摩擦搅拌接合装置制造方法及图纸

本公开将具备探头和固定式轴肩的摩擦搅拌接合用具(3a、3b)配置在第一工件(W1)和第二工件(W2)之间的角落部(c1、c2)。接合装置本体(2)在框架(10)具备使对各摩擦搅拌接合用具(3a、3b)进行保持的主轴单元(7a、7b)进行与探头的旋转轴正交的方向的移动的轴正交方向移动单元(11、13)、以及使其进行与探头的旋转轴平行的方向的移动的轴方向移动单元(12、14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦搅拌接合装置
本公开涉及用于应接合的工件彼此的角落部的接合的摩擦搅拌接合装置。本申请基于在日本于2015年1月9日申请的日本特愿2015-2999号来主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
作为用于摩擦搅拌接合装置的摩擦搅拌接合用具(摩擦搅拌接合用工具)，已知以下形式：具备与探头(probe)一体地旋转的旋转式轴肩(shoulder)的形式、和具备旋转的探头和非旋转的固定式轴肩的形式。作为具备固定式轴肩的摩擦搅拌接合用具，已知为了将应接合的工件彼此的角落部(内转角部)摩擦搅拌接合，固定式轴肩具备与形成角落部的两个工件表面抵接的面的形状。而且，作为利用如前所述的角落部接合用的摩擦搅拌接合用具的摩擦搅拌接合装置，一直以来提案有对通过水平的工件(水平部件)和竖立设置在其上的工件(竖立设置部件)的对顶而形成的两个角落部，利用一对摩擦搅拌接合用具，从竖立设置的工件的两侧进行摩擦搅拌接合的装置(例如，参照专利文献1)。该摩擦搅拌接合装置具备推压机构，推压机构用于使推压载荷作用于各摩擦搅拌接合用具。该推压机构是具备上下方向的移动构件和左右方向的移动构件的构成。另外，推压机构为了使作用于摩擦搅拌接合用具的推压载荷的向量方向和为搅拌轴的探头的轴心方向为相同方向，进行上下方向的移动构件和左右方向的移动构件双方的输出的控制。另外，一直以来还提案有在进行利用具备固定式轴肩的摩擦搅拌接合用具进行的角落部的摩擦搅拌接合时，加入焊接填充料，以在接合之后的角落部形成R(由累积形成的填角(fillet))的称为AdStird的手法(例如，参照非专利文献1)。另外，在利用具备旋转式轴肩的形式的摩擦搅拌接合用具的摩擦搅拌接合中，能够使得在工件中的旋转式轴肩所接触的部位产生摩擦热量。相对于此，在利用具备固定式轴肩的形式的摩擦搅拌接合用具的摩擦搅拌接合中，由于在工件中的固定式轴肩所接触的部位不产生摩擦热量，故需要仅通过旋转的探头来在工件产生摩擦热量。因此，在使用具备固定式轴肩的形式的摩擦搅拌接合用具的情况下，作用于摩擦搅拌接合用具的推压载荷(推压力)的控制是重要的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-166159号公报。非专利文献非专利文献1：福田哲夫、角张隆男，“TWIの最新FSWプロセス開発状況とパテント情報”，《焊接技术》，产报出版株式会社，2011年6月，59卷，6号，p.57-60。
技术实现思路
专利技术要解决的课题另外，在进行工件彼此的角落部的摩擦搅拌接合时，例如，存在因为各工件的制作精度的误差、各工件的翘曲等形状误差，在角落部的位置产生偏移的情况。在产生了此种角落部的位置偏移的情况下，谋求以跟随角落部位置变化的方式调整摩擦搅拌接合用具的位置。在专利文献1所示的摩擦搅拌接合装置中，需要通过上下方向的移动构件和左右方向的移动构件来进行基于推压机构的各摩擦搅拌接合用具的位置的调整。但是，对上下方向的移动构件和左右方向的移动构件，在摩擦搅拌接合的施工中，进行用于使作用于摩擦搅拌接合用具的推压载荷的向量方向和为搅拌轴的探头的轴心方向为相同方向的输出控制。因此，在专利文献1所示的摩擦搅拌接合装置中，在同时进行跟随各角落部位置变化的各摩擦搅拌接合用具的位置调整、以及相对于角落部的摩擦搅拌接合用具的推压载荷的向量方向的控制时，难以提高推压载荷的控制性。此外，在非专利文献1中，未示出提高摩擦搅拌接合用具的推压载荷的控制性的考虑。因此，本公开提供一种摩擦搅拌接合装置，其在利用具备固定式轴肩的一对摩擦搅拌接合用具进行工件彼此的两个角落部的摩擦搅拌接合的情况下，能够提高作用于各摩擦搅拌接合用具的推压载荷的控制性。用于解决问题的方案本公开的第一方式是一种摩擦搅拌接合装置，其具备：工件保持部，其对第一工件和相对于所述第一工件的面在构成相交的角度那样的姿势下使端缘相接地配置的第二工件进行保持；以及接合装置本体，其沿由被所述工件保持部保持的所述第一工件和所述第二工件形成的角落部所延伸的方向相对移动，所述接合装置本体具备：摩擦搅拌接合用具，其具备固定式轴肩和能够旋转驱动的探头并配置在隔着所述第二工件的两侧的所述角落部，所述固定式轴肩具备与形成所述角落部的两个工件接触的工件接触面；主轴单元，其旋转驱动所述各摩擦搅拌接合用具的所述各探头；轴方向移动单元，其使所述各主轴单元在相对于所述接合装置本体相对所述工件的相对移动方向垂直的面内，在沿着所述探头的旋转轴的方向上移动；以及轴正交方向移动单元，其使所述各主轴单元在相对于所述相对移动方向垂直的面内在与所述探头的旋转轴正交的方向上移动。