JPH0337827Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 (1) 産業上の利用分野 本考案は、一対の棒状ワークを摩擦溶接するた
めの摩擦溶接機において一方の棒状ワークを着脱
可能にして固定的に把持するためのワーク把持機
構に関する。

(2) 従来の技術 従来、かかるワーク把持機構では、チヤツクを
シリンダなどで後方に引つ張つて把持するのが一
般的である。

(3) 考案が解決しようとする問題点 ところが、上記従来のものでは、把持すべきワ
ークの外径に誤差が生じたときにワークの確実な
把持が困難であり、溶接不良が生じることがあ
る。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、ワークの外径に誤差があつたとしても常に
確実にワークを把持し得るようにし、溶接不良が
生じるのを防止した摩擦溶接機におけるワーク把
持機構を提供することを目的とする。

Ｂ 考案の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本考案機構は、前端側に向けて拡径したテーパ
状押圧面が先端に設けられた取付孔を有するホル
ダと、前記押圧面に対応したテーパ状受圧面を外
周に有するとともに取付孔と同心であつてワーク
を挿入すべく先端側に開放した挿入穴を有して軸
方向移動可能に取付孔に嵌入されるとともに受圧
面への押圧に応じて縮径可能なコレツトと、該コ
レツトを軸方向に駆動すべくコレツトに連結され
る駆動手段とを備え、コレツトおよび駆動手段
は、コレツトへの軸方向外方からの押圧力に応じ
て挿入穴内面にワークが圧接するまでの軸方向内
方への移動を許容すべく連結される。

(2) 作 用 コレツトの挿入穴にワークを挿入し、駆動手段
で引つ張ることにより、ワークが把持されるが、
ワークの外径が設定値よりも小さいときには、摩
擦溶接時のワークへの押圧力によりコレツトが軸
方向内方側に移動し、ワークの確実な把持が可能
となる。

(3) 実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説
明すると、先ず第１図において、基台１上には、
供給機構２と、摩擦溶接機３と、ばり抜き装置４
とが相互間に間隔をあけて水平方向に並列して配
設される。また、その配列方向に沿う基台１の一
方側には、同期搬送装置５が配設され、他方側に
は搬送機構６が配設される。

この装置は、少なくとも部分的に棒状を有する
一対の棒状ワーク、たとえば第２図ａに示すよう
に、棒状の第１ワークＷ１と棒状部７および傘部
８から成る第２ワークＷ２とを摩擦溶接して、第
２図ｂに示すような棒材９を形成し、次いでその
棒材９に生じたばり１０を除去して第２図ｃで示
すように内燃機関の排気弁１１を製造するもので
ある。

供給機構２は、第１および第２ワークＷ１，Ｗ
２を相互に対向して同一軸線上に供給するもので
あり、第１ワークＷ１を貯留する第１ホツパ１２
と、第２ワークＷ２を貯留する第２ホツパ１３と
を備える。第１ホツパ１２は、上部が開放した矩
形の箱状に形成されており、その底部は長手方向
一方側（第１図で上方側）に向かうにつれて下方
に向かうように傾斜して形成される。このため、
第１ホツパ１２内の第１ワークＷ１は、第１ホツ
パ１２内を前記一方側へと移動する。しかも第１
ホツパ１２の一方端底部には、第１ワークＷ１を
１個だけ落下せしめる孔１４が設けられており、
その孔１４の下方には、第１ホツパ１２の長手方
向と直交するガイド部材１５が水平に配設され
る。第１ワークＷ１はガイド部材１５上を滑動可
能であり、このガイド部材１５の第２ホツパ１３
側一端部には、第１ワークＷ１を水平にして突
出、保持可能な保持部１６が設けられる。またガ
イド部材１５の他端部には、押出シリンダ１７が
水平に配設されており、この押出シリンダ１７
は、第１ワークＷ１をガイド部材１５上で滑動さ
せて保持部１６まで押出すことができる。

第２ホツパ１３はシユート１８を介して保持部
１９に連結されており、この保持部１９は前記保
持部１６との間に間隔をあけて基台１上に配設さ
れる。第２ワークＷ２は、第２ホツパ１３からシ
ユート１８を経て保持部１９に１個ずつ供給さ
れ、この保持部１９において、第２ワークＷ２
は、その棒状部７を第１ワークＷ１に同一軸線上
で対向させた状態で保持される。

第３図において、摩擦溶接機３は、第１ワーク
Ｗ１を固定的に把持するとともに該第１ワークＷ
１を軸線まわりに回転させながら軸方向に移動せ
しめるスピンドル２０と、第１ワークＷ１と同一
軸線上に第２ワークＷ２を固定的に把持するチヤ
ツク機構２１とを備える。

