摩擦搅拌接合配件(10)具有：主体(11)，装接在被机床的主轴头支承的主轴上；加工轴(14)，被主体(11)旋转自如地支承，并且能够装接接合工具(20)；多个空气马达(151、152)，设置在主体(11)上；以及传动机构(153)，将多个空气马达(151、152)的旋转传递给加工轴(14)。为了对多个空气马达(151、152)供给外部空气而装接固定部(16)，为了对空气马达(151、152)分配驱动空气而设置有驱动空气分配器(154)。在加工轴(14)上设置有检测旋转状态的旋转检测器(155)。(155)。(155)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦搅拌接合配件、摩擦搅拌接合头及摩擦搅拌接合装置
[0001]本专利技术涉及摩擦搅拌接合配件、摩擦搅拌接合头及摩擦搅拌接合装置。
技术介绍
[0002]在通用的机床上装接摩擦搅拌接合用的接合工具，作为摩擦搅拌接合装置使用(参照专利文献1)。
[0003]在上述的专利文献1中，将接合工具的旋转轴相对于接合的工件的表面垂直地配置。相对于此，通过使接合工具的旋转轴倾斜，采取其前端侧位移到移动方向的前侧那样的姿势，能够提高向工件的进入性及软化的材料的保持性。
[0004]这样的接合工具的旋转轴的倾斜姿势除了通过在包括接合工具的摩擦搅拌接合头或能够装接接合工具的摩擦搅拌接合配件上设置包括弯曲接头的倾斜机构实现以外，还可以通过将机床的主轴调整为倾斜状态来实现。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2017－127881号公报
技术实现思路
[0008]专利技术要解决的课题
[0009]在上述的专利文献1中，进行摩擦搅拌接合的材料的接合线是直线，使旋转的接合工具沿着该接合线移动。
[0010]对此，要求对于更复杂的形状的摩擦搅拌接合。例如，希望对在途中弯曲的接合线或曲线状的接合线等应用摩擦搅拌接合。
[0011]但是，在对于弯曲的接合线或曲线状的接合线的摩擦搅拌接合中，有不能原样应用上述的将接合工具设为倾斜姿势的方式这样的问题。
[0012]即，在对于弯曲的接合线或曲线状的接合线进行摩擦搅拌接合的情况下，当然使旋转的接合工具沿着接合线移动。例如，在沿着X轴方向的接合线进行摩擦搅拌接合的情况下，在使接合工具的旋转轴在X轴方向上倾斜的状态下使接合工具向X轴方向移动。
[0013]这里，假如接合线直角地弯折了，则虽然接合工具的移动方向能够通过动作程序容易地变更，但接合工具的旋转轴的倾斜姿势不能变更。结果，发生接合工具在向与X轴正交方向移动时成为旋转轴在X轴方向上倾斜的姿势的原状这样的不良状况。
[0014]为了避免这样的不良状况，要求不仅是接合工具的移动方向、对于接合工具的倾斜方向也能够容易地进行变更。
[0015]进而，与对于工件的上表面的摩擦搅拌接合另外地，希望对于工件的侧面的摩擦搅拌接合。在这样的向侧面的摩擦搅拌接合中，除了使主轴正对于侧面的方法以外，还使用在垂直的主轴上装接弯头及接合工具、根据侧面的朝向而改变接合工具的朝向的方法。但是，有为了将主轴的朝向或弯头的朝向变更而机床的位置控制变得复杂等的不良状况。
[0016]在这样的工件侧面的摩擦搅拌接合中，也要求能够容易地变更弯头的朝向。
[0017]为了容易地进行上述的接合工具的倾斜方向的朝向改变或弯头的朝向改变，本申请的申请人开发了能够通过主轴实现朝向改变的摩擦搅拌接合配件、摩擦搅拌接合头、摩擦搅拌接合装置及摩擦搅拌接合方法(日本特愿2020－075490)。
[0018]在该技术中，在装接于机床的主轴上的主体旋转自如地支承能够装接接合工具的加工轴，设置将加工轴旋转驱动的旋转驱动部，通过由旋转驱动部进行接合工具的旋转，能够将主轴的旋转用于主体的朝向改变。
[0019]此时，作为旋转驱动部，使用通过经由主轴的轴心供给的空气旋转的空气马达。
[0020]但是，在由空气马达进行的驱动中，在接合工具中难以得到充分的旋转转矩，需要用于进行稳定的摩擦搅拌接合的改善。
[0021]进而，在空气马达中，通过空气流量而转矩变动，仅通过调整为了对空气马达进行控制而供给的空气流量不能实现转矩的稳定化。
[0022]本专利技术的目的是提供一种在将接合工具用空气马达驱动时能够得到充分的转矩的摩擦搅拌接合配件、摩擦搅拌接合头及摩擦搅拌接合装置。
[0023]本专利技术的另一目的是提供一种在将接合工具用空气马达驱动时能够使转矩稳定化的摩擦搅拌接合配件、摩擦搅拌接合头及摩擦搅拌接合装置。
