JP2004298955A - 摩擦攪拌接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本願発明の目的は、隙間に充填材を挿入した場合において、回転工具の挿入位置の算出方法を提供することにある。
【解決手段】2つの部材11,12を突き合せ、突き合せ部をカッター20で切削してスリット14を設け、該スリット14にローラ22,23,25で充填材21を挿入し、前記充填材21とその両側の前記2つの部材11,12とを回転工具35で摩擦攪拌接合しつつ、前記回転工具35の回転方向において、上流側の前記充填材21の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材11bとの隙間の位置を光学センサー35で求め、該位置に対して前記充填材21の幅の半分を加算し、該加算した位置を前記回転工具35の位置とする。
【選択図】 図1
【解決手段】2つの部材11,12を突き合せ、突き合せ部をカッター20で切削してスリット14を設け、該スリット14にローラ22,23,25で充填材21を挿入し、前記充填材21とその両側の前記2つの部材11,12とを回転工具35で摩擦攪拌接合しつつ、前記回転工具35の回転方向において、上流側の前記充填材21の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材11bとの隙間の位置を光学センサー35で求め、該位置に対して前記充填材21の幅の半分を加算し、該加算した位置を前記回転工具35の位置とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突き合せ部の摩擦攪拌接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
突き合せ部の摩擦攪拌接合方法では、特許文献1のように、突き合せ部の一対の部材に凸部を設け、凸部側から回転転工具を回転させながら挿入し、接合線に沿って移動し、接合する。一対の突き合せ部材間の隙間に凸部の金属を移動させ、隙間を埋める。このため、隙間の幅を検出し、その中心に回転工具の中心を一致させている。
【0003】
さらに、特許文献2のように、隙間に沿って突き合せ部の一対の部材を切削し、切削によって生じた隙間に帯状の充填材を挿入し、突き合せ部と前記充填材との3者を摩擦攪拌接合している。
この場合、回転工具を挿入する位置を求める方法については開示されていない。
本願発明の目的は、隙間に充填材を挿入した場合において、回転工具の挿入位置の算出方法を提供することにある。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−90655号公報(米国特許第6474533号)
【特許文献2】
特開2002−210571号公報(欧州特許出願公開第1224998A2号)
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、2つの部材を付き合わせ、突き合せ部を切削してスリットを設け、該スリットに充填材を挿入し、前記充填材とその両側の前記2つの部材とを回転工具で摩擦攪拌接合しつつ、前記回転工具の回転方向において、上流側の前記充填材の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材との隙間の位置を求め、該位置に対して前記充填材の幅の半分を加算し、該加算した位置を前記回転工具の位置とすること、により達成できる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図1から図3により説明する。図3は回転工具35を合わせて示す。
前記特許文献2のように、2つの部材11,12を突き合せ、突き合せ部をスリットカッター13で切削してスリット14を設け、該スリット14に帯状の充填材21を挿入する。充填材21の幅はスリット14の幅よりも若干小さい。22,23はリール(図示せず)に巻いた充填材21を導くローラである。25、26はスリット14の挿入した充填材21を押えるローラである。部材11,12、充填材21はアルミニウム合金である。
【0007】
突き合せ部の部材11,12の端部は厚くなって、凸部11b、12bがある。凸部11bと凸部12bが突き合せらている。凸部11b、12bは部材11,12の上面11c、12cから上方に突出している。
【0008】
ローラ25の若干後方にある回転工具35で、スリット14に挿入した充填材21と部材11,12の3者を摩擦攪拌接合する。このように、スリット14を切削加工しつつ、摩擦攪拌接合が行われる。回転工具35の先端の小径部の径は隙間の幅よりも大きく、充填材21および凸部11b、12bにかかっている。回転工具35直前の充填材21は溝の中央部にはなく、回転工具35の回転方向の下流側に寄せられて、充填材21は一方の凸部11b、12bに接触している。
【0009】
回転工具35の前方に光学センサー31、33がある。光学センサー31、33は、充填材21と凸部11b、12bの上面、部材11c、12cの上面を走査する。光学センサー31はカッター20の中心位置を求めるためのものである。一対の凸部11b、12bの幅を求め、その中心位置をカッター20の中心位置とする。これにより、突き合せ部以外を切削することがない。
【0010】
また、光学センサー33は回転工具35の中心位置を定めるためのものである。回転工具35の移動方向(図1において、右から左に移動する。)の下流側(未攪拌接合部)において、回転工具35の回転方向において、上流側の充填材21の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材12bとの隙間の位置を求める。これは、回転工具35の回転によって充填材21が回転工具21の回転方向の下流側に寄っているためである。前記位置に、既知の充填材21の幅の半分を加算した値を回転工具35の中心位置として、回転工具35に出力する。充填材21両側に隙間を見つけることができれば、両側の隙間から、回転工具35の中心位置を算出してもよい。
【0011】
また、部材11c、12cの上面の位置、凸部11b、12bの上面の位置を求める。これにより、回転工具35の大径部と小径部との境の位置、すなわち、回転工具35の挿入量を求める。これによれば、前記境は上面11c、12cよりも下方にならないので、凸部11b、12bを切削で除けば上面11c、12cは平滑になる。
【0012】
かかる構成において、光学センサ31で、切削位置を求め、切削する。次に、光学センサ33で充填材の位置を求め、回転工具35の挿入位置、深さを求め、摩擦攪拌接合をする。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例の摩擦攪拌接合途中の縦断面図。
【図2】図2は図1のII−II断面図。
【図3】図3は図1のIII−III断面図。
【符号の説明】
11,12:部材、11b、12b:凸部、20:カッター、21:充填材、31,33:光学センサー、35:回転工具
【発明の属する技術分野】
本発明は、突き合せ部の摩擦攪拌接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
突き合せ部の摩擦攪拌接合方法では、特許文献1のように、突き合せ部の一対の部材に凸部を設け、凸部側から回転転工具を回転させながら挿入し、接合線に沿って移動し、接合する。一対の突き合せ部材間の隙間に凸部の金属を移動させ、隙間を埋める。このため、隙間の幅を検出し、その中心に回転工具の中心を一致させている。
