JP2009184019A - Spot joining apparatus and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spot joining apparatus and method that can keep joining quality constant regardless of positional deviation of a workpiece, the apparatus capable of being simplified. <P>SOLUTION: In the spot joining apparatus 50, a fixed arm 52 is fixed at a position where joining is to be performed. A joining tool 55 is fixed to the fixed arm 52 and rotatably installed around the axial line of rotation. A movable arm 53 is installed in the fixed arm 52 in a manner making angular displacement possible. A backing is provided in the movable arm 53 and is displaced in a direction approaching to or receding from the joining tool 55 in accordance with the angular displacement of the movable arm 53. The backing is formed on the surface part facing the joining tool 55 and is provided with a contact face with an area larger than the tip end of the joining tool 55. A driving source 59 is installed in the fixed arm 52, driving the movable arm 53 in a direction in which the backing at least comes close to the joining tool 55. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、摩擦攪拌接合によってワークをスポット的に接合するスポット接合装置およびスポット接合方法に関する。   The present invention relates to a spot welding apparatus and a spot welding method for spot-joining workpieces by friction stir welding.

図8は、摩擦攪拌を利用した従来のスポット接合装置1の構造を示す図である。スポット接合装置1は、先端にピンを有する接合ツール5と、接合ツール5を回転駆動する回転用モータ4と、接合ツール5を上下に昇降させ、押圧力を付加する押圧付加装置3とを備える。   FIG. 8 is a view showing a structure of a conventional spot welding apparatus 1 using friction stirring. The spot bonding apparatus 1 includes a bonding tool 5 having a pin at a tip, a rotation motor 4 that rotationally drives the bonding tool 5, and a pressing device 3 that raises and lowers the bonding tool 5 to apply a pressing force. .

次に、図8Aの図を参照して、接合方法について説明する。まず裏当7上に、2枚のワークW1,W2を重ねて配置する。次に、回転用モータ4で接合ツール5を回転させるとともに、押圧付加装置3で回転用モータ4とともに接合ツール5を下降させる。すると、接合ツール先端のピンがワークに押圧される。ピンが押圧されると回転による摩擦によって押圧部が軟化し、ピンが挿入される。さらに回転することによって、挿入されたピンで接合点近傍が攪拌され、塑性流動を起こす。所定時間攪拌後、押圧付加装置3で接合ツール5を上昇させると、接合点で2枚のワークが接合され、スポット接合される。   Next, a joining method will be described with reference to the drawing in FIG. 8A. First, two workpieces W1 and W2 are placed on the backing 7 in an overlapping manner. Next, while rotating the welding tool 5 with the rotation motor 4, the pressing tool 3 lowers the welding tool 5 together with the rotation motor 4. Then, the pin at the tip of the joining tool is pressed against the workpiece. When the pin is pressed, the pressing portion is softened by friction due to rotation, and the pin is inserted. By further rotating, the vicinity of the joining point is agitated by the inserted pin, and plastic flow occurs. After stirring for a predetermined time, when the joining tool 5 is raised by the pressing device 3, two workpieces are joined at the joining point and spot-joined.

スポット接合装置1は、たとえばロボットのアーム手首に取り付けられ、接合点ごとに接合装置1の位置決めを行なって1つのワークに対して連続してスポット接合を行なう。しかし、ワーク位置はワークごとに変動し、図8Bに示すように、ワークW1,W2と裏当7とが離反した位置に配置される場合がある。このように位置ずれした状態で、接合ツール5を降下させると、接合ツール5先端のピンでワークW1,W2を押し下げて接合することになり、ワークが変形してしまい、接合品質が低下してしまう。また、押圧力も異なり、ワークごとに接合品質が異なり、一定の接合品質が得られなくなる。   The spot welding apparatus 1 is attached to, for example, an arm wrist of a robot, and positions the bonding apparatus 1 at each joining point to continuously perform spot welding on one workpiece. However, the workpiece position varies from workpiece to workpiece, and as shown in FIG. 8B, the workpieces W1, W2 and the backing 7 may be arranged at positions separated from each other. If the welding tool 5 is lowered in such a state of being displaced, the workpieces W1 and W2 are pushed down with the pins at the tip of the welding tool 5, and the workpiece is deformed, so that the bonding quality is deteriorated. End up. Also, the pressing force is different, the joining quality differs for each workpiece, and a constant joining quality cannot be obtained.

また、位置ずれを解消して一定の接合品質を得るためには、接合ツール5、回転用モータ4および押圧付加装置3を保持する接合ヘッド2の位置をワークごとに微調整する方法が考えられるが、この場合には、制御が複雑となってしまう。さらに接合ツールと裏当とを別体とし、それぞれを変位させることによって接合を行う装置とすれば、装置が複雑化し位置決めも煩雑になるという問題点がある。   Further, in order to eliminate the misalignment and obtain a certain joining quality, a method of finely adjusting the position of the joining head 2 holding the joining tool 5, the rotation motor 4 and the pressing device 3 for each work can be considered. However, in this case, the control becomes complicated. Further, if the joining tool and the backing are separated and are joined to each other by displacing them, there is a problem that the apparatus becomes complicated and positioning becomes complicated.

本発明の目的は、ワーク位置の位置ずれにかかわらず、接合品質を一定に保つことができ、かつ装置を小型化することのできるスポット接合装置およびスポット接合方法を提供する。   An object of the present invention is to provide a spot joining apparatus and a spot joining method capable of keeping the joining quality constant regardless of the displacement of the workpiece position and reducing the size of the apparatus.

本発明は、接合を行う位置において固定される固定アームと、
固定アームに固定され、回転軸線まわりに回転可能に設けられる接合ツールと、
角変位可能に固定アームに設けられる可動アームと、
可動アームに設けられ、前記可動アームの角変位によって、前記接合ツールに近接または離反する向きに変位する裏当であって、
前記接合ツールに臨む表面部に、接合ツールの先端部よりも広い面積の当接面を有して形成される裏当と、
前記固定アームに設けられ、前記可動アームを、前記裏当が前記接合ツールに対して近接または離反させる向きに駆動する駆動源とを含むことを特徴とするスポット接合装置である。
The present invention includes a fixed arm that is fixed at a position where joining is performed;
A joining tool fixed to a fixed arm and provided to be rotatable around a rotation axis;
A movable arm provided on the fixed arm so as to be angularly displaceable;
A backing provided on the movable arm and displaced in a direction toward or away from the welding tool by angular displacement of the movable arm;
A backing formed with a contact surface having a larger area than the tip of the joining tool on the surface facing the joining tool;
A spot welding apparatus, comprising: a driving source provided on the fixed arm and driving the movable arm in a direction in which the backing approaches or separates from the welding tool.

