CN102463411A

CN102463411A - 摩擦搅拌接合方法

Info

Publication number: CN102463411A
Application number: CN2011102277655A
Authority: CN
Inventors: 远坂雅夫; 斗谷宏行; 山本宗一郎
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2031-08-09
Also published as: EP2452773B1; US8181843B1; CN102463411B; US20120118937A1; JP5631162B2; JP2012106250A; EP2452773A1

Abstract

本发明提供一种即使在被接合构件的接合位置由大致直角或较短的曲线进行方向变换的情况下，也能稳定地进行被接合构件的接合的摩擦搅拌接合方法。在与被接合构件(10)的接合位置的方向彼此不同的直线部相连结的中间部为大致直角的部分(角部)(C1、C2、C3、C4)或为曲线(小R部)(D1、D2、D3、D4)的部分中，使销(82)和台肩面(83)的在该中间部的旋转速度低于销(82)和台肩面(83)的在直线部(11)～(14)中的旋转速度地减速。

Description

摩擦搅拌接合方法

技术领域

本发明涉及一种摩擦搅拌接合方法，该方法能够利用摩擦热对想要彼此接合的被接合构件的接合位置的母材组织进行搅拌，使该母材组织塑性流动，冷却后使母材组织一体化而进行接合位置的接合。

背景技术

摩擦搅拌接合方法具有如下的优点等：由于是固相接合，因此不会发生结晶裂缝，能够获得较高的强度；由于热量输入少，因此被接合部的变形小；不需要填隙合金、保护气体(shieldgas)。另一方面，也有难以进行复杂形状的接合的问题。即，难以在小曲率的曲线、大致直角的角部等的接合中应用该摩擦搅拌接合方法，现阶段限于直线、柔和的曲线或圆周接头等中应用。

作为能够应用在彼此正交的直线、柔和的曲线、圆周接头中的以往的摩擦搅拌接合装置，公知如下这种装置，即，该装置具有接合工具，该接合工具在工具主体的前端部设有比前端部小径的销，并且在工具主体的前端面上将销安装部的周边当作台肩(shoulder)，相对于与被接合构件的接合表面垂直的轴心向接合行进方向的前侧倾斜地配置该接合工具的轴心，一边使销旋转一边将销***到直线部中，并且一边使台肩与直线部后方的表面接触，一边使被接合构件和接合工具沿X-Y-Z方向相对移动(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利第4215179号公报

但是，上述以往的摩擦搅拌接合装置和接合方法存在下述那样的问题。

即，在上述以往的摩擦搅拌接合装置和接合方法中存在如下问题：在被接合构件的接合位置由呈大致直角地变换方向的直线彼此连结的情况下，另外在不同方向的直线间由较短的曲线连结的情况下，需要在连结上述接合位置或直线间的中间部改变销的行进方向，因此销等的旋转速度之外还加上方向变换速度，因此发热量过高，结果发生被接合构件达到熔点、或销的耐久性下降等不良。

发明内容

发明要解决的问题

本发明着眼于上述问题，目的在于提供一种摩擦搅拌接合方法，该方法用于连结不同方向的直线部间，即使形成为被接合构件的接合位置的中间部呈大致直角地变换方向的情况下、利用较短的曲线连结该中间部的情况下，也能防止被接合构件达到熔点或销的耐久性下降，从而能够稳定地接合被接合构件。

用于解决问题的方案

为了达到该目的，技术方案1的由本发明进行的摩擦搅拌接合方法使设置在工具主体的前端部的销和在该销的周边形成在工具主体的前端面上的台肩面，一边以相对于该销和台肩面的行进方向具有前进角的状态绕该销和台肩面的轴心旋转，一边将该销和台肩面***到被接合构件的接合位置中而相对于被接合构件相对移动，利用由此产生的摩擦热使被接合构件的接合位置塑性流动而进行接合位置的接合，该方法的特征在于，