基台１上には、供給機構２において保持された
第１ワークＷ１の軸線と平行にしてレール２２が
敷設されており、このレール２２上に移動台２３
が移動可能に載せられる。しかも基台１の端部に
設けられたブラケツト２４によりレール２２上の
移動台２３の移動方向に沿う軸線を有した移動用
シリンダ２５が支持、固定されており、この移動
用シリンダ２５のピストンロツド２６が移動台２
３に連結される。したがつて移動用シリンダ２５
の伸縮作動により、移動台２３がレール２２上に
を移動する。

スピンドル２０は、移動台２３上に固設された
軸受部材２７により水平軸線まわりに回転自在に
支承される。また移動台２３には、軸受部材２７
の上方に位置するようにして、支持台２８が固設
されており、この支持台２８上にモータ２９が固
定、支持される。このモータ２９から伝動ベルト
３０などを介してスピンドル２０に回転駆動力が
伝達される。

第４図において、複数の軸受３１を介して軸受
部材２７で回転自在に支承されたスピンドル２０
には、第１ワークＷ１を把持する状態とその把持
状態を解除する状態とを切換可能にしてワーク把
持機構３２が配設される。

このワーク把持機構３２は、スピンドル２０の
先端に固設されるホルダ３３と、該ホルダ３３に
嵌入されるコレツト３４と、コレツト３４を駆動
するための駆動手段３５とを備える。

スピンドル２０は、先端側で開放した穴３６を
同心に有し、この穴３６の先端縁にホルダ３３が
固設される。しかもホルダ３３には、取付孔３７
が前記穴３６と同心に設けられ、この取付孔３７
の先端部内面には、先端側に向けて拡径したテー
パ状押圧面３８が設けられる。

コレツト３４は、ホルダ３３の取付孔３７に軸
方向移動可能にして嵌入される。しかもコレツト
３４の先端側外周面には、前記ホルダ３３の押圧
面３８に対応したテーパ状受圧面３９が設けられ
る。また、コレツト３４には、第１ワークＷ１を
挿入するための挿入穴４０が同心に設けられてお
り、さらにコレツト３４の先端寄り部分には、軸
方向に延びる複数のスリツト４１が周方向に間隔
をあけて設けられており、コレツト３４はその内
径を拡大、収縮可能である。したがつて挿入穴４
０に第１ワークＷ１を挿入した状態で、コレツト
３４を軸方向内方側に移動せしめると、受圧面３
９が押圧面３８に圧接され、コレツト３４が縮径
し、第１ワークＷ１がコレツト３４により固定的
に把持される。これとは逆に、コレツト３４を軸
方向外方側に移動せしめると受圧面３９が押圧面
３８から離反するのに応じてコレツト３４による
第１ワークＷ１の把持状態が解除される。

挿入穴４０には、第１ワークＷ１の端部を支承
するための支承部材４２が、嵌入される。またコ
レツト３４の後端には、駆動棒４３の先端側に設
けられた係合爪４４が係合されており、この係合
爪４４により支承部材４２の挿入穴４０への嵌入
状態が保持される。しかも、この支承部材４２の
長さは、第１ワークＷ１に対応して定められるも
のであり、第１ワークＷ１は支承部材４２に当接
するまで挿入穴４０に挿入される。

駆動手段３５は、前記駆動棒４３と、係合爪４
４および駆動棒４３の移動量を規制する規制部材
４５と、規制部材４５および駆動棒４３間に介装
されるコイル状のばね４６と、スピンドル２０と
同一軸線を有して移動台２３上に配設される駆動
シリンダ４７（第３図参照）とを備える。

規制部材４５は、閉塞端に透孔４８を有して有
底円筒状に形成されており、その開放端をホルダ
３３に結合するようにしてスピンドル２０の穴３
６に嵌入される。駆動棒４３は、穴３６内に同心
にかつ軸方向移動自在に収納されており、この駆
動棒４３の一端は透孔４８を移動自在に貫通して
規制部材４５内に突入される。しかも駆動棒４３
の一端の係合爪４４が、規制部材４５内でコレツ
ト３４に係合されるとともに規制部材４５の内面
に摺合されており、係合爪４４すなわちコレツト
３４の軸方向移動は、規制部材４５の閉塞端およ
びホルダ３３に係合爪４４が当接する範囲に規制
される。

係合爪４４およびコレツト３４の移動可能量す
なわち規制部材４５の軸方向長さは、設定した一
定の直径を有する第１ワークＷ１を確実に把持す
るまでコレツト３４が軸方向内方に移動して縮径
したときに、係合爪４４と規制部材４５の閉塞端
との間に間隙４９が形成されるように定められ
る。すなわち、第１ワークＷ１の外径が設定値よ
りも小さいときに、第１ワークＷ１に軸方向外方
から押圧力が使用した場合、挿入穴４０の内面に
第１ワークＷ１が圧接するまでコレツト３４が軸
方向内方に移動して縮径し得るようにコレツト３
４と駆動手段３５の駆動棒４３とが連結される。

