CN1733411A - 摩擦搅拌焊接方法 - Google Patents
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Abstract
一种摩擦搅拌焊接方法，对接2个部件(11、12)，用刀具(20)切削对接部来设置狭缝(14)，用辊(22、23、25)在该狭缝(14)中插入填充材料(21)，用旋转工具(35)对所述填充材料(21)和其两侧的所述2个部件(11、12)进行摩擦搅拌焊接，在所述旋转工具(35)的旋转方向上，用光学传感器(31、33)求出上游侧的所述填充材料(21)的端部和位在所述旋转方向的上游侧的1个所述部件(11)之间的间隙的位置，对该位置和所述填充材料(21)的宽度的一半进行加和运算，由该加和运算得出的位置作为所述旋转工具(35)的位置。因此，这种方法，在间隙中插入填充材料时算出旋转工具的插入位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种对接部的摩擦搅拌焊接方法。
背景技术
在对接部的摩擦搅拌焊接方法中，如专利文献1所示，在对接部的一对部件上设置凸部，旋转工具从凸部侧边旋转边插入，再沿着焊线移动进行焊接。使凸部的金属在一对对接部件之间的间隙移动并填埋间隙。因此，检测出间隙的宽度，使旋转工具的中心与其中心一致。
另外，如专利文献2所示，沿间隙切削对接部的一对部件，由切削而产生的间隙中插入带状的填充材料，再对对接部和所述填充材料这3者进行摩擦搅拌焊接。
这时，没有公开求出插入旋转工具的位置的方法。
专利文献1：特开平11-90655号公报(美国专利第6474533号)
专利文献2：特开2002-210571号公报(欧州专利申请公开第1224998A2)
发明内容
本发明提供一种在间隙中插入填充材料时计算出旋转工具的插入位置的摩擦搅拌焊接方法。
为了实现所述目的，本发明的摩擦搅拌焊接方法，使2个部件相对接，切削对接部来设置狭缝，在该狭缝中插入填充材料，再利用旋转工具对所述填充材料和其两侧的所述2个部件进行摩擦搅拌焊接，并且在所述旋转工具的旋转方向上，求出上游侧的所述填充材料的端部和所述旋转方向的上游侧的1个所述部件之间的间隙的位置，对该位置和所述填充材料的宽度的一半进行加和，并将该加和得到的位置作为所述旋转工具的位置。
附图说明：
图1表示本发明的一个实施例的摩擦搅拌焊接过程中的纵剖面图。
图2表示图1的II-II剖面图。
图3表示图1的III-III剖面图。
图中：11、12-部件，11b、12b-凸部，20-刀具，21-填充材料，31、33-光学传感器，35-旋转工具。
具体实施方式
参照图1～图3说明本发明的一个实施例。图3中配合旋转工具35来进行表示。如上述专利文献2那样，将2个部件11、12对接在一起，用切缝刀具20切削对接部来设置狭缝14，并在该狭缝14中插入带状的填充材料21。填充材料21的宽度比狭缝14的宽度小一些。22、23是引导卷在卷轴上的填充材料21的辊。25、26是按压插入到狭缝14中的填充材料21的辊。部件11、12和填充材料21是铝合金。
对接部的部件11、12的端部加厚而形成凸部11b、12b。凸部11b和凸部12b相对接。凸部11b、12b从部件11、12的上表面11c、12c向上方突出。
利用处在辊25的稍后方的旋转工具35对插入到狭缝14中的填充材料21和部件11、12这3者进行摩擦搅拌焊接。这样，一边进行狭缝14的切削加工、一边进行摩擦搅拌焊接。旋转工具35的前端的小直径部的直径比间隙的宽度大、而且跨在填充材料21及凸部11b、12b上。旋转工具35正前方的填充材料21不在狭缝的中央部，而是在旋转工具35的旋转方向的下游侧，填充材料21与凸部11b、12b之一接触。
在旋转工具35的前方有光学传感器31、33。光学传感器31、33扫描填充材料21、凸部11b、12b的上表面和部件的上表面11c、12c。光学传感器31是用于求出刀具20的中心位置的部件。求出一对凸部11b、12b的宽度，将其中心位置作为刀具20的中心位置。因此，不会切削对接部以外的部分。
而且，光学传感器33是用于决定旋转工具35的中心位置的部件。在旋转工具35的移动方向(图1中从右往左移动)的下游侧(未搅拌焊接部)，沿旋转工具35的旋转方向，求出上游侧的填充材料21的端部和位于所述旋转方向的上游侧的一方的所述部件12b之间的间隙的位置。这是因为填充材料21基于旋转工具35的旋转而接近于旋转工具35的旋转方向的下游侧。将所述位置和已知的填充材料21的宽度的一半进行加和得的值作为旋转工具35的中心位置、输出给旋转工具35上。如果能够在填充材料21两侧观察间隙，则也可以从两侧的间隙算出旋转工具35的中心位置。
另外，求出部件的上表面11c、12c的位置和凸部11b、12b上表面的位置。据此，就可以算出旋转工具35的大直径部和小直径部的分界位置，即，可以求出旋转工具35的插入量。因此，所述分界不会处于上表面11c、12c的下方，所以切除凸部11b、12b时，就会形成平滑的上表面11c、12c。
在所述构成中，用光学传感器31求出切削位置，进行切削。其次，用光学传感器31求出填充材料的位置，求出旋转工具35的插入位置和深度，进行摩擦搅拌焊接。
Claims (3)
1、一种摩擦搅拌焊接方法，其特征在于：使2个部件相对接，切削对接部来设置狭缝，在该狭缝中插入填充材料，再利用旋转工具对所述填充材料和其两侧的所述2个部件进行摩擦搅拌焊接，并且在所述旋转工具的旋转方向上，求出上游侧的所述填充材料的端部和所述旋转方向的上游侧的1个所述部件之间的间隙的位置，再在该位置上加上所述填充材料的宽度的一半，并将该相加后得到的位置作为所述旋转工具的位置。
2、根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于：所述上游侧的所述填充材料的端部和所述旋转方向的上游侧的1个所述部件之间的间隙的位置是所述填充材料的端部的位置。
3、根据权利要求2所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于：所述上游侧的所述填充材料的端部的位置，通过从所述上游侧向下游侧进行扫描而求出。
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