ばり取り装置付き摩擦圧接機と該ばり取り装置付き摩擦圧接機のばり取り方法
【課題】サイクルタイムを容易に短縮できる摩擦圧接機を提供する。
【解決手段】第一と第二の保持装置２ｂ，３に保持される第一と第二のワークＷ１，Ｗ２を相対回転させつつ、第一の保持装置２ｂと第二の保持装置３を相対移動させて第一と第二のワークＷ１，Ｗ２を押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりＷ３を摩擦圧接後のワークＷから取除く、摩擦圧接機１であって、第二のワークＷ２が取付けられ得る複数の取付部１ａを有し、複数の取付部１ａのうちの一つの取付部１ａが第一の保持装置２ｂに対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部１ａが摩擦圧接位置に移動してくるように取付部１ａを移動させる移動装置４と、ばり取り位置にある取付部１ａに対向する位置に設けられ、取付部１ａに取付けられたワークＷに形成されたばりＷ３を取除くばり取り装置５とを有している。
【解決手段】第一と第二の保持装置２ｂ，３に保持される第一と第二のワークＷ１，Ｗ２を相対回転させつつ、第一の保持装置２ｂと第二の保持装置３を相対移動させて第一と第二のワークＷ１，Ｗ２を押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりＷ３を摩擦圧接後のワークＷから取除く、摩擦圧接機１であって、第二のワークＷ２が取付けられ得る複数の取付部１ａを有し、複数の取付部１ａのうちの一つの取付部１ａが第一の保持装置２ｂに対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部１ａが摩擦圧接位置に移動してくるように取付部１ａを移動させる移動装置４と、ばり取り位置にある取付部１ａに対向する位置に設けられ、取付部１ａに取付けられたワークＷに形成されたばりＷ３を取除くばり取り装置５とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のワークを相対回転させつつ押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりをワークから取除く、ばり取り装置付き摩擦圧接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦圧接機は、例えば、第一のワークを保持する第一のチャックと、第二のワークを保持する第二のチャックと、第一のワークを回転させる回転装置と、第一のチャックを移動させる推力装置と、ワークからばりを取除くばり取り装置を有している（特許文献１参照）。第一と第二のワークは、相対回転されつつ押し当てられることで摩擦圧接され、摩擦圧接の際にワークの外周面にはリング状のばりが発生する。ばり取り装置は、第二のチャックに設けられたカッタと、ワークを引っ張る引っ張り手段を有しており、摩擦圧接後にワークを引っ張ることで、カッタにばりが押し当てられて、ばりがワークから取除かれる。
【０００３】
他の摩擦圧接機は、例えば、第一と第二のチャックと、第一のワークを回転させる回転装置と、第二のチャックを移動させる推力装置と、ばり取り装置を有している（特許文献２参照）。ばり取り装置は、第二のチャックに回動可能に連結された一対のカッタアームを有している。第二のチャックと推力装置の間には、ワークの移動を規制するストッパが設けられている。したがって第一と第二のワークを摩擦圧接した後に、一対のカッタアームを待機位置からワークを覆う使用位置に回転させ、第二のチャックとともにカッタを第一のチャックから後退させる。途中、ワークがストッパによって移動が規制され、カッタが摩擦圧接時に形成されたワークのばりに当たり、ばりがカッタによってワークから取除かれる。
【特許文献１】特開平４−１１８１８８号公報
【特許文献２】特開平１１−１５１５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこれら摩擦圧接機は、摩擦圧接作業とばり取り作業とを同じ作業領域で行っている。そのため摩擦圧接作業とばり取り作業とを平行に行うことができず、サイクルタイムを短くすることが容易でない。そこで本発明は、サイクルタイムを容易に短縮できるばり取り装置付き摩擦圧接機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える摩擦圧接機であることを特徴とする。すなわち請求項１に記載の発明によると、第一のワークと第二のワークとを押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりを摩擦圧接後のワークから取除く、ばり取り装置付き摩擦圧接機であって、第二のワークが取付けられ得る複数の取付部を有している。複数の取付部のうちの一つの取付部が第一の保持装置に対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部が摩擦圧接位置に移動してくるように取付部を移動させる移動装置と、ばり取り位置にある取付部に対向する位置に設けられ、取付部に取付けられたワークに形成されたばりを取除くばり取り装置を有している。
【０００６】
したがって摩擦圧接を行う摩擦圧接領域と、ばり取りを行うばり取り領域とが別の位置にある。そのため摩擦圧接作業とばり取り作業とを平行に行うことが可能である。そのためこれら作業のサイクルタイムを短縮することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、ばり取り装置は、摩擦圧接後のワークを移動装置側に押すプレス体と、プレス体と移動装置の間に設けられ、プレス体に押されたワークに形成されたばりを取除くカッタとを有している。また請求項３に記載の発明によると、ばり取り装置は、第二の保持装置に対して第一の保持装置の反対側に位置する。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、移動装置は、第二の保持装置が取付けられる基台に回転可能に取付けられる回転基台と、回転基台を基台に対して回転させる回転機構を有している。したがってワークは、回転基台とともに基台に対して回転し、摩擦圧接領域側からばり取り領域側に移動し得る。そのため移動装置は、ワークを基台に対して平行移動等させる装置よりも簡易な構成になる。また回転機構によって回転基台を回転させるため、手作業によって回転させる場合に比べて作業が容易になる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によると、回転基台の外周面の回転軸を挟む両側部に第二のワークが取付けられ得る構成になっている。したがって一方のワークが摩擦圧接領域において摩擦圧接され、同時に、他方のワークがばり取り領域においてばりが取りされ得る。したがってこれら作業を平行に行うことで作業のサイクルタイムが短縮され得る。
【００１０】
請求項６に記載の発明によると、回転基台には、摩擦圧接時に第一のワークと第二のワークとを押し当てる方向に関するワークの移動を規制するためのストッパ装置が設けられている。ストッパ装置は、回転基台に対して移動可能に設けられるストッパ板と、ストッパ板を回転基台に対して移動させる移動機構を有している。ストッパ板は、移動機構によってワークを移動規制し得るストッパ位置と、移動許容する非ストッパ位置との間で移動する。したがってワークは、ストッパ装置によって移動規制されることで、摩擦圧接の際の押圧を確実に受け得る。またワークは、ストッパ装置によって移動許容されることで、回転基台に対して移動でき、移動することでばりがカッタに押し付けられ得る。
【００１１】
請求項７に記載の発明によると、第二の保持装置は、ワークを保持するためにワークに対して移動する一対のクランプ爪を有している。移動装置は、一対のクランプ爪の移動方向に対して略垂直な面においてワークを移動させる。したがってワークは、一対のクランプ爪を大きく離すことなく、摩擦領域側からばり取り領域側へ移動され得る。そのためワークを回転させるために必要なスペースが小さくなり、摩擦圧接機を小型化し得る。
