CN107000115B - 摩擦搅拌点接合装置以及摩擦搅拌点接合方法 - Google Patents

Abstract

一种摩擦搅拌点接合装置，具备：销构件（11）；轴肩构件（12）；旋转驱动器（57）；进退驱动器（53）和控制器（51），控制器（51），以在夹持构件（13）按压被接合物之前，销构件（11）和/或轴肩构件（12）按压被接合物的形式，控制进退驱动器（53），然后，以销构件（11）以及轴肩构件（12）搅拌被接合物的形式，控制旋转驱动器（57）以及进退驱动器（53）。

Description

摩擦搅拌点接合装置以及摩擦搅拌点接合方法

技术领域

本发明涉及摩擦搅拌点接合装置以及摩擦搅拌点接合方法。

背景技术

汽车、铁道车辆、飞机等运输机器中，连结金属材料时，使用电阻点焊接或铆接。然而，近年来，利用摩擦热接合金属材料的方法（摩擦搅拌点接合方法）受到关注（例如参见专利文献1）。

专利文献1所公开的摩擦搅拌点接合方法中，具备：大致圆柱状的销构件；具有用于内插该销构件的中空的大致圆筒状的轴肩（shoulder）构件；和夹持构件，销构件与轴肩构件搅拌被接合物的一部分，借此接合被接合物。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2012-196682号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

但是，在严酷的环境中使用的飞机等的铆接作业中，为了确保耐腐蚀性，要求在被接合物之间涂布密封胶材料（密封材料）。因此，本发明人等，专心研究了在被接合物间涂布密封胶材料，并由摩擦搅拌点接合装置进行接合的方法，发现根据以下方法，能够实现合适的精度且良好的接合品质，并想到本发明。

本发明的目的是提供一种在复动式的摩擦搅拌点接合法中，接合涂布了密封胶材料的被接合物时，能够实现良好的接合品质的摩擦搅拌点接合装置以及摩擦搅拌点接合方法。

解决问题的手段：

为解决上述问题，根据本发明的摩擦搅拌点接合装置，是具备沿着旋转轴线进退移动的旋转工具、并将所述旋转工具的梢端部按压于重叠第一构件和第二构件的接触部分上涂布有密封胶材料的被接合物，通过使与所述被接合物的接触部旋转，而使该被接合物由摩擦热软化，搅拌并接合被接合物的摩擦搅拌点接合装置，具备：形成为圆柱状并形成为能够绕轴线旋转和能够向沿着该轴线的方向进退移动的结构的销构件；形成为圆筒状，且内部插通有所述销构件，并形成为能够绕所述轴线旋转和能够向沿着该轴线的方向进退移动的结构的轴肩构件；使所述销构件以及所述轴肩构件绕所述轴线旋转的旋转驱动器；形成为圆筒状，且内部插通有所述销构件以及所述轴肩构件，并形成为能够在所述轴线方向上进退移动的结构的夹持构件；使所述销构件、所述轴肩构件、以及所述夹持构件分别沿着所述轴线进退移动的进退驱动器；和控制所述进退驱动器以及所述旋转驱动器的控制器，所述控制器，以在所述夹持构件按压所述被接合物之前，所述销构件以及所述轴肩构件的至少一个构件按压所述被接合物的形式，执行控制所述进退驱动器的预备动作，然后，以所述销构件以及所述轴肩构件搅拌所述被接合物的形式，执行控制所述旋转驱动器以及所述进退驱动器的搅拌动作。

