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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-25
(45)【発行日】2024-04-02
(54)【発明の名称】ワーク接合システムおよびワーク接合方法
(51)【国際特許分類】
B23K 20/12 20060101AFI20240326BHJP
【ＦＩ】
B23K20/12 C
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020134676
(22)【出願日】2020-08-07
(65)【公開番号】P2022030572
(43)【公開日】2022-02-18
【審査請求日】2023-04-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000227593
【氏名又は名称】日之出水道機器株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生
(74)【代理人】
【識別番号】100142789
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100163050
【弁理士】
【氏名又は名称】小栗 眞由美
(74)【代理人】
【識別番号】100201466
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】黒川 貴大
(72)【発明者】
【氏名】甲斐 信博
【審査官】柏原 郁昭
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５８－０２０３８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－０８３９１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０８５４５３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開昭５１－００１５２８（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ２０／１２
Ｂ２３Ｋ ３７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のワークの対向する両端面を摩擦圧接により接合する摩擦圧接装置と、該摩擦圧接装置に装着される一対の前記ワークが配置されるワークエリアを挟む両側のうち一方側の搬送エリアから前記ワークエリアに一対の前記ワークを搬入出可能な搬送装置と、
前記搬送エリアを避けるように、前記両側のうち他方側の非搬送エリアに配置される加工装置とを備え、
該加工装置が、
摩擦圧接前に前記非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、前記両端面の少なくともいずれかを加工する第１の加工ツールと、
摩擦圧接後に前記非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、一対の前記ワークの少なくともいずれかの外周面を加工する第２の加工ツールとを備える、ワーク接合システム。
【請求項2】
前記摩擦圧接装置が、一方の前記ワークを回転不能に保持可能な第１の保持装置と、
他方の前記ワークを回転可能に保持可能な第２の保持装置とを備え、
前記第１の加工ツールが、前記第１の保持装置により静止させた一方の前記ワークに対する位置を変えながら一方の前記ワークの端面を切削する第１の切削ツールを備え、
前記第２の加工ツールが、前記第２の保持装置により他方の前記ワークを通じて回転させた一対の前記ワークの前記外周面を切削する第２の切削ツールを備える、請求項１に記載のワーク接合システム。
【請求項3】
一対の前記ワークのそれぞれが、円管状部を備え、前記両端面のそれぞれが、前記円管状部の管軸方向の端部に形成された円環状の端面であり、
前記外周面が、前記円管状部の前記管軸方向の断面視が円形状の外周面である、請求項１または請求項２に記載のワーク接合システム。
【請求項4】
前記第１の加工ツールが、前記第２の加工ツールとしての機能を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のワーク接合システム。
【請求項5】
