JPH10146682A - Welding equipment - Google Patents

Welding equipment

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Publication number
JPH10146682A
JPH10146682A JP8306622A JP30662296A JPH10146682A JP H10146682 A JPH10146682 A JP H10146682A JP 8306622 A JP8306622 A JP 8306622A JP 30662296 A JP30662296 A JP 30662296A JP H10146682 A JPH10146682 A JP H10146682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
holding member
works
probe
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8306622A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeji Arai
武二 新井
Shigeo Furuyama
重雄 古山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amada Co Ltd
Amada Engineering Center Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
Amada Engineering Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amada Co Ltd, Amada Engineering Center Co Ltd filed Critical Amada Co Ltd
Priority to JP8306622A priority Critical patent/JPH10146682A/en
Publication of JPH10146682A publication Critical patent/JPH10146682A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B23K20/126Workpiece support, i.e. backing or clamping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide friction welding equipment capable of friction welding of a plate-shaped work made of non-ferrous metal such as aluminum. SOLUTION: A work holding member 13 to support first and second works W1, W2 in a condition where the surfaces to be joined of the works are joined with each other is provided in an attachably/detachably exchanging manner on a support table 11 integrated with a frame, work fixing devices 25A, 25B to fix the first and second works W1, W2 to the work holding member 13 in an immobile manner are provided, a working head 43 which is provided with a turnable welding tool 55 having a probe 55P to generate the friction heat in the surfaces to be joined of the fixed first and second works W1, W2 and movable in the direction along the joined surfaces is provided, and the working head is provided in an inclined manner so that a tip part of the probe 55P is preceded in the advancing direction. A positioning stopper to position the surface to be joined of one work to the prescribed position is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアルミニウ
ムおよびその合金や銅およびその合金等の非鉄金属の板
状のワークの摩擦溶接を行う溶接装置に係り、さらに詳
細には、溶接すべき第1のワークと第2のワークとの接
合面にプローブを回転しつつ進入させ、このプローブの
回転によってプローブとワークの接合面との間に摩擦熱
を生じせしめる形式の溶接装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding apparatus for performing friction welding of a plate-like work made of a non-ferrous metal such as aluminum and its alloys and copper and its alloys. The present invention relates to a welding apparatus of a type in which a probe is rotated while entering a joint surface between a work and a second work, and frictional heat is generated between the joint surface between the probe and the work by the rotation of the probe.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明に係る先行例として特表平7−5
05090号公報がある。
2. Description of the Related Art As a prior example of the present invention, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 05090.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記先行例は、溶接す
べき第1,第2のワークの接合面にプローブを回転しつ
つ進入せしめてプローブとワークとの間に摩擦熱を発生
せしめ、この摩擦熱によってワークの接合面を軟化し溶
接する構成である。先行例においては第1,第2のワー
クを水平に突き合せての溶接は可能であるが、例えばワ
ークをL字形状あるいはT字形状に溶接することは困難
である。
In the above prior art, the probe is caused to enter the joint surface of the first and second workpieces to be welded while rotating, thereby generating frictional heat between the probe and the workpiece. The welding surface is softened and welded by frictional heat. In the prior example, welding can be performed by horizontally butting the first and second works, but it is difficult to weld the work in an L-shape or a T-shape, for example.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は前述のごとき従
来の問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発明
は、フレームに一体に備えた支持テーブル上に、溶接す
べき第1,第2のワークの接合面を接合した状態で支持
するワーク保持部材を着脱交換可能に設け、上記第1,
第2のワークを前記ワーク保持部材に不動状態に固定す
るためのワーク固定装置を設け、固定された第1,第2
のワークの接合面に摩擦熱を生じせしめるためのプロー
ブを備えてなる溶接工具を駆動回転可能に備えかつ前記
接合面に沿う方向へ移動可能の加工ヘッドを設けてなる
ものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the invention according to claim 1 has a structure in which a first table to be welded is mounted on a support table integrated with a frame. , A work holding member for supporting the joint surface of the second work in a joined state is detachably provided, and
A work fixing device for fixing the second work to the work holding member in an immovable state is provided.
A welding tool provided with a probe for generating frictional heat on the joining surface of the workpiece, the machining tool being rotatably driven and capable of moving in a direction along the joining surface.

【0005】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
発明において、加工ヘッドは、プローブの先端部が進行
方向へ先行するように傾斜可能に設けてなるものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the processing head is provided so as to be tiltable so that the tip of the probe precedes in the traveling direction.

【0006】請求項3に係る発明は、請求項1又は2に
記載の発明において、ワーク保持部材は、一方のワーク
を垂直に支持し、他方のワークを水平に支持するための
垂直面と水平面とを備えた構成である。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the work holding member comprises a vertical plane and a horizontal plane for supporting one work vertically and supporting the other work horizontally. This is a configuration including:

【0007】請求項4に係る発明は、請求項1又は2に
記載の発明において、一方のワークの接合面を所定の位
置に位置決めするための位置決めストッパーを、ワーク
保持部材のワーク支持面上のワークと当接可能の位置と
当接を回避した位置とへ移動可能に設けてなるものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, a positioning stopper for positioning the joining surface of one of the workpieces at a predetermined position is provided on the workpiece supporting surface of the workpiece holding member. It is provided so as to be movable to a position where it can contact with the work and a position where contact is avoided.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1,図2を参照するに、本例に
係る溶接装置1は、左右のサイドフレーム3L,3Rを
備えており、上記サイドフレーム3L,3Rの上部は前
後の上部ビーム部材5,7によって一体的に連結してあ
り、下部は下部ビーム9によって一体的に連結してあ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS. 1 and 2, a welding apparatus 1 according to the present embodiment includes left and right side frames 3L and 3R, and the upper portions of the side frames 3L and 3R are the front and rear upper portions. The lower portions are integrally connected by lower beams 9, and are integrally connected by beam members 5 and 7.

