JP6340466B1

JP6340466B1 - Bonding management system and bonding condition management method

Info

Publication number: JP6340466B1
Application number: JP2017195296A
Authority: JP
Inventors: 富夫小田倉; 章弘佐藤
Original assignee: Hitachi Power Solutions Co Ltd
Current assignee: Hitachi Power Solutions Co Ltd
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2037-10-05
Also published as: JP2019063861A

Abstract

【課題】接合実績が少ないユーザであっても、被接合部材ごとに適した接合条件を容易にＦＳＷ装置に設定すること。【解決手段】条件管理装置５０は、ＦＳＷ装置１００が接合処理を行うときの設定データである接合設定と、接合処理の対象である被接合部材１０１についての材質データを含む接合因子とを接合条件として対応付けて管理する条件データベース５１と、ネットワーク２００を介してＦＳＷ装置１００から接合因子を指定した検索要求を受け付け、条件データベース５１から検索要求の接合因子に対応する接合設定を検索して、その検索結果の接合設定をＦＳＷ装置１００に応答する条件検索部５３とを有する。【選択図】図１Even if a user has little bonding performance, it is possible to easily set a bonding condition suitable for each member to be bonded to an FSW device. A condition management apparatus includes a joining condition that is setting data when an FSW apparatus performs a joining process, and a joining factor that includes material data for a member to be joined that is a target of the joining process. And a search request specifying a joining factor from the FSW device 100 via the network 200, and searching for a joining setting corresponding to the joining factor of the search request from the condition database 51. And a condition search unit 53 that responds to the FSW device 100 with the join setting of the search result. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、接合管理システム、および、接合条件管理方法に関する。 The present invention, junction management system, and a joining condition management method.

回転する接合ツールで摩擦熱を与え、被接合部材に塑性流動現象を発生させて、接合ツールにて摩擦攪拌し被接合部材を接合するＦＳＷ（Friction Stir Welding）装置が知られている。ＦＳＷ装置は、アルミニウム、銅、鉄、これらの合金など比較的低温で軟化（ゲル化）する金属の接合に用いられる。 An FSW (Friction Stir Welding) apparatus is known in which frictional heat is applied by a rotating welding tool, a plastic flow phenomenon is generated in the members to be joined, and the members to be joined are joined by friction stirring with the welding tool. The FSW device is used for joining metals that are softened (gelled) at a relatively low temperature, such as aluminum, copper, iron, and alloys thereof.

接合成果物の品質を向上させるためには、ＦＳＷ装置を適切に動作させる接合条件をどのように決定するかが重要となる。もし、被接合部材への入熱量がその被接合部材に対して低い場合、接合部位の断面に空洞欠陥が生じるなどの不具合が発生するためである。
接合条件は、ＦＳＷ装置に与える具体的な制御パラメータである「接合設定」と、その接合設定を用いるときの状況である「接合因子」との組み合わせで表現される。
接合設定は、例えば、接合ツールの回転速度、および、接合速度である。接合因子は、例えば、被接合部材の材質や肉厚、および、接合ツールの仕様（材質、形状など）である。つまり、同じＦＳＷ装置であっても、接合因子ごとに適した接合設定を個別に与えることが望ましい。 In order to improve the quality of the bonding product, it is important how to determine the bonding conditions for properly operating the FSW device. This is because if the heat input to the member to be joined is lower than that of the member to be joined, problems such as the occurrence of a cavity defect in the cross-section of the joined part occur.
The joining condition is expressed by a combination of “joining setting” that is a specific control parameter given to the FSW device and “joining factor” that is a situation when the joining setting is used.
The joining setting is, for example, the rotational speed of the joining tool and the joining speed. The joining factor is, for example, the material and thickness of the member to be joined, and the specifications (material, shape, etc.) of the joining tool. That is, even for the same FSW device, it is desirable to individually provide a suitable bonding setting for each bonding factor.

各ＦＳＷ装置に対して、被接合部材ごとに適した接合条件を設定する作業は、ＦＳＷ装置の台数が増えるほど、極めて煩雑でコストのかかるものとなる。
そこで、特許文献１には、ユーザから接合因子の入力を受け付けると、接合データベースから対応する接合条件を取得するＦＳＷ装置が記載されている。これにより、新たな接合因子に対して接合条件を試行錯誤で作成することなく、過去に利用した接合条件を再利用することで、接合条件の設定作業のコストを削減することができる。 For each FSW device, an operation for setting a joining condition suitable for each member to be joined becomes extremely complicated and costly as the number of FSW devices increases.
Therefore, Patent Document 1 describes an FSW device that acquires a corresponding bonding condition from a bonding database when receiving an input of a bonding factor from a user. Thereby, it is possible to reduce the cost of setting the joining conditions by reusing the joining conditions used in the past without creating the joining conditions for the new joining factor by trial and error.

特開２００３−１９１０８１号公報JP 2003-191081 A

世界各地に存在する製造工場に対して接合工程をアウトソーシングするなど、製造工程がグローバル化する流れが加速している。しかし、製造工場ごとに技術力にばらつきがある。ある製造工場（ある所有者）では豊富な接合の実績データを有しているものの、別の製造工場（別の所有者）では実績データを蓄積していないこともある。
特許文献１などの接合データベースも、製造工場の内部でローカルに運営されているので、同じ製造工場内の複数のＦＳＷ装置で接合条件を共有することはできる。しかし、製造工場をまたがって接合データベースにアクセスするようなグローバルな運営はなされておらず、実績データを蓄積していない製造工場にとっては、被接合部材ごとに適した接合条件を作成する作業が、依然として大きなコストとなっている。 The globalization of the manufacturing process is accelerating, such as outsourcing the bonding process to manufacturing plants located around the world. However, there are variations in technical capabilities among manufacturing factories. One manufacturing factory (one owner) has abundant performance data for joining, but another manufacturing factory (another owner) may not accumulate the performance data.
Since the joining database such as Patent Document 1 is also operated locally within the manufacturing factory, the joining conditions can be shared by a plurality of FSW devices in the same manufacturing factory. However, there is no global operation to access the bonding database across manufacturing factories, and for manufacturing factories that do not accumulate actual data, the task of creating suitable bonding conditions for each member to be joined is Still a big cost.

そこで本発明が解決しようとする課題は、接合実績が少ないユーザであっても、被接合部材ごとに適した接合条件を容易にＦＳＷ装置に設定することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to easily set a joining condition suitable for each member to be joined to the FSW device even if the user has little joining record.

