[发明专利]摩擦搅拌接合装置

说明书

技术领域

本发明涉及对于工件进行摩擦搅拌接合的摩擦搅拌接合装置。

背景技术

作为接合由两个构件构成的工件的方法之一，有摩擦搅拌接合之类的方法。所谓摩擦搅拌接合，是通过在工件的接合部位，使所述工具在用称为工具的肩部面(shoulder surface)的面以规定的加压力加压的状态下旋转，从而使工件表面产生摩擦热，利用该摩擦热使工件软化而接合的方法。在这种摩擦搅拌接合中，有使用称为筒管工具(bobbin tool)型的工具的方式。

筒管工具型工具具有：具有一肩部面的表面侧肩部；以及具有与一肩部面对置的另一肩部面的背面侧肩部。背面侧肩部安装在贯通表面侧肩部的轴部。而且，在进行摩擦搅拌接合时，使轴部贯通工件，在工件的表面侧配置表面侧肩部，在背面侧配置背面侧肩部。而且，以通过表面侧肩部及背面侧肩部各自的肩部面夹紧工件的表面及背面进行加压而使工件产生摩擦热，由此使工件软化，同时通过插入到软化部分的轴部进行搅拌而进行摩擦搅拌接合。

这里，由于工件的变形或制作误差造成的板压变动、或对平台的定位误差，在工件表面相对工具的相对位置上会产生误差。而且，若在工件表面相对工具的相对位置产生误差时，则从工具的肩部面作用于工件的加压力发生变动，其结果是，有可能产生接合不良。因此，提出了在在通过工具产生作用于工件的加压力的油压施力路径中，设置恒压控制的反馈回路的技术(例如，参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2004-130236号公报

专利文献2：(日本)特开2010-214401号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1、2的摩擦搅拌接合装置中，要检测(读出)并反馈产生加压力的油压的大小(读出)，从而控制通过工具作用的加压力，因此存在需要复杂的控制的问题。尤其是上述误差很小，难以正确地探测这种微小的误差并快速地反映为控制量。

本发明是用于解决上述课题而完成的发明，以简单的结构，提供不受工件的表面上产生的误差的影响而可通过工具正确地加压来进行摩擦搅拌接合的摩擦搅拌接合装置。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明提出下面的方案。

本发明的第1形态为摩擦搅拌接合装置，其使用具有与工件的表面抵接的第1肩部面及与所述工件的背面抵接的第2肩部面的工具，对于所述工件进行摩擦搅拌接合。本发明的第1形态的摩擦搅拌接合装置包括：工件配置部，其被配置所述工件；主体部，其设置在所述工件配置部中所配置的所述工件的所述表面侧；工具保持部，其在所述主体部中，在相对于所述工件配置部中所配置的所述工件接近或离开的方向即工件对置方向上可进退地设置，保持所述工具；以及支承体，其被设置，以使其在所述工件对置方向上与所述工具保持部中安装的所述工具的所述第1肩部面成为规定的相对位置关系，在所述工件配置部中配置的所述工件的所述表面上，支承所述工具保持部。

根据上述结构，相对于工件配置部中所配置的工件的表面而保持工具的工具保持部，通过主体部在工件对置方向上可进退地设置，同时由支承体支承。另外，形成工具的第1肩部面，以使其与支承体在工件对置方向上满足规定的相对位置关系。因此，工具保持部中保持的工具的第1肩部面与工具保持部一起在工件对置方向上移位，以使该肩部面沿工件的表面。其结果是，能够将第1肩部面和工件的表面的相对位置关系保持固定。因此，能够以所要求的力正确地维持从工具的第1肩部面作用于工件的表面的加压力。

另外，在上述的摩擦搅拌接合装置中，也可以还包括：负载赋予装置，其对所述支承体，朝向所述工件配置部中所配置的所述工件，提供事先设定的负载。

根据该结构，通过由负载赋予装置从支承体朝向工件配置部中所配置的工件提供事先设定的负载，从工件向支承体总是作用与所述负载相对应的反作用力。因此，即使在工件的表面上产生误差，支承体也总是紧贴在工件的表面。其结果是，能够扫描支承体、被支承体支承的工具保持部及在工具保持部中保持的工具，以使它们沿工具的表面。