JPH0116598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、摩擦圧接機のワーククランプ装
置、殊に両開閉式のワーククランプ装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a work clamp device for a friction welding machine, and particularly to a work clamp device of a double opening/closing type.

従来より、回転クランプ装置の回転チヤツクで
把持したワークと固定クランプ装置で把持したワ
ークのそれぞれの接合面を所定の位置でつき合わ
せ、回転クランプ装置を作動して一方のワークを
回転すると共に他方のワークに推圧力を加えて両
ワークの接合面に摩擦熱を発生させて発熱させ、
これらの接合面が充分な高温状態となつたとき回
転クランプ装置にブレーキをかけて一方のワーク
を急停止させ、次いで固定クランプ装置を操作し
て他方のワークにアプセツト圧を加えることによ
り両ワークを接合する摩擦圧接装置が広範に使用
されている。 Conventionally, the joint surfaces of a workpiece gripped by a rotary chuck of a rotary clamp device and a workpiece gripped by a fixed clamp device are brought together at a predetermined position, and the rotary clamp device is actuated to rotate one workpiece and simultaneously rotate the other workpiece. A thrust force is applied to the workpiece to generate frictional heat on the joint surfaces of both workpieces, causing heat generation.
When these joint surfaces reach a sufficiently high temperature, the rotary clamp device is braked to bring one workpiece to a sudden stop, and then both workpieces are separated by operating the stationary clamp device and applying upset pressure to the other workpiece. Friction welding equipment for joining is widely used.

ところで、この型式の摩擦圧接装置において
は、溶接時にワークの接合部周辺に溶接ばりが生
じると、この溶接ばりを除去するため、摩擦圧接
後、主軸側チヤツクに把持したワークを回転し
て、外ばりを切削する。そして、この場合、固定
側ワークを把持するクランプ装置の爪は、回転す
るワークに接触しないように配慮しなければなら
ない。 By the way, in this type of friction welding device, if a welding burr is generated around the joint of the workpiece during welding, in order to remove this welding burr, after friction welding, the workpiece held in the spindle side chuck is rotated and removed. Cut the burr. In this case, care must be taken to prevent the claws of the clamp device that grips the stationary workpiece from coming into contact with the rotating workpiece.

この種のワーククランプ装置として従来使用さ
れている片開閉式クランプ装置は、第１図に示さ
れる通りベツド１０と一体的に構成されたガイド
１２と、このガイド１２を横方向すなわちワーク
１３の軸方向に摺動する爪１４と、この爪１４に
対向して配置されかつベツド１０上を摺動するス
ライダ１６により支持された爪１８とからなり、
スライダ１６をプランジヤ２０によりカバプレー
ト２２を介してシリンダ２４に連結して構成され
る。 The single-open/close type clamping device conventionally used as this type of workpiece clamping device has a guide 12 integrally constructed with a bed 10 as shown in FIG. It consists of a pawl 14 that slides in the direction, and a pawl 18 that is disposed opposite to this pawl 14 and supported by a slider 16 that slides on the bed 10,
The slider 16 is connected to a cylinder 24 via a cover plate 22 by a plunger 20.

この従来の片開閉式クランプ装置によれば、装
置が簡単で安価に製作できるが、非開閉側の爪１
４を回転時にワークに接触しない位置までワーク
の軸方向にスライドさせる必要があり、ベツド１
０を載置したスライドテーブル（図示せず）のス
トローグが長くなる欠点がある。 According to this conventional single-opening/closing type clamp device, the device can be manufactured easily and inexpensively, but the claw on the non-opening side
It is necessary to slide Bed 1 in the axial direction of the work to a position where it does not touch the work when rotating.
There is a disadvantage that the stroke of the slide table (not shown) on which 0 is placed becomes long.

