JP2008307605A - 線形摩擦溶接装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Y軸振動、第1の溶融軸に沿った第1の溶融負荷、及び第2の溶融軸に沿った第2の溶融負荷を提供するための運動を、装置のX平面、Y平面及びZ平面に提供する3セットの直交アクチュエータを含む。溶接用の二軸溶融の方法は、複数の界面での溶接部にX溶融軸及びZ溶融軸に沿って第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷をかけるための溶接ヘッドを提供することを含む。溶融負荷は、互いに直角にかけられてよく、溶接界面長に相当する大きさを有する。
【選択図】図3
Description
二軸溶融のための線形摩擦溶接装置であって、
振動ブロックと、
この振動ブロックの対向する側面で支えられる少なくとも1台のY軸振動アクチュエータと、
第1の溶融軸に沿って第1の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックにより支えられる少なくとも1台のZ軸溶融アクチュエータと、
第2の溶融軸に沿って第2の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックにより支えられる少なくとも1台のX軸溶融アクチュエータと、
を備え、前記第1の溶融軸及び前記第2の溶融軸が互いに関して異なる角度となる線形摩擦溶接装置」
に、その構成上の主たる特徴があり、これにより、複数の接触面で同時に溶接することができて、構成要素歪みが最小である高強度溶接部を製造することができ、溶接工程の制御を改善することができて、機能を拡張することもできる線形摩擦溶接装置を提供することができるのである。
「Y軸振動、Z軸溶融軸に沿った第1の溶融負荷、及びX軸溶融軸に沿った第2の溶融負荷を提供するための運動を、溶接ヘッド装置のX平面、Y平面、及びZ平面に提供する3セットの直交アクチュエータを含む溶接ヘッド装置を備える線形摩擦溶接装置を提供することと、
基部プレートを提供することと、
第1の溶接界面及び第2の溶接界面で前記基部プレートに溶接される部品を提供することと、
前記第1の溶接界面を基準にして斜めに前記第1の溶融負荷を、及び前記第2の溶接界面を基準にして斜めに前記第2の溶融負荷をかけ、前記第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷が所定の規模を有することと、
前記部品及び前記基部プレートを加熱するために所定の振動振幅で前記Y軸に沿って前記部品を振動することと、
前記振動振幅をゼロに削減することと、
前記第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷を所定の設定点に増加し、所定の期間維持することと、
前記第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷をゼロに削減することと、
をさらに含む線形摩擦溶接方法」
に、その構成上の主たる特徴があり、これにより、複数の接触面で同時に溶接することができて、構成要素歪みが最小である高強度溶接部を製造することができ、溶接工程の制御を改善することができて、機能を拡張することもできる線形摩擦溶接方法を提供することができるのである。
102 部品
104 溶接テーブル
106 部品テーブル
108 ガントリスライド
110 ガントリサポート
112 大径摺動柱
114 Z位置二重ロック
116 溶接ヘッドキャリッジ
118 溶接ヘッド
120 ばり除去システム
122 機械基部
124 専用制御卓
200 プレート
202 基部プレート
204 第1の水平基部プレート溶接
206 第2の垂直基部プレート溶接
208 振動軸
210 第1の溶融負荷
212 第2の溶融負荷
214 プレート
216 第1の水平基部プレート溶接
218 第2の垂直基部プレート溶接
220 振動軸
222 第1の溶融負荷
224 第2の溶融負荷
300 線形摩擦溶接ヘッド
302 振動ブロック
304 Y軸振動アクチュエータ
306 Z軸溶融アクチュエータ
308 X軸溶融アクチュエータ
310 X軸対抗負荷アクチュエータ
312 Z軸対抗負荷浮動シリンダ
314 固定工具
316 部品
Claims (18)
- 二軸溶融のための線形摩擦溶接装置であって、
振動ブロックと、
この振動ブロックの対向する側面で支えられる少なくとも1台のY軸振動アクチュエータと、
第1の溶融軸に沿って第1の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックにより支えられる少なくとも1台のZ軸溶融アクチュエータと、
第2の溶融軸に沿って第2の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックにより支えられる少なくとも1台のX軸溶融アクチュエータと、
を備え、前記第1の溶融軸及び前記第2の溶融軸が互いに関して異なる角度となる線形摩擦溶接装置。 - 前記少なくとも1台のX軸溶融アクチュエータによって提供される前記第2の溶融負荷に対抗するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のX軸対抗負荷アクチュエータをさらに備える請求項1に記載の線形摩擦溶接装置。
- 前記少なくとも1台のZ軸溶融アクチュエータによって提供される前記第1の溶融負荷に対抗するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のZ軸対抗負荷浮動シリンダとをさらに備える請求項1または請求項2に記載の線形摩擦溶接装置。
