JPH07238B2 - 摩擦溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアプセット圧力を検出する手段を備えた摩擦溶
接機に関する。

（従来の技術） バルブの傘部とステムとを摩擦溶接する装置として特開
昭62-81283号等に開示されるものが知られている。この
摩擦溶接機は固定ユニットと、この固定ユニットに対し
進退動可能とされた加圧ユニットからなり、固定ユニッ
トに保持したバルブの傘部に、加圧ユニットに保持した
ステムを回転させながら押付け、摩擦熱によって双方の
接触端面を発熱せしめ、この後ステムの回転を停止しつ
つ或いは回転を停止せしめた後、所定のアプセット圧力
でステムを傘部側に押圧して接合するようにしている。

そして、一定の接合強度を得るには所定のアプセット圧
力で押圧する必要があり、このためアプセット圧力が適
切か否かを測定しなければならず、従来の装置にあって
は加圧ユニットを前進させるシリンダユニット等の駆動
源側においてアプセット圧力を測定している。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の摩擦溶接機にあっては、加圧ユニットを移動させ
るシリンダユニット等の油圧を測定することでアプセッ
ト圧力としているが、スライド部における摩擦は一定で
なく、カジリが生じたり、また固定ユニット或いは加圧
ユニットのチャック部において滑りが生じると、表示さ
れるアプセット圧力は適正でも、実際に溶接される部材
に加わるアプセット圧力が不足することがある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、摩擦溶接機を構成す
る固定ユニット側に、基台上に固定される本体と、この
本体の上部前面に取り付けられるチャックを設け、加圧
ユニットから力を受けた際に本体の上部が変形するよう
にした。

そして、このチャックの後方側に押圧片を設けるととも
に、本体の下方であって加工ユニットから力を受けても
変形しない箇所にブラケットの下端部を固着し、このブ
ラケットの上端部に変位計又は変位測定用ロードセル等
の検出手段を押圧片に当接せしめて配設するようにし
た。

（作用） 固定ユニットのチャックで保持される一方の部材に対し
て、加圧ユニットで保持する他方の部材を押付けながら
摩擦溶接を行うが、この際、アプセット圧を受けるチャ
ックは本体の上部に取り付けられているため、加圧ユニ
ットからの力を受けて変位する。そして、この変位量を
変位計又は変位測定用ロードセル等の検出手段によって
検出する。

従って、途中段階で生じる誤差要因、例えば加圧ユニッ
トのスライド時のひっかかり、或はチャック部の保持の
弛み等の影響に左右されない正確なアプセット圧が求ま
る。

しかも、固定ユニット側に検出手段を設けることで、例
えば配線等の電装品の取り回しが楽になる。

（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。

図面は本発明に係る摩擦溶接機の全体図であり、摩擦溶
接機は基台１上に固定ユニット10と加圧ユニット20を設
けてなり、固定ユニット10は力が作用した場合に変形す
る本体11を基台に固定し、この本体11の前面（図中右側
面）に油圧チャック12を取付け、この油圧チャック12に
て摩擦溶接される一方の部材であるバルブの傘部W1を保
持するようにし、また前記本体11の下部つまり力が作用
しても変形しない場所にはブラケット13の下端部を固着
し、このブラケット13の上端に変位測定用ロードセル14
を取付け、この変位測定用ロードセル14に油圧チャック
12を取付けた押圧片15を当接せしめている。

また前記加圧ユニット20は基台１上に設けたレール２に
本体21のスライダー22が係合し、シリンダユニット23の
作動でレール２に沿って前記固定ユニット10に対し進退
動を行うようにしている。そして、本体21上にはACスピ
ンドルモータ24によって回転せしめられるスピンドルユ
ニット25を設け、このスピンドルユニット25の中央には
溶接される他方の部材であるステムW2を保持するコレッ
トチャック26を設け、このコレットチャック26を本体21
の後部に配置したシリンダユニット27によって開閉する
ようにしている。

以上において、傘部W1とステムW2とを摩擦溶接するに
は、加圧ユニット20を図において右方に後退させ、この
位置において固定ユニット10のチャック12及び加圧ユニ
ット20のチャック26にて傘部W1及びステムW2を保持す
る。次いでACスピンドルモータ24によってスピンドルユ
ニット25を回転させ、この回転によりステムW2を回転せ
しめ、これと同時にシリンダユニット23によって本体21
とともにステムW2を傘部W1方向へ前進せしめる。

そして、傘部W1及びステムW2には予め通電しておき、ス
テムW2が前進してその先端部が傘部W1に当接したならば
電気が流れるので、この位置を検出して基準位置とし、
この基準位置から一定量（例えば4mm）の寄り代に到達
した時点でACスピンドルモータ24を徐々に停止させて傘
部W1とステムW2の溶接を完了する。このようにすること
で、アプセット量が一定となるようにしている。

ここで、側部W1とステムW2とを摩擦溶接するには、シリ
ンダユニット23によってステムW2を傘部W1に一定のアプ
セット圧力でもって押し付けるわけであるが、レール２
とスライダー22との間に引っかかりがあったり、チャッ
ク12,26による保持が十分でない場合はアプセット圧力
が一定とならない。そこで本発明にあっては、傘部W1を
介して固定ユニット10に作用するアプセット圧力を固定
ユニット本体11の変位量として変位測定用ロードセル14
にて測定し、この変位量が一定となるような力でもって
シリンダユニット23で加圧ユニット本体21を押圧する。

尚、以上の実施例にあっては固定ユニット本体11の変位
量を測定する手段として変位測定用ロードセルを用いた
が、変位計16を用いてもよい。

更に、摩擦溶接法としてイナーシャ方式を用いたがブレ
ーキ方式としてもよい。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれば、加圧ユニットを前
進させるシリンダユニットの油圧を測定するのではな
く、固定ユニットに加わるアプセット圧力を直接測定
し、この測定した圧力が予め設定した値となるようにシ
リンダユニットによる加圧力を調整するようにしたの
で、加圧ユニットのスライド部分における摩擦や引っか
かり更にはチャックの保持状態に影響されず、一定のア
プセット量（寄り代）の製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る摩擦溶接機の全体図である。 尚、図面中１は基台、10は固定ユニット、20は加圧ユニ
ット、12,26はチャック、14は変位測定用ロードセル、1
6は変位計、23はシリンダユニット、W1,W2は摩擦溶接さ
れる部材である。

フロントページの続き (72)発明者 竹内 達也 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 実開 昭58−179988（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】摩擦溶接される２つの部材の一方を保持す
   る固定ユニットと、一方の部材に対し他方の部材を押付
   ける加圧ユニットからなる摩擦溶接機において、前記固
   定ユニットは、基台上に固定され且つ前記加圧ユニット
   から力を受けて上部が変形する本体と、この本体の上部
   側前面に取り付けられ且つ前記一方の部材を保持するチ
   ャックを備え、このチャックの後方側に押圧片を設ける
   とともに、前記本体の下方であって加工ユニットから力
   を受けても変形しない箇所にブラケットの下端部を固着
   し、このブラケットの上端部に変位計又は変位測定用ロ
   ードセル等の検出手段を前記押圧片に当接せしめて配設
   したことを特徴とする摩擦溶接機。