そこで、爪が、ワークの外ばね除去時における
回転に際し、ワークに接触しないよう両開閉式と
して構成されかつワークの芯出し手段を内蔵した
構造のクランプ装置が実公昭54−24719号として
提案されている。すなわち、公告実用新案にかか
るワークのクランプ装置（第２図参照）によれ
ば、油圧ポンプなど油圧源からの導入油圧が導管
２６に、排出側が導管２８に通ずると、一方のシ
リンダ３０の導油管３２と連通管孔３４および他
方のシリンダ３６の導油管３８とから両シリンダ
へ油圧が加えられるので、プランジヤ４０は図で
左方へ、プランジヤ４２は右方へ滑動し、各プラ
ンジヤ４０，４２の反対側の油はそれぞれ導油管
４４と導油管４６および連通管４８から導管２８
を経て排油される。従つて、各プランジヤ４０お
よび４２と一体として動く各摺動体５０と５２並
びにその各先端部に取り付けられた掴片５４と５
６も水平の中心のワークを両シリンダ３０，３６
の油圧により強固に挾持する。その際同時に一方
の摺動体５０のラツク５８で回転される小歯車６
０、ラツク歯杆６２、突設ピン６４を介して他方
の摺動体５２が連動する機構を備えているので、
両シリンダ３０，３６における油圧がなんらかの
原因で不均衡になつても両摺動体５０，５２は同
期作動で互いに接近してワークを保持し、従つ
て、従来のこの種のクランプ装置のように挾圧す
る力の方向が掴片の共通中心線からはずれて偏動
しないように構成されている。 Therefore, a clamping device was proposed in Japanese Utility Model Publication No. 54-24719, in which the claws were constructed as a double-opening/closing type so that they did not come into contact with the workpiece during rotation when removing the outer spring of the workpiece, and had a built-in means for centering the workpiece. There is. That is, according to the workpiece clamping device (see Fig. 2) according to the published utility model, when the introduced hydraulic pressure from a hydraulic source such as a hydraulic pump passes through the conduit 26 and the discharge side passes through the conduit 28, the oil guide pipe of one cylinder 30 32 and the communication pipe hole 34 and the oil guide pipe 38 of the other cylinder 36, hydraulic pressure is applied to both cylinders, so the plunger 40 slides to the left in the figure, and the plunger 42 slides to the right. The oil on the opposite side is transferred from the oil guide pipe 44 and the oil guide pipe 46 and the communication pipe 48 to the conduit 28, respectively.
After that, the oil is drained. Therefore, each sliding body 50 and 52 moves integrally with each plunger 40 and 42, and grip pieces 54 and 5 attached to each tip thereof.
6 also holds the horizontal center workpiece in both cylinders 30 and 36.
firmly clamped by hydraulic pressure. At this time, the small gear 6 is simultaneously rotated by the rack 58 of one of the sliding bodies 50.
0, since it is equipped with a mechanism in which the other sliding body 52 is interlocked via the rack tooth rod 62 and the protruding pin 64,
Even if the oil pressures in both cylinders 30 and 36 become unbalanced for some reason, both sliding bodies 50 and 52 operate synchronously to hold the workpiece close to each other, and therefore, it is not possible to clamp the workpiece as in conventional clamping devices of this type. The direction of the pressing force is configured so as not to deviate from the common center line of the gripping pieces.

しかしながら、先に述べた芯出し内蔵型両開閉
式クランプ装置によれば、両開閉式であることか
ら爪がワークの回転時にワークに接触することは
ないが、芯出し装置を内蔵するため構造が複雑で
ある。 However, according to the above-mentioned double-opening/closing type clamping device with built-in centering device, since the clamp device is double-opening/closing type, the claws do not come into contact with the workpiece when the workpiece is rotated, but the structure has a built-in centering device. It's complicated.

そこで、発明者等は、構造が簡単で回転時のワ
ークとクランプ爪との接触のないワーククランプ
装置を得るべく鋭意研究試作を重ねた結果、有効
面積の異なる２つのシリンダを利用しかつ一方の
シリンダのプランジヤに位置決め制限手段を取り
付けることにより、ワークの芯出しおよび爪との
非接触を図ることができることを突き止めた。 Therefore, the inventors conducted intensive research and prototyping in order to obtain a workpiece clamping device with a simple structure and no contact between the workpiece and the clamp claw during rotation. It has been found that by attaching a positioning limiter to the plunger of the cylinder, it is possible to center the workpiece and prevent it from coming into contact with the claw.

