(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先端を、他端にチャックに締着させた第３ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接方法において、
前記第１及び第３ワークの先端をそれぞれ接合する第２ワークの端部に当接させた状態で、第１及び第３ワークを締着するチャックを緩めながら該チャックをワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１及び第３ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１及び第３ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定するようにした摩擦圧接方法。
【請求項２】
前記第１及び第３ワークの基端は前記ストッパの規制面に当接され、
前記チャックにより第１及び第３ワークを再度締着した後、前記第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１〜第３ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定するようにした請求項１に記載の摩擦圧接方法。
【請求項３】
前記判定結果が許容値以内にあった時、第１及び第３ワークを第２ワークの接触位置から予め定めた摩擦圧接完了位置に向かって摩擦圧接を行い、その摩擦圧接完了位置と第１及び第３ワークの第２ワークの接触位置とから、第１及び第３ワークの第２ワークのそれぞれ接合による寄り代をそれぞれ求め、その各寄り代に基づいて成品判定をするようにした請求項１又は請求項２に記載の摩擦圧接方法。
【請求項４】
ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接方法において、
第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに当接させた状態で、第１ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャック及び前記ワーク固定装置のうちの一方を他方に向かって移動させることにより、第１ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにした摩擦圧接方法。
【請求項５】
前記チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させる摩擦圧接方法であって、
前記チャックにより第１ワークを再度締着した後、前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１及び第２ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにした請求項４に記載の摩擦圧接方法。
【請求項６】
ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端に第１ワークの先端を、他端に第３ワークの先端を同時に摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、
第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合する前にそれぞれ第１及び第３ワークを第２ワークに対して互いに接触させた状態で、第１及び第３ワークを締着するチャックを緩めながら該チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１及び第３ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１及び第３ワークを再度締着する手段と、
前記チャックにより第１及び第３ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定する素材判定手段と
を備えた摩擦圧接装置。
【請求項７】
ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端に第１ワークの先端を、他端に第３ワークの先端を同時に摩擦圧接して接合する際に第１及び第３ワークの先端が共に第２ワークに対して等距離離間した圧接開始位置からそれぞれ摩擦圧接完了位置まで移動して摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置であって、
第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合した後、前記摩擦圧接完了時の位置と第１及び第３ワークの第２ワークとの接触位置とから、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代をそれぞれ求め、その各寄り代に基づいて成品判定をする寄り代判定手段と
第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合した後、前記摩擦圧接完了時の位置から、第１及び第３ワークの第２ワークとの接合による総全長を求め、その総全長に基づいて成品判定をする全長判定手段と
をさらに備えた請求項６に記載の摩擦圧接装置。
【請求項８】
前記チャックにより第１及び第３ワークを再度締着する手段は、前記第１及び第３ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させるようになっており、
前記素材判定手段は、前記チャックにより第１及び第３ワークが再度締着された後、第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１〜第３ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定する請求項６又は請求項７に記載の摩擦圧接装置。
【請求項９】
ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、
第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに接触させた状態で、第１ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャック及び前記ワーク固定装置のうちの一方を他方に向かって移動させることにより、第１ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１ワークを再度締着する手段と、
前記チャックにより第１ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差を判定する素材判定手段と
を備えた摩擦圧接装置。
【請求項１０】
前記チャックにより第１ワークを再度締着する手段は、前記チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、前記第１ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させるようになっており、
前記素材判定手段は、前記チャックにより第１ワークが再度締着された後、前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１及び第２ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにした請求項９に記載の摩擦圧接装置。
【請求項１１】
ワーク固定装置に固定された第２ワークの一端に、第１ワークの先端を摩擦圧接して接合した後、前記第２ワークの他端に、第３ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、
第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに接触させた状態で、第１ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１ワークの基端をチャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１ワークを再度締着する手段と、
前記第１ワークを接合した第２ワークと第３ワークとを接合する前に互いに接触させた状態で、第３ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第３ワークの基端をチャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第３ワークを再度締着する手段と、
前記チャックにより第１ワークを再度締着した後及び前記チャックにより第３ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差を判定する素材判定手段と
を備えた摩擦圧接装置。
【請求項１２】
第２ワークに対して第１ワークを接合した後、摩擦圧接完了時の位置と第１ワークの第２ワークとの接触位置とから、第１ワークの第２ワークとの接合による寄り代と、接合した第１ワークと第２ワークに対して第３ワークを接合した後、摩擦圧接完了時の位置と第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークとの接触位置とから、第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークとの接合による寄り代とをそれぞれ求め、その各寄り代に基づいて成品判定をする寄り代判定手段と、
接合した第１ワークと第２ワークに対して第３ワークを接合した後、摩擦圧接完了時の位置から、第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークとの接合による総全長を求め、その総全長に基づいて成品判定をする総全長判定手段と
をさらに備えた請求項１１に記載の摩擦圧接装置。
【請求項１３】
前記チャックにより第１ワークを再度締着する手段は、前記第１ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させ、前記チャックにより第３ワークを再度締着する手段は、前記第３ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させるようになっており、
前記素材判定手段は、前記チャックにより第１ワークが再度締着された後、前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１及び第２ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにし、前記チャックにより第３ワークが再度締着された後、前記第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第２及び第３ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにした請求項１１又は請求項１２に記載の摩擦圧接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ワーク同士を接合する手法として、摩擦圧接方法がよく知られている。摩擦圧接においては、接合しようとするワークの端面を互いに接触させて加圧しながら相対運動させることによって接合界面に摩擦熱を発生させ、アプセット圧力を加えることによりワーク間の接合部は互いにめり込むようにして一体化し接合する。
【０００３】