被接合构件的接合位置包括：第一直线部；第二直线部，其与该第一直线部的方向不同；中间部，其连结第一直线部和第二直线部；

使销和台肩面的在中间部的旋转速度低于在第一直线部和第二直线部的旋转速度。

技术方案2的摩擦搅拌接合方法的特征在于，使被接合构件的接合位置的中间部形成为大致直角或曲线。

技术方案3的摩擦搅拌接合方法的特征在于，使工具主体的轴心和销的轴心经过台肩面的中心点地设定该工具主体和销，且当在中间部改变销的行进方向时，使工具主体以台肩面的中心点为旋转中心而进行转动。

发明的效果

在技术方案1的本发明的摩擦搅拌接合方法中，由于使销和台肩面的在中间部的旋转速度低于第一直线部和第二直线部的旋转速度，因此即使在被接合构件的接合位置的中间部为大致直角、较短的曲线的情况下，也能通过降低由摩擦热产生的温度来防止被接合构件的接合位置、销和台肩面的温度过高，从而能够稳定地接合被接合构件。

在技术方案2的摩擦搅拌接合方法中，即使被接合构件利用大致直角或曲线来形成用于将方向彼此不同的第一直线部和第二直线部连结起来的中间部，通过应用本发明的摩擦搅拌接合方法，也能稳定地进行被接合构件的接合。

在技术方案3的摩擦搅拌接合方法中，工具主体的轴心和销的轴心经过台肩面的中心点，且当在中间部改变销的行进方向时，使工具主体以台肩面的中心点为旋转中心而进行转动，因此在进行中间部的接合时，能够防止由销、台肩面产生的加工轨迹自被接合构件的接合位置大幅偏离。

附图说明

图1是表示实现本发明的实施例1的摩擦搅拌接合方法的摩擦搅拌接合装置的主视图。

图2是表示将作为图1的摩擦搅拌接合装置的主要部分的销和台肩面***到被接合构件中的状态的放大图。

图3是表示图1的摩擦搅拌接合装置所用的控制器和其控制***的框图。

图4是表示利用图1的摩擦搅拌接合装置的控制器执行的控制内容的时间图。

图5是表示在执行了按照图4的时间图的控制的情况下的加工轨迹的图。

图6是表示由实现本发明的实施例2的摩擦搅拌接合方法的摩擦搅拌接合装置(与图1相同)所用的控制器执行的控制内容的时间图。

图7是表示在执行了按照图6的时间图的控制的情况下的加工轨迹的图。

具体实施方式

下面，根据附图所示的实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1

首先，对实现实施例1的摩擦搅拌接合方法的摩擦搅拌接合装置的整体结构进行说明。

该摩擦搅拌接合装置如图1所示，包括：水平滑动台2，其能相对于基台1沿X-Y方向(水平面上的方向)滑动地设置；门型框3，其固定在基台1上；铅垂滑动台4，其能相对于门型框3沿Z方向(上下方向)滑动地设置；接合头5；工具支承构件6；工具卡盘(主轴)7；工具8；控制器9。

上述水平滑动台2借助X方向滑动机构21和Y方向滑动机构22能够沿X-Y方向往返移动地被支承。另外，利用X轴伺服电动机91和Y轴伺服电动机92的驱动来进行上述X-Y方向移动。

上述铅垂滑动框4借助Z方向滑动机构41能够相对于门型框3沿Z方向往返移动地被支承。另外，利用Z轴伺服电动机93进行驱动而进行Z方向移动。

在上述铅垂滑动框4的中心位置上开设有较大的孔，旋转筒体5借助轴承能绕该孔的轴心Q(与水平滑动台2垂直)旋转地支承在该孔中。

旋转筒体5在上端侧设有凸缘部51，且在下端侧设有环状倾斜支承面部52。在凸缘部51的外周形成有齿轮齿51a，该齿轮齿51a与安装在θ轴伺服电动机94的输出轴上的蜗杆(worm)54啮合，利用θ轴伺服电动机94的驱动能够使旋转筒体5借助蜗杆54和齿轮齿51a绕轴心Q旋转。

