KR100671637B1 - 접합 방법 및 접합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 설비 투자가 적고, 용접 자국을 발생시키지 않으면서, 부재를 서로 강고하게 접합시키는 접합 방법 및 접합 장치가 제공된다.

적어도 2매의 재료를 중첩시키고, 최외측 표면의 제 1 재료(W1)에 회전공구(1)를 가압하고, 중첩된 제 1 및 제 2 재료(W1, W2) 사이의 금속 조직을 마찰열에 의해 비용융으로 교반하여 접합시킨다.

Description

접합 방법 및 접합 장치{WELDING METHOD AND WELDING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 접합 방법을 설명하는 회전공구 부근의 확대도,

도 2는 도 1의 접합 부분의 금속 조직의 단면도,

도 3은 회전공구를 유지 및 구동하는 다관절 로봇의 개략도,

도 4는 3매 이상의 재료를 접합하는 경우의 접합 부분의 금속 조직의 단면도,

도 5는 개개의 재료의 판두께가 다른 경우의 접합 부분의 금속 조직의 단면도,

도 6은 회전공구에 의한 재료 내부의 소성 유동 상태를 도시한 도면,

도 7은 다른 재료에서의 접합 강도를 나타내는 시험 결과를 도시한 도면,

도 8은 회전공구의 회전 속도와 접합 강도의 관계를 나타내는 시험 결과를 도시한 도면,

도 9는 사전에 3차원 형상으로 프레스 성형된 재료로서, 자동차의 차체 프레임을 접합하는 경우에 대하여 도시한 도면,

도 10은 사전에 3차원 형상으로 프레스 성형된 재료로서, 보닛(bonnet)과 보 강부재를 접합하는 경우에 대하여 도시한 도면,

도 11은 사전에 3차원 형상으로 프레스 성형된 재료로서, 자동차에서의 중공의 폐단면 구조를 갖는 관형의 차체 프레임과 브라켓을 접합하는 경우에 대해서 도시한 도면,

도 12는 회전공구를 전진시키면서 연속적으로 접합하는 경우의 접합 부분의 금속 조직의 단면도,

도 13은 본 실시예의 회전공구의 변형예로서, 회전공구의 돌출부를 크게 돌출시킨 형태를 도시한 도면,

도 14는 본 실시예의 회전공구의 변형예로서, 회전공구의 돌출부를 작게 돌출시킨 형태를 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전공구 2 : 돌출부

3 : 선단부 4 : 받침부재

10 : 다관절 로봇 W1 내지 W3 : 재료

본 발명은 알루미늄 합금제의 판재 또는 프레스 성형체 등의 접합 방법 및 접합 장치에 관한 것이다.

종래의 접합기술은 판재 또는 사전에 3차원 형상으로 프레스 성형된 재료를 중첩시키고, 전기 저항 용접, 아크 용접, 접착제, 볼트 체결 또는 리벳으로 접합하는 것이다.

또한, 재료가 복잡한 3차원 형상인 경우, 복수로 점재(點在)하는 접합 부분에 대하여 국부적으로 접합할 수 있는 스폿 용접이 이용된다.

또한, 다른 접합기술로서, 비용융의 상태에서 마찰 교반(攪拌)하는 접합 방법이 일본 특허 공보 제 2712838 호에 개시되어 있다. 이 접합기술은 2개의 부재를 맞대기 접합면에서 프로브(probe)라고 불리는 돌기부를 회전시키면서 삽입 및 병진시켜, 접합면 부근의 금속 조직을 마찰열로 가소화(plastication)시켜 결합하는 것이다.

상기 스폿 용접에서는, 재료가 복잡한 3차원 형상인 경우 또는 판두께나 재질이 다른 경우에는, 용접 부분마다 최적의 용접 조건으로 바꾸어 설정된다. 이러한 이유로, 용접 전극에 큰 전압을 인가하기 위한 대형 변압기 또는 전원 및 이 변압기를 냉각하기 위한 냉매의 순환 장치가 필요하여 막대한 설비 투자가 필요하게 된다.

또한, 상기 공보에 기재된 접합기술에서는 금속부재의 표면에 프로브를 찔러넣어 이동시키기 때문에, 프로브의 이동궤적에 있어서의 시점 및 종점에 프로브를 찔러넣은 용접 자국(구멍)이 남게 된다. 이 때문에, 용접 자국이 보이는 부위에는 사용할 수 없는 외관상의 문제가 있으며, 후속 처리로 용접 자국을 제거할 수 있도록 사전에 여분의 부분을 형성하고, 이 여분의 부분에 프로브의 이동 시점 및 종점을 위치시키는 고안이 필요했다.

