JP2002292478A - Processing and controlling method using friction and agitation, processing and controlling device, and computer program for executing method therefor, and storage media storing computer program therefor - Google Patents

Processing and controlling method using friction and agitation, processing and controlling device, and computer program for executing method therefor, and storage media storing computer program therefor

Info

Publication number
JP2002292478A
JP2002292478A JP2001097277A JP2001097277A JP2002292478A JP 2002292478 A JP2002292478 A JP 2002292478A JP 2001097277 A JP2001097277 A JP 2001097277A JP 2001097277 A JP2001097277 A JP 2001097277A JP 2002292478 A JP2002292478 A JP 2002292478A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
joining
processing
state
friction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001097277A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4671523B2 (en
Inventor
Akiyoshi Murakami
士嘉 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2001097277A priority Critical patent/JP4671523B2/en
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to CNB028009681A priority patent/CN1257036C/en
Priority to DE60206893T priority patent/DE60206893T2/en
Priority to US10/296,715 priority patent/US6789722B2/en
Priority to ES02703940T priority patent/ES2250616T3/en
Priority to KR1020027016205A priority patent/KR20030005428A/en
Priority to EP02703940A priority patent/EP1372899B1/en
Priority to PCT/JP2002/002172 priority patent/WO2002078893A2/en
Publication of JP2002292478A publication Critical patent/JP2002292478A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4671523B2 publication Critical patent/JP4671523B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manage processing conditions of members side by side with processing times and to dispense with separate inspection steps. SOLUTION: In the step S55, the bonding portion area is calculated by assigning the calorific values computed in the step S49 into the calculating formula of the calorific values and the bonding portion area obtained in advance through experiments to obtain the bonding portion area. In the step S53, the plate thickness reduction volume calculated in the step S47 is judged if the volume stays within the prescribed standard value, and if the volume is within the standard value, the intensity criteria of the bonding portion area is conducted in the step S57 and if the volume goes beyond the standard value, judgment of quality guarantee 'impossible' is given. In the intensity judgment of the bonding portion area in the step S57, the bonding portion area is judged if within the standard value from the bonding characteristics file stored in advance and if within the standard value, quality guarantee is judged 'possible' and bonding is completed and if over the standard value, quality guarantee is judged 'impossible' since securing bonding strength is difficult.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳物や板材等の金
属部材を摩擦により溶融及び撹拌して接合する摩擦撹拌
を用いた加工管理方法、加工管理装置並びに当該方法を
実行するコンピュータプログラム並びに当該コンピュー
タプログラムを格納した記憶媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing management method and apparatus using friction stir for joining metal members such as castings and plates by friction and agitation by friction, a processing management apparatus, a computer program for executing the method, and a computer program. The present invention relates to a storage medium storing a computer program.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の接合技術は、板材や予め3次元形
状にプレス成形された金属部材を重ね合わせ、電気抵抗
溶接やアーク溶接、接着剤、ボルト締結、リベット等に
よって接合している。
2. Description of the Related Art In the conventional joining technique, a sheet material or a metal member preformed in a three-dimensional shape is overlapped and joined by electric resistance welding, arc welding, adhesive, bolt fastening, rivets, or the like.

【0003】そして、金属部材が複雑な3次元形状の場
合、複数点在する接合部分に対して局所的に接合できる
スポット溶接が用いられる。
[0003] When the metal member has a complicated three-dimensional shape, spot welding that can be locally joined to a plurality of joints is used.

【0004】また、他の接合技術として、非溶融の状態
で摩擦撹拌する接合方法が特許第2712838号公報
に開示されている。この接合技術は、2つの部材を突き
合わせた接合面にプローブと呼ばれる突出部を回転させ
ながら挿入及び並進させ、接合面近傍の金属組織を摩擦
熱により可塑化させて結合するものである。
[0004] As another joining technique, a joining method of friction stirring in a non-molten state is disclosed in Japanese Patent No. 2712838. In this joining technique, a projection called a probe is inserted and translated while rotating a joining surface where two members are joined to each other, and the metal structure near the joining surface is plasticized by frictional heat and joined.

【0005】また、特開平10−183316号公報及
び特開2000−15426には、シリンダヘッドのシ
リンダブロックに対する合わせ面などの鋳物の表面処理
において、先端のショルダ部に突出部を設けた回転ツー
ルを回転させながら圧入して、熱により非溶融の状態で
撹拌する表面処理方法が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 10-183316 and 2000-15426 disclose a rotary tool provided with a protruding portion at a shoulder portion at a tip in a surface treatment of a casting such as a mating surface of a cylinder head with a cylinder block. There is disclosed a surface treatment method in which press-fitting is performed while rotating and stirring is performed in a non-molten state by heat.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記非溶融状態での摩
擦撹拌接合では、ツール回転数やツール押し込み量、ツ
ール進行速度などを必要以上に高め過ぎると、接合が不
完全になったり、接合部分が溶融してしまう。このた
め、加工時間の短縮には限界があった。
In the friction stir welding in the non-molten state, if the rotational speed of the tool, the tool pushing amount, the tool advancing speed, and the like are excessively increased, the welding may be incomplete or the welding portion may not be formed. Melts. For this reason, there is a limit in shortening the processing time.

【0007】更に、上記従来の接合技術では、予め実験
などを行うことによって、部材の厚みや材料に対して最
適なツールの回転数やツールの押し込み量などの制御パ
ラメータを求めておくので、設計変更などにより従来と
異なる部材を接合するためには、再度実験などで最適な
制御パラメータを求める必要がある。また、接合強度な
どの品質評価は、実際に接合されたサンプルを用いて引
張試験などで実施されることになり、別途検査工程が必
要となる。
Further, in the above-mentioned conventional joining technique, control parameters such as the number of rotations of the tool and the amount of press-in of the tool which are optimal for the thickness of the member and the material are obtained by conducting experiments in advance, so that the design is performed. In order to join a member different from the conventional one due to a change or the like, it is necessary to again obtain an optimal control parameter by an experiment or the like. In addition, quality evaluation such as joining strength is performed by a tensile test or the like using actually joined samples, and an additional inspection step is required.

【0008】従って、実際に接合が施された部材の品質
評価を制御パラメータなどを用いて接合時に並行して行
うことができれば、加工ごとに部材の品質評価ができて
量産にも適切に対応可能となり、更に、設計変更などに
より従来と異なる部材を接合する際の最適な制御パラメ
ータの算出が容易にできることになり、不良品の発生を
抑えて歩留まりの向上を図るためにも非常に有益であ
る。
[0008] Therefore, if the quality evaluation of the actually joined members can be performed in parallel at the time of joining using control parameters and the like, the quality of the members can be evaluated for each processing, and mass production can be appropriately dealt with. Furthermore, it is possible to easily calculate the optimum control parameters when joining members different from the conventional ones due to design changes and the like, which is very useful for suppressing the occurrence of defective products and improving the yield. .

【0009】しかしながら、今までのところ、摩擦撹拌
接合において上述のような品質を評価するシステムは、
開発されていないのである。
However, to date, a system for evaluating the above-described quality in friction stir welding has been described.
It has not been developed.

【0010】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、加工時に並行して部材の加工状態を管理でき、
別途検査工程が不要となる摩擦撹拌を用いた加工管理方
法、加工管理装置並びに当該方法を実行するコンピュー
タプログラム並びに当該コンピュータプログラムを格納
した記憶媒体を提供することである。
[0010] The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to manage a processing state of a member in parallel with processing.
An object of the present invention is to provide a processing management method using friction agitation that does not require a separate inspection step, a processing management apparatus, a computer program for executing the method, and a storage medium storing the computer program.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の摩擦撹拌を用いた加工管
理方法及び装置は、回転ツールを回転させて、部材を摩
擦により撹拌させて加工する加工管理方法であって、前
記加工時における部材の発熱状態を検出し、前記部材に
対する前記回転ツールの押し込み状態を検出し、前記発
熱状態と押し込み状態とから前記部材の加工状態を検出
する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a method and an apparatus for processing management using friction stirring according to the present invention rotate a rotary tool and stir members by friction. A processing management method for performing processing by detecting the heat generation state of the member at the time of the processing, detecting the pressed state of the rotating tool with respect to the member, the processing state of the member from the heat generation state and the pressed state. To detect.

【0012】また、好ましくは、前記発熱状態は、前記
部材の動摩擦係数と前記部材に対する負荷に基づいて発
熱量が演算され、前記押し込み状態は、前記回転ツール
を前記部材に対して昇降させるためのモータのエンコー
ダ出力に基づいて押し込み量が演算される。
Preferably, in the heat generation state, a heat generation amount is calculated based on a dynamic friction coefficient of the member and a load on the member, and in the pushed state, the rotating tool is moved up and down with respect to the member. The pushing amount is calculated based on the encoder output of the motor.

【0013】また、好ましくは、前記加工は、前記回転
ツールを回転させて、少なくとも2枚の部材を重ね合わ
せて摩擦により撹拌させて接合するもので、前記部材同
士の接合状態の良否を前記加工状態から判定する。
Preferably, the processing is performed by rotating the rotary tool, superimposing at least two members and agitating by friction, and joining the members to determine whether or not the joined state of the members is good. Judge from the state.