前記課題を解決するために、本発明の接合管理システムは、以下の特徴を有する。
つまり、本発明は、接合条件管理装置と、複数の摩擦攪拌接合装置とがネットワークを介して接続されている接合管理システムであって、
前記摩擦攪拌接合装置が接合処理を行うときの設定データである接合設定と、接合処理の対象である被接合部材についての材質データを含む接合因子とを接合条件として対応付けて管理する条件データベースが、前記摩擦攪拌接合装置ごとに対応付けられて複数台用意されており、
前記接合条件管理装置は、前記ネットワークを介して前記摩擦攪拌接合装置から前記接合因子を指定した検索要求を受け付け、前記検索要求に係る前記摩擦攪拌接合装置に対応付けられた前記条件データベースから前記検索要求の前記接合因子に対応する前記接合設定を検索して、その検索結果の前記接合設定を前記摩擦攪拌接合装置に応答する条件検索部と、前記摩擦攪拌接合装置が接合処理を行ったときの前記接合設定と、その接合処理についての前記接合因子とを対応付けた登録要求を、前記ネットワークを介して前記摩擦攪拌接合装置から受け付け、受け付けた前記接合設定と前記接合因子とを対応付けた前記接合条件を前記条件データベースに登録する条件登録部とを有しており、
前記条件検索部は、
所定の摩擦攪拌接合装置から前記検索要求を受け付けると、前記所定の摩擦攪拌接合装置に対応する条件データベースから前記検索要求の前記接合因子に対応する前記接合設定を検索し、
前記所定の摩擦攪拌接合装置に対応する条件データベースから前記検索要求に適合する前記接合設定を検索できなかったときは、前記検索した条件データベースとは別の条件データベースから前記検索要求の前記接合因子に対応する前記接合設定を検索し、
前記所定の摩擦攪拌接合装置に対応する条件データベースでも、前記別の条件データベースでも、前記検索要求に適合する前記接合設定を検索できなかったときは、まだ検索していない条件データベースから前記検索要求の前記接合因子に対応する前記接合設定を検索し、
前記条件登録部は、前記別の条件データベースから検索された前記検索要求に適合する前記接合設定を、前記所定の摩擦攪拌接合装置に対応する条件データベースに登録することを特徴とする。
その他の手段は、後記する。 In order to solve the above-described problems, the bonding management system of the present invention has the following characteristics.
That is, the present invention is a joining management system in which a joining condition management device and a plurality of friction stir welding devices are connected via a network,
And bonding setting said friction stir welding device is set data of the time of performing the bonding process, the condition database that manages association as the bonding conditions and bonding factors including the material data for the workpieces in the joining process of the subject , A plurality of units are prepared in association with each friction stir welding apparatus,
The joining condition management device receives a search request designating the joining factor from the friction stir welding device via the network, and performs the search from the condition database associated with the friction stir welding device related to the search request . A search unit for searching for the welding setting corresponding to the joining factor of the request, and a condition retrieval unit that responds to the friction stir welding device for the joining setting of the search result, and when the friction stir welding device performs the joining process. A registration request that associates the joining setting with the joining factor for the joining process is received from the friction stir welding apparatus via the network, and the accepted joining setting and the joining factor are associated with each other. A condition registration unit for registering the joining conditions in the condition database;
The condition search unit
When the search request is received from a predetermined friction stir welding apparatus, the welding setting corresponding to the joining factor of the search request is searched from a condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus,
When the welding setting that matches the search request cannot be retrieved from the condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus, the condition factor that is different from the retrieved condition database is used as the joining factor of the search request. Search for the corresponding joint setting,
If neither the condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus nor the other condition database has been able to search for the welding setting that matches the search request, the search request is retrieved from the condition database that has not yet been searched. Search for the joining setting corresponding to the joining factor,
The condition registration unit registers the joining setting that matches the retrieval request retrieved from the another condition database in a condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus .
Other means will be described later.

本発明によれば、接合実績が少ないユーザであっても、被接合部材ごとに適した接合条件を容易にＦＳＷ装置に設定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a user with few joining results, the joining conditions suitable for every to-be-joined member can be set to an FSW apparatus easily.

本発明の一実施形態に関するＦＳＷ管理システムの構成図である。It is a block diagram of the FSW management system regarding one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図１のＦＳＷ管理システムの動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows operation | movement of the FSW management system of FIG. 1 regarding one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関するＦＳＷ装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the FSW apparatus regarding one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関するＦＳＷ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the FSW apparatus regarding one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する条件データベースの一例を示す。An example of the condition database regarding one Embodiment of this invention is shown. 本発明の一実施形態に関する入熱量が一定であるときの接合温度の時系列グラフである。It is a time-sequential graph of joining temperature when the amount of heat inputs regarding one Embodiment of this invention is constant. 本発明の一実施形態に関する図６の接合時間において接合設定を可変制御するときの時系列グラフである。FIG. 7 is a time-series graph when the joining setting is variably controlled in the joining time of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に関する図１の条件管理装置の物理的構成として、ブレードサーバの形態を採用した一例である。It is an example which employ | adopted the form of the blade server as a physical structure of the condition management apparatus of FIG. 1 regarding one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する個別条件データベースを用いたＦＳＷ管理システムの構成図である。It is a block diagram of the FSW management system using the individual condition database regarding one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する個別条件データベースを条件管理装置に備えたＦＳＷ管理システムの構成図である。It is a block diagram of the FSW management system provided with the individual condition database regarding one Embodiment of this invention in the condition management apparatus.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、ＦＳＷ管理システムの構成図である。ＦＳＷ管理システムは、１つ以上のＦＳＷ装置１００（１００ａ，１００ｂ，１００ｃなど）と、条件管理装置５０がネットワーク２００で接続されて構成される。
このネットワーク２００は、例えば、インターネット、イントラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）接続などの構内ネットワーク、機器（ＦＳＷ装置１００）ごとに構築された専用ネットワークとして実現される。なお、ネットワーク２００としてインターネットを採用したときには、各ＦＳＷ装置１００は、ＩｏＴ（Internet of Things）のデバイスとも言える。
ＦＳＷ装置１００は、アルミ部材１０１ａ、鉄部材１０１ｂなどの被接合部材１０１を接合する。例えば、Ａ製造会社２１０がＦＳＷ装置１００ａ，１００ｂを所有し、Ｂ製造会社２２０がＦＳＷ装置１００ｃを所有しているとする。 FIG. 1 is a configuration diagram of an FSW management system. The FSW management system is configured by connecting one or more FSW devices 100 (100a, 100b, 100c, etc.) and a condition management device 50 via a network 200.
This network 200 is realized, for example, as a private network constructed for each device (FSW device 100), such as a local network such as the Internet, an intranet, or a LAN (Local Area Network) connection. When the Internet is adopted as the network 200, each FSW device 100 can be said to be an IoT (Internet of Things) device.
The FSW device 100 joins a member to be joined 101 such as an aluminum member 101a or an iron member 101b. For example, it is assumed that the A manufacturing company 210 owns the FSW devices 100a and 100b, and the B manufacturing company 220 owns the FSW device 100c.

以下、各ＦＳＷ装置１００がアルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂとの接合を行うときの接合条件の取得方法を説明する。
まず、ＦＳＷ装置１００ａが過去にアルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂとの組み合わせを接合していたときには、その過去の接合条件をＦＳＷ装置１００ａ自身の記憶装置内の履歴から読み出すことにより、今回の接合条件として容易に再利用できる。
次に、ＦＳＷ装置１００ｂは、過去にはアルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂとの組み合わせを接合していないものの、同じＡ製造会社２１０のＦＳＷ装置１００ａから記憶媒体を介したコピーなどで、ＦＳＷ装置１００ａの過去の接合条件を取得することができる。なお、図１では、接合条件の伝送経路を太線矢印で示している。 Hereinafter, the acquisition method of the joining conditions when each FSW apparatus 100 joins the aluminum member 101a and the iron member 101b will be described.
First, when the FSW device 100a has joined a combination of the aluminum member 101a and the iron member 101b in the past, the past joining conditions are read out from the history in the storage device of the FSW device 100a itself, so that the current joining conditions As easily reusable.
Next, although the FSW device 100b has not joined the combination of the aluminum member 101a and the iron member 101b in the past, the FSW device 100a is a copy from the FSW device 100a of the same A manufacturing company 210 via a storage medium or the like. The past joining conditions can be acquired. In FIG. 1, the transmission path of the joining condition is indicated by a thick line arrow.

