JPH0122074B2 - - Google Patents

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JPH0122074B2
JPH0122074B2 JP56119336A JP11933681A JPH0122074B2 JP H0122074 B2 JPH0122074 B2 JP H0122074B2 JP 56119336 A JP56119336 A JP 56119336A JP 11933681 A JP11933681 A JP 11933681A JP H0122074 B2 JPH0122074 B2 JP H0122074B2
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JP
Japan
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intermediate material
workpiece
welded
clamp units
friction welding
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JP56119336A
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JPS5820388A (ja
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Takanori Fujishiro
Kuwataro Yamada
Hirohito Taira
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/861Hand-held tools
    • 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
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特に長尺物、非直線部材、又は一
方が現場に固定された部材等の回転図形断面継手
部の溶接に適した摩擦溶接機に関する。
摩擦溶接は、回転図形断面を有する部材、即ち
丸棒又は管を互いに溶接する場合、一方を回転さ
せながら両者を互いに圧接させ、接触部に発生し
た摩擦熱を利用して溶接するものであつて、極め
て短時間に良好な継手性能の溶接が出来ると云う
優れた特徴を有する。
しかし、従来の摩擦溶接機は、工場内に設置さ
れ、運ばれてきた1対の被溶接物を機械に装着し
て溶接して行くものであり、一方の部材を回転駆
動する関係上、回転させる方の部材の装置への着
脱は回転軸方向にしか行なうことができず、した
がつて溶接完了後の両方の部材の取外しは全体を
回転側へ軸方向に引抜いた後軸に直角方向に取外
すことを余儀なくされた。したがつて、長尺のパ
イプや丸棒、又は非直線状部材、あるいは一方が
現場に固定された鋼管構造物や配管等には適用す
ることが出来ず、適用範囲が限定されていた。
本発明は、従来の摩擦溶接機の上述の実情にか
んがみ、特に長尺物、曲り部材、大型構造物、現
場配管等の溶接にも適用可能な摩擦溶接機を提供
することを目的とする。
この目的は、本発明にしたがい、二つの被溶接
物の溶接すべき端部付近を夫々クランプユニツト
で同軸上に把持し、これらの被溶接物の間にこれ
と対応する断面の短かい中間材を同軸上に挿入
し、この中間材のみを回転させながら両側の被溶
接物を互いに引寄せることによつて之らの端面と
中間材の両端面とを圧接し、両方の継手を同時に
摩擦溶接するとともに、これらの被溶接物及び中
間材の装置への着脱が相対的に軸方向と直角方向
に移動させて出来るようにすることにより達成さ
れる。
以下、本発明を、その実施例を示す図面にもと
ずいて詳細に説明する。
第1図及び第2図に示す実施例の装置は、一方
の被溶接物1を把持する加圧ユニツト10と、他
方の被溶接物2を前記の被溶接物1の把持部分と
同軸上に把持するクランプユニツト20と、その
間にあつて上記被溶接物1,2の継手部断面に適
合する断面を有する中間材3を前記被溶接物1,
2の把持部分と同軸に回転駆動可能に保持する中
間材回転ユニツト30より構成されている。
加圧ユニツト10は第2図に示す如く、一方の
側面から中心部に達するスリツト11が設けら
れ、被溶接物1を側方から軸に直角方向に着脱出
来、図示せぬ手段で把持されるようになつてい
る。加圧ユニツト10の、中間材回転ユニツトと
反対側の端面には、2本の加圧用油圧シリンダ1
2が固定され、そのピストンロツド13は加圧ユ
ニツト本体10、中間材回転ユニツト30に夫々
穿設されたガイド孔を摺動自在に貫通しその先端
はクランプユニツト20の中間材回転ユニツトに
向い合つた端面に固着されている。したがつて加
圧ユニツト10は加圧手段を持つたクランプユニ
ツトである。
