JP2005334891A - X-type friction stir spot joining gun - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化,撹拌して接合する装置であって、X型ア―ムの一方端側に、先端に前記ピンを有する接合ツ―ルを配置したX型摩擦撹拌スポット接合ガンに関するものである。 The present invention is an apparatus for softening and agitating an object to be joined by frictional heat generated by rotation of a pin, and arranging a joining tool having the pin at the tip on one end side of an X-type arm. X-type friction stir spot welding gun.
従来,ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化,撹拌して接合する装置であって、X型ア―ムの一方端側に、先端に前記ピンを有する接合ツ―ルを配置したX型摩擦撹拌スポット接合ガンにおいて、両ア―ムの合流部をかえる股の主軸構成としたものがある(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for softening and agitating an object to be joined by frictional heat generated by the rotation of a pin, in which an X-type arm is provided with a joining tool having the above-mentioned pin at one end thereof. One type of friction stir spot welding gun has a crotch main shaft configuration that changes the joining portion of both arms (see, for example, Patent Document 1).
ところで、X型摩擦撹拌スポット接合ガンについては、ア―ム長が長いほどア―ム先端の撹拌ポイントと主軸間の距離が大きくなり、撹拌時の回転力による主軸にかかるモ―メント荷重が大きくなる。その結果,主軸の軸受部への負荷が増すものである。そして、上記従来の技術においては、固定ア―ムと揺動ア―ムとをかえる股の主軸構成で軸支しているため、前記負荷は主軸とその軸受間で負担せれることになり、ガンの使用中に早期に主軸と軸受間にガタが生じ、少しのガタがあってもア―ムの先端では増幅されて大きくなり、その結果,ピンは中心がふらつきながら回転し、被接合物が接合されない、という現象が発生し、X型摩擦撹拌スポット接合ガンの寿命を短くする虞れが過分にある。 By the way, for the X-type friction stir spot welding gun, the longer the arm length, the greater the distance between the stirring point at the arm tip and the main shaft, and the larger the moment load on the main shaft due to the rotational force during stirring. Become. As a result, the load on the bearing portion of the main shaft increases. And in the above-mentioned conventional technology, since the shaft is supported by the crotch main shaft configuration that changes the fixed arm and the swinging arm, the load is borne between the main shaft and its bearing, When the gun is in use, rattling occurs between the main shaft and the bearing at an early stage, and even if there is a small amount of rattling, the tip of the arm is amplified and enlarged. As a result, the pin rotates while the center fluctuates. May not be joined, and the life of the X-type friction stir spot welding gun may be shortened.
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、主軸部に減速機を配置し、主軸の軸受部にかかる負荷を該減速機側の大きな負荷容量の軸受で負担するようにして、主軸のガタの発生を防止し安定して長期の使用に耐え得るX型摩擦撹拌スポット接合ガンを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to dispose a speed reducer on the main shaft portion and to apply a load on the bearing portion of the main shaft to the speed reducer. It is intended to provide an X-type friction stir spot welding gun that can be supported by a bearing having a large load capacity on the side to prevent the main shaft from rattling and can stably withstand long-term use.
上記目的を達成するために、本発明におけるX型摩擦撹拌スポット接合ガンは、ピンの回転による摩擦熱で被接合物を軟化,撹拌して接合する装置であって、X型ア―ムの一方端側に、先端に前記ピンを有する接合ツ―ルを配置したX型摩擦撹拌スポット接合ガンにおいて、前記X型ア―ムの一方を揺動ア―ムに構成し、該X型ア―ムの他方を固定ア―ムに構成し、両ア―ムを軸支する主軸部にア―ム駆動用モ―タからの回動を減速する減速機を配置し、該減速機内のボ―ルベアリングまたはロ―ラベアリングにより揺動ア―ムから主軸にかかる負荷を負担するようにしたことを特徴とする、ものである。 In order to achieve the above object, an X-type friction stir spot welding gun according to the present invention is an apparatus for softening and agitating a workpiece to be joined by frictional heat caused by rotation of a pin, In an X-type friction stir spot welding gun in which a joining tool having the pin at the tip is arranged on the end side, one of the X-type arms is configured as a swinging arm, and the X-type arm The other side of the arm is configured as a fixed arm, and a speed reducer that decelerates rotation from the arm driving motor is arranged on the main shaft portion that supports both arms, and a ball bearing in the speed reducer is arranged. Alternatively, the load applied to the main shaft from the swinging arm is borne by a roller bearing.