一対のワークの対向させた両端面を摩擦圧接により接合するためのワークエリアを挟む両側のうち一方側の搬送エリアから前記ワークエリアに一対の前記ワークを搬入することと、前記両側のうち他方側の非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、前記ワークの前記両端面の少なくともいずれかを一次加工することと、
前記両端面を摩擦圧接により接合することと、
前記非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、一対の前記ワークの少なくともいずれかの外周面を二次加工することと、
前記ワークエリアから前記搬送エリアに一対の前記ワークを搬出することとを含む、ワーク接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワーク接合システムおよびワーク接合方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、回転チャックにより把持した柱状のワークと固定クランプ装置によって把持した柱状のワークの接合面同士を押し付けながら、回転チャックを回転させることにより両ワークを接合する摩擦圧接装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭５８－１０７２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
摩擦圧接装置によって一対のワークを接合する場合、摩擦圧接装置へのワークの搬入出およびワークに対する加工を含む一連のプロセスを効率よく実施することが求められる。本発明は、摩擦圧接装置へのワークの搬入出およびワークに対する加工を含む一連のプロセスにおける作業性を向上させることができるワーク接合システムおよびワーク接合方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様は、一対のワークの対向する両端面を摩擦圧接により接合する摩擦圧接装置と、該摩擦圧接装置に装着される一対の前記ワークが配置されるワークエリアを挟む両側のうち一方側の搬送エリアから前記ワークエリアに一対の前記ワークを搬入出可能な搬送装置と、前記搬送エリアを避けるように、前記両側のうち他方側の非搬送エリアに配置される加工装置とを備え、前記加工装置が、摩擦圧接前に前記非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、前記両端面の少なくともいずれかを加工する第１の加工ツールと、摩擦圧接後に前記非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、一対の前記ワークの少なくともいずれかの外周面を加工する第２の加工ツールとを備える、ワーク接合システムである。
【0006】
本態様によれば、一対のワークが、搬送エリアからワークエリアに搬入されて摩擦圧接装置に装着され、摩擦圧接装置による摩擦圧接前に、一対のワークの対向する両端面の少なくともいずれかが、加工装置の第１の加工ツールにより加工される。また、摩擦圧接後の一対のワークの少なくともいずれかの外周面が第２の加工ツールにより加工されるので、摩擦接合後のワークの外周面を摩擦圧接装置に装着したままの状態で仕上げることができる。さらに、加工装置が、ワークエリアを挟んで搬送エリアの反対側の非搬送エリアに配置されているため、一対のワークが、加工装置の配置されていない搬送エリアからワークエリアに搬入出される。これにより、摩擦圧接装置への一対のワークの装着作業および接合後のワークの取り外し作業を含むワークの搬入出作業を加工装置に邪魔されることなく容易に行うことができる。また、加工装置の各ツールが、摩擦圧接前後に非搬送エリアからワークエリアにアクセスすることで、ワークの端面加工および外周面加工を行うことができるため、ワークに対する加工作業をワークの搬入出作業に邪魔されることなく容易に行うことができる。
【0007】
このように、ワークエリアを挟む両側のうち、一方側を搬送エリア、他方側を非搬送エリアとして使い分けることで、ワークの搬入出作業およびワークに対する加工作業の両方の作業性を向上させることができる。したがって、摩擦圧接装置へのワークの搬入出およびワークに対する加工を含む一連のプロセスを効率よく実施することができる。
【0008】
上記態様においては、前記摩擦圧接装置が、一方の前記ワークを回転不能に保持可能な第１の保持装置と、他方の前記ワークを回転可能に保持可能な第２の保持装置とを備え、前記第１の加工ツールが、前記第１の保持装置により静止させた一方の前記ワークに対する位置を変えながら一方の前記ワークの端面を切削する第１の切削ツールを備え、前記第２の加工ツールが、前記第２の保持装置により他方の前記ワークを通じて回転させた一対の前記ワークの前記外周面を切削する第２の切削ツールを備えていてもよい。
