JP7341824B2 - 複動式摩擦攪拌点接合装置及び複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法 - Google Patents
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Description
本実施の形態1に係る複動式摩擦攪拌点接合装置は、円柱状に形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いるショルダ部材と、円筒状に形成され、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と、前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記ピン部材の軸心に一致する軸線周りに回転させる回転駆動器と、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進退駆動器と、を備え、前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、前記ショルダ部材の外周面、及び前記クランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面には、油剤が配置されている。
図1は、本実施の形態1に係る摩擦攪拌点接合装置の概略構成を示す模式図である。図2~図4は、図1に示す摩擦攪拌点接合装置における要部を拡大した模式図である。なお、図1においては、図における上下方向を摩擦攪拌点接合装置における上下方向として表している。
次に、本実施の形態1に係る摩擦攪拌点接合装置50の制御構成について、図5を参照して具体的に説明する。
本実施の形態2に係る摩擦攪拌点接合装置は、実施の形態1に係る摩擦攪拌点接合装置において、ピン部材の外周面、ショルダ部材の内周面、ショルダ部材の外周面、及びクランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面には、凹部が形成されている。
図6~図8は、本実施の形態2に係る摩擦攪拌点接合装置の要部の概略構成を示す模式図である。
本実施の形態3に係る摩擦攪拌点接合装置は、実施の形態1又は2に係る摩擦攪拌点接合装置において、油剤を周面に供給するように構成されている、油剤供給機構をさらに備える。
図9~図11は、本実施の形態3に係る摩擦攪拌点接合装置の要部の概略構成を示す模式図である。
次に、本実施の形態3に係る摩擦攪拌点接合装置50の動作について、図12を参照して具体的に説明する。なお、以下の動作については、制御器51が、記憶器31に格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
次に、実施の形態1に係る摩擦攪拌点接合装置50の試験例について説明する。
試験例1では、ピン部材11の外周面11c及びショルダ部材12の内周面12bに、油剤70を配置させた、摩擦攪拌点接合装置50(図2参照)を用いて、被接合物60を連続して接合した。
試験例2では、試験例1と同様に、ピン部材11の外周面11c及びショルダ部材12の内周面12bに、油剤70を配置させた、摩擦攪拌点接合装置50(図2参照)を用いて、被接合物60を連続して接合した。油剤70として、スミコーハイテンプオイルG(商品名)を用い、112打点毎に、油剤70を供給した。作業者が、油剤70を付着させた綿棒をショルダ部材12の内周面12bに当接させることにより、油剤70の供給を実行した。
比較例では、ツールに油剤70が配置されていない、従来の摩擦攪拌点接合装置を用いて、被接合物60を連続して接合した。
(試験結果)
被接合物60である、第1部材61、第2部材62として、厚み寸法が1.0mmのアルミニウム合金板(A6061)を用い、試験例1、試験例2、及び比較例の摩擦攪拌点接合装置50により、連続して摩擦攪拌点接合を行い、ピン駆動器を構成するモータの電流値を検出した。
11a 先端面
11c 外周面
11d 先端部
11e 基端部
12 ショルダ部材
12a 先端面
12b 内周面
12c 外周面
12d 先端部
12e 基端部
13 クランプ部材
13a 先端面
13b 内周面
13d 先端部
13e 基端部
31 記憶器
32 入力器
33 位置検出器
41 クランプ駆動器
50 摩擦攪拌点接合装置
51 制御器
52 工具固定器
53 進退駆動器
55 支持部
56 裏当て部材
56a 支持面
57 回転駆動器
60 被接合物
61 第1部材
62 第2部材
70 油剤
80 凹部
80a 凹部
80b 凹部
80c 凹部
80d 凹部
90a 貫通孔
90b 貫通孔
91a 流路
91b 流路
100 油剤供給機構
521 回転工具固定器
522 クランプ固定器
531 ピン駆動器
532 ショルダ駆動器
P1 矢印
P2 矢印
P3 矢印
Xr 軸線
Claims (11)
- 円柱状に形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いるショルダ部材と、
円筒状に形成され、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と、
前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記ピン部材の軸心に一致する軸線周りに回転させる回転駆動器と、
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進退駆動器と、を備え、
前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、前記ショルダ部材の外周面、及び前記クランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面には、油剤が配置され、
前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、前記ショルダ部材の外周面、及び前記クランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面には、凹部が形成され、
