KR100355694B1 - 마찰압접방법 및 마찰압접장치 - Google Patents

Abstract

클램프(22,23)에 부착된 워크피스(W1)에 대하여 적어도 하나의 다른 워크피스(W2,W3)를 마찰 압접하는 마찰 압접 방법을 개시하고 있다. 마찰 압접에 앞서, 워크피스(W1-W3) 끼리 접촉시켜서 하나의 워크피스열을 형성한다. 워크피스열이 형성된 상태에서 워크피스열의 치수 오차, 각 워크피스(W1-W3)의 치수 오차, 및 클램프(22,23)에 대한 워크피스(W2)의 부착 오차 중 적어도 하나를 검사한다. 그 때문에 마찰 압접된 완성품의 품질 및 생산 효율이 향상한다.

Description

마찰 압접 방법 및 마찰 압접 장치{Friction welding method and apparatus}

본 발명은 마찰 압접 방법 및 마찰 압접 장치에 관한 것이다.

마찰 압접 방법은 한 쌍의 워크피스의 단면 끼리를 서로 접촉시켜서 가압하면서 상대운동시킴으로써 접촉면에 마찰열을 발생시켜 그 상태에서 접촉면에 압력을 더욱 가함으로써 워크피스 끼리를 접합하는 방법이다.

구체적으로는, 먼저 마찰 압접 장치의 주축에 따라 한편의 워크피스를 일정한 회전수로 회전시키면서 한 쌍의 워크피스를 접촉시킨다. 이 때, 추력장치에 의해 양 워크피스의 접촉면에 축방향의 예열추력이 가해진다. 그리고, 소정 시간의 경과 후에 추력장치에 의해 양 워크피스의 접촉면에 축방향의 마찰추력을 가하면, 양 워크피스의 접촉면 부근이 마찰열에 의해 발열하여 연화한다. 그 때문에, 양 워크피스가 그 접촉부분에서 눌러붙어서 양 워크피스의 축방향 길이가 짧아진다. 이 짧아진 부분에 상당하는 축방향 길이의 값을 이하 접합비율이라고 한다. 그 후, 접촉면 부근이 원하는 연화상태로 되는 타이밍에서 워크피스의 회전이 신속히 정지되고 또 양 워크피스에 축방향의 업셋추력이 가해진다. 그러면, 양 워크피스가 그 접촉부분에서 더욱 눌러붙어서 접합비율이 한층 증대한다. 업셋추력이 가해진 상태에서 소정시간이 경과하면, 양 워크피스의 접합이 완료된다.

마찰 압접의 제어방식으로서 여러가지 제어방식이 알려져 있는 데, 제어방식의 하나로서 소위 총전장 제어방식으로 부르는 것이 있다. 이 총전장 제어방식에서는 접합하고자 하는 복수의 워크피스의 총전장이 소정값에 도달하였을 때에, 워크피스의 회전을 정지하기 위해 감속 개시신호가 출력된다. 마찰 압접후의 완성품의 길이에 높은 정확도가 요구되는 경우에는 총전장 제어방식이 주로 이용된다.

일본 특개소 48-43537호 공보는, 총전장 제어방식을 채용한 마찰 압접 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 중간 워크피스의 양단에 좌측 워크피스 및 우측 워크피스를 각각 접합하는 것이다. 이 장치는 중간 워크피스를 지지하는 클램프 장치와, 좌우의 워크피스를 각각 지지하는 한쌍의 척을 구비한다. 마찰 압접의 실행시에 3개의 워크피스의 총전장을 반영하는 양 척 사이의 거리를 검출하는 것에 기초하여 감속 개시신호의 출력 타이밍이 제어된다.

총전장 제어방식에서는 각 워크피스의 접합 전의 길이에 관계없이 전체 워크피스의 총전장이 소정값에 도달하였을 때에 감속 개시신호가 출력된다. 그 때문에 각 워크피스의 접합 전의 길이의 불일치에 기인하여 완성품에서 각 접합부의 변형이 불균일하게 되고, 각 접합부의 접합 강도가 불균일하게 된다.

상세히 설명하면, 상기 공보의 장치는 마찰 압접을 실행하기 앞서 중간 워크피스의 한편의 단면, 예를 들면 좌측 단면이 미리 정해진 축방향의 기준위치에 배치되도록 중간 워크피스가 클램프 장치에 고정된다. 좌우의 워크피스는 각각 대응하는 척에 의해 중간 워크피스에서 소정거리 만큼 축방향으로 떨어진 위치에 유지된다. 이 때 좌우의 양 워크피스의 길이가 규격과 같고, 또 중간 워크피스의 길이가 규격에서 벗어나게 된다. 이와 같은 경우에는 기준위치에 배치된 중간 워크피스의 좌측 단면과 이에 대향하는 좌측 워크피스의 단면 사이의 간격은 항상 일정한 거리로 유지된다. 이에 대하여, 중간 워크피스의 우측 단면과 이에 대향하는 우측 워크피스의 단면 사이의 간격은 중간 워크피스의 길이의 불일치에 기인하여 일정한 거리로 유지되지 않는다. 예를 들면, 중간 워크피스의 길이가 규격 보다 긴 경우에는 중간 워크피스의 우측 단면이 정규의 축방향 위치 보다도 우측으로 돌출한다. 중간 워크피스의 길이가 규격 보다 짧은 경우에는 중간 워크피스의 우측 단면이 정규의 축방향 위치 보다도 좌측에 위치한다.

좌우의 워크피스를 회전시키면서 각각 중간 워크피스의 단면을 향하여 축방향 이동시킴으로써 중간 워크피스의 양 단면에 좌우의 워크피스가 마찰 압접된다. 중간 워크피스의 길이가 규격과 같으면, 중간 워크피스의 양단의 접합부에서 접합비율이 같아지고 또 변형이 균일하게 되고, 이들의 접합부의 강도가 거의 동일하게 된다. 그러나, 중간 워크피스의 길이가 규격 보다 긴 경우에는, 중간 워크피스의 우측단의 접합부에서는, 중간 워크피스의 좌측단의 접합부와 비교하여 접합비율이 커지고 또 변형이 커지게 된다. 반대로, 중간 워크피스의 길이가 규격 보다 짧은 경우에는, 중간 워크피스의 우측단의 접합부에서는, 중간 워크피스의 좌측단의 접합부와 비교하여 접합비율이 작고 또 변형이 작아진다. 이것은 중간 워크피스의 양단의 접합부의 강도를 불균일하게 한다.

이와 같이, 중간 워크피스의 길이의 불일치에 기인하여 중간 워크피스의 양단의 접합부에서 변형의 크기나 접합강도가 불균일하게 된다. 이것은, 완성품의 외관을 나쁘게 하고 또한, 완성품의 품질을 일정하게 유지할 수 없게 한다. 또, 이와 같은 불합리는 중간 워크피스의 길이의 불일치 뿐만아니라 좌측 워크피스 혹은 우측 워크피스의 길이의 불일치나 척에 대한 좌우 워크피스의 축방향에서 부착 오차에 의해서도 동일하게 발생한다.

종래부터, 마찰 압접에 의해 제조된 완성품의 품질 검사는 행해지므로 그 시점에서 불량품을 제거할 수 있다. 그러나, 접합 전의 각 워크피스의 치수 오차나 장치에 대한 각 워크피스의 부착 오차에 기인한 불량품의 발생을 미연에 방지할 수 없기 때문에 생산성이 저하한다.

더구나, 상기 공보의 마찰 압접 장치에서는, 좌우 워크피스를 축방향 이동시키기 위한 이동기구로서 유압 실린더가 사용되고 있다. 유압 실린더에 대한 작동유의 공급 및 배출은 제어장치가 유압회로중에 설치된 전자밸브를 전기적으로 제어함으로써 행해진다.

전자밸브는 제어장치로부터 전기적 지령에 바로 반응하여 작동한다. 그러나, 유압회로중의 작동유는, 전자밸브의 작동에 바로 반응하여 유압 실린더를 움직일 수 없다. 따라서, 유압 실린더는 제어장치로부터의 지령에 대하여 응답 지연이 일어난다. 그 결과, 좌우 워크피스를 원하는 타이밍에서 이동시킬 수가 없고, 완성품의 정확도가 저하한다. 또한, 유압회로중의 작동유의 점성은 주위 온도에 의해 변화한다. 이 작동유의 점도의 변화는 유압 실린더의 움직임에 영향을 부여하고, 완성품의 정확도에 불일치를 발생시킨다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서 제1 목적은 완성품의 품질을 향상시킬 수 있는 마찰 압접 방법 및 마찰 압접 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 생산 효율을 향상시킬 수 있는 마찰 압접 방법 및 마찰 압접 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 마찰 압접 장치의 정면도.

도 2는 도 1의 마찰 압접 장치의 전기적 구성을 도시하는 블록 회로도.

도 3은 도 1의 마찰 압접 장치의 동작을 설명하기 위한 정면도.

도 4는 도 1의 마찰 압접 장치의 마찰 압접작업을 도시하는 플로차트.

도 5는 도 4에 계속하는 플로차트.

도 6은 도 5의 플로차트의 변경예를 도시하는 플로차트.

도 7은 제2 실시예의 마찰 압접 장치의 정면도.

도 8은 도 7의 마찰 압접 장치의 마찰 압접작업을 도시하는 플로차트.

도 9는 도 8에 계속하는 플로차트.

도 10은 도 7의 마찰 압접 장치의 동작을 설명하기 위한 정면도.

