JPH0726057Y2 - 摩擦圧接装置 - Google Patents

摩擦圧接装置

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JPH0726057Y2
JPH0726057Y2 JP1989110350U JP11035089U JPH0726057Y2 JP H0726057 Y2 JPH0726057 Y2 JP H0726057Y2 JP 1989110350 U JP1989110350 U JP 1989110350U JP 11035089 U JP11035089 U JP 11035089U JP H0726057 Y2 JPH0726057 Y2 JP H0726057Y2
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guide shaft
thrust
work
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friction welding
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、摩擦圧接装置の改良に関する。
[従来の技術] 摩擦圧接機の基本原理は、たとえば実公昭60−7913号公
報に示されているように、被圧接物(ワーク)同士を接
触させ、一方のワークを高速にて回転させながら両ワー
ク間に推力をかけ、ワーク同士で摩擦発熱させる。そし
て、ある時点で回転を急停止させると同時に高圧推力を
かけて圧接する。摩擦圧接においては、ワークを受ける
ワークストッパからの推力を剛体の推力受けで受ける必
要があり、剛体で受けないと圧接部の品質に大きく影響
する。
従来圧接機では、1台で対応するワーク長が何種類もあ
る場合、推力を推力受けで受けるためにストッパ長を変
えなければならず、メカニカルストッパ取替え方式(第
7図)とか、ターレットストッパ方式(第8図、第9
図)により対応している。
第7図に示す方式は、スピンドル1のチャックユニット
2に装着されたワーク3が回転され、このワーク3側か
らクランパ4に把持されたワーク5側に推力がかけら
れ、この推力がメカニカルストッパ6を介して推力受け
本体7で受けられ、ワーク長の変化に応じて、メカニカ
ルストッパ6を取り替える方式である。
第8図および第9図に示す方式は、長さの異なる複数の
ストッパ8をターレットプレート9に予め固定してお
き、割出しモータ10でターレットプレート9を回転させ
て、ワークに応じた長さのストッパ8を選択する方式で
ある。
[考案が解決しようとする課題] しかし、上記第7図に示したメカニカルストッパ交換方
式では、ワークの長さの変化に無段階にかつ大きな範囲
にわたって対応できないこと、およびメカニカルストッ
パ6を交換する段替え工数が多くかかり、各種ストッパ
の置き場所も確保しなければならない、という問題があ
る。
また、第8図および第9図に示したターレット方式にお
いては、対象ワーク長が6〜10種程度が限界であり、ワ
ークの長さの変化に無段階にかつ大きな範囲にわたって
対応することができないという問題がある。
本考案は、ワークの長さの変化に無段階にかつ大きな長
さの変化に対応でき、しかもワークストッパからの推力
を剛体受けで確実に受けることのできる摩擦圧接装置を
提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この目的を達成する本考案の摩擦圧接装置は、次の装置
から成る。
ワークストッパをとりつけたガイドシャフトを推力受け
本体にガイドシャフト軸方向にスライド可能に支持し、 前記ガイドシャフトにボールスクリューのナットを連結
してボールスクリューのねじ棒を回転させたときに前記
ガイドシャフトを長い距離にわたって任意の位置に無段
階に送ることができるようにし、 前記推力受け本体にクランピングスリーブを設けて該ク
ランピングスリーブに前記ガイドシャフトを挿通させ前
記ガイドシャフトを前記任意の位置で前記クランピング
スリーブにより把持、固定させることにより前記ガイド
シャフトからの推力を前記クランピングスリーブを介し
て前記推力受け本体で受けるようにした、ことを特徴と
する摩擦圧接装置。
[作用] 上記本考案の摩擦圧接装置においては、ガイドシャフト
をスライド支持し、ガイドシャフトをボールスクリュー
によって送るようにしたので、ストッパを長い距離にわ
たって、任意の位置に無段階に移動させてそこに固定で
きる。また、クランピングスリーブを推力受け本体に設
けてガイドシャフトからの推力を推力受け本体で受ける
ようにしたので、ワークの摩擦圧接部に十分に推力をか
けることができる。
