JP2010214401A - 摩擦撹拌接合装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】材質や形状等が異なる各種の被接合部材に対して良好な摩擦撹拌接合を実施できること。
【解決手段】本装置は、被接合部材Pに当接される接合ツール14及び接合ツール14を回転駆動する回転駆動手段15を含む接合ヘッド13と、接合ヘッド13を変位駆動するヘッド駆動手段16であって、接合ヘッド13がそのピストンロッド16Aに取り付けられた流体圧シリンダ16を含むヘッド駆動手段16と、流体圧シリンダ16の第1の隔室17に加圧流体を供給する第1加圧手段19,20と、流体圧シリンダ16の第2の隔室18に加圧流体を供給する第2加圧手段21,20と、第1加圧手段19,20及び第2加圧手段21,20によって供給される各加圧流体の圧力を制御する制御手段22,23,24と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、摩擦撹拌接合装置及び方法に係り、特に、回転する接合ツールを被接合部材に当接して塑性流動を生じさせることにより接合する摩擦撹拌接合装置及び方法に関する。
摩擦撹拌接合装置は、近年、鉄道車両、船舶、航空機、橋梁等といった幅広い分野において用いられている。
従来の摩擦撹拌接合装置の代表的なものとして、接合ツールを回転させながら被接合部材の一方の面に押圧し、これにより当該接合部位において塑性流動を発生させ、塑性流動によって混ざり合った材料が固化することで両部材を接合する装置がある(特許文献1)。接合ツールの押圧力を達成するための手段として、特許文献1では、押圧式エアシリンダが使用されている。
図8はこのタイプの摩擦撹拌接合装置の概略構成を示しており、この装置100は、装置本体のヘッド支持部101にリニアガイド102を介して上下方向に直動自在に装着された接合ヘッド103を有する。接合ヘッド103には、作業時に被接合部材Pの上面に当接される接合ツール104が回転自在に装着されており、この接合ツール104は、接合ヘッド103に設けられたツール回転駆動モータ105によって回転駆動される。
ヘッド支持部101にはヘッド駆動用のエアシリンダ106が固定して設けられており、このエアシリンダ106のピストンロッド106Aに接合ヘッド103が取り付けられている。エアシリンダ106の加圧室107には、加圧側配管109を介して圧縮空気源120から圧縮空気が供給される。一方、エアシリンダ106の背圧室108には背圧側配管121が接続されている。
加圧側配管109の途中には圧力制御弁122及び電磁弁123が設けられている。電磁弁123には背圧側配管121も接続されており、電磁弁123を切り換えることにより、エアシリンダ106の背圧室108を大気解放することができる。圧力制御弁122及び電磁弁123は制御装置124によって制御される。
ところで、図8に示した従来の摩擦撹拌接合装置100においては、被接合部材Pの一方の面から接合ツール104を押圧する方式であるため、図9に示したように被接合部材Pの裏面側に裏当て金125を配置して被接合部材Pをその裏面側から支持する必要がある。
このため、このタイプの装置を用いて接合できる部材の形状(継手形状等)には多くの制約があり、その適用対象が限定されていた。また、被接合部材Pを固定する定盤には高い剛性が必要であり、固定治具も大掛かりなものとなっているため、装置が高価なものとなり、そのハンドリングが必ずしも容易ではないという問題がある。
上述した問題に対処するために、裏当て金や大掛かりな固定治具を不要とするボビンツール方式の摩擦撹拌接合装置が開発されている(特許文献2)。図10及び図11に示したように、このボビンツール方式の摩擦撹拌接合装置200は、被接合部材Pの表裏両面を挟み込むように固定間隔にて配置された上下一対の回転体201A、201Bと、上下の回転体201A、201Bの間に設けられた撹拌軸201Cとから成る接合ツール201を備えている。
このボビンツール方式の装置を用いて被接合部材P同士の突き合わせ部を接合する際には、接合ツール201を回転させながら被接合部材P同士の突き合わせラインLに沿って接合ツール201を移動させる。すると、被接合部材Pの表裏両面及び突き合わせ面において摩擦熱が発生し、塑性流動が生じる。接合ツール201の通過後、塑性流動により互いに混ざり合った両被接合部材Pの突き合わせ部が固化し、これにより両被接合部材Pが互いに接合される。
この固定ボビンツール方式の摩擦撹拌接合装置200によれば、裏当て金が不要となるので装置の構成が簡素化され、また、接合対象の部材の制約条件が緩やかになる。また、被接合部材Pの表裏両面に塑性流動を生じさせることにより、被接合部材Pの裏面側の接合不良を確実に防止できるという利点もある。
上述したボビンツール方式の装置は、接合ツールの上下の回転体の間隔を固定した固定式ボビンツールを用いており、この固定式ボビンツールを被接合部材の突き合わせラインに沿って移動させるものであるが、接合に際してボビンツールの上下方向の位置を被接合部材の表面(上面/下面)に追従させる機能を備えていない。即ち、固定式ボビンツールによる接合は、予め教示したパスに基づく位置制御動作で行われる。
このため、被接合部材の寸歩誤差や取り付け誤差等に起因して部材表面の上下方向の位置が局所的に変化している(波打っている)場合でも、その変化に応じてボビンツールの上下位置を調節することができない。その結果、当該部位において接合不良が発生したり、接合強度にムラができてしまうという問題がある。
この問題に対処するために、上下の回転体の間隔を変更可能とするセルフリアクティング方式のボビンツールを用いた摩擦撹拌接合装置が開発されている(特許文献3、4)。このタイプの装置においては、上側回転体(上側ショルダ)と下側回転体(下側ショルダ)との間の挟持力が、油圧による力制御方式によって制御されると共に、上側回転体と下側回転体のそれぞれを被接合部材の表面(上面/下面)に追従させることができる。
しかしながら、このセルフリアクティング方式のボビンツールを用いた装置においては、接合ヘッドの軸構成が、上下の回転体(ショルダ)の押圧軸2軸及びツール回転軸1軸の合計3軸となり、構成が複雑であり、高価なものとなってしまうという問題がある。
