[發明專利]結構體的制造方法及結構體的制造裝置

無效

• 申請號: 00117906.3
• 申請日: 2000-05-25
• 公開（公告）號: CN1275450A
• 公開（公告）日: 2000-12-06
• 發明（設計）人: 江角昌邦;福寄一成;佐藤章弘
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: B21D47/00
• 分類號: B21D47/00;B23K20/12;F16S1/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 何騰云

本發明涉及一結構體的一制造方法及一結構體的制造裝置，尤其是涉及一結構體的一摩擦攪拌連結(friction?stir?joining)方法和一結構體的摩擦攪拌連結裝置。

需要進行摩擦攪拌連結的兩個元件在其一端部具有一升起的部分，這兩個元件靠近并且一旋轉工具從該升起的部分的一側插入，然后進行一摩擦攪拌連結。在該摩擦攪拌連結中，當在要進行摩擦攪拌連結的兩個元件之間存在一間隙時，補償要進行摩擦攪拌連結的兩個元件的一減小的厚度。

在摩擦攪拌連結后，當不需要進行摩擦攪拌連結的兩個元件的升起的部分時，就切斷或取消升起的部分并且移走被切斷或取消的該升起的部分，且平坦地形成要進行摩擦攪拌連結的元件的一外表面。該技術公開在日本專利申請尚未審查的公報平09-309164(EP?0797043A2)中。

此外，在旋轉工具的徑向設置一切刀。旋轉工具的小直徑部分被插入一連結部分內，并且形成在旋轉工具的大直徑部分與小直徑部分之間的一邊界與要進行摩擦攪拌連結的元件接觸。

切刀從上述邊界伸向旋轉工具的大直徑部分的一側。該切刀能切斷或取消由摩擦攪拌連結所產生的毛邊。該技術公開在日本專利申請未審公報平10-71477(US5794835，EP?0810055?A1)中。

此外，旋轉工具和切刀被獨立地設置，并且一端部銑刀作為切刀使用。該技術公開在日本專利申請未審公報平10-175089中。

當要進行連結的在其端部具有升起部分的元件在進行摩擦攪拌連結時，在連結部分會產生毛邊。而且，剩下了要進行摩擦攪拌連結的元件的升起部分。在升起部分側形成在一結構體的一外表面的情況中，需要根據切割來去除升起的部分。

在此，切刀被連接到旋轉工具上，在進行連結時需要切斷多余的升起部分和毛邊。

由于切割而產生切屑。因存在切屑而難以完成一良好的摩擦攪拌連結。

下面將解釋上述原因。在旋轉工具的前進方向的前部設置一光學傳感器，用于光學地檢測要進行摩擦攪拌連結的元件的升起的部分。該光學傳感器可檢測要進行摩擦攪拌連結的元件的兩個升起部分的一寬度，并且旋轉工具位于其中央。此外，光學傳感器可檢測要進行摩擦攪拌連結的元件的升起部分，并且能合適地確定旋轉工具相對于要進行摩擦攪拌連結的元件的一插入量。

當切屑進入光學傳感器的一檢測范圍內時，就不能完成一精確的檢測。

此外，在旋轉工具的一前部和一后部安裝滾筒，這樣的滾筒將要進行摩擦攪拌連結的元件的升起部分或者在升起部分附近的要進行摩擦攪拌連結的元件按壓到一基座上。由于切屑主要位于在旋轉工具的后部，因此后部滾筒就按壓切屑。因此，要進行摩擦攪拌連結的元件就受到切屑的損傷。

本發明的目的是涉及一結構體的一制造方法及一結構體的制造裝置，尤其是涉及一結構體的一摩擦攪拌連結方法和一結構體的摩擦攪拌連結裝置，其中能獲得一良好的結構體。

本發明的另一目的是涉及一結構體的一制造方法及一結構體的制造裝置，尤其是涉及一結構體的一摩擦攪拌連結方法和一結構體的摩擦攪拌連結裝置，其中能獲得具有一小的升起部分的結構體。

通過在一切割裝置與一檢測裝置之間使空氣從指向一后部的一移動方向的一前部側或者從背離移動方向的一橫向流出，可達到上述目的。

同時使用一切刀可達到上述目的，該切刀具有比一結構體的一升起部分的一寬度大的一旋轉直徑。

上述目的可以在一種結構體的制造方法中達到，其中使一切割裝置相對于一連結部分移動，并且根據用于檢測所述連結部分的一檢測裝置，在一移動方向的一后部導引所述切割裝置，并且切割所述連結部分，在所述切割裝置與所述檢測裝置之間，使空氣從所述移動方向的一前部向一后部或者從一橫向向所述移動方向流出。

上述目的可以在一種結構體的制造方法中達到，其中根據用于檢測一連結部分的一檢測裝置，在一前進方向的一后部導引一切割裝置，并且切割所述連結部分，使從所述前進方向的一前部的一側指向所述檢測裝置的一后部的一方向的空氣從所述檢測裝置向所述檢測裝置的后部流出。

上述目的可以由用于一結構體的一摩擦攪拌連結裝置達到，該裝置包括：用于固定要進行連結的元件的一基座；用于通過相對于所述基座移動而對所述元件進行摩擦攪拌連結的一頭部；所述頭部包括一旋轉工具，該旋轉工具具有摩擦攪拌連結使用的一毛邊去除切割裝置和設置在相對于所述旋轉工具的一前進方向的一前部的一檢測裝置，用于檢測所述連結部分的一中心位置；用于覆蓋所述檢測裝置的一殼體的一蓋；和一空氣噴嘴，用于相對于所述蓋噴出一噴射空氣。