搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法制造方法及图纸

本发明专利技术的搅拌摩擦点焊装置包括针部件(11)、肩部件(12)、旋转驱动器(57)、工具驱动器(53)以及控制器(51)，控制器(51)执行(A)以及(B)，(A)用于驱动旋转驱动器(57)及工具驱动器(53)，以使得针部件(11)及肩部件(12)在以第一转速旋转的状态下，以第一按压力按压被焊接物(60)，(B)用于在执行了(A)之后，驱动旋转驱动器(57)及工具驱动器(53)，以使得肩部件(12)在旋转状态下，其前端压入到第一位置，第一位置为从被焊接物(60)的表面(60c)到该被焊接物(60)的厚度的46％以上的位置，肩部件(12)构成为，到达第一位置为止的压入速度为固定速度。到达第一位置为止的压入速度为固定速度。到达第一位置为止的压入速度为固定速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法


[0001]本专利技术涉及搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法。

技术介绍

[0002]在汽车、铁道车辆、飞机等运输设备中，在连结金属材料时，使用了电阻点焊或铆钉接合。但是，近年来，利用摩擦热接合金属材料的方法(搅拌摩擦点焊方法)备受关注(例如，参照专利文献1)。
[0003]在专利文献1所公开的搅拌摩擦点焊方法中，大致圆柱状的针部件和用于内插该针部件的具有中空的大致圆筒状的肩部件被用于接合被焊接物，如下所示，控制使针部件和肩部件(工具)动作(驱动)的工具驱动部。
[0004]即，将针部件前端面的截面积设为Ap，将肩部件的前端面的截面积设为As，将针部件从被焊接物的表面压入时的压入深度设为Pp，将肩部件从被焊接物的表面压入时的压入深度设为Ps时，对工具驱动部进行控制以减小由Ap
·
Pp+As
·
Ps＝Tx定义的工具平均位置Tx的绝对值。
[0005]由此，能够根据接合条件以适当的精度实现良好的接合品质，并且能够防止或抑制内部空洞缺陷的产生。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2012
‑
196682号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]但是，本专利技术人发现，即使是上述专利文献1所公开的搅拌摩擦点焊方法，如果增大肩部件的压入深度，则压入速度变小，有时会花费接合时间，想到了本专利技术。
[0011]本专利技术的目的在于提供一种搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法，在复动式的搅拌摩擦点焊装置中，在接合厚度大的被焊接物时，能够抑制接合时间的增加。
[0012]用于解决课题的方案
[0013]为了解决上述课题，本专利技术的搅拌摩擦点焊装置包括：针部件，其形成为圆柱状；肩部件，其形成为圆筒状，内部被所述针部件插通；旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转；工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，
到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。
[0014]由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度固定，而能够抑制接合时间的增加。
[0015]另外，本专利技术的搅拌摩擦点焊装置包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被所述针部件插通的肩部件、使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述肩部件被构成为在用所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71
‑
254.65MPa。
[0016]由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间的增加。
[0017]另外，本专利技术的搅拌摩擦点焊方法包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被所述针部件插通的肩部件、使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。
[0018]由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间增加。
[0019]另外，本专利技术的搅拌摩擦点焊方法包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被所述针部件插通的肩部件、使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述肩部件被构成为在用所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71
‑
254.65MPa。
[0020]由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间增加。
[0021]本专利技术的上述目的、其他目的、特征及优点在参照附图的情况下，根据以下优选实施方式的详细说明而明确。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术的搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间增加。
附图说明
[0024]图1是表示本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的概要结构的示意图。
[0025]图2是示意性地表示图1所示的搅拌摩擦点焊装置的控制结构的框图。
[0026]图3是表示本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的动作的一例的流程图。
[0027]图4A是示意性地表示利用图1所示的搅拌摩擦点焊装置的搅拌摩擦点焊的各工序的一例的工序图。
[0028]图4B是示意性地表示利用图1所示的搅拌摩擦点焊装置的搅拌摩擦点焊的各工序的一例的工序图。
[0029]图5是将使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置、在试验例1的条件下执行了被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，包括：针部件，其形成为圆柱状；肩部件，其形成为圆筒状，且内部被所述针部件插通；旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件轴心一致的轴线旋转；工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及控制器，所述控制器被构成为执行如下步骤：(A)，其用于驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，以预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得所述肩部件在旋转状态下，其前端压入到预先设定的规定的第一位置为止，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，所述肩部件被构成为，在以所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。3.一种搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，包括：针部件，其形成为圆柱状；肩部件，其形成为圆筒状，且内部被所述针部件插通；旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件轴心一致的轴线旋转；工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及控制器，所述控制器被构成为执行如下步骤：(A)，其用于驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，以预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得所述肩部件在旋转状态下，其前端压入到预先设定的规定的第一位置为止，所述肩部件被构成为，在以所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。5.根据权利要求1～4中任一项所述的搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为100％以下的位置。6.一种搅拌摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：近野佑太郎，三宅将弘，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：