套管(collar)53相对于轴心Q倾斜角度α地***固定在旋转筒体5的孔中。因而，当利用θ轴伺服电动机94的驱动使旋转筒体5旋转时，套管53以轴心β相对于轴心Q倾斜角度α的状态绕轴心Q旋转。另外，该角度α成为工具8的前进角。

另外，沿轴心β贯穿套管53的工具支承构件6***固定在套管53中，并且工具卡盘(主轴)7贯穿该工具支承构件6且旋转自如地设置在该轴心β上的靠下方位置。并且，在套管53的顶部设有用于使工具卡盘7高速旋转驱动的S轴伺服电动机95。

另外，通过更换具有不同的倾斜孔的旋转筒体5，能够改变形成为工具8的前进角的工具支承构件6的倾斜角度的设定。

上述工具8能装卸地安装在工具卡盘7的下端部。该工具8详见图2，包括：工具主体81，其在前端部(下端部)形成有台肩面83；销(也叫做探针)82，其比该工具主体81小径地形成，且自台肩面的中心点O向下方延伸。因而，销82的轴心与轴心β一致。

另外，如图2所示，工具8以工具主体81的台肩面83的中心店O为旋转中心而进行转动(陀螺运动)。因而，销82的前端绕中心点O在相对于轴心Q成角度α的圆上进行动作。

如图3所示，上述控制器9借助X轴伺服放大器91a控制X轴伺服电动机91的驱动，借助Y轴伺服放大器92a控制Y轴伺服电动机92的驱动，借助Z轴伺服放大器93a控制Z轴伺服电动机93的驱动，借助θ轴伺服放大器94a控制θ轴伺服电动机94的驱动，借助S轴伺服放大器95a控制S轴伺服电动机95的驱动。

接下来，根据图4的时间图对由上述控制器9进行的执行实施例1的摩擦搅拌接合方法的控制内容进行说明。另外，在该实施例1中，如图5所示说明如下情况，即，放置在水平滑动台2上的被接合构件10的接合位置为方形，且第一直线部11、第二直线部12、与第一直线部11平行的第三直线部13、与第二直线部12平行的第四直线部14的各个彼此相邻的中间部(角部)C1～C4是直角。

在开始由控制器9进行的控制时，以X轴伺服电动机91和Y轴伺服电动机92被驱动，使被接合构件10和工具8的位置来到图5所示的被接合构件10的起点、终点位置F的方式进行控制，这在图4中并未图示。

从该状态开始进行S轴伺服电动机95的驱动，当S轴伺服电动机95的旋转速度稳定在规定的高速旋转速度时，Z轴伺服电动机93沿使铅垂滑动框4下降的方向进行驱动，在使高速旋转的工具8的销82与被接合构件10的起点、终点位置F抵接而***至规定深度(如图2所示是销82和台肩面83的一部分***到被接合构件的接合位置中的位置)时，停止Z轴伺服电动机93的驱动。另外，利用θ轴伺服电动机预先使此时的工具前进角方向为图5中的右方向(第一直线部11方向)地进行控制。

然后，沿工具8前进的方向(图5中为右方向)驱动X轴伺服电动机91，开始第一直线部11的右半部分的摩擦搅拌接合。然后，在工具8移动至中间部(角部)C1的稍前侧时，停止X轴伺服电动机91的驱动而使工具8的移动减速，并且开始使S轴伺服电动机95的旋转速度减速，在工具8移动至中间部(角部)C1的时刻，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5绕逆时针方向旋转90度。在本实施例中，使工具8以台肩面83的中心点O沿被接合构件的接合位置移动的方式旋转。另外，这里，工具8的移动是指相对于被接合构件10的相对移动。

