JP2003260573A - Spot welding system and body structure - Google Patents

Spot welding system and body structure

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JP2003260573A
JP2003260573A JP2002061357A JP2002061357A JP2003260573A JP 2003260573 A JP2003260573 A JP 2003260573A JP 2002061357 A JP2002061357 A JP 2002061357A JP 2002061357 A JP2002061357 A JP 2002061357A JP 2003260573 A JP2003260573 A JP 2003260573A
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spot
joined
joining
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welded
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政一郎 山下
Mitsuo Fujimoto
光生 藤本
Hideto Nishida
英人 西田
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spot welding system capable of frictional agitation of an overlapped bonding material to automatically make a spot welding by placing it on a surface plate even if it has a curved shape. <P>SOLUTION: The spot welding system is provided with a surface plate 6 on which the bonding material is placed, a moving means 7 transferring the bonding material to a given feed direction, and mounts 4, 5 movably-placing the bonding material on both inlet and outlet sides of the surface plate 6. A spot-welded head 2 is inclinably, traversably and lengthwise movably installed in a gantry frame 1. The gantry frame 1 is horizontally-movable. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、複数の被接合材を
重ね合わせて摩擦攪拌方式のスポット接合(摩擦攪拌ス
ポット接合)を行うスポット接合システムおよび該シス
テムにより製造される構体であって、特に曲面状部分を
有する長尺の板材(被接合材)を接合するスポット接合
システムおよび該システムにより製造される構体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spot welding system for performing spot welding of a friction stir system (friction stir spot welding) by superposing a plurality of materials to be welded, and a structure manufactured by the system. The present invention relates to a spot joining system for joining a long plate material (material to be joined) having a curved surface portion and a structure manufactured by the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、曲面状部分を有する長尺の板
材を製造する際に、その曲面状部分に対応した曲面形状
の部分を有する定盤に金属板を載置して、溶接構成にて
製造する方法は、特開平3−75279号公報等に記載
されるように知られている。複数の薄い平板を重ね合わ
せて摩擦攪拌スポット接合を行う方法も、特開2001
−314982号公報にて公開されているように既に公
知である。
2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing a long plate member having a curved surface portion, a metal plate is placed on a surface plate having a curved surface portion corresponding to the curved surface portion to form a welding structure. The method of manufacturing is known as described in JP-A-3-75279. A method of performing friction stir spot welding by stacking a plurality of thin flat plates is also disclosed.
It is already known as disclosed in Japanese Patent No. 314982.

【0003】また、図12に示すように、平坦なベッド
101上に載置された2枚のワークK(被接合材)の突
合せ部K’を、長手方向Xに移動する門型フレーム10
2の水平フレーム部102aに装着された接合ヘッド1
05によって摩擦攪拌接合するものであって、該接合ヘ
ッド105が、可動部材104を介して横方向Yに移動
可能かつ上下方向Zに昇降可能に設けられたものも知ら
れている。上記のように、平坦なベッド上に載置した被
接合材の突合せ部を摩擦攪拌方式により接合するもの
は、例えば特開2000−135577号公報に記載さ
れている。
Further, as shown in FIG. 12, a gate type frame 10 for moving a butt portion K'of two works K (materials to be joined) placed on a flat bed 101 in a longitudinal direction X.
The splicing head 1 mounted on the second horizontal frame portion 102a
It is also known to perform friction stir welding by means of 05, and the welding head 105 is provided so as to be movable in the lateral direction Y and movable up and down in the vertical direction Z via the movable member 104. As described above, for example, JP-A 2000-135577 discloses that the abutting portions of the materials to be welded placed on the flat bed are welded by the friction stir method.

【0004】最近開発された摩擦攪拌方式によるスポッ
ト接合方法は、多大の電力を必要とせず、消耗品も発生
しないという利点があり、また、接合部の配置も自由で
あり、近接させて接合することも可能であって、接合部
に圧痕等が残らず外装板として利用可能であることか
ら、最近その利用が有望視されている。
The recently developed spot joining method using the friction stir method has the advantages that a large amount of electric power is not required and consumables are not generated. Further, the joining portions can be arranged freely and they are joined close to each other. It is also possible, and since it can be used as an exterior plate without leaving an impression or the like at the joint portion, its use has recently been considered promising.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、重ね合わされ
た複数の被接合材(金属板)を、摩擦攪拌方式によりス
ポット接合する際に、自動で連続的スポット接合するこ
とができるスポット接合システムの開発が望まれてい
る。
Therefore, when a plurality of superposed materials (metal plates) are spot-joined by a friction stir method, a spot welding system capable of automatic and continuous spot welding is developed. Is desired.

【0006】本発明の目的は、複数の被接合材を重ね合
わせてスポット接合する際に、大容量の電力を必要とせ
ず、消耗品が発生しない摩擦攪拌方式のスポット接合方
法を採用し、しかも、連続的かつ自動的に接合すること
ができるスポット接合システムおよび該システムにより
製造される構体を提供することである。
An object of the present invention is to employ a friction stir type spot welding method that does not require a large amount of electric power and does not generate consumables when spot welding by superposing a plurality of materials to be welded. A spot joining system capable of joining continuously and automatically and an assembly manufactured by the system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項1の発明は、複数の被接合材を重ね合わせて
スポット接合するスポット接合システムであって、前記
被接合材が載置される定盤と、該定盤を跨ぐように配設
される門型フレームと、前記門型フレームに装着され、
前記定盤に載置された前記被接合材を摩擦攪拌スポット
接合するスポット接合ヘッドと、前記被接合材を所定の
送り方向に移動させる移動手段と、前記定盤の入口側お
よび出口側の両側において前記被接合材を案内する載置
台とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is a spot joining system for spot-joining a plurality of members to be joined by superimposing them on each other. A surface plate, a gate frame arranged so as to straddle the surface plate, and mounted on the gate frame,
A spot welding head for performing friction stir spot welding of the material to be welded placed on the surface plate, moving means for moving the material to be welded in a predetermined feeding direction, and both sides of an inlet side and an outlet side of the surface plate And a mounting table for guiding the material to be joined.

【0008】上記の構成を有する請求項1の発明によれ
ば、被接合材を定盤上に載置して移動手段で所定の送り
方向(定盤の入口側から出口側へ向かう方向)に移動さ
せながら、門型フレームに装着されたスポット接合ヘッ
ドによって、安定して摩擦攪拌スポット接合することが
できる。よって、摩擦攪拌スポット接合の自動化が実現
される。
According to the invention of claim 1 having the above-mentioned structure, the material to be joined is placed on the surface plate and is moved by the moving means in a predetermined feeding direction (direction from the inlet side to the outlet side of the surface plate). While moving, the friction stir spot welding can be stably performed by the spot welding head mounted on the portal frame. Therefore, automation of friction stir spot welding is realized.

【0009】請求項2の発明は、前記被接合材が、曲面
状部分を有する板材であり、前記定盤および載置台が、
前記被接合材の曲面状部分に対応する曲面形状の支持部
分を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the material to be joined is a plate material having a curved surface portion, and the surface plate and the mounting table are
It is characterized by having a curved support portion corresponding to the curved portion of the material to be joined.