そこで、ボビンツール式の摩擦撹拌接合装置において、固定式ボビンツールを用いつつ、被接合部材の寸法誤差や取り付け誤差等に起因してボビンツールと被接合部材との上下方向の位置関係が変化した場合にも、そのような変化に適切に対応できることが求められている。
また、被接合部材の種類(形状、材質等)によっては、上述したボビンツール方式の摩擦撹拌接合装置では適切に接合できない場合もある。このような場合でも、図8及び図9に示したような被接合部材Pの片面のみに接合ツール104を押圧する片面押圧式の摩擦撹拌接合装置100であれば、支障なく接合を行えることもある。
従って、1台の摩擦撹拌接合装置において、接合ツールを適宜交換することにより、従来の片面押圧方式の接合とボビンツール方式の接合とを使い分けられるようにすることが望ましい。
しかしながら、従来の片面押圧方式の摩擦撹拌接合装置においては、接合ツールの押圧力を確保するためにエアシリンダを用いているため、単に接合ツールをボビンツール式の接合ツールに交換しただけは、この接合ツールを所望の高さ位置に保持することが困難もしくは不可能であった。
逆に、固定ボビンツール方式の摩擦撹拌接合装置においては、片面押圧方式の摩擦撹拌接合装置におけるエアシリンダのような大きな押圧力を発生させる手段を備えていないため、単に固定ボビンツール式の接合ツールを片面押圧式の接合ツールに交換しただけでは適切な接合条件を達成することができない。
さらに、上述した従来の片面押圧式の接合ツールを用いた摩擦撹拌接合装置では、例えばプラスチック材料のような比較的軟らかい材料から成る部材や厚さが薄い部材を接合しようとしても、そのような接合条件に適した(接合ツールの)押圧力を達成することが困難もしくは不可能であった。
上述した従来の摩擦撹拌接合装置においては、押圧式のエアシリンダによって接合ツールを被接合部材に向けて押圧するように構成されているため、被接合部材に加えられる押圧力は、エアシリンダによる加圧力と接合ツールを含む接合ヘッドの自重による下向きの力とを合わせたものとなる。
従って、もし仮にエアシリンダをオフにしてその加圧力をゼロにしたとしても、少なくとも接合ヘッドの自重による押圧力が被接合部材に加えられてしまい、軟質材料の部材や薄い部材の接合に適した十分に小さな押圧力を達成することができなかった。
特許第3261431号公報 特許第2712838号公報 特開2008−149331号公報 特許第4175484号公報
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、材質や形状等が異なる各種の被接合部材に対して良好な摩擦撹拌接合を実施することができる摩擦撹拌接合装置及び方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明による摩擦撹拌接合装置は、被接合部材に当接される接合ツール及び前記接合ツールを回転駆動する回転駆動手段を含む接合ヘッドと、前記接合ヘッドを変位駆動するヘッド駆動手段であって、前記接合ヘッドがそのピストンロッドに取り付けられた流体圧シリンダを含むヘッド駆動手段と、前記流体圧シリンダの第1の隔室に加圧流体を供給する第1加圧手段と、前記流体圧シリンダの第2の隔室に加圧流体を供給する第2加圧手段と、前記第1加圧手段及び前記第2加圧手段によって前記第1の隔室及び前記第2の隔室に同時に供給される各加圧流体の圧力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
好ましくは、前記接合ツールは、互いに固定間隔で配置された一対の回転体と、前記一対の回転体の間に設けられた撹拌軸と、を有する固定式ボビンツールである。
好ましくは、前記接合ツールは、前記被接合部材の片面のみに当接されるように構成されている。
好ましくは、前記制御手段は、前記第1加圧手段から供給される前記加圧流体の圧力と前記第2加圧手段から供給される前記加圧流体の圧力との差圧によって前記接合ヘッドの重量の少なくとも一部を支持するように各圧力を制御する。
好ましくは、前記第1加圧手段及び前記第2加圧手段が、共通の加圧流体源を備えている。
好ましくは、前記被接合部材の表面形状に追従して前記接合ツールを変位させるツール位置補正機構をさらに備え、前記ツール位置補正機構は、前記被接合部材の表面に当接される当接部材と、前記当接部材を前記接合ヘッドに対して弾性的に支持する弾性支持手段と、を含む。
好ましくは、前記弾性支持手段は、圧縮バネ又は流体圧シリンダを含む。
好ましくは、前記被接合部材から遠ざかる方向に向けて前記接合ヘッドを付勢して前記接合ヘッドを所定位置に保持するヘッド保持機構をさらに備える。
好ましくは、前記ヘッド保持機構は、前記接合ヘッドに当接されるピストンロッドを含む流体圧シリンダを有する。
好ましくは、前記制御手段は、前記第1の隔室及び前記第2の隔室に同時に前記各加圧流体を供給する制御モードから、前記第1の隔室及び前記第2の隔室のいずれか一方にのみ前記加圧流体を供給する追加の制御モードに切り換える機能をさらに有する。
好ましくは、前記追加の制御モードは、前記被接合部材の片面にのみ当接されるように構成された前記接合ツールを前記被接合部材に対して押圧するモードである。
好ましくは、前記追加の制御モードは、前記加圧流体の圧力によって前記接合ヘッドの重量の少なくとも一部を支持するモードである。
上記課題を解決するために、本発明は、回転する接合ツールを被接合部材に当接して塑性流動を生じさせることにより接合する摩擦撹拌接合方法において、前記接合ツールを含む接合ヘッドがそのピストンロッドに取り付けられた流体圧シリンダの第1の隔室及び第2の隔室に同時に供給される各加圧流体の圧力を制御する圧力制御工程と、前記圧力制御工程により前記各加圧流体の圧力を制御しながら前記被接合部材の接合ラインに沿って前記接合ツールを移動させるツール移送工程と、を備えたことを特徴とする。
好ましくは、前記接合ツールとして、互いに固定間隔で配置された一対の回転体と、前記一対の回転体の間に設けられた撹拌軸と、を有する固定式ボビンツールを用いる。
好ましくは、前記接合ツールとして、前記被接合部材の片面のみに当接されるように構成された接合ツールを用いる。
好ましくは、前記流体圧シリンダの前記第1の隔室に供給される前記加圧流体の圧力と前記第2の隔室に供給される前記加圧流体の圧力との差圧によって前記接合ヘッドの重量の少なくとも一部を支持する。
好ましくは、前記ツール移送工程において、前記被接合部材の表面形状に追従して前記接合ツールを変位させる。
