JPS6376777A - 定位相摩擦圧接方法 - 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） この発明は定位相摩擦圧接方法の改良に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、摩擦圧接方法で、両被接合物相互の位相を合わせ
ることができなかった欠点を解決するための定位相摩擦
圧接方法を本願発明者らは既に研究発明した。

即ち、回転側及び固定側の両被接合物相互の機械的位置
合わせをして、その位置における回転位置検出器の電気
的基準ゼロ点を設定し、両被接合物を加熱溶着可能に回
転接触させて固定側に設置の軸方同送多位置検出器によ
って所定の位置を検出し、その出力を、前記回転位置検
出器から逐次量されているゼロ点をカウントしている制
御装置へ入力させ、該入力信号の次にカウントされる回
転位置検出信号のゼロ点でクラッチ及びブレーキの動作
信号を発して回転急停止させ、アプセット圧を加えて接
合させるようにしたことを特徴とする定位相摩擦圧接方
法である。

（発明が解決しようとする問題点） そして上記方法では、回転側のブレーキをかけてから停
止するまでの時間が被接合物にょシ必ず一定であれば理
論的に定位相圧接が可能なわけである。しかしながら実
際には、回転側のブレーキをかけてから停止するまでの
時間（または回転角）には多少のバラツキがあ）、特に
圧接条件（ワーク）などによって異るので、常に定位置
で精度良く確実に停止させることは望めなく、位相法め
を要する被接合物の摩擦圧接の問題点となっていも（問
題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、駆動軸と単位置クラッチによって連結されるブ
レーキ付きの主軸に主軸側位置決めストッパーが、また
主軸受台側に位置可変の固定側位置決めストッパーが夫
々設けられていて、両被接合物が加熱溶着可能となって
指令で単位置クラッチを切υブレーキをかけることによ
って生ずる前記駆動軸と主軸との位相差もしくは主軸の
回転角を機械的または電気的に検出し、予め把握したブ
レーキをかけてから主軸が停止するまでの回転角以内の
設定位置で前記両位置決めストッパーによって主軸を強
制機械的に停止させることを特徴とする定位相摩擦圧接
方法を提供するにある。

実施例／ 図面第１〜Ｓ図において、先ず３は、機台／左側上の主
軸受台２左側部に架設された駆動軸で、主モータ−Ｓに
よってベルシト乙伝動媒介節を介して回転させられる調
車≠が、該駆動軸３に回転自在に装着され、該調車グは
駆動へプ７と一体であフ、クラッチ♂を介して駆動軸３
が回転する・なお９は駆動軸３の左端部に楔止めされた
調車で、上方の減速機付モーター１０のクラッチ付調車
／／との間にベルト／２が掛けられている。また／１は
、駆動軸３の右端に一体の歯車でおる・そして主軸受台
２の右側部には、ブレーキ３３を備えた主軸／３が、駆
動軸３と同軸線上で、左端部を駆動軸３の右端部に遊嵌
合させた状態で回転自在に架設しである。また１５は、
主軸／３に遊嵌されたアーマチュアで、歯車／ｌと一体
となって即ち駆動軸３に固定されている。さらに／乙は
、上記アーマチュア／３と一対の部品である単位置（シ
ングルボジシ璽ン）クラッチで、主軸３に軸方郡動可能
に装着されていて、必ず、決められた一個所（単位置）
でお互いが結合するものである。なお／７はセンサーで
ある。また／♂は、環状のカムが一体のカム付歯車で、
主軸／３に、回転自在に遊嵌装着されている。／９は、
主軸１３に、第２図のようにばね２２を介入して径方向
摺動自在に貫設された位置決め滑子で、ばね作用で上記
カム付歯車／どのカム面／ｆａに常に内接する転子２０
が一端部に装着されて主軸側位置決めストッパーＳを構
成している。なお第２図において／３ａは貫通孔、１３
ｂは袋孔、２１は突杆でちる。また２３は、主軸／３上
方の中間軸で、前記歯車／ｌＩと噛合する歯車２’ｌが
固止されている。また中間軸２３には、前記カム付歯車
／了と噛合する中間歯車２ｊが遊嵌されている。そして
該中間歯車２５は手動操作できるカム位置決めカップリ
ング２乙を介して中間軸２３に普段は固定されている。