【0014】また、好ましくは、回転ツールを回転させ
て、部材を摩擦により撹拌させて加工する加工管理装置
であって、前記加工時における部材の発熱状態を検出す
る発熱検出手段と、前記部材に対する前記回転ツールの
押し込み状態を検出する押し込み検出手段と、前記発熱
状態と押し込み状態とから前記部材の加工状態を検出す
る加工検出手段とを具備する。
Preferably, there is provided a processing management device for processing by rotating a rotary tool to stir the member by friction, wherein heat generation detecting means for detecting a heat generation state of the member at the time of the processing; The rotary tool includes a pressing detection unit that detects a pressed state of the rotary tool, and a processing detection unit that detects a processing state of the member from the heat generation state and the pressed state.

【0015】尚、上記加工管理方法を実行するためのコ
ンピュータプログラムや当該プログラムコードが格納さ
れた記憶媒体を、コンピュータに供給して、当該コンピ
ュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み
出して、上記加工管理処理を実行するようにしてもよ
い。
A computer program for executing the processing management method and a storage medium storing the program code are supplied to a computer, and the computer reads the program code stored in the storage medium, and reads the program code. Processing management processing may be executed.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明のように、請求項1、4の発明
によれば、回転ツールを回転させて、部材を摩擦により
撹拌させて加工する際に、加工時における部材の発熱状
態を検出し、部材に対する回転ツールの押し込み状態を
検出し、発熱状態と押し込み状態とから部材の加工状態
を検出することにより、加工時に並行して部材の加工状
態を管理でき、別途検査工程が不要となる。
As described above, according to the first and fourth aspects of the present invention, when the rotary tool is rotated and the member is agitated by friction, the heat generation state of the member during the processing is detected. By detecting the pressed state of the rotating tool against the member and detecting the processing state of the member from the heat generation state and the pressed state, the processing state of the member can be managed in parallel with the processing, and a separate inspection process is not required. .

【0017】請求項2の発明によれば、発熱状態は、部
材の動摩擦係数と部材に対する負荷に基づいて発熱量が
演算され、押し込み状態は、回転ツールを部材に対して
昇降させるためのモータのエンコーダ出力に基づいて押
し込み量が演算されることにより、加工中に用いる制御
パラメータを用いて部材の加工状態を管理できる。
According to the second aspect of the present invention, in the heat generation state, the heat generation amount is calculated based on the dynamic friction coefficient of the member and the load on the member, and in the pushed state, the motor for moving the rotary tool up and down with respect to the member is operated. By calculating the pushing amount based on the encoder output, the processing state of the member can be managed using the control parameters used during the processing.

【0018】請求項3の発明によれば、加工は、回転ツ
ールを回転させて、少なくとも2枚の部材を重ね合わせ
て摩擦により撹拌させて接合するもので、部材同士の接
合状態の良否を加工状態から判定することにより、接合
中に用いる制御パラメータを用いて部材の接合の良否を
管理できる。
According to the third aspect of the present invention, the processing is performed by rotating a rotary tool, superimposing at least two members and agitating them by friction, and joining the members. By judging from the state, the quality of joining of the members can be managed using the control parameters used during joining.

【0019】請求項5、6の発明によれば、回転ツール
を回転させて、部材を摩擦により撹拌させて加工する際
に、加工時における部材の発熱状態を検出し、部材に対
する回転ツールの押し込み状態を検出し、発熱状態と押
し込み状態とから部材の加工状態を検出する加工管理方
法を実行するためにコンピュータを制御するコンピュー
タプログラムや当該プログラムコードが格納された記憶
媒体を、コンピュータに供給して、当該コンピュータが
記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して、
上記加工管理方法を実行することで、当該方法と同様の
効果を奏すると共に、当該方法を汎用的に用いることが
できる。
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, when the rotary tool is rotated to agitate the member by friction, the heat generation state of the member at the time of processing is detected, and the rotary tool is pushed into the member. A computer program for controlling a computer to execute a processing management method for detecting a state and detecting a processing state of a member from a heat generation state and a pressed state and a storage medium storing the program code is supplied to the computer. Read the program code stored in the storage medium by the computer,
By executing the processing management method, the same effect as the method can be obtained, and the method can be used for general purposes.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、添付図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0021】尚、以下に説明する実施の形態は、本発明
の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を
逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したもの
に適用可能である。 [摩擦撹拌による接合方法]図1は、本発明に係る実施
形態の摩擦撹拌による接合方法を説明する概念図であ
る。
The embodiment described below is an example as a means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to a modification or modification of the following embodiment without departing from the gist thereof. . [Joining Method by Friction Stirring] FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a joining method by friction stirring of an embodiment according to the present invention.

【0022】図1に示すように、本実施形態で例示する
接合方法は、例えば、アルミニウム合金などの板状の部
材同士の接合に適用され、少なくとも2枚の部材を重ね
合わせて、最外表面の第1部材W1に回転ツール1をそ
の軸心まわりに回転(旋回)させながら加圧して圧入す
ることにより、その重ね合わされた第1及び第2部材W
1、W2間の部材組織を摩擦熱により溶融及び撹拌して
接合するものである。
As shown in FIG. 1, the joining method exemplified in this embodiment is applied to joining of plate-like members made of, for example, an aluminum alloy, and at least two members are overlapped to form an outermost surface. The rotary tool 1 is pressurized and pressed into the first member W1 while rotating (turning) around the axis of the first member W1, so that the overlapped first and second members W
1. The member structure between W2 is melted and stirred by frictional heat and joined.

【0023】そして、第1及び第2部材W1、W2を回
転ツール1とで挟むように、回転ツール1に対向して配
置され、回転ツール1との離間距離が可変となるように
固定ツール10が設けられている。
Then, the first and second members W1 and W2 are arranged opposite to the rotary tool 1 so as to be sandwiched by the rotary tool 1, and the fixed tool 10 is arranged so that the distance from the rotary tool 1 is variable. Is provided.

【0024】回転ツール1は、部材よりも硬度の高い鋼
材(超硬合金等)で形成された非摩耗型工具であるが、
部材は回転ツール1より軟質の材質であれば、アルミニ
ウム合金に限定されない。また、固定ツール10は、例
えば、鋼材や銅材などから形成される。
The rotary tool 1 is a non-wear type tool formed of a steel material (hard metal or the like) having a higher hardness than the member.
The member is not limited to an aluminum alloy as long as the material is softer than the rotating tool 1. The fixing tool 10 is formed from, for example, a steel material or a copper material.

【0025】詳しくは、回転ツール1はその先端の第1
ショルダ部2から突出する突出部3を備え、回転ツール
1と固定ツール10とで第1及び第2部材W1、W2を
挟むように、設定された回転数で回転ツール1を回転さ
せながら突出部2を所定の加圧力で第1及び第2部材W
1、W2に圧入し、これら部材内部において突出部3が
回転することによりその周辺部分の部材組織を切削して
発熱させる。更に、突出部3により切削された切子が両
ツール1,10により部材内部に留められて撹拌されて
周辺の部材組織や突出部3に衝突することにより発熱さ
せ、また、第1ショルダ部2を所定の加圧力で圧入して
回転させることにより発熱させて切子を溶融させ、その
周辺部の部材組織の塑性流動を促進させつつ、所定の加
圧力及び回転数で所定時間保持することで単位面積当た
りの加圧力を高めて塑性流動容積を増加させ、回転ツー
ル1を回転させたまま部材から抜くことで塑性流動して
いた部材組織が冷却されて接合される。
More specifically, the rotating tool 1 has a first
The rotating tool 1 is provided with a projecting portion 3 projecting from the shoulder portion 2 and rotating the rotating tool 1 at a set number of rotations so as to sandwich the first and second members W1 and W2 between the rotating tool 1 and the fixed tool 10. 2 with the first and second members W
1 and W2, and the protruding portion 3 rotates inside these members, thereby cutting the member structure in the peripheral portion thereof to generate heat. Further, the facets cut by the protruding portion 3 are held inside the member by the two tools 1 and 10 and are agitated and collide with the surrounding member structure and the protruding portion 3 to generate heat, and the first shoulder portion 2 is heated. The cut face is melted by press-fitting and rotating at a predetermined pressure to melt the facets, and while promoting plastic flow of the member structure in the periphery, the unit area is maintained at a predetermined pressure and rotation speed for a predetermined time. The plastic pressure is increased by increasing the contact pressure, and the plastic structure is cooled and joined by pulling the rotating tool 1 out of the member while rotating it.

【0026】更に、この接合処理を連続して行うこと
で、前サイクルで突出部3の周辺部分に付着した部材組
織が溶融して、次サイクルの撹拌で材料として供給され
る。
Further, by continuously performing this joining process, the member structure adhered to the peripheral portion of the protruding portion 3 in the previous cycle is melted and supplied as a material in the next cycle of stirring.

【0027】このとき、固定ツール10の受け面11の
面積を小さくすることで加圧力を高めつつ、固定ツール
10への放熱を抑え、塑性流動容積を増加させて部材の
結合力を高めている。
At this time, while reducing the area of the receiving surface 11 of the fixing tool 10, the pressing force is increased, the heat radiation to the fixing tool 10 is suppressed, the plastic flow volume is increased, and the joining force of the members is increased. .

【0028】本実施形態の接合方法は、予め3次元形状
にプレス成形された自動車鋼板などの重ね継ぎ手(例え
ば、後部ドアのアウタパネルとレインフォースメント)
の局所的な接合に適している。即ち、プレス成形により
部材が複雑な3次元形状を有し、回転ツール1を連続し
て移動できないような複数点在する接合部分に対して、
本実施形態の接合方法を用いることにより局所的に接合
でき、プレス成形後であっても接合可能となる。
The joining method according to the present embodiment employs a lap joint (for example, an outer panel of a rear door and a reinforcement) such as an automobile steel plate which is press-formed into a three-dimensional shape in advance.
It is suitable for local joining. That is, for a joint portion having a plurality of dots where the member has a complicated three-dimensional shape due to press molding and the rotating tool 1 cannot be continuously moved,
By using the bonding method of this embodiment, bonding can be performed locally, and bonding can be performed even after press molding.