[0024]用来解决课题的手段
[0025]一种摩擦搅拌接合配件，具有：主体，装接在被机床的主轴头支承的主轴上；加工轴，被上述主体旋转自如地支承，并且能够装接接合工具；多个空气马达，设置在上述主体上；以及传动机构，将多个上述空气马达的旋转传递给上述加工轴。
[0026]在这样的本专利技术中，能够将多个空气马达的转矩用传动机构合成并传递给加工轴。因而，即使空气马达的各个转矩不充分大，在接合工具中也能够得到充分的转矩。特别是，通过根据需要使空气马达的数量增加，能够使接合工具的转矩进一步增加。
[0027]进而，在本专利技术中，通过将空气马达设为多个而能够实现接合工具中的转矩增加，所以不需要借助减速带来的转矩增加。因此，能够实现传动机构中的增速，能够实现接合工具的旋转速度的高速化。
[0028]在本专利技术的摩擦搅拌接合配件中，优选的是，上述空气马达相对于上述加工轴对称地配置；上述传动机构具有连接在上述加工轴上的中心齿轮，以及连接在上述空气马达上并且与上述中心齿轮的外周啮合的多个马达齿轮。
[0029]在这样的本专利技术中，容易以加工轴为中心取得主体的重量平衡，还能够调整传动机构的转矩平衡。
[0030]在本专利技术的摩擦搅拌接合配件中，优选的是，具有驱动空气分配器，所述驱动空气分配器设置在上述主体上，将被从外部供给的驱动空气向多个上述空气马达分配，并且能够通过外部信号进行流量调整。
[0031]在这样的本专利技术中，能够将来自单一路径的驱动空气由多个空气马达共用，并且能够通过外部的控制装置控制各空气马达的旋转状态。
[0032]在本专利技术的摩擦搅拌接合配件中，优选的是，上述驱动空气是经由上述主轴被供给的中心穿通空气。
[0033]在这样的本专利技术中，能够使用于驱动空气供给的结构简单化。
[0034]在本专利技术的摩擦搅拌接合配件中，优选的是，具有固定部，所述固定部旋转自如地被装接在上述主体的外周上，并且能够与上述主轴头连接；上述驱动空气是经由上述主轴头及上述固定部被供给的外部空气。
[0035]在这样的本专利技术中，能够供给超过经由主轴的中心穿通空气的极限的流量的驱动空气。此外，即使是没有中心穿通空气的供给机构的机床，也仅通过对主轴头设置空气供给配管的简单的施工就能够应用本专利技术。
[0036]在本专利技术中，作为驱动空气也可以并用外部空气和中心穿通空气。
[0037]在本专利技术的摩擦搅拌接合配件中，优选的是，具有检测上述加工轴或上述空气马达的旋转状态的旋转检测器。
[0038]在这样的本专利技术中，通过检测旋转状态并反馈给驱动空气的流量控制，能够实现接合工具的旋转状态及转矩的稳定化。
[0039]作为本专利技术的旋转检测器，可以适当选择旋转编码器、角度传感器、旋转计数器等既有的设备。由于空气马达或加工轴由传动机构连动，所以空气马达中的旋转检测仅为空气马达的某1个就可以。
[0040]在本专利技术的摩擦搅拌接合配件中，优选的是，在与上述主轴的轴线交叉方向上配置上述加工轴。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摩擦搅拌接合配件，其特征在于，具有：主体，装接在被机床的主轴头支承的主轴上；加工轴，被上述主体旋转自如地支承，并且能够装接接合工具；多个空气马达，设置在上述主体上；以及传动机构，将多个上述空气马达的旋转传递给上述加工轴。2.如权利要求1所述的摩擦搅拌接合配件，其特征在于，上述空气马达相对于上述加工轴对称地配置，上述传动机构具有连接在上述加工轴上的中心齿轮，以及连接在上述空气马达上并且与上述中心齿轮的外周啮合的多个马达齿轮。3.如权利要求1或2所述的摩擦搅拌接合配件，其特征在于，具有驱动空气分配器，所述驱动空气分配器设置在上述主体上，将被从外部供给的驱动空气向多个上述空气马达分配，并且能够通过外部信号进行流量调整。4.如权利要求3所述的摩擦搅拌接合配件，其特征在于，上述驱动空气是通过上述主轴被供给的中心穿通空气。5.如权利要求3或4所述的摩擦搅拌接合配件，其特征在于，具有固定部，所述固定部旋转自如地被装接在上述主体的外周上，并且能够与上述主轴头连接，上述驱动空气是通过上述主...
【专利技术属性】
技术研发人员：加藤孝一，松崎敬彦，青木稔尚，
申请(专利权)人：芝浦机械株式会社，
类型：发明
国别省市：
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