JP2001047262A - 構造体の製作方法および装置 - Google Patents
構造体の製作方法および装置Info
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- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/123—Controlling or monitoring the welding process
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦攪拌接合加工装置において、接合部の中
心位置を検出するセンサへのチップの浸入を防止する装
置を提供する。 【解決手段】 摩擦攪拌接合加工装置１ａは、テーブル
上に固定される接合対象部材２０，３０と、テーブルに
対して矢印Ａ方向に相対移動する加工ヘッド２００を有
する。回転工具１００は摩擦攪拌接合加工を施し、接合
ビード５０を形成する。センサ２１０は、光ビーム２１
２を投射して部材の縁部２４，３４を検知して、接合部
の中心にヘッド２００を移動制御する。回転工具１０の
バリ取りカッター１２はバリを切断し、チップ６０を形
成する。エアノズルが噴射されるエアジェットＪは、カ
バー２３０から外側へ吐出され、チップ６０のセンサ２
１０への浸入を防止する。
心位置を検出するセンサへのチップの浸入を防止する装
置を提供する。 【解決手段】 摩擦攪拌接合加工装置１ａは、テーブル
上に固定される接合対象部材２０，３０と、テーブルに
対して矢印Ａ方向に相対移動する加工ヘッド２００を有
する。回転工具１００は摩擦攪拌接合加工を施し、接合
ビード５０を形成する。センサ２１０は、光ビーム２１
２を投射して部材の縁部２４，３４を検知して、接合部
の中心にヘッド２００を移動制御する。回転工具１０の
バリ取りカッター１２はバリを切断し、チップ６０を形
成する。エアノズルが噴射されるエアジェットＪは、カ
バー２３０から外側へ吐出され、チップ６０のセンサ２
１０への浸入を防止する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は構造体の製作方法お
よび装置に関する。
よび装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】端部に凸部を有する２つの被接合部材を
突き合わせ、凸部側から回転工具を挿入して摩擦攪拌接
合を行っている。これは２つの部材の間に隙間がある場
合等の減肉を補填するためである。接合後、凸部が不要
な場合は凸部を切削して除去し、部材の外面を平滑にす
る。これは特開平０９−３０９１６４号公報（ＥＰ０７
９７０４３Ａ２）に示されている。また、回転工具の半
径方向にカッターを設けたものがある。回転工具は大径
部とその先端側に設けた小径部とからなる。小径部は接
合部内に入り、大径部と小径部との境は被接合部材に接
する。カッターは前記境よりも小径部側に突出してい
る。このカッターは摩擦攪拌接合によって生じたバリを
切削するものと考えられる。これは特開平１０−７１４
７７号公報（ＵＳＰ５７９４８３５、ＥＰ０８１００５
５Ａ１）に示されている。また、回転工具とカッターを
分け、カッターにエンドミルを使用するものがある。こ
れは特開平１０−１７５０８９号公報に示されている。
突き合わせ、凸部側から回転工具を挿入して摩擦攪拌接
合を行っている。これは２つの部材の間に隙間がある場
合等の減肉を補填するためである。接合後、凸部が不要
な場合は凸部を切削して除去し、部材の外面を平滑にす
る。これは特開平０９−３０９１６４号公報（ＥＰ０７
９７０４３Ａ２）に示されている。また、回転工具の半
径方向にカッターを設けたものがある。回転工具は大径
部とその先端側に設けた小径部とからなる。小径部は接
合部内に入り、大径部と小径部との境は被接合部材に接
する。カッターは前記境よりも小径部側に突出してい
る。このカッターは摩擦攪拌接合によって生じたバリを
切削するものと考えられる。これは特開平１０−７１４
７７号公報（ＵＳＰ５７９４８３５、ＥＰ０８１００５
５Ａ１）に示されている。また、回転工具とカッターを
分け、カッターにエンドミルを使用するものがある。こ
れは特開平１０−１７５０８９号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】端部に凸部を有する被
