[發明專利]摩擦攪拌接合裝置、其運轉方法以及接頭構造

有效

• 申請號: 201980065090.3
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN112770863B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 武岡正樹;大橋良司;村松良崇;福田拓也
• 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: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張青;盧英日

1.一種摩擦攪拌接合裝置，對具有第1部件、第2部件以及第3部件的被接合物進行接合，其中，

所述摩擦攪拌接合裝置具備：

工具，形成為圓柱狀，并構成為能夠進行繞著軸線的旋轉、和向沿著該軸線的方向的進退移動；

旋轉驅動器，使所述工具繞著所述軸線旋轉；

直動驅動器，使所述工具沿著所述軸線進退移動；以及

控制裝置，

所述第2部件和所述第3部件構成為熔點高于所述第1部件，

所述第3部件構成為硬度高于所述第2部件，

所述控制裝置構成為執行：

步驟A，將所述被接合物配置為，所述第1部件與所述工具對置，并且成為所述第1部件、所述第2部件以及所述第3部件的順序；

步驟B，控制所述直動驅動器和所述旋轉驅動器，以在旋轉所述工具的狀態下，使所述工具的末端部擠壓所述被接合物的被接合部；

步驟C，控制所述直動驅動器和所述旋轉驅動器，來使所述工具的末端部到達預先設定好的規定的第1位置，以使得軟化的所述第3部件向比所述第2部件的上表面靠上方的位置延伸并進入所述第1部件的軟化部分；以及

步驟D，控制所述直動驅動器和所述旋轉驅動器，以在旋轉所述工具的狀態下從所述被接合部拔出所述工具。

2.根據權利要求1所述的摩擦攪拌接合裝置，其中，

所述工具的末端部具有第1末端部、和位于比所述第1末端部靠基端側的位置的第2末端部，

所述第1末端部和所述第2末端部分別形成為圓錐臺狀，

所述第1末端部形成為其末端面的面積小于所述第2末端部的末端面的面積。

3.根據權利要求1或2所述的摩擦攪拌接合裝置，其中，

所述控制裝置構成為：在所述步驟C中，控制所述直動驅動器和所述旋轉驅動器，以使得所述工具的末端部在預先設定好的規定的第1時間以內到達所述第1位置。

4.根據權利要求3所述的摩擦攪拌接合裝置，其中，

還具備檢測所述被接合部的溫度的溫度檢測器，

所述控制裝置構成為：在所述步驟C中，基于所述溫度檢測器所檢測到的溫度，控制所述直動驅動器和所述旋轉驅動器，以使得所述工具的末端部在所述第1時間以內到達所述第1位置。

5.根據權利要求4所述的摩擦攪拌接合裝置，其中，

還具備存儲有表示所述被接合部的溫度、與所述工具的按壓力及轉速的相關關系的第1數據的存儲裝置，

所述控制裝置構成為：在所述步驟C中，基于存儲于所述存儲裝置的第1數據，控制所述直動驅動器和所述旋轉驅動器。

6.一種摩擦攪拌接合裝置的運轉方法，是對具有第1部件、第2部件以及第3部件的被接合物進行接合的摩擦攪拌接合裝置的運轉方法，其中，

所述摩擦攪拌接合裝置具備：

工具，形成為圓柱狀，并構成為能夠進行繞著軸線的旋轉、和向沿著該軸線的方向的進退移動；

旋轉驅動器，使所述工具繞著所述軸線旋轉；以及

直動驅動器，使所述工具沿著所述軸線進退移動，

所述第2部件和所述第3部件構成為熔點高于所述第1部件，

所述第3部件構成為硬度高于所述第2部件，

所述摩擦攪拌接合裝置的運轉方法具備：

步驟A，將所述被接合物配置為，所述第1部件與所述工具對置，并且成為所述第1部件、所述第2部件以及所述第3部件的順序；

步驟B，使所述直動驅動器和所述旋轉驅動器進行動作，以在旋轉所述工具的狀態下，使所述工具的末端部擠壓所述被接合物的被接合部；

步驟C，使所述直動驅動器和所述旋轉驅動器進行動作，來使所述工具的末端部到達預先設定好的規定的第1位置，以使得軟化的所述第3部件向比所述第2部件的上表面靠上方的位置延伸并進入所述第1部件的軟化部分；以及

步驟D，使所述直動驅動器和所述旋轉驅動器進行動作，以在旋轉所述工具的狀態下從所述被接合部拔出所述工具。