然后，停止θ轴伺服电动机94的驱动，结束旋转筒体5的旋转。因而，在中间部(角部)C1的加工轨迹不是直角，而是大致直角，但由于销82、台肩面83以某一宽度进行接合位置的塑性流动，因此即使接合位置是直角，也能可靠地接合该部分。

在旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向为图5中的上方向(第二直线部12方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高速旋转，沿工具8前进的方向(图5中的上方向)驱动Y轴伺服电动机92，开始第二直线部12的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在Y轴伺服电动机92的驱动下产生的移动速度的加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95驱动下产生的旋转速度加速。

然后，当在恒定地保持工具8的移动速度和旋转速度的状态下让工具8移动至中间部(角部)C2的稍前侧时，停止Y轴伺服电动机92的驱动而使工具8的移动减速，并且开始使S轴伺服电动机95的旋转速度减速，在工具8移动至中间部(角部)C2的时刻，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度。

接下来，停止θ轴伺服电动机94的驱动，在旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向为图5中的左方向(第三直线部13方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高速旋转，沿工具8后退的方向(图5中的左方向)驱动X轴伺服电动机91，开始第三直线部13的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在X轴伺服电动机91的驱动下产生的移动速度加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95的驱动下产生的的旋转速度加速。

然后，当在在保持工具8的移动速度和旋转速度恒定的状态下让工具8移动至中间部(角部)C3的稍前侧时，停止X轴伺服电动机91的驱动而使工具8的移动减速，并且开始使S轴伺服电动机95的旋转速度减速，在工具8移动至中间部(角部)C3的时刻，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度。

接下来，停止θ轴伺服电动机94的驱动，在旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向为图5中的下方向(第四直线部14方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高速旋转，沿工具8后退的方向(图5中的下方向)驱动Y轴伺服电动机92，开始第四直线部14的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在Y轴伺服电动机92的驱动下产生的移动速度的加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95驱动下产生的旋转速度加速。

然后，当在保持工具8的移动速度和旋转速度恒定的状态下工具8移动至中间部(角部)C4的稍前侧时，停止Y轴伺服电动机92的驱动而使工具8的移动减速，并且开始使S轴伺服电动机95的旋转速度减速，在工具8移动至中间部(角部)C4的时刻，停止Y轴伺服电动机92的驱动，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度。

然后，停止θ轴伺服电动机94的驱动，在旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向为图5中的右方向(第一直线部11方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高度旋转，沿工具8前进的方向(图5中的右方向)驱动X轴伺服电动机91，开始第一直线部11的左半部分的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在X轴伺服电动机91的驱动下产生的移动速度的加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95的驱动下产生的旋转加速。

然后，在保持工具8的移动速度和旋转速度恒定的状态下，进行摩擦搅拌接合至被接合构件10的起点、终点位置F，在到此结束的时刻，停止X轴伺服电动机91的驱动，在Z轴伺服电动机93沿使铅垂滑动框4上升的方向进行了驱动后，停止S轴伺服电动机95的驱动。至此被接合构件10的摩擦搅拌接合结束。

如上所述地构成实施例1的摩擦搅拌接合方法和接合装置，因此在实施例1的摩擦搅拌接合方法中，能够获得下述效果。

(1)在本发明的实施例1中，能够使销82和台肩面83的在中间部(角部)C1、C2、C3、C4的旋转速度减速至低于销82和台肩面83的在第一直线部11、第二直线部12、第三直线部13、第四直线部14的旋转速度，因此即使在被接合构件10的接合位置的中间部(角部)C1、C2、C3、C4由呈大致直角地变换方向的直线彼此连结的情况下，也能通过降低由摩擦热产生的温度来防止被接合构件10、销82、台肩面83的温度变得过高，从而能够稳定地接合被接合构件10。

