摩擦搅拌工具的控制方法及摩擦搅拌装置与流程

本发明涉及被压入工件并进行摩擦搅拌的工具的控制方法、以及具备所述工具的摩擦搅拌装置。

背景技术：

1、作为飞机、铁道车辆或汽车等结构体的构成部件，采用金属构件、树脂构件、混合了纤维增强材料的热塑性树脂构件等。在制造所述结构体时，有时必须将两个以上的构件叠合来进行接合。作为这种接合方法，已知有摩擦搅拌接合。在摩擦搅拌接合中，使用一边高速转动一边被压入工件的工具。与该工具相向地配置有背垫构件。所述工具被压入由所述背垫构件支撑背面的工件。所述工具例如被安装于机械臂的远端。此外，所述背垫构件也可以利用例如c型骨架而被安装于机械臂的远端。

2、在摩擦搅拌接合中，重要的是使工具压入至工件中预先决定的压入深度(压入量)来进行摩擦搅拌动作。专利文献1中公开了具备检测所述工具被压入工件的压入量的传感器的摩擦搅拌装置。在该装置中，根据所述传感器的检测结果来校正摩擦搅拌的接合时间。

3、若工具按照根据工件种类而被预先设定的设定加压力被压入工件，便能够使工具以所需的压入量压入工件来进行摩擦搅拌。然而，实际上工具施加于工件的实际加压力有时会因各种的因素而与设定加压力产生差异。所述因素例如是所述c型骨架的挠曲、对工件的压入阻力等。若设定加压力与实际加压力之间有偏离，则有时会发生不能够进行正确的摩擦搅拌的情况。

4、所述实际加压力例如通过将负载传感器配置在所述背垫构件侧便能够检测到。于是，若根据所述负载传感器的检测值对工具进行反馈控制，便能够实现消除上述的偏差的控制。然而，若采用负载传感器那样的传感器，不仅会招致摩擦搅拌装置的成本增加，而且还会产生因噪音的影响而导致的误动作的问题。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本专利公开公报特开2006-187778号

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种不使用传感器类便能够正确地控制工具对工件的压入量的摩擦搅拌工具的控制方法、以及适用了该方法的摩擦搅拌装置。

2、本发明的一个方面所涉及的摩擦搅拌工具的控制方法是将所需的驱动电流施加于进行摩擦搅拌的工具的驱动源来控制所述工具的动作的控制方法，通过比较设定加压力和实际加压力来求出加压力变化比率，所述设定加压力作为在所述工具压入工件时的加压力而被设定，所述实际加压力是将产生所述设定加压力的驱动电流施加于所述驱动源而实际上所述工具压入所述工件时的加压力，通过根据所述加压力变化比率校正所述驱动电流来驱动所述驱动源，以使所述实际加压力接近所述设定加压力。

3、本发明的另一个方面所涉及的摩擦搅拌装置包括：工具，进行摩擦搅拌；驱动源，被施加所需的驱动电流并驱动所述工具；控制部，控制所述驱动源；以及，存储部，存储加压力变化比率，该加压力变化比率通过比较设定加压力和实际加压力而被求出，所述设定加压力作为在所述工具压入工件时的加压力而被设定，所述实际加压力是将产生所述设定加压力的驱动电流施加于所述驱动源而实际上所述工具压入所述工件时的加压力；其中，所述控制部通过根据所述加压力变化比率校正所述驱动电流来驱动所述驱动源，以使所述实际加压力接近所述设定加压力。

4、根据上述的摩擦搅拌工具的控制方法及摩擦搅拌装置，通过根据加压力变化比率校正工具的驱动源的驱动电流，来使实际加压力接近设定加压力。因此，对于工件，如果预先求出所述加压力变化比率，在摩擦搅拌工具的运转时无需利用传感器类来实际测量实际加压力便能够实现使实际加压力接近设定加压力的控制。即，能够无传感器控制摩擦搅拌工具，且能够如所设定的那样使工具压入工件来进行摩擦搅拌。

5、根据本发明，能够提供一种不使用传感器类便能够正确地控制工具对工件的压入量的摩擦搅拌工具的控制方法、以及适用了该方法的摩擦搅拌装置。

技术特征：

1.一种摩擦搅拌工具的控制方法，将所需的驱动电流施加于进行摩擦搅拌的工具的驱动源来控制所述工具的动作，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌工具的控制方法，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌工具的控制方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的摩擦搅拌工具的控制方法，其特征在于，

5.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌工具的控制方法，其特征在于，

6.一种摩擦搅拌装置，其特征在于包括：

7.根据权利要求6所述的摩擦搅拌装置，其特征在于，

技术总结
摩擦搅拌工具的控制方法是将所需的驱动电流施加于进行摩擦搅拌的工具的驱动源来控制所述工具的动作的控制方法。在该控制方法中，通过比较设定加压力和实际加压力来求出加压力变化比率，所述设定加压力作为在所述工具压入工件时的加压力而被设定，所述实际加压力是将产生所述设定加压力的驱动电流施加于所述驱动源而实际上所述工具压入所述工件时的加压力。通过根据所述加压力变化比率校正所述驱动电流来驱动所述驱动源，以使所述实际加压力接近所述设定加压力。

技术研发人员：三宅将弘,福田拓也,枝川直大,村松良崇,北则近,辻中亮
受保护的技术使用者：川崎重工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15