도 11은 제3 실시예에 의한 마찰 압접 장치의 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,50,60:마찰 압접 장치 11:베이스

12:제1 리니어 가이드 13:제2 리니어 가이드

14:제1 주축 유닛 15:제2 주축 유닛

14a,15a:주축 14e,15e:척

14f,15f:스토퍼 22:고정 클램프

23:이동 클램프 32:NC 콘트롤러

33:검사 콘트롤러 34:입력장치

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 고정장치에 부착된 워크피스에 대하여 적어도 하나의 다른 워크피스를 마찰 압접하는 마찰 압접 방법을 제공한다. 그 방법은 마찰 압접에 앞서 워크피스 끼리를 접촉시켜서 하나의 워크피스열을 형성하는 공정과, 워크피스열이 형성된 상태에서 워크피스열의 치수 오차, 각 워크피스의 치수 오차 및 고정장치에 대한 워크피스의 부착 오차 중 적어도 하나를 검사하는 제1 검사공정을 구비한다.

또한, 본 발명은 워크피스에 대하여 적어도 하나의 다른 워크피스를 마찰 압접하는 마찰 압접 장치를 제공한다. 이 장치는 워크피스를 부착하기 위한 고정장치와, 상기 고정장치에 대하여 접근 및 분리 이동이 가능하게 설치되며 다른 워크피스를 부착하기 위한 척과, 이 척을 이동시키기 위한 모터와, 마찰 압접에 앞서 워크피스 끼리를 접촉시켜서 하나의 워크피스열을 형성하도록 모터에 의해 척을 고정장치를 향하여 이동시키는 제어수단과, 워크피스열이 형성된 상태에서 워크피스열의 치수 오차, 각 워크피스의 치수 오차 및 고정장치에 대한 워크피스의 부착 오차 중 적어도 하나를 검사하는 검사수단을 구비한다.

이하, 본 발명은 구체화한 제1 실시예를 도 1 내지 도 5를 기초로 하여 설명한다.

도 1은 3개의 워크피스를 접합하는 양두형 마찰 압접 장치(10)를 도시한다. 베이스(11)의 상부면(11a)에는 제1 리니어 가이드(12) 및 제2 리니어 가이드(13)가 베이스(11)의 길이방향(Y로 도시된 방향)을 따라 연장하도록 설치되어 있다. 제1 리니어 가이드(12) 상에는 제1 주축유닛(14)이 Y방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 제2 리니어 가이드(13) 상에는 제2 주축유닛(15)이 Y방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

각 주축 유닛(14,15)은 주축 케이스(14b,15b), 및 이 주축 케이스(14b,15b)내에 회전 가능하게 지지된 주축(14a,15a)을 구비한다. 각 주축 케이스(14b,15b)내에 복수의 기어(14c,15c)가 설치되어 있다. 각 주축 케이스(14b,15b)의 외면에는 서보모터(M1,M2)가 고정된다. 각 주축(14a,15a)은 기어(14c,15c)를 거쳐 서보모터(M1,M2)와 연결되어 있다.

각 주축(14a,15a)의 선단에는 척(14e,15e)이 부착되어 있다. 제1 주축유닛(14)의 척(14e)에는 제1 워크피스로서의 좌측 워크피스(W1)가 고정되고, 제2 주축유닛(15)의 척(15e)에는 제3 워크피스로서의 우측 워크피스(W3)가 고정된다. 각 척(14e,15e)에는 스토퍼(14f,15f)가 설치되어 있다. 각 워크피스(W1,W3)의 기부단면이 대응하는 스토퍼(14f,15f)의 규제면에 접하였을 때 워크피스(W1,W3)가 척에 대하여 정규 위치에 위치결정된다.

각 스토퍼(14f,15f)의 규제면은 베이스(11)에 대하여 주축 유닛(14,15)의 이동위치를 나타내기 위한 기준점을 Po1, Po2로 하여 정해져 있다. 도 1은 기준점 Po1, Po2(환언하면 주축 유닛(14,15))가 각각 예정된 원점 위치 HP1, HP2에 배치된 상태를 도시하고 있다.

각 주축 유닛(14,15)의 하부면에는 베이스(11)내로 연장하는 암(16,17)이 설치되어 있다. 각 암(16,17)은 베이스(11)내에 지지된 볼 나사(20,21)에 나사결합된다. 볼 나사(20,21)는 베이스(11)의 측벽에 고정된 서보모터(M3,M4)에 연결된다. 서보모터(M3,M4)에 의해 볼 나사(20,21)가 회전됨으로써 주축 유닛(14,15)이 Y방향으로 이동한다.

양 주축 유닛(14,15) 사이의 베이스(11)의 상부면(11a)에는 워크피스 고정장치를 구성하는 고정 클램프(22) 및 이동 클램프(23)가 설치되어 있다. 고정 클램프(22)는 베이스(11)상에 고정되고, 제2 워크피스로서의 중간 워크피스(W2)의 한 단부를 파지한다. 이동 클램프(23)는 상기 제2 리니어 가이드(13)상에 이동 가능하게 지지되고, 중간 워크피스(W2)의 다른 단부를 파지한다.

이어서, 마찰 압접 장치(10)의 전기적 구성에 대하여 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 마찰 압접 장치(10)의 제어장치는 메인 콘트롤러(31), NC 콘트롤러(32), 검사 콘트롤러(33), 입력장치(34) 및 표시장치(35)를 포함한다. NC 콘트롤러(32)는 메인 콘트롤러(31)로부터의 지령에 기초하여 서보모터(M1~M4)를 제어한다. 검사 콘트롤러(33)는 메인 콘트롤러(31)로부터의 지령에 기초하여 접합전의 워크피스(W1 ~ W3) 및 완성품의 검사를 행한다.

각 콘트롤러(31 ~ 33)는 중앙처리장치(CPU), 제어 프로그램 등의 각종 데이타를 기억한 ROM, CPU의 연산 결과 등을 일시적으로 기억하는 RAM을 포함한다. 각 콘트롤러(31 ~ 33)는 마찰 압접을 실행하기 위해 필요한 각종 연산을 실행함과 함께 연산 결과를 상호 교환한다.

메인 콘트롤러(31)는 입력장치(34)에 설치된 기동 스위치의 조작에 따라 마찰 압접을 실행하도록 NC 콘트롤러(32) 및 검사 콘트롤러(33)를 총괄적으로 제어한다.

NC 콘트롤러(32)는 메인 콘트롤러(31)로부터의 지령에 기초하여 앰프(37 ~ 40)를 거쳐 서보모터(M1 ~ M4)를 제어한다.

NC 콘트롤러(32)는 제1 및 제2 스트로크 센서(S1, S2)로부터의 신호를 입력한다. NC 콘트롤러(32)는 제1 스트로크 센서(S1)로부터의 신호에 기초하여 베이스(11)에 대한 제1 주축유닛(14)의 위치를 연산한다. 또한, NC 콘트롤러(32)는 제2 스트로크 센서(S2)로부터의 신호에 기초하여 베이스(11)에 대한 제2 주축유닛(15)의 위치를 연산한다.

전술한 바와 같이, 베이스(11)에 대한 각 주축 유닛(14,15)의 위치는 스토퍼(14f,15f)의 규제면의 위치, 환언하면 기준점 Po1, Po2의 위치에 의해 표시된다. 제1 및 제2 주축 유닛(14,15)의 위치에 관한 데이타는 서보모터(M1 ~ M4)의 회전제어에 사용됨과 함께 검사 콘트롤러(33)의 연산 처리에 사용된다.

NC 콘트롤러(32)는 각 앰프(37 ~ 40)를 거쳐 각 서보모터(M1 ~ M4)의 토크를 산출한다. NC 콘트롤러(32)는 산출된 토크에 기초하여 각 서보모터(M1 ~ M4)에 대하여 소정의 토크 제어를 행함과 함께 중간 워크피스(W2)에 대한 좌우의워크피스(W2,W3)의 접촉상태를 판정한다.

검사 콘트롤러(33)는 메인 콘트롤러(31)로부터의 지령에 기초하여 마찰 압접전의 각 워크피스(W1 ~ W3) 및 마찰 압접후의 완성품이 규격에 적합한 것인가 아닌가를 판정한다. 이 판정은 NC 콘트롤러(32)로부터 부여되는 각 주축 유닛(14,15)의 위치 데이타와 미리 준비된 기준 데이타와의 비교를 기초하여 행해진다.

검사 콘트롤러(33)는 메인 콘트롤러(31) 및 NC 콘트롤러(32)에 대하여 판정 결과를 나타내는 데이타를 출력함과 함께 표시장치(35)에 판정결과를 표시하도록 한다. 또한, 마찰 압접전의 각 워크피스(W1 ~ W3)가 규격에 적합한 것이면, 마찰 압접가공이 개시된다. 한편, 마찰 압접전의 각 워크피스(W1 ~ W3)가 규격에 적합한 것이 아니면, 마찰 압접가공이 행해지지 않고, 워크피스(W1 ~ W3)의 교환을 지시하는 뜻의 표시가 표시장치(35)에서 이루어진다.

다음에, 마찰 압접 장치(10)의 동작을 도 4 및 도 5의 플로차트에 따라 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 스텝 100에서, 제1 및 제2 주축 유닛(14,15)(기준점 Po1, Po2)이 도 1에 도시하는 원점 위치 HP1, HP2에 배치된다.

다음에, 스텝 101에서, 중간 워크피스(W2)가 고정 클램프(22) 및 이동 클램프(23)에 부착된다. 스텝 102에서, 고정 클램프(22) 및 이동 클램프(23)가 조여진다.

다음에, 스텝 103에서, 좌측 워크피스(W1)가 척(14e)에 부착된다. 스텝 104에서, 척(14e)이 조여진다. 이 때, 좌측 워크피스(W1)는 척(14e)에 대하여 축방향의 부착 오차가 고려되지 않고 척(14e)에 부착된다.