また本発明は、前記接合ツールは、前記固定アームの長手方向一端部に設けられ、
前記可動アームの前記固定アームに対する角変位の角変位軸は、前記固定アームの長手方向中間の位置に形成され、
前記駆動源は、前記固定アームの長手方向両端部のうち、他端部に設けられることを特徴とする。
In the present invention, the joining tool is provided at one end in the longitudinal direction of the fixed arm,
An angular displacement axis of angular displacement of the movable arm with respect to the fixed arm is formed at an intermediate position in the longitudinal direction of the fixed arm,
The drive source is provided at the other end of both ends in the longitudinal direction of the fixed arm.

また本発明は、前記固定アームは、ロボットアームの先端部に設けられることを特徴とする。   In the invention, it is preferable that the fixed arm is provided at a distal end portion of the robot arm.

また本発明は、前記スポット接合装置を用い、
重ねられた被接合物の近傍に前記接合ツールを配置する接合ツール配置工程と、
接合ツール配置工程の後、接合ツールの回転を開始させる回転開始工程と、
前記回転開始工程の後、前記駆動源によって前記可動アームを角変位させることによって、前記裏当を前記接合ツールに近接させる挟持工程とを含み、
接合ツールと被接合物との摩擦熱によって、被接合物を軟化し、攪拌し、接合点でスポット的に接合することを特徴とするスポット接合方法である。
Further, the present invention uses the spot bonding apparatus,
A joining tool placement step of placing the joining tool in the vicinity of the stacked workpieces;
After the joining tool placement step, a rotation start step for starting the rotation of the joining tool,
After the rotation start step, by causing the movable arm to be angularly displaced by the drive source, the clamping step of bringing the backing close to the joining tool,
The spot welding method is characterized in that the object to be joined is softened by the frictional heat between the joining tool and the object to be joined, stirred, and spot-joined at the joining point.

本発明によれば、可動アームは、角変位可能に固定アームに設けられる。接合ツールは、固定アームに固定され、裏当は、可動アームに設けられる。裏当は、接合ツールに臨む表面部に、接合ツールの先端部よりも広い面積の当接面を有して形成される。駆動源は、固定アームに設けられる。これによって、接合ツールと裏当との間に配置される被接合物に対して、裏当による接触を、接合ツールによる接触よりも先に行うことができる。したがって、被接合物が、接合ツールによって押圧されることを防止することができる。これによって、被接合物が、接合ツールの先端部によって変形することを防止することができる。したがって、被接合物の位置ずれにかかわらず、接合品質を一定に保つことができる。また駆動源は、固定アームに設けられるので、接合ツールの位置決めおよび駆動と、裏当の位置決めおよび駆動とをそれぞれに行う場合に比べて、装置を小型化することができる。   According to the present invention, the movable arm is provided on the fixed arm so as to be angularly displaceable. The joining tool is fixed to the fixed arm, and the backing is provided on the movable arm. The backing is formed on the surface facing the welding tool, with a contact surface having a larger area than the tip of the welding tool. The drive source is provided on the fixed arm. Thereby, the contact by the backing can be performed before the contact by the joining tool with respect to the objects to be joined arranged between the joining tool and the backing. Therefore, it can prevent that a to-be-joined object is pressed by the joining tool. Thereby, it can prevent that a to-be-joined object deform | transforms with the front-end | tip part of a joining tool. Therefore, the joining quality can be kept constant regardless of the positional deviation of the objects to be joined. Further, since the drive source is provided on the fixed arm, the apparatus can be reduced in size as compared with the case where the positioning and driving of the joining tool and the positioning and driving of the backing are performed respectively.

また、駆動源は、可動アームを固定アームに対して変位させることによって、裏当を接合ツールに対して近接または離反させる。これによって、接合ツールおよび裏当を、一体化して移動させることができる。したがって、接合ツールおよび裏当を、それぞれに移動させる場合に比べて、装置を小型化し、かつ装置の移動を容易にすることができる。   Further, the driving source displaces the movable arm with respect to the fixed arm, thereby bringing the backing close to or away from the joining tool. Thereby, the joining tool and the backing can be moved together. Therefore, the apparatus can be downsized and the apparatus can be easily moved as compared with the case where the joining tool and the backing are moved to each other.

また本発明によれば、接合ツールは、固定アームの長手方向一端部に設けられ、可動アームの固定アームに対する角変位の角変位軸は、固定アームの長手方向中間の位置に形成され、駆動源は、固定アームの長手方向両端部のうち、接合ツールが設けられる一端部とは反対側の他端部に設けられる。これによって、接合ツールおよび裏当を、被接合物の厚み方向両側に配置し、かつ駆動源を、角変位軸に関して被接合物とは反対側に配置することが可能となる。したがって、被接合物に対して接合ツールおよび裏当を配置したときに、駆動源が被接合物に接触することを防止することができる。これによって、被接合物に対する接合ツールおよび裏当の配置を容易にすることができる。   According to the invention, the joining tool is provided at one end of the fixed arm in the longitudinal direction, and the angular displacement axis of the angular displacement of the movable arm with respect to the fixed arm is formed at a position in the middle of the fixed arm in the longitudinal direction. Is provided at the other end portion on the opposite side to the one end portion where the joining tool is provided, of the both ends in the longitudinal direction of the fixed arm. Thus, the joining tool and the backing can be arranged on both sides in the thickness direction of the article to be joined, and the drive source can be arranged on the opposite side of the article with respect to the angular displacement axis. Therefore, it is possible to prevent the drive source from coming into contact with the object to be bonded when the bonding tool and the backing are disposed on the object to be bonded. Thereby, arrangement | positioning of the joining tool and backing with respect to a to-be-joined object can be made easy.

また本発明によれば、固定アームは、ロボットアームの先端部に設けられる。これによって、接合ツールおよび裏当を、一体化してロボットアームによって移動させることができる。接合ツールの移動と裏当の移動とを独立して行う必要がなく、装置を小型化することができる。   According to the invention, the fixed arm is provided at the tip of the robot arm. Thereby, the joining tool and the backing can be integrated and moved by the robot arm. The movement of the joining tool and the movement of the backing do not need to be performed independently, and the apparatus can be miniaturized.

