JP7307074B2 - 複動式摩擦攪拌接合システム及びその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、複動式摩擦攪拌接合システム及びその運転方法に関する。

ショルダーピンとセンターピンとの間に付着した粉塵を機械的に排除し易くして、撹拌接合時におけるセンターピンの動作が正確に行わされ得るようにしたＦＳＷの接合ツールの清掃方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されているＦＳＷの接合ツールの清掃方法では、ショルダーピンに対してセンターピンの突出ストロークおよびショルダーピン内へのセンターピンの没入ストロークを被接合物の接合動作時に比していずれも大きくし、接合ツールを回転させながら、センターピンが突出時にセンターピンの表面を、センターピンがショルダーピンに没入時にショルダーピンの孔内面を清掃している。

特開２００７－２１６２８６号公報

本発明者らは、上記特許文献１に開示されているＦＳＷの接合ツールの清掃方法とは異なる方式により、複動式摩擦攪拌接合装置を清掃することができる複動式摩擦攪拌接合システム及びその運転方法を想到した。

本発明は、新規な構成により、複動式摩擦攪拌接合装置を清掃することができる、複動式摩擦攪拌接合システム及びその運転方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材を有する清掃機構と、ロボットと、制御装置と、を備え、前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、前記制御装置は、前記ピン部材が、前記ショルダ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器を動作させる（Ａ）と、前記ショルダ部材が回転するように、前記第１回転駆動器を動作させる（Ｂ）と、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている。

これにより、ショルダ部材の内周面に付着（凝着）した、被接合物の材料を除去（清掃）することができる。

また、本発明に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材と前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器を有する清掃機構と、ロボットと、ストック機構と、制御装置と、を備え、前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、前記制御装置は、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を取り外し、前記軸線が鉛直方向を向くように、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を前記ストック機構に配置するように前記ロボットを動作させる（Ｈ）と、前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器を動作させる（Ｉ）と、前記清掃機構を保持させて、前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、及び前記ショルダ部材の外周面のうち、少なくとも１つの面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｊ）と、を実行するように構成されている。

これにより、ピン部材の外周面、ショルダ部材の内周面、及びショルダ部材の外周面のうち、少なくとも１つの面に付着（凝着）した、被接合物の材料を除去（清掃）することができる。

また、本発明に係る複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法は、前記複動式摩擦攪拌接合システムが、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材を有する清掃機構と、ロボットと、を備え、前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、前記ピン部材を、前記ショルダ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器が動作する（Ａ）と、前記ショルダ部材が回転するように、前記第１回転駆動器が動作する（Ｂ）と、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持して、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｃ）と、を備える。

これにより、ショルダ部材の内周面に付着（凝着）した、被接合物の材料を除去（清掃）することができる。

さらに、本発明に係る複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法は、前記複動式摩擦攪拌接合システムが、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材と前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器を有する清掃機構と、ロボットと、ストック機構と、を備え、前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を取り外し、前記軸線が鉛直方向を向くように、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を前記ストック機構に配置するように前記ロボットが動作する（Ｈ）と、前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器が動作する（Ｉ）と、前記清掃機構を保持して、前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、及び前記ショルダ部材の外周面のうち、少なくとも１つの面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｊ）と、を備える。

これにより、ピン部材の外周面、ショルダ部材の内周面、及びショルダ部材の外周面のうち、少なくとも１つの面に付着（凝着）した、被接合物の材料を除去（清掃）することができる。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。

本発明に係る複動式摩擦攪拌接合システム及びその運転方法によれば、簡易な構成により、複動式摩擦攪拌接合装置を清掃することができ得る。

図１は、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す複動式摩擦攪拌接合装置の概略構成を示す模式図である。 図３は、図１に示す複動式摩擦攪拌接合システムの制御構成を模式的に示すブロック図である。 図４は、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施の形態１における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。 図７は、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図８は、本実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムの清掃機構の概略構成を示す模式図である。 図９Ａは、本変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図９Ｂは、本変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１０は、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。 図１１は、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１２は、本実施の形態２における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１３は、本実施の形態２における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１４は、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。 図１５は、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１６は、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。 図１７は、図１６に示す複動式摩擦攪拌接合システムにおける補助部材の概略構成を示す模式図である。 図１８は、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１９は、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。 図２０は、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図２１は、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図２２は、ドレッシング部材の一例を示す模式図である。 図２３は、本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図２４は、本実施の形態６における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図２５は、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示す模式図である。 図２６は、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図２７は、本実施の形態７における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図２８は、本実施の形態７における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図２９は、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。 図３０は、図２９に示すストック機構の概略構成を示す模式図である。 図３１は、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図３２は、本実施の形態９に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

（実施の形態１）
本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材を有する清掃機構と、ロボットと、制御装置と、を備え、複動式摩擦攪拌接合装置は、円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、ピン部材及びショルダ部材を、軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、ピン部材及びショルダ部材を、それぞれ軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、制御装置は、ピン部材が、ショルダ部材の内方に没入するように、工具駆動器を動作させる（Ａ）と、ショルダ部材が回転するように、第１回転駆動器を動作させる（Ｂ）と、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、ドレッシング部材がショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている。

以下、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図１～図４を参照しながら詳細に説明する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの構成］
図１は、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１、清掃機構１１０、ロボット１２０、及び制御装置１３０を備えていて、制御装置１３０が複動式摩擦攪拌接合装置１０１を制御することにより、被接合物６０を摩擦攪拌接合するように構成されている。なお、複動式摩擦攪拌接合装置１０１及び制御装置１３０の構成については、後述する。

清掃機構１１０は、ドレッシング部材１１１を有している。ドレッシング部材１１１は、後述する複動式摩擦攪拌接合装置１０１のショルダ部材１２の内周面に付着した被接合物６０の材料を除去するように構成されている。なお、ドレッシング部材１１１は、後述するように、ロボット１２０に把持されていてもよく、基台等に立設されていてもよい。

ドレッシング部材１１１としては、例えば、切削工具、及び／又はワイヤブラシを用いてもよい。切削工具は、被接合物６０の材料よりも硬い材料で構成されていてもよい。また、切削工具としては、例えば、超硬カッター、セラミックス砥石、カッティングファイバー、精密リーマ、エンドミル、超硬バー等を用いてもよい。さらに、切削工具は、ＤＬＣコーティング等により、被接合物６０の材料の付着（凝着）を抑制するように構成されていてもよい。

なお、ドレッシング部材１１１が複数の部材で構成されている場合、あるドレッシング部材を用いた後に、別のドレッシング部材を用いてもよい。例えば、超硬バーを用いた後に、ワイヤ部材を用いてもよい。

ドレッシング部材１１１として、ワイヤブラシを用いる場合には、ブラシ（刷毛部分）を構成する材質が、ステンレス、鋼、タングステン、リン青銅、砥粒入りナイロンであってもよい。また、ブラシの寸法は、ショルダ部材１２の内径よりも大きくてもよく、ショルダ部材１２の内径よりも０．２～０．５ｍｍ大きくてもよい。

また、ドレッシング部材１１１として、超硬カッターを用いる場合には、その先端部が、球状に形成されていてもよい。

なお、清掃機構１１０は、除去した被接合物６０の材料が飛散するのを抑制するための吸引装置をさらに有していてもよい。吸引装置は、例えば、真空ポンプ又はＣＯＮＶＵＭ（登録商標）等と、ノズル等の吸引部材と、真空ポンプ等と吸引部材を接続する配管と、で構成されていてもよい。また、清掃機構１１０は、ショルダ部材１２を加熱する加熱器をさらに有していてもよい。加熱器としては、例えば、ヒータ等を用いてもよい。

ロボット１２０は、水平多関節型・垂直多関節型等の各種ロボットを採用することができる。なお、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、１台のロボット１２０を備えている形態を採用してもよい。この場合、ロボット１２０は、清掃機構を把持し、複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、定置されている形態を採用してもよい。また、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、複数台のロボット１２０を備えている形態を採用してもよい。この場合、あるロボットが、清掃機構を把持し、他のロボットが、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を把持するように構成されていてもよい。

［複動式摩擦攪拌接合装置の構成］
図２は、図１に示す複動式摩擦攪拌接合装置の概略構成を示す模式図である。なお、図２においては、図における上下方向を複動式摩擦攪拌接合装置における上下方向として表している。

図２に示すように、複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、ピン部材１１及びショルダ部材１２を有する接合ツール５１、接合ツール固定部５２、工具駆動器５３、クランプ部材５４、Ｃ型フレーム５５、及び裏当て部材５６を備えている。

ピン部材１１及びショルダ部材１２は、接合ツール固定部５２により支持されており、工具駆動器５３によって、上下方向に進退駆動される。ピン部材１１、ショルダ部材１２、接合ツール固定部５２、工具駆動器５３及びクランプ部材５４は、Ｃ型フレーム５５の上部に設けられている。また、Ｃ型フレーム５５の下部には、裏当て部材５６が設けられている。ピン部材１１及びショルダ部材１２と、裏当て部材５６と、は互いに対向する位置でＣ型フレーム５５に取り付けられている。なお、ピン部材１１及びショルダ部材１２と、裏当て部材５６と、の間には、被接合物６０が配置される。

接合ツール固定部５２は、回転体５２１及び可動体５２２から構成されており、工具駆動器５３は、ピン駆動器５３１、及びショルダ駆動器５３２から構成されている。また、クランプ部材５４は、クランプ駆動器４１を介して、可動体５２２に固定されている。なお、クランプ駆動器４１は、スプリングにより構成されている。

ピン部材１１は、略円筒形又は略円柱形に形成されていて、図２には、詳細に図示されないが、回転体５２１により支持されている。また、ピン部材１１は、第１回転駆動器５７により、ピン部材１１の軸心（中心軸）に一致する軸線Ｘｒ周りに回転するように構成されている。

さらに、ピン部材１１は、ピン駆動器５３１により、矢印Ｐ１方向、すなわち、軸線Ｘｒ方向（図２では上下方向）に沿って、ショルダ部材１２に対して相対的に進退移動可能に構成されている。なお、ピン駆動器５３１としては、例えば、直動アクチュエータで構成されていてもよい。直動アクチュエータとしては、例えば、サーボモータとラックアンドピニオン、サーボモータとボールネジ、又はエアシリンダー等で構成されていてもよい。

ショルダ部材１２は、中空を有する略円筒状に形成されていて、回転体５２１により支持されている。ショルダ部材１２の中空内には、ピン部材１１が内挿されている。換言すると、ショルダ部材１２は、ピン部材１１の外周面を囲むように配置されている。また、ショルダ部材１２は、第１回転駆動器５７により、ピン部材１１と同一の軸線Ｘｒ回りに回転するように構成されている。さらに、ショルダ部材１２は、ショルダ駆動器５３２により、矢印Ｐ２方向、すなわち軸線Ｘｒ方向に沿って進退移動可能に構成されている。

なお、ショルダ駆動器５３２としては、例えば、直動アクチュエータで構成されていてもよい。直動アクチュエータとしては、例えば、サーボモータとラックアンドピニオン、サーボモータとボールネジ、又はエアシリンダー等で構成されていてもよい。

このように、ピン部材１１及びショルダ部材１２は、本実施の形態ではいずれも同一の回転体５２１によって支持され、いずれも第１回転駆動器５７により軸線Ｘｒ周りに一体的に回転する。第１回転駆動器５７は、例えば、サーボモータで構成されていてもよい。また、ロータリーエンコーダ等のセンサ（図示せず）が、第１回転駆動器５７の回転数を検知して、検知した回転数を制御装置１３０に出力するように構成されていてもよい。