それ故、この発明の主たる目的は、簡単な構造
でワークの芯出しおよび爪との非接触を図ること
ができる摩擦圧接機のワーククランプ装置を提供
するにある。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a workpiece clamping device for a friction welding machine that has a simple structure and is capable of centering the workpiece and preventing contact with the claws.

先の目的を達成するため、この発明に係る摩擦
圧接機のワーククランプ装置は、ベツド上を互い
に接近離反する２つのスライダにそれぞれ爪を取
り付け、前記２つのスライダをそれぞれプランジ
ヤを介して有効面積の異なる２つのシリンダに連
結し、少なくとも一方のプランジヤに位置決め制
限手段を設け、さらに前記２つのシリンダをそれ
ぞれ導油管を介して共通の油圧切換手段に接続す
ることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a workpiece clamping device for a friction welding machine according to the present invention has claws attached to two sliders that move toward and away from each other on the bed, and the two sliders are connected via plungers to clamp an effective area. It is characterized in that it is connected to two different cylinders, at least one of the plungers is provided with a positioning restriction means, and the two cylinders are each connected to a common hydraulic switching means via an oil guide pipe.

プランジヤの位置決め制限手段は、ベツドと一
体的に構成されたプランジヤガイドと、このプラ
ンジヤガイドに係止するようプランジヤの外周部
に取り付けられたストツパとからなり、このスト
ツパはプランジヤガイドとシリンダとの間におい
てプランジヤの外周部に取り付けられる。 The plunger positioning limiting means consists of a plunger guide integrally constructed with the bed, and a stopper attached to the outer periphery of the plunger so as to engage with the plunger guide, and this stopper is located between the plunger guide and the cylinder. Attached to the outer periphery of the plunger.

また、油圧切換手段としては電磁切換弁が好適
に利用される。 Moreover, an electromagnetic switching valve is suitably used as the hydraulic pressure switching means.

この発明の他の目的および利点は以下の説明か
ら一層明らかとなるであろう。 Other objects and advantages of the invention will become more apparent from the following description.

次に、この発明に係る摩擦圧接機のクランプ装
置の基本的な構成例について図面を参照して以下
詳細に説明する。 Next, a basic configuration example of a clamp device for a friction welding machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第３図において、この発明に係る摩擦圧接機の
クランプ装置は、以下のように構成される。すな
わち、ベツド６６上に摺動自在に２つのスライダ
６８および７０を互いに対向して配置し、これら
のスライダ６８および７０の各対向面に爪７２お
よび７４を取付けると共にスライダ６８，７０の
反対側をそれぞれプランジヤ７６および７８を介
して互いに有効面積の異なる２つのシリンダ８０
と８２とに連結する。 In FIG. 3, a clamping device for a friction welding machine according to the present invention is constructed as follows. That is, two sliders 68 and 70 are slidably arranged opposite to each other on the bed 66, claws 72 and 74 are attached to the opposing surfaces of these sliders 68 and 70, and the opposite sides of the sliders 68 and 70 are Two cylinders 80 with mutually different effective areas via plungers 76 and 78, respectively.
and 82.

プランジヤ７８は、ガイド７９によつて軸承さ
れ、このガイド７９とシリンダ８２との間におい
て、プランジヤ７８にストツパ８７を装着する。 The plunger 78 is supported by a guide 79, and a stopper 87 is attached to the plunger 78 between the guide 79 and the cylinder 82.

シリンダ８０および８２は、それぞれ導油管８
６および８８を介して電磁切換弁９０に連結さ
れ、この電磁切換弁９０の下流側に流量調整弁９
２が設けてある。なお、参照符号９３は、プラン
ジヤ７６を軸承しかつシリンダ８０と突き合うカ
バプレートである。 The cylinders 80 and 82 each have an oil guide pipe 8
6 and 88 to an electromagnetic switching valve 90, and a flow rate regulating valve 9 is connected to the electromagnetic switching valve 90 downstream of the electromagnetic switching valve 90.
2 is provided. Note that reference numeral 93 is a cover plate that supports the plunger 76 and abuts against the cylinder 80.

