JPH10305372A - 溶接装置 - Google Patents
溶接装置Info
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- JPH10305372A JPH10305372A JP11720097A JP11720097A JPH10305372A JP H10305372 A JPH10305372 A JP H10305372A JP 11720097 A JP11720097 A JP 11720097A JP 11720097 A JP11720097 A JP 11720097A JP H10305372 A JPH10305372 A JP H10305372A
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- Japan
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- processing head
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-
- 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
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム及びその合金等の板材を連続的
に摩擦溶接でき、溶接時の熱歪みを除去することのでき
る溶接装置を提供する。 【解決手段】 溶接すべき第１，第２のワークＷ１，Ｗ
２の接合部ＷＳとの間に摩擦熱を発生せしめるための溶
接工具２１を回転自在に備えた加工ヘッド３と、上記接
合部ＷＳの溶接による歪みを取るための歪み取り機５
と、前記加工ヘッド３の位置から上記歪み取り機５側へ
溶接後のワークＷを移送するためのワーク移送装置７
と、を備えてなり、前記加工ヘッド３は、ワークＷを押
圧自在の押圧ローラ２３を備えた構成である。
に摩擦溶接でき、溶接時の熱歪みを除去することのでき
る溶接装置を提供する。 【解決手段】 溶接すべき第１，第２のワークＷ１，Ｗ
２の接合部ＷＳとの間に摩擦熱を発生せしめるための溶
接工具２１を回転自在に備えた加工ヘッド３と、上記接
合部ＷＳの溶接による歪みを取るための歪み取り機５
と、前記加工ヘッド３の位置から上記歪み取り機５側へ
溶接後のワークＷを移送するためのワーク移送装置７
と、を備えてなり、前記加工ヘッド３は、ワークＷを押
圧自在の押圧ローラ２３を備えた構成である。
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板状の
ワークの摩擦溶接を行う溶接装置に係り、さらに詳細に
は、溶接時に生じたワークの熱歪みを取る構成を備えて
なる溶接装置に関する。
ム及びその合金や銅及びその合金等の非鉄金属の板状の
ワークの摩擦溶接を行う溶接装置に係り、さらに詳細に
は、溶接時に生じたワークの熱歪みを取る構成を備えて
なる溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばアルミニウム及びその合金
等の溶接はＴＩＧ溶接やＭＩＧ溶接が一般的である。
等の溶接はＴＩＧ溶接やＭＩＧ溶接が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記ＴＩＧ溶接やＭＩ
Ｇ溶接は比較的小さな部品の溶接であって、大きな板材
や帯材等の溶接を連続的に行うものではなく、また熱歪
みを生じたときの歪み取りが厄介なものであった。
Ｇ溶接は比較的小さな部品の溶接であって、大きな板材
や帯材等の溶接を連続的に行うものではなく、また熱歪
みを生じたときの歪み取りが厄介なものであった。
【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、本発明は、溶接すべき第１，第２のワークの
接合部との間に摩擦熱を発生せしめるための溶接工具を
回転自在に備えた加工ヘッドと、上記接合部の溶接によ
る歪みを取るための歪み取り機と、前記加工ヘッドの位
置から上記歪み取り機側へ溶接後のワークを移送するた
めのワーク移送装置とを備えてなるものである。
に鑑みて、本発明は、溶接すべき第１，第２のワークの
接合部との間に摩擦熱を発生せしめるための溶接工具を
回転自在に備えた加工ヘッドと、上記接合部の溶接によ
る歪みを取るための歪み取り機と、前記加工ヘッドの位
置から上記歪み取り機側へ溶接後のワークを移送するた
