摩擦搅拌接合装置用工件固定装置的制作方法

本发明涉及用于对载置于摩擦搅拌接合装置的工件平台的工件的位置进行固定的摩擦搅拌接合装置用工件固定装置。

本申请基于在日本于2014年4月2日申请的日本特愿2014-76084号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术：

摩擦搅拌接合装置是将摩擦搅拌接合用工具的探头(probe)(也称为销(pin))在旋转的状态下推压于工件彼此对接的接合部，使该旋转的探头没入工件内并使其遍及接合线的全长移动的手法。由此，在摩擦搅拌接合中，使得在工件的接合部产生因与旋转的探头的接触引起的摩擦热量，使接合部周边软化，并且随着探头的旋转利用塑形流动来搅拌混合该软化的接合部周边，从而一体地接合工件彼此(例如，参照专利文献1)。

近年来，该摩擦搅拌接合例如以基于薄板铝材的工件的接合为中心得到实际适用。

在摩擦搅拌接合的施工时，随着摩擦搅拌接合用工具的探头的移动，沿着接合线朝向摩擦搅拌接合行进的方向(以下，称为摩擦搅拌接合行进方向)的大的推压力作用于工件。而且，在工件，在摩擦搅拌接合用工具的探头通过的部分，还作用欲将接合部拉离的力、以及欲使其沿探头的旋转方向旋转的力。

因此，在摩擦搅拌接合装置中，为了使工件即使收到如上所述的力也不产生位置偏移，需要在工件平台上固定工件。

作为摩擦搅拌接合装置用的工件固定单元，已知将工件中的为摩擦搅拌接合的始端侧的端部、以及为摩擦搅拌接合的终端侧的端部抵接并固定于在工件平台上表面设置的固定块。

另外，在工件的与摩擦搅拌接合行进方向正交的方向(以下称为宽度方向)的尺寸比工件平台的宽度方向尺寸小的情况下，工件的宽度方向的两个外侧也利用固定块固定于工件平台。

另一方面，作为工件的宽度方向尺寸比工件平台的宽度方向尺寸大的情况下的工件固定单元，采用利用夹紧装置将工件固定于工件平台端部的手法、利用固定块和能够调整宽度的夹紧装置将工件的宽度方向端部固定在设于工件平台宽度方向两个外侧的其他支撑台上的手法(例如，参照专利文献2)。

而且，在对在摩擦搅拌接合行进方向上较长的工件进行接合的情况下，为了防止工件的因压曲导致的浮起、偏移，有时还在工件的接合线附近位置放置数百公斤的重物。

因此，以往，在将宽度尺寸大，且摩擦搅拌接合行进方向的尺寸大的大型工件作为接合对象的情况下，用于将工件固定于工件平台的摩擦搅拌接合施工之前的安排需要较多的工夫。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第12/060439号单行本；

专利文献2：日本特开2001-205453号公报。

技术实现要素：

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供即使是大型的工件，也能够容易地固定于工件平台的摩擦搅拌接合装置用工件固定装置。

用于解决问题的方案

本发明的第一方式是一种摩擦搅拌接合装置用工件固定装置，其具备：工件平台，其在使为接合对象的工件彼此对接的状态下进行载置；始端侧工件止挡件，其在工件平台的摩擦搅拌接合行进方向上游侧端部处，对各工件的开始摩擦搅拌接合一侧的接合始端侧端部进行定位；始端侧工件夹紧机构，其将各工件的靠近接合始端侧端部的沿着工件之间的接合线的部分从上方推压并固定于工件平台；终端侧工件止挡件，其在工件平台的摩擦搅拌接合行进方向下游侧处，对各工件的结束摩擦搅拌接合一侧的接合终端侧端部进行定位；以及终端侧工件夹紧机构，其将所述各工件的靠近接合终端侧端部的沿着工件之间的接合线的部分从上方推压并固定于工件平台。

本发明的第二方式是在第一方式中，终端侧工件止挡件相对于工件平台以能够沿摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向变更位置且能够卸下的方式安装。

本发明的第三方式在第一或第二方式中，终端侧工件止挡件以能够沿摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向变更位置的方式具备用于推抵于工件的接合终端侧端部的工件推抵部件。