次に、このように構成されたこの発明に係る摩
擦圧接機のクランプ装置によるワークの締付けお
よび開放動作を説明すれば、先ず導油管８６を介
して圧油をシリンダ８０の第１チヤンバ９４およ
びシリンダ８２の第１チヤンバ９６に導入すると
プランジヤ７６および７８はスライダ６８と７０
とをベツド６６上を摺動させながら移動する。す
なわち、シリンダ８０の押し側有効面積をAs、
シリンダ８２の押し側有効面積をALとし、AL＞
Asなる面積に設定すれば、両シリンダ８０，８
２の圧力Ｐは均等であるから、電磁弁９０の
SOLbを励磁すれば、Ｐ・AL＞Ｐ・Asとなり、
従つてワーク１０２の芯は位置決ストツパ８７に
よつて規定されることが了解されよう。後に説明
する通り、電磁切換弁９０のSOLaを励磁すれば
爪７２，７４が後退し、外ばりを除去するための
ワーク回転時にクランプ装置の爪７２，７４がワ
ークに接触することはない。 Next, to explain the workpiece tightening and opening operations by the clamping device of the friction welding machine according to the present invention configured as described above, first, pressure oil is supplied to the first chamber 94 of the cylinder 80 and the cylinder through the oil guide pipe 86. When introduced into the first chamber 96 of 82, plungers 76 and 78 move sliders 68 and 70
and is moved while sliding on the bed 66. That is, the effective area on the push side of the cylinder 80 is As,
Let AL be the effective area on the push side of the cylinder 82, and AL>
If the area is set to As, both cylinders 80, 8
Since the pressures P of 2 are equal, the pressure of the solenoid valve 90 is
If SOLb is excited, P・AL>P・As,
It will be appreciated that the center of the workpiece 102 is therefore defined by the positioning stop 87. As will be explained later, when SOLa of the electromagnetic switching valve 90 is energized, the claws 72 and 74 move backward, and the claws 72 and 74 of the clamping device do not come into contact with the workpiece when the workpiece is rotated to remove the external burr.

プランジヤ７８の移動は、ストツパ８７がプラ
ンジヤガイド７９と衝合した点で停止され、この
停止点はワーク１０２の芯合わせ点でもある。 The movement of the plunger 78 is stopped at the point where the stopper 87 abuts against the plunger guide 79, and this stopping point is also the centering point of the workpiece 102.

プランジヤ７８の停止に伴い導油管８６の圧油
は、シリンダ８０のチヤンバ９４のみに加えられ
てプランジヤ７６をさらに押圧し、爪７２がワー
ク１０２をしつかりと締めつける。ワーク１０２
の圧接作業完了後、電磁弁９のSOLaを励磁させ
て導油管８８を介して圧油をシリンダ８０の第２
チヤンバ９８およびシリンダ８２の第２チヤンバ
１００内に導入するとプランジヤ７６および７８
はそれぞれ外方に移動し、第１チヤンバ９４およ
び９６内の油は排出される。このようにしてワー
ク１０２は、爪７２，７４から完全に開放され、
外ばり除去のためワークの回転に際し、ワーク１
０２と爪７２，７４との接触は全く生じない。 When the plunger 78 stops, the pressure oil in the oil guide pipe 86 is applied only to the chamber 94 of the cylinder 80, further pressing the plunger 76, and the claw 72 tightly tightens the workpiece 102. Work 102
After the pressure welding work is completed, SOLa of the solenoid valve 9 is energized to supply pressure oil to the second cylinder 80 through the oil guide pipe 88.
Plungers 76 and 78 are introduced into second chamber 100 of chamber 98 and cylinder 82.
are moved outwardly, and the oil in the first chambers 94 and 96 is drained. In this way, the workpiece 102 is completely released from the claws 72 and 74,
When rotating the workpiece to remove external burrs, workpiece 1
02 and the claws 72, 74 do not come into contact at all.