なお歯車／’１．２弘及び中間歯車２よ、カム付歯車／
とは夫々歯数比が／：／であって、中間軸、２３と主軸
／３とは同回転するものである。また回転位置検出器２
Ｉｒは、中間軸２３からタイミングベルト２７を介して
回転され、主軸／３と同回転をし、主軸／３の回転位置
が検出できる。２９は、主軸受台コに装着されたウオー
ムホイールで、その外周縁にストッパー３２が固着され
ている。まり上記ウオームホイール２９は噛合している
ウオーム３０の回転で回転するもので、ウオーム３０の
軸端に設けたハンドル操作で、ストツノぐ−３２の位置
は可変でき、ハンドル部の目盛によって位置設定ができ
る。そして上記ストッパー３２は固定側位置決めストッ
パーＳ′を構成している。なお３’Ａは、主軸／３右端
の回転側被接合物Ａをクランプした回転側チャックであ
る。また３５は摺動軸受台３乙に左右摺動自在に支承さ
れた固定側摺動軸で、左端には固定側の被接合物Ｂをク
ランプした固定側チャック３７が固着されておシ、シリ
ンダー３ｇの操作で左右摺動できる。また１１０は、摺
動軸３Ｓに設けたドッグ３９と係合作用する例えばリミ
ットスイッチなどの軸方同送多位置検出器で、被接合物
Ａ、Ｂが回転接触され加熱溶着可能な状態となる所定の
位置に設けられている。そして第１Ａ図のように回転位
置検出器２１及び軸方自送シ位置検出器ｌＩＯからの出
力信号が夫々入力される制御装置≠／よシ単位置クラッ
チ１６及びブレーキ３３に動作信号が出力されるよう制
御回路が構成されている。

しかして先ず両被接合物Ａ、Ｂ相互の機械的位置合わせ
をして、ブレーキ３３をかけてから主軸１３が停止する
までの回転角θを予め把握する。

そして第Ｓ図において該回転角０以内、望ましくは回転
角θの僅か手前ＰＳ（ストッパーのない時の停止位置の
バラツキ（Ｍ４４Ｎ）の最小よシ少し小さい位置）に固
定側位置決めストッパーＳ′３２の位置設定を行う。そ
こで機械運転を行い、両被接合物Ａ、Ｂが加熱溶層可能
となって指令で重位置クラッチ／６が切られブレーキ３
３がかけられると、駆動軸３（カム付歯車／Ｊ’）と主
軸１３との位相差が生じ、カム付歯車／ｇのカム面ｌざ
ａによシ主軸側位置決めストッパーＳ／９がスライドし
て回転角０以内に設定された固定側位置決めストッパー
Ｓ′３２に衝止して主軸１３を予め設定した定位置で強
制機械的に精度よく停止させることができる。

なお固定側位置決めストッパーＳ′の設定位置可変は前
述したウオーム３０の回転操作で行い。また予め把握し
た回転角θが３乙００以上の時と３乙００以内の時では
、位相ずれの差が大きいので事前に相互の関係位置を設
定しておく必要がある。この方法はカム位置決めカップ
リング２乙の噛合いを手動操作で外し、主軸／３を回転
させ、相互関係位置を決め、カップリング２乙の噛合を
させれば設定が完了する。

実施例　２ 第６図において、先ず第１図（実施例１）の駆動軸用回
転位置検出器２ｇとは別に、主軸／３からタイミングベ
ルト２７ａを介して駆動される主軸用回転位置検出器２
ざａが設けられているっそれから主軸１３には腕杆ｔ２
が固止されてこれが主軸側位置決めストッパーＳを構成
している。また主軸受台λ側には、例えば流体圧シリン
ダー。

電磁石などのストッパー作動装置ｔＩＩによって突出作
用し、上記腕杆ｌＩ２と衝止するように作動杆ｔ３が対
応して設けられ固定側位置決めストッパーＳ′を構成し
ている。

そこで先ず両被接合物相互の位置合わせをして予めブレ
ーキ３３をかけてか・ら主軸／３が停止するまでの両回
転位置検出器２ｇ、２１−のパルス発生サイクルの差を
予め把握しておく、そしてそれによって固定側位置決め
ストッパーＳ′の位置設定を行う。そこで機械運転を行
い、両被接合物Ａ。

Ｂが加熱溶着可能となって指令で重位置クラッチ／乙が
切れてブレーキ３３がかけられると駆動軸３と主軸１３
との位相差が生じる。従って当然駆動軸用回転位置検出
器２ｇと主軸用回転位置検出器２ざａとのパルス発生サ
イクルに差を生ずる。

（前者パルスに対して後者パルスは減る）そしてパルス
発生サイクルの差が検出されて作動杆ダ３の突出し位置
検出によってストッパー作動装置ｔ≠が作動し、固定側
位置決めストッパーダが突出し主軸側位置決めストッパ
ーＳに衝止して主軸／３を設定位置で強制機械的に停止
させる。