【００１２】
請求項８に記載の発明によると、プレス体は、第一の保持装置側に連結され、第一の保持装置とともに移動する。したがってばり取り装置は、摩擦圧接をする際に必要な動力を利用してプレス体を移動させて、ばりをワークから取除くことができる。そのため動力源の共通化によって摩擦圧接機が簡易に構成され得る。
【００１３】
請求項９に記載の発明によると、カッタは、取付部の入口の全周を囲むように設けられている。請求項１０に記載の発明によると、摩擦圧接時に第一の保持装置が第二の保持装置に前進し、摩擦圧接後に第一の保持装置が第二の保持装置に対して後退し、該一回の後退動作の間に、摩擦圧接後のワークを摩擦圧接位置からばり取り位置に移動させる動作と、ワークに形成されたばりを取除く動作とを行う。したがって摩擦圧接作業とばり取り作業を平行に行うことができるため、作業のサイクルタイムが短くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図１〜１２にしたがって説明する。摩擦圧接機１は、図１に示すように床面１０に立設されるベース体７と、ベース体７の上部に設けられる主軸体２を有している。ベース体７は、図１，５に示すように床面１０に立設される四本の柱７ａと、四本の柱７ａによって支持される基台７ｂと、基台７ｂに立設される二本のタイロッド７ｃと、二本のタイロッド７ｃによって支持される上側プレート７ｄを有している。なお図１では、摩擦圧接機１の動きを分かり易くするため、複数ある部材については多くはその内一つを図示し、それ以外は図示を省略している。部材の正確な数については、図２〜図６に記載する。
【００１５】
主軸体２は、図１，３，４に示すように主軸箱２ａと、主軸箱２ａの上部に設けられる回転装置２ｃと、主軸箱２ａの下部に設けられる第一の保持装置２ｂを有している。第一の保持装置２ｂは、第一のワークＷ１を保持するチャックを有している。回転装置２ｃは、サーボモータ等であって、図示省略の制御装置によって制御される。回転装置２ｃの出力は、保持装置２ｂに伝達されて、第一の保持装置２ｂのチャックとともに第一のワークＷ１を回転させる。
【００１６】
図１に示すように主軸箱２ａの上部には、上板２ｄが取付けられ、主軸箱２ａの下部には、下板２ｆが取付けられる。上板２ｄと下板２ｆには、タイロッド７ｃが摺動可能に挿通される。したがって主軸体２は、タイロッド７ｃによって上下動可能に案内支持される。主軸体２とベース体７の間には、主軸体２をベース体７に対して移動させる推力装置６が設けられている。推力装置６は、主軸モータ６ａとボールねじ（雄ねじ部材６ｂと雌ねじ部材６ｃ）を有している。ボールねじの雄ねじ部材６ｂは、上端部が上側プレート７ｄに軸回転可能に支持される。雄ねじ部材６ｂの下端部は、上側プレート７ｄに取付けられて雄ねじ部材６ｂの下端部に張出す補強部材７ｅに軸回転可能に支持される。
【００１７】
ボールねじの雌ねじ部材６ｃは、図１，３に示すように主軸体２の上板２ｄに軸回転不能に取付けられる。雌ねじ部材６ｃには、雄ねじ部材６ｂが軸回転可能に螺合される。図１，２に示すように主軸モータ６ａは、上側プレート７ｄに設けられており、ベルト６ｅによって滑車６ｄと雄ねじ部材６ｂの上部に連結される。したがって主軸モータ６ａの出力がベルト６ｅを介して雄ねじ部材６ｂに伝わり、雄ねじ部材６ｂが軸回転し、雄ねじ部材６ｂから雌ねじ部材６ｃが力を受ける。これにより主軸体２が雄ねじ部材６ｂとタイロッド７ｃに沿って上下動する。
【００１８】
図１，５に示すように基台７ｂには、第二の保持装置３と移動装置４が設けられる。第二の保持装置３は、第二のワークＷ２を保持する一対のクランプ爪３ｂと、クランプ爪３ｂを第二のワークＷ２に対して進退させるクランプ本体３ａを有している。移動装置４は、図１，６に示すようにワークＷを上側位置（摩擦圧接位置）から下側位置（ばり取り位置）に移動させる装置であって、回転基台４ａと回転機構４ｂを有している。
【００１９】
回転基台４ａは、図１，６に示すように例えば円柱状であって、ワークＷが取付けられ得る複数（例えば二つ）の取付部１ａを有している。回転基台４ａは、基台７ｂから下方に延出する取付部材７ｆに軸回転可能に取付けられる。回転基台４ａの回転軸は、略水平であって、回転基台４ａに取付けられたワークＷは、上下位置の間で回転して移動する。回転機構４ｂは、サーボモータ等であって、図示省略の制御装置によって制御されて回転基台４ａを回転させる。
【００２０】
摩擦圧接機１の下部には、図１，７に示すようにばり取り装置５が設けられている。ばり取り装置５は、摩擦圧接した際に生じたワークＷのばりＷ３を取除く装置であって、一対のカッタ５ａとプレス体５ｂを有している。カッタ５ａは、回転基台４ａの外周面の回転軸を挟む両側部に設けられている。カッタ５ａは、図６に示すように円盤状であって、中央に貫通孔５ａ１を有している。貫通孔５ａ１は、ワークＷの径とほぼ同じであって、ワークＷが貫通孔５ａ１に挿通されることで、ワークＷの外周面に形成されたばりがワークＷの本体から取除かれ得る。
【００２１】
プレス体５ｂは、図１，７に示すように筒部材５ｂ１と蓋部材５ｂ２を有している。筒部材５ｂ１は、筒状であって、挿入されたワークＷが大きく傾くことを防止する。蓋部材５ｂ２は、筒部材５ｂ１の下部を塞いでおり、ワークＷの端部に当接して上方に押す。蓋部材５ｂ２の下部には、下板５ｃが取付けられる。下板５ｃと主軸体２の下板２ｆの間には、二本の連結棒５ｄが取付けられる。これにより主軸体２とプレス体５ｂは、一体となってベース体７に対して上下動する。
【００２２】
図７，１２に示すように回転基台４ａには、ワークＷを移動規制するためのストッパ装置８が設けられる。ストッパ装置８は、一対のストッパ板８ａと、ストッパ板８ａを付勢するばね８ｂと、ストッパ板８ａを移動させる移動機構８ｃを有している。ストッパ板８ａは、回転基台４ａの内部において移動可能に設けられる。ストッパ板８ａの一側面には、貫通孔８ａ１と溝８ａ２が設けられている。
【００２３】
溝８ａ２は、図７，１２に示すようにストッパ板８ａの表面を水平方向に延出し、溝８ａ２には、ワークＷの一端部が設置される。貫通孔８ａ１は、溝８ａ２の底面一部から延出してストッパ板８ａを貫通する。ストッパ板８ａは、ばね８ｂによって常時付勢されている。ワークＷは、通常、ばね８ｂによって付勢されて、貫通孔８ａ１が一致しないストッパ位置に位置する。またワークＷの端部は、溝８ａ２の側壁面８ａ３に押し付けられる。これによりワークＷは、ストッパ装置８によって回転基台４ａから脱落不能に支持され得る。
【００２４】
移動機構８ｃは、ばり取り工程において、図示省略の制御装置によって制御されて、ストッパ板８ａをばね８ｂに抗して移動させる（図７，１２参照）。これにより貫通孔８ａ１の位置とワークＷの位置が一致し（非ストッパ位置）、ワークＷがストッパ板８ａを貫通し得る状態になる。この状態でワークＷが長手方向に移動すると、ワークＷの一端部が回転基台４ａの中央孔４ａ１に移動し、ワークＷに形成されたばりＷ３がカッタ５ａに押し付けられ得る。
【００２５】
図７に示すように摩擦圧接機１には、ワークＷ１，Ｗ２を保持装置２ｂ，３にセットするためのローダ９が設けられている。ローダ９は、筒状の筒本体９ａとエア供給機構９ｂを有している。筒本体９ａにワークＷ１，Ｗ２が挿入され、エア供給機構９ｂによって筒本体９ａにエアが供給され、ワークＷ１，Ｗ２が保持装置２ｂ，３に向けて発射される。そしてローダ９から発射されたワークＷ１，Ｗ２が保持装置２ｂ，３によって保持される。第二のワークＷ２の一端部は、回転基台４ａの上面部に設けられたカッタ５ａを貫通し、ストッパ板８ａに当接する。ワークＷ２は、第二の保持装置３によって保持される。
【００２６】
摩擦圧接する場合は、図１の２点鎖線，図８の実線に示すように制御装置によって回転装置２ｃと推力装置６を制御して、第一のワークＷ１を回転させつつ主軸体２を下方に移動させる。これにより第一のワークＷ１が第二のワークＷ２に押し付けられ、これらの間に摩擦熱が発生する。そして摩擦熱とプレス圧によってワークＷ１，Ｗ２が摩擦圧接されて接着する（摩擦圧接工程）。図９に示すように摩擦圧接の際にワークＷの外周面には、フランジ形状のばりＷ３が生じる。