この発明に係る摩擦圧接機のクランプ装置によ
れば簡単な油圧回路構成により、ワークの芯出し
と外ばり除去回転動作に際しての爪との非接触が
完全に達成され、操作性および経済性における効
果は極めて大きい。 According to the clamping device for a friction welding machine according to the present invention, with a simple hydraulic circuit configuration, complete non-contact with the claws is achieved during centering of the workpiece and rotational operation for removing external burrs, which is effective in terms of operability and economy. is extremely large.

以上この発明に係る摩擦圧析機のクランプ装置
の典型的な構成例について説明を展開したが、こ
の発明は典型的な構成例に限定されることなく発
明の目的および精神を逸脱しない範囲において
種々の設計変更を加えることができることは勿論
である。 Although the typical configuration example of the clamp device of the friction compaction machine according to the present invention has been described above, this invention is not limited to the typical configuration example, and can be modified in various ways without departing from the purpose and spirit of the invention. Of course, it is possible to make design changes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図および第２図は従来のワーククランプ装
置の断面図、第３図はこの発明に係るワーククラ
ンプ装置の断面説明図である。 ６６……ベツド、６８，７０……スライダ、７
２，７４……爪、７６，７８……プランジヤ、８
０，８２……シリンダ、７９……ガイド、８６，
８８……導油管、８７……ストツパ、９０……電
磁切換弁、９２……流量調整弁、９３……カバー
プレート、９４，９６……第１チヤンバ、９８，
１００……第２チヤンバ、１０２……ワーク。 1 and 2 are cross-sectional views of a conventional work clamp device, and FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a work clamp device according to the present invention. 66...Bed, 68,70...Slider, 7
2,74...Claw, 76,78...Plunger, 8
0,82...Cylinder, 79...Guide, 86,
88... Oil guide pipe, 87... Stopper, 90... Solenoid switching valve, 92... Flow rate adjustment valve, 93... Cover plate, 94, 96... First chamber, 98,
100...Second chamber, 102...Work.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ ベツド上を互いに接近離反する２つのスライ
ダにそれぞれ爪を取り付け、前記２つのスライダ
をそれぞれプランジヤを介して有効面積の異なる
２つのシリンダに連結し、少なくとも一方のプラ
ンジヤに位置決め制限手段を設け、さらに前記２
つのシリンダをそれぞれ導油管を介して共通の油
圧切換手段に接続することを特徴とする摩擦圧接
機のクランプ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の摩擦圧接機のク
ランプ装置において、プランジヤの位置決め制限
手段はベツドと一体的に構成されたプランジヤガ
イドとこのプランジヤガイドに係止するようプラ
ンジヤの外周部に取り付けられたストツパとから
構成されることからなる摩擦圧接機のクランプ装
置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の摩擦圧接機のク
ランプ装置において、ストツパはプランジヤガイ
ドとシリンダとの間においてプランジヤの外周部
に取り付けられることからなる摩擦圧接機のクラ
ンプ装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の摩擦圧接機のク
ランプ装置において、油圧切換手段は電磁切換弁
からなる摩擦圧接機のクランプ装置。[Claims] 1. A claw is attached to each of two sliders that move toward and away from each other on the bed, and each of the two sliders is connected to two cylinders having different effective areas via a plunger, and positioned by at least one of the plungers. A restriction means is provided, and the above-mentioned 2.
A clamping device for a friction welding machine, characterized in that two cylinders are each connected to a common hydraulic switching means via oil guide pipes. 2. In the clamping device for a friction welding machine as set forth in claim 1, the plunger positioning limiting means is attached to a plunger guide integrally formed with the bed and to the outer periphery of the plunger so as to be engaged with the plunger guide. A clamping device for a friction welding machine consisting of a stopper and a stopper. 3. The clamping device for a friction welding machine according to claim 2, wherein the stopper is attached to the outer circumference of the plunger between the plunger guide and the cylinder. 4. A clamping device for a friction welding machine according to claim 1, wherein the hydraulic switching means is an electromagnetic switching valve.