【0009】上記下部ビーム9上には支持テーブル11
が固定してあり、この支持テーブル11上には溶接すべ
き第1,第2の板状のワークW1,W2の接合面を接合
した状態で支持するワーク保持部材13が着脱交換可能
に設けられている。さらに、前記支持テーブル11の前
後には、前記ワークW1,W2を水平に支持する補助テ
ーブル15R,15Fが設けられている。
A support table 11 is provided on the lower beam 9.
A work holding member 13 that supports the first and second plate-shaped works W1 and W2 to be welded in a joined state is provided on the support table 11 in a detachable manner. ing. Further, before and after the support table 11, there are provided auxiliary tables 15R and 15F for horizontally supporting the works W1 and W2.

【0010】また、前記支持テーブル11の前側の複数
箇所には、第1のワークW1の接合面を所定の位置に位
置決めするための位置決めストッパー17が設けてあ
る。より詳細には、図1,図3に示すように、前側の補
助テーブル15Fの左右方向の複数箇所には切欠部19
が形成してあり、この切欠部19に対応して前記支持テ
ーブル11に取付けたブラケット21にピン23を介し
て前記位置決めストッパー17が取付けてある。
Further, positioning stoppers 17 for positioning the joining surface of the first work W1 at a predetermined position are provided at a plurality of positions on the front side of the support table 11. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, notches 19 are provided at a plurality of positions in the left-right direction of the front auxiliary table 15F.
The positioning stopper 17 is attached via a pin 23 to a bracket 21 attached to the support table 11 corresponding to the notch 19.

【0011】上記位置決めストッパー17は、図3に示
すように、前記ワーク保持部材13のワーク支持面上の
第1のワークW1を当接可能の位置決め位置と、前記ピ
ン23を軸として補助テーブル15Fの上面から没入す
るように回動してワークとの当接を回避した回避位置と
へ移動可能に設けてある。
As shown in FIG. 3, the positioning stopper 17 has a positioning position on the work support surface of the work holding member 13 at which the first work W1 can be brought into contact, and an auxiliary table 15F with the pin 23 as an axis. It is provided so as to be rotatable so as to be immersed from the upper surface thereof and to be moved to an avoidance position where contact with the work is avoided.

【0012】したがって、前記位置決めストッパー17
を位置決め位置へ位置せしめた状態においてワークW1
を当接し位置決めすると、上記ワークW1の接合面を所
定の位置に正確に位置決めすることができる。
Therefore, the positioning stopper 17
Work W1 in the state where is positioned at the positioning position.
Abut on each other, the joint surface of the work W1 can be accurately positioned at a predetermined position.

【0013】前記ワーク保持部材13上の第1,第2の
ワークW1,W2を不動状態に固定するために第1,第
2のワーク固定装置25A,25Bが設けてある。
First and second work fixing devices 25A and 25B are provided to fix the first and second works W1 and W2 on the work holding member 13 in an immobile state.

【0014】より詳細には、前記後側のビーム部材7の
下部の左右方向の複数箇所にはブラケット27が取付け
てあり、各ブラケット27には、第1のワークW1を押
圧する押圧パッド29を下端部に備えたベルクランク状
の押圧アーム31がピン33を介して回動可能に取付け
てある。そして、上記各押圧アーム31の上部は、各ブ
ラケット27に装着した押圧シリンダ35に往復動可能
に備えたピストンロッド35Pと適宜に連結してある。
More specifically, brackets 27 are attached to a plurality of portions in the left-right direction below the rear beam member 7, and each bracket 27 has a pressing pad 29 for pressing the first work W1. A bell crank-shaped pressing arm 31 provided at the lower end is rotatably mounted via a pin 33. The upper part of each pressing arm 31 is appropriately connected to a piston rod 35P reciprocally provided on a pressing cylinder 35 mounted on each bracket 27.

【0015】上記構成により、押圧シリンダ35のピス
トンロッド35Pによって押圧アーム31の上部を押圧
することにより、当該押圧アーム31の下端部でもって
第1のワークW1をワーク保持部材13に不動状態に押
圧固定することができるものである。
By pressing the upper part of the pressing arm 31 with the piston rod 35P of the pressing cylinder 35, the first work W1 is pressed against the work holding member 13 by the lower end of the pressing arm 31. It can be fixed.