이어서, 스텝 105에서, 우측 워크피스(W3)가 척(15e)에 부착된다. 스텝 106에서, 척(15e)이 조여진다. 이 때, 우측 워크피스(W3)는 척(15e)에 대하여 축방향의 부착 오차가 고려되지 않고 척(15e)에 부착된다.

또한, 워크피스(W1 ~ W3)를 마찰 압접 장치(10)에 부착하는 순서는 한정되지 않고 적절히 변경되어도 좋다.

도 4의 좌측에 도시되는 처리, 즉 전술한 스텝 103, 104 및 후술하는 스텝 107a ~ 111a는 제1 주축유닛(14)에 관한 동작을 나타낸다. 도 4의 우측에 도시된 처리, 즉 전술한 스텝 105, 106 및 후술하는 스텝 107b ~ 111b는 제2 주축유닛(15)에 관한 동작을 나타낸다. 스텝 107a ~ 111a의 동작과 스텝 107b ~ 111b의 동작은 병행하여 진행한다.

스텝 107a 및 스텝 107b에서는 NC 콘트롤러(32)가 메인 콘트롤러(31)로부터의 지령에 기초하여 양 서보모터(M3,M4)에 의해 제1 및 제2 주축 유닛(14,15)을 중간 워크피스(W2)를 향하여 동시에 이동된다. 이 때, 제1 및 제2 주축 유닛(14,15)이 비교적 고속으로 이동되도록 서보모터(M3,M4)가 고속 회전된다. 따라서, 좌우의 워크피스(W1,W3)가 중간 워크피스(W2)를 향하여 신속히 이송된다.

스텝 108a 및 스텝 108b에서는, NC 콘트롤러(32)는 기준점 Po1, Po2가 예정된 위치 SP1, SP2에 도달하였는가 아닌가를 판정한다. NC 콘트롤러(32)는 기준점 Po1, Po2가 위치 SP1, SP2에 도달하기까지 좌우의 워크피스(W1,W3)의 빠른 이송을 속행한다.

상기 원점위치 HP1, HP2는 마찰 압접 장치(10)에 대하여 각 워크피스(W1 ~ W3)의 부착 작업을 양호하게 행할 수 있는 위치에 설정되어 있다. 또한, 상기 위치 SP1, SP2는 빠른 이송이 이루어지는 양 워크피스(W1, W3)가 중간 워크피스(W2)에 충돌하는 것을 확실히 피할 수 있는 위치에 설정되어 있다.

기준점 Po1, Po2가 위치 SP1, SP2에 도달하면, NC 콘트롤러(32)는 스텝 109a, 109b로 이행하여 제1 및 제2 주축 유닛(14,15)의 이동속도를 저하시키도록 양 서보모터(M3, M4)의 회전속도를 저하시킨다. 그 결과, 좌우 워크피스(W1,W3)가 중간 워크피스(W2)를 향하여 천천히 이송된다.

NC 콘트롤러(32)는 스텝 110a, 110b에서, 좌우 워크피스(W1,W3)가 중간 워크피스(W2)에 접촉하였는가 아닌가를 판정한다. 이 판정은 서보모터(M3,M4)의 부하 토크의 증대에 기초하여 행해진다. 좌우 워크피스(W1, W3)가 중간 워크피스(W2)에 접촉한 경우에는 NC 콘트롤러(32)는 스텝 111a, 111b로 이행하여 재차 척을 실행한다.

재차 척에 대하여 상세히 설명하면, NC 콘트롤러(32)는 일단 척(14e,15e)을 푸는 것과 함께 주축 유닛(14,15)의 느린 이송이 속행되도록 서보모터(M3, M4)를 제어한다. 이 때, 중간 워크피스(W2)에 접촉하여 있는 좌우 워크피스(W1, W3)는 이동하지 않는다. 그러나, 좌우 워크피스(W1, W3)의 기부단면이 대응하는 스토퍼(14f,15f)에 접촉하지 않으면, 주축 유닛(14,15)의 이동이 허용된다. 좌우 워크피스(W1,W3)가 스토퍼(14f,15f)에 접하면, 서보모터(M3,M4)의 부하 토크가 증대한다. 이 부하 토크의 증대에 기초하여 NC 콘트롤러(32)는 척(14e, 15e)을 다시 조임과 함께 주축 유닛(14,15)의 느린 이송을 정지시킨다. 이상과 같이, 재차 척의 실행이 완료하고, 좌우 워크피스(W1, W3)가 스토퍼(14f,15f)에 대하여 정규의 부착위치에 위치가 결정된다.

물론, 좌우 워크피스(W1,W3)가 스텝 103 ~ 106의 시점에서 이미 스토퍼(14f, 15f)에 접촉하여 있으면, 스텝 111a, 111b에서는 주축 유닛(14,15)의 느린 이송이 행해지지 않고 재차 척이 완료한다.

도 3은 재차 척이 완료한 상태의 마찰 압접 장치(10)를 나타낸다. 이 상태에서는 좌우 워크피스(W1, W3)는 중간 워크피스(W2)에 완전히 접촉하며 또 대응하는 스토퍼(14f,15f)에 완전히 접촉한다. 따라서, 마찰 압접전의 워크피스(W1 ~ W3)로서 이루어지는 워크피스열의 총전장 Lbe는 양 기준점 Po1, Po2 사이의 거리로 표시할 수 있다.

다음에, 스텝 112에서, 검사 콘트롤러(33)는 접합전의 워크피스(W1 ~ W3)가 규격에 적합한 것인가 아닌가를 판정한다. 이 판정 처리에 대하여 상세히 설명하면, 검사 콘트롤러(33)는 각 기준점 Po1, Po2의 현재 위치를, 실제 접촉위치 CP1,CP2로서 구한다(도 3참조). 검사 콘트롤러(33)는 또한, 이 실제 접촉위치 CP1,CP2에 기초하여 접합전의 워크피스(W1 ~ W3)의 총전장 Lbe를 연산한다. 또한, 좌측 워크피스(W1)의 규격 길이를 Lw1, 중간 워크피스(W2)의 규격 길이를 Lw2, 우측 워크피스(W3)의 규격 길이를 Lw3로 하고, 좌측 워크피스(W1)의 치수 오차를 △w1, 중간 워크피스(W2)의 치수 오차를 △w2, 우측 워크피스(W3)의 치수 오차를 △w3로 하면, 총전장 Lbe는 이하의 수학식 1로 나타날 수 있다.

Lbe = Lw1 + Lw2 + Lw3 + △w1 + △w2 + △w3

다음에, 각 실제 접촉위치 CP1, CP2가 검사 콘트롤러(33)에 미리 기억되어 있는 기준 접촉위치 TP1, TP2에 대하여 얼마만큼 변위하는가를 나타내는 변위량 △Po1, △Po2를 구한다. 기준 접촉위치 TP1, TP2는 치수 오차가 없는 좌우 워크피스(W1, W3)가 치수 오차가 없는 중간 워크피스(W2)에 완전히 접촉하며 또 대응하는 스토퍼(14f, 15f)에 완전히 접촉한 상태에서, 기준점 Po1, Po2의 위치에 상당한다. 환언하면, 기준 접촉위치 TP1, TP2는 치수 오차가 없는 워크피스(W1 ~ W3)가 마찰 압접 장치(10)에 대하여 부착 오차를 발생시키지 않고 부착되며 또 서로 완전히 접촉한 상태에서 기준점 Po1, Po2의 위치에 상당한다.

변위량 △Po1, △Po2는 이하의 수학식 2로서 표시된다. 또한, △e는 클램프(22,23)에 대한 중간 워크피스(W2)의 부착 오차를 나타낸다.

△Po1 = CP1 - TP1 = △w1 + △e, △Po2 = CP2 - TP2 = △w2 + △w3 - △e

다음에, 먼저 구한 총전장 Lbe로부터 총전장 오차 △Lw를 구한다. 규격 그대로의 총전장을 Lt(=Lw1 + Lw2 + Lw3)로 하면, 총전장 오차 △Lw는 이하의 수학식 3으로 표시된다.

Lw = Lbe - Lt = △w1 + △w2 + △w3

이어서, 검사 콘트롤러(33)는 총전장 오차 △Lw의 절대값이 예정된 허용값△L1 이하인가 아닌가를 판정한다. 검사 콘트롤러(33)는 또한 변위량 △Po1, △Po2 의 절대값이 각각 예정된 허용값 △E1, △E2 이하인가 아닌가를 판정한다.

검사 콘트롤러(33)는 총전장 오차 △Lw의 절대값이 허용값 △L1 이하이고 또 변위량 △Po1, △Po2 의 절대값이 각각 허용값 △E1, △E2 이하인 경우에만 마찰 압접 공정으로 진행한다. 한편, 적어도 어느 하나가 허용값을 초과하는 경우에는 워크피스열의 치수 오차, 각 워크피스(W1 ~ W3)의 치수 오차 △w1 ~ △w3, 혹은 클램프(22,23)에 대하여 중간 워크피스의 부착 오차가 큰 것으로 하여 새로운 워크피스(W1 ~ W3)로 교환하도록 스텝 100으로 복귀한다.

다음에 마찰 압접 공정에 대하여 설명한다. 먼저 스텝 113a, 113b에서, NC 콘트롤러(32)는 서보모터(M3,M4)를 역회전시킨다. 이 역회전에 의해, 좌우 워크피스(W1, W3)가 중간 워크피스(W3)로부터 동일한 거리 Ld 만큼 떨어지도록 후퇴한다. 기준점 Po1, Po2가 실제 접촉위치 CP1, CP2로부터 거리 Ld 만큼 떨어지면, NC 콘트롤러(32)는 서보모터(M3, M4)의 역회전을 정지시킨다. 이 때 기준점 Po1, Po2 는 각각 마찰 압접을 개시하기 위해 개시위치 STP1(=CP1 - Ld), STP2(=CP2 + Ld)로 배치된다.