好ましくは、接合作業開始時において、前記被接合部材から遠ざかる方向に向けて前記接合ヘッドを付勢して前記接合ヘッドを所定位置に保持しておくようにする。
好ましくは、接合環境が安定した後、前記接合ヘッドの前記所定位置への保持を解除する。
本発明によれば、接合ツールがそのピストンロッドに取り付けられた流体圧シリンダの両方の隔室に加圧流体を同時に供給できるようにすると共に、両隔室に供給される各加圧流体の圧力を制御できるようにしたので、材質や形状等の異なる各種の被接合部材に対して良好な摩擦撹拌接合を実施することができる。
本発明の一実施形態による摩擦撹拌接合装置の概略構成を示した図。 図1に示した実施形態の一変形例であって、片面押圧式の接合ツールを備えた摩擦撹拌接合装置の概略構成を示した図。 図1に示した実施形態の他の変形例であって、圧縮バネを有するツール位置補正機構を備えた摩擦撹拌接合装置の概略構成を示した図。 図1に示した実施形態の他の変形例であって、エアシリンダを有するツール位置補正機構を備えた摩擦撹拌接合装置の概略構成を示した図。 図1に示した実施形態の他の変形例であって、被接合部材の下面側にツール位置補正機構を備えた摩擦撹拌接合装置の概略構成を示した図。 図1に示した実施形態の他の変形例であって、ヘッド保持機構を備えた摩擦撹拌接合装置の概略構成を示した図。 図1に示した実施形態の他の変形例であって、ツール位置補正機構及びヘッド保持機構を備えた摩擦撹拌接合装置の概略構成を示した図。 従来の摩擦撹拌接合装置の一例として、片面押圧式の装置の概略構成を示した図。 図8に示した従来の摩擦撹拌接合装置による接合動作を説明するための図。 従来の摩擦撹拌接合装置の他の例としての固定式ボビンツールを備えた装置による接合動作を説明するための図。 図10に示した従来の摩擦撹拌接合装置の接合ツールである固定式ボビンツールを拡大して示した図。
本発明の一実施形態としての摩擦撹拌接合装置及び方法について、図面を参照しながら以下で説明する。
図1に示したように本実施形態による摩擦撹拌接合装置10は、装置本体のヘッド支持部11にリニアガイド12を介して上下方向に直動自在に装着された接合ヘッド13を有する。接合ヘッド13には、接合作業時に被接合部材Pに当接される接合ツール14が回転自在に装着されており、この接合ツール14は、接合ヘッド13に設けられたツール回転駆動モータ(回転駆動手段)15によって回転駆動される。
ヘッド支持部11にはヘッド駆動用のエアシリンダ(ヘッド駆動手段)16が固定して設けられており、このエアシリンダ16のピストンロッド16Aに接合ヘッド13が取り付けられている。なお、エアシリンダ16に代えて油圧シリンダ等の他の流体圧シリンダを設けることもできる。
エアシリンダ16の第1隔室17には、第1配管19を介して圧縮空気源(加圧流体源)20から圧縮空気が供給される。一方、エアシリンダ16の第2隔室18には、第2配管21を介して、同じく圧縮空気源20から圧縮空気が供給される。第1配管19及び圧縮空気源20によって、第1隔室17を加圧する第1加圧手段が構成され、第2配管21及び圧縮空気源20によって、第2隔室18を加圧する第2加圧手段が構成される。
第1配管19の途中には第1圧力制御弁22が設けられており、第2配管21の途中には第2圧力制御弁23が設けられている。第1圧力制御弁22及び第2圧力制御弁23は、制御装置24によってそれらの圧力設定値が調整される。
本実施形態における接合ツール14は固定式ボビンツールであり、接合作業時に被接合部材Pの上下両面に接触するように固定間隔で離間配置された上側回転体14A及び下側回転体14Bと、上下の回転体14A、14Bの間に設けられ、被接合部材P同士の突き合わせ部に挿入される撹拌軸14Cと、を有する。
上下の回転体14A、14B同士の間隔は、被接合部材Pの厚さを考慮して固定的に設定され、上側の回転体14Aが被接合部材Pの上面に接触すると共に、下側の回転体14Bが被接合部材Pの下面に接触するように設定されている。
本実施形態による摩擦撹拌接合装置10を用いて被接合部材P同士の突き合わせ部を接合する際には、ツール回転駆動モータ15によって接合ツール14を回転させながら、上下の回転体14A及び14Bで被接合部材Pを挟み込むようにして、接合ツール14の撹拌軸14Cを突き合わせラインに沿って移動させる(図10参照)。この場合、摩擦撹拌接合装置10のヘッド支持部11を被接合部材Pに対して移動させても良いし、逆に、ヘッド支持部11を固定として被接合部材P側を移動させても良い。要するに、接合ツール14と被接合部材Pとが相対的に移動するようにすれば良い。
このとき、制御手段24によって第1圧力制御弁22及び第2圧力制御弁23の各圧力設定値を調節して、ヘッド駆動用のエアシリンダ16の第1隔室17及び第2隔室18の各圧力を制御し、接合ツール14の上側の回転体14Aが被接合部材Pの上面に対して若干押圧された状態を維持する。
即ち、第1隔室17の圧力による下向きの力をF1とし、第2隔室18の圧力による上向きの力をF2として、接合ヘッド13の自重による下向きの力をWとした場合、F1+WがF2を若干上回るように第1隔室17及び第2隔室18の各圧力が調節される。この場合、被接合部材Pの上面に対する接合ツール14の上側回転体14Aからの押圧力をFpとすると、F1+W−F2=Fp>0となる。
またこれとは逆に、接合ツール14の下側の回転体14Bが被接合部材Pの下面に対して若干押圧された状態を維持するようにしても良い。この場合には、F2がF1+Wを若干上回るように第1隔室17及び第2隔室18の各圧力が調節される。即ち、被接合部材Pの下面に対する接合ツール14の下側回転体14Bからの押圧力をFpとすると、F2―F1−W=Fp>0となる。
上述したように、接合作業においては接合ツール14を被接合部材Pの突き合わせラインに沿って移動させるが、このとき、被接合部材Pの寸法誤差や取り付け誤差等に起因して、被接合部材Pの表面の上下方向の位置が局所的に変化している(波打っている)場合がある。
そして、例えば被接合部材Pの上面が局所的に上方に隆起していると、この隆起部分において、接合ツール14の上側の回転体14Aを押し上げる力が作用する。
ここで、従来の摩擦撹拌接合装置においては、固定式ボビンツールに対して被接合部材Pから上方への押し上げ力が作用した場合でも、それに応じて固定式ボビンツールが上方に変位するという機能を備えていなかった。このため、被接合部材Pの当該隆起部位において接合不良が発生したり、接合強度にムラができてしまうという問題があった。