【0009】
これにより、第１の保持装置に回転不能に保持された一方のワークの端面が、第１の加工ツールの第１の切削ツールにより切削される。第１の切削ツールがその位置を変えながら切削するので、第１の保持装置により静止状態に保持されている一方のワークの端面を精度よく加工することができる。また、第２の保持装置により保持された他方のワークを通じて回転させた一対のワークの外周面が、第２の切削ツールにより切削される。第２の保持装置により保持された状態の他方のワークを回転させることにより、摩擦接合後の一対のワークを回転させることができるので、第２の切削ツールは切刃等の切削部を第２の保持装置の回転中心軸に近接させる方向に移動させることにより、外周面を容易に加工することができる。
【0010】
また、上記態様においては、一対の前記ワークのそれぞれが、円管状部を備え、前記両端面のそれぞれが、前記円管状部の管軸方向の端部に形成された円環状の端面であり、前記外周面が、前記円管状部の前記管軸方向の断面視が円形状の外周面であってもよい。これにより、一対のワークの円管状部の円環状の端面を相互に対向させて、いずれかのワークを円管状部の管軸周りに回転させつつ密着させることにより、容易に摩擦圧接することができる。
【0011】
また、上記態様においては、前記第１の加工ツールが、前記第２の加工ツールとしての機能を含んでいてもよい。これにより、第１の加工ツールと第２の加工ツールとを一体化して、構成を簡易にし、加工装置の小型化を図ることができる。
【0012】
また、本発明の他の態様は、一対のワークの対向させた両端面を摩擦圧接により接合するためのワークエリアを挟む両側のうち一方側の搬送エリアから前記ワークエリアに一対の前記ワークを搬入することと、前記両側のうち他方側の非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、前記ワークの前記両端面の少なくともいずれかを一次加工することと、前記両端面を摩擦圧接により接合することと、前記非搬送エリアから前記ワークエリアにアクセスし、一対の前記ワークの少なくともいずれかの外周面を二次加工することと、前記ワークエリアから前記搬送エリアに一対の前記ワークを搬出することとを含む、ワーク接合方法である。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の一実施形態に係るワーク接合システム１００およびワーク接合方法について、図面を参照して以下に説明する。本実施形態に係るワーク接合システム１００は、図１に示されるように、一対のワークＷ１，Ｗ２を摩擦圧接により接合する摩擦圧接装置１と、搬送エリアに配置される搬送装置２０と、非搬送エリアに配置される加工装置３０とを備えている。
【0015】
摩擦圧接装置１には、装着される第１ワーク（一方のワーク）Ｗ１および第２ワーク（他方のワーク）Ｗ２が配置されるワークエリアが設けられる。ワークエリアを、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との対向方向Ｘに交差する方向Ｚに挟む両側のうち一方側には、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２をワークエリアに搬入出するための搬送エリアが設けられる。搬送エリアには、搬送装置２０が配置されている。搬送装置２０は、例えば、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２を吊り下げて搬送するクレーンである。ワークエリアの他方側には、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の搬入出には使用されない非搬送エリアが設けられている。非搬送エリアは、搬送エリアを避けるように設けられている。非搬送エリアには、加工装置３０が配置されている。なお、本例では、対向方向Ｘに交差する方向Ｚは、対向方向Ｘに直交する方向である。
【0016】
摩擦圧接装置１は、床面に設置されるベース２と、ベース２上に設置され、第１ワークＷ１を保持する第１保持装置（第１の保持装置）５と、ベース２上に水平方向に移動可能に設置され、第２ワークＷ２を保持する第２保持装置（第２の保持装置）３と、ベース２に対して第２保持装置３を直線移動させる直動機構４とを備えている。
【0017】
