[發明專利]摩擦攪拌接合裝置

有效

• 申請號: 201310331715.0
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103567627A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 齋藤朋哉
• 申請（專利權）人: 株式會社F.泰克
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及摩擦攪拌接合裝置，特別涉及能夠沿著預定的加工方向將加工對象部件準確地接合的摩擦攪拌接合裝置。

背景技術

近些年提出了利用高速旋轉的探頭對由鋁板等多個金屬板構成的加工對象部件中的預定接合部位摩擦攪拌以將所述金屬板彼此接合的摩擦攪拌接合裝置，即使在機動車等移動體的強度部件中，也能夠實現具有被摩擦攪拌接合裝置接合起來的接合部的結構。

在所述摩擦攪拌接合裝置中，需要使探頭與加工對象部件相對移動并將預定的接合部位準確地接合，因此使探頭與加工對象部件準確地相對移動而不會不必要地相對偏移是重要的。

在所述情況下，日本特開2011-206786號公報公開了如下摩擦攪拌接合工具：以使摩擦攪拌探頭11在具有引導部21、22的摩擦攪拌定子20的孔部20A露出的方式，使摩擦攪拌轉子10嵌合于所述孔部20A。詳細地公開了如下結構：在摩擦攪拌接合一對被接合部件S1、S1時，在使摩擦攪拌定子20的引導部21、22與使用夾具固定的一對被接合部件S1、S1接觸的狀態下，一邊將摩擦攪拌探頭11壓入到一對被接合部件S1、S1的抵接部并進行攪拌，一邊移動摩擦攪拌接合工具，從而將所述抵接部接合而得到接合部件S3。

然而，根據本發明者的研究，在日本特開2011-206786號公報中，試圖使摩擦攪拌接合工具與被接合部件準確地相對移動，但摩擦攪拌接合工具需要具備具有引導部的摩擦攪拌定子，因此摩擦攪拌接合工具的結構本身復雜。

另外，在所述結構中，若改變待接合的部位的形狀，則需要對應地變更摩擦攪拌定子的引導部的形狀，因此難以實現用于根據接合部位的各種形狀簡便地進行摩擦攪拌接合的結構。

另外，在所述結構中，摩擦攪拌探頭的一部分接觸摩擦攪拌定子的引導部的背面并旋轉，因此需要對所述接觸部施加潤滑性膜或硬質合金層，從而摩擦攪拌接合工具的結構本身復雜。

另外，所述結構能夠被限定地應用在將一對板狀部件的抵接部摩擦攪拌接合而形成角焊縫部的情況，因此對能夠將其他結構的接合部位摩擦攪拌接合的擴展性高的結構沒有任何啟示。

因此，在現有情況下，可以說處于期待簡便且應用的擴展性高、并且能夠沿著預定的加工方向準確地接合加工對象部件的新穎結構的摩擦攪拌接合裝置的情況。

發明內容

本發明是經過以上研究而完成的，其目的在于提供一種摩擦攪拌接合裝置，其簡便且應用的擴展性高，既排除了接合工具的不必要的偏移又能夠沿著預定的加工方向準確地接合加工對象部件。

為了達成以上目的，本發明的第一方面的摩擦攪拌接合裝置具有：探頭，所述探頭能夠相對于加工對象部件的加工對象側面上下移動自如，并能夠相對于所述加工對象部件相對旋轉自如；接合工具，所述接合工具具有夾裝部件，該夾裝部件覆蓋所述探頭的外周面的一部分并能夠相對于所述探頭相對旋轉自如；載置部件，所述載置部件用于載置所述加工對象部件；移動機構，所述移動機構具有用于安裝所述接合工具的臂，并移動所述臂而使所述接合工具能夠相對于所述加工對象部件移動自如；以及修正機構，所述修正機構固定于所述載置部件，并具有修正部件，在移動所述臂而使所述接合工具相對于所述加工對象部件移動時，所述修正部件能夠以通過供所述夾裝部件抵接而使所述接合工具的移動方向與預定的加工方向一致的方式自由修正。

另外，在所述第一方面的基礎上，本發明的第二方面在于，所述修正部件具有平行于所述預定的加工方向的抵接面，并且，與所述探頭相對于所述加工對象側面的旋轉方向對應地，所述修正部件在所述加工對象側面上相對于所述預定的加工方向配置于預定的一側，所述夾裝部件是軸承，通過所述軸承與所述抵接面抵接來修正所述接合工具的移動方向。這里，“與所述探頭相對于加工對象側面的旋轉方向對應地，所述修正部件在所述加工對象側面上相對于所述預定的加工方向配置于預定的一側”是指，在所述探頭的旋轉方向為朝向所述加工對象側面右旋時，所述修正部件在所述加工對象側面上相對于所述預定的加工方向配置于左側，在所述探頭的所述旋轉方向為朝向所述加工對象側面左旋時，所述修正部件在所述加工對象側面上相對于所述預定的加工方向配置于右側。

另外，在所述第一或第二方面的基礎上，本發明的第三方面在于，所述修正部件能夠相對于所述加工對象部件進退自如。

另外，在所述第一至第三方面中的任一方面的基礎上，本發明的第四方面在于，所述移動機構是工業用機器人。