実施例　３゜ 第７図において主軸／３に腕杆ｔ２が突設され、主軸側
位置決めストッパーＳを構成しており、また主軸受台２
側には、流体圧シリンダーなどのストッパー作動装置ｐ
＋によって作動杆ＩＡ３が突出作動し、上記腕杆ｌＩ２
と衝止する位置可変の固定側位置決めストッパーＳ′が
設けられている。そして第に図に示すように回転位置検
出器２ざ及び軸方自送シ位置検出器≠Ｏからの出力信号
が夫々入力される制御装置２１よシ単位置りラッチ／乙
。

ブレーキ３３及びストッパー作動操作装置≠３を経ての
ストッパー作動装置＋＋に動作信号が出力されるよう制
御回路が構成されている。しかして先ず両被接合物Ａ、
Ｂを突合わせ、相互の機械的位置合わせをし、その位置
における回転位置検出器２ｇの電気基準ゼロ点を設定す
る。そして予めストッパー作動指令時点を把握する。即
ち回転位置検出器２にの電気基準ゼロ点（ブレーキ作動
指令）から主軸／３が停止するまでのパルス数及びその
バラツキを把握する。そしてバラツキの一番少すいパル
ス数よシ手前でストッパー作動の指令が発せられるよう
にする。そこで両被接合物Ａ。

Ｂが回転接触で加熱溶着可能状態となって回転位置検出
信号のゼロ点で、重位置クラッチ／乙及びブレーキ３３
へ動作指令を出して作動させる。そして同時にゼロ点（
ブレーキ指令）からのパルス数をカウントして制御装置
ｔ／よシストツバ−作動装置≠≠を作動させるために、
ストッパー作動操作装置≠５の指令時点（予め設定した
バラツキの一番少いパルス数よυ手前）で動作指令を入
力する。従ってストッパー作動操作装置ｔｔＳが働き、
作動杆’１３のストッパ一部が主軸側位置決めストッパ
ーＳに衝止して主軸／３を設定位置で停止させる。

（発明の効果） この発明は叙上のように両被接合物が加熱溶着可能とな
って指令で単位室クラッチを切りブレーキをかけること
によって生ずる前記駆動軸と主軸との位相差若しくは主
軸の回転角を機械的または電気的に検出し、予め把握し
たブレーキをかけてから主軸が停止するまでの回転角以
内の設定位置で主軸側及び固定側の両位置決めストッパ
ーによって主軸を強制機械的に停止させるものであるか
ら、最初に両被接合物相互の機械的位置合わせをして、
回転位置検出信号ゼロ点（ブレーキ指令）から主軸が停
止するまでの回転角及びそのバラツキを把握した上で該
回転角以内にストッパー操作指令時点を予め設定してお
けば、例えば圧接条件（ワーク）などによって回転側の
ブレーキをかけてから停止するまでの回転角（または時
間）にバラツキがあるなどしても常に定位置で精度良く
、確実に停止させることができ、真の定位相摩擦圧接が
安定的に行える浸れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は実施例
／の装置の縦断正面図、第一？図は同主軸側位置決めス
トッパ一部の拡大正面図、第３図イ。 口、ハは間両位置決めストッパーの作動過程を示した説
明図、第を図は同制御回路図、第Ｓ図は同回転位置検出
ゼロ点から主軸停止までの回転角及びストッパー指令時
点を示した説明図、第３図は実施例二の装置の縦断正面
図、第７図は実施例３゜の装置の縦断正面図、第ｒ図は
同制御回路図である。 ７００機台、２１．主軸受台、３０．駆動軸、≠０．調
車、！９．主モーター、乙０．ベルト、７１．駆動ハブ
、ど１．クラッチ、ツー。調車、１０９．減速機付モー
ター、／／１．クラッチ付調車、／２６．ベルト、／３
１．主軸、／３ａ。 、貫通孔、／３ｂ、−袋孔、／グ１．歯車、１５１．ア
ーマチュア、／乙４．単位置クラッチ、／７９．センサ
ー、７ｇ１．カム付歯車、／ざ４．。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動軸と単位置クラッチによつて連結されるブレーキ付
   きの主軸に主軸側位置決めストッパーが、また主軸受台
   側に位置可変の固定側位置決めストッパーが夫々設けら
   れていて、両被接合物が加熱溶着可能となつて指令で単
   位置クラツチを切りブレーキをかけることによつて生ず
   る前記駆動軸と主軸との位相差若しくは主軸の回転角を
   機械的または電気的に検出し、予め把握したブレーキを
   かけてから主軸が停止するまでの回転角以内の設定位置
   で前記両位置決めストッパーによつて主軸を強制機械的
   に停止させることを特徴とする定位相摩擦圧接方法。