第１ワークＷ１を保持する第１保持装置５は、ベース２に固定される第１ベース１１と、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との対向方向Ｘを挟む両側に対向して配置された一対の支持部材１２と、一対の支持部材１２を相互に近づけたり離したりする方向（本例では対向方向Ｘに直交する方向Ｚ）にそれぞれ駆動するアクチュエータ１３とを備えている。アクチュエータ１３は、例えば、油圧シリンダである。
【0018】
一対の支持部材１２は、図２に示されるように、それぞれ角柱から半円柱を刳り貫いた形状に形成されるとともに、対向する側面に、第１ワークＷ１の外径と同等の内径を有する半円形状の支持面１２ａを有している。したがって、一対の支持部材１２が最も近接させられたときに、２つの支持面１２ａによって第１ワークＷ１の外径と同等の内径を有する円形状の支持面１２ｂが形成される。これにより、第１保持装置５は、第１ワークＷ１を静止した状態に保持可能である。
【0019】
本例の摩擦圧接装置１は、鋼管からなる第１ワークＷ１の端面６０ａと、鋳鉄製の第２ワークＷ２の端面５０ａとを相対回転させながら押し付け、その際に発生する摩擦熱により両端面６０ａ，５０ａを接合する装置である。
【0020】
本例の第１ワークＷ１は、管軸Ｘ１方向の端部に形成された円管状部６０ｂと、円管状部６０ｂの管軸Ｘ１方向の断面視が円形状の外周面６０ｃとを備えている。第１ワークＷ１の端面６０ａは、円管状部６０ｂの管軸Ｘ１方向の端部に形成された円環状の端面である。また、本例の第２ワークＷ２は、管軸Ｘ２方向の端部に形成された円管状部５０ｂと、円管状部５０ｂの管軸Ｘ２方向の断面視が円形状の外周面５０ｃとを備えている。第２ワークＷ２の端面５０ａは、円管状部５０ｂの管軸Ｘ２方向の端部に形成された円環状の端面である。本例では、円管状部６０ｂの管軸Ｘ１方向と、円管状部５０ｂの管軸Ｘ２方向とは、接合される際に同一直線上に配置される。
【0021】
第２ワークＷ２を保持する第２保持装置３は、図１に示されるように、第２ベース６と、第２ベース６に設けられ、第２ワークＷ２を把持する回転チャック７と、回転チャック７を回転駆動するモータ８とを備えている。回転チャック７は、モータ８の作動により、把持した第２ワークＷ２を、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との対向方向Ｘ、すなわち水平な回転軸線Ｘ周りに回転させることができる。これにより、第２保持装置３は、第１ワークＷ１を回転可能に保持可能である。
【0022】
第２保持装置３を直線移動させる直動機構４は、ベース２上に設置され、第２ベース６をベース２に対して直線移動可能に支持するガイドレール９と、第２保持装置３をガイドレール９に沿って直線移動させるアクチュエータ１０とを備えている。ガイドレール９は、回転チャック７の回転軸線Ｘと平行に配置されている。これにより、回転チャック７に把持した第２ワークＷ２をモータ８の作動によって回転軸線Ｘ周りに回転させながら、アクチュエータ１０の作動によって、回転軸線Ｘに沿う方向に移動させることができる。アクチュエータ１０は、例えば、油圧シリンダである。
【0023】
加工装置３０は、図１および図３に示されるように、先端に取り付けた切削工具（第１の加工ツール、第２の加工ツール、第１の切削ツール、第２の切削ツール）３１を回転駆動するフライス加工機３２と、フライス加工機３２を３次元的に移動させる加工機移動機構３３と、フライス加工機３２を鉛直軸線Ｙ周りに回転させる加工機回転機構３４とを備えている。切削工具３１は、例えば、エンドミルである。
【0024】
フライス加工機３２は、モータ３５と、モータ３５の動力を切削工具３１に伝達する動力伝達部（例えば、プーリおよびベルト、あるいはギヤ）３６とを備えている。
【0025】
加工機移動機構３３は、フライス加工機３２をベース２に対して回転軸線Ｘに平行な水平方向に直線移動させる第１直動機構３７と、フライス加工機３２を鉛直方向に直線移動させる第２直動機構３８と、フライス加工機３２を回転軸線Ｘに直交する方向Ｚに平行な水平方向に直線移動させる第３直動機構３９とを備えている。
【0026】
第１直動機構３７は、図３および図４に示されるように、ベース２の側面に設置され、直動機構４のガイドレール９と平行に延びる第１軸ガイドレール４０と、第１軸ガイドレール４０に沿って移動可能な第１軸スライダ４１と、第１軸スライダ４１を駆動する第１軸モータ４２および第１軸ボールねじ４３とを備えている。
【0027】
