CN107427957B - 摩擦搅拌焊接装置，及摩擦搅拌焊接方法 - Google Patents

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Abstract

摩擦搅拌焊接装置(1)，具备使接合刀具(2)一边旋转一边将销部(2b)插入被接合部件(4)而且经机器人本体(10)使接合头(20)沿接合线(4b)移动的控制装置，和对作为接合头(20)与沿接合线(4b)方向的偏差的接合偏差进行检测的摄像装置(20c)而构成。而且，此控制装置的特征为，当产生接合偏差时，可使接合头(20)向接近接合线(4b)的方向移动而消除接合偏差。

Description

摩擦搅拌焊接装置，及摩擦搅拌焊接方法
技术领域
本发明涉及摩擦搅拌焊接装置，及摩擦搅拌焊接方法。
背景技术
在专利文献1～3中，记载了通过进行旋转的接合刀具(日文：接合ツール)在被接合部件上产生塑性流动而将被接合部件接合的摩擦搅拌焊接装置(FSW装置)。
在专利文献1中记载了在5轴加工中心上安装刀具(接合刀具)而适合于三次元接合的构造的摩擦搅拌焊接装置。
在专利文献2中记载了对刀具的插入深度等进行控制从而使致使刀具(接合刀具)旋转的主轴马达的负荷、电流处于规定的范围，不容易受被接合部件的变形影响的摩擦搅拌焊接装置。
在专利文献3中记载了通过使插入被接合部件的接合刀具的顶端部分摆动来扩大塑性流动区域的宽度而提高接合强度的构成的摩擦搅拌焊接装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004－136331号公报
专利文献2:日本特开2003－080380号公报
专利文献3:国际公开号WO2005/089998号
发明内容
发明要解决的课题
摩擦搅拌焊接，使接合刀具沿被接合部件的接合线(形成于进行接合的部分的边界线)移动。而且，接合刀具一边旋转一边插入被接合部件。因此，由被接合部件承受接合刀具对旋转的反力(旋转反力)。为此，对于沿接合线移动的接合刀具，作用朝向从接合线离开的方向的外力(偏转力)。
如果为大型的摩擦搅拌焊接装置，可以由大的质量将偏转力控制住，使接合刀具沿接合线移动。即，可以通过提高接合刀具、周边设备的质量并由大型的强力的驱动装置使接合刀具移动，使接合刀具不受偏转力的影响地移动。但是，小型轻量的摩擦搅拌焊接装置，由于无法通过质量充分控制住偏转力，因此，进行移动的接合刀具有时会从接合线离开而在接合线与接合刀具之间产生偏移(接合偏差)。
为了在小型的摩擦搅拌焊接装置中提高摩擦搅拌焊接的品质，必须对偏转力产生的接合偏差进行修正。
但是，在专利文献1～3中，没有记载对进行移动的接合刀具与接合线之间产生的接合偏差进行修正的技术。
例如，专利文献1中记载的修正机构，是使刀具的位置朝与刀具(接合刀具)的旋转轴平行的方向改变的构成，并非对进行移动的刀具与接合线之间产生的接合偏差进行修正的构成。
专利文献2的摩擦搅拌焊接装置，是相应于使刀具(接合刀具)旋转的主轴马达的主轴负荷率改变刀具的插入深度的构成，但是，并非对接合线与刀具之间产生的接合偏差进行修正的构成。
而且，专利文献3的接合装置(摩擦搅拌焊接装置)，是使接合刀具倾斜而扩大塑性流动区域从而提高接合强度的构成，但是，并非对接合线与刀具之间产生的接合偏差进行修正的构成。
这样，专利文献1～3中记载的摩擦搅拌焊接装置，没有对作用在进行旋转的接合刀具上的偏转力产生的接合线与接合刀具的接合偏差进行修正，使接合刀具精度良好地沿接合线移动，没有成为可进行高品质的摩擦搅拌焊接的构成，具有改善的余地。
在此，本发明的课题是提供一种能精度良好地使接合刀具移动，能进行高品质的摩擦搅拌焊接的摩擦搅拌焊接装置，及摩擦搅拌焊接方法。
用于解决课题的技术手段
为了解决上述课题，本发明为一种摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，具有：接合头，该接合头安装在具有多轴的自由度的机器人本体的手腕头；驱动装置，该驱动装置具有上述机器人本体，能沿着将2个被接合部件接合的接合线移动上述接合头；控制装置，该控制装置向上述接合头具备的电动机供给马达驱动电流而一边使接合刀具旋转一边将上述接合刀具的销部插入上述被接合部件，进而，控制上述驱动装置以使上述接合头沿上述接合线移动而将2个上述被接合部件摩擦搅拌焊接；以及偏差检测装置，该偏差检测装置对作为进行移动的上述接合头与沿上述接合线的方向的偏差的接合偏差进行检测，上述控制装置，在上述摩擦搅拌焊接时上述接合偏差超过作为预定的最大偏差的偏差临界值的情况下，在直至上述接合偏差随后变为零的期间，把用来使上述接合头朝接近上述接合线的方向移动而消除上述接合偏差的、因上述接合头与上述接合线的偏移方向的不同而极性不同的位置修正信号向上述驱动装置输出而使上述接合头以与上述接合线接近的方式移动，而且，在上述接合偏差变为零的情况下，在直至上述接合偏差随后超过上述偏差临界值的期间，停止向上述驱动装置输出上述位置修正信号。而且，是摩擦搅拌焊接装置对被接合部件进行摩擦搅拌焊接时实施的摩擦搅拌焊接方法。
发明效果
根据本发明，可以提供能精度良好地使接合刀具移动，进行高品质的摩擦搅拌焊接的摩擦搅拌焊接装置，及摩擦搅拌焊接方法。
附图说明
图1是表示摩擦搅拌焊接装置的图。
图2是表示摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
图3是表示摄像装置对接合线进行摄像的状态的图，图3(a)是表示2个被接合部件对着的状态的图，图3(b)是表示2个被接合部件重叠的状态的图。
图4是表示控制装置的功能框图。
图5是表示位置修正信号的ON/OFF和接合头的前进方向的图。
图6是表示图像处理部输出位置修正信号的工序的流程图。
图7是表示刀具插入量与转矩的关系的图。
图8是表示实施例2涉及的接合头的图。
图9是表示刀具插入量的插入适当范围与按压载荷的关系的图。
图10是表示实施例3涉及的接合头的图。
图11是表示刀具插入量的插入适当范围与头高度的关系的图。
图12是表示实施例4涉及的摩擦搅拌焊接装置的图。
图13是表示实施例5涉及的摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
图14是表示实施例6涉及的摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
