吸附垫、摩擦搅拌接合装置、摩擦搅拌接合系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种轻型且能够以小的力行走的摩擦搅拌接合装置、用于该摩擦搅拌接合装置的吸附垫以及摩擦搅拌接合系统。吸附垫（４６）构成为包括：板状的相对部（５１），与被吸附物相对；环状的垫部（５２），在靠近被吸附物的端部从相对部（５１）的厚度方向一侧的表面部突出，环绕相对部（５１）的表面部一周；滑行体（５３），设在垫部（５２）的靠近被吸附物的表面上；以及１个或多个变形防止用突起部（５６），从相对部（５１）的厚度方向一侧的表面部突出。滑行体（５３）由相对于被吸附物的摩擦系数小于垫部（５２）的相对于被吸附物的摩擦系数的材料形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及进行摩擦搅拌并接合多个被接合物的摩擦搅拌接合 装置、用于摩擦搅拌接合装置的吸附垫以及摩擦搅拌接合系统。
技术介绍
作为接合多个被接合物的方法，具有由接合工具进行摩擦搅拌接 合的摩擦搅拌接合装置。图17是it式地显示工作台移动式摩擦搅拌接合装置1的立体图。 该摩擦搅拌接合装置1包括接合工具2、载置被接合物3的工作台4 以及使工作台4沿一个方向移动的移动台5。工作台4以及载置在该 工作台4上的被接合物3沿图17中由箭头6表示的行走方向移动。 接合工具2能够沿接近或远离工作台4的方向位移， 一边旋转一边净皮 按压在被接合物3上，随着祐:接合物3向行走方向的移动而沿着纟皮接 合物3的接合部位依次进行摩擦搅拌接合。图18是才莫式地显示龙门式摩擦搅拌接合装置7的立体图。该摩 擦搅拌接合装置7包括接合工具8、载置^L接合物9的工作台10、支 撑接合工具8的支撑体11以及沿接合方向引导支撑体11并沿接合方 向延伸的引导轨道12。龙门式摩擦搅拌接合装置7与上述工作台移动 式摩擦搅拌接合装置1不同，工作台10以及^L接合物3被不移动地 固定，支撑体11以及被该支撑体11支撑的接合工具8沿图18中由 箭头13表示的行走方向移动。接合工具8能够沿接近或远离工作台4 的方向位移， 一边旋转一边被按压在被接合物3上，通过沿行走方向 移动而沿着:f皮接合物3的接合部位依次进行摩擦搅拌接合。在工作台移动式摩擦搅拌接合装置1中，有必要将一皮接合物3移动接合部位的长度,接合部位的至少2倍的长度的移动台5成为必要。 在接合例如20m的纟支接合物3的工作台移动式摩擦搅拌接合装置1 中，移动台5的长度成为40m以上，存在着装置大型化且设置空间变 大的问题。另外，同样地，在龙门式摩擦搅拌4妄合装置7中，由于有 必要使接合工具2移动接合部位的长度，至少与接合部位相同的长度 的引导轨道12成为必要，因而存在着装置大型化且设置空间变大的 问题。图19是才莫式地显示作为现有技术的以装置的小型化为目的的自 行式摩擦搅拌接合装置20的立体图。自行式摩擦搅拌接合装置15包 括接合工具16和搭载该接合工具16并能够行走的车体17。车体17 还具备4个车轮18。自行式摩擦搅拌接合装置15通过使车轮18旋转 而沿由图19的箭头21表示的行走方向在载置于工作台19上的坤皮接 合物20的表面上自行。自行式摩擦搅拌接合装置15通过一边使接合 工具16按压在纟皮接合物20上并旋转， 一边沿行走方向行走，从而沿 着被接合物3的接合部位依次进行摩擦搅拌接合。该自行式摩擦搅拌 接合装置15的大小不像上述工作台移动式摩擰t搅拌接合装置1以及 龙门式摩擦搅拌接合装置7那样依赖于被接合物3的大小，能够实现 装置的小型化(例如参照专利文献1或2)专利文献1:日本特开2005-186084号/>氺艮专利文献2:日本特开2007-876号公报
技术实现思路