本发明的第四方式在第一至第三任一方式中，始端侧工件夹紧机构能够切换配置在载置于工件平台的工件的靠近接合始端侧端部的沿着工件之间接合线的部分的上方位置的状态、以及从工件的上方避开的状态。

本发明的第五方式在第一至第四任一方式中，终端侧工件夹紧机构能够切换配置在载置于工件平台的工件的靠近接合终端侧端部的沿着工件之间接合线的部分的上方位置的状态、以及从工件的上方避开的状态。

本发明的第六方式在第一至第五任一方式中，终端侧工件夹紧机构能够相对于工件平台沿摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向移动。

本发明的第七方式是一种摩擦搅拌接合装置用工件的固定方法，其中，对一对工件之中的一个工件，在隔着间隙相向的一对工件平台之中的一个工件平台上，沿摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向、以及工件平台的宽度方向进行定位；将一个工件的靠近接合始端侧端部且为间隙附近的部分从上方推压且固定于一个工件平台；对一对工件之中的另一工件，在一对工件平台之中的另一工件平台上，沿摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向、以及一个工件平台的宽度方向进行定位；将另一工件的靠近接合始端侧端部且为间隙附近的部分从上方推压且固定于另一工件平台；将一对工件的靠近接合终端侧端部且为间隙附近的部分从上方推压且固定于一对工件平台。

发明效果

根据本发明，发挥如下的优异效果。

载置于工件平台的工件在工件平台的上侧处，对接合始端侧端部和接合终端侧端部分别利用始端侧工件止挡件和终端侧工件止挡件进行定位，在该状态下，利用始端侧工件夹紧机构和终端侧工件夹紧机构来仅固定靠近接合始端侧端部的沿着接合线的部分、以及靠近接合终端侧端部的沿着接合线的部分即可。从而，不需要用于对始端侧工件夹紧机构与终端侧工件夹紧机构之间进行固定的其他工件固定单元、用于从宽度方向外侧固定工件的固定单元，因而即使是大型的工件，也能够容易地固定于工件平台。

附图说明

图1是示出本发明的摩擦搅拌接合装置用工件固定装置的一个实施方式的概要平面图；

图2是从摩擦搅拌接合行进方向的下游侧看摩擦搅拌接合装置的放大图，该摩擦搅拌接合装置适用图1的本发明的工件固定装置。

图3A是将图1的本发明的工件固定装置中的始端侧工件止挡件以及始端侧工件夹紧机构放大示出的平面图。

图3B是将图1的本发明的工件固定装置中的始端侧工件止挡件以及始端侧工件夹紧机构放大示出的侧面图。

图4A是将图1的本发明的工件固定装置中的终端侧工件止挡件放大示出的平面图。

图4B是将图1的本发明的工件固定装置中的终端侧工件止挡件放大示出的截断侧面图。

图5A是将图1的本发明的工件固定装置中的终端侧工件夹紧机构放大示出的平面图。

图5B是将图1的本发明的工件固定装置中的终端侧工件夹紧机构放大示出的侧面图。

图6是将工件载置于摩擦搅拌接合装置的一个工件平台时使用的工件定位导板(治具)的概要立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1至图6示出本发明的摩擦搅拌接合装置用工件固定装置的一个实施方式。

本发明的摩擦搅拌接合装置用工件固定装置(以下，简称为本发明的工件固定装置)例如适用于如图1以及图2所示的摩擦搅拌接合装置1。

适用本发明的工件固定装置的摩擦搅拌接合装置1与专利文献1所示的摩擦搅拌接合装置同样，由以下部分构成：比将两个工件12接合的接合线13的长度长的架构2；在架构2的上侧，以形成沿着工件12之间的接合线13延伸的间隙3的方式设置的一对工件平台4；位于间隙3下方，且从间隙3突出到上方的摩擦搅拌接合用工具6；将摩擦搅拌接合用工具6安装于上端部的主轴7；以及具备对主轴7进行驱动的未图示的驱动装置的接合装置本体5；与接合装置本体5沿着间隙3移动自如地进行支撑的线性引导机构8；和使接合装置本体5沿间隙3移动的移动装置9。

此外，移动机构9采用包括在架构2的内底部与间隙3平行地设置的齿条(销齿条)10、以及能够旋转地设于接合装置本体5的小齿轮(销齿轮)11的齿条和小齿轮(ラック・アンド・ピニオン)形式。