摩擦圧接作業過程としては、まず、所定のタイミングにおいて主軸の回転を開始して、一定の回転数で回転させながらワーク同士を接触させる。このとき、推力装置により両ワークの接触面に予熱推力を加える。そして、所定期間が経過した所定のタイミングで推力装置により両ワークの接触面に摩擦推力を加えると、接合界面は摩擦熱により温度が上昇し、高温層が形成される。つまり、ワーク間の接合界面が軟化するため、あるタイミングで寄り代が発生する。この後、接合界面が所望の軟化状態となる所定のタイミングにて回転を急停止させつつアプセット推力を加える。すると、寄り代の変化量が増加し、そのまま一定時間保持させると、ワークは高温・高圧のもとで固相接合が行われる
以上の摩擦圧接作業過程は、ブレーキ作動信号（減速開始信号）とアプセット推力付加信号との時間関係つまり減速開始信号を出すタイミングによって制御されている。制御方式としては、一般的に、時間制御、寸法制御、摩擦寄り代制御及び総全長制御などの制御方式がある。時間制御は、ワークの接触時から所定時間が経過したとき減速開始信号を出す制御方式である。寸法制御は、減速開始信号をワークの長さ変化で制御する制御方式である。また、摩擦寄り代制御は、予熱寄り代（通常はほとんどゼロ）と摩擦寄り代の和が所定の値に到達したとき減速開始信号を出す制御方式である。総全長制御は、ワークのそれぞれの長さに関係なく摩擦過程において両ワーク（又は３つのワーク）の総全長が所定の長さに到達したとき減速開始信号を出す制御方式である。そして、接合した完成品の総全長精度を図る摩擦圧接においては、総全長制御方式がよく使われている。
【０００４】
総全長制御方式にて制御した従来の摩擦圧接の例として、例えば、特公昭４８−４３５３７号公報では、両頭主軸スライド型摩擦圧接機における総全長規制ならびに検知方法が開示されている。この技術は、クランプに固定された第三加工片の両端に対してそれぞれ接合される第一，第二加工片を支持するチャック間隔を検出して総全長規制することを提案している。この技術によれば、不良品の早期発見が極めて容易であると共に不良品の再発の防止に対して迅速な対策を立てることができ更に加工片及び完成品長の面倒な測定工程が省略できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記総全長制御は、あくまで各ワークのそれぞれ加工前の長さに関係なく摩擦圧接過程において互いに接合するワークの総全長が所定の長さに到達した時、減速開始信号を出力する制御方式である。そのため、この総全長制御方式で接合した成型品は、各ワークの加工前の長さのバラツキと各ワーク間の接合誤差などによって各接合部のバリが不均一となる。
【０００６】
詳述すると、クランプ装置にクフンプされたワーク（中間ワーク）に対してその中間ワークの左端に左側ワークを、右端に右側ワークをそれぞれ総全長制御で接合する場合において、中間ワークをクランプ装置に固定する際に一方の端（以下、説明の便宜上左端とする）を基準位置に合わせて固定している。
【０００７】
このとき、左側及び右側ワークの加工前の長さが規格どおり同一であって、中間ワークの加工前の長さにバラツキがあるとすると、中問ワークの左端と左側ワークとは、常に一定の間隔が保持される。一方、中間ワークの右端と右側ワークとは、中間ワークの加工前の長さのバラツキが現れるため、常に一定の間隔が保持されないことになる。
【０００８】
つまり、中間ワークが規格より長い場合には、中間ワークの右端は規格位置より右側ワーク側に長い分だけ突出している。又、中間ワークが規格より短い場合には、中間ワークの右端は規格位置より反右側ワーク側にその短い分だけ後退している。
【０００９】
従って、左及び右側ワークを回転させながらそれぞれ中間ワークの端部に向かってスライド移動させて摩擦圧接加工を行うとき、中間ワークの加工前の長さが規格どおりの場合には、中間ワークの左端部と右端部の寄り代（摩擦長）は等しくなりバリも等しくなる。一方、中間ワークが規格より長い場合には、中間ワークの左端部より、その長い分だけ右端部の寄り代は長くなりバリも大きくなる。又、中間ワークが規格より短い場合には、中間ワークの左端部より、その短い分だけ右端部の寄り代は短くなりバリも小さくなる。
【００１０】
このように、中間ワークの寸法バラツキによって、左右両端の接合部の接合状態が不均一になり完成品としては不的確なものとなったり外観が悪いものとなる問題があった。このような左右両端の接合部の接合状態の不均一は、左側及び右側ワークの寸法バラツキや、左側及び右側ワークのチャックの取付誤差によっても同様に生じていた。
【００１１】
又、上記摩擦圧接における品質管理は接合後の完成品で行っていた。従って、接合前における各ワークの寸法誤差や各ワークの取付誤差に起因した不良品の発生を未然に防止することができず、生産性の向上を図る上でも問題があった。
【００１２】
さらに、前記した従来の摩擦圧接装置は、左側及び右側ワークを中間ワークの端部に向かってスライド移動させるスライド駆動手段は、油圧シリンダが使用されている。そして、各種センサからの検出信号に基づいて制御装置が油圧シリンダを駆動制御する油圧回路の切換電磁バルブ等を駆動制御するようになっている。従って、電気的制御系において動作制御のための動作タイミング制御を精度よく行っても、油圧系においてはこの電気的制御系で求めた精度の高い動作タイミングに追従することができず動作遅れが生じ精度の高い成品を作ることには限界があった。又、油圧シリンダに供給される作動油は、その粘性が環境温度によって左右されスライド移動を正確に制御することは難しいため、同様に精度の高い成品を作ることには限界があった。
【００１３】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、完成品の全長精度を確保することができると共に、完成品の外観品質の向上を図ることができる摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の第２の目的は、生産効率の向上を図ることができる摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先端を、他端にチャックに締着させた第３ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接方法において、前記第１及び第３ワークの先端をそれぞれ接合する第２ワークの端部に当接させた状態で、第１及び第３ワークを締着するチャックを緩めながら該チャックをワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１及び第３ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１及び第３ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定するようにしたことを要旨とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の摩擦圧接方法において、前記第１及び第３ワークの基端は前記ストッパの規制面に当接され、前記チャックにより第１及び第３ワークを再度締着した後、前記第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１〜第３ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定するようにしたことを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の摩擦圧接方法において、前記判定結果が許容値以内にあった時、第１及び第３ワークを第２ワークの接触位置から予め定めた摩擦圧接完了位置に向かって摩擦圧接を行い、その摩擦圧接完了位置と第１及び第３ワークの第２ワークの接触位置とから、第１及び第３ワークの第２ワークのそれぞれ接合による寄り代をそれぞれ求め、その各寄り代に基づいて成品判定をするようにしたことを要旨とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接方法において、第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに当接させた状態で、第１ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャック及び前記ワーク固定装置のうちの一方を他方に向かって移動させることにより、第１ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにしたことを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の摩擦圧接方法において、前記チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させる摩擦圧接方法であって、前記チャックにより第１ワークを再度締着した後、前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１及び第２ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにしたことを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端に第１ワークの先端を、他端に第３ワークの先端を同時に摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合する前にそれぞれ第１及び第３ワークを第２ワークに対して互いに接触させた状態で、第１及び第３ワークを締着するチャックを緩めながら該チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１及び第３ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１及び第３ワークを再度締着する手段と、前記チャックにより第１及び第３ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定する素材判定手段とを備えたことを要旨とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の摩擦圧接装置において、ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端に第１ワークの先端を、他端に第３ワークの先端を同時に摩擦圧接して接合する際に第１及び第３ワークの先端が共に第２ワークに対して等距離離間した圧接開始位置からそれぞれ摩擦圧接完了位置まで移動して摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置であって、第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合した後、前記摩擦圧接完了時の位置と第１及び第３ワークの第２ワークとの接触位置とから、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代をそれぞれ求め、その各寄り代に基づいて成品判定をする寄り代判定手段と、第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合した後、前記摩擦圧接完了時の位置から、第１及び第３ワークの第２ワークとの接合による総全長を求め、その総全長に基づいて成品判定をする全長判定手段とをさらに備えたことを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の摩擦圧接装置において、前記チャックにより第１及び第３ワークを再度締着する手段は、前記第１及び第３ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させるようになっており、前記素材判定手段は、前記チャックにより第１及び第３ワークが再度締着された後、第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１〜第３ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１及び第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方を判定することを要旨とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、ワーク固定装置に固定された第２ワークに対しその一端にチャックに締着させた第１ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに接触させた状態で、第１ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャック及び前記ワーク固定装置のうちの一方を他方に向かって移動させることにより、第１ワークの基端を前記チャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１ワークを再度締着する手段と、前記チャックにより第１ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差を判定する素材判定手段とを備えたことを要旨とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の摩擦圧接装置において、前記チャックにより第１ワークを再度締着する手段は、前記チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、前記第１ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させるようになっており、前記素材判定手段は、前記チャックにより第１ワークが再度締着された後、前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１及び第２ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにしたことを要旨とする。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、ワーク固定装置に固定された第２ワークの一端に、第１ワークの先端を摩擦圧接して接合した後、前記第２ワークの他端に、第３ワークの先端を摩擦圧接して接合する摩擦圧接装置において、第１ワークと第２ワークとを接合する前に互いに接触させた状態で、第１ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第１ワークの基端をチャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第１ワークを再度締着する手段と、前記第１ワークを接合した第２ワークと第３ワークとを接合する前に互いに接触させた状態で、第３ワークを締着するチャックを緩めながら、該チャックを前記ワーク固定装置に向かって移動させることにより、第３ワークの基端をチャックに設けられたストッパに当接させて、チャックにより第３ワークを再度締着する手段と、前記チャックにより第１ワークを再度締着した後及び前記チャックにより第３ワークを再度締着した後、加工前のワークの寸法誤差を判定する素材判定手段とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の摩擦圧接装置において、第２ワークに対して第１ワークを接合した後、摩擦圧接完了時の位置と第１ワークの第２ワークとの接触位置とから、第１ワークの第２ワークとの接合による寄り代と、接合した第１ワークと第２ワークに対して第３ワークを接合した後、摩擦圧接完了時の位置と第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークとの接触位置とから、第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークとの接合による寄り代とをそれぞれ求め、その各寄り代に基づいて成品判定をする寄り代判定手段と、接合した第１ワークと第２ワークに対して第３ワークを接合した後、摩擦圧接完了時の位置から、第３ワークの接合した第１ワークと第２ワークとの接合による総全長を求め、その総全長に基づいて成品判定をする総全長判定手段とをさらに備えたことを要旨とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１１又は請求項１２に記載の摩擦圧接装置において、前記チャックにより第１ワークを再度締着する手段は、前記第１ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させ、前記チャックにより第３ワークを再度締着する手段は、前記第３ワークの基端を前記ストッパの規制面に当接させるようになっており、前記素材判定手段は、前記チャックにより第１ワークが再度締着された後、前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第１及び第２ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第１ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにし、前記チャックにより第３ワークが再度締着された後、前記第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である実当接位置と、寸法誤差のない第２及び第３ワークを取付誤差のないように取り付けて前記第３ワークの先端が第２ワークの端部に当接した状態での前記規制面の位置である基準当接位置との間の変位量に基づき、加工前のワークの寸法誤差を判定するようにしたことを要旨とする。
【００２２】
（作用）
請求項１及び６に記載の発明によれば、加工前のワークの寸法誤差、及び第２ワークの取付誤差の少なくともいずれか一方が予め定めた許容誤差を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにすれば、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未然に防止される。その結果、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代が予め定めた許容誤差を超えない完成品を合格品とすれば、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代がほぼ同じとなり、両側部に形成されるバリは均等となる。その結果、完成品の外観品質の向上を図ることができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、加工前のワークの寸法誤差が予め定めた許容誤差を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにすれば、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未然に防止される。その結果、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の作用に加えて、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代が予め定めた許容値を超えない完成品を合格品とすれば、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代がほぼ同じとなり、両側部に形成されるバリは均等となる。
【００２６】
さらに、第１及び第３ワークの第２ワークとの接合による総全長が予め定めた許容値を超えない完成品を合格品とすれば、第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合した完成品の全長精度を確保することができる。
【００２７】
その結果、完成品の全長精度及び外観品質の向上を図ることができるとともに、生産効率の向上を図ることができる。
請求項９に記載の発明によれば、加工前のワークの寸法誤差が予め定めた許容誤差を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにすれば、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未然に防止される。その結果、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明によれば、第１ワークと第２ワークとを接合する前のワークの寸法誤差と、第１ワークと接合した第２ワークと第３ワークとを接合する前のワークの寸法誤差が予め定めた許容誤差を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにすれば、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未然に防止される。その結果、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の作用に加えて、その各寄り代が予め定めた許容値を超えない完成品を合格品とすれば、第１及び第３ワークの第２ワークとのそれぞれ接合による寄り代がほぼ同じとなり、両側部に形成されるバリは均等となる。
【００３０】
さらに、第１及び第３ワークの第２ワークとの接合による総全長が予め定めた許容値を超えない完成品を合格品とすれば、第２ワークに対して第１及び第３ワークを同時接合した完成品の全長精度を確保することができる。
【００３１】
その結果、完成品の全長精度及び外観品質の向上を図ることができるとともに、生産効率の向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００３３】
図１は、３個のワークを接合する両頭型摩擦圧接装置を示す。図１において、本実施形態の摩擦圧接装置１０の設備ベース１１の上面１１ａの左側には第１リニアガイド１２が、右側には第２リニアガイド１３が左右方向（Ｙ方向）に延設されている。第１リニアガイド１２には第１主軸ユニット１４が同リニアガイド１２に沿って移動可能に設置されている。第２リニアガイド１３には第２主軸ユニット１５が同リニアガイド１３に沿って移動可能に設置されている。
【００３４】
第１及び第２主軸ユニット１４，１５には、主軸１４ａ，１５ａが回転可能に設けられている。主軸１４ａ，１５ａは主軸箱１４ｂ，１５ｂ内に設けられたギア１４ｃ，１５ｃを介してそれぞれ主軸箱１４ｂ，１５ｂに固設した第１及び第２回転用サーボモータＭ１，Ｍ２と駆動連結されている。
【００３５】
前記各主軸１４ａ，１５ａの先端には、それぞれチャック１４ｅ，１５ｅが取り付けられている。そして、第１主軸ユニット１４のチャック（以下、左側チャックという）１４ｅには第１ワーク（以下、左側ワークという）Ｗ１が、第２主軸ユニット１５のチャック（以下、右側チャックという）１５ｅには第３ワーク（以下、右側ワークという）Ｗ３を固定する。又、左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅの基端には、それぞれ左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を規制するストッパ１４ｆ，１５ｆが設けられている。
【００３６】
第１及び第２主軸ユニット１４，１５の下面には、設備ベース１１内に突出するアーム１６，１７が設けられている。各アーム１６，１７は、設備ベース１１の左右側壁に固設した左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４により駆動されるボールネジ２０，２１とそれぞれ螺合されている。従って、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４が正逆回転、即ちボールネジ２０，２１が正逆回転すると、第１及び第２主軸ユニット１４，１５は、ボールネジ２０，２１とアーム１６，１７との間に発生する推進力により左右方向（Ｙ方向）に移動する。