【００２７】
ばりＷ３を取除くために、図１０に示すように制御装置によって保持装置２ｂ，３と推力装置６を制御し、第一の保持装置２ｂが先ずワークＷを解放する。次に、第一の保持装置２ｂがワークＷよりも上方に移動する。第二の保持装置３は、ワークＷから一対のクランプ爪３ｂが離間し、ワークＷを解放する。
【００２８】
次に、制御装置によって移動装置４を制御して、図１０に示すように回転基台４ａを回転機構４ｂによって略１８０°回転させる。この時、ワークＷは、一対のクランプ爪３ｂの移動方向に対して略垂直な面上（図１０の紙面に垂直な面上）を移動する。そしてワークＷは、摩擦圧接の際の位置と同軸上にセットされる。次に、制御装置によってストッパ装置８を制御して、下側のストッパ板８ａを非ストッパ位置に移動させる。これによりワークＷが上方に移動可能になる。
【００２９】
次に、制御装置によって推力装置６を制御して、主軸体２をさらに上方に移動させる。これにより図１１に示すように主軸体２とともにプレス体５ｂが上方に移動し、プレス体５ｂの蓋部材５ｂ２がワークＷの下端部を上方に押す。これによりワークＷがカッタ５ａの貫通孔５ａ１を通り、ばりＷ３がカッタ５ａの表面（下面）に当たる。さらにワークＷが上方に移動すると、ばりＷ３がカッタ５ａを通過できずにワークＷから切断され得る（ばり取り工程）。
【００３０】
ばり取り領域（下側）のワークＷを摩擦圧接機１から取出す前に、図７に示すように摩擦圧接領域（上側）において新たなワークＷ１，Ｗ２をローダ９から発射して、ワークＷ１，Ｗ２を保持装置２ｂ，３にセットする。この状態で制御装置によって推力装置６を制御して、図８に示すように保持装置２ｂとプレス体５ｂを下方に移動させる。これにより摩擦圧接領域では、ワークＷ１，Ｗ２が当接して摩擦圧接が開始する。ばり取り領域では、プレス体５ｂがワークＷよりも下方に移動して、ワークＷが重力あるいは図示省略のアンローダによって回転基台４ａから取外される。
【００３１】
次に、図８に示すように回転基台４ａから取出されたワークＷからリング形状のばりＷ３を取外す。これによりばり取り工程が終了する。一方、摩擦圧接領域側では、主軸体２がさらに下方に移動してワークＷ１，Ｗ２が摩擦圧接される。したがって一つの摩擦圧接機１において、摩擦圧接作業とばり取り作業がオーバーラップしてなされ得る。その結果、これらサイクルタイムが短縮され得る。
【００３２】
以上のように摩擦圧接機１は、図７に示すように第二のワークＷ２が取付けられ得る複数の取付部１ａを有している。移動装置４は、複数の取付部１ａのうちの一つの取付部１ａが第一の保持装置２ｂに対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部１ａが摩擦圧接位置に移動してくるように取付部１ａを移動させる。ばり取り装置５は、ばり取り位置にある取付部１ａに対向する位置に設けられ、取付部１ａに取付けられたワークＷに形成されたばりＷ３を取除く。
【００３３】
したがって摩擦圧接を行う摩擦圧接位置（領域）と、ばり取りを行うばり取り位置（領域）とが別の位置にある。そのため摩擦圧接作業とばり取り作業とを平行に行うことが可能である。そのためこれら作業のサイクルタイムを短縮することができる。
【００３４】
またばり取り装置５は、図７に示すように摩擦圧接後のワークＷを移動装置４側に押すプレス体５ｂと、プレス体５ｂと移動装置４の間に設けられ、プレス体５ｂに押されたワークＷに形成されたばりＷ３を取除くカッタ５ａとを有している。またばり取り装置５は、図１に示すように第二の保持装置３に対して第一の保持装置２ｂの反対側に位置する。
【００３５】
移動装置４は、図７に示すように回転基台４ａと回転機構４ｂを有している。したがってワークＷは、回転基台４ａとともに基台７ｂに対して回転し、摩擦圧接領域側からばり取り領域側に移動し得る。そのため移動装置４は、ワークＷを基台７ｂに対して平行移動等させる装置よりも簡易な構成になる。また回転機構によって回転基台を回転させるため、手作業によって回転させる場合に比べて作業が容易になる。
【００３６】
図７に示すように回転基台４ａの外周面の回転軸を挟む両側部にワークＷが取付けられ得る構成になっている。したがって一方のワークＷが摩擦圧接領域側において摩擦圧接され、同時に、他方のワークＷがばり取り領域側においてばりが取りされ得る。したがってこれら作業を平行に行うことで、作業のサイクルタイムが短縮され得る。
【００３７】
回転基台４ａには、図７に示すようにワークＷの移動を規制するためのストッパ装置８が設けられている。ストッパ装置８は、ストッパ板８ａと移動機構８ｃを有している。ストッパ板８ａは、移動機構８ｃによってワークＷを移動規制し得るストッパ位置と、移動許容する非ストッパ位置との間で移動する。したがってワークＷは、ストッパ装置８によって移動規制されることで、摩擦圧接の際の押圧を確実に受け得る。またワークＷは、ストッパ装置８によって移動許容されることで、回転基台４ａに対して移動でき、移動することでばりＷ３がカッタ５ａによって押し付けられ得る。
【００３８】
図１０に示すように第二の保持装置３は、一対のクランプ爪３ｂを有している。移動装置４は、一対のクランプ爪３ｂの移動方向に対して略垂直な面においてワークＷを回転させる。したがってワークＷは、一対のクランプ爪３ｂを大きく離すことなく、摩擦領域側からばり取り領域側へ移動され得る。そのためワークＷを回転させるために必要なスペースが小さくなり、摩擦圧接機１を小型化し得る。
【００３９】
またプレス体５ｂは、図１に示すように第一の保持装置２ｂ側に連結され、第一の保持装置２ｂとともに移動する。したがってばり取り装置５は、摩擦圧接をする際に必要な動力を利用してプレス体を移動させて、ばりをワークから取除くことができる。そのため動力源の共通化によって摩擦圧接機１が簡易に構成され得る。またカッタ５ａは、取付部１ａの入口の全周を囲むように設けられている。
【００４０】
また第一の保持装置２ｂが摩擦圧接時に第二の保持装置３に前進し、摩擦圧接後に第一の保持装置２ｂが第二の保持装置３に対して後退し、該一回の後退動作の間に、摩擦圧接後のワークＷを摩擦圧接位置からばり取り位置に移動させる動作と、ワークＷに形成されたばりＷ３を取除く動作とを行う。したがって摩擦圧接作業とばり取り作業を平行に行うことができるため、作業のサイクルタイムが短くなる。
【００４１】
（他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）上記実施の形態のワークＷ１，２は、円柱状もしくは円筒状であり、該ワークＷ１，Ｗ２が挿通され得る貫通孔５ａ１がカッタ５ａに形成されている。しかし図１３，１４に示すように第二のワークＷ４の端部にフランジ部Ｗ５が形成されており、分割可能な一対の分割カッタ５ｅ１を備えるカッタ５ｅを有し、一対の分割カッタ５ｅ１間にワークＷが挿通され得る貫通孔が形成される形態であっても良い。したがって一対の分割カッタ５ｅ１を離間させることで、フランジ部Ｗ５を有するワークＷを回転基台側から取外すことができる。
（２）上記実施の形態は、第一のワークＷ１を回転させる回転装置２ｃを有している。しかし第二のワークＷ２を回転させる回転装置を有する形態等であっても良い。
（３）上記実施の形態は、主軸体２がベース体７に対して上下動可能に設けられる竪型であって、一対のワークが上下方向に押し付けられる。しかし床面に設置されるベッドを有し、主軸体がベッドに対して水平方向に移動可能に設けられる横型であって、一対のワークが水平方向に押し付けられる形態であっても良い。
（４）上記実施の形態の移動装置４は、基台７ｂに対して回転可能に設けられる回転基台４ａを有し、ワークＷが回転基台４ａとともに回転する。しかしワークＷを基台７ｂに対して平行移動させる移動装置を有する形態であっても良い。