また本発明によれば、挟持工程では、接合ツール配置工程の後、駆動源によって可動アームを角変位させることによって、裏当を接合ツールに近接させる。これによって、接合ツールと裏当との間に配置される被接合物に対して、裏当による接触を、接合ツールによる接触よりも先に行うことができる。したがって、被接合物が、接合ツールによって押圧されることを防止することができる。これによって、被接合物が、接合ツールの先端によって変形することを防止することができる。したがって、被接合物の位置ずれにかかわらず、接合品質を一定に保つことができる。また接合ツールの位置決めおよび駆動と、裏当の位置決めおよび駆動とをそれぞれに行う場合に比べて、装置を小型化することができる。   Further, according to the present invention, in the clamping process, the backing is brought close to the welding tool by angularly displacing the movable arm by the driving source after the welding tool arranging process. Thereby, the contact by the backing can be performed before the contact by the joining tool with respect to the objects to be joined arranged between the joining tool and the backing. Therefore, it can prevent that a to-be-joined object is pressed by the joining tool. Thereby, it can prevent that a to-be-joined object deform | transforms with the front-end | tip of a joining tool. Therefore, the joining quality can be kept constant regardless of the positional deviation of the objects to be joined. Further, the apparatus can be downsized as compared with the case where the positioning and driving of the joining tool and the positioning and driving of the backing are performed respectively.

本発明のスポット接合装置に関連する構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure relevant to the spot joining apparatus of this invention. 本発明に関連する実施の一形態であるスポット接合装置10の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the spot joining apparatus 10 which is one Embodiment relevant to this invention. 接合時の、本発明に関連するスポット接合装置10を示す正面図である。It is a front view which shows the spot joining apparatus 10 relevant to this invention at the time of joining. 本発明に関連する他の実施形態のスポット接合装置30の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the spot joining apparatus 30 of other embodiment relevant to this invention. 本発明に関連する他の実施形態のスポット接合装置30の、接合時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of joining of the spot joining apparatus 30 of other embodiment relevant to this invention. 本発明に関連するスポット接合装置40の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the spot joining apparatus 40 relevant to this invention. 本発明の一実施形態に係るスポット接合装置50の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the spot joining apparatus 50 which concerns on one Embodiment of this invention. 従来のスポット接合装置1を示す図である。It is a figure which shows the conventional spot joining apparatus 1. FIG.

図2は、本発明に関連する実施の一形態であるスポット接合装置10の全体の構成を示す図である。スポット接合装置10は、たとえば6軸垂直多間接型ロボットのアームの手首に取り付けられ、スポット接合ガンとして用いられ、たとえば自動車のボディのスポット接合に用いられる。   FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a spot bonding apparatus 10 which is an embodiment related to the present invention. The spot bonding apparatus 10 is attached to the wrist of an arm of a 6-axis vertical multi-indirect robot, for example, and used as a spot bonding gun, for example, for spot bonding of an automobile body.

スポット接合装置10は、接合ヘッド11、ガンアーム12、接合ヘッド支持機構21、および裏当押圧機構20を含んで構成される。ガンアーム12は、上部に接合ヘッド支持機構21を介して接合ヘッド11が取り付けられ、下部に裏当押圧機構20が取り付けられ、このガンアーム12がロボットアームの手首15に取り付けられる。   The spot bonding apparatus 10 includes a bonding head 11, a gun arm 12, a bonding head support mechanism 21, and a backing pressing mechanism 20. The gun arm 12 has a bonding head 11 attached to the upper part via a bonding head support mechanism 21 and a backing pressing mechanism 20 attached to the lower part. The gun arm 12 is attached to the wrist 15 of the robot arm.

接合ヘッド11は、接合ツール18、接合ツール18を、その回転軸線Lまわりに回転自在に支持するブラケット17、ブラケット17に固定され、接合ツール18を回転軸線Lまわりに回転駆動させる回転用モータ16とを有し、ブラケット17が接合ヘッド支持機構21に取り付けられる。接合ヘッド支持機構21は、たとえばモータを有し、ブラケット17を昇降させて、接合ツール18を軸線Lに沿って昇降させることができる。なお、この接合ヘッド支持機構21による接合ツール18の昇降は、接合時にワークを押圧するために使用するものでなく、ワークへの位置決めのために用いられるものである。したがって、モータなどの駆動源でなく、ハンドルなどによる手動で昇降するような機構であってもよい。   The joining head 11 is fixed to the joining tool 18, the bracket 17 that supports the joining tool 18 so as to be rotatable about the rotation axis L thereof, and the rotation motor 16 that rotationally drives the joining tool 18 around the rotation axis L. The bracket 17 is attached to the joining head support mechanism 21. The joining head support mechanism 21 has, for example, a motor, and can raise and lower the bracket 17 and raise and lower the joining tool 18 along the axis L. In addition, raising / lowering of the joining tool 18 by this joining head support mechanism 21 is not used for pressing a workpiece | work at the time of joining, but is used for positioning to a workpiece | work. Therefore, a mechanism that manually moves up and down by a handle or the like instead of a driving source such as a motor may be used.

裏当押圧機構20は、裏当19、裏当押圧シリンダ13および駆動源14を有する。裏当19は、接合ツール18の下方に臨んで配置され、下部に裏当押圧シリンダのピストンロッド25が固定される。裏当押圧シリンダ13は、接合ツール18の回転軸線Lに沿って昇降するピストンロッド25を有するシリンダであり、ピストンロッド25の先端に裏当19が固定される。この裏当押圧シリンダ13は、たとえば油圧シリンダ、空気圧シリンダ、またはボールねじから構成され、裏当押圧シリンダ13に隣接して駆動源14が配置され、この駆動源14がガンアーム12に固定される。駆動源14は、裏当押圧シリンダ13が油圧シリンダの場合は油圧源であり、空気圧シリンダの場合は空気圧源であり、ボールねじの場合はサーボモータである。   The backing pressing mechanism 20 includes a backing 19, a backing pressing cylinder 13, and a drive source 14. The backing 19 is arranged facing the lower side of the joining tool 18, and a piston rod 25 of the backing pressing cylinder is fixed to the lower portion. The backing pressing cylinder 13 is a cylinder having a piston rod 25 that moves up and down along the rotation axis L of the joining tool 18, and the backing 19 is fixed to the tip of the piston rod 25. The backing pressing cylinder 13 is composed of, for example, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, or a ball screw. A driving source 14 is disposed adjacent to the backing pressing cylinder 13, and the driving source 14 is fixed to the gun arm 12. The drive source 14 is a hydraulic source when the backing pressing cylinder 13 is a hydraulic cylinder, a pneumatic source when the pneumatic cylinder is a pneumatic cylinder, and a servo motor when the ball screw is a ball screw.

