本發(fā)明涉及通過摩擦攪拌接合將被接合部接合的摩擦攪拌接合方法以及摩擦攪拌接合裝置。

背景技術(shù)：

以往，已知有這樣一種摩擦攪拌接合裝置：其使用從金屬板的接合部的表面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)认蛟摻饘侔宓慕雍喜坎迦氲纳舷碌男D(zhuǎn)工具，利用上下的旋轉(zhuǎn)工具進行摩擦攪拌而將金屬板接合(例如，參照專利文獻1)。在該摩擦攪拌接合裝置中，上下的旋轉(zhuǎn)工具具有圓筒形的工具主體和安裝于工具主體的前端部的探針。而且，在工具主體的前端部，在探針的安裝部的周邊形成有肩部。摩擦攪拌接合裝置以對上下的旋轉(zhuǎn)工具的探針的前端之間賦予了規(guī)定的間隙的狀態(tài)進行摩擦攪拌接合。

另外，已知有這樣一種摩擦攪拌接合裝置：其使用以與金屬板的接合部的表面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)认鄬Φ姆绞脚渲玫牡谝恍D(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具，利用第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具進行摩擦攪拌而將金屬板接合(例如，參照專利文獻2)。在該摩擦攪拌接合裝置中，第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具中的一方具有在前端部分形成有肩部的工具主體和從工具主體突出地形成的探針(突起部)，另一方具有在前端部分形成有肩部的工具主體和收納探針的前端部的凹部。摩擦攪拌接合裝置以將一個旋轉(zhuǎn)工具的突起部插入到另一個旋轉(zhuǎn)工具的凹部的狀態(tài)進行摩擦攪拌接合。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4838385號公報

專利文獻2：日本專利第4838389號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，專利文獻1所記載的摩擦攪拌接合裝置對上下的旋轉(zhuǎn)工具的探針的前端之間賦予規(guī)定的間隙。因此，由于當(dāng)金屬板的板厚變厚時，材料規(guī)格所允許的公差的絕對值變大，因此間隙變大，有可能會產(chǎn)生被稱作弱連接(kissing bond)的接合缺陷部(未接合部)。特別是，在2000系、7000系的鋁合金那種在接合溫度下流動特性較差的材料中，能夠允許的間隙的量較小，容易產(chǎn)生這樣的缺陷。而且，在對接合后的金屬板進行塑性加工的情況下，有可能會產(chǎn)生接合缺陷部所引起的龜裂等破損。

另外，專利文獻2所記載的摩擦攪拌接合裝置使探針橫跨金屬板的厚度方向設(shè)置。因此，若金屬板的板厚變厚，則需要加長探針的長度。若加長探針的長度，則施加于探針的彎曲力矩變大，因此導(dǎo)致對工具的負荷變大，引發(fā)工具破損的可能性也較高。另外，若采用可承受施加于工具的負荷的結(jié)構(gòu)，則需要增大探針的直徑，因此必須增大旋轉(zhuǎn)工具，伴隨于此，將會導(dǎo)致對工具進行驅(qū)動的軸和馬達等的裝置結(jié)構(gòu)增大。

因此，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種摩擦攪拌接合方法以及摩擦攪拌接合裝置，即使金屬材料的被接合部中的厚度變化，該摩擦攪拌接合方法以及摩擦攪拌接合裝置也能夠抑制施加于旋轉(zhuǎn)工具的負荷并且抑制接合缺陷部的產(chǎn)生，適當(dāng)?shù)剡M行被接合部的摩擦攪拌接合。

用于解決技術(shù)問題的手段

本發(fā)明的摩擦攪拌接合方法的特征在于，具備：第一摩擦攪拌接合工序，使夾著金屬材料的被接合部而配置于所述被接合部的厚度方向的一側(cè)的第一旋轉(zhuǎn)工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊向第一行進方向移動，由此在所述被接合部形成第一攪拌區(qū)域；第二摩擦攪拌接合工序，在進行所述第一摩擦攪拌接合工序的同時，或者在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合工序之后，使夾著所述被接合部而配置于所述厚度方向的另一側(cè)的第二旋轉(zhuǎn)工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊向第二行進方向移動，由此在所述被接合部形成第二攪拌區(qū)域；所述第一攪拌區(qū)域是在所述厚度方向上從所述被接合部的一側(cè)到達所述被接合部的內(nèi)部的區(qū)域，所述第二攪拌區(qū)域是在所述厚度方向上從所述被接合部的另一側(cè)到達所述被接合部的內(nèi)部的區(qū)域，所述第一攪拌區(qū)域與所述第二攪拌區(qū)域在所述厚度方向上在所述被接合部的內(nèi)部相互重疊。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過第一摩擦攪拌接合工序在被接合部形成第一攪拌區(qū)域，通過第二摩擦攪拌接合工序在被接合部形成第二攪拌區(qū)域。而且，由于形成的第一攪拌區(qū)域與第二攪拌區(qū)域在被接合部的厚度方向上重疊，因此能夠橫跨厚度方向的整個區(qū)域進行摩擦攪拌。因此，不會在第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具之間形成規(guī)定的間隙，所以能夠抑制接合缺陷部的產(chǎn)生。另外，即使金屬材料的被接合部的厚度變化，也只要使第一攪拌區(qū)域與第二攪拌區(qū)域重疊的重疊區(qū)域在厚度方向上變化即可，因此不需要改變第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具的長度，所以能夠抑制對旋轉(zhuǎn)工具的負荷增大。由上，即使金屬材料的被接合部中的厚度變化，也能夠抑制施加于旋轉(zhuǎn)工具的負荷并且抑制接合缺陷部的產(chǎn)生，適當(dāng)?shù)剡M行被接合部的摩擦攪拌接合。

另外，優(yōu)選的是，所述被接合部是通過使一對金屬材料對接而形成的坡口部，所述坡口部形成從接合開始點朝向接合結(jié)束點延伸的焊接線，所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二旋轉(zhuǎn)工具在所述焊接線上移動。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具在焊接線上移動來形成第一攪拌區(qū)域以及第二攪拌區(qū)域。因此，在使一對金屬材料對接而成的對接面上，能夠橫跨厚度方向的整個區(qū)域形成第一攪拌區(qū)域以及第二攪拌區(qū)域，因此能夠抑制接合缺陷部的產(chǎn)生。

另外，優(yōu)選的是，在與所述第一摩擦攪拌接合工序同時進行所述第二摩擦攪拌接合工序的情況下，所述第一行進方向與所述第二行進方向為相同的行進方向，所述第一旋轉(zhuǎn)工具在所述厚度方向上的長度形成為從所述被接合部的一側(cè)到達所述被接合部的內(nèi)部的長度，所述第二旋轉(zhuǎn)工具在所述厚度方向上的長度形成為從所述被接合部的另一側(cè)到達所述被接合部的內(nèi)部的長度，所述第一旋轉(zhuǎn)工具與所述第二旋轉(zhuǎn)工具在所述厚度方向上在所述被接合部的內(nèi)部相互重疊，并且至少在所述行進方向上前后錯位配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在同時進行第一摩擦攪拌接合工序與第二摩擦攪拌接合工序的情況下，通過將第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具在行進方向上前后錯位配置，能夠抑制第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具的物理性干涉。另外，通過使第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具為在厚度方向上重疊的配置，能夠使利用第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具形成的第一攪拌區(qū)域以及第二攪拌區(qū)域在厚度方向上重疊。這里，例如，在第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具為相同的長度的情況下，第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具的長度比被接合部的厚度的一半長。

另外，優(yōu)選的是，所述第一旋轉(zhuǎn)工具與所述第二旋轉(zhuǎn)工具在與所述厚度方向正交的正交面內(nèi)在與所述行進方向正交的寬度方向上左右錯位配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具在寬度方向上左右錯開位置，相應(yīng)地，第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具之間的距離變大，因此能夠使第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具在行進方向上靠近。因此，通過將第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具在寬度方向上左右錯位配置，能夠更適當(dāng)?shù)匾种频谝恍D(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具的物理性干涉。

另外，優(yōu)選的是，所述第一旋轉(zhuǎn)工具具有：第一工具主體，其具有與所述被接合部的一側(cè)的面接觸的第一肩部；第一探針，其從所述第一工具主體朝向所述第二旋轉(zhuǎn)工具側(cè)突出；所述第二旋轉(zhuǎn)工具具有：第二工具主體，其具有與所述被接合部的另一側(cè)的面接觸的第二肩部；第二探針，其從所述第二工具主體朝向所述第一旋轉(zhuǎn)工具側(cè)突出；所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二旋轉(zhuǎn)工具在所述第一肩部與所述第二肩部的至少一部分在所述厚度方向上的重疊的范圍內(nèi)錯位配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具能夠相互賦予反作用力，因此能夠?qū)⒈唤雍喜康暮穸确较蛏系奈恢镁S持為規(guī)定的位置，并且能夠適當(dāng)?shù)貙Ρ唤雍喜窟M行摩擦攪拌。

另外，優(yōu)選的是，所述第一旋轉(zhuǎn)工具以第一旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，所述第一肩部的外周面為圓周面，所述第一探針的成為所述第二旋轉(zhuǎn)工具側(cè)的前端側(cè)的第一前端面為圓形，所述第二旋轉(zhuǎn)工具以第二旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，所述第二肩部的外周面為圓周面，所述第二探針的成為所述第一旋轉(zhuǎn)工具側(cè)的前端側(cè)的第二前端面為圓形，若將所述第一旋轉(zhuǎn)軸與所述第二旋轉(zhuǎn)軸之間的距離設(shè)為L，將所述第一肩部的直徑設(shè)為D1，將所述第一前端面的直徑設(shè)為d1，將所述第二肩部的直徑設(shè)為D2，將所述第二前端面的直徑設(shè)為d2，則在(D1/2+d2/2)≤(D2/2+d1/2)的情況下，所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二旋轉(zhuǎn)工具以使所述距離L成為(d1/2+d2/2)＜L＜(D1/2+d2/2)的范圍的方式錯位配置，在(D1/2+d2/2)≥(D2/2+d1/2)的情況下，所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二旋轉(zhuǎn)工具以使所述距離L成為(d1/2+d2/2)＜L＜(D2/2+d1/2)的范圍的方式錯位配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具之間的距離L為所述的范圍，能夠相互更可靠地賦予反作用力。

另外，優(yōu)選的是，當(dāng)從所述厚度方向的一側(cè)觀察所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二旋轉(zhuǎn)工具時，所述第一旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)方向與所述第二旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)方向互為反向旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在第一旋轉(zhuǎn)工具的行進方向的前方側(cè)對被接合部賦予載荷的方向和在第二旋轉(zhuǎn)工具的行進方向的前方側(cè)對被接合部賦予載荷的方向為相反方向。因此，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)工具對被接合部的載荷和第二旋轉(zhuǎn)工具對被接合部的載荷抵消，因此能夠抑制對被接合部的載荷不平衡。另外，能夠在第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具之間，使被摩擦攪拌的金屬材料的流動方向為一個方向。因此，能夠使被摩擦攪拌的金屬材料順暢地流動。

另外，優(yōu)選的是，所述第一旋轉(zhuǎn)工具與所述第二旋轉(zhuǎn)工具為相同的形狀。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使利用第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具進行的摩擦攪拌的條件在被接合部的厚度方向的兩側(cè)為大致相同的條件，因此能夠適當(dāng)?shù)剡M行被接合部的摩擦攪拌接合。