一方、ＦＳＷ装置１００ｃは、ＦＳＷ装置１００ａのＡ製造会社２１０とは別のＢ製造会社２２０の管理下にあり、ＦＳＷ装置１００ｂのように手軽にコピーすることができない。そこで、ＦＳＷ管理システムでは、複数の管理組織にまたがって接合条件を円滑に共有させるための条件管理装置５０を備えている。
条件管理装置５０は、中央制御装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、主記憶装置であるメモリとを備えるＰＣ（Personal Computer）であり、補助記憶装置であるＨＤＤ（Hard Disk Drive）を内蔵または外部接続している。さらに、条件管理装置５０は、ネットワーク２００を介して各ＦＳＷ装置１００と通信するための通信インタフェース（接続部）を有している。 On the other hand, the FSW device 100c is under the control of a B manufacturing company 220 different from the A manufacturing company 210 of the FSW device 100a, and cannot be copied easily as the FSW device 100b does. Therefore, the FSW management system includes a condition management device 50 for smoothly sharing the joining conditions across a plurality of management organizations.
The condition management device 50 is a PC (Personal Computer) having a CPU (Central Processing Unit) that is a central control device and a memory that is a main storage device, and has a built-in HDD (Hard Disk Drive) that is an auxiliary storage device. External connection. Furthermore, the condition management device 50 has a communication interface (connection unit) for communicating with each FSW device 100 via the network 200.

条件管理装置５０は、ＦＳＷ装置１００ａから取得した被接合部材１０１の材質に適した接合条件（アルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂとの接合条件）を条件データベース５１に登録する条件登録部５２と、ＦＳＷ装置１００ｃからの検索要求に適合する接合条件を条件データベース５１から検索して応答する条件検索部５３とを有する。なお、ＦＳＷ装置１００ａ→ＦＳＷ装置１００ｂの場合（記憶媒体経由の場合）と同様に、ＦＳＷ装置１００ａ→ＦＳＷ装置１００ｃの場合（ネットワーク２００経由の場合）でも接合条件の伝送経路を太線矢印で示している。
これにより、自社で接合経験が無い「アルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂ」の組み合わせについても、ＦＳＷ装置１００ｃは条件管理装置５０から適切な接合条件を取得することができる。なお、接合条件の具体的なパラメータについては、図５で詳細に説明する。 The condition management device 50 includes a condition registration unit 52 that registers, in the condition database 51, a joining condition (joining condition between the aluminum member 101a and the iron member 101b) suitable for the material of the member to be joined 101 acquired from the FSW device 100a, A condition search unit 53 that searches the condition database 51 for a joining condition that matches the search request from the apparatus 100c and responds. As in the case of the FSW device 100a → the FSW device 100b (via the storage medium), the transmission path of the joining condition is indicated by a bold arrow in the case of the FSW device 100a → the FSW device 100c (via the network 200). Yes.
As a result, the FSW device 100c can acquire appropriate joining conditions from the condition management device 50 even for a combination of the “aluminum member 101a and the iron member 101b” that has no joining experience in-house. Note that specific parameters of the bonding conditions will be described in detail with reference to FIG.

図２は、図１のＦＳＷ管理システムの動作を示すシーケンス図である。
Ｓ１０１として、ＦＳＷ装置１００ａは、被接合部材１０１の接合に適した接合条件の入力を、Ａ製造会社２１０の作業員から受け付ける。この接合条件は、あらかじめＡ製造会社２１０の作業員により調査されたものである。Ｓ１０１で入力される接合条件は、アルミ部材１０１ａなどの被接合部材１０１の材料などの接合因子と、接合ツール１（図３）の回転速度などのＦＳＷ装置１００ａへの接合設定との組み合わせである。 FIG. 2 is a sequence diagram showing the operation of the FSW management system of FIG.
As S <b> 101, the FSW device 100 a receives an input of joining conditions suitable for joining the members to be joined 101 from an operator of the A manufacturing company 210. This joining condition was previously investigated by a worker of manufacturing company 210. The joining condition input in S101 is a combination of a joining factor such as a material of the member to be joined 101 such as the aluminum member 101a and a joining setting to the FSW device 100a such as a rotation speed of the joining tool 1 (FIG. 3). .

Ｓ１０２として、ＦＳＷ装置１００ａは、Ｓ１０１で入力された接合設定をもとに、Ｓ１０１で入力された接合因子が示す被接合部材１０１を（アルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂとを）接合する。
Ｓ１０３として、ＦＳＷ装置１００ａは、Ｓ１０２の接合処理に用いられた接合条件（接合因子、接合設定）を今後も別の接合処理に再利用するために、条件管理装置５０に登録を要求する。
Ｓ１１１として、条件管理装置５０（条件登録部５２）は、Ｓ１０３で受け付けた接合条件を自身の条件データベース５１に登録する。この登録処理では、通知された接合因子と、通知された接合設定とが対応付けられた状態で、条件データベース５１に登録される。
なお、Ｓ１０３の登録要求処理およびＳ１１１の登録処理は、条件データベース５１に登録されていない接合条件だけ行ってもよいし、条件データベース５１に登録されている接合条件を上書き更新してもよい。 In S102, the FSW device 100a joins the member to be joined 101 (the aluminum member 101a and the iron member 101b) indicated by the joining factor inputted in S101 based on the joining setting inputted in S101.
In S103, the FSW device 100a requests registration to the condition management device 50 in order to reuse the joining conditions (joining factors and joining settings) used in the joining process in S102 for another joining process in the future.
As S111, the condition management device 50 (condition registration unit 52) registers the joining condition received in S103 in its own condition database 51. In this registration process, the notified joining factor is registered in the condition database 51 in a state in which the notified joining setting is associated.
Note that the registration request processing in S103 and the registration processing in S111 may be performed only for the joining conditions that are not registered in the condition database 51, or the joining conditions that are registered in the condition database 51 may be overwritten and updated.

Ｓ１２１として、ＦＳＷ装置１００ｃは、被接合部材１０１の接合に適した接合条件の入力を、Ｂ製造会社２２０の作業員から受け付ける。なお、Ｓ１０１と異なり、Ａ製造会社２１０の作業員は被接合部材１０１（アルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂ）の接合経験が無いため、Ｓ１２１では材質データなどの接合因子は入力されるものの、その接合設定は入力されない。
Ｓ１２２として、Ｓ１２１で接合設定が入力されなかったため、条件データベース５１から接合設定の取得を試みる。そのため、ＦＳＷ装置１００ｃは、Ｓ１２１の接合因子を検索キーとした検索要求を条件管理装置５０に送信する。 As S <b> 121, the FSW device 100 c receives an input of joining conditions suitable for joining the members to be joined 101 from the worker of the B manufacturing company 220. Unlike S101, since the worker of manufacturing company 210 has no experience of joining the member 101 (aluminum member 101a and iron member 101b), the joining factor such as material data is input in S121, but the joining is not possible. Settings are not entered.
As S122, since the joining setting is not input in S121, the acquisition of the joining setting from the condition database 51 is attempted. Therefore, the FSW device 100c transmits a search request using the joining factor of S121 as a search key to the condition management device 50.

Ｓ１１２として、条件管理装置５０（条件検索部５３）は、Ｓ１２２で受け付けた接合因子を検索キーとして、条件データベース５１から接合因子への適合性が高いレコード（接合設定）を検索する（詳細は図５）。
Ｓ１１３として、条件管理装置５０（条件検索部５３）は、Ｓ１１２で検索された接合設定を検索結果として、Ｓ１２２の検索要求を行ったＦＳＷ装置１００ｃに応答する。
Ｓ１２３として、ＦＳＷ装置１００ｃは、Ｓ１１３で応答された接合設定をもとに、Ｓ１２１で入力された接合因子が示す被接合部材１０１を接合する。 In S112, the condition management device 50 (condition search unit 53) searches the condition database 51 for a record (joint setting) that is highly compatible with the joining factor using the joining factor received in S122 as a search key (details are shown in FIG. 5). 5).
In S113, the condition management device 50 (condition search unit 53) responds to the FSW device 100c that made the search request in S122, using the joint setting searched in S112 as a search result.
As S123, the FSW device 100c joins the member to be joined 101 indicated by the joining factor input in S121, based on the joining setting responded in S113.