图20是用于说明在进行摩擦搅拌接合时接合工具16所受到的反 力的图。接合工具16设置成基准轴线L相对于与^皮接合物20的表面 垂直的上下方向Z,以与纟皮接合物20接触的一侧的端部为支点，沿远 离行走方向的朝向倾斜倾斜角度6。如果接合工具16 —边在从与^皮接 合物20抵接的端部相反的一侧的端部看时绕着基准轴线L顺时针旋 转，一边^支按压在被接合物20上并沿由箭头21表示的行走方向移动，则从基准轴线L的延伸方向的被接合物20离开的朝向的反力(以下称 为工具轴线方向反力Fl)、与行走方向的行走朝向相反的朝向的反力 (以下称为接合方向反力F2)以及因接合工具16旋转而产生的垂直于横方向反力F3)作用于接合工具16。在图20中，为了容易理解，用箭 头表示接合工具16旋转的工具旋转方向r。接合工具16设置成基准轴线L以与^皮接合物20接触的一侧的端部为支点，沿远离行走方向的朝向倾斜倾斜角度e的理由如下。因为在以与祐:接合物20接触的一侧的端部为支点的相对于行走方向的前 方侧接合部和后方侧接合部中，在后方侧接合部中，被接合物20被 进行摩擦搅拌，处于流动化状态且处于柔软的状态，前方侧接合部处 于更硬的状态。另外，相对于行走朝向向左作用的横方向反力F3起作用的理由 为，因为前方侧接合部处于更硬的状态，接合工具16沿顺时针方向 旋转，接合工具16受到横方向反力F3。如果提高摩擦搅拌接合的接合速度，则上述各反力变大，车轮18 因工具轴线方向反力Fl而从^皮接合物20脱离或因4黄方向反力F3而 弯曲行进，存在着变得无法进行预期的行走的问题。为了解决这些问 题，考虑了在自行式摩擦搅拌接合装置15上搭载重物或设置吸附垫 来吸附在^皮接合物20上，消除上述反力的方法。然而，如果搭载重 物，则装置的重量增加，因而运用性降低。另外，如果用吸附垫吸附 被接合物20，则接合方向反力F2增加，存在着妨碍装置的行走的问 题。因此，本专利技术的目的在于，提供一种轻型且能够以小的力行走的 摩擦搅拌接合装置、用于该摩擦搅拌接合装置的吸附垫以及摩擦搅拌 接合系统。本专利技术申请的吸附垫，在一边以行走体来行走一边通过接合工具 对多个被接合物进行摩擦搅拌接合的摩擦搅拌接合装置中具备，在与8被吸附物抵接的状态下，为了保持接合工具和^皮接合物的接触状态， 使吸引力起作用，其中，能够切换与上述被吸附物抵接的吸附状态和解除与上述被吸附 物的抵接的非吸附状态。另外，上述吸附垫包括环状的密闭体，包围吸引空间的周围，并具有气密性和弹性；以及滑行体，设在上述密闭体的靠近被吸附物的表面上，由相对于被 吸附物的摩擦系数小于上述密闭体的相对于被吸附物的摩擦系数的 材料形成。另外，还包括突起部，该突起部在上述吸引空间内向被吸附物延 伸，具有比上述密闭体高的刚性，并且由相对于被吸附物的摩擦系数 小于上述密闭体的相对于被吸附物的摩擦系数的材料形成。另外，本专利技术申请的摩擦搅拌接合装置是通过接合工具对多个被 接合物进行摩擦搅拌接合的摩擦搅拌接合装置，包括-.上述吸附垫；工具保持部，以绕着预定的基准轴线旋转自如的方式设置，保持 接合工具；旋转驱动装置，绕着基准轴线旋转驱动工具保持部； 位移驱动装置，沿着基准轴线位移驱动工具保持部；以及 行走体，搭载工具保持部、旋转驱动装置以及位移驱动装置，并 能够行走。另外，设置多个上述吸附垫，上述多个吸附垫，由位于上述行走体的前方部并具有大的吸附力 的主吸附垫和比上述主吸附垫更位于后方并具有小的吸附力的1个以 上的辅助吸附垫构成，能够调节上述1个以上的辅助吸附垫的个数和配设的位置。 另外，还包括切换上述吸附垫的吸附状态和非吸附状态的切换装置。另外，本专利技术申请的摩擦搅拌接合系统，包括上述摩擦搅拌接 合装置；以及沿着接合部位设置且刚性高于被接合物的刚性的引导轨道，其中，上述吸附垫吸附在上述引导轨道上。另外，上述引导轨道具有随着行走而旋转的上述摩擦搅拌接合装 置的车轮抵接且上述吸附垫吸附的表面，对上述表面实施用于减小相 对于吸附垫的摩擦系数的预定的处理。另外，本专利技术申请的摩審y觉拌接合装置，包括引导轨道，沿着接合有多个被接合物的接合部位设在被接合物的 表面上，具有与被接合物的表面平行地延伸的平行延伸部；以及摩擦搅拌接合装置，具有导向体， 一边使导向体抵接在平行延伸 部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附垫，在一边以行走体来行走一边通过接合工具对多个被接合物进行摩擦搅拌接合的摩擦搅拌接合装置中具备，在与被吸附物抵接的状态下，为了保持接合工具和被接合物的接触状态，使吸引力起作用，其中，　能够切换与所述被吸附物抵接的吸附状态和解除 与所述被吸附物的抵接的非吸附状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤本光生，西田英人，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]