接合ツール18は、円柱状であり、中心軸線Lが回転軸線Lであり、下端部が先細りとなり、先端の円形平坦面18a中央から軸線Lに沿ってピン26が突出する。接合されるワークW1,W2はたとえばアルミニウム合金である。   The joining tool 18 has a cylindrical shape, the central axis L is the rotational axis L, the lower end is tapered, and the pin 26 projects along the axis L from the center of the circular flat surface 18a at the tip. The workpieces W1 and W2 to be joined are, for example, aluminum alloys.

裏当部材19は、略直方体状であり、上面19aにワークが乗載される。この上面19aは、中央がわずかに盛り上がって形成される。さらに詳しく説明すると、直方体状の裏当部材19は、中央部が接合ツールLに垂直となるように配置されており、この上面の幅方向中央が、わずかに盛り上がり、長手方向に延びる(図1参照)。これは、裏当19を上昇させたとき、ワークW1,W2が弾性変形範囲内で滑らかに湾曲させるためである。   The backing member 19 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a workpiece is mounted on the upper surface 19a. The upper surface 19a is formed with a slightly raised center. More specifically, the rectangular parallelepiped backing member 19 is arranged so that the center portion is perpendicular to the welding tool L, and the center in the width direction of the upper surface is slightly raised and extends in the longitudinal direction (FIG. 1). reference). This is because when the backing 19 is raised, the workpieces W1 and W2 are smoothly curved within the elastic deformation range.

また、押圧部材19には、ロードセルなどの圧力センサが埋設される。裏当部材上面19aから露出する圧力センサの検出位置は、接合ツール先端の円形平坦面18aに対向する位置の外側で、円形平坦面18aに近接する位置に配置される。これは、接合ツール先端の円形平坦面18aに対向する位置が最も押圧力が作用し、この位置でセンサが露出すると、押圧したとき、ワークW2の裏にセンサが転写され、美観が損なわれるからである。   Further, a pressure sensor such as a load cell is embedded in the pressing member 19. The detection position of the pressure sensor exposed from the backing member upper surface 19a is arranged outside the position facing the circular flat surface 18a at the tip of the welding tool and at a position close to the circular flat surface 18a. This is because the most pressing force is applied at the position facing the circular flat surface 18a at the tip of the welding tool, and when the sensor is exposed at this position, the sensor is transferred to the back of the workpiece W2 when pressed and the aesthetic appearance is impaired. It is.

次に、図2および図3を参照して本発明に関連するスポット接合装置10の接合方法について説明する。   Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the joining method of the spot joining apparatus 10 relevant to this invention is demonstrated.

まず、回転用モータ16で接合ツール18を高速で回転させるとともに、重ねて配置されるワークW1,W2の所定の接合点の直上に接合ツール18のピン26が配置されるように、ロボットでスポット接合装置10の位置決めを行なう。このとき、図2に示すように、ピン26先端と、ワーク表面との距離hは、5〜10mm程度である。また、接合ツール18の回転軸線L方向(この場合上下方向)へのワークの位置ずれは、接合ヘッド支持機構21によって、接合ヘッド11の上下位置の調整を行なうことによって補正する。   First, the rotating tool 16 rotates the welding tool 18 at a high speed, and the robot spots the pins 26 of the welding tool 18 so that the pins 26 of the welding tool 18 are arranged immediately above the predetermined bonding points of the workpieces W1 and W2 that are arranged in a stacked manner. The bonding apparatus 10 is positioned. At this time, as shown in FIG. 2, the distance h between the tip of the pin 26 and the workpiece surface is about 5 to 10 mm. Further, the displacement of the workpiece in the direction of the rotation axis L of the welding tool 18 (in this case, the vertical direction) is corrected by adjusting the vertical position of the welding head 11 by the welding head support mechanism 21.

次に、裏当押圧シリンダ13で裏当19を上昇させる。すると、図3に示すように、ワークW1,W2が裏当19によって押し上げられて湾曲し、ワークW1,W2の接合点に接合ツール18のピン26が回転しながら押し付けられる。   Next, the backing 19 is raised by the backing pressing cylinder 13. Then, as shown in FIG. 3, the workpieces W1 and W2 are pushed up and bent by the backing 19, and the pins 26 of the joining tool 18 are pressed against the joining points of the workpieces W1 and W2 while rotating.

前述したように、裏当部材19は上面19aがわずかに盛り上がって形成され、この上面19aの湾曲面は、裏当部材19でワークW1,W2を押し上げたときに湾曲するワークW1,W2にほぼ沿った形となっている。したがって、裏当部材19を押し上げたときに、滑らかにワークW1,W2が湾曲し、ワークW1,W2が塑性変形することが防がれる。   As described above, the backing member 19 is formed so that the upper surface 19a is slightly raised, and the curved surface of the upper surface 19a is substantially the same as the workpieces W1 and W2 that are curved when the backing member 19 pushes up the workpieces W1 and W2. It is in line with the shape. Therefore, when the backing member 19 is pushed up, the workpieces W1, W2 are smoothly curved and the workpieces W1, W2 are prevented from being plastically deformed.

また、接合ツール下端の円形平坦面18aに比べて、裏当上面19aの面積ははるかに大きいので、ワークが位置ずれして配置されていたとしても、接合ツール18を下降させて押圧力を作用させる場合に比べて、裏当19を上昇させて押圧力を作用させる場合のほうが、ワークの位置ずれによる押圧力のばらつきが少なくなる。   In addition, since the area of the backing upper surface 19a is much larger than the circular flat surface 18a at the lower end of the welding tool, even if the workpieces are displaced, the pressing force is applied by lowering the welding tool 18. Compared with the case where the pressing force is applied, the pressing force is applied by raising the backing 19 to reduce the variation in the pressing force due to the displacement of the workpiece.

回転するピン26がワークに押し付けられると、摩擦熱でワークは軟化し、ピン26が挿入される。ピンが挿入されて回転すると、母材が攪拌され、塑性流動が誘起される。さらに挿入され、接合ツール下端の円形平坦面18aがワーク表面に当接すると、ここでも攪拌される。このときの押圧力は、前記圧力センサによって検出されており、所定の押圧力に達すると、裏当押圧シリンダ13による裏当部材19の押圧を停止し、所定押圧力を所定時間作用させる。これによって、ワークW1,W2は接合点において、母材が十分に攪拌される。   When the rotating pin 26 is pressed against the workpiece, the workpiece is softened by frictional heat, and the pin 26 is inserted. When the pin is inserted and rotated, the base material is agitated and plastic flow is induced. Further, when the circular flat surface 18a at the lower end of the joining tool comes into contact with the workpiece surface, it is also stirred here. The pressing force at this time is detected by the pressure sensor. When the predetermined pressing force is reached, the pressing of the backing member 19 by the backing pressing cylinder 13 is stopped and the predetermined pressing force is applied for a predetermined time. As a result, the workpieces W1 and W2 are sufficiently stirred at the joining point.

