KR20040011488A - 가공제어방법, 가공제어장치, 이 방법을 실행하는 컴퓨터프로그램 및, 이 컴퓨터 프로그램을 저장하는 정보기억매체 - Google Patents

가공제어방법, 가공제어장치, 이 방법을 실행하는 컴퓨터프로그램 및, 이 컴퓨터 프로그램을 저장하는 정보기억매체 Download PDF

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KR20040011488A
KR20040011488A KR10-2003-7012610A KR20037012610A KR20040011488A KR 20040011488 A KR20040011488 A KR 20040011488A KR 20037012610 A KR20037012610 A KR 20037012610A KR 20040011488 A KR20040011488 A KR 20040011488A
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Abstract

본 발명은 회전툴(1)을 회전구동부(51)에 의하여 회전구동시키고, 부재(W1, W2)에 대하여 회전툴(1)을 가압구동부(52)에 의하여 가공하여 삽입하는 가공제어방법에 관한 것이다. 가공시, 회전툴(1)에 걸린 부하가 검출되고, 검출된 회전툴(1)의 부하에 기초하여, 부재(W1, W2)에 대한 회전툴(1)의 최적회전수 또는 최적가압력이 구하여진다. 회전툴(1)의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여 회전구동부(51) 또는 가압구동부(52)가 제어된다.

Description

가공제어방법, 가공제어장치, 이 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램 및, 이 컴퓨터 프로그램을 저장하는 정보기억매체{Machining control method, machining control device, computer program for executing the method, and information storage medium having the computer program stored therein}
종래의 접합기술은, 판재와 미리 3차원형상으로 프레스성형된 금속부재를 겹쳐붙여서, 전기저항용접과 아크용접, 접착제, 보올트체결, 리벳 등에 의하여 접합시키고 있다.
그리고, 금속부재가 복잡한 3차원형상의 경우에는, 여러곳에 점점이 흩어져 있는 접합부분에 대하여 국소적으로 접합할 수 있는 점용접이 사용된다.
또는, 다른 접합기술로서는 비용융의 상태에서 마찰교반하는 접합방법이 일본 특허 제 2712838호의 공보에 나타나 있다. 이 접합기술은 2개의 부재를 맞댄 접합면에 프로브(probe)라고 불리우는 돌출부를 회전시키면서 삽입 및 병진시켜, 접합면 근방의 금속조직을 마찰열에 의하여 가소화(可塑化)시켜서 결합하는 것이다.
또한, 일본특허공개 평10-183316호 공보와 일본특허공개 2000-15426에는, 실린더헤드의 실린더블록에 대한 접합면 등의 주물의 표면처리에 있어서, 선단의 쇼울더(shoulder)부에 돌출부를 설치한 회전툴(tool)을 회전시키면서 압입하여, 열에 의하여 비용융의 상태에서 교반하는 표면처리방법이 나타나 있다.
상기 비용용상태에서의 마찰교반접합에서는 툴의 회전수와, 툴의 삽입량, 툴의 진행속도 등을 필요이상으로 높게 하여, 접합이 불완전하게 되기도 하며, 접합부분이 용융되어 버린다. 이 때문에, 가공시간의 단축에는 한계가 있었다.
또한, 상기 종래의 접합기술에는 미리 실험 등을 하여, 부재의 두께와 재료에 대한 최적의 툴의 회전수와 툴의 삽입량 등의 제어변수를 구하기 때문에, 설치변경 등에 의하여 종래와 다른 부재를 접합하는 경우에는, 재실험 등으로 최적의 제어변수를 구할 필요가 있다. 또한, 접합강도 등의 품질평가는 실제로 접합된 샘플을 사용하여 인장시험 등으로 실시하게 되고, 별도의 검사공정도 필요하게 된다.
본 발명은, 주물과 판재 등의 금속부재를 마찰에 의하여 용융 및 교반하여 접합하는 마찰교반을 사용한 가공제어방법, 가공제어장치, 이 방법을 실행하는 컴퓨터프로그램 및, 이 컴퓨터프로그램을 저장하는 기억매체에 관한 것이다.