在摩擦搅拌接合装置1中，从工件12之间的接合线13的一端侧向另一端侧与接合装置本体5一体地使摩擦搅拌接合用工具6移动的图1中的箭头x方向为摩擦搅拌接合行进方向。与此相伴，关于工件12，将摩擦搅拌接合行进方向上游侧的端部称为接合始端侧端部12a，将摩擦搅拌接合行进方向下游侧的端部称为接合终端侧端部12b。

适用于具有以上构成的摩擦搅拌接合装置1的本发明的工件固定装置14由在工件平台4设置的始端侧工件止挡件15、终端侧工件止挡件16、始端侧工件夹紧机构17、以及终端侧工件夹紧机构18构成。

如图3A、图3B所示，始端侧工件止挡件15对工件12的接合始端侧端部12a进行定位，是沿工件平台4的宽度方向延伸的长方体部件，在一对工件平台4上表面的摩擦搅拌接合行进方向的上游侧端部，隔着间隙3在与接合线13正交的方向上对称地设置。由此，通过将载置于一对工件平台4的一对工件12各自的接合始端侧端部12a与在对应的工件平台4设置的始端侧工件止挡件15抵接地配置，来对接合始端侧端部12a进行定位。

终端侧工件止挡件16安装于一对工件平台4的上表面，用于载置于各工件平台4的各工件12的接合终端侧端部12b的定位，能够在沿着工件12的摩擦搅拌接合行进方向的方向上移动。因此，即使工件12的沿着接合线13的尺寸不同，各个工件12的接合终端侧端部12b也能够以被抵接的方式配置。

因此，在各工件平台4表面的沿着间隙3的区域，如图4A、图4B所示，预先沿着摩擦搅拌接合行进方向以某尺寸在等间距，例如100mm间距的排列下设有多个螺孔(螺纹孔)19。在图4A中，示出在摩擦搅拌接合行进方向上在等间距下排列的螺孔19在工件平台4的宽度方向上设有两列的构成。

另一方面，终端侧工件止挡件16具备阻挡部件20、工件推抵部件23、以及位置调整单元24，阻挡部件20与沿着工件平台4的间隙3的螺孔19的排列间距对应地设有沿上下方向贯穿的多个螺栓插通孔21，位置调整单元用于使工件推抵部件23从阻挡部件20向摩擦搅拌接合行进方向上游侧突出，并调整该突出量。阻挡部件20通过使螺栓插通孔21与工件平台4的任意螺孔19对应地安装螺栓22，从而能够在摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向上任意地变更阻挡部件20相对于工件平台4的安装位置。

工件推抵部件23为沿工件平台4的宽度方向延伸的长方体部件，且配置在阻挡部件20的摩擦搅拌接合行进方向上游侧。

在工件推抵部件23的较长方向多个部位处的摩擦搅拌接合行进方向下游侧的面，分别安装有与摩擦搅拌接合行进方向平行地延伸的引导棒25的较长方向一端部。另一方面，在阻挡部件20，在与摩擦搅拌接合行进方向正交的宽度方向的多个部位，贯穿设置有沿摩擦搅拌接合行进方向贯穿的引导孔26。对应的引导棒25滑动自如地贯穿插入于各引导孔26，工件推抵部件23能够通过引导棒25和引导孔26而相对于阻挡部件20相对位移。在各引导棒25的较长方向另一端部，安装有防脱用的止挡件27，该止挡件27具有比引导孔26的直径大的外形尺寸。由此，工件推抵部件23被阻挡部件20以能够通过引导棒25和引导孔26而在摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向上移动的方式保持。

位置调整单元24为了调整工件推抵部件23的位置，例如具有以下构成：在为阻挡部件20的各引导孔26之间的位置，设置沿着摩擦搅拌接合行进方向的方向的螺孔28，并使预先在轴部螺合有防松螺母30的状态的螺栓29从摩擦搅接合行进方向上游侧螺接于螺孔28。因此，将工件推抵部件23抵接于螺栓29的头部。

