CN112601629A - 复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法,具备:复动式摩擦搅拌接合装置(101),具有使销部件(11)和肩部件(12)旋转的第1旋转驱动器(57)、和使销部件(11)和肩部件(12)进退移动的工具驱动器(53);清扫机构(110),具有修整部件(111);机器人(120);以及控制装置(130),构成为执行以销部件(11)没入于肩部件(12)的内侧的方式使工具驱动器(53)动作的(A)、以肩部件(12)旋转的方式使第1旋转驱动器(57)动作的(B)、以及以保持复动式摩擦搅拌接合装置(101)并以修整部件(111)与肩部件(12)的内周面抵接的方式使机器人(120)动作的(C)。

Description

复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法
技术领域
本发明涉及复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法。
背景技术
公知有FSW的接合工具的清扫方法,上述FSW的接合工具的清扫方法容易机械地排除在肩销与中心销之间附着的粉尘,使得能够准确地进行搅拌接合时的中心销的动作(例如,参照专利文献1)。
在专利文献1所公开的FSW的接合工具的清扫方法中,与被接合物的接合动作时相比,使中心销相对于肩销的突出行程和中心销向肩销内的没入行程都较大,使接合工具旋转,并且在中心销突出时清扫中心销的表面,在中心销向肩销没入时清扫肩销的孔内面。
专利文献1:日本特开2007-216286号公报
本发明人们想到了能够通过与上述专利文献1所公开的FSW的接合工具的清扫方法不同的方式清扫复动式摩擦搅拌接合装置的复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够通过新的结构清扫复动式摩擦搅拌接合装置的复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法。
为了解决上述课题,本发明所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件的清扫机构、机器人以及控制装置,上述复动式摩擦搅拌接合装置具有:销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有上述销部件,并构成为能够进行绕着上述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;第1旋转驱动器,使上述销部件和上述肩部件绕着上述轴线旋转;以及工具驱动器,使上述销部件和上述肩部件分别沿着上述轴线进退移动,上述控制装置构成为执行:(A),以上述销部件没入于上述肩部件的内侧的方式使上述工具驱动器动作;(B),以上述肩部件旋转的方式使上述第1旋转驱动器动作;以及(C),以保持上述复动式摩擦搅拌接合装置,并且上述修整部件与上述肩部件的内周面抵接的方式使上述机器人动作。
由此,能够除去(清扫)附着(凝结)于肩部件的内周面的被接合物的材料。
另外,本发明所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件和使上述修整部件旋转的第2旋转驱动器的清扫机构、机器人、存放机构、以及控制装置,上述复动式摩擦搅拌接合装置具有:销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有上述销部件,并构成为能够进行绕着上述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;第1旋转驱动器,使上述销部件和上述肩部件绕着上述轴线旋转;以及工具驱动器,使上述销部件和上述肩部件分别沿着上述轴线进退移动,上述控制装置构成为执行:(H),以取下上述销部件和/或上述肩部件并将上述销部件和/或上述肩部件以上述轴线朝向铅直方向的方式配置于上述存放机构的方式使上述机器人动作;(I),以上述修整部件旋转的方式使上述第2旋转驱动器动作;以及(J),以保持上述清扫机构,并与上述销部件的外周面、上述肩部件的内周面以及上述肩部件的外周面中的至少一个面抵接的方式使上述机器人动作。
由此,能够除去(清扫)附着(凝结)于销部件的外周面、肩部件的内周面以及肩部件的外周面中的至少一个面的被接合物的材料。
另外,对于本发明所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法而言,上述复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件的清扫机构、以及机器人,上述复动式摩擦搅拌接合装置具有:销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有上述销部件,并构成为能够进行绕着上述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;第1旋转驱动器,使上述销部件和上述肩部件绕着上述轴线旋转;以及工具驱动器,使上述销部件和上述肩部件分别沿着上述轴线进退移动,上述复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法具备:(A),上述工具驱动器以将上述销部件没入于上述肩部件的内侧的方式进行动作;(B),上述第1旋转驱动器以上述肩部件旋转的方式进行动作;以及(C),上述机器人以保持上述复动式摩擦搅拌接合装置,并使上述修整部件与上述肩部件的内周面抵接的方式进行动作。
由此,能够除去(清扫)附着(凝结)于肩部件的内周面的被接合物的材料。
并且,对于本发明所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法而言,上述复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件和使上述修整部件旋转的第2旋转驱动器的清扫机构、机器人、以及存放机构,上述复动式摩擦搅拌接合装置具有:销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有上述销部件,并构成为能够进行绕着上述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;第1旋转驱动器,使上述销部件和上述肩部件绕着上述轴线旋转;以及工具驱动器,使上述销部件和上述肩部件分别沿着上述轴线进退移动,上述复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法具备:(H),上述机器人以取下上述销部件和/或上述肩部件并将上述销部件和/或上述肩部件以上述轴线朝向铅直方向的方式配置于上述存放机构的方式进行动作;(I),上述第2旋转驱动器以使上述修整部件旋转的方式进行动作;以及(J),上述机器人以保持上述清扫机构,并与上述销部件的外周面、上述肩部件的内周面以及上述肩部件的外周面中的至少一个面抵接的方式进行动作。
由此,能够除去(清扫)附着(凝结)于销部件的外周面、肩部件的内周面以及肩部件的外周面中的至少一个面的被接合物的材料。
在参照附图的基础上,根据以下的优选的实施方式的详细的说明使本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点明确。
根据本发明所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法,能够通过简易的结构来清扫复动式摩擦搅拌接合装置。
附图说明
图1是表示本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
图2是表示图1所示的复动式摩擦搅拌接合装置的简要结构的示意图。
图3是示意性地表示图1所示的复动式摩擦搅拌接合系统的控制结构的框图。
图4是表示本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图5是表示本实施方式1中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图6是表示本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统中的机器人的简要结构的示意图。
图7是表示本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图8是表示本实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统的清扫机构的简要结构的示意图。
图9A是表示本变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图9B是表示本变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图10是表示本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
图11是表示本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图12是表示本实施方式2中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图13是表示本实施方式2中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图14是表示本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
图15是表示本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图16是表示本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
图17是表示图16所示的复动式摩擦搅拌接合系统中的辅助部件的简要结构的示意图。
图18是表示本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图19是表示本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
图20是表示本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图21是表示本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图22是表示修整部件的一个例子的示意图。
图23是表示本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图24是表示本实施方式6中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图25是表示本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的示意图。
图26是表示本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图27是表示本实施方式7中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图28是表示本实施方式7中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图29是表示本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
图30是表示图29所示的存放机构的简要结构的示意图。
图31是表示本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
图32是表示本实施方式9所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下,边参照附图边对本发明的优选的实施方式进行说明。此外,以下,在所有的附图中,对相同或者相当的元件标注相同的附图标记,并省略其重复的说明。另外,在所有的附图中,摘录并图示了说明本发明所需的结构元件,对于其他的结构元件,存在省略图示的情况。并且,本发明并不限定于以下的实施方式。
(实施方式1)
本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件的清扫机构、机器人、以及控制装置,复动式摩擦搅拌接合装置具有:销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转、和向沿着该轴线的方向的进退移动;肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有上述销部件,并构成为能够进行绕着轴线的旋转、和向沿着该轴线的方向的进退移动;第1旋转驱动器,使销部件和肩部件绕着轴线旋转;以及工具驱动器,使销部件和肩部件分别沿着轴线进退移动,控制装置构成为执行:(A),以销部件没入于肩部件的内侧的方式使工具驱动器动作;(B),以肩部件旋转的方式使第1旋转驱动器动作;以及(C),以保持复动式摩擦搅拌接合装置,并使修整部件与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图1~图4边对本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子详细地进行说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的结构]
图1是表示本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
如图1所示,本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100具备复动式摩擦搅拌接合装置101、清扫机构110、机器人120以及控制装置130,并构成为通过控制装置130控制复动式摩擦搅拌接合装置101来将被接合物60摩擦搅拌接合。此外,关于复动式摩擦搅拌接合装置101和控制装置130的结构,在后文中描述。
清扫机构110具有修整部件111。修整部件111构成为除去附着于后述的复动式摩擦搅拌接合装置101的肩部件12的内周面的被接合物60的材料。此外,如后述那样,修整部件111可以被机器人120把持,也可以立设于基台等。
作为修整部件111,例如也可以使用切削工具和/或钢丝刷。切削工具也可以由比被接合物60的材料硬的材料构成。另外,作为切削工具,例如也可以使用超硬刀具、陶瓷磨具、切割纤维、精密铰刀、立铣刀、超硬棒等。并且,切削工具也可以构成为通过DLC涂层等抑制被接合物60的材料的附着(凝结)。
此外,在修整部件111由多个部件构成的情况下,也可以在使用某个修整部件后,使用其它的修整部件。例如,也可以在使用超硬棒后,使用钢丝部件。
作为修整部件111,在使用钢丝刷的情况下,构成刷(刷毛部分)的材质也可以是不锈钢、钢、钨、磷青铜、加磨粒的尼龙。另外,刷的尺寸可以大于肩部件12的内径,可以比肩部件12的内径大0.2~0.5mm。
另外,作为修整部件111,在使用超硬刀具的情况下,其前端部也可以形成为球状。
此外,清扫机构110也可以还具有用于抑制除去的被接合物60的材料飞散的吸引装置。吸引装置例如也可以由真空泵或者CONVUM(注册商标)等、喷嘴等吸引部件、以及将吸引部件与真空泵等连接的配管构成。另外,清扫机构110也可以还具有将肩部件12加热的加热器。作为加热器,例如也可以使用发热器等。
机器人120能够采用水平多关节型、垂直多关节型等的各种机器人。此外,在本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,也可以采用具备1台机器人120的方式。在该情况下,也可以采用机器人120把持清扫机构并安置复动式摩擦搅拌接合装置101不动的方式。另外,在本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,也可以采用具备多台机器人120的方式。在该情况下,也可以构成为:某个机器人把持清扫机构,其他的机器人把持复动式摩擦搅拌接合装置101。
[复动式摩擦搅拌接合装置的结构]
图2是表示图1所示的复动式摩擦搅拌接合装置的简要结构的示意图。此外,在图2中,将图中的上下方向表示为复动式摩擦搅拌接合装置中的上下方向。
如图2所示,复动式摩擦搅拌接合装置101具备具有销部件11和肩部件12的接合工具51、接合工具固定部52、工具驱动器53、夹紧部件54、C型框架55、以及底板部件56。