도 1a와 도 1b는 본 발명에 의한 마찰교반에 의한 접합방법을 설명하는 개념도이다.
도 2는 회전툴을 고정 및 구동하는 다관절 로봇의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시한 접합건(bonding gun)의 상세도이다.
도 4a와 도 4b 및 도 4c는 본 실시형태의 마찰교반에 의한 접합제어방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 툴의 선단위치와 툴간 거리 및 건아암(gun arm)의 굽힘량의 관계를 설명하는 도면이다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 창출된 것으로, 그 목적은 부재의 가공상태를 제어할 수 있고, 접합상태를 안정화할 수 있는 마찰교반을 사용한 가공제어방법, 가공제어장치, 이 방법을 실행하는 컴퓨터프로그램 및, 이 컴퓨터프로그램을 저장하는 기억매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전구동시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압하여 삽입함으로써 부재를 가공하는 가공제어방법에 있어서, 가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 단계와; 검출된 회전툴의 부하에 기초하여, 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 단계 및; 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 회전구동부는 회전구동모터로 이루어지고, 회전툴에 걸린 부하는 회전구동모터의 피드백전류에 의하여 구하여지는 것을 특징으로 하는 가공제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 회전툴의 부하에 더하여, 회전툴의 삽입량에 기초하여, 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 가압구동부는 가압구동모터로 이루어지고, 회전툴의 삽입량은 가압구동모터의 엔코더(encoder)값에 의하여 구해지는 것을 특징으로 하는 가공제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 검출된 회전툴의 부하에 기초하여, 부재에 대한 툴의 최적가공시간을 구함과 더불어, 이 최적가공시간에 의하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 검출된 회전툴의 부하에 기초하여, 미리 실험에 의해 설정된 데이타베이스를 사용하여, 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압하여 삽입함으로써 부재를 가공하는 가공제어장치에 있어서, 가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 수단과; 검출된 회전부하에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 수단 및; 회전툴의 회적회전수 또는 최적가압력에 기초하여, 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 가공제어장치에 관한 것이다.
본 발명은, 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전구동시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압하여 삽입함으로써 부재를 가공하는 가공제어방법에 있어서, 가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 단계와; 검출된 회전툴의 부하에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 단계 및; 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법을 실행하도록 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
본 발명은, 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전구동시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압시켜 삽입함으로써 부재를 가공하는 가공제어방법에 있어서, 가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 단계와; 검출된 회전툴의 부하에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 단계 및; 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법을 실행하도록 컴퓨터를 제어하는 프로그램코드가 저장되는 정보기억매체에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 회전툴을 회전시키고, 부재를 마찰에 의하여 교반시켜 가공할 때에, 가공시 회전툴에 걸린 부하를 검출하고, 검출된 부하에 기초하여, 부재에 대한 최적의 회전툴의 회전수 또는 최적가공압력을 연산하며, 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여, 회전툴의 동작을 제어함으로써, 부재의 가공상태를 제어할 수 있고, 접합상태를 안정화시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 부하는 회전툴을 회전구동하기 위한 모터의 피드백전류에 기초하여 연산되고, 회전툴을 부재에 대하여 승강시키기 위한 모터의 엔코더의 출력에 기초하여 삽입량이 연산된다. 본 발명에 의하면, 회전툴을 회전시키고, 부재를 마찰에 의하여 교반시켜 가공할 때에, 가공시 회전툴에 걸린 부하를 검출하고, 검출된 부하에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 연산하며, 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여, 회전툴의 동작을 제어하는 가공제어방법을 실행하도록 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터 프로그램과 이 프로그램코드가 저장되는 정보기억매체를 컴퓨터에 공급한다. 이 컴퓨터가 정보기억매체에 저장된 프로그램코드를 읽어보내어, 상기 가공제어방법을 실행하여서, 그 방법과 같은 효과를 이룰 수 있음과 더불어, 그 방법을 범용적으로 사용하는 것이 가능하다.