由此，在上述构成的位置调整单元24中，采用将螺栓29相对于阻挡部件20的螺孔28最深地拧入的状态，并且采用使工件推抵部件23与螺栓29的头部接触的配置，从而能够使工件推抵部件23与阻挡部件20最接近地配置。另一方面，若从该状态开始向放松螺栓29的方向旋转操作，则螺栓29从螺孔28逐渐突出，通过螺栓29的头部，工件推抵部件23被向摩擦搅拌接合行进方向的上游侧推并位移。从而，不断地调整工件推抵部件23的从阻挡部件20的突出量。在调整工件推抵部件23从阻挡部件20的突出量之后，将螺合于螺栓29的防松螺母30在抵接于阻挡部件20的状态下相对于螺栓29拧紧，从而固定螺栓29，因而防止工件推抵部件23向接近阻挡部件20的方向位移。

此外，基于位置调整单元24的工件推抵部件23从阻挡部件20的突出量的调整范围设定为为阻挡部件20相对于前述工件平台4的安装位置的变更单位的螺孔19的排列间距以上的尺寸。例如，在工件平台4中的螺孔19的排列间距为100mm的情况下，基于位置调整单元24的突出量的调整范围设定为105mm左右。

由此，不管载置于工件平台4的工件12的接合终端侧端部12b的位置位于何处，通过阻挡部件20相对于工件平台的安装位置的选定、以及基于位置调整单元24的工件推抵部件23从阻挡部件20的突出量的调整，终端侧工件止挡件16都能够将工件推抵部件23可靠地推抵于工件12的接合终端侧端部12b的端面而配置。在该状态下，工件12的接合终端侧端部12b通过终端侧工件止挡件16而被定位。

从而，载置于工件平台4的工件12的接合始端侧端部12a和接合终端侧端部12b的位置通过始端侧工件止挡件15和终端侧工件止挡件16而固定。

接着，始端侧工件夹紧机构17将各工件12的靠近接合始端侧端部12a的区域且沿着接合线13的部分从上方推压并固定于各工件平台4，且具有如下构成。

如图3A、图3B所示，始端侧工件夹紧机构17在与各工件平台4的上表面中的与各始端侧工件止挡件15相比在摩擦搅拌接合行进方向上游侧的位置具备沿上下方向延伸的回转轴31。该回转轴31的下端部由在工件平台4上表面设置的轴承部件34旋转自如地支撑。回转轴31的上端部由架台33下表面侧的轴承部件35旋转自如地支撑，该架台33通过支柱部件32设于工件平台4。此外，对回转轴31下端部进行支承的轴承部件34从回转轴31的下端部受到推力载荷，因而优选使用交叉辊子轴承(cross roller bearing)。

沿水平方向突出的臂部件36以与回转轴31一体地回转的方式安装于回转轴31的外侧。

在架台33的上侧，设置连接于马达37的齿轮箱38，齿轮箱38的贯穿架台33并向下延伸的输出轴38a连结于回转轴31。由此，安装于回转轴31的臂部件36通过适当地调整基于马达37的运转的回转轴31的回转方向和回转角度，能够切换在如图3A中以实线示出的那样，沿着对应的工件平台4的间隙3侧的端缘部(内侧端缘部)上方配置的使用姿势，以及如图3A中以两点划线示出的那样，从使用姿势以90度以上的回转角度转向工件平台4的宽度方向外侧的避开姿势。

在臂部件36，在配置于使用姿势的状态下与始端侧工件止挡件15相比向摩擦搅拌接合行进方向的下游侧突出的部分，在臂部件36的较长方向上以某间隔朝下地安装多个液压缸39。在图3A、图3B中，示出在臂部件36装备了5台液压缸39的构成。

具有以上构成的始端侧工件夹紧机构17在一对工件平台4分别配置有工件12，且在对各工件12的接合始端侧端部12a定位的状态下，将臂部件36配置为使用姿势，之后，使各液压缸39伸长。由此，在始端侧工件夹紧机构17中，各液压缸39的工作杆39a的顶端部从上方推压工件12的靠近接合始端侧端部12a且在间隙3附近的部分，即沿着工件12之间接合线13的部分，因而，能够将该部分夹在各液压缸39的工作杆39a与工件平台4之间，以固定工件12的位置。