另外，優(yōu)選的是，在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合工序之后進行所述第二摩擦攪拌接合工序的情況下，在所述第一摩擦攪拌接合工序中配置第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具，該第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具夾著所述被接合部設(shè)于所述第一旋轉(zhuǎn)工具的相反側(cè)，具有抵接于所述被接合部的所述厚度方向的另一側(cè)的第一抵接面，對所述第一旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力，在所述第二摩擦攪拌接合工序中配置第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具，該第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具夾著所述被接合部設(shè)于所述第二旋轉(zhuǎn)工具的相反側(cè)，具有抵接于所述被接合部的所述厚度方向的一側(cè)的第二抵接面，對所述第二旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在第一摩擦攪拌接合工序中能夠使用第一旋轉(zhuǎn)工具與第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具來形成第一攪拌區(qū)域。此時，第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具能夠通過對第一旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力，抑制被接合部的厚度方向上的位置變動，另外，能夠?qū)Ρ唤雍喜抠x予旋轉(zhuǎn)帶來的輸入熱量。另外，在第二摩擦攪拌接合工序中能夠使用第二旋轉(zhuǎn)工具與第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具來形成第二攪拌區(qū)域。此時，與第一摩擦攪拌接合工序相同，第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具能夠通過對第二旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力，抑制被接合部的厚度方向上的位置變動，另外，能夠?qū)Ρ唤雍喜抠x予旋轉(zhuǎn)帶來的輸入熱量。而且，由于形成的第一攪拌區(qū)域與第二攪拌區(qū)域在被接合部的厚度方向上重疊，因此能夠橫跨厚度方向的整個區(qū)域進行摩擦攪拌。因此，不會在第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具之間形成規(guī)定的間隙，所以能夠抑制接合缺陷部的產(chǎn)生。另外，即使金屬材料的被接合部的厚度變化，也只要使第一攪拌區(qū)域與第二攪拌區(qū)域重疊的重疊區(qū)域在厚度方向上變化即可，因此無需改變第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具的長度，所以能夠抑制對旋轉(zhuǎn)工具的負荷增大。由上，即使金屬材料的被接合部中的厚度變化，也能夠抑制施加于旋轉(zhuǎn)工具的負荷并且抑制接合缺陷部的產(chǎn)生，適當(dāng)?shù)剡M行被接合部的摩擦攪拌接合。

另外，優(yōu)選的是，所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的所述第一抵接面以及所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具的所述第二抵接面中的至少一方為平坦面。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在摩擦攪拌時，由于第一抵接面以及第二抵接面為平坦面，因此能夠減少成為平坦面的第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具以及第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)所需要的力。另外，在摩擦攪拌接合的初期，對于成為平坦面的第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具以及第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具，不需要將形成于旋轉(zhuǎn)工具的突起部向被接合部插入的工序以及抽出的工序，能夠簡化接合作業(yè)工序。另外，一般來說，在摩擦攪拌接合中，使背襯金屬夾著被接合部抵靠在旋轉(zhuǎn)工具的相反側(cè)，但與使用背襯金屬的情況不同，能夠根據(jù)被焊接部的凹凸來控制各旋轉(zhuǎn)工具以及各反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置，能夠使各反作用力旋轉(zhuǎn)工具的平坦面可靠地接觸于被焊接部，另外，由此，能夠承受相反側(cè)的各旋轉(zhuǎn)工具的反作用力，因此能夠適當(dāng)?shù)貙Ρ缓附硬窟M行摩擦攪拌接合。而且，與使用背襯金屬的情況不同，各反作用力旋轉(zhuǎn)工具的向被焊接部上接觸的接觸面積受限，另外，還存在各反作用力旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)帶來的輸入熱量，因此能夠減少被接合部向反作用力旋轉(zhuǎn)工具側(cè)的熱損失。

另外，優(yōu)選的是，在所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的所述第一抵接面以及所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具的所述第二抵接面中的至少一方形成突起部。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在摩擦攪拌時，能夠利用突起部對第一抵接面以及第二抵接面所抵接的一側(cè)的被接合部的面進行摩擦攪拌接合。因此，例如在第一摩擦攪拌接合后進行第二摩擦攪拌接合的情況下，能夠先于第二旋轉(zhuǎn)工具的摩擦攪拌，利用第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具對被接合部的另一側(cè)的面進行臨時接合。因此，在被接合部為坡口部的情況下，能夠通過臨時接合抑制坡口部打開，因此能夠利用第二旋轉(zhuǎn)工具適當(dāng)?shù)貙Ρ唤雍喜窟M行摩擦攪拌。

另外，優(yōu)選的是，在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合工序之后，以維持所述金屬材料的位置的狀態(tài)執(zhí)行所述第二摩擦攪拌接合工序。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠不使金屬材料的位置反轉(zhuǎn)地維持金屬材料的位置。因此，能夠在不進行金屬材料的反轉(zhuǎn)作業(yè)的情況下執(zhí)行第一摩擦攪拌接合工序以及第二摩擦攪拌接合工序。

另外，優(yōu)選的是，在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合工序之后且在執(zhí)行所述第二摩擦攪拌接合工序之前，還具備將所述第一旋轉(zhuǎn)工具與所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置彼此交換從而將所述第一旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二旋轉(zhuǎn)工具、將所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具的工具反轉(zhuǎn)工序。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過進行工具反轉(zhuǎn)工序，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)工具用作第二旋轉(zhuǎn)工具，另外能夠?qū)⒌谝环醋饔昧πD(zhuǎn)工具用作第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具。因此，能夠在不使金屬材料的位置反轉(zhuǎn)的情況下，通過使第一旋轉(zhuǎn)工具以及第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置反轉(zhuǎn)來執(zhí)行第一摩擦攪拌接合工序以及第二摩擦攪拌接合工序。

另外，優(yōu)選的是，在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合工序之后且在執(zhí)行所述第二摩擦攪拌接合工序之前，還具備通過使所述金屬材料的位置在所述厚度方向上反轉(zhuǎn)而將所述第一旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二旋轉(zhuǎn)工具、將所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具的材料反轉(zhuǎn)工序。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過進行材料反轉(zhuǎn)工序，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)工具用作第二旋轉(zhuǎn)工具，另外能夠?qū)⒌谝环醋饔昧πD(zhuǎn)工具用作第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具。因此，能夠在不使第一旋轉(zhuǎn)工具以及第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置反轉(zhuǎn)的情況下，通過使金屬材料的位置反轉(zhuǎn)來執(zhí)行第一摩擦攪拌接合工序以及第二摩擦攪拌接合工序。

另外，優(yōu)選的是，在所述被接合部的所述厚度方向是鉛垂方向的情況下，在所述第一摩擦攪拌接合工序中，所述第一旋轉(zhuǎn)工具被以處于所述被接合部的上方側(cè)的方式配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在被接合部的上方側(cè)形成第一攪拌區(qū)域之后，在被接合部的下方側(cè)形成第二攪拌區(qū)域。因此，在第一摩擦攪拌接合工序中，被接合部的上方側(cè)的區(qū)域成為第一攪拌區(qū)域，被接合部的下方側(cè)的區(qū)域成為未被摩擦攪拌接合的未接合的區(qū)域，因此能夠通過第一攪拌區(qū)域抑制從上方側(cè)朝向下方側(cè)進入未接合區(qū)域中的異物。

另外，優(yōu)選的是，所述第一行進方向與所述第二行進方向為相反方向。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)工具以及第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的接合結(jié)束點作為第二旋轉(zhuǎn)工具以及第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具的接合開始點。因此，能夠減少各種旋轉(zhuǎn)工具的移動。

另外，優(yōu)選的是，所述第一行進方向與所述第二行進方向為相同的方向。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使在第一摩擦攪拌接合工序中向被接合部輸入的輸入熱量與在第二摩擦攪拌接合工序中向被接合部輸入的輸入熱量為相同的行進方向。因此，能夠使第一摩擦攪拌接合工序與第二摩擦攪拌接合工序的被接合部中的輸入熱量的條件為相同的條件，所以能夠在執(zhí)行第一摩擦攪拌接合工序之后，迅速地執(zhí)行第二摩擦攪拌接合工序。

另外，優(yōu)選的是，所述第一旋轉(zhuǎn)工具具有：第一工具主體，其具有與所述被接合部的一側(cè)的面接觸的第一肩部；第一插通孔，其沿所述第一旋轉(zhuǎn)工具的第一旋轉(zhuǎn)軸貫通形成于所述第一工具主體；第一探針銷，其插通于所述第一插通孔，構(gòu)成為能夠沿所述第一旋轉(zhuǎn)軸的軸向移動，并且從所述第一工具主體朝向所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具突出；所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具具有：第二工具主體，其具有與所述被接合部的另一側(cè)的面接觸的第二肩部；第二插通孔，其沿所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的第二旋轉(zhuǎn)軸貫通形成于所述第二工具主體；第二探針銷，其插通于所述第二插通孔，構(gòu)成為能夠沿所述第二旋轉(zhuǎn)軸的軸向移動，并且從所述第二工具主體朝向所述第一旋轉(zhuǎn)工具突出；在所述第一摩擦攪拌接合工序中，以使所述第一旋轉(zhuǎn)軸與所述第二旋轉(zhuǎn)軸同軸的方式配置所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具，使所述第一探針銷與所述第二探針銷隔開規(guī)定間隙對置，使所述第一探針銷的突出長度比所述第二探針銷長，在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合工序之后，還具備使所述第一旋轉(zhuǎn)工具的所述第一探針銷的突出長度和所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的所述第二探針銷的突出長度變化，使所述第二探針銷的突出長度比所述第一探針銷長，由此將所述第一旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具、將所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二旋轉(zhuǎn)工具的交換工序。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在交換工序中，通過分別使第一探針銷的突出長度和第二探針銷的突出長度變化，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)工具作為第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具，將第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具作為第二旋轉(zhuǎn)工具。

另外，優(yōu)選的是，在對因所述被接合部被摩擦攪拌接合而形成的所述金屬材料的接合部產(chǎn)生的接合缺陷部進行修補的情況下，使夾著所述接合部配置于所述接合部的厚度方向的一側(cè)的修補用旋轉(zhuǎn)工具和夾著所述接合部配置于所述厚度方向的另一側(cè)并對所述修補用旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力的反作用力旋轉(zhuǎn)工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊向規(guī)定的行進方向移動，由此進行所述接合部的修補，所述修補用旋轉(zhuǎn)工具在所述厚度方向上的長度為從所述接合部的一側(cè)到達所述接合部的內(nèi)部并且覆蓋所述接合缺陷部的長度。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用修補用旋轉(zhuǎn)工具和反作用力旋轉(zhuǎn)工具對產(chǎn)生于接合部的接合缺陷部進行修補。此時，反作用力旋轉(zhuǎn)工具通過對修補用旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力，能夠抑制接合部的厚度方向上的位置的變動，另外，能夠?qū)雍喜抠x予旋轉(zhuǎn)所帶來的輸入熱量。

本發(fā)明的摩擦攪拌接合裝置的特征在于，具備：第一旋轉(zhuǎn)工具，其夾著金屬材料的被接合部而配置于所述被接合部的厚度方向的一側(cè)，形成為從所述被接合部的一側(cè)到達所述被接合部的內(nèi)部的長度；第二旋轉(zhuǎn)工具，其夾著所述被接合部而配置于所述厚度方向的另一側(cè)，形成為從所述被接合部的另一側(cè)到達所述被接合部的內(nèi)部的長度；所述第一旋轉(zhuǎn)工具通過一邊旋轉(zhuǎn)一邊向第一行進方向移動，由此在所述被接合部形成第一攪拌區(qū)域，所述第二旋轉(zhuǎn)工具通過一邊旋轉(zhuǎn)一邊向第二行進方向移動，由此在所述被接合部形成第二攪拌區(qū)域，所述第一攪拌區(qū)域與所述第二攪拌區(qū)域在所述厚度方向上在所述被接合部的內(nèi)部相互重疊。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠利用第一旋轉(zhuǎn)工具在被接合部形成第一攪拌區(qū)域，利用第二旋轉(zhuǎn)工具在被接合部形成第二攪拌區(qū)域。而且，由于形成的第一攪拌區(qū)域與第二攪拌區(qū)域在被接合部的厚度方向上重疊，因此能夠橫跨厚度方向的整個區(qū)域進行摩擦攪拌。因此，不會在第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具之間形成規(guī)定的間隙，所以能夠抑制接合缺陷部的產(chǎn)生。另外，即使金屬材料的被接合部的厚度變化，也只要使第一攪拌區(qū)域與第二攪拌區(qū)域重疊的重疊區(qū)域在厚度方向上變化即可，因此不需要改變第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具的長度，所以能夠抑制對旋轉(zhuǎn)工具的負荷增大。由上，即使金屬材料的被接合部中的厚度變化，也能夠抑制施加于旋轉(zhuǎn)工具的負荷并且抑制接合缺陷部的產(chǎn)生，適當(dāng)?shù)剡M行被接合部的摩擦攪拌接合。

另外，優(yōu)選的是，所述第一行進方向與所述第二行進方向為相同的行進方向，所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二旋轉(zhuǎn)工具一邊夾在所述被接合部的所述厚度方向上的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)一邊向所述行進方向移動來進行摩擦攪拌接合，所述第一旋轉(zhuǎn)工具與所述第二旋轉(zhuǎn)工具在所述厚度方向上在所述被接合部的內(nèi)部相互重疊，并且至少在所述行進方向上前后錯位配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一旋轉(zhuǎn)工具以及第二旋轉(zhuǎn)工具從被接合部的兩側(cè)夾著旋轉(zhuǎn)，能夠使第一攪拌區(qū)域以及第二攪拌區(qū)域在厚度方向上重疊并大致同時形成。此時，通過將第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具在行進方向上前后錯位配置，能夠抑制第一旋轉(zhuǎn)工具與第二旋轉(zhuǎn)工具的物理性干涉。