【００３７】
第１及び第２主軸ユニット１４，１５の間における設備ベース１１の上面１１ａには、第２ワーク（以下、中間ワークという）Ｗ２を締着するワーク固定装置としての固定クランプ２２と移動クランプ２３が設置されている。固定クランプ２２は設備ベース１１に固設され、中間ワークＷ２の左側部を締着する。移動クランプ２３は前記第２リニアガイド１３に沿って移動可能に同リニアガイド１３に設置され、中間ワークＷ２の右側部を締着する。
【００３８】
次に、上記のように構成した両頭型摩擦圧接装置の電気的構成について説明する。図２は、両頭型摩擦圧接装置に設けられた制御装置のブロック回路を示す。制御装置は、摩擦圧接装置全体を制御するメインコントローラ３１と、メインコントローラ３１からの指令信号に基づいて前記サーボモータＭ１〜Ｍ４を駆動制御するＮＣコントローラ３２と、メインコントローラ３１からの指令信号に基づいて摩擦圧接加工の際の品質保証検査処理を実行する品質保証コントローラ３３、起動スイッチ等を備えた入力装置３４、及び、表示装置３５を有している。
【００３９】
判定手段を構成する各コントローラ３１〜３３は、中央処理装置（ＣＰＵ）、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ，ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するＲＡＭ等をそれぞれ備えている。各コントローラ３１〜３３は、互いに摩擦圧接加工のための演算を実行し、その時々のデータを交互に転送している。
【００４０】
メインコントローラ３１は入力装置３４に設けた起動スイッチの操作に基づいて摩擦圧接加工のための動作を実行するためにＮＣコントローラ３２及び品質保証コントローラ３３を統括制御する。
【００４１】
ＮＣコントローラ３２は、メインコントローラ３１からの指令信号に基づいて一連の摩擦圧接加工のためにアンプ３７，３８を介して第１及び第２回転用サーボモータＭ１，Ｍ２を回転制御する。又、ＮＣコントローラ３２は、メインコントローラ３１からの指令信号に基づいて一連の摩擦圧接加工のためにアンプ３９，４０を介して左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を回転制御する。
【００４２】
ＮＣコントローラ３２は、両頭型摩擦圧接装置に備えた左側及び右側ストロークセンサＳ１，Ｓ２からの位置検出信号を入力する。ＮＣコントローラ３２は、左側ストロークセンサＳ１の位置検出信号に基づいて設備ベース１１に対する第１主軸ユニット１４の位置を演算する。また、ＮＣコントローラ３２は、右側ストロークセンサＳ２の位置検出信号に基づいて設備ベース１１に対する第２主軸ユニット１５の位置を演算する。そして、本実施形態では、ＮＣコントローラ３２は、左側チャック１４ｅの基端に設けたストッパ１４ｆのワークＷ１を規制する規制面の位置（基準ポイントＰｏ１）を設備ベース１１に対する第１主軸ユニット１４の位置として演算する。同様に、ＮＣコントローラ３２は、右側チャック１５ｅの基端に設けたストッパ１５ｆのワークＷ３を規制する規制面の位置（基準ポイントＰｏ２）を設備ベース１１に対する第２主軸ユニット１５の位置として演算する。この演算した第１及び第２主軸ユニット１４，１５の位置は、各回転用及びスライド用サーボモータＭ１〜Ｍ４の回転制御に使用されるとともに前記品質保証コントローラ３３の品質保証のための演算処理に使用される。
【００４３】
ＮＣコントローラ３２は、各アンプ３７〜４０を介して各サーボモータＭ１〜Ｍ４のその時々のトルクを演算する。この求めたトルクに基づいてＮＣコントローラ３２は、各サーボモータＭ１〜Ｍ４に対して所定のトルク制御を行うとともに後記する接触検出の判断に使用する。
【００４４】
前記品質保証コントローラ３３は、メインコントローラ３１からの指令信号に基づいて摩擦圧接加工前のワークＷ１〜Ｗ３の規格検査処理を行うとともに、加工後の完成品検査処理を実行する。規格検査処理（素材長判定）は、ワークＷ１〜Ｗ３の長さが規格長に対して許容範囲内にあるかどうか判定する処理であって、前記ＮＣコントローラ３２からの位置データと、予め用意された基準データに基づいて行われる。そして、品質保証コントローラ３３は、判定結果をメインコントローラ３１及びＮＣコントローラ３２に出力するとともに、表示装置３５に表示する。ちなみに、許容範囲内にある場合には、ＮＣコントローラ３２による摩擦圧接加工が開始される。反対に、許容範囲内にない場合には、ＮＣコントローラ３２による摩擦圧接加工が中止され、ワークＷ１〜Ｗ３の交換を指示する表示が表示装置３５に表示される。
【００４５】
完成品検査処理は、完成品に対して左側ワークＷｌと中間ワークＷ２との接合部と、右側ワークＷ３と中間ワークＷ２との接合部（寄り代）が予め定めた許容範囲内の接合状態にあるかどうか判定する処理であって、前記ＮＣコントローラ３２からの位置データと、予め用意された基準データに基づいて行われる。そして、品質保証コントローラ３３は、判定結果をメインコントローラ３１及びＮＣコントローラ３２に出力するとともに、表示装置３５に表示する。
【００４６】
次に、上記のように構成した両頭型摩擦圧接装置が摩擦圧接作業のために行う一連の作業を図４及び図５に示す作業フローチャートに従って説明する。
「ワーク初期セツト」
この作業工程は、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３をそれぞれの左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅに所定の状態にセットするとともに中間ワークＷ２を固定クランプ２２と移動クランプ２３に所定の状態にする作業工程である。
【００４７】
本実施形態では、まず、第１及び第２主軸ユニット１４，１５を原位置に配置した状態からステップ１００においてこの作業が開始される。
そして、ステップ１０１及びステップ１０２において、中間ワークＷ２を固定クランプ２２と移動クランプ２３に締着固定させる。
【００４８】
次に、ステップ１０３及びステップ１０４において、左側ワークＷ１を左側チャック１４ｅに締着固定させる。この時、左側ワークＷ１は左側チャック１４ｅに対する組み付け誤差を考慮しないで締着している。
【００４９】
次に、ステップ１０５及びステップ１０６において、右側ワークＷ３を右側チャック１５ｅに締着固定させる。この時、右側ワークＷ３は右側チャック１５ｅに対する組み付け誤差を考慮しないで締着している。
【００５０】
尚、上記した中間ワークＷ２、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を締着する順番は特に限定されるものではなく、順番は適宜変更してもよい。
各ワークＷ１〜Ｗ３の締着固定が完了するとステップ１０７ａ，１０７ｂに移り、スライド早送りを実行する。スライド早送りは、前記メインコントローラ３１からの指令信号に基づいてＮＣコントローラ３２が実行する。ＮＣコントローラ３２は、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を同時に駆動する前に、第１及び第２主軸ユニット１４，１５の現在の位置（基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２）を原位置にあるかどうか確認する。
【００５１】
そして、この時の第１主軸ユニット１４が原位置にある時の基準ポイントＰｏ１の位置をＨＰ１とし、第２主軸ユニット１５が原位置にある時の基準ポイントＰｏ２の位置をＨＰ２とする。
【００５２】
ＮＣコントローラ３２は、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に向かってスライド移動させるべく、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を駆動させる。この時、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を高速回転させ、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に向かって早送りさせる。
【００５３】
この時、ステップ１０８ａ，１０８ｂにおいて、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が予め定めた設定位置ＳＰ１，ＳＰ２に到達したかどうかチェックしながら早送りさせる。この設定位置ＳＰ１，ＳＰ２は、早送りされている左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が減速されて微速送りになっても中間ワークＷ２の端部に直ちに接触しないところの位置である。
【００５４】
つまり、前記基準ポイントＰｏ１の原位置ＨＰ１及び基準ポイントＰｏ２の原位置ＨＰ２は、予めワークＷ１〜Ｗ３を締着させる際に加工前のワークＷ１〜Ｗ３の長さのバラツキ及び作業性を考慮した必要な位置に予め設定されている。そして、設定位置ＳＰ１，ＳＰ２も加工前のワークＷｌ〜Ｗ３の長さのバラツキを考慮し、早送り中に左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３と中間ワークＷ２が衝突しない位置に予め設定されている。
【００５５】
やがて、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が設定位置ＳＰ１，ＳＰ２に到達すると、ステップ１０９ａ，１０９ｂに移る。ＮＣコントローラ３２は、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を微速回転させ、中間ワークＷ２に向かって左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を微速送りさせる。
【００５６】
微速送りされている左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が中間ワークＷ２の端部に当接すると、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４の負荷トルクが増大することを利用して、ステップ１１０ａ，１１０ｂにおいて素材接触の判定を行う。その判定結果によって、メインコントローラ３１より次のステップに移るかどうかについて指令が出される。そして、微速送りされている左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が中間ワークＷ２の端部に当接したという判定結果があったら、ステップ１１１ａ，１１１ｂに移る。ＮＣコントローラ３２は、左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを緩めながら左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を続けて微速回転させ、第１，第２主軸ユニット１４，１５をスライド微速送りさせる。そして、左側ワークＷ１の基端はストッパ１４ｆの規制面に当接し、右側ワークＷ３の基端はストッパ１５ｆの規制面に当接すると、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４の負荷トルクが再度増大する。このトルクの増大に基づいてＮＣコントローラ３２は、左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを再び締める（再チャック）。この時点で、中間ワークＷ２の左端は左側ワークＷ１の先端と当接し、中間ワークＷ２の右端は右側ワークＷ３の先端と当接する。又、左側ワークＷ１の基端はストッパ１４ｆの規制面（基準ポイントＰｏ１）に当接し、右側ワークＷ３の基端はストッパ１５ｆの規制面（基準ポイントＰｏ２）に当接する。