【0010】上記の構成を有する請求項2の発明によれ
ば、少なくとも一部に曲面状部分を有する板材(被接合
材)同士を摩擦攪拌スポット接合することができる。よ
って、少なくとも一部に曲面状となっている外装材等の
板材を、安定して摩擦攪拌スポット接合することが可能
となる。
According to the invention of claim 2 having the above-mentioned structure, it is possible to perform friction stir spot welding between plate materials (materials to be bonded) having at least a part having a curved surface portion. Therefore, it becomes possible to perform stable friction stir spot joining of a plate material such as an exterior material having a curved surface at least in part.

【0011】請求項3の発明は、前記スポット接合ヘッ
ドが、前記被接合材の送り方向に直交する方向に横行自
在でかつ傾動自在であり、上下方向に昇降自在に構成さ
れ、前記門型フレームは、前記被接合材の送り方向に移
動自在であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the spot welding head is configured to be traversable and tiltable in a direction orthogonal to the feed direction of the materials to be welded, and to be vertically movable, and the gate frame. Is movable in the feed direction of the materials to be joined.

【0012】上記の構成を有する請求項3の発明によれ
ば、被接合材を移動手段により移動させることができる
と共に、門型フレームが移動することでスポット接合ヘ
ッド自体を前記被接合材の移動方向と同一方向に移動さ
せることができる。よって、門型フレームの移動範囲に
限定されず、長さの短い被接合材から長さの長い被接合
材まで、被接合材の長さにかかわりなく、スポット接合
が可能となる。
According to the invention of claim 3 having the above-mentioned structure, the material to be bonded can be moved by the moving means, and the gate frame moves to move the spot bonding head itself to move the material to be bonded. It can be moved in the same direction as the direction. Therefore, it is possible to perform spot welding regardless of the length of the material to be welded, from the material to be welded having a short length to the material to be welded having a long length, without being limited to the moving range of the portal frame.

【0013】請求項4の発明は、前記移動手段が、前記
定盤あるいは載置台に載置される被接合材の端部を把持
し所定ピッチの送り動作を行うものであることを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, the moving means performs a feeding operation of a predetermined pitch by gripping an end portion of the material to be welded placed on the surface plate or the mounting table. .

【0014】上記の構成を有する請求項4の発明によれ
ば、被接合材を移動したりスポット接合する際に、被接
合材の端部をしっかり把持することができる。さらに所
定のピッチの送りが可能となるので、所定の位置に所定
のピッチ間隔で、精度よくスポット接合することができ
る。
According to the invention of claim 4 having the above-mentioned structure, the end portion of the material to be joined can be firmly gripped when the material to be joined is moved or spot-joined. Further, since it is possible to feed at a predetermined pitch, it is possible to perform spot joining at a predetermined position with a predetermined pitch interval and with high precision.

【0015】請求項5の発明は、曲面状部分を有する複
数の被接合材を重ね合わせてスポット接合するスポット
接合システムであって、前記被接合材の曲面状部分に対
応する曲面形状の支持部分を有し前記被接合材が載置さ
れる定盤と、該定盤を跨ぐように配設される門型フレー
ムと、前記門型フレームに装着され、前記定盤に載置さ
れた被接合材を摩擦攪拌スポット接合するスポット接合
ヘッドと、前記被接合材を所定の送り方向に移動させる
移動手段と、前記被接合材の曲面状部分に対応する曲面
形状の支持部分を有し前記定盤の入口側および出口側の
両側において前記被接合材を案内する載置台とを備え、
前記スポット接合ヘッドが、前記被接合材の送り方向に
直交する方向に横行自在でかつ傾動自在であり、上下方
向に昇降自在に構成される一方、前記門型フレームが定
位置に固定されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a spot joining system in which a plurality of materials to be joined having a curved surface portion are overlapped and spot-joined, and a curved support portion corresponding to the curved surface portion of the material to be joined. A surface plate on which the material to be welded is placed, a gate-shaped frame disposed so as to straddle the surface plate, and a welded member mounted on the gate-shaped frame and placed on the surface plate The platen has a spot welding head for friction stir spot welding of materials, a moving means for moving the materials to be welded in a predetermined feeding direction, and a curved support portion corresponding to a curved portion of the materials to be welded. A mounting table for guiding the material to be joined on both sides of the inlet side and the outlet side of
The spot welding head is capable of traversing and tilting in a direction orthogonal to the feed direction of the materials to be welded, and is configured to be vertically movable, while the gate frame is fixed at a fixed position. It is characterized by

【0016】上記の構成を有する請求項5の発明によれ
ば、門型フレームが定位置に固定されていても、載置台
上の被接合材を移動手段により移動することが可能であ
り、長い寸法の被接合材についてのスポット接合もでき
る。
According to the invention of claim 5 having the above-mentioned structure, even if the gate-shaped frame is fixed at a fixed position, the members to be joined on the mounting table can be moved by the moving means, which is long. Spot welding can also be performed on materials to be welded with dimensions.

【0017】請求項6の発明は、曲面状部分を有する複
数の被接合材を重ね合わせてスポット接合するスポット
接合システムであって、前記被接合材の曲面状部分に対
応する曲面形状の支持部分を有し前記被接合材が載置さ
れる定盤と、該定盤を跨ぐように配設される門型フレー
ムと、前記門型フレームに装着され、前記定盤に載置さ
れた被接合材を摩擦攪拌スポット接合するスポット接合
ヘッドとを備え、前記スポット接合ヘッドが、前記被接
合材の送り方向に直交する方向に横行自在でかつ傾動自
在であり、上下方向に昇降自在に構成される一方、前記
門型フレームが前記被接合材の送り方向に移動自在に構
成されていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a spot joining system for spot-joining a plurality of materials to be joined, each of which has a curved surface portion, by superposing, and a supporting portion having a curved surface shape corresponding to the curved surface portion of the material to be bonded. A surface plate on which the material to be welded is placed, a gate-shaped frame disposed so as to straddle the surface plate, and a welded member mounted on the gate-shaped frame and placed on the surface plate A spot welding head for friction stir spot welding of materials, the spot welding head being capable of traversing and tilting in a direction orthogonal to the feeding direction of the materials to be welded, and vertically movable. On the other hand, the portal frame is configured to be movable in the feed direction of the materials to be joined.

【0018】上記の構成を有する請求項6の発明によれ
ば、スポット接合ヘッドが装着される門型フレーム自体
が移動自在であるために、スポット接合する被接合材が
長い寸法であっても、門型フレームを移動させること
で、スポット接合することができる。
According to the invention of claim 6 having the above-mentioned structure, since the portal frame itself on which the spot joining head is mounted is movable, even if the material to be spot-joined has a long dimension, Spot joining can be performed by moving the gate-shaped frame.

【0019】請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれ
かに記載のスポット接合システムにより製造される構体
であることを特徴とする上記の構成を有する請求項7の
発明によれば、例えば自動車や電車等に使用される長い
車両用の構体を、摩擦攪拌スポット接合により生産する
ことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, which has the above-mentioned structure, the structure is manufactured by the spot joining system according to any one of the first to sixth aspects. For example, a structure for a long vehicle such as an automobile or a train can be produced by friction stir spot welding.