另外，優(yōu)選的是，本發(fā)明的摩擦攪拌接合裝置還具備：第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具，其夾著所述被接合部設(shè)于所述第一旋轉(zhuǎn)工具的相反側(cè)，對所述第一旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力；第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具，其夾著所述被接合部設(shè)于所述第二旋轉(zhuǎn)工具的相反側(cè)，對所述第二旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力；所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具一邊夾在所述被接合部的所述厚度方向上的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)一邊向規(guī)定的行進方向移動來執(zhí)行第一摩擦攪拌接合，在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合之后，所述第二旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具一邊夾在所述被接合部的所述厚度方向上的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)一邊向規(guī)定的行進方向移動來執(zhí)行第二摩擦攪拌接合。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在第一摩擦攪拌接合中，通過使第一旋轉(zhuǎn)工具以及第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具從被接合部的兩側(cè)夾著旋轉(zhuǎn)，能夠形成第一攪拌區(qū)域。此時，第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具通過對第一旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力，能夠抑制被接合部的厚度方向上的位置的變動，另外，能夠?qū)Ρ唤雍喜抠x予旋轉(zhuǎn)所帶來的輸入熱量。另外，在第二摩擦攪拌接合中，通過使第二旋轉(zhuǎn)工具以及第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具從被接合部的兩側(cè)夾著旋轉(zhuǎn)，能夠形成第二攪拌區(qū)域。此時，與第一摩擦攪拌接合相同，第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具通過對第二旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力，能夠抑制被接合部的厚度方向上的位置的變動，另外，能夠?qū)Ρ唤雍喜抠x予旋轉(zhuǎn)所帶來的輸入熱量。

另外，摩擦攪拌接合裝置優(yōu)選具備：第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具，其夾著所述被接合部設(shè)于所述第一旋轉(zhuǎn)工具的相反側(cè)，對所述第一旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力；第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具，其夾著所述被接合部設(shè)于所述第二旋轉(zhuǎn)工具的相反側(cè)，對所述第二旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力；反轉(zhuǎn)機構(gòu)，其使所述第一旋轉(zhuǎn)工具與所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置反轉(zhuǎn)而使所述第一旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二旋轉(zhuǎn)工具發(fā)揮功能，使所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具作為所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具發(fā)揮功能；反轉(zhuǎn)前的所述第一旋轉(zhuǎn)工具和反轉(zhuǎn)后的所述第二旋轉(zhuǎn)工具配置為在所述厚度方向上在所述被接合部的內(nèi)部相互重疊，反轉(zhuǎn)前的所述第一旋轉(zhuǎn)工具以及所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具一邊夾在所述被接合部的所述厚度方向上的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)一邊向規(guī)定的行進方向移動來執(zhí)行第一摩擦攪拌接合，在執(zhí)行所述第一摩擦攪拌接合之后，所述反轉(zhuǎn)機構(gòu)使所述第一旋轉(zhuǎn)工具與所述第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)后的所述第二旋轉(zhuǎn)工具以及所述第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具一邊夾在所述被接合部的所述厚度方向上的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)一邊向規(guī)定的行進方向移動來執(zhí)行第二摩擦攪拌接合。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過利用反轉(zhuǎn)機構(gòu)使第一旋轉(zhuǎn)工具以及第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置反轉(zhuǎn)，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)工具用作第二旋轉(zhuǎn)工具，另外，能夠?qū)⒌谝环醋饔昧πD(zhuǎn)工具用作第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具。因此，能夠在不使金屬材料的位置反轉(zhuǎn)的情況下，通過使第一旋轉(zhuǎn)工具以及第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具的位置反轉(zhuǎn)來執(zhí)行第一摩擦攪拌接合以及第二摩擦攪拌接合。

另外，在對因所述被接合部被摩擦攪拌接合而形成的所述金屬材料的接合部產(chǎn)生的接合缺陷部進行修補的情況下，摩擦攪拌接合裝置優(yōu)選具備：修補用旋轉(zhuǎn)工具，其夾著所述接合部配置于所述接合部的厚度方向的一側(cè)，形成為從所述接合部的一側(cè)到達所述接合部的內(nèi)部并且覆蓋所述接合缺陷部的長度；反作用力旋轉(zhuǎn)工具，其夾著所述接合部配置于所述厚度方向的另一側(cè)，對所述修補用旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力；所述修補用旋轉(zhuǎn)工具以及所述反作用力旋轉(zhuǎn)工具一邊夾在所述接合部的所述厚度方向上的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)一邊向規(guī)定的行進方向移動，由此執(zhí)行所述接合部的修補。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用修補用旋轉(zhuǎn)工具與反作用力旋轉(zhuǎn)工具對產(chǎn)生于接合部的接合缺陷部進行修補。此時，反作用力旋轉(zhuǎn)工具通過對修補用旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力，能夠抑制接合部的厚度方向上的位置的變動，另外，能夠?qū)雍喜抠x予旋轉(zhuǎn)帶來的輸入熱量。

附圖說明

圖1是示意地表示實施例1的摩擦攪拌接合裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖2是關(guān)于第一攪拌區(qū)域以及第二攪拌區(qū)域的說明圖。

圖3是表示第一肩面以及第二肩面的俯視圖。

圖4是表示第一肩部以及第二肩部的形狀的側(cè)視圖。

圖5是表示第一肩部的形狀的一個例子的俯視圖。

圖6是表示第一肩部的形狀的一個例子的俯視圖。

圖7是表示第一肩部的形狀的一個例子的俯視圖。

圖8是表示摩擦攪拌接合前的金屬板的一個例子的說明圖。

圖9是實施例1的摩擦攪拌接合方法的流程圖。

圖10是示意地表示實施例1的變形例1的摩擦攪拌接合裝置的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖11是示意地表示實施例2的摩擦攪拌接合裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖12是表示摩擦攪拌接合時的行進方向的俯視圖。

圖13是表示實施例2的摩擦攪拌接合裝置的摩擦攪拌接合動作的說明圖。

圖14是實施例2的摩擦攪拌接合方法的流程圖。

圖15是表示實施例2的變形例2的摩擦攪拌接合時的行進方向的俯視圖。

圖16是示意地表示實施例2的變形例3的摩擦攪拌接合裝置的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖17是表示實施例2的變形例4的摩擦攪拌接合裝置的摩擦攪拌接合動作的說明圖。

圖18是通過實施例3的摩擦攪拌接合裝置修補的接合部的說明圖。

圖19是表示實施例3的摩擦攪拌接合裝置的修補動作的說明圖。

圖20是示意地表示實施例4的摩擦攪拌接合裝置的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖21是表示實施例4的摩擦攪拌接合裝置的摩擦攪拌接合動作的說明圖。

具體實施方式

以下，基于附圖詳細地說明本發(fā)明的實施例。注意，并非是要利用該實施例限定本發(fā)明。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員對下述實施例中的結(jié)構(gòu)要素所能做出的簡單替換、或者與下述實施例中的結(jié)構(gòu)要素實際上相同的要素都包含于本發(fā)明。而且，以下記載的結(jié)構(gòu)要素能夠適當(dāng)進行組合，另外，在具有多個實施例的情況下，也可以將各實施例組合。

實施例1

圖1是示意地表示實施例1的摩擦攪拌接合裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是關(guān)于第一攪拌區(qū)域以及第二攪拌區(qū)域的說明圖。圖3是表示第一肩面以及第二肩面的俯視圖。圖4是表示第一肩部以及第二肩部的形狀的側(cè)視圖。圖5至圖7是表示第一肩部的形狀的一個例子的俯視圖。圖8是表示摩擦攪拌接合前的金屬板的一個例子的說明圖。圖9是實施例1的摩擦攪拌接合方法的流程圖。

實施例1的摩擦攪拌接合裝置1是進行所謂的摩擦攪拌接合(FSW：Friction Stir Welding)的裝置，即，對于通過將一對金屬板5對接而形成的坡口部(被接合部)6，使用配置于坡口部6的正面以及背面的第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22進行摩擦攪拌，由此將一對金屬板5接合。首先，參照圖8對成為接合對象的一對金屬板5進行說明。

金屬板5例如使用鋁合金構(gòu)成，是一邊為2m以上的大型的長方形板材。另外，金屬板5的厚度為15mm以上。如圖8所示，一對金屬板5通過將端面對接而形成I形的坡口部6。該坡口部6形成為沿規(guī)定方向呈直線狀延伸的焊接線9。另外，在該一對金屬板5上，在焊接線9延伸的方向的兩側(cè)分別安裝有引板7。焊接線9兩側(cè)的一對引板7通過臨時焊接等安裝于一對金屬板5，從而將一對金屬板5彼此的位置固定。此時，摩擦攪拌接合的接合開始點在一個引板7上，接合結(jié)束點在另一個引板7上。因此，從一個引板7在焊接線9(坡口部6)上通過朝向另一個引板7進行摩擦攪拌接合。此外，雖然之后會詳細敘述，在一個引板7上的接合開始點處，預(yù)先形成有分別供第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22插入的兩個有底孔8a、8b。

注意，實施例1的摩擦攪拌接合裝置1雖然將一對金屬板5對接而成的坡口部6作為成為摩擦攪拌接合對象的被接合部，但被接合部并不特別限定于坡口部6，例如也可以對重合的多個金屬板5進行摩擦攪拌接合。

這里，通過摩擦攪拌接合而接合的一對金屬板5被作為大型金屬板處理，在后序工序中進行塑性加工。此時，若在通過摩擦攪拌接合將坡口部6接合而形成的焊接部，形成未被接合的殘留坡口或者因攪拌不充分而產(chǎn)生的攪拌不良區(qū)域(弱連接)這樣的接合缺陷部，則可能會產(chǎn)生接合缺陷部所引起的龜裂、破裂等破損。因此，在實施例1的摩擦攪拌接合裝置1中，特別是為了抑制在焊接部表面以及中央內(nèi)部形成接合缺陷部，采用下述結(jié)構(gòu)。

參照圖1對摩擦攪拌接合裝置1進行說明。圖1所示的摩擦攪拌接合裝置1從坡口部6的厚度方向的兩側(cè)進行摩擦攪拌接合。此時，坡口部6的厚度方向為鉛垂方向。摩擦攪拌接合裝置1具備摩擦攪拌工具10、第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11、第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12、第一移動機構(gòu)13、第二移動機構(gòu)14、工具負荷檢測器16和控制部20。該摩擦攪拌接合裝置1以將一對金屬板5的位置固定的狀態(tài)，使摩擦攪拌工具10一邊沿著焊接線9上向規(guī)定的行進方向移動，一邊對坡口部6進行摩擦攪拌接合。

摩擦攪拌工具10具有第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22。第一旋轉(zhuǎn)工具21夾著坡口部6配置于坡口部6的厚度方向的上方側(cè)(一側(cè))。第一旋轉(zhuǎn)工具21以第一旋轉(zhuǎn)軸I1為中心旋轉(zhuǎn)，并且按壓于坡口部6的上表面。第二旋轉(zhuǎn)工具22夾著坡口部6配置于坡口部6的厚度方向的下方側(cè)(另一側(cè))。第二旋轉(zhuǎn)工具22以第二旋轉(zhuǎn)軸I2為中心旋轉(zhuǎn)，并且按壓于坡口部6的下表面。此時，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22形成為相同的形狀，第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2沿鉛垂方向被設(shè)為平行。因此，第一旋轉(zhuǎn)軸I1與坡口部6的上表面正交，第二旋轉(zhuǎn)軸I2也與坡口部6的下表面正交。以下，對第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22進行說明。

第一旋轉(zhuǎn)工具21具有第一工具主體31和第一探針32。第一工具主體31形成為圓柱形狀，在成為第二旋轉(zhuǎn)工具22側(cè)的前端側(cè)形成有第一肩部35。第一肩部35的外周面形成為規(guī)定的直徑的圓周面。另外，第一肩部35的前端側(cè)的面成為與坡口部6的上表面接觸的圓形的第一肩面35a。第一旋轉(zhuǎn)工具21通過以使第一肩部35的第一肩面35a接觸于坡口部6的上表面的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，從而對坡口部6賦予摩擦所帶來的熱量，并對通過賦予熱量而發(fā)生了軟化的坡口部6的金屬進行攪拌。

