CN115776922A - 搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明的搅拌摩擦点焊装置包括针部件(11)、肩部件(12)、旋转驱动器(57)、工具驱动器(53)以及控制器(51)，控制器(51)执行(A)以及(B)，(A)用于驱动旋转驱动器(57)及工具驱动器(53)，以使得针部件(11)及肩部件(12)在以第一转速旋转的状态下，以第一按压力按压被焊接物(60)，(B)用于在执行了(A)之后，驱动旋转驱动器(57)及工具驱动器(53)，以使得肩部件(12)在旋转状态下，其前端压入到第一位置，第一位置为从被焊接物(60)的表面(60c)到该被焊接物(60)的厚度的46％以上的位置，肩部件(12)构成为，到达第一位置为止的压入速度为固定速度。

Description

搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法

技术领域

本发明涉及搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法。

背景技术

在汽车、铁道车辆、飞机等运输设备中，在连结金属材料时，使用了电阻点焊或铆钉接合。但是，近年来，利用摩擦热接合金属材料的方法(搅拌摩擦点焊方法)备受关注(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所公开的搅拌摩擦点焊方法中，大致圆柱状的针部件和用于内插该针部件的具有中空的大致圆筒状的肩部件被用于接合被焊接物，如下所示，控制使针部件和肩部件(工具)动作(驱动)的工具驱动部。

即，将针部件前端面的截面积设为Ap，将肩部件的前端面的截面积设为As，将针部件从被焊接物的表面压入时的压入深度设为Pp，将肩部件从被焊接物的表面压入时的压入深度设为Ps时，对工具驱动部进行控制以减小由Ap·Pp+As·Ps＝Tx定义的工具平均位置Tx的绝对值。

由此，能够根据接合条件以适当的精度实现良好的接合品质，并且能够防止或抑制内部空洞缺陷的产生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-196682号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，本发明人发现，即使是上述专利文献1所公开的搅拌摩擦点焊方法，如果增大肩部件的压入深度，则压入速度变小，有时会花费接合时间，想到了本发明。

本发明的目的在于提供一种搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法，在复动式的搅拌摩擦点焊装置中，在接合厚度大的被焊接物时，能够抑制接合时间的增加。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的搅拌摩擦点焊装置包括：针部件，其形成为圆柱状；肩部件，其形成为圆筒状，内部被所述针部件插通；旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转；工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。

由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度固定，而能够抑制接合时间的增加。

另外，本发明的搅拌摩擦点焊装置包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被所述针部件插通的肩部件、使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述肩部件被构成为在用所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71-254.65MPa。

由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间的增加。

另外，本发明的搅拌摩擦点焊方法包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被所述针部件插通的肩部件、使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。

由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间增加。

另外，本发明的搅拌摩擦点焊方法包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被所述针部件插通的肩部件、使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，所述控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，使所述旋转驱动器及所述工具驱动器驱动，以使得所述肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，所述肩部件被构成为在用所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71-254.65MPa。

由此，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间增加。

本发明的上述目的、其他目的、特征及优点在参照附图的情况下，根据以下优选实施方式的详细说明而明确。

发明效果

根据本发明的搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法，即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间增加。

附图说明

图1是表示本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的概要结构的示意图。

图2是示意性地表示图1所示的搅拌摩擦点焊装置的控制结构的框图。

图3是表示本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的动作的一例的流程图。

图4A是示意性地表示利用图1所示的搅拌摩擦点焊装置的搅拌摩擦点焊的各工序的一例的工序图。

图4B是示意性地表示利用图1所示的搅拌摩擦点焊装置的搅拌摩擦点焊的各工序的一例的工序图。

图5是将使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置、在试验例1的条件下执行了被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图6是将使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例1的条件下执行了被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图7是将使用比较例的搅拌摩擦点焊装置，在试验例1的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图8是将使用实施例1、实施例2及比较例的搅拌摩擦点焊装置，在试验例1的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图9是将使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置，在试验例2的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图10是将使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例2的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图11是将使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置，在试验例3的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图12是将使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置，在试验例4的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图13是将使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例3的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图14是将使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例4的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置进行标绘的结果。

图15是使用实施例1、实施例2及比较例的搅拌摩擦点焊装置进行搅拌摩擦点焊的被焊接物的剖面照片。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。另外，以下在所有的图中对相同或相应的要素标注相同的参照符号，并省略其重复的说明。另外，在所有的附图中，选取图示了用于说明本发明所需的结构要素，对于其他的结构要素有时省略图示。此外，本发明不限于以下的实施方式。

(实施方式1)

本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置包括：针部件，其形成为圆柱状；肩部件，其形成为圆筒状，内部被针部件插通；旋转驱动器，其使针部件及肩部件围绕与针部件的轴心一致的轴线旋转；工具驱动器，其使针部件及肩部件分别沿轴线进退移动；以及控制器，控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得在针部件及肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了(A)之后，使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，第一位置是从被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，肩部件被构成为，到达第一位置为止的压入速度为固定速度。

另外，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置中，肩部件也可以构成为，在以第一按压力按压了被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。