【0020】請求項8の発明は、スポット接合される側
の面を内面とし、定盤に載置される側の面を外面として
使用する構体であることを特徴とする。
The invention of claim 8 is characterized in that the surface on the side of spot joining is used as the inner surface and the surface on the side of the surface plate is used as the outer surface.

【0021】上記の構成を有する請求項8の発明によれ
ば、自動車や電車等の長い車両構体の外面として使用可
能なフラットな面を有する構体を、連続的に摩擦攪拌ス
ポット接合により生産することができる。
According to the invention of claim 8 having the above-mentioned structure, a structure having a flat surface which can be used as an outer surface of a long vehicle structure such as an automobile or a train is continuously produced by friction stir spot welding. You can

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明のスポット接合シス
テムの実施の形態について、図1〜図9に基づいて説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the spot joining system of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0023】図1は本発明のスポット接合システムの全
体を示す斜視図、図2は前記システム全体を示す平面
図、図3は同側面図、図4は同正面図である。また、図
5は移動手段を示す拡大斜視図、図6はスポット接合ヘ
ッドの拡大側面図、図7はスポット接合ヘッドの拡大正
面図である。図8はスポット接合ヘッドの突っ込み量制
御装置の実施例を示し、(a)は主要部分を示す側面
図、(b)は制御の流れを示すブロック図である。図9
はスポット接合ヘッドの突っ込み量制御装置の別の実施
例を示し、(a)は主要部分を示す側面図、(b)は制
御の流れを示すブロック図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the entire spot joining system of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the entire system, FIG. 3 is a side view thereof, and FIG. 4 is a front view thereof. 5 is an enlarged perspective view showing the moving means, FIG. 6 is an enlarged side view of the spot joining head, and FIG. 7 is an enlarged front view of the spot joining head. 8A and 8B show an embodiment of a plunge amount control device for a spot joining head, FIG. 8A is a side view showing a main portion, and FIG. 8B is a block diagram showing a control flow. Figure 9
Shows another embodiment of the plunge amount control device of the spot joining head, (a) is a side view showing a main part, and (b) is a block diagram showing a control flow.

【0024】まず、図1〜図4によりスポット接合シス
テムについて説明する。本発明のスポット接合システム
は、摩擦攪拌スポット接合ヘッド2が装着された門型フ
レーム1を有し、この門型フレーム1がレール3上を水
平方向(図1のX方向)に移動可能に設けられている。
そして、この門型フレーム1の移動によりスポット接合
ヘッド2が移動することで、定盤6上に載置された被接
合材の所定位置をスポット接合するものである。本例で
は、2枚の被接合材すなわち上側板材P1と下側板材P
2とを重ね合わせたものをスポット接合するようにして
いるが、3枚以上の板材を重ね合わせたものをスポット
接合することもできる。
First, the spot joining system will be described with reference to FIGS. The spot welding system of the present invention has a gate-shaped frame 1 on which a friction stir spot welding head 2 is mounted, and the gate-shaped frame 1 is provided so as to be movable on a rail 3 in the horizontal direction (X direction in FIG. 1). Has been.
Then, the spot welding head 2 is moved by the movement of the gate-shaped frame 1, so that a predetermined position of the material to be welded placed on the surface plate 6 is spot-welded. In this example, two joined materials, that is, the upper plate P1 and the lower plate P
Although the two are superposed on each other by spot joining, three or more plates can be superposed on each other by spot joining.

【0025】前記スポット接合ヘッド2は、門型フレー
ム1に対し、横方向(図1のY方向)に横行自在であ
り、上下方向(図1のZ方向)に昇降自在に設けられて
いる。
The spot joining head 2 can traverse the portal frame 1 in the lateral direction (Y direction in FIG. 1) and can move up and down in the vertical direction (Z direction in FIG. 1).

【0026】よって、被接合材の長さが定盤6上に全て
載置できる程度の長さの短いものであれば、門型フレー
ム1をX方向(図1参照)に移動させるだけで全ての必
要箇所にスポット接合を行うことができる。しかし、被
接合材の長さが定盤6より長い場合には門型フレーム1
を移動させるだけでは全ての必要箇所にスポット接合を
行うことができないので、被接合材自体もX方向におい
て移動させる必要がある。そのため、本例では、定盤6
の入口側および出口側に、それぞれ載置台4,5を設
け、該載置台4,5上に載置された被接合材を移動させ
る移動手段7を配設している。
Therefore, if the lengths of the materials to be joined are so short that they can all be placed on the surface plate 6, all that is required is to move the portal frame 1 in the X direction (see FIG. 1). It is possible to perform spot joining at a necessary place of. However, when the length of the material to be joined is longer than the surface plate 6, the gate type frame 1
Since it is not possible to carry out spot joining to all the necessary parts only by moving the, the material to be joined itself must be moved in the X direction. Therefore, in this example, the surface plate 6
Mounting tables 4 and 5 are provided on the inlet side and the outlet side, respectively, and moving means 7 for moving the material to be welded mounted on the mounting tables 4 and 5 are arranged.

【0027】前記入口側載置台4および定盤6上に載置
された板材P1,P2(被接合材)は、移動手段7によ
り端部を把持され所定ピッチだけ送られる。所定位置に
停止した被接合材に対してその接合位置に移動してきた
スポット接合ヘッド2が下降し、摩擦攪拌スポット接合
を行い、その接合終了後にスポット接合ヘッド2が上昇
する。その後、被接合材のピッチ送りもしくはスポット
接合ヘッド2の移動が実行され、次の摩擦攪拌スポット
接合が行われる。このような動作を繰り返して被接合材
の長手方向の全ての所要位置に摩擦攪拌スポット接合が
施される。
The plate members P1 and P2 (materials to be joined) placed on the inlet side placing table 4 and the surface plate 6 are held by the moving means 7 at their end portions and sent by a predetermined pitch. The spot welding head 2 that has moved to the welding position descends with respect to the material to be welded stopped at the predetermined position, performs friction stir spot welding, and raises the spot welding head 2 after the welding is completed. Then, the pitch feed of the materials to be welded or the movement of the spot welding head 2 is executed, and the next friction stir spot welding is performed. By repeating such an operation, friction stir spot welding is performed at all required positions in the longitudinal direction of the material to be welded.

【0028】前記入口側載置台4と出口側載置台5とに
それぞれ、前記被接合材を把持して移動させる移動手段
7を設け、両者の協働にて被接合材を移動させるように
している。なお、前記移動手段7は、必ずしも、前記入
口側載置台4と出口側載置台5とに設ける必要なく、被
接合材を定盤6上で移動させ、それの全長に渡ってスポ
ット接合を行うことができるのであれば、いずれか一方
の載置台4,5に対し設けるだけでもよい。
The inlet side mounting table 4 and the outlet side mounting table 5 are respectively provided with moving means 7 for gripping and moving the material to be welded, so that the material to be welded can be moved in cooperation with each other. There is. The moving means 7 does not necessarily have to be provided on the inlet-side mounting table 4 and the outlet-side mounting table 5, and the materials to be bonded are moved on the surface plate 6 to perform spot bonding over the entire length thereof. If it is possible, it may be provided only for one of the mounting tables 4 and 5.

