本發(fā)明涉及摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置以及摩擦攪拌點(diǎn)接合方法。

背景技術(shù)：

汽車(chē)、鐵道車(chē)輛、飛機(jī)等運(yùn)輸機(jī)器中，連結(jié)金屬材料時(shí)，使用電阻點(diǎn)焊接或鉚接。然而，近年來(lái)，利用摩擦熱接合金屬材料的方法（摩擦攪拌點(diǎn)接合方法）受到關(guān)注（例如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的摩擦攪拌點(diǎn)接合方法中，具備：大致圓柱狀的銷(xiāo)構(gòu)件；具有用于內(nèi)插該銷(xiāo)構(gòu)件的中空的大致圓筒狀的軸肩（shoulder）構(gòu)件；和夾持構(gòu)件，銷(xiāo)構(gòu)件與軸肩構(gòu)件攪拌被接合物的一部分，借此接合被接合物。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：

專(zhuān)利文獻(xiàn)：

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-196682號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題：

但是，在嚴(yán)酷的環(huán)境中使用的飛機(jī)等的鉚接作業(yè)中，為了確保耐腐蝕性，要求在被接合物之間涂布密封膠材料（密封材料）。因此，本發(fā)明人等，專(zhuān)心研究了在被接合物間涂布密封膠材料，并由摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置進(jìn)行接合的方法，發(fā)現(xiàn)根據(jù)以下方法，能夠?qū)崿F(xiàn)合適的精度且良好的接合品質(zhì)，并想到本發(fā)明。

本發(fā)明的目的是提供一種在復(fù)動(dòng)式的摩擦攪拌點(diǎn)接合法中，接合涂布了密封膠材料的被接合物時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接合品質(zhì)的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置以及摩擦攪拌點(diǎn)接合方法。

解決問(wèn)題的手段：

為解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置，是具備沿著旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)退移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)工具、并將所述旋轉(zhuǎn)工具的梢端部按壓于重疊第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的接觸部分上涂布有密封膠材料的被接合物，通過(guò)使與所述被接合物的接觸部旋轉(zhuǎn)，而使該被接合物由摩擦熱軟化，攪拌并接合被接合物的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置，具備：形成為圓柱狀并形成為能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)和能夠向沿著該軸線的方向進(jìn)退移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的銷(xiāo)構(gòu)件；形成為圓筒狀，且內(nèi)部插通有所述銷(xiāo)構(gòu)件，并形成為能夠繞所述軸線旋轉(zhuǎn)和能夠向沿著該軸線的方向進(jìn)退移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的軸肩構(gòu)件；使所述銷(xiāo)構(gòu)件以及所述軸肩構(gòu)件繞所述軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器；形成為圓筒狀，且內(nèi)部插通有所述銷(xiāo)構(gòu)件以及所述軸肩構(gòu)件，并形成為能夠在所述軸線方向上進(jìn)退移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的夾持構(gòu)件；使所述銷(xiāo)構(gòu)件、所述軸肩構(gòu)件、以及所述夾持構(gòu)件分別沿著所述軸線進(jìn)退移動(dòng)的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器；和控制所述進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器以及所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的控制器，所述控制器，以在所述夾持構(gòu)件按壓所述被接合物之前，所述銷(xiāo)構(gòu)件以及所述軸肩構(gòu)件的至少一個(gè)構(gòu)件按壓所述被接合物的形式，執(zhí)行控制所述進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器的預(yù)備動(dòng)作，然后，以所述銷(xiāo)構(gòu)件以及所述軸肩構(gòu)件攪拌所述被接合物的形式，執(zhí)行控制所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器以及所述進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器的攪拌動(dòng)作。

借此，接合涂布了密封膠材料的被接合物時(shí)，因?yàn)槊芊饽z材料從接合的部分被壓出，所以也能夠抑制密封膠材料流入（混入）被接合物的塑性流動(dòng)部，實(shí)現(xiàn)良好的接合品質(zhì)。