另外，本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被针部件插通的肩部件、使针部件及肩部件围绕与针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使针部件及肩部件分别沿轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得在针部件及肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了(A)之后，使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，肩部件被构成为在用第一按压力按压了被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71-254.65MPa。

另外，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置中，也可以构成为，第一位置是从被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，肩部件在到达第一位置为止的压入速度为固定速度。

进而，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置中，第一位置也可以是，从被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为100％以下的位置。

另外，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的运转方法中，搅拌摩擦点焊装置包括：针部件，其形成为圆柱状；肩部件，其形成为圆筒状，内部被针部件插通；旋转驱动器，其使针部件及肩部件围绕与针部件的轴心一致的轴线旋转；工具驱动器，其使针部件及肩部件分别沿轴线进退移动；以及控制器，控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得在针部件及肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了(A)之后，使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，第一位置是从被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，肩部件被构成为，到达第一位置为止的压入速度为固定速度。

另外，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的运转方法中，肩部件也可以构成为，在以第一按压力按压了被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。

另外，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的运转方法中，搅拌摩擦点焊装置包括：形成为圆柱状的针部件、形成为圆筒状且内部被针部件插通的肩部件、使针部件及肩部件围绕与针部件的轴心一致的轴线旋转的旋转驱动器、使针部件及肩部件分别沿轴线进退移动的工具驱动器以及控制器，控制器被构成为执行以下步骤：(A)，其用于使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得在针部件及肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，用预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了(A)之后，使旋转驱动器及工具驱动器驱动，以使得肩部件在旋转的状态下，其前端被压入到预先设定的规定的第一位置，肩部件被构成为在用第一按压力按压了被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71-254.65MPa。

另外，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的运转方法中，也可以构成为，第一位置是从被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，肩部件在到达第一位置为止的压入速度为固定速度。

进而，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的运转方法中，第一位置也可以是，从被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为100％以下的位置。

下面，参照附图对本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的一例进行详细说明。

[搅拌摩擦点焊装置的结构]

图1是表示本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的概要结构的示意图。另外，在图1中，将图中的上下方向表示为搅拌摩擦点焊装置中的上下方向。

如图1所示，本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50具备针部件11、肩部件12、工具固定器52、工具驱动器53、夹紧部件13、背撑支承部55、背撑部件56以及旋转驱动器57。

针部件11、肩部件12、工具固定器52、工具驱动器53、夹紧部件13以及旋转驱动器57设置在由C型枪(C型框架)构成的背撑支承部55的上端。另外，在背撑支承部55的下端设有背撑部件56。针部件11、肩部件12、夹紧部件13和背撑部件56在相互对置的位置安装在背撑支承部55上。另外，在针部件11、肩部件12以及夹紧部件13与背撑部件56之间配置有被焊接物60。

针部件11、肩部件12及夹紧部件13固定在由旋转工具固定器521及夹紧固定器522构成的工具固定器52上。具体而言，针部件11及肩部件12固定在旋转工具固定器521上，夹紧部件13经由夹紧驱动器41固定在夹紧固定器522上。而且，旋转工具固定器521经由旋转驱动器57被夹紧固定器522支承。另外，夹紧驱动器41由弹簧构成。

另外，针部件11、肩部件12及夹紧部件13通过由针驱动器531及肩驱动器532构成的工具驱动器53而在上下方向上进退驱动。

针部件11形成为圆柱状，在图1中未详细图示，但由旋转工具固定器521支承。另外，针部件11通过旋转驱动器57围绕与针部件11的轴心一致的轴线Xr(旋转轴)旋转，通过针驱动器531而构成为能够沿箭头P1方向、即轴线Xr方向(图1中为上下方向)进退移动。

另外，作为针驱动器531，例如也可以由直动致动器构成。作为直动致动器，例如也可以由伺服电动机和齿条齿轮、伺服电动机和滚珠丝杠、或气缸等构成。

肩部件12形成为具有中空的圆筒状，由旋转工具固定器521支承。针部件11内插在肩部件12的中空内。换言之，肩部件12以包围针部件11的外周面的方式配置。

另外，肩部件12通过旋转驱动器57围绕与针部件11相同的轴线Xr旋转，通过肩驱动器532而构成为能够沿箭头P2方向、即轴线Xr方向进退移动。

另外，作为肩驱动器532，例如也可以由直动致动器构成。作为直动致动器，例如也可以由伺服电动机和齿条齿轮、伺服电动机和滚珠丝杠、或气缸等构成。

这样，针部件11及肩部件12(旋转工具)在本实施方式中均由同一旋转工具固定器521支承，均通过旋转驱动器57围绕轴线Xr一体地旋转。进而，针部件11及肩部件12构成为能够通过针驱动器531及肩驱动器532分别沿轴线Xr方向进退移动。