销部件11和肩部件12由接合工具固定部52支承,通过工具驱动器53,被驱动为在上下方向上进退。销部件11、肩部件12、接合工具固定部52、工具驱动器53以及夹紧部件54设置于C型框架55的上部。另外,在C型框架55的下部设置有底板部件56。销部件11及肩部件12、和底板部件56在相互对置的位置安装于C型框架55。此外,在销部件11及肩部件12、与底板部件56之间配置被接合物60。
接合工具固定部52由旋转体521和可移动体522构成,工具驱动器53由销驱动器531和肩驱动器532构成。另外,夹紧部件54经由夹紧驱动器41固定于可移动体522。此外,夹紧驱动器41由弹簧构成。
销部件11形成为大致圆筒形或者大致圆柱形,在图2中未详细地图示,但由旋转体521支承。另外,销部件11构成为通过第1旋转驱动器57绕着与销部件11的轴心(中心轴)一致的轴线Xr旋转。
并且,销部件11构成为:通过销驱动器531,能够沿着箭头P1方向、即轴线Xr方向(在图2中为上下方向)相对于肩部件12相对地进退移动。此外,作为销驱动器531,例如,也可以由直动致动器构成。作为直动致动器,例如也可以由伺服马达和齿轮齿条、伺服马达和滚珠丝杠、或者气缸等构成。
肩部件12形成为具有中空的大致圆筒状,并由旋转体521支承。在肩部件12的中空内内插有销部件11。换言之,肩部件12配置为包围销部件11的外周面。另外,肩部件12构成为通过第1旋转驱动器57绕着与销部件11相同的轴线Xr旋转。并且,肩部件12构成为能够通过肩驱动器532沿着箭头P2方向、即轴线Xr方向进退移动。
此外,作为肩驱动器532,例如也可以由直动致动器构成。作为直动致动器,例如,也可以由伺服马达和齿轮齿条、伺服马达和滚珠丝杠、或者气缸等构成。
这样,在本实施方式中,销部件11和肩部件12均由相同的旋转体521支承,均通过第1旋转驱动器57绕着轴线Xr一体地旋转。第1旋转驱动器57例如也可以由伺服马达构成。另外,旋转编码器等传感器(未图示)也可以构成为检查第1旋转驱动器57的转速,并将检查到的转速向控制装置130输出。
此外,在本实施方式1中,采用了销部件11和肩部件12通过一个旋转驱动器(第1旋转驱动器57)进行旋转的方式,但并不限定于此。也可以采用具备使销部件11旋转的旋转驱动器、和使肩部件12旋转的旋转驱动器两个旋转驱动器的方式。
另外,旋转体521经由第1旋转驱动器57支承于可移动体522。由此,若肩驱动器532进行驱动,则销部件11和可移动体522与肩部件12一起进行进退。
夹紧部件54与肩部件12相同,形成为具有中空的圆筒状,并设置为其轴心与轴线Xr一致。在夹紧部件54的中空内内插有肩部件12。
即,以包围销部件11的外周面的方式配置有大致圆筒状的肩部件12,并以包围肩部件12的外周面的方式配置有大致圆筒状的夹紧部件54。换言之,夹紧部件54、肩部件12以及销部件11分别成为同轴心状的嵌件构造。
另外,夹紧部件54构成为从一个面(表面)按压被接合物60。如上述那样,在本实施方式1中,夹紧部件54经由夹紧驱动器41支承于可移动体522。夹紧驱动器41构成为对夹紧部件54向底板部件56侧施力。而且,夹紧部件54(包括夹紧驱动器41和可移动体522)构成为能够通过肩驱动器532向箭头P3方向(与箭头P1及箭头P2相同的方向)进退。
此外,在本实施方式1中,夹紧驱动器41由弹簧构成,但并不限定于此。夹紧驱动器41只要是向夹紧部件54施力、给予加压力的结构即可,例如,也能够适当地使用运用了气压、油压、伺服马达等的机构。
销部件11、肩部件12以及夹紧部件54分别具备前端面11a、前端面12a以及前端面54a。另外,销部件11、肩部件12以及夹紧部件54通过工具驱动器53进行进退移动,由此前端面11a、前端面12a以及前端面54a分别与被接合物60的表面抵接。
在本实施方式1中,底板部件56构成为以抵接平板状的被接合物60的背面的方式由平坦的面(支承面56a)支承。底板部件56若能够以可以实施摩擦搅拌接合的方式恰当地支承被接合物60,则不特别地限定其结构。底板部件56例如也可以构成为:另外准备具有多个种类的形状的底板部件56,并能够根据被接合物60的种类,从C型框架55卸下来更换。
被接合物60具有两片板状的第1部件61和第2部件62。作为第1部件61和第2部件62,也可以由金属材料(例如,铝、钢等)或者纤维强化塑料(例如,碳纤维强化塑料)构成。
此外,在本实施方式1中,采用了由板状的第1部件61和板状的第2部件62构成被接合物60的方式,但并不局限于此,被接合物60(第1部件61和第2部件62)的形状是任意的,例如可以是长方体状,也可以形成为圆弧状。另外,被接合物60也可以具有3个以上的部件。
此外,本实施方式1中的销部件11、肩部件12、接合工具固定部52、工具驱动器53、夹紧部件54、C型框架55、以及底板部件56的具体的结构并不限定于上述的结构,能够适当地使用在摩擦搅拌接合的领域中广泛公知的结构。例如,在本实施方式中,构成工具驱动器53的销驱动器531和肩驱动器532均由在摩擦搅拌接合的领域中公知的马达和齿轮机构等构成,但并不限定于此。
另外,在本实施方式1中,采用了具备夹紧部件54的结构,但并不局限于此,也可以采用不具备夹紧部件54的结构。在该情况下,例如,夹紧部件54也可以构成为能够根据需要从C型框架55装卸。
并且,本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合装置101采用了配设于摩擦搅拌接合用机器人装置(未图示)的方式。具体而言,C型框架55安装于机器人的臂的前端。
另外,复动式摩擦搅拌接合装置101(包括C型框架55)并不限定于用于摩擦搅拌接合用机器人装置的情况,例如也能够适用于NC工程机械、大型的C框架、以及自动铆机等公知的加工用设备。
并且,本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合装置101也可以构成为二对以上的机器人使复动式摩擦搅拌接合装置101中的底板部件56以外的部分与底板部件56正对。另外,复动式摩擦搅拌接合装置101只要能够对被接合物60稳定地进行摩擦搅拌接合,则可以采用使被接合物60为手持型的方式,也可以采用使用机器人作为被接合物60的定位器的方式。
[复动式摩擦搅拌接合系统的控制结构]
接下来,参照图3对本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌系统的控制结构具体地进行说明。
图3是示意性地表示图1所示的复动式摩擦搅拌接合系统的控制结构的框图。
如图3所示,控制装置130具备运算处理器131、输入器132、存储器133、以及具有日历功能的时钟设备134。运算处理器131由微处理器、CPU等构成。
存储器133存储有基本程序、各种固定数据等信息。存储器133无需是单一的,也可以构成为多个存储装置(例如,随机访问存储器和硬盘驱动器)。在运算处理器131等由微型计算机构成的情况下,存储器133的至少一部分可以构成为微型计算机的内部存储器,也可以构成为独立的存储器。
运算处理器131通过读出并执行存储于存储器133的基本程序等软件,从而控制复动式摩擦搅拌接合装置101和机器人120的各种动作。
由此,能够控制销部件11和肩部件12的进出移动或者后退移动的切换、进退移动时的销部件11和肩部件12中的、前端位置的控制、移动速度以及移动方向等。另外,能够控制销部件11、肩部件12以及夹紧部件54的按压被接合物60的按压力。并且,能够控制销部件11和肩部件12的转速。
输入器132能够对运算处理器131输入与摩擦搅拌接合的控制有关的各种参数、或者其他的数据等,由键盘、触摸面板、按钮开关群等公知的输入装置构成。在本实施方式1中,至少能够通过输入器132输入被接合物60的接合条件、例如被接合物60的厚度、材质等数据。
此外,控制装置130可以由进行集中控制的单独的控制装置130构成,也可以由相互配合来进行分散控制的多个控制装置130构成。另外,控制装置130可以由微型计算机构成,也可以由MPU、PLC(Programmable Logic Controller)、逻辑电路等构成。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作及其作用效果]
接下来,边参照图1~图4边对本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作及其作用效果进行说明。
图4是表示本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
首先,在作业人员(操作人员)操作输入器132并以执行肩部件12的清扫(维护)的方式向运算处理器131输入了指示信息的情况下,或者在复动式摩擦搅拌接合装置101进行了预先设定好的规定次数的摩擦搅拌接合的情况下等,控制装置130的运算处理器131通过读出储存于存储器133的程序来执行以下的动作(处理)。
控制装置130以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)驱动(动作)(步骤S101)。此时,控制装置130也可以使工具驱动器53(销驱动器531)驱动直至销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置到达至预先设定好的第1位置或者第2位置。
这里,第1位置例如也可以是销部件11的前端面11a在接合被接合物60时相对于肩部件12处于最内侧的位置(移动至最上方的位置)。另外,第2位置能够预先通过实验等设定,例如也可以是销部件11的前端面11a能够相对于肩部件12处于最内侧的位置(作为装置,能够向最上方移动的位置)。
接着,控制装置130使第1旋转驱动器57动作(步骤S102)来使肩部件12旋转。此外,在本实施方式1中,销部件11也与肩部件12的旋转一起旋转。
接下来,控制装置130以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并使清扫机构110的修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S103)。
此时,也可以构成为:控制装置130以修整部件111在肩部件12的内侧空间(内部空间)沿着轴线Xr进退的方式使机器人120动作。具体而言,控制装置130以肩部件12沿着轴线Xr进退的方式使机器人120动作。
此外,在机器人120已经在保持复动式摩擦搅拌接合装置101的情况下,控制装置130以清扫机构110的修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作。另外,也可以构成为:控制装置130以使用加热装置来加热肩部件12并且将修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作。
由此,能够通过修整部件111除去(削除)附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与肩部件12的内周面抵接起经过的时间(步骤S104)。接着,控制装置130判定在步骤S104中取得的时间是否经过了预先设定好的第1时间(步骤S105)。
这里,第1时间能够预先通过实验等求出,例如也可以是充分地除去附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料所花费的时间。作为第1时间,例如,从充分地除去附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料的观点出发,可以是30秒以上,从缩短清扫时间的观点出发,也可以是60秒以下。
当判定为在步骤S104中取得的时间未经过第1时间的情况下(在步骤S105中为否),控制装置130反复进行步骤S104和步骤S105的处理直至在步骤S104中取得的时间经过第1时间为止。另一方面,当判定为在步骤S104中取得的时间经过了第1时间的情况下(在步骤S105中为是),控制装置130执行步骤S106的处理。
在步骤S106中,控制装置130以将复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置(设置复动式摩擦搅拌接合装置101的初始位置)移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a与肩部件12的前端面12a一致的方式驱动工具驱动器53(销驱动器531)(步骤S107)。接着,控制装置130使第1旋转驱动器57停止(步骤S108),并结束本程序。
在这样构成的本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130构成为:在使肩部件12旋转的状态下,以修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作。
由此,能够通过修整部件111除去附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料。
此外,在本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了具备夹紧部件54的方式,但并不局限于此,也可以采用不具备夹紧部件54的方式。
[变形例1]
接下来,对本实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的变形例进行说明。
对于本实施方式1中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统而言,控制装置在(C)中以保持清扫机构,并使修整部件与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图5边对本实施方式1中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,本实施方式1中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统相同,因此省略其详细的说明。
图5是表示本实施方式1中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图5所示,本实施方式1中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但代替步骤S103和步骤S106而执行步骤S103A和步骤S106A这一点不同。
具体而言,控制装置130使机器人120保持清扫机构110(修整部件111),并以清扫机构110的修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S103A)。此时,复动式摩擦搅拌接合装置101可以安置不动,也可以被机器人120以外的机器人把持。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与肩部件12的内周面抵接起经过的时间(步骤S104)。接着,控制装置130判定在步骤S104中取得的时间是否经过了预先设定好的第1时间(步骤S105)。
接下来,当判定为在步骤S104中取得的时间经过了第1时间的情况下(在步骤S105中为是),控制装置130以将清扫机构110向预先设定好的规定的位置(设置清扫机构110的初始位置)移动的方式使机器人120动作(步骤S106A)。
即使在这样构成的本实施方式1中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100中,也起到与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
[变形例2]
本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统构成为在机器人保持复动式摩擦搅拌接合装置的状态下绕着轴线自由地摆动或者自由地转动,控制装置构成为在(C)中以保持复动式摩擦搅拌接合装置,一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边以修整部件与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图6和图7边对本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,对于本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但边参照图6边对机器人120的结构的一个例子进行说明。
[机器人的结构]
图6是表示本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统中的机器人的简要结构的示意图。