图15是表示实施例7涉及的摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
具体实施方式
以下，参照适当附图对本发明的实施例涉及的摩擦搅拌焊接装置进行详细说明。另外，在以下所示的各附图中，对共同的部件赋予相同的附图标记并适当省略重复说明。
实施例1
图1是表示摩擦搅拌焊接装置的图。图2是表示摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
实施例1的摩擦搅拌焊接装置1，接合头20安装在机器人本体10上而构成。而且，机器人本体10成为使接合头20移动的驱动装置。
如图1所示，机器人本体10具备台座部10a、下臂10b、上臂10c、手腕10d、手腕头10e。接合头20安装于手腕头10e。
下臂10b安装在台座部10a上。下臂10b能相对于台座部10a绕S轴回转。而且，下臂10b能相对于台座部10a绕L轴掀动。S轴是沿相对于设置在台座部10a上的设置面G垂直的方向延伸的轴。
上臂10c被安装成能相对于下臂10b绕U轴摇动。L轴与U轴相互平行，都是相对于S轴正交的轴。
手腕10d能绕R轴旋转地安装在上臂10c。R轴是与U轴正交的轴，是沿上臂10c的延伸方向延伸的轴。
在手腕10d的顶端安装有手腕头10e。手腕头10e被安装朝能绕B轴旋转。B轴是与R轴正交的轴，与手腕10d一起绕R轴旋转。
而且，手腕头10e能绕T轴旋转。T轴是与B轴正交的轴，与手腕头10e一起绕B轴旋转。
下臂10b以2自由度(绕S轴、绕L轴)安装在台座部10a上。上臂10c以1自由度(绕U轴)安装在下臂10b上。手腕10d相对于上臂10c以1自由度(绕R轴)安装。手腕头10e相对于手腕10d以1自由度(绕B轴)安装。而且，手腕头10e以1自由度绕T轴旋转。
这样，机器人本体10是具有6轴(S轴、L轴、U轴、B轴、R轴、T轴)的自由度的6轴机器人。而且，安装接合头20(参照图1)手腕头10e相对于设置面G具有6自由度。
机器人本体10及接合刀具20被控制装置30控制。
另外，机器人本体10只要是广泛使用的6轴、相当于6轴的工业用机器人即可。而且，机器人本体10可以由电力驱动，也可以由液压、空气压驱动。
如图2所示，在本体部20a的顶端安装接合刀具2而构成接合头20。在本体部20a的内部收纳电动机(主轴马达3)，接合刀具2通过主轴马达3在本体部20a的顶端旋转。主轴马达3的旋转轴设置成与T轴平行。因而，接合刀具2绕平行于T轴的旋转轴旋转。例如，借助主轴马达3旋转的卡盘部20b被配设在本体部20a的顶端，此卡盘部20b只要为对接合刀具2进行保持的构成即可。
主轴马达3由对图1所示的机器人本体10进行控制的控制装置30(参照图1)控制。
接合刀具2具有肩部2a与销部2b。肩部2a呈圆柱形。销部2b为肩部2a缩径的形状，与肩部2a同轴地形成。
摩擦搅拌焊接，通过将销部2b插入被接合部件4的内部而使肩部2a与被接合部件4的表面4a接触，在此状态下使接合刀具2旋转来进行。
控制装置30(参照图1)，使接合刀具2沿着摩擦搅拌焊接的2个被接合部件4对着的边界(称作接合线4b)移动，使主轴马达3旋转。接合线4b成为2个被接合部件4进行接合的边界。而且，以使销部2b插入被接合部件4的方式将接合刀具2按压在被接合部件4上。2个被接合部件4用未图示的固定构件作业用的台子(未图示)等上，在摩擦搅拌焊接时，不在接合线4b相互背离。
而且控制装置30，在进行旋转的接合刀具2的销部2b插入被接合部件4的状态下使接合刀具2沿接合线4b移动。此时控制装置30控制机器人本体10使接合刀具2移动。
另外，接合头20以6轴的自由度被机器人本体10保持。而且，机器人本体10被构成为，使接合头20能朝沿着接合线4b的方向移动。而且，机器人本体10被构成为，使接合头20能朝相对于被接合部件4接近及背离的方向移动。
另外，摩擦搅拌焊接装置1，也可以对2个被接合部件4重叠的部分进行摩擦搅拌焊接。
例如，控制装置30(参照图1)，根据预先作为数值数据输入的接合线4b的形状对机器人本体10(参照图1)进行控制，使边旋转边插入被接合部件4的接合刀具2沿接合线4b移动。
这样，实施例1的摩擦搅拌焊接装置1，在图1所示的机器人本体10的手腕头10e安装图2所示的接合头20而构成，由图1所示的控制装置30控制。
在接合头20的本体部20a具备摄像装置20c。摄像装置20c在进行摩擦搅拌焊接时对被接合部件4的接合线4b进行摄像。摄像装置20c例如只要是利用CMOS(互补型金属氧化膜半导体)图像传感器、CCD(电荷耦合元件)图像传感器的即可。
摄像装置20c，当摩擦搅拌焊接装置1对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接时对接合线4b进行摄影。
图3是表示摄像装置对接合线进行摄影的状态的图，图3(a)是表示2个被接合部件对着的状态的图，图3(b)是表示2个被接合部件重叠的状态的图。
如图3的(a)所示，当进行摩擦搅拌焊接的2个被接合部件4各自的一边相互抵接碰接时，2个被接合部件4的边界成为接合线4b。控制装置30，对机器人本体10(参照图1)进行控制使接合头20沿接合线4b移动。摄像装置20c，配置在接合头20的前进方向前方，对接合头20前进方向前方的接合线4b进行摄影。摄像装置20c对接合线4b进行摄像的信号(视频信号SigV)被输入控制装置30。
而且，如图3的(b)所示，在重叠的2个被接合部件4进行摩擦搅拌焊接的情况下，在2个被接合部件4重叠的部分形成接合线4b。在此情况下，摄像装置2c，以配置在该摄像装置2c侧的一方的被接合部件4的端缘作为接合线4b进行摄影。
图4是控制装置的功能框图。图5是表示位置修正信号的ON/OFF与接合头的前进方向的图。
如图4所示，控制装置30，控制部30a具有马达驱动部30b、电流计30c、图像处理部30d。控制部30a是包含都未图示的CPU(Central Processing Unit)，存储器、接口等而构成的计算机装置，CPU执行规定的程序来对摩擦搅拌焊接装置1(参照图1)进行控制。
马达驱动部30b，相应于来自控制部30a的指令输出向接合头20的主轴马达3供给的电流(马达驱动电流Im)。电流计30c，把对供给到主轴马达3的马达驱动电流Im进行测量的测量信号(电流检测信号Sig1)向控制部30a输入。
控制部30a，从电流检测信号Sig1计算向主轴马达3供给的马达驱动电流Im。