又，根據(jù)本發(fā)明的摩擦攪拌點(diǎn)接合方法，是具備沿著旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)退移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)工具、并將所述旋轉(zhuǎn)工具的梢端部按壓于重疊第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的接觸部分上涂布有密封膠材料的被接合物，通過(guò)使與所述被接合物的接觸部旋轉(zhuǎn)，使該被接合物由摩擦熱軟化，攪拌并接合被接合物的摩擦攪拌點(diǎn)接合方法，具備：將密封膠材料涂布于所述第一構(gòu)件以及所述第二構(gòu)件的至少一個(gè)構(gòu)件，以?shī)A著所述密封膠材料的形式，使所述第一構(gòu)件以及所述第二構(gòu)件接觸的步驟（a），形成為圓柱狀的銷(xiāo)構(gòu)件，以及形成為圓筒狀且內(nèi)部插通有所述銷(xiāo)構(gòu)件的軸肩構(gòu)件的至少一個(gè)構(gòu)件按壓所述被接合物的步驟（b），形成為圓筒狀且內(nèi)部插通有所述銷(xiāo)構(gòu)件以及所述軸肩構(gòu)件的夾持構(gòu)件按壓所述被接合物的步驟（c），和所述銷(xiāo)構(gòu)件以及所述軸肩構(gòu)件攪拌所述被接合物的步驟（d）。

借此，接合涂布了密封膠材料的被接合物時(shí)，因?yàn)槊芊饽z材料從接合的部分被壓出，所以也能夠抑制密封膠材料流入（混入）被接合物的塑性流動(dòng)部，實(shí)現(xiàn)良好的接合品質(zhì)。

本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)，是在參照附圖的基礎(chǔ)上，由以下的優(yōu)選的實(shí)施形態(tài)的詳細(xì)說(shuō)明得以明了。

發(fā)明效果：

根據(jù)本發(fā)明的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置以及摩擦攪拌點(diǎn)接合方法，接合涂布了密封膠材料的被接合物時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接合品質(zhì)。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的大致結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是示意性地示出圖1所示的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的控制結(jié)構(gòu)的框圖；

圖3是示出根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖；

圖4a是示意性地示出圖1所示的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的摩擦攪拌點(diǎn)接合的各工序的一個(gè)示例的工序圖；

圖4b是示意性地示出圖1所示的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的摩擦攪拌點(diǎn)接合的各工序的一個(gè)示例的工序圖；

圖4c是示意性地示出圖1所示的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的摩擦攪拌點(diǎn)接合的各工序的一個(gè)示例的工序圖；

圖5是示出根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施形態(tài)。另外，以下在所有附圖中對(duì)相同或相當(dāng)?shù)囊貥?biāo)以相同的參考符號(hào)，并省略其重復(fù)的說(shuō)明。又，所有的附圖中，存在為了說(shuō)明本發(fā)明而選出必要的結(jié)構(gòu)要素圖示，其他結(jié)構(gòu)要素省略圖示的情況。此外，本發(fā)明不限定于以下實(shí)施形態(tài)。

（實(shí)施形態(tài)1）

根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置是通過(guò)部分?jǐn)嚢柙诘谝粯?gòu)件與第二構(gòu)件接觸的部分上涂布有密封膠材料的被接合物由此接合的復(fù)動(dòng)式的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置，具備：形成為圓柱狀的銷(xiāo)構(gòu)件；形成為圓筒狀且內(nèi)部插通有銷(xiāo)構(gòu)件的軸肩構(gòu)件；使銷(xiāo)構(gòu)件以及軸肩構(gòu)件繞與銷(xiāo)構(gòu)件的軸心一致的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器；形成為圓筒狀且內(nèi)部插通有銷(xiāo)構(gòu)件以及軸肩構(gòu)件的夾持構(gòu)件；使銷(xiāo)構(gòu)件、軸肩構(gòu)件以及夾持構(gòu)件分別沿著軸線進(jìn)退移動(dòng)的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器；和控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器以及進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器的控制器，控制器，以在夾持構(gòu)件按壓被接合物之前，銷(xiāo)構(gòu)件以及軸肩構(gòu)件的至少一個(gè)構(gòu)件按壓被接合物的形式，執(zhí)行控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器的預(yù)備動(dòng)作，然后，以銷(xiāo)構(gòu)件以及軸肩構(gòu)件攪拌被接合物的形式，執(zhí)行控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器以及進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器的接合動(dòng)作。

此處，“按壓”是指，將能夠從被接合物的抵接部分壓出密封膠材料的壓力施加于被接合物，例如，將1000n～7000n的壓力（以下稱為按壓力）施加于被接合物。

因此，也可以是控制器使銷(xiāo)構(gòu)件、軸肩構(gòu)件以及夾持構(gòu)件（同時(shí)）與被接合物抵接，然后，以按照銷(xiāo)構(gòu)件、軸肩構(gòu)件、以及夾持構(gòu)件的順序按壓被接合物的形式，控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器。又，也可以是控制器使夾持構(gòu)件與被接合物抵接，然后，以按照銷(xiāo)構(gòu)件、軸肩構(gòu)件以及夾持構(gòu)件的順序按壓被接合物的形式，控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器。另外，“抵接”是指，將小于按壓力的壓力施加于被接合物，例如將小于1000n的壓力施加于被接合物。