【００５７】
従って、ストッパ１４ｆの規制面（基準ポイントＰｏ１）とストッパ１５ｆの規制面（基準ポイントＰｏ２）との間隔が、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３をつなぎ合わせた時の実全長Ｌｂｅ（図３参照）となる。
【００５８】
そして、ステップ１１２において規格検査処理（素材長判定）が行われる。
規格検査処理は、品質保証コントローラ３３が行う。品質保証コントローラ３３は、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の現在位置（実当接位置）ＣＰ１，ＣＰ２を読み出す。この両実当接位置ＣＰ１，ＣＰ２に基づいて加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３をつなぎ合わせた時の実全長Ｌｂｅを演算する。つまり、左側ワークＷ１の規格長をＬｗ１、中間ワークＷ２の規格長をＬｗ２、右側ワークＷ３の規格長をＬｗ３とし、左側ワークＷ１の寸法誤差を△ｗ１、中間ワークＷ２の寸法誤差を△ｗ２、右側ワークＷ３の寸法誤差を△ｗ３とすると、実全長Ｌｂｅは、
Ｌｂｅ＝Ｌｗ１＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３＋△ｗ１＋△ｗ２＋△ｗ３
となる。そして、この実全長Ｌｂｅは、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の間隔から求めることができる。
【００５９】
即ち、
Ｌｂｅ＝ＣＰ２−ＣＰ１
となる。
【００６０】
次に、各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の実当接位置ＣＰ１，ＣＰ２がそれぞれ予め設定されている基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２に対してどれだけ変位しているかその変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２を求める。
【００６１】
基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２は予め試験等で求めコントローラ３３に記憶したデータであって、本実施形態では以下のように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取り付け誤差がない状態で締着された状態において、それぞれ第１及び第２主軸ユニット１４，１５が原位置ＨＰ１，ＨＰ２から中間ワークＷ２に向かってスライド移動される。そして、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が中間ワークＷ２の両端にそれぞれ当接した時の各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の位置を基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２としている。つまり、基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２は、規格長どおりのワークＷｌ〜Ｗ３を取付誤差のないように取り付け時に、各ワークＷ１〜Ｗ３をつなぎ合わせた時の各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の位置である。
【００６２】
従って、変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２は、
△Ｐｏ１＝ＣＰ１−ＴＰ１＝△ｗ１＋△ｅ
△Ｐｏ２＝ＣＰ２−ＴＰ２＝△ｗ２＋△ｗ３−△ｅ
となる。尚、△ｅは中間ワークＷ２のクランプ２２，２３の取付誤差である。
【００６３】
次に、求めた実全長Ｌｂｅから全長寸法誤差△Ｌｗを求める。つまり、規格長どおりの全長をＬｔ（＝Ｌｗ１＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３）とすると、
△Ｌｗ＝Ｌｂｅ−Ｌｔ＝△ｗ１＋△ｗ２＋△ｗ３
となる。
【００６４】
そして、品質保証コントローラ３３は求めた全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が予め定めた許容全長誤差値△Ｌ１以下であるか判定する。又、品質保証コントローラ３３は前記求めた変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がそれぞれ予め定めた許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２以下であるか判定する。
【００６５】
品質保証コントローラ３３は、全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が許容全長誤差値△Ｌ１以下で且つ変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がそれぞれ許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２以下である場合のみ、次の摩擦圧接の作業工程に移る。反対に、少なくともいずれか１つが許容誤差値を超える値になった場合には、各ワークＷ１〜Ｗ３の寸法誤差△ｗ１〜△ｗ３が大きいとして新たなワークＷ１〜Ｗ３に交換するようステップ１００へ戻り上記したワーク初期セットの作業工程を再度行う。
【００６６】
「摩擦圧接」
摩擦圧接は、左側ワークＷ１の先端部を中間ワークＷ２の左端部に接合するとともに右側ワークＷ３の先端部を中間ワークＷ２の右端部に接合する作業工程である。
【００６７】
ステップ１１３ａ，１１３ｂにおいて、ＮＣコントローラ３２は左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４の回転を逆回転させて中間ワークＷ２に対して当接状態にある左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を同中間ワークＷ２から離間（後退）させる。この離間は、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３とも同じ距離Ｌｄだけ離間させる。そして、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が、その実当接位置ＣＰ１，ＣＰ２から距離Ｌｄだけ離間すると、すなわち基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２がそれぞれ圧接開始位置ＳＴＰ１（＝ＣＰ１−Ｌｄ），ＳＴＰ２（＝ＣＰ２＋Ｌｄ）に到達すると、ＮＣコントローラ３２は左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４の回転を停止させる。
【００６８】
次に、図５に示すように、ステップ１１４において、ＮＣコントローラ３２は第１及び第２回転用サーボモータＭ１，Ｍ２を回転させる。第１及び第２回転用サーボモータＭ１，Ｍ２（主軸１４ａ，１５ａ）が所定の回転数になると、ステップ１１５ａ，１１５ｂに移り左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を予熱推力がＰ０となるように回転させて左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に向かってスライド前進させる。そして、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が中間ワークＷ２に接触すると、ステップ１１６ａ，１１６ｂにおいて、予め設定した設定時間だけこの状態を続行して予熱摩擦に入る。
【００６９】
予め設定した設定時間を経過すると、ステップ１１７ａ，１１７ｂにおいて、推力が予熱推力Ｐ０から摩擦推力Ｐ１となるように左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を回転制御して左側及び右側ワークＷｌ，Ｗ３をさらにスライド前進させる。
【００７０】
そして、ステップ１１８において、基準ポイントＰｏ１と基準ポイントＰｏ２の間隔が予め定めた設定値になったかどうか判定し、その間隔が設定値になるまで、摩擦推力Ｐ１でスライド前進させる。即ち、総全長規制制御を行う。この設定値は、主軸を回転停止させ、所定時間だけアプセット推力Ｐ２を加えた後の全長が全長完成品の規格長となるために予め試験などで求めた値である。
【００７１】
そして、基準ポイントＰｏ１と基準ポイントＰｏ２の間隔が予め定めた設定値になると、ステップ１１９において第１及び第２回転用サーボモータＭ１，Ｍ２に制動をかけて主軸１４ａ，１５ａを回転停止させるとともに、ステップ１２０ａ，１２０ｂにおいて左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４をアプセット推力がＰ２となるように回転させる。
【００７２】
ステップ１２１において、アプセット推力がＰ２をかけた状態が予め定めた設定時間経過すると、ステップ１２２に移り左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を停止させて摩擦圧接を終了するとともに完成品検査処理を行う。
【００７３】
完成品検査処理は、品質保証コントローラ３３が行う。品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ３２から基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の現在位置（最終位置）ＥＣＰ１，ＥＣＰ２を読み出す。この両最終位置ＥＣＰ１，ＥＣＰ２に基づいて各ワークＷ１〜Ｗ３を接合した完成品の実全長Ｌａｆを演算する。
【００７４】
この実全長Ｌａｆは、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の間隔から求めることができる。
即ち、
Ｌａｆ＝ＥＣＰ２−ＥＣＰ１
となる。
【００７５】
品質保証コントローラ３３は、この完成品の実全長Ｌａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかどうか判定する。そして、許容誤差内にある場合には、左側ワークＷ１と中間ワークＷ２との間の摩擦圧接による左側寄り代Ｄ１、及び、右側ワークＷ３と中間ワークＷ２との間の摩擦圧接による右側寄り代Ｄ２を求める。
【００７６】
左側寄り代Ｄ１及び右側寄り代Ｄ２は、前記実当接位置ＣＰ１，ＣＰ２と最終位置ＥＣＰ１，ＥＣＰ２から、
Ｄ１＝ＥＣＰ１−ＣＰ１
Ｄ２＝ＥＣＰ２−ＣＰ２
となる。
【００７７】
品質保証コントローラ３３は、この求めた左側寄り代Ｄ１及び右側寄り代Ｄ２が予め設定された許容誤差内にそれぞれあるかどうか判定する。そして、完成品の実全長Ｌａｆ、左側及び右側寄り代Ｄ１，Ｄ２の判定結果を表示装置３５に表示する。
【００７８】
完成検査処理が終了すると、ステップ１２３ａ，１２３ｂに移り左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを緩める。続いて、ステップ１２４ａ，１２４ｂ及びステップ１２５ａ，１２５ｂにて、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を逆回転させて基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到達するまで第１及び第２主軸ユニット１４，１５を後退させる。
