JPS6281283A - 棒状ワ−クの結合方法および装置 - Google Patents

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】 Ａ０発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は、少なくとも部分的に棒状部を有する一対の棒
状ワークの結合方法および装置、特に摩擦溶接による結
合方法および装置に関する。

（２）従来の技術 従来、摩擦溶接により一対の棒状ワークを結合するのは
良く知られており、溶接後に溶接部に生じたぼりは、バ
イト等で切除するのが一般的であった。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところが、従来のものでは、バイトによるばりの除去に
比較的長時間を要するばかりか、バイトを頻繁に取換え
ねばならないなどの問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、バ
イト等の切断工具を不要としてばりを短時間で除去し得
るようにした棒状ワークの結合方法および装置を提供す
ることを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明方法によれば、軸線を一致させて両棒状ワークを
摩擦溶接し、その摩擦溶接により高温度となった状態の
ままで、一方の前記ワークの外周をダイで摺動可能に保
持し、接合状態にある両ワークを軸方向一方側に衝撃的
に押圧し、溶接部に生じていたばりを前記ダイに衝突さ
せて除去する。

また本発明装置は、両ワークを同一軸線上に対向保持す
る供給機構と；ワークの軸線に直交して水平な方向に供
給機構とは間隔をあけて配設される摩擦溶接機と；一方
のワーク外周を摺動可能に保持するダイと摩擦溶接状態
にある両ワークを軸方向一方側に衝撃的に押圧する押出
し機構とを備え、前記摩擦溶接機に関して供給機構と反
対側に配設されるばり抜き装置と；両ワークを供給機構
から摩擦溶接機に同期して搬送する同３ｔｌｌ搬送装置
と；摩擦溶接後の両ワークを摩擦溶接機からばり抜き装
置に搬送する搬送機構と；を含む。

（２）作　用 本発明方法では、摩擦溶接後の両ワークのバリが、溶接
により生じた熱を利用して、ダイで確実に除去される。

また本発明装置では、両ワークが同期搬送装置で摩擦溶
接機に搬送され、摩擦溶接後の両ワークが搬送機構でぼ
り抜き装置に搬送され、このぼり抜き装置でダイにより
、ばりが除去される。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、基台１上には、供給機構２と、
摩擦溶接機３と、ぼり抜き装置４とが相互間に間隔をあ
けて水平方向に並列して配設される。また、その配列方
向に沿う基台１の一方側には、同期搬送装置５が配設さ
れ、他方側には搬送機構６が配設される。

この装置は、少なくとも部分的に棒状を有する一対の棒
状ワーク、たとえば第２図（ａ）に示すように、棒状の
第１ワークＷ１と、棒状部７および傘部８から成る第２
ワークＷ２とを摩擦溶接して、第２図（′ｂ）に示すよ
うな棒材９を形成し、次いでその棒材９に生じたぼり１
０を除去して第２図（Ｃ）で示すように内燃機関の排気
弁１１を製造するものである。

供給機構２は、第１および第２ワークｗｉ、ｗ２を相互
に対向して同一軸線上に供給するものであり、第１ワー
クＷ１を貯留する第１ホツパ１２と、第２ワークＷ２を
貯留する第２ホツパ１３とを備える。第１ホツパ１２は
、上部が開放した矩形の箱状に形成されており、その底
部は長手方向一方側（第１図で上方側）に向かうにつれ
て下方に向かうように傾斜して形成される。このため、
第１ホツパ１２内の第１ワークＷ１は、第１ホツパ１２
内を前記一方側へと移動する。しかも第１ホツパ１２の
一方端底部には、第１ワークＷ１を１個だけ落下せしめ
る孔１４が設けられており、その孔１４の下方には、第
１ホツパ１２の長手方向と直交するガイド部材１５が水
平に配設される。

第１ワークＷ１はガイド部材１５上を滑動可能であり、
このガイド部材１５の第２ホッパ１３側一端部には、第
１ワークＷ１を水平にして突出、保持可能な保持部１６
が設けられる。またガイド部材１５の他端部には、押出
シリンダ１７が水平に配設されており、この押出シリン
ダ１７は、第１ワークＷ１をガイド部材１５上で滑動さ
せて保持部１６まで押出すことができる。

第２ホツパ１３は、シュート１８を介して保持部Ｉ９に
連結されており、この保持部１９は前記保持部１６との
間に間隔をあけて基台１上に配設される。第２ワークＷ
２は、第２ホツパ１３からシュート１８を経て保持部１
９に１個ずつ供給され、この保持部１９において、第２
ワークＷ２は、その棒状部７を第１ワークＷ１に同一軸
線上で対向させた状態で保持される。

