40A、検出ヘッド40B、発磁体
40C、原点検出器40Dから構成され、一方第２の寄り代計
測手段42はクランプ14側に設けられ、磁気スケール42
A、検出ヘッド42Bから構成される。制御装置44は、成形
される製品の長さに対応してこの製品が加工される時に
熱膨張、加圧圧縮あるいは機械の変形などに起因して発
生する冷却補正データを予め設定入力し、この補正デー
タとおよび計測手段40,42からの出力とに基づき主軸駆
動モータ18,20ならびに加圧用スライドシリンダ22を制
御する。この制御方法の説明に先立ち、まず、制御装置
44内において演算処理されるデータの演算式について述
べる。
演算式は次の通りである。
Ｌ＝lL＋lC＋lR …（１） L:加工片10A,10B,10Cの素材長さ lL,lC,lR:各加工片10A,10B,10Cの長さ Ｕ＝UL＋UR …（２） U:両圧接部28L,28Rの加熱完了時における合計加熱寄り
代 UL:圧接部28Lの加熱完了時における加熱寄り代 UR:圧接部28Rの加熱完了時における加熱寄り代 Ｖ＝VL＋VR …（３） V:両圧接部28L,28Rのアプセット完了時における合計総
寄り代 VL:圧接部28Lのアプセット完了時における総寄り代 VR:圧接部28Rのアプセット完了時における総寄り代 Ｍ＝Ｌ−Ｖ …（４） M:製品の補正長さ（加工完了時における製品の長さ） Ｍ′＝Ｍ−ΔＭ …（５） Ｍ′：製品の長さ（冷却後における製品の長さ） ΔM:製品の冷却補正量 以上の関係から、合計加熱寄り代Ｕ（＝UL＋UR）を規則
値US以下に押さえるためには、スライドヘッド16の移動
距離として、原点検出位置Ａから全加工片10A、10、10C
が当接する位置ＢまでをSH1とし、次いで両圧接部28L、
28Rアップセット完了時における位置ＣまでをSH2とすれ
ば、前記SH2は次式で表わされる。
代 UL:圧接部28Lの加熱完了時における加熱寄り代 UR:圧接部28Rの加熱完了時における加熱寄り代 Ｖ＝VL＋VR …（３） V:両圧接部28L,28Rのアプセット完了時における合計総
寄り代 VL:圧接部28Lのアプセット完了時における総寄り代 VR:圧接部28Rのアプセット完了時における総寄り代 Ｍ＝Ｌ−Ｖ …（４） M:製品の補正長さ（加工完了時における製品の長さ） Ｍ′＝Ｍ−ΔＭ …（５） Ｍ′：製品の長さ（冷却後における製品の長さ） ΔM:製品の冷却補正量 以上の関係から、合計加熱寄り代Ｕ（＝UL＋UR）を規則
値US以下に押さえるためには、スライドヘッド16の移動
距離として、原点検出位置Ａから全加工片10A、10、10C
が当接する位置ＢまでをSH1とし、次いで両圧接部28L、
28Rアップセット完了時における位置ＣまでをSH2とすれ
ば、前記SH2は次式で表わされる。
SH2＝SH1＋（UL＋UR） Ｕ＝UL＋URの関係から、前記式よりSH2−SH1＝Ｕが求め
られる。すなわち、第１の寄り代計測手段40で検出ヘッ
ド40Bから出力される移動量が合計加熱寄り代となる。
従って、次式 SH2−SH1≦US …（６） に基づき、制御装置44において、合計加熱寄り代（SH2
−SH1）を規制値US以下に制御すれば良いことになる。
また、左右の加熱寄り代UL、URもそれぞれ検出し得るの
で、左右の加熱寄り代について個々に制御することもで
きることは勿論である。
られる。すなわち、第１の寄り代計測手段40で検出ヘッ
ド40Bから出力される移動量が合計加熱寄り代となる。
従って、次式 SH2−SH1≦US …（６） に基づき、制御装置44において、合計加熱寄り代（SH2
−SH1）を規制値US以下に制御すれば良いことになる。
また、左右の加熱寄り代UL、URもそれぞれ検出し得るの
で、左右の加熱寄り代について個々に制御することもで
きることは勿論である。
なお、前記演算式は、必要に応じて、例えば前記各計測
値UL,UR,VL,VRに関する冷却後の長さ等を算定すること
も可能である。
値UL,UR,VL,VRに関する冷却後の長さ等を算定すること
も可能である。
次に、このように構成される本発明の計測制御方法につ
き、第１図ないし第３図を参照しながら説明する。
き、第１図ないし第３図を参照しながら説明する。
まず、第１図において、加圧用スライドシリンダ22を介
してスライドヘッド16を左行前進させて、加工片10Bと
加工片10Aの左端とを当接させ、さらに前進させた位置