另外，控制部30a使主轴马达3以规定的旋转速度旋转。例如构成为，控制部30a，通过基于从对主轴马达3的旋转速度进行测量的旋转速度计(未图示)输入的信号的反馈控制，使主轴马达3的旋转速度维持在规定的旋转速度。
向图像处理部30d输入摄像装置20c进行摄像的视频信号SigV。图像处理部30d对输入的视频信号SigV进行图像处理后提取接合线4b(参照图2)。而且图像处理部30d，对接合线4b与接合头20之间相对于接合头20(参照图2)的前进方向产生的偏移进行检测。
在接合线4b与接合头20之间，因接合刀具2(参照图2)的旋转而产生偏移。
控制装置30，如图5所示，对机器人本体10(参照图1)进行控制，从而，以沿着接合线4b的方向作为前进方向使接合头20前进。由于接合刀具2在接合头20处旋转(在图5所示的一例中为右转)，因此，在接合头20处产生从前进方向(沿接合线4b的方向)朝脱离方向(在图5所示的一例中为朝向前进方向的左方)的偏转力P1。接合头20的前进方向因偏转力P1而朝左侧偏转，接合头20从接合线4b偏移。这样，因接合刀具2的旋转产生的偏转力P1，使接合线4b与接合头20之间发生偏移。
例如，在摩擦搅拌焊接时，控制装置30(参照图1)，对照预先输入的接合线4b的形状决定接合头20的前进方向。此时控制装置30，使手腕头10e(参照图1)绕T轴旋转，从而使摄像装置20c(参照图2)位于接合头20的前进方向前方。当接合线4b相对于接合头20的前进方向无偏移时，图像处理部30d(参照图4)提取的接合线4b位于摄像装置20c的摄像范围的中心(图像中心)。
当接合线4b相对于接合头20的前进方向偏移时，图4所示的图像处理部30d提取的接合线4b从摄像装置20c的图像中心偏移。图像处理部30d，对接合线4b从图像中心的偏移(接合偏差ΔX)进行检测，当此接合偏差ΔX超过规定的大小时输出位置修正信号Sig2。将位置修正信号Sig2向控制部30a输入。控制部30a，当输入了位置修正信号Sig2时对接合头20的前进方向进行修正，从而，消除接合线4b相对于接合头20的前进方向的接合偏差ΔX。
在实施例1中，接合偏差ΔX为移动着的接合头20与沿接合线4b的方向的偏移(偏差)。
而且，在实施例1中，由图2所示的摄像装置20c和图4所示的图像处理部30d构成检测接合偏差ΔX的偏差检测装置。
图6是表示图像处理部输出位置修正信号的工序的流程图。图4所示的控制装置30的图像处理部30d，适当执行图6所示的工序而输出位置修正信号Sig2。
控制装置30的图像处理部30d，计算接合头20相对于接合线4b的偏移(图5所示的接合偏差ΔX)(步骤S1)。
进而，图像处理部30d，判定接合偏差ΔX是否为规定的适当范围(适当偏差)(步骤S2)。图像处理部30d，如图5中Px点所示那样，判定当接合偏差ΔX为规定的大小(偏差临界值ΔXmax)时接合偏差ΔX不为适当偏差(步骤S2→No)，输出位置修正信号Sig2(步骤S3)，工序向步骤S4前进。
当图像处理部30d输出位置修正信号Sig2时，如图5的粗虚线所示那样，位置修正信号Sig2变为ON。另一方面，图像处理部30d，在步骤S2中，当接合偏差ΔX小于偏差临界值ΔXmax时，判定接合偏差ΔX为适当偏差(步骤S2→Yes)，不输出位置修正信号Sig2，此工序终了。
图像处理部30d，直至接合偏差ΔX变成零为止输出位置修正信号Sig2(步骤S4→No)，当接合偏差ΔX变为零时停止位置修正信号Sig2的输出(步骤S5)，此工序终了。当图像处理部30d停止输出位置修正信号Sig2时，如图5的粗虚线所示那样，位置修正信号Sig2变为OFF。
控制部30a，当输入了位置修正信号Sig2时(位置修正信号Sig2变为ON时)，对机器人本体10(参照图1)进行控制，使接合头20沿接合线4b的方向前进，而且，使接合头朝向消除接合偏差ΔX的方向移动。即，控制装置30(控制部30a)，当输入了位置修正信号Sig2时，使接合头20朝接近接合线4b的方向移动。
如图5所示，点Px以后，接合头20朝接合线4b前进，接合偏差ΔX减少。
而且，控制部30a，在位置修正信号Sig2的输出停止的时刻(位置修正信号Sig2变为OFF的时刻)，停止接合头20朝接合线4b方向的移动。
另外，图像处理部30d，例如，也可以在接合偏差ΔX即将变为零之前停止位置修正信号Sig2的输出。如果为此构成，可以避免因惯性而造成接合头20超过接合线4b，可以将接合头20的位置精度良好地与接合线4b对合。
而且，如图5所示，也可以为，因接合头20相对于接合线4b的偏移的方向(相对于接合头20的前进方向的左右方向)的不同而使极性(例如，信号水平的正(+)和负(－))不同的位置修正信号Sig2。如果为这样的位置修正信号Sig2，控制部30a，可以根据位置修正信号Sig2来取得接合头20相对于接合线4b的偏移(接合偏差ΔX)的方向。
作为一例，如图5所示的构成即可，即，当发生朝相对于接合头20的前进方向的左侧偏移的接合偏差ΔX时，产生极性为正(+)的位置修正信号Sig2，当发生朝相对于接合头20的前进方向的右侧偏移的接合偏差ΔX时，产生极性为负(－)的位置修正信号Sig2。控制部30a，可以根据位置修正信号Sig2的极性(正负)，来判定接合偏差ΔX相对于接合头20的前进方向的方向(左右)。
而且，实施例1的控制装置30，当对图2所示的摩擦搅拌焊接装置1进行控制对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接时，根据从电流计30c(参照图4)输入的电流检测信号Sig1来监视马达驱动电流Im。进而，控制装置30对机器人本体10(参照图1)进行控制，从而使马达驱动电流Im成为规定的基准值(电流适当范围)。
图7是表示刀具插入量与转矩的关系的图。
图2所示的主轴马达3使接合刀具2旋转。而且，当摩擦搅拌焊接时接合刀具2的销部2b一边旋转一边插入被接合部件4。因此，销部2b，从被接合部件4承受对旋转的阻力(转矩P)。如图7所示，接合刀具2(销部2b)向被接合部件4的插入量(刀具插入量λ)越大则接合刀具2从被接合部件4承受的阻力(转矩P)越大。
而且，接合刀具2从被接合部件4承受的阻力(转矩P)成为对主轴马达3的旋转的负荷。因此，接合刀具2从被接合部件4承受的转矩P越大则对主轴马达3的旋转的负荷变得越大，向主轴马达3供给的马达驱动电流Im变得越大。
换言之，刀具插入量λ越大则马达驱动电流Im变得越大。因此，控制装置30(参照图4)，通过监视马达驱动电流Im就可以监视刀具插入量λ。