第３図において、摩擦溶接機３は、第１ワークＷ１を固
定的に把持するとともに該第１ワークＷ１を軸線まわり
に回転させながら軸方向に移動せしめるスピンドル２０
と、第１ワークＷ１と同一軸線上に第２ワークＷ２を固
定的に把持するチャック機構２１とを備える。

基台１上には、供給機構２において保持された第１ワー
クＷ１の軸線と平行にしてレール２２が敷設されており
、このレール２２上に移動台２３が移動可能に載せられ
る。しかも基台１の端部に設けられたブラケット２４に
よりレール２２上の移動台２３の移動方向に沿う軸線を
有した移動用シリンダ２５が支持、固定されており、こ
の移動用シリンダ２５のピストンロンド２６が移動台２
３に連結される。したがって移動用シリンダ２５の伸縮
作動により、移動台２３がレール２２上を移動する。

スピンドル２０は、移動台２３上に固設された軸受部材
２７により水平軸線まわりに回転自在に支承される。ま
た移動台２３には、軸受部材２７の上方に位置するよう
にして、支持台２８が固設されており、この支持台２８
上にモータ２９が固定、支持される。このモータ２９か
ら伝動ベルト３０などを介してスピンドル２０に回転駆
動力が伝達される。

第４図において、複数の軸受３１を介して軸受部材２７
で回転自在に支承されたスピンドル２０には、第１ワー
クＷ１を把持する状態とその把持状態を解除する状態と
を切換可能にしてワーク把持機構３２が配設される。

このワーク把持機構３２は、スピンドル２０の先端に固
設されるホルダ３３と、該ホルダ３３に嵌入されるコレ
・ノド３４と、コレット３４を駆動するための駆動手段
３５とを備える。

スピンドル２０は、先端側で開放した穴３６を同心に有
し、この穴３６の先端縁にホルダ３３が固設される。し
かもホルダ３３には、取付孔３７が前記穴３６と同心に
設けられ、この取付孔３７の先端部内面には、先端側に
向けて拡径したテーバ状押圧面３８が設けられる。

コレット３４は、ホルダ３３の取付孔３７に軸方向移動
可能にして嵌入される。しかもコレット３４の先端側外
周面には、前記ホルダ３３の押圧面３８に対応したテー
パ状受圧面３９が設けられる。また、コレット３４には
、第１ワークＷ１を挿入するための挿入穴４０が同心に
設けられており、さらにコレット３４の先端寄り部分に
は、軸方向に延びる複数のスリット４１が周方向に間隔
をあけて設けられており、コレット３４はその内径を拡
大、収縮可能である。したがって挿入穴４０に第１ワー
クＷ１を挿入した状態で、コレット３４を軸方向内方側
に移動せしめると、受圧面３９が押圧面３８に圧接され
、コレット３４が縮径し、第１ワークＷ１がコレット３
４により固定的に把持される。これとは逆に、コレット
３４を軸方向外方側に移動せめしると受圧面３９が押圧
面３８から離反するのに応じてコレット３４による第１
ワークＷ１の把持状態が解除される。

挿入穴４０には、第１ワークＷ１の端部を支承するため
の支承部材４２が、嵌入される。またコレット３４の後
端には、駆動棒４３の先端側に設けられた係合爪４４が
係合されており、この係合爪４４により支承部材４２の
挿入穴４０への嵌入状態が保持される。しかも、この支
承部材４２の長さは、第１ワークＷ１に対応して定めら
れるものであり、第１ワークＷ１は支承部材４２に当接
するまで挿入穴４０に挿入される。

駆動手段３５は、前記駆動棒４３と、係合爪４４および
駆動棒４３の移動量を規制する規制部材４５と、規制部
材４５および駆動棒４３間に介装されるコイル状のばね
４６と、スピンドル２０と同一軸線を有して移動台２３
上に配設される駆動シリンダ４７　（第３図参照）とを
備える。

規制部材４５は、閉塞端に透孔４８を有して有底円筒状
に形成されており、その開放端をホルダ３３に結合する
ようにしてスピンドル２０の穴３６に嵌入される。駆動
棒４３は、穴３６内に同心にかつ軸方向移動自在に収納
されており、この駆動棒４３の一端は透孔４８を移動自
在に貫通して規制部材４５内に突入される。しかも駆動
棒４３の一端の係合爪４４が、規制部材４５内でコレッ
ト３４に係合されるとともに規制部材４５の内面に摺合
されており、係合爪４４すなわちコレット３４の軸方向
移動は、規制部材４５の閉塞端およびホルダ３３に係合
爪４４が当接する範囲に規制される。

係合爪４４およびコレット３４の移動可能量すなわち規
制部材４５の軸方向長さは、設定した一定の直径を有す
る第１ワークＷ１を確実に把持するまでコレット３４が
軸方向内方に移動して縮径したときに、係合爪４４と規
制部材４５の閉塞端との間に間隙４９が形成されるよう
に定められる。