で、第１の寄り代計測手段40の発磁体40Cが原点検出器4
0Dと相対し、この原点検出器40Dが所定の信号を発生し
た時に原点Ａが検出される。この時、磁気スケール40
A、42Aに対して検出ヘッド40B、42Bが相対し、この点が
原点Ａに相当し、それぞれ検出ヘッド40B、42Bはカウン
ト（磁気スケールの検出ヘッドに対する通過量をパルス
カウントすること）の開始点（例えば０）にリセットす
る。
してスライドヘッド16を左行前進させて、加工片10Bと
加工片10Aの左端とを当接させ、さらに前進させた位置
で、第１の寄り代計測手段40の発磁体40Cが原点検出器4
0Dと相対し、この原点検出器40Dが所定の信号を発生し
た時に原点Ａが検出される。この時、磁気スケール40
A、42Aに対して検出ヘッド40B、42Bが相対し、この点が
原点Ａに相当し、それぞれ検出ヘッド40B、42Bはカウン
ト（磁気スケールの検出ヘッドに対する通過量をパルス
カウントすること）の開始点（例えば０）にリセットす
る。
なお、固定ヘッド12およびスライドヘッド16における加
工片のチャックからの突き出し量を所定の範囲に設定し
ておけば、原点検出器40Dの基台24上の取付け位置が決
定される。この場合、磁気スケール40A、42A上の原点Ａ
の相当点は、加工片が変わればそのチャック状態（突き
出し量）も変わるので、発磁体40Cと原点検出器40Dが一
致した時の信号により、検出ヘッド40B、42Bのカウント
をリセットして原点とする。
工片のチャックからの突き出し量を所定の範囲に設定し
ておけば、原点検出器40Dの基台24上の取付け位置が決
定される。この場合、磁気スケール40A、42A上の原点Ａ
の相当点は、加工片が変わればそのチャック状態（突き
出し量）も変わるので、発磁体40Cと原点検出器40Dが一
致した時の信号により、検出ヘッド40B、42Bのカウント
をリセットして原点とする。
また、磁気スケール40A、42Aは、従来より公知のもので
あり、磁性、非磁性が縞模様に繰返し整列配置された構
成からなり、検出ヘッド40B、42Bにより、その通過量を
パルスカウントして移動量を検出するものである。
あり、磁性、非磁性が縞模様に繰返し整列配置された構
成からなり、検出ヘッド40B、42Bにより、その通過量を
パルスカウントして移動量を検出するものである。
次いで、両主軸駆動モータ18、20を駆動して、両外側加
工片10B、10Cをそれぞれ予め設定された回転数Ｎで回転
させる。そして、加圧用スライドシリンダ22により、さ
らにスライドヘッド16およびクランプ14を固定ヘッド12
側へ移動させ、各加工片10A、10B、10Cの接触が確認さ
れた点Ｂにおいて、素材長さＬが検出される。
工片10B、10Cをそれぞれ予め設定された回転数Ｎで回転
させる。そして、加圧用スライドシリンダ22により、さ
らにスライドヘッド16およびクランプ14を固定ヘッド12
側へ移動させ、各加工片10A、10B、10Cの接触が確認さ
れた点Ｂにおいて、素材長さＬが検出される。
この時、加圧用スライドシリンダ22の加圧力が予め設定
された加熱圧力P1に設定され、両圧接部28L、28Rにおい
て加熱工程が開始され、それぞれの加熱寄り代UL、URが
計測かつ表示される。そして、前記加熱工程における合
計加熱寄り代Ｕ＝UL＋URが予め設定された合計加熱寄り
代の規制値USに達する〔式（６）参照〕Ｃ点において、
加圧用スライドシリンダ22の加圧力が予め設定されたア
ップセット圧力P2に昇圧すると同時に、主軸駆動モータ
18、20の駆動を停止し、かつブレーキ（図示せず）を作
動させる。
された加熱圧力P1に設定され、両圧接部28L、28Rにおい
て加熱工程が開始され、それぞれの加熱寄り代UL、URが
計測かつ表示される。そして、前記加熱工程における合
計加熱寄り代Ｕ＝UL＋URが予め設定された合計加熱寄り
代の規制値USに達する〔式（６）参照〕Ｃ点において、
加圧用スライドシリンダ22の加圧力が予め設定されたア
ップセット圧力P2に昇圧すると同時に、主軸駆動モータ
18、20の駆動を停止し、かつブレーキ（図示せず）を作
動させる。
アップセット工程が開始されると、それぞれの総寄り代
VL、VRが計測かつ表示される。そして、このアップセッ
ト工程において、前述したように、アップセット圧力は
所定の圧力に設定されると共に、この圧力設定時に外側