又，也可以是根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置中，控制器以在預(yù)備動(dòng)作中按照銷(xiāo)構(gòu)件、軸肩構(gòu)件以及夾持構(gòu)件的順序按壓被接合物的形式控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器。

以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的一個(gè)示例。

［摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的結(jié)構(gòu)］

圖1是示出根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的大致結(jié)構(gòu)的示意圖。另外，圖1中，以圖中的上下方向表示摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的上下方向。

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50具備：銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12、工具固定器52、進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53、夾持構(gòu)件13、墊板支持部55、墊板構(gòu)件56以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57。

銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12、工具固定器52、進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53、夾持構(gòu)件13以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57設(shè)置于由c型焊槍?zhuān)╟型框架）構(gòu)成的墊板支持部55的上部。又，墊板支持部55的下部設(shè)置有墊板構(gòu)件56。銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13與墊板構(gòu)件56在互為相向的位置上安裝于墊板支持部55。另外，銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13與墊板構(gòu)件56之間配置有被接合物60。

銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13固定于由旋轉(zhuǎn)工具固定器521以及夾持固定器522構(gòu)成的工具固定器52。具體地，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12固定于旋轉(zhuǎn)工具固定器521，夾持構(gòu)件13固定于夾持固定器522。而且，旋轉(zhuǎn)工具固定器521借助旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57支持于夾持固定器522。

又，銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13被由銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531、軸肩驅(qū)動(dòng)器532以及夾持驅(qū)動(dòng)器533構(gòu)成的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53在上下方向上進(jìn)退驅(qū)動(dòng)。

銷(xiāo)構(gòu)件11形成為圓柱狀，圖1中雖未詳細(xì)圖示，但支持于旋轉(zhuǎn)工具固定器521。又，銷(xiāo)構(gòu)件11形成為借助旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57繞與銷(xiāo)構(gòu)件11的軸心一致的軸線xr（旋轉(zhuǎn)軸）旋轉(zhuǎn)，并借助銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531沿箭頭p1方向、即軸線xr方向（圖1中為上下方向）能夠進(jìn)退移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531可以是對(duì)銷(xiāo)構(gòu)件11施以加壓力的結(jié)構(gòu)，例如可以是適當(dāng)?shù)厥褂脩?yīng)用了氣體壓、油壓、伺服馬達(dá)等的機(jī)構(gòu)。

軸肩構(gòu)件12形成為具有中空的圓筒狀，并支持于旋轉(zhuǎn)工具固定器521。軸肩構(gòu)件12的中空內(nèi)插有銷(xiāo)構(gòu)件11。換言之，軸肩構(gòu)件12以包圍銷(xiāo)構(gòu)件11的外周面的形式配置。

又，軸肩構(gòu)件12形成為借助旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57而繞與銷(xiāo)構(gòu)件11相同的軸線xr旋轉(zhuǎn)，并借助軸肩驅(qū)動(dòng)器532沿箭頭p2方向、即軸線xr方向能夠進(jìn)退移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。軸肩驅(qū)動(dòng)器532可以是對(duì)軸肩構(gòu)件12施以加壓力的結(jié)構(gòu)，例如可以是適當(dāng)?shù)厥褂脩?yīng)用了氣體壓、油壓、伺服馬達(dá)等的機(jī)構(gòu)。

如此，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12（旋轉(zhuǎn)工具）在本實(shí)施形態(tài)中均由同一旋轉(zhuǎn)工具固定器521支持，均借助旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57繞軸線xr一體旋轉(zhuǎn)。此外，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12形成為借助銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531以及軸肩驅(qū)動(dòng)器532分別沿著軸線xr方向能夠進(jìn)退移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。另外，本實(shí)施形態(tài)1中，銷(xiāo)構(gòu)件11能夠單獨(dú)進(jìn)退移動(dòng)，并且能夠隨著軸肩構(gòu)件12的進(jìn)退移動(dòng)而進(jìn)退移動(dòng)，但也可以是形成為銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12能夠分別獨(dú)立地進(jìn)退移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

夾持構(gòu)件13與軸肩構(gòu)件12同樣地形成為具有中空的圓筒狀，并以其軸心與軸線xr一致的形式設(shè)置。夾持構(gòu)件13的中空內(nèi)插有軸肩構(gòu)件12。

即，以包圍銷(xiāo)構(gòu)件11的外周面的形式，配置圓筒狀的軸肩構(gòu)件12，并以包圍軸肩構(gòu)件12的外周面的形式配置圓筒狀的夾持構(gòu)件13。換言之，夾持構(gòu)件13、軸肩構(gòu)件12以及銷(xiāo)構(gòu)件11分別為同軸心狀的套筒結(jié)構(gòu)。

