CN111788031A - 摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法 - Google Patents

摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法 Download PDF

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Abstract

一种摩擦搅拌接合装置(1)，其特征在于，具有：装置主体(2)、控制装置(11)、摆动机构(4)、保持部(5)以及接合工具(7)，所述控制装置(11)具有第一接合模式和第二接合模式，所述第一接合模式是基于接合条件信号、摆动控制信号和第一保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述第二接合模式是基于所述接合条件信号、所述摆动控制信号和第二保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述接合条件信号是确定所述接合工具(7)的接合条件的信号，所述摆动控制信号是控制所述摆动机构部(4)的信号，所述第一保持位置确定信号是确定所述上下运动驱动机构部(3)对所述接合工具(7)的保持位置的信号，所述第二保持位置确定信号是根据被接合部件(10)的状态对所述第一保持位置确定信号进行修正以便恒定地控制接合部的深度的信号，在所述接合工具(7)相对于所述被接合部件(10)从插入直到抽出的一个接合道次中，包含所述第一接合模式和所述第二接合模式。

Description

摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法
技术领域
本发明涉及通过摩擦搅拌接合将被接合部件彼此接合起来的摩擦搅拌接合装置和摩擦搅拌接合方法，特别地，涉及有效适用于薄板的被接合部件的接合的技术。
背景技术
利用使圆柱状的接合工具旋转而产生的摩擦热将被接合材料软化，通过对该部分进行搅拌，将被接合材料彼此接合起来的摩擦搅拌接合(FSW：Friction Stir Welding)，由于不采用接合材料以外的原料，因此，疲劳强度高，由于材料也不熔化，所以能够实现熔接变形(应变)小的接合，有望应用于飞机或汽车的机身等广泛的领域。
总之，对于为了提高油耗性能并降低二氧化碳的排放量而以降低车身重量为目的的汽车产业，例如，作为框架材料的包含钢铁和铝(Al)等不同材料的复合材料的摩擦搅拌接合成为重要的课题。
作为本技术领域的背景技术，例如，已有专利文献1这样的技术。在专利文献1中，公开了“使保持于接合头的接合工具摆动而呈点状地进行摩擦搅拌接合的技术”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4511526号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在保持高接合品质地利用FSW装置对被接合部件进行接合时，需要将保持于接合头(接合工具保持部)的接合工具的末端部精度良好地配置于所希望的位置来进行搅拌接合。即，若接合工具的末端部(接合杆)的位置变动，则不能保持高的接合品质。
但是，例如，在上述专利文献1那样的现有的摩擦搅拌接合中，为了既将接合头(接合工具保持部)的保持位置固定，又以摆动轴为支点进行摆动，接合工具的末端部(接合杆)描划出圆弧，接合工具的末端部(接合杆)的位置会发生变动，不能保持高的接合品质。
在此，本发明的目的在于提供一种摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法，从摩擦搅拌接合开始到摩擦搅拌接合结束为止，不使接合工具末端部相对于被接合部件在深度方向(Z方向)上的位置发生变动，能够使接合部的深度保持恒定。