如图6所示,本变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100中的机器人120是具有多个连杆(这里,为第1连杆21a~第6连杆21f)的连接体、多个关节(这里,为第1关节JT1~第6关节JT6)、以及支承这些部件的基台25的多关节机器人臂。
在第1关节JT1,基台25和第1连杆21a的基端部连结为能够绕着在铅直方向上延伸的轴旋转。在第2关节JT2,第1连杆21a的前端部和第2连杆21b的基端部连结为能够绕着在水平方向上延伸的轴旋转。在第3关节JT3,第2连杆21b的前端部和第3连杆21c的基端部连结为能够绕着在水平方向上延伸的轴旋转。
另外,在第4关节JT4,第3连杆21c的前端部和第4连杆21d的基端部连结为能够绕着在第4连杆21d的长度方向上延伸的轴旋转。在第5关节JT5,第4连杆21d的前端部和第5连杆21e的基端部连结为能够绕着与第4连杆21d的长度方向正交的轴旋转。在第6关节JT6,第5连杆21e的前端部和第6连杆21f的基端部连结为能够扭转。由此,机器人120能够在保持复动式摩擦搅拌接合装置101的状态下绕着轴线Xr摆动自如或者转动自如地进行动作。
而且,在第6连杆21f的前端部设置有机械接口。在该机械接口可装卸地安装与作业内容对应的末端执行器22。此外,在本实施方式1中,作为末端执行器22,设置有用于保持(把持)复动式摩擦搅拌接合装置101的手部。
另外,在第1关节JT1~第6关节JT6,分别设置有作为使各关节连结的两个部件相对地旋转的致动器的一个例子的驱动马达(未图示)。驱动马达例如也可以是由控制装置130伺服控制的伺服马达。另外,在第1关节JT1~第6关节JT6分别设置有检测驱动马达的旋转位置的旋转传感器、检测控制驱动马达的旋转的电流的电流传感器(均未图示)。旋转传感器例如也可以是编码器。
此外,在本变形例2中,作为机器人120,采用了垂直多关节型的机器人,但并不限定于此。机器人120若构成为能够在保持了复动式摩擦搅拌接合装置的状态下绕着轴线Xr自由地摆动或者自由地转动,则也可以采用水平多关节型的机器人。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作及作用效果]
图7是表示本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图7所示,本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但不执行步骤S102和步骤S108的动作(处理),并且代替步骤S103和步骤S106而执行步骤S103A和步骤S106A的动作(处理)这一点不同。
具体而言,控制装置130以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)驱动(动作)(步骤S101)。接着,控制装置130以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,一边使该复动式摩擦搅拌接合装置101摆动或者转动,一边以清扫机构110的修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S103A)。
由此,能够通过修整部件111除去(削除)附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料。此外,作为修整部件111,也可以使用切削工具。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与肩部件12的内周面抵接起经过的时间(步骤S104)。接着,控制装置130判定在步骤S104中取得的时间是否经过了预先设定好的第1时间(步骤S105)。
当判定为在步骤S104中取得的时间经过了第1时间的情况下(在步骤S105中为是),控制装置130执行步骤S106A的处理。
在步骤S106A中,控制装置130以使复动式摩擦搅拌接合装置101的摆动或者转动停止,并使复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a与肩部件12的前端面12a一致的方式驱动工具驱动器53(销驱动器531)(步骤S107),并结束本程序。
即使是这样构成的本实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
[变形例3]
对于本实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统而言,修整部件由切削工具和/或钢丝刷构成。
另外,在本实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统中,控制装置也可以构成为在(C)中执行以切削工具与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作的(C1)、和以钢丝刷与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作的(C2)。
并且,也可以构成为:在本实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统中,清扫机构还具有送风装置,控制装置在(C)中,在执行(C1)之前,执行以朝向切削工具吹送空气的方式使送风装置动作的(C0)。
以下,边参照图8、图9A以及图9B边对本实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的结构]
图8是表示本实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统的清扫机构的简要结构的示意图。此外,在图8中,将清扫机构的上下方向和左右方向表示为图中的上下方向和左右方向。
如图8所示,对于本实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但清扫机构110的结构不同。具体而言,清扫机构110具有箱状的基台200、板状的基座部件201以及修整部件111。在基台200的上部配置有基座部件201,在基座部件201立设有修整部件111。
在本变形例3中,修整部件111由切削工具211A和钢丝刷211B构成。切削工具211A也可以使用形成有切削用的刀刃和槽的工具。这里,作为切削工具211A,使用超硬棒。超硬棒也可以由比复动式摩擦搅拌接合装置101接合的被接合物60的材料硬的材料构成。在被接合物60的材料是铝的情况下,也可以使用铝用的超硬棒。
切削工具211A配置为其轴心方向朝向铅直方向,并通过卡盘装置212A固定。卡盘装置212A经由齿轮213A和轴部件214A与第2旋转驱动器112A连接。由此,切削工具211A能够旋转。
第2旋转驱动器112A、卡盘装置212A、齿轮213A以及轴部件214A被内罩部件216A覆盖。由此,能够抑制在通过切削工具211A削除附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料时切屑进入于内罩部件216A内。
另外,第2旋转驱动器112A经由板部件215A和内罩部件216A固定于固定部件217A。
固定部件217A通过直动致动器219和未图示的线性导轨构成为能够在左右方向上进退。作为直动致动器219,例如也可以使用气缸等。另外,在固定部件217A连接有弹性部件220。这里,弹性部件220使用拉簧。弹性部件220与立设于基座部件201的固定部件221连接。
另外,在固定部件217A,以覆盖内罩部件216A的方式设置有外罩部件218A。在外罩部件218A和内罩部件216A之间的空间配设有送风装置300(送风枪301)。
送风枪301构成为通过空气将附着于切削工具211A的切削部分的被接合物60的材料吹跑。送风枪301经由配管303与空气供给器302连接。另外,在配管303的中途配置有开闭阀(电磁阀)304。开闭阀304的开闭动作由控制装置130控制。此外,送风装置300也可以构成为从送风枪301喷出的空气的压力成为0.2~0.4MPa。
钢丝刷211B配置为其轴心方向朝向铅直方向,并通过卡盘装置212B固定。卡盘装置212B经由齿轮213B和轴部件214B与第2旋转驱动器112B连接。由此,钢丝刷211B能够进行旋转。
第2旋转驱动器112B、卡盘装置212B、齿轮213B以及轴部件214B被内罩部件216B覆盖。另外,第2旋转驱动器112B经由板部件215B和内罩部件216B固定于固定部件217B。并且,在固定部件217B,以覆盖内罩部件216B的方式设置有外罩部件218B。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作]
接下来,边参照图8~图9B边对本变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作及其作用效果进行说明。
图9A和图9B是表示本变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
首先,在作业人员(操作人员)操作输入器132并以执行肩部件12的清扫(维护)的方式向运算处理器131输入了指示信息的情况下,或者,在复动式摩擦搅拌接合装置101进行了预先设定好的规定次数的摩擦搅拌接合的情况下等,控制装置130的运算处理器131通过读出储存于存储器133的程序来执行以下的动作(处理)。
控制装置130以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)驱动(动作)(步骤S11)。接着,控制装置130使第1旋转驱动器57和第2旋转驱动器112A、112B动作(步骤S12)来使肩部件12和修整部件111(切削工具211A和钢丝刷211B)旋转。
此外,也可以构成为:控制装置130以使肩部件12和切削工具211A旋转的方式使第1旋转驱动器57和第2旋转驱动器112A动作。另外,控制装置130也可以在使第1旋转驱动器57和/或第2旋转驱动器112A、112B动作后,以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)驱动。即,控制装置130也可以构成为在执行步骤S12的处理后,执行步骤S11的处理。
接下来,控制装置130使机器人120保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并以切削工具211A与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S13)。由此,能够通过切削工具211A除去(削除)附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料。
具体而言,控制装置130以固定部件217A等向右侧进行的方式使直动致动器219工作。由此,将弹性部件220向右侧拉长。
接着,控制装置130使机器人120保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并以切削工具211A位于肩部件12的内部空间的方式使机器人120动作。而且,控制装置130使直动致动器219的动作停止,从而使得固定部件217A能够自由地移动。
由此,利用弹性部件220的弹性变形,将固定部件217A等向左侧返回。伴随于此,肩部件12的内周面与切削工具211A能够线接触,从而能够扩大清扫范围。
此外,也可以构成为:控制装置130在使直动致动器219动作前,使空气供给器302动作,并且使开闭阀304的阀体敞开,使空气从送风枪301排出,从而除去附着于切削工具211A的切削部分的被接合物60的材料。此时,也可以构成为:控制装置130以空气的排出时间变为预先设定好的规定的时间(例如,1~5秒)的方式控制空气供给器302和开闭阀304。
另外,控制装置130在以切削工具211A位于肩部件12的内侧空间的方式使机器人120动作时,可以以肩部件12的轴线朝向铅直方向的方式使机器人120动作,也可以以相对于铅直方向倾斜的方式使机器人120动作。作为倾斜角度,例如,也可以是0.1~3°。
并且,也可以构成为:控制装置130以肩部件12沿着轴线Xr进退的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使切削工具211A与肩部件12的内周面抵接起经过的时间(步骤S14)。接着,控制装置130判定在步骤S14中取得的时间是否经过了预先设定好的第1时间(步骤S15)。
当判定为在步骤S14中取得的时间未经过第1时间的情况下(在步骤S15中为否),控制装置130反复进行步骤S14和步骤S15的处理直至在步骤S14中取得的时间经过第1时间为止。另一方面,当判定为在步骤S14中取得的时间经过了第1时间的情况下(在步骤S15中为是),控制装置130执行步骤S16的处理。
在步骤S16中,控制装置130使第1旋转驱动器57停止。此外,控制装置130也可以也使第2旋转驱动器112A停止。另外,当在步骤S12中未使第2旋转驱动器112B动作的情况下,这里,控制装置130也可以使第2旋转驱动器112B动作。
接下来,控制装置130以钢丝刷211B与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S17)。由此,能够通过钢丝刷211B除去(削除)附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料。
此外,控制装置130也可以构成为不在步骤S16中使第1旋转驱动器57停止而在后述的步骤S22中使第1旋转驱动器57停止。即,控制装置130也可以构成为在肩部件12旋转的状态下以其内周面与钢丝刷211B抵接的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使钢丝刷211B与肩部件12的内周面抵接起经过的时间(步骤S18)。接着,控制装置130判定在步骤S18中取得的时间是否经过了预先设定好的第2时间(步骤S19)。
这里,第2时间能够预先通过实验等求出,例如也可以是充分地除去附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料所花费的时间。作为第2时间,例如,从充分地除去附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料的观点出发,也可以是30秒以上,从缩短清扫时间的观点出发,也可以是60秒以下。另外,对于第2时间而言,时间的长度可以与第1时间相同,也可以不同。
当判定为在步骤S18中取得的时间未经过第2时间的情况下(在步骤S19中为否),控制装置130反复进行步骤S18和步骤S19的处理直至在步骤S18中取得的时间经过第2时间为止。另一方面,当判定为在步骤S18中取得的时间经过了第2时间的情况下(在步骤S19中为是),控制装置130执行步骤S20的处理。
在步骤S20中,控制装置130以将复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置(设置复动式摩擦搅拌接合装置101的初始位置)移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a与肩部件12的前端面12a一致的方式驱动工具驱动器53(销驱动器531)(步骤S21)。接着,控制装置130使第2旋转驱动器112A和第2旋转驱动器112B停止(步骤S22),并结束本程序。
即使是这样构成的本变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
此外,在本变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了以下方式,即,控制装置130在使第1旋转驱动器57和第2旋转驱动器112A、112B动作(步骤S12)后,使机器人120保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并以切削工具211A与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S13),但并不限定于此。
也可以采用以下方式,即,控制装置130使机器人120保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并以切削工具211A与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作,之后使第1旋转驱动器57和第2旋转驱动器112A、112B动作。
(实施方式2)