接合部材を摩擦攪拌接合すると、接合部にバリが発生す
る。また、凸部が残る。この凸部側を構造物の外面にす
る場合には、この凸部を切削して除く必要がある。そこ
で、回転工具にカッターを付け、接合しながら余分な凸
部とバリを切削することが考えられる。切削によって、
切り粉（チップ）が発生する。このチップによって良好
な摩擦攪拌接合が困難になる。
接合部材を摩擦攪拌接合すると、接合部にバリが発生す
る。また、凸部が残る。この凸部側を構造物の外面にす
る場合には、この凸部を切削して除く必要がある。そこ
で、回転工具にカッターを付け、接合しながら余分な凸
部とバリを切削することが考えられる。切削によって、
切り粉（チップ）が発生する。このチップによって良好
な摩擦攪拌接合が困難になる。
【０００４】この理由について説明する。回転工具の進
行方向の前方には光学的に凸部を検知する光学センサを
設置している。このセンサは２つ凸部の幅を検出してそ
の中心に回転工具を位置させるものである。また、凸部
の高さ位置を検出して、回転工具の挿入量を適正にする
ものである。この光学センサの検知範囲にチップが入
り、正確な検出ができなくなる。
行方向の前方には光学的に凸部を検知する光学センサを
設置している。このセンサは２つ凸部の幅を検出してそ
の中心に回転工具を位置させるものである。また、凸部
の高さ位置を検出して、回転工具の挿入量を適正にする
ものである。この光学センサの検知範囲にチップが入
り、正確な検出ができなくなる。
【０００５】また、回転工具の前後には、凸部またはそ
の近傍の被接合部材をベッドの押さえるローラを設置し
ている。主として回転工具の後方にはチップが載ってい
るので、後方のローラがチップを押さえる。このため、
チップによって被接合部材が傷つくものである。本発明
の目的は、良好な構造体を得る製作方法および装置を提
供する。本発明の第２の目的は、凸部の小さい構造体を
製作する方法を提供する。
の近傍の被接合部材をベッドの押さえるローラを設置し
ている。主として回転工具の後方にはチップが載ってい
るので、後方のローラがチップを押さえる。このため、
チップによって被接合部材が傷つくものである。本発明
の目的は、良好な構造体を得る製作方法および装置を提
供する。本発明の第２の目的は、凸部の小さい構造体を
製作する方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的は、カッタ
ーとセンサとの間において、移動方向の前方側から後方
に向けてまたは移動方向に対して横方向から空気を流出
させること、により達成される。第２の目的は、凸部の
幅よりも大きい回転半径を有するカッターを用いること
により達成できる。
ーとセンサとの間において、移動方向の前方側から後方
に向けてまたは移動方向に対して横方向から空気を流出
させること、により達成される。第２の目的は、凸部の
幅よりも大きい回転半径を有するカッターを用いること
により達成できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の摩擦攪拌接合装
置の側面図である。全体を符号１ａで示す摩擦攪拌接合
装置は、接合される２つの部材２０，３０が載置される
テーブル５を有し、接合ヘッド２００はその前後に配設
される第１の押えローラユニット１１０と、第２の押え
ローラユニット１２０とともにテーブル５に対して矢印
Ａ方向に相対移動する。
置の側面図である。全体を符号１ａで示す摩擦攪拌接合
装置は、接合される２つの部材２０，３０が載置される
テーブル５を有し、接合ヘッド２００はその前後に配設
される第１の押えローラユニット１１０と、第２の押え
ローラユニット１２０とともにテーブル５に対して矢印
Ａ方向に相対移動する。
【０００８】第１の押えローラユニット１１０は、接合
ヘッド２００に対して進行方向の前方に配設され、回転
ローラ１１２が部材２０，３０の未接合の凸部２２，３
２の上面を押える。第１の押えローラユニット１１０
は、エアノズル１１４を有し、接合部のゴミ等の異物を
除去する。また、ローラ１１２の転動面から異物を除去
する。エアノズル１１４のエアジエットの噴出方向は、
移動方向Ａの前方である。または、移動方向に対して側
方である。
ヘッド２００に対して進行方向の前方に配設され、回転
ローラ１１２が部材２０，３０の未接合の凸部２２，３