又，夾持構(gòu)件13形成為借助夾持驅(qū)動(dòng)器533在箭頭p3方向（與箭頭p1以及p2同方向）上能夠進(jìn)退的結(jié)構(gòu)。夾持驅(qū)動(dòng)器533為對(duì)夾持構(gòu)件13施以加壓力的結(jié)構(gòu)即可，例如可以是適當(dāng)?shù)厥褂脩?yīng)用了氣體壓、油壓、伺服馬達(dá)等的機(jī)構(gòu)。

銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13分別具備梢端面11a、梢端面12a以及梢端面13a。又，銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13借助進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53進(jìn)退移動(dòng)，借此梢端面11a、梢端面12a以及梢端面13a分別與被接合物60的表面抵接，并按壓被接合物60。

墊板構(gòu)件56在本實(shí)施形態(tài)1中形成為以抵接的形式由平坦的面（支持面56a）支持平板狀的被接合物60的背面的結(jié)構(gòu)。只要墊板構(gòu)件56能夠適當(dāng)?shù)刂С直唤雍衔?0以能夠?qū)嵤┠Σ翑嚢椟c(diǎn)接合即可，并不限定于該結(jié)構(gòu)。墊板構(gòu)件56也可以是例如另外準(zhǔn)備具有多種形狀的墊板構(gòu)件56，形成為根據(jù)被接合物60的種類(lèi)，能夠從墊板支持部55卸下并替換的結(jié)構(gòu)。

另外，本實(shí)施形態(tài)1中的銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12、工具固定器52、進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53、夾持構(gòu)件13、墊板支持部55以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57的具體結(jié)構(gòu)不限定于前述的結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)厥褂媚Σ翑嚢杞雍项I(lǐng)域中廣泛公知的結(jié)構(gòu)。例如可以是銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531以及軸肩驅(qū)動(dòng)器532由摩擦攪拌接合領(lǐng)域中公知的馬達(dá)以及齒輪機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。

又，墊板支持部55在本實(shí)施形態(tài)1中，由c型焊槍構(gòu)成，但不限定于此。只要墊板支持部55能夠進(jìn)退移動(dòng)地支持銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13，并且能夠在與銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13相向的位置上支持墊板構(gòu)件56，則可以是任何結(jié)構(gòu)。

此外，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50采用配設(shè)于摩擦攪拌點(diǎn)接合用機(jī)械手裝置（未圖示）的形態(tài)。具體地，墊板支持部55安裝于機(jī)械手裝置的手臂的梢端。因此，墊板支持部55也可以看做是包含于摩擦攪拌點(diǎn)接合用機(jī)械手裝置。包括墊板支持部55以及手臂，不特別限定摩擦攪拌點(diǎn)接合用機(jī)械手裝置的具體的結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)厥褂枚嚓P(guān)節(jié)機(jī)械手等摩擦攪拌接合領(lǐng)域中公知的結(jié)構(gòu)。

另外，摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50（包括墊板支持部55）不限定于適用于摩擦攪拌點(diǎn)接合用機(jī)械手裝置的情況，例如也可以適當(dāng)?shù)剡m用于nc機(jī)床，大型的c框架以及自動(dòng)鉚接機(jī)（autoriveter）等公知的加工用機(jī)器。

又，也可以是根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50形成為兩對(duì)以上的機(jī)械手使摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50中的墊板構(gòu)件56以外的部分與墊板構(gòu)件56正對(duì)的結(jié)構(gòu)。此外，只要摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50能夠穩(wěn)定地對(duì)被接合物60進(jìn)行摩擦攪拌點(diǎn)接合，則既可以采用使被接合物60為手持型的形態(tài)，也可以采用使機(jī)械手作為被接合物60的定位器（positioner）使用的形態(tài)。

［摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的控制結(jié)構(gòu)］

接著，參照?qǐng)D2具體說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50的控制結(jié)構(gòu)。

圖2是示意性地示出圖1所示的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的控制結(jié)構(gòu)的框圖。

如圖2所示，摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50具備控制器51、存儲(chǔ)器31以及輸入器32。

存儲(chǔ)器31可讀出地存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，作為存儲(chǔ)器31，由公知的存儲(chǔ)卡、硬盤(pán)等存儲(chǔ)裝置等構(gòu)成。存儲(chǔ)器31不需要為單一的，也可以是形成為多個(gè)存儲(chǔ)裝置（例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（randomaccessmemory）以及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）?？刂破?1等由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成時(shí)，存儲(chǔ)器31的至少一部分可以形成為微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)卡，也可以是形成為獨(dú)立的存儲(chǔ)卡。

