(57)【要約】【課題】２つの部材をＭＩＧ溶接や摩擦攪拌接合した後の接合部を仕上げ加工する装置を提供する。【解決手段】仕上げ加工装置の加工ヘッド１００は、切削りヘッド１２０と研削ヘッド１４０を有し、接合部４上を矢印Ｆ方向に送られる。切削りヘッド１４０は、切削工具１２４を有し、接合部４の表面を切削する。研削ヘッド１４０は、ベルトサンダ１５０を有し、切削された接合部４の表面に仕上げ加工を施す。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部材の接合部に残る余材を除去して仕上げ加工する装置であって、接合部を倣う倣いセンサを有する加工ヘッドと、加工ヘッドを接合部に沿って移動させる手段を備える部材の接合部の仕上げ加工装置。
【請求項２】
接合部を形成する接合手段は、摩擦攪拌接合手段である請求項１記載の部材の接合部の仕上げ加工装置。
【請求項３】
接合部を形成する接合手段は、ＭＩＧ溶接手段である請求項１記載の部材の接合部の仕上げ加工装置。
【請求項４】
加工ヘッドは、切削加工ヘッドと研削加工ヘッドを備える請求項１記載の部材の接合部の仕上げ加工装置。
【請求項５】
切削加工ヘッドは、フライス工具を備える請求項４記載の部材の接合部の仕上げ加工装置。
【請求項６】
切削加工ヘッドは、フライス工具を覆うハウジングと、ハウジング内に負圧を導入して切粉を排出する手段を備える請求項４記載の部材の接合部の仕上げ加工装置。
【請求項７】
研削加工ヘッドは、ベルトサンダを備える請求項４記載の部材の接合部の仕上げ加工装置。
【請求項８】
研削加工ヘッドは、ベルトサンダを接合部に押圧するダイアフラムを有する圧力室と、圧力室に加圧空気を供給する手段を備える請求項７記載の部材の接合部の仕上げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の外板のように、摩擦攪拌接合や溶接によって部材を接合した後の接合部の仕上げ加工を自動的に達成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属部材の表面のバリ等を研磨帯等により除去をする装置は、下記の特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５８３１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両の側構等等は、摩擦攪拌接合手段やＭＩＧ溶接手段等により部材を接合して構成される。
本発明は、これらの接合部を効率よく仕上げ加工する装置を提供する。
【０００５】
本発明は、良好な接合と美観のよい外観が得られる摩擦攪拌接合方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属部材の接合部に残る余材除去して仕上げ加工する装置は、接合部を倣う倣いセンサを有する加工ヘッドと、加工ヘッドを接合部に沿って移動させる手段を備える。
そして、接合部を形成する接合手段は、摩擦攪拌接合手段や、ＭＩＧ溶接手段である。
また、加工ヘッドは、切削加工ヘッドと研削加工ヘッドを備える。
切削加工ヘッドは、フライス工具を備え、フライス工具を覆うハウジングと、ハウジング内に負圧を導入して切粉を排出する手段を備える。
研削加工ヘッドは、ベルトサンダを備え、ベルトサンダを接合部に押圧するダイアフラムを有する圧力室と、圧力室に加圧空気を供給する手段を備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明を適用する車両の構体を示す斜視図である。
鉄道車両の構体１は、側構体２、天井構体６等を接合して構成される。
【０００８】
例えば、側構体２は、長尺の中空形材等を複数隣接させて、摩擦攪拌接合やＭＩＧ溶接等により接合部４を形成し、全体を１枚の側構体となるように製作する。
この接合部４には摩擦攪拌接合後の突起やＭＩＧ溶接後のビードが残る。
本発明は、この接合部に残る残部を自動的に除去し、良好な外観に加工する装置を提供するものである。
【０００９】
図３は、本発明の仕上げ加工装置の全体を示す正面図である。
全体を符号１０で示す仕上げ加工装置は、地盤Ｇ上に載置されたテーブルＴ上に敷接されたレール２２上を走行する台車２０を有する。
この台車２０上には、マスト３０が立設されており、このマスト３０に設けられるガイド３２に案内されて、昇降動するサドル４０が設けられる。
サドル４０はガイド４２を有し、このガイド４２に案内されて水平方向に移動する加工ヘッド１００を備える。
【００１０】
図１は、加工ヘッド１００の全体構成を示す側面図である。
加工ヘッド１００は、切削ヘッド１２０と、移動方向において切削ヘッド１２０の後方に研削ヘッド１４０を有する。
切削ヘッド１２０は、モータ１２２により駆動される切削工具１２４を有する。加工ヘッド１００は、接合部４に沿って矢印Ｆ１方向に移動して、接合余部を切削加工する。切削ヘッド１２０の切削工具１２４を収容するケーシング１３０の進行方向前方には倣いセンサ１２６を備える。