また、前記ピンの回転させる撹拌用モ―タを主軸部の近傍で揺動ア―ムに設けたことを特徴とする、ものである。 Further, a stirring motor for rotating the pin is provided in the swing arm in the vicinity of the main shaft portion.
また、前記ピンの回転させる撹拌用モ―タを接合ツ―ルと同一軸線上で揺動ア―ムの先端側に設けたことを特徴とする、ものである。 Further, the stirring motor for rotating the pin is provided on the tip side of the swinging arm on the same axis as the joining tool.
本発明に係るX型摩擦撹拌スポット接合ガンでは、X型ア―ムの一方を揺動ア―ムに構成し、該X型ア―ムの他方を固定ア―ムに構成し、両ア―ムを軸支する主軸部にア―ム駆動用モ―タからの減速機を配置し、該減速機内のボ―ルベアリングまたはロ―ラベアリングにより揺動ア―ムから主軸にかかる負荷を負担するようにしたので、撹拌時の回転力によるモ―メント荷重は揺動ア―ムを介して減速機に伝えられ、該減速機内の負荷容量の大きなボ―ルベアリングまたはロ―ラベアリングで受けることから、ベアリングの疲労寿命がくるまで主軸部のガタは発生しない。しかも、ボ―ルベアリングまたはロ―ラベアリングは減速機内部に密封されているのでその計算寿命を確実に保持できる。 In the X-type friction stir spot welding gun according to the present invention, one of the X-type arms is configured as a rocking arm, and the other of the X-type arms is configured as a fixed arm. The speed reducer from the arm drive motor is placed on the main shaft that supports the arm, and the ball bearing or roller bearing in the speed reducer bears the load on the main shaft from the swinging arm. As a result, the moment load due to the rotational force during stirring is transmitted to the speed reducer via the swing arm, and is received by the ball bearing or roller bearing having a large load capacity in the speed reducer. The backlash of the main shaft does not occur until the bearing fatigue life is reached. Moreover, since the ball bearing or roller bearing is sealed inside the reduction gear, its calculated life can be reliably maintained.
X型摩擦撹拌スポット接合ガンを「X型ア―ムの一方を揺動ア―ムに構成し、該X型ア―ムの他方を固定ア―ムに構成し、両ア―ムを軸支する主軸部にア―ム駆動用モ―タからの減速機を配置し、該減速機内のボ―ルベアリングまたはロ―ラベアリングにより揺動ア―ムから主軸にかかる負荷を負担するようにした」構成としている。 The X-type friction stir spot welding gun is configured as follows: “One of the X-type arms is configured as a rocking arm, the other of the X-type arms is configured as a fixed arm, and both arms are pivotally supported. A reduction gear from the motor for driving the arm is arranged on the main shaft, and the ball bearing or roller bearing in the reduction gear bears the load on the main shaft from the swinging arm. '' It is configured.
図1は本発明に係るX型摩擦撹拌スポット接合ガンの概略側面構成図、図2は主軸部の断面構成図である。 FIG. 1 is a schematic side configuration diagram of an X-type friction stir spot welding gun according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a main shaft portion.
図1,図2において、1はロボットの手首(図示せず)に接続されるガンブラケットであり、該ガンブラケット1の基部には固定ア―ム2の後端部が固定されている。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a gun bracket connected to a wrist (not shown) of a robot, and a rear end portion of a
3は揺動ア―ムであり、該揺動ア―ム3の先端部には、先端に撹拌ピン4を有する接合ツ―ル5が軸受6によって回転自在に保持され、中間部には下向き突出部7が形成され、後端部は主軸部8に配置された減速機9の出力軸10に連結されている。
前記固定ア―ム2の先端部には裏当て材11が取り付けられ、該裏当て材11に被接合物(図示せず)が配備されるようになっており、中間部には上向き突出部12が形成され、該突出部12の端部は前述の如くブラケット1の基部に固定され、固定ア―ム2と揺動ア―ム3とでX型のア―ムを形成している。
A
前記揺動ア―ム3の後方部位で主軸部8の近傍には撹拌用モ―タ13が配置され、該撹拌用モ―タ13の出力側に設けたプ―リ14と前記接合ツ―ル5に設けたプ―リ15との間には無端ベルト16が張設されている。
A stirring