図３は、ＦＳＷ装置１００の外観斜視図である。なお、図３では突合せ接合の例を示しているが、ＦＳＷ装置１００は重ね合わせ接合にも適用できる。
ＦＳＷ装置１００は、突起部１１を備えた接合ツール１と、その接合ツール１を保持するツールホルダ２と、そのツールホルダ２を回転可能に保持するハウジング３とを含めて構成される。
主軸２０は、円柱状のツールホルダ２の中心軸を指す。突起部１１は、主軸２０を中心に沿った細長いピンの形状をしている。
ハウジング３は、ハウジング３は円筒状の容器であり、その内部には、主軸２０を中心に円柱状のツールホルダ２を回転させる主軸モータ６（図４参照）などが収納されている。アーム４は、ハウジング３を保持する。このアーム４は、例えば、マシニングセンタタイプのＦＳＷ装置１００や多軸ロボットタイプのＦＳＷ装置１００に備えられる。 FIG. 3 is an external perspective view of the FSW device 100. Although FIG. 3 shows an example of butt joining, the FSW device 100 can also be applied to overlap joining.
The FSW device 100 is configured to include a joining tool 1 having a protrusion 11, a tool holder 2 that holds the joining tool 1, and a housing 3 that rotatably holds the tool holder 2.
The main shaft 20 refers to the central axis of the cylindrical tool holder 2. The protrusion 11 has a shape of an elongated pin along the main shaft 20.
The housing 3 is a cylindrical container, in which a main shaft motor 6 (see FIG. 4) for rotating the columnar tool holder 2 around the main shaft 20 is accommodated. The arm 4 holds the housing 3. The arm 4 is provided in, for example, a machining center type FSW apparatus 100 or a multi-axis robot type FSW apparatus 100.

被接合部材１０１は、ＦＳＷ装置１００の接合対象であり、例えば、アルミ部材１０１ａおよび鉄部材１０１ｂである。
接合ツール１は、回転しながら、その突起部１１を被接合部材１０１の境界である接合線１０２上に圧入させる。突起部１１が圧入されると、被接合部材１０１には、突起部１１およびツールショルダ部１２が被接合部材１０１に接触しながら回転するときの摩擦熱により温度が上昇し、塑性流動現象が生じる。
そして、この塑性流動現象が生じた被接合部材１０１の構成材料が接合ツール１により攪拌され、混じり合うこととなる。さらに、接合ツール１は、突起部１１が被接合部材１０１に圧入された状態で接合線１０２に沿って移動するよう制御される。その結果、被接合部材１０１は、その境界部が接合される。 The member to be bonded 101 is a bonding target of the FSW device 100, and is, for example, an aluminum member 101a and an iron member 101b.
While rotating, the welding tool 1 press-fits the protrusion 11 onto the bonding line 102 that is the boundary of the member 101 to be bonded. When the protrusion 11 is press-fitted, the temperature of the member to be bonded 101 rises due to frictional heat generated when the protrusion 11 and the tool shoulder 12 rotate while contacting the member to be bonded 101, and a plastic flow phenomenon occurs. .
Then, the constituent material of the member to be joined 101 in which the plastic flow phenomenon has occurred is agitated and mixed by the joining tool 1. Further, the welding tool 1 is controlled so as to move along the bonding line 102 in a state in which the protruding portion 11 is press-fitted into the member to be bonded 101. As a result, the boundary portion of the member to be joined 101 is joined.

図４は、ＦＳＷ装置１００の縦断面図である。ＦＳＷ装置１００は、さらに、制御装置５と、主軸モータ６と、ツール移動駆動装置７と、送信器８と、受信器９と、条件処理装置１９とを備えている。
ベアリング３１は、円柱状のツールホルダ２を回転可能に保持する。主軸モータ６は、ツールホルダ２を回転駆動される。また、ツールホルダ２の下方先端部には、接合ツール１が取り付けられており、接合ツール１は、ツールホルダ２とともに主軸モータ６により回転駆動される。
ツールショルダ部１２は、接合ツール１の底面部のうち突起部１１が設けられている以外の部分である。ツールショルダ部１２が被接合部材１０１の表面に接する位置まで圧入されることで、突起部１１の圧入を適切な位置で停止させる。
ツール移動駆動装置７は、接合ツール１を接合線１０２に沿って移動させる。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the FSW device 100. The FSW device 100 further includes a control device 5, a spindle motor 6, a tool movement drive device 7, a transmitter 8, a receiver 9, and a condition processing device 19.
The bearing 31 holds the cylindrical tool holder 2 rotatably. The spindle motor 6 is driven to rotate the tool holder 2. A joining tool 1 is attached to the lower tip of the tool holder 2, and the joining tool 1 is driven to rotate together with the tool holder 2 by a spindle motor 6.
The tool shoulder portion 12 is a portion other than the projection portion 11 provided in the bottom surface portion of the joining tool 1. By press-fitting the tool shoulder portion 12 to a position where the tool shoulder portion 12 is in contact with the surface of the member to be joined 101, the press-fitting of the protruding portion 11 is stopped at an appropriate position.
The tool movement drive device 7 moves the joining tool 1 along the joining line 102.

温度センサ１３は、熱電対などで構成され、接合温度を計測する。なお、複数の温度センサ１３が別々の接合温度を計測したときは、それらの単純平均または加重平均を接合温度とすればよい。
送信器８は、温度センサ１３で計測された接合温度を受信器９に送信する。受信器９は、受信した接合温度を制御装置５に通知する。
制御装置５は、図示しない演算処理装置と記憶装置とを備えた一般的なコンピュータによって構成され、接合温度に基づき、主軸モータ６（接合ツール１の回転速度）およびツール移動駆動装置７（接合ツール１を接合線１０２に沿って移動させるときの移動速度）を制御する。 The temperature sensor 13 is composed of a thermocouple or the like, and measures the junction temperature. In addition, when the several temperature sensor 13 measures separate joining temperature, what is necessary is just to make those simple average or a weighted average into joining temperature.
The transmitter 8 transmits the junction temperature measured by the temperature sensor 13 to the receiver 9. The receiver 9 notifies the control device 5 of the received junction temperature.
The control device 5 is configured by a general computer including an arithmetic processing device and a storage device (not shown), and based on the joining temperature, the spindle motor 6 (rotational speed of the joining tool 1) and the tool movement drive device 7 (joining tool). (Moving speed when moving 1 along the joining line 102).

条件処理装置１９は、制御装置５と条件管理装置５０との間で接合条件をやりとりするための装置である。つまり、条件処理装置１９は、条件検索部５３に検索させるために、接合条件（接合因子）を条件管理装置５０に送信し、その応答結果の接合設定を制御装置５に通知する。また、条件処理装置１９は、条件登録部５２に登録させるために、接合条件（接合因子、接合設定）を条件管理装置５０に送信する。 The condition processing device 19 is a device for exchanging joining conditions between the control device 5 and the condition management device 50. In other words, the condition processing device 19 transmits the joining condition (joining factor) to the condition management device 50 and causes the control device 5 to notify the joining setting of the response result in order to cause the condition searching unit 53 to search. In addition, the condition processing device 19 transmits a joining condition (joining factor, joining setting) to the condition management device 50 so as to be registered in the condition registration unit 52.