なお、本実施の形態１においては、１つの回転駆動器（第１回転駆動器５７）により、ピン部材１１及びショルダ部材１２が回転する形態を採用したが、これに限定されない。ピン部材１１を回転させる回転駆動器と、ショルダ部材１２を回転させる回転駆動器と、２つの回転駆動器を備える形態を採用してもよい。

また、回転体５２１は、第１回転駆動器５７を介して、可動体５２２に支持されている。これにより、ショルダ駆動器５３２が駆動すると、ショルダ部材１２と共に、ピン部材１１及び可動体５２２が進退する。

クランプ部材５４は、ショルダ部材１２と同様に、中空を有する円筒状に形成されていて、その軸心が軸線Ｘｒと一致するように設けられている。クランプ部材５４の中空内には、ショルダ部材１２が内挿されている。

すなわち、ピン部材１１の外周面を囲むように、略円筒状のショルダ部材１２が配置されていて、ショルダ部材１２の外周面を囲むように略円筒状のクランプ部材５４が配置されている。換言すれば、クランプ部材５４、ショルダ部材１２及びピン部材１１が、それぞれ同軸芯状の入れ子構造となっている。

また、クランプ部材５４は、被接合物６０を一方の面（表面）から押圧するように構成されている。クランプ部材５４は、上述したように、本実施の形態１においては、クランプ駆動器４１を介して可動体５２２に支持されている。クランプ駆動器４１は、クランプ部材５４を裏当て部材５６側に付勢するように構成されている。そして、クランプ部材５４（クランプ駆動器４１及び可動体５２２を含む）は、ショルダ駆動器５３２によって、矢印Ｐ３方向（矢印Ｐ１及び矢印Ｐ２と同方向）に進退可能に構成されている。

なお、クランプ駆動器４１は、本実施の形態１においては、スプリングで構成したが、これに限定されるものではない。クランプ駆動器４１は、クランプ部材５４に付勢を与えたり加圧力を与えたりする構成であればよく、例えば、ガス圧、油圧、サーボモータ等を用いた機構も好適に用いることができる。

ピン部材１１、ショルダ部材１２、及びクランプ部材５４は、それぞれ先端面１１ａ、先端面１２ａ、及び先端面５４ａを備えている。また、ピン部材１１、ショルダ部材１２、及びクランプ部材５４は、工具駆動器５３により進退移動することで、先端面１１ａ、先端面１２ａ、及び先端面５４ａは、それぞれ、被接合物６０の表面に当接する。

裏当て部材５６は、本実施の形態１においては、平板状の被接合物６０の裏面を当接するように平坦な面（支持面５６ａ）により、支持するように構成されている。裏当て部材５６は、摩擦攪拌接合を実施できるように被接合物６０を適切に支持することができるものであれば、その構成は特に限定されない。裏当て部材５６は、例えば、複数の種類の形状を有する裏当て部材５６が別途準備され、被接合物６０の種類に応じて、Ｃ型フレーム５５から外して交換できるように構成されてもよい。

被接合物６０は、２枚の板状の第１部材６１及び第２部材６２を有する。第１部材６１及び第２部材６２としては、金属材料（例えば、アルミニウム、鋼等）、又は繊維強化プラスチック（例えば、炭素繊維強化プラスチック）で構成されていてもよい。

なお、本実施の形態１においては、被接合物６０を板状の第１部材６１と板状の第２部材６２で構成されている形態を採用したが、これに限定されず、被接合物６０（第１部材６１及び第２部材６２）の形状は任意であり、例えば、直方体状であってもよく、円弧状に形成されていてもよい。また、被接合物６０は、３つ以上の部材を有していてもよい。

なお、本実施の形態１におけるピン部材１１、ショルダ部材１２、接合ツール固定部５２、工具駆動器５３、クランプ部材５４、Ｃ型フレーム５５、及び裏当て部材５６の具体的な構成は、前述した構成に限定されず、広く摩擦攪拌接合の分野で公知の構成を好適に用いることができる。例えば、工具駆動器５３を構成するピン駆動器５３１及びショルダ駆動器５３２は、本実施の形態では、いずれも摩擦攪拌接合の分野で公知のモータ及びギア機構等から構成されているが、これに限定されない。

また、本実施の形態１においては、クランプ部材５４を備える構成を採用したが、これに限定されず、クランプ部材５４を備えていない構成を採用してもよい。この場合、例えば、クランプ部材５４は、必要に応じてＣ型フレーム５５から着脱可能に構成されていてもよい。

さらに、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、摩擦攪拌接合用ロボット装置（図示せず）に配設される形態を採用している。具体的には、Ｃ型フレーム５５が、ロボットのアームの先端に取り付けられている。

また、複動式摩擦攪拌接合装置１０１（Ｃ型フレーム５５を含む）は、摩擦攪拌接合用ロボット装置に適用される場合に限定されるものではなく、例えば、ＮＣ工作機械、大型のＣフレーム、及びオートリベッター等の公知の加工用機器にも好適に適用することができる。

さらに、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、二対以上のロボットが、複動式摩擦攪拌接合装置１０１における裏当て部材５６以外の部分と、裏当て部材５６と、を正対させるように構成されていてもよい。また、複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、被接合物６０に対して安定して摩擦攪拌接合を行うことが可能であれば、被接合物６０を手持ち型にする形態を採用してもよく、ロボットを被接合物６０のポジショナーとして用いる形態を採用してもよい。

［複動式摩擦攪拌接合システムの制御構成］
次に、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌システムの制御構成について、図３を参照して具体的に説明する。

図３は、図１に示す複動式摩擦攪拌接合システムの制御構成を模式的に示すブロック図である。

図３に示すように、制御装置１３０は、演算処理器１３１、入力器１３２、記憶器１３３、カレンダー機能を有する時計器１３４と、を備えている。演算処理器１３１は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等で構成されている。

記憶器１３３は、基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。記憶器１３３は、単一である必要はなく、複数の記憶装置（例えば、ランダムアクセスメモリ及びハードディスクドライブ）として構成されてもよい。演算処理器１３１等がマイクロコンピュータで構成されている場合には、記憶器１３３の少なくとも一部がマイクロコンピュータの内部メモリとして構成されてもよいし、独立したメモリとして構成されてもよい。

演算処理器１３１は、記憶器１３３に記憶されている基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、複動式摩擦攪拌接合装置１０１、及びロボット１２０の各種動作を制御する。

これにより、ピン部材１１及びショルダ部材１２の進出移動又は後退移動の切り替え、進退移動時のピン部材１１及びショルダ部材１２における、先端位置の制御、移動速度、及び移動方向等を制御することができる。また、ピン部材１１、ショルダ部材１２及びクランプ部材５４の被接合物６０を押圧する押圧力を制御することができる。さらに、ピン部材１１及びショルダ部材１２の回転数を制御することができる。

入力器１３２は、演算処理器１３１に対して、摩擦攪拌接合の制御に関する各種パラメータ、あるいはその他のデータ等を入力可能とするものであり、キーボード、タッチパネル、ボタンスイッチ群等の公知の入力装置で構成されている。本実施の形態１では、少なくとも、被接合物６０の接合条件、例えば、被接合物６０の厚み、材質等のデータが入力器１３２により入力可能となっている。

なお、制御装置１３０は、集中制御する単独の制御装置１３０によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置１３０によって構成されていてもよい。また、制御装置１３０は、マイクロコンピュータで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、論理回路等によって構成されていてもよい。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及びその作用効果］
次に、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作及びその作用効果について、図１～図４を参照しながら説明する。

図４は、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、作業者（操作者）が、入力器１３２を操作して、ショルダ部材１２の清掃（メンテナンス）を実行するように、演算処理器１３１に指示情報を入力した場合、又は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が、予め設定されている所定の回数、摩擦攪拌接合をした場合等に、制御装置１３０の演算処理器１３１は、記憶器１３３に格納されているプログラムを読み出すことにより、以下の動作（処理）を実行する。

制御装置１３０は、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させる（動作させる）（ステップＳ１０１）。このとき、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が予め設定されている第１位置又は第２位置に到達するまで、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させてもよい。

ここで、第１位置は、例えば、ピン部材１１の先端面１１ａが、被接合物６０を接合しているときに、ショルダ部材１２に対して最も内方する位置（最も上方に移動した位置）であってもよい。また、第２位置は、予め実験等により設定することができ、例えば、ピン部材１１の先端面１１ａが、ショルダ部材１２に対して最も内方することができる位置（装置として、最も上方に移動できる位置）であってもよい。

ついで、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７を動作させて（ステップＳ１０２）、ショルダ部材１２を回転させる。なお、本実施の形態１においては、ピン部材１１もショルダ部材１２の回転と共に回転する。

次に、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０３）。

このとき、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内方空間（内部空間）を軸線Ｘｒに沿って進退するように、ロボット１２０を動作させてもよい。具体的には、制御装置１３０は、ショルダ部材１２が軸線Ｘｒに沿って進退するように、ロボット１２０を動作させる。

なお、ロボット１２０が既に、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持している場合には、制御装置１３０は、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる。また、制御装置１３０は、加熱装置を用いて、ショルダ部材１２を加熱しながら、ドレッシング部材１１１をショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させてもよい。

これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去する（削り取る）ことができる。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をショルダ部材１２の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ１０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、予め設定されている第１時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

ここで、第１時間は、予め実験等により求めることができ、例えば、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去するためにかかる時間であってもよい。第１時間としては、例えば、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去する観点から、３０秒以上であってもよく、清掃時間を短縮する観点から、６０秒以下であってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、第１時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ１０５でＮｏ）には、ステップＳ１０４で取得した時間が、第１時間を経過するまで、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５の処理を繰り返す。一方、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、第１時間を経過した判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、ステップＳ１０６の処理を実行する。

ステップＳ１０６では、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置（複動式摩擦攪拌接合装置１０１が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａが、ショルダ部材１２の先端面１２ａと一致するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動する（ステップＳ１０７）。ついで、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７を停止させ（ステップＳ１０８）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ショルダ部材１２を回転させた状態で、ドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させるように構成されている。

これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

なお、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、クランプ部材５４を備える形態を採用したが、これに限定されず、クランプ部材５４を備えていない形態を採用してもよい。

［変形例１］
次に、本実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の変形例について、説明する。

本実施の形態１における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムは、制御装置が、（Ｃ）において、清掃機構を保持させて、ドレッシング部材がショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる。

以下、本実施の形態１における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図５を参照しながら説明する。なお、本実施の形態１における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの構成は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムと同じであるため、その詳細な説明を省略する。

図５は、本実施の形態１における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、本実施の形態１における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０３及びステップＳ１０６に代えて、ステップＳ１０３Ａ及びステップＳ１０６Ａが実行されている点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、ロボット１２０に清掃機構１１０（ドレッシング部材１１１）を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０３Ａ）。このとき、複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、定置されていてもよく、ロボット１２０以外のロボットに把持されていてもよい。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をショルダ部材１２の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ１０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、予め設定されている第１時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

次に、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、第１時間を経過した判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、清掃機構１１０を予め設定されている所定の位置（清掃機構１１０が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０６Ａ）。