另外，在本实施方式1中，针部件11能够单独进退移动，并且也能够随着肩部件12的进退移动而进退移动，但也可以构成为针部件11及肩部件12能够分别独立地进退移动。

夹紧部件13与肩部件12同样地形成为具有中空的圆筒状，其轴心以与轴线Xr一致的方式设置。在夹紧部件13的中空内，内插有肩部件12。

即，圆筒状的肩部件12以包围针部件11的外周面的方式配置，圆筒状的夹紧部件13以包围肩部件12的外周面的方式配置。换言之，夹紧部件13、肩部件12及针部件11分别为同轴心状的嵌套结构。

另外，夹紧部件13构成为从一个面(表面)按压被焊接物60。如上所述，在本实施方式1中，夹紧部件13经由夹紧驱动器41被夹紧固定器522支承。夹紧驱动器41构成为将夹紧部件13向背撑部件56侧施力。而且，夹紧部件13(包括夹紧驱动器41及夹紧固定器522)构成为能够通过胎肩驱动器532在箭头P3方向(与箭头P1及箭头P2相同的方向)进退。

另外，夹紧驱动器41在本实施方式1中由弹簧构成，但并不限定于此。夹紧驱动器41只要是对夹紧部件13施力或施加加压力的结构即可，例如，也可以适当地用使用了气压、油压、伺服电动机等的机构。

针部件11、肩部件12及夹紧部件13分别具有前端面11a、前端面12a及前端面13a。另外，针部件11、肩部件12及夹紧部件13通过工具驱动器53进退移动，从而前端面11a、前端面12a及前端面13a分别与被焊接物60的表面(被焊接物60的被焊接部)抵接，按压被焊接物60。

另外，在肩部件12的前端面12a的直径为9.0mm的情况下，从抑制压入速度降低的观点出发，针部件11的前端面11a的直径优选大于5.0mm，更优选5.5mm以上。另外，在肩部件12的前端面12a的直径为9.0mm的情况下，从抑制肩部件12的破损的观点出发，针部件11的前端面11a的直径优选为6.0mm以下。

换言之，从抑制压入速度降低的观点出发，肩部件12的前端面12a的面积优选小于43.98mm²，更优选为39.86mm²以下。另外，从抑制该肩部件12的破损的观点出发，肩部件12优选为35.34mm²以上。

在本实施方式1中，背撑部件56被构成为以与平板状的被焊接物60的背面抵接的方式由平坦的面(支承面56a)支承。只要背撑部件56能够以能够实施搅拌摩擦点焊的方式适当地支承被焊接物60，则其结构没有特别限定。背撑部件56例如也可以另外准备具有多个种类形状的背撑部件56，根据被焊接物60的种类，从C型框架55拆下进行更换。

被焊接物60具有两个板状的第一部件61和第二部件62。第一部件61和第二部件62可以由金属材料(例如铝、钢等)或纤维增强塑料(例如碳纤维增强塑料)构成。另外，第一部件61的厚度尺寸也可以为第二部件62的厚度尺寸以上。

另外，在本实施方式1中，采用了将被焊接物60由板状的第一部件61和板状的第二部件62构成的方式，但并不限定于此，被焊接物60(第一部件61及第二部件62)的形状是任意的，例如可以为长方体状，也可以形成为圆弧状。另外，被焊接物60也可以具有3个以上的部件。

另外，本实施方式1中的针部件11、肩部件12、工具固定器52、工具驱动器53、夹紧部件13、背撑支撑部55以及旋转驱动器57的具体结构并不限定于上述结构，可以广泛地在搅拌摩擦焊接领域优选使用现有的结构。例如，针驱动器531及肩驱动器532也可以由搅拌摩擦焊接领域现有的电动机及齿轮机构等构成。

另外，背撑支承部55在本实施方式1中由C型枪构成，但并不限定于此。背撑支承部55只要能够进退移动地支承针部件11、肩部件12及夹紧部件13，并且能够将背撑部件56支承在与针部件11、肩部件12及夹紧部件13对置的位置，可以是任何结构。

另外，在本实施方式1中，采用了具备夹紧部件13的结构，但并不限定于此，也可以采用不具备夹紧部件13的结构。在这种情况下，例如，夹紧部件13也可以根据需要从背撑支承部55可装卸地构成。

进而，本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50采用配设在搅拌摩擦点焊用机器人装置(未图示)上的方式。具体而言，背撑支承部55安装在机器人装置的臂的前端。

因此，可以认为背撑支承部55也包含在搅拌摩擦点焊用机器人装置中。包括背撑支承部55和臂在内，搅拌摩擦点焊用机器人装置的具体结构没有特别限定，可以优选使用多关节机器人等摩擦搅拌接合领域中公知的结构。

另外，搅拌摩擦点焊装置50(包括背撑支承部55)并不限定于适用于搅拌摩擦点焊用机器人装置的情况，例如也可以优选适用于NC机床、大型C框架以及自动铆钉机等公知的加工用设备。

另外，本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50也可以构成为，两对以上的机器人使搅拌摩擦点焊装置50中的背撑部件56以外的部分和背撑部件56正对。进而，搅拌摩擦点焊装置50只要能够对被焊接物60稳定地进行搅拌摩擦点焊，则可以采用将被焊接物60做成手持型的方式，也可以采用将机器人作为被焊接物60的***使用的方式。