第２直動機構３８は、第１軸スライダ４１に固定され鉛直方向に延びる第２軸ガイドレール４７と、第２軸ガイドレール４７に沿って移動可能な第２軸スライダ４８と、第２軸スライダ４８を駆動する第２軸モータ４４および第２軸ボールねじ４５と、第２軸スライダ４８を鉛直上方に押し上げるバランス用のエアシリンダ４６とを備えている。エアシリンダ４６によって、第２軸スライダ４８およびこれに搭載される第３直動機構３９およびフライス加工機３２の重量を軽減し、第２軸モータ４４の負荷を軽減している。
【0028】
第３直動機構３９は、第２軸スライダ４８に固定され回転軸線Ｘに直交する方向Ｚに平行な水平方向に延びる第３軸ガイドレール５０と、第３軸ガイドレール５０に沿って移動可能な第３軸スライダ４９と、第３軸スライダ４９を駆動する第３軸モータ５１および図示しないボールねじとを備えている。
【0029】
これら第１～第３直動機構３７～３９の作動により、フライス加工機３２を３次元的に移動させ、図３に鎖線で囲まれた範囲Ｒ（図１に示すワークエリア）内に切削工具３１の先端を配置することができる。したがって、加工装置３０を、ワークエリアを挟んで搬送エリアの反対側の非搬送エリアに配置した状態であっても、フライス加工機３２の切削工具３１を、非搬送エリアからワークエリアにアクセスさせ、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２を加工することができる。
【0030】
加工機回転機構３４は、第３軸スライダ４９に設置され、フライス加工機３２を搭載する回転テーブル５２と、回転テーブル５２を鉛直軸線Ｙ周りに回転駆動する回転軸モータ５３と、回転軸モータ５３の動力を回転テーブル５２に伝達する図示しない動力伝達部（例えば、ギヤ）とを備えている。加工機回転機構３４の作動により、切削工具３１をワークエリア内で鉛直軸線Ｙ周りに回転させることができる。これにより、切削工具３１の先端を、第１ワークＷ１の端面６０ａに対向する方向、第２ワークＷ２の端面５０ａに対向する方向、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の外周面５０ｃ，６０ｃに対向する方向などに配置することができる。
【0031】
本実施形態に係るワーク接合システム１００を用いたワーク接合方法について図５のフローチャートを参照して以下に説明する。ワーク接合システム１００を用いて、鋼管からなる第１ワークＷ１の端面６０ａと、鋳鉄製の第２ワークＷ２の端面５０ａとを摩擦圧接により接合する場合、まず、図６に示されるように、搬送装置２０を用いて第１ワークＷ１および／または第２ワークＷ２を搬送する（図５に示すステップＳ１）。
【0032】
図６に示されるように、搬送装置２０による第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の搬送は、搬送エリアからワークエリアにアクセスすることにより行われる。そして、ワークエリアに搬入した第１ワークＷ１を第１保持装置５の一対の支持部材１２により支持させ、第２ワークＷ２を第２保持装置３の回転チャック７により把持させることにより、摩擦圧接装置１に第１ワークＷ１および第２ワークＷ２を装着する（図５に示すステップＳ２）。
【0033】
図６に示されるように、長尺の鋼管からなる第１ワークＷ１は、第１保持装置５の隙間を空けた一対の支持部材１２の間に配置した状態で、アクチュエータ１３の作動によって一対の支持部材１２を近接させることにより、一対の支持部材１２の間に挟まれる。また、第２ワークＷ２は、円管状部５０ｂの中心軸を回転軸線Ｘに一致させた状態で回転チャック７に把持される。
【0034】
これにより、図２に示されるように、各支持部材１２の支持面１２ａが第１ワークＷ１の外周面６０ｃに密着して、第１ワークＷ１の菅軸Ｘ１方向の一部の外周面６０ｃを全周にわたって取り囲む。支持部材１２の支持面１２ａを同径の外周面６０ｃに密着させることにより、第１ワークＷ１の中心軸が回転チャック７の回転軸線Ｘに一致する位置に調整される。また、この状態で、端面６０ａおよびその近傍の外周面６０ｃが部分的に支持部材１２から露出させられる。これにより、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とが、相互に接合される端面５０ａ，６０ａ同士を、間隔をあけて対向させて位置決めされた状態に、摩擦圧接装置１に装着される。
【0035】
次に、図７に示されるように、加工装置３０を作動させ、非搬送エリアからワークエリアにアクセスして、フライス加工機３２により第１ワークＷ１の端面６０ａおよび第２ワークＷ２の端面５０ａの加工（一次加工）を行う（図５に示すステップＳ３）。図７に示されるように、加工機回転機構３４の作動により、切削工具３１を第１ワークＷ１の端面６０ａに対向させ、フライス加工機３２のモータ３５の作動により切削工具３１を回転駆動しながら、加工機移動機構３３の作動によって切削工具３１を３次元的に移動させる。これにより、第１保持装置５に支持された状態の第１ワークＷ１の端面６０ａ全体を精度よく加工することができる。すなわち、第１保持装置５に支持された状態の第１ワークＷ１の端面６０ａを加工するので、回転軸線Ｘに対して垂直（第２ワークＷ２の端面５０ａに対して平行）な平面となるように精度よく端面加工をすることができる。