めのワーク移送装置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、加工ヘッドは、ワークを押圧自在の押圧
ローラを備えているものである。
発明において、加工ヘッドは、ワークを押圧自在の押圧
ローラを備えているものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１，図２を参照するに、本発明
の実施形態例に係る溶接装置１は、溶接すべき第１，第
２のワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳの摩擦溶接を行う加
工ヘッド３を備えると共に、溶接した後のワークＷの熱
歪みを取るための歪み取り機５を備え、さらに、前記加
工ヘッド３の位置から上記歪み取り機５側へワークＷを
移送するためのワーク移送装置７を備えている。
の実施形態例に係る溶接装置１は、溶接すべき第１，第
２のワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳの摩擦溶接を行う加
工ヘッド３を備えると共に、溶接した後のワークＷの熱
歪みを取るための歪み取り機５を備え、さらに、前記加
工ヘッド３の位置から上記歪み取り機５側へワークＷを
移送するためのワーク移送装置７を備えている。
【０００７】前記第１，第２のワークＷ１，Ｗ２は、例
えばアルミニウム及びその合金等のごとき非鉄金属より
なる板材であって、支持テーブル９に位置調節自在に備
えた複数の位置決めローラ１１によって接合部ＷＳを接
合した状態に保持されている。上記各位置決めローラ１
１は、ワークＷ１，Ｗ２の移送方向に対して直交する方
向へ移動可能に支持テーブル９に設けたスライドブロッ
ク１３に回転自在に支持されており、上記各スライドブ
ロック１３は、支持テーブル９に装着した例えば流体圧
シリンダ等のごとき位置決め作動装置１５の作動によっ
て移動し位置決めされるものである。
えばアルミニウム及びその合金等のごとき非鉄金属より
なる板材であって、支持テーブル９に位置調節自在に備
えた複数の位置決めローラ１１によって接合部ＷＳを接
合した状態に保持されている。上記各位置決めローラ１
１は、ワークＷ１，Ｗ２の移送方向に対して直交する方
向へ移動可能に支持テーブル９に設けたスライドブロッ
ク１３に回転自在に支持されており、上記各スライドブ
ロック１３は、支持テーブル９に装着した例えば流体圧
シリンダ等のごとき位置決め作動装置１５の作動によっ
て移動し位置決めされるものである。
【０００８】前記ワークＷ１，Ｗ２は、前記支持テーブ
ル９に備えたピンチローラ（図示省略）によって上下方
向から挾持され、このピンチローラの回転によって長手
方向へ移送され、前記位置決めローラ１１によってワー
クＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳを接合した状態に保持されて
いる。
ル９に備えたピンチローラ（図示省略）によって上下方
向から挾持され、このピンチローラの回転によって長手
方向へ移送され、前記位置決めローラ１１によってワー
クＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳを接合した状態に保持されて
いる。
【０００９】前記加工ヘッド３は、前記支持テーブル９
の上方位置において前記ワークＷ１，Ｗ２の移送方向に
対して直交する方向に延伸して設けた支持ビーム１７に
移動調節可能に支持されている。上記加工ヘッド３は、
ワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳに対応して位置決めし得
れば良いものであり、支持ビーム１７に沿っての移動位
置決めは手動的または自動的に行ってもよいものであ
る。
の上方位置において前記ワークＷ１，Ｗ２の移送方向に
対して直交する方向に延伸して設けた支持ビーム１７に
移動調節可能に支持されている。上記加工ヘッド３は、
ワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳに対応して位置決めし得
れば良いものであり、支持ビーム１７に沿っての移動位
置決めは手動的または自動的に行ってもよいものであ
る。
【００１０】上記加工ヘッド３は、モータ（図示省略）
によって回転駆動されかつ内装した流体圧シリンダによ
って上下動されるスピンドル１９を備えており、このス
ピンドル１９の下端部には小径のプローブ２１Ｐを備え
た溶接工具２１が着脱交換可能に取付けてある。上記溶
