[发明专利]摩擦搅拌点接合装置及摩擦搅拌点接合方法

说明书

对一对板材（W1、W2）进行摩擦搅拌点接合的摩擦搅拌点接合装置（1），具备：使工具（11）朝向板材（W1、W2）进退的进退驱动器（M1）、使工具（11）旋转的旋转驱动器（M2）、和控制进退驱动器（M1）及旋转驱动器（M2）的控制器（4）。控制器（4）执行接合控制和分离控制，其中，接合控制是在使工具（11）旋转的状态下使工具（11）对板材（W1、W2）加压从而将工具（11）压入板材（W1、W2），分离控制是在判定利用接合控制中的旋转驱动器（M2）的电流值（I_D）、接合控制中的驱动时间（ΔT）及工具（11）的转速（N）算出的乘积值（P＝I_D×ΔT×N）达到目标值时，使工具（11）从板材（W1、W2）分离。

技术领域

本发明涉及摩擦搅拌点接合装置及摩擦搅拌点接合方法。

背景技术

以往，作为相互接合一对板材的方法，已知有摩擦搅拌点接合法（Friction SpotJoining）。以该方法接合一对板材的情况例如如专利文件1所公开，在重合的一对板材上旋转摩擦搅拌点接合装置的工具的同时压入，接合完成后拔出。由此，一对板材被摩擦搅拌点接合。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本专利第3471338号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

不过，对一对板材进行摩擦搅拌点接合时，随着接合点个数的增加工具的表面状态发生变化、或因板材的表面状态于各接合位置处不同而工具和板材间的摩擦系数发生变动，则可能会出现工具对板材的压入时间或工具带来的板材搅拌状态发生变化，从而接合品质产生偏差、或因工具过热导致工具过度摩耗从而工具的寿命缩短等。

因此本发明的目的是在对一对板材进行摩擦搅拌点接合时，即使工具或板材的状态发生变化，也能通过抑制接合品质的偏差或工具的过热，以此减轻操作员调节接合装置的负担，同时谋求接合品质稳定化且工具长寿命化。

解决问题的手段：

为解决上述技术问题，本发明一形态是一种对一对板材进行摩擦搅拌点接合的摩擦搅拌点接合装置，具备：使工具朝向所述板材进退的进退驱动器、使所述工具旋转的旋转驱动器、和控制所述进退驱动器及所述旋转驱动器的控制器，所述控制器执行接合控制和分离控制，其中，所述接合控制是在所述工具旋转的状态下使所述工具对所述板材加压从而将所述工具压入所述板材，分离控制是在判定利用所述接合控制中的所述旋转驱动器的电流值及所述接合控制中的驱动时间而算出的乘积值达到目标值时，使所述工具从所述板材分离。

根据上述结构，当判定利用所述电流值及所述驱动时间而算出的所述乘积值达到目标值时，使工具从板材分离，因此可使得在各接合位置上、从使工具对板材加压从而工具压入板材开始至工具从板材分离为止的期间内，从工具投入至板材的热输入量均等化，可抑制工具对板材摩擦搅拌的搅拌程度的偏差。由此，对一对板材进行摩擦搅拌点接合时，即使工具或板材的状态发生变化，也能防止工具对板材的压入时间或工具带来的板材搅拌状态发生变化而使接合品质产生偏差、或因工具过热导致工具过度摩耗从而工具的寿命缩短。因此，操作员为了抑制这样的接合品质偏差或工具过热而调节接合装置的负担得以减轻，同时能谋求接合品质稳定化且工具长寿命化。

也可以是所述控制器利用所述电流值和所述驱动时间和所述接合控制中的所述工具的转速的乘积来算出所述乘积值。由此，例如，增大接合控制时的工具的转速时，所述驱动时间缩短从而各接合位置从工具投入至板材的热输入量均等化，可抑制工具过热。

也可以是所述控制器根据所述接合控制中压入于所述板材的所述工具的温度变更所述目标值。由此，即使各接合位置将工具压入板材的工具温度不同，也可通过变更目标值而使接合中及接合后的工具的温度更稳定。