加工片10B、10Cの回転が停止されるので、アップセット
工程後の総寄り代Ｖ＝VL＋VRは、予め期待される所定の
値となる（Ｄ点）。このようにして、補正長さＭの製品
28が成形完了する。
VL、VRが計測かつ表示される。そして、このアップセッ
ト工程において、前述したように、アップセット圧力は
所定の圧力に設定されると共に、この圧力設定時に外側
加工片10B、10Cの回転が停止されるので、アップセット
工程後の総寄り代Ｖ＝VL＋VRは、予め期待される所定の
値となる（Ｄ点）。このようにして、補正長さＭの製品
28が成形完了する。
そこで、前記の計測表示される前述の各数値を確認した
上で、加圧用スライドシリンダ22の加圧力を解放する。
得られた前記製品28は、圧接装置から取り外すと、冷却
補正量ΔＭの縮小があり、所定の製品長さＭ′となる。
上で、加圧用スライドシリンダ22の加圧力を解放する。
得られた前記製品28は、圧接装置から取り外すと、冷却
補正量ΔＭの縮小があり、所定の製品長さＭ′となる。
また、第３図に示す原点検出位置Ａから各点Ｂ、Ｃ、Ｄ
までのスライドヘッド16の移動距離SH1、SH2、SH3およ
びクランプ14の移動距離CR1、CR2、CR3と、第２図に示
す各計測値UL、URとの間の関係は、それぞれ次式で表わ
される。なお、原点Ａ（発磁体40Cと原点検出器40Dが一
致した点）において、検出ヘッド40B、42Bが同時にリセ
ットされたカウントを開始し、連続してスライドヘッド
16とクランプ14とが加工片10Bと加工片10Aの左端とを当
接したまま前進し、加工片10Aの右端と加工片10Cとが当
接した時が、第３図に示すＢ点である。従って、前記ス
ライドヘッド16の移動距離SH1とクランプ14の移動距離C
R1とは、同一となる（SH1＝CR1）。以下、検出ヘッド40
Bでは左右の寄り代（UL、URとVL、VR）を計測し、また
検出ヘッド42Bでは右側の寄り代（URとVR）を計測する
ことになる。
までのスライドヘッド16の移動距離SH1、SH2、SH3およ
びクランプ14の移動距離CR1、CR2、CR3と、第２図に示
す各計測値UL、URとの間の関係は、それぞれ次式で表わ
される。なお、原点Ａ（発磁体40Cと原点検出器40Dが一
致した点）において、検出ヘッド40B、42Bが同時にリセ
ットされたカウントを開始し、連続してスライドヘッド
16とクランプ14とが加工片10Bと加工片10Aの左端とを当
接したまま前進し、加工片10Aの右端と加工片10Cとが当
接した時が、第３図に示すＢ点である。従って、前記ス
ライドヘッド16の移動距離SH1とクランプ14の移動距離C
R1とは、同一となる（SH1＝CR1）。以下、検出ヘッド40
Bでは左右の寄り代（UL、URとVL、VR）を計測し、また
検出ヘッド42Bでは右側の寄り代（URとVR）を計測する
ことになる。
UL＝SH2−SH1−UR UR＝CR2−CR1 VL＝SH3−SH1−VR VR＝CR3−CR1 従って、前記移動距離SH2、SH3およびCR2、CR3は次式で
示される。
示される。
SH2＝SH1＋（UL＋UR） CR2＝CR1＋UR SH3＝SH1＋（VL＋VR） CR3＝CR1＋VR このように、本発明によれば、成形される製品28は、そ
の加工長さについて、第２図に示すように、あるいは式
（４）で規定されるように、製品の補正長さＭに設定さ
れる。これにより、摩擦圧接装置から取り出して冷却さ
れた製品28の長さは、式（５）に規定されるように、あ
るいは第２図に示すように、所定の設定長さＭ′に正確
に合致する。
の加工長さについて、第２図に示すように、あるいは式
（４）で規定されるように、製品の補正長さＭに設定さ
れる。これにより、摩擦圧接装置から取り出して冷却さ
れた製品28の長さは、式（５）に規定されるように、あ
るいは第２図に示すように、所定の設定長さＭ′に正確
に合致する。
また、両圧接部28L、28Rにおける寄り代は、それぞれ別
個に計測し、かつ制御することができるので、両圧接部
間において片寄り差異が発生することがない。すなわ
ち、寄り代の制御は、左右の寄り代、合計寄り代、規制
値〔式（６）参照〕等を制御装置44内で処理すると共
に、制御対象として個別の主軸駆動モータ18、20の回転
数をそれぞれ変更するように制御指令を出力することに
よって行い、これにより両圧接部28L、28Rにおける寄り
代の補正も達成される。この場合、回転数と寄り代との