図５は、条件データベース５１の一例を示す。条件データベース５１には、接合因子と接合設定とが接合条件として対応づけられている。
条件データベース５１の「接合因子」は、例えば、接合に使用される接合ツール１の型番と、２つの被接合部材１０１について軟化（ゲル化）する温度が低い一方の低温材質と、温度が高い他方の高温材質と、被接合部材１０１の板厚と、低温材質の塑性流動温度の範囲とを含めて構成される。例えば、レコード「Ｘ０１」では、接合ツール１「Ａ０１」を用いて、アルミ部材１０１ａと鉄部材１０１ｂとを接合する旨の接合因子が示される。
なお、塑性流動温度とは、被接合部材１０１が軟化するときの温度であり、被接合部材１０１の材質の融点よりも低い温度である。換言すると、塑性流動温度とは、温度センサ１３から得られる接合温度の適切な範囲である。 FIG. 5 shows an example of the condition database 51. In the condition database 51, bonding factors and bonding settings are associated as bonding conditions.
The “joining factor” in the condition database 51 includes, for example, the model number of the joining tool 1 used for joining, one low-temperature material whose temperature for softening (gelling) the two members to be joined 101 is low, and the other whose temperature is high The high temperature material, the plate thickness of the member 101 to be joined, and the plastic flow temperature range of the low temperature material are included. For example, the record “X01” indicates a joining factor indicating that the joining member 1 “A01” is used to join the aluminum member 101a and the iron member 101b.
The plastic flow temperature is a temperature at which the bonded member 101 is softened, and is a temperature lower than the melting point of the material of the bonded member 101. In other words, the plastic flow temperature is an appropriate range of the joining temperature obtained from the temperature sensor 13.

また、図示はしていないが、条件データベース５１の接合因子として、図３のような突合せ接合か、または、重ね合わせ接合かという接合種別を示す情報も、接合因子の１つとして条件データベース５１に登録してもよい。これにより、今回に突合せ接合する場合、過去の突合せ接合がなされた接合設定が検索にヒットするので、同じ接合種別の接合設定を有効に再利用できる。 Although not shown, information indicating the joining type, such as butt joining as shown in FIG. 3 or superposition joining, is also stored in the condition database 51 as one of the joining factors. You may register. As a result, when the butt joint is performed this time, since the joint setting in which the past butt joint has been made hits the search, the joint setting of the same joint type can be effectively reused.

条件データベース５１の「接合設定」は、例えば、主軸モータ６の回転速度とツール移動駆動装置７の移動速度との組み合わせである。ここで、回転速度は、初期設定される「初期」だけでなく、低速〜高速の範囲で登録されている。このように回転速度に幅を持たせて登録させているのは、温度センサ１３から得られる接合温度を塑性流動温度の範囲に収めるための動的制御（可変制御）のためである（詳細は図７）。また、回転速度だけでなく移動速度も低速〜高速の範囲で登録して可変制御の対象としてもよい。なお、塑性流動温度というパラメータを条件データベース５１の「接合因子」の側に含める代わりに、「接合設定」の側に含めてもよい。 The “joining setting” in the condition database 51 is, for example, a combination of the rotation speed of the spindle motor 6 and the movement speed of the tool movement drive device 7. Here, the rotation speed is registered in a range from low speed to high speed as well as “initial” that is initially set. The reason why the rotational speed is registered in such a range is because of dynamic control (variable control) for keeping the joining temperature obtained from the temperature sensor 13 within the range of the plastic flow temperature (for details). FIG. 7). Further, not only the rotational speed but also the moving speed may be registered in the range of low speed to high speed and may be subject to variable control. Instead of including the parameter of plastic flow temperature on the “joining factor” side of the condition database 51, it may be included on the “joining setting” side.

ここで、条件データベース５１に登録される接合条件は、被接合部材１０１の組み合わせに最適な接合条件だけに絞り込んでもよいし、ＦＳＷ装置１００への適用経験のある接合条件であれば、最適に限らず複数の接合条件を登録対象としてもよい。例えば、接合に失敗した接合条件であっても、その成否の評価データと対応付けて条件データベース５１に登録しておく。これにより、別の作業員は、接合に失敗した接合条件を「用いない」接合条件として条件データベース５１から参照することができる。 Here, the joining conditions registered in the condition database 51 may be narrowed down only to the optimum joining conditions for the combination of the members to be joined 101, or limited to the optimum as long as the joining conditions have application experience to the FSW device 100. A plurality of joining conditions may be registered. For example, even a joining condition that has failed in joining is registered in the condition database 51 in association with the success / failure evaluation data. Thereby, another worker can refer to the condition database 51 as the “not used” joining condition for the joining condition for which joining has failed.

条件検索部５３は、条件データベース５１から検索キーの接合因子への適合性が高いレコード（接合設定）を検索する。この適合性とは、例えば、接合因子のうちの一致する項目の数である。例えば、検索キーの接合因子が「接合ツール＝Ａ０１，低温材質＝アルミニウム，高温材質＝銅，板厚＝5[mm]」であるときには、図５の条件データベース５１の「X01」のレコードが接合ツール，低温材質，板厚という３項目が一致するので、他のレコードよりも一致する項目数が多い。よって、「X01」のレコードに対応する接合設定（初期2000[rpm]など）が検索結果としてＦＳＷ装置１００に応答される。
なお、被接合部材１０１の過熱による軟化現象は、一般的には高温材質よりも低温材質のほうが先に始まるので、検索キーとレコードとで低温材質が一致するときの適合性を、他の項目が一致するときの適合性よりも優先的に（高得点）してもよい。 The condition search unit 53 searches the condition database 51 for a record (joint setting) that is highly compatible with the join factor of the search key. This suitability is, for example, the number of matching items among the joining factors. For example, when the joining factor of the search key is “joining tool = A01, low temperature material = aluminum, high temperature material = copper, plate thickness = 5 [mm]”, the record “X01” in the condition database 51 of FIG. Since the three items of tool, low-temperature material, and plate thickness match, there are more items that match than other records. Accordingly, the joining setting (such as initial 2000 [rpm]) corresponding to the record “X01” is returned to the FSW device 100 as a search result.
Note that the softening phenomenon due to overheating of the bonded member 101 generally starts with the low-temperature material first than the high-temperature material, so the compatibility when the low-temperature material matches between the search key and the record is determined by other items. May be given priority (high score) over the suitability when the two match.

図６は、入熱量が一定であるときの接合温度の時系列グラフである。
時刻ｔ＝０〜７のときは、突起部１１が被接合部材１０１に接触した後、ツールショルダ部１２が被接合部材１０１の表面に接触するまで挿入している状況である。このときは、接合温度はほとんど上昇していない。
時刻ｔ＝７〜２２のホールド時間では、接合線１０２に沿った接合ツール１の移動は行わないものの、接合ツール１が被接合部材１０１に接触しながら回転することで、摩擦熱のため接合温度が上昇する。 FIG. 6 is a time series graph of the junction temperature when the heat input is constant.
At time t = 0 to 0, the projection 11 is inserted until the tool shoulder 12 contacts the surface of the member 101 after the protrusion 11 contacts the member 101. At this time, the bonding temperature hardly increases.
In the hold time of time t = 7 to 22, although the welding tool 1 does not move along the joining line 102, the joining tool 1 rotates while contacting the member to be joined 101. Rises.

時刻ｔ＝２２のときに接合を開始し、時刻ｔ＝１０３のときに接合を終了する。この接合時間で入熱量が一定となるように、回転速度および移動速度を一定にしていても、接合開始点から接合終了点までの間に１００℃程度上昇する。接合温度が、そのとき接合ツール１によりその接合部で発生する熱量だけでなく、そのときまでに接合ツール１が移動してきた接合部から伝導した熱の蓄積量が加算されるためである。
よって、入熱量を一定にする代わりに、接合温度を安定させるように動的に入熱量を可変にする手法を、以下で説明する。 Joining is started when time t = 22, and joining is finished when time t = 103. Even if the rotational speed and the moving speed are kept constant so that the heat input becomes constant during this joining time, the temperature rises by about 100 ° C. from the joining start point to the joining end point. This is because the bonding temperature adds not only the amount of heat generated at the bonding portion by the bonding tool 1 but also the accumulated amount of heat conducted from the bonding portion to which the bonding tool 1 has moved so far.
Therefore, a method of dynamically changing the heat input amount so as to stabilize the bonding temperature instead of making the heat input amount constant will be described below.