【0036】
第１ワークＷ１の端面６０ａの加工に前後して、図８に示されるように、加工機回転機構３４の作動により、切削工具３１を第２ワークＷ２の端面５０ａに対向させ、フライス加工機３２のモータ３５の作動により切削工具３１を回転駆動しながら、加工機移動機構３３の作動によって切削工具３１を３次元的に移動させる。これにより、回転チャック７に装着された状態の第２ワークＷ２の端面５０ａ全体を精度よく加工することができる。すなわち、回転チャック７に装着された状態の第２ワークＷ２の端面５０ａを加工するので、回転軸線Ｘに対して垂直（第１ワークＷ１の端面６０ａに対して平行）な平面となるように精度よく端面加工をすることができる。
【0037】
次に、図９に示されるように、加工機移動機構３３を作動させて、第１ワークＷ１の端面６０ａと第２ワークＷ２の端面５０ａとの間に配置されたフライス加工機３２を、ワークエリアから非搬送エリアに退避させた後、第２保持装置３のモータ８を作動させることにより回転チャック７に把持させた第２ワークＷ２を回転軸線Ｘ周りに回転させる。また、これとともに、直動機構４のアクチュエータ１０を作動させて、第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に近接させる。そして、回転している第２ワークＷ２の端面５０ａを第１ワークＷ１の端面６０ａに押し付ける。これにより、第１ワークＷ１の端面６０ａと第２ワークＷ２の端面５０ａとの間に発生する摩擦熱により、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とを接合することができる（図５に示すステップＳ４）。
【0038】
次に、図１０に示されるように、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とが摩擦圧接により接合された後、第１保持装置５のアクチュエータ１３の作動により一対の支持部材１２を相互に離れる方向に移動させ第１ワークＷ１を解放する。そして、直動機構４のアクチュエータ１０の作動により、接合された第１ワークＷ１および第２ワークＷ２を第２保持装置３に引き寄せる方向に移動させ、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との接合部を切削工具３１の動作範囲内に移動させる。
【0039】
次に、非搬送エリアからワークエリアにアクセスさせたフライス加工機３２を作動させて切削工具３１を回転駆動しつつ、回転チャック７の作動により、第２ワークＷ２を回転軸線Ｘ周りに回転させる。一対のワークＷ１，Ｗ２は摩擦圧接により一体化されているため、第２ワークＷ２を回転させることにより、一対のワークＷ１，Ｗ２が一体として回転する。これにより、切削工具３１によって、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との接合部の外周面に形成されたバリを全周にわたって除去し、外周面５０ｃ，６０ｃを仕上げること（二次加工）ができる（図５に示すステップＳ５）。
【0040】
最後に、回転チャック７による第２ワークＷ２の把持を解放し、搬送エリアに配置されている搬送装置２０をワークエリアにアクセスさせて、摩擦圧接により接合されたワークＷ１，Ｗ２を一体として吊り上げ、ワークエリアから搬送エリアに搬出する（図５に示すステップＳ６）。
【0041】
本実施形態に係るワーク接合システム１００においては、図１に示されるように、加工装置３０が、ワークエリアを水平方向に挟む一方側の非搬送エリアのみに配置されている。すなわち、加工装置３０のフライス加工機３２が、摩擦圧接前後に非搬送エリアからワークエリアにアクセスすることで、ワークＷ１，Ｗ２の端面加工および外周面加工を行うことができ、加工装置３０を、ワークエリアを挟んで片側にのみ配置することができる。これにより、ワークエリアを水平方向に挟んだ両側に加工装置３０を設ける場合と比較して、搬送エリアとワークエリアとの間における、搬送装置２０による第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の搬入出を加工装置３０に邪魔されることなく容易に実施できる。また、搬入時における、一対の支持部材１２への第１ワークＷ１の取付作業や回転チャック７への第２ワークＷ２の取付作業、搬出時における、接合された第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の取り外し作業等も容易である。