【0029】図5(a)(b)により移動手段7につい
て説明する。被接合材を入口側載置台4に載置し、移動
手段7をセットする。被接合材は、上側板材P1と、下
側板材P2とを重ね合わせたものであり、いずれも曲面
状部分を有する板材である。
The moving means 7 will be described with reference to FIGS. The material to be joined is placed on the inlet-side placement table 4 and the moving means 7 is set. The material to be joined is an upper plate material P1 and a lower plate material P2 that are superposed on each other, and each is a plate material having a curved surface portion.

【0030】入口側載置台4は、被接合材の曲面状部分
に対応した曲面形状の部分が一部に形成されており、そ
の上面には、転動自在な球体である転動輪41が多数埋
設して設けられ、載置される被接合材(板材P1,P
2)を自在に移動可能とした搬送機能を備える構成とさ
れている。
The entrance-side mounting table 4 is partially formed with a curved surface portion corresponding to the curved surface portion of the material to be joined, and a large number of rolling wheels 41, which are rolling balls, are formed on the upper surface thereof. Materials to be joined (plate materials P1, P
2) is configured so as to have a transport function that can be freely moved.

【0031】被接合材の各端部を把持して搬送する場合
には、図5(a)に示す移動手段7が有効であって、移
動ガイド71内に装着されたボールネジ75を回転させ
ることで、スクリューブロック74を直線的に移動させ
ることができる。このスクリューブロック74と一体的
に構成された把持部73と腕部72とを直線的に移動さ
せることで、被接合材を水平方向に移動させる。尚、7
6は直線移動する腕部72を案内する案内ガイドであ
り、転がり軸受を多数配設して構成しているが、低摩擦
で移動可能(搬送可能)とする他の方法でもよい。
When gripping and transporting each end of the materials to be joined, the moving means 7 shown in FIG. 5A is effective, and the ball screw 75 mounted in the moving guide 71 is rotated. Thus, the screw block 74 can be moved linearly. By linearly moving the grip portion 73 and the arm portion 72, which are integrally formed with the screw block 74, the material to be joined is moved in the horizontal direction. Incidentally, 7
Reference numeral 6 is a guide guide for guiding the linearly moving arm portion 72, and is constituted by arranging a large number of rolling bearings, but another method that allows movement (transportation) with low friction may be used.

【0032】前記把持部73は、断面コの字形状をして
おり、上側板材P1と下側板材P2とを装着した後でセ
ットスクリューで固定する構成としているが、スプリン
グを利用して弾性的に固定する構成としてもよく、ま
た、エアーチャック方式としてもよい。
The grip portion 73 has a U-shaped cross section, and is constructed such that the upper plate member P1 and the lower plate member P2 are mounted and then fixed by a set screw. It may be fixed to the above, or may be an air chuck system.

【0033】前記被接合材の各端部を把持して移動する
移動手段7は、正確なピッチ送りができる構成としてい
る。
The moving means 7 for holding and moving the respective end portions of the materials to be joined is constructed so that accurate pitch feeding can be performed.

【0034】図5(b)に示す移動手段7Aは、被接合
材の中間部分の端部を把持して移動させるものであり、
機台の両側に移動ガイド71を配設し、その移動ガイド
71間において、連結腕部72aをスクリューブロック
74を介して水平移動可能としたものである。スクリュ
ーブロック74は、ボールネジ75の回転で直線移動す
る。連結腕部72aの所定の位置には、垂直部材73b
と把持部材73aとが一体的に設けられ、被接合材の後
端を把持して送るよう構成されている。
The moving means 7A shown in FIG. 5 (b) is for holding and moving the end of the intermediate portion of the material to be joined,
The moving guides 71 are arranged on both sides of the machine base, and the connecting arms 72a can be horizontally moved via the screw blocks 74 between the moving guides 71. The screw block 74 linearly moves by the rotation of the ball screw 75. The vertical member 73b is provided at a predetermined position of the connecting arm portion 72a.
And a gripping member 73a are integrally provided, and are configured to grip and feed the rear end of the materials to be joined.

【0035】前記移動手段7Aを採用すれば、被接合材
の後端のどの位置でも把持可能であって、上側板材P1
と下側板材P2との組み合わせにより把持する場所を選
択することができる。ただし、把持部材73aの大きさ
によっては、把持手段73aが移動する走行空間を確保
する必要がある。その場合は、載置台4の上面に一部段
差を設け、把持手段73aを走行可能とするか、もしく
は載置台を2つの載置台4a,4bに分割構成し移動空
間を設ければよい。移動手段7もしくは移動手段7Aの
うちどちらの構成の移動手段を採用するかは、被接合材
の上側板材P1,下側板材P2の形状または組み合わせ
による。
If the moving means 7A is adopted, it can be held at any position of the rear end of the materials to be joined, and the upper plate P1 can be held.
The place to be gripped can be selected by a combination of the lower plate member P2 and the lower plate member P2. However, depending on the size of the gripping member 73a, it is necessary to secure a traveling space in which the gripping means 73a moves. In that case, a step may be provided on the upper surface of the mounting table 4 to allow the gripping means 73a to travel, or the mounting table may be divided into two mounting tables 4a and 4b to provide a moving space. Which of the moving means 7 and the moving means 7A is used depends on the shape or combination of the upper plate P1 and the lower plate P2 of the material to be joined.

【0036】図6および図7によりスポット接合ヘッド
2について説明する。門型フレーム1に、前記被接合材
の送り方向とは直交する方向にブラケット25aが横行
自在に装着され、このブラケット25aに、枢支軸24
gを介して、リニアガイド23d,ガイド部材23cお
よび取付板25bが配設されている。前記取付板25b
には、スポット接合ツールである回転工具21と、この
回転工具21を回転させるモータ22aと、上下方向に
移動させるエアーシリンダ23aとが一体的に配設さ
れ、回転工具21を回転しながら被接合材に押圧する構
成となっている。また、前記ブラケット25aにはサー
ボモータ24aも配設されている。このサーボモータ2
4aの駆動力は、プーリ24b、伝動ベルト24cおよ
びプーリ24dを介して、ウォーム24eに伝達され、
ウォームホイール24fを回転するのに用いられる。ウ
ォームホイール24fの枢支軸24gにはリニアガイド
23d,ガイド部材23cおよび取付板25bが一体的
に配設されているので、サーボモータ24aの回転によ
りスポット接合ヘッド2が回転する。そのために、サー
ボモータ24aによりスポット接合ヘッド2は、垂直方
向に対して所定角度首を振った状態を維持可能となり、
垂直方向に対して所定角度傾いてスポット接合を行うこ
とができる。
The spot bonding head 2 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. A bracket 25a is mounted on the gate-shaped frame 1 so as to traverse in a direction orthogonal to the feeding direction of the materials to be joined, and the pivot shaft 24 is attached to the bracket 25a.
A linear guide 23d, a guide member 23c, and a mounting plate 25b are arranged via g. The mounting plate 25b
A rotary tool 21 which is a spot welding tool, a motor 22a for rotating the rotary tool 21, and an air cylinder 23a for vertically moving the rotary tool 21 are integrally provided in the machine, and the rotary tool 21 is rotated while being welded. It is configured to press against the material. A servo motor 24a is also arranged on the bracket 25a. This servo motor 2
The driving force of 4a is transmitted to the worm 24e via the pulley 24b, the transmission belt 24c and the pulley 24d,
It is used to rotate the worm wheel 24f. Since the linear guide 23d, the guide member 23c and the mounting plate 25b are integrally provided on the pivot shaft 24g of the worm wheel 24f, the spot welding head 2 is rotated by the rotation of the servo motor 24a. Therefore, the servo motor 24a allows the spot welding head 2 to maintain a state in which the head is swung by a predetermined angle with respect to the vertical direction.
Spot joining can be performed by inclining at a predetermined angle with respect to the vertical direction.