[搅拌摩擦点焊装置的控制结构]

接着，参照图2具体说明本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50的控制结构。

图2是示意性地表示图1所示的搅拌摩擦点焊装置的控制结构的框图。

如图2所示，搅拌摩擦点焊装置50具备控制器51、存储器31、输入器32以及位置检测器33。

控制器51构成为控制构成搅拌摩擦点焊装置50的各部件(各设备)。具体地说，控制器51通过读出并执行存储在存储器中的基本程序等软件，来控制构成工具驱动器53的针驱动器531及肩驱动器532和旋转驱动器57。

由此，能够控制针部件11及肩部件12的进出移动或后退移动的切换、进退移动时的针部件11及肩部件12中的前端位置的控制、移动速度及移动方向等。另外，能够控制针部件11、肩部件12及夹紧部件13按压被焊接物60的按压力。进而，能够控制针部件11及肩部件12的转速。

另外，控制器51可以由集中控制的单独的控制器51构成，也可以由相互协作分散控制的多个控制器51构成。另外，控制器51可以由微型计算机构成，也可以由MPU、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、逻辑电路等构成。

另外，控制器51也可以控制构成搅拌摩擦点焊装置50的各部件(各设备)，以包含ISO18785中记载的内容(方式)作为搅拌摩擦点焊。

存储器31是以能够读出的方式存储基本程序、各种数据的装置，作为存储器31，由公知的存储器、硬盘等存储装置等构成。存储器31可以被构成为多个存储设备(例如，随机存取存储器和硬盘驱动器)，而不必是单个的。在控制器51等由微型计算机构成的情况下，存储器31的至少一部分可以构成为微型计算机的内部存储器，也可以构成为独立的存储器。

另外，在存储器31中存储有数据，可以从控制器51以外读出数据，当然也可以从控制器51等写入数据。

输入器32是能够对控制器51输入与搅拌摩擦点焊的控制相关的各种参数或其他数据等的装置，由键盘、触摸面板、按钮开关组等公知的输入装置构成。在本实施方式1中，至少能够通过输入器32输入被焊接物60的接合条件、例如被焊接物60的厚度、材质等数据。

位置检测器33构成为检测肩部件12的前端(前端面12a)的位置信息，并将检测出的位置信息输出到控制器51。作为位置检测器33，例如也可以使用位移传感器、LVDT、编码器等。

[搅拌摩擦点焊装置的动作(运转方法)]

接着，参照图3、图4A及图4B具体说明本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50的动作。另外，在图4A和图4B中，作为被焊接物60，以使用第一部件61和第2部件62，重叠它们并通过点接合进行连接的情况为例。

图3是表示本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置的动作的一例的流程图。图4A及图4B是示意性地表示利用图1所示的搅拌摩擦点焊装置的搅拌摩擦点焊的各工序的一例的工序图。

另外，在图4A及图4B中，省略搅拌摩擦点焊装置的一部分，箭头r表示针部件11及肩部件12的旋转方向，中空箭头F表示施加于第一部件61及第2部件62的力的方向。另外，从背撑部件56也对第一部件61及第二部件62施加力，但为了便于说明，在图4A及图4B中未图示。并且，为了明确与针部件11及夹紧部件13的区别，对肩部件12实施网格的阴影。

首先，作业者(操作者)将被焊接物60载置在背撑部件56的支承面56a上。接着，操作者操作输入器32，向控制器51输入被焊接物60的接合执行。另外，机器人也可以将被焊接物60载置在背撑部件56的支承面56a上。

随后，如图3所示，控制器51驱动旋转驱动器57，使针部件11及肩部件12以预先设定的规定的第一转速(例如200～3000rpm)旋转(参照步骤S101；图4A的工序(1))。

接着，控制器51驱动工具驱动器53(肩驱动器532)，在使针部件11及肩部件12旋转的状态下，使针部件11、肩部件12及夹紧部件13接近被焊接物60，使针部件11的前端面11a、肩部件12的前端面12a以及夹紧部件13的前端面13a(图4A及图4B中未图示)与被焊接物60的表面60c抵接(参照步骤S102；图4A的工序(2))。

此时，控制器51控制工具驱动器53(肩驱动器532)，以使针部件11、肩部件12以及夹紧部件13以预先设定的规定的第一按压力(例如3kN～15kN)按压被焊接物60。

由此，由夹紧部件134和背撑部件56夹入第一部件61和第二部件62，通过夹紧驱动器41的收缩，夹紧部件13向被焊接物60的表面60c侧施力，产生夹紧力。

另外，在该状态下，由于针部件11及肩部件12都不进退移动，所以将被焊接物60的表面60c进行“预备加热”。由此，第一部件61的抵接区域中的构成材料因摩擦而发热而软化，在被焊接物60的表面60c附近产生塑性流动部60a。

接着，控制器51驱动工具驱动器53，以使针部件11的前端面11a没入肩部件12的前端面12a(步骤S103)。此时，控制器51也可以驱动工具驱动器53(针驱动器531)，以使针部件11离开被焊接物60。另外，控制器51也可以驱动工具驱动器53(针驱动器531)，以使肩部件12被压入被焊接物60内。