终端侧工件夹紧机构18从上方将各工件12的靠近接合终端侧端部12b的区域且沿着接合线13的部分推压于各工件平台4并固定，且具有如下构成。

如图2以及图5A、图5B所示，终端侧工件夹紧机构18具备门型的支撑框架40，该支撑框架40包括以跨过一对工件平台4的方式沿与摩擦搅拌接合行进方向正交的水平方向延伸的水平部42、以及在为水平部42两端的一对工件平台4的两个外侧处直接连结于水平部42两端部的铅垂部41。

在各工件平台4两个外侧的端缘部的下表面，分别设置有沿摩擦搅拌接合行进方向延伸的导轨43。在各导轨43，经由在摩擦搅拌接合行进方向上隔开后述某间隔配置的两个引导块44，能够沿较长方向滑动地安装有滑块45。

在支撑框架40中，各铅垂部41的下端部安装于各滑块45。

而且，在一个工件平台4的外侧(与接合线13侧为相反侧)的端面，安装有沿摩擦搅拌接合行进方向延伸的齿条46。另外，在与齿条46对应的一侧的一个滑块45，安装有连接于马达47的齿轮箱48，在齿轮箱48的向上突出的输出轴48a，安装有与齿条46啮合的小齿轮49。未图示的控制器连接于马达47。由此，通过未图示的操作者操作控制器以适当地控制马达47的运转，能够使支持框架40通过基于齿条46和小齿轮49的驱动机构来在摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向上移动。

在支持框架40的较长方向中央部处的摩擦搅拌接合行进方向上游侧的面，安装有在间隙3的上方向水平方向突出的支撑台50，在支撑台50，在各工件平台4中的为间隙3端缘部上方的部位在摩擦搅拌接合行进方向上以某间隔向下地安装有多个液压缸51。在图5A、图5B中，示出在支撑台50装备了两列3台液压缸51的构成。

此外，安装于滑块45的两个引导块44的间隔以在两个引导块44之间容纳支撑框架40和支撑台50的方式配置。这是为了如后所述，在通过各液压缸51的伸长来固定工件12时，效率良好地承受由各液压缸51的伸长引起的反力在支撑台50以及支撑框架40产生的力矩。

具有以上构成的终端侧工件夹紧机构18在将工件12配置于工件平台4的状态下，使支撑框架40移动以将支撑台50配置在各工件12的靠近接合终端侧端部12b部分的上方，之后，使各液压缸51伸长。由此，在终端侧工件夹紧机构18中，各液压缸51的工作杆51a的顶端部从上方推压工件12中的靠近接合终端侧端部12b且在间隙3附近的部分，即沿着工件12之间的接合线13的部分，因而，能够将该部分夹在各液压缸51的工作杆51a与工件平台4之间，以固定位置。

图6示出在将一个工件12载置于一个工件平台4时，为了将一个工件12的接合侧端部正确地配置在工件平台4之间的间隙3的宽度方向中央而使用的工件对位导板52。

该工件对位导板52在沿水平方向延伸的长方体的水平部53的一端侧设置向下屈曲的铅垂部54，且将铅垂部54的沿水平部53较长方向的水平方向尺寸设定为间隙3的宽度尺寸d的二分之一。

在将一个工件12载置于一个工件平台4时，预先在摩擦搅拌接合行进方向的多处配置工件对位导板52，采用将水平部53载置于另一工件平台4，并且使铅垂部54插入间隙3的状态。在该状态下，一个工件12若将接合侧的端部抵接于各工件对位导板52的铅垂部54的端面，则该端部配置在与另一工件平台4相隔铅垂部54的水平方向尺寸量的距离，即间隙3的宽度尺寸的二分之一的位置。从而，一个工件12一边维持抵接于各工件对位导板52铅垂部54的状态一边固定于一个工件平台4，从而将为接合对象的一个工件12的端部正确地配置在间隙3的宽度方向中央。如上所述，在一个工件12对一个工件平台4的固定结束之后，卸下各工件对位导板52，之后，载置于另一工件平台4的另一工件12采用将接合侧的端部抵接于一个工件12的配置而固定于工件平台4即可。