本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统构成为:在实施方式1(包括变形例)所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的基础上,清扫机构还具有使修整部件旋转的第2旋转驱动器,控制装置执行:(A),以销部件没入于肩部件的内侧的方式使工具驱动器动作;(B1),以修整部件旋转的方式使第2旋转驱动器动作;以及(C),以保持复动式摩擦搅拌接合装置,并且修整部件与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图10和图11边对本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的结构]
图10是表示本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
如图10所示,对于本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但清扫机构110还具有第2旋转驱动器112这一点不同。第2旋转驱动器112构成为将修整部件111旋转,例如可以是电动马达等马达。
此外,旋转编码器等传感器(未图示)也可以构成为检查第2旋转驱动器112的转速并将检查到的转速向控制装置130输出。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
图11是表示本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图11所示,本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但代替步骤S102和步骤S108而执行步骤S102A和步骤S108A的处理这一点不同。
具体而言,在步骤S102A中,控制装置130使第2旋转驱动器112动作来使修整部件111旋转。接着,控制装置130以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并使清扫机构110的修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S103)。
由此,能够通过修整部件111除去附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料。
另外,控制装置130在步骤S108A中使第2旋转驱动器112停止来使修整部件111的旋转停止,并结束本程序。
即使是这样构成的本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
此外,在本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了清扫机构110具有使修整部件111旋转的第2旋转驱动器112的方式,但并不限定于此。例如,也可以采用在机器人120的前端部设置使修整部件111旋转的旋转驱动器的方式。
[变形例1]
接下来,对本实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的变形例进行说明。
对于本实施方式2中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统而言,控制装置在(C)中以保持清扫机构,并使修整部件与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图12边对本变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,本变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统相同,因此省略其详细的说明。
图12是表示本实施方式2中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图12所示,本实施方式2中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但代替步骤S103和步骤S106而执行步骤S103B和步骤S106B这一点不同。
具体而言,控制装置130以保持清扫机构110(修整部件111),并使清扫机构110的修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S103B)。此时,复动式摩擦搅拌接合装置101可以安置不动,也可以被机器人120以外的机器人把持。
此外,控制装置130也可以与实施方式1中的变形例3的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,使机器人120保持多个种类的修整部件111来清扫肩部件12的内周面。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与肩部件12的内周面抵接起经过的时间(步骤S104)。接着,控制装置130判定在步骤S104中取得的时间是否经过了预先设定好的第1时间(步骤S105)。
接下来,当判定为在步骤S104中取得的时间经过了第1时间的情况下(在步骤S105中为是),控制装置130以使清扫机构110向预先设定好的规定的位置(设置清扫机构110的初始位置)移动的方式使机器人120动作(步骤S106B)。
即使是这样构成的本实施方式2中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
[变形例2]
本实施方式2中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统构成为在机器人保持复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着轴线自由地摆动或者自由地转动,控制装置构成为在(C)中以保持复动式摩擦搅拌接合装置,并且一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使修整部件与肩部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,参照图13对本实施方式2中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,对于本实施方式2中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,因此省略其详细的说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
图13是表示本实施方式2中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图13所示,本实施方式2中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但代替步骤S103和步骤S106而执行步骤S103A和步骤S106A的动作(处理)这一点不同。
具体而言,控制装置130使第2旋转驱动器112动作来使修整部件111旋转(步骤S102A)。接着,控制装置130以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,一边使该复动式摩擦搅拌接合装置101摆动或者转动,一边使清扫机构110的修整部件111与肩部件12的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S103A)。
由此,能够通过修整部件111除去(削除)附着于肩部件12的内周面的被接合物60的材料。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与肩部件12的内周面抵接起经过的时间(步骤S104)。接着,控制装置130判定在步骤S104中取得的时间是否经过了预先设定好的第1时间(步骤S105)。
当判定为在步骤S104中取得的时间经过了第1时间的情况下(在步骤S105中为是),控制装置130执行步骤S106A的处理。
在步骤S106A中,控制装置130使复动式摩擦搅拌接合装置101的摆动或者转动停止,并以将复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a与肩部件12的前端面12a一致的方式驱动工具驱动器53(销驱动器531)(步骤S107)。接着,控制装置130使第1旋转驱动器57停止(步骤S108),并结束本程序。
即使是这样构成的本实施方式2中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
(实施方式3)
本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统构成为:在实施方式1或者2(包括变形例)所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的基础上,控制装置在(A)中执行以销部件的前端面移动至预先设定好的第1位置的方式使工具驱动器动作的(A1)、和在(A1)之后以销部件的前端面以比该(A1)快的速度移动至预先设定好的第2位置的方式使工具驱动器动作的(A2)。
以下,边参照图14和图15边对本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的结构]
图14是表示本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
如图14所示,对于本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但复动式摩擦搅拌接合装置101具有构成为检测销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置并将检测到的位置信息向控制装置130输出的位置检测器58这一点不同。
作为位置检测器58,能够使用各种公知的位置传感器,例如能够使用LVDT、编码器等。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式1或者2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但根据图15所示的流程执行步骤S101或者步骤S11中的动作这一点不同。
图15是表示本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图15所示,控制装置130在步骤S101或者步骤S11中,首先以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)驱动(动作)(步骤S1001)。
此时,控制装置130也可以使工具驱动器53(销驱动器531)动作,而以恒定的载荷拉起销部件11。另外,控制装置130也可以使工具驱动器53动作,使得向构成工具驱动器53的伺服马达供给的电流值不大于预先设定好的规定值(例如,5A)。
接下来,控制装置130从位置检测器58取得该位置检测器58检测到的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置信息(步骤S1002)。接着,控制装置130判定在步骤S1002中取得的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置是否到达至第1位置(步骤S1003)。
这里,第1位置能够预先通过实验等设定,是在销部件11的外周面和/或肩部件12的内周面中的与其他的部分相比被接合物60的材料的凝结量较大的部分。第1位置例如也可以是销部件11的前端面11a在接合被接合物60时相对于肩部件12处于最内侧的位置(移动至最上方的位置)。
当判定为在步骤S1002中取得的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置未到达至第1位置的情况下(在步骤S1003中为否),控制装置130反复进行步骤S1002和步骤S1003的处理直至判定为销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置到达至第1位置为止。
另一方面,当判定为在步骤S1002中取得的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置到达至第1位置的情况下(在步骤S1003中为是),控制装置130执行步骤S1004的处理。
在步骤S1004中,控制装置130以销部件11的移动速度变大的方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作。具体而言,控制装置130以销部件11到达至第1位置后的移动速度大于销部件11到达至第1位置以前的移动速度的方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作。详细而言,控制装置130增大构成工具驱动器53的伺服马达的旋转速度。
接下来,控制装置130从位置检测器58取得该位置检测器58检测到的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置信息(步骤S1005)。接着,控制装置130判定在步骤S1005中取得的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置是否到达至第2位置(步骤S1006)。
这里,第2位置能够预先通过实验等设定,例如可以是销部件11的前端面11a能够相对于最肩部件12处于内侧的位置(作为装置,能够向最上方移动的位置)。
当判定为在步骤S1005中取得的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置未到达至第2位置的情况下(在步骤S1006中为否),控制装置130反复进行步骤S1005和步骤S1006的处理直至判定为销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置到达至第2位置为止。
另一方面,当判定为在步骤S1005中取得的销部件11的前端面11a的轴线Xr方向的位置到达至第2位置的情况下(在步骤S1006中为是),控制装置130使工具驱动器53(销驱动器531)停止(步骤S1007),并执行步骤S102或者步骤S12等的处理。
即使是这样构成的本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
另外,在本实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130以如下方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作,即:销部件11到达至第1位置后的移动速度大于销部件11到达至第1位置以前的移动速度。
换言之,控制装置130以在销部件11到达至第1位置以前使销部件11的移动速度较小的方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作。由此,能够抑制销部件11承受较大的载荷导致销部件11的破损。
另外,对于控制装置130而言,若销部件11到达至第1位置,则增大销部件11的移动速度,由此能够缩短步骤S101或者步骤S11的处理所花费的时间,进而能够缩短肩部件12的清扫所花费的时间。
(实施方式4)
对于本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统而言,在实施方式1~3(包括变形例)的任意一个复动式摩擦搅拌接合系统的基础上,清扫机构还具有辅助部件,上述辅助部件具有构成为能够插通肩部件的内部空间的辅助部、和构成为能够沿着轴线进退移动辅助部的工作部,控制装置在(A)中以使销部件的前端面与辅助部的前端抵接的方式使机器人动作,使工作部以与工具驱动器同步的方式进行动作,一边通过辅助部辅助销部件的移动,一边使销部件没入于肩部件的内侧。
以下,边参照图16~图18边对本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的结构]
图16是表示本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
如图16所示,对于本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但清扫机构110还具有辅助部件113这一点不同。这里,边参照图17边对辅助部件113的结构进行说明。
