JP2021504141A - 摩擦撹拌溶接システムにおいて溶接ショルダの溶接方向を実質的に遅延なく変更する装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)駆動ヘッド(2)を有するレセプタクル板(1)であって、前記駆動ヘッド(2)は、取り付け座(3)を受け入れるためのレセプタクルフランジ(19)を有し、前記取り付け座(3)には、溶接ピンチップ(5)を有する溶接シュー(4)が結合ナット(7)によって結合されており、
b)前記溶接シュー(4)は、基礎部分が円形を有し、その上には断面を横断して前記基礎部分に対して直角に立ち上がった横方向ウエブが設置され、該横方向ウエブは、前記基礎部分の直径の約1/4乃至1/5の幅を有してアーチ状のシュー摺動面兼シュー平滑面(9)を有し、このシュー摺動面兼シュー平滑面(9)の両側の周囲領域には、切り欠きテーパー(16)が配置されており、
c)前記溶接ピンチップ(5)は、鋭く傾斜したねじ山状の表面構造を有しており、このねじ山状の表面構造は、完全な円形となるようには配置されておらず、各ねじ山のピッチは、円周上に分布された3つの平坦な場所を有しており、これらの平坦な場所の中心は、互いに120度の角度で設置されており、これらのねじ山状の表面構造のリードは0.5mmで、側面の高さは0.25mmから0.05mmの間で変化している。
溶接によって接合される部材の幾何学的配置又は材料むらにより必要となった場合に、摩擦撹拌溶接システムにおいて溶接ショルダの溶接方向を実質的に遅延なく変更する装置であって、
a)摩擦溶接ヘッド(12)のサスペンション(10)のために、溶接テーブル(15)及びブリッジサポート(5)を有するメインボディ(1)を備え、前記摩擦溶接ヘッド(12)は、前記溶接テーブル(15)の全域を水平及び鉛直方向に無段階に移動可能であり、
b)前記摩擦溶接ヘッド(12)の溶接ピンチップ(14)を固定及び駆動するためのピンマウント(13)を備え、前記溶接ピンチップ(14)は、多点でマウント及び制御された溶接ショルダマウント(17)によってカルダニックに移動可能な溶接ショルダ(18)によりガイドされ、
c)前記溶接ショルダマウント(17)は、互いに角度を隔てた多点で制御され、各々の点では、プッシュプルロッド(16)が中心で作用するばねパッケージ(25)の圧力に対抗した状態で、メイン調節ドライブ(21)が前記摩擦溶接ヘッド(12)に連結されている。
a)水平方向に移動可能なブリッジサポート(5)を有するメインボディ(1)は、鉛直方向に調節可能で、且つ溶接ピンチップ(14)を固定及び駆動するためのピンマウント(13)が設けられた摩擦溶接ヘッド(12)を備え、溶接ショルダ(18)は、多点でマウントされた溶接ショルダマウント(17)を有し、
d)前記溶接ショルダマウント(17)は、溶接操作の間に、複数のプッシュプルロッド(16)によって接合する部材に対して所望の接触角を与えるように調節可能となっている。
2 縦ガイドレール
3 縦方向調節のための駆動・調節スピンドル
4 縦方向調節のドライブ
5 ガントリ型溶接装置のブリッジサポート
6 サスペンション10の横方向移動のためのドライブ
7 横方向移動のための駆動・調節スピンドル
8 操作のための供給・制御ライン
9 摩擦溶接ヘッドのための縦方向調節装置
10 摩擦溶接ヘッドのサスペンション
11 ガントリ型溶接装置の横方向ガイダンスのためのレール
12 摩擦溶接ヘッド
13 溶接ピンを固定するためのピンマウント
14 溶接ピンチップ
15 溶接テーブル
16 調節ユニット20のプッシュプルロッド
17 溶接ショルダマウント(カルダニックサスペンションを有するディスク形状プレート)
18 溶接ショルダ(固定ショルダ)
19 調節ユニット20の供給・制御ライン
20 溶接ショルダマウントディスク17を調節するための調節ユニット
21 プッシュプルロッド16のプッシュ−ロッド移動のためのメイン調節ドライブ(例えば、油圧)
22 プッシュプルロッド16のピエゾ精密制御装置
23 圧力測定センサ
24 連結レバー
25 マウントディスク17へのストレスを生み出すばねパッケージ(例えば、カップばね)
26 溶接をモニタリングするためのパターン認識を行うカメラ
27 溶接シューを固定するためのグラブねじ
28 溶接ピン