借此，接合涂布了密封胶材料的被接合物时，因为密封胶材料从接合的部分被压出，所以也能够抑制密封胶材料流入（混入）被接合物的塑性流动部，实现良好的接合品质。

又，根据本发明的摩擦搅拌点接合方法，是具备沿着旋转轴线进退移动的旋转工具、并将所述旋转工具的梢端部按压于重叠第一构件和第二构件的接触部分上涂布有密封胶材料的被接合物，通过使与所述被接合物的接触部旋转，使该被接合物由摩擦热软化，搅拌并接合被接合物的摩擦搅拌点接合方法，具备：将密封胶材料涂布于所述第一构件以及所述第二构件的至少一个构件，以夹着所述密封胶材料的形式，使所述第一构件以及所述第二构件接触的步骤（A），形成为圆柱状的销构件，以及形成为圆筒状且内部插通有所述销构件的轴肩构件的至少一个构件按压所述被接合物的步骤（B），形成为圆筒状且内部插通有所述销构件以及所述轴肩构件的夹持构件按压所述被接合物的步骤（C），和所述销构件以及所述轴肩构件搅拌所述被接合物的步骤（D）。

借此，接合涂布了密封胶材料的被接合物时，因为密封胶材料从接合的部分被压出，所以也能够抑制密封胶材料流入（混入）被接合物的塑性流动部，实现良好的接合品质。

本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点，是在参照附图的基础上，由以下的优选的实施形态的详细说明得以明了。

发明效果：

根据本发明的摩擦搅拌点接合装置以及摩擦搅拌点接合方法，接合涂布了密封胶材料的被接合物时，也能够实现良好的接合品质。

附图说明

图1是示出根据实施形态1的摩擦搅拌点接合装置的大致结构的示意图；

图2是示意性地示出图1所示的摩擦搅拌点接合装置的控制结构的框图；

图3是示出根据实施形态1的摩擦搅拌点接合装置的动作的一个示例的流程图；

图4A是示意性地示出图1所示的摩擦搅拌点接合装置的摩擦搅拌点接合的各工序的一个示例的工序图；

图4B是示意性地示出图1所示的摩擦搅拌点接合装置的摩擦搅拌点接合的各工序的一个示例的工序图；

图4C是示意性地示出图1所示的摩擦搅拌点接合装置的摩擦搅拌点接合的各工序的一个示例的工序图；

图5是示出根据本实施形态2的摩擦搅拌点接合装置的动作的一个示例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选的实施形态。另外，以下在所有附图中对相同或相当的要素标以相同的参考符号，并省略其重复的说明。又，所有的附图中，存在为了说明本发明而选出必要的结构要素图示，其他结构要素省略图示的情况。此外，本发明不限定于以下实施形态。

（实施形态1）

根据实施形态1的摩擦搅拌点接合装置是通过部分搅拌在第一构件与第二构件接触的部分上涂布有密封胶材料的被接合物由此接合的复动式的摩擦搅拌点接合装置，具备：形成为圆柱状的销构件；形成为圆筒状且内部插通有销构件的轴肩构件；使销构件以及轴肩构件绕与销构件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器；形成为圆筒状且内部插通有销构件以及轴肩构件的夹持构件；使销构件、轴肩构件以及夹持构件分别沿着轴线进退移动的进退驱动器；和控制旋转驱动器以及进退驱动器的控制器，控制器，以在夹持构件按压被接合物之前，销构件以及轴肩构件的至少一个构件按压被接合物的形式，执行控制进退驱动器的预备动作，然后，以销构件以及轴肩构件搅拌被接合物的形式，执行控制旋转驱动器以及进退驱动器的接合动作。

此处，“按压”是指，将能够从被接合物的抵接部分压出密封胶材料的压力施加于被接合物，例如，将1000N～7000N的压力（以下称为按压力）施加于被接合物。

因此，也可以是控制器使销构件、轴肩构件以及夹持构件（同时）与被接合物抵接，然后，以按照销构件、轴肩构件、以及夹持构件的顺序按压被接合物的形式，控制进退驱动器。又，也可以是控制器使夹持构件与被接合物抵接，然后，以按照销构件、轴肩构件以及夹持构件的顺序按压被接合物的形式，控制进退驱动器。另外，“抵接”是指，将小于按压力的压力施加于被接合物，例如将小于1000N的压力施加于被接合物。

又，也可以是根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置中，控制器以在预备动作中按照销构件、轴肩构件以及夹持构件的顺序按压被接合物的形式控制进退驱动器。