【0042】
ワーク接合システム１００においては、摩擦圧接装置１の一方側には、加工装置３０が設けられていない搬送エリアとして、作業者が作業可能な十分な空間が確保されるので、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の着脱作業等を容易に実施することができる。その結果、加工装置３０の配置されていない搬送エリアをワークＷ１，Ｗ２の搬入出経路としてのみならず、必要に応じて、搬入出、装着および取り外し作業を行う作業者のアクセス経路としても使用することができる。例えば、第１ワークＷ１が長尺で、第２ワークＷ２が短尺である場合には、第１ワークＷ１の搬入および接合後の一対のワークＷ１，Ｗ２の搬出は第１搬送装置２０により行い、第２ワークＷ２の搬入は作業者により行うようにしてもよい。
【0043】
このように、ワーク接合システム１００によれば、ワークエリアを挟む両側のうち、一方側を搬送エリア、他方側を非搬送エリアとして使い分けることで、摩擦圧接装置１のワークエリアへの第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の搬入出および第１ワークＷ１および第２ワークＷ２に対する加工を含む一連のプロセスにおける作業性を向上させることができる。
【0044】
なお、本実施形態においては、フライス加工機３２が、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の対向する両端面５０ａ，６０ａを一次加工する場合を例に挙げて説明したが、これに代えて、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の対向する両端面５０ａ，６０ａの一方のみを一次加工してもよい。また、本実施形態においては、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の端面５０ａ，６０の一次加工を行う第１の切削ツールと、接合されたワークＷ１，Ｗ２の外周面を二次加工する第２の切削ツールとを共通の切削工具３１により加工する例を示したが、これに代えて、第１の切削ツールと第２の切削ツールとを別々に設けてもよい。
【0045】
また、本実施形態においては、回転チャック７の作動により、回転軸線Ｘ周りに回転可能であるため、接合前の第１ワークＷ１の端面５０ａおよび接合後の接合部の外周面については、切削工具３１を回転駆動するフライス加工機３２に代えて、バイトのような静止した工具（第２の切削ツール）を用いて加工してもよい。この場合、加工装置３０が、第１ワークＷ１の端面６０ａを加工するフライス加工機３２と、第２ワークＷ２の端面５０ａおよび接合部の外周面を加工するバイトとの両方を備えていてもよい。
【0046】
また、本実施形態においては、加工装置３０が、摩擦圧接装置１に対して、回転軸線Ｘに直交する水平方向の片側のみに配置されている場合を例示したが、これに限定されるものではなく、鉛直上方のみ、斜め上方のみあるいは斜め下方のみに配置されていてもよい。あるいは、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２が短尺である場合には、加工装置３０は、ワークエリアを回転軸線Ｘに沿う方向に挟む両側の内、一方側のみに配置されていてもよい。
【0047】
また、本実施形態においては、鋼管からなる第１ワークＷ１と、鋳鉄製の第２ワークＷ２とを接合する場合を例示したが、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の材料は、これに限定されるものではない。また、円管状の第１ワークＷ１に代えて、円柱状の第１ワークＷ１を接合することもできる。
【符号の説明】
【0048】
１ 摩擦圧接装置、 ３ 第２保持装置（第２の保持装置）、 ５ 第１保持装置（第１の保持装置）、 ２０ 搬送装置、 ３０ 加工装置、 ３１ 切削工具（第１の加工ツール、第２の加工ツール、第１の切削ツール、第２の切削ツール）、 ３２ フライス加工機、 ５０ａ，６０ａ 端面、 １００ ワーク接合システム、 Ｘ 回転軸線、 Ｗ１ 第１ワーク（ワーク）、 Ｗ２ 第２ワーク（ワーク）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