본 발명은 상기 과제를 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 설비 투자가 적고, 접합 자국을 발생시키지 않으면서 재료를 서로 강고하게 접합할 수 있는 접합 방법 및 접합 장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 접합 장치는 복수의 재료를 중첩시켜 접합하는 장치로서, 선단부에 돌출부를 갖고, 그 축심(軸心)을 중심으로 회전하는 마찰 교반 수단과, 상기 마찰 교반 수단을 점재하는 접합 부분으로 이동시키면서 상기 돌출부를 해당 접합 부분에 가압하여 재료를 서로 접합시키는 이동 수단을 구비한다.

또한, 본 발명의 접합 장치는 사전에 3차원 형상으로 성형된 복수의 재료를 부분적으로 중첩시켜 접합하는 장치로서, 선단부에 돌출부를 갖고, 그 축심을 중심으로 회전하는 마찰 교반 수단과, 상기 마찰 교반 수단을 점재하는 접합 부분으로 이동시키면서 상기 돌출부를 해당 접합 부분에 가압하여 재료를 서로 접합시키는 이동 수단을 구비한다.

또한, 본 발명의 접합 장치는 복수의 재료를 접합하는 장치로서, 선단부에 돌출부를 갖는 회전공구를 그 축심을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 지지 수단과, 상기 회전공구를 점재하는 접합 부분으로 이동시키면서 상기 돌출부를 해당 접합 부분에 가압하는 이동 수단을 구비한다.

또한, 바람직하게는, 상기 이동 수단은 상기 마찰 교반 수단을 회전시키면서 그 선단부를 상기 중첩시킨 재료에 가압하고, 상기 돌출부를 해당 재료 내부로 삽입하며, 상기 중첩시킨 재료를 비용융 상태에서 마찰에 의해 교반시켜 해당 재료를 서로 접합시킨다.

또한, 바람직하게는, 상기 이동 수단은 상기 회전공구를 회전시키면서 그 선단부를 상기 접합 부분에 가압하고, 상기 돌출부를 해당 재료 내부로 삽입하며, 상기 재료를 비용융 상태에서 마찰에 의해 교반시켜 해당 재료를 서로 접합시킨다.

또한, 바람직하게는, 상기 마찰 교반 수단 또는 상기 회전공구는 상기 재료를 비용융 상태에서 마찰에 의해 교반할 수 있도록 회전수가 설정된다.

또한, 바람직하게는, 상기 돌출부가 신축 가능하게 배치된다.

또한, 바람직하게는, 상기 마찰 교반 수단 또는 상기 회전공구는 상기 재료를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되고, 서로 대향하는 마찰 교반 수단 또는 회전공구의 선단부로 재료를 끼우면서 가압한다.

본 발명의 접합 방법은, 복수의 재료를 중첩시키고, 선단부에 돌출부를 갖고 그 축심을 중심으로 회전하는 마찰 교반 수단을 점재하는 접합 부분으로 이동시키면서, 상기 돌출부를 해당 접합 부분에 가압하여 재료를 서로 접합시킨다.

또한, 본 발명의 접합 방법은 사전에 3차원 형상으로 성형된 복수의 재료를 부분적으로 중첩시키고, 선단부에 돌출부를 갖고 그 축심을 중심으로 회전하는 마찰 교반 수단을 점재하는 접합 부분으로 이동시키면서, 상기 돌출부를 해당 접합 부분에 가압하여 재료를 접합시킨다.

또한, 바람직하게는, 상기 마찰 교반 수단을 회전시키면서 그 선단부를 상기 중첩시킨 재료에 가압하고, 상기 돌출부를 해당 재료 내부로 삽입하며, 상기 중첩시킨 재료를 비용융 상태에서 마찰에 의해 교반시켜 해당 재료를 서로 접합시킨다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 접합 방법을 설명하는 회전공구 부근의 확대도이다. 도 2는 도 1의 접합 부분의 금속 조직의 단면도이다.

본 실시예의 접합 방법은 알루미늄 합금제의 판재 또는 사전에 3차원 형상으로 프레스 성형된 재료의 접합에 적용되고, 적어도 2장의 재료를 중첩시켜 최외측 표면의 제 1 재료(W1)에 회전공구(1)를 가압함으로써, 중첩된 제 1 및 제 2 재료(W1, W2) 사이의 금속 조직을 마찰열에 의해 비용융으로 교반하여 접합시키는 것이다.