以下，参照附图详细说明根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置的一个示例。

［摩擦搅拌点接合装置的结构］

图1是示出根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置的大致结构的示意图。另外，图1中，以图中的上下方向表示摩擦搅拌点接合装置的上下方向。

如图1所示，根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50具备：销构件11、轴肩构件12、工具固定器52、进退驱动器53、夹持构件13、垫板支持部55、垫板构件56以及旋转驱动器57。

销构件11、轴肩构件12、工具固定器52、进退驱动器53、夹持构件13以及旋转驱动器57设置于由C型焊枪（C型框架）构成的垫板支持部55的上部。又，垫板支持部55的下部设置有垫板构件56。销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13与垫板构件56在互为相向的位置上安装于垫板支持部55。另外，销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13与垫板构件56之间配置有被接合物60。

销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13固定于由旋转工具固定器521以及夹持固定器522构成的工具固定器52。具体地，销构件11以及轴肩构件12固定于旋转工具固定器521，夹持构件13固定于夹持固定器522。而且，旋转工具固定器521借助旋转驱动器57支持于夹持固定器522。

又，销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13被由销驱动器531、轴肩驱动器532以及夹持驱动器533构成的进退驱动器53在上下方向上进退驱动。

销构件11形成为圆柱状，图1中虽未详细图示，但支持于旋转工具固定器521。又，销构件11形成为借助旋转驱动器57绕与销构件11的轴心一致的轴线Xr（旋转轴）旋转，并借助销驱动器531沿箭头P1方向、即轴线Xr方向（图1中为上下方向）能够进退移动的结构。销驱动器531可以是对销构件11施以加压力的结构，例如可以是适当地使用应用了气体压、油压、伺服马达等的机构。

轴肩构件12形成为具有中空的圆筒状，并支持于旋转工具固定器521。轴肩构件12的中空内插有销构件11。换言之，轴肩构件12以包围销构件11的外周面的形式配置。

又，轴肩构件12形成为借助旋转驱动器57而绕与销构件11相同的轴线Xr旋转，并借助轴肩驱动器532沿箭头P2方向、即轴线Xr方向能够进退移动的结构。轴肩驱动器532可以是对轴肩构件12施以加压力的结构，例如可以是适当地使用应用了气体压、油压、伺服马达等的机构。

如此，销构件11以及轴肩构件12（旋转工具）在本实施形态中均由同一旋转工具固定器521支持，均借助旋转驱动器57绕轴线Xr一体旋转。此外，销构件11以及轴肩构件12形成为借助销驱动器531以及轴肩驱动器532分别沿着轴线Xr方向能够进退移动的结构。另外，本实施形态1中，销构件11能够单独进退移动，并且能够随着轴肩构件12的进退移动而进退移动，但也可以是形成为销构件11以及轴肩构件12能够分别独立地进退移动的结构。

夹持构件13与轴肩构件12同样地形成为具有中空的圆筒状，并以其轴心与轴线Xr一致的形式设置。夹持构件13的中空内插有轴肩构件12。

即，以包围销构件11的外周面的形式，配置圆筒状的轴肩构件12，并以包围轴肩构件12的外周面的形式配置圆筒状的夹持构件13。换言之，夹持构件13、轴肩构件12以及销构件11分别为同轴心状的套筒结构。

又，夹持构件13形成为借助夹持驱动器533在箭头P3方向（与箭头P1以及P2同方向）上能够进退的结构。夹持驱动器533为对夹持构件13施以加压力的结构即可，例如可以是适当地使用应用了气体压、油压、伺服马达等的机构。

销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13分别具备梢端面11a、梢端面12a以及梢端面13a。又，销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13借助进退驱动器53进退移动，借此梢端面11a、梢端面12a以及梢端面13a分别与被接合物60的表面抵接，并按压被接合物60。

垫板构件56在本实施形态1中形成为以抵接的形式由平坦的面（支持面56a）支持平板状的被接合物60的背面的结构。只要垫板构件56能够适当地支持被接合物60以能够实施摩擦搅拌点接合即可，并不限定于该结构。垫板构件56也可以是例如另外准备具有多种形状的垫板构件56，形成为根据被接合物60的种类，能够从垫板支持部55卸下并替换的结构。

