JPH10180467A - パイプ材の摩擦溶接装置 - Google Patents
パイプ材の摩擦溶接装置Info
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- JPH10180467A JPH10180467A JP8343859A JP34385996A JPH10180467A JP H10180467 A JPH10180467 A JP H10180467A JP 8343859 A JP8343859 A JP 8343859A JP 34385996 A JP34385996 A JP 34385996A JP H10180467 A JPH10180467 A JP H10180467A
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- joining surface
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- pipes
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
- B23K20/126—Workpiece support, i.e. backing or clamping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウムなどの非鉄金属のパイプ材の摩
擦溶接を行うことのできる摩擦溶接装置を提供するこ
と。 【解決手段】 突き合せ溶接すべき第１，第２のパイプ
材Ｐ１，Ｐ２を支持しかつ回転するための支持ローラ７
Ａ，７Ｂと、上記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を前
記支持ローラ７Ａ，７Ｂの方向へ押圧する押えローラ２
１と、前記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面に
摩擦熱を発生せしめるためのプローブ２７Ｐを備えた溶
接工具２７と、上記溶接工具２７を着脱交換可能かつ回
転可能のスピンドル２５を備えた加工ヘッド２０と、を
備えてなり、加工ヘッド２０および押えローラ２１は、
パイプ材Ｐ１，Ｐ２の径に対応して上下に位置調節可能
に構成してある。
擦溶接を行うことのできる摩擦溶接装置を提供するこ
と。 【解決手段】 突き合せ溶接すべき第１，第２のパイプ
材Ｐ１，Ｐ２を支持しかつ回転するための支持ローラ７
Ａ，７Ｂと、上記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を前
記支持ローラ７Ａ，７Ｂの方向へ押圧する押えローラ２
１と、前記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面に
摩擦熱を発生せしめるためのプローブ２７Ｐを備えた溶
接工具２７と、上記溶接工具２７を着脱交換可能かつ回
転可能のスピンドル２５を備えた加工ヘッド２０と、を
備えてなり、加工ヘッド２０および押えローラ２１は、
パイプ材Ｐ１，Ｐ２の径に対応して上下に位置調節可能
に構成してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアルミニウ
ム及びその合金や銅及びその合金等の非鉄金属のパイプ
材の摩擦溶接を行う摩擦溶接装置に係り、さらに詳細に
は、溶接すべき第１，第２のパイプ材の接合面に摩擦熱
を発生せしめるためのプローブを備えた溶接工具を備え
てなる摩擦溶接装置に関する。
ム及びその合金や銅及びその合金等の非鉄金属のパイプ
材の摩擦溶接を行う摩擦溶接装置に係り、さらに詳細に
は、溶接すべき第１，第２のパイプ材の接合面に摩擦熱
を発生せしめるためのプローブを備えた溶接工具を備え
てなる摩擦溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関係すると思われる先行例とし
て特表平７−５０５０９０号公報がある。
て特表平７−５０５０９０号公報がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記先行例は、第１，
第２のワークが板材である場合に第１，第２のワークの
摩擦溶接を行なう構成であって、ワークがパイプ材であ
る場合には摩擦溶接が困難である。
第２のワークが板材である場合に第１，第２のワークの
摩擦溶接を行なう構成であって、ワークがパイプ材であ
る場合には摩擦溶接が困難である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、請求項１に係る発明は、突き合せ溶接すべき
第１，第２のパイプ材を支持しかつ回転するための支持
ローラと、上記第１，第２のパイプ材を前記支持ローラ
の方向へ押圧する押えローラと、前記第１，第２のパイ
プ材の接合面に摩擦熱を発生せしめるためのプローブを
備えた溶接工具と、上記溶接工具を着脱交換可能かつ回
転可能のスピンドルを備えた加工ヘッドと、を備えてな
るものである。
に鑑みて、請求項１に係る発明は、突き合せ溶接すべき
第１，第２のパイプ材を支持しかつ回転するための支持
ローラと、上記第１，第２のパイプ材を前記支持ローラ
の方向へ押圧する押えローラと、前記第１，第２のパイ
プ材の接合面に摩擦熱を発生せしめるためのプローブを
備えた溶接工具と、上記溶接工具を着脱交換可能かつ回
転可能のスピンドルを備えた加工ヘッドと、を備えてな
るものである。
【０００５】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、加工ヘッドおよび押えローラは、パイプ