接工具２１は、例えば工具鋼や超硬合金よりなるもので
あって、ワークＷ１，Ｗ２より硬度が大きいものであ
る。
によって回転駆動されかつ内装した流体圧シリンダによ
って上下動されるスピンドル１９を備えており、このス
ピンドル１９の下端部には小径のプローブ２１Ｐを備え
た溶接工具２１が着脱交換可能に取付けてある。上記溶
接工具２１は、例えば工具鋼や超硬合金よりなるもので
あって、ワークＷ１，Ｗ２より硬度が大きいものであ
る。
【００１１】さらに、前記加工ヘッド３には、前記スピ
ンドル１９の両側方においてワークＷ１，Ｗ２を前記支
持テーブル９へ押圧する押圧ローラ２３が回転自在に備
えられている。
ンドル１９の両側方においてワークＷ１，Ｗ２を前記支
持テーブル９へ押圧する押圧ローラ２３が回転自在に備
えられている。
【００１２】前記歪み取り機５は、複数の下部ロール２
５Ｌを回転自在に備えると共に、上記下部ロール２５Ｌ
の間において上下動可能の複数の上部ロール２５Ｕを備
えている。この歪み取り機５は、ワークＷの板厚に対応
して上部ロール２５Ｕの上下位置を調節し、上記上下の
ロール２５Ｕ，２５Ｌ間にワークＷを通過せしめてワー
クＷに順次反対の湾曲を繰り返し与えて、ワークＷの歪
みを取る機能を奏するものである。
５Ｌを回転自在に備えると共に、上記下部ロール２５Ｌ
の間において上下動可能の複数の上部ロール２５Ｕを備
えている。この歪み取り機５は、ワークＷの板厚に対応
して上部ロール２５Ｕの上下位置を調節し、上記上下の
ロール２５Ｕ，２５Ｌ間にワークＷを通過せしめてワー
クＷに順次反対の湾曲を繰り返し与えて、ワークＷの歪
みを取る機能を奏するものである。
【００１３】前記ワーク移送装置７は、前記加工ヘッド
３によって溶接された後のワークＷを前記歪み取り機５
へ移送する作用をなすもので、ワークＷを上下から挾持
自在かつモータ（図示省略）によって回転駆動される一
対のピンチローラ２７を備えている。
３によって溶接された後のワークＷを前記歪み取り機５
へ移送する作用をなすもので、ワークＷを上下から挾持
自在かつモータ（図示省略）によって回転駆動される一
対のピンチローラ２７を備えている。
【００１４】以上のごとき構成において、溶接すべき第
１，第２のワークＷ１，Ｗ２を接合して支持テーブル９
上に移送すると、支持テーブル９に備えた複数の位置決
めテーブル１１によって前記ワークＷ１，Ｗ２の接合部
ＷＳを接合した状態に保持して移送される。
１，第２のワークＷ１，Ｗ２を接合して支持テーブル９
上に移送すると、支持テーブル９に備えた複数の位置決
めテーブル１１によって前記ワークＷ１，Ｗ２の接合部
ＷＳを接合した状態に保持して移送される。
【００１５】前記ワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳの位置
に対応して加工ヘッド３の位置決めを行い、当該加工ヘ
ッド３に備えたスピンドル１９を回転駆動し、このスピ
ンドル１９に備えた溶接工具２１のプローブ２１Ｐを前
記接合部ＷＳに臨ませ接触せしめると、上記接合部ＷＳ
に対するプローブ２１Ｐの回転により接合部ＷＳとプロ
ーブ２１Ｐとの間に摩擦熱が発生し、この摩擦熱によっ
て前記接合部ＷＳの１部が軟化される。
に対応して加工ヘッド３の位置決めを行い、当該加工ヘ
ッド３に備えたスピンドル１９を回転駆動し、このスピ
ンドル１９に備えた溶接工具２１のプローブ２１Ｐを前
記接合部ＷＳに臨ませ接触せしめると、上記接合部ＷＳ
に対するプローブ２１Ｐの回転により接合部ＷＳとプロ
ーブ２１Ｐとの間に摩擦熱が発生し、この摩擦熱によっ
て前記接合部ＷＳの１部が軟化される。
【００１６】上述のように、ワークＷ１，Ｗ２の接合部
ＷＳの１部が軟化した後、溶接工具２１におけるプロー
ブ２１Ｐを前記軟化部に没入し、この状態においてワー
クＷ１，Ｗ２を移動すると、前記溶接工具２１はワーク
Ｗ１，Ｗ２の接合部ＷＳに沿って相対的に移動すること
になる。このように、溶接工具２１が接合部ＷＳに沿っ
て相対的に移動すると、溶接工具２１のプローブ２１Ｐ
とワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳとの間の摩擦熱による
軟化領域は接合部ＷＳに沿って次第に移動する。
ＷＳの１部が軟化した後、溶接工具２１におけるプロー
ブ２１Ｐを前記軟化部に没入し、この状態においてワー
クＷ１，Ｗ２を移動すると、前記溶接工具２１はワーク
Ｗ１，Ｗ２の接合部ＷＳに沿って相対的に移動すること
になる。このように、溶接工具２１が接合部ＷＳに沿っ