【００７９】
第１及び第２主軸ユニット１４，１５の基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到達すると、ステップ１２６及びステップ１２７に移り、固定クランプ２２及び移動クランプ２３を緩め、完成品を固定クランプ２２及び移動クランプ２３から取り出し１つの完成品を加工するまでの作業が終了する。
【００８０】
次に、上記のように構成した摩擦圧接装置１０の特徴について説明する。
（１）本実施形態では、加工前において左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に当接させた状態で、ＮＣコントローラ３２は、左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを緩めながら左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を続けて微速回転させ、第１，第２主軸ユニット１４，１５をスライド微速送りさせる。左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３がストッパ１４ｆ，１５ｆに当接したら、左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを再度締めるようにした。従って、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３の左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅに対する取付誤差は無くなる。
【００８１】
（２）本実施形態では、加工前において前記取付誤差の無い状態にしてから、各ワークＷ１〜Ｗ３をつなぎ合わせた時の実全長Ｌｂｅを求めた。そして、その求めた加工前の実全長Ｌｂｅが規格長Ｌｔに対してその全長寸法誤差△Ｌｗが予め定めた許容全長誤差値△Ｌ１を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにした。
【００８２】
従って、摩擦圧接の作業を行った場合に明らかに規格外の品質の悪い完成品ができる無駄な摩擦圧接作業は、未然に防止される。その結果、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
【００８３】
（３）本実施形態では、加工前において前記取付誤差の無い状態にしてから、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３が中間ワークＷ２の両端にそれぞれ当接した時の各基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の実当接位置ＣＰ１，ＣＰ２と基準当接位置ＴＰ１，ＴＰ２との間の変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２を求めた。そして、変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２が予め定めた許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２を超えている場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにした。
【００８４】
つまり、実全長Ｌｂｅの全長寸法誤差△Ｌｗが許容全長誤差値△Ｌ１内にあっても、各ワークＷ１〜Ｗ３のいずれか１つに大きな寸法誤差△ｗ１〜△ｗ３があったり、中間ワークＷ２のクランプ２２，２３に対する取り付けに大きな取付誤差があった場合には、次の摩擦圧接の作業を行わないようにした。従って、前記した無駄な摩擦圧接作業がなくなり、さらに品質の向上及び生産効率の向上を図ることができる。
【００８５】
（４）本実施形態では、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を中間ワークＷ２に当接した状態から、それぞれ中間ワークＷ２から離間する方向に距離Ｌｄだけ後退させる。そして、後退した位置（基準ポイントＰｏｌ，Ｐｏ２がそれぞれ圧接開始位置ＳＴＰ１，ＳＴＰ２）から、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を回転及び前進させて所定のタイミングで予熱推力、摩擦推力及びアップセット推力を制御しながら摩擦圧接を行った。
【００８６】
従って、左側寄り代Ｄ１と右側寄り代Ｄ２は同じとなるため、両側部に形成されるバリは均等となり完成品の外観品質の向上を図ることができる。
又、左側及び右側ワークＷ１，Ｗ３を回転及び前進させて所定のタイミングで予熱推力、摩擦推力及びアップセット推力を制御しながら摩擦圧接を行う制御は、第１主軸ユニット１４と第２主軸ユニット１５とも同じタイミングで行うことができることから非常に摩擦圧接のための制御を簡単にすることができる。
【００８７】
（５）本実施形態では、摩擦圧接が終了すると、完成品の実全長Ｌａｆを求めこの完成品の実全長Ｌａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかどうか判定する。そして、その判定結果を表示装置３５に表示するようにした。
【００８８】
従って、加工後においても、完成品の実全長Ｌａｆが許容誤差内に無い不良品を自動的に見つけることができ、より信頼性の高い完成品を生産することができる。
【００８９】
（６）本実施形態では、完成品の実全長Ｌａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかどうの判定の他に、左側寄り代Ｄ１及び右側寄り代Ｄ２がそれぞれ予め設定された許容誤差内にそれぞれあるかどうか判定する。そして、その判定結果を表示装置３５に表示するようにした。
【００９０】
従って、加工後においても、左側及び右側寄り代Ｄ１，Ｄ２がそれぞれ許容誤差内に無い不良品を自動的に見つけることができ、より信頼性の高い完成品を生産することができる。
【００９１】
（７）本実施形態では、第１及び第２主軸ユニット１４，１５のスライド移動を駆動する駆動機構を左側及び右側スライド用サーホモータＭ３，Ｍ４にて実現した。
【００９２】
従って、従来のように油圧シリンダを用いて第１及び第２主軸ユニット１４、１５のスライド移動させるのと比べて精度の高い移動制御及びアップセット推力の制御を行うことができる。又、本実施形態では、油圧シリンダのように環境温度の影響に左右されず動作の応答性も油圧シリンダのよりも速いことから信頼性の向上及び生産性の向上を図ることができる。
【００９３】
（８）本実施形態では、規格検査処理及び完成品検査処理は、一連の摩擦圧接作業の中で品質保証コントローラ３３が行っている。従って、検査処理のために特別な装置を別途設けて別の場所ですることがないので、生産性の向上を図ることができる。
【００９４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、「摩擦圧接」という作業工程において、ワークＷ１，Ｗ３を同時にワークＷ２に接合させるように実施したが、ワークＷ１，Ｗ３を片側ずつワークＷ２に接合させるように実施してもよい。この場合、ステップ１１４からステップ１２２までの作業は、第１及び第２主軸ユニット１４，１５により片側ずつ行われるようになっている。例えばワークＷ１をワークＷ２に接合してからワークＷ３をワークＷ２に接合させる場合について詳述すると、図６に示すように、まず、ステップ１１４ａにおいて、ＮＣコントローラ３２は第１回転用サーボモータＭ１を回転させる。第１回転用サーボモータＭ１（主軸１４ａ）が所定の回転数になると、ステップ１１５ａに移る。そして、ステップ１１６ａ、ステップ１１７ａを経て、ステップ１１８ａに移る。
【００９５】
ステップ１１８ａにおいて、第１主軸ユニット１４の基準ポイントＰｏ１が主軸回転停止位置ＦＰ１に到達するまでスライド前進を続行させる。ここでは、主軸回転停止位置ＦＰ１は、予め試験等で求めコントローラ３２に記憶してあったデータであって、以下のように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取り付け誤差がない状態で締着された状態にで摩擦圧接を行う。そして、回転停止させてアプセット推力をＰ２を加えて接合した時に両接合部分が均一な接合状態で且つ加工後の全長が完成品の規格長となる時の前記回転停止動作を開始する基準ポイントＰｏ１の位置である。
【００９６】
そして、基準ポイントＰｏ１が主軸回転停止位置ＦＰ１に到達すると、ステップ１１９ａにおいて第１回転用サーボモータＭ１に制動をかけて主軸１４ａを回転停止させるとともに、ステップ１２０ａにおいて左側スライド用サーボモータＭ３をアプセット推力がＰ２となるように回転させる。
【００９７】
ステップ１２１ａにおいて、アプセット推力がＰ２をかけた状態が予め定めた設定時間経過すると、ステップ１２２ａに移り左側スライド用サーボモータＭ３を停止させてワークＷ１とワークＷ２との摩擦圧接を終了するとともに中間成品検査処理を行う。
【００９８】
ステップ１２２ａにおいて、品質保証コントローラ３３は、左側ワークＷ１と中間ワークＷ２との間の摩擦圧接による左側寄り代Ｄ１（＝ＥＣＰ１−ＣＰ１）が予め設定された寄り代設定値と比較し許容誤差内にあるかどうか判定する。ここでは、寄り代設定値は、予め試験等で求めコントローラ３２に記憶してあったデータであって、以下のように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取り付け誤差がない状態で締着された状態にで摩擦圧接を行う。そして、加工後の全長が完成品の規格長となる圧接終了時の基準ポイントＰｏ１の位置（最終位置）と、圧接する前に左側ワークＷ１が中間ワークＷ２に当接する時の基準ポイントＰｏ１の位置（実当接位置）との差を寄り代設定値にする。
【００９９】
そして、寄り代Ｄ１を予め設定された寄り代設定値と比較し許容誤差内にないと判定されると、作業がステップ１２３ａに移り左側チャック１４ｅを緩める（このとき、ＮＣコントローラ３２が右側チャック１５ｅを緩めない指令を出す）。続いて、ステップ１２４ａ，１２４ｂ及びステップ１２５ａ，１２５ｂにて、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を逆回転させて基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到達するまで第１及び第２主軸ユニット１４，１５を後退させる。
【０１００】
第１及び第２主軸ユニット１４，１５の基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到達すると、ステップ１２６及びステップ１２７に移り、固定クランプ２２及び移動クランプ２３を緩め、不合格の中間成品を固定クランプ２２及び移動クランプ２３から取り出し新たな左側ワークＷ１と中間ワークＷ２を取り替えしてから再びステップ１０７ａ，１０７ｂからステップ１２２ａまで作業を行う。
【０１０１】
また、ステップ１２２ａにおいて、寄り代Ｄ１を予め設定された寄り代設定値と比較し許容誤差内にあると判定されると、作業がステップ１１４ｂに移る。
同様に、ステップ１１４ｂにおいて、まず、ＮＣコントローラ３２は第２回転用サーボモータＭ２を回転させる。第２回転用サーボモータＭ２（主軸１５ａ）が所定の回転数になると、ステップ１１５ｂに移る。そして、ステップ１１６ｂ、ステップ１１７ｂを経て、ステップ１１８ｂに移る。
【０１０２】