クランプユニツト20も加圧ユニツト10と同
様のスリツト21が同じ方向に設けられており、
被溶接物2を軸に対して直角方向に着脱し図示せ
ぬ装置で中心部の所定の溶接時の位置に把持出来
るようになつている。
中間材回転ユニツト30も中心部から前記の加
圧ユニツト10及びクランプユニツト20のスリ
ツト11,21と同じ方向にスリツト31が設け
られており、中間材3を軸に直角方向に着脱し、
中心部の所定の溶接時の回転位置に回転駆動可能
に保持できるようになつている。中間材3を回転
駆動可能に所定の位置に保持する手段の一例を第
3図に示す。中間材回転ユニツト30のハウジン
グには溶接施工時中間材3が貫通する中心部から
一方の側面に向つてスリツト31が設けられてい
ることは前述の通りである。ハウジング内には3
個の同じ直径、同じ歯数のギヤ32,33,34
が設けられており、ギヤ32はハウジングに軸支
され、ハウジングに固設された駆動モータ35に
よりベルト等を介して回転駆動される。ギヤ3
3,34は夫々ギヤ32の軸を中心に揺動するア
ーム36,37の先端に軸支され、ギヤ31の軸
に設けたプーリとギヤ33,34の軸に設けたプ
ーリの間に架け渡されたベルト等によりギヤ31
と同方向、同速度で回転駆動される。中間材3を
中間材回転ユニツト30に装着するに先立ち、中
間材3の外周にギヤブロツク38を固定しスリツ
ト31に挿入する。スリツト31が開口するハウ
ジングの側面にはギヤブロツク38が出入出来る
開口39が設けられている。中間材の挿入、溶接
済みの加工物の取出し時にはギヤ33,34をギ
ヤブロツク38が通過できるように開き、所定の
溶接位置に挿入した後ギヤ32,33,34のす
べてがギヤブロツク38に噛合う位置にもたらさ
れ固定される。ハウジングには加圧ユニツト10
の加圧用油圧シリンダ12のピストンロツド13
に摺動自在に嵌合する貫通孔40が設けられてい
る。又、中間材回転ユニツト30には図示しない
バリ切削機も設けられている。
この装置は以上の如く構成されているので、被
溶接物1,2を夫々加圧ユニツト10、クランプ
ユニツト20に軸方向に直角に挿入して把持し、
中間材3にギヤブロツク38を固着して中間材回
転ユニツト30に同じく軸方向と直角に挿入して
回転駆動可能に保持する。この状態で両側の被溶
接物1,2の把持された部分、中間材3は同軸的
に並ぶ。そこで駆動モータ35によりギヤ32,
33,34を回転駆動しギヤブロツク38ととも
に中間材3を回転させながら、加圧ユニツト10
の油圧シリンダ12を作動させピストンロツド1
3をシリンダに引き込むと、クランプユニツト2
0は加圧ユニツト10の方に引き寄せられ、被溶
接材1,2の端面は回転している中間材3の両端
面に等しい圧力で圧接し、同時に摩擦溶接が行な
われる。なお、必要により加圧ユニツト10と中
間材回転ユニツトの間に補助油圧装置を組込み、
両方の被溶接材1,2と中間材3の間の寄りしろ
が等しくなるように調整する機能を持たせること
も可能である。
溶接終了後、中間材回転ユニツト30の駆動機
構と中間材3の駆動力の伝達を解除し、バリ切削
装置でバリを処理する。なお、ギヤブロツク38
は中間材3に軸に直角方向に着脱できるものであ
ることが必要である。第4図に示す図では、ギヤ
ブロツク38は中心から外周に半径方向のスリツ
ト38dを設けた3枚のギヤ38a,38b,3
8cを重ねて成り、スリツトの位置を合せて中間
材3を着脱し、真中のギヤ38bを回して中間材
を抜けないように固定するとともに全円周に連続
的に歯を形成するものである。この装置では両側
の被溶接物1,2は勿論、中間材3も回転軸に直
角方向に取外すことができるので、摩擦溶接完了
後の部材は装置自身を移動させて取外すことが出
来る。
以上の如く、本発明の摩擦溶接機は被溶接物を
回転させる必要がなく、その着脱を装置自身を回
転軸に直角方向に移動させて行なうことができる
ので、被溶接物が長尺物や曲つた部材にも適用可
能であり、さらに装置を可搬型とすることにより
大型鋼管構造物や配管現場の如く固定された管部
材に被接合管を接続するのに摩擦溶接を適用する
ことが可能となり、溶接作業の迅速化、継手性能
の向上に効果が期待出来る。
例えば長距離の配管工事の管の接続に対して
は、可搬型の摩擦溶接機、それを支援するトラツ
ク、クレーン等を組合せた作業グループを構成
し、 (イ) 配管現場の堀出しなどの準備 (ロ) 溶接機ユニツトおよびパイプの搬送 (ハ) 溶接機ユニツトの固定管への設置 (ニ) 端面切削加工 (ホ) 中間材および接合パイプの取付け (ヘ) 溶接およびバリ切削 (ト) 溶接機の取外しおよび次の継手位置への移動 を組織的にかつ連続的に行なうことにより作業能
率を著しく向上させることができる。
又、同じく現場配管工事に対して摩擦溶接を適
用する場合、溶接機を配管自体又は管に沿つて敷
設されたガイドレール52に沿つて移動可能な、