【0037】前記リニアガイド23dの上部に配設され
たエアーシリンダ23aのピストンロッド23bの伸縮
動により、接合ヘッド2は取付板25bとともに上下方
向において昇降自在に構成される。
The joining head 2 is vertically movable together with the mounting plate 25b by the expansion and contraction of the piston rod 23b of the air cylinder 23a arranged above the linear guide 23d.

【0038】前記接合ヘッド2は、上部にモータ22a
を備え、下端部に回転工具21が軸受22cにより回転
自在に支承されている。回転工具21はモータ22aの
回転軸22bの下端に一体回転可能に接続されている。
回転工具21は、工具本体21aの先端中心部に中央ピ
ン21bが突設され、被接合材よりも硬質で剛性の高い
金属材料で形成されている。
The joining head 2 has a motor 22a at the top.
The rotary tool 21 is rotatably supported by the bearing 22c at the lower end thereof. The rotary tool 21 is integrally rotatably connected to the lower end of the rotary shaft 22b of the motor 22a.
The rotary tool 21 has a center pin 21b protruding from the center of the tip of a tool body 21a, and is made of a metal material that is harder and has higher rigidity than the materials to be joined.

【0039】前記エアーシリンダ23aを制御してピス
トンロッド23bの移動量を制御することで、被接合材
に対する回転工具21の突っ込み量を制御してもよい
が、さらに精密に突っ込み量を制御するために、図8
(a)(b)に示すように、前記エアーシリンダ23a
に代えて、サーボモータ81とロードセル83を使用す
る制御装置80を採用することも可能である。
By controlling the air cylinder 23a to control the movement amount of the piston rod 23b, the amount of protrusion of the rotary tool 21 with respect to the materials to be joined may be controlled, but in order to control the amount of protrusion more precisely. In Fig. 8
As shown in (a) and (b), the air cylinder 23a
Instead of this, it is also possible to employ a control device 80 that uses a servo motor 81 and a load cell 83.

【0040】前記サーボモータ81により接合ヘッド2
を下向きに移動させる。接合ヘッド2をL形ブラケット
82に対し上下方向にスライド可能に取り付け、ブラケ
ット82と接合ヘッド2との間にロードセル83を介装
する。そして、接合作業時に先端の回転工具21からの
反力をロードセル83で計測し、図8(b)に示すよう
に、コントローラ84にてあらかじめ設定した反力値と
比較器(図示せず)で比較し、CPU85を介してサー
ボモータ81の回転量を制御する。なお、コントローラ
84にて最適な回転工具21の押付け力を任意に設定で
きるようにしている。図中の符号81aはスクリューシ
ャフト、符号81bはナットである。
The bonding head 2 is driven by the servo motor 81.
Move downwards. The joining head 2 is attached to the L-shaped bracket 82 so as to be slidable in the vertical direction, and a load cell 83 is interposed between the bracket 82 and the joining head 2. Then, at the time of joining work, the reaction force from the rotary tool 21 at the tip is measured by the load cell 83, and as shown in FIG. 8B, a reaction force value preset by the controller 84 and a comparator (not shown) are used. By comparison, the rotation amount of the servo motor 81 is controlled via the CPU 85. The controller 84 can arbitrarily set the optimum pressing force of the rotary tool 21. Reference numeral 81a in the drawing is a screw shaft, and reference numeral 81b is a nut.

【0041】図9は回転工具21の突っ込み量制御装置
についての別の実施例を示す。本例では、回転工具21
の被接合材に対する突っ込み量を、距離センサ86によ
り計測して制御する制御装置80’を備えている。ま
た、距離センサ86に先行させて押えローラ87を装着
し、重ね合わされた被接合材が浮き上がらないようにし
ている。従って、距離センサ86を回転工具21に取り
付けて、回転工具21と被接合材との距離を計測し、コ
ントローラ88にてあらかじめ設定した距離と比較器で
比較し、そのずれをCPU89によりサーボモータ8
1’を制御する。距離センサ86による計測値などの距
離情報はCPU89にフィードバックされる。
FIG. 9 shows another embodiment of the thrust amount control device for the rotary tool 21. In this example, the rotary tool 21
A control device 80 ′ is provided for measuring and controlling the amount of plunge into the material to be joined by the distance sensor 86. Further, a pressing roller 87 is attached prior to the distance sensor 86 so that the superposed members to be joined do not float up. Therefore, the distance sensor 86 is attached to the rotary tool 21, the distance between the rotary tool 21 and the material to be welded is measured, and the distance is preset by the controller 88 and compared by a comparator.
Control 1 '. Distance information such as a measured value by the distance sensor 86 is fed back to the CPU 89.

【0042】続いて、図3および図4によりスポット接
合動作をさらに詳細に説明する。門型フレーム1は、水
平フレーム部11と、垂直フレーム部12とを有し、前
後に車輪14を備えた走行部13が配設されている。定
盤6の両側の床B上にレール3が長手方向に平行に敷設
されている。前記レール3上を車輪14が転動すること
により、門型フレーム1が長手方向に走行(水平移動)
する。走行部13は、走行用駆動モータ13aとブレー
キ13bとを備える。
Next, the spot joining operation will be described in more detail with reference to FIGS. The gate-shaped frame 1 has a horizontal frame portion 11 and a vertical frame portion 12, and a traveling portion 13 having wheels 14 at the front and rear is arranged. Rails 3 are laid on the floor B on both sides of the surface plate 6 in parallel with the longitudinal direction. When the wheels 14 roll on the rails 3, the gate-shaped frame 1 travels in the longitudinal direction (horizontal movement).
To do. The traveling unit 13 includes a traveling drive motor 13a and a brake 13b.

【0043】前記水平フレーム部11の上面にガイドレ
ール16,17が横方向に敷設され、このガイドレール
16、17に沿ってガイドベース25が、水平フレーム
部11のすぐ下方にボールスクリューシャフト18が両
側の垂直フレーム部12に跨って架設されている。この
ボールスクリューシャフト18には、ナット部18cが
螺合しており、各ガイドベース25に搭載されたサーボ
モータ18aにより無端ベルト18bを介して前記ナッ
ト部18cが正逆いずれの方向にも所定角度回転し停止
するように構成されている。ガイドベース25は、サー
ボモータ18aにて、ボールスクリューシャフト18に
螺合するナット部18cを所定方向に回転することによ
り任意の位置に横移動する。
Guide rails 16 and 17 are laid laterally on the upper surface of the horizontal frame portion 11. A guide base 25 is provided along the guide rails 16 and 17, and a ball screw shaft 18 is provided immediately below the horizontal frame portion 11. It is laid across the vertical frame portions 12 on both sides. A nut portion 18c is screwed onto the ball screw shaft 18, and the nut portion 18c is rotated by a servo motor 18a mounted on each guide base 25 through an endless belt 18b at a predetermined angle in either forward or reverse directions. It is configured to rotate and stop. The guide base 25 is laterally moved to an arbitrary position by rotating the nut portion 18c screwed on the ball screw shaft 18 in a predetermined direction by the servo motor 18a.