（５）上記実施の形態のカッタ５ａは、回転基台４ａに設けられている。しかしカッタがプレス体５ｂに設けられ、プレス体とともにカッタがワークに移動して、カッタがワークに形成されたばりに押し付けられる形態であっても良い。
（６）上記実施の形態は、回転基台４ａに一対のカッタ５ａと一対のストッパ装置８が設けられている。しかし回転基台４ａに一つまたは三つ以上のカッタとストッパ装置が設けられる形態であっても良い。
（７）上記実施の形態は、第一の保持装置を第二の保持装置に対して移動させる推力装置を有している。しかし第二の保持装置を第一の保持装置に対して移動させる推力装置を有する形態等であっても良い。
（８）上記実施の形態のカッタ５ａは、移動装置４に固定されている。しかしカッタは基台７bに固定されていても良い。
（９）上記実施の形態のプレス体５ｂは、第一の保持装置２ｂ側に連結されている。しかしプレス体が第一の保持装置側に連結されずに、推力装置６ａとは別の動力装置によって移動装置側に移動する形態であっても良い。
（１０）上記実施の形態の第二の保持装置は、基台に設けられている。しかし第二の保持装置を移動装置の取付部毎に移動装置に設ける形態であっても良い。
（１１）上記実施の形態は、プレス体５ｂでワークＷをカッタ５ａに押し当てることでばりＷ３を取除いている。しかしカッタを動かしてカッタをばりに押し当てることでばりを取除く形態であっても良い。
（１２）上記実施の形態の移動装置４は、取付部１ａを上位置（摩擦圧接位置）と、下位置（ばり取り位置）の間で移動させる。しかし移動装置が複数の取付部を有し、取付部を左右方向に隣接する摩擦圧接位置とばり取り位置との間で移動させ、該ばり取り位置に対応する位置にばり取り装置が設けられている形態であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】摩擦圧接機の正面図である。
【図２】図１の矢印II−II線方向における摩擦圧接機の上面図である。
【図３】図１の矢印III−III線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図４】図１の矢印IV−IV線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図５】図１の矢印V−V線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図６】図１の矢印VI−VI線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図７】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図８】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図９】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図１０】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図１１】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図１２】ストッパ装置の斜視図である。
【図１３】他の形態のカッタとワークの正面図である。
【図１４】他の形態のカッタとワークの上面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…摩擦圧接機
２…主軸体
２ａ…主軸箱
２ｂ…第一の保持装置
２ｃ…回転装置
３…第二の保持装置
３ｂ…クランプ爪
４…移動装置
４ａ…回転基台
４ｂ…回転機構
５…ばり取り装置
５ａ，５ｅ…カッタ
５ｂ…プレス体
５ｄ…連結棒
６…推力装置
７…ベース体
７ｂ…基台
８…ストッパ装置
８ａ…ストッパ板
８ａ１…貫通孔
８ｃ…移動機構
９…ローダ
１０…床面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のワークを相対回転させつつ押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりをワークから取除く、ばり取り装置付き摩擦圧接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦圧接機は、例えば、第一のワークを保持する第一のチャックと、第二のワークを保持する第二のチャックと、第一のワークを回転させる回転装置と、第一のチャックを移動させる推力装置と、ワークからばりを取除くばり取り装置を有している（特許文献１参照）。第一と第二のワークは、相対回転されつつ押し当てられることで摩擦圧接され、摩擦圧接の際にワークの外周面にはリング状のばりが発生する。ばり取り装置は、第二のチャックに設けられたカッタと、ワークを引っ張る引っ張り手段を有しており、摩擦圧接後にワークを引っ張ることで、カッタにばりが押し当てられて、ばりがワークから取除かれる。
【０００３】
他の摩擦圧接機は、例えば、第一と第二のチャックと、第一のワークを回転させる回転装置と、第二のチャックを移動させる推力装置と、ばり取り装置を有している（特許文献２参照）。ばり取り装置は、第二のチャックに回動可能に連結された一対のカッタアームを有している。第二のチャックと推力装置の間には、ワークの移動を規制するストッパが設けられている。したがって第一と第二のワークを摩擦圧接した後に、一対のカッタアームを待機位置からワークを覆う使用位置に回転させ、第二のチャックとともにカッタを第一のチャックから後退させる。途中、ワークがストッパによって移動が規制され、カッタが摩擦圧接時に形成されたワークのばりに当たり、ばりがカッタによってワークから取除かれる。
【特許文献１】特開平４−１１８１８８号公報
【特許文献２】特開平１１−１５１５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこれら摩擦圧接機は、摩擦圧接作業とばり取り作業とを同じ作業領域で行っている。そのため摩擦圧接作業とばり取り作業とを平行に行うことができず、サイクルタイムを短くすることが容易でない。そこで本発明は、サイクルタイムを容易に短縮できるばり取り装置付き摩擦圧接機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える摩擦圧接機であることを特徴とする。すなわち請求項１に記載の発明によると、第一のワークと第二のワークとを押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりを摩擦圧接後のワークから取除く、ばり取り装置付き摩擦圧接機であって、第二のワークが取付けられ得る複数の取付部を有している。複数の取付部のうちの一つの取付部が第一の保持装置に対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部が摩擦圧接位置に移動してくるように取付部を移動させる移動装置と、ばり取り位置にある取付部に対向する位置に設けられ、取付部に取付けられたワークに形成されたばりを取除くばり取り装置を有している。
【０００６】
したがって摩擦圧接を行う摩擦圧接領域と、ばり取りを行うばり取り領域とが別の位置にある。そのため摩擦圧接作業とばり取り作業とを平行に行うことが可能である。そのためこれら作業のサイクルタイムを短縮することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、ばり取り装置は、摩擦圧接後のワークを移動装置側に押すプレス体と、プレス体と移動装置の間に設けられ、プレス体に押されたワークに形成されたばりを取除くカッタとを有している。また請求項３に記載の発明によると、ばり取り装置は、第二の保持装置に対して第一の保持装置の反対側に位置する。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、移動装置は、第二の保持装置が取付けられる基台に回転可能に取付けられる回転基台と、回転基台を基台に対して回転させる回転機構を有している。したがってワークは、回転基台とともに基台に対して回転し、摩擦圧接領域側からばり取り領域側に移動し得る。そのため移動装置は、ワークを基台に対して平行移動等させる装置よりも簡易な構成になる。また回転機構によって回転基台を回転させるため、手作業によって回転させる場合に比べて作業が容易になる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によると、回転基台の外周面の回転軸を挟む両側部に第二のワークが取付けられ得る構成になっている。したがって一方のワークが摩擦圧接領域において摩擦圧接され、同時に、他方のワークがばり取り領域においてばりが取りされ得る。したがってこれら作業を平行に行うことで作業のサイクルタイムが短縮され得る。