다음에, 도 5에 도시한 바와 같이, 스텝 114에서, NC 콘트롤러(32)는 서보모터(M1, M2)에 의해 주축(14a, 15a)을 회전시킨다. 서보모터(M1, M2)가 소정의 회전속도에 도달하면, NC 콘트롤러(32)는 스텝 115a, 115b로 이행한다.

스텝 115a, 115b에서, NC 콘트롤러(32)는 서보모터(M3, M4)를 회전시켜서 좌우 워크피스(W1, W3)를 중간 워크피스(W2)를 향하여 이동시킴과 함께 중간 워크피스(W2)에 접촉시킨다. 이 접촉시, 좌우 워크피스(W1,W3)에 예정된 추력(예열추력이라고 한다) PO가 부여되도록 서보모터(M3, M4)의 토크가 제어된다. 스텝 116a, 및 스텝 116b에서, NC 콘트롤러(32)는 중간 워크피스(W2)에 대한 좌우의 워크피스(W1, W3)의 접촉상태가 소정시간 만큼 계속되었는가 아닌가를 판정한다. 이 소정시간 사이, 좌우 워크피스(W1,W3)와 중간 워크피스(W2)와의 접촉부분이 마찰에 의해 예열된다.

소정시간이 경과하면, 스텝 117a, 117b에서, NC 콘트롤러(32)는 예열추력 PO 보다도 큰 마찰추력 P1이 좌우 워크피스(W1, W3)에 부여되도록 서보모터(M3, M4)를 제어한다. 그 결과, 각 워크피스(W1 ~ W3)가 다른 워크피스와의 접촉부분에서 눌러붙어서 각 워크피스(W1 ~ W3)의 축방향 길이가 짧아진다. 이 짧아진 몫에 상당하는 축방향 길이의 값을 이하 접합비율이라고 한다. 발생한 접합비율의 몫 만큼 주축 유닛(14,15)이 중간 워크피스(W2)를 향하여 이동한다.

스텝 118에서, NC 콘트롤러(32)는 양 기준점 Po1, Po2 사이의 간격, 환언하면 워크피스(W1 ~ W3)의 총전장이 소정값으로 되었는가 아닌가를 판정하고, 긍정 판정이 될 때까지 마찰추력 P1을 좌우 워크피스(W1, W3)에 계속 부여한다. 소정값은 최종적인 완성품의 전장이 규격과 같은 길이로 되도록 미리 시험 등에 의해 정해진다.

스텝 118에서 긍정 판정이면, NC 콘트롤러(32)는 스텝 119에서 서보모터(M1, M2)에 제동을 걸어서 주축(14a,15a)의 회전을 정지시킨다. 더나아가서 스텝 120a, 120b에서 NC 콘트롤러(32)는 좌우의 워크피스(W1, W3)에 마찰추력 P1 보다 큰 업셋추력 P2가 부여되도록 서보모터(M3, M4)를 제어한다. 그 결과, 접합비율이 더욱 증대하고, 그 증대한 몫 만큼 주축 유닛(14,15)이 중간 워크피스(W2)를 향하여 더욱 이동한다.

스텝 121에서, NC 콘트롤러(32)는 업셋 추력 P2의 부여시간이 소정시간을 경과하였는가 아닌가를 판정하고, 긍정 판정이 되기까지 업셋 추력 P2를 계속 부여한다. 소정시간이 경과하면, 스텝 122로 진행하고, 서보모터(M3, M4)가 정지되어서 마찰압접이 종료함과 함께 검사 콘트롤러(33)에 의해 완성품의 검사 처리가 행해진다.

완성품의 검사 처리에 대해서 상세히 설명하면, 검사 콘트롤러(33)는 NC 콘트롤러(32)로부터 각 기준점 Po1, Po2의 현재 위치(최종위치) ECP1, ECP2를 판독한다. 검사 콘트롤러(33)는 또한 최종위치 ECP1, ECP2에 기초하여 접합 완료된 워크피스(W1 ~ W3)로서 이루어진 완성품의 전장 Laf를 연산한다. 전장 Laf는, Laf = ECP2 - ECP1 으로 된다.

검사 콘트롤러(33)는 전장 Laf가 예정된 규격 길이에 대하여 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 허용오차의 범위내에 있는 경우에는 검사 콘트롤러(33)는 좌측 워크피스(W1)와 중간 워크피스(W2) 사이의 접합부에서 발생한 접합비율(이하, 좌측 접합비율이라고 한다) D1, 및 우측 워크피스(W3)와 중간 워크피스(W2) 사이의 접합부에서 발생한 접합비율(이하, 우측 접합비율이라고 한다) D2를 구한다.

좌측 접합비율 D1 및 우측 접합비율 D2는 마찰 압접의 실행 전에 구해진 실제 접촉위치 CP1, CP2 및 상기 최종위치 ECP1, ECP2 에 기초하여 아래의 수학식 4로 구할 수 있다.

D1 = ECP1 - CP1, D2 = ECP1 - CP2

검사 콘트롤러(33)는 좌측 접합비율 D1 및 우측 접합비율 D2이 각각 미리 설정된 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 그리고, 검사 콘트롤러(33)는 전장 Laf에 관한 판정 결과, 및 좌우측 접합비율 D1, D2에 관한 판정 결과를 표시장치(35)에 표시한다. 이상과 같이 하여 완성품의 검사 처리가 종료한다.

다음의 스텝 123a,123b에서는, 척(14e,15e)이 풀어진다. 이어서 스텝 124a, 124b 및 스텝 125a, 125b에서, 서보모터(M3, M4)가 역회전됨으로써 기준점 Po1, Po2이 최종위치 ECP1, ECP2로부터 원점위치 HP1, HP2에 도달하도록 주축 유닛(14,15)이 이동된다.

그 후, 스텝 126, 127에서, 고정 클램프(22) 및 이동 클램프(23)가 풀리고, 완성품이 양 클램프(22,23)로부터 제거되고, 마찰압접 공정이 모두 완료한다.

다음에 본 실시예의 마찰 압접 장치(10)의 이점에 대하여 설명한다.

좌우의 워크피스(W1, W3)를 중간 워크피스(W2)에 접촉시키고 또 척(14e, 15e)을 푼 상태에서, 양주축 유닛(14,15)을 느리게 이동시킨다. 좌우의 워크피스 (W1, W3)가 대응하는 스토퍼(14f, 15f)에 접촉하면서 척(14e, 15e)이 조여진다. 이렇게 함으로써 좌우의 워크피스(W1, W3)가 척(14e, 15e)에 대하여 정규의 위치에서 고정되고, 척(14e, 15e)에 대한 워크피스(W1, W3)의 부착 오차는 없어진다.

마찰 압접전에, 척(14e, 15e)에 대한 워크피스(W1, W3)의 부착 오차를 없게 한 상태에서, 워크피스(W1 ~ W3)(워크피스열)의 총전장 Lbe와 규격 길이 Lt와의 차이가 총전장 오차 △Lw로서 구해진다. 이 총전장 오차 △Lw가 허용값 △L1을 초과하는 경우, 마찰 압접공정이 진행되지 않는다.

따라서, 명백히 규격외의 저품질의 완성품이 생길 수 있는 쓸데없는 마찰 압접 작업은 행해지지 않는다. 그 결과, 규격에 적합한 고품질의 완성품을 제조할 수 있음과 함께 생산효율이 향상한다.

마찰 압접전에, 척(14e, 15e)에 대한 워크피스(W1, W3)의 부착 오차를 없게 한 상태에서, 좌우의 워크피스(W1, W3)가 중간 워크피스(W2)의 양단에 각각 접촉하였을 때의 각 기준점 Po1, Po2의 실제 접촉위치 CP1, CP2와 기준 접촉위치 TP1, TP2 사이의 변위량 △Po1, △Po2가 구해진다. 변위량 △Po1, △Po2가 허용값 △E1, △E2를 초과하는 경우에는 마찰 압접공정이 진행되지 않는다.

즉, 전술한 총전장 오차 △Lw가 허용값 △L1의 범위내에 있는 경우에서도, 워크피스(W1 ~ W3)의 어느 하나에 허용값을 초과하는 치수 오차가 있거나, 또는 중간 워크피스(W2)의 양 클램프(22,23)에 대한 부착 오차가 있는 경우에는, 마찰 압접 공정이 진행되지 않는다. 따라서, 쓸데없는 마찰 압접작업이 없게 되고, 완성품의 품질 및 생산효율이 향상한다.

마찰 압접전의 워크피스(W1 ~ W3)의 검사후, 좌우의 워크피스(W1, W3)가 중간 워크피스(W2)에 접촉한 상태에서, 중간 워크피스(W2)로부터 떨어지는 방향으로 동일한 거리 Ld 만큼 이동된다. 이 상태에서, 좌우의 워크피스(W1, W3)가 회전되며또 중간 워크피스(W2)를 향하여 이동되어서 좌우의 워크피스(W1, W3)에 예열추력, 마찰추력 및 업셋 추력이 차례로 부여된다.

따라서, 좌측 워크피스(W1)와 중간 워크피스(W2)와의 접합부에서 발생하는 접합비율 D1과 우측 워크피스(W3)와 중간 워크피스(W2)와의 접합부에서 발생하는 접합비율 D2가 거의 동일하게 되고, 그러한 접합부에 형성되는 변형도 거의 균등하게 된다. 이것은, 완성품에 있어서의 양 접합부의 강도를 거의 동일하게 함으로써 완성품의 외관을 향상시킨다. 또한, 제1 및 제2 주축 유닛(14,15)을 동일한 타이밍에서 제어할 수 있으므로 마찰 압접을 위한 제어가 간단하게 된다.