【0044】それから、サーボモータ24aによりウォ
ーム24eを時計方向および反時計方向に回転させるこ
とにより、これに噛合するウォームホイール24fが枢
支軸24gと一体回転し、取付板25bに装着された接
合ヘッド2が枢支軸24gの中心軸線の回りに旋回し、
被接合材の曲面に位置する接合部に対応した角度に設定
される。尚、図7に、接合ヘッド2が、枢支軸24gを
回転中心として、傾動しているところを示す。
Then, by rotating the worm 24e clockwise and counterclockwise by the servomotor 24a, the worm wheel 24f meshing with the worm 24e rotates integrally with the pivot shaft 24g, and the joining head mounted on the mounting plate 25b. 2 pivots about the central axis of the pivot 24g,
The angle is set to correspond to the joint portion located on the curved surface of the material to be joined. Note that FIG. 7 shows the joining head 2 tilting about the pivot shaft 24g.

【0045】図4に示すスポット接合ヘッド2は、それ
ぞれのサーボモータ18aにて横方向(Y方向)に移動
自在であり、ガイドベース25の上端に設置したサーボ
モータ15によりスクリューシャフト15aとナット1
5bとを介して上下方向(Z方向)に昇降自在である。
さらに、接合ヘッド2が、サーボモータ24aにより傾
動自在であり、エアーシリンダ23aまたはサーボモー
タ81により上下方向に昇降自在に構成されている。
The spot welding head 2 shown in FIG. 4 is movable laterally (Y direction) by each servo motor 18a, and the screw shaft 15a and the nut 1 are driven by the servo motor 15 installed on the upper end of the guide base 25.
It is vertically movable (Z direction) via 5b.
Further, the joining head 2 is configured to be tiltable by the servo motor 24a and vertically movable by the air cylinder 23a or the servo motor 81.

【0046】それゆえ、先ず、サーボモータ18aによ
り横方向に位置決めされ、サーボモータ15により上下
方向に概ね位置決めされる。その後、サーボモータ24
aにより、被接合材の曲面状の部分に対応した傾きに調
節された接合ヘッド2を、エアーシリンダ23aまたは
サーボモータ81により押し下げ、接合ヘッド2の先端
に装着された回転工具21を被接合材に対して押圧して
侵入させスポット接合を行うことになる。
Therefore, first, the servo motor 18a performs lateral positioning, and the servo motor 15 generally performs vertical positioning. After that, the servo motor 24
The joining head 2 whose inclination is adjusted to correspond to the curved portion of the material to be joined by a is pushed down by the air cylinder 23a or the servomotor 81, and the rotary tool 21 attached to the tip of the joining head 2 is attached to the material to be joined. The spot joining is performed by pushing it against.

【0047】所定の位置においてスポット接合作業が終
了すれば、エアーシリンダ23aまたはサーボモータ8
1により各接合ヘッド2を上昇させ、被接合材から離間
させる。そして門型フレーム1を次のスポット接合位置
まで走行させる。もしくは、定盤上の被接合材を移動手
段7により水平方向に移動させる。この操作を繰り返し
て、被接合材の長手方向の所定位置の全てにスポット接
合を行う。
When the spot joining work is completed at a predetermined position, the air cylinder 23a or the servomotor 8
1, the respective bonding heads 2 are lifted and separated from the materials to be bonded. Then, the gate frame 1 is run to the next spot joining position. Alternatively, the material to be joined on the surface plate is moved horizontally by the moving means 7. By repeating this operation, spot bonding is performed at all predetermined positions in the longitudinal direction of the material to be bonded.

【0048】ところで、一般に、摩擦攪拌スポット接合
において、回転工具(スポット接合ツール)の進入側
(上側)の被接合材の板厚は接合により薄くなる傾向に
あり、その部分の強度が低下しやすい。そこで、そのよ
うな強度の低下を解消するために、回転工具の形状によ
らず、被接合材の回転工具の進入側の板厚をはじめから
厚くしておくことで、接合後に所定の板厚を把持するこ
とが可能である。
By the way, generally, in friction stir spot welding, the plate thickness of the material to be welded on the entry side (upper side) of the rotary tool (spot welding tool) tends to be thinner due to the welding, and the strength of that portion is likely to decrease. . Therefore, in order to eliminate such a decrease in strength, regardless of the shape of the rotary tool, the plate thickness on the entry side of the rotary tool of the material to be welded is made thicker from the beginning, so that Can be gripped.

【0049】図10に示すように、回転工具21の進入
側の上側板材P1は、接合部分に他の部分より板厚が厚
い厚肉部P1aを形成し、スポット接合後も周囲の板厚
よりも薄くならないように構成することができる。図1
1は下側の被接合材91(構造用板材)に上側の被接合
材92(構造用板材)を接合する例であって、回転工具
21が進入する側の被接合材92の接合部分を、図11
(a)に示すように、最初からに厚を厚くした接合部9
2Aとしてもよく、図11(b)に示すように接合部分
に沿った帯状の長い厚肉部92Bを形成してもよい。ま
た、図11(c)に示すように、それぞれの接合部にそ
れぞれ独立した円柱形状の厚肉部92Cとして形成して
もよい。
As shown in FIG. 10, the upper plate member P1 on the entry side of the rotary tool 21 has a thick portion P1a thicker in thickness than other portions at the joining portion, and is thicker than the surrounding thickness even after spot joining. Can be configured so as not to become thin. Figure 1
1 is an example of joining the upper joined material 92 (structural plate material) to the lower joined material 91 (structural plate material), and the joining portion of the joined material 92 on the side where the rotary tool 21 enters , Fig. 11
As shown in (a), the joint portion 9 is thickened from the beginning.
2A may be used, or as shown in FIG. 11B, a strip-shaped long thick portion 92B may be formed along the joint portion. Further, as shown in FIG. 11C, each joint may be formed as an independent columnar thick portion 92C.

【0050】このようにすれば、曲面状部分を有する構
体を連続的にスポット接合により製造可能となり、低電
力で消耗品のない、また外面の綺麗な製品が製造可能な
スポット接合システムを得ることができる。自動車や電
車等の車両の車体や航空機の外装材等も自動生産するこ
とが可能となる。
By doing so, it becomes possible to continuously manufacture a structure having a curved surface portion by spot joining, and to obtain a spot joining system capable of producing a product with low power consumption, no consumables, and a clean outer surface. You can It will also be possible to automatically produce the body of vehicles such as automobiles and trains, and the exterior materials of aircraft.

【0051】前記実施の形態においては、門型フレーム
も被接合材も送り方向(X方向)に移動するように構成
しているが、目的に応じて、いずれか一方のみ移動する
ように構成することもできる。すなわち、門型フレーム
を移動させる手段あるいは被接合材の移動手段を省略す
ることができる。
In the above embodiment, both the gate type frame and the material to be joined are configured to move in the feeding direction (X direction), but either one is configured to move depending on the purpose. You can also That is, the means for moving the gate-shaped frame or the means for moving the materials to be joined can be omitted.