駆動棒４３の他端には、鍔５１が固設されてお
り、ばね４６は駆動棒４３を囲繞するようにし
て、規制部材４５および鍔５１間に縮設される。
このばね４６のばね力により、駆動棒４３はコレ
ツト３４を軸方向内方に引込むべく付勢される。

駆動シリンダ４７のピストンロツド５２はスピ
ンドル２０内に同心に挿通されており、このピス
トンロツド５２の先端に設けられた拡大部５３は
穴３６内で駆動棒４３の他端部に同軸上で対向す
る。しかも拡大部５３およびスピンドル２０間に
はばね５４が縮設されており、ピストンロツド５
２は該ばね５４のばね力により、駆動棒４３に当
接する方向に付勢される。

駆動シリンダ４７の伸長状態では、ピストンロ
ツド５２により、駆動棒４３はばね４６のばね力
に抗して第４図で左方側に移動せしめられ、駆動
シリンダ４７を収縮作動して、拡大部５３をばね
５４のばね力に抗して駆動シリンダ４７側に引込
むと、駆動棒４３がばね４６のばね力により第４
図の右方側へと移動する。

チヤツク機構２１は、従来周知のものであり、
詳細な説明を省略するが、第２ワークＷ２は、ス
ピンドル２０のワーク把持機構３２で把持された
第１ワークＷ１に、棒状部７を同一軸線上に対向
させて、チヤツク機構２１で固定的に把持され
る。

第５図において、ばり抜き装置４は、棒材９の
第１ワークＷ１側を把持して押圧するための押出
し機構５６と、棒材９の第２ワークＷ２側を摺動
可能に保持するダイ５７とを備え、摩擦溶接機３
に関して供給機構２と反対側に配設される。

押出し機構５６は、棒材９の第１ワークＷ１側
を嵌入するための案内部材５８と、該案内部材５
８に嵌入された棒材９の端面に衝撃的な押圧力を
作用せしめるための押圧手段５９とを有する。

案内部材５８は、棒材９を嵌入するための挿通
孔６０を同心に有してガイドホルダ６１にボルト
６２により結合される。また、このガイドホルダ
６１は、スピンドル６３にボルト６４によつて結
合される。該スピンドル６３は、基台１上の支持
体６５（第１図参照）により軸方向移動自在に支
承される。

案内部材５８およびガイドホルダ６１間には、
挿通孔６０内に挿入された棒材９の端部に当接し
て受けるための受け部材６６が挟持される。

押圧手段５９は、受け部材６６に穿設された小
径の噴出孔６７と、該噴出孔６７に連通してガイ
ドホルダ６１に穿設された通路６８と、加圧流体
たとえば加圧空気を導くべくスピンドル６３に同
心に穿設された通路６９と、通路６８，６９間に
介設される開閉弁７０とから成る。

開閉弁７０は、球状の弁体７１と、該弁体７１
を閉弁方向に付勢するばね７２とを、弁室７３に
収容して構成される。弁室７３は、ガイドホルダ
６１と、ボルト７４によつてガイドホルダ６１に
固着される弁孔部材７５とによつて画成される。
しかも弁室７３は通路６８に連通し、弁孔部材７
５にはスピンドル６３内の通路６９に連通する弁
孔７６が穿設される。弁体７１は弁室７３内でば
ね７２により弁孔７６を塞ぐ方向に付勢されてお
り、通路６９側の空気圧により弁体７１に作用す
る開弁方向の力がばね７２による閉弁方向の力に
打ち勝つたときに弁体７１が開弁作動し、受け部
材６６に当接している棒材９の端面に空気圧が急
激に作用し、棒材９は案内部材５８に沿つて衝撃
的に押し出される。

第６図を併せて参照して、ダイ５７は、棒材９
の第２ワークＷ２側を開閉可能に保持するもので
あり、略半円状の一対のダイ片７８，７９により
構成される。これらのダイ片７８，７９は揺動部
材８０，８１に固着されており、揺動部材８０，
８１の基部は、棒材９と平行な軸線を有して支持
枠８２に回動自在に支承された軸８３，８４に固
設される。支持枠８２は、摩擦溶接機３側を開放
させて基台１上に固定的に配設されるものであ
り、この支持枠８２の押出し機構５６側には、両
ダイ片７８，７９を、その開閉動作を可能にして
収納した開口部８５が設けられる。またダイ片７
８，７９の内縁には、協働して円筒状となる、横
断面半円状の突部８６，８７が押出し機構５６側
に向けて突設されており、これらの突部８６，８
７の先端には棒材９のばり１０を受けるための受
け面８８がそれぞれ設けられる。