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明为一种摩擦搅拌接合装置，所述摩擦搅拌接合装置通过摩擦搅拌接合，将被接合部件彼此接合起来，其特征在于，所述摩擦搅拌接合装置具有：装置主体；控制装置，所述控制装置对所述摩擦搅拌接合装置的动作进行控制；摆动机构部，所述摆动机构部经由所述上下运动驱动机构部与所述装置主体连接；保持部，所述保持部经由旋转机构部与所述摆动机构部连接；以及接合工具，所述接合工具被保持于所述保持部，所述控制装置具有第一接合模式和第二接合模式，所述第一接合模式是基于接合条件信号、摆动控制信号和第一保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述第二接合模式是基于所述接合条件信号、所述摆动控制信号和第二保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述接合条件信号是确定所述接合工具的接合条件的信号，所述摆动控制信号是控制所述摆动机构部的信号，所述第一保持位置确定信号是确定所述上下运动驱动机构部对所述接合工具的保持位置的信号，所述第二保持位置确定信号是根据被接合部件的状态对所述第一保持位置确定信号进行修正以便恒定地控制接合部的深度的信号，在所述接合工具的从向所述被接合部件插入直到从所述被接合部件抽出的一个接合道次中，包含所述第一接合模式和所述第二接合模式。
另外，本发明为一种摩擦搅拌接合装置，所述摩擦搅拌接合装置通过摩擦搅拌接合，将被接合部件彼此接合起来，其特征在于，所述摩擦搅拌接合装置具有：控制装置，所述控制装置对所述摩擦搅拌接合装置的动作进行控制；多轴机械手；所述多轴机械手能够在三维空间自由移动；C型框架，所述C型框架与所述多轴机械手的末端连接；摆动机构部，所述摆动机构部经由上下运动驱动机构部与所述C型框架的一端连接；保持部，所述保持部经由旋转机构部与所述摆动机构部连接；接合工具，所述接合工具被保持于所述保持部；以及推压力承受部，所述推压力承受部与所述C型框架的另一端连接，承受来自于所述接合工具的推压力，所述控制装置具有第一接合模式和第二接合模式，所述第一接合模式是基于接合条件信号、摆动控制信号和第一保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述第二接合模式是基于所述接合条件信号、所述摆动控制信号和第二保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述接合条件信号是确定所述接合工具的接合条件的信号，所述摆动控制信号是控制所述摆动机构部的信号，所述第一保持位置确定信号是确定所述上下运动驱动机构部对所述接合工具的保持位置的信号，所述第二保持位置确定信号是根据被接合部件的状态对所述第一保持位置确定信号进行修正以便恒定地控制接合部的深度的信号，在所述接合工具的从向所述被接合部件插入直到从所述被接合部件抽出的一个接合道次中，包含所述第一接合模式和所述第二接合模式。
另外，本发明为一种摩擦搅拌接合方法，所述摩擦搅拌接合方法通过摩擦搅拌接合，将被接合部件彼此接合起来，其特征在于，所述摩擦搅拌接合方法具有：(a)根据控制部的指令，向被接合部件的接合部的规定位置插入接合工具的步骤；(b)根据所述控制部的指令，控制所述接合工具相对于所述被接合部件的高度，以便恒定地控制接合部的深度，并且，使所述接合工具沿着所述接合部摆动，对所述接合部进行摩擦搅拌接合的步骤；以及(c)根据所述控制部的指令，在所述接合工具的摆动量达到规定的位置的时刻，将所述接合工具从所述接合部抽出的步骤。
发明效果
根据本发明，能够实现从摩擦搅拌接合开始直到摩擦搅拌接合结束为止，不使接合工具末端部相对于被接合部件在深度方向(Z方向)上的位置发生变动，能够恒定地保持接合部的深度的摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法。
由此，例如，对包含钢铁制的框架材料与薄板铝材的复合材料进行摩擦搅拌接合时的接合部的接合可靠性提高。
通过下面的实施方式的说明，上述以外的课题、结构及效果将变得明确。
附图说明
图1是表示根据本发明的一个实施方式的摩擦搅拌接合装置的整体概况的图。
图2是表示根据本发明的一个实施方式的摩擦搅拌接合装置的动作(作用)的图。
图3是表示根据本发明的一个实施方式的摩擦搅拌接合装置的接合参数的图。
图4是表示根据本发明的一个实施方式的摩擦搅拌接合方法的流程图。
图5A是示意地表示根据本发明的摩擦搅拌接合的状况的图。
图5B是示意地表示现有的摩擦搅拌接合的状况的图。
图6是表示根据本发明的一个实施方式的摩擦搅拌接合装置的整体概况的图。
图7A是示意地表示根据本发明的摩擦搅拌接合的状况的图。
图7B是示意地表示现有的摩擦搅拌接合的课题的图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的实施例进行说明。另外，在各附图中，对于相同的结构标注相同的附图标记，对于重复的部分省略详细的说明。