(2)另外，工具支承构件6的旋转使工具主体81以作为工具8的工具主体81的前端部的台肩面83的中心点O为旋转中心而进行转动(陀螺运动)，因此在进行中间部(角部)C1、C2、C3、C4的接合时，能够防止由销82、台肩面83产生的加工轨迹自被接合构件10的中间部C1、C2、C3、C4偏离。另外，在中间部C1～C4中，使工具8以台肩面83的中心点0沿被接合构件10的接合位置移动的方式进行旋转，因此能够容易地使加工轨迹与接合位置相符合。

(3)另外，在工具8移动至中间部(角部)C1、C2、C3、C4的稍前侧时，停止X轴伺服电动机91或Y轴伺服电动机92的驱动而使工具8的移动减速，并且开始使S轴伺服电动机95的旋转速度减速，在工具8移动至中间部(角部)C1、C2、C3、C4的时刻，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度地进行控制。

由此，能够消除直到工具8下降到规定的减速速度的时间滞后(time lag)，使中间部(角部)C1、C2、C3、C4处的工具8的旋转速度降低至规定的减速速度，从而能够抑制被接合构件10、销82、台肩面83的温度上升。

(4)另外，利用上述(1)～(3)的效果，即使在被接合构件的接合位置存在直角或大致直角的中间部，也能进行摩擦搅拌接合。

实施例2

接下来，说明本发明的实施例2。另外，在本实施例2中，对于与上述实施例1相同的部分的说明标注相同的附图标记而进行说明。

在本实施例2中，作为摩擦搅拌接合装置，采用与图1相同的装置，但被接合构件的接合位置的形状与实施例1的装置不同，结果利用控制器实施的控制也不同。

即，在实施例2中，放置在水平滑动台2上的被接合构件10的接合位置与上述实施例1的情况的不同之处在于，如图7所示，是将角部形成为较短的曲线的大致方形，第一直线部11、第二直线部12、第三直线部13和第四直线部14的彼此相邻的中间部(小R部)D1～D4是圆弧状。

下面，根据表示图6的时间图和图7的加工轨迹，对实施由实施例2的控制器9进行的摩擦搅拌接合方法的控制内容进行说明。

当开始由控制器9进行的控制时，首先驱动X轴伺服电动机91和Y轴伺服电动机92，使被接合构件10和工具8的位置来到图5所示的被接合构件10的起点、终点位置F地进行控制，这在图6中未图示。

从该状态开始S轴伺服电动机95的驱动，当S轴伺服电动机95的旋转速度稳定在规定的高度旋转速度时，Z轴伺服电动机93沿使铅垂框4下降的方向进行驱动，在高速旋转的工具8的销82与被接合构件10的起点、终点位置F抵接而***至规定的深度时，停止Z轴伺服电动机93的驱动。使此时的工具前进方向为图7的右方向(第一直线部11方向)地进行控制。

然后，沿工具8前进的方向(图7中的右方向)驱动X轴伺服电动机91，开始第一直线部11的右半部分的摩擦搅拌接合。

当工具8移动至小R部D1的稍前侧时，首先开始进行用于使X轴伺服电动机91的驱动速度降低至规定的减速速度的减速，并且开始进行用于使S轴伺服电动机95的旋转速度降低至规定的减速速度的减速，在工具8移动至小R部D1的时刻，与实施例1的情况相比，缓慢地持续降低X轴伺服电动机91的驱动速度，同时开始Y轴伺服电动机92的驱动，与Y轴伺服电动机92的驱动速度保持为零的实施例1的情况不同，使Y轴伺服电动机92的驱动速度缓慢上升，从而使工具8以台肩面83的中心点O为中心而沿小R部D1的曲线移动。

然后，在工具8沿小R部D1的曲线移动的期间内，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度，从而使工具8的在小R部D1的前进角方向始终朝向工具8的移动方向地进行控制。

然后，当工具8来到小R部D1的终点的部分时，停止θ轴伺服电动机94的驱动，当旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向成为图7中的上方向(第二直线部12方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高速旋转，沿工具8前进的方向(图7中的上方向)驱动Y轴伺服电动机92，开始第二直线部12的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在Y轴伺服电动机92的驱动下产生的移动速度的加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95的驱动下产生的旋转速度加速。