這里，第一肩部35為圖5至圖7所示的形狀，在實施例1中，第一肩部35也可以是任意的形狀。通過在第一肩面35a形成槽形狀的凹部36，使第一肩面35a成為凹凸面。該凹部36形成為使通過將第一肩部35與金屬板5摩擦而發(fā)生了軟化的金屬朝向第一肩部35的中心側(cè)那樣的形狀。

具體地說，圖5所示的凹部36構(gòu)成為一個，一個凹部36在第一肩面35a上配置成從外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的漩渦狀(渦旋形狀)。圖6所示的凹部36構(gòu)成為兩個，兩個凹部36在第一肩面35a上設(shè)于相位相差180°的位置，并配置成從外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的漩渦狀。圖7所示的凹部36構(gòu)成為多個，多個凹部36沿第一肩面35a的周向隔開規(guī)定間隔配置，并且從外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)配置成直線狀。

再次參照圖1對第一探針32進行說明。第一探針32被設(shè)為從第一工具主體31的第一肩面35a向前端側(cè)突出。該第一探針32配置為從坡口部6的上表面沒入到發(fā)生了軟化的坡口部6的內(nèi)部。這里，設(shè)通過坡口部6的厚度方向的中央的線為線C。第一探針32在坡口部6的厚度方向上的長度形成為比坡口部6的厚度的一半長。換句話說，第一探針32形成為從坡口部6的表面?zhèn)瘸^線C的長度。第一探針32以與第一工具主體31一體地旋轉(zhuǎn)的方式固定于第一工具主體31。

該第一探針32形成為后端側(cè)的直徑較大且隨著朝向前端側(cè)而直徑變小的錐形狀。第一探針32的前端側(cè)的面為圓形的第一前端面32a。另外，在第一探針32的外周面形成有用于對軟化了的坡口部6的金屬進行攪拌的槽。

第二旋轉(zhuǎn)工具22具有第二工具主體41和第二探針42。與第一工具主體31相同，第二工具主體41形成為圓柱形狀，在成為第一旋轉(zhuǎn)工具21側(cè)的前端側(cè)形成有第二肩部45。第二肩部45的外周面形成為規(guī)定的直徑的圓周面。另外，第二肩部45的前端側(cè)的面成為與坡口部6的下表面接觸的圓形的第二肩面45a。第二旋轉(zhuǎn)工具22通過以使第二肩部45的第二肩面45a接觸于坡口部6的下表面的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，從而對坡口部6賦予摩擦所帶來的熱量，并對通過賦予熱量而發(fā)生了軟化的坡口部6的金屬進行攪拌。

這里，第二肩部45設(shè)有與第一肩部35相同的凹部36。注意，關(guān)于凹部36，由于與第一肩部35相同，因此省略說明。

第二探針42被設(shè)為從第二工具主體41的第二肩面45a向前端側(cè)突出。與第一探針32相同，該第二探針42配置為從坡口部6的下表面沒入到發(fā)生了軟化的坡口部6的內(nèi)部。第二探針42在坡口部6的厚度方向上的長度形成為比坡口部6的厚度的一半長。換句話說，第二探針42形成為從坡口部6的下表面?zhèn)瘸^線C的長度。第二探針42以與第二工具主體41一體地旋轉(zhuǎn)的方式固定于第二工具主體41。

該第二探針42形成為后端側(cè)的直徑較大且隨著朝向前端側(cè)而直徑變小的錐形狀。第二探針42的前端側(cè)的面為圓形的第二前端面42a。另外，在第二探針42的外周面形成有用于對軟化了的坡口部6的金屬進行攪拌的槽。

這里，第一探針32的長度比坡口部6的厚度的一半長，另外，第二探針42的長度比坡口部6的厚度的一半長。因此，若將第一探針32與第二探針42夾著坡口部6對置地配置，換言之是將第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22配置為第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2同軸，則第一探針32與第二探針42將會物理性地干涉。因此，將第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在焊接線9上錯位配置，以便不會物理性地干涉。

具體地說，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22如圖1所示，在坡口部6的厚度方向上在坡口部6的內(nèi)部相互重疊，如圖3所示，在焊接線9上沿行進方向前后錯位配置。此時，第一旋轉(zhuǎn)工具21配置于行進方向的前方側(cè)，第二旋轉(zhuǎn)工具22配置于行進方向的后方側(cè)。因此，第一旋轉(zhuǎn)工具21(的第一探針32)與第二旋轉(zhuǎn)工具22(的第二探針42)在坡口部6的厚度方向上在坡口部6的內(nèi)部相互重疊地配置。另外，如圖3所示，錯位配置的第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22配置為第一探針32的第一前端面32a與焊接線9交叉且第二探針42的第二前端面42a與焊接線9交叉。此外，關(guān)于第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22的更詳細的配置，詳見后述。

第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22的旋轉(zhuǎn)方向互為相反方向。這里，第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22對坡口部6賦予載荷的方向為行進方向前方側(cè)比行進方向后方側(cè)大。因此，第一旋轉(zhuǎn)工具21的行進方向前方側(cè)的旋轉(zhuǎn)方向為對坡口部6賦予載荷的方向，同樣，第二旋轉(zhuǎn)工具22的行進方向前方側(cè)的旋轉(zhuǎn)方向為對坡口部6賦予載荷的方向。具體地說，第一旋轉(zhuǎn)工具21的載荷方向為從一個(圖3的上側(cè))金屬板5朝向另一個(圖3的下側(cè))的金屬板5的方向，第二旋轉(zhuǎn)工具22的載荷方向為從另一個(圖3的下側(cè))金屬板5朝向另一個(圖3的上側(cè))金屬板5的方向。由此，第一旋轉(zhuǎn)工具21的載荷方向和第二旋轉(zhuǎn)工具22的載荷方向為相反方向。

另外，在第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22的旋轉(zhuǎn)方向互為相反方向的情況下，在第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間，因旋轉(zhuǎn)所致的金屬材料流動的方向(旋轉(zhuǎn)的切線方向)為相同的方向。因此，在第一旋轉(zhuǎn)工具21的周圍流動的摩擦攪拌后的坡口部6的金屬和在第二旋轉(zhuǎn)工具22的周圍流動的摩擦攪拌后的坡口部6的金屬在第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間向相同的方向流動。

注意，雖然在實施例1中，第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22的旋轉(zhuǎn)方向互為相反方向，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22只要適于摩擦攪拌接合即可，也可以是相同的旋轉(zhuǎn)方向。

接下來，參照圖2對通過第一旋轉(zhuǎn)工具21形成于坡口部6的第一攪拌區(qū)域E1和通過第二旋轉(zhuǎn)工具22形成于坡口部6的第二攪拌區(qū)域E2進行說明。第一攪拌區(qū)域E1是形成于坡口部6的上方側(cè)的區(qū)域，并且是通過第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一探針32形成的區(qū)域。因此，第一攪拌區(qū)域E1在厚度方向上是從坡口部6的上表面到達坡口部6的內(nèi)部的區(qū)域，并且是從坡口部6的上表面以超過線C的方式形成的區(qū)域。第二攪拌區(qū)域E2是形成于坡口部6的下方側(cè)的區(qū)域，并且是通過第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二探針42形成的區(qū)域。因此，第二攪拌區(qū)域E2在厚度方向上是從坡口部6的下表面到達坡口部6的內(nèi)部的區(qū)域，并且是從坡口部6的下表面以超過線C的方式形成的區(qū)域。而且，第一攪拌區(qū)域E1與第二攪拌區(qū)域E2在厚度方向上為相互重疊的區(qū)域。具體地說，第一攪拌區(qū)域E1的下方側(cè)的區(qū)域和第二攪拌區(qū)域E2的上方側(cè)的區(qū)域為相互重疊的重疊區(qū)域E3。因此，第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2橫跨坡口部6的厚度方向的整個區(qū)域形成。

接下來，參照圖4對第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22的詳細配置進行說明。如上所述，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向上前后錯位配置。此時，第一旋轉(zhuǎn)工具21被按壓于坡口部6的上表面，另外，第二旋轉(zhuǎn)工具22被按壓于坡口部6的下表面。因此，坡口部6被第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22從厚度方向的兩側(cè)按壓，所以為了抑制厚度方向的位置的變動，需要將第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22配置為能夠相互賦予反作用力。

因此，第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22為了相互賦予反作用力而在第一肩部35與第二肩部45的至少一部分在厚度方向上重疊的范圍內(nèi)錯位配置。更具體而言，如圖4所示，若將第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2之間的距離設(shè)為L，將第一肩部35的直徑設(shè)為D1，將第一前端面32a的直徑設(shè)為d1，將第二肩部45的直徑設(shè)為D2，將第二前端面42a的直徑設(shè)為d2，則第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22以成為規(guī)定范圍的方式錯位配置。

這里，第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2平行，距離L是在與第一旋轉(zhuǎn)軸I1以及第二旋轉(zhuǎn)軸I2正交的方向上將第一旋轉(zhuǎn)軸I1以及第二旋轉(zhuǎn)軸I2連結(jié)的長度。另外，直徑D1以及直徑d1是以第一旋轉(zhuǎn)軸I1為中心的直徑，同樣，直徑D2以及直徑d2是以第二旋轉(zhuǎn)軸I2為中心的直徑。

在(D1/2+d2/2)≤(D2/2+d1/2)的情況下，作為規(guī)定范圍，距離L為(d1/2+d2/2)＜L＜(D1/2+d2/2)的范圍。換句話說，在將第一肩部35的半徑與第二探針42的第二前端面42a的半徑相加而得的長度為將第二肩部45的半徑與第一探針32的第一前端面32a的半徑相加而得的長度以下的長度的情況下，距離L比將第一前端面32a的半徑與第二前端面42a的半徑相加而得的長度長，比將第一肩部35的半徑與第二前端面42a的半徑相加而得的長度短。

另外，在(D1/2+d2/2)≥(D2/2+d1/2)的情況下，作為規(guī)定范圍，距離L為(d1/2+d2/2)＜L＜(D2/2+d1/2)的范圍。換句話說，在將第一肩部35的半徑與第二探針42的第二前端面42a的半徑相加而得的長度為將第二肩部45的半徑與第一探針32的第一前端面32a的半徑相加而得的長度以上的長度的情況下，距離L比將第一前端面32a的半徑與第二前端面42a的半徑相加而得的長度長，比將第二肩部45的半徑與第一探針32的第一前端面32a的半徑相加而得的長度短。

因此，距離L為抑制第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22的物理性干涉并且使第一肩部35與第二肩部45在厚度方向上重疊的距離。

再次參照圖1對第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12進行說明。第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11連結(jié)于第一旋轉(zhuǎn)工具21，并通過控制部20來控制。第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11使第一旋轉(zhuǎn)工具21朝向坡口部6的上表面移動，并且使第一旋轉(zhuǎn)工具21旋轉(zhuǎn)。因此，第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以將第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一肩部35的第一肩面35a按壓于坡口部6的上表面的狀態(tài)使第一旋轉(zhuǎn)工具21旋轉(zhuǎn)。

第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12與第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11相同地構(gòu)成，連結(jié)于第二旋轉(zhuǎn)工具22，并通過控制部20來控制。第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12使第二旋轉(zhuǎn)工具22朝向坡口部6的下表面移動，并且使第二旋轉(zhuǎn)工具22旋轉(zhuǎn)。因此，第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12以將第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二肩部45的第二肩面45a按壓于坡口部6的下表面的狀態(tài)使第二旋轉(zhuǎn)工具22旋轉(zhuǎn)。

第一移動機構(gòu)13連結(jié)于第一旋轉(zhuǎn)工具21，并通過控制部20來控制。第一移動機構(gòu)13以未圖示的第一馬達為動力源，使第一旋轉(zhuǎn)工具21沿著焊接線9上移動。此外，該第一馬達連接于后述的工具負荷檢測器16。

第二移動機構(gòu)14與第一移動機構(gòu)13相同地構(gòu)成，連結(jié)于第二旋轉(zhuǎn)工具22，并通過控制部20來控制。第二移動機構(gòu)14以未圖示的第二馬達為動力源，使第二旋轉(zhuǎn)工具22沿著焊接線9上移動。此外，該第二馬達也連接于后述的工具負荷檢測器16。

該第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22一邊同步一邊移動，另外使之以第一旋轉(zhuǎn)工具21在行進方向的前方側(cè)、第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向的后方側(cè)的方式移動。