另外，本实施形态1中的销构件11、轴肩构件12、工具固定器52、进退驱动器53、夹持构件13、垫板支持部55以及旋转驱动器57的具体结构不限定于前述的结构，可以适当地使用摩擦搅拌接合领域中广泛公知的结构。例如可以是销驱动器531以及轴肩驱动器532由摩擦搅拌接合领域中公知的马达以及齿轮机构等构成。

又，垫板支持部55在本实施形态1中，由C型焊枪构成，但不限定于此。只要垫板支持部55能够进退移动地支持销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13，并且能够在与销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13相向的位置上支持垫板构件56，则可以是任何结构。

此外，根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50采用配设于摩擦搅拌点接合用机械手装置（未图示）的形态。具体地，垫板支持部55安装于机械手装置的手臂的梢端。因此，垫板支持部55也可以看做是包含于摩擦搅拌点接合用机械手装置。包括垫板支持部55以及手臂，不特别限定摩擦搅拌点接合用机械手装置的具体的结构，可以适当地使用多关节机械手等摩擦搅拌接合领域中公知的结构。

另外，摩擦搅拌点接合装置50（包括垫板支持部55）不限定于适用于摩擦搅拌点接合用机械手装置的情况，例如也可以适当地适用于NC机床，大型的C框架以及自动铆接机（autoriveter）等公知的加工用机器。

又，也可以是根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50形成为两对以上的机械手使摩擦搅拌点接合装置50中的垫板构件56以外的部分与垫板构件56正对的结构。此外，只要摩擦搅拌点接合装置50能够稳定地对被接合物60进行摩擦搅拌点接合，则既可以采用使被接合物60为手持型的形态，也可以采用使机械手作为被接合物60的定位器（positioner）使用的形态。

［摩擦搅拌点接合装置的控制结构］

接着，参照图2具体说明根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50的控制结构。

图2是示意性地示出图1所示的摩擦搅拌点接合装置的控制结构的框图。

如图2所示，摩擦搅拌点接合装置50具备控制器51、存储器31以及输入器32。

存储器31可读出地存储各种数据，作为存储器31，由公知的存储卡、硬盘等存储装置等构成。存储器31不需要为单一的，也可以是形成为多个存储装置（例如随机存取存储器（Random access memory）以及硬盘驱动器）。控制器51等由微型计算机构成时，存储器31的至少一部分可以形成为微型计算机的内部存储卡，也可以是形成为独立的存储卡。

另外，存储器31中存储有数据，可以是能够从控制器51以外读出数据，当然也可以是从控制器51等记入数据。

输入器32能够对控制器51输入关于摩擦搅拌点接合的控制的各种参数，或其他数据等，由键盘、触摸屏、按钮开关群等公知的输入装置构成。本实施形态1中，至少被接合物60的接合条件，例如被接合物60的厚度、材质等数据能够由输入器32输入。

控制器51形成为控制构成摩擦搅拌点接合装置50的各构件（各机器）的结构。具体地，控制器51控制构成进退驱动器53的销驱动器531、轴肩驱动器532，以及夹持驱动器533，和旋转驱动器57。借此，能够控制销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13的进出移动或后退移动的切换、进退移动时的销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13的梢端位置的控制、移动速度以及移动方向等。又，能够控制按压销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13的被接合物60的按压力。此外，能够控制销构件11以及轴肩构件12的转速。

控制器51的具体结构没有特别限定，本实施形态1中，控制器51由微型计算机构成，并具备CPU。控制器51形成为通过CPU读出存储于存储器31的规定的控制程序，并执行该程序，而进行关于进退驱动器53以及旋转驱动器57的动作的计算。另外，控制器51不只是由单独的控制器构成的形态，也可以是多个控制器协作，由执行摩擦搅拌点接合装置50的控制的控制器群构成的形态。