【0029】この接合方法によれば、従来のスポット溶
接に用いられていた溶接電流、冷却水、エアなどが一切
不要になり、接合に要するエネルギ消費を大幅に低減す
ることができる。また、上述のようなエネルギ源として
の装置や設備が不要となるため、大幅な設備投資の低減
を図ることができる。
According to this joining method, the welding current, cooling water, air and the like used in the conventional spot welding are not required at all, and the energy consumption required for joining can be greatly reduced. In addition, since the above-described devices and equipment as energy sources are not required, it is possible to significantly reduce capital investment.

【0030】また、従来のスポット溶接に用いる溶接ガ
ンを流用でき、接合部材の制約、接合強度や生産効率の
いずれについても従来と同等以上の能力を容易に達成す
ることができる。
Further, the conventional welding gun used for spot welding can be used, and it is possible to easily achieve the same or higher performance as the conventional ones in the restriction of the joining members, the joining strength and the production efficiency.

【0031】図2は、従来の摩擦撹拌による非溶融の接
合方法を説明する概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a conventional non-melting joining method by friction stirring.

【0032】図2に示す従来の接合方法は、第1及び第
2部材W1、W2を回転ツール1と固定ツール10’と
で挟むように配置し、最外表面の第1部材W1に回転ツ
ール1をその軸心まわりに回転させながら加圧して圧入
する手順は本発明と同様であるが、その重ね合わされた
第1及び第2部材W1、W2間の部材組織を摩擦熱によ
り非溶融の状態で撹拌して接合する点で異なるものであ
る。
In the conventional joining method shown in FIG. 2, the first and second members W1 and W2 are arranged so as to be sandwiched between the rotating tool 1 and the fixed tool 10 ', and the rotating tool is attached to the outermost first member W1. The procedure of press-fitting while rotating about its axis is the same as that of the present invention, but the member structure between the superimposed first and second members W1 and W2 is in a non-melted state due to frictional heat. In that they are agitated and joined.

【0033】ここで、非溶融で攪拌する状態とは、母材
に含有される各成分或いは共晶化合物の中で最も融点が
低いものよりもさらに低い温度下で摩擦熱により金属組
織を軟化させて攪拌することを意味する。
Here, the non-melting and stirring state means that the metal structure is softened by frictional heat at a temperature lower than the lowest melting point among the components or eutectic compounds contained in the base material. Means to stir.

【0034】そして、従来の接合方法では、非溶融で撹
拌するので、電気抵抗溶接等で発生する熱歪み等の問題
を解消するというメリットがある。
In the conventional joining method, since the stirring is performed in a non-melting state, there is an advantage that problems such as thermal distortion generated by electric resistance welding or the like are solved.

【0035】その反面、非溶融での摩擦撹拌のために回
転ツール1の回転数や加圧力をむやみに上げられないこ
と、固定ツール10’における第2部材W2に当接する
受け面11’の面積が回転ツール1の先端部から突出す
る突出部3の面積に比べて大きいため、加圧力が受け面
11’の全面に分散されること、回転ツール1の回転に
よる摩擦熱が受け面11’の全面に放熱されてしまうこ
となどにより、接合に時間(例えば、2〜3秒)を要す
るというデメリットがある。
On the other hand, the rotational speed and pressing force of the rotary tool 1 cannot be increased unnecessarily due to frictional stirring without melting, and the area of the receiving surface 11 ′ of the fixed tool 10 ′ in contact with the second member W 2. Is larger than the area of the protruding portion 3 protruding from the tip of the rotary tool 1, so that the pressing force is distributed over the entire surface of the receiving surface 11 ', and the frictional heat due to the rotation of the rotary tool 1 is generated on the receiving surface 11'. There is a demerit that it takes time (for example, 2 to 3 seconds) for bonding due to heat radiation to the entire surface.

【0036】これに対して、本発明では、溶融状態での
摩擦撹拌のために回転ツール1の回転数や加圧力を上げ
ることができるようにし、更に、固定ツール10におけ
る受け面11を少なくとも回転ツール1の突出部3の断
面積より小さく形成して、放熱を抑えて部材内部の蓄熱
効率を高めており、これにより切子の溶融や塑性流動を
促進して接合に要する時間(例えば、0.3〜0.5
秒)を短縮できるというメリットがある。
On the other hand, in the present invention, the rotational speed and pressure of the rotary tool 1 can be increased for frictional stirring in a molten state, and the receiving surface 11 of the fixed tool 10 is rotated at least. The projecting portion 3 of the tool 1 is formed smaller than the cross-sectional area to suppress heat radiation and increase the heat storage efficiency inside the member, thereby promoting the melting and plastic flow of the facets and the time required for joining (for example, 0.1 mm). 3 to 0.5
Second) can be shortened.

【0037】加えて、回転ツール1の突出部3は、図3
に示すように、部材の重ね合わせ枚数が多くなるほど部
材の総厚が大きくなるため、重ね合わせ枚数に応じて長
くしていく必要があるが、例えば、図4に示すように、
2枚の重ね合わせ接合用の長さの突出部3を持つ回転ツ
ール1を3枚の重ね合わせ接合に適用した場合、接合時
間を短くすると中間部材W2と下部材W3の撹拌量が不
足して強度が確保できなくなり(図4(a)参照)、逆
に接合時間を長くすると上部材W1の板厚減少量が大き
くなりすぎて上部材W1と中間部材W2との間の強度が
確保できなくなり(図4(b)参照)、いずれの場合で
も部材の重ね合わせ枚数の少ないときに用いるツールを
枚数の多い接合に用いることはできない。
In addition, the protrusion 3 of the rotary tool 1 is
As shown in FIG. 4, since the total thickness of the members increases as the number of superposed members increases, it is necessary to increase the total thickness according to the number of superimposed members. For example, as shown in FIG.
When the rotating tool 1 having the projection 3 having a length for two lap joints is applied to three lap joints, if the joining time is shortened, the stirring amount of the intermediate member W2 and the lower member W3 becomes insufficient. If the joining time is lengthened, the thickness reduction of the upper member W1 becomes too large, and the strength between the upper member W1 and the intermediate member W2 cannot be secured. (See FIG. 4B) In any case, a tool used when the number of superposed members is small cannot be used for joining a large number of members.

【0038】そこで、本発明では、図5及び図6に示す
ように、回転ツール1の先端部から突出部3に向かっ
て、同心で且つ少なくとも1つの段差を形成するように
小径となる第2及び第3ショルダ部4,5を設けること
により、突出部3の長さは2枚の重ね合わせ用のまま
で、3枚以上或いは総板厚の大きいの重ね合わせ接合を
可能としている。
Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, a second diameter which is concentric and has a small diameter so as to form at least one step is formed from the tip of the rotary tool 1 toward the protruding portion 3. By providing the third shoulder portions 4 and 5, the length of the protruding portion 3 can be changed to two or more, and three or more or a large total plate thickness can be joined.

【0039】また、接合時における固定ツール10から
の加圧状態を考察すると、図7に示す受け面11がフラ
ットのものでは、その角部12に応力が集中して固定ツ
ール10の部材Wへの沈み込み量が増加する。このた
め、本発明では、図8に示すように、固定ツール10の
受け面11を曲面状にして角部12を滑らかに形成した
ことで、部材Wへの応力集中と沈み込みの低減を図って
いる。また、受け面11を曲面状に形成することで部材
Wに対して当接する角度が多少ずれたとしても点や線で
はなく面で受けを作るように構成できるので、接合強度
のバラツキを抑え、安定した接合品質を容易に確保する
ことができる。[接合に用いる回転ツール]図9及び図
10は、本発明に係る実施形態の摩擦撹拌接合に用いる
回転ツールの外観図である。図11は、本発明に係る実
施形態の摩擦撹拌接合に用いる固定ツールの正面図であ
る。
Considering the state of pressurization from the fixing tool 10 at the time of joining, when the receiving surface 11 shown in FIG. 7 is flat, stress concentrates on the corners 12 thereof and is applied to the member W of the fixing tool 10. The amount of subsidence increases. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 8, the receiving surface 11 of the fixing tool 10 is formed into a curved surface so that the corner 12 is formed smoothly, thereby reducing stress concentration on the member W and reduction of sinking. ing. Also, by forming the receiving surface 11 in a curved shape, even if the angle of contact with the member W is slightly deviated, the receiving surface 11 can be configured so that the receiving surface is formed by a surface instead of a point or a line. Stable joining quality can be easily secured. [Rotating Tool Used for Joining] FIGS. 9 and 10 are external views of a rotating tool used for friction stir welding according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 is a front view of a fixing tool used for friction stir welding according to the embodiment of the present invention.