【００１０】
請求項６に記載の発明によると、回転基台には、摩擦圧接時に第一のワークと第二のワークとを押し当てる方向に関するワークの移動を規制するためのストッパ装置が設けられている。ストッパ装置は、回転基台に対して移動可能に設けられるストッパ板と、ストッパ板を回転基台に対して移動させる移動機構を有している。ストッパ板は、移動機構によってワークを移動規制し得るストッパ位置と、移動許容する非ストッパ位置との間で移動する。したがってワークは、ストッパ装置によって移動規制されることで、摩擦圧接の際の押圧を確実に受け得る。またワークは、ストッパ装置によって移動許容されることで、回転基台に対して移動でき、移動することでばりがカッタに押し付けられ得る。
【００１１】
請求項７に記載の発明によると、第二の保持装置は、ワークを保持するためにワークに対して移動する一対のクランプ爪を有している。移動装置は、一対のクランプ爪の移動方向に対して略垂直な面においてワークを移動させる。したがってワークは、一対のクランプ爪を大きく離すことなく、摩擦領域側からばり取り領域側へ移動され得る。そのためワークを回転させるために必要なスペースが小さくなり、摩擦圧接機を小型化し得る。
【００１２】
請求項８に記載の発明によると、プレス体は、第一の保持装置側に連結され、第一の保持装置とともに移動する。したがってばり取り装置は、摩擦圧接をする際に必要な動力を利用してプレス体を移動させて、ばりをワークから取除くことができる。そのため動力源の共通化によって摩擦圧接機が簡易に構成され得る。
【００１３】
請求項９に記載の発明によると、カッタは、取付部の入口の全周を囲むように設けられている。請求項１０に記載の発明によると、摩擦圧接時に第一の保持装置が第二の保持装置に前進し、摩擦圧接後に第一の保持装置が第二の保持装置に対して後退し、該一回の後退動作の間に、摩擦圧接後のワークを摩擦圧接位置からばり取り位置に移動させる動作と、ワークに形成されたばりを取除く動作とを行う。したがって摩擦圧接作業とばり取り作業を平行に行うことができるため、作業のサイクルタイムが短くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図１〜１２にしたがって説明する。摩擦圧接機１は、図１に示すように床面１０に立設されるベース体７と、ベース体７の上部に設けられる主軸体２を有している。ベース体７は、図１，５に示すように床面１０に立設される四本の柱７ａと、四本の柱７ａによって支持される基台７ｂと、基台７ｂに立設される二本のタイロッド７ｃと、二本のタイロッド７ｃによって支持される上側プレート７ｄを有している。なお図１では、摩擦圧接機１の動きを分かり易くするため、複数ある部材については多くはその内一つを図示し、それ以外は図示を省略している。部材の正確な数については、図２〜図６に記載する。
【００１５】
主軸体２は、図１，３，４に示すように主軸箱２ａと、主軸箱２ａの上部に設けられる回転装置２ｃと、主軸箱２ａの下部に設けられる第一の保持装置２ｂを有している。第一の保持装置２ｂは、第一のワークＷ１を保持するチャックを有している。回転装置２ｃは、サーボモータ等であって、図示省略の制御装置によって制御される。回転装置２ｃの出力は、保持装置２ｂに伝達されて、第一の保持装置２ｂのチャックとともに第一のワークＷ１を回転させる。
【００１６】
図１に示すように主軸箱２ａの上部には、上板２ｄが取付けられ、主軸箱２ａの下部には、下板２ｆが取付けられる。上板２ｄと下板２ｆには、タイロッド７ｃが摺動可能に挿通される。したがって主軸体２は、タイロッド７ｃによって上下動可能に案内支持される。主軸体２とベース体７の間には、主軸体２をベース体７に対して移動させる推力装置６が設けられている。推力装置６は、主軸モータ６ａとボールねじ（雄ねじ部材６ｂと雌ねじ部材６ｃ）を有している。ボールねじの雄ねじ部材６ｂは、上端部が上側プレート７ｄに軸回転可能に支持される。雄ねじ部材６ｂの下端部は、上側プレート７ｄに取付けられて雄ねじ部材６ｂの下端部に張出す補強部材７ｅに軸回転可能に支持される。
【００１７】
ボールねじの雌ねじ部材６ｃは、図１，３に示すように主軸体２の上板２ｄに軸回転不能に取付けられる。雌ねじ部材６ｃには、雄ねじ部材６ｂが軸回転可能に螺合される。図１，２に示すように主軸モータ６ａは、上側プレート７ｄに設けられており、ベルト６ｅによって滑車６ｄと雄ねじ部材６ｂの上部に連結される。したがって主軸モータ６ａの出力がベルト６ｅを介して雄ねじ部材６ｂに伝わり、雄ねじ部材６ｂが軸回転し、雄ねじ部材６ｂから雌ねじ部材６ｃが力を受ける。これにより主軸体２が雄ねじ部材６ｂとタイロッド７ｃに沿って上下動する。
【００１８】
図１，５に示すように基台７ｂには、第二の保持装置３と移動装置４が設けられる。第二の保持装置３は、第二のワークＷ２を保持する一対のクランプ爪３ｂと、クランプ爪３ｂを第二のワークＷ２に対して進退させるクランプ本体３ａを有している。移動装置４は、図１，６に示すようにワークＷを上側位置（摩擦圧接位置）から下側位置（ばり取り位置）に移動させる装置であって、回転基台４ａと回転機構４ｂを有している。
【００１９】
回転基台４ａは、図１，６に示すように例えば円柱状であって、ワークＷが取付けられ得る複数（例えば二つ）の取付部１ａを有している。回転基台４ａは、基台７ｂから下方に延出する取付部材７ｆに軸回転可能に取付けられる。回転基台４ａの回転軸は、略水平であって、回転基台４ａに取付けられたワークＷは、上下位置の間で回転して移動する。回転機構４ｂは、サーボモータ等であって、図示省略の制御装置によって制御されて回転基台４ａを回転させる。
【００２０】
摩擦圧接機１の下部には、図１，７に示すようにばり取り装置５が設けられている。ばり取り装置５は、摩擦圧接した際に生じたワークＷのばりＷ３を取除く装置であって、一対のカッタ５ａとプレス体５ｂを有している。カッタ５ａは、回転基台４ａの外周面の回転軸を挟む両側部に設けられている。カッタ５ａは、図６に示すように円盤状であって、中央に貫通孔５ａ１を有している。貫通孔５ａ１は、ワークＷの径とほぼ同じであって、ワークＷが貫通孔５ａ１に挿通されることで、ワークＷの外周面に形成されたばりがワークＷの本体から取除かれ得る。
【００２１】
プレス体５ｂは、図１，７に示すように筒部材５ｂ１と蓋部材５ｂ２を有している。筒部材５ｂ１は、筒状であって、挿入されたワークＷが大きく傾くことを防止する。蓋部材５ｂ２は、筒部材５ｂ１の下部を塞いでおり、ワークＷの端部に当接して上方に押す。蓋部材５ｂ２の下部には、下板５ｃが取付けられる。下板５ｃと主軸体２の下板２ｆの間には、二本の連結棒５ｄが取付けられる。これにより主軸体２とプレス体５ｂは、一体となってベース体７に対して上下動する。
【００２２】
図７，１２に示すように回転基台４ａには、ワークＷを移動規制するためのストッパ装置８が設けられる。ストッパ装置８は、一対のストッパ板８ａと、ストッパ板８ａを付勢するばね８ｂと、ストッパ板８ａを移動させる移動機構８ｃを有している。ストッパ板８ａは、回転基台４ａの内部において移動可能に設けられる。ストッパ板８ａの一側面には、貫通孔８ａ１と溝８ａ２が設けられている。
【００２３】