図７は、図６の接合時間において接合設定を可変制御するときの時系列グラフである。縦軸は温度センサ１３が計測した接合温度を示す。
まず、図５の条件データベース５１に登録されている塑性流動温度の範囲に含まれるように、例えば、以下のように管理判定温度範囲が設定される。なお、２０℃はあくまでマージンの一例であり、他の値を用いてもよいし、条件データベース５１に登録されている値を用いてもよい。
管理判定温度範囲の上限値１３１ｂ＝塑性流動温度の上限値１３２ｂ−２０℃
管理判定温度範囲の下限値１３１ａ＝塑性流動温度の下限値１３２ａ＋２０℃ FIG. 7 is a time series graph when the joining setting is variably controlled during the joining time of FIG. The vertical axis represents the junction temperature measured by the temperature sensor 13.
First, for example, the management determination temperature range is set as follows so as to be included in the plastic flow temperature range registered in the condition database 51 of FIG. Note that 20 ° C. is merely an example of a margin, and other values may be used, or values registered in the condition database 51 may be used.
Upper limit value 131b of control judgment temperature range = upper limit value 132b-20 ° C. of plastic flow temperature
Lower limit value 131a of control judgment temperature range = lower limit value 132a + 20 ° C. of plastic flow temperature

時刻ｔａまでの期間は、管理判定温度の範囲内において接合温度が上昇する状態である。
時刻ｔａにおいて、管理判定温度範囲の上限値１３１ｂを接合温度が超過する。このとき、制御装置５は、今後の接合温度を低下させるために、条件データベース５１に登録された「低速」以上の範囲において、主軸モータ６の回転速度を減速する。また、制御装置５は、回転速度の減速制御に加えて（または代えて）接合ツール１の移動速度の加速を行ってもよい。これにより、塑性流動温度の上限値１３２ｂに対して余裕をもって接合温度を下げることができる。 The period up to time ta is a state in which the junction temperature rises within the range of the management determination temperature.
At time ta, the junction temperature exceeds the upper limit 131b of the management determination temperature range. At this time, the control device 5 decelerates the rotational speed of the spindle motor 6 in a range equal to or higher than “low speed” registered in the condition database 51 in order to lower the future bonding temperature. Further, the control device 5 may accelerate the moving speed of the welding tool 1 in addition to (or instead of) the reduction control of the rotational speed. Thereby, it is possible to lower the joining temperature with a margin with respect to the upper limit value 132b of the plastic flow temperature.

時刻ｔａ〜時刻ｔｂの期間は、管理判定温度の範囲内において接合温度が下降する状態である。
時刻ｔｂにおいて、管理判定温度範囲の下限値１３１ａを接合温度が下回る。このとき、制御装置５は、今後の接合温度を上昇させるために、条件データベース５１に登録された「高速」以下の範囲において、主軸モータ６の回転速度を加速する。また、制御装置５は、回転速度の加速制御に加えて（または代えて）接合ツール１の移動速度の減速を行ってもよい。これにより、塑性流動温度の下限値１３２ａに対して余裕をもって接合温度を上げることができる。 The period from time ta to time tb is a state in which the junction temperature falls within the range of the management determination temperature.
At time tb, the bonding temperature falls below the lower limit 131a of the management determination temperature range. At this time, the control device 5 accelerates the rotational speed of the spindle motor 6 within a range equal to or less than “high speed” registered in the condition database 51 in order to increase the future bonding temperature. Further, the control device 5 may reduce the moving speed of the welding tool 1 in addition to (or instead of) the acceleration control of the rotation speed. Thereby, it is possible to raise the joining temperature with a margin with respect to the lower limit value 132a of the plastic flow temperature.

つまり、ＦＳＷ装置１００は、図５に示した条件データベース５１の回転速度の「初期」で示される接合設定を初期条件として接合ツール１を制御して接合を開始する。その後、制御装置５は、温度センサ１３が監視した接合温度が条件データベース５１の「塑性流動温度」の範囲内になるように、偏差が生じたら偏差をゼロにするように制御するか、偏差が所定の値に到達したら偏差をゼロにするように制御する。
これにより、接合温度は、上昇や下降を繰り返すものの、管理判定温度の範囲内に収められる。 That is, the FSW device 100 starts the bonding by controlling the bonding tool 1 using the bonding setting indicated by “initial” of the rotation speed in the condition database 51 illustrated in FIG. 5 as an initial condition. Thereafter, the control device 5 performs control so that the deviation is zero when the deviation occurs so that the joining temperature monitored by the temperature sensor 13 falls within the range of “plastic flow temperature” in the condition database 51. When the predetermined value is reached, the deviation is controlled to be zero.
Thereby, although joining temperature repeats a rise and fall, it is stored in the range of management judgment temperature.

なお、制御装置５は、接合温度が上昇するときの温度の変化率（傾き）と、接合温度が下降するときの温度の変化率（傾き）とを符号反転したものとほぼ同じにするように、速度制御をすることが好ましい。
これにより、被接合部材１０１における摩擦攪拌される状態が大きくは変化しないで済むので、接合品質の均一化を図ることができる。つまり、接合温度の急な変化に起因して、接合部位の断面に空洞欠陥が生じたり、接合部の表面に溝状欠陥が生じたりするような、接合成果物の品質の劣化を抑制できる。 In addition, the control device 5 is configured so that the rate of change (slope) of the temperature when the junction temperature rises and the rate of change (slope) of the temperature when the junction temperature falls are substantially the same as those obtained by reversing the sign. It is preferable to control the speed.
As a result, the friction stir state in the member to be joined 101 does not have to change greatly, so that the joining quality can be made uniform. That is, it is possible to suppress deterioration in quality of the bonding product, such as a void defect occurring in the cross section of the bonding portion or a groove defect occurring on the surface of the bonding portion due to a sudden change in bonding temperature.

また、制御装置５による接合設定の可変制御について、被接合部材１０１への現在の入熱量だけでなく、今までの熱の蓄積量を考慮してもよい。例えば、板厚が厚くなるほど熱の蓄積量も増加することをふまえ、条件データベース５１の板厚値を読み取り、入熱量を規定する接合設定（接合温度、回転速度）を補正してもよい。
・板厚が厚くなるほど熱の蓄積量が大きいので、入熱量の変化量（≒接合設定の変化量）も大きくすることが望ましい。
・板厚が薄くなるほど熱の蓄積量が小さいので、入熱量の変化量（≒接合設定の変化量）も小さくすることが望ましい。もし、薄い板厚の被接合部材１０１に対して、大きい変化の入熱量を与えてしまうと、接合温度の変化も大きくなってしまうからである。 In addition, regarding the variable control of the bonding setting by the control device 5, not only the current heat input amount to the member to be bonded 101 but also the accumulated heat amount so far may be considered. For example, based on the fact that the amount of accumulated heat increases as the plate thickness increases, the plate thickness value in the condition database 51 may be read to correct the bonding settings (bonding temperature and rotational speed) that define the amount of heat input.
・ As the plate thickness increases, the amount of heat accumulation increases, so it is desirable to increase the amount of change in heat input (≈the amount of change in bonding settings).
-Since the amount of heat accumulation decreases as the plate thickness decreases, it is desirable to reduce the amount of change in heat input (≈the amount of change in bonding settings). This is because if the heat input with a large change is given to the member 101 having a thin plate thickness, the change in the bonding temperature also increases.