【0040】図9に示す回転ツールは、重ね合わせ枚数
が2枚程度で、総厚が比較的小さい接合に用いられるも
ので、円筒状の第1ショルダ部2(第1ツール部に相当
する)と、この第1ショルダ部2より小径(或いは、小
さい断面積)で、当該第1ショルダ2の先端部2aから
同一軸心で突出する円筒状の突出部3(第2ツール部に
相当する)とを備える。
The rotary tool shown in FIG. 9 is used for bonding having a relatively small total thickness of about two superimposed sheets, and has a cylindrical first shoulder portion 2 (corresponding to a first tool portion). And a cylindrical protrusion 3 (corresponding to a second tool portion) having a smaller diameter (or a smaller cross-sectional area) than the first shoulder portion 2 and protruding from the tip 2a of the first shoulder 2 with the same axis. And

【0041】また、図10に示す回転ツールは、重ね合
わせ枚数が3枚以上で、総厚が大きい接合に用いられる
もので、円筒状の第1ショルダ部2と、この第1ショル
ダ部2より小径(或いは、小さい断面積)で、当該第1
ショルダ部2の先端部2aから同一軸心で突出する円筒
状の突出部3と、当該第1ショルダ部2から突出部3に
向かって、同心で且つ段差を形成するように徐々に小径
となる円筒状の第2及び第3ショルダ部4,5を備え
る。
The rotary tool shown in FIG. 10 is used for joining with three or more superposed sheets and a large total thickness. The rotary tool has a cylindrical first shoulder portion 2 and a first shoulder portion 2. Small diameter (or small cross-sectional area)
A cylindrical projection 3 projecting from the distal end 2a of the shoulder 2 at the same axis, and the diameter gradually decreases toward the projection 3 from the first shoulder 2 so as to be concentric and form a step. It has second and third cylindrical shoulder portions 4 and 5.

【0042】図9に示す回転ツールにおいて、第1ショ
ルダ部2の直径φは5〜13mm程度、突出部3の直径
φは2〜5mm程度に設定される。
In the rotary tool shown in FIG. 9, the diameter φ of the first shoulder 2 is set to about 5 to 13 mm, and the diameter φ of the projection 3 is set to about 2 to 5 mm.

【0043】図10に示す回転ツールにおいて、第1シ
ョルダ部2の直径φは13〜16mm程度、第2ショル
ダ部4の直径φは10〜13mm程度、第3ショルダ部
5の直径φは5〜10mm程度、突出部3の直径φは2
〜5mm程度に設定される。
In the rotary tool shown in FIG. 10, the diameter φ of the first shoulder 2 is about 13 to 16 mm, the diameter φ of the second shoulder 4 is about 10 to 13 mm, and the diameter φ of the third shoulder 5 is 5 to 5 mm. About 10 mm, the diameter φ of the protrusion 3 is 2
It is set to about 5 mm.

【0044】尚、より切削性及び撹拌性を向上させるた
めに、突出部3の外周面に螺旋状或いは平行な溝を形成
してもよい。螺旋状溝の場合には、部材内部に部材組織
を押し込む方向に溝を形成すればよい。
Incidentally, a spiral or parallel groove may be formed on the outer peripheral surface of the protruding portion 3 in order to further improve the cutting property and the stirring property. In the case of a spiral groove, the groove may be formed in a direction in which the member tissue is pushed into the member.

【0045】図11に示す固定ツール10は、受け面1
1から反回転ツール側になるほど断面積が拡大するよう
にテーパ状に形成された拡径部13を備え、受け面11
(I部)は、突出部2との加圧作用点のずれを吸収でき
るようにR30〜50mm程度の曲面状に形成されてい
る。
The fixing tool 10 shown in FIG.
1 is provided with an enlarged diameter portion 13 which is formed in a tapered shape so that the cross-sectional area is increased from the rotation tool 1 to the anti-rotation tool side;
The (I portion) is formed in a curved shape with a radius of about R30 to 50 mm so as to absorb the displacement of the pressure application point with the protrusion 2.

【0046】上記図10に示すように、回転ツールを構
成することで、様々な重ね合わせ枚数や総板厚の接合に
おいてもツールを交換せずに行うことができ、従来のツ
ール交換により発生していた接合時間のロスを削減する
ことができる。また、使用するツールの種類も低減され
るので、ツール購入/加工費や維持管理費などのコスト
が削減できる。
As shown in FIG. 10 described above, by configuring the rotating tool, it is possible to perform joining of various numbers of sheets and total thickness without changing the tool. It is possible to reduce the loss of the joining time. Further, since the types of tools to be used are reduced, costs such as tool purchase / machining costs and maintenance costs can be reduced.

【0047】図11に示すように、固定ツール10にお
いて、受け面11の直径φは7〜13mm程度、拡径部
13の大径部分の直径φは13〜16mm程度、小径部
分のの直径φは、受け面11から拡径部13に向かっ
て、夫々の寸法に従ってテーパ状に拡大している。
As shown in FIG. 11, in the fixing tool 10, the diameter φ of the receiving surface 11 is approximately 7 to 13 mm, the diameter φ of the large diameter portion of the enlarged diameter portion 13 is approximately 13 to 16 mm, and the diameter φ of the small diameter portion. Are tapered from the receiving surface 11 toward the enlarged diameter portion 13 according to the respective dimensions.

【0048】図12は、回転ツール及び当該回転ツール
の取り付けブラケットを示す正面図である。
FIG. 12 is a front view showing a rotary tool and a mounting bracket for the rotary tool.

【0049】図12に示すように、回転ツール1の反突
出部2側の端面には先細りのテーパ穴6が形成され、そ
のテーパ穴6の周囲に等間隔(例えば、軸心まわりに9
0°ごと)に回り止めガイド溝7が形成されている。ま
た、取り付けブラケット20の回転ツール1側の端面は
先細りのテーパ状に形成され、そのテーパ面21の周囲
に上記回り止めガイド溝7に嵌り合う回り止めガイド2
2が突設されている。
As shown in FIG. 12, a tapered hole 6 which is tapered is formed on the end face of the rotating tool 1 on the side opposite to the protruding portion 2 and is equally spaced around the tapered hole 6 (for example, around the axis).
The rotation-stop guide groove 7 is formed at every 0 °). The end surface of the mounting bracket 20 on the side of the rotating tool 1 is formed in a tapered shape, and the detent guide 2 is fitted around the tapered surface 21 in the detent guide groove 7.
2 are protruding.

【0050】そして、回転ツール1のテーパ穴6と回り
止めガイド溝7とが、取り付けブラケット20のテーパ
面21と回り止めガイド22に夫々嵌り合うことで両者
が固定され、回り止めガイド溝7とガイド22とが嵌り
合うことにより互いに相対回転しないように構成され
る。
Then, the tapered hole 6 of the rotary tool 1 and the detent guide groove 7 are fitted to the tapered surface 21 and the detent guide 22 of the mounting bracket 20, respectively, so that both are fixed. The guide 22 is configured so as not to rotate relative to each other by fitting.

【0051】取り付けブラケット20は、回転ツール1
が固定された状態で略同径φ13〜16mm程度の一体
的な軸状になるように形成され、その長さは接合する部
材に適した長さに設定される。また、取り付けブラケッ
ト20の反回転ツール側の端面には、直径φが10〜1
3mm程度のロボット装着部23が延設され、このロボ
ット装着部23を不図示の多関節ロボットのモータ軸に
ホルダなどを介して取り付けることで回転ツール1と共
に回転駆動される。
The mounting bracket 20 is used for rotating tool 1
Are fixed to form an integral shaft having a diameter of approximately 13 to 16 mm, and the length thereof is set to a length suitable for a member to be joined. Also, the end surface of the mounting bracket 20 on the side opposite to the rotation tool has a diameter φ of 10 to 1 mm.
A robot mounting portion 23 of about 3 mm is extended, and the robot mounting portion 23 is mounted on a motor shaft of an articulated robot (not shown) via a holder or the like to be rotated and driven together with the rotary tool 1.

【0052】図13は、回転ツールを固定及び駆動する
多関節ロボットの概略図である。
FIG. 13 is a schematic diagram of an articulated robot that fixes and drives a rotating tool.

【0053】図13に示すように、多関節ロボット30
は、ベース31に設けられた関節32に連結されてy軸
中心に揺動すると共に、関節33でz軸中心に回転する
第1アーム34と、関節35を介して第1アーム34に
連結されてy軸中心に揺動すると共に、関節36でx軸
中心に回転する第2アーム37と、関節38を介して第
2アーム37に連結されてy軸中心に揺動する第3アー
ム39とを有する。
As shown in FIG. 13, the articulated robot 30
Is connected to a joint 32 provided on a base 31 and swings about a y-axis, and is rotated by a joint 33 about a z-axis. The first arm 34 is connected to the first arm 34 via a joint 35. A second arm 37 that pivots about the y-axis and rotates about the x-axis at a joint 36, and a third arm 39 that is connected to the second arm 37 via a joint 38 and pivots about the y-axis. Having.

【0054】第3アーム39の先端部には、接合ガン5
0が取り付けられている。この接合ガン50には、回転
ツール1が回転可能に取り付けられると共に、回転ツー
ル1を回転駆動するモータ51と、回転ツール1に対向
するように固定ツール10が取り付けられる。回転ツー
ル1と固定ツール10の間隔はアクチュエータ52によ
り可変となっており、接合時の部材に対する加圧力やツ
ール回転数を制御して3枚以上の重ね合わせ接合にも適
用できるように構成されている。
The distal end of the third arm 39 has a joining gun 5
0 is attached. The rotary tool 1 is rotatably mounted on the joining gun 50, and a motor 51 for driving the rotary tool 1 to rotate and a fixed tool 10 are mounted to face the rotary tool 1. The distance between the rotary tool 1 and the fixed tool 10 is made variable by the actuator 52, and is configured so that it can be applied to three or more overlapping joints by controlling the pressing force on the members at the time of joining and the number of rotations of the tool. I have.