これに対して本実施形態においては、ヘッド駆動用のエアシリンダ16の第1隔室17及び第2隔室18の両方に圧縮空気を供給して加圧するようにしたので、接合ヘッド14を上下方向において弾性的に支持することができる。このため、被接合部材Pの板厚変動等に起因して接合ヘッド14に対して上向き(又は下向き)の力が作用した場合には、その力に応じて接合ヘッド14が上方(又は下方)に変位する(即ち、エアシリンダ16がエアダンパのように機能する)。これにより、被接合部材Pの当該隆起部位(又は陥没部位)においても他の部位と略同様の接合条件が維持され、接合不良や接合ムラの発生を防止することができる。
また、本実施形態による摩擦撹拌接合装置によれば、ヘッド駆動用のエアシリンダ16の第1隔室17及び第2隔室18の各圧力を制御装置24によって調節することにより、上述したように接合ツール14の上側の回転体14A(又は下側の回転体14B)を被接合部材Pの上面(又は下面)に対して若干押圧することができるので、固定式ボビンツールを用いて、より一層良好な接合状態を達成することができる。
また、本実施形態による摩擦撹拌接合装置10においては、図2に示したように固定ボビン式の接合ツール14を片面押圧式の接合ツール14’と交換して接合作業を行うこともできる。
この場合、制御装置24によって第1圧力制御弁22及び第2圧力制御弁23を制御して、F1+WがF2よりも十分に大きくなるように設定し、所望のFpが得られるようにする。好ましくは、制御手段24が、第1隔室17及び第2隔室18に同時に各圧縮空気を供給する制御モードから、第1隔室17にのみ圧縮空気を供給する追加の制御モードに切り換える機能をさらに有し、この追加の制御モードに切り換えて、圧縮空気源20からの圧縮空気を第1隔室17に供給すると共に、第2隔室18を大気圧に解放するようにする。このとき、圧縮空気源20からの圧縮空気を減圧せずに直接第1隔室17に供給するようにしても良い。
また、プラスチック材料のような軟質材料から成る被接合部材や厚さの薄い接合部材を接合する際には、第2隔室18の圧力が第1隔室17の圧力よりも大きくなるように設定して(F2>F1)、その差圧による上向きの力(F2−F1)によって接合ヘッド13の重量(W)の一部を支持するようにしても良い。
この場合、制御手段24に対して、第1隔室17及び第2隔室18に同時に各圧縮空気を供給する制御モードから、第2隔室18にのみ圧縮空気を供給する追加の制御モードに切り換える機能を付加しておき、この追加の制御モードに切り換えて、圧縮空気源20からの圧縮空気を第2隔室18に供給して接合ヘッド13の重量の一部を支持すると共に、第1隔室17を大気解放するようにしても良い。
なお、この追加の制御モードを利用して、第2隔室18にのみ圧縮空気を供給しながら、図1に示した固定式ボビンツールによる接合を行うこともできる。
上述したように図1に示した実施形態においては、被接合部材Pの表面(上面/下面)の上下方向の変位に追従して接合ツール14が上下に変位可能であるが、この接合ツール14の追従機能を強化するために、図3に示したようにツール位置補正機構25を追加しても良い。
このツール位置補正機構25は、接合作業時に被接合部材Pの上面に当接されて転動するローラ部材(当接部材)26と、このローラ部材26を接合ヘッド13に対して弾性的に支持する圧縮バネ(弾性支持手段)27を含むローラ支持部材28と、を備えている。ローラ部材26は、接合方向において接合ツール14よりも前方側に配置されている。なお、ローラ部材26の配置は、接合方向前方にかえて側方もしくは後方、あるいはこれらの組み合わせとしても良い。
このツール位置補正機構25においては、圧縮バネ27の弾性力によって接合ヘッド13を押し上げる力Frが作用する。ここで、被接合部材Pの上面に対する接合ツール14の上側回転体14Aからの押圧力をFpとすると、Fp=F1+W−F2−Frとなる。Fp=0とした場合、Fr=F1+W−F2となり、このFrがゼロ若しくは所定の正の値となるように各値が設定される。
そして、被接合部材Pが板厚変動等によって上方に変形している場合、この変形箇所においてローラ部材26が押し上げられ、圧縮バネ27が一時的に収縮する。圧縮バネ27が収縮するとその押し上げ力Frが増大し、これにより接合ヘッド13が押し上げられる。逆に、被接合部材Pが下方に変形している場合には、圧縮バネ27が伸長してその押し上げ力Frが減少し、接合ヘッド13が降下する。
このように、被接合部材Pが上方(又は下方)に変形している場合には、これに追従して接合ヘッド13が上方(又は下方)に変位するので、当該部位(隆起部又は陥没部)における接合不良や接合ムラの発生を防止することができる。
ツール位置補正機構25の変形例としては、図4に示したように、圧縮バネ27に代えてエアシリンダ29を設けることもできる。なお、エアシリンダに代えて、油圧シリンダ等の他の流体圧シリンダを用いることもできる。
エアシリンダ29には、第3配管30を介して圧縮空気源20から圧縮空気が供給される。第3配管30の途中には圧力制御弁31が設けられており、その圧力設定値が制御装置24によって制御される。
図4に示した例においては、ツール位置補正機構25のエアシリンダ29によってローラ部材26が被接合部材Pの上面に押圧されており、被接合部材Pの上面が上下方向に局所的に変形している場合には、図3に示した例と同様に、接合ヘッド13がこれに追従して上下に変位する。
また、図3及び図4に示した例においては、ローラ部材26を被接合部材Pの上面に当接するようにしたが、ローラ部材26を被接合部材Pの下面に当接するようにしても良い。図5は、図3に示した例の変形例として、ローラ部材26を被接合部材Pの下面に当接するようにしたものである。
図5に示した例においては、ローラ支持部材28がベアリング機構32を介して接合部材14の下側回転体14Bに取り付けられており、下側回転体14Bの回転動作から独立してローラ部材26が接合方向前方に配置されるように構成されている。なお、ローラ部材26の配置は、接合方向前方にかえて側方もしくは後方、あるいはこれらの組み合わせとしても良い。
図5の例では圧縮バネ27による反力Frは下向きに作用するので、Fp=F1+W−F2+Frとなる。ここで、Fp=0とした場合、Fr=F2−W−F1となり、このFrがゼロ若しくは所定の正の値となるように各値が設定される。