另外，存儲(chǔ)器31中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)，可以是能夠從控制器51以外讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)然也可以是從控制器51等記入數(shù)據(jù)。

輸入器32能夠?qū)刂破?1輸入關(guān)于摩擦攪拌點(diǎn)接合的控制的各種參數(shù)，或其他數(shù)據(jù)等，由鍵盤(pán)、觸摸屏、按鈕開(kāi)關(guān)群等公知的輸入裝置構(gòu)成。本實(shí)施形態(tài)1中，至少被接合物60的接合條件，例如被接合物60的厚度、材質(zhì)等數(shù)據(jù)能夠由輸入器32輸入。

控制器51形成為控制構(gòu)成摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50的各構(gòu)件（各機(jī)器）的結(jié)構(gòu)。具體地，控制器51控制構(gòu)成進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53的銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531、軸肩驅(qū)動(dòng)器532，以及夾持驅(qū)動(dòng)器533，和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57。借此，能夠控制銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13的進(jìn)出移動(dòng)或后退移動(dòng)的切換、進(jìn)退移動(dòng)時(shí)的銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13的梢端位置的控制、移動(dòng)速度以及移動(dòng)方向等。又，能夠控制按壓銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13的被接合物60的按壓力。此外，能夠控制銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12的轉(zhuǎn)速。

控制器51的具體結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限定，本實(shí)施形態(tài)1中，控制器51由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并具備cpu?？刂破?1形成為通過(guò)cpu讀出存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器31的規(guī)定的控制程序，并執(zhí)行該程序，而進(jìn)行關(guān)于進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57的動(dòng)作的計(jì)算。另外，控制器51不只是由單獨(dú)的控制器構(gòu)成的形態(tài)，也可以是多個(gè)控制器協(xié)作，由執(zhí)行摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50的控制的控制器群構(gòu)成的形態(tài)。

而且，控制器51在開(kāi)始被接合物60的接合時(shí)，以按照銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13的順序按壓被接合物60的形式，控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53。

［摩擦攪拌點(diǎn)接合方法（摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的動(dòng)作）］

接著，參照?qǐng)D3、圖4a、圖4b、以及圖4c具體說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50的動(dòng)作。另外，圖4a、圖4b以及圖4c中，作為被接合物60，可以舉出使用兩塊金屬板61、62，在金屬板62的上表面（與金屬板61的接觸面）涂布密封膠材料63，將他們重疊并由點(diǎn)接合連接的示例。

圖3是示出根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖。圖4a、圖4b以及圖4c是示意性地示出圖1所示的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的摩擦攪拌點(diǎn)接合的各工序的一個(gè)示例的工序圖。

另外，圖4a、圖4b以及圖4c中，省略摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的一部分，箭頭r表示銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12的旋轉(zhuǎn)方向，框箭頭f表示被施加于金屬板61、62的力的方向。又，從墊板構(gòu)件56也對(duì)金屬板61、62施加了力，但是為了說(shuō)明的方便，圖4a、圖4b、以及圖4c中未圖示。此外，為了明確與銷(xiāo)構(gòu)件11以及夾持構(gòu)件13的區(qū)別，而對(duì)軸肩構(gòu)件12涂滿陰影。

首先，如圖4（a）所示，墊板構(gòu)件56的上表面載置有金屬板（第二構(gòu)件）62，并涂布有密封膠材料63。作為密封膠材料63，例如可以使用多硫化物系合成橡膠、天然橡膠、硅酮橡膠、氟橡膠等合成橡膠，四氟乙烯橡膠樹(shù)脂等樹(shù)脂等。接著，以?shī)A著密封膠材料63的形式，將金屬板（第一構(gòu)件）61載置于金屬板62的上表面上（工序（a））。

接著，控制器51執(zhí)行預(yù)備動(dòng)作。具體地，如圖3以及圖4（a）所示，控制器51以銷(xiāo)構(gòu)件11用預(yù)先設(shè)定的第一按壓力p1按壓被接合物60的表面60c（金屬板61的上表面）的形式，驅(qū)動(dòng)進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53（步驟s101；工序（b1））。此處，第一按壓力可以任意設(shè)定，由預(yù)先實(shí)驗(yàn)等設(shè)定，例如可以為2000～15000n，由銷(xiāo)構(gòu)件11的直徑以及被接合物60的厚度適當(dāng)?shù)貨Q定。