すなわち、第１ワークＷ１の外径が設定値よりも小さい
ときに、第１ワークＷ１に軸方向外方から押圧力が作用
した場合、挿入穴４０の内面に第１ワークＷ１が圧接す
るまでコレット３４が軸方向内方に移動して縮径し得る
ようにコレット３４と駆動手段３５の駆動棒４３とが連
結される。

駆動棒４３の他端には、鍔５１が固設されており、ばね
４６は駆動棒４３を囲繞するようにして、規制部材４５
および鍔５１間に縮設される。このばね４６のばね力に
より、駆動棒４３はコレ−／　）３４を軸方向内方に引
込むべく付勢される。

駆動シリンダ４７のピストンロッド５２はスピンドル２
０内に同心に挿通されており、このピストンロッド５２
の先端に設けられた拡大部５３は穴３６内で駆動棒４３
の他端部に同軸上で対向する。しかも拡大部５３および
スピンドル２０間にはばね５４が縮設されており、ピス
トンロッド５２は該ばね５４のばね力により、駆動棒４
３に当接する方向に付勢される。

駆動シリンダ４７の伸長状態では、ピストンロッド５２
により、駆動棒４３はばね４６のばね力に抗して第４図
で左方側に移動せしめられ、駆動シリンダ４７を収縮作
動して、拡大部５３をばね５４のばね力に抗して駆動シ
リンダ４７側に引込むと、駆動棒４３がばね４６のばね
力により第４図の右方側へと移動する。

チャック機構２１は、従来周知のものであり、詳細な説
明を省略するが、第２ワークＷ２は、スピンドル２０の
ワーク把持機構３２で把持された第１ワークＷｌに、棒
状部７を同一軸線上に対向させて、チャック機構２１で
固定的に把持される。

第５図において、ぼり抜き装置４は、棒材９の第１ワー
クＷｌ側を把持して押圧するための押出し機構５６と、
棒材９の第２ワークＷ２側を摺動可能に保持するダイ５
７とを備え、摩擦溶接機３に関して供給機構２と反対側
に配設される。

押出し機構５６は、棒材９の第１ワークＷ１側を嵌入す
るための案内部材５８と、該案内部材５８に嵌入された
棒材９の端面に衝撃的な押圧力を作用せしめるための押
圧手段５９とを有する。

案内部材５８は、棒材９を嵌入するための挿通孔６０を
同心に有してガイドホルダ６１にボルト６２により結合
される。また、このガイドホルダ６１は、スピンドル６
３にボルト６４によって結合される。該スピンドル６３
は、基台１上の支持体６５（第１図参照）により軸方向
移動自在に支承される。

案内部材５８およびガイドホルダ６１間には、挿通孔６
０内に挿入された棒材９の端部に当接して受けるための
受は部材６６が挟持される。

押圧手段５９は、受は部材６６に穿設された小径の噴出
孔６７と、該噴出孔６７に連通してガイドホルダ６１に
穿設された通路６８と、加圧流体たとえば加圧空気を導
くべくスピンドル６３に同心に穿設された通路６９と、
通路６８．６９間に介設される開閉弁７０とから成る。

開閉弁７０は、球状の弁体７１と、該弁体７１を閉弁方
向に付勢するばね７２とを、弁室７３に収容して構成さ
れる。弁室７３は、ガイドホルダ６１と、ボルト７４に
よってガイドホルダ６１に固着される弁孔部材７５とに
よって画成される。

しかも弁室７３は通路６８に連通し、弁孔部材７５には
スピンドル６３内の通路６９に連通する弁孔７６が穿設
される。弁体７１は弁室７３内でばね７２により弁孔７
６を塞ぐ方向に付勢されており、通路６９側の空気圧に
より弁体７１に作用する開弁方向の力がばね７２による
閉弁方向の力に打ち勝ったときに弁体７１が開弁作動し
、受は部材６６に当接している棒材９の端面に空気圧が
急激に作用し、棒材９は案内部材５８に沿って衝撃的に
押し出される。

第６図を併せて参照して、ダイ５７は、棒材９の第２ワ
ークＷ２側を開閉可能に保持するものであり、略半円状
の一対のダイ片７８．７９により構成される。これらの
グイ片７８．７９は揺動部材８０．８１に固着されてお
り、揺動部材８０゜８１の基部は、棒材９と平行な軸線
を有して支持枠８２に回動自在に支承された軸８３．８
４に固設される。支持枠８２は、摩擦溶接ｍ３側を開放
させて基台１上に固定的に配設されるものであり、この
支持枠８２の押出し機構５６側には、両ダイ片７８．７
９を、その開閉動作を可能にして収納した開口部８５が
設けられる。またグイ片７８゜７９の内縁には、協働し
て円筒状となる、横断面半円状の突部８６，８７が押出
し機構５６側に向けて突設されており、これらの突部８
６，８７の先端には棒材９のぼり１０を受けるための受
は面８８がそれぞれ設けられる。