接着，控制器51从位置检测器33取得肩部件12的前端部的位置信息(步骤S104)。接着，控制器51判定在步骤S104取得的肩部件12的前端部的位置信息是否到达预先设定的规定的第一位置(步骤S105)。

这里，第一位置可以预先通过实验等设定，在将第一部件61的表面(被焊接物60的表面60c)设为0％、将与第2部件62的支承面56a抵接的面设为100％的情况下，是指在大于0％且100％以下之间任意设定的位置。

另外，从抑制压入速度的降低的观点出发，第一位置优选为46.0％以上，更优选为54.0％以上，进一步优选为57.5％以上。另外，从抑制肩部件12的破损的观点出发，第一位置优选为100.0％以下，更优选为85.0％以下，进一步优选为80.0％以下。

由此，被焊接物60的软化部位从上侧的第一部件61到下侧的第二部件62，以及塑性流动部60a的体积增加。此外，由于塑性流动部60a的软化了的材料被肩部件12推开，从肩部件12的正下方向针部件11的正下方流动，所以针部件11后退，相对于肩部件12上浮(参照图4A的工序(3))。

控制器51在判定为在步骤S104中取得肩部件12的前端部的位置信息未到达第一位置的情况下(步骤S105中为“否”)，返回步骤S104，直到判定为在步骤S104中取得的肩部件12的前端部的位置信息到达了第一位置为止，重复步骤S104和S105的处理。

另一方面，控制器51在判定为在步骤S104中取得的肩部件12的前端部的位置信息到达了第一位置的情况下(步骤S105中为“是”)，执行步骤S106的处理。

在步骤S106中，控制器51驱动工具驱动器53(针驱动器531)以使针部件11朝向被焊接物60前进，或者控制器51驱动工具驱动器53(胎肩驱动器532)以使肩部件12远离被焊接物60。

由此，针部件11逐渐向第一部件61前进，肩部件12从第一部件61后退(参照图4B的工序(4))。此时，塑性流动部60a的软化部分从针部件11的正下方向肩部件12的正下方(通过肩部件12的压入而产生的凹部)流动。

另外，控制器51也可以控制工具驱动器53，以使针部件11的前端面11a位于第一位置。此外，控制器51可以控制工具驱动器53以使针部件11的前端面11a到达第二部件62内，也可以控制工具驱动器53以使针部件11的前端面11a位于第一部件61内。

另外，控制器51在步骤S103和/或步骤S106的处理中，将针部件11的前端面11a的面积设为Ap，将肩部件12的前端面12a的面积设为As，将针部件11的压入深度设为Pp，将肩部件12的压入深度设为Ps时，

Ap·Pp+As·Ps＝Tx··(·I)

优选控制工具驱动器53，以使得由式(I)所定义的工具平均位置Tx的绝对值减小，更优选控制工具驱动器53，以使得工具平均位置Tx＝0。另外，关于减小工具平均位置Tx的绝对值的具体控制，在专利文献1中详细公开，因此在此省略其说明。

接着，控制器51控制工具驱动器53，使针部件11的前端面11a及肩部件12的前端面12a以几乎不相互产生台阶的程度一致(设为同一面)(参照步骤S107；图4B的工序(5))。由此，被焊接物60的表面60c被整形，得到实质上不产生凹部的程度的大致平坦的面。

接着，控制器51驱动工具驱动器53以使针部件11、肩部件12以及夹紧部件13离开被焊接物60(步骤S108)。接着，控制器51控制旋转驱动器57，使针部件11及肩部件12停止旋转(参照步骤S109；图4B的工序(6))，结束一系列的搅拌摩擦点焊(被焊接物60的接合工序)。

由此，由于针部件11及肩部件12的抵接所引起的旋转(及按压)不会施加到第一部件61及第2部件62，所以在涉及第一部件61、第2部件62双方的塑性流动部60a中，塑性流动停止，成为被焊接部60b。

在这样构成本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50中，在肩部件12的压入被焊接物60的目标位置、即第一位置是从被焊接物60的表面60c相对于该被焊接物60的厚度为46％以上的位置的情况下，肩部件12构成为到达第一位置为止的压入速度为固定速度。

具体而言，通过减小肩部件12的前端面12a的面积，增大前端面12a的面压。更详细地，使肩部件12的前端面12a的面积小于43.98mm²。另外，在本实施方式1中，使前端面12a的面积为39.86mm²以下，且为35.34mm²以上。

由此，如后述的试验例所示，在肩部件12的旋转速度相同的情况下，前端面12a的面积越小，则越能够增大肩部件12向被焊接物60的压入速度。

另外，减小肩部件12的前端面12a的面积，换言之，是增大针部件11的前端面11a的面积(前端面11a的直径)。由此，能够增大肩部件12的内侧空间12b(参照图4A的工序(3))的体积。