이하에, 본 발명의 실시형태에 대해 첨부도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
이하에 설명하는 실시형태는 본 발명의 실현수단으로서의 일례이고, 본 발명은 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 아래의 실시형태를 수정 또는 변형한 것에 적용가능하다.
마찰교반에 의한 접합방법
도 1a와 도 1b는 본 발명에 따른 실시형태의 마찰교반에 의한 접합방법을 설명한 개념도이다.
도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서 예시한 접합방법은 예컨대 알루미늄합금 등의 판상의 부재끼리의 접합에 적용되고, 적어도 2장의 부재를겹쳐붙여서, 가장 바깥쪽 표면의 제 1부재(W1)에 회전툴(1)을 그 축중심회전으로 회전(선회)시키면서 가압하여 압입함으로써, 그 겹쳐붙여진 제 1부재(W1)와 제 2부재(W2)간의 부재조직을 마찰열에 의하여 용융교반하여 접합하는 것이다.
그리고, 제 1부재(W1)와 제 2부재(W2)를 회전툴(1)과 끼워지도록, 회전툴에 대향하게 배치되어, 회전툴(1)과 떨어진 거리가 가변되도록 고정툴(10)이 설치되어 있다.
회전툴(1)은 부재(W1, W2)보다도 경도가 높은 강재(초경합금 등)로 형성된 비마찰형공구인데, 부재(W1,W2)가 회전툴(10)보다 연질의 재료라면 알루미늄합금에 한정되지 않는다. 또한, 고정툴(10)은 예컨대 강재와 동재 등으로부터 형성된다.
상세하게는, 회전툴(1)은 그 선단의 제 1쇼울더부(2)로부터 돌출한 돌출부(3)를 구비하고, 회전툴(1)과 고정툴(10)에 제 1부재(W1)와 제 2부재(W2)를 끼우도록하여, 설정된 회전수로 회전툴(1)을 회전시키면서 돌출부(3)를 소정의 가압력으로 제 1부재(W1)와 제 2부재(W2)에 압입시켜, 그 주변부의 부재조직의 소성유동을 촉진하면서 소성유동용적을 증가시켜, 회전툴(1)을 회전시킨 채로 부재(W1, W2)로부터 뽑아 내어 소성유동하고 있는 부재조직이 냉각되어 접합된다.
본 실시형태의 접합방법은, 미리 3차원형상으로 프레스형성된 자동차강판 등의 겹치기이음(예컨대, 후부도어의 외부패널과 보강재)의 국부적인 접합에 적합하다. 즉, 프레스성형에 의하여 부재가 복잡한 3차원형상을 갖고서, 회전툴(1)을 연속하여 이동할 수 없는 여러 곳에 점점이 흩어져 있는 접합부분에 대하여, 본 실시형태의 접합방법을 사용하여 국소적으로 접합할 수 있고, 프레스성형 후에도 접합가능하다.
이 접합방법에 의하면, 종래의 점용접에 사용되고 있는 용접전류, 냉각수, 공기 등이 필요하지 않게 되고, 접합에 필요한 에너지소비를 대폭 저감시키는 것이 가능하다. 또한, 전술한 바와 같이 에너지원으로서의 장치나 설비가 필요하지 않게 되기 때문에, 대폭적으로 설비투자의 저감을 도모하는 것이 가능하다.
또한, 종래의 점용접에 사용하는 용접건을 유용할 수 있고, 용접부재의 제약, 접합강도, 생산효율 중 어떤 것에 관해서도 종래와 동등이상의 성능을 용이하게 달성하는 것이 가능하다.
도 2는 회전툴(1)을 고정하고 구동시키는 다관절로봇의 개략도이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 다관절로봇(30)은 베이스(31)에 설치된 관절(32)에 연결된 y축 중심으로 요동함과 더불어 관절(33)에서 z축 중심으로 회전하는 제 1아암(34)과, 관절(35)을 매개로 하여 제 1아암(34)에 연결된 y축 중심으로 요동함과 더불어 관절(36)에서 x축 중심으로 회전하는 제 2아암(37) 및, 관절(38)을 매개로 하여 제 2아암(37)에 연결된 y축 중심으로 요동하는 제 3아암(39)을 가진다.