軸８３．８４は、ダイ５７に関して摩擦溶接機３とは反
対側で支持枠８２にそれぞれ支承されており、したがっ
て、両ダイ片７８．７９は摩擦溶接機３側を開放可能に
して支持枠８２に支承されている。

摩擦溶接機３とは反対側で支持枠８２の側部には、両輪
８３．８４とは直交して水平に延びる開閉シリンダ９０
が支持５固定されており、この開閉シリンダ９０のピス
トンロッド９１は支持枠８２内に突入される。しかも該
ピストンロッド９１の先端には、軸８３．８４と平行な
軸９２を介して連結杆９３．９４の一端が連結され、こ
れらの連結杆９３．９４の他端は軸８３．８４に固着さ
れる。したがって、開閉シリンダ９０の伸長作動に応じ
てグイ片７８．７９が開放作動し、開閉シリンダ９０の
収縮作動に応じてグイ片７８．７９が閉じる。

支持枠８２内には、ぼり１０を除去した棒材９すなわち
排気弁１１を案内するための案内筒９５がダイ５７に連
続するようにして固定的に配設さており、この案内筒９
５の外部開口端は、シュート９６　（第１図参照）に連
なる。

第７図において、同期搬送装置５は、供給機構２の保持
部１６．１９で同一軸線上に対向保持された第１および
第２ワークＷｌ、Ｗ２を、供給機構２および摩擦溶接機
３間で同３ｔＪｌ搬送すべく配設される。すなわち、第
１および第２ワークＷ１゜Ｗ２は、同一軸線上で相互に
近接する近接方向９８と、その近接方向９８に直交する
平行搬送方向９９と、該平行搬送方向９９に直交して相
互に離反する離反方向１００とを組合わせて、同期搬送
装置５により供給機構２から■擦溶接機３に向けて同期
搬送される。

この同期搬送装置５は、前記近接方向９８および離反方
向１００に平行な第１および第ガイドバー１０１，１０
２を備える。第１ガイドバー１０１は比較的大径の円柱
状であり、その一端は、基台１に固設された支持部材１
０３により回転自在に支承される。また第１ガイドバー
１０１の他端には、基台１上に固定、支持された回転駆
動源としてのモータ１０４が連結される。さらに第２ガ
イドバー１０２は比較的小径の円柱状であり、一端を支
持部材１０３に固着し、かつ他端をモータ１０４のハう
ジングに固着して第１ガイドバー１０１の側方に配置さ
れる。すなわち、第１ガイドバー１０１が回転可能であ
るのに対し、第２ガイドバー１０２は静止したままであ
る。

第１および第２ガイドバー１０１，１０２には、第１ワ
ークＷ１に対応する第１移動枠１０５と、第２ワークＷ
２に対応する第２移動枠１０６とが、第１および第２ガ
イドバー１０１，１０２に沿って近接、離反可能にして
支承される。第１移動枠１０５には、第１ワークＷ１を
把持する第１アーム１０７が第１および第２ガイドバー
１０１．１０２と直交する水平な方向に移動可能にして
支承され、第２移動枠１０６には第１アーム１０７と平
行な方向に移動可能にして第２アーム１０８が支承され
る。

第１および第２移動枠１０５．１０６の構造、第１およ
び第２アーム１０７，１０８の構造ならびに第１および
第２アーム１０７，１０８を駆動するための構造は基本
的に同一であるので、以下、第２移動枠１０６および第
２アーム１０８に関連する部分についてのみ詳述し、第
１移動枠１０５および第１アーム１０７に関連する部分
についての説明を省略する。

第８図および第９図を併せて参照して、第２移動枠１０
６は、第１ガイドバー１０１を囲繞して基本的に円筒状
に形成されており、第１ガイドバー１０１の軸線方向に
移動可能である。しかも第２移動枠１０６の側部に突設
された回り止め用突部１０９を第２ガイドバー１０２が
貫通しており、第２移動枠１０６の軸線まわりの回転が
阻止される。

また第２移動枠１０６の上部には、第１および第２ガイ
ドバー１０１．１０２の軸線に直交して水平に延びる案
内孔１１０を有する案内部１１１が一体的に突設されて
おり、第２アーム１０８は該案内孔１１０に摺動自在に
挿通される。

第１０図において、第２アーム１０８の先端（第９図で
左端）には、第２ワークＷ２を把持するためのクランプ
機構１１２が設けられる。このクランプ機構１１２は、
供給機構２における第２ホツパ１３側に向けて開口して
第２アーム１０８の側面に開口された把持穴１１３と、
該把持穴１１３の内側面と協働して第２ワークＷ２を把
持すべく駆動ロッド１１４の先端に設けられた押圧部１
１５とから成る。