溝８ａ２は、図７，１２に示すようにストッパ板８ａの表面を水平方向に延出し、溝８ａ２には、ワークＷの一端部が設置される。貫通孔８ａ１は、溝８ａ２の底面一部から延出してストッパ板８ａを貫通する。ストッパ板８ａは、ばね８ｂによって常時付勢されている。ワークＷは、通常、ばね８ｂによって付勢されて、貫通孔８ａ１が一致しないストッパ位置に位置する。またワークＷの端部は、溝８ａ２の側壁面８ａ３に押し付けられる。これによりワークＷは、ストッパ装置８によって回転基台４ａから脱落不能に支持され得る。
【００２４】
移動機構８ｃは、ばり取り工程において、図示省略の制御装置によって制御されて、ストッパ板８ａをばね８ｂに抗して移動させる（図７，１２参照）。これにより貫通孔８ａ１の位置とワークＷの位置が一致し（非ストッパ位置）、ワークＷがストッパ板８ａを貫通し得る状態になる。この状態でワークＷが長手方向に移動すると、ワークＷの一端部が回転基台４ａの中央孔４ａ１に移動し、ワークＷに形成されたばりＷ３がカッタ５ａに押し付けられ得る。
【００２５】
図７に示すように摩擦圧接機１には、ワークＷ１，Ｗ２を保持装置２ｂ，３にセットするためのローダ９が設けられている。ローダ９は、筒状の筒本体９ａとエア供給機構９ｂを有している。筒本体９ａにワークＷ１，Ｗ２が挿入され、エア供給機構９ｂによって筒本体９ａにエアが供給され、ワークＷ１，Ｗ２が保持装置２ｂ，３に向けて発射される。そしてローダ９から発射されたワークＷ１，Ｗ２が保持装置２ｂ，３によって保持される。第二のワークＷ２の一端部は、回転基台４ａの上面部に設けられたカッタ５ａを貫通し、ストッパ板８ａに当接する。ワークＷ２は、第二の保持装置３によって保持される。
【００２６】
摩擦圧接する場合は、図１の２点鎖線，図８の実線に示すように制御装置によって回転装置２ｃと推力装置６を制御して、第一のワークＷ１を回転させつつ主軸体２を下方に移動させる。これにより第一のワークＷ１が第二のワークＷ２に押し付けられ、これらの間に摩擦熱が発生する。そして摩擦熱とプレス圧によってワークＷ１，Ｗ２が摩擦圧接されて接着する（摩擦圧接工程）。図９に示すように摩擦圧接の際にワークＷの外周面には、フランジ形状のばりＷ３が生じる。
【００２７】
ばりＷ３を取除くために、図１０に示すように制御装置によって保持装置２ｂ，３と推力装置６を制御し、第一の保持装置２ｂが先ずワークＷを解放する。次に、第一の保持装置２ｂがワークＷよりも上方に移動する。第二の保持装置３は、ワークＷから一対のクランプ爪３ｂが離間し、ワークＷを解放する。
【００２８】
次に、制御装置によって移動装置４を制御して、図１０に示すように回転基台４ａを回転機構４ｂによって略１８０°回転させる。この時、ワークＷは、一対のクランプ爪３ｂの移動方向に対して略垂直な面上（図１０の紙面に垂直な面上）を移動する。そしてワークＷは、摩擦圧接の際の位置と同軸上にセットされる。次に、制御装置によってストッパ装置８を制御して、下側のストッパ板８ａを非ストッパ位置に移動させる。これによりワークＷが上方に移動可能になる。
【００２９】
次に、制御装置によって推力装置６を制御して、主軸体２をさらに上方に移動させる。これにより図１１に示すように主軸体２とともにプレス体５ｂが上方に移動し、プレス体５ｂの蓋部材５ｂ２がワークＷの下端部を上方に押す。これによりワークＷがカッタ５ａの貫通孔５ａ１を通り、ばりＷ３がカッタ５ａの表面（下面）に当たる。さらにワークＷが上方に移動すると、ばりＷ３がカッタ５ａを通過できずにワークＷから切断され得る（ばり取り工程）。
【００３０】
ばり取り領域（下側）のワークＷを摩擦圧接機１から取出す前に、図７に示すように摩擦圧接領域（上側）において新たなワークＷ１，Ｗ２をローダ９から発射して、ワークＷ１，Ｗ２を保持装置２ｂ，３にセットする。この状態で制御装置によって推力装置６を制御して、図８に示すように保持装置２ｂとプレス体５ｂを下方に移動させる。これにより摩擦圧接領域では、ワークＷ１，Ｗ２が当接して摩擦圧接が開始する。ばり取り領域では、プレス体５ｂがワークＷよりも下方に移動して、ワークＷが重力あるいは図示省略のアンローダによって回転基台４ａから取外される。
【００３１】
次に、図８に示すように回転基台４ａから取出されたワークＷからリング形状のばりＷ３を取外す。これによりばり取り工程が終了する。一方、摩擦圧接領域側では、主軸体２がさらに下方に移動してワークＷ１，Ｗ２が摩擦圧接される。したがって一つの摩擦圧接機１において、摩擦圧接作業とばり取り作業がオーバーラップしてなされ得る。その結果、これらサイクルタイムが短縮され得る。
【００３２】
以上のように摩擦圧接機１は、図７に示すように第二のワークＷ２が取付けられ得る複数の取付部１ａを有している。移動装置４は、複数の取付部１ａのうちの一つの取付部１ａが第一の保持装置２ｂに対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部１ａが摩擦圧接位置に移動してくるように取付部１ａを移動させる。ばり取り装置５は、ばり取り位置にある取付部１ａに対向する位置に設けられ、取付部１ａに取付けられたワークＷに形成されたばりＷ３を取除く。
【００３３】
したがって摩擦圧接を行う摩擦圧接位置（領域）と、ばり取りを行うばり取り位置（領域）とが別の位置にある。そのため摩擦圧接作業とばり取り作業とを平行に行うことが可能である。そのためこれら作業のサイクルタイムを短縮することができる。
【００３４】
またばり取り装置５は、図７に示すように摩擦圧接後のワークＷを移動装置４側に押すプレス体５ｂと、プレス体５ｂと移動装置４の間に設けられ、プレス体５ｂに押されたワークＷに形成されたばりＷ３を取除くカッタ５ａとを有している。またばり取り装置５は、図１に示すように第二の保持装置３に対して第一の保持装置２ｂの反対側に位置する。
【００３５】
移動装置４は、図７に示すように回転基台４ａと回転機構４ｂを有している。したがってワークＷは、回転基台４ａとともに基台７ｂに対して回転し、摩擦圧接領域側からばり取り領域側に移動し得る。そのため移動装置４は、ワークＷを基台７ｂに対して平行移動等させる装置よりも簡易な構成になる。また回転機構によって回転基台を回転させるため、手作業によって回転させる場合に比べて作業が容易になる。
【００３６】
図７に示すように回転基台４ａの外周面の回転軸を挟む両側部にワークＷが取付けられ得る構成になっている。したがって一方のワークＷが摩擦圧接領域側において摩擦圧接され、同時に、他方のワークＷがばり取り領域側においてばりが取りされ得る。したがってこれら作業を平行に行うことで、作業のサイクルタイムが短縮され得る。
【００３７】
回転基台４ａには、図７に示すようにワークＷの移動を規制するためのストッパ装置８が設けられている。ストッパ装置８は、ストッパ板８ａと移動機構８ｃを有している。ストッパ板８ａは、移動機構８ｃによってワークＷを移動規制し得るストッパ位置と、移動許容する非ストッパ位置との間で移動する。したがってワークＷは、ストッパ装置８によって移動規制されることで、摩擦圧接の際の押圧を確実に受け得る。またワークＷは、ストッパ装置８によって移動許容されることで、回転基台４ａに対して移動でき、移動することでばりＷ３がカッタ５ａによって押し付けられ得る。
【００３８】
図１０に示すように第二の保持装置３は、一対のクランプ爪３ｂを有している。移動装置４は、一対のクランプ爪３ｂの移動方向に対して略垂直な面においてワークＷを回転させる。したがってワークＷは、一対のクランプ爪３ｂを大きく離すことなく、摩擦領域側からばり取り領域側へ移動され得る。そのためワークＷを回転させるために必要なスペースが小さくなり、摩擦圧接機１を小型化し得る。
【００３９】
またプレス体５ｂは、図１に示すように第一の保持装置２ｂ側に連結され、第一の保持装置２ｂとともに移動する。したがってばり取り装置５は、摩擦圧接をする際に必要な動力を利用してプレス体を移動させて、ばりをワークから取除くことができる。そのため動力源の共通化によって摩擦圧接機１が簡易に構成され得る。またカッタ５ａは、取付部１ａの入口の全周を囲むように設けられている。