【0003】
さらに、特許文献2のように、隙間に沿って突き合せ部の一対の部材を切削し、切削によって生じた隙間に帯状の充填材を挿入し、突き合せ部と前記充填材との3者を摩擦攪拌接合している。
この場合、回転工具を挿入する位置を求める方法については開示されていない。
本願発明の目的は、隙間に充填材を挿入した場合において、回転工具の挿入位置の算出方法を提供することにある。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−90655号公報(米国特許第6474533号)
【特許文献2】
特開2002−210571号公報(欧州特許出願公開第1224998A2号)
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、2つの部材を付き合わせ、突き合せ部を切削してスリットを設け、該スリットに充填材を挿入し、前記充填材とその両側の前記2つの部材とを回転工具で摩擦攪拌接合しつつ、前記回転工具の回転方向において、上流側の前記充填材の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材との隙間の位置を求め、該位置に対して前記充填材の幅の半分を加算し、該加算した位置を前記回転工具の位置とすること、により達成できる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図1から図3により説明する。図3は回転工具35を合わせて示す。
前記特許文献2のように、2つの部材11,12を突き合せ、突き合せ部をスリットカッター13で切削してスリット14を設け、該スリット14に帯状の充填材21を挿入する。充填材21の幅はスリット14の幅よりも若干小さい。22,23はリール(図示せず)に巻いた充填材21を導くローラである。25、26はスリット14の挿入した充填材21を押えるローラである。部材11,12、充填材21はアルミニウム合金である。
【0007】
突き合せ部の部材11,12の端部は厚くなって、凸部11b、12bがある。凸部11bと凸部12bが突き合せらている。凸部11b、12bは部材11,12の上面11c、12cから上方に突出している。
【0008】
ローラ25の若干後方にある回転工具35で、スリット14に挿入した充填材21と部材11,12の3者を摩擦攪拌接合する。このように、スリット14を切削加工しつつ、摩擦攪拌接合が行われる。回転工具35の先端の小径部の径は隙間の幅よりも大きく、充填材21および凸部11b、12bにかかっている。回転工具35直前の充填材21は溝の中央部にはなく、回転工具35の回転方向の下流側に寄せられて、充填材21は一方の凸部11b、12bに接触している。
【0009】
回転工具35の前方に光学センサー31、33がある。光学センサー31、33は、充填材21と凸部11b、12bの上面、部材11c、12cの上面を走査する。光学センサー31はカッター20の中心位置を求めるためのものである。一対の凸部11b、12bの幅を求め、その中心位置をカッター20の中心位置とする。これにより、突き合せ部以外を切削することがない。
【0010】
また、光学センサー33は回転工具35の中心位置を定めるためのものである。回転工具35の移動方向(図1において、右から左に移動する。)の下流側(未攪拌接合部)において、回転工具35の回転方向において、上流側の充填材21の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材12bとの隙間の位置を求める。これは、回転工具35の回転によって充填材21が回転工具21の回転方向の下流側に寄っているためである。前記位置に、既知の充填材21の幅の半分を加算した値を回転工具35の中心位置として、回転工具35に出力する。充填材21両側に隙間を見つけることができれば、両側の隙間から、回転工具35の中心位置を算出してもよい。
【0011】
また、部材11c、12cの上面の位置、凸部11b、12bの上面の位置を求める。これにより、回転工具35の大径部と小径部との境の位置、すなわち、回転工具35の挿入量を求める。これによれば、前記境は上面11c、12cよりも下方にならないので、凸部11b、12bを切削で除けば上面11c、12cは平滑になる。
【0012】
かかる構成において、光学センサ31で、切削位置を求め、切削する。次に、光学センサ33で充填材の位置を求め、回転工具35の挿入位置、深さを求め、摩擦攪拌接合をする。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例の摩擦攪拌接合途中の縦断面図。
【図2】図2は図1のII−II断面図。
【図3】図3は図1のIII−III断面図。
【符号の説明】
11,12:部材、11b、12b:凸部、20:カッター、21:充填材、31,33:光学センサー、35:回転工具
Claims (3)
- 2つの部材を付き合わせ、突き合せ部を切削してスリットを設け、
該スリットに充填材を挿入し、
前記充填材とその両側の前記2つの部材とを回転工具で摩擦攪拌接合しつつ、
前記回転工具の回転方向において、上流側の前記充填材の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材との隙間の位置を求め、該位置に対して前記充填材の幅の半分を加算し、該加算した位置を前記回転工具の位置とすること、
を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 請求項1の摩擦攪拌接合方法において、
前記上流側の前記充填材の端部と前記回転方向の上流側の一方の前記部材との隙間の位置は、前記充填材の端部の位置であること、
を特徴とする摩擦攪拌接合方法。 - 請求項2の摩擦攪拌接合方法において、
前記上流側の前記充填材の端部の位置は、前記上流側から下流側に向けて捜査して求めること、
を特徴とする摩擦攪拌接合方法。
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JP2003098034A JP2004298955A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 摩擦攪拌接合方法 |
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EP04250355A EP1464434A3 (en) | 2003-04-01 | 2004-01-23 | Friction stir welding method |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003098034A JP2004298955A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 摩擦攪拌接合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004298955A true JP2004298955A (ja) | 2004-10-28 |
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