把持穴１１３の内径は第２ワークＷ２の棒状部７を挿入
し得る程度に定められており、この把持穴１１３の閉塞
端寄り内側面に開口する摺動孔１１６が第２アーム１０
８に穿設され、摺動孔１１６は第２アニム１０Ｂの後端
に開口する。駆動ロッド１１４はこの摺動孔１１６に摺
合されており、第２アーム１０８に対して制限された範
囲内で軸方向相対移動可能である。しかも駆動ロッド１
１４は図示しないばねにより後端側に向けて付勢される
。

かかるクランプ機構１１２では、把持穴１１３に第２ワ
ークＷ２の棒状部７を挿入した状態で、駆動ロッド１１
４を前記ばね付勢力に抗して移動せしめることにより、
前記棒状部７が把持穴１１３の内側面および押圧部１１
５でクランプされる。

前記第２アーム１０８を軸方向に移動せしめるとともに
、駆動ロッド１１４を第２アーム１０８に対して軸方向
に相対移動せしめるために、第１ガイドバー１０１には
、第２移動枠１０６との軸方向相対移動および第１ガイ
ドバー１０１との相対角変位を阻止して、カム部材１１
７が装着される。このカム部材１１７は、基本的に円盤
状であって第２移動枠１０６内に収納される。

カム部材１１７には、第１ガイドバー１０１を貫通させ
る透孔１１８が中央に穿設されており、透孔１１８の内
面および第１ガイドバー１０１の外面のいずれか一方に
は、たとえば周方向に間隔をあけた２個所にキー１１９
が嵌着される。一方、透孔１１８の内面および第１ガイ
ドバー１０１のいずれか他方には、前記キー１１９を嵌
合させる溝１２０が軸方向に沿って長く穿設される。し
たがって、カム部材１１７は第１ガイドバー１０１の回
転動作に応じて回転するとともに、第２移動枠１０６の
軸方向移動に応じて移動する。なお第１ガイドバー１０
１とカム部材１１７とがスプライン結合されていてもよ
い。

軸方向一方何でカム部材１１７の端面には、溝状の第１
カム１２１が設けられ、カム部材１１７の外周には、第
２カム１２２が設けられる。第１カム１２１は、第２ア
ーム１０８を軸方向に移動せしめるためのもので、この
第１カム１２１および第２アーム１０８間には第１リン
ク機構１２３が配設される。また第２カム１２２は、第
２アーム１０８に対して駆動ロッド１１４を軸方向に相
対移動させるためのもので、この第２カム１２２および
駆動ロッド１１４間には第２リンク機構１２４が配設さ
れる。

第１および第２リンク機構１２３，１２４と、カム部材
１１７の第１および第２カム１２１，１２２とを連結さ
せるために、第２移動枠１０６の側部には、カム部材１
１７の一部を外方に臨ませる開口部１２５が設けられる
。

第１カム１２１および第１リンク機構１２３は、第１ガ
イドバー１０１の回転動作に応じて、第２アーム１０８
を平行搬送方向９９に沿う正方向および逆方向に移動せ
しめる働きをするものであり、また第２カム１２２およ
び第２リンク機構１２４は、第２アーム１０８の近接方
向９８に沿う移動開始前に駆動ロッド１１４を先方側に
押圧し、かつ離反方向１００に沿う移動終了後に駆動ロ
ンド１１４を後方側に移動せしめる働きをするものであ
る。

第１リンク機構１２３は、第１カム１２１内を転勤し得
るカムホロア１２６を一端に有するとともにその中間部
を第１ガイドバー１０１と平行な支軸１２７により第２
移動枠１０６に枢支された一直線上のリンク１２８と、
該リンク１２８の一端部に前記支軸１２７と平行なピン
１２９により連結され開口部１２５を貫通して第２移動
枠１０６内から外方に突出される一直線状のリンク１３
０と、前記ピン１２９と平行なピン１３１によってブラ
ケット１３２に下端を枢支されるとともに中間部に前記
ピン１３１と平行なピン１３３により前記リンク１３０
の他端部が連結されるリンク１３４とから成る。

第２移動枠１０６の下部には、外側方に向けて突出した
支持腕部１３５が一体的に突設されており、この支持腕
部１３５の先端に前記ブラケット１３２が設けられる。

第２リンク機構１２４は、第２カム１２２に摺接するカ
ムホロア１３６を一端に有して略■字状に形成されると
ともにその中間屈曲部が第２移動枠１０６で枢支される
リンク１３７と、前記第１リンク機構１２３のリンク１
３４に並列して配置されるとともに下端部にピン１３８
を介して前記リンク１３７の他端部が連結される一直線
状のリンク１３９とから成る。