このように構成された、本実施の形態１における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

［変形例２］
本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムは、ロボットが、複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、制御装置は、（Ｃ）において、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、ドレッシング部材がショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させるように構成されている。

以下、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図６及び図７を参照しながら説明する。なお、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、ロボット１２０の構成の一例について、図６を参照しながら説明する。

［ロボットの構成］
図６は、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。

図６に示すように、本変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００におけるロボット１２０は、複数のリンク（ここでは、第１リンク２１ａ～第６リンク２１ｆ）の連接体と、複数の関節（ここでは、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６）と、これらを支持する基台２５と、を有する多関節ロボットアームである。

第１関節ＪＴ１では、基台２５と、第１リンク２１ａの基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク２１ａの先端部と、第２リンク２１ｂの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク２１ｂの先端部と、第３リンク２１ｃの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。

また、第４関節ＪＴ４では、第３リンク２１ｃの先端部と、第４リンク２１ｄの基端部とが、第４リンク２１ｄの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク２１ｄの先端部と、第５リンク２１ｅの基端部とが、第４リンク２１ｄの長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク２１ｅの先端部と第６リンク２１ｆの基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。これにより、ロボット１２０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持した状態で、軸線Ｘｒ回りに揺動自在又は回動自在に動作することができる。

そして、第６リンク２１ｆの先端部には、メカニカルインターフェースが設けられている。このメカニカルインターフェースには、作業内容に対応したエンドエフェクタ２２が着脱可能に装着される。なお、本実施の形態１においては、エンドエフェクタ２２として、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持（把持）するためのハンドが設けられている。

また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータが設けられている（図示せず）。駆動モータは、例えば、制御装置１３０によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサと、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサと、が設けられている（それぞれ、図示せず）。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。

なお、本変形例２においては、ロボット１２０として、垂直多関節型のロボットを採用したが、これに限定されない。ロボット１２０が、複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、軸線Ｘｒ回りに揺動自在又は回動自在に構成されていれば、水平多関節型のロボットを採用してもよい。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図７は、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図７に示すように、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０２及びステップＳ１０８の動作（処理）を実行せず、かつ、ステップＳ１０３及びステップＳ１０６に代えて、ステップＳ１０３Ａ及びステップＳ１０６Ａの動作（処理）が実行される点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させる（動作させる）（ステップＳ１０１）。ついで、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置１０１を揺動又は回動させながら、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０３Ａ）。

これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去する（削り取る）ことができる。なお、ドレッシング部材１１１として、切削工具を用いてもよい。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をショルダ部材１２の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ１０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、予め設定されている第１時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、第１時間を経過した判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、ステップＳ１０６Ａの処理を実行する。

ステップＳ１０６Ａでは、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１の揺動又は回動を停止させて、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａが、ショルダ部材１２の先端面１２ａと一致するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動し（ステップＳ１０７）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

［変形例３］
本実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムは、ドレッシング部材は、切削工具及び／又はワイヤブラシで構成されている。

また、本実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムでは、制御装置は、（Ｃ）において、切削工具がショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる（Ｃ１）と、ワイヤブラシがショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる（Ｃ２）と、を実行するように構成されていてもよい。

さらに、本実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムでは、清掃機構は、エアブロー装置をさらに有し、制御装置は、（Ｃ）において、（Ｃ１）を実行する前に、切削工具に向けて、エアを吹き付けるように、エアブロー装置を動作させる（Ｃ０）を実行するように構成されていてもよい。

以下、本実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図８、図９Ａ、及び図９Ｂを参照しながら説明する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの構成］
図８は、本実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムの清掃機構の概略構成を示す模式図である。なお、図８においては、清掃機構の上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。

図８に示すように、本実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、清掃機構１１０の構成が異なる。具体的には、清掃機構１１０は、箱状の基台２００、板状のベース部材２０１、及びドレッシング部材１１１を有している。基台２００の上部には、ベース部材２０１が配置されていて、ベース部材２０１には、ドレッシング部材１１１が立設されている。

本変形例３においては、ドレッシング部材１１１は、切削工具２１１Ａ及びワイヤブラシ２１１Ｂで構成されている。切削工具２１１Ａは、切削用の刃と溝が形成されている工具を用いてもよい。ここでは、切削工具２１１Ａとして、超硬バーを用いている。超硬バーは、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が接合する被接合物６０の材料よりも硬い材料で構成されていてもよい。被接合物６０の材料がアルミニウムである場合には、アルミニウム用の超硬バーを用いてもよい。

切削工具２１１Ａは、その軸心方向が鉛直方向に向くように配置されていて、チャック装置２１２Ａにより固定されている。チャック装置２１２Ａは、ギア２１３Ａ及び軸部材２１４Ａを介して、第２回転駆動器１１２Ａに接続されている。これにより、切削工具２１１Ａは、回転することができる。

第２回転駆動器１１２Ａ、チャック装置２１２Ａ、ギア２１３Ａ、及び軸部材２１４Ａは、インナーカバー部材２１６Ａにより覆われている。これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着した被接合物６０の材料を切削工具２１１Ａで削り取るときに、切粉がインナーカバー部材２１６Ａ内に進入することを抑制することができる。

また、第２回転駆動器１１２Ａは、板部材２１５Ａ及びインナーカバー部材２１６Ａを介して、固定部材２１７Ａに固定されている。

固定部材２１７Ａは、直動アクチュエータ２１９及び図示されないリニアガイドにより、左右方向に進退可能に構成されている。直動アクチュエータ２１９としては、例えば、エアシリンダー等を用いてもよい。また、固定部材２１７Ａには、弾性部材２２０が接続されている。弾性部材２２０は、ここでは、引っ張りバネを用いている。弾性部材２２０は、ベース部材２０１に立設されている固定部材２２１と接続されている。

また、固定部材２１７Ａには、インナーカバー部材２１６Ａを覆うように、アウターカバー部材２１８Ａが設けられている。アウターカバー部材２１８Ａとインナーカバー部材２１６Ａの間の空間には、エアブロー装置３００（エアブローガン３０１）が配設されている。

エアブローガン３０１は、切削工具２１１Ａの切削部分に付着した被接合物６０の材料をエアにより、吹き飛ばすように構成されている。エアブローガン３０１は、配管３０３を介して、エア供給器３０２に接続されている。また、配管３０３の途中には、開閉弁（電磁弁）３０４が配置されている。開閉弁３０４の開閉動作は、制御装置１３０により制御されている。なお、エアブロー装置３００は、エアブローガン３０１から噴出されるエアの圧力が、０．２～０．４ＭＰａとなるように構成されていてもよい。

ワイヤブラシ２１１Ｂは、その軸心方向が鉛直方向に向くように配置されていて、チャック装置２１２Ｂにより固定されている。チャック装置２１２Ｂは、ギア２１３Ｂ及び軸部材２１４Ｂを介して、第２回転駆動器１１２Ｂに接続されている。これにより、ワイヤブラシ２１１Ｂは、回転することができる。

第２回転駆動器１１２Ｂ、チャック装置２１２Ｂ、ギア２１３Ｂ、及び軸部材２１４Ｂは、インナーカバー部材２１６Ｂにより覆われている。また、第２回転駆動器１１２Ｂは、板部材２１５Ｂ及びインナーカバー部材２１６Ｂを介して、固定部材２１７Ｂに固定されている。さらに、固定部材２１７Ｂには、インナーカバー部材２１６Ｂを覆うように、アウターカバー部材２１８Ｂが設けられている。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作］
次に、本変形例３の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作及びその作用効果について、図８～図９Ｂを参照しながら説明する。

図９Ａ及び図９Ｂは、本変形例３の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、作業者（操作者）が、入力器１３２を操作して、ショルダ部材１２の清掃（メンテナンス）を実行するように、演算処理器１３１に指示情報を入力した場合、又は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が、予め設定されている所定の回数、摩擦攪拌接合をした場合等に、制御装置１３０の演算処理器１３１は、記憶器１３３に格納されているプログラムを読み出すことにより、以下の動作（処理）を実行する。

制御装置１３０は、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させる（動作させる）（ステップＳ１１）。ついで、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７、及び第２回転駆動器１１２Ａ、１１２Ｂを動作させて（ステップＳ１２）、ショルダ部材１２、及びドレッシング部材１１１（切削工具２１１Ａ及びワイヤブラシ２１１Ｂ）を回転させる。

なお、制御装置１３０は、ショルダ部材１２と切削工具２１１Ａを回転させるように、第１回転駆動器５７及び第２回転駆動器１１２Ａを動作させてもよい。また、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７、及び／又は第２回転駆動器１１２Ａ、１１２Ｂを動作させた後に、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させてもよい。すなわち、制御装置１３０は、ステップＳ１２の処理を実行した後に、ステップＳ１１の処理を事項するように構成されていてもよい。

次に、制御装置１３０は、ロボット１２０に複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、切削工具２１１Ａが、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１３）。これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料を切削工具２１１Ａにより、除去する（削り取る）ことができる。

具体的には、制御装置１３０は、固定部材２１７Ａ等が右側に進行するように、直動アクチュエータ２１９を作動させる。これにより、弾性部材２２０は、右側へ引き伸ばされる。

ついで、制御装置１３０は、ロボット１２０に複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、ショルダ部材１２の内部空間に切削工具２１１Ａが位置するように、ロボット１２０を動作させる。そして、制御装置１３０は、直動アクチュエータ２１９の動作を停止させ、固定部材２１７Ａが自由に移動できるようにする。

これにより、弾性部材２２０の弾性変形により、固定部材２１７Ａ等が左側に戻される。これに伴い、ショルダ部材１２の内周面と切削工具２１１Ａが線接触することができ、清掃範囲を広げることができる。

なお、制御装置１３０は、直動アクチュエータ２１９を動作させる前に、エア供給器３０２を動作させ、かつ、開閉弁３０４の弁体を開放させて、エアブローガン３０１からエアを吹き出させて、切削工具２１１Ａの切削部分に付着している被接合物６０の材料を除去させてもよい。このとき、制御装置１３０は、エアの吹き出し時間が、予め設定されている所定の時間（例えば、１～５秒）となるように、エア供給器３０２及び開閉弁３０４を制御してもよい。

また、制御装置１３０は、ショルダ部材１２の内方空間に切削工具２１１Ａが位置するように、ロボット１２０を動作させるときに、ショルダ部材１２の軸線が、鉛直方向に向くように、ロボット１２０を動作させてもよく、鉛直方向に対して傾斜するように、ロボット１２０を動作させてもよい。傾斜角度としては、例えば、０．１～３°であってもよい。

さらに、制御装置１３０は、ショルダ部材１２が軸線Ｘｒに沿って進退するように、ロボット１２０を動作させてもよい。

次に、制御装置１３０は、切削工具２１１Ａをショルダ部材１２の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ１４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１４で取得した時間が、予め設定されている第１時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。

制御装置１３０は、ステップＳ１４で取得した時間が、第１時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ１５でＮｏ）には、ステップＳ１４で取得した時間が、第１時間を経過するまで、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理を繰り返す。一方、制御装置１３０は、ステップＳ１４で取得した時間が、第１時間を経過した判定した場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）には、ステップＳ１６の処理を実行する。

ステップＳ１６では、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７を停止させる。なお、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２Ａも停止させてもよい。また、制御装置１３０は、ステップＳ１２で第２回転駆動器１１２Ｂを動作させていない場合には、ここで、第２回転駆動器１１２Ｂを動作させてもよい。