例如，如图7所示，只要设定相对于被接合部件4的刀具插入量λ的适当范围(插入适当范围)，就可以与其插入适当范围对应地设定转矩P的上限值(转矩上限PT)和下限值(转矩下限PL)。
因而，控制装置30，通过对机器人本体10(参照图1)进行控制以使马达驱动电流Im处于与转矩上限PT对应的电流和与转矩下限PL对应的电流之间，就可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围。
如果将与转矩上限PT对应的电流和与转矩下限PL对应的电流之间设定成马达驱动电流Im的电流适当范围，控制装置30通过将马达驱动电流Im维持在电流适当范围就可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围。
控制装置30，在马达驱动电流Im大于电流适当范围的情况下，判定为刀具插入量λ大于插入适当范围，对机器人本体10进行控制而减小刀具插入量λ。销部2b向被接合部件4的插入量减少的同时，肩部2a按压被接合部件4的按压力下降。因此，接合刀具2从被接合部件4承受的转矩P变小，主轴马达3的负荷减轻，马达驱动电流Im下降。
而且，控制装置30，在马达驱动电流Im小于电流适当范围的情况下，判定为刀具插入量λ小于插入适当范围，对机器人本体10进行控制而加大刀具插入量λ。销部2b向被接合部件4的插入量增加的同时，肩部2a对被接合部件4进行按压的按压力增大。因此，接合刀具2从被接合部件4承受的转矩P变大，主轴马达3的负荷增大，马达驱动电流Im增大。
另外，控制装置30，可以在减小刀具插入量λ时，或加大刀具插入量λ时，通过将下臂10b、上臂10c、手腕10d、手腕头10e的动作组合对机器人本体10进行控制，以使接合刀具2朝相对于被接合部件4垂直的方向移动。
这样，实施例1的控制装置30(参照图4)，当进行摩擦搅拌焊接时，通过由电流计30c(参照图4)输入的电流检测信号Sig1对马达驱动电流Im进行监视。而且控制装置30，对机器人本体10进行控制以使马达驱动电流Im处于电流适当范围。即，控制装置30，根据马达驱动电流Im将刀具插入量λ维持在插入适当范围。因此，根据马达驱动电流Im将刀具插入量λ维持在插入适当范围，提高摩擦搅拌焊接的品质。
另外，接合刀具2从被接合部件4承受的转矩P(主轴马达3的负荷)与马达驱动电流Im的关系，是通过主轴马达3的特性来决定的，根据此特性来决定与转矩上限PT和转矩下限PL对应的电流适当范围。
而且，刀具插入量λ的插入适当范围，和与其插入适当范围对应的转矩上限PT及转矩下限PL，根据被接合部件4的材质等适当设定。
如上所述，图1、2所示的实施例1的摩擦搅拌焊接装置1，当接合头20向对于沿被接合部件4的接合线4b的前进方向偏移时(产生图5所示的接合偏差ΔX时)，接合头20以消除偏移的方式进行移动，因此，接合头20精度良好地沿接合线4b前进。因此，可提高对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接时的位置精度，提高摩擦搅拌焊接的品质。
而且，控制装置30，通过将供给到主轴马达3的马达驱动电流Im维持在电流适当范围从而可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围。因此，当摩擦搅拌焊接时，接合刀具2(销部2b)被适当插入被接合部件4，因此，可提高摩擦搅拌焊接的品质。
实施例2
图8是表示实施例2涉及的接合头的图。图9是表示刀具插入量的插入适当范围与按压载荷的关系的图。
如图8所示，实施例2的接合头20，经载荷传感器(测力传感器21)安装在手腕头10e上。
另外，除了具备测力传感器21以外，实施例2的摩擦搅拌焊接装置1与图1、2所示的实施例1的摩擦搅拌焊接装置1的构成相同。而且，控制装置30(参照图4)，与实施例1同样地，将接合头20相对于接合线4b的偏移(图5所示的接合偏差ΔX)消除。
测力传感器21，对接合头20向手腕头10e按压时的载荷进行检测，将检测信号(载荷信号Sig3)输出。载荷信号Sig3被输入控制装置30的控制部30a(参照图4)。
控制装置30的控制部30a(参照图4)，从从载荷信号Sig3计算出接合头20按压手腕头10e的载荷(按压载荷W)。按压载荷W越大则刀具插入量λ越大。因此，控制装置30通过调节按压载荷W可以调节刀具插入量λ。另外，按压载荷W与刀具插入量λ的关系作为基于被接合部件4的材质的特性来决定。
例如，如图9所示，在设定了相对于被接合部件4的刀具插入量λ的适当范围(插入适当范围)的情况下，可以设定与其插入适当范围相应的按压载荷W的上限值(载荷上限WT)和下限值(载荷下限WL)。
因而，控制装置30(参照图4)，通过将机器人本体10(参照图1)控制成，使按压载荷W在载荷上限WT与载荷下限WL之间，从而可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围。
如果将载荷上限WT与载荷下限WL之间设定成按压载荷W的载荷适当范围，那么，控制装置30可以通过将按压载荷W维持在载荷适当范围而将刀具插入量λ维持在插入适当范围。
控制装置30，在按压载荷W小于载荷适当范围的情况下，对机器人本体10进行控制而加大刀具插入量λ。肩部2a对被接合部件4进行按压的按压力增大。因此，接合刀具2从被接合部件4承受的载荷变大，按压载荷W增大。
而且，控制装置30，在按压载荷W大于载荷适当范围的情况下，对机器人本体10进行控制而减小刀具插入量λ。肩部2a对被接合部件4进行按压的按压力减少。因此，接合刀具2从被接合部件4承受的载荷变小，按压载荷W减少。
这样，实施例2的控制装置30(参照图4)，在进行摩擦搅拌焊接时，根据从测力传感器21(参照图8)输入的载荷信号Sig3对按压载荷W进行监视。而且控制装置30，对机器人本体10进行控制以使按压载荷W处在载荷适当范围。因此，可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围而提高摩擦搅拌焊接的品质。
实施例3
图10是表示实施例3涉及的接合头的图。图11是表示刀具插入量的插入适当范围与头高度的关系的图。
如图10所示，在实施例3的接合头20上具测距仪22(距离测量装置)。