마찰 압접이 종료하면, 완성품의 전장 Laf가 규격 길이에 대하여 허용 오차의 범위내에 있는가 아닌가가 판정된다. 그 판정 결과는 표시장치(35)에 표시된다. 따라서, 마찰 압접후에서도 불량품을 자동적으로 볼 수 있고, 보다 신뢰성이 높은 완성품을 생산할 수 있다.

마찰 압접의 종료후에는, 완성품의 전장 Laf의 검사 뿐만 아니라 좌우의 접합비율 D1, D2가 허용 오차의 범위내에 있는가 아닌가가 판정된다. 그 판정결과는 표시장치(35)에 표시된다. 따라서, 불량품을 보다 확실히 볼 수 있고, 완성품의 신뢰성이 더욱 향상한다.

제1 및 제2 주축 유닛(14,15)은 유압 실린더 뿐만 아니라 서보모터(M3, M4)에 의해 이동된다. 따라서, 주축 유닛(14,15)을 응답 지연을 발생시키지 않고 또 환경온도에 영향을 주지 않고 원하는 타이밍에서 확실히 이동시킬 수 있다. 더구나, 주축 유닛(14,15)에 원하는 타이밍에서 예열 추력, 마찰 추력 및 업셋 추력을확실히 부여할 수 있다.

마찰 압접전의 워크피스(W1 ~ W3)의 검사 및 완성품의 검사는, 마알 압접 장치(10)에 설치된 검사 콘트롤러(33)에 의해 마찰 압접 공정의 일부로서 행해진다. 따라서, 검사를 위한 특별한 장치를 별도로 설치하여 마찰 압접 장치(10)로부터 떨어진 장소에서 검사를 행할 필요가 없다. 그 때문에 검사공정이 간단하게 되고, 생산성이 향상한다.

또한, 도 1 내지 도 5의 실시예는 이하와 같이 변경해도 좋다.

도 1 내지 도 5에 도시한 실시예에서는, 좌우의 워크피스(W1, W3)가 동시에 중간 워크피스(W2)에 접합된다. 그러나, 그 대신에 좌우의 워크피스(W1, W3)가 다른 타이밍에서 순서대로 중간 워크피스(W2)에 접합되어도 좋다. 이 경우, 도 5의 스텝 114에서부터 스텝 122까지의 공정이 도 6의 플로차트에 도시한 모양으로 변경된다.

도 6은 좌측 워크피스(W1)를 중간 워크피스(W2)에 접합한 후, 우측 워크피스(W3)를 중간 워크피스(W2)에 접합하는 예를 도시한 것이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 먼저 스텝 114a에서, NC 콘트롤러(32)는 서보모터(M1)에 의해 주축(14A)을 회전시킨다. 서보모터(M1)가 소정의 회전속도에 도달하면, NC 콘트롤러(32)는 스텝 115a로 이행한다.

도 6의 스텝 115a, 116a, 117a에서는, 도 5의 스텝 115a, 116a, 117a와 동일한 처리가 행해진다. 이어서 스텝 118a에서는, NC 콘트롤러(32)는 기준점 Po1이 예정된 정지위치 FP1 에 도달하였는가 아닌가를 판정하고, 긍정 판정이 되기까지 마찰 추력 P1을 좌측 워크피스(W1)에 계속 부여한다. 정지 위치 FP1은 최종적인 완성품이 규격에 적합하게 되도록 미리 시험에 의해 정해진다.

스텝 118a에서 긍정 판정이 되면, NC 콘트롤러(32)는 스텝 119a에서 서보모터(M1)에 제동을 걸어서 주축(14a)의 회전을 정지시킨다. 더구나 스텝 120a에서 NC 콘트롤러(32)는 좌측 워크피스(W1)에 업셋 추력 P2가 부여되도록 서보모터(M3)를 제어한다.

스텝 121a에서, NC 콘트롤러(32)는 업셋 추력 P2의 부여시간이 소정시간을 경과하였는가 아닌가를 판정하고, 긍정 판정이 되기까지 업셋 추력 P2를 계속 부여한다. 소정시간이 경과하면, 스텝 122a 로 이행하고, 서보모터(M3)가 정지되어서 좌측 워크피스(W1)과 중간 워크피스(W2)와의 마찰 압접이 종료함과 함께 검사 콘트롤러(33)에 의해 중간 형성품의 검사 처리가 행해진다.

중간 형성품의 검사 처리에 대하여 상세히 설명하면, 검사 콘트롤러(33)는 좌측 워크피스(W1)와 중간 워크피스(W2) 사이의 접합부에서 발생한 좌측 접합비율 D1을 구한다. 이 좌측 접합비율 D1은 도 5의 스텝 122에서 설명한 것과 동일하게 구해진다. 검사 콘트롤러(33)는 좌측 접합비율 D1이 미리 설정된 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 그리고, 검사 콘트롤러(33)는 좌측 접합 비율 D1에 관한 판정결과를 표시장치(35)에 표시한다. 이상과 같이 하여 중간 형성품의 검사 처리를 종료한다.

스텝 122a에서 좌측 접합비율 D1이 허용오차의 범위에서 벗어나고 있는 경우에는 스텝 123a로 이행하여 척(14e)이 풀린다. 이 때, 어느 한편의 척(15e)은 풀리지 않는다. 이어서 스텝 124a, 124b 및 스텝 125a, 125b에서, 서보모터(M3, M4)가 역회전됨으로써 기준점 Po1, Po2 가 원점위치 HP1, HP2에 도달하도록 주축 유닛(14,15)이 이동된다.

다음에, 스텝 126, 127에서, 고정 클램프(22) 및 이동 클램프(23)가 풀리고, 좌측 워크피스(W1)와 중간 워크피스(W2)로 이루어지는 불합격의 중간 형성품이 양클램프(22,23)에서 제거된다. 그 후, 도 4의 스텝 100으로 돌아가고, 새로운 좌측 워크피스(W1) 및 중간 워크피스(W2)가 마찰 압접 장치(10)에 세트되고, 마찰 압접 전의 검사 처리 등이 재차 행해진다. 또한, 우측 워크피스(W3)에서는 현재 세트되어 있는 것을 그대로 사용하므로 스텝 105, 106의 처리는 생략된다.

한편, 스텝 122a에서 좌측 접합비율 D1이 허용오차의 범위내에 있는 경우에는, 스텝 114b로 이행한다. 스텝 114b에서, NC 콘트롤러(32)는 서보모터(M2)에 의해 주축(15a)를 회전시킨다. 서보모터(M2)가 소정의 회전속도에 도달하면 NC 콘트롤러(32)는 스텝 115b로 이행한다.

도 6의 스텝 115b, 116b, 117b에서는 도 5의 스텝 115b, 116b, 117b와 동일한 처리가 행해진다. 이어서 스텝 118b에서는, NC 콘트롤러(32)는 기준점 Po2가 예정된 정지위치 FP2에 도달하였는가 아닌가를 판정하고, 긍정 판정이 되기까지 마찰 추력 P1을 우측 워크피스(W3)에 계속 부여한다. 정지위치 FP2는 최종적인 완성품이 규격에 적합하게 되도록 미리 시험 등에 의해 정해진다. 또한, 이 스텝 118b의 처리를 도 5의 스텝 118의 처리로 치환되어도 좋다. 즉, 양 기준점 Po1, Po2 사이의 간격, 환언하면 워크피스(W1 ~ W3)의 총전장이 소정값으로 되었는가 아닌가를 판정하도록 하여도 좋다.

스텝 118b에서, 긍정 판정이면, NC 콘트롤러(32)는 스텝 119b에서, 서보모터(M2)에 제동을 걸어서 주축(15a)의 회전을 정지시킨다. 더구나 스텝 120b에서 NC 콘트롤러(32)는 우측 워크피스(W3)에 업셋 추력 P2가 부여되도록 서보모터(M4)를 제어한다.

스텝 121b에서, NC 콘트롤러(32)는 업셋 추력 P2의 부여시간이 소정시간을 경과하였는가 아닌가를 판정하고, 긍정 판정이 되기까지 업셋 추력 P2를 계속 부여한다. 소정시간이 경과하면, 스텝 122b로 이행하고, 서보모터(M4)가 정지되어서 마찰 압접이 완료함과 함께 검사 콘트롤러(33)에 의해 완성품의 검사처리가 행해진다.

완성품의 검차 처리에 대하여 상세히 설명하면, 검사 콘트롤러(33)는 도 5의 스텝 122에서 설명한 것과 동일하게 하여 완성품의 전장 Laf를 구하고, 이 전장 Laf가 예정된 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 검사 콘트롤러(33)는 더구나 도 5의 스텝 122에서 설명한 것과 동일하게 하여 우측 워크피스(W3)와 중간 워크피스(W2) 사이의 접합부에서 발생한 우측 접합비율 D2를 구하고, 이 우측 접합비율 D2가 미리 설정된 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 그리고, 검사 콘트롤러(33)는 전장 Laf 및 우측 접합비율 D2에 관한 판정결과를 표시장치(35)에 표시한다. 이상과 같이 하여 완성품의 검사처리를 종료한다.

다음에, 스텝 123a, 123b로 이행한다. 이 스텝 123a, 123b에서 스텝 127 까지의 처리는 도 5의 123a, 123b에서 스텝 127 까지의 처리와 동일한 모양이므로 설명을 생략한다.

이상과 같이 하여도 도 1 내지 도5의 실시예와 거의 동일한 효과가 얻어진다. 또한, 우측 워크피스(W3)를 중간 워크피스(W2)에 접합하고 다음에 좌측 워크피스(W1)를 중간 워크피스(W2)에 접합하여도 좋다.