関係は、材質、材料径、圧接力、ブレーキ時間等の要素
について、それぞれテストによって収集したデータを制
御装置44に予め入力しておくことにより、常に最適条件
を出力させることができる。
個に計測し、かつ制御することができるので、両圧接部
間において片寄り差異が発生することがない。すなわ
ち、寄り代の制御は、左右の寄り代、合計寄り代、規制
値〔式（６）参照〕等を制御装置44内で処理すると共
に、制御対象として個別の主軸駆動モータ18、20の回転
数をそれぞれ変更するように制御指令を出力することに
よって行い、これにより両圧接部28L、28Rにおける寄り
代の補正も達成される。この場合、回転数と寄り代との
関係は、材質、材料径、圧接力、ブレーキ時間等の要素
について、それぞれテストによって収集したデータを制
御装置44に予め入力しておくことにより、常に最適条件
を出力させることができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明はこれら実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能であ
る。
明はこれら実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能であ
る。
以上説明したように、本発明に係る両頭駆動形摩擦圧接
装置の計測制御方法は、中間加工片の一端に圧接する外
側加工片を回転自在に保持する固定ヘッドと、前記中間
加工片を固定ヘッド側に対し移動可能に保持するクラン
プと、および前記中間加工片の他端に圧接する外側加工
片を回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力
を作用させるスライドヘッドとからなり、前記３つの加
工片を同時に圧接して１つの製品に加工する両頭駆動形
摩擦圧接装置において、製品長さに対して製品の加工完
了時から冷却後までの冷却補正量を算定して製品補正長
さを予め設定する工程と、３つの加工片の素材長さを計
測する工程と、３つの加工片間の両圧接部におけるそれ
ぞれの寄り代を計測制御しかつ製品加工長さを前記製品
補正長さに合致させるよう制御する工程とを設けること
により、製品を成形する３つの加工片間における両圧接
部の寄り代が両圧接部の間において片寄られることがな
い。したがって、前記両圧接部における圧接強度の信頼
性が確保される。また、摩擦圧接装置から取外し冷却さ
れた製品の長さが所定の設定長さに正確に合致する。
装置の計測制御方法は、中間加工片の一端に圧接する外
側加工片を回転自在に保持する固定ヘッドと、前記中間
加工片を固定ヘッド側に対し移動可能に保持するクラン
プと、および前記中間加工片の他端に圧接する外側加工
片を回転自在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力
を作用させるスライドヘッドとからなり、前記３つの加
工片を同時に圧接して１つの製品に加工する両頭駆動形
摩擦圧接装置において、製品長さに対して製品の加工完
了時から冷却後までの冷却補正量を算定して製品補正長
さを予め設定する工程と、３つの加工片の素材長さを計
測する工程と、３つの加工片間の両圧接部におけるそれ
ぞれの寄り代を計測制御しかつ製品加工長さを前記製品
補正長さに合致させるよう制御する工程とを設けること
により、製品を成形する３つの加工片間における両圧接
部の寄り代が両圧接部の間において片寄られることがな
い。したがって、前記両圧接部における圧接強度の信頼
性が確保される。また、摩擦圧接装置から取外し冷却さ
れた製品の長さが所定の設定長さに正確に合致する。
また、本発明に係る両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御
装置は、前述の両頭駆動形摩擦圧接装置において、３つ
の加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を計測
する寄り代計測手段と、製品長さに対して製品の加工完
了時から冷却後までの冷却補正量を算定して製品補正長
さを予め設定すると共にこの製品補正長さに基づき前記
寄り代を制御する制御装置とから構成したことにより、
計測制御装置が比較的簡単かつ小形に構成されると共
に、前述したような計測制御方法の実施例を効果的に実
現することができる。