図８は、図１の条件管理装置５０の物理的構成として、ブレードサーバの形態を採用した一例である。
１つの条件管理装置５０が図８では１つの基盤に対応する。そして、１つの筐体（ラック）の内部に複数の条件管理装置５０が収容される。そして、複数の条件管理装置５０それぞれの条件データベース５１を記憶する記憶装置は、互いにＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）により冗長化されている。 FIG. 8 shows an example in which a blade server form is adopted as the physical configuration of the condition management apparatus 50 of FIG.
One condition management device 50 corresponds to one base in FIG. A plurality of condition management devices 50 are accommodated in one housing (rack). The storage devices that store the condition databases 51 of the plurality of condition management devices 50 are made redundant by means of RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks).

これにより、あるＦＳＷ装置１００が第１の条件管理装置５０に対してＳ１０３の登録要求やＳ１２２の検索要求を送信したときに、第１の条件管理装置５０が故障などで応答しない状況にも対応できる。そのときには、ＦＳＷ装置１００は、第２の条件管理装置５０に対して要求を送信すればよい。第２の条件管理装置５０内の条件データベース５１と、第１の条件管理装置５０内の条件データベース５１とは冗長化（データ同期化）されているので、ＦＳＷ装置１００は、第２の条件管理装置５０からでも第１の条件管理装置５０内の条件データベース５１のデータにアクセスできる。 As a result, when a certain FSW device 100 transmits a registration request in S103 or a search request in S122 to the first condition management device 50, the first condition management device 50 does not respond due to a failure or the like. it can. At that time, the FSW device 100 may transmit a request to the second condition management device 50. Since the condition database 51 in the second condition management device 50 and the condition database 51 in the first condition management device 50 are made redundant (data synchronization), the FSW device 100 performs the second condition management. The data in the condition database 51 in the first condition management device 50 can be accessed even from the device 50.

以上説明した本実施形態では、塑性流動現象を用いて被接合部材１０１を固相接合するＦＳＷ装置１００について、複数のＦＳＷ装置１００が使用する接合条件を条件データベース５１に管理する条件管理装置５０を示した。ここで、各ＦＳＷ装置１００はＩｏＴ化されており、ネットワーク２００を介して条件管理装置５０にアクセスすることができる。
これにより、自身の製造会社が有していない接合条件であっても、複数のＦＳＷ装置１００で接合条件を共有することができる。 In the present embodiment described above, the condition management device 50 that manages the bonding conditions used by the plurality of FSW devices 100 in the condition database 51 for the FSW device 100 that solid-phase bonds the member 101 to be bonded using the plastic flow phenomenon. Indicated. Here, each FSW device 100 is IoT-enabled and can access the condition management device 50 via the network 200.
Thereby, even if it is a joining condition which an own manufacturing company does not have, joining conditions can be shared by several FSW apparatus 100. FIG.

図９は、図１とは別形態のＦＳＷ管理システムの構成図である。図９のＦＳＷ管理システムは、３つのＦＳＷ装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃで共用する条件データベース５１を用意する代わりに、各ＦＳＷ装置１００ａ〜１００ｃごとにそれぞれ１つの個別条件データベース５１ａ〜５１ｃを用意する（図９では直接接続する）。
例えば、個別条件データベース５１ａはＦＳＷ装置１００ａ専用のデータベースである。個別条件データベース５１ｂはＦＳＷ装置１００ｂ専用のデータベースである。個別条件データベース５１ｃはＦＳＷ装置１００ｃ専用のデータベースである。 FIG. 9 is a configuration diagram of an FSW management system different from that shown in FIG. The FSW management system in FIG. 9 prepares one individual condition database 51a to 51c for each of the FSW devices 100a to 100c, instead of preparing the condition database 51 shared by the three FSW devices 100a, 100b, and 100c ( In FIG. 9, it is directly connected).
For example, the individual condition database 51a is a database dedicated to the FSW device 100a. The individual condition database 51b is a database dedicated to the FSW device 100b. The individual condition database 51c is a database dedicated to the FSW device 100c.

また、図１での条件データベース５１へのアクセス処理部（条件登録部５２、条件検索部５３）と同等の機能を、図９では個別条件データベース５１ａ〜５１ｃへのアクセス処理部（条件要求受付設定部５４、最適条件判断部５５、個別条件検索部５６）として条件管理装置５０に備える構成とする。
符号３０１において、ＦＳＷ装置１００ａは、自身の個別条件データベース５１ａから接合条件を検索するが、今回の接合部材の材質がデータベース未登録であることなどにより、最適な接合条件が検索できなかったとする。
符号３０２において、条件要求受付設定部５４は、ＦＳＷ装置１００ａから最適な接合条件の検索要求を受け付ける。 Further, the function equivalent to the access processing unit (condition registration unit 52, condition search unit 53) for the condition database 51 in FIG. 1 is shown, and the access processing unit (condition request acceptance setting for the individual condition databases 51a to 51c in FIG. 9). Unit 54, optimum condition determination unit 55, and individual condition search unit 56).
In reference numeral 301, the FSW device 100 a searches for the joining condition from its own individual condition database 51 a, but it is assumed that the optimum joining condition could not be retrieved because the material of the joining member at this time is not registered in the database.
At reference numeral 302, the condition request acceptance setting unit 54 accepts a search request for an optimum joining condition from the FSW device 100a.

符号３０３において、個別条件検索部５６は、条件要求受付設定部５４から最適条件判断部５５を介して通知されたＦＳＷ装置１００ａの検索要求に従い、ＦＳＷ装置１００ａとは別の担当である個別条件データベース５１ｂから接合条件を検索する。しかし、最適条件判断部５５は、個別条件データベース５１ｂからの検索結果をもとにここでも最適な接合条件が検索できなかったと判断する。
符号３０４において、個別条件検索部５６は、符号３０１（個別条件データベース５１ａ）でも符号３０３（個別条件データベース５１ｂ）でもまだ検索していない別の個別条件データベース５１ｃから接合条件を検索する。ここで、最適条件判断部５５は、個別条件データベース５１ｃからの検索結果が、最適な接合条件（所定の基準を満たす結果）が検索できたと判断する。 In reference numeral 303, the individual condition search unit 56 follows the search request of the FSW device 100 a notified from the condition request reception setting unit 54 via the optimum condition determination unit 55, and is an individual condition database that is in charge different from the FSW device 100 a. The joining condition is searched from 51b. However, the optimum condition determination unit 55 determines that the optimum joining condition could not be searched here also based on the search result from the individual condition database 51b.
In reference numeral 304, the individual condition search unit 56 searches for a joining condition from another individual condition database 51c that has not yet been searched for in reference numeral 301 (individual condition database 51a) or 303 (individual condition database 51b). Here, the optimum condition determination unit 55 determines that the optimum joining condition (result satisfying a predetermined criterion) has been retrieved from the retrieval result from the individual condition database 51c.