实施例1
首先，参照图5B，对于上述现有的摩擦搅拌接合的问题点详细进行说明。图5B是示意地表示由现有的摩擦搅拌接合装置进行的摩擦搅拌接合的状况的图。
在现有的摩擦搅拌接合装置中，如图5B所示，
(1)设固定于装置主体2的摆动机构部4的旋转机构部6为中心点，设从该中心点(旋转机构部6)到接合工具部7的末端部的长度为r，
(2)设在当接合工具部7的末端部处于铅垂下方的状态(下止点)时的中心线与连接接合工具部7的末端部的直线的交点处形成的角度为θ，
(3)当摩擦搅拌接合时，从摩擦搅拌接合开始直到摩擦搅拌接合结束为止，接合工具部7的末端部以r为半径划过2θ程度的圆弧。
在该圆弧之中，当接合工具部7的末端部位于下止点时，在连接摩擦搅拌接合开始点与摩擦搅拌接合结束点的直线与接合工具部7的末端部之间，产生r(1-cosθ)程度的偏差。其结果为，接合点(接合面)成为曲线(曲面)，影响接合品质。特别地，在被接合部件为薄板(薄壁)的情况下，若被接合部件的板厚比偏差r(1-cosθ)薄，则存在接合部穿透被接合部件，对基底造成影响的隐患。
接下来，参照图1至图5A，对于实施例1的摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法进行说明。图1表示本实施例的摩擦搅拌接合装置1的整体概况，图2概念性地表示其动作(作用)。图3表示在摩擦搅拌接合装置1的控制中必要的接合条件(接合参数)。图4是表示本实施例的摩擦搅拌接合方法的流程图。另外，图5A示意地表示由本实施例的摩擦搅拌接合装置1进行的摩擦搅拌接合的状况，是与表示由现有的摩擦搅拌接合装置进行的摩擦搅拌接合的状况的图5B相对应的图。
如图1所示，摩擦搅拌接合装置1，作为主要结构具有：装置主体2；摆动机构部4，所述摆动机构部4经由上下运动驱动机构部3与装置主体2连接；保持部(接合头)5，所述保持部5经由旋转机构部6与摆动机构部4连接；以及接合工具部7，所述接合工具部7由保持部(接合头)5保持。对于上下运动驱动机构部3，如图1举例表示的那样，例如，采用滚珠丝杠等。接合工具部7由台肩8及接合杆9构成，接合杆9经由台肩8被保持于保持部(接合头5)。
该接合杆9插入于被接合部件10的对接部，通过高速旋转，在接合杆9与被接合部件10之间产生摩擦热，通过摩擦热在被接合部件10内产生塑性流动，使得接合部被搅拌。当接合杆9移动时，搅拌部(接合部)被冷却，被接合部件彼此被接合。
在装置主体2，设置有控制摩擦搅拌接合装置1的动作的控制部(控制装置)11。控制部(控制装置)11具有存储接合条件信号、摆动控制信号、保持位置确定信号等接合参数(FSW接合条件)的存储部(图中未示出)，所述接合条件信号是确定接合工具部7的接合条件的信号，所述摆动控制信号是控制摆动机构部4的信号，所述保持位置确定信号是确定上下运动驱动机构部3对接合工具部7在高度方向(Z方向)上的保持位置(接合杆9的插入量)的信号。
接下来，利用图2及图3说明摩擦搅拌接合装置1的动作(作用)。图2概念性地表示图1中的保持部(接合头)5的动作，横轴表示图1的X方向，纵轴表示Z方向(高度方向)。在现有的摩擦搅拌接合装置中，如上述专利文献1那样，从摩擦搅拌接合开始点(ts)到摩擦搅拌接合结束点(te)为止，保持部(接合头)5在Z方向(高度方向)上的位置保持恒定。(图2的从上起第2条线)这时，接合工具部7的末端部(接合杆9)描划出如图2的最下面的线所示那样的轨迹地进行摆动动作。其结果为，被接合部件的接合点(接合面)成为曲线(曲面)。
另一方面，在本实施例的摩擦搅拌接合装置1中，从摩擦搅拌接合开始点(ts)开始每隔规定间隔对保持部(接合头)5在Z方向(高度方向)上的位置进行修正，并且，使保持部(接合头)5向X方向摆动(移动)。(图2的最上面的线)此处，表示从摩擦搅拌接合开始点(ts)起，每经过一定时间对t1、t2、t3进行修正的例子。(此处，例如，开始点ts处的接合模式为第一接合模式，t1处的接合模式为第二接合模式，t2处的接合模式为第三接合模式，t3处的接合模式为第四接合模式。)由此，接合工具部7的末端部(接合杆9)描划出从图2的下方起第二条线所示的轨迹地进行摆动动作。其结果为，被接合部件的接合点(接合面)成为水平的。