材の径に対応して上下に位置調節可能に構成してある。
発明において、加工ヘッドおよび押えローラは、パイプ
材の径に対応して上下に位置調節可能に構成してある。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１，図２を参照するに、本例に
係るパイプ材の摩擦溶接装置１はフレーム３を備えてお
り、このフレーム３の下部に一体的に備えたベッド５上
には、突き合せ溶接すべき第１，第２のパイプ材Ｐ１，
Ｐ２を支持する一対の支持ローラ７Ａ，７Ｂが回転自在
に支持されている。上記支持ローラ７Ａ，７Ｂのうち一
方の支持ローラ７Ａは、適宜の動力伝達機構９を介して
駆動モータ１１と連動連結してある。
係るパイプ材の摩擦溶接装置１はフレーム３を備えてお
り、このフレーム３の下部に一体的に備えたベッド５上
には、突き合せ溶接すべき第１，第２のパイプ材Ｐ１，
Ｐ２を支持する一対の支持ローラ７Ａ，７Ｂが回転自在
に支持されている。上記支持ローラ７Ａ，７Ｂのうち一
方の支持ローラ７Ａは、適宜の動力伝達機構９を介して
駆動モータ１１と連動連結してある。
【０００７】上記動力伝達機構９として、本例において
は、駆動モータ１１に備えたスプロケット１３と支持ロ
ーラ７Ａに設けたスプロケット１５とにエンドレスチエ
ン１７を掛回した構成としてある。
は、駆動モータ１１に備えたスプロケット１３と支持ロ
ーラ７Ａに設けたスプロケット１５とにエンドレスチエ
ン１７を掛回した構成としてある。
【０００８】前記フレーム３の上部には、例えば取付け
ボルト等によって取付け位置を上下に調節可能の上下位
置調節部材１９が装着してあり、この上下位置調節部材
１９には溶接用の加工ヘッド２０が装着してあると共
に、前記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を前記支持ロ
ーラ７Ａ，７Ｂ方向へ押圧する押えローラ２１を備えた
ローラブラケット２３が上下動可能に装着されている。
ボルト等によって取付け位置を上下に調節可能の上下位
置調節部材１９が装着してあり、この上下位置調節部材
１９には溶接用の加工ヘッド２０が装着してあると共
に、前記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を前記支持ロ
ーラ７Ａ，７Ｂ方向へ押圧する押えローラ２１を備えた
ローラブラケット２３が上下動可能に装着されている。
【０００９】より詳細には、前記加工ヘッド２０はモー
タＭによって回転駆動されるスピンドル２５が回転自在
かつ上下動可能に支持されており、このスピンドル２５
の下端部には、前記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の
接合面Ｆに臨んで接合面Ｆとの間に摩擦熱を発生せしめ
るためのプローブ２７Ｐを備えた溶接工具２７が着脱交
換可能に装着してある。
タＭによって回転駆動されるスピンドル２５が回転自在
かつ上下動可能に支持されており、このスピンドル２５
の下端部には、前記第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の
接合面Ｆに臨んで接合面Ｆとの間に摩擦熱を発生せしめ
るためのプローブ２７Ｐを備えた溶接工具２７が着脱交
換可能に装着してある。
【００１０】上記溶接工具２７は、例えば工具鋼等より
なるものであって、アルミニウムあるいはその合金等の
非鉄金属よりなる第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２より
も硬度が大きいものであり、大径のシャング部の下面の
中央部から第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の板厚にほ
ぼ等しい長さの小径の前記プローブ２７Ｐを突出して備
えた構成である。
なるものであって、アルミニウムあるいはその合金等の
非鉄金属よりなる第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２より
も硬度が大きいものであり、大径のシャング部の下面の
中央部から第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の板厚にほ
ぼ等しい長さの小径の前記プローブ２７Ｐを突出して備
えた構成である。
【００１１】前記押えローラ２１を回転自在に支承した
前記ローラブラケット２３は、前記加工ヘッド２０の左
右両側において前記上下位置調節部材１９に適宜に装着
したエアーシリンダ等のごとき押圧作動装置２９に上下
動可能に備えたピストンロッド等のごとに押圧作動杆３
１の下端部に取付けてある。
前記ローラブラケット２３は、前記加工ヘッド２０の左
右両側において前記上下位置調節部材１９に適宜に装着
したエアーシリンダ等のごとき押圧作動装置２９に上下
動可能に備えたピストンロッド等のごとに押圧作動杆３
１の下端部に取付けてある。
【００１２】前記ベッド５の左右両側方にはローラスタ
ンド３３が設けてあり、このローラスタンド３３には第
１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を支持する一対の補助ロ
ーラ３５を備えたローラブラケット３７が支持されてい
る。上記ローラスタンド３３は、第１，第２のパイプ材
Ｐ１，Ｐ２の長さに対応して左右方向に位置調節可能に
設けることが望ましい。
ンド３３が設けてあり、このローラスタンド３３には第
１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を支持する一対の補助ロ