제 3아암(39)의 선단부에는 접합건(50)이 설치되어 있다. 이 접합건(50)에는 회전툴(1)이 회전가능하게 설치됨과 더불어, 회전툴(1)을 회전구동하는 모터(51)와, 회전툴(1)에 대향하도록 고정툴(10)이 설치되어 있다. 회전툴(1)과 고정툴(10)의 간격은 액츄에이터(52)에 의하여 가변되어 있고, 접합시의 부재에 대한 가압력과 툴회전수를 제어하여 3장 이상의 겹쳐붙이는 접합에도 적용할 수 있도록 구성되어 있다.
다관절로봇(30)의 각 아암, 모터, 액츄에이터의 동작은 미리 티칭(teaching)된 동력제어 케이블(61)을 매개로 하여 로봇제어부(60)가 제어한다.
도 3은, 도 2에 도시된 접합건의 상세도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 접합건(50)은 건아암(55)의 하단부로부터 횡방향으로 연장되는 하단아암(56)에 설치된 브라켓(57)을 매개로 하여 고정툴(10)이 설치되어 있다.
또한, 건아암(55)의 상단부에는 회전툴(1)을 회전 및 상하방향으로 구동하는 구동유니트(58)가 설치되어 있다. 구동유니트(58)는 상하구동모터(52)를 구동원으로 하는 볼나사기구(54)에 의하여 상하방향으로 안내되는 안내테이블(53)을 갖추고, 안내테이블(53)에는 회전구동모터(51)가 고정되어 있다. 회전툴(1)은 그 회전구동모터(51)의 회전축(51a)에 홀더 등을 매개로 하여 설치되어 있고, 고정툴(10)과 대향하도록 배치된다.
그리고, 회전툴(1)은 상하구동모터(52) 및 볼나사기구(54)에 의한 안내테이블(53)의 이동에 의하여 상하방향으로 가동되고, 회전구동모터(51)에 의하여 회전구동된다.
접합제어
다음에, 본 실시형태의 마찰교반에 의한 접합제어방법에 대해서 설명한다.
도 4a는, 본 실시형태의 마찰교반에 의한 접합제어방법을 설명하는 순서도이다.
도 4a와 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 단계(S1)에서는 접합하는 소재의 조성과 판두께에 기초하여, 회전툴의 회전수, 가압력, 접합시간 등의 접합조건을 미리 실험 등에 의하여 설정한 데이타베이스로부터 적합한 접합조건을 산출한다.
단계(S3)에서는 회전툴(1)을 회전구동시키기 시작한다.
단계(S5)에서 회전툴(1)이 설정된 회전수에 도달하는 것을 기다려서 도달하게 되면, 단계(S7)로 진행하고, 회전툴(1)을 하강시켜 부재(W1, W2)에 가압하기 시작한다. 툴회전수는 회전구동모터(회전구동부;51)의 엔코더값으로부터 산출된다. 또한, 가압력은 상하구동모터(가압구동부;52)의 피드백전류값으로부터 산출된다. 또한, 미리 실험 등에 의하여 설정된 건아암 굽힘보정 테이블과 상하구동모터(52)의 엔코더값으로부터 회전툴과 고정툴의 툴간 거리를 산출한다.
단계(S9)에서 회전툴(1)이 설정된 가압력에 도달하고 상기 툴(1,10)간 거리로부터 회전툴(1)의 돌출부(3)의 부재(W1, W2)로의 압입완료를 검출하게 되면, 회전툴(1)의 쇼울더부(2)가 부재(W1)에 접촉한 상태에서 회전하여 발열한다.
단계(S11)에서는 돌출부(3)의 부재(W1, W2)에 대한 회전툴(1)의 돌출부(3)의 선단위치(삽입량)를 삽입량 연산수단(60b)에 의하여 산출함과 더불어, 단계(S13)에서 부하산출수단(60a)에 의하여 회전툴(1)에 더해진 부하를 산출한다.