所定時間押圧すると、裏当て押圧シリンダ13によって裏当19を下降させる。すると、上方に湾曲して弾性変形していたワークW1,W2が、弾性復元力によって元の位置に戻り、接合点からピン26が引き抜かれる。ピン26が引き抜かれたワークW1,W2は接合点が冷却され、塑性流動域においてワークW1とW2とが一体となり、スポット的に接合される。   When pressed for a predetermined time, the backing 19 is lowered by the backing pressing cylinder 13. Then, the workpieces W1 and W2 that are curved upward and elastically deformed are returned to their original positions by the elastic restoring force, and the pin 26 is pulled out from the joint point. The joints of the workpieces W1 and W2 from which the pins 26 have been pulled out are cooled, and the workpieces W1 and W2 are integrated into a spot in the plastic flow region.

この接合点の接合が終了すると、ロボットは、次の接合点までスポット接合装置10を移動させる。このとき、次の接合点の位置が、前回の接合点よりも、軸線L方向(この場合上下方向)にずれている場合は、接合ヘッド支持機構21で接合ヘッド11の上下位置を調整する。これによって、ロボットで接合装置10の上下位置を制御する必要がなく、同一ワークにおいて、接合点を連続してスムーズに接合することができる。   When the joining at this joining point is completed, the robot moves the spot joining apparatus 10 to the next joining point. At this time, when the position of the next bonding point is shifted in the axis L direction (in this case, the vertical direction) from the previous bonding point, the vertical position of the bonding head 11 is adjusted by the bonding head support mechanism 21. Thereby, it is not necessary to control the vertical position of the joining apparatus 10 with a robot, and joining points can be joined continuously and smoothly in the same workpiece.

図4は、本発明に関連する他の実施形態のスポット接合装置30を示す図である。図5は、本発明に関連する他の実施形態のスポット接合装置30の、接合時の状態を示す図である。スポット接合装置30は、上述したスポット接合装置10と異なり、ロボットの手首に装備して用いるスポットガンでなく、床に設置して使用するスポット接合装置である。このスポット接合装置30では、裏当31の形状が、前述したスポット接合装置10の裏当19と異なるが、他の構成はほぼ同様であるので、対応する構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。   FIG. 4 is a diagram showing a spot bonding apparatus 30 according to another embodiment related to the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a state at the time of bonding in a spot bonding apparatus 30 according to another embodiment related to the present invention. Unlike the spot bonding apparatus 10 described above, the spot bonding apparatus 30 is a spot bonding apparatus that is installed on the floor and used instead of a spot gun that is mounted on the wrist of a robot. In this spot bonding apparatus 30, the shape of the backing 31 is different from the backing 19 of the spot bonding apparatus 10 described above, but the other configurations are substantially the same, and thus the corresponding configurations are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

スポット接合装置10では、裏当19は上面が湾曲した形状であったけれども、スポット接合装置30の裏当31は、図5に示すように、ワークW1,W2を乗置可能な大きさであり、上面は平坦である。このような構成であっても、裏当31を上昇させ、所定の押圧力でワークW1,W2を接合ツールに押圧することによって、ワークW1,W2をスポット接合することが可能である。   In the spot bonding apparatus 10, the backing 19 has a curved upper surface. However, the backing 31 of the spot bonding apparatus 30 is large enough to place the workpieces W 1 and W 2 as shown in FIG. The upper surface is flat. Even in such a configuration, the workpieces W1 and W2 can be spot-bonded by raising the backing 31 and pressing the workpieces W1 and W2 against the welding tool with a predetermined pressing force.

次に、本発明のスポット接合装置に関連する他の実施の形態であるスポット接合ガン40について、図6を参照して説明する。スポット接合ガン40は、スポット溶接などに使用している加圧動作を行なう溶接ガンであり、Cガンと呼ばれるタイプのガンに本発明の構成を適用したものである。   Next, a spot bonding gun 40 which is another embodiment related to the spot bonding apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The spot joining gun 40 is a welding gun that performs a pressurizing operation used for spot welding or the like, and is obtained by applying the configuration of the present invention to a type of gun called a C gun.

このスポット接合ガン40は、ガンアーム48と、接合ツール46と裏当である加圧受け具47と、回転用モータ44と、固定部41と、ボールネジ45とから構成される。ガンアーム48は、固定部41と可動部42とからなり、固定部41の先端に接合ツール46が回転自在に保持される。また先端には回転用モータ44が固定され、この回転用モータ44の出力軸に接合ツール46が、回転軸線を一致させて連結される。また、固定部41には、接合ツール46の回転軸線に平行にボールネジ45が固定される。ボールネジ45は、ネジ軸45aとナット部材45bとを有し、ネジ軸45aは、固定部43に固定される加圧用モータ43によって回転駆動される。ナット部材45bには可動部42が固定され、ネジ軸45aが回転することによって、ナット部材45bとともに可動部42が接合ツール46の回転軸線方向に昇降する。可動部42の先端部には、接合ツール46に対向して加圧受け具47が設けられる。   The spot bonding gun 40 includes a gun arm 48, a pressure receiving tool 47 that is a backing of the bonding tool 46, a rotation motor 44, a fixing portion 41, and a ball screw 45. The gun arm 48 includes a fixed portion 41 and a movable portion 42, and a joining tool 46 is rotatably held at the tip of the fixed portion 41. A rotation motor 44 is fixed to the tip, and a welding tool 46 is connected to the output shaft of the rotation motor 44 with the rotation axis line aligned. Further, a ball screw 45 is fixed to the fixing portion 41 in parallel to the rotation axis of the welding tool 46. The ball screw 45 includes a screw shaft 45 a and a nut member 45 b, and the screw shaft 45 a is rotationally driven by a pressurizing motor 43 fixed to the fixing portion 43. The movable portion 42 is fixed to the nut member 45b, and the screw shaft 45a rotates, whereby the movable portion 42 moves up and down in the direction of the rotation axis of the welding tool 46 together with the nut member 45b. A pressure receiving member 47 is provided at the distal end of the movable portion 42 so as to face the joining tool 46.