て相対的に移動すると、溶接工具２１のプローブ２１Ｐ
とワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳとの間の摩擦熱による
軟化領域は接合部ＷＳに沿って次第に移動する。
【００１７】前記接合部ＷＳの軟化した金属は、プロー
ブ２１Ｐの回転によってプローブ２１Ｐの相対的な移動
方向の後側へ撹拌されながら移動され固化するので、ワ
ークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳの溶接が行われる。この
際、接合部ＷＳは溶融直前の状態に加熱されて軟化する
ものであるから、溶融される場合に比較して熱影響の範
囲を小さく抑制できると共に、熱歪みを小さく抑制する
ことができる。
ブ２１Ｐの回転によってプローブ２１Ｐの相対的な移動
方向の後側へ撹拌されながら移動され固化するので、ワ
ークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳの溶接が行われる。この
際、接合部ＷＳは溶融直前の状態に加熱されて軟化する
ものであるから、溶融される場合に比較して熱影響の範
囲を小さく抑制できると共に、熱歪みを小さく抑制する
ことができる。
【００１８】前述のごとく、加工ヘッド３において溶接
された後のワークＷは移送装置７におけるピンチロール
２７によって挾持されて歪み取り機５へ移送される。そ
して、歪み取り機５における上下のロール２５Ｕ，２５
Ｌの間へ供給され、上下のロール２５Ｕ，２５Ｌの間に
おいて順次反対の湾曲が繰り返して移送されることによ
り、ワークＷの歪みが除去されることになる。
された後のワークＷは移送装置７におけるピンチロール
２７によって挾持されて歪み取り機５へ移送される。そ
して、歪み取り機５における上下のロール２５Ｕ，２５
Ｌの間へ供給され、上下のロール２５Ｕ，２５Ｌの間に
おいて順次反対の湾曲が繰り返して移送されることによ
り、ワークＷの歪みが除去されることになる。
【００１９】すなわち、本例によれば、ワークＷ１，Ｗ
２の摩擦溶接を連続的に行い、かつ溶接によるワークＷ
の熱歪みをも除去して次工程へ供給することができるも
のである。
２の摩擦溶接を連続的に行い、かつ溶接によるワークＷ
の熱歪みをも除去して次工程へ供給することができるも
のである。
【００２０】ところで、前述のごとくプローブ２１Ｐと
接合部ＷＳとの間に摩擦熱を生じせしめるとき、上記プ
ローブ２１Ｐの下端部はワークＷ１，Ｗ２の下面と同一
であっても良いが、摩擦熱によって軟化される軟化領域
が下面に達する程度に、プローブ２１Ｐの下端部はワー
クＷ１，Ｗ２の下面より僅かに上側に位置せしめること
が良い。これにより、ワークＷ１，Ｗ２の下面にビード
を生じることなく溶接することができる。
接合部ＷＳとの間に摩擦熱を生じせしめるとき、上記プ
ローブ２１Ｐの下端部はワークＷ１，Ｗ２の下面と同一
であっても良いが、摩擦熱によって軟化される軟化領域
が下面に達する程度に、プローブ２１Ｐの下端部はワー
クＷ１，Ｗ２の下面より僅かに上側に位置せしめること
が良い。これにより、ワークＷ１，Ｗ２の下面にビード
を生じることなく溶接することができる。
【００２１】図３は第２例を示すもので、第１，第２の
ワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳを、ワークＷ１，Ｗ２の
移送方向に対し直交する方向とした場合を示すものであ
る。この場合、ワークＷ１，Ｗ２の移送を停止し、加工
ヘッド３を支持ビーム１７に沿って移動しながら前記接
合部ＷＳの摩擦溶接を行うものであって、その他の構成
は前述した第１例と同一である。したがって、前述した
構成と同一機能を奏する部分には同一符号を付すること
として重複した説明は省略することとする。
ワークＷ１，Ｗ２の接合部ＷＳを、ワークＷ１，Ｗ２の
移送方向に対し直交する方向とした場合を示すものであ
る。この場合、ワークＷ１，Ｗ２の移送を停止し、加工
ヘッド３を支持ビーム１７に沿って移動しながら前記接
合部ＷＳの摩擦溶接を行うものであって、その他の構成
は前述した第１例と同一である。したがって、前述した
構成と同一機能を奏する部分には同一符号を付すること
として重複した説明は省略することとする。
【００２２】この例においては、ワークＷ１，Ｗ２の接
合部ＷＳが歪み取り機５に対応した位置に達したときに
のみ歪み取り機５における上下のロール５Ｕ，５Ｌによ
って反対方向の湾曲を繰り返し与えるものであって、そ