借此，銷(xiāo)構(gòu)件11與墊板構(gòu)件56夾入金屬板61、密封膠材料63以及金屬板62。而且，銷(xiāo)構(gòu)件11按壓被接合物60的表面60c，借此從鉛垂方向觀察，位于與銷(xiāo)構(gòu)件11的梢端面11a重疊的部分附近的密封膠材料63被壓出至比原來(lái)的位置靠近外側(cè)處。因此，密封膠材料63從被接合物60的周面溢出。

接著，控制器51以軸肩構(gòu)件12用預(yù)先設(shè)定的第二按壓力按壓被接合物60的表面60c的形式，驅(qū)動(dòng)進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53（步驟s102；工序（b2））。此處，第二按壓力可以任意設(shè)定，由預(yù)先實(shí)驗(yàn)等決定，例如可以為2000～15000n，由軸肩構(gòu)件12的內(nèi)外徑以及被接合物60的厚度適當(dāng)?shù)貨Q定。

借此，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12與墊板構(gòu)件56夾入金屬板61、密封膠材料63以及金屬板62。而且，銷(xiāo)構(gòu)件11再加上軸肩構(gòu)件12按壓被接合物60的表面60c，借此從鉛垂方向觀察，位于與軸肩構(gòu)件12的梢端面12a重疊的部分附近的密封膠材料63被壓出至比該部分靠近外側(cè)處，并從被接合物60的周面溢出。

接著，控制器51以?shī)A持構(gòu)件13用預(yù)先設(shè)定的第一按壓力按壓被接合物60的表面60c的形式，驅(qū)動(dòng)進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53（步驟s103；工序（c））。此處，第三按壓力可以任意設(shè)定，由預(yù)先實(shí)驗(yàn)等設(shè)定，例如可以為2000～15000n，由夾持構(gòu)件13的內(nèi)外徑以及被接合物60的厚度適當(dāng)?shù)貨Q定。

借此，銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13與墊板構(gòu)件56夾入金屬板61、密封膠材料63以及金屬板62。而且，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12再加上夾持構(gòu)件13按壓被接合物60的表面60c，借此從鉛垂方向觀察，位于與夾持構(gòu)件13的梢端面13a重疊的部分附近的密封膠材料63被壓出至比該部分靠近外側(cè)處，并從被接合物60的周面溢出。另外，密封膠材料63的一部分存在于被接合物60的周緣部，能夠密封被接合物60的接合面。

接著，控制器51執(zhí)行接合動(dòng)作（工序（d））。具體地，控制器51以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的轉(zhuǎn)速使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57驅(qū)動(dòng)，使銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12以與被接合物60的表面60c抵接的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)（步驟s104；工序（d1））。該狀態(tài)下，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12均不會(huì)進(jìn)退移動(dòng)，所以會(huì)導(dǎo)致將被接合物60的表面60c“預(yù)備加熱”。借此，金屬板61的抵接區(qū)域中金屬材料由摩擦所導(dǎo)致的發(fā)熱軟化，被接合物60的表面60c附近產(chǎn)生塑性流動(dòng)部60a。

接著，控制器51以銷(xiāo)構(gòu)件11或軸肩構(gòu)件12進(jìn)行規(guī)定動(dòng)作的形式，控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53（步驟s105）。具體地，控制器51按照存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器31的規(guī)定的控制程序控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53。

此時(shí)，控制器51，在以銷(xiāo)構(gòu)件11的梢端面的截面積為ap，以軸肩構(gòu)件12的梢端面的截面積為as，以銷(xiāo)構(gòu)件11的壓入深度為pp，以軸肩構(gòu)件12的壓入深度為ps時(shí)，優(yōu)選為以減小由下式（ｉ）

ap·pp＋as·ps=tx···　（ｉ）

定義的工具平均位置tx的絕對(duì)值的形式控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53，更優(yōu)選為以工具平均位置tx=0的形式控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53。另外，關(guān)于減小工具平均位置tx的絕對(duì)值的具體的控制，被專(zhuān)利文獻(xiàn)1詳細(xì)地公開(kāi)了，所以此處省略其說(shuō)明。

接著，控制器51控制銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531和/或軸肩驅(qū)動(dòng)器532（參見(jiàn)圖1），使銷(xiāo)構(gòu)件11從被接合物60的表面60c后退，由此使軸肩構(gòu)件12從被接合物60的表面60c進(jìn)一步進(jìn)入（壓入）內(nèi)部（參見(jiàn)圖4b的工序（d2））。此時(shí)，金屬材料的軟化部位從上側(cè)的金屬板61直至下側(cè)的金屬板62，塑性流動(dòng)部60a的體積增加。此外，塑性流動(dòng)部60a的軟化的金屬材料由軸肩構(gòu)件12排出，從軸肩構(gòu)件12的正下方流動(dòng)至銷(xiāo)構(gòu)件11的正下方，所以銷(xiāo)構(gòu)件11后退，并相對(duì)于軸肩構(gòu)件12上浮。