另外，除了具备测距仪22以外，实施例2的摩擦搅拌焊接装置1，与图1、2所示的实施例1的摩擦搅拌焊接装置1的构成相同。而且，控制装置30(参照图4)，与实施例1同样地，消除接合头20相对于接合线4b的偏移(图5所示的接合偏差ΔX)。
测距仪22，对接合头20到被接合部件4的表面4a的距离进行测量，将测量了的距离变换成测量信号(距离信号Sig4)输出。距离信号Sig4被输入控制装置30的控制部30a(参照图4)。测距仪22(距离测量装置)的构造不做限定。例如，可以是将激光向被接合部件4照射，测量其反射光到表面4a的距离的非接触式的测距仪22。或者也可以是，具有朝向被接合部件4的杆(未图示)，根据其杆的位移量测量到表面4a的距离的接触式的测距仪22。
控制装置30的控制部30a(参照图4)，根据距离信号Sig4计算接合头20相对于被接合部件4的表面4a的高度(头高度Hd)。头高度Hd越小刀具插入量λ越大。头高度Hd与刀具插入量λ的关系作为基于被接合部件4的材质的特性来决定。因此，控制装置30通过调节头高度Hd可调节刀具插入量λ。
例如，如图11所示，在设定了相对于被接合部件4的刀具插入量λ的适当范围(插入适当范围)的情况下，可以设定与其插入适当范围对应的头高度Hd的上限值(高度上限HdT)和下限值(高度下限HdL)。
因而，控制装置30(参照图4)，通过对机器人本体10(参照图1)进行控制，以使头高度Hd处于高度上限HdT与高度下限HdL之间，从而可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围。
如果将高度上限HdT与高度下限HdL之间设定为头高度Hd的适当高度范围，那么，控制装置30通过将头高度Hd维持在适当高度范围可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围。
控制装置30，在头高度Hd高于适当高度范围的情况下，对机器人本体10进行控制使接合头20与被接合部件4接近而加大刀具插入量λ。接合刀具2与被接合部件4的距离变小，头高度Hd减少。而且，控制装置30，在头高度Hd小于距离适当范围的情况下，对机器人本体10进行控制使接合头20从被接合部件4背离而减小刀具插入量λ。接合刀具2与被接合部件4的距离变大，头高度Hd增大。
这样，实施例3的控制装置30(参照图4)，在进行摩擦搅拌焊接时，根据从测距仪22(参照图10)输入的距离信号Sig4对头高度Hd进行监视。而且控制装置30，以使头高度Hd处于适当高度范围的方式对机器人本体10进行控制。即，在实施例3中，控制装置30，根据从测距仪22(距离测量装置)输出的距离信号Sig4将刀具插入量λ维持在插入适当范围。因此，刀具插入量λ被维持在插入适当范围而提高了摩擦搅拌焊接的品质。
实施例4
图12是表示实施例4涉及的摩擦搅拌焊接装置的图。
如图12所示，实施例4涉及的摩擦搅拌焊接装置1a，接合头20经升降装置50安装在机器人本体10上。
升降装置50的构造不做限定。例如，为伺服马达50a、滚珠丝杠50b、升降头50c构成的升降装置50即可。
滚珠丝杠50b在使接合头20进行直线动作的方向(H轴的方向)上延伸设置，通过伺服马达50a绕轴旋转。升降头50c，通过滚珠丝杠机构安装在滚珠丝杠50b上，对应于滚珠丝杠50b的旋转在其轴方向上移动。而且，在升降头50c上安装接合头20。
另外，在实施例4中，接合刀具2的旋转轴，即，主轴马达3的旋转轴的方向为H轴的方向。
而且，尽管未图示，但是，也可以是通过液压、空气压驱动的促动器使升降头50c在H轴的方向上进行直线运动的升降装置。
实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a，除了具备升降装置50以外，与图1、2所示的实施例1的摩擦搅拌焊接装置1的构成相同。而且，控制装置30(参照图4)，与实施例1同样地，消除接合头20相对于接合线4b的偏移(图5所示的接合偏差ΔX)。
另外，在图12中，主轴马达3配置在本体部20a的外侧，但是，也可以与实施例1同样地，将主轴马达3收纳在本体部20a。
实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a，在机器人本体10具有的6轴的自由度基础上，还增加了升降装置50具有的1轴的自由度(H轴方向的移动)。为此，接合头20相对于设置面G具有7轴的自由度。这样，实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a中，接合头20以7轴的自由度保持在机器人本体10上。而且升降装置50被构成为，使接合头20可以向相对于被接合部件4接近及背离的方向移动。
在实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a中，控制装置30，根据从摄像装置20c输入的视频信号SigV对机器人本体10进行控制，使接合头20沿接合线4b(参照图2)移动。
而且，控制装置30，以使供给到主轴马达3的马达驱动电流Im处于电流适当范围的方式边改变刀具插入量λ变对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接。
此时，实施例4涉及的控制装置30驱动升降装置50改变刀具插入量λ。控制装置30，在马达驱动电流Im大于电流适当范围的情况下，驱动伺服马达50a使接合头20从被接合部件4背离而减小刀具插入量λ。接合刀具2从被接合部件4承受的转矩P变小，主轴马达3的负荷减轻，马达驱动电流Im下降。而且，控制装置30，在马达驱动电流Im小于电流适当范围的情况下，驱动伺服马达50a使接合头20接近被接合部件4而加大刀具插入量λ。接合刀具2从被接合部件4承受的转矩P变大，主轴马达3的负荷增大，马达驱动电流Im增大。
这样，实施例4涉及的控制装置30，对升降装置50进行控制而一边把马达驱动电流Im维持在电流适当范围一边对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接。
实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a，当马达驱动电流Im脱离电流适当范围时，仅通过升降装置50的驱动即可返回电流适当范围的马达驱动电流Im，因此，可以通过较之驱动机器人本体10少的能量(电力)调节马达驱动电流Im。
而且，在由升降装置50移动接合头20的情况下，与由机器人本体10移动接合头20的情形相比，可减小惯性。因此，提高了对接合头20的位置控制精度。
