JPH01321081A - 摩擦溶接装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は摩擦熱を利用して２つの部材を接合する摩擦溶
接装置に関する。

（従来の技術） 一方の部材を固定ユニットで把持し、他方の部材をスピ
ンドルユニットによって回転させつつ一方の部材に押付
けるようにした摩擦溶接が従来から知られており、特に
２つの部材の寄り代（アプセット量）を一定にする装置
として特開昭５５−９２２８４号に開示される手段があ
る。この手段は互いに接合される２つの部材の接触時点
を両部材に通電することで検出し、この時点を基準とし
てタイマーを用いてスピンドルの回転停止とアプセット
を行うようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来装置において接合される一方の部材と電源
とは固定ユニットを介して行っている。

固定ユニットは金属部品から成っているため、この固定
ユニットを介して接合される一方の部材に通電すること
は可能であるが、固定ユニットに取付ける導電スイッチ
等と部材との距離が大となり、電流がリークして所定の
検出電流が得られず、接合される２つの部材の接触時点
の検出が困難となる。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明は、接合される一方の部材
を把持する固定ユニットのチャック爪を前半体と後半体
に分割し、これら半体の接合部に絶縁層を介在せしめる
ようにした。

（作用） チギック爪の前半体を介して接合される一方の部材を電
源に接続することで、接合される一方の部材に最も近い
部材から給電することとなるので電流のリークが生じに
くい。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る摩擦溶接装置の全体図、第２図は
固定ユニットの要部拡大断面図、第３図は第２図のＡ方
向矢視図である。

摩擦溶接装置はベース１上に固定ユニット１０とスピン
ドルユニット３０を設けている。

固定ユニット１０はチャック本体１１の前面にボルト１
２によって放射状となすように３本のチャック爪１３を
固着し、各チャック爪１３の前端内側部に接合される一
方の部材としての傘ワークＷ１を把持するチップ１４を
ボルト１５によって交換可能に固着している。ここで各
チャック爪１３は図示しないシリンダユニットによって
開閉動作をなす。

また、チャック爪１３は軸方向に沿って前半体１３ａと
後半体１３ｂとに分割され、これら前半体１３ａと後半
体１３ｂとの接合部には絶縁層１６を介在せしめている
。絶縁層１６は第４図に示すように厚さ１ｍｍ程度のセ
ラミック層１７と樹脂接着層１８とからなり、セラミッ
ク層１７は溶射によって後半体１３ｂの接合面に形成さ
れ多孔質状をなし、その細孔内はエポキシ樹脂等にて塞
がれ絶縁性を高めている。尚、細孔内をエポキシ樹脂等
で閉塞するにはセラミック層を溶射によって形成した後
に樹脂液中にチャック爪の半体を浸漬する。

また樹脂接着層１８は同じくエポキシ樹脂等をその材料
とすることで接合部に繰り返し作用する荷重を緩和する
ようにしている。更にチャック爪１３の前半体１３ａに
は導電スイッチ１９を取付け、前半体１３ａと後半体１
３ｂとの絶縁を確実にするため、前記ボルト１２と前半
体１３ａとの間にはベークライト製ワッシャ２０及び樹
脂製カラー２１を介在せしめ、傘ワークＷｌの端面を支
持する当て金２２の前端面にはセラミック層２３を形成
している。

ところで前半体１３ａと後半体１３ｂとは外周面に切粉
等が付着することで電気的に導通するおそれがある。そ
こで本実施例にあっては、接合部の外周面に前記絶縁層
１６よりも幅広の絶縁帯２４を設けている。

一方、スピンドルユニット３０はベース１に設けたレー
ル３１に移動台３２を係合し、アプセット用シリンダユ
ニット３３の作動により移動台３２が第１図中左右方向
に進退動をなすようにしている。

移動台３２にはＡＣスピンドルモータ３４によって回転
せしめられるスピンドル３５を固定し、このスピンドル
３５内に互いに接合される他方の部材としてのステムワ
ークＷ２を保持するコレットチャック３６を設け、この
コレットチャック３６を移動台３２の後部に固設したシ
リンダユニット３７にて開閉するようにしている。また
スピンドル３５の後端部にはスリップリング３８を嵌合
し、このスリップリング３８に導電スイッチ３９を取付
け、この導電スイッチ３９を介して前記ステムワークＷ
２をコントローラに接続している。尚、移動台３２の穆
動量についてはマグネスケール４０にて連続的に測定す
るようにしている。

以上において、傘ワークＷ１とステムワークＷ２とを摩
擦溶接するには、アプセット用シリンダニニット３３に
よって移動台３２を第１図中右方へ後退させた状態で、
チャック爪１３・・・にて傘ワークＷ１を把持し、コレ
ットチャック３６にてステムワークＷ２を把持し、スピ
ンドルモータ３４の駆動でステムワークＷ２を回転せし
めるとともにアプセット用シリンダユニット３３によっ
てステムワークＷ２を傘ワークＷ１方向に前進させる。

そして傘ワークＷ１とステムワークＷ２とが接触すると
検出回路が閉成され、この時点を基準としてマグネスケ
ール４０によって穆動量を測定する。またワークＷｌ、
Ｗ２の接触を検出したならばアプセット用シリンダユニ
ット３３によるアプセット圧を高めるとともに、スピン
ドルモータ３４の減速を開始する。尚ブレーキ方式の摩
擦溶接装置にあってはスピンドルモータ３４の回転を停
止する。更に、以上によって測定したアプセット圧力、
スピンドル回転数及びアプセット量はレコーダーに記録
され、必要に応じてプリントアウトされる。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれば、互いに接合される
部材に通電することで、両部材の接触時点を検出し、一
定のアプセット量（寄り代）を確保するようにした摩擦
溶接装置において、接合される一方の部材を把持する固
定ユニットのチャック爪を前半体と後半体とに分割し、
これら半体の接合部に絶縁層を介在せしめたので、接合
される部材に近い部分で該部材を電源に接続でき、電流
がリークするおそれが少なく、接触時点を正確に知るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る摩擦溶接装置の全体図、第２図は
固定ユニットの要部拡大断面図、第３図は第２図の入方
向矢視図、第４図は接合部の拡大断面図である。 尚、図面中１０は固定ユニット、１３はチャック爪、１
６は絶縁層、１７はセラミック層、１８は接着層、２４
は絶縁帯、３０はスピンドルユニットである。 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに接合される２つの部材の一方を把持する固
   定ユニットと、他方の部材を回転せしめるスピンドルユ
   ニットを備える摩擦溶接装置において、前記固定ユニッ
   トの前部には複数のチャック爪が設けられ、これらチャ
   ック爪は軸方向を基準として前半体と後半体とに分割さ
   れ、これら各半体の接合部には絶縁層が介在しているこ
   とを特徴とする摩擦溶接装置。
2. （２）前記絶縁層は一方の半体の接合面に形成されるセ
   ラミック溶射層と、このセラミック溶射層内に含浸せし
   められる樹脂と、他方の半体の接合面とセラミック溶射
   層との間に介在する樹脂接着層とから成ることを特徴と
   する請求項（１）に記載の摩擦溶接装置。
3. （３）前記接合部の外周面には前記絶縁層よりも幅広の
   絶縁帯が設けられていることを特徴とする請求項（１）
   に記載の摩擦溶接装置。