この倣いセンサ１２６は、光学センサで、接合部４を検知して、加工ヘッド１００全体を接合部４（図４（ｂ）に示す。）のセンタ（接合部４の幅の中心）に合わせるように加工ヘッド１００の位置を制御する。
【００１１】
図４は、切削ヘッド１２０の詳細を示す側面図（ａ）と正面図（ｂ）である。
切削ヘッド１２０は、フレーム１２１に取付けられるモータ１２２と、モータ１２２に平行して設けられる主軸１２８を有している。切削工具１２４は、主軸１２８のスピンドル１２９に回転自在に支持される。モータ１２２の出力は、ベルト１２３を介して主軸１２８のスピンドル１２９に伝達され、切削工具１２４を駆動する。切削工具１２４は、外周部に切刃をもつフライスツールである。
【００１２】
切削工具１２４はハウジング１３０内に収容されており、切削工具１２４により切削された切粉はハウジング１３０内に負圧Ｓ１を作用させてダクト１３２を通って、切削処理装置側へ送られる。ハウジング１３０の下端は柔らかいゴム製で、側構体２に接している。
この構成によって、切削が切削ヘッドの周囲に飛散することが防止される。
【００１３】
図５は、研削ヘッド１４０の詳細を示す側面図（ａ）、要部の側面図（ｂ）、図（ｂ）のＢ−Ｂ矢視図（ｃ）である。
研削ヘッド１４０は、駆動輪１４２により駆動されるベルトサンダ１５０を有し、ベルトサンダ１５０は、従動輪１４４，１４６，１４８に案内されて、研削加工部１６０へ送られる。ベルトサンダ１５０は、研削加工部１６０において、案内輪１５２，１５４に案内されて、接合部４の表面を研削加工する。
【００１４】
研削加工部１６０にあって、ベルトサンダ１５０はゴムパッド１６２によって接合部４の表面に押圧されて、ゴムパッド１６２の上面にはダイアフラム１６４が取付けられてある。このダイアフラム１６４が形成する圧力室１６５内に加圧空気Ａ１を供給してダイアフラム１６４を下方に押し下げて、ベルトサンダ１５０を適宜の圧力で接合部４に押圧する構成を採用している。
研削加工時に発生するダストや発熱を除去するために、必要に応じてエアブローや研削液を供給することができる。
【００１５】
図６は、摩擦攪拌接合により２つの部材３１０，３２０を接合した接合部４ａに対して、本発明の加工装置により加工を施す例を示す。
図（ａ）に示す摩擦攪拌接合により接合した接合部４ａには、部材３１０の端部に設けた摩擦攪拌接合用の突部３１２と部材３２０の端部に設けた摩擦攪拌接合用の突部３２２と摩擦攪拌接合部ＦＷが突起として残る。この段差Ｌ１は１．５ｍｍから０．６ｍｍ程度である。
本装置による加工においては図（ｂ）に示すように、まず、切削ヘッド１２０の切削加工によって、接合部４ｂの段差Ｌ２が０．６ｍｍから０．３ｍｍ程度になるように切削加工を施す。
【００１６】
次に、研削ヘッド１４０による研削加工によって、接合部４ｃの段差Ｌ３が０．３ｍｍから０．１ｍｍ程度になるように研削加工を施す。望ましくは、段差Ｌ３を０にするように研削する。
この加工を施した後に接合部にヘアライン加工等が施されて段差はなくされる。
この工程により外観のよい車両構体が完成する。
【００１７】
図７はＭＩＧ溶接により２つの部材３１０，３２０を接合した接合部４ａに対して本発明の加工装置により加工を施す例を示す。
図（ａ）に示すＭＩＧ溶接により接合した接合部４ａにはＭＩＧ溶接によるビードＭＷの段差Ｌ１が５ｍｍから３ｍｍ程度残っている。
本装置による加工においては図（ｂ）に示すように、まず切削ヘッド１２０の切削加工によって、接合部４ｂの段差Ｌ２が０．５ｍｍから０．２ｍｍ程度になるように切削加工を施す。
【００１８】
次に、研削ヘッド１４０による研削加工によって、接合部４ｃの段差Ｌ３が０．１ｍｍから０ｍｍ程度になるように研削加工を施す。
この加工を施した後に構体に塗装等が施される。
この工程により外観のより車両構体が完成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の仕上げ加工ヘッドを示す側面図。
【図２】本発明を適用する車両構体の斜視図。
【図３】本発明の仕上げ加工装置の正面図。
【図４】切削りヘッドの説明図。
【図５】研削ヘッドの説明図。
【図６】本発明の作用を示す説明図。
【図７】本発明の作用を示す説明図。
【符号の説明】
１  車両構体
２  側構体
４  接合部
１０  仕上げ加工装置
１００  加工ヘッド
１２０  切削ヘッド
１２４  切削工具
１４０  研削ヘッド
１５０  ベルトサンダ
【図１】
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【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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