另外，在图2所示的摩擦搅拌接合装置1的动作中，虽然表示出了控制成使得被接合部件的接合点(接合面)成为水平的例子，但是，通过控制接合工具部7的动作，使得在从摩擦搅拌接合开始点(ts)起到摩擦搅拌接合结束点(te)的期间的一次接合动作(一个接合道次：pass)中，包含多个接合模式，可以任意地控制从接合开始到接合结束为止的期间的被接合部件的接合点(接合面)的位置。
从而，即使在所希望的接合界面上下变化的曲线(曲面)这样的情况下，也可以与接合界面的上下位置的变化相一致地对接合工具部7在Z方向(高度方向)上的位置进行控制，可以高精度地获得可靠性高的接合界面。
即，在接合界面的高度(深度)不是恒定的而有变化等情况下，不是只在图5B所示的现有的接合开始时的接合工具部的位置与接合结束时的接合工具部的位置确定接合界面的位置，而是根据接合界面的上下位置的变化(与变化相应地)控制接合工具部7。
通过根据材质、形状(大小、长度)、板厚等被接合部件10的状态，基于预先存储(记录)在控制部(控制装置)11的存储部中的图3所示的接合参数，由控制部(控制装置)11对摩擦搅拌接合装置1的动作进行控制，由此，进行上面说明的图2所示的动作(作用)。
作为FSW接合条件(接合参数)，如图3所示，可以举出：接合工具的转速(N)、接合工具的插入量(Z1)、即保持部(接合头)5在Z方向(高度方向)上的位置、接合工具的摆动量(L、T、θ)、接合工具的摆动速度(V)、接合工具的插入速度(Vp)、接合工具向接合部插入后的保持时间(Th)等。
另外，摩擦搅拌接合装置1的控制不受图3所示的FSW接合条件(接合参数)的限制，也可以包含这些参数以外的接合参数。另外，在图2中，表示出了与从摩擦搅拌接合开始点(ts)起的经过时间(T)相应地对保持部(接合头)5在Z方向(高度方向)上的位置进行修正的例子，但是，例如，也可以与图3所示的接合参数之中的接合工具部(摆动机构部4)的摆动距离(L)、摆动角度(θ)、摆动角速度相应地对保持部(接合头)5在Z方向(高度方向)上的位置进行修正。
另外，也可以根据预先存储(记录)在控制部(控制装置)11的存储部中的多个保持位置确定信号，与被接合部件的状态、从摩擦搅拌接合开始点(ts)起的经过时间(T)、接合工具部(摆动机构部4)的摆动距离(L)、摆动角度(θ)、摆动角速度相应地进行选择，由此，进行保持部(接合头)5在Z方向(高度方向)上的位置修正。
利用图4对上面所述的本实施例的摩擦搅拌接合装置的代表性的摩擦搅拌接合方法进行说明。
首先，根据控制部(控制装置)11的指令，向被接合部件10的接合部(被接合部件彼此的对接部)的规定位置插入接合工具部7。
(步骤S1)
接着，根据控制部(控制装置)11的指令，控制接合工具部7的高度(Z方向上的位置)，并且，沿着被接合部件10的接合部使接合工具部7摆动(移动)，对接合部进行摩擦搅拌接合。(步骤S2)
接着，根据控制部(控制装置)11的指令，在接合工具部7的摆动量(X方向上的移动量)达到规定值(位置)的时刻，将接合工具部7从被接合部件10的接合部抽出，结束摩擦搅拌接合处理。(步骤S3)
如以上说明的那样，根据本实施例的摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法，能够从摩擦搅拌接合开始到摩擦搅拌接合结束为止，不使接合工具末端部相对于被接合部件在深度方向(Z方向)上的位置发生变动，恒定地控制接合部的深度。
由此，例如，在对包含钢铁制的框架材料和薄板的铝材的复合材料进行摩擦搅拌接合时，能够不对作为基底的钢铁制的框架材料造成影响，精度良好地对上层(表层)的铝材进行摩擦搅拌接合，接合部的接合可靠性提高。
另外，例如，在对包括基底(下层)为树脂制的部件，上层为钢铁或铝材等金属材料的不同材料的复合部件进行摩擦搅拌接合的情况(通过加热熔融进行金属-树脂接合的情况)下，也能够控制接合工具部的插入深度，以便使树脂制部件与金属材料的接合界面的温度恒定。
实施例2
参照图6至图7B，对于实施例2的摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法进行说明。图6表示本实施例的摩擦搅拌接合装置21的整体概况，图7A示意地表示由摩擦搅拌接合装置21进行的摩擦搅拌接合的状况。图7B是表示由现有的摩擦搅拌接合装置进行的摩擦搅拌接合的状况的图，是为了与图7A进行对比说明而示出的。