２の上面を押える。第１の押えローラユニット１１０
は、エアノズル１１４を有し、接合部のゴミ等の異物を
除去する。また、ローラ１１２の転動面から異物を除去
する。エアノズル１１４のエアジエットの噴出方向は、
移動方向Ａの前方である。または、移動方向に対して側
方である。
【０００９】第２の押えローラユニット１２０は、接合
ヘッド２００の進行方向の後方に配設され、回転ローラ
１２２が接合ビード５０の上面を押える。第２の押えロ
ーラユニット１２０もエアノズル１２４を有し、接合時
に発生したチップ等を除去する。これによってローラ１
１２の転動面から異物を除去する。エアノズル１１４の
エアジエットの噴出方向は、移動方向Ａの前方である。
または、移動方向に対して側方である。
ヘッド２００の進行方向の後方に配設され、回転ローラ
１２２が接合ビード５０の上面を押える。第２の押えロ
ーラユニット１２０もエアノズル１２４を有し、接合時
に発生したチップ等を除去する。これによってローラ１
１２の転動面から異物を除去する。エアノズル１１４の
エアジエットの噴出方向は、移動方向Ａの前方である。
または、移動方向に対して側方である。
【００１０】図２は、本発明の摩擦攪拌接合装置のヘッ
ドを示す側面図、図３は平面図である。全体を符号１ａ
で示す本発明の摩擦攪拌接合装置の接合ヘッド２００
は、テーブル５に対して矢印Ａ方向に相対移動すると共
に、進行方向に直交する方向Ｂおよび高さ方向Ｃに移動
制御される。
ドを示す側面図、図３は平面図である。全体を符号１ａ
で示す本発明の摩擦攪拌接合装置の接合ヘッド２００
は、テーブル５に対して矢印Ａ方向に相対移動すると共
に、進行方向に直交する方向Ｂおよび高さ方向Ｃに移動
制御される。
【００１１】ベッド５上には、接合対象である第１の部
材２０と第２の部材３０が接合端面４０を接して又は近
接して取り付けられている。第１の部材２０は接合用の
凸部２２を有し、第２の部材３０も接合用の凸部３２を
有する。ヘッド２００は、回転工具１０とセンサ２１０
を備える。回転工具１０は、矢印Ｒ方向に回転しつつ矢
印Ａ方向に移動し、部材の接合部に摩擦攪拌接合を施
し、接合ビート５０を形成する。回転工具１０は、バリ
取りカッター１２を有し、摩擦攪拌接合時に発生するバ
リ等を切断する。
材２０と第２の部材３０が接合端面４０を接して又は近
接して取り付けられている。第１の部材２０は接合用の
凸部２２を有し、第２の部材３０も接合用の凸部３２を
有する。ヘッド２００は、回転工具１０とセンサ２１０
を備える。回転工具１０は、矢印Ｒ方向に回転しつつ矢
印Ａ方向に移動し、部材の接合部に摩擦攪拌接合を施
し、接合ビート５０を形成する。回転工具１０は、バリ
取りカッター１２を有し、摩擦攪拌接合時に発生するバ
リ等を切断する。
【００１２】ヘッド２００に装備されるセンサ２１０
は、箱形のハウジングを有し、カバー２３０により囲わ
れる。カバー２３０は、センサ２１０の一方の側面と回
転工具１０に対向する前面を覆う。ヘッド２００のハウ
ジングの回転工具１０とは反対側の位置には、エアノズ
ル２４０が取り付けられる。
は、箱形のハウジングを有し、カバー２３０により囲わ
れる。カバー２３０は、センサ２１０の一方の側面と回
転工具１０に対向する前面を覆う。ヘッド２００のハウ
ジングの回転工具１０とは反対側の位置には、エアノズ
ル２４０が取り付けられる。
【００１３】センサ２１０は、光ビーム２１２を部材２
０，３０の上面に投射して、部材２０，３０の凸部２
２，３２の縁部２４，３４の位置を光学的に検知する。
このセンサ２１０の情報に基づいて、ヘッド２００は矢
印Ｂ方向に移動制御され、回転工具１０の中心は、両縁
部２４，３４の中心に沿って案内される。または、セン
サ２１０は接合端面４０の周囲を検出して、前記移動制
御を行う。また、センサ２１０は凸部２２，３２の頂の
高さ位置を検知する。これによって加工ヘッド２００
は、矢印Ｃ方向に移動制御され、回転工具１０の挿入量
を所定にする。
０，３０の上面に投射して、部材２０，３０の凸部２
２，３２の縁部２４，３４の位置を光学的に検知する。
このセンサ２１０の情報に基づいて、ヘッド２００は矢
印Ｂ方向に移動制御され、回転工具１０の中心は、両縁
部２４，３４の中心に沿って案内される。または、セン
サ２１０は接合端面４０の周囲を検出して、前記移動制
御を行う。また、センサ２１０は凸部２２，３２の頂の