【0016】前記第2のワーク固定装置25Bは前側の
ビーム部材5に装着してある。すなわち、上記ビーム部
材5の左右方向の複数箇所には、下端部に押圧パッド2
9を備えたL形状の押圧アーム37がガイド部材39を
介して上下動可能に支持されている。そして、ビーム部
材5に装着した複数の押圧シリンダ41における上下動
自在のピストンロッド41Pが各押圧アーム37と適宜
に連結してある。
The second work fixing device 25B is mounted on the beam member 5 on the front side. That is, at a plurality of portions of the beam member 5 in the left-right direction, the pressing pad 2
An L-shaped pressing arm 37 provided with a support 9 is supported via a guide member 39 so as to be vertically movable. A vertically movable piston rod 41P of the plurality of pressing cylinders 41 mounted on the beam member 5 is appropriately connected to each pressing arm 37.

【0017】したがって、押圧シリンダ41を作動する
ことにより、押圧アーム37によってワーク保持部材1
3上の第2のワークW2を不動状態に押圧固定すること
ができるものである。
Therefore, by operating the pressing cylinder 41, the work holding member 1 is moved by the pressing arm 37.
The second work W2 on the third work 3 can be pressed and fixed in an immobile state.

【0018】前記第1,第2のワークW1,W2の接合
面の摩擦溶接を行う加工ヘッド43が接合面に沿って左
右方向へ移動可能に設けられている。
A processing head 43 for performing friction welding of the joining surfaces of the first and second works W1 and W2 is provided so as to be movable in the left-right direction along the joining surfaces.

【0019】より詳細には、前記ビーム部材7には左右
方向に延伸したガイド部材45が取付けてあり、このガ
イド部材45にはスライド部材47が左右方向へ往復動
可能に支持されている。そして、このスライド部材47
に備えたナット部材49には、左右のサイドフレーム3
L,3Rに両端側を回転自在に支持されたボールネジ5
1が螺合してある。このボールネジ51は、サイドフレ
ーム3Rに装着したサーボモータ(図示省略)と連結し
てあり、前記スライド部材47の左右方向の移動速度お
よび移動位置は、速度、位置検出器の1例として前記サ
ーボモータに備えたロータリーエンコーダ(図示省略)
によって検出できるようになっている。
More specifically, a guide member 45 extending in the left-right direction is attached to the beam member 7, and a slide member 47 is supported on the guide member 45 so as to be able to reciprocate in the left-right direction. And this slide member 47
The left and right side frames 3
Ball screw 5 rotatably supported at both ends by L and 3R
1 is screwed. The ball screw 51 is connected to a servomotor (not shown) mounted on the side frame 3R, and the moving speed and the moving position of the slide member 47 in the left-right direction are the speed and the position of the servomotor as an example of a position detector. Rotary encoder (not shown)
Can be detected by

【0020】前記スライド部材47には前記加工ヘッド
43が左右方向へ僅かに回動可能に装着してある。この
加工ヘッド43には下方向へ下端部を突出したスピンド
ル53が回転自在かつ上下動可能に支持されており、こ
のスピンドル53の下端部には、前記第1,第2のワー
クW1,W2の接合面との間に摩擦熱を発生せしめるた
めのプローブ55Pを備えた溶接工具55が着脱交換可
能に取付けてある。
The processing head 43 is mounted on the slide member 47 so as to be slightly rotatable in the left-right direction. A spindle 53 having a lower end protruding downward is supported by the processing head 43 so as to be rotatable and vertically movable. The lower end of the spindle 53 holds the first and second workpieces W1 and W2. A welding tool 55 having a probe 55P for generating frictional heat between the welding surface and the welding surface is detachably mounted.

【0021】上記溶接工具55は、アルミニウム又はそ
の合金あるいは銅又はその合金等の非鉄金属等よりなる
ワークW1,W2よりも硬度の大きな例えば工具鋼や超
硬合金等よりなるものであって、大径のシャンク部の下
面の中央部からワークの板厚にほぼ等しい長さの小径の
プローブ55Pを突出して備えた構成である。
The welding tool 55 is made of, for example, tool steel or cemented carbide having a higher hardness than works W1 and W2 made of non-ferrous metal such as aluminum or its alloy or copper or its alloy. In this configuration, a small-diameter probe 55P having a length substantially equal to the plate thickness of the work is protruded from the central portion of the lower surface of the shank portion having the diameter.

【0022】以上のごとき構成において、位置決めスト
ッパー17を、図3に示すように、位置決め位置へ位置
決めした状態において、ワークW1を補助テーブル15
R上に載置し、上記位置決めストッパー17に当接し位
置決めすることにより、ワークW1の接合面をワーク保
持部材13上の所定位置(加工ヘッド43に備えた溶接
工具55の垂直下方位置)に位置決めできる。
In the above configuration, the work W1 is moved to the auxiliary table 15 with the positioning stopper 17 positioned at the positioning position as shown in FIG.
The workpiece W1 is positioned on the workpiece holding member 13 at a predetermined position (vertically below the welding tool 55 provided on the processing head 43) by being placed on the R and abutting against the positioning stopper 17 for positioning. it can.

【0023】上述のごとくワークW1の位置決めを行っ
た後、ワーク固定装置25Aにおける押圧シリンダ35
のピストン35Pによって押圧アーム31の上部を押圧
すると、ワークW1は押圧アーム31の下端部に備えた
押圧パッド29によって不動状態に押圧固定される。
After positioning the work W1 as described above, the pressing cylinder 35 in the work fixing device 25A is used.
When the upper portion of the pressing arm 31 is pressed by the piston 35P, the work W1 is pressed and fixed in an immovable state by the pressing pad 29 provided at the lower end of the pressing arm 31.