【0055】多関節ロボット30の各アーム、モータ、
アクチュエータの動作は、予めティーチングされて動力
/制御ケーブル61を介してロボット制御部60がコン
トロールする。
Each arm, motor,
The operation of the actuator is controlled in advance by the robot control unit 60 via the power / control cable 61 after teaching.

【0056】図14は、図13に示す接合ガンの詳細図
である。
FIG. 14 is a detailed view of the joining gun shown in FIG.

【0057】図14に示すように、接合ガン50は、ガ
ンアーム55の下端部から横方向に延びる下端アーム5
6に取り付けブラケット57を介して固定ツール10が
取り付けられている。
As shown in FIG. 14, the joining gun 50 has a lower arm 5 extending laterally from the lower end of the gun arm 55.
6, the fixing tool 10 is mounted via a mounting bracket 57.

【0058】また、ガンアーム55の上端部には、回転
ツール1を回転及び上下方向に駆動する駆動ユニット5
8が取り付けられている。駆動ユニット58は、上下駆
動モータ52を駆動源とするボールネジ機構54により
上下方向にガイドされるガイドテーブル53を備え、ガ
イドテーブル53には回転駆動モータ51が固定されて
いる。回転ツール1は、この回転駆動モータ51の回転
軸51aにホルダなどを介して取り付けられ、固定ツー
ル10と対向するように配置される。
A driving unit 5 for rotating and vertically driving the rotary tool 1 is provided at the upper end of the gun arm 55.
8 is attached. The drive unit 58 includes a guide table 53 that is vertically guided by a ball screw mechanism 54 that uses a vertical drive motor 52 as a drive source. The rotation drive motor 51 is fixed to the guide table 53. The rotating tool 1 is attached to a rotating shaft 51 a of the rotating drive motor 51 via a holder or the like, and is arranged so as to face the fixed tool 10.

【0059】そして、回転ツール1は、上下駆動モータ
52及びボールネジ機構54によるガイドテーブル53
の移動により上下方向に可動し、回転駆動モータ51に
より回転駆動される。
The rotary tool 1 is provided with a guide table 53 by a vertical drive motor 52 and a ball screw mechanism 54.
Is moved up and down by the movement of.

【0060】本実施形態では、上記接合設備(接合ガ
ン、回転駆動モータ、上下駆動モータ、回転ツールな
ど)の制御パラメータから設備異常が要因となって発生
する接合不具合を防止し、接合する部材の動摩擦係数や
部材に与える負荷(加圧力、回転数、ツール接触径な
ど)から発熱量を算出し、この発熱量と回転ツールの部
材への押し込み量(板厚減少量)との関係から接合中に
接合品質を判定するように構成され、全ての接合につい
て非破壊にて検査が行え、製造ライン(インライン)内
での品質保証の判定が可能となっている。 [接合制御]次に、本実施形態の摩擦撹拌による接合制
御方法について説明する。
In the present embodiment, a joining defect caused by an equipment abnormality is prevented based on control parameters of the joining equipment (joining gun, rotary drive motor, up / down drive motor, rotary tool, etc.), and a member to be joined is prevented. The calorific value is calculated from the dynamic friction coefficient and the load applied to the member (pressure, rotation speed, tool contact diameter, etc.), and welding is performed based on the relationship between the calorific value and the amount of pushing of the rotating tool into the member (thickness reduction). It is configured to judge the joining quality in a non-destructive manner, so that all the joints can be inspected nondestructively, and it is possible to judge the quality assurance in the production line (in-line). [Joining Control] Next, a description will be given of a joining control method by friction stirring in the present embodiment.

【0061】図15は、本実施形態の摩擦撹拌による接
合制御方法を説明するフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a joining control method using friction stirring in the present embodiment.

【0062】図15に示すように、ステップS1では、
接合する素材の組み合わせや板厚に基づいて、回転ツー
ルの回転数、加圧力、接合時間などの接合条件を予め実
験などにより設定したデータベースから好適な接合条件
を算出する。
As shown in FIG. 15, in step S1,
Based on the combination of the materials to be joined and the plate thickness, suitable joining conditions are calculated from a database in which the joining conditions such as the number of rotations of the rotary tool, the pressing force, the joining time and the like are set in advance through experiments and the like.

【0063】ステップS3では、回転ツールを回転駆動
を開始する。
In step S3, the rotation drive of the rotary tool is started.

【0064】ステップS5で回転ツールが設定された回
転数に到達するのを待ち、到達したならば、ステップS
7に進み、回転ツールを下降させて部材への加圧を開始
する。ツール回転数は、回転駆動モータのエンコーダ値
から算出される。また、加圧力は、上下駆動モータのフ
ィードバック電流値から算出される。更に、予め実験な
どにより設定されたガンアームたわみ補正テーブルと上
下駆動モータのエンコーダ値から回転ツールと固定ツー
ルのツール間距離を算出する。
In step S5, the control waits until the rotating tool reaches the set number of revolutions.
Proceeding to 7, the rotating tool is lowered to start pressurizing the member. The tool rotation speed is calculated from the encoder value of the rotation drive motor. The pressing force is calculated from the feedback current value of the vertical drive motor. Further, the distance between the rotating tool and the fixed tool is calculated from the gun arm deflection correction table set in advance by an experiment or the like and the encoder value of the vertical drive motor.

【0065】ステップS9で回転ツールが設定された加
圧力に到達し、上記ツール間距離から回転ツールの突出
部の部材への圧入完了を検出したならば、回転ツールの
ショルダ部が部材に接触した状態で回転して発熱する。
In step S9, when the rotating tool reaches the set pressing force and when the press-fitting of the projecting portion of the rotating tool into the member is detected from the distance between the tools, the shoulder of the rotating tool comes into contact with the member. It generates heat by rotating in a state.

【0066】ステップS11では、突出部2の部材に対
するツール先端位置(押し込み量)を算出すると共に、
ステップS13で回転ツールに加わる負荷を算出する。
In step S11, the position of the tool tip (the amount of pushing) with respect to the member of the projecting portion 2 is calculated, and
In step S13, a load applied to the rotating tool is calculated.

【0067】上記回転ツールのツール先端位置(押し込
み量)は、上記ツール間距離から算出される。また、回
転ツールに加わる負荷は、回転駆動モータのフィードバ
ック電流値から算出される。
The tool tip position (depression amount) of the rotary tool is calculated from the distance between the tools. Further, the load applied to the rotary tool is calculated from the feedback current value of the rotary drive motor.

【0068】ステップS15では、上記ツール間距離を
監視しながら上部材の板厚減少量を算出し、所定の基準
値を超えたときに接合条件(加圧力、回転数)を補正或
いは変更することにより接合不具合(接合強度低下)を
招くような板厚減少を低減する。また、ステップS13
で算出された回転ツールのツール先端位置に適するよう
に接合条件(加圧力、回転数)を補正或いは変更する。
In step S15, the amount of reduction in the thickness of the upper member is calculated while monitoring the distance between the tools, and when the value exceeds a predetermined reference value, the joining conditions (pressing force, rotation speed) are corrected or changed. Thus, a reduction in the thickness of the sheet, which may cause a joining failure (decrease in joining strength), is reduced. Step S13
Correct or change the joining conditions (pressing force, number of rotations) so as to be suitable for the tool tip position of the rotating tool calculated in step (1).

【0069】ステップS17では、ステップS15で補
正(変更)された接合条件で、ステップS1で設定され
た接合時間に到達するまでステップS13〜S17まで
の接合処理を保持し、この接合時間経過後に接合を完了
する。
In step S17, under the joining conditions corrected (changed) in step S15, the joining processes of steps S13 to S17 are held until the joining time set in step S1 is reached. Complete.

【0070】上記加圧力は、ツール先端での加圧力とそ
のときに必要な上下駆動モータの電流値の関係を予めテ
ーブルに設定しておき、このテーブルにより加圧力補正
式を算出することにより制御されている。そして、加圧
時の上下駆動モータのフィードバック電流を検出し、こ
のフィードバック電流値と加圧力補正式から加圧力が算
出できる。
The above-mentioned pressurizing force is controlled by setting in advance a relation between the pressurizing force at the tool tip and the current value of the vertical drive motor required at that time in a table, and calculating a pressurizing force correction formula from this table. Have been. Then, the feedback current of the vertical drive motor at the time of pressurization is detected, and the pressing force can be calculated from the feedback current value and the pressing force correction formula.

【0071】上記回転ツールのツール先端位置(押し込
み量)は、図19に示すように、上記欠損確認時の基準
位置における上下駆動モータのエンコーダ値と、現在回
転ツールがある位置での同モータのエンコーダ値とを比
較して算出される。また、ツール間距離は、図19に示
すように、予め加圧力とガンアームたわみ量の関係をテ
ーブルに設定しておき、このテーブルからたわみ補正式
を求め、接合時に発生する加圧力を上下駆動モータのフ
ィードバック電流値とたわみ補正式により算出し、この
加圧力により加圧したときのガンアームのたわみ量をた
わみ補正式から算出する。そして、このガンアームたわ
み量と上記回転ツールのツール先端位置の関係からツー
ル間距離が算出される。
As shown in FIG. 19, the tool tip position (depression amount) of the rotary tool is, as shown in FIG. 19, the encoder value of the vertical drive motor at the reference position at the time of checking the loss, and the encoder value of the motor at the current rotary tool position. It is calculated by comparing with the encoder value. As for the distance between the tools, as shown in FIG. 19, the relationship between the pressing force and the deflection amount of the gun arm is set in a table in advance, a deflection correction formula is obtained from this table, and the pressing force generated at the time of joining is determined by the vertical drive motor. And the deflection amount of the gun arm when pressurized by the pressing force is calculated from the deflection correction formula. Then, the inter-tool distance is calculated from the relationship between the amount of deflection of the gun arm and the position of the tool tip of the rotary tool.