装置は、前述の両頭駆動形摩擦圧接装置において、３つ
の加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を計測
する寄り代計測手段と、製品長さに対して製品の加工完
了時から冷却後までの冷却補正量を算定して製品補正長
さを予め設定すると共にこの製品補正長さに基づき前記
寄り代を制御する制御装置とから構成したことにより、
計測制御装置が比較的簡単かつ小形に構成されると共
に、前述したような計測制御方法の実施例を効果的に実
現することができる。
第１図は本発明に係る両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制
御方法を実施する計測制御装置の一実施例を示す構成
図、第２図は第１図に示す計測制御装置による計測制御
方法の各工程を説明する工程説明図、第３図は第１図に
示す計測制御装置による計測制御方法の各工程を説明す
る第２図とは異なる別の工程説明図、第４図は従来の両
頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御装置を示す構成図、第
５図（ａ），（ｂ）は第４図に示す従来の計測制御装置
による計測制御方法を説明する工程図である。 10A……中間加工片 10B,10C……外側加工片 12……固定ヘッド 14……クランプ 16……スライドヘッド 18,20……主軸駆動モータ 22……加圧用スライダシリンダ 24……基台 26……台座 28……製品 28A,28B……圧接部 40……第１の寄り代計測手段 40A……磁気スケール 40B……検出ヘッド 40C……発磁体 40D……原点検出器 42……第２の寄り代計測手段 42A……磁気スケール 42B……検出ヘッド 44……制御装置
御方法を実施する計測制御装置の一実施例を示す構成
図、第２図は第１図に示す計測制御装置による計測制御
方法の各工程を説明する工程説明図、第３図は第１図に
示す計測制御装置による計測制御方法の各工程を説明す
る第２図とは異なる別の工程説明図、第４図は従来の両
頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御装置を示す構成図、第
５図（ａ），（ｂ）は第４図に示す従来の計測制御装置
による計測制御方法を説明する工程図である。 10A……中間加工片 10B,10C……外側加工片 12……固定ヘッド 14……クランプ 16……スライドヘッド 18,20……主軸駆動モータ 22……加圧用スライダシリンダ 24……基台 26……台座 28……製品 28A,28B……圧接部 40……第１の寄り代計測手段 40A……磁気スケール 40B……検出ヘッド 40C……発磁体 40D……原点検出器 42……第２の寄り代計測手段 42A……磁気スケール 42B……検出ヘッド 44……制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】中間加工片の一端に圧接する外側加工片を
回転自在に保持する固定ヘッドと、前記中間加工片を固
定ヘッド側に対し移動可能に保持するクランプと、前記
中間加工片の他端に圧接する外側加工片を回転自在に保
持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力を作用させるスラ
イドヘッドとを備え、前記３つの加工片を同時に圧接し
て１つの製品に加工する際に圧接部の寄り代および製品
の加工長さを計測制御するように構成した両頭駆動形摩
擦圧接装置の計測制御方法において、 製品長さに対して製品の加工完了時から冷却後までの冷
却補正量を算定して製品補正長さを予め設定する工程
と、３つの加工片の素材長さを計測する工程と、３つの
加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を計測制
御しかつ製品の加工長さを前記製品補正長さに合致する
ように制御する工程とからなることを特徴とする両頭駆
動形摩擦圧接装置の計測制御方法。 - 【請求項２】加工片間の圧接は、加熱圧力下における工
程とアプセット圧力下における工程とからなり、寄り代
の制御は、加熱圧力を予め設定した圧力に制御し両圧接
部におけるそれぞれの加熱寄り代を計測して前記寄り代
を予め設定した加熱寄り代の規制値に規制すると同時
に、両外側加工片の回転を停止し、さらにアプセット圧