또한, 비용융으로 교반하기 때문에, 전기 저항 용접 등에 의해 발생되는 열 변형 등의 문제를 해소할 수 있다.

여기서, 비용융으로 교반하는 상태란 모재에 함유된 각 성분 또는 공정화합물(共晶化合物) 중에서 가장 융점이 낮은 것보다도 더욱 낮은 온도하에서 마찰열에 의해 금속 조직을 연화시켜 교반하는 것을 의미한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 마찰 교반에 의한 접합 방법은 적어도 2매의 재료(W1, W2)를 중첩시키고, 선단부(3)에 돌출부(2)를 갖는 원통형의 회전공구(1)를 그 축심을 중심으로 회전시키면서, 선단부(3)를 최외측 표면의 제 1 재료(W1)에 가압하여 돌출부(2)를 재료 내부로 삽입하며, 중첩시킨 제 1 및 제 2 재료(W1, W2)를 비용융 상태에서 마찰에 의해서 교반하여 재료를 서로 접합시킨다.

또한, 제 1 및 제 2 재료(W1, W2)를 사이에 끼우도록 회전공구(1)의 선단부(3)에 대향하여 받침부재(4)가 배치되어 있다. 받침부재(4)의 외경은 회전공구(1)의 외경보다 크게 설계되어 있다.

회전공구(1)는 직경(φ1)이 10㎜ 내지 15㎜정도이고, 돌출부(2)는 직경(φ2)이 5㎜ 내지 7.5㎜정도이며, 접합 부분은 직경(φ3)이 8㎜ 내지 9㎜정도가 된다.

회전공구(1) 및 받침부재(4)는 접합 재료보다 경도가 높은 강재(초경합금 등)로 형성된 비마모형 공구이지만, 접합 재료는 회전공구(1)보다 연질의 재질이면, 알루미늄 합금에 한정되지는 않는다.

돌출부 길이(X1)는 접합 부분 깊이(X2)의 80% 내지 90%로 설정되고, 접합 부분 깊이(X2)는 돌출부 길이(X1)의 1.1배 내지 1.2배가 된다. 접합 부분 깊이(X2)는 돌출부 길이(X1)에 비례(돌출부 길이의 1.1배 내지 1.2배)하여 커진다.

회전공구(1)는 후술하는 다관절 로봇(10)의 아암에 회전 가능하게 장착되며, 재료가 복잡한 3차원 형상인 경우, 복수로 점재하는 접합 부분에 대하여 부분적으로(국부적으로) 접합할 수 있도록 구성되어 있다.

도 3은 회전공구를 유지 및 구동하는 다관절 로봇의 개략도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇(10)은 베이스(11)에 설치된 관절(12)에 연결되어 y축을 중심으로 요동함과 동시에, 관절(13)에서 z축을 중심으로 회전하는 제 1 아암(14)과, 관절(15)을 거쳐서 제 1 아암(14)에 연결되어 y축을 중심으로 요동함과 동시에, 관절(16)에서 x축을 중심으로 회전하는 제 2 아암(17)과, 관절(18)을 거쳐서 제 2 아암(17)에 연결되어 y축 중심으로 요동하는 제 3 아암(19)을 갖는다.

제 3 아암(19)은 회전공구(1)를 회전 가능하게 장착함과 동시에 회전공구(1)를 회전 구동하는 모터(20)와, 회전공구(1)의 선단부(3)에 대향하도록 배치된 받침부재(4)를 구비한다. 회전공구(1)의 선단부(3)와 받침부재(4)의 선단부의 간격은 액추에이터(22)에 의해 변동가능하게 되어 있고, 접합시의 재료에 대한 가압력이나 3매 이상 중첩시킨 재료에도 대응할 수 있도록 설계되어 있다.

다관절 로봇(10)의 각 아암, 모터 및 액추에이터의 동작은 사전에 지시되어 제어부(30)가 제어한다.