ーラ３５を備えたローラブラケット３７が支持されてい
る。上記ローラスタンド３３は、第１，第２のパイプ材
Ｐ１，Ｐ２の長さに対応して左右方向に位置調節可能に
設けることが望ましい。
【００１３】以上のごとき構成において、突き合せ溶接
すべき第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の径に対応して
上下位置調節部材１９を予め上下に調節し、一対の支持
ローラ７Ａ，７Ｂおよび左右の補助ローラ３５に亘って
第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を載置すると共に、第
１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面Ｆを加工ヘッド
２０に備えた溶接工具２７に対応し位置決めする。
すべき第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の径に対応して
上下位置調節部材１９を予め上下に調節し、一対の支持
ローラ７Ａ，７Ｂおよび左右の補助ローラ３５に亘って
第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を載置すると共に、第
１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面Ｆを加工ヘッド
２０に備えた溶接工具２７に対応し位置決めする。
【００１４】次に、押圧作動装置２９を作動し押圧ロー
ラ２１によって第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を支持
ローラ７Ａ，７Ｂ側へ押圧すると共に、溶接加工ヘッド
２０におけるスピンドル２５をモータＭによって回転駆
動し、かつ下降せしめて溶接工具２７におけるプローブ
２７Ｐの下端部を、第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の
接合面Ｆへ臨ませ押圧すると、接合面Ｆに対するプロー
ブ２７Ｐの回転による摩擦によってプローブ２７Ｐと上
記接合面Ｆとの間に摩擦熱が発生する。
ラ２１によって第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２を支持
ローラ７Ａ，７Ｂ側へ押圧すると共に、溶接加工ヘッド
２０におけるスピンドル２５をモータＭによって回転駆
動し、かつ下降せしめて溶接工具２７におけるプローブ
２７Ｐの下端部を、第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２の
接合面Ｆへ臨ませ押圧すると、接合面Ｆに対するプロー
ブ２７Ｐの回転による摩擦によってプローブ２７Ｐと上
記接合面Ｆとの間に摩擦熱が発生する。
【００１５】この摩擦熱によって前記接合面Ｆの１部が
軟化するに従って前記プローブ２７Ｐを軟化部分に没入
する。その後、駆動モータ１１を駆動して支持ローラ７
Ａを回転すると、第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２が回
転され、前記プローブ２７Ｐに対して接合面Ｆが次第に
移動する。
軟化するに従って前記プローブ２７Ｐを軟化部分に没入
する。その後、駆動モータ１１を駆動して支持ローラ７
Ａを回転すると、第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２が回
転され、前記プローブ２７Ｐに対して接合面Ｆが次第に
移動する。
【００１６】第１，第２のパイプ材Ｐ１，Ｐ２が回転さ
れると、パイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面Ｆに対して溶接工
具２７のプローブ２７Ｐが次第に移動するので、接合面
Ｆの軟化部は接合面Ｆに沿って次第に移動する。上述の
ごとく接合面Ｆに沿ってプローブ２７Ｐが相対的に移動
すると、接合面Ｆの軟化した金属は、プローブ２７Ｐの
回転によつて攪拌されると共にプローブ２７Ｐの直行方
向の後側へ移動されて固化するので、パイプ材Ｐ１，Ｐ
２の接合面Ｆの摩擦溶接が行われるものである。なお、
パイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面Ｆが全周に亘って摩擦溶接
が行われた後に、プローブ２７Ｐを接合面Ｆから抜き出
すことによって、前記接合面Ｆの摩擦溶接が終了する。
れると、パイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面Ｆに対して溶接工
具２７のプローブ２７Ｐが次第に移動するので、接合面
Ｆの軟化部は接合面Ｆに沿って次第に移動する。上述の
ごとく接合面Ｆに沿ってプローブ２７Ｐが相対的に移動
すると、接合面Ｆの軟化した金属は、プローブ２７Ｐの
回転によつて攪拌されると共にプローブ２７Ｐの直行方
向の後側へ移動されて固化するので、パイプ材Ｐ１，Ｐ
２の接合面Ｆの摩擦溶接が行われるものである。なお、
パイプ材Ｐ１，Ｐ２の接合面Ｆが全周に亘って摩擦溶接
が行われた後に、プローブ２７Ｐを接合面Ｆから抜き出
すことによって、前記接合面Ｆの摩擦溶接が終了する。
【００１７】本発明は、前述した実施形態例に限るもの
ではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の態様
でも実施可能である。例えば、前記実施形態例において
は、溶接加工ヘッド２０をパイプ材Ｐ１，Ｐ２の上方位
置に配置した構成について説明したが、加工ヘッド２０