【0072】尚、上記制御において、接合時間は回転ツ
ールに加わる負荷に応じて変更してもよい。
In the above control, the joining time may be changed according to the load applied to the rotary tool.

【0073】上記実施形態によれば、ツール先端位置と
負荷から接合状態を検出し、この接合状態に適した接合
条件(加圧力、回転数、接合時間)の制御を行うこと
で、接合する素材の組み合わせや板厚に適した塑性流動
を発生させて接合不具合を低減し、安定した接合品質を
確保できる。 [品質保証方法]次に、本実施形態の摩擦撹拌による接
合方法における品質保証方法ついて説明する。
According to the above embodiment, the joining state is detected from the position of the tool tip and the load, and the joining conditions (pressing force, rotation speed, joining time) suitable for the joining state are controlled. By generating a plastic flow suitable for the combination of the thickness and the plate thickness, it is possible to reduce joining defects and secure stable joining quality. [Quality Assurance Method] Next, a quality assurance method in the joining method by friction stir according to the present embodiment will be described.

【0074】図16は、本実施形態の摩擦撹拌接合方法
における品質保証方法を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a quality assurance method in the friction stir welding method according to the present embodiment.

【0075】図16に示すように、ステップS21で
は、実際の接合に入る前に、部材を介在させないで回転
ツール1の突出部2が部材に当接する位置を算出する。
As shown in FIG. 16, in step S21, a position where the protruding portion 2 of the rotary tool 1 comes into contact with the member without intervening the member is calculated before the actual joining.

【0076】ステップS23では、上記ステップS21
で算出された当接位置と予め決められた基準位置と比較
して、回転ツール1における突出部2の磨耗による欠損
確認を実行する。
In step S23, the above-mentioned step S21
By comparing the contact position calculated in step (1) with a predetermined reference position, a check is made to confirm the loss of the protruding portion 2 of the rotary tool 1 due to wear.

【0077】基準位置は、欠損のない新品の回転ツール
1を用い、この回転ツール1が固定ツール10に接触し
て所定加圧力になった時の位置とする。そして、当接位
置が基準位置を所定量超えたときに欠損ありと判定され
る。
The reference position is a position when a new rotary tool 1 with no loss is used and the rotary tool 1 comes into contact with the fixed tool 10 and a predetermined pressure is applied. When the contact position exceeds the reference position by a predetermined amount, it is determined that there is a loss.

【0078】ステップS23で、突出部2が欠損してい
ると判定されると、ステップS25に進んで、異常とし
てその後のロボット動作が停止される。
If it is determined in step S23 that the protruding portion 2 is missing, the process proceeds to step S25, where the subsequent robot operation is stopped as abnormal.

【0079】上記ステップS23の欠損確認により欠損
なしと判定されると、ステップS27で本プログラムを
起動して、接合処理を開始する。
If it is determined in the step S23 that there is no loss in the loss confirmation, the program is started in a step S27 to start the joining process.

【0080】ステップS29では、回転ツールを回転駆
動を開始する。
In step S29, the rotation of the rotary tool is started.

【0081】ステップS33で回転駆動モータのエンコ
ーダ値から回転ツールが設定された回転数に到達したな
らば、ステップS37に進み、回転ツール1を下降させ
て部材への加圧を開始する。また、所定時間経過しても
設定された回転数に到達しないならば、ステップS35
で異常としてその後のロボット動作が停止される。
If the rotational speed of the rotary tool has reached the set number of revolutions from the encoder value of the rotary drive motor in step S33, the process proceeds to step S37, in which the rotary tool 1 is lowered to start pressurizing the members. If the set number of rotations has not been reached even after the elapse of the predetermined time, step S35
, The subsequent robot operation is stopped.

【0082】ステップS39で回転ツールが設定された
加圧力に到達したならば、回転ツールのショルダ部が部
材に接触した状態で回転して発熱を開始し、ステップS
43で突出部2の部材に対するツール先端位置(押し込
み量)を算出すると共に、ステップS45で回転ツール
に加わる負荷を算出する。また、所定時間経過しても設
定された加圧力に到達しないならば、ステップS41で
異常としてその後のロボット動作が停止される。
When the rotating tool reaches the set pressing force in step S39, the rotating tool rotates while the shoulder portion of the rotating tool is in contact with the member and starts heating.
At 43, the tool tip position (depression amount) with respect to the member of the protruding portion 2 is calculated, and at step S45, the load applied to the rotating tool is calculated. If the set pressure has not been reached even after the elapse of the predetermined time, the robot operation is stopped in step S41 as an abnormality.

【0083】上記加圧力は、ツール先端での加圧力とそ
のときに必要な上下駆動モータの電流値の関係を予めテ
ーブルに設定しておき、このテーブルにより加圧力補正
式を算出することにより制御されている。そして、加圧
時の上下駆動モータのフィードバック電流を検出し、こ
のフィードバック電流値と加圧力補正式から加圧力が算
出できる。
The above-mentioned pressurizing force is controlled by setting in advance a relation between the pressurizing force at the tool tip and the current value of the vertical drive motor required at that time in a table, and calculating a pressurizing force correction formula from this table. Have been. Then, the feedback current of the vertical drive motor at the time of pressurization is detected, and the pressing force can be calculated from the feedback current value and the pressing force correction formula.

【0084】上記回転ツールのツール先端位置(押し込
み量)は、図19に示すように、上記欠損確認時の基準
位置における上下駆動モータのエンコーダ値と、現在回
転ツールがある位置での同モータのエンコーダ値とを比
較して算出される。また、ツール間距離は、図19に示
すように、予め加圧力とガンアームたわみ量の関係をテ
ーブルに設定しておき、このテーブルからたわみ補正式
を求め、接合時に発生する加圧力を上下駆動モータのフ
ィードバック電流値とたわみ補正式により算出し、この
加圧力により加圧したときのガンアームのたわみ量をた
わみ補正式から算出する。そして、このガンアームたわ
み量と上記回転ツールのツール先端位置の関係からツー
ル間距離が算出される。
As shown in FIG. 19, the tool tip position (depressed amount) of the rotary tool is, as shown in FIG. 19, the encoder value of the vertical drive motor at the reference position at the time of checking the loss and the encoder value of the motor at the current rotary tool position. It is calculated by comparing with the encoder value. As for the distance between the tools, as shown in FIG. 19, the relationship between the pressing force and the deflection amount of the gun arm is set in a table in advance, a deflection correction formula is obtained from this table, and the pressing force generated at the time of joining is determined by the vertical drive motor. And the deflection amount of the gun arm when pressurized by the pressing force is calculated from the deflection correction formula. Then, the inter-tool distance is calculated from the relationship between the amount of deflection of the gun arm and the position of the tool tip of the rotary tool.

【0085】また、回転ツールに加わる負荷は、無負荷
状態での回転駆動モータのフィードバック電流値と、回
転駆動モータのエンコーダで検出される回転数の関係か
ら各回転数ごとの基準電流を予めテーブルに設定してお
き、このテーブルから基準電流算出式を求め、この基準
電流算出式から求めた基準電流と、接合時の回転駆動モ
ータのフィードバック電流値の下記の関係式1から算出
される。 (式1) 接合時の負荷=接合時の回転駆動モータのフィードバッ
ク電流値−基準電流 ステップS47では、上記回転ツールのツール先端位置
と予め記憶された接合特性ファイル(図18参照)から
加圧による部材の板厚減少量を算出する。
Further, the load applied to the rotary tool is obtained by setting a reference current for each rotation speed in advance in a table based on the relationship between the feedback current value of the rotation drive motor in an unloaded state and the rotation speed detected by the encoder of the rotation drive motor. Is calculated from this table, and the reference current calculated from the reference current calculation formula and the feedback current value of the rotary drive motor at the time of joining are calculated from the following relational expression 1. (Equation 1) Load at the time of joining = feedback current value of the rotary drive motor at the time of joining−reference current At step S47, pressurization is performed based on the tool tip position of the rotary tool and a previously stored joining characteristic file (see FIG. 18). The thickness reduction of the member is calculated.

【0086】ステップS49では、上記負荷若しくは加
圧力、ツール回転数、部材の表面抵抗(動摩擦係数)及
びツール接触径から摩擦撹拌による発熱量を算出する。
In step S49, the amount of heat generated by friction stirring is calculated from the load or pressure, the number of rotations of the tool, the surface resistance (dynamic friction coefficient) of the member, and the tool contact diameter.

【0087】ステップS51では、上記板厚減少量と発
熱量とを監視しながら接合品質を判定し、接合完了時に
品質保証不可と判定されたならば、オペレータに接合不
具合を警報して手直しを行う。上記板厚減少量は接合強
度の大小を決定する要因となる。なぜならば、接合後の
残存板厚の大小が接合強度に大きく影響するからであ
る。
In step S51, the joining quality is determined while monitoring the above-mentioned thickness reduction and the amount of heat generation. If it is determined that the quality cannot be guaranteed when the joining is completed, the operator is warned of a joining defect and repaired. . The above-mentioned thickness reduction becomes a factor that determines the magnitude of the joining strength. This is because the magnitude of the remaining plate thickness after joining greatly affects the joining strength.