图17是表示图16所示的复动式摩擦搅拌接合系统中的辅助部件的简要结构的示意图。此外,在图17中,仅记载了复动式摩擦搅拌接合装置101的一部分(销部件11和肩部件12)。另外,在图17中,将复动式摩擦搅拌接合装置101的上下方向表示为图中的上下方向。
如图17所示,辅助部件113具有构成为能够插通肩部件12的内部空间的辅助部113A、和构成为能够沿着轴线Xr进退移动辅助部113A的工作部113B。
这里,辅助部113A形成为L字状,并构成为在上下方向上延伸的棒部分能够插通肩部件12的内部空间。另外,例如,工作部113B由直动致动器构成。作为直动致动器,例如也可以使用气缸等。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式1或者2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但根据图18所示的流程执行步骤S101或者步骤S11中的动作这一点不同。
图18是表示本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图18所示,控制装置130在步骤S101或者步骤S11中,首先以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并使该复动式摩擦搅拌接合装置101的销部件11的前端面(下端面)11a与辅助部件113的辅助部113A的前端面(上端面)抵接的方式使机器人120动作(步骤S1011)。
此外,作业人员和/或其他的机器人也可以配置辅助部件113,使得辅助部113A的前端面与销部件11的前端面11a抵接。
接下来,控制装置130以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作,并且使工作部113B以与工具驱动器53同步的方式动作(步骤S1012),并执行步骤S102或者步骤S12等的处理。
由此,能够通过辅助部113A辅助销部件11的移动。
即使是这样构成的本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
另外,在本实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130构成为以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作,并且使工作部113B以与工具驱动器53同步的方式动作。
由此,能够通过辅助部113A辅助销部件11的移动,并能够抑制销部件11的破损。另外,通过辅助销部件11的移动,能够增大销部件11的移动速度,进而能够缩短肩部件12的清扫所花费的时间。
此外,控制装置130也可以与实施方式3所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同地,使工具驱动器53(销驱动器531)以销部件11到达至第1位置后的移动速度大于销部件11到达至第1位置以前的移动速度的方式进行动作。此时,控制装置130也可以以与销部件11的移动速度同步的方式使工作部113B动作。
(实施方式5)
对于本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统而言,在实施方式1~3(包括变形例)的任意一个复动式摩擦搅拌接合系统的基础上,清扫机构还具有辅助部件,上述辅助部件具有构成为能够插通肩部件的内部空间的辅助部、构成为能够沿着轴线进退移动辅助部的工作部、以及控制工作部的控制部,控制装置在(A)中以使销部件的前端面与辅助部的前端抵接的方式使机器人动作,并以销部件没入于肩部件的内侧的方式使工具驱动器动作,控制部在(A)中使工作部以与工具驱动器同步的方式动作来辅助销部件的移动。
以下,边参照图19和图20边对本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的结构]
图19是表示本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
如图19所示,对于本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但清扫机构110还具有拥有控制部150的辅助部件113这一点不同。此外,辅助部件113的结构除了具有控制部150以外与实施方式4所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的辅助部件113相同地构成,因此省略其详细的说明。
控制部150具备微处理器、CPU等运算器、和ROM、RAM等存储器。在存储器存储有基本程序、各种固定数据等信息。运算器通过读出并执行存储于存储器的基本程序等软件,从而控制辅助部件113的各种动作。
另外,控制部150通过控制装置110和适宜的单元(例如,无线LAN等)构成为能够进行通信。
此外,控制部150可以由进行集中控制的单独的控制部150构成,也可以由相互配合来进行分散控制的多个控制部150构成。另外,控制部150可以由微型计算机构成,也可以由MPU、PLC(Programmable Logic Controller)、逻辑电路等构成。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式1或者2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但根据图20所示的流程执行步骤S101或者步骤S11中的动作这一点不同。
图20是表示本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图20所示,控制装置130在步骤S101或者步骤S11中,首先以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并使该复动式摩擦搅拌接合装置101的销部件11的前端面(下端面)11a与辅助部件113的辅助部113A的前端面(上端面)抵接的方式使机器人120动作(步骤S1011)。
此外,作业人员和/或其他的机器人也可以配置辅助部件113,使得辅助部113A的前端面与销部件11的前端面11a抵接。
接下来,控制装置130以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作,控制部150使工作部113B以与工具驱动器53同步的方式动作(步骤S1012A),并执行步骤S102或者步骤S12等的处理。
由此,能够通过辅助部113A辅助销部件11的移动。
即使是这样构成的本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
另外,在本实施方式5所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130以销部件11相对于肩部件12没入于内侧的方式使工具驱动器53(销驱动器531)动作,并且控制部150构成为:使工作部113B以与工具驱动器53同步的方式动作。
由此,能够通过辅助部113A辅助销部件11的移动,并能够抑制销部件11的破损。另外,通过辅助销部件11的移动,能够增大销部件11的移动速度,进而能够缩短肩部件12的清扫所花费的时间。
(实施方式6)
对于本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统而言,在实施方式1~5(包括变形例)所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的基础上,控制装置构成为还执行:D,以销部件相对于肩部件的前端部突出的方式使工具驱动器动作;和E,以保持复动式摩擦搅拌接合装置,并使销部件的外周面和/或肩部件的外周面与修整部件抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图21边对本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统相同,因此省略其详细的说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
图21是表示本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
首先,在作业人员(操作人员)操作输入器132并以执行销部件11和/或肩部件12的清扫(维护)的方式向运算处理器131输入了指示信息的情况下,或者在复动式摩擦搅拌接合装置101进行了预先设定好的规定的次数的摩擦搅拌接合情况下等,控制装置130的运算处理器131通过读出储存于存储器133的程序,从而执行以下的动作(处理)。
此外,作业人员等也可以预先从复动式摩擦搅拌接合装置101取下夹紧部件54。
控制装置130以销部件11相对于肩部件12的前端部突出的方式使工具驱动器53(销驱动器531)驱动(动作)(步骤S201)。接着,控制装置130使第1旋转驱动器57动作(步骤S202)来使销部件11和肩部件12旋转。
接下来,控制装置130以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并使清扫机构110的修整部件111与销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S203)。
此时,控制装置130也可以使机器人120动作,使得修整部件111沿着轴线Xr进退。另外,控制装置130也可以使机器人120动作,使得修整部件111沿着销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面做周向转动。
另外,控制装置130也可以使机器人120动作,使得在将修整部件111与销部件11的外周面及肩部件12的外周面中的一个外周面抵接后,与另一个外周面抵接。
由此,能够通过修整部件111除去附着于销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的被接合物60的材料。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面抵接起经过的时间(步骤S204)。接着,控制装置130判定在步骤S204中取得的时间是否经过了预先设定好的第3时间(步骤S205)。
这里,第3时间能够预先通过实验等求出,例如也可以是充分地除去附着于销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的被接合物60的材料所花费的时间。
当判定为在步骤S204中取得的时间未经过第3时间的情况下(在步骤S205中为否),控制装置130反复进行步骤S204和步骤S205的处理直至在步骤S204中取得的时间经过第3时间为止。另一方面,当判定为在步骤S204中取得的时间经过了第3时间的情况下(在步骤S205中为是),控制装置130执行步骤S206的处理。
在步骤S206中,控制装置130以将复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置(设置复动式摩擦搅拌接合装置101的初始位置)移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a与肩部件12的前端面12a一致的方式驱动工具驱动器53(销驱动器531)(步骤S207)。接着,控制装置130使第1旋转驱动器57停止(步骤S208),并结束本程序。
在这样构成的本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130构成为:在使销部件11和肩部件12旋转的状态下,以修整部件111与销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面抵接的方式使机器人120动作。
由此,能够通过修整部件111除去附着于销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的被接合物60的材料。
此外,在本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了通过控制装置130的控制执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫的方式,但并不限定于此。也可以采用以下方式,即,控制装置130在执行肩部件12的内周面的清扫前,或者在执行肩部件12的内周面的清扫后,执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫。
具体而言,控制装置130也可以在步骤S102与步骤S103的处理之间、或者步骤S105与步骤S106的处理之间执行步骤S201、步骤S203~步骤S205的处理。
另外,在本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了控制装置130使第1旋转驱动器57旋转来使销部件11和肩部件12旋转的方式,但并不限定于此。也可以与实施方式2相同地采用以下方式,即,清扫机构110具有第2旋转驱动器112,控制装置130使第2旋转驱动器112动作来使修整部件111旋转。
并且,修整部件111也可以形成为与销部件11的外周面及肩部件12的外周面抵接。这里,图22是表示修整部件的一个例子的示意图。
如图22所示,修整部件111具有圆筒状的筒部件111A和刷毛部件111B。刷毛部件111B配置为在筒部件111A的内周面朝向其中心轴并在径向上延伸。此外,这里,将筒部件111A形成为圆筒状,但并不局限于此,筒部件111A只要形成为筒状即可,其开口形状是任意的。
[变形例1]
接下来,边参照图23边对本实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的变形例进行说明。
本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统构成为:控制装置在E中以保持清扫机构,并使修整部件与销部件的外周面和/或肩部件的外周面抵接的方式使机器人动作。
以下,对本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统相同,因此省略其详细的说明。
图23是表示本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图23所示,本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但代替步骤S203和步骤S206而执行步骤S203A和步骤S206A这一点不同。
具体而言,控制装置130以保持清扫机构110(修整部件111),并使清扫机构110的修整部件111与销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S203A)。此时,复动式摩擦搅拌接合装置101可以安置不动,也可以被机器人120以外的机器人把持。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面抵接起经过的时间(步骤S204)。接着,控制装置130判定在步骤S204中取得的时间是否经过了预先设定好的第3时间(步骤S205)。
接下来,当判定为在步骤S204中取得的时间经过了第3时间的情况下(在步骤S205中为是),控制装置130以将清扫机构110向预先设定好的规定的位置(设置清扫机构110的初始位置)移动的方式使机器人120动作(步骤S206A)。
即使是这样构成的本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
此外,在本实施方式6中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了控制装置130使第1旋转驱动器57旋转来使销部件11和肩部件12旋转的方式,但并不限定于此。也可以与实施方式2相同地采用以下方式,即,清扫机构110具有第2旋转驱动器112,控制装置130使第2旋转驱动器112动作来使修整部件111旋转。
[变形例2]