次に、制御装置１３０は、ワイヤブラシ２１１Ｂが、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１７）。これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料をワイヤブラシ２１１Ｂにより、除去する（削り取る）ことができる。

なお、制御装置１３０は、ステップＳ１６で第１回転駆動器５７を停止させずに、後述するステップＳ２２で第１回転駆動器５７を停止させるように構成されていてもよい。すなわち、制御装置１３０は、ショルダ部材１２が回転した状態で、その内周面がワイヤブラシ２１１Ｂと当接させるように、ロボット１２０を動作させるように構成されていてもよい。

次に、制御装置１３０は、ワイヤブラシ２１１Ｂをショルダ部材１２の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ１８）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１８で取得した時間が、予め設定されている第２時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１９）。

ここで、第２時間は、予め実験等により求めることができ、例えば、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去するためにかかる時間であってもよい。第２時間としては、例えば、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去する観点から、３０秒以上であってもよく、清掃時間を短縮する観点から、６０秒以下であってもよい。また、第２時間は、第１時間と時間の長さが同じであってもよく、異なってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ１８で取得した時間が、第２時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ１９でＮｏ）には、ステップＳ１８で取得した時間が、第２時間を経過するまで、ステップＳ１８及びステップＳ１９の処理を繰り返す。一方、制御装置１３０は、ステップＳ１８で取得した時間が、第２時間を経過した判定した場合（ステップＳ１９でＹｅｓ）には、ステップＳ２０の処理を実行する。

ステップＳ２０では、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置（複動式摩擦攪拌接合装置１０１が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａが、ショルダ部材１２の先端面１２ａと一致するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動する（ステップＳ２１）。ついで、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２Ａ及び第２回転駆動器１１２Ｂを停止させ（ステップＳ２２）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本変形例３の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

なお、本変形例３の複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、第１回転駆動器５７、及び第２回転駆動器１１２Ａ、１１２Ｂを動作させた（ステップＳ１２）後に、ロボット１２０に複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、切削工具２１１Ａが、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１３）形態を採用したが、これに限定されない。

制御装置１３０が、ロボット１２０に複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、切削工具２１１Ａが、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させた後に、第１回転駆動器５７、及び第２回転駆動器１１２Ａ、１１２Ｂを動作させる形態を採用してもよい。

（実施の形態２）
本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態１（変形例を含む）に係る複動式摩擦攪拌接合システムにおいて、清掃機構が、ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、制御装置は、ピン部材が、ショルダ部材の内方に没入するように、工具駆動器を動作させる（Ａ）と、ドレッシング部材が回転するように、第２回転駆動器を動作させる（Ｂ１）と、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、ドレッシング部材がショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている。

以下、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの構成］
図１０は、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。

図１０に示すように、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、清掃機構１１０が、第２回転駆動器１１２をさらに有する点が異なる。第２回転駆動器１１２は、ドレッシング部材１１１を回転するように構成されていて、例えば、電動モータ等のモータであってもよい。

なお、ロータリーエンコーダ等のセンサ（図示せず）が、第２回転駆動器１１２の回転数を検知して、検知した回転数を制御装置１３０に出力するように構成されていてもよい。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図１１は、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図１１に示すように、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０２及びステップＳ１０８に代えて、ステップＳ１０２Ａ及びステップＳ１０８Ａの処理が実行される点が異なる。

具体的には、ステップＳ１０２Ａにおいて、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を動作させて、ドレッシング部材１１１を回転させる。ついで、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０３）。

これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

また、制御装置１３０は、ステップＳ１０８Ａにおいて、第２回転駆動器１１２を停止させて、ドレッシング部材１１１の回転を停止させ、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

なお、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、清掃機構１１０が、ドレッシング部材１１１を回転させる第２回転駆動器１１２を有する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、ロボット１２０の先端部にドレッシング部材１１１を回転させる回転駆動器を設ける形態を採用してもよい。

［変形例１］
次に、本実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の変形例について、説明する。

本実施の形態２における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムは、制御装置が、（Ｃ）において、清掃機構を保持させて、ドレッシング部材がショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる。

以下、本変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図１２を参照しながら説明する。なお、本変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの構成は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムと同じであるため、その詳細な説明を省略する。

図１２は、本実施の形態２における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図１２に示すように、本実施の形態２における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０３及びステップＳ１０６に代えて、ステップＳ１０３Ｂ及びステップＳ１０６Ｂが実行されている点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、清掃機構１１０（ドレッシング部材１１１）を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０３Ｂ）。このとき、複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、定置されていてもよく、ロボット１２０以外のロボットに把持されていてもよい。

なお、制御装置１３０は、実施の形態１における変形例３の複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様に、複数の種類のドレッシング部材１１１をロボット１２０に保持させて、ショルダ部材１２の内周面を清掃させてもよい。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をショルダ部材１２の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ１０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、予め設定されている第１時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

次に、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、第１時間を経過した判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、清掃機構１１０を予め設定されている所定の位置（清掃機構１１０が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０６Ｂ）。

このように構成された、本実施の形態２における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

［変形例２］
本実施の形態２における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムは、ロボットが、複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、制御装置は、（Ｃ）において、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、ドレッシング部材がショルダ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させるように構成されている。

以下、本実施の形態２における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図１３を参照しながら説明する。なお、本実施の形態２における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるため、その詳細な説明は省略する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図１３は、本実施の形態２における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図１３に示すように、本実施の形態２における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０３及びステップＳ１０６に代えて、ステップＳ１０３Ａ及びステップＳ１０６Ａの動作（処理）が実行される点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を動作させて、ドレッシング部材１１１を回転させる（ステップＳ１０２Ａ）。ついで、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置１０１を揺動又は回動させながら、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ショルダ部材１２の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０３Ａ）。

これにより、ショルダ部材１２の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去する（削り取る）ことができる。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をショルダ部材１２の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ１０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、予め設定されている第１時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

制御装置１３０は、ステップＳ１０４で取得した時間が、第１時間を経過した判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、ステップＳ１０６Ａの処理を実行する。

ステップＳ１０６Ａでは、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１の揺動又は回動を停止させて、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａが、ショルダ部材１２の先端面１２ａと一致するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動する（ステップＳ１０７）。ついで、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７を停止させ（ステップＳ１０８）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態２における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

（実施の形態３）
本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態１又は２（変形例を含む）に係る複動式摩擦攪拌接合システムにおいて、制御装置が、（Ａ）において、ピン部材の先端面が、予め設定されている第１位置まで移動するように、工具駆動器を動作させる（Ａ１）と、（Ａ１）の後に、当該（Ａ１）よりも大きい速度で、ピン部材の先端面が、予め設定されている第２位置まで移動するように、工具駆動器を動作させる（Ａ２）と、を実行するように構成されている。

以下、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図１４及び図１５を参照しながら説明する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの構成］
図１４は、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。

図１４に示すように、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が、ピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置を検出し、検出した位置情報を制御装置１３０に出力するように構成されている、位置検出器５８を有している点が異なる。

位置検出器５８としては、種々の公知の位置センサを用いることができ、例えば、ＬＶＤＴ、エンコーダ等を使用することができる。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態１又は２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０１又はステップＳ１１における動作が、図１５に示すフローに従って、実行される点が異なる。

図１５は、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図１５に示すように、制御装置１３０は、ステップＳ１０１又はステップＳ１１において、まず、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させる（動作させる）（ステップＳ１００１）。

このとき、制御装置１３０は、ピン部材１１を一定の荷重で引き上げるように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させてもよい。また、制御装置１３０は、工具駆動器５３を構成するサーボモータに供給される電流値が、予め設定されている所定値（例えば、５Ａ）より大きくならないように、工具駆動器５３を動作させてもよい。

次に、制御装置１３０は、位置検出器５８から当該位置検出器５８が検出したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置情報を取得する（ステップＳ１００２）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１００２で取得したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第１位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１００３）。

ここで、第１位置は、予め実験等により設定することができ、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の内周面において、他の部分に比して、被接合物６０の材料の凝着量が大きい部分である。第１位置は、例えば、ピン部材１１の先端面１１ａが、被接合物６０を接合しているときに、ショルダ部材１２に対して最も内方する位置（最も上方に移動した位置）であってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ１００２で取得したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第１位置に到達していないと判定した場合（ステップＳ１００３でＮｏ）には、ピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第１位置に到達したと判定するまで、ステップＳ１００２及びステップＳ１００３の処理を繰り返す。

一方、制御装置１３０は、ステップＳ１００２で取得したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第１位置に到達したと判定した場合（ステップＳ１００３でＹｅｓ）には、ステップＳ１００４の処理を実行する。

ステップＳ１００４では、制御装置１３０は、ピン部材１１の移動速度が大きくなるように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させる。具体的には、制御装置１３０は、ピン部材１１が第１位置に到達した後の移動速度の方が、ピン部材１１が第１位置に到達するまでの移動速度よりも、大きくなるように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させる。詳細には、制御装置１３０は、工具駆動器５３を構成するサーボモータの回転速度を大きくする。

次に、制御装置１３０は、位置検出器５８から当該位置検出器５８が検出したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置情報を取得する（ステップＳ１００５）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ１００５で取得したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第２位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１００６）。

ここで、第２位置は、予め実験等により設定することができ、例えば、ピン部材１１の先端面１１ａが、最もショルダ部材１２に対して内方することができる位置（装置として、最も上方に移動できる位置）であってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ１００５で取得したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第２位置に到達していないと判定した場合（ステップＳ１００６でＮｏ）には、ピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第２位置に到達したと判定するまで、ステップＳ１００５及びステップＳ１００６の処理を繰り返す。

一方、制御装置１３０は、ステップＳ１００５で取得したピン部材１１の先端面１１ａの軸線Ｘｒ方向の位置が、第２位置に到達したと判定した場合（ステップＳ１００６でＹｅｓ）には、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を停止させ（ステップＳ１００７）、ステップＳ１０２又はステップＳ１２等の処理を実行する。

このように構成された、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

また、本実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ピン部材１１が第１位置に到達した後の移動速度の方が、ピン部材１１が第１位置に到達するまでの移動速度よりも、大きくなるように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させる。

換言すると、制御装置１３０は、ピン部材１１が第１位置に到達するまで、ピン部材１１の移動速度が小さくなるように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させている。これにより、ピン部材１１に大きな荷重がかかって、ピン部材１１の破損を抑制することができる。

また、制御装置１３０は、ピン部材１１が第１位置に到達すると、ピン部材１１の移動速度を大きくすることにより、ステップＳ１０１又はステップＳ１１の処理に係る時間を短縮することができ、ひいては、ショルダ部材１２の清掃に係る時間を短縮することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態１～３（変形例を含む）のいずれかの複動式摩擦攪拌接合システムにおいて、清掃機構は、ショルダ部材の内部空間を挿通可能に構成されている補助部と、補助部を軸線に沿って進退移動可能に構成されている作動部と、を有する、補助部材をさらに有し、制御装置は、（Ａ）において、ピン部材の先端面を補助部の先端に当接させるようにロボットを動作させ、作動部を工具駆動器と同期するように動作させて、補助部によりピン部材の移動を補助させながら、ピン部材をショルダ部材の内方に没入させる。

以下、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図１６～図１８を参照しながら説明する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの構成］
図１６は、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。

図１６に示すように、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、清掃機構１１０が、補助部材１１３をさらに有する点が異なる。ここで、図１７を参照しながら、補助部材１１３の構成について説明する。