【0024】ワークW1を押圧固定した後、位置決めス
トッパー17を回避位置へ移動し、補助テーブル15F
上にワークW2を載置すると共に、当該ワークW2の接
合面をワークW1の接合面に当接することにより、ワー
クW2の位置決めが行われる。その後、ワーク固定装置
25Bにおける押圧シリンダ41を作動することによ
り、押圧アーム37によってワークW2は補助テーブル
15F上に不動状態に固定される。
After pressing and fixing the work W1, the positioning stopper 17 is moved to the avoidance position, and the auxiliary table 15F
The work W2 is positioned on the work W2 by placing the work W2 thereon and abutting the joint surface of the work W2 on the joint surface of the work W1. Thereafter, by operating the pressing cylinder 41 of the work fixing device 25B, the work W2 is immovably fixed on the auxiliary table 15F by the pressing arm 37.

【0025】なお、第1,第2のワークW1,W2の接
合面を接合した状態としては、両方の接合面を当接して
もよく、また僅かに離反した状態でも良いものである。
The state in which the joining surfaces of the first and second works W1 and W2 are joined may be such that both joining surfaces may be in contact with each other or may be slightly separated from each other.

【0026】上述のごとく、ワークW1,W2の接合面
を互に接合し、かつワークW1,W2を不動状態に固定
した後、加工ヘッド43に備えたスピンドル53をモー
タMによって回転し、スピンドル53を下降してスピン
ドル53の下端部に備えた溶接工具55におけるプロー
ブ55Pの下端部を接合面の接合部に当接すると、ワー
クW1,W2に対する溶接工具55の相対的な回転によ
って摩擦熱が発生し、この摩擦熱によってワークW1,
W2の接合面の1部が軟化される。
As described above, after the joining surfaces of the works W1 and W2 are joined to each other and the works W1 and W2 are fixed in an immovable state, the spindle 53 provided in the machining head 43 is rotated by the motor M, Is lowered, and the lower end of the probe 55P of the welding tool 55 provided at the lower end of the spindle 53 is brought into contact with the joining portion of the joining surface, so that the relative rotation of the welding tool 55 with respect to the workpieces W1 and W2 generates frictional heat. The work W1,
Part of the bonding surface of W2 is softened.

【0027】ワークW1,W2の接合面の1部が軟化し
た後、溶接工具55におけるプローブ55Pを前記軟化
部に没入し、溶接工具55における大径のシャンク部の
下面でもってワークW1,W2の上面および軟化した部
分を押圧した状態に保持して、加工ヘッド43を接合面
に沿って左右方向に移動すると、前記プローブ55Pの
回転とワークW1,W2の接合面との間の摩擦熱による
軟化領域は接合面に沿って次第に移動する。
After a part of the joining surface of the works W1 and W2 is softened, the probe 55P of the welding tool 55 is immersed in the softened portion, and the lower surface of the large-diameter shank portion of the welding tool 55 is used to form the work W1 and W2. When the processing head 43 is moved in the left-right direction along the joining surface while holding the upper surface and the softened portion in a pressed state, the softening due to the frictional heat between the rotation of the probe 55P and the joining surfaces of the workpieces W1 and W2. The region moves gradually along the joining surface.

【0028】ワークW1,W2の接合面の軟化した金属
は、プローブ55Pの回転によってプローブ55Pの移
動方向の後側へ撹拌され乍ら移動され固化するので、ワ
ークW1,W2の接合面は溶接されるものである。
The softened metal at the joint surface between the works W1 and W2 is moved by the rotation of the probe 55P while being agitated to the rear side in the moving direction of the probe 55P and solidified, so that the joint surface between the works W1 and W2 is welded. Things.

【0029】前述のごとく、溶接工具55の大径のシャ
ンク部の下面でもってワークW1,W2の上面を押圧し
た状態でもって接合面に沿って移動するとき、溶接工具
55の移動方向の前側にワークの盛り上りが生じて抵抗
が大きくなることがある。この場合、溶接工具55のシ
ャンク部の下面の移動方向の前側が高くなるように溶接
工具55を僅かに傾斜する。
As described above, when the welding tool 55 moves along the joining surface while pressing the upper surfaces of the workpieces W1 and W2 with the lower surface of the large-diameter shank portion, the welding tool 55 is moved forward in the moving direction. The resistance of the work may increase due to the swelling of the work. In this case, the welding tool 55 is slightly inclined such that the front side in the moving direction of the lower surface of the shank portion of the welding tool 55 is higher.

【0030】本例においては、左右方向へ移動可能のス
ライダ部材47に対して加工ヘッド43が左右方向へ僅
かに回動可能(傾斜可能)に設けてあるので、前記溶接
工具55におけるシャンク部の下面の移動方向の前側が
僅かに高くなるように傾斜した状態にすることが容易で
あり、加工ヘッド43を僅かに左右方向(移動方向)に
傾斜した状態のまま左右方向へ移動することができるも
のである。
In this embodiment, since the machining head 43 is provided so as to be slightly rotatable (tiltable) in the left-right direction with respect to the slider member 47 movable in the left-right direction, the shank portion of the welding tool 55 is provided. It is easy to make the state in which the front side of the lower surface in the moving direction is slightly inclined so that the processing head 43 can be moved in the left and right direction while being slightly inclined in the left and right direction (moving direction). Things.