工具負荷檢測器16具有對施加于第一移動機構(gòu)13的第一馬達的負荷進行檢測的第一馬達負荷檢測器51和對施加于第二移動機構(gòu)14的第二馬達的負荷進行檢測的第二馬達負荷檢測器52。第一馬達負荷檢測器51連接于控制部20，將施加于第一馬達的負荷向控制部20輸出。第二馬達負荷檢測器52連接于控制部20，將施加于第二馬達的負荷向控制部20輸出。

控制部20與第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11、第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12、第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14連接，分別控制各機構(gòu)11、12、13、14。另外，控制部20與第一馬達負荷檢測器51以及第二馬達負荷檢測器52連接，基于各檢測器51、52的檢測結(jié)果分別控制各機構(gòu)11、12、13、14。

具體地說，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，從而以對夾在第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間的坡口部6的載荷成為規(guī)定的載荷的方式使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22朝向坡口部6移動。此時，控制部20使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22的按壓力平衡，以維持坡口部6的厚度方向的位置。另外，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，從而以第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22的旋轉(zhuǎn)方向彼此成為相反方向且第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22變?yōu)橐?guī)定的旋轉(zhuǎn)速度的方式進行旋轉(zhuǎn)控制。

另外，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22沿著焊接線9上向規(guī)定的行進方向移動。此時，控制部20使它們以第一旋轉(zhuǎn)工具21在行進方向的前方側(cè)、第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向的后方側(cè)的方式移動。

這里，在使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22移動的情況下，在焊接線9上的行進方向上，存在第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22接觸等而對第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22施加較大負荷的可能性。此時，控制部20通過基于第一馬達負荷檢測器51以及第二馬達負荷檢測器52的檢測結(jié)果控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14來調(diào)整第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向上的位置，以使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22為非接觸狀態(tài)。具體地說，由于第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22相比位于行進方向的前方側(cè)，因此在由第二馬達負荷檢測器52檢測出的第二馬達的負荷變大、由第一馬達負荷檢測器51檢測出的第一馬達的負荷變小的情況下，控制部20判斷為第二旋轉(zhuǎn)工具22向行進方向按壓第一旋轉(zhuǎn)工具21。在該情況下，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14中的至少一方，使第一旋轉(zhuǎn)工具21的移動速度比第二旋轉(zhuǎn)工具22的移動速度相對地快規(guī)定時間，使第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22分離。

接下來，參照圖9對使用實施例1的摩擦攪拌接合裝置1的摩擦攪拌接合方法進行說明。注意，摩擦攪拌接合的一對金屬板5預(yù)先成為圖8所示的狀態(tài)。換句話說，一對金屬板5在使端面對接而形成坡口部6的狀態(tài)下，成為利用一對引板7臨時接合(臨時連接(仮付け))的狀態(tài)。此時，在一個引板7上形成有兩個有底孔8a、8b。兩個有底孔8a、8b為摩擦攪拌接合裝置1的接合開始點，一個有底孔8a形成于引板7的上表面，另一個有底孔8b形成于引板7的下表面。在上方側(cè)的有底孔8a中插入第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一探針32。此時，上方側(cè)的有底孔8a的容積為比第一探針32的體積小的容積，以免利用第一旋轉(zhuǎn)工具21摩擦攪拌后的金屬材料不足。另外，在下方側(cè)的有底孔8b中插入第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二探針42。此時，與上方側(cè)的有底孔8a相同，下方側(cè)的有底孔8b的容積為比第二探針42的體積小的容積，以免利用第二旋轉(zhuǎn)工具22摩擦攪拌后的金屬材料不足。

在使用摩擦攪拌接合裝置1進行摩擦攪拌接合的情況下，首先，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，在預(yù)先形成于引板7的接合開始點處的兩個有底孔8a、8b中插入第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22。此時，第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22既可以同時插入于兩個有底孔8a、8b，也可以一個一個地插入。然后，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，使第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22旋轉(zhuǎn)(步驟S1：旋轉(zhuǎn)工序)。

接著，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11、第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12、第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，相對地調(diào)整第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在厚度方向上的插入位置和在行進方向上的前后位置(步驟S2：位置調(diào)整工序)。具體地說，控制部20一邊控制第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22在厚度方向上的插入位置，一邊以使對坡口部6賦予的載荷成為規(guī)定的載荷的方式控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12。另外，控制部20一邊控制第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向上的前后位置，一邊基于工具負荷檢測器16的檢測結(jié)果，以使第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間的距離L達到規(guī)定的距離的方式控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14。

之后，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22從一個引板7的接合開始點在焊接線9上通過并移動至另一個引板7上的接合結(jié)束點(步驟S3：摩擦攪拌接合工序)。此時，由于第一旋轉(zhuǎn)工具21配置于行進方向的前方側(cè)，第二旋轉(zhuǎn)工具22配置于行進方向的后方側(cè)，因此，在該摩擦攪拌接合工序S3中，先行形成第一攪拌區(qū)域E1，然后形成第二攪拌區(qū)域E2。由此，在該摩擦攪拌接合工序中，同時執(zhí)行利用第一旋轉(zhuǎn)工具21進行的摩擦攪拌接合(第一摩擦攪拌接合工序)和利用第二旋轉(zhuǎn)工具22進行的摩擦攪拌接合(第二摩擦攪拌接合工序)。此外，在該摩擦攪拌接合工序S3中，如上所述，控制部20通過控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14而對第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22的移動速度進行調(diào)整，由此以使第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22成為非接觸狀態(tài)的方式調(diào)整相對位置。

然后，若第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22到達接合結(jié)束點，則控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，一邊使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22旋轉(zhuǎn)，一邊將第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22從另一個引板7抽出(步驟S4：抽出工序)。

如上，根據(jù)實施例1，在摩擦攪拌接合工序S3中，能夠在坡口部6形成第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2。而且，能夠使所形成的第一攪拌區(qū)域E1與第二攪拌區(qū)域E2在坡口部6的厚度方向上重疊。因此，能夠利用第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22橫跨坡口部6的厚度方向的整個區(qū)域進行摩擦攪拌接合。由此，在實施例1中，由于不會在第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間形成規(guī)定的間隙，因此能夠抑制接合缺陷部的產(chǎn)生。另外，即使坡口部6的厚度變化，也只要使第一攪拌區(qū)域E1與第二攪拌區(qū)域E2重疊的重疊區(qū)域E3在厚度方向上變化即可，因此不需要改變第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22的長度，因此能夠抑制對各旋轉(zhuǎn)工具21、22的負荷增大。由上，在實施例1中，即使一對金屬板5的坡口部6中的厚度變化，也能夠抑制施加于各旋轉(zhuǎn)工具21、22的負荷并且抑制接合缺陷部的產(chǎn)生，適當(dāng)?shù)剡M行坡口部6的摩擦攪拌接合。

另外，根據(jù)實施例1，通過在第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一前端面32a以及第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二前端面42a與焊接線9交叉的狀態(tài)下使第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22在焊接線9上移動，能夠形成第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2。因此，能夠在使一對金屬板5對接而成的對接面上橫跨厚度方向的整個區(qū)域地形成第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2，因此能夠抑制接合缺陷部的產(chǎn)生。

另外，根據(jù)實施例1，能夠同時執(zhí)行利用第一旋轉(zhuǎn)工具21進行的摩擦攪拌接合和利用第二旋轉(zhuǎn)工具22進行的摩擦攪拌接合。此時，通過將第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向上前后錯位配置，能夠抑制第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22的物理性干涉。

另外，根據(jù)實施例1，由于第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22能夠夾著坡口部6相互賦予反作用力，因此能夠?qū)⑵驴诓?的厚度方向上的位置維持在規(guī)定的位置，并且適當(dāng)?shù)貙ζ驴诓?進行摩擦攪拌。

另外，根據(jù)實施例1，由于能夠使第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間的距離L為上述規(guī)定的范圍，因此能夠相互更可靠地賦予反作用力。

另外，根據(jù)實施例1，能夠使第一旋轉(zhuǎn)工具21的旋轉(zhuǎn)方向與第二旋轉(zhuǎn)工具22的旋轉(zhuǎn)方向為相反方向。因此，在第一旋轉(zhuǎn)工具21的行進方向的前方側(cè)對坡口部6賦予載荷的方向與在第二旋轉(zhuǎn)工具22的行進方向的前方側(cè)對坡口部6賦予載荷的方向為相反方向。因此，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)工具21對坡口部6的載荷和第二旋轉(zhuǎn)工具22對坡口部6的載荷抵消，因此能夠抑制對坡口部6的載荷不平衡。另外，能夠在第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間，使被摩擦攪拌的金屬材料的流動方向為一個方向。因此，能夠使被摩擦攪拌的金屬材料順暢地流動。

另外，根據(jù)實施例1，由于能夠使第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22為相同的形狀，因此能夠使利用第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22進行的摩擦攪拌的條件在坡口部6的厚度方向的兩側(cè)為大致相同的條件，能夠適當(dāng)?shù)剡M行坡口部6的摩擦攪拌接合。

注意，雖然在實施例1中，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22為相同的形狀，但第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22也可以是不同的形狀，只要可將第一探針32與第二探針42在坡口部6的厚度方向上相互重疊地配置即可。例如，既可以使第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一探針32的長度比第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二探針42的長度長，也可以使第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二探針42的長度比第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一探針32的長度長。

另外，雖然在實施例1中，第一旋轉(zhuǎn)軸I1和第二旋轉(zhuǎn)軸I2與坡口部6的上下兩面正交地配置，但也可以將第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一旋轉(zhuǎn)軸I1相對于坡口部6的上表面傾斜規(guī)定的角度地配置，同樣，將第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二旋轉(zhuǎn)軸I2相對于坡口部6的下表面傾斜規(guī)定的角度地配置。規(guī)定的角度例如是比0°大且為3°以下的范圍的角度。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使第一旋轉(zhuǎn)工具21的第一旋轉(zhuǎn)軸I1以及第二旋轉(zhuǎn)工具22的第二旋轉(zhuǎn)軸I2相對于坡口部6的上下兩面傾斜，因此各肩部35、45的各肩面35a、45a以傾斜的形態(tài)抵靠于坡口部6的上下兩面，因此能夠積極地攪拌坡口部6。

另外，雖然在實施例1中，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向上前后錯位配置，但也可以采用圖10所示的變形例1。圖10是示意地表示實施例1的變形例1的摩擦攪拌接合裝置的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖10所示，在變形例1的摩擦攪拌接合裝置1中，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在與坡口部6的厚度方向正交的正交面內(nèi)在行進方向上前后錯位配置，而且在與行進方向正交的寬度方向上左右錯位配置。此外，在變形例中，第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22也是以第一前端面32a以及第二前端面42a與焊接線9交叉的方式配置。

根據(jù)該變形例1，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在寬度方向上左右錯開位置，相應(yīng)地，第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22之間的距離L變大，因此能夠使第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在行進方向上靠近。因此，通過將第一旋轉(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22在寬度方向上左右錯位配置，能夠更適當(dāng)?shù)匾种频谝恍D(zhuǎn)工具21與第二旋轉(zhuǎn)工具22的物理性干涉。

實施例2

接下來，參照圖11至圖14對實施例2的摩擦攪拌接合裝置100進行說明。圖11是示意地表示實施例2的摩擦攪拌接合裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖12是表示摩擦攪拌接合時的行進方向的俯視圖。圖13是表示實施例2的摩擦攪拌接合裝置的摩擦攪拌接合動作的說明圖。圖14是實施例2的摩擦攪拌接合方法的流程圖。注意，在實施例2中，為了避免重復(fù)的記載，對與實施例1不同的部分進行說明，并且對與實施例1結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記。在實施例1的摩擦攪拌接合裝置1中，同時形成了第一攪拌區(qū)域E1和第二攪拌區(qū)域E2，但在實施例2的摩擦攪拌接合裝置100中，在形成第一攪拌區(qū)域E1之后，形成第二攪拌區(qū)域E2。以下，對實施例2的摩擦攪拌接合裝置100進行說明。

如圖11所示，在實施例2的摩擦攪拌接合裝置100中，摩擦攪拌工具10具有旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102，另外，摩擦攪拌接合裝置100還具備使旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的位置反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)機構(gòu)103。

旋轉(zhuǎn)工具101被反轉(zhuǎn)機構(gòu)103在坡口部6的上方側(cè)與下方側(cè)之間反轉(zhuǎn)位置。因此，旋轉(zhuǎn)工具101在夾著坡口部6配置于厚度方向的上方側(cè)的情況下作為實施例1的第一旋轉(zhuǎn)工具21發(fā)揮功能，在夾著坡口部6配置于厚度方向的下方側(cè)的情況下作為實施例1的第二旋轉(zhuǎn)工具22發(fā)揮功能。旋轉(zhuǎn)工具101以第一旋轉(zhuǎn)軸I1為中心旋轉(zhuǎn)，并且被按壓于坡口部6的上下一面。