【0088】上記板厚減少量は、総板厚からツール間距
離を引いた値が総板厚減少量となり、この総板厚減少量
に板厚減少比率(上部材の板厚減少量/総板厚減少量)
を乗じることにより上部材の板厚減少量を算出する。ま
た、総板厚減少量から上部材の板厚減少量を引くことで
下部材の板厚減少量を算出する(下記の関係式2〜4参
照)。板厚減少比率は、予め実験などにより求めた比率
を設定しておく。 (式2) 総板厚減少量=総板厚−ツール間距離 (式3) 上部材の板厚減少量=総板厚減少量×板厚減少比率(上
部材の板厚減少量/総板厚減少量) (式4) 下部材の板厚減少量=総板厚減少量−上部材の板厚減少
量 図18は加圧力と接合強度との関係を示し、接合条件
A,B,Cにおいて接合強度が下限値を超えた場合に品
質保証可、下回る場合に品質保証不可と判定する。 [接合品質判定方法]次に、上記ステップS51での接
合品質判定方法について説明する。
The above-mentioned thickness reduction amount is a value obtained by subtracting the distance between tools from the total thickness, and the total thickness reduction amount is calculated by adding the total thickness reduction amount to the thickness reduction ratio (the thickness reduction amount of the upper member / total thickness). (Thickness reduction)
To calculate the amount of reduction in the thickness of the upper member. Further, the sheet thickness reduction amount of the lower member is calculated by subtracting the sheet thickness reduction amount of the upper member from the total sheet thickness reduction amount (see the following relational expressions 2 to 4). As the sheet thickness reduction ratio, a ratio obtained in advance by an experiment or the like is set. (Equation 2) Total thickness reduction = Total thickness-tool distance (Equation 3) Thickness reduction of upper member = Total thickness reduction x Thickness reduction ratio (Thickness reduction of upper member / Total thickness) (Equation 4) Thickness reduction of lower member = Total thickness reduction−Thickness reduction of upper member FIG. 18 shows the relationship between the pressing force and the joining strength, and joining conditions A, B, and C It is determined that quality assurance is possible when the bonding strength exceeds the lower limit value, and that quality assurance is not possible when the bonding strength falls below the lower limit value. [Joining Quality Judging Method] Next, the joining quality judging method in step S51 will be described.

【0089】図17は、本実施形態の摩擦撹拌接合方法
における品質保証方法を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 17 is a flowchart illustrating a quality assurance method in the friction stir welding method according to the present embodiment.

【0090】図17に示すように、ステップS55で
は、ステップS49で算出された発熱量を実験などによ
り予め求めた発熱量と接合部面積(若しくは、直径な
ど)の算出式に代入して接合部面積を算出する。同時
に、ステップS53では、ステップS47で算出された
板厚減少量が予め設定された基準値内であるか判定し、
当該基準値内であれば、ステップS57で接合部面積の
強度判定を行い、基準値を超えるならば接合強度の確保
が難しいとして品質保証不可と判定して、オペレータに
接合不具合を警報して手直しを行う。
As shown in FIG. 17, in step S55, the heat generation amount calculated in step S49 is substituted into a heat generation amount previously calculated by an experiment or the like and a formula for calculating the joint area (or diameter or the like) to join the joint. Calculate the area. At the same time, in step S53, it is determined whether the thickness reduction calculated in step S47 is within a preset reference value,
If the value is within the reference value, the strength of the joint area is determined in step S57. If the value exceeds the reference value, it is determined that it is difficult to secure the bonding strength and quality assurance is determined to be impossible. I do.

【0091】ステップS57の接合部面積の強度判定で
は、予め記憶された接合特性ファイル(図18参照)か
ら接合部面積が基準値内か判定し、当該基準値内であれ
ば品質保証可と判定して接合を完了し、基準値を超える
ならば接合強度の確保が難しいとして品質保証不可と判
定して、オペレータに接合不具合を警報して手直しを行
う。
In the determination of the strength of the joint area in step S57, it is determined whether or not the joint area is within a reference value from a joint characteristic file stored in advance (see FIG. 18). If the joining exceeds the reference value, it is determined that it is difficult to secure the joining strength, and it is determined that the quality cannot be assured.

【0092】図18からわかるように、加圧力を大きく
していくと、ある地点Pから接合強度が低下していく。
これは、板厚減少量が大きくなって接合強度に影響を及
ぼすからであり、この接合強度が低下する地点Pを基準
値として接合条件(加圧力、回転数)が決定される。
As can be seen from FIG. 18, as the pressing force increases, the joining strength decreases from a certain point P.
This is because the amount of reduction in the plate thickness increases and affects the joining strength, and the joining condition (pressing force, rotation speed) is determined using the point P at which the joining strength decreases as a reference value.

【0093】上記実施形態によれば、上記接合設備(接
合ガン、回転駆動モータ、上下駆動モータ、回転ツール
など)の制御パラメータから設備異常が要因となって発
生する接合不具合を検出できる。また、接合する部材の
動摩擦係数や部材に与える負荷(加圧力、回転数、ツー
ル接触径など)から発熱量を算出し、この発熱量と回転
ツールの部材への押し込み量(板厚減少量)との関係か
ら接合中に接合品質を判定することにより、全ての接合
について非破壊にて検査が行え、製造ライン(インライ
ン)内での品質保証の判定が可能となる。 [連続接合]上記実施形態では、回転ツール1を接合部
分に加圧して移動させない重ね合わせ接合の例を説明し
たが、2部材を突き合わせて回転ツール1をその突き合
わせ面に沿って前進又は揺動させながら連続的に接合し
てもよい。 [表面処理]本実施形態の接合技術は、金属部材の表面
処理にも応用できる。
According to the above embodiment, it is possible to detect a joining defect caused by an equipment abnormality from the control parameters of the joining equipment (joining gun, rotary drive motor, vertical drive motor, rotary tool, etc.). In addition, the calorific value is calculated from the dynamic friction coefficient of the members to be joined and the load applied to the members (pressure, rotation speed, tool contact diameter, etc.), and the calorific value and the amount of the rotating tool pushed into the member (the amount of reduction in plate thickness) By judging the joining quality during the joining from the relationship, non-destructive inspection can be performed for all the joinings, and it is possible to judge the quality assurance in the production line (in-line). [Continuous Joining] In the above embodiment, an example of overlap joining in which the rotating tool 1 is not moved by pressing the rotating tool 1 to the joining portion has been described. You may join continuously, making it. [Surface Treatment] The joining technique of this embodiment can be applied to the surface treatment of a metal member.

【0094】表面処理ではアルミニウム合金製鋳物を対
象とし、特に自動車のシリンダヘッドに形成される隣り
合うポート間(弁間部)やピストン、ブレーキディスク
等の表面改質処理に用いられ、アルミニウム合金製鋳物
の表面改質領域を摩擦熱により溶融させて撹拌すること
により、金属組織の微細化や共晶シリコン(Si)粒子
の均一分散化、鋳造欠陥の減少を図り、熱疲労(低サイ
クル疲労)寿命や伸び、耐衝撃性等の材料特性において
従来のリメルト処理以上のものを得ることができる。
In the surface treatment, a casting made of an aluminum alloy is used. In particular, the casting is used for surface modification of an adjacent port (an inter-valve portion) formed in a cylinder head of an automobile, a piston, a brake disk, and the like. By melting and agitating the surface modified region of the casting by frictional heat, the metal structure is refined, the eutectic silicon (Si) particles are uniformly dispersed, casting defects are reduced, and thermal fatigue (low cycle fatigue) is achieved. Material properties such as life, elongation, impact resistance, and the like can be obtained that are superior to those of conventional remelt processing.

【0095】尚、図15乃至図17に示すフローチャー
トに対応する接合制御方法、接合保証方法、接合品質判
定方法を実行するためのコンピュータプログラムや当該
プログラムコードが格納された記憶媒体を、コンピュー
タに供給して、当該コンピュータが記憶媒体に格納され
たプログラムコードを読み出して、上記実施形態の処理
を実行するようにしてもよい。
A computer program for executing the joining control method, the joining assurance method, and the joining quality judging method corresponding to the flowcharts shown in FIGS. 15 to 17 and a storage medium storing the program code are supplied to the computer. Then, the computer may read out the program code stored in the storage medium and execute the processing of the above embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る実施形態の摩擦撹拌による接合方
法を説明する概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a joining method by friction stirring according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の摩擦撹拌による非溶融の接合方法を説明
する概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a conventional non-melting joining method by friction stirring.

【図3】3枚の重ね合わせ接合用の長さの突出部を持つ
回転ツールでの接合の様子を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state of joining with a rotating tool having three protrusions having a length for overlapping joining.

【図4】2枚の重ね合わせ接合用の長さの突出部を持つ
回転ツールで3枚の重ね合わせ接合を時間を変化させて
行った場合の接合の様子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state of joining when three sheets are overlapped and joined by changing the time using a rotating tool having a protrusion having a length for two sheets to be joined.

【図5】本発明に係る実施形態の回転ツールで2枚の重
ね合わせ接合を行った場合の接合の様子を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of joining when two sheets are overlapped and joined by the rotating tool according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明に係る実施形態の回転ツールで3枚の重
ね合わせ接合を行った場合の接合の様子を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a state of joining when three sheets are overlapped and joined by the rotary tool according to the embodiment of the present invention.

【図7】受け面がフラットの固定ツールの加圧による部
材への影響を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an influence on a member by pressing of a fixing tool having a flat receiving surface.