れ以外のときは、上部ロール５Ｕを上昇せしめてワーク
Ｗの通過を許容するものである。
合部ＷＳが歪み取り機５に対応した位置に達したときに
のみ歪み取り機５における上下のロール５Ｕ，５Ｌによ
って反対方向の湾曲を繰り返し与えるものであって、そ
れ以外のときは、上部ロール５Ｕを上昇せしめてワーク
Ｗの通過を許容するものである。
【００２３】
【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、溶接すべき第１，第２のワ
ークの接合部との間に摩擦熱を発生せしめるための溶接
工具を回転自在に備えた加工ヘッドと、上記接合部の溶
接による歪みを取るための歪み取り機と、前記加工ヘッ
ドの位置から上記歪み取り機側へ溶接後のワークを移送
するためのワーク移送装置とを備えてなるものであるか
ら、第１，第２のワークの摩擦溶接が容易であると共
に、摩擦溶接によって生じた熱歪みは歪み取り機におい
て連続的に除去されることとなり、板状のワークの連続
溶接を実施し得るものである。
に、請求項１に係る発明は、溶接すべき第１，第２のワ
ークの接合部との間に摩擦熱を発生せしめるための溶接
工具を回転自在に備えた加工ヘッドと、上記接合部の溶
接による歪みを取るための歪み取り機と、前記加工ヘッ
ドの位置から上記歪み取り機側へ溶接後のワークを移送
するためのワーク移送装置とを備えてなるものであるか
ら、第１，第２のワークの摩擦溶接が容易であると共
に、摩擦溶接によって生じた熱歪みは歪み取り機におい
て連続的に除去されることとなり、板状のワークの連続
溶接を実施し得るものである。
【００２４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、加工ヘッドは、ワークを押圧自在の押圧
ローラを備えているものであるから、ワークを押圧し乍
ら摩擦溶接を行うことができ、ワークの接合部の位置ず
れを防止することができるものである。
発明において、加工ヘッドは、ワークを押圧自在の押圧
ローラを備えているものであるから、ワークを押圧し乍
ら摩擦溶接を行うことができ、ワークの接合部の位置ず
れを防止することができるものである。
【図１】本発明に係る溶接装置の第１例の全体的構成を
概略的に示した斜視説明図である。
概略的に示した斜視説明図である。
【図２】加工ヘッド部分の説明図である。
【図３】第２例を示す斜視説明図である。
１ 溶接装置 ３ 加工ヘッド ５ 歪み取り機 ７ ワーク移送装置 ９ 支持テーブル １９ スピンドル ２１ 溶接工具
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接すべき第１，第２のワークの接合部
との間に摩擦熱を発生せしめるための溶接工具を回転自
在に備えた加工ヘッドと、上記接合部の溶接による歪み
を取るための歪み取り機と、前記加工ヘッドの位置から
上記歪み取り機側へ溶接後のワークを移送するためのワ
ーク移送装置とを備えてなることを特徴とする溶接装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、加工ヘ
ッドは、ワークを押圧自在の押圧ローラを備えているこ
とを特徴とする溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11720097A JPH10305372A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11720097A JPH10305372A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10305372A true JPH10305372A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14705877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11720097A Pending JPH10305372A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10305372A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-05-07 JP JP11720097A patent/JPH10305372A/ja active Pending
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