はパイプ材Ｐ１，Ｐ２の下方位置または横方向の位置に
配置する構成とすることもできるものである。
ではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の態様
でも実施可能である。例えば、前記実施形態例において
は、溶接加工ヘッド２０をパイプ材Ｐ１，Ｐ２の上方位
置に配置した構成について説明したが、加工ヘッド２０
はパイプ材Ｐ１，Ｐ２の下方位置または横方向の位置に
配置する構成とすることもできるものである。
【００１８】また、押えローラ２１は加工ヘッド２０の
左右両側方に限ることなく、加工ヘッド２０の前後方向
に配置する構成とすることもできる。
左右両側方に限ることなく、加工ヘッド２０の前後方向
に配置する構成とすることもできる。
【００１９】すなわち本発明は種々の変更を行っても実
施可能なものである。
施可能なものである。
【００２０】
【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、請求項１に係る発明は、突き合せ溶接すべき第１，
第２のパイプ材を支持しかつ回転するための支持ローラ
と、上記第１，第２のパイプ材を前記支持ローラの方向
へ押圧する押えローラと、前記第１，第２のパイプ材の
接合面に摩擦熱を発生せしめるためのプローブを備えた
溶接工具と、上記溶接工具を着脱交換可能かつ回転可能
のスピンドルを備えた加工ヘッドと、を備えてなるもの
である。
に、請求項１に係る発明は、突き合せ溶接すべき第１，
第２のパイプ材を支持しかつ回転するための支持ローラ
と、上記第１，第２のパイプ材を前記支持ローラの方向
へ押圧する押えローラと、前記第１，第２のパイプ材の
接合面に摩擦熱を発生せしめるためのプローブを備えた
溶接工具と、上記溶接工具を着脱交換可能かつ回転可能
のスピンドルを備えた加工ヘッドと、を備えてなるもの
である。
【００２１】したがって、第１，第２のパイプ材の接合
面の摩擦溶接を行うことができるものである。
面の摩擦溶接を行うことができるものである。
【００２２】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、加工ヘッドおよび押えローラは、パイプ
材の径に対応して上下に位置調節可能に構成してあるか
ら、パイプ材の径が種々変更する場合であっても容易に
対応することができるものである。
発明において、加工ヘッドおよび押えローラは、パイプ
材の径に対応して上下に位置調節可能に構成してあるか
ら、パイプ材の径が種々変更する場合であっても容易に
対応することができるものである。
【図１】本発明の実施形態例に係るパイプ材の摩擦溶接
装置の概念的な側面説明図である。
装置の概念的な側面説明図である。
【図２】本発明の実施形態例に係るパイプ材の摩擦溶接
装置の概念的な正面説明図である。
装置の概念的な正面説明図である。
１ 摩擦溶接装置 ７Ａ，７Ｂ 支持ローラ １１ 駆動モータ １９ 上下位置調節部材 ２０ 加工ヘッド ２１ 押えローラ ２５ スピンドル ２７ 溶接工具 ２７Ｐ プローブ ２９ 押圧作動装置 ３５ 補助ローラ
Claims (2)
- 【請求項１】 突き合せ溶接すべき第１，第２のパイプ
材を支持しかつ回転するための支持ローラと、上記第
１，第２のパイプ材を前記支持ローラの方向へ押圧する
押えローラと、前記第１，第２のパイプ材の接合面に摩
擦熱を発生せしめるためのプローブを備えた溶接工具
と、上記溶接工具を着脱交換可能かつ回転可能のスピン
ドルを備えた加工ヘッドと、を備えてなることを特徴と
するパイプ材の摩擦溶接装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、加工ヘ
ッドおよび押えローラは、パイプ材の径に対応して上下
に位置調節可能に構成してあることを特徴とするパイプ
材の摩擦溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343859A JPH10180467A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | パイプ材の摩擦溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343859A JPH10180467A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | パイプ材の摩擦溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180467A true JPH10180467A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18364793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8343859A Pending JPH10180467A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | パイプ材の摩擦溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180467A (ja) |
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-
1996
- 1996-12-24 JP JP8343859A patent/JPH10180467A/ja active Pending
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