而且，控制器51在开始被接合物60的接合时，以按照销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13的顺序按压被接合物60的形式，控制进退驱动器53。

［摩擦搅拌点接合方法（摩擦搅拌点接合装置的动作）］

接着，参照图3、图4A、图4B、以及图4C具体说明根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50的动作。另外，图4A、图4B以及图4C中，作为被接合物60，可以举出使用两块金属板61、62，在金属板62的上表面（与金属板61的接触面）涂布密封胶材料63，将他们重叠并由点接合连接的示例。

图3是示出根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置的动作的一个示例的流程图。图4A、图4B以及图4C是示意性地示出图1所示的摩擦搅拌点接合装置的摩擦搅拌点接合的各工序的一个示例的工序图。

另外，图4A、图4B以及图4C中，省略摩擦搅拌点接合装置的一部分，箭头r表示销构件11以及轴肩构件12的旋转方向，框箭头F表示被施加于金属板61、62的力的方向。又，从垫板构件56也对金属板61、62施加了力，但是为了说明的方便，图4A、图4B、以及图4C中未图示。此外，为了明确与销构件11以及夹持构件13的区别，而对轴肩构件12涂满阴影。

首先，如图4（A）所示，垫板构件56的上表面载置有金属板（第二构件）62，并涂布有密封胶材料63。作为密封胶材料63，例如可以使用多硫化物系合成橡胶、天然橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶等合成橡胶，四氟乙烯橡胶树脂等树脂等。接着，以夹着密封胶材料63的形式，将金属板（第一构件）61载置于金属板62的上表面上（工序（A））。

接着，控制器51执行预备动作。具体地，如图3以及图4（A）所示，控制器51以销构件11用预先设定的第一按压力P1按压被接合物60的表面60c（金属板61的上表面）的形式，驱动进退驱动器53（步骤S101；工序（B1））。此处，第一按压力可以任意设定，由预先实验等设定，例如可以为2000～15000N，由销构件11的直径以及被接合物60的厚度适当地决定。

借此，销构件11与垫板构件56夹入金属板61、密封胶材料63以及金属板62。而且，销构件11按压被接合物60的表面60c，借此从铅垂方向观察，位于与销构件11的梢端面11a重叠的部分附近的密封胶材料63被压出至比原来的位置靠近外侧处。因此，密封胶材料63从被接合物60的周面溢出。

接着，控制器51以轴肩构件12用预先设定的第二按压力按压被接合物60的表面60c的形式，驱动进退驱动器53（步骤S102；工序（B2））。此处，第二按压力可以任意设定，由预先实验等决定，例如可以为2000～15000N，由轴肩构件12的内外径以及被接合物60的厚度适当地决定。

借此，销构件11以及轴肩构件12与垫板构件56夹入金属板61、密封胶材料63以及金属板62。而且，销构件11再加上轴肩构件12按压被接合物60的表面60c，借此从铅垂方向观察，位于与轴肩构件12的梢端面12a重叠的部分附近的密封胶材料63被压出至比该部分靠近外侧处，并从被接合物60的周面溢出。

接着，控制器51以夹持构件13用预先设定的第一按压力按压被接合物60的表面60c的形式，驱动进退驱动器53（步骤S103；工序（C））。此处，第三按压力可以任意设定，由预先实验等设定，例如可以为2000～15000N，由夹持构件13的内外径以及被接合物60的厚度适当地决定。

借此，销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13与垫板构件56夹入金属板61、密封胶材料63以及金属板62。而且，销构件11以及轴肩构件12再加上夹持构件13按压被接合物60的表面60c，借此从铅垂方向观察，位于与夹持构件13的梢端面13a重叠的部分附近的密封胶材料63被压出至比该部分靠近外侧处，并从被接合物60的周面溢出。另外，密封胶材料63的一部分存在于被接合物60的周缘部，能够密封被接合物60的接合面。