次に、図6は、図1に示した実施形態の変形例を示している。
固定式ボビンツールから成る接合ツール14を備えた摩擦撹拌接合装置を用いて、被接合部材P同士の突き合わせ部を接合する場合、接合作業の初期段階において、被接合部材Pが変形して接合ツール14が沈下して行くという現象が生じることがある。
この現象は、接合作業の初期段階では接合環境(被接合部材Pの撹拌状態や温度等)が未だ安定しておらず、接合ツールによる摩擦熱が局部的に供給されて、被接合部材Pが過度に軟化し、接合ツール14からの押圧力Fpを支えきれずに変形してしまうためと考えられる。
そこで、図6に示した例においては、接合作業開始時において接合ヘッド13を所定の高さに保持するためのヘッド保持機構33を設けた。このヘッド保持機構33は、ヘッド支持部11に設けられたヘッド保持用のエアシリンダ34を有し、このエアシリンダ34のピストンロッド34Aの先端部が接合ヘッド13に当接されている。
エアシリンダ34には、第4配管35を介して圧縮空気源20からの圧縮空気が供給される。第4配管35の途中には電磁弁36が設けられており、制御装置24によって電磁弁36が切り換え操作される。
図6に示した摩擦撹拌接合装置を用いて被接合部材Pの突き合わせ部を接合する際には、接合作業開始時においては、制御装置24によって電磁弁36を操作して圧縮空気源20からの圧縮空気を減圧無しで直接エアシリンダ34に供給し、エアシリンダ34のピストンロッド34Aを伸長させてその先端部で接合ヘッド13を支持するようにする。
そして、接合作業がある程度進んで接合環境が安定してきた時点で、制御装置24によって電磁弁36を操作してエアシリンダ34への圧縮空気の供給を停止し、ピストンロッド34Aを収縮させる。これにより、ヘッド保持機構を備えていない摩擦撹拌接合装置(図1)と同様の状態となり、以後の接合作業を支障なく実施することができる。
なお、図6に示した例の変形例として、図3乃至図5に示したツール位置補正機構を追加することもできる。図7は、図4に示したツール位置補正機構を追加した例を示している。図7に示した例によれば、ヘッド保持機構による接合作業初期段階での作用効果と、その後の接合作業段階におけるツール位置補正機構による作用効果を得ることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の範囲内で適宜変更することができる。
10 摩擦撹拌接合装置
13 接合ヘッド
14、14’ 接合ツール
15 ツール回転駆動モータ(回転駆動手段)
16 ヘッド駆動用エアシリンダ(ヘッド駆動手段)
17 ヘッド駆動用エアシリンダの第1隔室
18 ヘッド駆動用エアシリンダの第2隔室
19 第1配管(第1加圧手段)
20 圧縮空気源(第1、第2加圧手段)
21 第2配管(第2加圧手段)
22 第1圧力制御弁
23 第2圧力制御弁
24 制御装置
25 ツール位置補正機構
33 ヘッド保持機構
P 被接合部材

Claims (19)

  1. 被接合部材に当接される接合ツール及び前記接合ツールを回転駆動する回転駆動手段を含む接合ヘッドと、
    前記接合ヘッドを変位駆動するヘッド駆動手段であって、前記接合ヘッドがそのピストンロッドに取り付けられた流体圧シリンダを含むヘッド駆動手段と、
    前記流体圧シリンダの第1の隔室に加圧流体を供給する第1加圧手段と、
    前記流体圧シリンダの第2の隔室に加圧流体を供給する第2加圧手段と、
    前記第1加圧手段及び前記第2加圧手段によって前記第1の隔室及び前記第2の隔室に同時に供給される各加圧流体の圧力を制御する制御手段と、を備えた摩擦撹拌接合装置。
  2. 前記接合ツールは、互いに固定間隔で配置された一対の回転体と、前記一対の回転体の間に設けられた撹拌軸と、を有する固定式ボビンツールである、請求項1記載の摩擦撹拌接合装置。
  3. 前記接合ツールは、前記被接合部材の片面のみに当接されるように構成されている、請求項1記載の摩擦撹拌接合装置。
  4. 前記制御手段は、前記第1加圧手段から供給される前記加圧流体の圧力と前記第2加圧手段から供給される前記加圧流体の圧力との差圧によって前記接合ヘッドの重量の少なくとも一部を支持するように各圧力を制御する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
  5. 前記第1加圧手段及び前記第2加圧手段が、共通の加圧流体源を備えている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
  6. 前記被接合部材の表面形状に追従して前記接合ツールを変位させるツール位置補正機構をさらに備え、前記ツール位置補正機構は、前記被接合部材の表面に当接される当接部材と、前記当接部材を前記接合ヘッドに対して弾性的に支持する弾性支持手段と、を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
  7. 前記弾性支持手段は、圧縮バネ又は流体圧シリンダを含む、請求項6記載の摩擦撹拌接合装置。
  8. 前記被接合部材から遠ざかる方向に向けて前記接合ヘッドを付勢して前記接合ヘッドを所定位置に保持するヘッド保持機構をさらに備えた、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
  9. 前記ヘッド保持機構は、前記接合ヘッドに当接されるピストンロッドを含む流体圧シリンダを有する、請求項8記載の摩擦撹拌接合装置。
  10. 前記制御手段は、前記第1の隔室及び前記第2の隔室に同時に前記各加圧流体を供給する制御モードから、前記第1の隔室及び前記第2の隔室のいずれか一方にのみ前記加圧流体を供給する追加の制御モードに切り換える機能をさらに有する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
  11. 前記追加の制御モードは、前記被接合部材の片面にのみ当接されるように構成された前記接合ツールを前記被接合部材に対して押圧するモードである、請求項10記載の摩擦撹拌接合装置。
  12. 前記追加の制御モードは、前記加圧流体の圧力によって前記接合ヘッドの重量の少なくとも一部を支持するモードである、請求項10記載の摩擦撹拌接合装置。
  13. 回転する接合ツールを被接合部材に当接して塑性流動を生じさせることにより接合する摩擦撹拌接合方法において、