在使用上述本发明的工件固定装置14来对摩擦搅拌接合装置1的工件平台4进行为接合对象的工件12的固定的情况下，预先使各始端侧工件夹紧机构17的臂部件36配置为避开姿势。终端侧工件止挡件16从工件平台4卸下，终端侧工件夹紧机构18使支撑框架40如图1中以两点划线所示，移动至工件平台4的摩擦搅拌接合行进方向下游侧的端部，以从载置于工件平台4的工件12的上方避开。而且，在摩擦搅拌接合装置1中，如图1所示，使接合装置本体5配置在摩擦搅拌接合行进方向上游侧的端部，也使摩擦搅拌接合用工具6以不干扰载置于工件平台4的各工件12的方式避开。

在该状态下，首先，将一个工件12搬入并载置于一个工件平台4。此时，一个工件12如上所述地使用工件对位导板52将接合侧端部配置在间隙3的宽度方向中央，并且将接合始端侧端部12a抵接于始端侧工件止挡件15地配置。

接着，在一个工件平台4中，利用螺栓22将终端侧工件止挡件16的阻挡部件20固定在与一个工件12的接合终端侧端部12b相比位于摩擦搅拌接合行进方向下游侧的螺孔19。

接着，在终端侧工件止挡件16中，通过位置调整单元24，使工件推抵部件23将阻挡部件20作为基准向摩擦搅拌接合行进方向上游侧慢慢地突出，并推抵于一个工件12的接合终端侧端部12b。由此，载置于一个工件平台4的一个工件12被阻止向摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向位移，该方向的位置得到固定。

此外，在沿着工件12之间接合线13的摩擦搅拌接合的实施结束时，有时在各工件12的接合终端侧端部12b处的抽出摩擦搅拌接合用工具6的探头的部位，残留有与该探头对应的形状的凹陷。因此，各工件12还可以采用在接合终端侧端部12b预先设有将接合部向摩擦搅拌接合行进方向下游侧延长的未图示的接头板(丢弃板)的构成。在具备接头板的各工件12中，由于在将摩擦搅拌接合用工具6的探头抽出时的凹陷形成于接头板，故通过在摩擦搅拌接合的实施结束之后切除接头板，能够获得未残存凹陷的工件12的接合物。在此种将在接合终端侧端部12b具备接头板的形式的工件12作为接合对象使用的情况下，将终端侧工件止挡件16推抵于接头板即可。

在如上所述地进行一个工件平台4中的一个工件12的定位之后，使对应的一个始端侧工件夹紧机构17的臂部件16从避开姿势回转至使用姿势，之后使装备于臂部件36的各液压缸39伸长。由此，一个工件12的靠近接合始端侧端部12a且为间隙3附近的部分被夹在且固定在一个始端侧工件夹紧机构17的各液压缸39的工作杆39a与一个工件平台4之间。

之后，将另一工件12搬入并载置于另一工件平台4。此时，另一工件12通过将接合侧端部抵接于在一个工件平台4中已进行定位的一个工件12的接合侧端部而配置在间隙3的宽度方向中央。另外，另一工件12的接合始端侧端部12a抵接于另一工件平台4的始端侧工件止挡件15而配置。

接着，在另一工件平台4中，相对于另一工件，通过与一个工件12的情况同样的顺序，在使用终端侧工件止挡件进行关于摩擦搅拌接合行进方向上下游方向的定位之后，进行基于对应的另一始端侧工件夹紧机构17的靠近接合始端侧端部12a且为间隙3附近的部分的固定。

在各工件平台4中进行基于各始端侧工件夹紧机构17的各工件12的接合始端侧端部12a的固定之后，使始端侧工件夹紧机构18的支撑框架40向摩擦搅拌接合行进方向上游侧移动。接着，设于支撑台50的各液压缸51在配置在各工件12的靠近接合终端侧端部12b且为间隙3附近的部分上方的位置处停止。

在该状态下，在终端侧工件夹紧机构18中，使各液压缸51伸长。由此，各工件12的靠近接合终端侧端部12b且为间隙3附近的部分被夹在且固定在终端侧工件夹紧机构18的各液压缸51的工作杆51a与对应的工件平台4之间。

在如上所述地利用本发明的工件固定装置14进行载置于各工件平台4的各工件12的固定之后，在摩擦搅拌接合装置1中，开始基于未图示的驱动装置的与主轴7一体的摩擦搅拌接合用工具6的驱动，并且开始基于移动装置9的接合装置本体5的向摩擦搅拌接合行进方向下游侧的移动，以实施沿着各工件12之间接合线13的摩擦搅拌接合的实施。