軸８３，８４は、ダイ５７に関して摩擦溶接機
３とは反対側で支持枠８２にそれぞれ支承されて
おり、したがつて、両ダイ片７８，７９は摩擦溶
接機３側を開放可能にして支持枠８２に支承され
ている。

摩擦溶接機３とは反対側で支持枠８２の側部に
は、両軸８３，８４とは直交して水平に延びる開
閉シリンダ９０が支持、固定されており、この開
閉シリンダ９０のピストンロツド９１は支持枠８
２内に突入される。しかも該ピストンロツド９１
の先端には、軸８３，８４と平行な軸９２を介し
て連結杆９３，９４の一端が連結され、これらの
連結杆９３，９４の他端は軸８３，８４に固着さ
れる。したがつて、開閉シリンダ９０の伸長作動
に応じてダイ片７８，７９が開放作動し、開閉シ
リンダ９０の収縮作動に応じてダイ片７８，７９
が閉じる。

支持枠８２内には、ばり１０を除去した棒材９
すなわち排気弁１１を案内するための案内筒９５
がダイ５７に連続するようにして固定的に配設さ
ており、この案内筒９５の外部開口端は、シユー
ト９６（第１図参照）に連なる。

第７図において、同期搬送装置５は、供給機構
２の保持部１６，１９で同一軸線上に対向保持さ
れた第１および第２ワークＷ１，Ｗ２を、供給機
構２および摩擦溶接機３間で同期搬送すべく配設
される。すなわち、第１および第２ワークＷ１，
Ｗ２は、同一軸線上で相互に近接する近接方向９
８と、その近接方向９８に直交する平行搬送方向
９９と、該平行搬送方向９９に直交して相互に離
反する離反方向１００とを組合わせて、同期搬送
装置５により供給機構２から摩擦溶接機３に向け
て同期搬送される。

この同期搬送装置５は、前記近接方向９８およ
び離反方向１００に平行な第１および第ガイドバ
ー１０１，１０２を備える。第１ガイドバー１０
１は比較的大径の円柱状であり、その一端は、基
台１に固設された支持部材１０３により回転自在
に支承される。また第１ガイドバー１０１の他端
には、基台１上に固定、支持された回転駆動源と
してのモータ１０４が連結される。さらに第２ガ
イドバー１０２は比較的小径の円柱状であり、一
端を支持部材１０３に固着し、かつ他端をモータ
１０４のハウジングに固着して第１ガイドバー１
０１の側方に配置される。すなわち、第１ガイド
バー１０１が回転可能であるのに対し、第２ガイ
ドバー１０２は静止したままである。

第１および第２ガイドバー１０１，１０２に
は、第１ワークＷ１に対応する第１移動枠１０５
と、第２ワークＷ２に対応する第２移動枠１０６
とが、第１および第２ガイドバー１０１、１０２
に沿つて近接、離反可能にして支承される。第１
移動枠１０５には、第１ワークＷ１を把持する第
１アーム１０７が第１および第２ガイドバー１０
１，１０２と直交する水平な方向に移動可能にし
て支承され、第２移動枠１０６には第１アーム１
０７と平行な方向に移動可能にして第２アーム１
０８が支承される。

第１および第２移動枠１０５，１０６の構造、
第１および第２アーム１０７，１０８の構造なら
びに第１および第２アーム１０７，１０８を駆動
するための構造は基本的に同一であるので、以
下、第２移動枠１０６および第２アーム１０８に
関連する部分についてのみ詳述し、第１移動枠１
０５および第１アーム１０７に関連する部分につ
いての説明を省略する。

第８図および第９図を併せて参照して、第２移
動枠１０６は、第１ガイドバー１０１を囲繞して
基本的に円筒状に形成されており、第１ガイドバ
ー１０１の軸線方向に移動可能である。しかも第
２移動枠１０６の側部に突設された回り止め用突
部１０９を第２ガイドバー１０２が貫通してお
り、第２移動枠１０６の軸線まわりの回転が阻止
される。

また第２移動枠１０６の上部には、第１および
第２ガイドバー１０１，１０２の軸線に直交して
水平に延びる案内孔１１０を有する案内部１１１
が一体的に突設されており、第２アーム１０８は
該案内孔１１０に摺動自在に挿通される。