    前記接合ツールを含む接合ヘッドがそのピストンロッドに取り付けられた流体圧シリンダの第1の隔室及び第2の隔室に同時に供給される各加圧流体の圧力を制御する圧力制御工程と、
    前記圧力制御工程により前記各加圧流体の圧力を制御しながら前記被接合部材の接合ラインに沿って前記接合ツールを移動させるツール移送工程と、を備えた摩擦撹拌接合方法。
  14. 前記接合ツールとして、互いに固定間隔で配置された一対の回転体と、前記一対の回転体の間に設けられた撹拌軸と、を有する固定式ボビンツールを用いる、請求項13記載の摩擦撹拌接合方法。
  15. 前記接合ツールとして、前記被接合部材の片面のみに当接されるように構成された接合ツールを用いる、請求項13記載の摩擦撹拌接合方法。
  16. 前記流体圧シリンダの前記第1の隔室に供給される前記加圧流体の圧力と前記第2の隔室に供給される前記加圧流体の圧力との差圧によって前記接合ヘッドの重量の少なくとも一部を支持する、請求項13乃至15のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合方法。
  17. 前記ツール移送工程において、前記被接合部材の表面形状に追従して前記接合ツールを変位させる、請求項13乃至16のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合方法。
  18. 接合作業開始時において、前記被接合部材から遠ざかる方向に向けて前記接合ヘッドを付勢して前記接合ヘッドを所定位置に保持しておくようにする、請求項13乃至17のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合方法。
  19. 接合環境が安定した後、前記接合ヘッドの前記所定位置への保持を解除する、請求項18記載の摩擦撹拌接合方法。
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CN201080012318.1A CN102355977B (zh) 2009-03-16 2010-02-26 摩擦搅拌接合装置及其方法
KR1020117020664A KR101303423B1 (ko) 2009-03-16 2010-02-26 마찰 교반 접합장치 및 방법
US13/255,741 US20120006883A1 (en) 2009-03-16 2010-02-26 Apparatus and method for friction stir welding

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012060439A1 (ja) * 2010-11-04 2012-05-10 株式会社Ihi 摩擦撹拌接合装置
WO2012111181A1 (ja) 2011-02-18 2012-08-23 三菱重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
CN102794558A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 三菱重工业株式会社 摩擦搅拌接合工具及摩擦搅拌接合装置
JP2013027921A (ja) * 2011-01-19 2013-02-07 Nippon Light Metal Co Ltd 回転ツールユニット、摩擦攪拌接合方法、ダブルスキンパネルの組立体及びダブルスキンパネルの摩擦攪拌接合方法
JP2017127881A (ja) * 2016-01-18 2017-07-27 東芝機械株式会社 摩擦攪拌接合方法
JP6239172B1 (ja) * 2017-03-29 2017-11-29 株式会社日立パワーソリューションズ 摩擦撹拌接合装置、摩擦撹拌接合装置用c型フレーム、摩擦撹拌接合方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5536007B2 (ja) * 2011-10-19 2014-07-02 三菱重工業株式会社 摩擦撹拌接合装置及び摩擦撹拌接合方法
EP2812146B1 (en) * 2012-02-09 2021-07-07 Esab AB Backing arrangement for use in friction stir welding
US9568902B2 (en) * 2013-03-15 2017-02-14 Vivint, Inc. Home security system with touch-sensitive control panel
CN103273187B (zh) * 2013-05-06 2016-06-15 姚雪飞 铝及铝合金螺旋管成型焊接设备
JP6226184B2 (ja) * 2013-11-07 2017-11-08 三菱重工業株式会社 摩擦撹拌接合方法
DE112015001811T5 (de) * 2014-04-16 2017-01-19 Fanuc Corp. Rührreibschweiß-Vorrichtung
WO2016005794A1 (en) * 2014-07-10 2016-01-14 Esab Ab Floating fixture for friction stir welding
FR3026330B1 (fr) * 2014-09-29 2017-03-17 Aerolia Outil de soudage par friction malaxage comportant un organe de guidage escamotable et procede de soudage
EP3210711B1 (en) * 2014-10-23 2020-03-18 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Friction stir spot welding device and friction stir spot welding method
JP6182280B2 (ja) * 2014-12-15 2017-08-16 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌点接合装置及び摩擦攪拌点接合方法
CN106181018B (zh) * 2016-07-14 2018-04-03 西北工业大学 全液压式搅拌摩擦焊机及其控制方法