接着，控制器51执行接合动作（工序（D））。具体地，控制器51以预先设定的规定的转速使旋转驱动器57驱动，使销构件11以及轴肩构件12以与被接合物60的表面60c抵接的状态旋转（步骤S104；工序（D1））。该状态下，销构件11以及轴肩构件12均不会进退移动，所以会导致将被接合物60的表面60c“预备加热”。借此，金属板61的抵接区域中金属材料由摩擦所导致的发热软化，被接合物60的表面60c附近产生塑性流动部60a。

接着，控制器51以销构件11或轴肩构件12进行规定动作的形式，控制进退驱动器53（步骤S105）。具体地，控制器51按照存储于存储器31的规定的控制程序控制进退驱动器53。

此时，控制器51，在以销构件11的梢端面的截面积为Ap，以轴肩构件12的梢端面的截面积为As，以销构件11的压入深度为Pp，以轴肩构件12的压入深度为Ps时，优选为以减小由下式（Ｉ）

Ap·Pp＋As·Ps=Tx···　（Ｉ）

定义的工具平均位置Tx的绝对值的形式控制进退驱动器53，更优选为以工具平均位置Tx=0的形式控制进退驱动器53。另外，关于减小工具平均位置Tx的绝对值的具体的控制，被专利文献1详细地公开了，所以此处省略其说明。

接着，控制器51控制销驱动器531和/或轴肩驱动器532（参见图1），使销构件11从被接合物60的表面60c后退，由此使轴肩构件12从被接合物60的表面60c进一步进入（压入）内部（参见图4B的工序（D2））。此时，金属材料的软化部位从上侧的金属板61直至下侧的金属板62，塑性流动部60a的体积增加。此外，塑性流动部60a的软化的金属材料由轴肩构件12排出，从轴肩构件12的正下方流动至销构件11的正下方，所以销构件11后退，并相对于轴肩构件12上浮。

接着，控制器51控制销驱动器531，使后退的销构件11缓缓进入（压入）金属板61。随之，轴肩构件12从金属板61后退（参见图4C的工序（D3））。另外，由后述的工序（D4）充分整形金属板61的表面60c时，也可以不执行该工序（D3）。

而且，控制器51，在从工序（D2）向工序（D4）移行时，控制销驱动器531，并使销构件11缓缓进入。另一方面，控制器51在从工序（D2）经过工序（D3）向工序（D4）移行时，控制销驱动器531，并使销构件11缓缓引进。此时，即使销构件11或轴肩构件12均为引进动作中，也维持其梢端的加压力（参见图4B的工序（D2）的箭头F以及图4C的工序（D3）的箭头F）。

因此，引进轴肩构件12时，维持销构件11的旋转以及按压，所以塑性流动部60a的软化的金属材料从销构件11的正下方流动至轴肩构件12的正下方，并填回由轴肩构件12的压入所产生的凹部。

另一方面，引进销构件11时，维持轴肩构件12的旋转以及按压，所以塑性流动部60a的软化的金属材料从轴肩构件12的正下方流动至销构件11的正下方，其结果是填回由销构件11的压入所产生的凹部。

接着，控制器51控制进退驱动器53，使销构件11的梢端面11a以及轴肩构件12的梢端面12a以相互几乎不产生段差的程度对齐（同一平面）（参见图4C的工序（D4））。借此，被接合物60的表面60c被整形，得到不产生实质性的凹部的程度的大致平坦的面。

接着，控制器51控制进退驱动器53，使销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13从被接合物60离开，然后，控制旋转驱动器57，使销构件11以及轴肩构件12的旋转停止，并使一系列的摩擦搅拌点接合（被接合物60的接合工序）结束（参见图4C的工序（E））。借此，由销构件11以及轴肩构件12的抵接的旋转（以及按压）不再施加于金属板61、62，所以波及到金属板61、62双方的塑性流动部60a，停止塑性流动，成为接合部60b。

如此一来，两块金属板61、62由接合部60b连结（接合）。另外，密封胶材料63经过规定期间后硬化，从而金属板61以及金属板62的接合面被密封。

如此，根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50中，以销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13的顺序按压被接合物60的表面60c，借此从铅垂方向观察，密封胶材料63从与销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13的各梢端面重叠的部分附近被压出。因此，使销构件11以及轴肩构件12旋转，产生塑性流动部60a时，能够抑制密封胶材料63流入（混入）塑性流动部60a，能够实现良好的接合品质。