如图6所示，摩擦搅拌接合装置21，作为主要结构具有：多轴机器人22、C型框架23、经由作为升降装置的上下运动驱动机构(滚珠丝杠)24与C型框架23连接的摆动机构部25、经由旋转机构部27与摆动机构部25连接的保持部(接合头)26、以及由保持部(接合头)26保持的接合工具部28。接合工具部28由台肩29及接合杆30构成，接合杆30经由台肩29被保持于保持部(接合头)26。
多轴机器人22是通常称为机械手的垂直多关节机器人，可以借助多关节结构和伺服电机在三维空间中自由动作(移动)。其可动范围根据关节的数目(轴数)而变化，在此，表示为在台座部22a上具有下臂部22b、上臂部22c、手腕部22d的三轴型的机械手的例子。多轴机器人22的白圈部分为关节。
另外，摩擦搅拌接合装置21具有容纳伺服放大器或基板等的控制装置(图中未示出)，根据来自该控制装置的指令(程序信号)总体控制多轴机器人22的动作。
在多轴机器人22的手腕部22d的末端，经由关节能够旋转地连接着大致C型形状(或者大致コ字形形状)的C型框架23。C型框架23由保持部(竖起部)23a、摆动机构保持部23b和推压力承受部23c构成，所述保持部23a与手腕部22d的末端连接，将C型框架23自身保持于多轴机器人22，所述摆动机构保持部23b与保持部23a的一个端部连接，经由上下运动驱动机构部(滚珠丝杠)24保持摆动机构部25，所述推压力承受部23c与保持部(竖起部)23a的另一个端部连接，承受来自于接合工具部28的推压力。
另外，在图6中表示出了保持部(竖起部)23a、摆动机构保持部23b、推压力承受部23c作为一体构成C型框架23的例子，但是，上述各个部位也可以分别独立地形成，通过将它们组合起来而构成C型框架23的例子也包含在本发明中。
摆动机构部25经由上下运动驱动机构部(滚珠丝杠)24与摆动机构保持部23b连接，相对于摆动机构保持部23b在上下方向(在此，为图6的Z方向)上动作。
保持部(接合头)26经由旋转机构部27与摆动机构部25连接，相对于摆动机构部25在前后方向(在此，为图6的X方向)上进行摆动动作。
接合工具部28由台肩29、接合杆30构成，一边使接合杆30高速旋转，一边插入于被接合部件至规定的深度，沿着接合部(接合线)移动，由此，进行摩擦搅拌接合。
如上所述，本实施例的摩擦搅拌接合装置21与实施例1同样地，经由上下运动驱动机构部24及摆动机构部25、旋转机构部27，将保持部(接合头)26及接合工具部28连接于C型框架23(装置主体)，当进行摩擦搅拌接合时，能够使接合工具部28的末端部(接合杆30)向图6的X方向进行摆动动作，并且，控制Z方向(高度方向)上的位置。
图7A示意地表示利用本实施例的摩擦搅拌接合装置21，将钢铁材料(框架材料)32与铝(Al)32的复合材料断续地点接合时的状况。如图7A所示，当利用摩擦搅拌接合装置21将被接合部件接合时，利用上下运动驱动机构部24控制作为保持部(接合头)26的摆动动作的支点的旋转机构部27的高度(Z方向上的位置；图7A的Za、Zb、Zc)。
由此，能够将接合点(接合面)控制在恒定的深度(水平)。在图7A的例子中，能够沿着钢铁材料(框架材料)32与铝(Al)32的交界面进行摩擦搅拌接合。
在现有的摩擦搅拌接合装置中，由于仅是摆动机构部25及旋转机构部27的动作，因此，如图7B所示，由于在接合被接合部件时，作为保持部(接合头)26的摆动动作的支点的旋转机构部27的高度(Z方向上的位置；图7B的Za、Zb、Zc)是恒定的，因此，接合点(接合面)成为曲线(曲面)，到达基底的钢铁材料(框架材料)32，存在着接合部的可靠性下降的隐患。另一方面，在本实施例的摩擦搅拌接合装置21中，如图7A所示，可以将接合点(接合面)控制在恒定的深度(水平)，能够确保接合部的接合品质。
另外，在本实施例中，由于经由上下运动驱动机构部24及摆动机构部25、旋转机构部27将保持部(接合头)26及接合工具部28连接于C型框架23，并且，利用多轴机械手22保持C型框架23，因此，能够将接合点(接合面)在三维空间中自由地移动。由此，能够精度良好地进行像汽车机身那样立体地配置且包含曲面的复杂形状的被接合部件的摩擦搅拌接合。
另外，本发明不限于上述实施例，而是包含各种变形例。
例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的例子，本发明并不限于必须包含所说明的全部结构。另外，也可以将某个实施例的结构的一部分替换成其它实施例的结构，另外，还可以在某个实施例的结构中加入其它实施例的结构。另外，对于各个实施例的结构的一部分，可以进行其它结构的追加、消除、替换。