회전공구(1)의 재료에 대한 가압력은 재료의 총 판두께 또는 중첩 매수 등에 근거하여 접합 부분마다 설정되며, 개개의 재료의 판두께가 다른 경우에도 적용할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 3매 이상의 제 1 내지 제 3 재료(W1 내지 W3)를 접합하는 경우에는 동일한 외경을 갖는 한 쌍의 회전공구(1A, 1B)에 재료를 끼워 접합시킨다. 이 경우에는, 도 3의 받침부재(4) 대신에 회전공구(1B)를 회전 가능하게 다관절 로봇(10)에 장착하고, 서로 대향하는 회전공구(1A, 1B)의 선단부(3A, 3B) 사이에 제 1 내지 제 3 재료(W1 내지 W3)를 두고서, 돌출부(2A, 2B)를 재료 내부로 삽입하고 각 회전공구(1A, 1B)를 역회전시킨다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 재료의 판두께가 다른 경우라도 접합할 수 있는데, 특히 두께가 얇은 측에서 회전공구(1)를 가압시키면 교반하기가 보다 용이해지므로 균일한 접합 처리를 실현할 수 있다.

[접합시의 금속 조직의 소성 유동]

도 6은 회전공구에 의한 재료 내부의 소성 유동 상태를 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이 소정 회전수로 회전하는 회전공구(1)를 제 1 재료(W1)에 대략 수직하게 가압해 가면, 회전공구(1)와 제 1 재료(W1) 사이에 마찰이 발생하고, 그 표면이 연화되어 제 1 및 제 2 재료(W1, W2) 사이의 금속 조직이 비용융의 상태에서 회전 방향으로 교반되어 간다. 또한, 회전공구(1)에 의한 제 1 금속부재(W1)에 대한 가압력을 더욱 높여 가면, 회전공구(1)와 접촉하지 않는 제 2 재료(W2)도 함께 교반되기 시작한다. 이 때, 제 1 및 제 2 재료(W1, W2)의 금속 조직은 공구(1)의 회전 방향으로 교반됨과 동시에, 돌출부(2)에서 두께방향[제 1 및 제 2 재료(W1, W2)의 접합면과 교차하는 방향]으로 교반되어, 최종적으로 중첩된 제 1 및 제 2 재료(W1, W2)가 용융되지 않고 접합된다.

이와 같이, 회전공구(1)의 돌출부(2)는 교반되는 금속 조직의 소성 유동을 촉진한다.

[시험 결과]

본 실시예의 접합 처리에서는 접합시키는 재료로서 JIS로 규격화된 5000계 강판(Al-Mg 강판)이나 6000계 강판(Al-Mg-Si 강판)을 일 예로서 이용하지만, 다른 금속 재료도 적용할 수 있다.

도 7은 상이한 재료에서의 접합강도를 나타내는 시험 결과를 도시한 도면이다. 도 8은 회전공구의 회전 속도와 접합 강도의 관계를 나타내는 시험 결과를 도시한 도면이다.

도 7의 접합 강도 시험은 접합된 재료를 서로 반발하는 방향으로 인장시켜, 접합면이 떨어지는 시점에서의 인장력을 접합 강도로서 측정하고 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 5000계 강판(Al-Mg 강판)과 6000계 강판(Al-Mg-Si 강판) 모두 요구 강도보다 높은 강도를 갖게 접합되어 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 접합 강도가 요구 강도를 만족시키는 회전공구(1)의 회전 속도는 1000rpm 내지 2500rpm이 바람직하고, 회전 속도가 1000rpm보다 느리면 교반이 불충분하여 접합 강도는 낮아지고, 반대로 2500rpm보다 빠르면 교반될 금속 조직이 헛돌아 교반되지 않기 때문에 접합 강도는 낮아진다.

이상과 같이, 종래의 스폿 용접에 비하여 설비 투자가 적고, 돌출부의 접합 자국을 발생시키지 않으며 재료를 서로 강고하게 접합시킬 수 있다.

[재료 형상]

본 실시예는 사전에 3차원 형상으로 프레스 성형된 재료의 접합에 적합하다. 즉, 도 9에 도시된 자동차의 차체 프레임 또는 도 10에 도시된 보닛(W1)과 보강부재(W2)의 접합과 같이, 프레스 성형에 의해 재료가 복잡한 3차원 형상을 갖고, 회전공구(1)를 연속하여 이동할 수 없는 복수로 점재하는 접합 부분(P)에 대하여, 본 실시예의 접합 방법을 이용함으로써 국부적으로 용접할 수 있고, 프레스 성형 후라도 접합이 가능해진다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 중공의 폐단면(閉斷面) 구조를 갖는 관형의 차체 프레임(W1)에 브라켓(W2)을 접합하는 경우, 재료를 사이에 두어야 하는 스폿 용접이나 리벳 고정으로는 접합할 수 없지만, 도 3의 다관절 로봇으로부터 받침부재(4)를 제거한 구조로 하고, 동체 프레임(W1)을 받침부재로서 이용하여 회전공구(1)를 접합부위에 가압함으로써 접합이 가능해진다. 이 경우에 있어서, 회전공구(1)를 300㎏정도의 가압력으로 접합 부분에 가압하기 때문에, 강성이 높은 차체 프레임(W1) 부위를 선택할 필요가 있다.