【0031】すなわち、本例においては、ワークW1,
W2に対して溶接工具55を移動方向に対して先端部側
が先行するように僅かに傾斜した状態に保持することが
できる。したがって、ワークW1,W2の接合面と溶接
工具55におけるプローブ55Pとの間の摩擦熱によっ
て上記接合面の溶接を行うとき、溶接工具55の移動方
向の前側におけるワークの盛り上りによる抵抗を抑制で
きるものである。
That is, in this example, the work W1,
The welding tool 55 can be held in a slightly inclined state such that the leading end side is ahead of the moving direction with respect to W2. Therefore, when welding the joint surface by frictional heat between the joint surface of the workpieces W1 and W2 and the probe 55P of the welding tool 55, resistance due to the swelling of the workpiece on the front side in the moving direction of the welding tool 55 can be suppressed. Things.

【0032】図4は、前述した位置決めストッパー17
の変更例を示すもので、この変更例は、支持テーブル1
1内に小型のエアーシリンダなどのごとき適宜のアクチ
ュエータ57を複数設け、前記ワーク保持部材13の上
面に対して出没可能に設けた位置決めストッパー59を
前記アクチュエータ57によって上下動する構成とした
ものである。
FIG. 4 shows the positioning stopper 17 described above.
This example shows a modification of the support table 1.
A plurality of suitable actuators 57, such as small air cylinders, are provided in 1 and a positioning stopper 59 provided so as to be able to protrude and retract from the upper surface of the work holding member 13 is vertically moved by the actuator 57. .

【0033】上記構成によれば、ワーク保持部材13の
上面に対する複数の位置決めストッパー59の出没を迅
速に行うことができ、ワーク保持部材13上への第1,
第2のワークW1,W2の位置決めを能率良く行うこと
ができるものである。
According to the above configuration, the plurality of positioning stoppers 59 can be quickly moved in and out of the upper surface of the work holding member 13, and the first and second positioning stoppers 59 can be moved onto the work holding member 13.
The second workpieces W1 and W2 can be positioned efficiently.

【0034】図5,図6は、第1,第2のワークW1,
W2をL字形状又はT字形状に溶接する場合に利便なワ
ーク保持部材を示すものである。すなわち、ワーク保持
部材13は、第1のワークW1を垂直に支持する垂直面
13Vと第2のワークW2を水平に支持する水平上面1
3Hとを備えた2個の部材13A,13Bに分割してあ
り、両部材13A,13Bでもって第1のワークW1を
垂直に挟持固定する構成である。
FIGS. 5 and 6 show the first and second works W1,
This shows a work holding member that is convenient when welding W2 into an L-shape or T-shape. That is, the work holding member 13 includes a vertical surface 13V that vertically supports the first work W1 and a horizontal upper surface 1V that horizontally supports the second work W2.
3H is divided into two members 13A and 13B, and the first work W1 is vertically held and fixed by both members 13A and 13B.

【0035】そして、溶接工具55におけるプローブ5
5Pは、矢印55Pで示す位置において回転し、ワーク
W1,W2との間に摩擦熱を発生せしめ、プローブ55
PをワークW1,W2の軟化した部分に没入した状態に
おいて左右方向(図5,図6においては紙面に垂直な方
向)へ移動することにより、前述したのと同様にワーク
W1,W2の摩擦溶接を行うものである。
The probe 5 in the welding tool 55
5P rotates at a position indicated by an arrow 55P to generate frictional heat between the workpieces W1 and W2,
By moving P left and right (in the direction perpendicular to the paper in FIGS. 5 and 6) in a state where it is immersed in the softened portions of the workpieces W1 and W2, friction welding of the workpieces W1 and W2 is performed as described above. Is what you do.

【0036】なお、図6に示す場合には、溶接工具55
におけるプローブ55Pの先端部は第2のワークW2を
貫通して第1のワークW1に達するものである。
In the case shown in FIG.
The tip of the probe 55P at the point (1) penetrates the second work W2 and reaches the first work W1.

【0037】既に理解されるように、本例によれば、支
持テーブル11に対してワークW1,W2の溶接形状に
対応してワーク保持部材13を適宜に着脱交換すること
により、種々の溶接形状に対応し得るものである。
As will be understood from the above, according to the present embodiment, the work holding member 13 is appropriately attached to and detached from the support table 11 in accordance with the welding shape of the works W1 and W2, so that various welding shapes can be obtained. It is possible to correspond to.

【0038】図7,図8はワーク保持部材のさらに別の
例を示すものである。図7,図8において、支持テーブ
ル11上には、左右方向(図7において上下方句)に延
伸した調節保持部材61が前後方向(図8において左右
方向)へ位置調節可能に設けてあると共に、この調節保
持部材61に対向して締付け保持部材63が接近離反す
る方向である前後方向へ移動可能に設けてある。
FIGS. 7 and 8 show still another example of the work holding member. 7 and 8, on the support table 11, an adjustment holding member 61 extending in the left-right direction (upward and downward direction in FIG. 7) is provided so as to be adjustable in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 8). The tightening and holding member 63 is provided so as to be movable in the front-rear direction, which is a direction in which the tightening and holding member 63 approaches and separates from the adjusting and holding member 61.