专利技术效果根据本公开的摩擦搅拌接合装置，在利用具备固定式轴肩的一对摩擦搅拌接合用具进行沿着工件彼此的两个角落部的摩擦搅拌接合的情况下，能够提高作用于各摩擦搅拌接合用具的推压载荷的控制性。附图说明图1是示出摩擦搅拌接合装置的第一实施方式的概要侧面图；图2是第一实施方式的概要平面图；图3是图1的A-A方向向视图；图4A是将第一实施方式中的摩擦搅拌接合用具的部分放大示出的平面图；图4B是将第一实施方式中的摩擦搅拌接合用具的部分放大示出的，图4A的B-B方向向视图；图5是从摩擦搅拌接合的进行方向的前方看第一实施方式中的接合装置本体的放大图；图6是示出接合装置本体的轴正交方向移动单元的部分剖开图；图7是图6的C-C方向向视图；图8是示出接合装置本体的轴方向移动单元的部分剖开图；图9是图8的D-D方向向视图；图10是示出第一实施方式中的工件保持部的概要平面图；图11A是将工件保持部的工件台放大示出的平面图；图11B是将工件保持部的工件台放大示出的侧面图；图12是将工件保持部的工件夹具单元放大示出的侧面图；图13是图12的E-E方向向视图；图14是示出第一实施方式中的控制系统的概要的框图；图15是示出摩擦搅拌接合装置的第二实施方式的，从摩擦搅拌接合进行方向的一侧看摩擦搅拌接合用具的部分的图；图16A是示出摩擦搅拌接合装置的第三实施方式的，将摩擦搅拌接合用具的部分放大示出的平面图；图16B是示出摩擦搅拌接合装置的第三实施方式的，图16A的F-F方向向视图。具体实施方式参照附图说明本公开的摩擦搅拌接合装置。[第一实施方式]图1是示出摩擦搅拌接合装置的第一实施方式的概要侧面图。图2是图1的概要平面图，图3是图1的A-A方向向视图。图4A以及图4B是将摩擦搅拌接合用具的部分放大示出的图，图4A是平面图，图4B是图4A的B-B方向向视图。图5是从摩擦搅拌接合的进行方向的前方看接合装置本体的放大图。图6是示出接合装置本体的轴正交方向移动单元的部分剖开图。图7是图6的C-C方向向视图。图8是示出接合装置本体的轴方向移动单元的部分剖开图。图9是图8的D-D方向向视图。图10是示出第一实施方式中的工件保持部的概要平面图。图11A以及图11B是将工件保持部的工件台放大示出的图，图11A是平面图，图11B是侧面图。图12是将工件保持部的工件夹具单元放大示出的侧面图。图13是图12的E-E方向向视图。图14是示出第一实施方式中的控制系统的概要的框图。本实施方式的摩擦搅拌接合装置如图4B所示，将通过第一工件W1、以及相对于第一工件W1的面P1在以既定的角度交叉的姿势下将端缘对顶的第二工件W2形成的两个角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦搅拌接合装置，其具备：工件保持部，其对第一工件和相对于所述第一工件的面在构成相交的角度那样的姿势下使端缘相接地配置的第二工件进行保持；以及接合装置本体，其沿由被所述工件保持部保持的所述第一工件和所述第二工件形成的角落部所延伸的方向相对移动，所述接合装置本体具备：摩擦搅拌接合用具，其具备固定式轴肩和能够旋转驱动的探头并配置在隔着所述第二工件的两侧的所述角落部，所述固定式轴肩具备与形成所述角落部的两个工件接触的工件接触面；主轴单元，其旋转驱动所述各摩擦搅拌接合用具的所述各探头；轴方向移动单元，其使所述各主轴单元在相对于所述接合装置本体相对所述工件的相对移动方向垂直的面内，在沿着所述探头的旋转轴的方向上移动；以及轴正交方向移动单元，其使所述各主轴单元在相对于所述相对移动方向垂直的面内，在与所述探头的旋转轴正交的方向上移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.09 JP 2015-0029991.一种摩擦搅拌接合装置，其具备：工件保持部，其对第一工件和相对于所述第一工件的面在构成相交的角度那样的姿势下使端缘相接地配置的第二工件进行保持；以及接合装置本体，其沿由被所述工件保持部保持的所述第一工件和所述第二工件形成的角落部所延伸的方向相对移动，所述接合装置本体具备：摩擦搅拌接合用具，其具备固定式轴肩和能够旋转驱动的探头并配置在隔着所述第二工件的两侧的所述角落部，所述固定式轴肩具备与形成所述角落部的两个工件接触的工件接触面；主轴单元，其旋转驱动所述各摩擦搅拌接合用具的所述各探头；轴方向移动单元，其使所述各主轴单元在相对于所述接合装置本体相对所述工件的相对移动方向垂直的面内，在沿着所述探头的旋转轴的方向上移动；以及轴正交方向移动单元，其使所述各主轴单元在相对于所述相对移动方向垂直的面内，在与所述探头的旋转轴正交的方向上移动。2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合装置，所述轴方向移动单元具备：移动台，其在相对于所述接合装置本体相对所述工件的相对移动方向垂直的面内，在沿着所述探头的旋转轴的方向上移动；以及直线运动机构，其使所述移动台移动，所述直线运动机构除了包括指示为目标的位置并使得进行移动的定位控制模式之外，还包括依...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤浩，真崎邦崇，根崎孝二，金山维史，山中聪，田部井康，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本,JP