ステップ１１８ｂにおいて、第２主軸ユニット１５の基準ポイントＰｏ２が主軸回転停止位置ＦＰ２に到達するまでスライド前進を続行させる。ここでは、主軸回転停止位置ＦＰ２は、予め試験等で求めコントローラ３２に記憶してあったデータであって、以下のように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取り付け誤差がない状態で締着された状態にで摩擦圧接を行う。そして、回転停止させてアプセット推力をＰ２を加えて接合した時に両接合部分が均一な接合状態で且つ加工後の全長が完成品の規格長となる時の前記回転停止動作を開始する基準ポイントＰｏ２の位置である。
【０１０３】
そして、基準ポイントＰｏ２が主軸回転停止位置ＦＰ２に到達すると、ステップ１１９ｂにおいて第２回転用サーボモータＭ２に制動をかけて主軸１５ａを回転停止させるとともに、ステップ１２０ｂにおいて右側スライド用サーボモータＭ４をアプセット推力がＰ２となるように回転させる。
【０１０４】
ステップ１２１ｂにおいて、アプセット推力がＰ２をかけた状態が予め定めた設定時間経過すると、ステップ１２２ｂに移り右側スライド用サーボモータＭ４を停止させてすべての摩擦圧接を終了するとともに完成品検査処理を行う。
【０１０５】
ステップ１２２ｂにおいて、まず、品質保証コントローラ３３は、上記実施形態と同様に、基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２の現在位置（最終位置）に基づいて各ワークＷ１〜Ｗ３を接合した完成品の実全長Ｌａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかどうか判定する。
【０１０６】
次に、品質保証コントローラ３３は、右側ワークＷ３と中間ワークＷ２との間の摩擦圧接による左側寄り代Ｄ２（＝ＥＣＰ２−ＣＰ２）が予め設定された寄り代設定値と比較し許容誤差内にあるかどうか判定する。ここでは、寄り代設定値は、予め試験等で求めコントローラ３２に記憶してあったデータであって、以下のように定義している。即ち、加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３の長さが寸法誤差のないそれぞれ規格長Ｌｗ１，Ｌｗ２，Ｌｗ３であって、その各ワークＷ１〜Ｗ３の各チャック１４ｅ，１５ｅ及びクランプ２２，２３に対して取り付け誤差がない状態で締着された状態にで摩擦圧接を行う。そして、加工後の全長が完成品の規格長となる圧接終了時の基準ポイントＰｏ２の位置（最終位置）と、圧接する前に右側ワークＷ３が中間ワークＷ２に当接する時の基準ポイントＰｏ２の位置（実当接位置）との差を寄り代設定値にする。
【０１０７】
そして、それらの判定結果を表示装置３５に表示する。
そして、完成品検査が終了すると、作業がステップ１２３ａ，１２３ｂに移り左側及び右側チャック１４ｅ，１５ｅを緩める。続いて、ステップ１２４ａ，１２４ｂ及びステップ１２５ａ，１２５ｂにて、左側及び右側スライド用サーボモータＭ３，Ｍ４を逆回転させて基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到達するまで第１及び第２主軸ユニット１４，１５を後退させる。
【０１０８】
第１及び第２主軸ユニット１４，１５の基準ポイントＰｏ１，Ｐｏ２が原位置ＨＰ１，ＨＰ２に到達すると、ステップ１２６及びステップ１２７に移り、固定クランプ２２及び移動クランプ２３を緩め、合格又は不合格の完成品を固定クランプ２２及び移動クランプ２３から取り出し作業が終了する。
【０１０９】
従って、この場合、上記実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。
なお、この場合、ワークＷ３をワークＷ２に接合してからワークＷ１をワークＷ２に接合させるように実施してもよい。
【０１１０】
また、ステップ１１９ｂにおいて第２回転用サーボモータＭ２に制動をかけるタイミングは、第２主軸ユニット１５の基準ポイントＰｏ２と前記第１主軸ユニット１４の主軸回転停止位置ＦＰ１との相対位置間の距離が標準設定値になった時点にて実施してもよい。
【０１１１】
○上記実施形態のワークＷ１，Ｗ３を同時にワークＷ２に接合させる形式と、上記別例のワークＷ１，Ｗ３を片側ずつワークＷ２に接合させる形式とを、互いに切り換えることができる２つのモードにし摩擦圧接装置１０に持たせて実施してもよい。従って、接合しようとする３つのワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３の条件によって自由に２つのモードを選択することができる。その結果、上記実施形態の効果に加えて、摩擦圧接装置１０の汎用性を向上することができる。
【０１１２】
○ワークＷ１，Ｗ３をワークＷ２に対して位相合わせする必要がない場合において、第１，２主軸ユニット１４，１５の主軸１４ａ，１５ａを回転駆動するモータを、サーボモータ以外のモータ例えばインダクションモータ等にて実施してもよい。
【０１１３】
○上記実施形態では、品質保証コントローラ３３は、全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が許容全長誤差値△Ｌ１以下で且つ変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がそれぞれ許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２以下である場合のみ、次の摩擦圧接の作業工程に移るように実施した。実際には、全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が許容全長誤差値△Ｌ１以下で変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がいずれか１つ又は両方ともそれぞれ許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２を超える場合がある。そのため、中間ワークＷ２のクランプ２２，２３に対する取り付けに大きな取付誤差があったと判断されたとき、次のように修正して実施してもよい。
【０１１４】
つまり、固定クランプ２２と移動クランプ２３を緩めてから、第１，第２主軸ユニット１４，１５を同方向に且つ同じスライド量にてスライド移動させる。このとき、第１，第２主軸ユニット１４，１５をスライド移動させる方向及びスライド量が、変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値と許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２との相対値によってメインコントローラ３１より決める。そして、この修正によって、変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がそれぞれ許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２以下であるとなれば、固定クランプ２２と移動クランプ２３を締めて次のステップ１１３ａ，１１３ｂに移る。修正した後の変位量△Ｐｏ１，△Ｐｏ２の絶対値がいずれか１つやはり許容変位誤差値△Ｅ１，△Ｅ２を超えるとなれば、新たなワークＷ１〜Ｗ３に交換しワーク初期セットの作業工程を再度行う。
【０１１５】
従って、この場合、上記実施形態の効果に加えて、ワークＷ２を取り付けるための取付基準（ストッパ）等を省略してもよい。その結果、ワークＷ２を簡単に取り付けることができるとともに、摩擦圧接装置１０の構造を簡単にすることができる。
【０１１６】
○上記実施形態では、「摩擦圧接」の作業工程では、ステップ１１３ａ，１１３ｂにおいて、第１，第２主軸ユニット１４，１５を一時後退させてからワークＷ１，Ｗ３をワークＷ２に接合させるように実施したが、第１，第２主軸ユニット１４，１５を一時後退させなくて直接ワークＷ１，Ｗ３をワークＷ２に接合させるように実施してもよい。このとき、ワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３の接合端面の均一性及び平行度を一定基準に満足することが要求される。この場合、上記実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。
【０１１７】
○上記実施形態では、図５に示すように、主軸停止のステップ１１９とＰ２トルクスライド前進のステップ１２０ａ，１２０ｂは、同時に行うように実施したが、それと違って、規制ＯＮにて主軸停止してからタイマにてＰ２トルクスライド前進の開始を遅らし、又は規制ＯＮにてＰ２トルクスライド前進の開始してからタイマにて主軸停止を遅らして実施してもよい。この場合、上記実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。
【０１１８】
○固定クランプ２２と移動クランプ２３のうちいずれか１つを省略して実施してもよい。
○品質保証コントローラ３３による完成品検査処理を省略して実施してもよい。この場合、上記実施形態の（５）、（６）及び（８）以外の効果を得ることができる。
【０１１９】
○第２リニアガイド１３、移動クランプ２３と第１リニアガイド１２の配置は上記実施形態のように限定されず、逆にしてもよい。
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図７〜図１０に従って説明する。
【０１２０】
図７は、本実施形態の単頭型摩擦圧接装置の正面図である。図７に示すように、摩擦圧接装置５０の設備ベース５１の一端上面には、リニアガイド５２が長手方向（Ｙ方向）に延設されている。リニアガイド５２には主軸ユニット５３が移動可能に設置されている。主軸ユニット５３には、主軸５３ａが回転可能に設けられている。主軸５３ａは回転用サーボモータ５３ｄと駆動連結されている。主軸５３ａの先端にはチャック５３ｅが取り付けられている。そのチャック５３ｅの奥側には、ワークの移動を規制するためのストッパ５３ｆが設けられている。主軸ユニット５３は、設備ベース５１内に突出するアーム５４を介してスライド用サーボモータ５５と駆動連結されている。
【０１２１】
また、摩擦圧接装置５０の設備ベース５１の他端上面には、基台５６が固着されている。さらにその基台５６の主軸ユニット５３に近い基端（図７において左端）の上面には、ワーク固定装置としての固定クランプ５７が固設されている。また、基台５６の上面にはリニアガイド５８が設けられ、リニアガイド５８にはストッパ５９がＹ方向移動可能に配置されている。ストッパ５９の後端には調節レバー５９ａが設けられ、ストッパ５９の位置は、その調節レバー５９ａにて調整することができる。
【０１２２】
本実施形態の摩擦圧接装置５０の電気的構成は右側回転用及びスライド用サーボモータＭ２，Ｍ３が省略されている点を除いて第１実施形態とはほぼ同じであって、各コントローラ３１〜３３に内蔵したＲＯＭに記憶した制御プログラムが相違する。従って、その相違する制御プログラムに関連した動作を以下の摩擦圧接作業に従って説明する。
【０１２３】
上記のように構成した単頭型摩擦圧接装置が摩擦圧接作業のために行う一連の作業を図８及び図９に示す作業フローチャートに従って説明する。なお、説明の便宜上、第１実施形態と同じ作業の詳しい説明を省略する。
【０１２４】
「ワーク初期セツト」
本実施形態では、まず、主軸ユニット５３を原位置に配置した状態からステップ２００においてこの作業が開始される。
【０１２５】
そして、ステップ２０１ａ及びステップ２０２ａにおいて、ワークＷ１をチャック５３ｅに締着固定させる。この時、ワークＷ１はチャック５３ｅに対する組み付け誤差を考慮しないで締着している。
【０１２６】
次に、ステップ２０１ｂ及びステップ２０２ｂにおいて、中間ワークＷ２を固定クランプ５７の主軸ユニット５３側から突出する長さを一定基準値にするように固定クランプ５７により締着している。そして、このとき、前記ストッパ５９を、固定クランプ５７により締結されたワークＷ２に当接するようにＹ方向移動し基台５６に固定させる。
【０１２７】