CN106583915A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院) 一种新型线性摩擦焊接方法及工具
EP3680051B1 (en) * 2017-09-04 2023-08-16 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Method for operating double-action friction stir welding device, and double-action friction stir welding device
WO2020059686A1 (ja) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社日立パワーソリューションズ 摩擦攪拌接合装置
CN109048038A (zh) * 2018-09-30 2018-12-21 佛山市三水区诺尔贝机器人研究院有限公司 一种摩擦搅拌焊接的自适应搅拌装置及其控制方法
US11331745B2 (en) 2019-02-01 2022-05-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Distance measuring device, friction stir welding apparatus, and friction stir welding method
CN113263254B (zh) * 2019-06-06 2022-04-08 中车株洲电力机车有限公司 一种利用搅拌摩擦焊装置进行型材焊接的方法
CN117359082B (zh) * 2023-09-14 2024-07-12 北京赛福斯特技术有限公司 一种填充式搅拌摩擦增材制造装置及增材制造方法
CN118321708B (zh) * 2024-06-11 2024-08-27 宁波勋辉电器有限公司 一种新能源电控壳体的搅拌摩擦焊接装夹结构

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002045981A (ja) * 2000-08-04 2002-02-12 Hitachi Ltd 摩擦攪拌接合方法及び接合構造
JP2003062679A (ja) * 2001-08-29 2003-03-05 Nippon Light Metal Co Ltd 摩擦攪拌接合ツール
JP2004114137A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌溶接装置
JP2004130326A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌接合装置とその接合方法
JP2004216435A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌接合装置とその接合方法
JP2004276056A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 両面摩擦撹拌接合装置
JP2005521561A (ja) * 2002-04-02 2005-07-21 エムティエス・システムズ・コーポレーション 軸線方向に変位自在のスピンドルシャフトを持つ摩擦付き押し溶接スピンドル
JP2006088208A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦撹拌接合方法及び装置
JP2007111747A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Honda Motor Co Ltd 摩擦攪拌接合装置およびその制御方法
JP2008149331A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 摩擦攪拌接合装置及び摩擦攪拌接合方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE451396B (sv) * 1985-09-19 1987-10-05 Mats Hugdahl Forfarande for noggrann positionering av lastberande tryckfluidcylindrar
SE463326B (sv) * 1989-03-09 1990-11-05 Mats Hugdahl Foerfarande och anordning foer noggrann positionering av lastbaerande tryckfluidcylindrar
DE4116842A1 (de) * 1991-05-23 1992-11-26 Bw Hydraulik Gmbh Einrichtung zur hubbegrenzung eines hydraulikzylinders
US5328302A (en) * 1992-02-06 1994-07-12 Indresco, Inc. Air feed peck drill
US5713507A (en) * 1996-03-21 1998-02-03 Rockwell International Corporation Programmable friction stir welding process
JP4788728B2 (ja) * 1997-11-21 2011-10-05 東レ株式会社 流体分離素子組立体
US6199745B1 (en) * 1998-07-09 2001-03-13 Mts Systems Corporation Welding head
DE19957136C1 (de) * 1999-11-18 2001-02-08 Geesthacht Gkss Forschung Vorrichtung zum Verbinden von Werkstücken nach der Methode des Reibrührschweißens
US6299050B1 (en) * 2000-02-24 2001-10-09 Hitachi, Ltd. Friction stir welding apparatus and method
