CN1733411A - 摩擦搅拌焊接方法 - Google Patents
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Abstract
一种摩擦搅拌焊接方法，对接2个部件(11、12)，用刀具(20)切削对接部来设置狭缝(14)，用辊(22、23、25)在该狭缝(14)中***填充材料(21)，用旋转工具(35)对所述填充材料(21)和其两侧的所述2个部件(11、12)进行摩擦搅拌焊接，在所述旋转工具(35)的旋转方向上，用光学传感器(31、33)求出上游侧的所述填充材料(21)的端部和位在所述旋转方向的上游侧的1个所述部件(11)之间的间隙的位置，对该位置和所述填充材料(21)的宽度的一半进行加和运算，由该加和运算得出的位置作为所述旋转工具(35)的位置。因此，这种方法，在间隙中***填充材料时算出旋转工具的***位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种对接部的摩擦搅拌焊接方法。
背景技术
在对接部的摩擦搅拌焊接方法中，如专利文献1所示，在对接部的一对部件上设置凸部，旋转工具从凸部侧边旋转边***，再沿着焊线移动进行焊接。使凸部的金属在一对对接部件之间的间隙移动并填埋间隙。因此，检测出间隙的宽度，使旋转工具的中心与其中心一致。
另外，如专利文献2所示，沿间隙切削对接部的一对部件，由切削而产生的间隙中***带状的填充材料，再对对接部和所述填充材料这3者进行摩擦搅拌焊接。
这时，没有公开求出***旋转工具的位置的方法。
专利文献1：特开平11-90655号公报(美国专利第6474533号)
专利文献2：特开2002-210571号公报(欧州专利申请公开第1224998A2)
发明内容
本发明提供一种在间隙中***填充材料时计算出旋转工具的***位置的摩擦搅拌焊接方法。
为了实现所述目的，本发明的摩擦搅拌焊接方法，使2个部件相对接，切削对接部来设置狭缝，在该狭缝中***填充材料，再利用旋转工具对所述填充材料和其两侧的所述2个部件进行摩擦搅拌焊接，并且在所述旋转工具的旋转方向上，求出上游侧的所述填充材料的端部和所述旋转方向的上游侧的1个所述部件之间的间隙的位置，对该位置和所述填充材料的宽度的一半进行加和，并将该加和得到的位置作为所述旋转工具的位置。
附图说明：
图1表示本发明的一个实施例的摩擦搅拌焊接过程中的纵剖面图。
图2表示图1的II-II剖面图。
图3表示图1的III-III剖面图。
图中：11、12-部件，11b、12b-凸部，20-刀具，21-填充材料，31、33-光学传感器，35-旋转工具。
具体实施方式
参照图1～图3说明本发明的一个实施例。图3中配合旋转工具35来进行表示。如上述专利文献2那样，将2个部件11、12对接在一起，用切缝刀具20切削对接部来设置狭缝14，并在该狭缝14中***带状的填充材料21。填充材料21的宽度比狭缝14的宽度小一些。22、23是引导卷在卷轴上的填充材料21的辊。25、26是按压***到狭缝14中的填充材料21的辊。部件11、12和填充材料21是铝合金。
对接部的部件11、12的端部加厚而形成凸部11b、12b。凸部11b和凸部12b相对接。凸部11b、12b从部件11、12的上表面11c、12c向上方突出。
利用处在辊25的稍后方的旋转工具35对***到狭缝14中的填充材料21和部件11、12这3者进行摩擦搅拌焊接。这样，一边进行狭缝14的切削加工、一边进行摩擦搅拌焊接。旋转工具35的前端的小直径部的直径比间隙的宽度大、而且跨在填充材料21及凸部11b、12b上。旋转工具35正前方的填充材料21不在狭缝的中央部，而是在旋转工具35的旋转方向的下游侧，填充材料21与凸部11b、12b之一接触。
在旋转工具35的前方有光学传感器31、33。光学传感器31、33扫描填充材料21、凸部11b、12b的上表面和部件的上表面11c、12c。光学传感器31是用于求出刀具20的中心位置的部件。求出一对凸部11b、12b的宽度，将其中心位置作为刀具20的中心位置。因此，不会切削对接部以外的部分。
而且，光学传感器33是用于决定旋转工具35的中心位置的部件。在旋转工具35的移动方向(图1中从右往左移动)的下游侧(未搅拌焊接部)，沿旋转工具35的旋转方向，求出上游侧的填充材料21的端部和位于所述旋转方向的上游侧的一方的所述部件12b之间的间隙的位置。这是因为填充材料21基于旋转工具35的旋转而接近于旋转工具35的旋转方向的下游侧。将所述位置和已知的填充材料21的宽度的一半进行加和得的值作为旋转工具35的中心位置、输出给旋转工具35上。如果能够在填充材料21两侧观察间隙，则也可以从两侧的间隙算出旋转工具35的中心位置。
另外，求出部件的上表面11c、12c的位置和凸部11b、12b上表面的位置。据此，就可以算出旋转工具35的大直径部和小直径部的分界位置，即，可以求出旋转工具35的***量。因此，所述分界不会处于上表面11c、12c的下方，所以切除凸部11b、12b时，就会形成平滑的上表面11c、12c。
在所述构成中，用光学传感器31求出切削位置，进行切削。其次，用光学传感器31求出填充材料的位置，求出旋转工具35的***位置和深度，进行摩擦搅拌焊接。
Claims (3)
1、一种摩擦搅拌焊接方法，其特征在于：使2个部件相对接，切削对接部来设置狭缝，在该狭缝中***填充材料，再利用旋转工具对所述填充材料和其两侧的所述2个部件进行摩擦搅拌焊接，并且在所述旋转工具的旋转方向上，求出上游侧的所述填充材料的端部和所述旋转方向的上游侧的1个所述部件之间的间隙的位置，再在该位置上加上所述填充材料的宽度的一半，并将该相加后得到的位置作为所述旋转工具的位置。
2、根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于：所述上游侧的所述填充材料的端部和所述旋转方向的上游侧的1个所述部件之间的间隙的位置是所述填充材料的端部的位置。
3、根据权利要求2所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于：所述上游侧的所述填充材料的端部的位置，通过从所述上游侧向下游侧进行扫描而求出。
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