そして、ステップ２０３からステップ２０８までの作業順は、第１実施形態のステップ１０７ａからステップ１１２までの作業順と同じである。ただし、ステップ２０８における規格検査処理（素材長判定）は次のように行う。
【０１２８】
ＮＣコントローラ３２は、単頭型摩擦圧接装置に備えた左側及び右側ストロークセンサ（図示せず）からの位置検出信号を入力する。ＮＣコントローラ３２は、左側ストロークセンサの位置検出信号に基づいて設備ベース５１に対する主軸ユニット５３の位置を演算する。また、ＮＣコントローラ３２は、右側ストロークセンサの位置検出信号に基づいて設備ベース５１に対するストッパ５９の位置を演算する。そして、本実施形態では、ＮＣコントローラ３２は、主軸ユニット５３のチャック５３ｅの基端に設けたストッパ５３ｆのワークＷ１を規制する規制面の位置（基準ポイントＰｏ３）を設備ベース５１に対する主軸ユニット５３の位置として演算する。同様に、ＮＣコントローラ３２は、ストッパ５９のワークＷ２を規制する規制面の位置Ｐｏ４を設備ベース５１に対するストッパ５９の位置Ｔ１として演算する。この演算した主軸ユニット５３の位置Ｐｏ３とストッパ５９の位置Ｔ１は、回転用及びスライド用サーボモータ５３ｄ，５５を回転制御に使用されるとともに品質保証コントローラ３３の品質保証のための演算処理に使用される。
【０１２９】
そして、第１回目圧接作業前の規格検査処理では、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ３２からの基準ポイントＰｏ３の現在位置（実当接位置）ＣＰ３を読み出す。そして、基準ポイントＰｏ３の実当接位置ＣＰ３が予め設定されている基準当接位置ＴＰ３に対してどれだけ変位しているかその変位量△Ｐｏ３を求める。つまり、
△Ｐｏ３＝ＣＰ３−ＴＰ３＝△ｗ１＋△ｅ
となる。次に、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ３２からの主軸ユニット５３の現在位置ＣＰ３を読み出すとともに、ストッパ５９の現在位置Ｔ１を読み出す。そして、両ストッパ５３ｆ，ストッパ５９間の相対距離Ｌ１２（＝Ｌ１＋Ｌ２）とワークＷ３の基準長さＬｗ３により加工前の各ワークＷ１〜Ｗ３をつなぎ合わせた時の実全長Ｌｂｅを演算する。つまり、
Ｌｂｅ＝Ｌ１２＋Ｌｗ３＝Ｌｗ１＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３＋△ｗ１＋△ｗ２
となる。求めた実全長Ｌｂｅから全長寸法誤差△Ｌｗを求める。つまり、規格長どおりの全長をＬｔ（＝Ｌｗ１＋Ｌｗ２＋Ｌｗ３）とすると、
△Ｌｗ＝Ｌｂｅ−Ｌｔ＝△ｗ１＋△ｗ２
となる。
【０１３０】
そして、品質保証コントローラ３３は求めた全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が予め定めた許容全長誤差値△Ｌ３以下であるか判定する。又、品質保証コントローラ３３は前記求めた変位量△Ｐｏ３の絶対値が予め定めた許容変位誤差値△Ｅ３以下であるか判定する。
【０１３１】
品質保証コントローラ３３は、全長寸法誤差△Ｌｗの絶対値が許容全長誤差値△Ｌ３以下で且つ変位量△Ｐｏ３の絶対値が許容変位誤差値△Ｅ３以下である場合のみ、次の摩擦圧接の作業工程に移る。反対に、少なくともいずれか１つが許容誤差値を超える値になった場合には、ワークＷ１及びワークＷ２の寸法誤差△ｗ１，△ｗ２が大きいとして新たなワークＷ１及びワークＷ２に交換するようステップ２００へ戻り上記したワーク初期セットの作業工程を再度行う。
【０１３２】
「摩擦圧接」
ステップ２０９の一時後退をした後のステップ２１０からステップ２２２までの作業は第１実施形態の別例を示す図６のステップ１１４ａからステップ１２６までの作業とほぼ同じである。ただし、ステップ２１８における品質判定では、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ３２から基準ポイントＰｏ３の現在位置（最終位置）ＥＣＰ３を読み出す。ワークＷ１と中間ワークＷ２との間の摩擦圧接による寄り代Ｄ３を求める、つまり、
Ｄ３＝ＥＣＰ３−ＣＰ３
となる。この求めた寄り代Ｄ３が予め設定された許容誤差内にあるかどうかのみ判定する。
【０１３３】
そして、ステップ２２３において、ステップ２１８における品質判定が合格し且つ第２回目圧接が完了していないワークしかステップ２２４に移らないように設定している。ステップ２２４において、一体に接合されたワークＷ１，Ｗ２の向きをひっくり返して、ステップ２００へ戻る。また、ステップ２１８における品質判定が不合格したワークＷ１，Ｗ２はステップ２２５で取り出され破棄される。
【０１３４】
そして、図１０に示すように、一体に接合されたワークＷ１，Ｗ２を固定クランプ５７の主軸ユニット５３側から突出する長さを一定基準値にするように固定クランプ５７により締結する。前記ストッパ５９を、固定クランプ５７により締結された一体となったワークＷ１，Ｗ２のワークＷ１端面に当接するようにＹ方向移動し基台５６に固定させる。（ステップ２０１ｂ及びステップ２０２ｂ）。
【０１３５】
次に、ワークＷ３をチャック５３ｅに締着固定させる（ステップ２０１ａ及びステップ２０２ａ）。この時、ワークＷ３はチャック５３ｅに対する組み付け誤差を考慮しないで締着している。
【０１３６】
そして、上記と同様に、ステップ２０３からステップ２２３までの作業によってワークＷ３を一体となったワークＷ１，Ｗ２に圧接させる。その中、ステップ２０８における第２回目圧接作業前の規格検査処理では、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ３２からの基準ポイントＰｏ３の現在位置（実当接位置）ＣＰ４を読み出す。そして、基準ポイントＰｏ３の実当接位置ＣＰ４が予め設定されている基準当接位置ＴＰ４に対してどれだけ変位しているかその変位量△Ｐｏ４を求める。つまり、
△Ｐｏ４＝ＣＰ４−ＴＰ４＝△ｗ３＋△ｅ
となる。
【０１３７】
そして、品質保証コントローラ３３は前記求めた変位量△Ｐｏ４の絶対値が予め定めた許容変位誤差値△Ｅ４以下であるか判定する。品質保証コントローラ３３は、変位量△Ｐｏ４の絶対値が許容変位誤差値△Ｅ４以下である場合のみ、次の摩擦圧接の作業工程に移る。反対に、変位量△Ｐｏ４の絶対値が許容変位誤差値△Ｅ４を超える場合には、新たなワークＷ３に交換するようステップ２００へ戻り上記したワーク初期セットの作業工程を再度行う。
【０１３８】
また、ステップ２１８における品質判定では、品質保証コントローラ３３は、ＮＣコントローラ３２から基準ポイントＰｏ３の現在位置（最終位置）ＥＣＰ４を読み出す。ワークＷ３と一体となったワークＷ１，Ｗ２との間の摩擦圧接による寄り代Ｄ４を求めて、つまり、
寄り代Ｄ４は、最終位置ＥＣＰ４とステップ２０７においてメインことローラ３１より記憶した実当接位置ＣＰ４から、
Ｄ４＝ＥＣＰ４−ＣＰ４
となる。この求めた寄り代Ｄ４が予め設定された許容誤差内にあるかどうか判定する。
【０１３９】
また、品質保証コントローラ３３は、その最終位置ＥＣＰ４とストッパ５９の現在位置Ｔ２に基づいて各ワークＷ１〜Ｗ３を接合した完成品の実全長Ｌａｆを演算する。つまり、
Ｌａｆ＝Ｔ２−ＥＣＰ４
となる。この完成品の実全長Ｌａｆが完成品の規格長に対して許容誤差内にあるかどうか判定する。そして、寄り代Ｄ４及び完成品の実全長Ｌａｆの判定結果を表示装置３５に表示する。
【０１４０】
また、ステップ２２３の判定によってステップ２２５に移って完成品（不合格品を含む）を取り出すことによってすべての作業が終了する。
従って、第１及び第２回目の摩擦圧接の寄り代Ｄ３，Ｄ４はほぼ同じとなることから、本実施形態は、第１実施形態とほぼ同じの効果を得ることができる。
【０１４１】
なお、第２実施形態は、次のように変更してもよい。
○第２実施形態では、回転側である主軸ユニット側がスライドするものであったが図１１に示すように、非回転側（つまり固定クランプ側）がスライドするものにしてもよい。
【０１４２】
簡単に説明すると、図１１に示すように、摩擦圧接装置６０のリニアガイド６１上に移動クランプ６２が移動可能に設けられ、移動クランプ６２がアーム６３及びボールネジ６４などを介してスライド用サーボモータ６５と駆動連結されている。移動クランプ６２にはストッパ６６が固定され、設備ベース６７上の図中右側には主軸ユニット６８が固定されている。この構成では、移動クランプ６２がスライド前進して、移動クランプ６２に固定されたワークＷ２（又は一体となったワークＷ１，Ｗ２）と主軸ユニット６８のチャック６８ａに固定されるワークＷ１（又はワークＷ３）とが摩擦圧接される。
【０１４３】
従って、この場合、上記実施形態の効果に加え、主軸ユニット側が固定されるので、主軸回転用サーボモータの制御に必要な電気配線の取り回し等が容易となる。さらに、スライドの慣性が小さくなるので、スライドの高速化を図ることができ、実用上好ましいものとなる。
【０１４４】
なお、上記各実施形態において述べた式は、座標基準の取り方より必要に応じて符号が変わるのは言うまでもない。上記各実施形態とも、図面右側を＋、左側を−としているが、例えば中間ワークＷ２に対し近寄る方向を−、離間する方向を＋と定義することも可能である。
【０１４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１及び６に記載の発明によれば、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
【０１４６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、完成品の外観品質の向上を図ることができる。
請求項４に記載の発明によれば、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の効果に加えて、完成品の全長精度及び外観品質の向上を図ることができるとともに、生産効率の向上を図ることができる。
【０１４７】
請求項９に記載の発明によれば、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
請求項１１に記載の発明によれば、品質の向上を図ることができるとともに生産効率の向上を図ることができる。
【０１４８】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、完成品の全長精度及び外観品質の向上を図ることができるとともに、生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の摩擦圧接装置の正面図。
【図２】同じく摩擦圧接装置の電気的構成を示す説明図。
【図３】同じく摩擦圧接装置の素材長判定を示す説明図。
【図４】摩擦圧接作業を示すフローチャート。
【図５】同じく摩擦圧接作業を示すフローチャート。
【図６】別例の摩擦圧接作業を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の摩擦圧接装置の正面図。
【図８】摩擦圧接作業を示すフローチャート。
【図９】同じく摩擦圧接作業を示すフローチャート。
【図１０】同じく摩擦圧接装置の正面図。
【図１１】第２実施形態の別例の摩擦圧接装置の正面図。
【符号の説明】
１０，５０，６０…摩擦圧接装置、１４，１５…第１，２主軸ユニット、１４ｆ，１５ｆ…ストッパ、２２，２３，５７，６２…ワーク固定装置としての固定及び移動クランプ、６８…主軸ユニット、Ｍ３，Ｍ４…スライド用サーボモータ、Ｓ１，Ｓ２…ストロークセンサ、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３…第１，第２及び第３ワーク。
【図１】
0003691671.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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