【0039】前記調節保持部材61を前後方向へ位置調
節するために、本例においては、調節保持部材61の左
右方向の複数箇所には調節ネジ65が前方向へ水平に取
付けてあり、各調節ネジ65には、支持テーブル11に
固定した前側ブラケット67Fに回転可能に支持された
ナット部材69に螺合してある。
In order to adjust the position of the adjustment holding member 61 in the front-rear direction, in this embodiment, adjustment screws 65 are horizontally mounted in the front direction at a plurality of positions in the left and right direction of the adjustment holding member 61. The screw 65 is screwed to a nut member 69 rotatably supported by a front bracket 67F fixed to the support table 11.

【0040】したがって、各ナット部材69を回転する
ことにより、調節保持部材61を前後方向に位置調節す
ることができる。
Therefore, by rotating each nut member 69, the position of the adjustment holding member 61 can be adjusted in the front-rear direction.

【0041】前記調節保持部材61の左右方向の複数箇
所には、第1のワークW1を支持するワーク支持部材7
1が上下位置調節可能に設けられている。すなわち、調
節保持部材61の複数箇所には上下方向の溝73が形成
してあり、この溝73に回転可能に配置された上下調節
ネジ75に前記ワーク支持部材71の基部が螺合してあ
る。
A plurality of work support members 7 for supporting the first work W1 are provided at a plurality of positions in the left-right direction of the adjustment holding member 61.
1 is provided so that the vertical position can be adjusted. That is, vertical grooves 73 are formed at a plurality of positions of the adjustment holding member 61, and the base of the work support member 71 is screwed into a vertical adjustment screw 75 rotatably disposed in the groove 73. .

【0042】したがって、各上下調節ネジ75を回転す
ることによってワーク支持部材71を上下に調節するこ
とができ、ワークW1の上下方向の寸法が種々の場合で
あっても、ワークW1の上面を、例えば調節保持部材6
1等の上面に一致した状態あるいは上記上面より適宜に
突出した状態に調節することができる。
Therefore, the work supporting member 71 can be adjusted up and down by rotating each of the up and down adjustment screws 75, and even if the size of the work W1 in the vertical direction is various, the upper surface of the work W1 can be adjusted. For example, adjustment holding member 6
It can be adjusted so as to match the upper surface of the first or the like or to appropriately protrude from the upper surface.

【0043】前記締付け保持部材63は前記調節保持部
材61との間にワークW1を挟持固定する作用をなすも
のであって、この締付け保持部材63の前面には前記ワ
ーク支持部材71を受け入れ自在の溝77が形成してあ
り、後面には楔部材79が固定してある。
The tightening and holding member 63 functions to clamp and fix the work W1 between the adjusting and holding member 61. The front surface of the tightening and holding member 63 is capable of receiving the work supporting member 71. A groove 77 is formed, and a wedge member 79 is fixed to the rear surface.

【0044】そして、上記締付け保持部材63と支持テ
ーブル11の後側に固定した後側ブラケット67Rとの
間には、前記楔部材79に摺接した可動楔部材81を一
体に備えたスライド板83が配置してある。このスライ
ド板83を往復動するために、前記後側ブラケット67
Rに取付けたシリンダ85に備えたピストンロッド85
Pが連結部材87を介してスライド板83に連結してあ
る。
A slide plate 83 integrally provided with a movable wedge member 81 slidably in contact with the wedge member 79 between the tightening and holding member 63 and a rear bracket 67 R fixed to the rear side of the support table 11. Is arranged. In order to reciprocate the slide plate 83, the rear bracket 67
Piston rod 85 provided on cylinder 85 attached to R
P is connected to the slide plate 83 via a connecting member 87.

【0045】したがって、前記シリンダ85を作動し、
楔部材81,79を介して締付け保持部材63を調節保
持部材61側へ移動することにより、調節保持部材61
との間にワークW1を挟持固定することができるもので
ある。
Therefore, the cylinder 85 is operated,
By moving the tightening and holding member 63 toward the adjustment and holding member 61 via the wedge members 81 and 79, the adjustment and holding member 61 is moved.
And the workpiece W1 can be clamped and fixed therebetween.

【0046】この例においては、調節保持部材61を前
後に調節することにより、ワークW1の厚さが変化する
場合であっても、上記ワークW1の溶接すべき位置を加
工ヘッド43に備えた溶接工具55のプローブ55Pに
対応して位置決めすることができると共に、第1,第2
のワークW1,W2をL字形状あるいはT字形状に溶接
する場合に容易に対応することができるものである。
In this example, even if the thickness of the work W1 changes by adjusting the adjustment holding member 61 back and forth, the work head 43 is provided with a position to be welded on the work W1. Positioning can be performed corresponding to the probe 55P of the tool 55, and the first and second
Can be easily coped with when welding the workpieces W1 and W2 into an L-shape or a T-shape.