反作用力旋轉(zhuǎn)工具102夾著坡口部6配置于旋轉(zhuǎn)工具101的相反側(cè)。反作用力旋轉(zhuǎn)工具102被反轉(zhuǎn)機構(gòu)103在坡口部6的上方側(cè)與下方側(cè)之間反轉(zhuǎn)位置。因此，反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在旋轉(zhuǎn)工具101作為第一旋轉(zhuǎn)工具21發(fā)揮功能的情況下，作為對旋轉(zhuǎn)工具101賦予反作用力的第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具發(fā)揮功能。另外，反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在旋轉(zhuǎn)工具101作為第二旋轉(zhuǎn)工具22發(fā)揮功能的情況下，作為對旋轉(zhuǎn)工具101賦予反作用力的第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具發(fā)揮功能。反作用力旋轉(zhuǎn)工具102以第二旋轉(zhuǎn)軸I2為中心旋轉(zhuǎn)，并且被按壓于與旋轉(zhuǎn)工具101相反一側(cè)的坡口部6的上下一面。

此時，旋轉(zhuǎn)工具101的第一旋轉(zhuǎn)軸I1和反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的第二旋轉(zhuǎn)軸I2沿鉛垂方向設(shè)置在同軸上。因此，第一旋轉(zhuǎn)軸I1以及第二旋轉(zhuǎn)軸I2與坡口部6的上下面正交。以下，對旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102進行說明。注意，旋轉(zhuǎn)工具101為與實施例1的第一旋轉(zhuǎn)工具21以及第二旋轉(zhuǎn)工具22大致相同的結(jié)構(gòu)，因此省略一部分說明。

旋轉(zhuǎn)工具101具有工具主體111和探針112。工具主體111與實施例1相同，形成為圓柱形狀，在成為反作用力旋轉(zhuǎn)工具102側(cè)的前端側(cè)形成有肩部115。探針112被設(shè)為從工具主體111的肩部115向前端側(cè)突出。探針112在坡口部6的厚度方向上的長度形成為比坡口部6的厚度的一半長。

反作用力旋轉(zhuǎn)工具102形成為圓柱形狀，成為坡口部6側(cè)的前端側(cè)的面是與坡口部6抵接的圓形的抵接面102a。該抵接面102a為平坦面。反作用力旋轉(zhuǎn)工具102以抵接面102a接觸于坡口部6的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，由此對旋轉(zhuǎn)工具101賦予反作用力，并對坡口部6賦予摩擦帶來的熱量。注意，雖然在實施例2中抵接面102a為平坦面，但并不特別限定于該形狀，也可以通過將實施例1的槽形狀的凹部36形成于抵接面102a的整個面而設(shè)為凹凸面。

旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102夾著坡口部6對置地配置，第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2同軸。此時，旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在坡口部6的厚度方向上隔開規(guī)定間隙對置。旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的旋轉(zhuǎn)方向既可以互為相反方向，也可以是相同的方向。

這里，利用被反轉(zhuǎn)機構(gòu)103反轉(zhuǎn)前的旋轉(zhuǎn)工具101形成于坡口部6的第一攪拌區(qū)域E1和利用反轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)工具101形成于坡口部6的第二攪拌區(qū)域E2與實施例1的圖2所示的區(qū)域相同。

注意，旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在厚度方向上設(shè)有規(guī)定的間隙，因此在沿著焊接線9上向行進方向移動的情況下，接觸的可能性較低。因此，也可以省略控制部20利用工具負荷檢測器16進行的移動控制。

反轉(zhuǎn)機構(gòu)103使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102夾著坡口部6將厚度方向上的上下兩側(cè)的位置反轉(zhuǎn)。并且，反轉(zhuǎn)前的旋轉(zhuǎn)工具101連結(jié)于第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11，利用第一移動機構(gòu)13移動。另外，反轉(zhuǎn)前的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102連結(jié)于第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，利用第二移動機構(gòu)14移動。另一方面，反轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)工具101連結(jié)于第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，利用第二移動機構(gòu)14移動。另外，反轉(zhuǎn)后的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102連結(jié)于第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11，利用第一移動機構(gòu)13移動。注意，該反轉(zhuǎn)機構(gòu)103雖然使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102反轉(zhuǎn)，但并不特別限定于該結(jié)構(gòu)，也可以連帶第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12一起反轉(zhuǎn)，還可以連帶第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14一起反轉(zhuǎn)。

接下來，參照圖12至圖14對使用實施例2的摩擦攪拌接合裝置100的摩擦攪拌接合方法進行說明。如圖12所示，在實施例2中，形成第一攪拌區(qū)域E1的反轉(zhuǎn)前的旋轉(zhuǎn)工具101的行進方向(后述步驟S13中的行進方向)與形成第二攪拌區(qū)域E2的反轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)工具101的行進方向(后述步驟S18中的行進方向)為相反方向。這里，被摩擦攪拌接合的一對金屬板5雖然與實施例1相同，但反轉(zhuǎn)前后的行進方向為相反方向的情況下，形成于引板7的兩個有底孔8a、8b中一個有底孔8a形成于一個引板7，另一個有底孔8b形成于另一個引板7。換句話說，在實施例2中，一個有底孔8a形成于一個引板7的上表面，另一個有底孔8b形成于另一個引板7的下表面。

在使用摩擦攪拌接合裝置100進行摩擦攪拌接合的情況下，首先，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11，將反轉(zhuǎn)前的旋轉(zhuǎn)工具101插入到預(yù)先形成于一個引板7的接合開始點處的上方側(cè)的有底孔8a中。另外，控制部20控制第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，使反轉(zhuǎn)前的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102抵接于與旋轉(zhuǎn)工具101相反的一側(cè)(下方側(cè))的坡口部6。然后，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，使旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102旋轉(zhuǎn)(步驟S11：旋轉(zhuǎn)工序)。

接著，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11、第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12、第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，相對地調(diào)整旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在厚度方向上的位置和在行進方向上的前后位置(步驟S12：位置調(diào)整工序)。具體地說，控制部20一邊控制旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在厚度方向上的位置，一邊以使對坡口部6賦予的載荷成為規(guī)定的載荷的方式控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12。另外，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，以對旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在行進方向上的前后位置進行控制，使第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2同軸。

之后，如圖13所示，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102從一個引板7的接合開始點在焊接線9上通過并移動至另一個引板7上的接合結(jié)束點(步驟S13：第一摩擦攪拌接合工序)。此時，由于旋轉(zhuǎn)工具101配置于坡口部6的厚度方向的上方側(cè)，因此在第一摩擦攪拌接合工序中形成第一攪拌區(qū)域E1。另外，在坡口部6的厚度方向的下方側(cè)，也通過反作用力旋轉(zhuǎn)工具102與坡口部6之間的發(fā)熱使坡口部6的下表面平坦，并且在坡口部6的下表面形成1mm以下的臨時接合攪拌區(qū)域E4，成為在坡口部6的下方側(cè)進行了臨時連接接合的狀態(tài)。

然后，若旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102到達接合結(jié)束點，則控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，一邊使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102旋轉(zhuǎn)，一邊將旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102從另一個引板7抽出(步驟S14：抽出工序)。

接著，如圖13所示，控制部20控制反轉(zhuǎn)機構(gòu)103，進行使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在厚度方向上的位置夾著坡口部6而反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)工序(工具反轉(zhuǎn)工序)(步驟S15)。換句話說，反轉(zhuǎn)機構(gòu)103夾著坡口部6而使位于上方側(cè)的旋轉(zhuǎn)工具101位于下方側(cè)，使位于下方側(cè)的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102位于上方側(cè)。因此，維持一對金屬板5的位置。

接著，控制部20控制第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，在預(yù)先形成于另一個引板7的接合開始點處的下方側(cè)的有底孔8b中插入反轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)工具101。另外，控制部20控制第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，使反轉(zhuǎn)后的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102抵接于與旋轉(zhuǎn)工具101相反一側(cè)(上方側(cè))的坡口部6。然后，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，使旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102旋轉(zhuǎn)(步驟S16：旋轉(zhuǎn)工序)。

接著，與步驟S12相同，由控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11、第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12、第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，相對地調(diào)整旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102在厚度方向上的位置和在行進方向上的前后位置(步驟S17：位置調(diào)整工序)。

之后，如圖13所示，由控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102從另一個引板7的接合開始點在焊接線9上通過并移動至一個引板7上的接合結(jié)束點(步驟S18：第二摩擦攪拌接合工序)。此時，由于旋轉(zhuǎn)工具101配置于坡口部6的厚度方向的下方側(cè)，因此在第二摩擦攪拌接合工序中，與旋轉(zhuǎn)工具101的長度對應(yīng)的第二攪拌區(qū)域E2形成為與臨時接合攪拌區(qū)域E4重合。

然后，若旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102到達接合結(jié)束點，則控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，一邊使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102旋轉(zhuǎn)，一邊將旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102從一個引板7抽出(步驟S19：抽出工序)。

這樣，在摩擦攪拌接合方法中，由于是在執(zhí)行第一摩擦攪拌接合工序S13之后，執(zhí)行第二摩擦攪拌接合工序S18，因此是在坡口部6的上方側(cè)形成了第一攪拌區(qū)域E1之后，在坡口部6的下方側(cè)形成第二攪拌區(qū)域E2。此外，在第一摩擦攪拌接合工序S13以及第二摩擦攪拌接合工序S18中，控制部20通過控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14而對旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的移動速度進行調(diào)整，由此以使第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2同軸的方式調(diào)整相對位置。

如上，根據(jù)實施例2，在第一摩擦攪拌接合工序S13中，能夠使用旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102形成第一攪拌區(qū)域E1。另外，在第二摩擦攪拌接合工序S18中，能夠使用旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102形成第二攪拌區(qū)域E2。此時，反作用力旋轉(zhuǎn)工具102通過對旋轉(zhuǎn)工具101賦予反作用力，能夠抑制坡口部6在厚度方向上的位置的變動，另外，能夠?qū)ζ驴诓?賦予旋轉(zhuǎn)所帶來的輸入熱量。而且，由于形成的第一攪拌區(qū)域E1與第二攪拌區(qū)域E2在坡口部6的厚度方向上重疊，因此能夠橫跨厚度方向的整個區(qū)域進行摩擦攪拌，能夠抑制接合缺陷部的產(chǎn)生。另外，即使坡口部6的厚度變化，也只要使第一攪拌區(qū)域E1與第二攪拌區(qū)域E2重疊的重疊區(qū)域E3在厚度方向上變化即可，因此無需改變旋轉(zhuǎn)工具101的長度，因此能夠抑制對旋轉(zhuǎn)工具101的負荷增大。由上，在實施例2中，即使一對金屬板5的坡口部6中的厚度變化，也能夠抑制施加于旋轉(zhuǎn)工具101的負荷并且抑制接合缺陷部的產(chǎn)生，適當(dāng)?shù)剡M行坡口部6的摩擦攪拌接合。

另外，根據(jù)實施例2，在摩擦攪拌時，能夠?qū)⒌纸用?02a所抵接的一側(cè)的坡口部6的面平整為平坦面。因此，即使在金屬材料5的坡口部6具有凹凸的情況下，也能夠使反作用力旋轉(zhuǎn)工具102緊貼于坡口部6，能夠穩(wěn)定地支承旋轉(zhuǎn)工具101的反作用力，因此能夠適當(dāng)?shù)剡M行摩擦攪拌接合。另外，由于反作用力旋轉(zhuǎn)工具102接觸坡口部6的接觸面積與使平面狀的背襯金屬抵靠在坡口部6的情況相比更窄，因此能夠減少向反作用力旋轉(zhuǎn)工具102側(cè)(背襯金屬側(cè))逸出的熱量，能夠以較少的能量將坡口部6接合。

另外，根據(jù)實施例2，能夠不使一對金屬板5的位置反轉(zhuǎn)地維持一對金屬板5的位置。因此，能夠在不進行一對金屬板5的反轉(zhuǎn)作業(yè)的情況下執(zhí)行第一摩擦攪拌接合工序S13以及第二摩擦攪拌接合工序S18。

另外，根據(jù)實施例2，通過進行工具反轉(zhuǎn)工序S15，能夠利用旋轉(zhuǎn)工具101形成第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2。