상기 회전툴(1)의 돌출부(3)의 선단위치(삽입량)는 상기 툴(1,10)간 거리로부터 산출된다. 또한, 회전툴(1)에 더해진 부하는 회전구동모터(51)의 피드백전류값으로부터 산출된다.
단계(S15)에서는 부하산출수단(60a)으로 구한 회전툴(1)에 더해진 부하와,삽입량 산출수단(60b)으로 구한 삽입량에 기초하여, 최적회전수ㆍ최적가압력ㆍ최적가공시간산출수단(60c)에 의하여 회전툴(1)의 최적회전수, 최적가압력, 최적가공시간(최적접합시간)을 구한다. 예컨대, 최적회전수ㆍ최적가압력ㆍ최적가공시간산출수단(60c)에 있어서, 상기 툴(1,10)간 거리를 감시하면서 상부부재의 판두께 감소량을 산출하여, 소정의 기준값을 넘는 경우에 접합조건(가압력, 회전수)을 보정 혹은 변경하여 최적접합조건을 구함으로써 접합결점(접합강도저하)을 초래하는 것과 같은 판두께감소를 줄인다. 또한, 단계(S13)에서 산출된 회전툴(1)의 돌출부(3)의 선단위치에 적합하도록 접합조건(가압력, 회전수)을 보정 혹은 변경하여 최적접합조건을 구한다.
단계(S17)에서는 단계(S15)에서 보정(변경)된 최적접합조건으로 회전구동모터ㆍ상하구동모터제어수단(60d)에 의하여 단계(S1)에서 설정된 접합시간 또는 단계(S15)에서 구하여진 최적접합시간에 도달하기까지 단계(S13)에서 단계(S17)까지의 접합처리를 보류하고, 그 접합시간경과 후에 접합을 완료한다.
상기제어수단(60a, 60b, 60c, 60d)은 로봇제어부(60; 가압제어장치)내에 내장되어 있다.
상기 가압력은, 회전툴(1)의 돌출부(3) 선단으로의 가압력과 이때에 필요한 상하구동모터(52)의 전류값의 관계를 미리 테이블에 설정하기 시작하여, 이 테이블에 의하여 가압력보정식을 산출함으로써 제어되고 있다. 그리고, 가압시의 상하구동모터(52)의 피드백전류를 검출하여, 이 피드백전류값과 가압력보정식으로부터 가압력을 산출할 수 있다.
상기 회전툴(1)의 돌출부(3)의 선단위치(삽입량)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 흠손(欠損)확인시의 기준위치에 있는 상하구동모터의 엔코더값과, 현재회전툴이 있는 위치에서 같은 모터의 엔코더값을 비교하여 산출된다. 또한, 툴(1,10)간 거리는, 도 5에 도시한 바와 같이 미리 가압력과 건아암 굽힘량의 관계를 테이블에 설정하기 시작하여, 이 테이블로부터 굽힙보정식을 구하여, 접합시에 발생한 가압력을 상하구동모터(52)의 피드백 전류값과 굽힘보정식에 의하여 산출하고, 이 가압력에 의하여 가압할 때의 건아암의 굽힘량을 굽힘보정식으로부터 산출한다. 그리고, 상기 건아암 굽힙량과 상기 회전툴(1)의 돌출부(3)의 선단위치의 관계로부터 툴(1,10)간 거리가 산출된다.
상기 제어에 있어서, 전술한 바와 같이 접합시간은 회전툴(1)에 더해진 부하에 응하여 변경하여도 좋다.
상기 실시형태에 의하면, 회전툴(1)의 선단위치와 부하로부터 접합상태를 검출하여, 이 접합상태에 적합한 최적접합조건(가압력, 회전수, 접합시간)을 구하여, 이 최적접합조건에 기초하여 회전구동모터(51)와 상하구동모터(52)의 제어를 행하는 것에서, 접합하는 소재의 조성과 판두께에 접합한 소성유동을 발생시켜 접합결점을 줄이고, 안정된 접합품질을 확보할 수 있다.