在工具8的移动速度和旋转速度恒定的状态下工具8移动至小R部D2的稍前侧时，首先开始进行用于使Y轴伺服电动机92的驱动速度降低至规定的减速速度的减速，并且开始进行用于使S轴伺服电动机95的旋转速度降低至规定的减速速度的减速，在工具8移动至小R部D2的时刻，缓慢地降低Y轴伺服电动机92的驱动速度，同时开始X轴伺服电动机91的驱动，使X轴伺服电动机91的驱动速度缓慢地上升，从而使工具8沿小R部D2的曲线移动。

然后，在工具8沿小R部D2的曲线移动的期间内，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度，从而使工具8在小R部D2的前进角方向始终朝向工具8的移动方向地进行控制。

接下来，当工具8来到小R部D2的终点的部分时，停止θ轴伺服电动机94的驱动，当旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向为图7中的左方向(第三直线部13方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高速旋转，沿工具8后退的方向(图7中的左方向)驱动X轴伺服电动机91，开始第三直线部13的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在X轴伺服电动机91的驱动下产生的移动速度的加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95的驱动下产生的旋转速度加速。

在工具8的移动速度和旋转速度恒定的状态下工具8移动至小R部D 3的稍前侧时，首先开始进行用于使X轴伺服电动机91的驱动速度降低至规定的减速速度的减速，并且开始进行用于使S轴伺服电动机95的旋转速度降低至规定的减速速度的减速，在工具8移动至小R部D3的时刻，缓慢地降低X轴伺服电动机91的驱动速度，同时开始Y轴伺服电动机92的驱动，使Y轴伺服电动机92的驱动速度缓慢地上升，从而使工具8沿小R部D3的曲线移动。

然后，在工具8沿小R部D3的曲线移动的期间内，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度，从而使工具8的在小R部D3的前进角方向始终朝向工具8的移动方向地进行控制。

接下来，停止θ轴伺服电动机94的驱动，当旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向为图7中的下方向(第四直线部14方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高速旋转，沿工具8后退的方向(图7中的下方向)驱动Y轴伺服电动机92，开始第四直线部14的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在Y轴伺服电动机92的驱动下产生的移动速度的加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95的驱动下产生的旋转速度加速。

在工具8的移动速度和旋转速度恒定的状态下工具8移动至小R部D4的稍前侧时，首先开始进行用于使Y轴伺服电动机92的驱动速度降低至规定的减速速度的减速，并且开始进行用于使S轴伺服电动机95的旋转降低至规定的减速速度的减速，在工具8移动至小R部D4的时刻，缓慢地降低Y轴伺服电动机92的驱动速度，同时开始X轴伺服电动机91的驱动，使X轴伺服电动机91的驱动速度缓慢地上升，从而使工具8沿小R部D4的曲线移动。

然后，在工具8沿小R部D4的曲线移动的期间内，驱动θ轴伺服电动机94而使旋转筒体5沿逆时针方向旋转90度，从而使工具8的在小R部D4的前进角方向始终朝向工具8的移动方向地进行控制。

接下来，停止θ轴伺服电动机94的驱动，当旋转筒体5的旋转结束，工具前进角方向为图7中的右方向(第一直线部11方向)时，将S轴伺服电动机95的旋转速度返回到规定的高速旋转，沿工具8前进的方向(图7中的右方向)驱动X轴伺服电动机91，开始第一直线部11的左半部分的摩擦搅拌接合。另外，与工具8的在X轴伺服电动机91的驱动下产生的移动速度的加速相对应地，使工具8的在S轴伺服电动机95的驱动下产生的旋转速度加速。