本实施方式6中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统构成为在机器人保持复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着轴线自由地摆动或者自由地转动,控制装置构成为:在E中,以保持复动式摩擦搅拌接合装置,一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使销部件的外周面和/或肩部件的外周面与修整部件抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图24边对本实施方式6中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,对于本实施方式6中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,因此省略其详细的说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
图24是表示本实施方式6中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图24所示,本实施方式6中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但不执行步骤S202和步骤S208的动作(处理),并且代替步骤S203和步骤S206而执行步骤S203B和步骤S206B的动作(处理)这一点不同。
具体而言,控制装置130以销部件11相对于肩部件12的前端部突出的方式使工具驱动器53(销驱动器531)驱动(动作)(步骤S201)。接着,控制装置130以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,一边使该复动式摩擦搅拌接合装置101摆动或者转动,一边使清扫机构110的修整部件111与销部件11和/或肩部件12的外周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S203B)。
由此,能够通过修整部件111除去(削除)附着于销部件11和/或肩部件12的外周面的被接合物60的材料。此外,作为修整部件111,也可以使用切削工具。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与销部件11和/或肩部件12的外周面抵接起经过的时间(步骤S204)。接着,控制装置130判定在步骤S204中取得的时间是否经过了预先设定好的第3时间(步骤S205)。
当判定为在步骤S204中取得的时间经过了第3时间的情况下(在步骤S205中为是),控制装置130执行步骤S206B的处理。
在步骤S206B中,控制装置130使复动式摩擦搅拌接合装置101的摆动或者转动停止,并以将复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a与肩部件12的前端面12a一致的方式驱动工具驱动器53(销驱动器531)(步骤S207),并结束本程序。
即使是这样构成的本实施方式6中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式6所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
(实施方式7)
本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统构成为:在实施方式1~6(包括变形例)的任意一个复动式摩擦搅拌接合系统的基础上,复动式摩擦搅拌接合装置还具备形成为圆筒状并在内部插通有销部件和肩部件的夹紧部件,清扫机构还具有使修整部件旋转的第2旋转驱动器,控制装置还执行:(F),以销部件和肩部件没入于夹紧部件的内侧的方式使工具驱动器动作;和(G),以保持复动式摩擦搅拌接合装置,并使修整部件与夹紧部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图25和图26边对本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,对于本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统而言,基本的结构与实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但复动式摩擦搅拌接合装置101的结构不同。
[复动式摩擦搅拌接合装置的结构]
图25是表示本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的示意图。此外,在图25中,将图中的上下方向表示为复动式摩擦搅拌接合装置中的上下方向。
如图25所示,对于本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中的复动式摩擦搅拌接合装置101而言,基本的结构与实施方式1所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的复动式摩擦搅拌接合装置101相同,但工具驱动器53还具有能够使销部件11和肩部件12相对于夹紧部件54伸缩的伸缩机构533这一点不同。
具体而言,伸缩机构533配置为连接可移动体522与第1旋转驱动器57,并由直动致动器构成。作为直动致动器,例如,也可以由伺服马达和齿轮齿条、伺服马达和滚珠丝杠、或者气缸等构成。
由此,通过伸缩机构533动作,从而销部件11和肩部件12能够相对于夹紧部件54伸缩(进退)。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
图26是表示本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
首先,在作业人员(操作人员)操作输入器132并以执行夹紧部件54的清扫(维护)的方式向运算处理器131输入了指示信息的情况下,或者,在复动式摩擦搅拌接合装置101进行了预先设定好的规定次数的摩擦搅拌接合的情况下等,控制装置130的运算处理器131通过读出储存于存储器133的程序来执行以下的动作(处理)。
控制装置130以销部件11和肩部件12相对于夹紧部件54没入于内侧的方式使工具驱动器53(伸缩机构533)驱动(动作)(步骤S301)。接着,控制装置130使第2旋转驱动器112动作(步骤S302)来使修整部件111旋转。
接下来,控制装置130使机器人120保持复动式摩擦搅拌接合装置101,并以清扫机构110的修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S303)。
此时,控制装置130也可以使机器人120动作,使得修整部件111在夹紧部件54的内侧空间沿着轴线Xr进退。此外,在机器人120已经在保持复动式摩擦搅拌接合装置101的情况下,控制装置130以清扫机构110的修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接的方式使机器人120动作。
由此,能够通过修整部件111除去附着于夹紧部件54的内周面的被接合物60的材料。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接起经过的时间(步骤S304)。接着,控制装置130判定在步骤S304中取得的时间是否经过了预先设定好的第4时间(步骤S305)。
这里,第4时间能够预先通过实验等求出,例如也可以是充分地除去附着于夹紧部件54的内周面的被接合物60的材料所花费的时间。
当判定为在步骤S304中取得的时间未经过第4时间的情况下(在步骤S305中为否),控制装置130反复进行步骤S304和步骤S305的处理直至在步骤S304中取得的时间经过第4时间为止。另一方面,当判定为在步骤S304中取得的时间经过了第4时间的情况下(在步骤S305中为是),控制装置130执行步骤S306的处理。
在步骤S306中,控制装置130以将复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置(设置复动式摩擦搅拌接合装置101的初始位置)移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a和肩部件12的前端面12a与夹紧部件54的前端面54a一致的方式驱动工具驱动器53(伸缩机构533)(步骤S307)。接着,控制装置130使第2旋转驱动器112停止(步骤S308),并结束本程序。
在这样构成的本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130构成为:在使修整部件111旋转的状态下,以修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接的方式使机器人120动作。
由此,能够通过修整部件111除去附着于夹紧部件54的内周面的被接合物60的材料。
此外,在本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了通过控制装置130的控制执行夹紧部件54的内周面的清扫的方式,但并不限定于此。也可以采用以下方式,即,控制装置130在执行肩部件12的内周面的清扫前,或者在执行肩部件12的内周面的清扫后,执行夹紧部件54的内周面的清扫。
另外,也可以采用以下方式,即,控制装置130在执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫前,或者在执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫后,执行夹紧部件54的内周面的清扫。在该情况下,也可以构成为:控制装置130在执行肩部件12的内周面的清扫前,或者在执行肩部件12的内周面的清扫后,执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫,其后执行夹紧部件54的内周面的清扫。
即,控制装置130可以执行肩部件12的内周面的清扫、销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫、以及夹紧部件54的内周面的清扫,其清扫的顺序可以任意执行。
[变形例1]
接下来,参照图27对本实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的变形例进行说明。
本实施方式7中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统构成为:复动式摩擦搅拌接合装置还具备形成为圆筒状并在内部插通有销部件和肩部件的夹紧部件,清扫机构还具有使修整部件旋转的第2旋转驱动器,控制装置还执行以修整部件旋转的方式使第2旋转驱动器动作的(B1)、以销部件和肩部件没入于夹紧部件的内侧的方式使工具驱动器动作的(F)、以及以保持清扫机构并使修整部件与夹紧部件的内周面抵接的方式使机器人动作的(G1)。
以下,对本实施方式7中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,本实施方式7中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的结构与实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统相同,因此省略其详细的说明。
图27是表示本实施方式7中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图27所示,本实施方式7中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但代替步骤S303和步骤S306而执行步骤S303A和步骤S306A这一点不同。
具体而言,控制装置130以保持清扫机构110(修整部件111),并使清扫机构110的修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S303A)。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接起经过的时间(步骤S304)。接着,控制装置130判定在步骤S304中取得的时间是否经过了预先设定好的第4时间(步骤S305)。
接下来,当判定为在步骤S304中取得的时间经过了第4时间的情况下(在步骤S305中为是),控制装置130以将清扫机构110向预先设定好的规定的位置(设置清扫机构110的初始位置)移动的方式使机器人120动作(步骤S306A)。
即使是这样构成的本实施方式7中的变形例1的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
[变形例2]
本实施方式7中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统构成为在机器人保持复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着轴线自由地摆动或者自由地转动,控制装置构成为在(G)中以保持复动式摩擦搅拌接合装置,一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使修整部件与夹紧部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图28边对本实施方式7中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,对于本实施方式7中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式1中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,因此省略其详细的说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
图28是表示本实施方式7中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
如图28所示,本实施方式7中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作与实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100的动作基本上相同,但代替步骤S303和步骤S306而执行步骤S303B和步骤S306B的动作(处理)这一点不同。
具体而言,控制装置130以保持复动式摩擦搅拌接合装置101,一边使该复动式摩擦搅拌接合装置101摆动或者转动,一边使清扫机构110的修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S303B)。
由此,能够通过修整部件111除去(削除)附着于夹紧部件54的内周面的被接合物60的材料。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接起经过的时间(步骤S304)。接着,控制装置130判定在步骤S304中取得的时间是否经过了预先设定好的第4时间(步骤S305)。
当判定为在步骤S304中取得的时间经过了第4时间的情况下(在步骤S305中为是),控制装置130执行步骤S306B的处理。
在步骤S306B中,控制装置130以使复动式摩擦搅拌接合装置101的摆动或者转动停止,并将复动式摩擦搅拌接合装置101向预先设定好的规定的位置移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130以销部件11的前端面11a和肩部件12的前端面12a与夹紧部件54的前端面54a一致的方式驱动工具驱动器53(伸缩机构533)(步骤S307)。接着,控制装置130使第2旋转驱动器112停止(步骤S308),并结束本程序。
即使是这样构成的本实施方式7中的变形例2的复动式摩擦搅拌接合系统100,也起到与实施方式7所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同的作用效果。
(实施方式8)
本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件的清扫机构、机器人、存放机构以及控制装置,复动式摩擦搅拌接合装置具有:销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有销部件,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;第1旋转驱动器,使销部件和肩部件绕着轴线旋转;以及工具驱动器,使销部件和肩部件分别沿着轴线进退移动,清扫机构还具有使修整部件旋转的第2旋转驱动器,控制装置构成为执行:(H),以取下销部件和/或肩部件并将销部件和/或肩部件以轴线朝向铅直方向的方式配置于存放机构的方式使机器人动作;(I),以修整部件旋转的方式使第2旋转驱动器动作;以及(J),以保持清扫机构,并与销部件的外周面、肩部件的内周面以及肩部件的外周面中的至少一个面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图29~图31边对本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子详细地进行说明。