29 接合される部材
30 連結レバーヘッド
31 接合部材の表面に対する溶接シューの調節角度(最大5度)
32 溶接部分
33 油圧シリンダ
34 複動式ピストン
35 制御ライン
36 適応封止リング
37 ショルダを固定するための締め付けねじ
38 封止リング36を固定するための締め付けねじ
39 溶接ピンチップ14を保持するためのツールシャンク
Claims (11)
- 溶接によって接合される部材の幾何学的配置又は材料むらにより必要となった場合に、摩擦撹拌溶接システムにおいて溶接ショルダの溶接方向を実質的に遅延なく変更する装置であって、
d)摩擦溶接ヘッド(12)のサスペンション(10)のために、溶接テーブル(15)及びブリッジサポート(5)を有するメインボディ(1)を備え、前記摩擦溶接ヘッド(12)は、前記溶接テーブル(15)の全域を水平及び鉛直方向に無段階に移動可能であり、
e)前記摩擦溶接ヘッド(12)の溶接ピンチップ(14)を固定及び駆動するためのピンマウント(13)を備え、前記溶接ピンチップ(14)は、多点でマウント及び制御された溶接ショルダマウント(17)によってカルダニックに移動可能な溶接ショルダ(18)によりガイドされ、
f)前記溶接ショルダマウント(17)は、互いに角度を隔てた多点で制御され、各々の点では、プッシュプルロッド(16)が中心で作用するばねパッケージ(25)の圧力に対抗した状態で、メイン調節ドライブ(21)が前記摩擦溶接ヘッド(12)に連結されていることを特徴とする装置。 - 少なくとも一つの前記プッシュプルロッド(16)において、前記メイン調節ドライブ(21)がピエゾ精密制御装置(22)を有し、作用する力が圧力測定センサ(23)によりモニタされることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記ばねパッケージ(25)は、ばね部及び制御ピエゾ部を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の装置。
- 生成された溶接は、パターン認識手段を有する少なくとも一つのカメラ(26)により観察されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記溶接ショルダ(18)の調節角度(31)を測定する手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記溶接ショルダ(18)は、加熱可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の装置。
- 溶接操作の間に前記溶接ピンチップ(14)の領域で、ギャップ型配置によって溶接金属の導入及び排出が可能となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の装置。
- 溶接によって接合される部材の幾何学的配置又は材料むらにより必要となった場合に、摩擦撹拌溶接システムにおいて溶接ショルダの溶接方向を実質的に遅延なく変更する方法であって、
c)水平方向に移動可能なブリッジサポート(5)を有するメインボディ(1)は、鉛直方向に調節可能で、且つ溶接ピンチップ(14)を固定及び駆動するためのピンマウント(13)が設けられた摩擦溶接ヘッド(12)を備え、溶接ショルダ(18)は、多点でマウントされた溶接ショルダマウント(17)を有し、
d)前記溶接ショルダマウント(17)は、溶接操作の間に、複数のプッシュプルロッド(16)によって接合する部材に対して所望の接触角を与えるように調節可能となっていることを特徴とする方法。 - 前記プッシュプルロッド(16)は、ピエゾ精密制御装置(22)を有することを特徴とする請求項8に記載の方法。
- プログラムがコンピュータで実行される場合に、請求項8又は請求項9に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
- プログラムがコンピュータで実行される場合に、請求項8又は請求項9に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラムのプログラムコードを有する機械可読キャリア。
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