高さ位置を検知する。これによって加工ヘッド２００
は、矢印Ｃ方向に移動制御され、回転工具１０の挿入量
を所定にする。
【００１４】回転工具１０は、バリ取りカッター１２を
有し、摩擦攪拌接合を施す際に発生するバリを切断して
チップ６０にかえる。また、凸部２２、３２の頂側を切
削し、チップ６０にかえる。工具１０の回転の遠心力に
よって、チップ６０は周囲に飛散する。
有し、摩擦攪拌接合を施す際に発生するバリを切断して
チップ６０にかえる。また、凸部２２、３２の頂側を切
削し、チップ６０にかえる。工具１０の回転の遠心力に
よって、チップ６０は周囲に飛散する。
【００１５】カバー２３０の前面板２３２は、ヘッド２
００の進行方向Ａと平行した側面板２３１に対して鈍角
の折曲角αで折り曲げられて、センサ２１０のハウジン
グの前面を覆う。前面板２３２は移動方向Ａに対して傾
斜している。エアノズル２４０からエアジエットＪが前
面板２３２近傍の側面板２３１に向けて噴出される。エ
アノズル２４０の噴出口の高さ位置は凸部３２の近くで
ある。
００の進行方向Ａと平行した側面板２３１に対して鈍角
の折曲角αで折り曲げられて、センサ２１０のハウジン
グの前面を覆う。前面板２３２は移動方向Ａに対して傾
斜している。エアノズル２４０からエアジエットＪが前
面板２３２近傍の側面板２３１に向けて噴出される。エ
アノズル２４０の噴出口の高さ位置は凸部３２の近くで
ある。
【００１６】カバー２３０の側面板２３１に突き当たっ
たエアジェットＪは、前面板２３２に沿って、矢印Ｆ方
向に偏流されてチップ６０をカバー２３０の開放された
側方へ吹き飛ばす。これにより、カバー２３０内に入っ
たチップ６０を排出できる。移動方向の側方には側面板
がなく開放しているので、カバー内に入ったチップ６０
を容易に排出できる。また、前面板２３１は傾斜してい
るので、チップ６０の排出は容易である。
たエアジェットＪは、前面板２３２に沿って、矢印Ｆ方
向に偏流されてチップ６０をカバー２３０の開放された
側方へ吹き飛ばす。これにより、カバー２３０内に入っ
たチップ６０を排出できる。移動方向の側方には側面板
がなく開放しているので、カバー内に入ったチップ６０
を容易に排出できる。また、前面板２３１は傾斜してい
るので、チップ６０の排出は容易である。
【００１７】また、前面板２３２の下端と凸部２２、３
２等との間Ｇから回転工具１０側に流出する。これによ
り、チップ６０がカバー２３０内に侵入するのを防止す
る。また、エアノズル２４０からのエアジエットは凸部
２２、３２上のゴミ等の異物を排除する。エアジェット
Ｊを噴射するエアノズル２４０は、センサ２１０の横方
向に設けてもよい。
２等との間Ｇから回転工具１０側に流出する。これによ
り、チップ６０がカバー２３０内に侵入するのを防止す
る。また、エアノズル２４０からのエアジエットは凸部
２２、３２上のゴミ等の異物を排除する。エアジェット
Ｊを噴射するエアノズル２４０は、センサ２１０の横方
向に設けてもよい。
【００１８】図４は、回転工具１０の回転中心軸Ｃ1と
接合部材の凸部２２，３２との関係を示す。回転工具１
０の先端部には小径部１４が設けられている。回転工具
１０の大径部の外周部にはバリ取りカッター１２が形成
される。カッター１２の刃は円周上に１つないし２つで
ある。
接合部材の凸部２２，３２との関係を示す。回転工具１
０の先端部には小径部１４が設けられている。回転工具
１０の大径部の外周部にはバリ取りカッター１２が形成
される。カッター１２の刃は円周上に１つないし２つで
ある。
【００１９】図４は、回転工具１０の回転中心軸Ｃ1が
接合部材の凸部２２，３２に対して９０度の角度で配設
されている状態を示す。実際の接合に際しては、図５に
示すように部材の表面に対する垂線Ｃ1に対して、回転
工具１０の回転中心軸Ｃ2を角度βだけ傾けて接合す
る。この角度βは、接合条件により異なるが、３度程度
に選択される。
接合部材の凸部２２，３２に対して９０度の角度で配設
されている状態を示す。実際の接合に際しては、図５に
示すように部材の表面に対する垂線Ｃ1に対して、回転
工具１０の回転中心軸Ｃ2を角度βだけ傾けて接合す
る。この角度βは、接合条件により異なるが、３度程度
に選択される。
【００２０】図６は、回転工具の大径部の先端と、バリ
取りカッター１２の位置関係を示す。 （Ａ）はカッタ