第２移動枠１０６の上部には、前記支持腕部１３５と同
一方向に突出した支持腕部１４０が一体的に突設されて
おり、第１ガイドバー１０１と平行なピン１４１により
前記リンク１３７の中間屈曲部が該支持腕部１４０に枢
支される。またリンク１３７，１３９間を連結するピン
１３８は、そのピン１４１と平行である。

第２リンク機構１２４におけるリンク１３９の中間部に
は、その長手方向に沿って延びる長孔１４２が穿設され
ており、前記リンク１３０およびリンク１３４間を連結
するピン１３３は該長孔１４２に嵌合される。したがっ
て、第１リンク機構１２３におけるリンク１３４の揺動
に応じて第２リンク機構１２４のリンク１３９もピン１
３８を支点として揺動するが、その揺動動作がＶ字状の
リンク１３７に影客を及ぼすことはない。またリンク１
３７の揺動動作は、ピン１３３を支点としたリンク１３
９の揺動動作に変換される。

第１１図において、第２アーム１０８の後端にば、枠体
１４３が固着される。この枠体１４３には、並列した２
つの矩形状連結孔１４４．１４５が上下に設けられてお
り、一方の連結孔１４４には第１リンク機構１２３にお
けるリンク１３４の上端部が嵌合され、他方の連結孔１
４５には第２リンク機構１２４におけるリンク１３９の
上端部が嵌合される。しかも駆動ロッド１１４の後端は
、前記他方の連結孔１４５内に突入する。

したがって、第１リンク機構１２３におけるリンク１３
４の揺動に応じて第２アーム１０８が軸方向に移動する
。このとき、第２リンク機構１２４のリンク１３９もピ
ン１３８を支点として揺動するので駆動ロッド１１４の
作用には何の影客もない。一方、第２リンク機構１２４
において、すンク１３７が揺動すると、リンク１３９が
ピン１３３を支点として揺動し、これにより駆動ロッド
１１４が第２アームｌＯ８に対して軸方向に相対移動す
る。

第１２図を併せて参照して、モータ１０４および第２移
動枠１０６間で、第１ガイドバー１０１には、第３カム
１４６が固設され、この第３カム１４６および両移動枠
１０５，１０６間には、第３リンク機構１４７が配設さ
れる。この第３カム１４６および第３リンク機構１４７
は、第１ガイドバー１０１の回転動作に応じて、両移動
枠１０５．１０６を近接方向９日に沿って移動させたり
、離反方向１００に沿って移動させたりする働きを為す
。

第３カム１４６は、短円柱状であって、その外周面には
、カム溝１４８が設けられる。一方、第３リンク機構１
４７は、第３カム１４６の下方に配置される揺動杆１４
９と、該揺動杆１４９の一端および第１移動枠１０５を
連結する第１連結杆１５０と、前記揺動杆１４９の他端
および第２移動枠１０６間を連結する第２連結杆１５１
とを備える。

揺動杆１４９のほぼ中央部には、第３カム１４６のカム
溝１４８内を転勤するカムホロア１５２が支承されてお
り、該カムホロア１５２および一端部間の中間部で揺動
杆１４９は鉛直な支軸１５３により基台１に枢支される
。

かかる構成によれば、第１ガイドバー１０１の回転に応
じて第３カム１４６が回転することにより、揺動杆１４
９が支軸１５３を支点として揺動し、この揺動杆１４９
の（８動動作が第１および第２連結杆１５０，１５１に
より、第１および第２移動枠１０５．１０６の近接移動
および離反移動に変換される。

モータ１０４、第３カム１４６および揺動杆１４９はカ
バー１５４内に収納、配置されており、第１および第２
連結杆１５０，１５１はその作動に支承を来さないよう
にして、カバー１５４内に突入する。

再び第１図において、搬送機構６は、摩擦溶接膜３から
棒材９をばり抜き装置４に搬送するものであり、先端に
クランプ手段１５５を有するアーム１５６が、そのクラ
ンプ手段１５５が摩擦溶接ｍ、３に対応する位置からば
り抜き装置４に対応する位置まで移動可能にして基台ｌ
上の案内ブロック１５７に支承される。クランプ手段１
５５は、その先端側に開放し得るようにして構成される
。

かかる搬送装置６において、アーム１５６を駆動するた
めの構造およびクランプ手段１５５を作動せしめるため
の構造は、前述のように第２アーム１０８およびクラン
プ機構１１２に関連する部分の構造と基本的には同一で
あり、詳細な説明を省略する。