【0047】図9,図10は、溶接装置の第2例を示す
ものである。この第2例に係る溶接装置101におい
て、前述した溶接装置1の構成と同一機能を奏する部分
には同一符号を付して重複した説明は省略することとす
る。
FIGS. 9 and 10 show a second example of the welding apparatus. In the welding device 101 according to the second example, portions having the same functions as those of the configuration of the welding device 1 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0048】この第2例において前述した第1例と大き
く異なる構成は、スライド部材47AをC形状のフレー
ムとなし、上記スライド部材47Aの上部に加工ヘッド
43を左右方向に僅かに傾斜可能に装着し、下部ビーム
9の前側に取付けた左右方向のガイド部材45に前記ス
ライド部材47Aの下部を左右方向へ移動可能に支持
し、かつスライド部材47Aを左右方向へ移動するため
のボールネジ51を下部ビーム9の前側に設けた構成で
ある。
The structure of this second example, which is significantly different from that of the first example, is that the slide member 47A is a C-shaped frame, and the processing head 43 is mounted on the slide member 47A so as to be slightly inclined in the left-right direction. The lower part of the slide member 47A is movably supported in the left-right direction by a left-right guide member 45 attached to the front side of the lower beam 9, and a ball screw 51 for moving the slide member 47A in the left-right direction is connected to the lower beam. 9 is provided on the front side.

【0049】また、第2のワークW2をワーク保持部材
13上に不動状態に押圧固定するための第2のワーク固
定装置における押圧アーム37Aを、上部側がほぼ
「ワ」字形状に屈曲した形状のベルクランク状となし、
ピン103を介して下部ビーム9に固定したブラケット
(図示省略)に上下に回動可能に枢着して、押圧アーム
37Aの上部側をワークW2のパスライン(ワーク保持
部材13の上面高さ位置)に対して出没自在に構成して
ある。そして、上記押圧アーム37Aを回動するための
押圧シリンダ41Aは下部ビーム9に取付けてあり、こ
の押圧シリンダ41Aのピストンロッド41APはピン
105を介して前記押圧アーム37Aの下端部に連結し
てある。
The pressing arm 37A of the second work fixing device for pressing and fixing the second work W2 on the work holding member 13 in an immovable state has an upper part bent in a substantially "W" shape. Bell crank and none
It is pivotally attached to a bracket (not shown) fixed to the lower beam 9 via a pin 103 so as to be vertically rotatable, and the upper side of the pressing arm 37A is connected to the path line of the work W2 (the upper surface position of the work holding member 13). ). A pressing cylinder 41A for rotating the pressing arm 37A is attached to the lower beam 9, and a piston rod 41AP of the pressing cylinder 41A is connected to a lower end of the pressing arm 37A via a pin 105. .

【0050】上記構成のごとき第2例に係る溶接装置1
01においても前述した第1例の溶接装置1と同様に、
ワーク保持部材13上に第1,第2のワークW1,W2
の接合面を当接した状態に押圧固定でき、かつ加工ヘッ
ド43のスピンドル53に取付けた溶接工具55のプロ
ーブ55PとワークW1,W2の接合面との間に摩擦熱
を生じせしめて、ワークW1,W2の溶接を行うことが
できるものである。
The welding apparatus 1 according to the second example having the above configuration
01, similarly to the welding device 1 of the first example described above,
The first and second works W1, W2 are placed on the work holding member 13.
Of the welding tool 55 attached to the spindle 53 of the processing head 43 and the joining surface of the workpieces W1 and W2, and frictional heat is generated between the probe 55P and the workpiece W1. , W2 can be welded.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、要するに請求項1に係る発明は、フレームに一体に
備えた支持テーブル上に、溶接すべき第1,第2のワー
クの接合面を接合した状態で支持するワーク保持部材を
着脱交換可能に設け、上記第1,第2のワークを前記ワ
ーク保持部材に不動状態に固定するためのワーク固定装
置を設け、固定された第1,第2のワークの接合面に摩
擦熱を生じせしめるためのプローブを備えてなる溶接工
具を駆動回転可能に備えかつ前記接合面に沿う方向へ移
動可能の加工ヘッドを設けてなるものであるから、第
1,第2のワークの接合面の位置へ溶接工具のプローブ
を臨ませ、プローブの回転により接合面とプローブとの
間に摩擦熱を発生させ、この摩擦熱によって接合面が軟
化し溶接できるものである。
As will be understood from the above description, the invention according to the first aspect is characterized in that the joint surfaces of the first and second workpieces to be welded are placed on a support table integrated with the frame. A work holding member for supporting the joined work is detachably provided, and a work fixing device for fixing the first and second works to the work holding member in an immovable state is provided. A welding tool provided with a probe for generating frictional heat on the joining surface of the second workpiece so as to be rotatable and provided with a working head movable in a direction along the joining surface. 1, A probe of a welding tool is brought to the position of the joint surface of the second work, and frictional heat is generated between the joint surface and the probe by rotation of the probe, and the joint surface is softened by the frictional heat and can be welded. so That.

【0052】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
発明において、加工ヘッドは、プローブの先端部が進行
方向へ先行するように傾斜可能に設けてなるものである
から、溶接工具におけるシャンク部の下面でもってワー
ク上面を押圧して移動するとき、上記下面の移動方向の
前側が僅かに高くなるように傾斜し、移動方向の前側に
おけるワークの盛り上りの発生を抑制でき、抵抗を抑制
しての移動が行われ得るものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the machining head is provided so as to be tiltable so that the tip of the probe precedes the traveling direction. When the upper surface of the work is moved by pressing the lower surface of the shank portion, the lower surface is inclined so that the front side in the moving direction is slightly higher, so that the occurrence of the work bulge on the front side in the moving direction can be suppressed, and the resistance can be reduced. It is possible to perform the movement with restraining.