図１７は、図１６に示す複動式摩擦攪拌接合システムにおける補助部材の概略構成を示す模式図である。なお、図１７においては、複動式摩擦攪拌接合装置１０１の一部分（ピン部材１１及びショルダ部材１２）のみを記載している。また、図１７においては、複動式摩擦攪拌接合装置１０１の上下方向を図における上下方向として表している。

図１７に示すように、補助部材１１３は、ショルダ部材１２の内部空間を挿通可能に構成されている補助部１１３Ａと、補助部１１３Ａを軸線Ｘｒに沿って進退移動可能に構成されている作動部１１３Ｂと、を有している。

補助部１１３Ａは、ここでは、Ｌ字状に形成されていて、上下方向に延びる棒部分が、ショルダ部材１２の内部空間を挿通可能に構成されている。また、作動部１１３Ｂは、例えば、直動アクチュエータで構成されている。直動アクチュエータとしては、例えば、エアシリンダー等を用いてもよい。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態１又は２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０１又はステップＳ１１における動作が、図１８に示すフローに従って、実行される点が異なる。

図１８は、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図１８に示すように、制御装置１３０は、ステップＳ１０１又はステップＳ１１において、まず、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置１０１のピン部材１１の先端面（下端面）１１ａが、補助部材１１３の補助部１１３Ａの先端面（上端面）と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０１１）。

なお、作業者及び／又は他のロボットが、補助部１１３Ａの先端面が、ピン部材１１の先端面１１ａと当接するように、補助部材１１３を配置してもよい。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させ、かつ、作動部１１３Ｂを工具駆動器５３と同期するように動作させ（ステップＳ１０１２）、ステップＳ１０２又はステップＳ１２等の処理を実行する。

これにより、補助部１１３Ａにより、ピン部材１１の移動を補助させることができる。

このように構成された、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

また、本実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させ、かつ、作動部１１３Ｂを工具駆動器５３と同期するように動作させるように構成されている。

これにより、補助部１１３Ａにより、ピン部材１１の移動を補助させることができ、ピン部材１１の破損を抑制することができる。また、ピン部材１１の移動を補助させることにより、ピン部材１１の移動速度を大きくすることができ、ひいては、ショルダ部材１２の清掃に係る時間を短縮することができる。

なお、制御装置１３０は、実施の形態３に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様に、ピン部材１１が第１位置に到達した後の移動速度の方が、ピン部材１１が第１位置に到達するまでの移動速度よりも、大きくなるように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させてもよい。このとき、制御装置１３０は、ピン部材１１の移動速度に同期するように、作動部１１３Ｂを動作させてもよい。

（実施の形態５）
本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態１～３（変形例を含む）のいずれかの複動式摩擦攪拌接合システムにおいて、清掃機構は、ショルダ部材の内部空間を挿通可能に構成されている補助部と、補助部を軸線に沿って進退移動可能に構成されている作動部と、作動部を制御する制御部と、を有する、補助部材をさらに有し、制御装置は、（Ａ）において、ピン部材の先端面を補助部の先端に当接させるようにロボットを動作させ、ピン部材が、ショルダ部材の内方に没入するように、工具駆動器を動作させ、制御部は、（Ａ）において、作動部を工具駆動器と同期するように動作させて、ピン部材の移動を補助させる。

以下、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図１９及び図２０を参照しながら説明する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの構成］
図１９は、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。

図１９に示すように、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、清掃機構１１０が、制御部１５０を有する補助部材１１３をさらに有する点が異なる。なお、補助部材１１３の構成は、制御部１５０を有する以外は、実施の形態４に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の補助部材１１３と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。

制御部１５０は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等の演算器と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶器と、を備えている。記憶器には、基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算器は、記憶器に記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、補助部材１１３の各種動作を制御する。

また、制御部１５０は、制御装置１１０と適宜な手段（例えば、無線ＬＡＮ等）により、通信可能に構成されている。

なお、制御部１５０は、集中制御する単独の制御部１５０によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御部１５０によって構成されていてもよい。また、制御部１５０は、マイクロコンピュータで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、論理回路等によって構成されていてもよい。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態１又は２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ１０１又はステップＳ１１における動作が、図２０に示すフローに従って、実行される点が異なる。

図２０は、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図２０に示すように、制御装置１３０は、ステップＳ１０１又はステップＳ１１において、まず、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置１０１のピン部材１１の先端面（下端面）１１ａが、補助部材１１３の補助部１１３Ａの先端面（上端面）と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０１１）。

なお、作業者及び／又は他のロボットが、補助部１１３Ａの先端面が、ピン部材１１の先端面１１ａと当接するように、補助部材１１３を配置してもよい。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させ、制御部１５０は、作動部１１３Ｂを工具駆動器５３と同期するように動作させ（ステップＳ１０１２Ａ）、ステップＳ１０２又はステップＳ１２等の処理を実行する。

これにより、補助部１１３Ａにより、ピン部材１１の移動を補助させることができる。

このように構成された、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

また、本実施の形態５に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ピン部材１１が、ショルダ部材１２に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を動作させ、かつ、制御部１５０は、作動部１１３Ｂを工具駆動器５３と同期するように動作させるように構成されている。

これにより、補助部１１３Ａにより、ピン部材１１の移動を補助させることができ、ピン部材１１の破損を抑制することができる。また、ピン部材１１の移動を補助させることにより、ピン部材１１の移動速度を大きくすることができ、ひいては、ショルダ部材１２の清掃に係る時間を短縮することができる。

（実施の形態６）
本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態１～５（変形例を含む）に係る複動式摩擦攪拌接合システムにおいて、制御装置が、ピン部材が、ショルダ部材の先端部に対して、突出するように、工具駆動器を動作させる（Ｄ）と、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、ピン部材の外周面及び／又はショルダ部材の外周面が、ドレッシング部材と当接するように、ロボットを動作させる（Ｅ）と、をさらに実行するように構成されている。

以下、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図２１を参照しながら説明する。なお、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システムの構成は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムと同じであるため、その詳細な説明を省略する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図２１は、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、作業者（操作者）が、入力器１３２を操作して、ピン部材１１及び／又はショルダ部材１２の清掃（メンテナンス）を実行するように、演算処理器１３１に指示情報を入力した場合、又は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が、予め設定されている所定の回数、摩擦攪拌接合をした場合等に、制御装置１３０の演算処理器１３１は、記憶器１３３に格納されているプログラムを読み出すことにより、以下の動作（処理）を実行する。

なお、作業者等は、予めクランプ部材５４を複動式摩擦攪拌接合装置１０１から取り外していてもよい。

制御装置１３０は、ピン部材１１が、ショルダ部材１２の先端部に対して突出するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させる（動作させる）（ステップＳ２０１）。ついで、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７を動作させて（ステップＳ２０２）、ピン部材１１及びショルダ部材１２を回転させる。

次に、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ２０３）。

このとき、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１が、軸線Ｘｒに沿って進退するように、ロボット１２０を動作させてもよい。また、制御装置１３０は、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面に沿って、周回するように、ロボット１２０を動作させてもよい。

また、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をピン部材１１の外周面及びショルダ部材１２の外周面のうち、一方の外周面と当接させた後、他方の外周面と当接するように、ロボット１２０を動作させてもよい。

これにより、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ２０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ２０４で取得した時間が、予め設定されている第３時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

ここで、第３時間は、予め実験等により求めることができ、例えば、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去するためにかかる時間であってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ２０４で取得した時間が、第３時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ２０５でＮｏ）には、ステップＳ２０４で取得した時間が、第３時間を経過するまで、ステップＳ２０４及びステップＳ２０５の処理を繰り返す。一方、制御装置１３０は、ステップＳ２０４で取得した時間が、第３時間を経過した判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）には、ステップＳ２０６の処理を実行する。

ステップＳ２０６では、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置（複動式摩擦攪拌接合装置１０１が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａが、ショルダ部材１２の先端面１２ａと一致するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動する（ステップＳ２０７）。ついで、制御装置１３０は、第１回転駆動器５７を停止させ（ステップＳ２０８）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ピン部材１１及びショルダ部材１２を回転させた状態で、ドレッシング部材１１１が、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面と当接するように、ロボット１２０を動作させるように構成されている。

これにより、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

なお、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００においては、制御装置１３０の制御により、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行する形態を採用したが、これに限定されない。制御装置１３０が、ショルダ部材１２の内周面の清掃を実行する前に、又はショルダ部材１２の内周面の清掃を実行した後に、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行する形態を採用してもよい。

具体的には、制御装置１３０は、ステップＳ２０１、ステップＳ２０３～ステップＳ２０５の処理を、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の処理の間、又はステップＳ１０５とステップＳ１０６の処理の間に実行してもよい。

また、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００においては、制御装置１３０が、第１回転駆動器５７を回転させて、ピン部材１１及びショルダ部材１２を回転させる形態を採用したが、これに限定されない。実施の形態２と同様に、清掃機構１１０が、第２回転駆動器１１２を有していて、制御装置１３０が、第２回転駆動器１１２を動作させて、ドレッシング部材１１１を回転させる形態を採用してもよい。

さらに、ドレッシング部材１１１が、ピン部材１１の外周面とショルダ部材１２の外周面と当接するように形成されていてもよい。ここで、図２２は、ドレッシング部材の一例を示す模式図である。

図２２に示すように、ドレッシング部材１１１は、円筒状の筒部材１１１Ａと刷毛部材１１１Ｂを有している。刷毛部材１１１Ｂは、筒部材１１１Ａの内周面にその中心軸に向かって、径方向に延びるように配置されている。なお、ここでは、筒部材１１１Ａを円筒状に形成したが、これに限定されず、筒部材１１１Ａは、筒状に形成されていればよく、その開口形状は任意である。

［変形例１］
次に、本実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の変形例について、図２３を参照しながら説明する。

本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムは、制御装置が、（Ｅ）において、清掃機構を保持させて、ドレッシング部材がピン部材の外周面及び／又はショルダ部材の外周面と当接するように、ロボットを動作させるように構成されている。

以下、本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、説明する。なお、本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの構成は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システムと同じであるため、その詳細な説明を省略する。

図２３は、本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図２３に示すように、本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ２０３及びステップＳ２０６に代えて、ステップＳ２０３Ａ及びステップＳ２０６Ａが実行されている点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、清掃機構１１０（ドレッシング部材１１１）を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ２０３Ａ）。このとき、複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、定置されていてもよく、ロボット１２０以外のロボットに把持されていてもよい。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ２０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ２０４で取得した時間が、予め設定されている第３時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

次に、制御装置１３０は、ステップＳ２０４で取得した時間が、第３時間を経過した判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）には、清掃機構１１０を予め設定されている所定の位置（清掃機構１１０が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ２０６Ａ）。

このように構成された、本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

なお、本実施の形態６における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００においては、制御装置１３０が、第１回転駆動器５７を回転させて、ピン部材１１及びショルダ部材１２を回転させる形態を採用したが、これに限定されない。実施の形態２と同様に、清掃機構１１０が、第２回転駆動器１１２を有していて、制御装置１３０が、第２回転駆動器１１２を動作させて、ドレッシング部材１１１を回転させる形態を採用してもよい。

（実施の形態６）
本実施の形態６における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムは、ロボットが、複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、制御装置は、（Ｅ）において、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、ピン部材の外周面及び／又はショルダ部材の外周面が、ドレッシング部材と当接するように、ロボットを動作させるように構成されている。