【0052】[0052]

【発明の効果】請求項1に記載の発明は、重ね合わされ
た複数の被接合材が載置される定盤と、前記定盤を跨ぐ
ように配設される門型フレームと、該門型フレームに装
着されるスポット接合ヘッドと、被接合材を所定の送り
方向に移動させる移動手段と、前記定盤の入口側および
出口側の両側において前記被接合材を案内する載置台と
を備える構成としているので、移動手段で被接合材を移
動させながら、門型フレームにて支持が安定したスポッ
ト接合ヘッドによって定盤上でスポット接合を精度よく
行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, a surface plate on which a plurality of superposed materials are placed, a gate frame disposed so as to straddle the surface plate, and the gate shape A configuration including a spot welding head mounted on a frame, a moving unit that moves a material to be welded in a predetermined feeding direction, and a mounting table that guides the material to be welded on both sides of an inlet side and an outlet side of the surface plate. Therefore, it is possible to accurately perform spot joining on the surface plate by the spot joining head, which is stably supported by the portal frame, while moving the joining members by the moving means.

【0053】請求項2の発明によれば、前記前記被接合
材が曲面状部分を有する板材であり、前記定盤および載
置台が被接合材の曲面状部分に対応した曲面形状の部分
を有するので、曲面状部分を有する平板同士をスポット
接合することができる。よって、曲面状部分を有する外
装材等の板材を摩擦攪拌スポット接合することが可能と
なる。
According to the invention of claim 2, the material to be joined is a plate material having a curved surface portion, and the surface plate and the mounting table have a portion having a curved surface shape corresponding to the curved surface portion of the material to be joined. Therefore, flat plates having curved portions can be spot-joined. Therefore, it becomes possible to perform friction stir spot joining of a plate material such as an exterior material having a curved surface portion.

【0054】請求項3の発明によれば、前記スポット接
合ヘッドが、前記被接合材の送り方向とは直交する方向
に横行自在でかつ傾動自在であり、上下方向に昇降自在
に構成され、門型フレームが前記被接合材の送り方向に
移動自在であるので、被接合材を移動手段により移動可
能であると共に、門型フレームが移動することでスポッ
ト接合ヘッド自体が移動可能となり、門型フレームの移
動範囲に限定されず、被接合材の長さの短いものから長
いものまで全てスポット接合することができる。
According to the third aspect of the present invention, the spot welding head is capable of traversing and tilting in a direction orthogonal to the feeding direction of the materials to be welded, and is vertically movable. Since the die frame is movable in the feeding direction of the material to be welded, the material to be welded can be moved by the moving means, and the spot welding head itself can be moved by the movement of the gate type frame. The range of movement is not limited, and spot welding can be performed for all the materials to be welded, from short ones to long ones.

【0055】請求項4の発明によれば、前記移動手段
を、定盤あるいは載置台に載置される被接合材の端部を
把持し所定ピッチの送り動作を行う移動手段としたの
で、被接合材を移動したり接合加工する際に被接合材を
しっかり把持することができる。また、所定のピッチ送
りが可能であるので、所定の位置に所定のピッチ間隔
で、正しくスポット接合をすることができる。
According to the invention of claim 4, the moving means is a moving means for gripping an end portion of the material to be welded placed on the surface plate or the mounting table and performing a feeding operation at a predetermined pitch. The material to be joined can be firmly gripped when moving or joining the joining material. Further, since the predetermined pitch feed is possible, spot joining can be correctly performed at a predetermined position at a predetermined pitch interval.

【0056】請求項5の発明によれば、前記スポット接
合ヘッドが、前記被接合材の送り方向とは直交する方向
に横行自在でかつ傾動自在であり、上下方向に昇降自在
に構成され、門型フレームが固定されている構成とした
ので、門型フレームが固定されていても定盤上の被接合
材を、移動手段により移動することが可能であり、長い
寸法の被接合材のスポット接合も可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the spot welding head is capable of traversing and tilting in a direction orthogonal to the feeding direction of the materials to be welded, and is vertically movable and has a gate. Since the mold frame is fixed, it is possible to move the material to be welded on the surface plate by the moving means even if the gate type frame is fixed. Will also be possible.

【0057】請求項6の発明によれば、前記スポット接
合ヘッドが、前記被接合材送り方向とは直交する方向に
横行自在でかつ傾動自在であり、上下方向に昇降自在に
構成され、該スポット接合ヘッドを装着している門型フ
レームが前記被接合材送り方向に移動自在である構成と
したので、スポット接合ヘッドが装着される門型フレー
ム自体が移動自在であり、スポット接合する被接合材が
長い寸法であっても、問題なく接合することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the spot welding head is configured to be traversable and tiltable in a direction orthogonal to the feed direction of the material to be welded, and vertically movable. Since the portal frame on which the joining head is mounted is movable in the feed direction of the material to be welded, the portal frame itself on which the spot welding head is mounted is movable, and the workpiece to be spot welded is spotted. Even if the length is long, it can be joined without any problem.

【0058】請求項7の発明によれば、本発明のスポッ
ト接合システムにより製造される構体としたので、自動
車や電車等の長い車両構体を、スポット接合により生産
することが可能となる。
According to the invention of claim 7, since the structure is manufactured by the spot joining system of the present invention, a long vehicle structure such as an automobile or a train can be manufactured by spot joining.

【0059】請求項8の発明によれば、本発明のスポッ
ト接合システムによりスポット接合される側の面を内面
(裏面)とし、定盤に載置される側の面を外面として使
用する構体としたので、自動車や電車等の長い車両構体
の外面として使用可能な面を有する構体を、スポット接
合により生産することが可能となる。
According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a structure in which the surface to be spot-bonded by the spot-bonding system of the present invention is an inner surface (back surface) and the surface to be mounted on the surface plate is used as an outer surface. Therefore, it becomes possible to produce a structure having a surface that can be used as an outer surface of a long vehicle structure such as an automobile or a train by spot joining.

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

【図1】本発明に係るスポット接合システムの全体を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an entire spot joining system according to the present invention.

【図2】本発明に係るスポット接合システムの全体を示
す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an entire spot joining system according to the present invention.

【図3】本発明に係るスポット接合システムの全体を示
す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing the entire spot joining system according to the present invention.

【図4】本発明に係るスポット接合システムの全体を示
す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing the entire spot joining system according to the present invention.

【図5】移動手段を示す拡大斜視図である。FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a moving unit.

【図6】スポット接合ヘッドの拡大側面図である。FIG. 6 is an enlarged side view of the spot joining head.

【図7】スポット接合ヘッドの拡大正面図である。FIG. 7 is an enlarged front view of the spot joining head.

【図8】スポット接合ヘッドの突っ込み量制御装置の実
施例を示し、(a)は主要部分を示す側面図、(b)は
制御の流れを示すブロック図である。
8A and 8B show an embodiment of a plunge amount control device for a spot joining head, FIG. 8A is a side view showing a main portion, and FIG. 8B is a block diagram showing a control flow.

【図9】スポット接合ヘッドの突っ込み量制御装置の別
の実施例を示し、(a)は主要部分を示す側面図、
(b)は制御の流れを示すブロック図である。
FIG. 9 shows another embodiment of the plunge amount control device of the spot joining head, (a) is a side view showing a main part,
(B) is a block diagram showing a flow of control.