第１０図において、第２アーム１０８の先端
（第９図で左端）には、第２ワークＷ２を把持す
るためのクランプ機構１１２が設けられる。この
クランプ機構１１２は、供給機構２における第２
ホツパ１３側に向けて開口して第２アーム１０８
の側面に開口された把持穴１１３と、該把持穴１
１３の内側面と協働して第２ワークＷ２を把持す
べく駆動ロツド１１４の先端に設けられた押圧部
１１５とから成る。

把持穴１１３の内径は第２ワークＷ２の棒状部
７を挿入し得る程度に定められており、この把持
穴１１３の閉塞端寄り内側面に開口する摺動孔１
１６が第２アーム１０８に穿設され、摺動孔１１
６は第２アーム１０８の後端に開口する。駆動ロ
ツド１１４はこの摺動孔１１６に摺合されてお
り、第２アーム１０８に対して制限された範囲内
で軸方向相対移動可能である。しかも駆動ロツド
１１４は図示しないばねにより後端側に向けて付
勢される。

かかるクランプ機構１１２では、把持穴１１３
に第２ワークＷ２の棒状部７を挿入した状態で、
駆動ロツド１１４を前記ばね付勢力に抗して移動
せしめることにより、前記棒状部７が把持穴１１
３の内側面および押圧部１１５でクランプされ
る。

前記第２アーム１０８を軸方向に移動せしめる
とともに、駆動ロツド１１４を第２アーム１０８
に対して軸方向に相対移動せしめるために、第１
ガイドバー１０１には、第２移動枠１０６との軸
方向相対移動および第１ガイドバー１０１との相
対角変位を阻止して、カム部材１１７が装着され
る。このカム部材１１７は、基本的に円盤状であ
つて第２移動枠１０６内に収納される。

カム部材１１７には、第１ガイドバー１０１を
貫通させる透孔１１８が中央に穿設されており、
透孔１１８の内面および第１ガイドバー１０１の
外面のいずれか一方には、たとえば周方向に間隔
をあけた２個所にキー１１９が嵌着される。一
方、透孔１１８の内面および第１ガイドバー１０
１のいずれか他方には、前記キー１１９を嵌合さ
せる溝１２０が軸方向に沿つて長く穿設される。
したがつて、カム部材１１７は第１ガイドバー１
０１の回転動作に応じて回転するとともに、第２
移動枠１０６の軸方向移動に応じて移動する。な
お第１ガイドバー１０１とカム部材１１７とがス
プライン結合されていてもよい。

軸方向一方側でカム部材１１７の端面には、溝
状の第１カム１２１が設けられ、カム部材１１７
の外周には、第２カム１２２が設けられる。第１
カム１２１は、第２アーム１０８を軸方向に移動
せしめるためのもので、この第１カム１２１およ
び第２アーム１０８間には第１リンク機構１２３
が配設される。また第２カム１２２は、第２アー
ム１０８に対して駆動ロツド１１４を軸方向に相
対移動させるためのもので、この第２カム１２２
および駆動ロツド１１４間には第２リンク機構１
２４が配設される。

第１および第２リンク機構１２３，１２４と、
カム部材１１７の第１および第２カム１２１，１
２２とを連結させるために、第２移動枠１０６の
側部には、カム部材１１７の一部を外方に臨ませ
る開口部１２５が設けられる。

第１カム１２１および第１リンク機構１２３
は、第１ガイドバー１０１の回転動作に応じて、
第２アーム１０８を平行搬送方向９９に沿う正方
向および逆方向に移動せしめる働きをするもので
あり、また第２カム１２２および第２リンク機構
１２４は、第２アーム１０８の近接方向９８に沿
う移動開始前に駆動ロツド１１４を先方側に押圧
し、かつ離反方向１００に沿う移動終了後に駆動
ロツド１１４を後方側に移動せしめる働きをする
ものである。

第１リンク機構１２３は、第１カム１２１内を
転動し得るカムホロア１２６を一端に有するとと
もにその中間部を第１ガイドバー１０１と平行な
支軸１２７により第２移動枠１０６に枢支された
一直線上のリンク１２８と、該リンク１２８の一
端部に前記支軸１２７と平行なピン１２９により
連結され開口部１２５を貫通して第２移動枠１０
６内から外方に突出される一直線状のリンク１３
０と、前記ピン１２９と平行なピン１３１によつ
てブラケツト１３２に下端を枢支されるとともに
中間部に前記ピン１３１と平行なピン１３３によ
り前記リンク１３０の他端部が連結されるリンク
１３４とから成る。