ー１２の下端が大径部の先端に対して高さ寸法Ｈ1だ
け、大径部先端から段差を設けて配設された状態を示
す。（Ｂ）は、カッター１２の下端が大径部先端より高
さ寸法Ｈ2だけ突出している状態を示す。カッターの下
端を大径部の先端に対して同一の高さに設定することを
含めて、バリ取りカッターの配設位置を設定することが
できる。
取りカッター１２の位置関係を示す。 （Ａ）はカッタ
ー１２の下端が大径部の先端に対して高さ寸法Ｈ1だ
け、大径部先端から段差を設けて配設された状態を示
す。（Ｂ）は、カッター１２の下端が大径部先端より高
さ寸法Ｈ2だけ突出している状態を示す。カッターの下
端を大径部の先端に対して同一の高さに設定することを
含めて、バリ取りカッターの配設位置を設定することが
できる。
【００２１】図７は、接合ビード部の状態を示す。
（Ａ）に示すように、回転工具１０の大径部の外径寸法
Ｄ1は、接合部材２０，３０の凸部２２，３２の幅寸法
Ｌ1よりも小さい。そして、バリ取りカッター１２の回
転半径Ｄ2は、２２，３２の幅寸法Ｌ1の半分よりも大き
く設定される。（Ｂ）に示すように、摩擦攪拌接合装置
により接合ビード５０が形成されると、バリ５２が発生
する。このままの状態では、接合ビード５０の表面５０
ａは、部材２０，３０の表面から高さ寸法Ｔ1の位置と
なる。（Ｃ）は、バリを含めてカッター１２により、表
面を削り、高さ寸法Ｔ2の位置に平坦面５０ｂが形成さ
れたことを示す。この切削によってチップ６０が発生す
る。さらに、（Ｄ）に示すように、この表面を手動工具
等で除去して、部材２０，３０と同一の平面５０ｃを得
ることができる。前記ステップ（Ｄ）において、バリを
とる際にカッター１２によって高さＴ２に切削している
ので、手動工具等による切削量を少なくできる。
（Ａ）に示すように、回転工具１０の大径部の外径寸法
Ｄ1は、接合部材２０，３０の凸部２２，３２の幅寸法
Ｌ1よりも小さい。そして、バリ取りカッター１２の回
転半径Ｄ2は、２２，３２の幅寸法Ｌ1の半分よりも大き
く設定される。（Ｂ）に示すように、摩擦攪拌接合装置
により接合ビード５０が形成されると、バリ５２が発生
する。このままの状態では、接合ビード５０の表面５０
ａは、部材２０，３０の表面から高さ寸法Ｔ1の位置と
なる。（Ｃ）は、バリを含めてカッター１２により、表
面を削り、高さ寸法Ｔ2の位置に平坦面５０ｂが形成さ
れたことを示す。この切削によってチップ６０が発生す
る。さらに、（Ｄ）に示すように、この表面を手動工具
等で除去して、部材２０，３０と同一の平面５０ｃを得
ることができる。前記ステップ（Ｄ）において、バリを
とる際にカッター１２によって高さＴ２に切削している
ので、手動工具等による切削量を少なくできる。
【００２２】エアジエットは異物やチップ６０を除く力
があればよい。エアジエットは凸部２２、３２と光ビー
ム２１２との間を通過するようにすることができる。ま
た、移動方向Ａに対して横方向から空気を流出させるこ
とができる。
があればよい。エアジエットは凸部２２、３２と光ビー
ム２１２との間を通過するようにすることができる。ま
た、移動方向Ａに対して横方向から空気を流出させるこ
とができる。
【００２３】図８は、本発明の他の実施例を示す。本実
施例の摩擦攪拌接合装置１ｂの接合ヘッド３００は、回
転工具１０を有するが、この回転工具１０はバリ取りカ
ッターを備えない。回転工具１０の進行方向後方にエン
ドミル等の切削工具３１０を備えて接合ビードに発生し
たバリを除去する。他の構成は図１の装置と同様であ
る。
施例の摩擦攪拌接合装置１ｂの接合ヘッド３００は、回
転工具１０を有するが、この回転工具１０はバリ取りカ
ッターを備えない。回転工具１０の進行方向後方にエン
ドミル等の切削工具３１０を備えて接合ビードに発生し
たバリを除去する。他の構成は図１の装置と同様であ
る。
【００２４】図９は、本発明の他の実施例を示す。本実
施例の摩擦攪拌接合装置１ｃの接合ヘッド４００は、溶
接トーチ４１０を有し、溶接ビードＷ1を形成する。溶
接トーチ４１０の後部に配設した切削工具４２０によ
り、溶接ビードＷ1の表面を平坦面に切削する。他の構
成は図１の装置と同様である。
施例の摩擦攪拌接合装置１ｃの接合ヘッド４００は、溶
接トーチ４１０を有し、溶接ビードＷ1を形成する。溶
接トーチ４１０の後部に配設した切削工具４２０によ
り、溶接ビードＷ1の表面を平坦面に切削する。他の構