另外，本发明还具有以下的特征。
[补充说明]一种使用摩擦搅拌接合装置的摩擦搅拌接合方法，所述摩擦搅拌接合装置由装置主体和接合工具部构成，所述接合工具部在摆动机构部具有保持部，所述摆动机构部配备于所述装置主体的上下运动驱动机构部，所述接合工具部被保持于保持部，其中，所述摩擦搅拌接合方法具有：将确定所述上下运动驱动机构部的第一保持位置的第一保持位置确定值、根据接合开始后的经过时间而确定的多个第二保持位置确定值、对于接合工具部的接合条件、以及控制摆动机构部的摆动控制条件存储于装置主体的步骤；基于所述第一保持位置确定值来确定开始摩擦搅拌接合时的所述上下运动驱动机构部的保持位置，并且，基于接合条件开始摩擦搅拌接合的步骤；以及，基于摆动控制条件使摆动机构摆动，并且，当开始摩擦搅拌接合后经过了规定的时间时，基于与该经过时间相应的第二保持位置确定值来改变所述上下运动驱动机构部的保持位置，并基于接合条件反复进行摩擦搅拌接合的步骤。
附图标记说明
1…摩擦搅拌接合装置、2…装置主体、3…上下运动驱动机构部(滚珠丝杠)、4…摆动机构部、5…保持部(接合头)、6…旋转机构部、7…接合工具部、8…台肩、9…接合杆、10…被接合部件、11…控制部(控制装置)、21…摩擦搅拌接合装置、22…多轴机器人、22a…台座部、22b…下臂部、22c…上臂部、22d…手腕部、23…C型框架、23a…保持部(竖起部)、23b…摆动机构保持部、23c…推压力承受部、24…上下运动驱动机构部(滚珠丝杠)、25…摆动机构部、26…保持部(接合头)、27…旋转机构部、28…接合工具部、29…台肩、30…接合杆、31…铝(Al)、32…钢铁材料(框架材料)

Claims (15)

1.一种摩擦搅拌接合装置，所述摩擦搅拌接合装置通过摩擦搅拌接合，将被接合部件彼此接合起来，其特征在于，所述摩擦搅拌接合装置具有：
装置主体；
控制装置，所述控制装置对所述摩擦搅拌接合装置的动作进行控制；
摆动机构部，所述摆动机构部经由所述上下运动驱动机构部与所述装置主体连接；
保持部，所述保持部经由旋转机构部与所述摆动机构部连接；以及
接合工具，所述接合工具被保持于所述保持部，
所述控制装置具有第一接合模式和第二接合模式，所述第一接合模式是基于接合条件信号、摆动控制信号和第一保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述第二接合模式是基于所述接合条件信号、所述摆动控制信号和第二保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述接合条件信号是确定所述接合工具的接合条件的信号，所述摆动控制信号是控制所述摆动机构部的信号，所述第一保持位置确定信号是确定所述上下运动驱动机构部对所述接合工具的保持位置的信号，所述第二保持位置确定信号是根据被接合部件的状态对所述第一保持位置确定信号进行修正以便恒定地控制接合部的深度的信号，
在所述接合工具的从向所述被接合部件插入直到从所述被接合部件抽出的一个接合道次中，包含所述第一接合模式和所述第二接合模式。
2.如权利要求1所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置通过所述第一接合模式及所述第二接合模式中的任一模式，确定所述接合工具的接合条件、所述摆动机构部的摆动控制条件、以及所述上下运动驱动机构部对所述接合工具的保持位置。
3.如权利要求2所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置通过所述第一接合模式开始被接合部件的摩擦搅拌接合，在经过规定的时间之后，切换为所述第二接合模式。
4.如权利要求1所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置具有存储部，所述存储部存储有所述接合条件信号、所述摆动控制信号、所述第一保持位置确定信号、以及所述第二保持位置确定信号。
5.如权利要求4所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置将与摩擦搅拌接合开始后的经过时间相应地确定的所述接合工具的保持位置预先存储于所述存储部，基于该存储的保持位置，确定所述第二保持位置确定信号。