例えば第5図に示す如く管Pを跨いだ門型の自走
台車50に取付け、ガイドレール52に沿つて溶
接地点に走行し、溶接地点で機械51を下降させ
て管Pを抱き込んで把持し、摩擦溶接を行ない、
溶接完了後機械を上昇させて管から離脱させ、そ
の後別の溶接位置に移動する方法も適当である。
摩擦溶接機の保持手段は門型台車に限らずフオー
クリフトの如く自走車に塔載して、溶接すべき管
の地上からの高さにスリツトの位置を合せて側方
から機械を挿入し管を把持するようにする等種々
の手段が可能である。
以上の如く、本発明によれば、簡単な構成で、
従来摩擦溶接が困難又は不可能であつた長尺又は
曲管等の溶接あるいは大型鋼管構造物、現場配管
にも摩擦溶接を適用することが可能となり、作業
能率及び継手性能の向上に顕著な効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す平面図、第2図
はその斜視図、第3図はその中間材回転ユニツト
の詳細を示す斜視図、第4図は中間材に取付ける
ギヤブロツクの一例を示す斜視図、第5図は本発
明の溶接機を可搬型とし自走車に塔載した例を示
す正面図である。 1,2……被溶接物、3……中間材、10,2
0……クランプユニツト、11,21,31……
スリツト、12,13……加圧手段、30……中
間材回転ユニツト、32,38……ギヤ(中間材
を回転させる手段)、35……モータ(中間材を
回転させ手段)、52……ガイドレール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 回転図形断面継手部を有する2つの被溶接物
    を夫々同軸的に把持する2つのクランプユニツト
    と、この2つのクランプユニツトを軸方向に互い
    に引寄せる加圧手段と、上記2つのクランプユニ
    ツトの間にあつて上記被溶接物の継手部に適合す
    る断面を有する中間材を上記被溶接物の継手部と
    同軸的に回転駆動可能に保持するとともに前記2
    つのクランプユニツト間を軸方向に移動自在な中
    間材回転ユニツトとを有し、上記の各クランプユ
    ニツトに夫々被溶接物を、上記の中間材回転ユニ
    ツトに中間材を装着し、中間材のみを回転させな
    がら前記の加圧手段により2つのクランプユニツ
    トを引寄せ両側の被溶接物と中間材の両端面とを
    圧接して2つの継手を同時に摩擦溶接する摩擦溶
    接機において、 上記2つのクランプユニツト及び中間材回転ユ
    ニツトに夫々一方の側面から中心部に達し、上記
    被溶接物及び中間材を回転軸に直角方向に相対移
    動させることのできるスリツトを設けるととも
    に、上記クランプユニツトには上記スリツトを介
    して中心部に挿入された被溶接物を把持する手段
    を設け、上記中間材回転ユニツトには、上記スリ
    ツトを介して中心部に挿入された中間材をその軸
    心の周りに回転させる手段を設けたことを特徴と
    する摩擦溶接機。 2 装置が可搬型であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の摩擦溶接機。 3 被溶接物の一方が既に現場に固定された配管
    で、他方がこれに接続される管材であり、装置が
    上記配管の管自体又は管に沿つて敷設されたガイ
    ドレールに沿つて移動することを特徴とする特許
    請求の範囲第2項に記載の摩擦溶接機。
JP56119336A 1981-07-31 1981-07-31 摩擦溶接機 Granted JPS5820388A (ja)

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JP56119336A JPS5820388A (ja) 1981-07-31 1981-07-31 摩擦溶接機

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JP56119336A JPS5820388A (ja) 1981-07-31 1981-07-31 摩擦溶接機

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Publication Number Publication Date
JPS5820388A JPS5820388A (ja) 1983-02-05
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Families Citing this family (3)

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JPS5820388A (ja) 1983-02-05

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