좌우의 워크피스(W1, W3)를 동시에 중간 워크피스(W2)에 접합하는 모드와, 좌우의 워크피스(W1, W3)를 각각 중간 워크피스(W2)에 접합하는 모드를 임의로 전환할 수 있도록 하여도 좋다. 이렇게 하면, 접합하고자 하는 워크피스(W1,W2,W3)의 조건에 따라 적절한 모드를 선택할 수 있다. 그 결과, 마찰 압접 장치(10)의 범용성을 향상할 수 있다.

중간 워크피스(W2)에 대하여 좌우의 워크피스(W1,W3)의 회전위상을 맞출 필요가 없는 경우에는 주축(14a, 15a)의 회전용 모터로서 서보모터 이외의 모터, 예를 들어 인덕션 모터를 사용하여도 좋다.

도 4의 스텝 112에서, 총전장 오차 △Lw의 절대값이 허용값 △L1 이하에서 또 변위량 △Po1, △Po2의 절대값의 적어도 한편이 허용값 △E1, △E2를 초과하는 경우에는, 워크피스(W1 ~ W3)의 치수 오차가 허용범위내에 있어도 관계없이, 양클램프(22,23)에 대한 중간 워크피스(W2)의 치수 오차가 발생할 가능성이 있다. 이와 같은 경우에는 양클램프(22,23)에 대한 중간 워크피스(W2)의 부착 위치가 이하와 같은 순서로 수정되어도 좋다.

즉, 고정 클램프(22) 및 이동 클램프(23)를 풀어서, 제1 및 제2 주축 유닛(14,15)을 동일한 방향으로 또 동일한 거리 만큼 이동시킨다. 이 때, 메인 콘트롤러(31)는 주축 유닛(14,15)의 이동방향 및 이동거리를 변위량 △Po1, △Po2의 절대값과 허용값 △E1, △E2를 기초로 하여 결정한다. 주축 유닛(14,15)의 이동의 결과, 변위량 △Po1, △Po2의 절대값이 각각 허용값 △E1, △E2 이하로 되면, 고정 클램프(22)와 이동 클램프(23)를 조이며, 다음의 스텝 113a, 113b로 이행한다. 주축 유닛(14,15)을 이동시켜도 변위량 △Po1, △Po2의 절대값의 적어도 한편이 허용값 △E1, △E2을 초과하면, 새로운 워크피스(W1 ~ W3)로 교환하도록 스텝 100으로 돌아간다.

이와 같이 하면, 중간 워크피스(W2)의 부착 오차에 기인하여 워크피스(W1 ~ W3)의 교환 작업이 쓸데없이 실시되는 일이 확실히 방지된다. 그 때문에 생산효율이 향상한다. 또한, 중간 워크피스(W2)를 클램프(22,23)에 대하여 위치 어긋남을 생각하지 않고 부착할 수 있으므로, 중간 워크피스(W2)의 부착 작업이 간단하게 된다.

도 4의 스텝 113a, 113b의 공정을 생략하여 스텝 112 후에 바로 마찰 압접공정을 이행하여도 좋다.

도 5에서, 스텝 119의 주축 회전 정지는 스텝 120a, 120b의 업셋 추력 부여와 동시에 실행되었다. 그러나, 이것 대신에 스텝 119의 주축 회전 정지가 스텝 120a, 20b의 업셋 추력 부여 보다도 소정시간 만큼 전에 혹은 후에 실행되어도 좋다. 이와 같은 변경은 도 6의 플로차트에 도시한 처리에서도 적용할 수 있다.

고정 클램프(22) 및 이동 클램프(23) 중 어느 하나를 생략하여도 좋다.

완성품의 검사 처리를 생략하여도 좋다.

이하, 본 발명을 구체화한 제2 실시예를 도 7 내지 도 10에 따라 설명한다. 도 7은 한 쌍의 워크피스를 접합하는 단두형 마찰 압접 장치(50)의 정면도이다. 베이스(51)의 상부면에는 리니어 가이드(52)가 베이스(51)의 길이방향(Y방향)을 따라 연장하도록 설치되어 있다. 리니어 가이드(52)상에는 주축 유닛(53)이 Y방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 주축 유닛(53)에는 주축(53a)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 주축(53a)은 서보모터(53d)와 연결되어 있다.

주축(53a)의 선단에는 척(53e)이 부착되어 있다. 그 척(53e)에는 소정의 워크피스가 고정된다. 척(53e)에는 스토퍼(53f)가 설치되어 있다. 워크피스의 기부단 면이 스토퍼(53f)의 규제면에 접촉하였을 때 워크피스가 척(53e)에 대하여 정규 위치에 위치 결정된다. 스토퍼(53f)의 규제면은 베이스(51)에 대하여 주축 유닛(53)의 이동위치를 표시하기 위한 기준점 Po3로서 정해져 있다. 주축 유닛(53)은 베이스(51)내로 돌출하는 암(54), 및 베이스(51)내의 볼 나사를 거쳐서 서보모터(55)와 연결되어 있다.

베이스(51)의 상부면에는 주축 유닛(53)에 인접하도록 기대(56)가 고착되어 있다. 기대(56) 상에는 주축 유닛(53)에 근접한 위치에서 워크피스 고정장치로서의 고정 클램프(57)가 고정되어 있다. 이 고정 클램프(57)에는 소정의 워크피스가 고정된다. 기대(56)의 상부면에는 Y 방향으로 연장하는 리니어 가이드(58)가 설치되어 있다. 리니어 가이드(58) 상에는 스토퍼(59)가 Y 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 스토퍼(59)의 후방(도 7의 좌측)에는 조절 핸들(59a)이 설치되고, 스토퍼(59)의 위치는 조절 핸들(59a)로써 조정할 수 있다.

워크피스의 기부단면이 스토퍼(59)의 규제면에 접촉하였을 때, 워크피스가 고정 클램프(57)에 대하여 정규 위치에 위치 결정된다. 스토퍼(59)의 규제면은 베이스(51)에 대한 스토퍼(59)의 이동위치를 표시하기 위한 기준점 Po4로서 정해져 있다.

이 실시예의 마찰 압접 장치(50)의 전기적 구성은 도 2에 도시된 마찰 압접 장치(10)의 전기적 구성과 유사하기 때문에 특별히 도시하지 않는다. 이 실시예의 이하의 설명에서는, 도 2에 도시된 부재 및 부호를 필요에 따라 원용한다. 각 콘트롤러(31 ~ 33)에 기억된 제어 프로그램은 도 1 내지 도 5의 실시예와는 상이하다. 따라서 그 다른 제어 프로그램과 관련된 동작을 도 8 및 도 9의 플로차트에 따라 설명한다.

도 8 및 도 9에서는 3개의 워크피스(W1, W2, W3)를 접합하는 순서가 도시되어 있다. 즉, 먼저 2개의 워크피스(W1, W2)가 접합됨으로써 중간 형성품인 워크피스(W12)가 형성된다. 이어서, 그 워크피스(W12)에 대하여 워크피스(W3)가 접합된다.

도 8에 도시한 바와 같이, 먼저 스텝 200에서 주축 유닛(53)(기준점 Po3)이 소정의 원점위치에 배치된다. 다음에, 스텝 201a에서, 제1 워크피스(W1)가 좌측 워크피스로서 척(53e)에 부착된다. 스텝 202a에서, 척(53e)이 조여진다. 이 때, 좌측 워크피스(W1)는 척(53e)에 대하여 축방향의 부착 오차를 고려하지 않고 척(53e)에 부착된다.

다음에, 스텝 201b에서, 제2 워크피스(W2)가 우측 워크피스로서 고정 클램프(57)에 부착된다. 스텝 202b에서, 고정 클램프(57)가 조여진다. 또한, 우측 워크피스(W2)는 고정 클램프(57)로부터 주축 유닛(53)을 향하여 소정 길이 만큼 돌출하도록 고정 클램프(57)에 고정된다. 또한, 스토퍼(59)가 우측 워크피스(W2)의 기부단면에 접촉하는 위치까지 이동된다.

또한, 스텝 201a, 202a는 스텝 201b, 202b 이후에 행하여도 좋다.

스텝 203, 204, 205, 206, 207은 각각 도 4의 스텝 107a, 108a, 109a, 110a, 111a와 동일하므로 설명을 생략한다. 도 7은 스텝 207 이후의 마찰 압접 장치(50)를 도시한 것이다.

다음의 스텝 208에서는, 마찰 압접전의 검사 처리가 행해진다. 이 검사 처리에 대하여 설명하면, NC 콘트롤러(32)는 마찰 압접 장치(50)에 갖추어진 제1 및 제2 스트로크 센서(도시 안됨)의 신호를 입력한다. NC 콘트롤러(32)는 제1 스트로크 센서로부터의 신호에 기초하여 베이스(51)에 대하여 주축 유닛(53)의 위치를 연산한다. NC 콘트롤러(32)는 또한, 제2 스트로크 센서로부터의 신호에 기초하여 베이스(51)에 대하여 스토퍼(59)의 위치를 연산한다.

전술한 바와 같이, 베이스(51)에 대한 주축 유닛(53)의 위치는, 스토퍼(53f)의 규제면의 위치, 환언하면 기준점 Po3의 위치로서 표시된다. 또한, 베이스(51)에 대한 스토퍼(59)의 위치는 스토퍼(59)의 규제면의 위치, 환언하면 기준점 Po4의 위치로서 표시된다.

검사 콘트롤러(33)는 기준점 Po3의 현재위치를 실제 접촉위치(CP3)로서 NC 콘트롤러(32)로부터 판독한다(도 7 참조). 다음에, 검사 콘트롤러(33)는 실제 접촉위치(CP3)가 미리 설정되어 있는 기준 접촉 위치 TP3에 대하여 어느 정도 변위하는가를 나타내는 변위량 △Po3를 구한다. 변위량 △Po3는 이하의 수학식 5로서 표시된다. 또한, △w1은 좌측 워크피스(W1)의 치수 오차를 나타내고, △e는 고정 클램프(59)에 대한 우측 워크피스(W2)의 부착 오차를 나타낸다.