第２移動枠１０６の下部には、外側方に向けて
突出した支持腕部１３５が一体的に突設されてお
り、この支持腕部１３５の先端に前記ブラケツト
１３２が設けられる。

第２リンク機構１２４は、第２カム１２２に摺
接するカムホロア１３６を一端に有して略Ｖ字状
に形成されるとともにその中間屈曲部が第２移動
枠１０６で枢支されるリンク１３７と、前記第１
リンク機構１２３のリンク１３４に並列して配置
されるとともに下端部にピン１３８を介して前記
リンク１３７の他端部が連結される一直線状のリ
ンク１３９とから成る。

第２移動枠１０６の上部には、前記支持腕部１
３５と同一方向に突出した支持腕部１４０が一体
的に突設されており、第１ガイドバー１０１と平
行なピン１４１により前記リンク１３７の中間屈
曲部が該支持腕部１４０に枢支される。またリン
ク１３７，１３９間を連結するピン１３８は、そ
のピン１４１と平行である。

第２リンク機構１２４におけるリンク１３９の
中間部には、その長手方向に沿つて延びる長孔１
４２が穿設されており、前記リンク１３０および
リンク１３４間を連結するピン１３３は該長孔１
４２に嵌合される。したがつて、第１リンク機構
１２３におけるリンク１３４の揺動に応じて第２
リンク機構１２４のリンク１３９もピン１３８を
支点として揺動するが、その揺動動作がＶ字状の
リンク１３７に影響を及ぼすことはない。またリ
ンク１３７の揺動動作は、ピン１３３を支点とし
たリンク１３９の揺動動作に変換される。

第１１図において、第２アーム１０８の後端に
は、枠体１４３が固着される。この枠体１４３に
は、並列した２つの矩形状連結孔１４４，１４５
が上下に設けられており、一方の連結孔１４４に
は第１リンク機構１２３におけるリンク１３４の
上端部が嵌合され、他方の連結孔１４５には第２
リンク機構１２４におけるリンク１３９の上端部
が嵌合される。しかも駆動ロツド１１４の後端
は、前記他方の連結孔１４５内に突入する。

したがつて、第１リンク機構１２３におけるリ
ンク１３４の揺動に応じて第２アーム１０８が軸
方向に移動する。このとき、第２リンク機構１２
４のリンク１３９もピン１３８を支点として揺動
するので駆動ロツド１１４の作用には何の影響も
ない。一方、第２リンク機構１２４において、リ
ンク１３７が揺動すると、リンク１３９がピン１
３３を支点として揺動し、これにより駆動ロツド
１１４が第２アーム１０８に対して軸方向に相対
移動する。

第１２図を併せて参照して、モータ１０４およ
び第２移動枠１０６間で、第１ガイドバー１０１
には、第３カム１４６が固設され、この第３カム
１４６および両移動枠１０５，１０６間には、第
３リンク機構１４７が配設される。この第３カム
１４６および第３リンク機構１４７は、第１ガイ
ドバー１０１の回転動作に応じて、両移動枠１０
５，１０６を近接方向９８に沿つて移動させた
り、離反方向１００に沿つて移動させたりする働
きを為す。

第３カム１４６は、短円柱状であつて、その外
周面には、カム溝１４８が設けられる。一方、第
３リンク機構１４７は、第３カム１４６の下方に
配置される揺動杆１４９と、該揺動杆１４９の一
端および第１移動枠１０５を連結する第１連結杆
１５０と、前記揺動杆１４９の他端および第２移
動枠１０６間を連結する第２連結杆１５１とを備
える。

揺動杆１４９のほぼ中央部には、第３カム１４
６のカム溝１４８内を転動するカムホロア１５２
が支承されており、該カムホロア１５２および一
端部間の中間部で揺動杆１４９は鉛直な支軸１５
３により基台１に枢支される。

かかる構成によれば、第１ガイドバー１０１の
回転に応じて第３カム１４６が回転することによ
り、揺動杆１４９が支軸１５３を支点として揺動
し、この揺動杆１４９の揺動動作が第１および第
２連結杆１５０，１５１により、第１および第２
移動枠１０５，１０６の近接移動および離反移動
に変換される。

モータ１０４、第３カム１４６および揺動杆１
４９はカバー１５４内に収納、配置されており、
第１および第２連結杆１５０，１５１はその作動
に支承を来さないようにして、カバー１５４内に
突入する。

再び第１図において、搬送機構６は、摩擦溶接
機３から棒材９をばり抜き装置４に搬送するもの
であり、先端にクランプ手段１５５を有するアー
ム１５６が、そのクランプ手段１５５が摩擦溶接
機３に対応する位置からばり抜き装置４に対応す
る位置まで移動可能にして基台１上の案内ブロツ
ク１５７に支承される。クランプ手段１５５は、
その先端側に開放し得るようにして構成される。

かかる搬送装置６において、アーム１５６を駆
動するための構造およびクランプ手段１５５を作
動せしめるための構造は、前述のように第２アー
ム１０８およびクランプ機構１１２に関連する部
分の構造と基本的には同一であり、詳細な説明を
省略する。

