[发明专利]摩擦搅拌接合装置及方法

权利要求书

1.一种摩擦搅拌接合装置，具备：

在前端具有与被接合物的被接合部接触的突起部的接合工具；

使所述接合工具绕轴旋转的旋转驱动单元；

使所述接合工具沿轴线方向移动的移动单元；

所述接合工具旋转的同时移动而按压所述被接合物的被接合部进行接合时，接触所述被接合部的与所述接合工具的相反侧以支持所述被接合物的衬垫构件；

根据预先设定的加工条件控制所述旋转驱动单元及所述移动单元的动作的控制单元；

检测设置于所述衬垫构件的温度测量点的温度的温度检测单元；和

取得所述温度测量点的温度，并根据预先设定的所述接合工具的温度和所述衬垫构件的温度的相关关系，计算从所述温度测量点的温度推定的接合工具的温度的温度监控单元。

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，所述控制单元在所述接合工具的温度达到预先设定的上限温度时，强制地终止接合加工。

3.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，所述控制单元在所述接合工具的温度达到预先设定的上限温度时，使接合加工时间、所述接合工具的转速、及所述接合工具对所述被接合部的压力中的任意一个或多个的组合发生变化，以使所述接合工具的温度达到所述上限温度以下。

4.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，

所述温度监控单元测定从接合加工开始起至所述接合工具的温度达到峰值为止的峰值温度到达时间；

所述控制单元在所述峰值温度到达时间超出预先设定的正常值的范围时强制终止接合加工。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，所述温度测量点配置在所述接合工具的旋转轴的延长线上。

6.根据权利要求5所述的摩擦搅拌接合装置，其特征在于，所述温度测量点位于所述衬垫构件的内部与接触所述衬垫构件的所述被接合物的面隔着0.3mm以上0.5mm以下的位置上。

7.一种摩擦搅拌接合方法，

所述方法是利用将衬垫构件支持的被接合物的被接合部用绕轴旋转的接合工具按压，用以此产生的摩擦热软化所述被接合部，使所述接合工具的至少一部分没入至该软化的部分以搅拌，以此以固相状态摩擦接合所述被接合部的摩擦搅拌接合方法；

包含：检测设置于所述衬垫构件上的温度测量点的温度的步骤；和

根据预先设定的所述接合工具的温度和所述衬垫构件的温度的相关关系，计算由检测到的所述温度测量点的温度推定的接合工具的温度的步骤。

8.根据权利要求7所述的摩擦搅拌接合方法，其特征在于，还包含：

比较所述接合工具的温度和预先设定的上限温度的步骤；和

所述接合工具的温度达到所述上限温度时强制地终止接合加工的步骤。

9.根据权利要求7所述的摩擦搅拌接合方法，其特征在于，还包含：

比较所述接合工具的温度和预先设定的上限温度的步骤；和

所述接合工具的温度达到所述上限温度时，使接合加工时间、所述接合工具的转速、及所述接合工具对所述被接合部的压力中的任意一个或多个的组合发生变化，以使所述接合工具的温度达到所述上限温度以下的步骤。

10.根据权利要求7所述的摩擦搅拌接合方法，其特征在于，还包含：

测定从接合加工开始起至所述接合工具的温度达到峰值为止的峰值温度到达时间的步骤；和

在所述峰值温度到达时间超出预先设定的正常值的范围时强制终止接合加工的步骤。