成は図１の装置と同様である。
【００２５】図１０は、本発明の他の実施例を示す。本
実施例の摩擦攪拌接合装置１ｄのヘッド４００は、切削
工具５１０を有し、部材２０，３０の凸部２２，３２や
接合ビードの上面に必要な加工を施す。他の構成は図１
の装置と同様である。
実施例の摩擦攪拌接合装置１ｄのヘッド４００は、切削
工具５１０を有し、部材２０，３０の凸部２２，３２や
接合ビードの上面に必要な加工を施す。他の構成は図１
の装置と同様である。
【００２６】本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の
各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。
各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。
【００２７】
【発明の効果】本発明は以上のように、エアーを流出さ
せてチップ等の異物を排除するので、容易に異物の影響
を防止できるものである。
せてチップ等の異物を排除するので、容易に異物の影響
を防止できるものである。
【図１】本発明の摩擦攪拌接合装置の側面図。
【図２】図１の要部の側面図。
【図３】図２の平面図。
【図４】回転工具と接合部材の関係を示す説明図。
【図５】回転工具と接合部材の関係を示す説明図。
【図６】回転工具の構成を示す説明図。
【図７】接合部の説明図。
【図８】本発明の他の実施例を示す側面図。
【図９】本発明の他の実施例を示す側面図。
【図１０】本発明の他の実施例を示す側面図。
１ａ 摩擦攪拌接合装置 ５ テーブル １０ 回転工具 １２ バリ取りカッター ２０，３０ 接合対象部材 ４０ 接合端部 ５０ 接合ビート ６０ チップ ２００ ヘッド ２１０ センサ ２３０ カバー ２４０ エアノズル
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 103:10 (72)発明者 福寄 一成 山口県下松市大字東豊井794番地 日立笠 戸機械工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 章弘 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3J023 EA02 FA01 GA03 4E067 BG00 BG01 BG07 DD02 EC01
Claims (15)
- 【請求項１】 接合部に対してカッターを相対的に移動
させると共に、前記接合部を検知するセンサによって前
記移動の方向において後方のカッターを導き、前記接合
部を切削することにより、構造体を製作する方法におい
て、 前記カッターと前記センサとの間において、前記移動方
向の前方側から後方に向けてまたは前記移動方向に対し
て横方向から空気を流出させること、 を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項２】 請求項１の構造体の製作方法において、
前記センサと前記カッターとの間の仕切りに沿って、前
記移動方向に対して斜め側方に前記空気を流出させるこ
と、を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項３】 請求項２の構造体の製作方法において、
前記センサよりも前記移動方向の前方側から該センサの
後方に向けて前記空気を吹き込むこと、を特徴とする構
造体の製作方法。 - 【請求項４】 請求項１の構造体の製作方法において、
前記カッターは摩擦攪拌接合用の回転工具の回転軸心の
側面に設置されており、摩擦攪拌接合とともに、切削を
行なうこと、を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項５】 請求項１の構造体の製作方法において、
前記カッターの前記移動方向後方に被接合部材を押さえ
るローラがあり、該ローラと前記カッターとの間におい
て、さらに前記移動方向の前方または横に向けて空気を
流出させること、を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項６】 請求項１の構造体の製作方法において、
前記カッターの前記移動方向前方に被接合部材を押さえ
るローラがあり、該ローラよりも前記移動方向の前方に
おいて、さらに前記移動方向の前方または横に向けて空