因此，即使在肩部件12的压入深度变大的情况下，塑性流动部60a软化后的材料也容易进入肩部件12的内侧空间12b内，能够抑制肩部件12向被焊接物60的压入速度的降低(使压入速度恒定)。

因此，在本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50中，即使在接合厚度大的被焊接物60的情况下，也能够使肩部件12的压入速度恒定，能够抑制接合时间的增加。

[试验例]

接着，对根据本实施方式1的搅拌摩擦点焊装置50的被焊接物60的接合试验进行说明。

(实施例1)

作为实施例1，使用肩部件12的前端面12a的面积为39.86mm²、针部件11的前端面11a的面积为23.76mm²的搅拌摩擦点焊装置50，执行被焊接物60的接合试验。

(实施例2)

作为实施例2，使用肩部件12的前端面12a的面积为35.34mm²、针部件11的前端面11a的面积为28.27mm²的搅拌摩擦点焊装置50，执行被焊接物60的接合试验。

(比较例)

作为比较例，使用肩部件12的前端面12a的面积为43.98mm²、针部件11的前端面11a的面积为19.63mm²的搅拌摩擦点焊装置50，执行被焊接物60的接合试验。

(试验例1)

作为第一部件61，使用纵向40mm、横向125mm、厚度2mm的铝板(A5052-O)，作为第二部件62，使用纵向40mm、横向125mm、厚度2mm的铝板(A5052-O)。另外，将针部件11及肩部件12的转速即第一转速设为1600rpm，将针部件11及肩部件12的按压力即第一按压力设为14000N。

另外，作为夹紧驱动器41，使用弹簧，通过该弹簧的弹力的反作用，向上施加5000N的载荷。因此，对被焊接物60施加9000N的载荷，在实施例1的搅拌摩擦点焊装置50中，对肩部件12的前端面12a施加225.80MPa的载荷。同样，在实施例2的搅拌摩擦点焊装置50中，对肩部件12的前端面12a施加254.65MPa的载荷。

〈试验结果1〉

在上述试验例1条件下，使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置50，将作为肩部件12的目标到达位置的第一位置设定在从被焊接物60的表面60c向下方1.5、1.9、2.3、2.7及3.4mm的位置，执行被焊接物60的接合试验，描绘了肩部件12的前端面12a的位置。

同样，在上述试验例1的条件下，使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置50，将作为肩部件12的目标到达位置的第一位置设定在从被焊接物60的表面60c向下方1.5、1.9、2.3、2.7、3.4及4.0mm的位置，执行被焊接物60的接合试验在各接合试验中，描绘了肩部件12的前端面12a的位置。

进而，在上述试验例1的条件下，使用比较例的搅拌摩擦点焊装置50，将作为肩部件12的目标到达位置的第一位置设定在从被焊接物60的表面60c向下方1.5、1.9、2.3及2.7mm的位置，执行被焊接物60的接合试验描绘了在各接合试验中的肩部件12的前端面12a的位置。

图5是描绘了使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置，在试验例1的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。图6是描绘了使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例1的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。图7是描绘了使用比较例的搅拌摩擦点焊装置，在试验例1的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。

另外，图8是描绘了使用实施例1、实施例2及比较例的搅拌摩擦点焊装置，在试验例1的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。另外，在图8中，是将第一位置设定为2.3mm时的结果。

进而，图15的(A)是使用实施例1、实施例2及比较例的搅拌摩擦点焊装置，将第一位置设定为2.7mm，在试验例1的条件下进行搅拌摩擦点焊的被焊接物的剖面照片。

首先，如图8所示，显示出与比较例的搅拌摩擦点焊装置50相比，肩部件12的前端面12a的面积小，实施例1、2的搅拌摩擦点焊装置50能够增大肩部件12向被焊接物60的压入速度。

另外，如图7所示，在肩部件12的压入深度变大的情况下，在比较例的搅拌摩擦点焊装置50中，花费到达第一位置为止的时间。换言之，在比较例的搅拌摩擦点焊装置50中，不能使到达第一位置为止的压入速度恒定(压入速度变小)。因此，显示出被焊接物60的接合花费时间。

另一方面，如图5及图6所示，即使在肩部件12的压入深度变大的情况下，在实施例1及实施例2的搅拌摩擦点焊装置50中，也能够将到达第一位置为止的压入速度保持固定。因此，显示出与比较例的搅拌摩擦点焊装置50相比，在实施例1和实施例2的搅拌摩擦点焊装置50中，能够抑制接合时间的增加。

进而，如图15的(A)所示，在比较例的搅拌摩擦点焊装置50中，接合的被焊接物60从被焊接部的表面60c的凹陷量(表面60c与凹部的底面之间的距离；缩进量)为0.39mm。

另一方面，在实施例1的搅拌摩擦点焊装置50中，接合的被焊接物60的缩进量为0.25mm，在实施例2的搅拌摩擦点焊装置50中，接合的被焊接物60的缩进量为0.25mm。

对于这些结果，发明人等认为，在比较例的搅拌摩擦点焊装置50中，由于肩部件12的前端面12a到达第一位置为止需要花费时间，因此塑性流动的材料容易流入第一部件61和第二部件62之间。因此，推测缩进量与用实施例1、2的搅拌摩擦点焊装置50接合的情况相比变大。