[연속접합]

상기 실시예에서는 회전공구(1)를 접합 부분에 가압하여 이동시키지 않는 스폿 접합의 예를 설명했지만, 도 12에 도시된 바와 같이 회전공구(1)를 전진 또는 요동시키면서 연속적으로 접합해도 무방하다.

도 12에 있어서 회전공구(1)를 전진시키는 경우에는 전진 방향에 대하여 후방으로 약 1°경사시켜 이동시키면, 재료(W1)에 수직으로 가압하는 경우에 비하여 경사진 만큼 교반성이 향상된다.

[변형예]

도 13 및 도 14는 본 실시예의 회전공구의 변형예로서, 회전공구의 돌출부의 돌출량을 변동시킬 수 있는 기구를 설치한 예를 도시하고 있다.

돌출부의 돌출량(X1)은 중첩시킨 재료의 총 판두께에 근거하여 결정되며, 총 판두께가 큰 경우에는 적용범위를 확대할 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 회전공구는 중공의 원통형의 외측 통형 부재(21)와, 이 외측 통형 부재(21) 내부에 스플라인 결합되고, 축심 방향(L1)으로 미끄럼운동 가능한 내측 통형 부재(22)를 갖고, 이 내측 통형 부재(22)의 일 단부에 작은 직경의 긴 돌출부(23)가 형성되어 있다.

내측 통형 부재(22)의 돌출부(23)는 외측 통형 부재(21)의 일 단부에서 외부로 돌출함과 동시에, 스프링(29)에 의해 외측 통형 부재(21)의 축심 방향으로 가압되어 있다. 외측 통형 부재(21)의 일 단부(21a)가 돌출부(23)의 외주를 둘러싸도록 돌출하며, 그 선단부에 링형상의 평면 견부(21b)가 형성되어 있다. 돌출부(23)는 스프링 이외의 외력이 가해지지 않은 상태에서 견부(21b)내에 수용되어 돌출하지 않고 위치한다.

외측 통형 부재(21)와 내측 통형 부재(22)가 스플라인 결합되어 있으므로 일체로 회전 구동되며, 내측 통형 부재(22)가 외측 통형 부재(21)에 대하여 상대적으로 축심 방향을 따라 이동하여, 외측 통형 부재(21)의 일 단부로부터 돌출하는 돌출부(23)의 돌출량(X1)을 변동시킬 수 있다.

돌출부(23)는 3매 이상을 중첩하거나 개개의 판두께가 달라서 재료의 총 판두께가 큰 경우에는 돌출량(X1)을 크게 하고(도 13 참조), 총 판두께가 작은 경우에는 돌출량(X1)을 작게 하는 것이 좋다(도 14 참조). 돌출부(23)는 총 판두께에 따라 외측 통형 부재(21)에 대한 돌출량(X1)이 설정되어 회전 구동된다. 이에 의해, 복수매(3매 이상)가 중첩되거나 개개의 판두께가 다른 경우의 접합이라도 양호하게 실시할 수 있다.

또한, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시예를 수정 또는 변형한 것에 적용 가능하다.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따르면, 선단부에 돌출부를 갖고, 그 축심을 중심으로 회전하는 마찰 교반 수단을 점재하는 접합 부분으로 이동시키면서 돌출부를 접합 부분에 가압하여 재료를 서로 접합시킴으로써, 설비 투자가 적고, 접합 자국을 발생시키지 않으며, 연속 접합할 수 없는 사전에 3차원 형상으로 성형된 재료도 서로 접합시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 마찰 교반 수단을 회전시키면서 그 선단부를 중첩시킨 재료에 가압하고, 돌출부를 재료 내부로 삽입하며, 중첩시킨 재료를 비용융의 상태에서 마찰에 의해 교반시켜 재료를 서로 접합시킴으로써, 열 변형을 억제하면서 접합할 수 있다.

또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 회전공구를 회전시키면서 그 선단부를 접합 부분에 가압하고, 돌출부를 재료 내부로 삽입하면서 재료를 비용융의 상태에서 마찰에 의해 교반시키고, 재료를 서로 접합시킴으로써 열 변형을 억제하면서 접합할 수 있다.