次にこの実施例の作用について説明すると、排気弁１１
の製造にあたって、第１ホツパ１２に貯留された第１ワ
ークＷ１と、第２ホツパ１３に貯留された第２ワークＷ
２とは、保持部１６．１９により、同一軸線上に対向保
持される。この状態で、同ＹｔＪｌ搬送装置５における
第１および第２移動枠１０５．１０６は相互に近接した
位置にあり、しかも第１および第２アーム１０７，１０
８はその先端のクランプ機構１１２を前記第１および第
２ワークＷｌ、Ｗ２と同一軸線上に位置させた状態にあ
る。モータ１０４の作動により第１および第２移動枠１
０５，１０６を離反移動させると、第１および第２アー
ム１０７，１０８の先端のクランプ機構１１２における
把持穴１１３に第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の
棒状部７が挿入される。そこで、駆動ロッド１１４を第
１および第２アーム１０７，１０８に対して軸方向前方
に移動せしめることにより、第１および第２ワークＷｌ
、Ｗ２がクランプ機構１１２でそれぞれ把持される。

その後、第１および第２移動枠１０５，１０６を近接移
動させることにより、第１および第２ワークＷｌ、Ｗ２
は近接方向９８に沿って移動し、第１および第２アーム
１０７，１０８を前方側に移動させることにより両ワー
クＷｌ、Ｗ２は平行搬送方向９９に沿って移動する。第
１および第２ワークＷｌ、Ｗ２が摩擦溶接機３に対応す
る位置まで来たときに、第１および第２移動枠１０５゜
１０６は相互に離反移動せしめられ、第１および第２ワ
ークＷｌ、Ｗ２は離反方向１００に沿って移動する。

離反方向１００の終端まで来たときに、第１ワークＷ１
はスピンドル２０のワーク把持機構３２によって把持さ
れ、第２ワークＷ２はチャック機構２１によって把持さ
れる。

第１ワークＷ１のワーク把持機構３２による把持にあた
って、移動用シリンダ２５は収縮しており、移動台２３
は第１ワークＷ１の移動に支障を来すことのないように
後退している。また駆動シリンダ４７は伸長しており、
ピストンロッド５２に押圧されて駆動棒４３が前進する
ことにより、コレット３４はその受圧面３９を押圧面３
８から離反させる位置まで前進している。

かかる状態で離反方向１００への移動により、第１ワー
ク１は支承部材４２に当接するまでコレット３４の挿入
穴４０に挿入される。このとき、第１アーム１０７にお
けるクランプ機構１１２のクランプ状態が解除され、さ
らに駆動シリンダ４７が収縮作動する。したがって、ば
ね４６のばね力により駆動棒４３が第４図で右動し、コ
レット３４もホルダ３３内に引き込まれる。このため、
受圧面３９が押圧面３８に圧接し、コレット３４が縮径
して第１ワークＷ１が把持される。

チャック機構２１における第２ワークＷ２の把持後、第
２アーム１０８の先端でのクランプ機構１１２での第２
ワークＷ２の把持は解除され、第１および第２アーム１
０７．１０８は元の位置に戻る。

把持機構３２およびチャック機構２１で同一軸線上に第
１および第２ワークＷｌ、Ｗ２が対向把持された状態で
、移動用シリンダ２５が伸長作動して移動台２３がチャ
ック機構２１側に前進移動するとともに、モータ２９が
作動してスピンドル２０が回転する。したがって第１ワ
ークＷ１は回転しながら第２ワークＷ２に圧接され、こ
れにより第１および第２ワークＷｌ、Ｗ２が摩擦溶接さ
れ、棒材９が形成される。

この摩擦溶接時に、第１ワークＷ１の直径が設定値より
も小さい場合を想定する。このような場合、従来ではス
ピンドル２０における第１ワークＷ１の把持が不充分と
なり、溶接不良を生じることがある。しかるに、スピン
ドル２０のワーク把持機構３２では、規制部材４５の閉
塞端と係合爪４４との間に間隙４９が生じており、コレ
ット３４は摩擦溶接時に第１ワークＷ１に働く軸方向外
方からの押圧力によりホルダ３３内にざらに押し込まれ
る。したがってコレット３４はさらに縮径し、第１ワー
クＷ１を確実に把持することができるので、従来体じて
いた溶接不良が生じることはない。

摩擦溶接終了後、搬送機構６におけるアーム１５６が前
進し、その先端のクランプ手段１５５で棒材９が把持さ
れる。次いで、スピンドル２０のワーク把持機構３３に
よる把持状態が解除されるとともに、移動台２３が後退
し、チャック機構２１でも把持状態が解除され、アーム
１５６が後退することにより棒材９がぼり抜き装置４に
搬送される。

ぼり抜き装置４では、棒材９の移動に先立ってスピンド
ル６３が後退しており、ダイ５７も開放している。この
状態で棒材９が搬送されて来ると、スピンドル６３が前
進し、開閉シリンダ９０が収縮作動する。したがって、
棒材９の第１ワークＷｌ側は、受は部材６６に当接する
まで案内部材５８の挿通孔６０に挿入され、ダイ５７が
閉じて棒材９の第２ワークＷ２側はダイ５７により摺動
可能に保持される。そこでクランプ手段１５５による棒
材９の把持が解除され、アーム１５６はさらに後退する
。