또한, 회전툴(1)에 더해진 부하는 무부하상태에서의 회전구동모터(51)의 피드백전류값과, 회전구동모터(51)의 엔코더에서 검출된 회전수의 관계로부터 각 회전수마다 기준전류를 미리 테이블에 설정하기 시작하여, 이 테이블로부터 기준전류산출식을 구하여, 이 기준전류산출식으로부터 구한 기준전류와, 접합시의 회전구동모터의 피드백전류값의 아래의 수학식1로부터 산출된다.
연속접합
상기 실시형태에서는, 회전툴(1)을 부재(W1, W2)의 접합부분에 가압하여 이동시키지 않는 겹쳐붙인 접합의 예를 설명하는데, 2개의 부재(W1, W2)를 맞대어 회전툴(1)을 그 접합면에 따라 전진 또는 요동시키면서 연속적으로 접합하여도 좋다.
도 4에 도시한 순서도에 대응하는 접합제어방법을 실행하기 위한 컴퓨터프로그램과 이 프로그램코드가 저장되는 정보기억매체(60f)를, 로봇제어부(60; 컴퓨터)에 공급하여, 이 컴퓨터가 정보기억매체(60f)에 저장된 프로그램코드를 읽어내어, 상기 실시형태의 처리를 실행하도록 하여도 좋다.

Claims (9)

  1. 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전구동시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압하여 삽입함으로써 부재를 가공하는 가동제어방법에 있어서,
    가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 단계와;
    검출된 회전툴의 부하에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 단계 및;
    회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가동제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전구동부는 회전구동모터로 이루어지고, 회전툴에 걸린 부하는 회전구동모터의 피드백전류에 의하여 구하여지는 것을 특징으로 하는 가공제어방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 회전툴의 부하에 더하여, 회전툴의 삽입량에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 가압구동부는 가압구동모터로부터 이루어지고,
    회전툴의 삽입량은 가압구동모터의 엔코더값에 의하여 구하여지는 것을 특징으로 하는 가공제어방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 검출된 회전툴의 부하에 기초하여, 부재에 대한 툴의 최적가공시간을 구함과 더불어,
    이 최적가공시간에 기초하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 검출된 회전툴의 부하에 기초하여, 미리 실험에 의하여 설정된 데이타베이스를 사용하여, 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법.
  7. 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전구동시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압하여 삽입함으로써 부재를 가공하는 가공제어장치에 있어서,
    가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 수단과;
    검출된 회전부하에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 수단 및;
    회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여, 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 가공제어장치.
  8. 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전구동시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압하여 삽입함으로써 부재를 가공하는 가공제어방법에 있어서,
    가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 단계와; 검출된 회전툴의 부하에 기초하여 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 단계 및; 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법을 실행하도록 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터 프로그램.
  9. 회전툴을 회전구동부에 의하여 회전구동시킴과 더불어, 부재에 대하여 회전툴을 가압구동부에 의하여 가압하여 삽입함으로써 부재를 가공하는 가공제어방법에 있어서,
    가공시에 회전툴에 걸린 부하를 검출하는 단계와;
    검출된 회전툴의 부하에 기초하여, 부재에 대한 회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력을 구하는 단계 및;
    회전툴의 최적회전수 또는 최적가압력에 기초하여 회전구동부 또는 가압구동부를 제어하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공제어방법을 실행하도록 컴퓨터를 제어하는 프로그램코드가 저장되어 있는 정보기억매체.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3471338B2 (ja) * 2001-07-30 2003-12-02 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP3538419B2 (ja) * 2002-08-20 2004-06-14 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌接合装置
JP2004136331A (ja) 2002-10-18 2004-05-13 Hitachi Ltd 摩擦攪拌接合装置及び接合方法
US20050092809A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-05 Mazda Motor Corporation Friction agitation welding apparatus
JP2006159217A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Mazda Motor Corp 摩擦点接合装置
JP4602796B2 (ja) * 2005-03-02 2010-12-22 住友軽金属工業株式会社 異種金属部材の接合方法
JP4621533B2 (ja) * 2005-04-14 2011-01-26 本田技研工業株式会社 摩擦撹拌接合方法及びその装置