以下、本実施の形態６における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図２４を参照しながら説明する。なお、本実施の形態６における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるため、その詳細な説明は省略する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図２４は、本実施の形態６における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図２４に示すように、本実施の形態６における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ２０２及びステップＳ２０８の動作（処理）を実行せず、かつ、ステップＳ２０３及びステップＳ２０６に代えて、ステップＳ２０３Ｂ及びステップＳ２０６Ｂの動作（処理）が実行される点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、ピン部材１１が、ショルダ部材１２の先端部に対して突出するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動させる（動作させる）（ステップＳ２０１）。ついで、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置１０１を揺動又は回動させながら、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ピン部材１１及び／又はショルダ部材１２の外周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ１０３Ｂ）。

これにより、ピン部材１１及び／又はショルダ部材１２の外周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去する（削り取る）ことができる。なお、ドレッシング部材１１１として、切削工具を用いてもよい。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をピン部材１１及び／又はショルダ部材１２の外周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ２０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ２０４で取得した時間が、予め設定されている第３時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

制御装置１３０は、ステップＳ２０４で取得した時間が、第３時間を経過した判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）には、ステップＳ２０６Ｂの処理を実行する。

ステップＳ２０６Ｂでは、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１の揺動又は回動を停止させて、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａが、ショルダ部材１２の先端面１２ａと一致するように、工具駆動器５３（ピン駆動器５３１）を駆動し（ステップＳ２０７）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態６における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態６に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

（実施の形態７）
本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態１～６（変形例を含む）のいずれかの複動式摩擦攪拌接合システムにおいて、複動式摩擦攪拌接合装置が、円筒状に形成され、ピン部材及びショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、清掃機構が、ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、制御装置は、ピン部材及びショルダ部材が、クランプ部材の内方に没入するように、工具駆動器を動作させる（Ｆ）と、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、ドレッシング部材がクランプ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる（Ｇ）と、をさらに実行するように構成されている。

以下、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図２５及び図２６を参照しながら説明する。なお、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、複動式摩擦攪拌接合装置１０１の構成が異なる。

［複動式摩擦攪拌接合装置の構成］
図２５は、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示す模式図である。なお、図２５においては、図における上下方向を複動式摩擦攪拌接合装置における上下方向として表している。

図２５に示すように、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００における複動式摩擦攪拌接合装置１０１は、実施の形態１に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の複動式摩擦攪拌接合装置１０１と基本的構成は同じであるが、工具駆動器５３が、ピン部材１１及びショルダ部材１２をクランプ部材５４に対して、出没させることができる出没機構５３３をさらに有する点が異なる。

具体的には、出没機構５３３は、可動体５２２と第１回転駆動器５７とを接続するように配置されていて、直動アクチュエータで構成されている。直動アクチュエータとしては、例えば、サーボモータとラックアンドピニオン、サーボモータとボールネジ、又はエアシリンダー等で構成されていてもよい。

これにより、出没機構５３３が動作することにより、ピン部材１１及びショルダ部材１２は、クランプ部材５４に対して、出没（進退）することができる。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図２６は、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、作業者（操作者）が、入力器１３２を操作して、クランプ部材５４の清掃（メンテナンス）を実行するように、演算処理器１３１に指示情報を入力した場合、又は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が、予め設定されている所定の回数、摩擦攪拌接合をした場合等に、制御装置１３０の演算処理器１３１は、記憶器１３３に格納されているプログラムを読み出すことにより、以下の動作（処理）を実行する。

制御装置１３０は、ピン部材１１及びショルダ部材１２がクランプ部材５４に対して内方に没入するように、工具駆動器５３（出没機構５３３）を駆動させる（動作させる）（ステップＳ３０１）。ついで、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を動作させて（ステップＳ３０２）、ドレッシング部材１１１を回転させる。

次に、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ３０３）。

このとき、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内方空間を軸線Ｘｒに沿って進退するように、ロボット１２０を動作させてもよい。なお、ロボット１２０が既に、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持している場合には、制御装置１３０は、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる。

これにより、クランプ部材５４の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をクランプ部材５４の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ３０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ３０４で取得した時間が、予め設定されている第４時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

ここで、第４時間は、予め実験等により求めることができ、例えば、クランプ部材５４の内周面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去するためにかかる時間であってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ３０４で取得した時間が、第４時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ３０５でＮｏ）には、ステップＳ３０４で取得した時間が、第４時間を経過するまで、ステップＳ３０４及びステップＳ３０５の処理を繰り返す。一方、制御装置１３０は、ステップＳ３０４で取得した時間が、第４時間を経過した判定した場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）には、ステップＳ３０６の処理を実行する。

ステップＳ３０６では、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置（複動式摩擦攪拌接合装置１０１が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａ及びショルダ部材１２の先端面１２ａが、クランプ部材５４の先端面５４ａと一致するように、工具駆動器５３（出没機構５３３）を駆動する（ステップＳ３０７）。ついで、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を停止させ（ステップＳ３０８）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ドレッシング部材１１１を回転させた状態で、ドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させるように構成されている。

これにより、クランプ部材５４の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

なお、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００においては、制御装置１３０の制御により、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行する形態を採用したが、これに限定されない。制御装置１３０が、ショルダ部材１２の内周面の清掃を実行する前に、又はショルダ部材１２の内周面の清掃を実行した後に、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行する形態を採用してもよい。

また、制御装置１３０は、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行する前、又はピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行した後に、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行する形態を採用してもよい。この場合、制御装置１３０は、ショルダ部材１２の内周面の清掃を実行する前に、又はショルダ部材１２の内周面の清掃を実行した後に、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行し、その後、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行してもよい。

すなわち、制御装置１３０は、ショルダ部材１２の内周面の清掃と、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃と、クランプ部材５４の内周面の清掃と、を実行してもよく、その清掃の順番は、任意に実行してもよい。

［変形例１］
次に、本実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の変形例について、図２７を参照しながら説明する。

本実施の形態７における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムは、複動式摩擦攪拌接合装置が、円筒状に形成され、ピン部材及びショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、清掃機構が、ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、制御装置は、ドレッシング部材が回転するように、第２回転駆動器を動作させる（Ｂ１）と、ピン部材及びショルダ部材が、クランプ部材の内方に没入するように、工具駆動器を動作させる（Ｆ）と、清掃機構を保持させて、ドレッシング部材がクランプ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させる（Ｇ１）と、をさらに実行するように構成されている。

以下、本実施の形態７における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、説明する。なお、本実施の形態７における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの構成は、実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システムと同じであるため、その詳細な説明を省略する。

図２７は、本実施の形態７における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図２７に示すように、本実施の形態７における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ３０３及びステップＳ３０６に代えて、ステップＳ３０３Ａ及びステップＳ３０６Ａが実行されている点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、清掃機構１１０（ドレッシング部材１１１）を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ３０３Ａ）。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をクランプ部材５４の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ３０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ３０４で取得した時間が、予め設定されている第４時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

次に、制御装置１３０は、ステップＳ３０４で取得した時間が、第４時間を経過した判定した場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）には、清掃機構１１０を予め設定されている所定の位置（清掃機構１１０が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ３０６Ａ）。

このように構成された、本実施の形態７における変形例１の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

［変形例２］
本実施の形態７における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムは、ロボットが、複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、制御装置は、（Ｇ）において、複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、ドレッシング部材がクランプ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させるように構成されている。

以下、本実施の形態７における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図２８を参照しながら説明する。なお、本実施の形態７における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態１における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるため、その詳細な説明は省略する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図２８は、本実施の形態７における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図２８に示すように、本実施の形態７における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作は、実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００の動作と基本的には同じであるが、ステップＳ３０３及びステップＳ３０６に代えて、ステップＳ３０３Ｂ及びステップＳ３０６Ｂの動作（処理）が実行される点が異なる。

具体的には、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置１０１を揺動又は回動させながら、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ３０３Ｂ）。

これにより、クランプ部材５４の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去する（削り取る）ことができる。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をクランプ部材５４の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ３０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ３０４で取得した時間が、予め設定されている第４時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

制御装置１３０は、ステップＳ３０４で取得した時間が、第４時間を経過した判定した場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）には、ステップＳ３０６Ｂの処理を実行する。

ステップＳ３０６Ｂでは、制御装置１３０は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１の揺動又は回動を停止させて、複動式摩擦攪拌接合装置１０１を予め設定されている所定の位置に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａ及びショルダ部材１２の先端面１２ａが、クランプ部材５４の先端面５４ａと一致するように、工具駆動器５３（出没機構５３３）を駆動する（ステップＳ３０７）。ついで、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を停止させ（ステップＳ３０８）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態７における変形例２の複動式摩擦攪拌接合システム１００であっても、実施の形態７に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と同様の作用効果を奏する。

（実施の形態８）
本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材を有する清掃機構と、ロボットと、ストック機構と、制御装置と、を備え、複動式摩擦攪拌接合装置は、円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、円筒状に形成され、ピン部材が内部に挿通されており、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、ピン部材及びショルダ部材を、軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、ピン部材及びショルダ部材を、それぞれ軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、清掃機構は、ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、制御装置は、ピン部材及び／又はショルダ部材を取り外し、軸線が鉛直方向を向くように、ピン部材及び／又はショルダ部材をストック機構に配置するようにロボットを動作させる（Ｈ）と、ドレッシング部材が回転するように、第２回転駆動器を動作させる（Ｉ）と、清掃機構を保持させて、ピン部材の外周面、ショルダ部材の内周面、及びショルダ部材の外周面のうち、少なくとも１つの面と当接するように、ロボットを動作させる（Ｊ）と、を実行するように構成されている。

以下、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図２９～図３１を参照しながら詳細に説明する。

［複動式摩擦攪拌接合システムの構成］
図２９は、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムの概略構成を示すブロック図である。

図２９に示すように、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００は、実施の形態２に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００と基本的構成は同じであるが、ストック機構１４０をさらに備える点が異なる。

［ストック機構の構成］
図３０は、図２９に示すストック機構の概略構成を示す模式図である。なお、図３０においては、ストック機構における上下方向を図における上下方向として表している。

図３０に示すように、ストック機構１４０は、外筒７１、内筒７２、第１蓋部材８１、及び第２蓋部材８２を有している。

外筒７１及び内筒７２は、それぞれ、円筒状に形成されていて、それぞれの下端面には、第１蓋部材８１及び第２蓋部材８２が配置されている。第１蓋部材８１は床面等に載置されていて、第１蓋部材８１の上面に第２蓋部材８２が載置されている。

外筒７１と内筒７２の間の筒状空間には、弾性部材７３が設けられている。具体的には、弾性部材７３は、外筒７１の内周面と内筒７２の外周面を接続するように、配設されている。弾性部材７３は、複数箇所に設けられていてもよい。弾性部材７３としては、例えば、バネ、ゴム等を用いてもよい。

これにより、ショルダ部材１２にドレッシング部材１１１が衝突した場合等に、その衝撃を弾性部材７３により、緩和することができる。

また、内筒７２の内周面の適所には、ショルダ部材１２の位置決めをするための位置決め部材７４が設けられている。なお、図３０では、ショルダ部材１２を保持するように構成されているが、これに限定されず、ピン部材１１又はクランプ部材５４を保持するように構成されていてもよい。