【図8】受け面が曲面状の固定ツールの加圧による部材
への影響を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an influence on a member due to pressurization of a fixing tool having a curved receiving surface.

【図9】本発明に係る実施形態の摩擦撹拌接合に用いる
回転ツールの外観図である。
FIG. 9 is an external view of a rotary tool used for friction stir welding according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明に係る実施形態の摩擦撹拌接合に用い
る回転ツールの外観図である。
FIG. 10 is an external view of a rotary tool used for friction stir welding according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明に係る実施形態の摩擦撹拌接合に用い
る固定ツールの正面図である。
FIG. 11 is a front view of a fixing tool used for friction stir welding according to the embodiment of the present invention.

【図12】回転ツール及び当該回転ツールの取り付けブ
ラケットを示す正面図である。
FIG. 12 is a front view showing a rotating tool and a mounting bracket of the rotating tool.

【図13】回転ツールを固定及び駆動する多関節ロボッ
トの概略図である。
FIG. 13 is a schematic view of an articulated robot that fixes and drives a rotating tool.

【図14】図13に示す接合ガンの詳細図である。FIG. 14 is a detailed view of the joining gun shown in FIG.

【図15】本実施形態の摩擦撹拌による接合制御方法を
説明するフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a welding control method using friction stirring according to the present embodiment.

【図16】本実施形態の摩擦撹拌接合方法における品質
保証方法を説明するフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a quality assurance method in the friction stir welding method according to the embodiment.

【図17】本実施形態の摩擦撹拌接合方法における品質
保証方法を説明するフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart illustrating a quality assurance method in the friction stir welding method according to the embodiment.

【図18】加圧力と接合強度との関係を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a relationship between a pressing force and a bonding strength.

【図19】ツール先端位置とツール間距離とガンアーム
たわみ量の関係を説明する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a relationship between a tool tip position, a distance between tools, and a deflection amount of a gun arm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転ツール 3 突出部 10 固定ツール 30 多関節ロボット W1〜W3 部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary tool 3 Projection part 10 Fixed tool 30 Articulated robot W1-W3 Member

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転ツールを回転させて、部材を摩擦に
より撹拌させて加工する加工管理方法であって、 前記加工時における部材の発熱状態を検出し、 前記部材に対する前記回転ツールの押し込み状態を検出
し、 前記発熱状態と押し込み状態とから前記部材の加工状態
を検出することを特徴とする摩擦撹拌を用いた加工管理
方法。
1. A machining management method for machining a member by rotating a rotating tool and stirring the member by friction, wherein a heat generation state of the member at the time of the machining is detected, and a pushing state of the rotating tool with respect to the member is determined. And detecting a processing state of the member from the heat generation state and the pressed state.
【請求項2】 前記発熱状態は、前記部材の動摩擦係数
と前記部材に対する負荷に基づいて発熱量が演算され、 前記押し込み状態は、前記回転ツールを前記部材に対し
て昇降させるためのモータのエンコーダ出力に基づいて
押し込み量が演算されることを特徴とする請求項1に記
載の摩擦撹拌を用いた加工管理方法。
2. The heating state is calculated based on a coefficient of dynamic friction of the member and a load on the member. The pushing state is an encoder of a motor for moving the rotary tool up and down with respect to the member. The method according to claim 1, wherein the pushing amount is calculated based on the output.
【請求項3】 前記加工は、前記回転ツールを回転させ
て、少なくとも2枚の部材を重ね合わせて摩擦により撹
拌させて接合するもので、前記部材同士の接合状態の良
否を前記加工状態から判定することを特徴とする請求項
1又は2に記載の摩擦撹拌を用いた加工管理方法。
3. The processing is performed by rotating the rotating tool, superimposing at least two members and agitating them by friction, and joining the members by judging whether or not the joining state of the members is good from the working state. The process management method using friction stirring according to claim 1 or 2, wherein the process is performed.
【請求項4】 回転ツールを回転させて、部材を摩擦に
より撹拌させて加工する加工管理装置であって、 前記加工時における部材の発熱状態を検出する発熱検出
手段と、 前記部材に対する前記回転ツールの押し込み状態を検出
する押し込み検出手段と、 前記発熱状態と押し込み状態とから前記部材の加工状態
を検出する加工検出手段とを具備することを特徴とする
摩擦撹拌を用いた加工管理装置。
4. A processing management apparatus for processing by rotating a rotary tool to stir a member by friction, comprising: a heat generation detecting unit for detecting a heat generation state of the member during the processing; and the rotation tool for the member. And a processing detecting means for detecting a processing state of the member from the heat generation state and the pressing state.
【請求項5】 請求項1に記載の加工管理方法を実行す
るためにコンピュータを制御するコンピュータプログラ
ム。
5. A computer program for controlling a computer to execute the processing management method according to claim 1.
【請求項6】 請求項1に記載の加工管理方法を実行す
るためにコンピュータを制御するプログラムコードが格
納されていることを特徴とする記憶媒体。
6. A storage medium storing a program code for controlling a computer to execute the processing management method according to claim 1.
JP2001097277A 2001-03-29 2001-03-29 Process management method and process management apparatus using friction stirring Expired - Lifetime JP4671523B2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001097277A JP4671523B2 (en) 2001-03-29 2001-03-29 Process management method and process management apparatus using friction stirring
DE60206893T DE60206893T2 (en) 2001-03-29 2002-03-08 TURNING FRICTION WELDING PROCESS AND DEVICE
US10/296,715 US6789722B2 (en) 2001-03-29 2002-03-08 Joining method and apparatus using frictional agitation
ES02703940T ES2250616T3 (en) 2001-03-29 2002-03-08 METHOD AND APPARATUS OF UNION THAT USE AGITATION WITH BRUSHING.
CNB028009681A CN1257036C (en) 2001-03-29 2002-03-08 Friction stir welding method and apparatus
KR1020027016205A KR20030005428A (en) 2001-03-29 2002-03-08 Joining method and apparatus using frictional agitation
EP02703940A EP1372899B1 (en) 2001-03-29 2002-03-08 Joining method and apparatus using frictional agitation
PCT/JP2002/002172 WO2002078893A2 (en) 2001-03-29 2002-03-08 Friction stir welding method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001097277A JP4671523B2 (en) 2001-03-29 2001-03-29 Process management method and process management apparatus using friction stirring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002292478A true JP2002292478A (en) 2002-10-08
JP4671523B2 JP4671523B2 (en) 2011-04-20

Family

ID=18951081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001097277A Expired - Lifetime JP4671523B2 (en) 2001-03-29 2001-03-29 Process management method and process management apparatus using friction stirring

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4671523B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006212651A (en) * 2005-02-02 2006-08-17 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Friction stir spot welding method, and rotary tool for friction stir spot welding used for it
JP2014155930A (en) * 2013-02-14 2014-08-28 Japan Transport Engineering Co Ltd Method for friction stir welding and device for friction stir welding

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020008512A1 (en) * 2018-07-03 2020-01-09 川崎重工業株式会社 Backing member for friction stir spot welding device, friction stir spot welding device, friction stir spot welding method, and joint structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006212651A (en) * 2005-02-02 2006-08-17 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Friction stir spot welding method, and rotary tool for friction stir spot welding used for it
JP2014155930A (en) * 2013-02-14 2014-08-28 Japan Transport Engineering Co Ltd Method for friction stir welding and device for friction stir welding

Also Published As

Publication number Publication date
JP4671523B2 (en) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6789722B2 (en) Joining method and apparatus using frictional agitation
KR100564880B1 (en) Machining control method, machining control device, computer program for executing the method, and information storage medium having the computer program stored therein
JP5391046B2 (en) Friction stir welding apparatus and joining method thereof
US7255258B2 (en) System and associated friction stir welding (FSW) assembly, controller and method for performing a friction stir welding operation
JP3400409B2 (en) Joining method and joining device
US6832713B2 (en) Spot joining method and spot joining device
De Backer et al. Investigation of path compensation methods for robotic friction stir welding
KR20050042241A (en) Apparatus and method for forming weld joints having compressive residual stress patterns
WO2020145243A1 (en) Friction stir spot welding device and friction stir spot welding method
JP3401499B2 (en) Welding equipment using friction stir
JP2002292480A (en) Bonding method and apparatus using friction and agitation
JP2002292478A (en) Processing and controlling method using friction and agitation, processing and controlling device, and computer program for executing method therefor, and storage media storing computer program therefor
US20210339337A1 (en) Friction stir joining device, method of operating the same and joint structure
KR102524024B1 (en) Friction element welding apparatus and method thereof
JP4668437B2 (en) Friction stir welding method and friction stir welding apparatus
JP4430322B2 (en) Spot welding apparatus and spot welding method
JP4536992B2 (en) Spot bonding method
JP2004050234A (en) Method and device for controlling rotary tool of friction stir joining
WO2021002211A1 (en) Joining system, and method for operating same
JP3223065B2 (en) Pre-energization control device for resistance welding and method for determining pre-energization conditions
Chokka et al. Digital Twin in Welding
CN115943008A (en) Friction stir spot welding device and joint structure
Christiansson Christiansson et al. Investigation of Path Compensation Methods for Robotic Friction Stir Welding
JPH11114676A (en) Motor driven pressurizing in resistance welding machine and welding current control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071107

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071225

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080825

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081016

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20081030

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20090410

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100927

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20101001

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101201

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101202

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4671523

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140128

Year of fee payment: 3

EXPY Cancellation because of completion of term