押出し機構５６では、棒材９の挿通孔６０への挿入後に
、通路６９に高圧空気が供給され、その高圧空気が充分
に高められたときたとえば６気圧となったときに開閉弁
７０が開くことにより、高圧空気が噴出孔６７から棒材
９の端面に急激に作用する。したがって棒材９には衝撃
的な押圧力が作用し、棒材９は挿通孔６０に沿ってダイ
５７側へと急激に移動する。これにより棒材９のぼり１
０がダイ５７の受は面８８に衝突し、ぼり１０が瞬間的
に除去される。

ぼり１０を除去された棒材９すなわち排気弁１１は空気
圧により押されて案内筒９５からシュート９６を経て排
出される。

しかも、摩擦溶接終了後からばり抜きに至るまでの工程
は、摩擦溶接により生じた熱で高温度となっているぼり
１０の温度が殆ど低下しない内に行なわれ、これにより
ぼり１０の除去が極めて効果的に行なわれる。

このようにして、一対の第１および第２ワークＷ１．Ｗ
２の供給、摩擦溶接およびぼり抜きの各工程が連続的に
かつ円滑に行なわれ、排気弁１１が連続的に製造される
。

Ｃ０発明の効果 以上のように、本発明方法によれば、軸線を一致させて
両棒状ワークを摩擦溶接し、その摩擦溶接により高温度
となった状態のままで、一方の前記ワークの外周をダイ
で摺動可能に保持し、接合状態にある両ワークを軸方向
一方何に衝撃的に押圧し、溶接部に生じていたばりを前
記ダイに衝突させて除去するので、バイト等の切断工具
を不要として短時間でばりを解除することができる。し
かも）容接熱を利用するので、他の熱源を不要として効
果的な除去を行なうことができる。

また本発明装置では、供給機構と、摩擦溶接機と、ぼり
抜き装置とが間隔をあけて配設され、供給機構および摩
擦溶接機間は同３Ｕ！搬送装置でワークが同Ｕ、、Ｕａ
送され、摩擦溶接機およびぼり抜き装置間は搬送機構に
よる搬送が行なわれるようにしたので、一対のワークの
摩擦溶接とばり抜きとが連続的にかつ円滑に行なわれ、
本発明方法を効果的に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は全
体平面図、第２図はワークの加工経過を示す図、第３図
は第１図のＩ［［−ＩＩｌ線拡大断面図、第４図は第３
図の■部拡大縦断面図、第５図はぼり抜き装置の要部拡
大縦断面図、第６図は第５図のｖｔ−ｖｒ線断面図、第
７図は同期搬送装置の拡大平面図、第８図は第７図の■
矢視拡大図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線断面図、第
１０図は第９図のＸ−Ｘ線拡大断面図、第１１図は第９
図のＸｌ−Ｘ１線拡大断面図、第１２図は第８図のｘｎ
−ｘ■線断面図である。 ２・・・供給機構、３・・・摩擦溶接機、４・・・ぼり
抜き装置、５・・・同期搬送装置、６・・・搬送機構、
７・・・棒状部、１０・・・ぼり、５６・・・押出し機
構、５７・・・ダイ、 Ｗｌ、Ｗ２・・・ワーク 特　許　出　願　人　本田技研工業株式会社第２図 第１０図 Ｚ３４Ｉ４４ 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも部分的に棒状部を有する一対の棒状ワ
   ークの結合方法において、軸線を一致させて両棒状ワー
   クを摩擦溶接し、その摩擦溶接により高温度となった状
   態のままで、一方の前記ワークの外周をダイで摺動可能
   に保持し、接合状態にある両ワークを軸方向一方側に衝
   撃的に押圧し、溶接部に生じていたばりを前記ダイに衝
   突させて除去することを特徴とする棒状ワークの結合方
   法。
2. （２）少なくとも部分的に棒状部を有する一対の棒状ワ
   ークの結合装置において、前記両ワークを同一軸線上に
   対向保持する供給機構と；ワークの軸線に直交して水平
   な方向に供給機構とは間隔をあけて配設される摩擦溶接
   機と；一方のワーク外周を摺動可能に保持するダイと摩
   擦溶接状態にある両ワークを軸方向一方側に衝撃的に押
   圧する押出し機構とを備え、前記摩擦溶接機に関して供
   給機構と反対側に配設されるばり抜き装置と；両ワーク
   を供給機構から摩擦溶接機に同期して搬送する同期搬送
   装置と；摩擦溶接後の両ワークを摩擦溶接機からばり抜
   き装置に搬送する搬送機構と；を含むことを特徴とする
   棒状ワークの結合装置。