接著，控制器51控制銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531，使后退的銷(xiāo)構(gòu)件11緩緩進(jìn)入（壓入）金屬板61。隨之，軸肩構(gòu)件12從金屬板61后退（參見(jiàn)圖4c的工序（d3））。另外，由后述的工序（d4）充分整形金屬板61的表面60c時(shí)，也可以不執(zhí)行該工序（d3）。

而且，控制器51，在從工序（d2）向工序（d4）移行時(shí)，控制銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531，并使銷(xiāo)構(gòu)件11緩緩進(jìn)入。另一方面，控制器51在從工序（d2）經(jīng)過(guò)工序（d3）向工序（d4）移行時(shí)，控制銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器531，并使銷(xiāo)構(gòu)件11緩緩引進(jìn)。此時(shí)，即使銷(xiāo)構(gòu)件11或軸肩構(gòu)件12均為引進(jìn)動(dòng)作中，也維持其梢端的加壓力（參見(jiàn)圖4b的工序（d2）的箭頭f以及圖4c的工序（d3）的箭頭f）。

因此，引進(jìn)軸肩構(gòu)件12時(shí)，維持銷(xiāo)構(gòu)件11的旋轉(zhuǎn)以及按壓，所以塑性流動(dòng)部60a的軟化的金屬材料從銷(xiāo)構(gòu)件11的正下方流動(dòng)至軸肩構(gòu)件12的正下方，并填回由軸肩構(gòu)件12的壓入所產(chǎn)生的凹部。

另一方面，引進(jìn)銷(xiāo)構(gòu)件11時(shí)，維持軸肩構(gòu)件12的旋轉(zhuǎn)以及按壓，所以塑性流動(dòng)部60a的軟化的金屬材料從軸肩構(gòu)件12的正下方流動(dòng)至銷(xiāo)構(gòu)件11的正下方，其結(jié)果是填回由銷(xiāo)構(gòu)件11的壓入所產(chǎn)生的凹部。

接著，控制器51控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53，使銷(xiāo)構(gòu)件11的梢端面11a以及軸肩構(gòu)件12的梢端面12a以相互幾乎不產(chǎn)生段差的程度對(duì)齊（同一平面）（參見(jiàn)圖4c的工序（d4））。借此，被接合物60的表面60c被整形，得到不產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的凹部的程度的大致平坦的面。

接著，控制器51控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53，使銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13從被接合物60離開(kāi)，然后，控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57，使銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12的旋轉(zhuǎn)停止，并使一系列的摩擦攪拌點(diǎn)接合（被接合物60的接合工序）結(jié)束（參見(jiàn)圖4c的工序（e））。借此，由銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12的抵接的旋轉(zhuǎn)（以及按壓）不再施加于金屬板61、62，所以波及到金屬板61、62雙方的塑性流動(dòng)部60a，停止塑性流動(dòng)，成為接合部60b。

如此一來(lái)，兩塊金屬板61、62由接合部60b連結(jié)（接合）。另外，密封膠材料63經(jīng)過(guò)規(guī)定期間后硬化，從而金屬板61以及金屬板62的接合面被密封。

如此，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50中，以銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13的順序按壓被接合物60的表面60c，借此從鉛垂方向觀察，密封膠材料63從與銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13的各梢端面重疊的部分附近被壓出。因此，使銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生塑性流動(dòng)部60a時(shí)，能夠抑制密封膠材料63流入（混入）塑性流動(dòng)部60a，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接合品質(zhì)。

又，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50中，由于能夠抑制密封膠材料63流入（混入）塑性流動(dòng)部60a，所以能夠抑制密封膠材料63附著于銷(xiāo)構(gòu)件11和/或軸肩構(gòu)件12。因此，連續(xù)接合被接合物60那樣的情況，銷(xiāo)構(gòu)件11和/或軸肩構(gòu)件12的梢端面能夠穩(wěn)定地按壓被接合物60的表面60c。又，能夠抑制密封膠材料63附著于被接合物60的表面60c，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接合品質(zhì)。

（實(shí)施形態(tài)2）

根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置為，在根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置中，控制器以銷(xiāo)構(gòu)件以及軸肩構(gòu)件（同時(shí)）按壓被接合物，然后，夾持構(gòu)件按壓被接合物的形式，控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器。