在摩擦搅拌接合的实施时，在使摩擦搅拌接合用工具6的探头没入各工件12的接合始端侧端部12a的接合部时，一般来说，由于未接合的两个工件12表现出零乱的举动，故各工件12受到的摩擦搅拌接合用工具6的行进方向的反力的波动容易变得剧烈。

与此相对，在本发明的工件固定装置14中，各工件12的靠近接合始端侧端部12a的为间隙3附近的沿着接合线13的部分通过各始端侧工件夹紧机构17而被牢固地固定。因此，在使摩擦搅拌接合用工具6的探头没入时，也防止各工件12的接合始端侧端部12a彼此的上下方向、相互背离的方向的相对位移。而且，对于各工件12，也防止沿着摩擦搅拌接合用工具16的旋转的方向的位移。

根据以上，在使用本发明的工件固定装置14的情况下，在实施摩擦搅拌接合时，能够使各工件12的接合始端侧端部12a彼此的摩擦搅拌接合的品质良好。

另一方面，在实施摩擦搅拌接合时，在从各工件12的接合终端侧端部12b抽出摩擦搅拌接合用工具6的探头时，随着工件12从该探头的周围消失，摩擦搅拌接合未充分地实现，产生类似切削的现象，因而一般来说，容易产生振动。

与此相对，在本发明的工件固定装置14中，各工件12的靠近接合终端侧端部12b的为间隙3附近的沿着接合线13的部分由终端侧工件夹紧机构18牢固地固定，因而在抽出摩擦搅拌接合用工具6的探头时，也抑制各工件12的接合终端侧端部12b的振动。

根据以上，在使用本发明的工件固定装置14的情况下，在实施摩擦搅拌接合时，能够使各工件12的接合终端侧端部12b彼此的摩擦搅拌接合的品质良好。

此外，本发明人在本发明的工件固定装置14的开发过程中，关于摩擦搅拌接合获得了以下的见解。

在摩擦搅拌接合的施工时，作为作用于各工件12的力，摩擦搅拌接合用工具6行进方向的反力最大。因此，在各工件12中，若相对于工件平台4的接合始端侧端部12a以及接合终端侧端部12b的关于摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向的固定牢固，则相对于摩擦搅拌接合行进方向的中间部的从宽度方向两侧的固定不重要。

而且，在接合对象的各工件12中，若摩擦搅拌接合用工具6向摩擦搅拌接合行进方向行进且从接合始端侧端部12a相隔某一定的距离，则工件12彼此的此前接合的已接合的部分作为强度部件起作用，该强度部件约束各工件12的位于摩擦搅拌接合行进方向下游侧附近的未接合部分的位移。因此，此后，在摩擦搅拌接合用工具6行进的部位处，如前所述，已接合的部分依次作为强度部件起作用，从而防止各工件12彼此的相互背离方向的相对位移、各工件12的上下方向的压曲、以及各工件12的沿摩擦搅拌接合用工具6旋转方向的方向的旋转位移。

基于这些见解，在本发明的工件固定装置14中，与某一定的距离对应地设定通过始端侧工件夹紧机构17进行各工件12的靠近接合始端侧端部12a的固定的范围。

由此，在本发明的工件固定装置14中，关于各工件12中位于从始端侧工件夹紧机构17到终端侧工件夹紧机构18之间的中间部分，不另外需要用于对中间部分进行固定的单元，中间部分彼此的摩擦搅拌接合的品质也变得良好。

从而，根据本发明的工件固定装置14，各工件12遍及各工件12之间接合线13的全长进行各工件12彼此的没有偏移、压曲的品质良好的摩擦搅拌接合。

在工件12彼此的遍及接合线13全长的摩擦搅拌接合结束之后，在各始端侧工件夹紧机构17和终端侧工件夹紧机构18中，使各液压缸39和51收缩。接着，在各始端侧工件夹紧机构17中，使各臂部件36回转至避开姿势，在终端侧工件夹紧机构18中，使支撑框架40避开至工件平台4的摩擦搅拌接合行进方向下游侧端部。