JP4755447B2 (ja) * 2005-06-02 2011-08-24 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌装置および摩擦撹拌方法
JP4770661B2 (ja) 2006-09-19 2011-09-14 マツダ株式会社 摩擦点接合方法
JP5287866B2 (ja) * 2008-02-08 2013-09-11 富士電機機器制御株式会社 電気接触子の製造方法及び電気接触子の製造装置
WO2009134874A1 (en) 2008-04-29 2009-11-05 Thermal Structures, Inc. Thermal seal and methods therefor
FR2936967A1 (fr) * 2008-10-15 2010-04-16 Renault Sas Procede de regulation de soudage par point de friction malaxage
US8381965B2 (en) 2010-07-22 2013-02-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Thermal compress bonding
JP5108075B2 (ja) * 2010-10-01 2012-12-26 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌装置および摩擦撹拌方法
ES2435734B1 (es) * 2012-05-16 2014-10-03 Loxin 2002, S.L. Electromandrino con control de fuerza axial para soldadura por fricción y otras aplicaciones
JP5893533B2 (ja) * 2012-09-04 2016-03-23 株式会社エフテック 摩擦攪拌接合装置
US20180361501A1 (en) * 2013-12-18 2018-12-20 MELD Manufacturing Corporation Meld solid-state joining of different features to cast parts
DE102014004331B3 (de) * 2014-03-26 2015-06-11 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Qualität der Schweißnaht beim Rührreibschweißen sowie Computerprogramm und maschinenlesbarer Träger mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens
DE112015003729T5 (de) * 2014-08-11 2017-05-18 Fanuc Corp. Rührreibschweißvorrichtung, Rührreibschweißsystem und Rührreibschweißverfahren
EP3366410A4 (en) * 2015-10-21 2019-09-04 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha REFRACTORY POINT WELDING MACHINE AND REACTIVE POINT WELDING METHOD
JP6554029B2 (ja) * 2015-11-24 2019-07-31 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌点接合装置及び摩擦撹拌点接合方法
JP6408737B1 (ja) * 2018-03-29 2018-10-17 株式会社日立パワーソリューションズ 摩擦撹拌接合装置及び摩擦撹拌接合方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9125978D0 (en) 1991-12-06 1992-02-05 Welding Inst Hot shear butt welding
US6325273B1 (en) * 1996-12-06 2001-12-04 The Lead Sheet Association Friction welding apparatus and method
JP3229556B2 (ja) 1996-12-25 2001-11-19 昭和電工株式会社 アルミニウム鋳物材の表面改質法
JP3412463B2 (ja) 1997-07-31 2003-06-03 トヨタ自動車株式会社 摩擦圧接方法
JP3314706B2 (ja) 1998-02-20 2002-08-12 株式会社日立製作所 摩擦溶接装置、溶接構造物
US6050475A (en) 1998-05-29 2000-04-18 Mcdonnell Douglas Corporation Method and apparatus for controlling downforce during friction stir welding
JP2000015426A (ja) 1998-07-08 2000-01-18 Daido Steel Co Ltd 金属部材内部の欠陥/組織不良補修・改善方法
JP3519278B2 (ja) 1998-07-08 2004-04-12 三菱電機株式会社 レーザ加工方法、レーザ加工装置およびその方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
EP1105246B1 (en) 1998-07-09 2011-04-27 Mts Systems Corporation Welding head
JP3261431B2 (ja) 1998-10-27 2002-03-04 川崎重工業株式会社 摩擦接合装置
JP2000141057A (ja) 1998-11-11 2000-05-23 Toa Assetsu Kk ガス圧接方法およびその装置
US6421578B1 (en) * 1999-02-12 2002-07-16 Lockheed Martin Corporation Stir-friction hot working control system
JP2001025884A (ja) 1999-07-08 2001-01-30 Sawafuji Electric Co Ltd 摩擦圧接装置
US6497355B1 (en) * 1999-10-13 2002-12-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration System for controlling the stirring pin of a friction stir welding apparatus
JP2001198683A (ja) 2000-01-17 2001-07-24 Hitachi Ltd 摩擦接合装置及び摩擦接合方法
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

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Publication number Publication date
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