또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 돌출부가 신축 가능하게 배치됨으로써, 총 판두께가 큰 경우나 중첩 매수가 많은 경우라도 양호하게 접합시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 마찰 교반 수단은 재료를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되고, 서로 대향하는 마찰 교반 수단의 선단부로 재료를 끼우면서 가압함으로써, 접합 시간을 단축할 수 있음과 동시에, 총 판두께가 큰 경우 또는 중첩 매수가 많은 경우라도 양호하게 접합할 수 있다.

Claims (14)

1. 사전에 3차원 형상으로 성형된 복수의 재료를 부분적으로 중첩시켜 접합하는 장치에 있어서,

   선단부에 돌출부를 갖고, 그 축심을 중심으로 회전 가능한 회전공구와,

   상기 복수의 재료를 상기 회전공구에 끼우도록, 상기 회전공구에 대향하여 배치되는 받침부재와,

   상기 회전공구와 상기 받침부재를 아암 선단에 구비하고, 상기 회전공구와 상기 받침부재를 상기 재료에 있어서의 점재하는 복수의 접합 부분으로 이동시키고, 각 접합 부분에서 상기 회전공구를 회전시키면서, 그 선단부를 접합 부분에 가압하여, 상기 돌출부를 재료 내부로 삽입시켜서 상기 중첩시킨 재료를 마찰에 의해 교반시켜 상기 재료를 서로 스폿 접합하는 다관절 로봇을 구비하는 것을 특징으로 하는

   접합 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 사전에 3차원 형상으로 성형된 복수의 재료를 부분적으로 중첩시켜 접합하는 장치에 있어서,

   선단부에 돌출부를 갖고, 그 축심을 중심으로 회전 가능한 회전공구를, 상기 복수의 재료를 사이에 두고 서로 대향하도록 한쌍 배치하고,

   상기 회전공구의 각각을 아암 선단에 구비하고, 상기 각각의 회전공구를 상기 재료에 있어서의 점재하는 복수의 접합 부분으로 이동시키고, 각 접합 부분에서 상기 회전공구를 회전시키면서, 각 회전공구의 선단부를 접합 부분에 가압하여, 각 돌출부를 재료 내부로 삽입시켜서 상기 중첩시킨 재료를 마찰에 의해 교반시켜 상기 재료를 서로 스폿 접합하는 다관절 로봇을 구비하는 것을 특징으로 하는

   접합 장치.
8. 사전에 3차원 형상으로 성형된 복수의 재료를 부분적으로 중첩시키고,

   선단부에 돌출부를 갖고, 그 축심을 중심으로 회전 가능한 회전공구와, 상기 복수의 재료를 상기 회전공구에 끼우도록 상기 회전공구에 대향하여 배치되는 받침부재를, 아암 선단에 구비하는 다관절 로봇에 의해, 상기 회전공구와 상기 받침부재를 상기 재료에 있어서의 점재하는 복수의 접합 부분으로 이동시키고,

   각 접합 부분에서 상기 회전공구를 회전시키면서, 그 선단부를 접합 부분에 가압하여, 상기 돌출부를 재료 내부로 삽입시켜서 상기 중첩시킨 재료를 마찰에 의해 교반시켜 상기 재료를 서로 스폿 접합하는 것을 특징으로 하는

   접합 방법.
9. 사전에 3차원 형상으로 성형된 복수의 재료를 부분적으로 중첩시키고,

   선단부에 돌출부를 갖고, 그 축심을 중심으로 회전 가능하고, 상기 복수의 재료를 사이에 두고 서로 대향하도록 한쌍 배치된 회전공구를 아암 선단에 구비하는 다관절 로봇에 의해, 상기 회전공구의 각각을 상기 재료에 있어서의 점재하는 복수의 접합 부분으로 이동시키고,

   각 접합 부분에서 상기 회전공구를 회전시키면서, 각 회전공구의 선단부를 접합 부분에 가압하여, 각 돌출부를 재료 내부로 삽입시켜서 상기 중첩시킨 재료를 마찰에 의해 교반시켜 상기 재료를 서로 스폿 접합하는 것을 특징으로 하는

   접합 방법.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 복수의 재료는 각기 상이한 두께를 갖고, 그 두께가 얇은 재료로부터 상기 회전공구의 선단부를 가압하는 것을 특징으로 하는

    접합 방법.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 받침부재의 외경은 상기 회전공구의 외경 이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는

    접합 장치.
14. 제 7 항에 있어서,

    상기 한쌍의 회전공구는 서로 역회전하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는

    접합 장치.

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