JP2002066763A (ja) * 2000-09-01 2002-03-05 Honda Motor Co Ltd 摩擦撹拌接合装置
SE0200303D0 (sv) * 2002-02-01 2002-02-01 Esab Ab Svetshuvud för friktionsomrörningssvetsning
US7404512B2 (en) * 2003-10-31 2008-07-29 The Boeing Company Clamping apparatus and methods for manufacturing
JP2005324240A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Ryobi Ltd アルミニウム鋳物材の表面改質法及びアルミニウム鋳物材の外観不良補修法
JP2006026731A (ja) * 2004-07-22 2006-02-02 Obara Corp 摩擦撹拌スポット接合方法及び装置
DE102005049865A1 (de) * 2005-10-11 2007-04-12 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Reibrührschweißwerkzeug mit Gegenlager zur Montage an einer Handhabungseinrichtung

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002045981A (ja) * 2000-08-04 2002-02-12 Hitachi Ltd 摩擦攪拌接合方法及び接合構造
JP2003062679A (ja) * 2001-08-29 2003-03-05 Nippon Light Metal Co Ltd 摩擦攪拌接合ツール
JP2005521561A (ja) * 2002-04-02 2005-07-21 エムティエス・システムズ・コーポレーション 軸線方向に変位自在のスピンドルシャフトを持つ摩擦付き押し溶接スピンドル
JP2004114137A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌溶接装置
JP2004130326A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌接合装置とその接合方法
JP2004216435A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌接合装置とその接合方法
JP2004276056A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 両面摩擦撹拌接合装置
JP2006088208A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦撹拌接合方法及び装置
JP2007111747A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Honda Motor Co Ltd 摩擦攪拌接合装置およびその制御方法
JP2008149331A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 摩擦攪拌接合装置及び摩擦攪拌接合方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012060439A1 (ja) * 2010-11-04 2012-05-10 株式会社Ihi 摩擦撹拌接合装置
US8875980B2 (en) 2010-11-04 2014-11-04 Ihi Corporation Friction stir welding apparatus
JP2013027921A (ja) * 2011-01-19 2013-02-07 Nippon Light Metal Co Ltd 回転ツールユニット、摩擦攪拌接合方法、ダブルスキンパネルの組立体及びダブルスキンパネルの摩擦攪拌接合方法
WO2012111181A1 (ja) 2011-02-18 2012-08-23 三菱重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP2012170966A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌接合装置及び摩擦攪拌接合方法
US9776276B2 (en) 2011-02-18 2017-10-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Friction stir welding device
CN102794558A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 三菱重工业株式会社 摩擦搅拌接合工具及摩擦搅拌接合装置
EP2527074A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Friction stir welding tool with groove on a shoulder surface; Friction stir welding apparatus with such tool
JP2012245542A (ja) * 2011-05-27 2012-12-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 摩擦攪拌接合工具及び摩擦攪拌接合装置
JP2017127881A (ja) * 2016-01-18 2017-07-27 東芝機械株式会社 摩擦攪拌接合方法
JP6239172B1 (ja) * 2017-03-29 2017-11-29 株式会社日立パワーソリューションズ 摩擦撹拌接合装置、摩擦撹拌接合装置用c型フレーム、摩擦撹拌接合方法
JP2018167274A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 株式会社日立パワーソリューションズ 摩擦撹拌接合装置、摩擦撹拌接合装置用c型フレーム、摩擦撹拌接合方法

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