△Po3 = CP3 - TP3 = △w1 + △e

다음에, 검사 콘트롤러(33)는 기준점 Po4의 현재위치를 T1으로 하여 NC 콘트롤러(32)로부터 판독한다. 검사 콘트롤러(33)는 또한, 이 현재위치 T1과 상기 실제 접촉위치 CP3 사이의 거리 L12, 및 아직 마찰 압접 장치(50)에 세트되지 않은 제3 워크피스(W3)의 규격 길이 Lw3에 기초하여, 접합전의 워크피스(W1 ~ W3)의 총전장 Lbe를 연산한다. 좌측 워크피스(W1)의 규격 길이를 Lw1, 우측 워크피스(W2)의 규격 길이를 Lw2로 하고, 좌측 워크피스(W1)의 치수 오차를 △w1, 우측 워크피스(W2)의 치수 오차를 △w2로 하면, 총전장 Lbe는 이하의 수학식 6으로 표시할 수 있다.

Lbe = L12 + Lw3 =Lw1 + Lw2 +Lw3 + △w1 + △w2

다음에, 검사 콘트롤러(33)는 먼저 구한 총전장 Lbe로부터 총전장 오차 △Lw를 구한다. 규격과 같은 총전장을 Lt(= Lw + Lw2 + lw3)로 하면, 총전장 오차 △Lw는 이하의 수학식 7로서 표시된다.

△Lw = Lbe - Lt = △w1 + △w2

이어서, 검사 콘트롤러(33)는 총전장 오차 △Lw의 절대값이 예정된 허용값 △L3 이하인가 아닌가를 판정한다. 검사 콘트롤러(33)는 또한, 변위량 △Po3의 절대값이 예정된 허용값 △E3 이하인가 아닌가를 판정한다.

검사 콘트롤러(33)는 총전장 오차 △Lw의 절대값이 허용값 △L3 이하이고 또 변위량 △Po3의 절대값이 허용값 △E3 이하인 경우에만, 마찰 압접공정으로 진행한다. 한편, 적어도 어느 하나가 허용값을 초과하는 경우에는, 워크피스(W1, W2)의 치수 오차 △w1, △w2 가 크다고 판단하여 새로운 워크피스(W1, W2)로 교환하도록 스텝 200으로 복귀한다.

다음에 마찰 압접공정에 대하여 설명한다. 도 8의 스텝 209는 도 4의 스텝 113a와 동일하므로, 설명을 생략한다. 또한, 도 9의 스텝 210 ~ 217은 각각 도 6의 스텝 114a, 115a, 116a, 117a, 118a, 119a, 120a, 121a 와 동일하므로 설명을 생략한다.

도 9의 스텝 218에서는, 좌측 워크피스(W1)와 우측 워크피스(W2)와의 마찰 압접이 종료하여 중간 형성품인 워크피스(W12)가 형성된다. 즉, 제1회째의 마찰 압접이 종료한다. 또한, 검사 콘트롤러(33)에 의해 워크피스(W12)의 검사 처리가 행해진다.

워크피스(W12)의 검사 처리에 대하여 설명하면, 검사 콘트롤러(33)는 NC 콘트롤러(32)로부터 기준점 Po3의 현재위치를 최종 위치 ECP3로서 판독한다. 검사 콘트롤러(33)는 또한, 양워크피스(W1, W2)의 접합부에서 발생한 접합비율 D3를 구한다. 접합비율 D3는 마찰 압접의 실행전에 구한 실제 접촉위치 CP3와 상기 최종위치ECP3에 기초하여 이하의 수학식 8에서 구할 수 있다.

D3 = ECP3 - CP3

검사 콘트롤러(33)는 접합비율 D3가 미리 설정된 허용 오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 그리고, 검사 콘트롤러(33)는 접합비율 D3에 관한 판정 결과를 표시장치(35)에 표시한다. 이상과 같이 하여, 중간 형성품인 워크피스(W12)의 검사 처리가 종료한다.

도 9의 스텝 219 ~ 222는 각각 도 6의 스텝 123a, 124a, 125a, 126a와 거의 동일하므로 설명을 생략한다.

스텝 223에서는, 제2회째의 마찰 압접이 완료하였는가 아닌가, 즉 제1회째의 마찰 압접으로 형성된 워크피스(W12)에 대하여 어느 하나의 워크피스(W3)가 마찰 압접되었는가 아닌가가 판정된다.

제2회째의 마찰 압접이 완료하지 않은 경우에는, 스텝 224로 이행하여, 스텝 218에서 검사한 워크피스(W12)가 합격품인가 아닌가가 판정된다. 불합격품인 경우에는, 스텝 225로 이행하여 불합격품인 워크피스(W12)가 제거된다. 한편, 워크피스 (W12)가 합격품인 경우에는, 스텝 226으로 이행하여 워크피스(W12)가 제거되고, 그 후 도 8의 스텝 200으로 복귀한다.

스텝 200에서 재차 스텝 201b, 202b로 이행하면, 제1회째의 마찰 압접의 경우와 동일하게, 합격품인 워크피스(W12)를 우측 워크피스로 하여 고정 클램프(57)에 고정된다(도 10 참조). 따라서, 우측 워크피스(W12)는 고정 클램프(57)로부터주축 유닛(53)을 향하여 소정 길이 만큼 돌출한다. 또한, 스토퍼(59)가 우측 워크피스(W12)의 기부단 면에 접촉하는 위치까지 이동된다.

다음에, 스텝 201a, 202a에서, 제3 워크피스(W3)를 좌측 워크피스로 하여 척(53e)에 고정된다. 이 때, 좌측 워크피스(W3)는 척(53e)에 대한 축방향의 부착 오차를 고려하지 않고 척(53e)에 부착된다.

그 후, 제1회째의 마찰 압접의 경우와 동일하게, 스텝 203에서 스텝 223까지 처리가 행해진다. 그 결과, 3개의 워크피스(W1 ~ W3)를 접합하여 이루어진 완성품이 형성된다.

단, 스텝 208에서 제2회째의 마찰 압접 전의 검사처리는 다음과 같이 행하여진다. 즉, 검사 콘트롤러(33)는 기준점 Po3의 현재 위치를, 실제 접촉위치 CP4로 하여 NC 콘트롤러(32)로부터 판독한다(도 10 참조), 다음에, 검사 콘트롤러(33)는 실제 접촉위치 CP4가 미리 설정되어 있는 기준 접촉 위치 TP4에 대하여 어느 정도 변위하는가를 나타내는 변위량 △Po4를 구한다. 변위량 △Po4는 이하의 수학식 9로써 표시된다. 또한, △w3은 좌측 워크피스(W3)의 치수 오차를 나타내고, △e는 고정 클램프(59)에 대한 우측 워크피스(W12)의 부착 오차를 나타낸다.

Po4 = CP4 - TP4 = △w3 + △e

다음에, 검사 콘트롤러(33)는 변위량 △Po4의 절대값이 예정된 허용값 △E4 이하인가 아닌가를 판정한다. 검사 콘트롤러(33)는 변위량 △Po4의 절대값이 허용값 △E4 이하인 경우에만 마찰 압접 공정으로 진행한다. 한편, 변위량 △Po4의 절대값이 허용값 △E4를 초과하는 경우에는 새로운 워크피스(W3)로 교환하도록 스텝 200으로 복귀한다.

또한, 스텝 218에서 제2회째의 마찰 압접 후의 검사 처리, 즉 최종적인 완성품의 검사 처리는 다음과 같이 행해진다. 즉, 검사 콘트롤러(33)는 NC 콘트롤러(32)로부터 기준점 Po3의 현재 위치를 최종 위치 ECP4로서 판독한다. 검사 콘트롤러(33)는 또한, 워크피스(W12)와 워크피스(W3) 사이의 접합부에서 발생한 접합비율 D4를 구한다. 접합비율 D4는 제2회째의 마찰 압접의 실행 전에 구한 실제 접촉 위치 CP4와 상기 최종 위치 ECP4를 기초로 하여 이하의 수학식 10에서 구할 수 있다.

D4 = ECP4 - CP4

검사 콘트롤러(33)는 접합비율 D4가 미리 설정된 허용 오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 더구나, 검사 콘트롤러(33)는 기준점 Po4의 현재 위치 T2와 상기 최종 위치 ECP4 사이의 거리, 즉 완성품의 전장 Laf를 구한다. 전장 Laf는 Laf = T2 - ECP4로 된다. 다음에, 검사 콘트롤러(33)는 전장 Laf가 예정된 규격 길이에 대하여 허용 오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정한다. 그리고, 검사 콘트롤러(33)는 접합비율 D4에 관한 판정 결과 및 전장 Laf에 관한 판정 결과를 표시장치(35)에 표시한다. 이상과 같이 하여 최종적인 완성품의 검사 처리가 종료한다.

스텝 223에서 제2회째의 마찰 압접이 완료하였다는 것을 판정하면, 합격품인가 불합격품인가에 관계없이 완성품이 제거되고, 모든 작업이 종료한다.

이 실시예에서도, 도 1 내지 도 5 및 도 6의 각 실시예와 거의 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 도 7 내지 도 10의 실시예는 다음과 같이 변경하여도 좋다.

도 11에 도시한 바와 같이, 워크피스를 회전하지 않도록 유지하는 클램프를 이동 가능하게 하여도 좋다.