[実施例] 以下に、本考案の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。
第1図ないし第6図は、本考案の一実施例に係わる摩擦
圧接装置を示している。図において、11は回転側および
推力をかける側のワーク、12は固定保持される推力を受
ける側のワークをそれぞれ示している。ワーク11は、チ
ャックユニット13に装着され、モータ14によりスピンド
ル15を介して回転され、油圧シリンダ16により圧接のた
めの推力がかけられる。
推力受け側においては、第3図および第4図に拡大して
示すように、推力受け本体17に、スライドブッシュ18を
介して、2本のガイドシャフト19がワーク12をワーク11
に近接、離反させる方向に移動自在に支持されている。
ガイドシャフト19の一端側には、支持部材としての、ワ
ーク11からの推力を受けるワークストッパ20が設けら
れ、該ワークストッパ20にワーク12が支持される。2つ
のスライドブッシュ18間には、作動流体の圧力により縮
径可能なクランピングスリーブ21が設けられており、該
クランピングスリーブ21にガイドシャフト19が挿通され
ている。クランピングスリーブ21の空室22は、油通路2
3、切替えバルブ24を介して油圧ユニット25へと接続さ
れている。油圧ユニット25からの作動流体を空室22に導
き、油圧をかけることによりクランピングスリーブ21が
縮径されるようになっており、該縮径によりガイドシャ
フト19を推力受け本体17に固定保持するようになってい
る。作動流体の圧力、ガイドシャフト19の外径、クラン
ピングスリーブ21の内径等を選定することにより、ガイ
ドシャフト19の固定保持力、耐推力を適切に設定(たと
えば、耐推力10トン)することができる。
ガイドシャフト19は、ブラケット26を介して、ガイドシ
ャフト19をその軸方向に位置決めする位置決め手段27に
連結されている。位置決め手段27は、軸方向に位置が固
定されたボールスクリューからなり、ボールスクリュー
は、ねじ棒28と、該ねじ棒28にボールを介して螺合しブ
ラケット26に固定されたナット29を備えたものから成っ
ている。ねじ棒28は、両端を軸受30、31で回転自在に支
持されている。ねじ棒28の一端にはプーリ32が取付けら
れており、サーボモータ33の出力軸に取付けられたプー
リ34との間に掛けわたされたタイミングベルト35を介し
て、サーボモータ33の回転量制御によりねじ棒28の回転
量が制御できるようになっている。なお、36はモータブ
ラケットを示している。
上記の装置の作用を、第5図に示す本装置の制御系およ
び第6図に示す段替え時の作動フローとともに説明す
る。なお、第6図におけるステップのNo.と第5図にお
ける信号のNo.とが対応している。
まず、第6図におけるステップ101において、ワーク選
択釦41(第5図)がオンとされる。ワークは、たとえば
自動車部品の場合、車種に応じて選択され、選択釦は、
たとえば照光式で選択された車種等が点滅により明示さ
れるようになっている。選択信号は中央制御盤42に送ら
れる。ステップ102にて、中央制御盤42から切替えバル
ブ24にオフ信号(第4図のbポートに切替え)が発せら
れる。空室22に通じる適当な位置、たとえば切替えバル
ブ24近傍に設けられたプレッシャスイッチ43より中央制
御盤42に圧力(油圧)低下信号が送られる(ステップ10
3)。中央制御盤42よりコントローラ44に動作指令信号
が送られ(ステップ104)、コントローラ44からサーボ
モータ33に回転量指令信号が送られる(ステップ10
5)。所定の回転量に到達すると、サーボモータ33に取
付けられたエンコーダ45からコントローラ44にその到達
信号が出力される(ステップ106)。ただし実際には、
コントローラ44とエンコーダ45との間で信号のやりとり
をしながらもモータ回転量が目標回転量となるように制
御される。コントローラ44からは、サーボモータ33の動
作(制御)完了信号が中央制御盤42に出力される(ステ
ップ107)。
このサーボモータ33の回転制御により、ねじ棒28が所定
量回転され、ナット29、ブラケット26を介して、ガイド
シャフト19およびワーク12が第3図の+又は−の方向に
所定量移動される。
ガイドシャフト19の移動によってワークストッパ20の位
置が所定位置に決まると、中央制御盤42から切替えバル
ブ24にオン信号(第4図のaポートに切替え)が発せら
れる(ステップ108)。このバルブ切替えにより、油圧
ユニット25からの高圧の油が空室22に供給され、クラン
ピングスリーブ21が縮径されてガイドシャフト19が固定
保持される。この固定保持により、摩擦圧接における推
力を剛体の推力受け本体17で受けることができる。プレ
ッシャスイッチ43により所定の油圧に達したことが検出