前記凹部が前記周面から凹む窪み又は溝である、複動式摩擦攪拌点接合装置。 - 前記油剤は、液体状又は半固体状の油剤で構成されている、請求項1に記載の複動式摩擦攪拌点接合装置。
- 前記油剤を前記周面に供給するように構成されている、油剤供給機構をさらに備える、請求項1又は2に記載の複動式摩擦攪拌点接合装置。
- 制御器をさらに備え、
前記制御器は、摩擦攪拌点接合動作が、予め設定されている所定の第1回数以上になると、前記油剤供給機構により、前記油剤を前記周面に供給するように構成されている、請求項3に記載の複動式摩擦攪拌点接合装置。 - 円柱状に形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いるショルダ部材と、
円筒状に形成され、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と、
前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記ピン部材の軸心に一致する軸線周りに回転させる回転駆動器と、
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進退駆動器と、を備え、
前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、前記ショルダ部材の外周面、及び前記クランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面には、油剤が配置され、
前記油剤を前記周面に供給するように構成されている、油剤供給機構をさらに備え、
制御器をさらに備え、
前記制御器は、摩擦攪拌点接合動作が、予め設定されている所定の第1回数以上になると、前記油剤供給機構により、前記油剤を前記周面に供給するように構成されている、複動式摩擦攪拌点接合装置。 - 複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法であって、
前記複動式摩擦攪拌点接合装置は、
円柱状に形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いるショルダ部材と、
円筒状に形成され、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と、
前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記ピン部材の軸心に一致する軸線周りに回転させる回転駆動器と、
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進退駆動器と、を備え、
前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、前記ショルダ部材の外周面、及び前記クランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面に、油剤を供給する(A)が実行され、
前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、前記ショルダ部材の外周面、及び前記クランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面には、凹部が形成され、
前記凹部が前記周面から凹む窪み又は溝である、複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法。 - 前記複動式摩擦攪拌点接合装置は、油剤供給機構をさらに備え、
前記(A)では、前記油剤供給機構により、前記油剤が前記周面に供給される、請求項6に記載の複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法。 - 前記(A)では、摩擦攪拌点接合動作が、予め設定されている所定の第1回数以上になると、前記油剤供給機構により、前記油剤が前記周面に供給される、請求項7に記載の複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法。
- 前記(A)では、摩擦攪拌点接合動作を実行する前、及び/又は前記摩擦攪拌点接合動
作を実行した後に、前記油剤供給機構により、前記油剤が前記周面に供給される、請求項7又は8に記載の複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法。 - 複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法であって、
前記複動式摩擦攪拌点接合装置は、
円柱状に形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いるショルダ部材と、
円筒状に形成され、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と、
前記ピン部材及び前記ショルダ部材を、前記ピン部材の軸心に一致する軸線周りに回転させる回転駆動器と、
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進退駆動器と、を備え、
前記ピン部材の外周面、前記ショルダ部材の内周面、前記ショルダ部材の外周面、及び前記クランプ部材の内周面のうち、少なくとも1つの周面に、油剤を供給する(A)が実行され、
前記複動式摩擦攪拌点接合装置は、油剤供給機構をさらに備え、
前記(A)では、前記油剤供給機構により、前記油剤が前記周面に供給され、
前記(A)では、摩擦攪拌点接合動作が、予め設定されている所定の第1回数以上になると、前記油剤供給機構により、前記油剤が前記周面に供給される、複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法。 - 前記油剤は、液体状又は半固体状の油剤で構成されている、請求項6~10のいずれか1項に記載の複動式摩擦攪拌点接合装置の運転方法。
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