次にこの実施例の作用について説明すると、排
気弁１１の製造にあたつて、第１ホツパ１２に貯
留された第１ワークＷ１と、第２ホツパ１３に貯
留された第２ワークＷ２とは、保持部１６，１９
により、同一軸線上に対向保持される。この状態
で、同期搬送装置５における第１および第２移動
枠１０５，１０６は相互に近接した位置にあり、
しかも第１および第２アーム１０７，１０８はそ
の先端のクランプ機構１１２を前記第１および第
２ワークＷ１，Ｗ２と同一軸線上に位置させた状
態にある。モータ１０４の作動により第１および
第２移動枠１０５，１０６を離反移動させると、
第１および第２アーム１０７，１０８の先端のク
ランプ機構１１２における把持穴１１３に第１ワ
ークＷ１および第２ワークＷ２の棒状部７が挿入
される。そこで、駆動ロツド１１４を第１および
第２アーム１０７，１０８に対して軸方向前方に
移動せしめることにより、第１および第２ワーク
Ｗ１，Ｗ２がクランプ機構１１２でそれぞれ把持
される。

その後、第１および第２移動枠１０５，１０６
を近接移動させることにより、第１および第２ワ
ークＷ１，Ｗ２は近接方向９８に沿つて移動し、
第１および第２アーム１０７，１０８を前方側に
移動させることにより両ワークＷ１，Ｗ２は平行
搬送方向９９に沿つて移動する。第１および第２
ワークＷ１，Ｗ２が摩擦溶接機３に対応する位置
まで来たときに、第１および第２移動枠１０５，
１０６は相互に離反移動せしめられ、第１および
第２ワークＷ１，Ｗ２は離反方向１００に沿つて
移動する。

離反方向１００の終端まで来たときに、第１ワ
ークＷ１はスピンドル２０のワーク把持機構３２
によつて把持され、第２ワークＷ２はチヤツク機
構２１によつて把持される。

第１ワークＷ１のワーク把持機構３２による把
持にあたつて、移動用シリンダ２５は収縮してお
り、移動台２３は第１ワークＷ１の移動に支障を
来すことのないように後退している。また駆動シ
リンダ４７は伸長しており、ピストンロツド５２
に押圧されて駆動棒４３が前進することにより、
コレツト３４はその受圧面３９を押圧面３８から
離反させる位置まで前進している。

かかる状態で離反方向１００への移動により、
第１ワーク１は支承部材４２に当接するまでコレ
ツト３４の挿入穴４０に挿入される。このとき、
第１アーム１０７におけるクランプ機構１１２の
クランプ状態が解除され、さらに駆動シリンダ４
７が収縮作動する。したがつて、ばね４６のばね
力により駆動棒４３が第４図で右動し、コレツト
３４もホルダ３３内に引き込まれる。このため、
受圧面３９が押圧面３８に圧接し、コレツト３４
が縮径して第１ワークＷ１が把持される。

チヤツク機構２１における第２ワークＷ２の把
持後、第２アーム１０８の先端でのクランプ機構
１１２での第２ワークＷ２の把持は解除され、第
１および第２アーム１０７，１０８は元の位置に
戻る。

把持機構３２およびチヤツク機構２１で同一軸
線上に第１および第２ワークＷ１，Ｗ２が対向把
持された状態で、移動用シリンダ２５が伸長作動
して移動台２３がチヤツク機構２１側に前進移動
するとともに、モータ２９が作動してスピンドル
２０が回転する。したがつて第１ワークＷ１は回
転しながら第２ワークＷ２に圧接され、これによ
り第１および第２ワークＷ１，Ｗ２が摩擦溶接さ
れ、棒材９が形成される。

この摩擦溶接時に、第１ワークＷ１の直径が設
定値よりも小さい場合を想定する。このような場
合、従来ではスピンドル２０における第１ワーク
Ｗ１の把持が不充分となり、溶接不良を生じるこ
とがある。しかるに、スピンドル２０のワーク把
持機構３２では、規制部材４５の閉塞端と係合爪
４４との間に間隙４９が生じており、コレツト３
４は摩擦溶接時に第１ワークＷ１に働く軸方向外
方からの押圧力によりホルダ３３内にさらに押し
込まれる。したがつてコレツト３４はさらに縮径
し、第１ワークＷ１を確実に把持することができ
るので、従来生じていた溶接不良が生じることは
ない。

