[發明專利]摩擦攪拌點接合裝置以及摩擦攪拌點接合方法

有效

• 申請號: 201580057821.1
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN107107253B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 岡田豪生;深田慎太郎
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

1.一種摩擦攪拌點接合裝置，是由摩擦熱使被接合物軟化，并借助攪拌進行接合的摩擦攪拌點接合裝置，其特征在于，具備：

形成為圓柱狀，并形成為能夠繞軸線旋轉且能夠向沿著該軸線的方向進退移動的結構的銷構件；

形成為圓筒狀，內部插通有所述銷構件，并形成為能夠繞所述軸線旋轉且能夠向沿著該軸線的方向進退移動的結構的軸肩構件；

使所述銷構件以及所述軸肩構件繞所述軸線旋轉的旋轉驅動器；

使所述銷構件以及所述軸肩構件分別沿著所述軸線進退移動的工具驅動器；

檢測所述銷構件或所述軸肩構件的梢端面的所述軸線方向的位置的位置檢測器；和

控制器，

所述控制器，

在開始所述被接合物的接合工序時，將所述位置檢測器檢測出的與所述被接合物的表面接觸時的所述銷構件或所述軸肩構件的梢端面的所述軸線方向的位置設定為基準位置，

在結束所述被接合物的接合工序時，以使所述銷構件的梢端面以及所述軸肩構件的梢端面為同一平面的形式控制所述工具驅動器，而且控制所述工具驅動器后，判定作為所述位置檢測器檢測出的所述銷構件或所述軸肩構件的梢端面的所述軸線方向的位置的第一位置是否位于作為比所述基準位置靠近所述被接合物的內側的區域的第一區域；

當所述第一位置被判定為位于所述第一區域時，以使下次的接合工序中的所述銷構件與所述軸肩構件按壓所述被接合物的按壓力減少的形式變更所述工具驅動器的設定，和/或，以使所述銷構件與所述軸肩構件的轉速減少的形式變更所述旋轉驅動器的設定，執行下次的接合。

2.根據權利要求1所述的摩擦攪拌點接合裝置，其特征在于，

所述控制器，在結束所述被接合物的接合工序時，所述第一位置位于所述第一區域，且，開始下次的接合工序時，所述銷構件以及所述軸肩構件的溫度為規定溫度以上的情況下，以使下次的接合工序中的所述銷構件與所述軸肩構件按壓所述被接合物的按壓力減少的形式控制所述工具驅動器，和/或，以使所述銷構件與所述軸肩構件的轉速減少的形式控制所述旋轉驅動器。

3.根據權利要求1所述的摩擦攪拌點接合裝置，其特征在于，

所述控制器，在結束所述被接合物的接合工序時，所述第一位置位于所述第一區域，且，從結束所述被接合物的接合工序到開始下次的接合工序的時間為規定時間以內的情況下，以使下次的接合工序中的所述銷構件與所述軸肩構件按壓所述被接合物的按壓力減少的形式控制所述工具驅動器，和/或，以使所述銷構件與所述軸肩構件的轉速減少的形式控制所述旋轉驅動器。

4.根據權利要求1所述的摩擦攪拌點接合裝置，其特征在于，

所述控制器，在每次結束所述被接合物的接合工序時，所述第一位置在作為比所述基準位置遠離所述被接合物的一側的區域的第二區域與所述第一區域或所述基準位置之間變動的情況下，判斷為所述被接合物的一部分附著于所述銷構件和/或所述軸肩構件，并由報警器通報警告，和/或禁止下次的接合工序的執行。

5.權利要求1～4中任意一項所述的摩擦攪拌點接合裝置，其特征在于，

所述控制器，在所述被接合物的接合工序中，以所述銷構件的梢端面的面積為Ap，以所述軸肩構件的梢端面的面積為As，以所述銷構件從所述被接合物的表面壓入時的壓入深度為Pp，以所述軸肩構件從所述被接合物的表面壓入時的壓入深度為Ps時，以減小由下式

Ap·Pp+As·Ps＝Tx

定義的工具平均位置Tx的絕對值的形式，控制所述工具驅動器。

6.根據權利要求5所述的摩擦攪拌點接合裝置，其特征在于，

所述控制器以所述工具平均位置Tx＝0的形式控制所述工具驅動器。

7.根據權利要求5所述的摩擦攪拌點接合裝置，其特征在于，

所述控制器，在作為由所述基準位置與所述第一位置算出的工具平均位置Tx的工具平均位置Tx1為預先設定的適當范圍外時，以使下次的接合工序中的所述銷構件與所述軸肩構件按壓所述被接合物的按壓力減少的形式控制所述工具驅動器，和/或，以使所述銷構件與所述軸肩構件的轉速減少的形式控制所述旋轉驅動器。