(试验例2)

作为第一部件61，使用纵向40mm、横向125mm、厚度2mm的铝板(A5052-O)，作为第二部件62，使用纵向40mm、横向125mm、厚度2mm的铝板(A5052-O)。另外，将针部件11及肩部件12的转速即第一转速设为1600rpm，将针部件11及肩部件12的按压力即第一按压力设为13000N。

另外，作为夹紧驱动器41，使用弹簧，通过该弹簧的弹力的反作用，向上施加5000N的载荷。因此，对被焊接物60施加8000N的载荷，在实施例1的搅拌摩擦点焊装置50中，对肩部件12的前端面12a施加200.71MPa的载荷。同样，在实施例2的搅拌摩擦点焊装置50中，对肩部件12的前端面12a施加226.35MPa的载荷。

〈试验结果2〉

在上述试验例2的条件下，使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置50，将肩部件12的目标到达位置即第一位置设定在从被焊接物60的表面60c向下方2.7及3.4mm的位置，执行被焊接物60的接合试验，描绘了肩部件12的前端面12a的位置。

同样，在上述试验例2的条件下，使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置50，将作为肩部件12的目标到达位置的第一位置设定在从被焊接物60的表面60c向下方2.7、3.4及4.0mm的位置，执行被焊接物60的接合试验，描绘了在各接合试验中的肩部件12的前端面12a的位置。

图9是描绘了使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置，在试验例2的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。图10是描绘了使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例2的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。

如图9所示，示出了在实施例1的搅拌摩擦点焊装置50中，在将第一位置设定为2.3mm的情况下，能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。另外，如图10所示，示出了在实施例2的搅拌摩擦点焊装置50中，即使在将第一位置设定为4.0mm的情况下，也能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。

因此，示出了通过以肩部件12的前端面12a的面压为200.71～254.65MPa的方式构成肩部件12，搅拌摩擦点焊装置50能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。

(试验例3)

作为第一部件61，使用纵向50mm、横向150mm、厚度3mm的铝板(A5052-O)，作为第二部件62，使用纵向30mm、横向100mm、厚度1mm的铝板(A5052-O)。

(试验例4)

作为第一部件61，使用纵向50mm、横向150mm、厚度3mm的铝板(A5052-O)，作为第二部件62，使用纵向40mm、横向125mm、厚度2mm的铝板(A5052-O)。

另外，试验例3、4中，被焊接物60以外的条件与试验例1相同。

〈试验结果3〉

在上述试验例3、4的条件下，使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置50，将作为肩部件12的目标到达位置的第一位置设定在从被焊接物60的表面60c向下方1.5、1.9、2.3、2.7及3.4mm的位置，执行被焊接物60的接合试验，描绘了肩部件12的前端面12a的位置。

同样，在上述试验例3、4的条件下，使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置50，将作为肩部件12的目标到达位置的第一位置设定在从被焊接物60的表面60c向下方1.5、1.9、2.3、2.7、3.4及4.0mm的位置，执行被焊接物60的接合试验，描绘了在各接合试验中的肩部件12的前端面12a的位置。

图11是描绘了使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置，在试验例3的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。图12是描绘了使用实施例1的搅拌摩擦点焊装置，在试验例4的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。

另外，图13是描绘了使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例3的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。图14是描绘了使用实施例2的搅拌摩擦点焊装置，在试验例4的条件下执行被焊接物的接合试验时的肩部件的前端面的位置的结果。

进而，图15的(B)是使用实施例1、实施例2及比较例的搅拌摩擦点焊装置，将第一位置设定为2.7mm，在试验例3的条件下进行搅拌摩擦点焊的被焊接物的剖面照片。图15的(C)是使用实施例1、实施例2及比较例的搅拌摩擦点焊装置，将第一位置设定为2.7mm，在试验例4的条件下进行搅拌摩擦点焊的被焊接物的剖面照片。

如图11～图14所示，示出实施例1、2的搅拌摩擦点焊装置50，即使变更被焊接物60(第一部件61和/或第2部件62)的厚度，也能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。

另外，如图11、13所示，示出在实施例1、2的搅拌摩擦点焊装置50中，在将第一位置设定为2.3/4.0mm的情况下，即，即使设定为从被焊接物60的表面60c相对于该被焊接物60的厚度为57.5％的位置的情况，也能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。

进而，如图12、14所示，示出在实施例1、2的搅拌摩擦点焊装置50中，在将第一位置设定为2.3/5.0mm的情况下，即，即使设定为从被焊接物60的表面60c相对于该被焊接物60的厚度为46.0％的位置的情况，也能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。

同样，如图13所示，示出在实施例2的搅拌摩擦点焊装置50中，在将第一位置设定为4.0/4.0mm的情况下，即，即使设定为从被焊接物60的表面60c相对于该被焊接物60的厚度为100％的位置的情况下，也能够将达到第一位置为止的压入速度保持恒定。