又，根据本实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50中，由于能够抑制密封胶材料63流入（混入）塑性流动部60a，所以能够抑制密封胶材料63附着于销构件11和/或轴肩构件12。因此，连续接合被接合物60那样的情况，销构件11和/或轴肩构件12的梢端面能够稳定地按压被接合物60的表面60c。又，能够抑制密封胶材料63附着于被接合物60的表面60c，能够实现良好的接合品质。

（实施形态2）

根据本实施形态2的摩擦搅拌点接合装置为，在根据实施形态1的摩擦搅拌点接合装置中，控制器以销构件以及轴肩构件（同时）按压被接合物，然后，夹持构件按压被接合物的形式，控制进退驱动器。

以下，参照附图详细说明根据本实施形态2的摩擦搅拌点接合装置的一个示例。另外，根据本实施形态2的摩擦搅拌点接合装置，与根据实施形态1的摩擦搅拌点接合装置基本上结构相同，所以省略其结构的说明。

［摩擦搅拌点接合方法（摩擦搅拌点接合装置的动作）］

图5是示出根据本实施形态2的摩擦搅拌点接合装置的动作的一个示例的流程图。

首先，与实施形态1同样地，垫板构件56的上表面载置有金属板62，并涂布有密封胶材料63。接着，以夹着密封胶材料63的形式，将金属板61载置于金属板62的上表面（参见图4A的工序（A））。

接着，如图5所示，控制器51以销构件11以及轴肩构件12用预先设定的第四按压力P4按压被接合物60的表面60c（金属板61的上表面）的形式，驱动进退驱动器53（步骤S201）。此处，第四按压力可以任意设定，由预先实验等设定，例如可以为2000～15000N。

借此、销构件11以及轴肩构件12与垫板构件56夹入金属板61、密封胶材料63以及金属板62。而且，销构件11以及轴肩构件12按压被接合物60的表面60c，借此从铅垂方向观察，位于与销构件11的梢端面11a以及轴肩构件12的梢端面12a重叠的部分附近的密封胶材料63被压出至比该部分靠近外侧处，并从被接合物60的周面溢出。

接着，控制器51以夹持构件13用预先设定的第一按压力按压被接合物60的表面60c的形式，驱动进退驱动器53（步骤S202）。

借此，销构件11、轴肩构件12以及夹持构件13与垫板构件56夹入金属板61、密封胶材料63以及金属板62。而且，销构件11以及轴肩构件12再加上夹持构件13按压被接合物60的表面60c，借此从铅垂方向观察，位于与夹持构件13的梢端面13a重叠的部分附近的密封胶材料63，被压出至比该部分靠近外侧处，并从被接合物60的周面溢出。

接着，控制器51以预先设定的规定的转速，使旋转驱动器57驱动，使销构件11以及轴肩构件12以与被接合物60的表面60c抵接的状态旋转（步骤S203）。

接着，控制器51以销构件11或轴肩构件12进行规定动作的形式，控制进退驱动器53（步骤S204）。另外，规定动作为执行与根据实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50同样的动作，所以说省略其详细的说明。

形成为这样的结构后，即使是根据本实施形态2的摩擦搅拌点接合装置50，也发挥与根据实施形态1的摩擦搅拌点接合装置50同样的作用效果。

由以上说明，本领域技术人员明了本发明的较多的改良或其他实施形态等。所以，上述说明仅作为示例解释，是以向本领域技术人员教导实施本发明的最好的形态为目的提供的。在不脱离本发明的要旨的范围内，可以实质性变更其结构和/或功能的具体内容。又，可以由上述实施形态所公开的多个结构要素的适当的组合形成各种发明。