［複動式摩擦攪拌接合システムの動作及び作用効果］
図３１は、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、作業者（操作者）が、入力器１３２を操作して、ピン部材１１及び／又はショルダ部材１２の清掃（メンテナンス）を実行するように、演算処理器１３１に指示情報を入力した場合、又は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が、予め設定されている所定の回数、摩擦攪拌接合をした場合等に、制御装置１３０の演算処理器１３１は、記憶器１３３に格納されているプログラムを読み出すことにより、以下の動作（処理）を実行する。

制御装置１３０は、ピン部材１１及び／又はショルダ部材１２を複動式摩擦攪拌接合装置１０１から取り外し、ストック機構１４０に載置するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ４０１）。このとき、制御装置１３０は、ピン部材１１の先端面１１ａ及び／又はショルダ部材１２の先端面１２ａが上方に位置するように、ロボット１２０を動作させる。

なお、作業者が、ピン部材１１及び／又はショルダ部材１２を複動式摩擦攪拌接合装置１０１から取り外し、ストック機構１４０に載置する場合には、制御装置１３０は、当該ステップＳ４０１の処理を実行しないように構成されている。

次に、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を動作させて（ステップＳ４０２）、ドレッシング部材１１１を回転させる。

次に、制御装置１３０は、清掃機構１１０を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、ピン部材１１の外周面、ショルダ部材１２の内周面、及びショルダ部材１２の外周面のうち、少なくともいずれかの１つの面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ４０３）。

これにより、ピン部材１１の外周面、ショルダ部材１２の内周面、及びショルダ部材１２の外周面のうち、少なくともいずれかの１つの面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をいずれかの面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ４０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ４０４で取得した時間が、予め設定されている第５時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。

ここで、第５時間は、予め実験等により求めることができ、例えば、いずれかの面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去するためにかかる時間であってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ４０４で取得した時間が、第５時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ４０５でＮｏ）には、ステップＳ４０４で取得した時間が、第５時間を経過するまで、ステップＳ４０４及びステップＳ４０５の処理を繰り返す。一方、制御装置１３０は、ステップＳ４０４で取得した時間が、第５時間を経過した判定した場合（ステップＳ４０５でＹｅｓ）には、ステップＳ４０６の処理を実行する。

なお、制御装置１３０は、いずれかの面の清掃が終了した後（ステップＳ４０５でＹｅｓ）に、他の面の清掃を実行してもよい。すなわち、制御装置１３０は、ピン部材１１の外周面、ショルダ部材１２の内周面、及びショルダ部材１２の外周面のうち、２つの面の清掃を実行するように構成されていてもよく、３つの面を清掃するように構成されていてもよい。

ステップＳ４０６では、制御装置１３０は、清掃機構１１０を予め設定されている所定の位置（清掃機構１１０が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を停止させ（ステップＳ４０７）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ドレッシング部材１１１を回転させた状態で、ドレッシング部材１１１が、ピン部材１１の外周面、ショルダ部材１２の内周面、及びショルダ部材１２の外周面のうち、少なくともいずれか１つの面と当接するように、ロボット１２０を動作させるように構成されている。

これにより、ピン部材１１の外周面、ショルダ部材１２の内周面、及びショルダ部材１２の外周面のうち、少なくともいずれかの１つの面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

なお、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、清掃機構１１０が、ドレッシング部材１１１を回転させる第２回転駆動器１１２を有する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、ロボット１２０の先端部にドレッシング部材１１１を回転させる回転駆動器を設ける形態を採用してもよい。

また、本実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、クランプ部材５４を備える形態を採用したが、これに限定されず、クランプ部材５４を備えていない形態を採用してもよい。

（実施の形態９）
本実施の形態９に係る複動式摩擦攪拌接合システムは、実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムにおいて、複動式摩擦攪拌接合装置が、円筒状に形成され、ピン部材及びショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、制御装置は、（Ｈ）において、クランプ部材を取り外し、軸線が鉛直方向を向くように、クランプ部材をストック機構に配置するようにロボットを動作させ、（Ｊ）において、清掃機構を保持させて、クランプ部材の内周面と当接するように、ロボットを動作させるように構成されている。

以下、本実施の形態９に係る複動式摩擦攪拌接合システムの一例について、図３２を参照しながら説明する。なお、本実施の形態９に係る複動式摩擦攪拌接合システムの構成は、実施の形態８に係る複動式摩擦攪拌接合システムと同じであるため、その詳細な説明を省略する。

図３２は、本実施の形態９に係る複動式摩擦攪拌接合システムの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、作業者（操作者）が、入力器１３２を操作して、クランプ部材５４の清掃（メンテナンス）を実行するように、演算処理器１３１に指示情報を入力した場合、又は、複動式摩擦攪拌接合装置１０１が、予め設定されている所定の回数、摩擦攪拌接合をした場合等に、制御装置１３０の演算処理器１３１は、記憶器１３３に格納されているプログラムを読み出すことにより、以下の動作（処理）を実行する。

制御装置１３０は、クランプ部材５４を複動式摩擦攪拌接合装置１０１から取り外し、ストック機構１４０に載置するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ５０１）。このとき、制御装置１３０は、クランプ部材５４の先端面５４ａが上方に位置するように、ロボット１２０を動作させる。

なお、作業者が、クランプ部材５４を複動式摩擦攪拌接合装置１０１から取り外し、ストック機構１４０に載置する場合には、制御装置１３０は、当該ステップＳ５０１の処理を実行しないように構成されている。

次に、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を動作させて（ステップＳ５０２）、ドレッシング部材１１１を回転させる。

次に、制御装置１３０は、清掃機構１１０を保持させて、清掃機構１１０のドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させる（ステップＳ５０３）。

これにより、クランプ部材５４の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

次に、制御装置１３０は、ドレッシング部材１１１をクランプ部材５４の内周面と当接させてから経過した時間を時計器１３４から取得する（ステップＳ５０４）。ついで、制御装置１３０は、ステップＳ５０４で取得した時間が、予め設定されている第６時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ５０５）。

ここで、第６時間は、予め実験等により求めることができ、例えば、クランプ部材５４の内周面に付着している被接合物６０の材料を充分に除去するためにかかる時間であってもよい。

制御装置１３０は、ステップＳ５０４で取得した時間が、第６時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ５０５でＮｏ）には、ステップＳ５０４で取得した時間が、第６時間を経過するまで、ステップＳ５０４及びステップＳ５０５の処理を繰り返す。一方、制御装置１３０は、ステップＳ５０４で取得した時間が、第６時間を経過した判定した場合（ステップＳ５０５でＹｅｓ）には、ステップＳ５０６の処理を実行する。

ステップＳ５０６では、制御装置１３０は、清掃機構１１０を予め設定されている所定の位置（清掃機構１１０が設置されている初期位置）に移動するように、ロボット１２０を動作させる。

次に、制御装置１３０は、第２回転駆動器１１２を停止させ（ステップＳ５０７）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態９に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００では、制御装置１３０が、ドレッシング部材１１１を回転させた状態で、ドレッシング部材１１１が、クランプ部材５４の内周面と当接するように、ロボット１２０を動作させるように構成されている。

これにより、クランプ部材５４の内周面に付着している被接合物６０の材料をドレッシング部材１１１により、除去することができる。

なお、本実施の形態９に係る複動式摩擦攪拌接合システム１００においては、制御装置１３０の制御により、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行する形態を採用したが、これに限定されない。制御装置１３０が、ショルダ部材１２の内周面の清掃を実行する前に、又はショルダ部材１２の内周面の清掃を実行した後に、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行する形態を採用してもよい。

また、制御装置１３０は、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行する前、又はピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行した後に、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行する形態を採用してもよい。この場合、制御装置１３０は、ショルダ部材１２の内周面の清掃を実行する前に、又はショルダ部材１２の内周面の清掃を実行した後に、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃を実行し、その後、クランプ部材５４の内周面の清掃を実行してもよい。

すなわち、制御装置１３０は、ショルダ部材１２の内周面の清掃と、ピン部材１１の外周面及び／又はショルダ部材１２の外周面の清掃と、クランプ部材５４の内周面の清掃と、を実行してもよく、その清掃の順番は、任意に実行してもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良及び他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明を逸脱することなく、その構造および／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明の複動式摩擦攪拌接合システム及びその運転方法は、簡易な構成により、複動式摩擦攪拌接合装置を清掃することができ得るため、有用である。

１１ ピン部材
１１ａ 先端面
１２ ショルダ部材
１２ａ 先端面
２１ａ 第１リンク
２１ｂ 第２リンク
２１ｃ 第３リンク
２１ｄ 第４リンク
２１ｅ 第５リンク
２１ｆ 第６リンク
２２ エンドエフェクタ
２５ 基台
４１ クランプ駆動器
５１ 接合ツール
５２ 接合ツール固定部
５３ 工具駆動器
５４ クランプ部材
５４ａ 先端面
５５ Ｃ型フレーム
５６ 裏当て部材
５６ａ 支持面
５７ 第１回転駆動器
５８ 位置検出器
６０ 被接合物
６１ 第１部材
６２ 第２部材
７１ 外筒
７２ 内筒
７３ 弾性部材
７４ 位置決め部材
８１ 第１蓋部材
８２ 第２蓋部材
１００ 複動式摩擦攪拌接合システム
１０１ 複動式摩擦攪拌接合装置
１１０ 清掃機構
１１１ ドレッシング部材
１１１Ａ 筒部材
１１１Ｂ 刷毛部材
１１２ 第２回転駆動器
１１２Ａ 第２回転駆動器
１１２Ｂ 第２回転駆動器
１１３ 補助部材
１１３Ａ 補助部
１１３Ｂ 作動部
１２０ ロボット
１３０ 制御装置
１３１ 演算処理器
１３２ 入力器
１３３ 記憶器
１３４ 時計器
１４０ ストック機構
１５０ 制御部
２００ 基台
２０１ ベース部材
２１１Ａ 切削工具
２１１Ｂ ワイヤブラシ
２１２Ａ チャック装置
２１２Ｂ チャック装置
２１３Ａ ギア
２１３Ｂ ギア
２１４Ａ 軸部材
２１４Ｂ 軸部材
２１５Ａ 板部材
２１５Ｂ 板部材
２１６Ａ インナーカバー部材
２１６Ｂ インナーカバー部材
２１７Ａ 固定部材
２１７Ｂ 固定部材
２１８Ａ アウターカバー部材
２１８Ｂ アウターカバー部材
２１９ 直動アクチュエータ
２２０ 弾性部材
２２１ 固定部材
３００ エアブロー装置
３０１ エアブローガン
３０２ エア供給器
３０３ 配管
３０４ 開閉弁
５２１ 回転体
５２２ 可動体
５３１ ピン駆動器
５３２ ショルダ駆動器
５３３ 出没機構
ＪＴ１ 第１関節
ＪＴ２ 第２関節
ＪＴ３ 第３関節
ＪＴ４ 第４関節
ＪＴ５ 第５関節
ＪＴ６ 第６関節
Ｐ１ 矢印
Ｐ２ 矢印
Ｐ３ 矢印
Ｘｒ 軸線

Claims (35)