进而，如图13所示，示出在实施例2搅拌摩擦点焊装置50中，在将第一位置设定为3.4/4.0mm的情况下，即，即使设定为从被焊接物60的表面60c相对于该被焊接物60的厚度为85.0％的位置的情况下，也能够将达到第一位置为止的压入速度保持恒定。

因此，示出即使将第一位置设定为从被焊接物60的表面60c相对于该被焊接物60的厚度为46％以上的位置，搅拌摩擦点焊装置50也能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。

另外，显示出即使将第一位置设定为从被焊接物60的表面60c相对于该被焊接物60的厚度为100％以下的位置，搅拌摩擦点焊装置50也能够将到达第一位置为止的压入速度保持恒定。

另外，如图15的(B)、(C)所示，显示出在实施例1、2的搅拌摩擦点焊装置50中，与比较例的搅拌摩擦点焊装置50相比，能够减小被焊接物60的缩进量。

根据上述说明，对于本领域技术人员来说，本发明的许多改进或其他实施方式是显而易见的。因此，上述描述仅应被解释为说明性的，并且是为了教导本领域技术人员执行本发明的最佳形式而提供的。在不脱离本发明的情况下，其结构和/或功能的细节可以实质上改变。另外，通过上述实施方式中公开的多个构成要素的适当组合，能够形成各种发明。

产业上的可利用性

本发明的搅拌摩擦点焊装置及搅拌摩擦点焊方法即使在接合厚度大的被焊接物的情况下，也能够使肩部件的压入速度恒定，能够抑制接合时间的增加，因此是有用的。

标号说明

11针部件

11a前端面

12b内侧空间

12a前端面

12肩部件

13夹紧部件

13a前端面

31存储器

32输入器

33位置检测器

41夹紧驱动器

50搅拌摩擦点焊装置

51控制器

52工具固定器

53工具驱动器

55背撑支承部

56a支承面

56背撑部件

57旋转驱动器

60被焊接物

60a塑性流动部

60b被焊接部

60c表面

61第一部件

62第二部件

521旋转工具固定器

522夹紧固定器

531针驱动器

532肩驱动器

Xr轴线

Claims (10)

1.一种搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，包括：

针部件，其形成为圆柱状；

肩部件，其形成为圆筒状，且内部被所述针部件插通；

旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件轴心一致的轴线旋转；

工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及

控制器，

所述控制器被构成为执行如下步骤：

(A)，其用于驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，以预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及

(B)，其用于在执行了所述(A)之后，驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得所述肩部件在旋转状态下，其前端压入到预先设定的规定的第一位置为止，

所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，

所述肩部件被构成为，在以所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。

3.一种搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，包括：

针部件，其形成为圆柱状；

肩部件，其形成为圆筒状，且内部被所述针部件插通；

旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件轴心一致的轴线旋转；

工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及

控制器，

所述控制器被构成为执行如下步骤：

(A)，其用于驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，以预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及

(B)，其用于在执行了所述(A)之后，驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得所述肩部件在旋转状态下，其前端压入到预先设定的规定的第一位置为止，

所述肩部件被构成为，在以所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。

4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，

所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，

所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为100％以下的位置。

6.一种搅拌摩擦点焊方法，其特征在于，包括：

针部件，其形成为圆柱状；

肩部件，其形成为圆筒状，且内部被所述针部件插通；

旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件轴心一致的轴线旋转；

工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及

控制器，

所述控制器被构成为执行如下步骤：

(A)，其用于驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，以预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及

(B)，其用于在执行了所述(A)之后，驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得所述肩部件在旋转状态下，其前端压入到预先设定的规定的第一位置为止，所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。

7.根据权利要求6所述的搅拌摩擦点焊方法，其特征在于，

所述肩部件被构成为，在以所述第一按压力按压所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。

8.一种搅拌摩擦点焊方法，其特征在于，包括：

针部件，其形成为圆柱状；

肩部件，其形成为圆筒状，且内部被所述针部件插通；

旋转驱动器，其使所述针部件及所述肩部件围绕与所述针部件轴心一致的轴线旋转；

工具驱动器，其使所述针部件及所述肩部件分别沿所述轴线进退移动；以及

控制器，

所述控制器被构成为执行如下步骤：

(A)，其用于驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得在所述针部件及所述肩部件以预先设定的规定的第一转速旋转的状态下，以预先设定的规定的第一按压力按压被焊接物；以及(B)，其用于在执行了所述(A)之后，驱动所述旋转驱动器及所述工具驱动器，以使得所述肩部件在旋转状态下，其前端压入到预先设定的规定的第一位置为止，

所述肩部件被构成为，在以所述第一按压力按压了所述被焊接物的情况下，前端面的面压为200.71～254.65MPa。

9.根据权利要求8所述的搅拌摩擦点焊方法，其特征在于，

所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为46％以上的位置，所述肩部件被构成为，到达所述第一位置为止的压入速度为固定速度。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的搅拌摩擦点焊方法，其特征在于，

所述第一位置是从所述被焊接物的表面相对于该被焊接物的厚度为100％以下的位置。

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