17は主軸部8内に配置された主軸であり、該主軸17は一方のガンブラケット1の基部側の軸受18に軸支され、主軸17の一端側には、ガンブラケット1に保持された駆動用モ―タ19からの駆動力によって無端ベルト20で回動するプ―リ21が設けられており、そして、主軸17の回動は減速機9を介して揺動ア―ム3を揺動させるように構成されている。また、前記減速機9内で減速機本体22と減速機の出力軸10との間には負荷容量の大きなころがり軸受であるボ―ルベアリング23が配設されている。なお、前記ボ―ルベアリング23に代えてロ―ラベアリングを用いてもよい。
以上のような構成からなるX型摩擦撹拌スポット接合ガンにおいて、ロボットにより接合ガンを被接合物に近付け、固定ア―ム2の先端の裏当て材11を被接合物に当接させた状態で、駆動用モ―タ19と撹拌用モ―タ13とを駆動させる。
In the X-type friction stir spot welding gun configured as described above, the robot is brought close to the workpiece by the robot, and the
前記駆動用モ―タ19の駆動により、該モ―タ19の回転力は無端ベルト20,プ―リ21を介して主軸17を回動させ、その回動は該主軸17に設けられた歯車24から減速機9内の減速機構25を介して減速機本体22内で減速されて減速機の出力軸10に伝達され、該出力軸10によって揺動ア―ム3は揺動運動を行う。即ち,駆動用モ―タ19の駆動により主軸部8内の減速機9を介して揺動ア―ム3は揺動運動を行うのであり、この揺動ア―ム3の揺動により、揺動ア―ム3の先端側に取り付けられた接合ツ―ル5は被接合物に近付き或は離間する。したがって、駆動用モ―タ19は被接合物に対してピン4の押圧動作を行わせる役を有するものである。
By driving the
そして、駆動用モ―タ19と共に駆動される撹拌用モ―タ13は前述の如く、その出力側に設けたプ―リ14と接合ツ―ル5に設けたプ―リ15との間には無端ベルト16が張設されているので、撹拌用モ―タ13の駆動により接合ツ―ル5は回転してピン4により被接合物に対して摩擦,撹拌動作を行うのである。
As described above, the stirring
このように、本発明に係るX型摩擦撹拌スポット接合ガンでは、X型ア―ムの押圧力を発生させる揺動ア―ム3の先端側にピン4を有する接合ツ―ル5が接続されているので、撹拌時の回転力によるモ―メント荷重は揺動ア―ムを介して減速機9に伝えられ、主軸17に伝達されようとするが、該減速機9内には負荷容量の大きなボ―ルベアリング23またはロ―ラベアリングが内蔵されていることから、前記モ―メント荷重は主軸17に伝達される以前で減速機9内のボ―ルベアリング23またはロ―ラベアリングで受け止めることができる。したがって、ベアリング23の疲労寿命がくるまで主軸部8のガタは発生しない。しかも、ボ―ルベアリング23またはロ―ラベアリングは減速機9内部に密封されているのでその計算寿命を確実に保持できる。
As described above, in the X-type friction stir spot welding gun according to the present invention, the
図3は本発明に係るX型摩擦撹拌スポット接合ガンの他の実施例の概略構成図であり、この実施例では、揺動ア―ム3の先端に撹拌用モ―タ13を設け、該撹拌用モ―タ13に先端にピン4を有する接合ツ―ル5を同一軸線上で接続させた点で前記実施例1と相違し、その余の構成は実施例1と実質的に同一であるので図面には同一部材に同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the X-type friction stir spot welding gun according to the present invention. In this embodiment, a
この接合ガンでは、撹拌用モ―タ13が接合ツ―ル5に直接に連結されることから、実施例1に比して必要部品の節減ができるとともにガン全体がスリム化されるが、本発明で期待する効果においては前記実施例1と実質的な相違はない。
In this joining gun, the
1 ガンブラケット
2 固定ア―ム
3 揺動ア―ム
4 ピン
5 接合ツ―ル
8 主軸部
9 減速機
13 撹拌用モ―タ
19 駆動用モ―タ
23 ボ―ルベアリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
2. An X-type friction stir spot welding gun according to claim 1, wherein a stirring motor for rotating the pin is provided on the tip side of the swinging arm on the same axis as the welding tool.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004153060A JP2005334891A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | X-type friction stir spot joining gun |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004153060A JP2005334891A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | X-type friction stir spot joining gun |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005334891A true JP2005334891A (en) | 2005-12-08 |
Family
ID=35489015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004153060A Pending JP2005334891A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | X-type friction stir spot joining gun |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005334891A (en) |
-
2004
- 2004-05-24 JP JP2004153060A patent/JP2005334891A/en active Pending
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