1. 複動式摩擦攪拌接合装置と、
   ドレッシング部材を有する清掃機構と、
   ロボットと、
   制御装置と、を備え、
   前記複動式摩擦攪拌接合装置は、
   円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、
   円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、
   前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、
   前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ、前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、
   前記制御装置は、前記ピン部材が、前記ショルダ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器を動作させる（Ａ）と、前記ショルダ部材が回転するように、前記第１回転駆動器を動作させる（Ｂ）と、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている、複動式摩擦攪拌接合システム。
2. 前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
   前記制御装置は、前記ピン部材が、前記ショルダ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器を動作させる（Ａ）と、前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器を動作させる（Ｂ１）と、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている、請求項１に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
3. 前記制御装置は、前記（Ｃ）において、前記清掃機構を保持させて、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる、請求項１又は２に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
4. 前記ロボットは、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、前記軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、
   前記制御装置は、前記（Ｃ）において、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させるように構成されている、請求項１又は２に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
5. 前記ドレッシング部材は、切削工具及び／又はワイヤブラシで構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
6. 前記制御装置は、前記（Ｃ）において、前記切削工具が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ１）と、前記ワイヤブラシが前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ２）と、を実行するように構成されている、請求項５に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
7. 前記清掃機構は、エアブロー装置をさらに有し、
   前記制御装置は、前記（Ｃ）において、前記（Ｃ１）を実行する前に、前記切削工具に向けて、エアを吹き付けるように、前記エアブロー装置を動作させる（Ｃ０）を実行するように構成されている、請求項６に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
8. 前記制御装置は、前記ピン部材が、前記ショルダ部材の先端部に対して、突出するように、前記工具駆動器を動作させる（Ｄ）と、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材が回転するように、前記第１回転駆動器を動作させる（Ｂ２）と、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、前記ピン部材の外周面及び／又は前記ショルダ部材の外周面が、前記ドレッシング部材と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｅ）と、を実行するように構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
9. 前記制御装置は、前記（Ｅ）において、前記清掃機構を保持させて、前記ドレッシング部材が前記ピン部材の外周面及び／又は前記ショルダ部材の外周面と当接するように、前記ロボットを動作させる、請求項８に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
10. 前記ロボットは、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、前記軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、
    前記制御装置は、前記（Ｅ）において、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、前記ピン部材の外周面及び／又は前記ショルダ部材の外周面が、前記ドレッシング部材と当接するように、前記ロボットを動作させるように構成されている、請求項８に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
11. 前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円筒状に形成され、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、
    前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
    前記制御装置は、前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器を動作させる（Ｂ１）と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が、前記クランプ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器を動作させる（Ｆ）と、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、前記ドレッシング部材が前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｇ）と、を実行するように構成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
12. 前記ロボットは、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、前記軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、
    前記制御装置は、前記（Ｇ）において、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、前記ドレッシング部材が前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させるように構成されている、請求項１１に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
13. 前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円筒状に形成され、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、
    前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
    前記制御装置は、前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器を動作させる（Ｂ１）と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が、前記クランプ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器を動作させる（Ｆ）と、前記清掃機構を保持させて、前記ドレッシング部材が前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｇ１）と、をさらに実行するように構成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
14. 前記制御装置は、前記（Ａ）において、前記ピン部材の先端面が、予め設定されている第１位置まで移動するように、前記工具駆動器を動作させる（Ａ１）と、前記（Ａ１）の後に、当該（Ａ１）よりも大きい速度で、前記ピン部材の先端面が、予め設定されている第２位置まで移動するように、前記工具駆動器を動作させる（Ａ２）と、を実行するように構成されている、請求項１～１３のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
15. 前記清掃機構は、前記ショルダ部材の内部空間を挿通可能に構成されている補助部と、前記補助部を前記軸線に沿って進退移動可能に構成されている作動部と、を有する、補助部材をさらに有し、
    前記制御装置は、前記（Ａ）において、前記ピン部材の先端面を前記補助部の先端に当接させるように前記ロボットを動作させ、前記作動部を前記工具駆動器と同期するように動作させて、前記補助部により前記ピン部材の移動を補助させながら、前記ピン部材を前記ショルダ部材の内方に没入させる、請求項１～１４のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
16. 前記清掃機構は、前記ショルダ部材の内部空間を挿通可能に構成されている補助部と、前記補助部を前記軸線に沿って進退移動可能に構成されている作動部と、前記作動部を制御する制御部と、を有する、補助部材をさらに有し、
    前記制御装置は、前記（Ａ）において、前記ピン部材の先端面を前記補助部の先端に当接させるように前記ロボットを動作させ、前記ピン部材が、前記ショルダ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器を動作させ、
    前記制御部は、前記（Ａ）において、前記作動部を前記工具駆動器と同期するように動作させて、前記ピン部材の移動を補助させる、請求項１～１４のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
17. 複動式摩擦攪拌接合装置と、
    ドレッシング部材を有する清掃機構と、
    ロボットと、
    ストック機構と、
    制御装置と、を備え、
    前記複動式摩擦攪拌接合装置は、
    円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、
    円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、
    前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
    前記制御装置は、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を取り外し、前記軸線が鉛直方向を向くように、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を前記ストック機構に配置するように前記ロボットを動作させる（Ｈ）と、前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器を動作させる（Ｉ）と、前記清掃機構を保持させて、前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、及び前記ショルダ部材の外周面のうち、少なくとも１つの面と当接するように、前記ロボットを動作させる（Ｊ）と、を実行するように構成されている、複動式摩擦攪拌接合システム。
18. 前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円筒状に形成され、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、
    前記制御装置は、前記（Ｈ）において、前記クランプ部材を取り外し、前記軸線が鉛直方向を向くように、前記クランプ部材を前記ストック機構に配置するように前記ロボットを動作させ、前記（Ｊ）において、前記清掃機構を保持させて、前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作させるように構成されている、請求項１７に記載の複動式摩擦攪拌接合システム。
19. 複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法であって、
    前記複動式摩擦攪拌接合システムは、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材を有する清掃機構と、ロボットと、を備え、
    前記複動式摩擦攪拌接合装置は、
    円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、
    円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、
    前記ピン部材を、前記ショルダ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器が動作する（Ａ）と、
    前記ショルダ部材が回転するように、前記第１回転駆動器が動作する（Ｂ）と、
    前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持して、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｃ）と、を備える、複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
20. 前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
    前記ピン部材を、前記ショルダ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器が動作する（Ａ）と、
    前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器が動作する（Ｂ１）と、
    前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持して、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｃ）と、を備える、請求項１９に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
21. 前記（Ｃ）において、前記清掃機構を保持して、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する、請求項１９又は２０に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
22. 前記ロボットは、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、前記軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、
    前記（Ｃ）において、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、前記ドレッシング部材が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する、請求項１９又は２０に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
23. 前記ドレッシング部材は、切削工具及び／又はワイヤブラシで構成されている、請求項１９～２２のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
24. 前記（Ｃ）は、前記切削工具が前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットを動作する（Ｃ１）と、前記ワイヤブラシが前記ショルダ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｃ２）と、を有する、請求項２３に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
25. 前記清掃機構は、エアブロー装置をさらに有し、
    前記（Ｃ）は、前記（Ｃ１）が実行される前に、前記切削工具に向けて、エアを吹き付けるように、前記エアブロー装置が動作する（Ｃ０）をさらに有する、請求項２４に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
26. 前記ピン部材を前記ショルダ部材の先端部に対して突出するように、前記工具駆動器が動作する（Ｄ）と、
    前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材が回転するように、前記第１回転駆動器が動作する（Ｂ２）と、
    前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持して、前記ピン部材の外周面及び／又は前記ショルダ部材の外周面が、前記ドレッシング部材と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｅ）と、をさらに備える、請求項１９～２２のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
27. 前記（Ｅ）において、前記清掃機構を保持して、前記ドレッシング部材が前記ピン部材の外周面及び／又は前記ショルダ部材の外周面と当接するように、前記ロボットが動作する、請求項２６に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
28. 前記ロボットは、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、前記軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、
    前記（Ｅ）において、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、前記ピン部材の外周面及び／又は前記ショルダ部材の外周面が、前記ドレッシング部材と当接するように、前記ロボットが動作する、請求項２６に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
29. 前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円筒状に形成され、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、
    前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
    前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器が動作する（Ｂ１）と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材が、前記クランプ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器が動作する（Ｆ）と、
    前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、前記ドレッシング部材が前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｇ）と、をさらに備える、請求項１９～２８のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
30. 前記ロボットは、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持した状態で、前記軸線回りに揺動自在又は回動自在に構成されていて、
    前記（Ｇ）において、前記複動式摩擦攪拌接合装置を保持させて、当該複動式摩擦攪拌接合装置を揺動しながら、前記ドレッシング部材が前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する、請求項２９に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
31. 前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円筒状に形成され、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、
    前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
    前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器が動作する（Ｂ１）と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材が、前記クランプ部材の内方に没入するように、前記工具駆動器が動作する（Ｆ）と、
    前記清掃機構を保持して、前記ドレッシング部材が前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｇ１）と、をさらに備える、請求項１９～２８のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
32. 前記（Ａ）は、前記ピン部材の先端面が、予め設定されている第１位置まで移動するように、前記工具駆動器が動作させる（Ａ１）と、前記（Ａ１）の後に、当該（Ａ１）よりも大きい速度で、前記ピン部材の先端面が、予め設定されている第２位置まで移動するように、前記工具駆動器が動作する（Ａ２）と、を有する、請求項１９～３１のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
33. 前記清掃機構は、前記ショルダ部材の内部空間を挿通可能に構成されている補助部と、前記補助部を前記軸線に沿って進退移動可能に構成されている作動部と、を有する、補助部材をさらに有し、
    前記（Ａ）において、前記ピン部材の先端面を前記補助部の先端に当接させるように前記ロボットが動作し、前記作動部と前記工具駆動器と同期するように動作して、前記補助部により前記ピン部材の移動を補助させながら、前記ピン部材を前記ショルダ部材の内方に没入させる、請求項１９～３２のいずれか１項に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
34. 複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法であって、
    前記複動式摩擦攪拌接合システムは、複動式摩擦攪拌接合装置と、ドレッシング部材を有する清掃機構と、ロボットと、ストック機構と、を備え、
    前記複動式摩擦攪拌接合装置は、
    円柱状に形成され、軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているピン部材と、
    円筒状に形成され、前記ピン部材が内部に挿通されており、前記軸線回りの回転と該軸線に沿った方向への進退移動とが可能なように構成されているショルダ部材と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記軸線回りに回転させる第１回転駆動器と、
    前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、それぞれ前記軸線に沿って進退移動させる工具駆動器と、有し、
    前記清掃機構は、前記ドレッシング部材を回転させる第２回転駆動器をさらに有し、
    前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を取り外し、前記軸線が鉛直方向を向くように、前記ピン部材及び／又は前記ショルダ部材を前記ストック機構に配置するように前記ロボットが動作する（Ｈ）と、
    前記ドレッシング部材が回転するように、前記第２回転駆動器が動作する（Ｉ）と、
    前記清掃機構を保持して、前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、及び前記ショルダ部材の外周面のうち、少なくとも１つの面と当接するように、前記ロボットが動作する（Ｊ）と、を備える、複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。
35. 前記複動式摩擦攪拌接合装置は、円筒状に形成され、前記ピン部材及び前記ショルダ部材が内部に挿通されているクランプ部材をさらに備え、
    前記（Ｈ）において、前記クランプ部材を取り外し、前記軸線が鉛直方向を向くように、前記クランプ部材を前記ストック機構に配置するように前記ロボットが動作し、
    前記（Ｊ）において、前記清掃機構を保持して、前記クランプ部材の内周面と当接するように、前記ロボットが動作する、請求項３４に記載の複動式摩擦攪拌接合システムの運転方法。

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