[复动式摩擦搅拌接合系统的结构]
图29是表示本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的简要结构的框图。
如图29所示,对于本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100而言,基本的结构与实施方式2所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100相同,但还具备存放机构140这一点不同。
[存放机构的结构]
图30是表示图29所示的存放机构的简要结构的示意图。此外,在图30中,将存放机构中的上下方向表示为图中的上下方向。
如图30所示,存放机构140具有外筒71、内筒72、第1盖部件81以及第2盖部件82。
外筒71和内筒72分别形成为圆筒状,在各自的下端面配置有第1盖部件81和第2盖部件82。第1盖部件81载置于地板面等,在第1盖部件81的上表面载置有第2盖部件82。
在外筒71与内筒72之间的筒状空间设置有弹性部件73。具体而言,以将内筒72的外周面与外筒71的内周面连接的方式配设有弹性部件73。弹性部件73也可以设置于多个部位。作为弹性部件73,例如也可以使用弹簧、橡胶等。
由此,在修整部件111与肩部件12碰撞的情况下等,能够通过弹性部件73缓和其冲击。
另外,在内筒72的内周面的适当的位置设置有用于进行肩部件12的定位的定位部件74。此外,在图30中,构成为保持肩部件12,但并不局限于此,也可以构成为保持销部件11或者夹紧部件54。
[复动式摩擦搅拌接合系统的动作和作用效果]
图31是表示本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
首先,在作业人员(操作人员)操作输入器132并以执行销部件11和/或肩部件12的清扫(维护)的方式向运算处理器131输入了指示信息的情况下,或者在复动式摩擦搅拌接合装置101进行了预先设定好的规定的次数的摩擦搅拌接合的情况下等,控制装置130的运算处理器131通过读出储存于存储器133的程序来执行以下的动作(处理)。
控制装置130以从复动式摩擦搅拌接合装置101取下销部件11和/或肩部件12并载置于存放机构140的方式使机器人120动作(步骤S401)。此时,控制装置130使机器人120动作,使得销部件11的前端面11a和/或肩部件12的前端面12a位于上方。
此外,控制装置130构成为:在作业人员从复动式摩擦搅拌接合装置101取下销部件11和/或肩部件12并载置于存放机构140的情况下,不执行该步骤S401的处理。
接下来,控制装置130使第2旋转驱动器112动作(步骤S402)来使修整部件111旋转。
接下来,控制装置130以保持清扫机构110,并使清扫机构110的修整部件111与销部件11的外周面、肩部件12的内周面以及肩部件12的外周面中的至少任意一个面抵接的方式使机器人120动作(步骤S403)。
由此,能够通过修整部件111除去附着于销部件11的外周面、肩部件12的内周面以及肩部件12的外周面中的至少任意一个面的被接合物60的材料。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与任意一个面抵接起经过的时间(步骤S404)。接着,控制装置130判定在步骤S404中取得的时间是否经过了预先设定好的第5时间(步骤S405)。
这里,第5时间能够预先通过实验等求出,例如也可以是充分地除去附着于任意一个面的被接合物60的材料所花费的时间。
当判定为在步骤S404中取得的时间未经过第5时间的情况下(在步骤S405中为否),控制装置130反复进行步骤S404和步骤S405的处理直至在步骤S404中取得的时间经过第5时间为止。另一方面,当判定为在步骤S404中取得的时间经过了第5时间的情况下(在步骤S405中为是),控制装置130执行步骤S406的处理。
此外,控制装置130也可以在任意一个面的清扫结束后(在步骤S405中为是)执行其他面的清扫。即,控制装置130可以构成为执行销部件11的外周面、肩部件12的内周面以及肩部件12的外周面中的两个面的清扫,也可以构成为清扫3个面。
在步骤S406中,控制装置130以将清扫机构110向预先设定好的规定的位置(设置清扫机构110的初始位置)移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130使第2旋转驱动器112停止(步骤S407),并结束本程序。
在这样构成的本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130构成为:在使修整部件111旋转的状态下,以修整部件111与销部件11的外周面、肩部件12的内周面以及肩部件12的外周面中的至少任意一个面抵接的方式使机器人120动作。
由此,能够通过修整部件111除去附着于销部件11的外周面、肩部件12的内周面以及肩部件12的外周面中的至少任意一个面的被接合物60的材料。
此外,在本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了清扫机构110具有使修整部件111旋转的第2旋转驱动器112的方式,但并不限定于此。例如,也可以采用在机器人120的前端部设置使修整部件111旋转的旋转驱动器的方式。
另外,在本实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了具备夹紧部件54的方式,但并不局限于此,也可以采用不具备夹紧部件54的方式。
(实施方式9)
本实施方式9所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统构成为:在实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的基础上,复动式摩擦搅拌接合装置还具备形成为圆筒状并在内部插通有销部件和肩部件的夹紧部件,控制装置在(H)中以取下夹紧部件并将夹紧部件以轴线朝向铅直方向的方式配置于存放机构的方式使机器人动作,在(J)中,以保持清扫机构,而与夹紧部件的内周面抵接的方式使机器人动作。
以下,边参照图32边对本实施方式9所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的一个例子进行说明。此外,本实施方式9所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的结构与实施方式8所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统相同,因此省略其详细的说明。
图32是表示本实施方式9所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统的动作的一个例子的流程图。
首先,在作业人员(操作人员)操作输入器132并以执行夹紧部件54的清扫(维护)的方式向运算处理器131输入了指示信息的情况下,或者在复动式摩擦搅拌接合装置101进行了预先设定好的规定次数的摩擦搅拌接合的情况下等,控制装置130的运算处理器131通过读出储存于存储器133的程序来执行以下的动作(处理)。
控制装置130以从复动式摩擦搅拌接合装置101取下夹紧部件54并载置于存放机构140的方式使机器人120动作(步骤S501)。此时,控制装置130使机器人120动作,使得夹紧部件54的前端面54a位于上方。
此外,控制装置130构成为:在作业人员从复动式摩擦搅拌接合装置101取下夹紧部件54并载置于存放机构140的情况下,不执行该步骤S501的处理。
接下来,控制装置130使第2旋转驱动器112动作(步骤S502)来使修整部件111旋转。
接下来,控制装置130以保持清扫机构110,并使清扫机构110的修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接的方式使机器人120动作(步骤S503)。
由此,能够通过修整部件111除去附着于夹紧部件54的内周面的被接合物60的材料。
接下来,控制装置130从时钟设备134取得从使修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接起经过的时间(步骤S504)。接着,控制装置130判定在步骤S504中取得的时间是否经过了预先设定好的第6时间(步骤S505)。
这里,第6时间能够预先通过实验等求出,例如也可以是充分地除去附着于夹紧部件54的内周面的被接合物60的材料所花费的时间。
当判定为在步骤S504中取得的时间未经过第6时间的情况下(在步骤S505中为否),控制装置130反复进行步骤S504和步骤S505的处理直至在步骤S504中取得的时间经过第6时间为止。另一方面,当判定为在步骤S504中取得的时间经过了第6时间的情况下(在步骤S505中为是),控制装置130执行步骤S506的处理。
在步骤S506中,控制装置130以将清扫机构110向预先设定好的规定的位置(设置清扫机构110的初始位置)移动的方式使机器人120动作。
接下来,控制装置130使第2旋转驱动器112停止(步骤S507),并结束本程序。
在这样构成的本实施方式9所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,控制装置130构成为:在使修整部件111旋转的状态下,以修整部件111与夹紧部件54的内周面抵接的方式使机器人120动作。
由此,能够通过修整部件111除去附着于夹紧部件54的内周面的被接合物60的材料。
此外,在本实施方式9所涉及的复动式摩擦搅拌接合系统100中,采用了通过控制装置130的控制执行夹紧部件54的内周面的清扫的方式,但并不限定于此。也可以采用以下方式,即,控制装置130在执行肩部件12的内周面的清扫前,或者在执行肩部件12的内周面的清扫后,执行夹紧部件54的内周面的清扫。
另外,也可以采用以下方式,即,控制装置130在执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫前,或者在执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫后,执行夹紧部件54的内周面的清扫。在该情况下,也可以构成为:控制装置130在执行肩部件12的内周面的清扫前,或者在执行肩部件12的内周面的清扫后,执行销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫,其后,执行夹紧部件54的内周面的清扫。
即,控制装置130也可以执行肩部件12的内周面的清扫、销部件11的外周面和/或肩部件12的外周面的清扫、以及夹紧部件54的内周面的清扫,其清扫的顺序也可以任意执行。
根据上述说明,对于本领域技术人员来说,本发明的许多改进和其他的实施方式是显而易见的。因此,上述说明应仅作为例示来解释,并且是以向本领域技术人员教导执行本发明的最优的形态的目的而提供的。只要不脱离本发明,就能够实质上变更其构造和/或功能的详细内容。
工业实用性
本发明的复动式摩擦搅拌接合系统及其运行方法能够通过简易的结构清扫复动式摩擦搅拌接合装置,因此是有用的。
附图标记说明
11…销部件;11a…前端面;12…肩部件;12a…前端面;21a…第1连杆;21b…第2连杆;21c…第3连杆;21d…第4连杆;21e…第5连杆;21f…第6连杆;22…末端执行器;25…基台;41…夹紧驱动器;51…接合工具;52…接合工具固定部;53…工具驱动器;54…夹紧部件;54a…前端面;55…C型框架;56…底板部件;56a…支承面;57…第1旋转驱动器;58…位置检测器;60…被接合物;61…第1部件;62…第2部件;71…外筒;72…内筒;73…弹性部件;74…定位部件;81…第1盖部件;82…第2盖部件;100…复动式摩擦搅拌接合系统;101…复动式摩擦搅拌接合装置;110…清扫机构;111…修整部件;111A…筒部件;111B…刷毛部件;112…第2旋转驱动器;112A…第2旋转驱动器;112B…第2旋转驱动器;113…辅助部件;113A…辅助部;113B…工作部;120…机器人;130…控制装置;131…运算处理器;132…输入器;133…存储器;134…时钟设备;140…存放机构;150…控制部;200…基台;201…基座部件;211A…切削工具;211B…钢丝刷;212A…卡盘装置;212B…卡盘装置;213A…齿轮;213B…齿轮;214A…轴部件;214B…轴部件;215A…板部件;215B…板部件;216A…内罩部件;216B…内罩部件;217A…固定部件;217B…固定部件;218A…外罩部件;218B…外罩部件;219…直动致动器;220…弹性部件;221…固定部件;300…送风装置;301…送风枪;302…空气供给器;303…配管;304…开闭阀;521…旋转体;522…可移动体;531…销驱动器;532…肩驱动器;533…伸缩机构;JT1…第1关节;JT2…第2关节;JT3…第3关节;JT4…第4关节;JT5…第5关节;JT6…第6关节;P1…箭头;P2…箭头;P3…箭头;Xr…轴线。

Claims (35)

1.一种复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合系统具备:
复动式摩擦搅拌接合装置;
具有修整部件的清扫机构;
机器人;以及
控制装置,
所述复动式摩擦搅拌接合装置具有:
销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有所述销部件,并构成为能够进行绕着所述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
第1旋转驱动器,使所述销部件和所述肩部件分别绕着所述轴线旋转;以及
工具驱动器,使所述销部件和所述肩部件分别沿着所述轴线进退移动,
所述控制装置构成为执行:A,以所述销部件没入于所述肩部件的内侧的方式使所述工具驱动器动作;B,以所述肩部件旋转的方式使所述第1旋转驱动器动作;以及C,以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
2.根据权利要求1所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述控制装置构成为执行:A,以所述销部件没入于所述肩部件的内侧的方式使所述工具驱动器动作;B1,以所述修整部件旋转的方式使所述第2旋转驱动器动作;以及C,以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
3.根据权利要求1或2所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述控制装置在所述C中,以保持所述清扫机构,并且所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
4.根据权利要求1或2所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述机器人构成为在保持所述复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着所述轴线自由地摆动或者自由地转动,
所述控制装置构成为:在所述C中,以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述修整部件由切削工具和/或钢丝刷构成。
6.根据权利要求5所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述控制装置构成为在所述C中执行:C1,以所述切削工具与所述肩部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作;和C2,以所述钢丝刷与所述肩部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
7.根据权利要求6所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述清扫机构还具有送风装置,