实施例5
图13是表示实施例5涉及的摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
如图13所示，实施例5涉及的摩擦搅拌焊接装置1a的接合头20，经载荷传感器(测力传感器21)安装在升降头50c上。
另外，除了具备测力传感器21以外，实施例5的摩擦搅拌焊接装置1a，与图12所示的实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a构成相同。而且，控制装置30(参照图4)，与实施例1同样地，消除接合头20相对于接合线4b的偏移(图5所示的接合偏差ΔX)。
测力传感器21，对接合头20相对于升降头50c进行按压时的载荷进行检测，输出载荷信号Sig3。载荷信号Sig3被输入控制装置30的控制部30a(参照图4)。
而且，与实施例2同样地，控制装置30(参照图4)，从载荷信号Sig3计算按压载荷W。进而，实施例5的控制装置30对升降装置50进行控制，以使计算出的按压载荷W处于图9所示的载荷上限WT与载荷下限WL之间。
这样，实施例5涉及的摩擦搅拌焊接装置1a的控制装置30(参照图4)，在按压载荷W小于载荷适当范围的情况下，对升降装置50进行控制而加大刀具插入量λ。接合刀具2从被接合部件4承受的载荷变大，按压载荷W增大。而且，控制装置30，在按压载荷W大于载荷适当范围的情况下，对升降装置50进行控制而减小刀具插入量λ。接合刀具2从被接合部件4承受的载荷变小，按压载荷W减少。因此，将刀具插入量λ维持在插入适当范围，提高摩擦搅拌焊接的品质。
而且，与实施例4同样地，可以用少的能量调节刀具插入量λ。进而，由于可以减小相对于接合头20的移动的惯性，因此可提高接合头20的位置控制精度。
实施例6
图14是表示实施例6涉及的摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
如图14所示，在实施例6涉及的摩擦搅拌焊接装置1a的接合头20具备测距仪22。
另外，除了设有测距仪22以外，实施例6的摩擦搅拌焊接装置1a，与图12所示的实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a的构成相同。而且，控制装置30(参照图4)，与实施例1同样地，消除接合头20相对于接合线4b的偏移(图5所示的接合偏差ΔX)。
测距仪22，对接合头20到被接合部件4的表面4a的距离(头高度Hd)进行测量而输出距离信号Sig4。控制装置30(参照图4)，从距离信号Sig4计算出头高度Hd。进而，实施例6的控制装置30对升降装置50进行控制，以使计算出的头高度Hd处于图11所示的高度上限HdT与高度下限HdL之间(适当高度范围)。
控制装置30(参照图4)，在头高度Hd低于适当高度范围的情况下，对升降装置50进行控制而减小刀具插入量λ。接合头20与被接合部件4背离，头高度Hd增大。而且，控制装置30，在头高度Hd大于适当高度范围的情况下，对升降装置50进行控制而加大刀具插入量λ。接合头20与被接合部件4接近，头高度Hd减少。
这样，实施例6涉及的摩擦搅拌焊接装置1a的控制装置30(参照图4)，对升降装置50进行控制而一边将头高度Hd维持在适当高度范围一边对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接。因此，刀具插入量λ被维持在插入适当范围，提高了摩擦搅拌焊接的品质。
而且，与实施例4同样地，可以用少的能量调节刀具插入量λ。进而，由于可以减小相对于接合头20的移动的惯性，因此提高了接合头20的位置控制精度。
实施例7
图15是表示实施例7涉及的摩擦搅拌焊接装置的接合头的图。
如图15所示，在实施例7的摩擦搅拌焊接装置1a上设有对供给到升降装置50的伺服马达50a的电流(位置控制电流Is)进行测量的电流计(升降装置电流计50d)。升降装置电流计50d，对供给到伺服马达50a的位置控制电流Is进行测量而输出测量信号(升降电流信号Sig5)。升降电流信号Sig5被输入控制装置30(参照图12)。控制装置30的控制部30a(参照图4)，从升降电流信号Sig5计算出供给到伺服马达50a的位置控制电流Is。
另外，除了具备升降装置电流计50d以外，实施例7的摩擦搅拌焊接装置1a，与图12所示的实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a的构成相同。而且，控制装置30(参照图4)，与实施例1同样地，消除接合头20相对于接合线4b的偏移(图5所示的接合偏差ΔX)。
控制装置30(参照图4)，对伺服马达50a进行驱动，在决定了升降头50c(接合头20)的位置之后，向伺服马达50a供给用来使升降头50c保持在该位置的位置控制电流Is。由此保持升降头50c的位置，进而保持被安装在升降头50c上的接合头20的接合刀具2的位置。而且，在对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接时保持接合头20与被接合部件4的距离(头高度Hd)，保持刀具插入量λ。
在摩擦搅拌焊接时当头高度Hd改变时，改变施加到伺服马达50a的负荷，由此改变位置控制电流Is。换言之，如果位置控制电流Is固定不变，则头高度Hd固定不变。而且，位置控制电流Is与头高度Hd的关系作为摩擦搅拌焊接装置1a(参照图12)的特性来决定。
例如，如图11所示，在设定了相对于被接合部件4的刀具插入量λ的插入适当范围的情况下，可以设定与其插入适当范围对应的头高度Hd的上限值(高度上限HdT)和下限值(高度下限HdL)。
控制装置30(参照图4)，当从升降电流信号Sig5计算出的位置控制电流Is大于头高度Hd为高度上限HdT时的电流时，对升降装置50进行控制而使接合头20从被接合部件4背离，头高度Hd加大。另一方面，当从升降电流信号Sig5计算出的位置控制电流Is小于头高度Hd为高度下限HdL时的电流时，控制装置30对升降装置50进行控制而使接合头20向被接合部件4接近，头高度Hd减小。
这样，实施例7涉及的摩擦搅拌焊接装置1a的控制装置30，通过根据位置控制电流Is调节头高度Hd就可以将刀具插入量λ维持在插入适当范围。因此，可将刀具插入量λ维持在插入适当范围，提高摩擦搅拌焊接的品质。
而且，与实施例4同样地，可以用少的能量调节刀具插入量λ。进而，由于可以减小相对于接合头20的移动的惯性，因此可以提高接合头20的位置控制精度。