之后，在各工件平台4中，解除工件12接合终端侧端部12b的基于各终端侧工件止挡件16的固定，之后卸下各终端侧工件止挡件16，在此之后，从工件平台4搬出接合的工件12。

如此，本发明的工件固定装置14在始端侧工件夹紧机构17与终端侧工件夹紧机构18之间不需要具备其他工件固定单元，另外，也不需要用于从宽度方向两侧固定各工件12的固定单元。因此，在使工件固定装置14能够对应宽度尺寸比工件平台4大的工件12、在摩擦搅拌接合行进方向上较长的工件12的接合的情况下，也能够防止用于工件12的固定的设备数量增加。

因此，本发明的工件固定装置14即使是大型的工件12也能够容易地固定于工件平台4。

而且，始端侧工件夹紧机构17和终端侧工件夹紧机构18为可动式的，在工件12对各工件平台4的搬入时、搬出时能够避开。因此，能够使对各工件平台4搬入、搬出工件12的操作更容易。

另外，由于终端侧工件止挡件16能够从工件平台4卸下，故能够进一步提高对各工件平台4搬入、搬出工件12的操作的容易性。

而且，终端侧工件止挡件16在安装于工件平台4的阻挡部件20具备能够变更向摩擦搅拌接合行进方向上游侧的突出量的工件推抵部件23。因此，即使为接合对象的工件12的摩擦搅拌接合行进方向的尺寸不一样，也能够容易对应地固定工件12的接合终端侧端部12b的位置。

此外，本发明不仅仅限定于上述实施方式，虽然使始端侧工件止挡件15固定于工件平台4，但还可以将始端侧工件止挡件15与终端侧工件止挡件16同样地相对于工件平台4以能够在摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向上变更位置的方式安装。在该情况下，始端侧工件止挡件15的能够变更位置的范围是对应的始端侧工件夹紧机构17的臂部件36所具备的液压缸39够得到通过始端侧工件止挡件15定位的工件12的接合始端侧端部12a的范围即可。

虽然示出了终端侧工件止挡件16具备使从阻挡部件20的突出量可变的工件推抵部件23的构成，但还可以采用只有可卸下地安装于工件平台4的块状部件的构成。在该情况下，关于只包括该块状部件的终端侧工件止挡件，每当从载置于工件平台4的工件12的接合终端侧端部12b配置的位置到终端侧工件止挡件自身对工件平台4的安装位置的尺寸不同时另行制作即可。因此，实际安装于工件平台4的终端侧工件止挡件16与工件12接合终端侧端部12b的紧贴性通过适当地插入垫片(shim)、间隔件(spacer)那样的间隙板来调整即可。

虽然示出了始端侧工件夹紧机构17以及终端侧工件夹紧机构18作为将工件12从上方推压于工件平台4的推压单元而具备液压缸39、51的构成。然而，还可以采用气压缸、电动缸、另外，若能够沿上下方向工作且能够从上方对载置于工件平台4的工件12赋予推压力，则还可以采用液压缸39、51以外的任意推压单元。

始端侧工件夹紧机构17若能够避开至在对工件平台4搬入、搬出工件12时不干扰的配置，则避开构造不限于向水平方向回转的形式，还可以采用沿上下方向回转的形式、与终端侧工件夹紧机构18同样地沿摩擦搅拌接合行进方向的上下方向移动的形式。

关于终端侧工件夹紧机构18，在载置于工件平台4的工件12的摩擦搅拌接合行进方向的大小变化被限定在数米范围内的情况下，避开构造还可以不是沿摩擦搅拌接合行进方向的上下游方向移动的形式，而是采用与始端侧工件夹紧机构17同样地沿水平方向回转的形式、沿上下方向回转的形式。

此外还可以在不脱离本发明主旨的范围内加以各种变更。

产业上的利用可能性

根据本发明的摩擦搅拌接合装置用工件固定装置，即使是大型的工件，也能够容易地固定于工件平台。

符号说明

4 工件平台

12 工件

12a 接合始端侧端部

12b 接合终端侧端部

13 接合线

14 工件固定装置

15 始端侧工件止挡件

16 终端侧工件止挡件

17 始端侧工件夹紧机构

18 终端侧工件夹紧机构

23 工件推抵部件