另外，根據(jù)實施例2，當(dāng)在坡口部6的上方側(cè)形成第一攪拌區(qū)域E1時，在坡口部6的下方側(cè)形成進行臨時連接接合的臨時接合攪拌區(qū)域E4，因此能夠通過第一攪拌區(qū)域E1以及臨時接合攪拌區(qū)域E4來抑制向未接合區(qū)域進入的異物。

另外，根據(jù)實施例2，能夠使第一摩擦攪拌接合工序S13中的行進方向和第二摩擦攪拌接合工序S18中的行進方向為相反方向。因此，能夠?qū)⒎崔D(zhuǎn)前的旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的接合結(jié)束點作為反轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的接合開始點。因此，能夠減少旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的移動。此外，在第一摩擦攪拌接合工序S13中的行進方向和第二摩擦攪拌接合工序S18中的行進方向為相反方向的情況下，在第二摩擦攪拌工序S18的接合開始點會受到第一摩擦攪拌工序S13的輸入熱量所帶來的影響，以金屬材料被加熱而發(fā)生了軟化的狀態(tài)將坡口部6接合，因此需要改變第一摩擦攪拌接合工序S13與第二摩擦攪拌工序S18中的條件，所以為了抑制輸入熱量所帶來的影響，以便能夠以相同的接合條件進行摩擦攪拌接合，也可以在摩擦攪拌接合裝置100中設(shè)置對坡口部6進行冷卻的冷卻機構(gòu)。該冷卻機構(gòu)既可以組裝于旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的內(nèi)部，也可以采用與旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102分體的機構(gòu)，不被特別限定。

注意，雖然在實施例2中使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102反轉(zhuǎn)而形成了第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2，但并不特別限定于該結(jié)構(gòu)。摩擦攪拌工具10也可以是分別具有形成第一攪拌區(qū)域E1的第一旋轉(zhuǎn)工具以及第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具和形成第二攪拌區(qū)域E2的第二旋轉(zhuǎn)工具以及第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具的結(jié)構(gòu)。

另外，雖然在實施例2中，第一摩擦攪拌接合工序S13中的旋轉(zhuǎn)工具101的行進方向和第二摩擦攪拌接合工序S18中的旋轉(zhuǎn)工具101的行進方向為相反方向，但也可以采用圖15所示的變形例2。圖15是表示實施例2的變形例2的摩擦攪拌接合時的行進方向的俯視圖。如圖15所示，在變形例2中，第一摩擦攪拌接合工序S13中的旋轉(zhuǎn)工具101的行進方向和第二摩擦攪拌接合工序S18中的旋轉(zhuǎn)工具101的行進方向為相同的方向。

另外，雖然在實施例2中，反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的抵接面102a為平坦面，但也可以采用圖16所示的變形例3。圖16是示意地表示實施例2的變形例3的摩擦攪拌接合裝置的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖16所示，在變形例3的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102上形成有從其抵接面102a突出的突起部102b。該突起部102b在厚度方向上形成為比旋轉(zhuǎn)工具101的探針112的長度短，并形成為比坡口部6的厚度的一半短。因此，在旋轉(zhuǎn)工具101的探針112和反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的突起部102b之間形成規(guī)定的間隙。

這樣，根據(jù)變形例3，能夠利用突起部102b對抵接面102a所抵接的一側(cè)的坡口部6的面進行摩擦攪拌接合。因此，例如在第一摩擦攪拌接合工序S13后進行第二摩擦攪拌接合工序S18的情況下，與無突起的情況相比，能夠利用反轉(zhuǎn)前的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102先于反轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)工具101的摩擦攪拌更穩(wěn)固地對坡口部6的下方側(cè)的面進行臨時接合(臨時連接接合)。因此，能夠通過臨時接合抑制坡口部6的下方側(cè)開放，因此能夠利用反轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)工具101適當(dāng)?shù)貙ζ驴诓?的下方側(cè)進行摩擦攪拌。

另外，雖然在實施例2中，利用反轉(zhuǎn)機構(gòu)103使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102夾著坡口部6將厚度方向的上下兩側(cè)的位置反轉(zhuǎn)，但也可以采用圖17所示的變形例4。圖17是表示實施例2的變形例4的摩擦攪拌接合裝置的摩擦攪拌接合動作的說明圖。如圖17所示，在變形例4中，使一對金屬板5在厚度方向上反轉(zhuǎn)。因此，在變形例4中，在第一摩擦攪拌接合工序S13中，在坡口部6的上方側(cè)形成第一攪拌區(qū)域E1，當(dāng)一對金屬板5反轉(zhuǎn)之后，在第二摩擦攪拌接合工序S18中，在坡口部6的上方側(cè)形成第二攪拌區(qū)域E2。

這里，參照圖17對變形例4的摩擦攪拌接合方法進行說明。注意，在變形例4中，采用將變形例2以及變形例3組合的摩擦攪拌接合方法。變形例4的摩擦攪拌接合方法的第一摩擦攪拌接合工序S13、反轉(zhuǎn)工序S15以及第二摩擦攪拌接合工序S18與實施例2不同，因此對這些工序進行說明。

在第一摩擦攪拌接合工序S13中，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102從一個引板7的接合開始點在焊接線9上通過并移動至另一個引板7上的接合結(jié)束點(步驟S13：第一摩擦攪拌接合工序)。此時，由于旋轉(zhuǎn)工具101配置于坡口部6的厚度方向的上方側(cè)，因此在第一摩擦攪拌接合工序S13中，在坡口部6的上方側(cè)形成第一攪拌區(qū)域E1。另外，由于反作用力旋轉(zhuǎn)工具102配置于坡口部6的厚度方向的下方側(cè)，因此在第一摩擦攪拌接合工序S13中，通過利用突起部102b對坡口部6的下方側(cè)進行摩擦攪拌接合，形成臨時接合攪拌區(qū)域E4進行臨時接合。

在反轉(zhuǎn)工序(材料反轉(zhuǎn)工序)S15中，一對金屬板5在其厚度方向上被反轉(zhuǎn)。通過使一對金屬板5反轉(zhuǎn)，使得坡口部6的下方側(cè)成為第一攪拌區(qū)域E1，另一方面，坡口部6的上方側(cè)成為臨時接合攪拌區(qū)域E4。

在第二摩擦攪拌接合工序S18中，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102從一個引板7的接合開始點在焊接線9上通過并移動至另一個引板7上的接合結(jié)束點(步驟S18：第二摩擦攪拌接合工序)。因此，第二摩擦攪拌接合工序S18中的旋轉(zhuǎn)工具101的行進方向為與第一摩擦攪拌接合工序S13相同的行進方向。此時，由于旋轉(zhuǎn)工具101位于坡口部6的厚度方向的上方側(cè)，因此在第二摩擦攪拌接合工序S18中，在坡口部6的上方側(cè)，與臨時接合攪拌區(qū)域E4重合地形成第二攪拌區(qū)域E2。此外，由于反作用力旋轉(zhuǎn)工具102位于坡口部6的厚度方向的下方側(cè)，因此在第二摩擦攪拌接合工序S18中，利用突起部102b對坡口部6的下方側(cè)進行摩擦攪拌接合。

這樣，根據(jù)變形例4，通過使一對金屬板5反轉(zhuǎn)，能夠使用旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102形成第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2。因此，能夠在不使旋轉(zhuǎn)工具101以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具102的位置反轉(zhuǎn)的情況下，通過使一對金屬板5的位置反轉(zhuǎn)來執(zhí)行第一摩擦攪拌接合工序S13以及第二摩擦攪拌接合工序S18。另外，反作用力旋轉(zhuǎn)工具102與旋轉(zhuǎn)工具101相比旋轉(zhuǎn)所需要的力較低，因此還能夠減少進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的馬達的輸出。

實施例3

接下來，參照圖18以及圖19對實施例3的摩擦攪拌接合裝置120進行說明。圖18是利用實施例3的摩擦攪拌接合裝置修補的接合部的說明圖。圖19是表示實施例3的摩擦攪拌接合裝置的修補動作的說明圖。注意，在實施例3中，為了避免重復(fù)的記載，對與實施例1以及2不同的部分進行說明，并且對與實施例1以及2結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。實施例3的摩擦攪拌接合裝置120為能夠修補產(chǎn)生于接合部121(實施例1以及實施例2中摩擦攪拌接合后的坡口部6)的接合缺陷部122的結(jié)構(gòu)。以下，在說明實施例3的摩擦攪拌接合裝置120前對接合缺陷部122進行說明。

如圖18所示，在摩擦攪拌接合后的接合部121，在厚度方向上的規(guī)定的范圍內(nèi)形成有一對金屬板5的未接合部分即接合缺陷部122，該接合缺陷部122橫跨行進方向形成。換句話說，接合缺陷部122形成于接合部121的內(nèi)部，且以厚度方向上的高度不變化的方式在行進方向上延伸形成。

如圖19所示，修補圖18所示的接合缺陷部122的摩擦攪拌接合裝置120的摩擦攪拌工具10具有修補用旋轉(zhuǎn)工具131與反作用力旋轉(zhuǎn)工具132。

修補用旋轉(zhuǎn)工具131夾著接合部121配置于形成有接合缺陷部122的一側(cè)。修補用旋轉(zhuǎn)工具131以第一旋轉(zhuǎn)軸I1為中心旋轉(zhuǎn)，并且被按壓于接合部121的一側(cè)的面(圖19的上表面)。

反作用力旋轉(zhuǎn)工具132與實施例2的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102相同，其夾著接合部121配置于修補用旋轉(zhuǎn)工具131的相反側(cè)。反作用力旋轉(zhuǎn)工具132以第二旋轉(zhuǎn)軸I2為中心旋轉(zhuǎn)，并且被按壓于與修補用旋轉(zhuǎn)工具131相反一側(cè)的接合部121的另一側(cè)的面(圖19的下表面)。

另外，修補用旋轉(zhuǎn)工具131的第一旋轉(zhuǎn)軸I1和反作用力旋轉(zhuǎn)工具132的第二旋轉(zhuǎn)軸I2沿鉛垂方向同軸設(shè)置。以下，對修補用旋轉(zhuǎn)工具131以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具132進行說明。注意，反作用力旋轉(zhuǎn)工具132為與實施例2的反作用力旋轉(zhuǎn)工具102相同的結(jié)構(gòu)，因此省略說明。

修補用旋轉(zhuǎn)工具131具有工具主體141和探針142。工具主體141形成為圓柱形狀，在成為反作用力旋轉(zhuǎn)工具132側(cè)的前端側(cè)形成有肩部145。探針142被設(shè)為從工具主體141的肩部145向前端側(cè)突出。探針142在接合部121的厚度方向上的長度為從接合部121的一側(cè)的面到達接合部121的內(nèi)部并且覆蓋接合缺陷部122的長度。具體地說，探針142在接合部121的厚度方向上的長度形成為比接合部121的厚度的一半短。

此外，修補用旋轉(zhuǎn)工具131連結(jié)于第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11，并通過第一移動機構(gòu)13移動。另外，反作用力旋轉(zhuǎn)工具132連結(jié)于第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，并通過第二移動機構(gòu)14移動。

在使用上述的摩擦攪拌接合裝置120進行接合部121的修補的情況下，控制部20控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11，將修補用旋轉(zhuǎn)工具131按壓于成為形成有接合缺陷部122的一側(cè)的、接合部121的一側(cè)的面。另外，控制部20控制第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12，將反作用力旋轉(zhuǎn)工具132按壓于成為修補用旋轉(zhuǎn)工具131的相反側(cè)的、接合部121的另一側(cè)的面。此外，在進行修補的情況下，也可以與實施例1以及2相同地使用形成了有底孔的引板。此時，控制部20一邊控制修補用旋轉(zhuǎn)工具131與反作用力旋轉(zhuǎn)工具132在厚度方向上的位置，一邊以使對接合部121賦予的載荷成為規(guī)定的載荷的方式控制第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)11以及第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)12。然后，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使修補用旋轉(zhuǎn)工具131以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具132以形成接合部121的方向作為行進方向而移動。此時，修補用旋轉(zhuǎn)工具131由于探針142形成為在厚度方向上覆蓋接合缺陷部122的長度，因此能夠在厚度方向上對接合缺陷部122進行摩擦攪拌接合，另外，能夠在行進方向上對接合缺陷部122進行摩擦攪拌接合。