【図10】接合部分の厚さを維持する実施例の説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an example in which the thickness of the joint portion is maintained.

【図11】(a)(b)(c)はそれぞれスポット接合
後も周囲の板厚よりも薄くならない実施例の説明図であ
る。
11 (a), (b), and (c) are explanatory views of examples in which the plate thickness does not become smaller than the surrounding plate thickness even after spot joining.

【図12】従来の摩擦攪拌接合装置の全体斜視図であ
る。
FIG. 12 is an overall perspective view of a conventional friction stir welding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 門型フレーム 2 スポット接合ヘッド 3 レール 4 入口側載置台 5 出口側載置台 6 定盤 7 移動手段 73 把持部材 15 サーボモータ 21 回転工具 41 転動輪 P1 上側板材(被接合材) P2 下側板材(被接合材) 1 Gate frame 2 spot joining head 3 rails 4 Entrance side mounting table 5 Exit side mounting table 6 surface plate 7 means of transportation 73 gripping member 15 Servo motor 21 rotary tool 41 rolling wheels P1 Upper plate material (material to be joined) P2 Lower plate material (material to be joined)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 英人 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 Fターム(参考) 4E067 CA04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hideto Nishida             3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo             No. Kawasaki Heavy Industries, Ltd.Kobe factory F-term (reference) 4E067 CA04

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の被接合材を重ね合わせてスポット
接合するスポット接合システムであって、 前記被接合材が載置される定盤と、 該定盤を跨ぐように配設される門型フレームと、 前記門型フレームに装着され、前記定盤に載置された前
記被接合材を摩擦攪拌スポット接合するスポット接合ヘ
ッドと、 前記被接合材を所定の送り方向に移動させる移動手段
と、 前記定盤の入口側および出口側の両側において前記被接
合材を案内する載置台とを備えることを特徴とするスポ
ット接合システム。
1. A spot joining system for spot-joining a plurality of materials to be joined by superimposing them, wherein a surface plate on which the materials to be bonded are placed, and a gate type arranged so as to straddle the surface plate. A frame; a spot welding head that is mounted on the portal frame and that performs friction stir spot welding of the materials to be welded placed on the surface plate; and a moving unit that moves the materials to be welded in a predetermined feed direction, A spot joining system comprising: a mounting table that guides the material to be joined on both sides of an inlet side and an outlet side of the surface plate.
【請求項2】 前記被接合材は、曲面状部分を有する板
材であり、 前記定盤および載置台は、前記被接合材の曲面状部分に
対応する曲面形状の支持部分を有することを特徴とする
請求項1に記載のスポット接合システム。
2. The material to be joined is a plate material having a curved surface portion, and the surface plate and the mounting table have a support portion having a curved surface shape corresponding to the curved surface portion of the material to be joined. The spot joining system according to claim 1.
【請求項3】 前記スポット接合ヘッドは、前記被接合
材の送り方向に直交する方向に横行自在でかつ傾動自在
であり、上下方向に昇降自在に構成され、 前記門型フレームは、前記被接合材の送り方向に移動自
在であることを特徴とする請求項1または2に記載のス
ポット接合システム。
3. The spot welding head is configured to be traversable and tiltable in a direction orthogonal to the feeding direction of the material to be welded, and vertically movable, and the gate frame is configured to be movable to the welded material. The spot joining system according to claim 1 or 2, wherein the spot joining system is movable in a material feeding direction.
【請求項4】 前記移動手段は、前記定盤あるいは載置
台に載置される被接合材の端部を把持し所定ピッチの送
り動作を行うものであることを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載のスポット接合システム。
4. The moving means grips an end portion of a material to be bonded placed on the surface plate or a mounting table and performs a feeding operation at a predetermined pitch.
The spot joining system according to any one of 1.
【請求項5】 曲面状部分を有する複数の被接合材を重
ね合わせてスポット接合するスポット接合システムであ
って、 前記被接合材の曲面状部分に対応する曲面形状の支持部
分を有し前記被接合材が載置される定盤と、 該定盤を跨ぐように配設される門型フレームと、 前記門型フレームに装着され、前記定盤に載置された被
接合材を摩擦攪拌スポット接合するスポット接合ヘッド
と、 前記被接合材を所定の送り方向に移動させる移動手段
と、 前記被接合材の曲面状部分に対応する曲面形状の支持部
分を有し前記定盤の入口側および出口側の両側において
前記被接合材を案内する載置台とを備え、 前記スポット接合ヘッドが、前記被接合材の送り方向に
直交する方向に横行自在でかつ傾動自在であり、上下方
向に昇降自在に構成される一方、前記門型フレームが定
位置に固定されていることを特徴とするスポット接合シ
ステム。
5. A spot joining system for spot-joining a plurality of materials to be joined, each of which has a curved surface portion, by superimposing the material to be welded, the supporting material having a curved surface shape corresponding to the curved surface portion of the material to be bonded. A surface plate on which the bonding material is placed, a gate-shaped frame arranged so as to straddle the surface plate, and a material to be welded mounted on the gate-shaped frame and placed on the surface plate are friction stir spots. A spot joining head for joining, a moving means for moving the material to be joined in a predetermined feed direction, and a curved-shaped support portion corresponding to the curved portion of the material to be joined. And a mounting table that guides the material to be joined on both sides of the side, the spot joining head is capable of traversing and tilting in a direction orthogonal to the feeding direction of the material to be joined, and vertically movable. While composed A spot joining system, wherein the portal frame is fixed in place.
【請求項6】 曲面状部分を有する複数の被接合材を重
ね合わせてスポット接合するスポット接合システムであ
って、 前記被接合材の曲面状部分に対応する曲面形状の支持部
分を有し前記被接合材が載置される定盤と、 該定盤を跨ぐように配設される門型フレームと、 前記門型フレームに装着され、前記定盤に載置された被
接合材を摩擦攪拌スポット接合するスポット接合ヘッド
とを備え、 前記スポット接合ヘッドが、前記被接合材の送り方向に
直交する方向に横行自在でかつ傾動自在であり、上下方
向に昇降自在に構成される一方、前記門型フレームが前
記被接合材の送り方向に移動自在に構成されていること
を特徴とするスポット接合システム。
6. A spot joining system for spot-joining a plurality of materials to be joined, each of which has a curved surface portion, by superposing the curved surface-shaped supporting portion corresponding to the curved surface portion of the material to be welded. A surface plate on which the bonding material is placed, a gate-shaped frame arranged so as to straddle the surface plate, and a material to be welded mounted on the gate-shaped frame and placed on the surface plate are friction stir spots. A spot joining head for joining, wherein the spot joining head is configured to be traversable and tiltable in a direction orthogonal to the feeding direction of the materials to be joined, and vertically movable A spot joining system, wherein a frame is configured to be movable in a feeding direction of the materials to be joined.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載のスポッ
ト接合システムにより製造されることを特徴とする構
体。
7. A structure manufactured by the spot bonding system according to claim 1.
【請求項8】 スポット接合される側の面を内面とし、
前記定盤に載置される側の面を外面として使用すること
を特徴とする請求項7に記載の構体。
8. The surface on the side of spot joining is an inner surface,
The structure according to claim 7, wherein a surface on the surface plate is used as an outer surface.
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