然后，在工具8以恒定的移动速度和旋转速度的状态移动至被接合构件10的起点、终点位置F，完成摩擦搅拌接合的时刻，停止X轴伺服电动机91的驱动，在Z轴伺服电动机93沿使铅垂滑动框4上升的方向进行了驱动后，停止S轴伺服电动机95的驱动。

被接合构件10的摩擦搅拌接合到此结束。

由于上述那样地构成，因此在实施例2的摩擦搅拌接合方法中，能够获得下述效果。

(5)在本发明的实施例2中，能够使销82和台肩面83的在小R部D1、D2、D3、D4的旋转速度低于在第一直线部11、第二直线部12、第三直线部13、第四直线部14的旋转速度地减速，因此即使在被接合构件10的接合位置的彼此相邻的直线部(中间部)被曲线(小R部D1、D2、D3、D4)连结起来的情况下，也能通过在中间部降低由摩擦热产生的温度来防止被接合构件10、销82、台肩面83的温度变得过高，从而能够稳定地接合被接合构件10。

(6)另外，在工具8移动至小R部D1、D2、D3、D4的稍前侧时，降低X轴伺服电动机91或Y轴伺服电动机92的一方的驱动速度而使工具8的移动减速，并且开始使S轴伺服电动机95的旋转速度减速。当工具8在小R部D1、D2、D3、D4移动的期间内，使上述(减速)一方的伺服电动机的驱动速度缓慢地持续降低，且使另一方的伺服电动机的驱动缓慢地开始持续增大，并且将S轴伺服电动机95的旋转速度保持为减速后的恒定速度，且驱动θ轴伺服电动机94。在工具8移动至小R部D1、D2、D3、D4的终点的时刻，停止(减速)一方的伺服电动机和θ轴伺服电动机94的驱动，开始S轴伺服电动机95的旋转驱动。这样，使旋转筒体5被控制为沿逆时针方向旋转90度。

由此，能够消除直到工具8下降到规定的减速速度的时间滞后，即使在中间部由曲线(小R部D1、D2、D3、D4)连结起来的情况下，也能连续地进行摩擦搅拌接合。另外，在中间部D1～D4中，使工具8以台肩面83的中心点O沿被接合构件10的接合位置移动的方式旋转，因此能够容易地使加工轨迹与接合位置相符合。

以上，根据上述各实施例说明了本发明，但本发明并不限定于这些实施例，本发明也包含在不脱离本发明的主旨的范围内进行设计变更等的情况。

例如，在实施例中，说明了被接合构件10的焊接部是方形且第一直线部11、第二直线部12、第三直线部13和第四直线部14的彼此相邻的中间部(角部)C1～C4是直角的情况、和第一直线部11、第二直线部12、第三直线部13和第四直线部14的彼此相邻的中间部(小R部)D1～D4是圆弧状的情况，但被接合构件10的焊接部的形状、中间部的形状也是任意的。

Claims

1.一种摩擦搅拌接合方法，该方法使设置在工具主体的前端部的销和在该销的周边且在上述工具主体的前端面上形成的台肩面一边以相对于该销和台肩面的行进方向具有前进角的状态绕该销和台肩面的轴心旋转，一边***到被接合构件的接合位置中而相对于上述被接合构件相对移动，利用由此产生的摩擦热使上述被接合构件的接合位置塑性流动从而进行接合位置的接合，其特征在于，

上述被接合构件的接合位置包括：第一直线部；第二直线部，其与该第一直线部的方向不同；中间部，其用于连结上述第一直线部和上述第二直线部；

使上述销和上述台肩面的在上述中间部的旋转速度低于该销和上述台肩面的在上述第一直线部和上述第二直线部的旋转速度。

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合方法，其特征在于，

上述中间部为大致直角或曲线。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌接合方法，其特征在于，

使上述工具主体的轴心和上述销的轴心经过上述台肩面的中心点地设定该工具主体和销；

当在上述中间部改变上述销的行进方向时，使上述工具主体以上述台肩面的中心点为旋转中心而进行转动。