このような接合ガン40は、たとえば6軸多関節型ロボットの手首に装備される。接合時には、ワークが加圧受け具47上、もしくは上方に配置されるようにスポット接合ガン40をロボットによって位置決めし、回転用モータ44で接合ツール46を回転させながら加圧用モータ43を回転させて可動部42を上昇させて接合する。このように、スポット接合ガン40では、可動部42の駆動源である加圧用モータ43を固定部41に配置したため、可動部42の重量を大幅に軽減することが可能となり、加圧時の位置決め精度、加圧力などの制御能力を容易に向上させることが可能となった。   Such a joining gun 40 is equipped on the wrist of a 6-axis articulated robot, for example. At the time of joining, the spot welding gun 40 is positioned by a robot so that the workpiece is placed on or above the pressure receiving member 47, and the pressing motor 43 is rotated while the welding tool 46 is rotated by the rotating motor 44. The movable part 42 is raised and joined. As described above, in the spot bonding gun 40, since the pressurizing motor 43, which is the drive source of the movable part 42, is arranged on the fixed part 41, the weight of the movable part 42 can be greatly reduced, and positioning during pressurization is possible. It became possible to easily improve control capabilities such as accuracy and pressure.

次に、図7を参照して、本発明の一実施形態のスポット接合ガン50について説明する。スポット接合ガン50は、スポット溶接などに使用しているXガンと呼ばれるタイプのガンに本発明の構成を適用したものである。   Next, a spot bonding gun 50 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The spot bonding gun 50 is obtained by applying the configuration of the present invention to a type of gun called an X gun used for spot welding or the like.

スポット接合ガン50は、ガンアーム51と、接合ツール55と、回転用モータ57と、加圧用モータ59と、裏当である加圧受け具54と、ボールネジ58とを有する。ガンアーム51は、固定アーム52と可動アーム53とからなる。固定アーム52と可動アーム53とは互いに略並行に延び、角変位軸60を介して角変位可能に連結され、先端部が開閉可能に構成される。   The spot bonding gun 50 includes a gun arm 51, a bonding tool 55, a rotation motor 57, a pressure motor 59, a pressure receiving tool 54 as a backing, and a ball screw 58. The gun arm 51 includes a fixed arm 52 and a movable arm 53. The fixed arm 52 and the movable arm 53 extend substantially in parallel with each other, and are connected via an angular displacement shaft 60 so as to be angularly displaceable, so that the tip end portion can be opened and closed.

固定アーム52の先端に、接合ツール55が回転自在に保持され、基端部側に回転用モータ57が固定される。この回転用モータ57の出力軸と接合ツール55とはベルトを用いた動力伝達機構56によって連結されて、回転力が伝達される。回転軸60よりも後方(図7の右方)には加圧用モータ59およびボールネジ58が設けられる。ボールネジ58のネジ軸58aは、下端部が可動アーム53に角変位可能に連結され、加圧用モータ59は、上端部が固定アーム52に角変位可能に連結され、出力軸がボールネジ58のナット部材58bに連結される。したがって、加圧用モータ59でボールネジ58のナット部材58bを回転させることにより、固定アーム52の基端部と可動アーム53の基端部とを近接、離反変位し、これによってガンアーム51の先端部が開閉される。   The joining tool 55 is rotatably held at the distal end of the fixed arm 52, and the rotation motor 57 is fixed to the proximal end side. The output shaft of the rotation motor 57 and the joining tool 55 are connected by a power transmission mechanism 56 using a belt, and a rotational force is transmitted. A pressing motor 59 and a ball screw 58 are provided behind the rotating shaft 60 (to the right in FIG. 7). The screw shaft 58a of the ball screw 58 has a lower end portion connected to the movable arm 53 so as to be angularly displaceable. A pressurizing motor 59 is connected to the fixed arm 52 so that the upper end portion can be angularly displaced, and an output shaft is a nut member of the ball screw 58. 58b. Therefore, by rotating the nut member 58b of the ball screw 58 with the pressurizing motor 59, the proximal end portion of the fixed arm 52 and the proximal end portion of the movable arm 53 are moved close to and away from each other, whereby the distal end portion of the gun arm 51 is moved. Opened and closed.

スポット接合ガン50も、たとえばロボットの手首に装備されて使用される。このとき、ガンアーム51の固定アーム52の基端部がロボットの手首に固定される。   The spot bonding gun 50 is also used by being mounted on the wrist of a robot, for example. At this time, the base end portion of the fixed arm 52 of the gun arm 51 is fixed to the wrist of the robot.

スポット接合する場合、ワークが加圧受け具54上、もしくは加圧受け具54の上方に配置されるようにスポット接合ガン50をロボットで位置決めし、回転用モータ57で接合ツール55を回転させ、加圧用モータ59でガンアーム51を閉じてワークを挟持して接合する。   When spot welding is performed, the spot welding gun 50 is positioned by a robot so that the workpiece is placed on the pressure receiver 54 or above the pressure receiver 54, and the welding tool 55 is rotated by the rotation motor 57. The gun arm 51 is closed by the pressurizing motor 59 and the workpiece is clamped and joined.

このように本実施形態のスポット接合ガン50においても、加圧用モータ59が固定アーム52に設けられるので、可動部の重量を大幅に軽減することができ、加圧時の制御能力を容易に向上させることができる。またさらに、本実施形態では、回転用モータ57を固定アーム52の基端部に配置し、回転用モータ57の回転を、動力伝達機構56で伝達するように構成したので、ガン先端部を小型化でき、ワーク形状および接合可能部位への制約が削減される。   As described above, also in the spot bonding gun 50 of the present embodiment, since the pressurizing motor 59 is provided on the fixed arm 52, the weight of the movable part can be greatly reduced, and the control ability at the time of pressurization is easily improved. Can be made. Furthermore, in the present embodiment, the rotation motor 57 is disposed at the base end portion of the fixed arm 52, and the rotation of the rotation motor 57 is transmitted by the power transmission mechanism 56. It is possible to reduce the restrictions on the workpiece shape and the parts that can be joined.

本発明は、以下の実施の形態が可能である。
(1)裏当と接合ツールとの間に被接合物を重ねて配置し、接合ツールを回転軸線まわりに回転させた状態で、接合ツール先端と裏当とで被接合物を押圧挟持し、接合ツールの回転による摩擦熱で被接合物を軟化、攪拌し、重ねられた2枚の被接合物を接合点でスポット的に接合するスポット接合方法において、
接合時に、接合ツールを、回転軸線方向に関して固定的に保持した状態で回転駆動し、裏当を、接合ツールに近接する方向に移動させて被接合物を押圧することを特徴とするスポット接合方法。
The following embodiments are possible for the present invention.
(1) Arrange the objects to be joined between the backing and the welding tool, and press and hold the objects to be joined between the tip of the welding tool and the backing with the joining tool rotated around the rotation axis. In the spot welding method of softening and stirring the object to be welded by frictional heat generated by the rotation of the welding tool, and spotly joining the two objects to be joined at the joining point
At the time of joining, the spot welding method is characterized in that the joining tool is rotationally driven in a state of being fixedly held with respect to the rotation axis direction, and the backing is moved in a direction close to the joining tool to press the objects to be joined. .