간단히 설명하면, 도 11의 마찰 압접 장치(60)에서는, 리니어 가이드(61) 상에 이동 클램프(62)가 이동 가능하게 설치되어 있다. 이동 클램프(62)는 암(63) 및 볼 나사(64) 등을 거쳐서 서보모터(65)와 연결되어 있다. 이동 클램프(62)에는 스토퍼(66)가 고정된다. 베이스(67)상의 도면중 우측에는 주축 유닛(68)이 고정되어 있다. 이 구성에서는, 이동 클램프(62)가 이동함으로써 이동 클램프(62)에 고정된 워크피스(W2)(또는 워크피스(W12))와, 주축 유닛(68)의 척(68e)에 고정되는 워크피스(W1)(또는 워크피스(W3))가 마찰 압접된다.

도 11의 장치(60)에서는, 주축 유닛(68)이 고정되므로, 주축 회전용의 서보모터의 제어에 필요한 전기 배선을 다루는 일이 용이하게 된다. 또한, 워크피스를 회전시키는 데 필요하지 않은 이동 클램프(62)는 경량이다. 따라서, 이동 클램프(62)의 관성이 작아지게 되고, 이동 클램프(62)를 빠르게 양호하게 이동시킬 수 있어서 실용상 양호하게 된다.

상기 각 실시예에서 보인 수학식은 기준 좌표의 취급 방식에 따라 +, - 의 부호가 변하는 것은 말할 필요가 없다. 상기 각 실시예의 어느 것도 도면의 우측을=, 좌측을 - 로 하고 있는 데, 예를 들면 워크피스(W2)에 대하여 접근하는 방향을 -, 멀어지는 방향을 + 로 정의하는 것도 가능하다.

본 발명에 의한 마찰 압접 방법에 의하여, 마찰 압접에 앞서, 워크피스(W1-W3) 끼리 접촉시켜서 하나의 워크피스열을 형성하고, 워크피스열이 형성된 상태에서 워크피스열의 치수 오차, 각 워크피스(W1-W3)의 치수 오차, 및 클램프(22,23)에 대한 워크피스(W2)의 부착 오차 중 적어도 하나를 검사하기 때문에 마찰 압접된 완성품의 품질 및 생산 효율이 향상하는 효과를 발휘한다.

Claims (21)

1. 고정장치에 부착된 워크피스에 대하여 적어도 하나의 다른 워크피스를 마찰 압접하는 마찰 압접 방법에 있어서,

   상기 다른 워크피스를 고정장치에 인접하여 설치된 척에 부착하는 공정과,

   상기 척 및 상기 고정장치 중 어느 한편을 다른 편을 향하여 이동시킴으로써 워크피스 끼리를 접촉시켜서 하나의 워크피스열을 형성하는 공정과.

   워크피스열이 형성된 후에 척을 푸는 공정과,

   상기 척이 풀린 상태에서 상기 척 및 상기 고정장치 중 어느 한편을 다른 편을 향하여 더욱 이동시킴으로써 상기 다른 워크피스의 일단을 척에 설치된 스토퍼에 접촉시켜서 이 다른 워크피스를 척에 대하여 정규의 위치에 위치결정하는 공정과,

   상기 위치결정 공정후에 워크피스열의 치수 오차, 및 워크피스열의 양 단부위치의 각각 예정된 기준위치에 대한 변위량 중 적어도 하나를 검사하는 제1 검사공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 검사공정은 워크피스열의 양 단부 위치에 기초하여 실행되는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 검사공정은,

   워크피스열의 양 단부 위치에 기초하여 워크피스열의 총전장을 구하는 공정과,

   구해진 총전장이 예정된 규격 길이에 대하여 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 검사공정은 워크피스열의 양 단부 위치가 각각 예정된 기준위치에 대하여 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 검사공정에서의 검사 결과가 양호할 때, 워크피스 끼리를 마찰압접하여 접합품을 형성하는 공정과,

   접합품이 불량품인가 아닌가를 검사하는 제2 검사공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2 검사공정은 접합품의 적어도 일단의 위치에 기초하여 실행되는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 제2 검사공정은,

   접합품의 양 단부 위치에 기초하여 접합품의 전장을 구하는 공정과,

   구해진 전장이 예정된 규격 길이에 대하여 허용오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 제2 검사공정은 마찰압접전에 워크피스열의 양 단부 위치와 접합품의 양 단부 위치 사이의 변위량에 기초하여 접합품이 불량품인가 아닌가를 판정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 고정장치에 부착된 워크피스는 제1 워크피스이고, 상기 다른 워크피스는 제2 워크피스 및 제3 워크피스이고,

   상기 제1 검사공정에서의 검사결과가 양호할 때, 제1 워크피스와 제2 워크피스를 마찰압접하여 중간형성품을 형성하는 공정과,

   중간형성품이 불량품인가 아닌가를 검사하는 제2 검사공정과,

   상기 제2 검사공정에서 중간형성품이 양품으로 판정되었을 때 그 중간형성품에 대하여 제3 워크피스를 마찰압접하여 완성품을 형성하는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
10. 제9항에 있어서, 완성품이 불량품인가 아닌가를 검사하는 제3 검사공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 고정장치상의 워크피스는 제1 워크피스이고, 상기 다른 워크피스는 제2 워크피스이고,

    상기 제1 검사공정에서의 검사결과가 양호할 때 제1 워크피스와 제2 워크피스를 마찰 압접하여 중간 형성품을 형성하는 공정과,

    중간 형성품을 고정장치에 부착하는 공정과,

    중간 형성품에 대하여 추가로 다른 제3 워크피스를 접촉시킨 상태에서 제3 워크피스의 치수 오차 및 고정장치에 대한 중간 형성품의 부착 오차 중 적어도 하나를 검사하는 제2 검사공정과,

    상기 제2 검사공정에서의 검사결과가 양호할 때 중간 형성품과 제3 워크피스를 마찰압접하여 완성품을 형성하는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
12. 제2 워크피스의 양 단부에 각각 제1 워크피스 및 제3 워크피스를 마찰압접하는 마찰 압접 방법에 있어서,

    제2 워크피스를 고정장치에 부착하는 공정과,

    제1 워크피스 및 제3 워크피스를 각각 고정장치의 양측에 설치된 한 쌍의 척에 부착하는 공정과,

    제1 워크피스 및 제3 워크피스의 선단을 제2 워크피스의 양단에 접촉시켜서 하나의 워크피스열을 형성하는 공정과,

    워크피스열이 형성된 후에 양 척을 푸는 공정과,

    양 척이 풀린 상태에서 양 척을 고정장치를 향하여 이동시킴으로써 제1 워크피스 및 제3 워크피스의 기부단을 대응하는 척에 설치된 스토퍼에 접촉시켜서 제1 워크피스 및 제3 워크피스를 대응하는 척에 대하여 정규의 부착위치에 위치결정하는 공정과,

    상기 위치결정 공정의 후에 양 스토퍼의 위치에 기초하여 워크피스열의 치수 오차 및 워크피스열의 양 단부의 위치의 각각 예정된 기준위치에 대한 변위량 중 적어도 하나를 검사하는 제1 검사공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 제1 검사공정은,

    양 스토퍼 사이의 거리를 워크피스열의 총전장으로서 구하는 공정과,

    구해진 총전장이 예정된 규격 길이에 대하여 허용 오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 제1 검사공정은 각 스토퍼 위치가 각각 예정된 기준위치에 대하여 허용 오차의 범위내에 있는가 아닌가를 판정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
15. 제12항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검사공정에서의 검사결과가 양호할 때 제1 및 제3 워크피스를 제2 워크피스로부터 등거리 만큼 떨어진 개시위치로 이동시키는 공정과,

    제1 및 제3 워크피스를 제2 워크피스에 대하여 마찰압접하도록 제1 및 제3 워크피스를 상기 개시위치로부터 제1 워크피스를 향하여 이동시키는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
16. 제12항 내지 제14항중 어는 한 항에 있어서, 상기 제1 검사공정에서의 검사결과가 양호할 때 제1 및 제3 워크피스를 제2 워크피스에 대하여 마찰압접하여 완성품을 형성하는 공정과,

    마찰압접후에 양 스토퍼 사이의 거리를 완성품의 전장으로서 구하는 공정과,

    구해진 전장이 예정된 규격 길이에 대하여 허용 오차 범위내에 있는가 아닌가를 판정하는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
17. 제12항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검사공정에서의 검사결과가 양호할 때 제1 및 제3 워크피스를 제2 워크피스에 대하여 마찰압접하여 완성품을 형성하는 공정과,

    마찰압접전의 각 스토퍼의 위치와 마찰압접후의 각 스토퍼의 위치 사이의 변위량에 기초하여 완성품이 불량품인가 아닌가를 판정하는 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 방법.
18. 고정장치에 부착된 워크피스에 대하여 적어도 하나의 다른 워크피스를 마찰 압접하는 마찰 압접 장치에 있어서,

    워크피스를 부착하기 위한 고정장치와.

    상기 고정장치에 대하여 접근 및 분리이동이 가능하게 설치되고 다른 워크피스를 부착하기 위한 척과,

    척을 이동시키기 위한 모터와,

    상기 모터를 제어하기 위한 제어수단을 포함하고, 이 제어수단은 워크피스 끼리를 접촉시켜서 하나의 워크피스열을 형성하도록 상기 다른 워크피스가 부착된 척을 모터에 의해 고정장치를 향하여 이동시키고, 그후 제어수단은 척을 푸는 것과 함께 척을 모터에 의해 고정장치를 향하여 더욱 이동시킴으로써 상기 다른 워크피스의 일단을 척에 설치된 스토퍼에 접촉시켜서 이 다른 워크피스를 척에 대하여 정규의 위치에 위치결정하고,

    상기 위치결정 공정의 후에 워크피스열의 치수 오차 및 위크피스열의 양 단부 위치의 각각 예정된 기준위치에 대한 변위량중 적어도 하나를 검사하는 검사수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰 압접 장치.
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