【0053】請求項3に係る発明は、請求項1又は2に
記載の発明において、ワーク保持部材は、一方のワーク
を垂直に支持し、他方のワークを水平に支持するための
垂直面と水平面とを備えた構成であるから、第1,第2
のワークをL字形状あるいはT字形状に突き合わせて溶
接を行うとき、第1,第2のワークを正確に直角に位置
決めすることができるものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the work holding member comprises a vertical surface for supporting one work vertically and a horizontal surface for supporting the other work horizontally. And the first and second
When welding the workpieces in the L-shape or T-shape, the first and second works can be accurately positioned at right angles.

【0054】請求項4に係る発明は、請求項1又は2に
記載の発明において、一方のワークの接合面を所定の位
置に位置決めするための位置決めストッパーを、ワーク
保持部材のワーク支持面上のワークと当接可能の位置と
当接を回避した位置とへ移動可能に設けてなるものであ
るから、第1,第2のワークの接合面を、加工ヘッドに
備えた溶接工具に対して常に正確に位置決めすることが
できるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, a positioning stopper for positioning the joining surface of one of the workpieces at a predetermined position is provided on the workpiece supporting surface of the workpiece holding member. Since it is provided so as to be movable to a position where it can be brought into contact with the work and to a position where the work is avoided, the joining surface of the first and second works is always fixed to the welding tool provided in the machining head. It can be positioned accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1例に係る溶接装置の斜視説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory perspective view of a welding device according to an example of the present invention.

【図2】同上の溶接装置の側断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory side sectional view of the welding device of the same.

【図3】位置決めストッパーの1例を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a positioning stopper.

【図4】位置決めストッパーの第2例を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second example of a positioning stopper.

【図5】ワーク保持部材の第2例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a second example of the work holding member.

【図6】ワーク保持部材の第2例の変形例を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a modification of the second example of the work holding member.

【図7】ワーク保持部材の別形態を示す平面説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory plan view showing another form of the work holding member.

【図8】ワーク保持部材の別形態を示す側断面説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory side sectional view showing another embodiment of the work holding member.

【図9】溶接装置の第2例を示す斜視説明図である。FIG. 9 is an explanatory perspective view showing a second example of the welding apparatus.

【図10】溶接装置の第2例を示す側断面説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory side sectional view showing a second example of the welding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶接装置 11 支持テーブル 13 ワーク保持部材 17 位置決めストッパー 25A,25B ワーク固定装置 31,37 押圧アーム 35,41 押圧シリンダ 43 加工ヘッド 47 スライド部材 53 スピンドル 55 溶接工具 55P プローブ Reference Signs List 1 welding device 11 support table 13 work holding member 17 positioning stopper 25A, 25B work fixing device 31, 37 pressing arm 35, 41 pressing cylinder 43 working head 47 slide member 53 spindle 55 welding tool 55P probe

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フレームに一体に備えた支持テーブル上
に、溶接すべき第1,第2のワークの接合面を接合した
状態で支持するワーク保持部材を着脱交換可能に設け、
上記第1,第2のワークを前記ワーク保持部材に不動状
態に固定するためのワーク固定装置を設け、固定された
第1,第2のワークの接合面に摩擦熱を生じせしめるた
めのプローブを備えてなる溶接工具を駆動回転可能に備
えかつ前記接合面に沿う方向へ移動可能の加工ヘッドを
設けてなることを特徴とする溶接装置。
1. A work holding member for supporting a joint surface of a first work and a second work to be welded on a support table provided integrally with a frame, the work holding member being detachably provided,
A work fixing device for fixing the first and second works to the work holding member in an immovable state is provided, and a probe for generating frictional heat on a joint surface of the fixed first and second works is provided. A welding apparatus comprising: a welding tool provided so as to be rotatable for driving; and a processing head capable of moving in a direction along the joining surface.
【請求項2】 請求項1に記載の発明において、加工ヘ
ッドは、プローブの先端部が進行方向へ先行するように
傾斜可能に設けてなることを特徴とする溶接装置。
2. The welding apparatus according to claim 1, wherein the processing head is provided so as to be tiltable so that a tip portion of the probe precedes in a traveling direction.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の発明において、
ワーク保持部材は、一方のワークを垂直に支持し、他方
のワークを水平に支持するための垂直面と水平面とを備
えた構成であることを特徴とする溶接装置。
3. The method according to claim 1, wherein
A welding apparatus, wherein the work holding member has a configuration including a vertical surface and a horizontal surface for supporting one work vertically and supporting the other work horizontally.
【請求項4】 請求項1又は2に記載の発明において、
一方のワークの接合面を所定の位置に位置決めするため
の位置決めストッパーを、ワーク保持部材のワーク支持
面上のワークと当接可能の位置と当接を回避した位置と
へ移動可能に設けてなることを特徴とする溶接装置。
4. The invention according to claim 1, wherein
A positioning stopper for positioning the joining surface of one of the workpieces at a predetermined position is provided so as to be movable between a position on the workpiece supporting surface of the workpiece holding member where the workpiece can contact the workpiece and a location where the contact is avoided. Welding equipment characterized by the above-mentioned.
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