【００４０】
また第一の保持装置２ｂが摩擦圧接時に第二の保持装置３に前進し、摩擦圧接後に第一の保持装置２ｂが第二の保持装置３に対して後退し、該一回の後退動作の間に、摩擦圧接後のワークＷを摩擦圧接位置からばり取り位置に移動させる動作と、ワークＷに形成されたばりＷ３を取除く動作とを行う。したがって摩擦圧接作業とばり取り作業を平行に行うことができるため、作業のサイクルタイムが短くなる。
【００４１】
（他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）上記実施の形態のワークＷ１，２は、円柱状もしくは円筒状であり、該ワークＷ１，Ｗ２が挿通され得る貫通孔５ａ１がカッタ５ａに形成されている。しかし図１３，１４に示すように第二のワークＷ４の端部にフランジ部Ｗ５が形成されており、分割可能な一対の分割カッタ５ｅ１を備えるカッタ５ｅを有し、一対の分割カッタ５ｅ１間にワークＷが挿通され得る貫通孔が形成される形態であっても良い。したがって一対の分割カッタ５ｅ１を離間させることで、フランジ部Ｗ５を有するワークＷを回転基台側から取外すことができる。
（２）上記実施の形態は、第一のワークＷ１を回転させる回転装置２ｃを有している。しかし第二のワークＷ２を回転させる回転装置を有する形態等であっても良い。
（３）上記実施の形態は、主軸体２がベース体７に対して上下動可能に設けられる竪型であって、一対のワークが上下方向に押し付けられる。しかし床面に設置されるベッドを有し、主軸体がベッドに対して水平方向に移動可能に設けられる横型であって、一対のワークが水平方向に押し付けられる形態であっても良い。
（４）上記実施の形態の移動装置４は、基台７ｂに対して回転可能に設けられる回転基台４ａを有し、ワークＷが回転基台４ａとともに回転する。しかしワークＷを基台７ｂに対して平行移動させる移動装置を有する形態であっても良い。
（５）上記実施の形態のカッタ５ａは、回転基台４ａに設けられている。しかしカッタがプレス体５ｂに設けられ、プレス体とともにカッタがワークに移動して、カッタがワークに形成されたばりに押し付けられる形態であっても良い。
（６）上記実施の形態は、回転基台４ａに一対のカッタ５ａと一対のストッパ装置８が設けられている。しかし回転基台４ａに一つまたは三つ以上のカッタとストッパ装置が設けられる形態であっても良い。
（７）上記実施の形態は、第一の保持装置を第二の保持装置に対して移動させる推力装置を有している。しかし第二の保持装置を第一の保持装置に対して移動させる推力装置を有する形態等であっても良い。
（８）上記実施の形態のカッタ５ａは、移動装置４に固定されている。しかしカッタは基台７bに固定されていても良い。
（９）上記実施の形態のプレス体５ｂは、第一の保持装置２ｂ側に連結されている。しかしプレス体が第一の保持装置側に連結されずに、推力装置６ａとは別の動力装置によって移動装置側に移動する形態であっても良い。
（１０）上記実施の形態の第二の保持装置は、基台に設けられている。しかし第二の保持装置を移動装置の取付部毎に移動装置に設ける形態であっても良い。
（１１）上記実施の形態は、プレス体５ｂでワークＷをカッタ５ａに押し当てることでばりＷ３を取除いている。しかしカッタを動かしてカッタをばりに押し当てることでばりを取除く形態であっても良い。
（１２）上記実施の形態の移動装置４は、取付部１ａを上位置（摩擦圧接位置）と、下位置（ばり取り位置）の間で移動させる。しかし移動装置が複数の取付部を有し、取付部を左右方向に隣接する摩擦圧接位置とばり取り位置との間で移動させ、該ばり取り位置に対応する位置にばり取り装置が設けられている形態であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】摩擦圧接機の正面図である。
【図２】図１の矢印II−II線方向における摩擦圧接機の上面図である。
【図３】図１の矢印III−III線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図４】図１の矢印IV−IV線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図５】図１の矢印V−V線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図６】図１の矢印VI−VI線方向における摩擦圧接機の断面図である。
【図７】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図８】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図９】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図１０】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図１１】作業工程途中における摩擦圧接機の一部概略図である。
【図１２】ストッパ装置の斜視図である。
【図１３】他の形態のカッタとワークの正面図である。
【図１４】他の形態のカッタとワークの上面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…摩擦圧接機
２…主軸体
２ａ…主軸箱
２ｂ…第一の保持装置
２ｃ…回転装置
３…第二の保持装置
３ｂ…クランプ爪
４…移動装置
４ａ…回転基台
４ｂ…回転機構
５…ばり取り装置
５ａ，５ｅ…カッタ
５ｂ…プレス体
５ｄ…連結棒
６…推力装置
７…ベース体
７ｂ…基台
８…ストッパ装置
８ａ…ストッパ板
８ａ１…貫通孔
８ｃ…移動機構
９…ローダ
１０…床面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の保持装置に保持される第一のワークと第二の保持装置に保持される第二のワークを相対回転させつつ、前記第一の保持装置と前記第二の保持装置とを相対移動させることで前記第一のワークと前記第二のワークとを押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりを摩擦圧接後のワークから取除く、ばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記第二のワークが取付けられ得る複数の取付部を有し、前記複数の取付部のうちの一つの取付部が前記第一の保持装置に対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部が摩擦圧接位置に移動してくるように前記取付部を移動させる移動装置と、前記ばり取り位置にある前記取付部に対向する位置に設けられ、前記取付部に取付けられたワークに形成されたばりを取除くばり取り装置とを有することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項２】
請求項１に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記ばり取り装置は、摩擦圧接後のワークを前記移動装置側に押すプレス体と、
前記プレス体と前記移動装置の間に設けられ、前記プレス体に押された前記ワークに形成されたばりを取除くカッタとを有していることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記ばり取り装置は、前記第二の保持装置に対して前記第一の保持装置の反対側に位置することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
移動装置は、第二の保持装置が取付けられる基台に回転可能に取付けられる回転基台と、前記回転基台を前記基台に対して回転させる回転機構を有することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項５】
請求項４に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