如上，根據(jù)實施例3，能夠使用修補用旋轉(zhuǎn)工具131與反作用力旋轉(zhuǎn)工具132對產(chǎn)生于接合部121的接合缺陷部122進行修補。此時，反作用力旋轉(zhuǎn)工具132通過對修補用旋轉(zhuǎn)工具131賦予反作用力，能夠抑制接合部121在厚度方向上的位置的變動，另外，能夠?qū)雍喜?21賦予旋轉(zhuǎn)所帶來的輸入熱量。

實施例4

接下來，參照圖20以及圖21對實施例4的摩擦攪拌接合裝置150進行說明。圖20是示意地表示實施例4的摩擦攪拌接合裝置的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。圖21是表示實施例4的摩擦攪拌接合裝置的摩擦攪拌接合動作的說明圖。注意，在實施例4中，避免重復(fù)的記載，也是對與實施例1至3不同的部分進行說明，并且對與實施例1至3結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。在實施例2的摩擦攪拌接合裝置100中，通過利用反轉(zhuǎn)機構(gòu)103使旋轉(zhuǎn)工具101與反作用力旋轉(zhuǎn)工具102反轉(zhuǎn)，形成了第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2。在實施例4的摩擦攪拌接合裝置150中，通過使分別設(shè)于旋轉(zhuǎn)工具151以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具152的第一探針銷162以及第二探針銷172適當(dāng)?shù)赝怀?沒入，形成第一攪拌區(qū)域E1以及第二攪拌區(qū)域E2。以下，對實施例4的摩擦攪拌接合裝置150進行說明。

如圖20所示，在實施例4的摩擦攪拌接合裝置150中，摩擦攪拌工具10具有旋轉(zhuǎn)工具151與反作用力旋轉(zhuǎn)工具152。旋轉(zhuǎn)工具151與反作用力旋轉(zhuǎn)工具152夾著坡口部6配置于厚度方向的兩側(cè)。旋轉(zhuǎn)工具151以第一旋轉(zhuǎn)軸I1為中心旋轉(zhuǎn)，反作用力旋轉(zhuǎn)工具152以第二旋轉(zhuǎn)軸I2為中心旋轉(zhuǎn)，第一旋轉(zhuǎn)軸I1與第二旋轉(zhuǎn)軸I2同軸。

旋轉(zhuǎn)工具151具有第一工具主體161和第一探針銷162。第一工具主體161形成為圓柱形狀，在成為反作用力旋轉(zhuǎn)工具152側(cè)的前端側(cè)形成有第一肩部165。在第一工具主體161設(shè)有沿第一旋轉(zhuǎn)軸I1貫通形成的第一插通孔166。

第一插通孔166是用于將第一探針銷162穿過的孔。第一插通孔166橫跨第一工具主體161的全長貫通形成。第一插通孔166的用與第一旋轉(zhuǎn)軸I1正交的面截取的截面為圓形，第一插通孔166形成為以第一旋轉(zhuǎn)軸I1為中心軸的中空圓柱形狀。

第一探針銷162旋轉(zhuǎn)自如地插入于旋轉(zhuǎn)工具151的第一插通孔166，且在第一旋轉(zhuǎn)軸I1的軸向上移動自如。第一探針銷162形成為截面為圓形的圓柱形狀。第一探針銷162的前端側(cè)的部位從第一插通孔166突出。注意，第一探針銷162既可以與第一工具主體161同步地旋轉(zhuǎn)，還可以獨立于第一工具主體161地旋轉(zhuǎn)，不被特別限定。

在第一探針銷162上，連接有使之在第一插通孔166內(nèi)沿軸向移動并且使第一探針銷162旋轉(zhuǎn)的第一軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)167。第一軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)167連接于控制部20，通過利用控制部20控制第一軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)167，由此控制第一探針銷162向軸向的移動與旋轉(zhuǎn)。

反作用力旋轉(zhuǎn)工具152為與旋轉(zhuǎn)工具151相同的結(jié)構(gòu)，其具有第二工具主體171和第二探針銷172。此外，第二工具主體171與第一工具主體161相同，其形成有與第一肩部165相同的第二肩部175，并且形成有與第一插通孔166相同的第二插通孔176。另外，第二探針銷172與第一探針銷162相同，利用第二軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)177進行向軸向的移動與旋轉(zhuǎn)。

這里，旋轉(zhuǎn)工具151根據(jù)第一探針銷162的突出長度作為形成第一攪拌區(qū)域E1的旋轉(zhuǎn)工具(第一旋轉(zhuǎn)工具)發(fā)揮功能，或作為對形成第二攪拌區(qū)域E2的旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力的反作用力旋轉(zhuǎn)工具(第二反作用力旋轉(zhuǎn)工具)發(fā)揮功能。另外，反作用力旋轉(zhuǎn)工具152根據(jù)第二探針銷172的突出長度作為對形成第一攪拌區(qū)域E1的旋轉(zhuǎn)工具賦予反作用力的反作用力旋轉(zhuǎn)工具(第一反作用力旋轉(zhuǎn)工具)發(fā)揮功能，或作為形成第二攪拌區(qū)域E2的旋轉(zhuǎn)工具(第二旋轉(zhuǎn)工具)發(fā)揮功能。換句話說，旋轉(zhuǎn)工具151能夠作為反作用力旋轉(zhuǎn)工具進行動作，另外，反作用力旋轉(zhuǎn)工具152能夠作為旋轉(zhuǎn)工具進行動作。

在形成第一攪拌區(qū)域E1的情況下，使旋轉(zhuǎn)工具151的第一探針銷162的突出長度比反作用力旋轉(zhuǎn)工具152的第二探針銷172的突出長度長。具體地說，第一探針銷162以在坡口部6的厚度方向上的長度比坡口部6的厚度的一半長的方式從第一肩部165突出。此時，由于旋轉(zhuǎn)工具151的第一旋轉(zhuǎn)軸I1與反作用力旋轉(zhuǎn)工具152的第二旋轉(zhuǎn)軸I2同軸，因此在第一探針銷162與第二探針銷172之間形成規(guī)定的間隙。因此，第二探針銷172以在坡口部6的厚度方向上的長度比坡口部6的厚度的一半短的方式從第二肩部175突出。

另一方面，在形成第二攪拌區(qū)域E2的情況下，使旋轉(zhuǎn)工具151第一探針銷162的突出長度比反作用力旋轉(zhuǎn)工具152的第二探針銷172的突出長度短。具體地說，第一探針銷162以在坡口部6的厚度方向上的長度比坡口部6的厚度的一半短的方式從第一肩部165突出，從而使旋轉(zhuǎn)工具151作為反作用力旋轉(zhuǎn)工具發(fā)揮功能。第二探針銷172以在坡口部6的厚度方向上的長度比坡口部6的厚度的一半長的方式從第二肩部175突出，從而使反作用力旋轉(zhuǎn)工具152作為旋轉(zhuǎn)工具發(fā)揮功能。

因此，形成第一攪拌區(qū)域E1時的旋轉(zhuǎn)工具151和形成第二攪拌區(qū)域E2時的反作用力旋轉(zhuǎn)工具152在坡口部6的厚度方向上在坡口部6的內(nèi)部相互重疊。

這里，參照圖21對實施例4的摩擦攪拌接合方法進行說明。注意，實施例4的摩擦攪拌接合方法與實施例2的第一摩擦攪拌接合工序S13以及第二摩擦攪拌接合工序S18不同，而且取代實施例2的反轉(zhuǎn)工序S15而進行了交換工序S25，因此對這些工序進行說明。

在第一摩擦攪拌接合工序S13中，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使旋轉(zhuǎn)工具151以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具152從一個引板7的接合開始點在焊接線9上通過并移動至另一個引板7上的接合結(jié)束點(步驟S13：第一摩擦攪拌接合工序)。此時，由于旋轉(zhuǎn)工具151配置于坡口部6的厚度方向的上方側(cè)，第一探針銷162比第二探針銷172長，因此在第一摩擦攪拌接合工序S13中，在坡口部6的上方側(cè)形成第一攪拌區(qū)域E1。另外，由于反作用力旋轉(zhuǎn)工具152配置于坡口部6的厚度方向的下方側(cè)，第二探針銷172比第一探針銷162短，因此在第一摩擦攪拌接合工序S13中，通過對坡口部6的下方側(cè)進行摩擦攪拌接合，形成臨時接合攪拌區(qū)域E4進行臨時接合。

在交換工序S25中，控制部20控制第一軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)167以及第二軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)177，使第一探針銷162的突出長度和第二探針銷172的突出長度分別改變，使第二探針銷172的突出長度比第一探針銷162長。因此，在交換工序S25中，將旋轉(zhuǎn)工具151作為反作用力旋轉(zhuǎn)工具，將反作用力旋轉(zhuǎn)工具152作為旋轉(zhuǎn)工具。另外，在交換工序S25中，能夠在不將旋轉(zhuǎn)工具151以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具152從坡口部6中抽出的情況下使第一探針銷162以及第二探針銷172的突出長度改變，因此能夠節(jié)省實施例2的抽出工序S14。

在第二摩擦攪拌接合工序S18中，控制部20控制第一移動機構(gòu)13以及第二移動機構(gòu)14，使旋轉(zhuǎn)工具151以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具152從另一個引板7的接合開始點在焊接線9上通過并移動至一個引板7上的接合結(jié)束點(步驟S18：第二摩擦攪拌接合工序)。因此，第一摩擦攪拌接合工序S13中的旋轉(zhuǎn)工具151以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具152的行進方向和第二摩擦攪拌接合工序S18中的旋轉(zhuǎn)工具151以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具152的行進方向為相反方向。此時，由于反作用力旋轉(zhuǎn)工具152配置于坡口部6的厚度方向的下方側(cè)，第二探針銷172比第一探針銷162長，因此在第二摩擦攪拌接合工序S18中，在坡口部6的下方側(cè)與臨時接合攪拌區(qū)域E4重合地形成第二攪拌區(qū)域E2。另外，由于旋轉(zhuǎn)工具151配置于坡口部6的厚度方向的上方側(cè)，第一探針銷162比第二探針銷172短，因此在第二摩擦攪拌接合工序S18中，坡口部6的上方側(cè)被摩擦攪拌接合。

如上，根據(jù)實施例4，在交換工序S25中，通過分別使第一探針銷162的突出長度和第二探針銷172的突出長度改變，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)工具151作為反作用力旋轉(zhuǎn)工具，將反作用力旋轉(zhuǎn)工具152作為旋轉(zhuǎn)工具。此時，由于無需抽出旋轉(zhuǎn)工具151以及反作用力旋轉(zhuǎn)工具152，因此能夠縮短作業(yè)工序。

注意，在形成第一攪拌區(qū)域E1時，第二探針銷172也可以不從第二肩部175突出，同樣，在形成第二攪拌區(qū)域E2時，第一探針銷162也可以不從第一肩部165突出。

另外，也可以使第一探針銷162從第一肩部165露出的前端部為前部細的錐形狀，第二探針銷172也可以與第一探針銷162相同地采用錐形狀。

附圖標(biāo)記說明

1 摩擦攪拌接合裝置

5 金屬板

6 坡口部

7 引板

8a、8b 有底孔

9 焊接線

10 摩擦攪拌工具

11 第一按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)

12 第二按壓旋轉(zhuǎn)機構(gòu)

13 第一移動機構(gòu)

14 第二移動機構(gòu)

16 工具負荷檢測器

20 控制部

21 第一旋轉(zhuǎn)工具

22 第二旋轉(zhuǎn)工具

31 第一工具主體

32 第一探針

32a 第一前端面

35 第一肩部

35a 第一肩面

36 凹部

41 第二工具主體

42 第二探針

42a 第二前端面

45 第二肩部

45a 第二肩面

51 第一馬達負荷檢測器

52 第二馬達負荷檢測器

100 摩擦攪拌接合裝置

101 旋轉(zhuǎn)工具

102 反作用力旋轉(zhuǎn)工具

102a 抵接面

102b 突起部

103 反轉(zhuǎn)機構(gòu)

111 工具主體

112 探針

115 肩部

120 摩擦攪拌接合裝置

121 接合部

122 接合缺陷部

131 修補用旋轉(zhuǎn)工具

132 反作用力旋轉(zhuǎn)工具

141 工具主體

142 探針

145 肩部

150 摩擦攪拌接合裝置

151 旋轉(zhuǎn)工具

152 反作用力旋轉(zhuǎn)工具

161 第一工具主體

162 第一探針銷

165 第一肩部

166 第一插通孔

167 第一軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)

171 第二工具主體

172 第二探針銷

175 第二肩部

176 第二插通孔

177 第二軸移動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)

C 線

I1 第一旋轉(zhuǎn)軸

I2 第二旋轉(zhuǎn)軸