工业应用性：

本发明的摩擦搅拌点接合装置以及摩擦搅拌点接合方法，在接合涂布了密封胶材料的被接合物时，也能够实现良好的接合品质，所以有用。

符号说明：

11　 销构件；

11a　梢端面；

12　 轴肩构件；

12a　梢端面；

13　 夹持构件；

13a　梢端面；

31　 存储器；

32　 输入器；

50　 摩擦搅拌点接合装置；

51　 控制器；

52　 工具固定器；

53　 进退驱动器；

55　 垫板支持部；

56　 垫板构件；

56a　支持面；

57　 旋转驱动器；

60　 被接合物；

60a　塑性流动部；

60b　接合部；

60c　表面；

60d　背面；

61　 金属板；

62　 金属板；

63　 密封胶材料；

521 旋转工具固定器；

522 夹持固定器；

531 销驱动器；

532 轴肩驱动器；

533 夹持驱动器。

Claims (5)

1.一种摩擦搅拌点接合装置，其特征在于，

是具备沿着旋转轴线进退移动的旋转工具、并将所述旋转工具的梢端部按压于重叠第一构件和第二构件的接触部分上涂布有密封胶材料的被接合物，通过使与所述被接合物的接触部旋转，而使该被接合物由摩擦热软化，搅拌并接合被接合物的摩擦搅拌点接合装置，具备：

形成为圆柱状的销构件；

形成为圆筒状，且内部插通有所述销构件的轴肩构件；

使所述销构件以及所述轴肩构件绕与所述销构件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器；

形成为圆筒状，且内部插通有所述销构件以及所述轴肩构件的夹持构件；

使所述销构件、所述轴肩构件、以及所述夹持构件分别沿着所述轴线进退移动的进退驱动器；和

控制器，

所述控制器，以在所述夹持构件按压所述被接合物之前，所述销构件以及所述轴肩构件的至少一个构件以不旋转的状态按压所述被接合物的形式，执行控制所述进退驱动器的预备动作，然后，以所述夹持构件按压所述被接合物的形式驱动所述进退驱动器，以使所述销构件以及所述轴肩构件旋转的形式驱动所述旋转驱动器，以所述销构件和/或所述轴肩构件旋转的状态按压所述被接合物并搅拌所述被接合物的形式，执行控制所述旋转驱动器以及所述进退驱动器的接合动作。

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌点接合装置，其特征在于，

所述控制器，以在所述预备动作中，按照所述销构件、所述轴肩构件以及所述夹持构件的顺序按压所述被接合物的形式，控制所述进退驱动器。

3.一种摩擦搅拌点接合方法，其特征在于，

是具备沿着旋转轴线进退移动的旋转工具、并将所述旋转工具的梢端部按压于重叠第一构件和第二构件的接触部分上涂布有密封胶材料的被接合物，通过使与所述被接合物的接触部旋转，使该被接合物由摩擦热软化，搅拌并接合被接合物的摩擦搅拌点接合方法，具备：

将密封胶材料涂布于所述第一构件以及所述第二构件的至少一个构件，以夹着所述密封胶材料的形式，使所述第一构件以及所述第二构件接触的步骤（A），

形成为圆柱状的销构件，以及形成为圆筒状且内部插通有所述销构件的轴肩构件的至少一个构件，以不旋转的状态按压所述被接合物的步骤（B），

形成为圆筒状且内部插通有所述销构件以及所述轴肩构件的夹持构件按压所述被接合物的步骤（C），和

以使所述销构件以及所述轴肩构件旋转的形式驱动所述旋转驱动器，以所述销构件和/或所述轴肩构件旋转的状态按压所述被接合物并搅拌所述被接合物的步骤（D）。

4.根据权利要求3所述的摩擦搅拌点接合方法，其特征在于，

所述步骤（B）具备：所述销构件按压所述被接合物的步骤（B1）；和步骤（B1）之后，所述轴肩构件按压所述被接合物的步骤（B2）。

5.根据权利要求3或4所述的摩擦搅拌点接合方法，其特征在于，

按照所述步骤（A）、所述步骤（B）、所述步骤（C）以及所述步骤（D）的顺序执行。