以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的一個(gè)示例。另外，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置，與根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置基本上結(jié)構(gòu)相同，所以省略其結(jié)構(gòu)的說(shuō)明。

［摩擦攪拌點(diǎn)接合方法（摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的動(dòng)作）］

圖5是示出根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置的動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖。

首先，與實(shí)施形態(tài)1同樣地，墊板構(gòu)件56的上表面載置有金屬板62，并涂布有密封膠材料63。接著，以?shī)A著密封膠材料63的形式，將金屬板61載置于金屬板62的上表面（參見(jiàn)圖4a的工序（a））。

接著，如圖5所示，控制器51以銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12用預(yù)先設(shè)定的第四按壓力p4按壓被接合物60的表面60c（金屬板61的上表面）的形式，驅(qū)動(dòng)進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53（步驟s201）。此處，第四按壓力可以任意設(shè)定，由預(yù)先實(shí)驗(yàn)等設(shè)定，例如可以為2000～15000n。

借此、銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12與墊板構(gòu)件56夾入金屬板61、密封膠材料63以及金屬板62。而且，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12按壓被接合物60的表面60c，借此從鉛垂方向觀察，位于與銷(xiāo)構(gòu)件11的梢端面11a以及軸肩構(gòu)件12的梢端面12a重疊的部分附近的密封膠材料63被壓出至比該部分靠近外側(cè)處，并從被接合物60的周面溢出。

接著，控制器51以?shī)A持構(gòu)件13用預(yù)先設(shè)定的第一按壓力按壓被接合物60的表面60c的形式，驅(qū)動(dòng)進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53（步驟s202）。

借此，銷(xiāo)構(gòu)件11、軸肩構(gòu)件12以及夾持構(gòu)件13與墊板構(gòu)件56夾入金屬板61、密封膠材料63以及金屬板62。而且，銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12再加上夾持構(gòu)件13按壓被接合物60的表面60c，借此從鉛垂方向觀察，位于與夾持構(gòu)件13的梢端面13a重疊的部分附近的密封膠材料63，被壓出至比該部分靠近外側(cè)處，并從被接合物60的周面溢出。

接著，控制器51以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的轉(zhuǎn)速，使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57驅(qū)動(dòng)，使銷(xiāo)構(gòu)件11以及軸肩構(gòu)件12以與被接合物60的表面60c抵接的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)（步驟s203）。

接著，控制器51以銷(xiāo)構(gòu)件11或軸肩構(gòu)件12進(jìn)行規(guī)定動(dòng)作的形式，控制進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器53（步驟s204）。另外，規(guī)定動(dòng)作為執(zhí)行與根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50同樣的動(dòng)作，所以說(shuō)省略其詳細(xì)的說(shuō)明。

形成為這樣的結(jié)構(gòu)后，即使是根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50，也發(fā)揮與根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置50同樣的作用效果。

由以上說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員明了本發(fā)明的較多的改良或其他實(shí)施形態(tài)等。所以，上述說(shuō)明僅作為示例解釋?zhuān)且韵虮绢I(lǐng)域技術(shù)人員教導(dǎo)實(shí)施本發(fā)明的最好的形態(tài)為目的提供的。在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，可以實(shí)質(zhì)性變更其結(jié)構(gòu)和/或功能的具體內(nèi)容。又，可以由上述實(shí)施形態(tài)所公開(kāi)的多個(gè)結(jié)構(gòu)要素的適當(dāng)?shù)慕M合形成各種發(fā)明。

工業(yè)應(yīng)用性：

本發(fā)明的摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置以及摩擦攪拌點(diǎn)接合方法，在接合涂布了密封膠材料的被接合物時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接合品質(zhì)，所以有用。

符號(hào)說(shuō)明：

11　銷(xiāo)構(gòu)件；

11a　梢端面；

12　軸肩構(gòu)件；

12a　梢端面；

13　夾持構(gòu)件；

13a　梢端面；

31　存儲(chǔ)器；

32　輸入器；

50　摩擦攪拌點(diǎn)接合裝置；

51　控制器；

52　工具固定器；

53　進(jìn)退驅(qū)動(dòng)器；

55　墊板支持部；

56　墊板構(gòu)件；

56a　支持面；

57　旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器；

60　被接合物；

60a　塑性流動(dòng)部；

60b　接合部；

60c　表面；

60d　背面；

61　金屬板；

62　金屬板；

63　密封膠材料；

521　旋轉(zhuǎn)工具固定器；

522　夾持固定器；

531　銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)器；

532　軸肩驅(qū)動(dòng)器；

533　夾持驅(qū)動(dòng)器。