接合ツールを固定的に保持した状態で、裏当を接合ツール側に移動させて被接合物を押圧する。つまり、図1(1)に示すように、被接合物へ、当接面積の大きい裏当側を上昇させて被接合物を押し上げることによって、接合ツール先端を被接合物に押し付ける。前述した従来技術では、被接合物が位置ずれし、裏当と被接合物とが離反している場合には、接合ツール先端のピンで被接合物を押し付けて被接合物を変形させていたので、位置ずれ量に応じて押圧力が異なり、一定の接合品質を得ることができなかったが、本発明では、被接合物への当接面積の大きい裏当を持ち上げて押圧するので、被接合物が位置ずれした場合であっても、ほぼ一定の押圧力を作用させることができ、被接合物の位置ずれにかかわらず、接合品質を一定に保つことができる。   In a state where the welding tool is fixedly held, the backing is moved toward the welding tool and the object to be joined is pressed. That is, as shown in FIG. 1A, the tip of the welding tool is pressed against the workpiece by raising the backing side having a large contact area to the workpiece and pushing up the workpiece. In the above-described prior art, when the object to be bonded is displaced and the backing and the object to be bonded are separated, the object to be bonded is deformed by pressing the object to be bonded with the pin at the tip of the bonding tool. As a result, the pressing force differs depending on the amount of displacement, and a certain joining quality could not be obtained.However, in the present invention, the backing with a large contact area against the workpiece is lifted and pressed. Even when the bonded object is displaced, a substantially constant pressing force can be applied, and the bonding quality can be kept constant regardless of the displacement of the bonded object.

以上のように、被接合物への当接面積の大きい裏当を持ち上げて押圧するので、被接合物が位置ずれした場合であっても、ほぼ一定の押圧力を作用させることができ、被接合物の位置ずれにかかわらず、接合品質を一定に保つことができる。   As described above, since the backing having a large contact area to the workpiece is lifted and pressed, even if the workpiece is displaced, a substantially constant pressing force can be applied, The joining quality can be kept constant regardless of the misalignment of the joined object.

(2)裏当を、接合ツールに近接する方向に移動させるとき、被接合物を弾性変形させることを特徴とするスポット接合方法。   (2) A spot joining method characterized by elastically deforming an object to be joined when the backing is moved in a direction close to the joining tool.

被接合物を持ち上げて弾性変形させて押圧するので、図1(2)に示すように、裏当の押圧を解除すると、弾性復元力によって、被接合物は接合ツールから容易に離脱することができる。   Since the object to be joined is lifted and elastically deformed and pressed, as shown in FIG. 1 (2), when the pressing of the backing is released, the object to be joined can be easily detached from the joining tool by the elastic restoring force. it can.

また、被接合物を持ち上げて弾性変形させて押圧するので、裏当の押圧を解除すると、弾性復元力によって、容易に被接合物は接合ツールから離脱することができる。   Further, since the object to be bonded is lifted and elastically deformed and pressed, when the pressing of the backing is released, the object to be bonded can be easily detached from the bonding tool by the elastic restoring force.

(3)裏当と接合ツールとの間に被接合物を重ねて配置し、接合ツールを回転させた状態で、接合ツール先端と裏当とで被接合物を押圧し、接合ツールの回転による摩擦熱で被接合物を軟化、攪拌し、重ねられた2枚の被接合物を接合点でスポット的に接合するスポット接合装置において、
前記裏当は、接合ツールに近接、離反する方向に移動可能に設けられ、接合時に、接合ツールを固定的に保持し、裏当を、接合ツールに近接する方向に移動させて被接合物を押圧することを特徴とするスポット接合装置。
(3) The object to be joined is placed between the backing and the joining tool, and the joining tool is pressed with the tip of the joining tool and the backing while the joining tool is rotated. In a spot joining apparatus that softens and stirs the object to be joined with frictional heat, and spot-joins two stacked objects to be joined at the joining point.
The backing is provided so as to be movable in the direction of approaching and separating from the joining tool. At the time of joining, the joining tool is fixedly held, and the backing is moved in the direction of approaching the joining tool to move the object to be joined. A spot bonding apparatus characterized by pressing.

被接合物が位置ずれした場合であっても、ほぼ一定の押圧力を作用させることができ、被接合物の位置ずれにかかわらず、接合品質を一定に保つことができる。   Even when the object to be joined is displaced, a substantially constant pressing force can be applied, and the joining quality can be kept constant regardless of the position displacement of the object to be joined.

また、回転駆動源は、固定部に固定され、接合時に裏当のみを移動させて加圧する構成となっているので、加圧軸の可動部重量を大幅に軽減することが可能となり、加圧時に制御能力(位置決め精度、加圧力)を容易に向上させることが可能となる。   In addition, the rotary drive source is fixed to the fixed part and is configured to press only by moving the backing at the time of joining, so it is possible to greatly reduce the weight of the movable part of the pressure shaft. Sometimes it is possible to easily improve the control capability (positioning accuracy, pressure).

(4)前記接合ツールを回転自在に保持する固定部と、
裏当を有し、固定部に対して移動可能に設けられる可動部と、
固定部に固定的に保持され、接合ツールを回転駆動する回転駆動源とを有することを特徴とするスポット接合装置。
(4) a fixing portion that rotatably holds the joining tool;
A movable part having a backing and provided movably with respect to the fixed part;
A spot welding apparatus, comprising: a rotation driving source that is fixedly held by a fixing unit and that rotationally drives the welding tool.

回転駆動源は、固定部に固定され、接合時に裏当のみを移動させて加圧する。つまり、加圧側に回転駆動源が設けられない構成となっているので、加圧軸の可動部重量を大幅に軽減することが可能となり、加圧時に制御能力(位置決め精度、加圧力)を容易に向上させることが可能となる。   The rotational drive source is fixed to the fixed portion, and only the backing is moved and pressurized at the time of joining. In other words, since the rotary drive source is not provided on the pressurization side, the weight of the movable part of the pressurization shaft can be greatly reduced, and the control capability (positioning accuracy, pressurization) during pressurization is easy. Can be improved.