符号３０５において、条件要求受付設定部５４は、符号３０２の検索要求への応答として、符号３０４で検索された最適な接合条件をＦＳＷ装置１００ａに設定する。つまり、ＦＳＷ装置１００ａは、自身専用の個別条件データベース５１ａに最適な接合条件が存在しない場合でも、別の個別条件データベース５１ｃから最適な接合条件を取得することができる。
符号３０６において、ＦＳＷ装置１００ａは、符号３０５の最適な接合条件を今後の検索で再利用できるように、自身専用の個別条件データベース５１ａに登録する。なお、すべての個別条件データベース５１ａ〜５１ｃを検索しても、最適な接合条件が存在しないときには、今回新たにＦＳＷ装置１００ａで動作させた接合条件を、自身専用の個別条件データベース５１ａに登録すればよい。 In reference numeral 305, the condition request acceptance setting unit 54 sets the optimum joining condition searched for in reference numeral 304 in the FSW device 100a as a response to the search request indicated by reference numeral 302. That is, the FSW device 100a can acquire the optimum joining condition from another individual condition database 51c even when the optimum joining condition does not exist in the individual condition database 51a dedicated to itself.
At reference numeral 306, the FSW device 100a registers the optimum joining condition of reference numeral 305 in the individual condition database 51a dedicated to itself so that it can be reused in future searches. If no optimum joining condition exists even after searching all the individual condition databases 51a to 51c, the joining condition newly operated by the FSW device 100a this time is registered in the individual condition database 51a dedicated to itself. Good.

図１０は、図９のＦＳＷ管理システムの変形例である。図９では、個別条件データベース５１ａ〜５１ｃが各ＦＳＷ装置１００ａ〜１００ｃの側に直接接続されていた。
一方、図１０では、個別条件データベース５１ａ〜５１ｃを条件管理装置５０に備える構成とする。符号３０１〜３０６の各処理は、図９と図１０とで基本的に同じである。一方、ＦＳＷ装置１００ａ用の個別条件データベース５１ａがＦＳＷ装置１００ａの近傍に存在しないので、符号３０２の検索要求が先の手順となり、符号３０１の代わりになる符号３０１ｂの検索処理がその後の手順となる。 FIG. 10 is a modification of the FSW management system of FIG. In FIG. 9, the individual condition databases 51a to 51c are directly connected to the respective FSW devices 100a to 100c.
On the other hand, in FIG. 10, the condition management apparatus 50 includes individual condition databases 51 a to 51 c. The processes denoted by reference numerals 301 to 306 are basically the same in FIG. 9 and FIG. On the other hand, since the individual condition database 51a for the FSW apparatus 100a does not exist in the vicinity of the FSW apparatus 100a, the search request of the reference numeral 302 becomes the previous procedure, and the search process of the reference numeral 301b instead of the reference numeral 301 becomes the subsequent procedure. .

なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。
また、前記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment. Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カード、ＳＤカード（登録商標）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Information such as programs, tables, and files for realizing each function is stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), an IC (Integrated Circuit) card, an SD card (registered trademark), a DVD (Digital). It can be placed on a recording medium such as Versatile Disc.
Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

１接合ツール
２ツールホルダ
３ハウジング
４アーム
５制御装置
６主軸モータ
７ツール移動駆動装置
８送信器
９受信器
１１突起部
１２ツールショルダ部
１３温度センサ
１９条件処理装置（接合条件管理装置）
２０主軸
３１ベアリング
５０条件管理装置
５１条件データベース
５１ａ〜５１ｃ個別条件データベース
５２条件登録部
５３条件検索部
５４条件要求受付設定部
５５最適条件判断部
５６個別条件検索部
１００ＦＳＷ装置（摩擦攪拌接合装置）
１０１被接合部材
１０１ａアルミ部材
１０１ｂ鉄部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Joining tool 2 Tool holder 3 Housing 4 Arm 5 Control apparatus 6 Spindle motor 7 Tool movement drive device 8 Transmitter 9 Receiver 11 Protrusion part 12 Tool shoulder part 13 Temperature sensor 19 Condition processing apparatus (joining condition management apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Main shaft 31 Bearing 50 Condition management apparatus 51 Condition database 51a-51c Individual condition database 52 Condition registration part 53 Condition search part 54 Condition request reception setting part 55 Optimal condition judgment part 56 Individual condition search part 100 FSW apparatus (friction stir welding apparatus)
101 Joined member 101a Aluminum member 101b Iron member

Claims

A joining management system in which a joining condition management device and a plurality of friction stir welding devices are connected via a network,
And bonding setting said friction stir welding device is set data of the time of performing the bonding process, the condition database that manages association as the bonding conditions and bonding factors including the material data for the workpieces in the joining process of the subject , A plurality of units are prepared in association with each friction stir welding apparatus,
The joining condition management device receives a search request designating the joining factor from the friction stir welding device via the network, and performs the search from the condition database associated with the friction stir welding device related to the search request . A search unit for searching for the welding setting corresponding to the joining factor of the request, and a condition retrieval unit that responds to the friction stir welding device for the joining setting of the search result, and when the friction stir welding device performs the joining process A registration request that associates the joining setting with the joining factor for the joining process is received from the friction stir welding apparatus via the network, and the accepted joining setting and the joining factor are associated with each other. A condition registration unit for registering the joining conditions in the condition database;
The condition search unit
When the search request is received from a predetermined friction stir welding apparatus, the welding setting corresponding to the joining factor of the search request is searched from a condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus,
When the welding setting that matches the search request cannot be retrieved from the condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus, the condition factor that is different from the retrieved condition database is used as the joining factor of the search request. Search for the corresponding joint setting,
If neither the condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus nor the other condition database has been able to search for the welding setting that matches the search request, the search request is retrieved from the condition database that has not yet been searched. Search for the joining setting corresponding to the joining factor,
The condition registration unit, joining management system and registers the joint set fits to said search request retrieved from said another condition database, the condition database corresponding to the predetermined friction stir welding device.

The condition registering unit has a plastic flow temperature range that is a temperature at which the member to be joined is softened, and an operation speed of a joining tool that is within the plastic flow temperature range during the joining time of the member to be joined. Including the range, register as the joining condition to be registered in the condition database,
The condition search unit responds the search result to the friction stir welding apparatus so as to be controlled within the range of the operation speed of the welding tool so as to be within the plastic flow temperature range.
The joint management system according to claim 1.

The condition registration unit registers, in all the condition databases, the joining setting operated by the predetermined friction stir welding apparatus in the corresponding condition database when the joining setting corresponding to the joining factor of the search request does not exist. It is characterized by
The joint management system according to claim 1.

The welding condition management device and a plurality of friction stir welding devices are executed by a welding management system connected via a network ,
And bonding setting said friction stir welding device is set data of the time of performing the bonding process, the condition database that manages association as the bonding conditions and bonding factors including the material data for the workpieces in the joining process of the subject , A plurality of units are prepared in association with each friction stir welding apparatus,
The joining condition management device receives a search request designating the joining factor from the friction stir welding device via the network, and performs the search from the condition database associated with the friction stir welding device related to the search request . A search unit for searching for the welding setting corresponding to the joining factor of the request, and a condition retrieval unit that responds to the friction stir welding device for the joining setting of the search result, and when the friction stir welding device performs the joining process A registration request that associates the joining setting with the joining factor for the joining process is received from the friction stir welding apparatus via the network, and the accepted joining setting and the joining factor are associated with each other. A condition registration unit for registering the joining conditions in the condition database;
The condition search unit
When the search request is received from a predetermined friction stir welding apparatus, the welding setting corresponding to the joining factor of the search request is searched from a condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus,
When the welding setting that matches the search request cannot be retrieved from the condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus, the condition factor that is different from the retrieved condition database is used as the joining factor of the search request. Search for the corresponding joint setting,
If neither the condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus nor the other condition database has been able to search for the welding setting that matches the search request, the search request is retrieved from the condition database that has not yet been searched. Search for the joining setting corresponding to the joining factor,
The condition registration unit registers the joining setting that matches the search request retrieved from the another condition database in a condition database corresponding to the predetermined friction stir welding apparatus, .

The condition registration unit registers, in all the condition databases, the joining setting operated by the predetermined friction stir welding apparatus in the corresponding condition database when the joining setting corresponding to the joining factor of the search request does not exist. It is characterized by
The joining condition management method according to claim 4.