摩擦溶接終了後、搬送機構６におけるアーム１
５６が前進し、その先端のクランプ手段１５５で
棒材９が把持される。次いで、スピンドル２０の
ワーク把持機構３３による把持状態が解除される
とともに、移動台２３が後退し、チヤツク機構２
１でも把持状態が解除され、アーム１５６が後退
することにより棒材９がばり抜き装置４に搬送さ
れる。

ばり抜き装置４では、棒材９の移動に先立つて
スピンドル６３が後退しており、ダイ５７も開放
している。この状態で棒材９が搬送されて来る
と、スピンドル６３が前進し、開閉シリンダ９０
が収縮作動する。したがつて、棒材９の第１ワー
クＷ１側は、受け部材６６に当接するまで案内部
材５８の挿通孔６０に挿入され、ダイ５７が閉じ
て棒材９の第２ワークＷ２側はダイ５７により摺
動可能に保持される。そこでクランプ手段１５５
による棒材９の把持が解除され、アーム１５６は
さらに後退する。

押出し機構５６では、棒材９の挿通孔６０への
挿入後に、通路６９に高圧空気が供給され、その
高圧空気が充分に高められたときたとえば６気圧
となつたときに開閉弁７０が開くことにより、高
圧空気が噴出孔６７から棒材９の端面に急激に作
用する。したがつて棒材９には衝撃的な押圧力が
作用し、棒材９は挿通孔６０に沿つてダイ５７側
へと急激に移動する。これにより棒材９のばり１
０がダイ５７の受け面８８に衝突し、ばり１０が
瞬間的に除去される。

ばり１０を除去された棒材９すなわち排気弁１
１は空気圧により押されて案内筒９５からシユー
ト９６を経て排出される。

しかも、摩擦溶接終了後からばり抜きに至るま
での工程は、摩擦溶接により生じた熱で高温度と
なつているばり１０の温度が殆ど低下しない内に
行なわれ、これによりばり１０の除去が極めて効
果的に行なわれる。

このようにして、一対の第１および第２ワーク
Ｗ１，Ｗ２の供給、摩擦溶接およびばり抜きの各
工程が連続的にかつ円滑に行なわれ、排気弁１１
が連続的に製造される。

Ｃ 考案の効果 以上のように、本考案機構は、先端側に向けて
拡径したテーパ状押圧面が先端に設けられた取付
孔を有するホルダと、前記押圧面に対応したテー
パ状受圧面を外周に有するとともに取付孔と同心
であつてワークを挿入すべく先端側に開放した挿
入穴を有して軸方向移動可能に取付孔に嵌入され
るとともに受圧面への押圧に応じて縮径可能なコ
レツトと、該コレツトを軸方向に駆動すべくコレ
ツトに連結される駆動手段とを備え、コレツトお
よび駆動手段は、コレツトへの軸方向外方からの
押圧力に応じて挿入穴内面にワークが圧接するま
での軸方向内方への移動を許容すべく連結される
ので、ワークの外径の多少の変動に拘らず、ワー
クを確実に把持することができ、溶接不良の発生
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであり、第
１図は全体平面図、第２図はワークの加工経過を
示す図、第３図は第１図の−線拡大断面図、
第４図は第３図の部拡大縦断面図、第５図はば
り抜き装置の要部拡大縦断面図、第６図は第５図
の−線断面図、第７図は同期搬送装置の拡大
平面図、第８図は第７図の矢視拡大図、第９図
は第８図の−線断面図、第１０図は第９図の
Ｘ−Ｘ線拡大断面図、第１１図は第９図のＸ−
Ｘ線拡大断面図、第１２図は第８図のＸ−Ｘ
線断面図である。 ３……摩擦溶接機、３２……ワーク把持機構、
３３……ホルダ、３４……コレツト、３５……駆
動手段、３７……取付孔、３８……押圧面、３９
……受圧面、４０……挿入穴、Ｗ１，Ｗ２……ワ
ーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一対の棒状ワークを摩擦溶接するための摩擦溶
   接機において一方の棒状ワークを着脱可能にして
   固定的に把持するためのワーク把持機構であつ
   て、先端側に向けて拡径したテーパ状押圧面が先
   端に設けられた取付孔を有するホルダと、前記押
   圧面に対応したテーパ状受圧面を外周に有すると
   ともに取付孔と同心であつてワークを挿入すべく
   先端側に開放した挿入穴を有して軸方向移動可能
   に取付孔に嵌入されるとともに受圧面への押圧に
   応じて縮径可能なコレツトと、該コレツトを軸方
   向に駆動すべくコレツトに連結される駆動手段と
   を備え、コレツトおよび駆動手段は、コレツトへ
   の軸方向外方からの押圧力に応じて挿入穴内面に
   ワークが圧接するまでの軸方向内方への移動を許
   容すべく連結されることを特徴とする摩擦溶接機
   におけるワーク把持機構。