力を予め設定した圧力に制御し、それぞれの総寄り代を
計測してなる請求項１記載の両頭駆動形摩擦圧接装置の
計測制御方法。 - 【請求項３】中間加工片の一端に圧接する外側加工片を
回転自在に保持する固定ヘッドと、前記中間加工片を固
定ヘッド側に対し移動可能に保持するクランプと、およ
び前記中間加工片の他端に圧接する外側加工片を回転自
在に保持しかつ固定ヘッド側に所定の押圧力を作用させ
るスライドヘッドとを備え、前記３つの加工片を同時に
圧接して１つの製品に加工する際に圧接部の寄り代およ
び製品の加工長さを計測制御するように構成した両頭駆
動形摩擦圧接装置の計測制御装置において、 ３つの加工片間の両圧接部におけるそれぞれの寄り代を
計測するためにスライドヘッドおよびクランプの基台に
対する移動量をそれぞれ検出する寄り代計測手段と、製
品長さに対して製品の加工完了時から冷却後までの冷却
補正量を算定して製品補正長さを予め設定すると共にこ
の製品補正長さに基づき前記寄り代を制御する制御装置
とから構成することを特徴とする両頭駆動形摩擦圧接装
置の計測制御装置。 - 【請求項４】制御装置は、スライドヘッドおよび固定ヘ
ッドに設けた主軸駆動モータにより、それぞれ外側加工
片の回転数を制御してそれぞれの圧接部の寄り代を制御
するように構成してなる請求項３記載の両頭駆動形摩擦
圧接装置の計測制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273490A JPH0722833B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法ならびに装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273490A JPH0722833B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法ならびに装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03268884A JPH03268884A (ja) | 1991-11-29 |
| JPH0722833B2 true JPH0722833B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=13208902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6273490A Expired - Fee Related JPH0722833B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 両頭駆動形摩擦圧接装置の計測制御方法ならびに装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722833B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4090588B2 (ja) * | 1998-08-28 | 2008-05-28 | 株式会社豊田自動織機 | 摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置 |
| DE10330188A1 (de) * | 2003-07-03 | 2005-02-03 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Pressschweißen |
| KR100809643B1 (ko) * | 2006-10-27 | 2008-03-07 | 정운규 | 마찰용접장치 |
| DE202014105434U1 (de) | 2014-11-12 | 2016-02-15 | Kuka Systems Gmbh | Pressschweißvorrichtung |
-
1990
- 1990-03-15 JP JP6273490A patent/JPH0722833B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03268884A (ja) | 1991-11-29 |
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