[发明专利]摩擦搅拌接合装置

说明书

技术领域

本发明涉及为了将工件摩擦搅拌接合而使用的摩擦搅拌接合装置。

本申请基于2010年11月4日在日本提出申请的特愿2010－247811号主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

在摩擦搅拌接合中，通过将设在摩擦搅拌接合用工具的前端部上的探针（棒状突起物）一边旋转一边推压在工件的接合部上并没入到工件内，使工件的接合部产生摩擦热，使工件软化，并通过上述摩擦搅拌接合用工具的旋转力，使接合部周边塑性流动而搅拌混合，将多个工件一体地接合。摩擦搅拌接合目前以在接合时产生的接合反作用力较小的铝材薄板（厚度10mm以下）的接合为中心利用。

作为在摩擦搅拌接合中使用的以往的摩擦搅拌接合装置，提出了下述装置：具备设置在载置工件的平台的两侧的导轨、跨越上述平台而移动自如地设置在上述导轨上的门型架、在平台的宽度方向上移动自如地悬臂支承在门型架上的基台、在上下方向上移动自如地悬臂支承在基台上的接合装置主体、和能够旋转地安装在接合装置主体的下端部上的摩擦搅拌接合用工具（例如参照专利文献1）。

此外，作为以往的摩擦搅拌接合装置的另一例，提出了下述装置：将接合装置主体搭载在具备车轮和使车轮旋转驱动的车轮旋转机构、能够自行的车体上，所述接合装置主体具备摩擦搅拌接合用工具、旋转驱动摩擦搅拌接合用工具的旋转驱动机构、和使上述摩擦搅拌接合用工具在上下方向上移动的变位驱动机构（例如参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开2004－195549号公报

专利文献2：日本特开2005－186084号公报。

发明内容

但是，在上述专利文献1所记载那样的、具有悬臂支承接合装置主体的构造的摩擦搅拌接合装置中，在摩擦搅拌接合时产生的接合反作用力较大的情况下，在例如厚板（例如在铝材中是18mm以上）彼此的接合等时接合反作用力超过约1t的情况下等，不能承受该较大的接合反作用力，不能正常地进行工件的摩擦搅拌接合。此外，由于是门型架跨越工件的构造，所以能够进行摩擦搅拌接合的工件的尺寸（宽度尺寸）受门型架的大小限制，在工件尺寸较大的情况下必须将装置大型化。

此外，在上述专利文献2所记载那样的、能够使用车轮自行的摩擦搅拌接合装置中，在摩擦搅拌接合时产生的接合反作用力较大的情况下，通过该接合反作用力，行进方向摇摆，不能正常地进行工件的摩擦搅拌接合。另外，在上述专利文献2中，还提出了下述构造：在摩擦搅拌接合装置的一侧设置沿着工件间的接合线延伸的导引部件，并且在摩擦搅拌接合装置中设置导引机构，所述导引机构具备夹持导引部件的一对辊和旋转自如地支承辊的固定部，沿着导引部件使摩擦搅拌接合装置移动，但通过设在上述摩擦搅拌接合装置中的一对辊不能承受在摩擦搅拌接合时产生的较大的接合反作用力。由此，在此情况下也不能正常地进行工件的摩擦搅拌接合。

所以，本发明的目的是提供一种即使工件的尺寸较大、此外即使摩擦搅拌接合时的接合反作用力较大、也能够不使装置大型化而正常地进行工件的摩擦搅拌接合的摩擦搅拌接合装置。

为了解决上述课题，有关本发明的摩擦搅拌接合装置，具备：构架，比将工件接合的接合线的长度长；一对工件固定平台，设置在该构架的上表面上，以形成沿着上述工件间的接合线延伸的间隙；接合装置主体，具备位于上述间隙的下方、从上述间隙向上方突出的摩擦搅拌接合用工具、在上端部安装该摩擦搅拌接合用工具的主轴、和使该主轴转动的主轴旋转驱动装置；线性导引机构，将该接合装置主体沿着上述间隙移动自如地支承；移动装置，使上述接合装置主体沿着上述间隙移动。

此外，优选的是，上述线性导引机构具备设置在接合装置主体上的辊循环式的线性导引块、和对应于该线性导引块而设置在构架上的、沿着上述间隙延伸的线性导轨。

在此情况下，线性导引机构优选的是具备平行于构架而设置的多条线性导轨。此外，优选的是，线性导引机构每1条线性导轨经由多个上述线性导引块支承着接合装置主体。

进而，优选的是，使上述摩擦搅拌接合用工具为筒管工具，在摩擦搅拌接合用工具与主轴之间设置支承上述摩擦搅拌接合用工具的弹性体。

进而，优选的是，在上述接合装置主体的主轴的外周侧设有用来形成油冷室的壳体，在该壳体上，经由轴承能够旋转地支承主轴，使润滑油循环到轴承和上述油冷室。

此外，优选的是，在上述接合装置主体上，设置能够变更将摩擦搅拌接合用工具的外周侧冷却的气体的喷出方向的冷却用喷嘴。