回転基台の外周面の回転軸を挟む両側部に第二のワークが取付けられ得る構成になっていることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項６】
請求項４または５に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
回転基台には、摩擦圧接時に前記第一のワークと前記第二のワークとを押し当てる方向に関するワークの移動を規制するためのストッパ装置が設けられ、
前記ストッパ装置は、前記回転基台に対して移動可能に設けられるストッパ板と、前記ストッパ板を前記回転基台に対して移動させる移動機構を有し、
前記ストッパ板は、前記移動機構によって前記ワークを移動規制し得るストッパ位置と、移動許容する非ストッパ位置との間で移動することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
第二の保持装置は、ワークを保持するために前記ワークに対して移動する複数のクランプ爪を有し、
移動装置は、前記一対のクランプ爪の可動範囲の外の領域を通るようにワークを移動させることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項８】
請求項２に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記プレス体は、前記第一の保持装置側に連結され、前記第一の保持装置とともに移動することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項９】
請求項２または８に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記カッタは、前記取付部の入口の全周を囲むように設けられていることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載のばり取り装置付き摩擦圧接機を使用して摩擦圧接とばり取りとを行う、ばり取り装置付き摩擦圧接機のばり取り方法であって、
摩擦圧接時に第一の保持装置が第二の保持装置に前進し、摩擦圧接後に前記第一の保持装置が前記第二の保持装置に対して後退し、該一回の後退動作の間に、摩擦圧接後のワークを摩擦圧接位置からばり取り位置に移動させる動作と、ワークに形成されたばりを取除く動作とを行うことを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機のばり取り方法。
【請求項１】
第一の保持装置に保持される第一のワークと第二の保持装置に保持される第二のワークを相対回転させつつ、前記第一の保持装置と前記第二の保持装置とを相対移動させることで前記第一のワークと前記第二のワークとを押し当てて摩擦圧接し、該摩擦圧接した際に生じたばりを摩擦圧接後のワークから取除く、ばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記第二のワークが取付けられ得る複数の取付部を有し、前記複数の取付部のうちの一つの取付部が前記第一の保持装置に対向する摩擦圧接位置からばり取りを行うばり取り位置へ向かって移動するのに合わせて、他の一つの取付部が摩擦圧接位置に移動してくるように前記取付部を移動させる移動装置と、前記ばり取り位置にある前記取付部に対向する位置に設けられ、前記取付部に取付けられたワークに形成されたばりを取除くばり取り装置とを有することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項２】
請求項１に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記ばり取り装置は、摩擦圧接後のワークを前記移動装置側に押すプレス体と、
前記プレス体と前記移動装置の間に設けられ、前記プレス体に押された前記ワークに形成されたばりを取除くカッタとを有していることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記ばり取り装置は、前記第二の保持装置に対して前記第一の保持装置の反対側に位置することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
移動装置は、第二の保持装置が取付けられる基台に回転可能に取付けられる回転基台と、前記回転基台を前記基台に対して回転させる回転機構を有することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項５】
請求項４に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
回転基台の外周面の回転軸を挟む両側部に第二のワークが取付けられ得る構成になっていることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項６】
請求項４または５に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
回転基台には、摩擦圧接時に前記第一のワークと前記第二のワークとを押し当てる方向に関するワークの移動を規制するためのストッパ装置が設けられ、
前記ストッパ装置は、前記回転基台に対して移動可能に設けられるストッパ板と、前記ストッパ板を前記回転基台に対して移動させる移動機構を有し、
前記ストッパ板は、前記移動機構によって前記ワークを移動規制し得るストッパ位置と、移動許容する非ストッパ位置との間で移動することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
第二の保持装置は、ワークを保持するために前記ワークに対して移動する複数のクランプ爪を有し、
移動装置は、前記一対のクランプ爪の可動範囲の外の領域を通るようにワークを移動させることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項８】
請求項２に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記プレス体は、前記第一の保持装置側に連結され、前記第一の保持装置とともに移動することを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項９】
請求項２または８に記載のばり取り装置付き摩擦圧接機であって、
前記カッタは、前記取付部の入口の全周を囲むように設けられていることを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載のばり取り装置付き摩擦圧接機を使用して摩擦圧接とばり取りとを行う、ばり取り装置付き摩擦圧接機のばり取り方法であって、
摩擦圧接時に第一の保持装置が第二の保持装置に前進し、摩擦圧接後に前記第一の保持装置が前記第二の保持装置に対して後退し、該一回の後退動作の間に、摩擦圧接後のワークを摩擦圧接位置からばり取り位置に移動させる動作と、ワークに形成されたばりを取除く動作とを行うことを特徴とするばり取り装置付き摩擦圧接機のばり取り方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１２５５０１（Ｐ２０１０−１２５５０１Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０４５２８（Ｐ２００８−３０４５２８）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（０００１０１９９４）イヅミ工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（０００１０１９９４）イヅミ工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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