如上所述，图1、2所示的实施例1的摩擦搅拌焊接装置1被构成为，当使接合头20沿着作为进行接合的2个被接合部件4的边界形成的接合线4b移动时，在接合头20与接合线4b之间发生偏移(图5所示的接合偏差ΔX)的情况下，可以对偏移进行修正。即，实施例1的摩擦搅拌焊接装置1，可以使接合头20与接合线4b之间产生的接合偏差ΔX接近于零。
对摩擦搅拌焊接装置1进行控制的控制装置30，对从摄像装置20c输入的视频信号SigV进行图像处理而提取接合线4b。而且，控制装置30，当图像中心与接合线4b的偏移(接合偏差ΔX)超过规定的大小时，判定为接合头20与接合线4b之间产生了接合偏差ΔX，对接合偏差ΔX进行修正。具体来说，控制装置30，对机器人本体10进行控制而使接合头20向接合线4b的方向移动。由此，约束接合偏差ΔX趋于零，接合头20精度良好地沿接合线4b移动。因此，沿接合线4b对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接。即，进行摩擦搅拌焊接的区域不会从接合线4b产生大的偏离，因此可进行高品质的摩擦搅拌焊接。
在摩擦搅拌焊接中，在如图2所示的安装在接合头20上的接合刀具2旋转，形成在接合刀具2上的销部2b被插入被接合部件4的状态下，接合头20沿接合线4b移动。而且，进行旋转的销部2b由于从被接合部件4承受的反力而产生偏转力P1(参照图5)致使接合头20与接合线4b之间发生接合偏差ΔX。
如果为大型的摩擦搅拌焊接装置1，由大的质量将偏转力P1控制住，可在接合头20与接合线4b之间不发生接合偏差ΔX(或者，在接合偏差ΔX小的状态下)的状态下使接合头20移动。
例如，实施例1的摩擦搅拌焊接装置1，在机器人本体10上安装接合头20。机器人本体10，为了使下臂10b、上臂10c等可动部效率良好地动作而谋求小型轻量化。因此，销部2b的旋转产生的偏转力P1容易使接合头20位移，接合头20与接合线4b之间容易产生接合偏差ΔX。
于是，实施例1的控制装置30构成为，可对接合头20与接合线4b之间产生的接合偏差ΔX进行修正。因此，即便是在小型轻量的机器人本体10上安装了接合头20的摩擦搅拌焊接装置1(参照图1)，也可以精度良好地沿接合线4b进行摩擦搅拌焊接，可进行高品质的摩擦搅拌焊接。
而且，由于可使摩擦搅拌焊接装置1小型化，因此，例如，可以为设置自由度高的可搬动式的摩擦搅拌焊接装置1。
而且，实施例1的对摩擦搅拌焊接装置1进行控制的控制装置30，通过对供给到主轴马达3的电流(马达驱动电流Im)进行监视来监视刀具插入量λ。而且，可以将刀具插入量λ维持在规定的插入适当范围地对被接合部件4进行摩擦搅拌焊接。因此，可以使销部2b相对于被接合部件4的插入量固定不变，可进行高品质的摩擦搅拌焊接。
而且，如图12所示，实施例4的摩擦搅拌焊接装置1a，具有升降装置50。而且，接合头20经升降装置50安装在机器人本体10上。因此，控制装置30，对升降装置50进行控制，从而可以将刀具插入量λ维持固定。
升降装置50，由于可用比机器人本体10少的能量(电力)进行驱动，因此可以削减用来将刀具插入量λ维持固定的所需的能量。
另外，本发明不限于上述实施例。例如，上述实施例是为了使本发明容易理解而进行的详细说明，不限于必须具备进行了说明的全部构成。
而且，也可以将某个实施例的构成的一部分与另外实施例的构成置换，而且，可以在某个实施例的构成附加另外实施例的构成。
此外，本发明，不限于上述实施例，在不脱离发明的主旨的范围可进行适当设计变更。
例如，在实施例1～实施例3中记载的摩擦搅拌焊接装置1(参照图1)的接合头20(参照图2)上，具备摄像装置2c(参照图2)。而且，控制装置3的图像处理部30d(参照图4)，根据从摄像装置2c输入的视频信号SigV对接合线4b(参照图2)与接合头20的偏移进行检测。
但不限于此构成，也可以是将激光向被接合部件4(参照图2)进行照射来对接合线4b(参照图2)进行检测的构成。
例如，在接合头20(参照图2)的前进方向前方具备将激光向被接合部件4(参照图2)进行照射来测量被接合部件4的距离的非接触式的测距仪(未图示)。接合线4b(参照图2)为相对于被接合部件4的表面4a(参照图2)的凹部，因而此部分与测距仪的距离长。控制装置30(参照图4)，把测距仪的距离长的部分(凹部)作为接合线4b进行提取，由此可对接合线4b与接合头20的偏移进行检测。
如果为这样的构成，则摄像装置20c(参照图2)就不需要图像处理部30d(参照图4)，可以使摩擦搅拌焊接装置1(参照图1)的构造简化。
而且，图像处理部30d(参照图4)，如图5所示，当接合偏差ΔX为偏差临界值ΔXmax时输出位置修正信号Sig2。但不限于此构成，也可以为这样的构成，即，图像处理部30d在接合偏差ΔX大于零时，输出表示接合偏差ΔX的大小的位置修正信号Sig2。在此情况下，控制部30a(参照图4)可通过位置修正信号Sig2取得接合偏差ΔX的大小。因此，控制装置30(参照图4)，能够总是以使接合偏差ΔX变为零的方式移动接合头20(参照图2)，可以有效消除接合线4b(参照图2)与接合头20之间产生的偏移。
而且，实施例1～实施例7的机器人本体10(参照图1)具有6轴的自由度。但不限于此构成，机器人本体10的自由度不做限定。例如，可以为具有5轴以下自由度的机器人本体10，也可以为具有7轴以上的自由度的机器人本体。
附图标记说明
1 摩擦搅拌焊接装置
2 接合刀具
2b 销部
3 主轴马达(电动机)
4 被接合部件
4b 接合线
10 机器人本体(驱动装置)
20 接合头
20c 摄像装置(偏差检测装置)
22 测距仪(距离测量装置)
30 控制装置
30d 图像处理部(偏差检测装置)
50 升降装置
Im 马达驱动电流
Sig4 距离信号
ΔX 接合偏差(偏差)
λ 刀具插入量(销部的插入量)

Claims (15)

1.一种摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，具有：
接合头，该接合头安装在具有多轴的自由度的机器人本体的手腕头；
驱动装置，该驱动装置具有上述机器人本体，能沿着将2个被接合部件接合的接合线移动上述接合头；
控制装置，该控制装置向上述接合头具备的电动机供给马达驱动电流而一边使接合刀具旋转一边将上述接合刀具的销部插入上述被接合部件，进而，控制上述驱动装置以使上述接合头沿上述接合线移动而将2个上述被接合部件摩擦搅拌焊接；以及