6.如权利要求5所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置根据预先存储的多个保持位置确定信号，与从摩擦搅拌接合开始时起的经过时间相应地确定所述第二保持位置确定信号。
7.如权利要求4所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置将与所述摆动机构部的摆动距离相应地确定的保持位置预先存储在所述存储部中，基于该存储的保持位置，确定所述第二保持位置确定信号。
8.如权利要求7所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置根据预先存储的多个保持位置确定信号，与从摩擦搅拌接合开始时起的所述摆动机构部的摆动距离相应地确定所述第二保持位置确定信号。
9.如权利要求4所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置将与所述摆动机构部的摆动角度相应地确定的保持位置预先存储在所述存储部，基于该存储的保持位置，确定所述第二保持位置确定信号。
10.如权利要求9所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置根据预先存储的多个保持位置确定信号，与从摩擦搅拌接合开始时起的所述摆动机构部的摆动角度相应地确定所述第二保持位置确定信号。
11.一种摩擦搅拌接合装置，所述摩擦搅拌接合装置通过摩擦搅拌接合，将被接合部件彼此接合起来，其特征在于，所述摩擦搅拌接合装置具有：
控制装置，所述控制装置对所述摩擦搅拌接合装置的动作进行控制；
多轴机械手；所述多轴机械手具有多个关节，能够在三维空间自由移动；
C型框架，所述C型框架与所述多轴机械手的末端连接；
摆动机构部，所述摆动机构部经由上下运动驱动机构部与所述C型框架的一端连接；
保持部，所述保持部经由旋转机构部与所述摆动机构部连接；
接合工具，所述接合工具被保持于所述保持部；以及
推压力承受部，所述推压力承受部与所述C型框架的另一端连接，承受来自于所述接合工具的推压力，
所述控制装置具有第一接合模式和第二接合模式，所述第一接合模式是基于接合条件信号、摆动控制信号和第一保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述第二接合模式是基于所述接合条件信号、所述摆动控制信号和第二保持位置确定信号来进行摩擦搅拌接合的模式，所述接合条件信号是确定所述接合工具的接合条件的信号，所述摆动控制信号是控制所述摆动机构部的信号，所述第一保持位置确定信号是确定所述上下运动驱动机构部对所述接合工具的保持位置的信号，所述第二保持位置确定信号是根据被接合部件的状态对所述第一保持位置确定信号进行修正以便恒定地控制接合部的深度的信号，
在所述接合工具的从向所述被接合部件插入直到从所述被接合部件抽出的一个接合道次中，包含所述第一接合模式和所述第二接合模式。
12.如权利要求11所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，
所述控制装置通过所述第一接合模式及所述第二接合模式中的任一模式，确定所述接合工具的接合条件、所述摆动机构部的摆动控制条件、以及所述上下运动驱动机构部对所述接合工具的保持位置。
13.一种摩擦搅拌接合方法，所述摩擦搅拌接合方法通过摩擦搅拌接合，将被接合部件彼此接合起来，其特征在于，所述摩擦搅拌接合方法具有：
(a)根据控制部的指令，向被接合部件的接合部的规定位置插入接合工具的步骤；
(b)根据所述控制部的指令，控制所述接合工具相对于所述被接合部件的高度，以便恒定地控制接合部的深度，并且，使所述接合工具沿着所述接合部摆动，对所述接合部进行摩擦搅拌接合的步骤；以及
(c)根据所述控制部的指令，在所述接合工具的摆动量达到规定的位置的时刻，将所述接合工具从所述接合部抽出的步骤。
14.如权利要求13所述的摩擦搅拌接合方法，其特征在于，
在所述(b)步骤中，基于与从摩擦搅拌接合开始时起的经过时间、所述接合工具的摆动距离、所述接合工具的摆动角度之中的任一项相应地预先确定的所述接合工具的保持位置，控制所述接合工具的高度。
15.如权利要求13或14所述的摩擦搅拌接合方法，其特征在于，
所述摩擦搅拌接合方法是对于所述被接合部件的接合部，断续地反复进行所述(a)步骤到所述(c)步骤的点接合。
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