気を流出させること、を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項７】 請求項１の構造体の製作方法において、
前記センサと前記カッターとの間の仕切りがあり、 該仕切りと前記接合部との間から前記空気を流出させる
とともに、前記仕切りに沿って、前記移動方向に対して
斜め側方に前記空気を流出させること、 を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項８】 請求項７の構造体の製作方法において、
前記センサよりも前記移動方向の前方側から該センサの
後方に向けて前記空気を吹き込むこと、を特徴とする構
造体の製作方法。 - 【請求項９】 請求項１の構造体の製作方法において、
前記センサよりも前記移動方向の前方から前記センサと
前記接合部との間を通して前記空気を流出させること、
を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項１０】 請求項１の構造体の製作方法におい
て、前記移動方向の横方向から前記センサと前記接合部
との間を通して前記空気を流出させること、を特徴とす
る構造体の製作方法。 - 【請求項１１】 カッターの後方において部材をローラ
で押えつつ、前記接合部に対して前記カッターおよび前
記ローラを相対的に移動させて、前記接合部を切削する
ことにより、構造体を製作する方法において、 前記ローラと前記カッターとの間において、前記移動方
向の前方または横に向けて空気を流出させること、 を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項１２】 カッターの前方において部材をローラ
で押えつつ、接合部に対してカッターを相対的に移動さ
せて、前記接合部を切削することにより、構造体を製作
する方法において、 前記ローラよりも前記移動方向の前方において、前記移
動方向の前方または横に向けて空気を流出させること、 を特徴とする構造体の製作方法。 - 【請求項１３】 接合対象の部材が固定されるベッド
と、ベッドに対して相対的に移動して部材を摩擦攪拌接
合するヘッドを備えた装置であって、ヘッドは、摩擦攪
拌接合用のバリ取りカッターを有する回転工具と、回転
工具に対して進行方向の前方に配設されて接合部の中心
位置を検出するセンサを備え、 センサを覆うカバーを備え、該カバーは前記センサと前
記回転工具との間に位置する部分と、該部分に連結し、
前記センサの側方であって、前記移動の方向に沿った一
方の面の部分と、からなり、 前記センサよりも前記移動の方向から前記カバー内であ
って、前記センサの下方を通して前記一方の面側に向け
てエアジェットを噴射するエアノズルを備えること、 を特徴とする摩擦攪拌接合装置。 - 【請求項１４】 請求項１３の摩擦攪拌接合装置におい
て、前記回転工具と前記センサとの間に位置する部分
は、前記移動方向に対して傾斜していること、特徴とす
る摩擦攪拌接合装置。 - 【請求項１５】 端部に凸部を有する２つの部材の凸部
同士を突合せ、 前記凸部側から前記部材に挿入した回転工具によって摩
擦攪拌接合し、 前記回転工具は回転工具の先端の小径部が移動方向にお
いて前記回転工具の大径部よりも前方に位置するように
傾斜しており、 かつ、前記凸部に挿入した前記大径部であって最も深い
位置は前記凸部の頂と該凸部を除いた前記部材の外面と
の間に位置しており、 前記小径部の近くの前記大径部に半径方向に突出してカ
ッターを備えており、ガカッターの回転半径は２つの前
記凸部の幅の半分よりも大きく、 前記回転工具の回転による前記摩擦攪拌接合の際、前記
カッターによって、前記凸部の頂と該凸部を除いた前記
部材の外面との間の前記凸部を切削すること、 を特徴とする摩擦攪拌接合方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000049098A JP3868695B2 (ja) | 1999-05-28 | 2000-02-25 | 構造体の製作方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP11-149135 | 1999-05-28 | ||
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