(5)前記回転駆動源は、接合ツールの回転軸線に垂直な方向に離間して固定部に固定され、
回転駆動源の回転力を接合ツールに伝達する伝達手段を有することを特徴とするスポット接合装置。
(5) The rotational drive source is fixed to the fixing portion so as to be spaced apart in a direction perpendicular to the rotation axis of the welding tool,
A spot welding apparatus comprising a transmission means for transmitting a rotational force of a rotational drive source to a welding tool.

回転駆動源を、接合ツールから分離し、ベルト、ギヤなどの伝達手段で回転力を伝達するように構成される。これによって、接合ツールが設けられるスポット接合装置先端部を小型化でき、被接合物であるワーク形状および接合可能部位への制約が削減される。   The rotational drive source is separated from the joining tool, and is configured to transmit the rotational force by a transmission means such as a belt or a gear. As a result, the tip of the spot bonding apparatus provided with the bonding tool can be reduced in size, and the restrictions on the workpiece shape and the bondable part that are the objects to be bonded can be reduced.

また、回転駆動源を、接合ツールから分離し、ベルト、ギヤなどの伝達手段で回転力を伝達するように構成されるので、接合ツールが設けられるスポット接合装置先端部を小型化でき、被接合物であるワーク形状および接合可能部位への制約が削減される。   In addition, since the rotational drive source is separated from the welding tool and is configured to transmit the rotational force with a transmission means such as a belt or gear, the tip of the spot welding device provided with the welding tool can be reduced in size and joined. Constraints on workpiece shapes and parts that can be joined are reduced.

10,30,40,50 スポット接合装置
11 接合ヘッド
13 裏当押圧シリンダ
18,46,55 接合ツール
19 裏当
20 裏当押圧機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 30, 40, 50 Spot welding apparatus 11 Joining head 13 Back pressing cylinder 18, 46, 55 Joining tool 19 Back 20 Back pressing mechanism

Claims (4)

接合を行う位置において固定される固定アームと、
固定アームに固定され、回転軸線まわりに回転可能に設けられる接合ツールと、
角変位可能に固定アームに設けられる可動アームと、
可動アームに設けられ、前記可動アームの角変位によって、前記接合ツールに近接または離反する向きに変位する裏当であって、
前記接合ツールに臨む表面部に、接合ツールの先端部よりも広い面積の当接面を有して形成される裏当と、
前記固定アームに設けられ、前記可動アームを、前記裏当が前記接合ツールに対して近接または離反させる向きに駆動する駆動源とを含むことを特徴とするスポット接合装置。
A fixed arm that is fixed at a position where joining is performed;
A joining tool fixed to a fixed arm and provided to be rotatable around a rotation axis;
A movable arm provided on the fixed arm so as to be angularly displaceable;
A backing provided on the movable arm and displaced in a direction toward or away from the welding tool by angular displacement of the movable arm;
A backing formed with a contact surface having a larger area than the tip of the joining tool on the surface facing the joining tool;
A spot welding apparatus comprising: a driving source provided on the fixed arm and driving the movable arm in a direction in which the backing approaches or moves away from the welding tool.
前記接合ツールは、前記固定アームの長手方向一端部に設けられ、
前記可動アームの前記固定アームに対する角変位の角変位軸は、前記固定アームの長手方向中間の位置に形成され、
前記駆動源は、前記固定アームの長手方向両端部のうち、他端部に設けられることを特徴とする請求項1に記載のスポット接合装置。
The joining tool is provided at one end in the longitudinal direction of the fixed arm,
An angular displacement axis of angular displacement of the movable arm with respect to the fixed arm is formed at an intermediate position in the longitudinal direction of the fixed arm,
2. The spot bonding apparatus according to claim 1, wherein the driving source is provided at the other end of both ends in the longitudinal direction of the fixed arm.
前記固定アームは、ロボットアームの先端部に設けられ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装置。   The spot bonding apparatus according to claim 1, wherein the fixed arm is provided at a tip portion of a robot arm. 請求項1〜3のいずれか1つに記載のスポット接合装置を用い、
重ねられた被接合物の近傍に前記接合ツールを配置する接合ツール配置工程と、
接合ツール配置工程の後、接合ツールの回転を開始させる回転開始工程と、
前記回転開始工程の後、前記駆動源によって前記可動アームを角変位させることによって、前記裏当を前記接合ツールに近接させる挟持工程とを含み、
接合ツールと被接合物との摩擦熱によって、被接合物を軟化し、攪拌し、接合点でスポット的に接合することを特徴とするスポット接合方法。
Using the spot bonding apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A joining tool placement step of placing the joining tool in the vicinity of the stacked workpieces;
After the joining tool placement step, a rotation start step for starting the rotation of the joining tool,
After the rotation start step, by causing the movable arm to be angularly displaced by the drive source, the clamping step of bringing the backing close to the joining tool,
A spot joining method characterized by softening, agitating, and spot-joining at a joining point by a frictional heat between a joining tool and an article to be joined.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6171187A (en) * 1984-09-13 1986-04-12 Ohara Kinzoku Kogyo Kk Electric current supplying device of pincer spot welding head
JPH09248678A (en) * 1996-03-14 1997-09-22 Nissan Motor Co Ltd X-type motor-driven servo gun for spot welding and its control method
JPH10156557A (en) * 1996-11-27 1998-06-16 Amada Co Ltd Friction welding equipment
JP2000141066A (en) * 1998-11-02 2000-05-23 Unipres Corp Welding method
JP2000301992A (en) * 1999-04-20 2000-10-31 Tokai Rubber Ind Ltd Manufacture of bumper
JP2001314981A (en) * 2000-04-28 2001-11-13 Mazda Motor Corp Treatment method for metal member
JP2002103061A (en) * 2000-10-02 2002-04-09 Hitachi Ltd Method and apparatus for friction stir welding

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6171187A (en) * 1984-09-13 1986-04-12 Ohara Kinzoku Kogyo Kk Electric current supplying device of pincer spot welding head
JPH09248678A (en) * 1996-03-14 1997-09-22 Nissan Motor Co Ltd X-type motor-driven servo gun for spot welding and its control method
JPH10156557A (en) * 1996-11-27 1998-06-16 Amada Co Ltd Friction welding equipment
JP2000141066A (en) * 1998-11-02 2000-05-23 Unipres Corp Welding method
JP2000301992A (en) * 1999-04-20 2000-10-31 Tokai Rubber Ind Ltd Manufacture of bumper
JP2001314981A (en) * 2000-04-28 2001-11-13 Mazda Motor Corp Treatment method for metal member
JP2002103061A (en) * 2000-10-02 2002-04-09 Hitachi Ltd Method and apparatus for friction stir welding

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