偏差检测装置，该偏差检测装置对作为进行移动的上述接合头与沿上述接合线的方向的偏差的接合偏差进行检测，
上述控制装置，在上述摩擦搅拌焊接时上述接合偏差超过作为预定的最大偏差的偏差临界值的情况下，在直至上述接合偏差随后变为零的期间，把用来使上述接合头朝接近上述接合线的方向移动而消除上述接合偏差的、因上述接合头与上述接合线的偏移方向的不同而极性不同的位置修正信号向上述驱动装置输出而使上述接合头以与上述接合线接近的方式移动，而且，在上述接合偏差变为零的情况下，在直至上述接合偏差随后超过上述偏差临界值的期间，停止向上述驱动装置输出上述位置修正信号。
2.如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述驱动装置被构成为，能使上述接合头朝相对于上述被接合部件接近及背离的方向移动，
上述控制装置，一边控制上述驱动装置使上述销部插入上述被接合部件的插入量维持在规定的插入适当范围，一边对上述被接合部件进行摩擦搅拌焊接。
3.如权利要求2所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述控制装置根据上述马达驱动电流将上述销部的插入量维持在上述插入适当范围。
4.如权利要求3所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述控制装置，当上述马达驱动电流小于规定的电流适当范围时，判定为上述销部的插入量小于上述插入适当范围，当上述马达驱动电流大于规定的电流适当范围时，判定为上述销部的插入量大于上述插入适当范围，将上述销部的插入量维持在上述插入适当范围。
5.如权利要求2所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
具有距离测量装置，该距离测量装置输出对上述接合头到上述被接合部件的距离进行测量的距离信号，
上述控制装置根据上述距离信号将上述销部的插入量维持在上述插入适当范围。
6.如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述机器人本体被构成为，使上述接合头能朝沿着上述接合线的方向移动。
7.如权利要求2～5中的任一项所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述驱动装置将升降装置安装在上述机器人本体上而构成，上述升降装置能使上述接合头朝相对于上述被接合部件接近及背离的方向移动，
上述机器人本体被构成为，使上述接合头能朝沿着上述接合线的方向移动，
上述控制装置，在使上述接合头朝相对于上述被接合部件接近及背离的方向移动的情况下对上述升降装置进行控制而使上述接合头移动。
8.如权利要求2～5中的任一项所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述机器人本体被构成为，使上述接合头能朝沿着上述接合线的方向移动，以及使上述接合头能朝相对于上述被接合部件接近及背离的方向移动。
9.如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述机器人本体以6轴的自由度保持上述接合头。
10.如权利要求2～5中的任一项所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述机器人本体以6轴的自由度保持上述接合头。
11.如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接装置，其特征在于，
上述偏差检测装置具有：
摄像装置，该摄像装置配置在上述接合头的前进方向前方，以比上述接合头更靠前进方向前方的上述2个被接合部件的边界或上述2个被接合部件的一方的端缘作为上述接合线进行摄像，和
图像处理部，该图像处理部把由上述摄像装置进行摄像的上述接合线作为视频信号进行输入；
上述图像处理部在上述接合头开始移动前上述接合偏差为零时使上述接合线与上述摄像装置的摄像范围的中心对合，在上述接合头开始移动后，将上述接合线与上述摄像范围的中心的偏移作为上述接合偏差进行检测。
12.一种摩擦搅拌焊接方法，是摩擦搅拌焊接装置对被接合部件进行摩擦搅拌焊接时的摩擦搅拌焊接方法，该摩擦搅拌焊接装置具有安装在有多轴的自由度的机器人本体的手腕头的接合头；具有上述机器人本体，能使上述接合头沿2个被接合部件进行接合的接合线移动的驱动装置；和对上述驱动装置进行控制的控制装置，其特征在于，具有：
通过偏差检测装置对作为移动着的上述接合头与沿上述接合线的方向的偏差的接合偏差进行检测的工序，和
在上述接合偏差超过作为预定的最大偏差的偏差临界值的情况下，在直至上述接合偏差随后变为零的期间，把用来消除上述接合偏差的、因上述接合头与上述接合线的偏移方向不同而极性不同的位置修正信号从上述控制装置向上述驱动装置输出而使上述接合头以与上述接合线接近的方式移动，而且，在上述接合偏差变为零的情况下，在直至上述接合偏差随后超过上述偏差临界值的期间，停止从上述控制装置向上述驱动装置输出上述位置修正信号，一边使上述接合头向与上述接合线接近的方向移动一边对上述被接合部件进行摩擦搅拌焊接的工序。
13.如权利要求12所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，
具有在上述摩擦搅拌焊接时，上述控制装置将安装于上述接合头的接合刀具的销部向上述被接合部件的插入量维持在规定的插入适当范围的工序。
14.如权利要求13所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，
将上述销部的上述插入量维持在上述插入适当范围的工序，是上述控制装置根据供给到使上述接合刀具旋转的电动机的马达驱动电流将上述销部的上述插入量维持在上述插入适当范围的工序。
15.如权利要求13所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，
将上述销部的上述插入量维持在上述插入适当范围的工序是，
上述控制装置根据上述接合头具备的距离测量装置对上述接合头到上述被接合部件的距离进行测量的距离信号，将上述销部的上述插入量维持在上述插入适当范围的工序。
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