所述控制装置构成为在所述C中,在执行所述C1之前,执行以朝向所述切削工具吹送空气的方式使所述送风装置动作的C0。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述控制装置构成为执行:D,以所述销部件相对于所述肩部件的前端部突出的方式使所述工具驱动器动作;B2,以所述销部件和/或所述肩部件旋转的方式使所述第1旋转驱动器动作;以及E,以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且所述销部件的外周面和/或所述肩部件的外周面与所述修整部件抵接的方式使所述机器人动作。
9.根据权利要求8所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述控制装置在所述E中,以保持所述清扫机构,并且所述修整部件与所述销部件的外周面和/或所述肩部件的外周面抵接的方式使所述机器人动作。
10.根据权利要求8所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述机器人构成为在保持所述复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着所述轴线自由地摆动或者自由地转动,
所述控制装置构成为:在所述E中,以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使所述销部件的外周面和/或所述肩部件的外周面与所述修整部件抵接的方式使所述机器人动作。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合装置还具备夹紧部件,所述夹紧部件形成为圆筒状,并在内部插通有所述销部件和所述肩部件,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述控制装置构成为执行:B1,以所述修整部件旋转的方式使所述第2旋转驱动器动作;F,以所述销部件和所述肩部件没入于所述夹紧部件的内侧的方式使所述工具驱动器动作;以及G,以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且所述修整部件与所述夹紧部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
12.根据权利要求11所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述机器人构成为在保持所述复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着所述轴线自由地摆动或者自由地转动,
所述控制装置构成为:在所述G中,以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使所述修整部件与所述夹紧部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
13.根据权利要求1~10中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合装置还具备夹紧部件,所述夹紧部件形成为圆筒状,并在内部插通有所述销部件和所述肩部件,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述控制装置构成为还执行:B1,以所述修整部件旋转的方式使所述第2旋转驱动器动作;F,以所述销部件和所述肩部件没入于所述夹紧部件的内侧的方式使所述工具驱动器动作;以及G1,以保持所述清扫机构,并且所述修整部件与所述夹紧部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述控制装置构成为在所述A中执行:A1,以所述销部件的前端面移动至预先设定好的第1位置的方式使所述工具驱动器动作;和A2,在所述A1之后,使所述销部件的前端面以相比该A1更快的速度移动至预先设定好的第2位置的方式使所述工具驱动器动作。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述清扫机构还具有辅助部件,所述辅助部件具有构成为能够插通所述肩部件的内部空间的辅助部、和构成为能够将所述辅助部沿着所述轴线进退移动的工作部,
所述控制装置在所述A中,以使所述销部件的前端面与所述辅助部的前端抵接的方式使所述机器人动作,使所述工作部以与所述工具驱动器同步的方式动作,一边通过所述辅助部辅助所述销部件的移动,一边使所述销部件没入于所述肩部件的内侧。
16.根据权利要求1~14中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述清扫机构还具有辅助部件,所述辅助部件具有构成为能够插通所述肩部件的内部空间的辅助部、构成为能够将所述辅助部沿着所述轴线进退移动的工作部、以及控制所述工作部的控制部,
所述控制装置在所述A中,以使所述销部件的前端面与所述辅助部的前端抵接的方式使所述机器人动作,并以所述销部件没入于所述肩部件的内侧的方式使所述工具驱动器动作,
所述控制部在所述A中,使所述工作部以与所述工具驱动器同步的方式动作来辅助所述销部件的移动。
17.一种复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合系统具备:
复动式摩擦搅拌接合装置;
具有修整部件的清扫机构;
机器人;
存放机构;以及
控制装置,
所述复动式摩擦搅拌接合装置具有:
销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有所述销部件,并构成为能够进行绕着所述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
第1旋转驱动器,使所述销部件和所述肩部件绕着所述轴线旋转;以及
工具驱动器,使所述销部件和所述肩部件分别沿着所述轴线进退移动,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述控制装置构成为执行:H,以取下所述销部件和/或所述肩部件并将所述销部件和/或所述肩部件以所述轴线朝向铅直方向的方式配置于所述存放机构的方式使所述机器人动作;I,以所述修整部件旋转的方式使所述第2旋转驱动器动作;以及J,以保持所述清扫机构,并与所述销部件的外周面、所述肩部件的内周面以及所述肩部件的外周面中的至少一个面抵接的方式使所述机器人动作。
18.根据权利要求17所述的复动式摩擦搅拌接合系统,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合装置还具备夹紧部件,所述夹紧部件形成为圆筒状,并在内部插通有所述销部件和所述肩部件,
所述控制装置构成为在所述H中,以取下所述夹紧部件并将所述夹紧部件以所述轴线朝向铅直方向的方式配置于所述存放机构的方式使所述机器人动作,在所述J中,以保持所述清扫机构,并与所述夹紧部件的内周面抵接的方式使所述机器人动作。
19.一种复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件的清扫机构、以及机器人,
所述复动式摩擦搅拌接合装置具有:
销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有所述销部件,并构成为能够进行绕着所述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
第1旋转驱动器,使所述销部件和所述肩部件绕着所述轴线旋转;以及
工具驱动器,使所述销部件和所述肩部件分别沿着所述轴线进退移动,
所述复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法具备:
A,所述工具驱动器以使所述销部件没入于所述肩部件的内侧的方式进行动作;
B,所述第1旋转驱动器以使所述肩部件旋转的方式进行动作;以及
C,所述机器人以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并使所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式进行动作。
20.根据权利要求19所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法具备:
A,所述工具驱动器以使所述销部件没入于所述肩部件的内侧的方式进行动作;
B1,所述第2旋转驱动器以使所述修整部件旋转的方式进行动作;以及
C,所述机器人以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并使所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式进行动作。
21.根据权利要求19或20所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
在所述C中,所述机器人以保持所述清扫机构,并使所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式进行动作。
22.根据权利要求19或20所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述机器人构成为在保持所述复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着所述轴线自由地摆动或者自由地转动,
在所述C中,所述机器人以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使所述修整部件与所述肩部件的内周面抵接的方式进行动作。
23.根据权利要求19~22中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述修整部件由切削工具和/或钢丝刷构成。
24.根据权利要求23所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述C具有:C1,所述机器人以所述切削工具与所述肩部件的内周面抵接的方式进行动作;和C2,所述机器人以所述钢丝刷与所述肩部件的内周面抵接的方式进行动作。
25.根据权利要求24所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述清扫机构还具有送风装置,
所述C还具有在执行所述C1之前所述送风装置以朝向所述切削工具吹送空气的方式进行动作的C0。
26.根据权利要求19~22中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
还具备:
D,所述工具驱动器以使所述销部件相对于所述肩部件的前端部突出的方式进行动作;
B2,所述第1旋转驱动器以所述销部件和/或所述肩部件旋转的方式进行动作;以及
E,所述机器人以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并使所述销部件的外周面和/或所述肩部件的外周面与所述修整部件抵接的方式进行动作。
27.根据权利要求26所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
在所述E中,所述机器人以保持所述清扫机构,并使所述修整部件与所述销部件的外周面和/或所述肩部件的外周面抵接的方式进行动作。
28.根据权利要求26所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述机器人构成为在保持所述复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着所述轴线自由地摆动或者自由地转动,
在所述E中,所述机器人以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使所述销部件的外周面和/或所述肩部件的外周面与所述修整部件抵接的方式进行动作。
29.根据权利要求19~28中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合装置还具备夹紧部件,所述夹紧部件形成为圆筒状,并在内部插通有所述销部件和所述肩部件,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法还具备:
B1,所述第2旋转驱动器以使所述修整部件旋转的方式进行动作;
F,所述工具驱动器以使所述销部件和所述肩部件没入于所述夹紧部件的内侧的方式进行动作;以及
G,所述机器人以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并使所述修整部件与所述夹紧部件的内周面抵接的方式进行动作。
30.根据权利要求29所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述机器人构成为在保持所述复动式摩擦搅拌接合装置的状态下能够绕着所述轴线自由地摆动或者自由地转动,
在所述G中,所述机器人以保持所述复动式摩擦搅拌接合装置,并且一边摆动该复动式摩擦搅拌接合装置,一边使所述修整部件与所述夹紧部件的内周面抵接的方式进行动作。
31.根据权利要求19~28中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合装置还具备夹紧部件,所述夹紧部件形成为圆筒状,并在内部插通有所述销部件和所述肩部件,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法还具备:
B1,所述第2旋转驱动器以使所述修整部件旋转的方式进行动作;
F,所述工具驱动器以使所述销部件和所述肩部件没入于所述夹紧部件的内侧的方式进行动作;以及
G1,所述机器人以保持所述清扫机构,并使所述修整部件与所述夹紧部件的内周面抵接的方式进行动作。
32.根据权利要求19~31中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述A具有:A1,所述工具驱动器以使所述销部件的前端面移动至预先设定好的第1位置的方式进行动作;和A2,在所述A1之后,所述工具驱动器以使所述销部件的前端面以比该A1更快的速度移动至预先设定好的第2位置的方式进行动作。
33.根据权利要求19~32中任一项所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述清扫机构还具有辅助部件,所述辅助部件具有构成为能够插通所述肩部件的内部空间的辅助部、和构成为能够将所述辅助部沿着所述轴线进退移动的工作部,
在所述A中,所述机器人以使所述销部件的前端面与所述辅助部的前端抵接的方式进行动作,所述工作部以与所述工具驱动器同步的方式进行动作,一边通过所述辅助部辅助所述销部件的移动,一边使所述销部件没入于所述肩部件的内侧。
34.一种复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合系统具备复动式摩擦搅拌接合装置、具有修整部件的清扫机构、机器人以及存放机构,
所述复动式摩擦搅拌接合装置具有:
销部件,形成为圆柱状,并构成为能够进行绕着轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
肩部件,形成为圆筒状,在内部插通有所述销部件,并构成为能够进行绕着所述轴线的旋转和向沿着该轴线的方向的进退移动;
第1旋转驱动器,使所述销部件和所述肩部件绕着所述轴线旋转;以及
工具驱动器,使所述销部件和所述肩部件分别沿着所述轴线进退移动,
所述清扫机构还具有使所述修整部件旋转的第2旋转驱动器,
所述复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法具备:
H,所述机器人以取下所述销部件和/或所述肩部件并将所述销部件和/或所述肩部件以所述轴线朝向铅直方向的方式配置于所述存放机构的方式进行动作;
I,所述第2旋转驱动器以使所述修整部件旋转的方式进行动作;以及
J,所述机器人以保持所述清扫机构,并与所述销部件的外周面、所述肩部件的内周面以及所述肩部件的外周面中的至少一个面抵接的方式进行动作。
35.根据权利要求34所述的复动式摩擦搅拌接合系统的运行方法,其中,
所述复动式摩擦搅拌接合装置还具备夹紧部件,所述夹紧部件形成为圆筒状,并在内部插通有所述销部件和所述肩部件,
在所述H中,所述机器人以取下所述夹紧部件并将所述夹紧部件以所述轴线朝向铅直方向的方式配置于所述存放机构的方式进行动作,
在所述J中,所述机器人以保持所述清扫机构,并与所述夹紧部件的内周面抵接的方式进行动作。
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