され、該信号が中央制御盤42に送られる(ステップ10
9)。段替えが完了し、点滅していたワーク選択釦41が
点灯される(ステップ110)。
この状態が保持され、油圧シリンダ16によりワーク11側
から所定の推力がかけられるとともに、モータ14により
ワーク11が回転され、ワーク11、12間で摩擦発熱され、
所定時間経過後にワーク11の回転が急停止され、ワーク
11側から高推力がかけられワーク11、12が圧接される。
この摩擦圧接時には、ガイドシャフト19はクランピング
スリーブ21を介して推力受け本体17に強固に固定されて
いるので、目標とする圧接品質が得られる。
また、ワークの種類が変わった場合には、前記段替えの
ための制御をくり返すことにより、推力受け側のワーク
ストッパを任意の望ましい位置に移動して固定できる。
したがって、従来方式のようなストッパ交換作業は、実
質的に、全く不要となる。
[考案の効果] 本考案の摩擦圧接装置によれば、ガイドシャフトのスラ
イド支持と、ガイドシャフトのボールスクリューによる
送りとによって、ワークストッパおよびガイドシャフト
を任意の位置に無段階にかつ長い距離にわたって送り、
位置決めできる。これによって、ワークの長さの変化に
自由に、あるいはほとんど自由に対応できる。
また、クランピングスクリューを推力受け本体に設けて
ガイドシャフトからの推力を推力受け本体で受けるよう
にしたので、十分なスラスト力を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例に係る摩擦圧接装置の正面
図、 第2図は第1図の装置の平面図、 第3図は第1図の装置の拡大部分縦断面図、 第4図は第3図の装置のIV矢視図、 第5図は第1図の装置の制御系ブロック図、 第6図は第5図の制御系の段替え時のフローチャート、 第7図は従来の摩擦圧接装置の部分平面図、 第8図は従来の別の摩擦圧接装置の部分平面図、 第9図は第8図の装置のIX矢視図、 である。 11、12……ワーク 13……チャックユニット 14……モータ 15……スピンドル 16……油圧シリンダ 17……推力受け本体 18……スライドブッシュ 19……ガイドシャフト 20……支持部材としてのワークストッパ 21……クランピングスリーブ 22……空室 23……油通路 24……切替えバルブ 25……油圧ユニット 26……ブラケット 27……位置決め手段 28……ボールスクリューのねじ棒 29……ナット 30、31……軸受 32、34……プーリ 33……サーボモータ 35……タイミングベルト 36……モータブラケット 41……ワーク選択釦 42……中央制御盤 43……プレッシャスイッチ 44……コントローラ 45……エンコーダ

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークストッパをとりつけたガイドシャフ
    トを推力受け本体にガイドシャフト軸方向にスライド可
    能に支持し、 前記ガイドシャフトにボールスクリューのナットを連結
    してボールスクリューのねじ棒を回転させたときに前記
    ガイドシャフトを長い距離にわたって任意の位置に無段
    階に送ることができるようにし、 前記推力受け本体にクランピングスリーブを設けて該ク
    ランピングスリーブに前記ガイドシャフトを挿通させ前
    記ガイドシャフトを前記任意の位置で前記クランピング
    スリーブにより把持、固定させることにより前記ガイド
    シャフトからの推力を前記クランピングスリーブを介し
    て前記推力受け本体で受けるようにした、ことを特徴と
    する摩擦圧接装置。
JP1989110350U 1989-09-22 1989-09-22 摩擦圧接装置 Expired - Fee Related JPH0726057Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3148676C2 (de) * 1981-12-09 1985-11-21 Carl Hurth Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH & Co, 8000 München Kraftschlüssige lösbare Wellen-Naben-Verbindung
JPS607913U (ja) * 1983-06-28 1985-01-19 日本機器鋼業株式会社 大型工作物用ボ−ル盤

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JPH0351981U (ja) 1991-05-21

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