- 前記振動ブロックが、前記少なくとも1台のY軸振動アクチュエータ、X軸における前記少なくとも1台の溶融アクチュエータと前記少なくとも1台の対抗負荷アクチュエータ、及びZ軸における前記少なくとも1台の溶融アクチュエータと前記少なくとも1台の対抗負荷シリンダとの間で維持される請求項1〜請求項3のいずれかに記載の線形摩擦溶接装置。
- 振動した部品を固定するために前記振動ブロックによって支えられる固定ツールをさらに備える請求項1〜請求項4のいずれかに記載の線形摩擦溶接装置。
- 前記アクチュエータのそれぞれが静圧軸受アクチュエータである請求項1〜請求項5のいずれかに記載の線形摩擦溶接装置。
- 前記装置が、溶接テーブルアセンブリと、部品テーブルと、ガントリスライドアセンブリと、溶接ヘッドキャリッジと、ばり除去システムとを含む線形摩擦溶接装置の内部で維持される請求項1〜請求項6のいずれかに記載の線形摩擦溶接装置。
- Y軸振動、第1の溶融軸に沿った第1の溶融負荷、及び第2の溶融軸に沿った第2の溶融負荷を提供するための運動を、溶接ヘッド装置のX平面、Y平面及びZ平面に提供する3セットの直交アクチュエータを含む溶接ヘッド装置と、
溶接テーブルアセンブリと、
X軸方向で可動の部品テーブルと、
ガントリアセンブリが、Y軸運動を提供し、溶接ヘッドを支えるための溶接ヘッドキャリッジを支える、Z軸運動を提供するガントリアセンブリと、
前記線形摩擦溶接装置の前記動作を制御する制御卓と、
を備える線形摩擦溶接装置。 - 前記溶接ヘッド装置が、
振動ブロックと、
前記振動ブロックの対向する側面で支えられる少なくとも1台のY軸振動アクチュエータと、
前記第1の溶融軸に沿って前記第1の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のZ軸溶融アクチュエータと、
前記第2の溶融軸に沿って前記第2の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のX軸溶融アクチュエータと、
前記第2の溶融負荷に対抗するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のX軸対抗負荷アクチュエータと、
前記第1の溶融負荷に対抗するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のZ軸対抗負荷浮動シリンダと、
を備える請求項8に記載の線形摩擦溶接装置。 - ばり除去システムをさらに備える請求項8または請求項9に記載の線形摩擦溶接装置。
- Y軸振動、Z軸溶融軸に沿った第1の溶融負荷、及びX軸溶融軸に沿った第2の溶融負荷を提供するための運動を、溶接ヘッド装置のX平面、Y平面、及びZ平面に提供する3セットの直交アクチュエータを含む溶接ヘッド装置を備える線形摩擦溶接装置を提供することと、
基部プレートを提供することと、
第1の溶接界面及び第2の溶接界面で前記基部プレートに溶接される部品を提供することと、
前記第1の溶接界面を基準にして斜めに前記第1の溶融負荷を、及び前記第2の溶接界面を基準にして斜めに前記第2の溶融負荷をかけ、前記第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷が所定の規模を有することと、
前記部品及び前記基部プレートを加熱するために所定の振動振幅で前記Y軸に沿って前記部品を振動することと、
前記振動振幅をゼロに削減することと、
前記第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷を所定の設定点に増加し、所定の期間維持することと、
前記第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷をゼロに削減することと、
をさらに含む線形摩擦溶接方法。 - 前記溶接ヘッド装置が、
振動ブロックと、
この振動ブロックの対向する側面で支えられる少なくとも1台のY軸振動アクチュエータと、
前記第1の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のZ軸溶融アクチュエータと、
前記第2の溶融負荷を提供するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のX軸溶融アクチュエータと、
前記第2の溶融負荷に対抗するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のX軸対抗負荷アクチュエータと、
前記第1の溶融負荷に対抗するために前記振動ブロックによって支えられる少なくとも1台のZ軸対抗負荷浮動シリンダと、
を備える請求項11または請求項12に記載の線形摩擦溶接方法。 - 前記第1の溶接界面を基準にした前記第1の溶融負荷の角度、及び前記第2の溶接界面を基準にした前記第2の溶融負荷の角度が、ゼロ度から90度の範囲となる請求項11〜請求項12のいずれかに記載の線形摩擦溶接方法。
- 前記第1の溶接界面を基準にした前記第1の溶融負荷の角度、及び前記第2の溶接界面を基準にした前記第2の溶融負荷の角度が、ともに実質的に垂直である請求項11〜請求項13のいずれかに記載の線形摩擦溶接方法。
- 前記第1の溶融負荷及び第2の溶融負荷の前記振幅が、前記溶接界面の長さに相当する請求項11〜請求項14のいずれかに記載の線形摩擦溶接方法。
- 前記X溶融軸及びZ溶融軸が互いに直角に作用する請求項11〜請求項15のいずれかに記載の線形摩擦溶接方法。
- 前記振動振幅をいつゼロに削減するのかを決定するために溶接中に材料の変位を監視することをさらに含む請求項11〜請求項16のいずれかに記載の線形摩擦溶接方法。
- 溶融変位を監視し、記録することをさらに含む請求項11〜請求項17のいずれかに記載の線形摩擦溶接方法。
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