接合方法及接合装置的制作方法

专利名称：接合方法及接合装置的制作方法
接合方法及接合装置
技术区域
本申请基于日本专利申请2007-89735号而主张优先权，参照上述曰本专利申请的全部内容而将其引用至此。
本发明涉及一种将接合物与被接合物接合的接合方法及^装置.作为本发明的接合方法及掩^装置的具体应用领域，例如有小件部件向LNG容器等的大型铝构造物的安装，小件部件向铁道车辆、汽车等的铝部件的安装，小件部件向船舶、桥梁等的钢铁部件的安装等。
背景技术：
作为将接合物与被备^物接合的以往的方法有电弧螺柱(arc stud)法.在电孤螺柱法中，首先使^物与被掩^物之间发生电S^故电，借助该电弧放电使接合物与被接合物熔融，在接合物与被掩^物之间形成由熔融物构成的熔池。接着在形成了熔池的状态下向被掩^物按压#^物，将#^物与被#^物接合
作为将接合物与被接合物接合的其他的以往的方法有摩擦压接法。在摩擦压接法中，在将接合物按压在被接合物上的状态下使^^物旋转，使接合物与被接合物之间产生摩擦热，通过使在接合物与被痴^物的接合部处发生塑性变形而将接合物与被#^物#^ (例如参照专利文献1 )。
作为将接合物与被接合物接合的其他的以往的方法有钎焊。在钎焊中，在接合物与被接合物之间配置比接合物及被接合物熔点低的钎料，使该钎料熔融而将接合物与被接合物接合(例如参照专利文献2 )。
专利文献1:日本特开2002-153979号公报
专利文献2:日本特开2002-290068号公报
但是，在电孤螺柱法中存在以下问题熔池在凝固的过程中会产生裂痕及气泡等的缺陷，熔接部的品质及4^强度的偏差容易变大，#的可靠性低。此外，在进行电孤螺柱法时，需要用于进行熔接的焊枪、用于施
器、和这些附带机器的配线及配管等。此外，需要接合前的氧化覆膜除去工序、柱状螺松接合工序、套團除去工序，工序数多。摩擦压接法是不受姿态变化的影响的稳定的施工方法,但是为了使塑
性变形发生，需要以从数百kg到吨级的按压力将接合物按压在被掩^物上。从而存在以下问题摩擦压接法只能够应用于能够承受这样的按压力的痴^物及被掩^物的接合，而不能够利用摩擦压接法接合例如会由于按压力而发生压曲那样的强度小的接合物.此外，接合装置大型化，4艮难将装置运入已有构造物而进行施工，此外，发生的摩擦热与相对速度和按压力的积成比例，在掩^物小径时相对速度低，因此需要特别大的按压力或超高速旋转，
在铝的钎焊中，需要除去接合物及被接合物中的附着有钎料的部分的氧化保护膜的工序。为了氧化保护膜的除去而使用很多的强活性稀释剂。该强活性稀释剂若残留则成为接合部分的腐蚀的原因，因此存在以下问题，在钎焊中，还需要除去强活性稀释剂的工序，工序数增加.此外，钎料和母材的熔点的差小，所以必须在± 5匸左右的温度范围内进行钎焊。从而，钎焊一般应用于熔融温度范围小且与钎料的熔点的差比较大的,合金，难以应用于熔融温度范围大且与钎料的熔点的差比较小的Cu、 Mg、Zn、 Si等的含有量高的高强度铝合金等，

发明内容
从而，本发明的目的在于提供一种痴^方法以及掩^装置，能够通过小的按压力将接合物与被接合物接合，可靠性高且不会使作业环境恶化.
为了解决上述课题，基于本发明的备^方法的特征为，
在分别由金属材料形成的接合物以及被接合物之间，配置上述M物及上迷被接合物中的至少某一方的低熔点部件；
在将上述接合物经由上述低熔点部件按压在上述被接合物上的状态下，在上述接合物与上述被接合物之间提供相对运动从而使摩擦热产生，在比上述接合物及上述被接合物中的至少某一方的熔点低的温度下，使上述接合物及上述被接合物中的至少某一方与上述低熔点部件的连接部位熔融；
停止上述接合物与上述被接合物之间的相对运动，将上述接合物与上述被接合物接合。
优选本发明的特征为，上述接合物及上述被接合物由相同种类的金属材料形成.
6优选本发明的特征为，上述金属材料为铝。
优选本发明的特征为，通过使上述接合物旋转而在上述接合物与上述被接合物之间提供相对运动。
优选本发明的特征为，上述接合物为圆柱状，被按压在上述被痴^物上的顶端部形成为尖端细状。
优选本发明的特征为，检测使上述接合物和上述被接合物产生相对运
动时的负荷；
基于检测的负荷，停止上述接合物和上述被接合物的相对运动。为了解决上述课题，基于本发明的接合装置的特征为，包含
握持由金属材料形成的接合物的握持机构；在握持上述接合物的状态下驱动上述握持机构旋转的旋转驱动机构；在握持上述接合物的状态下驱动上述握持机构变位的变位驱动机构；
上述控制机构为，在上述接合物及由金属材料形成的被接合物之间配置有上述接合物及上述^:接合物中的至少某一方的低熔点部件，在该状态
构使得上述握持机构将上述接合物按压在上述被接合物上从而在两者之间使摩擦热产生，在比上述接合物及上述被掩^物中的至少某一方的熔点低的温度下，使上述接合物以及上述被痴^物中的至少某一方与上述低熔点部件的连接部位熔融，控制上述旋转驱动机构而停止旋转驱动，将上述接合物与上述被接合物M。
优选本发明的特征为，还包含负荷检测机构，检测上述旋转驱动机构驱动上述握持机构旋转时的负荷；
上述控制机构基于上述负荷检测机构检测的负荷，控制上述旋转驱动机构而使旋转驱动停止.
优选本发明的特征为，还包含将上述低熔点部件配置在上述接合物与上述,皮接合物之间的供给机构。
优选本发明的特征为，还包含检测相对于铅直方向的倾斜的姿态检测机构；
动机构:以使重力和由上述变位驱动机构施加的力的合力为预先::的
7力，
根据上述的本发明的接合方法及接合装置，首先在由金属形成的接合 物与由金属形成的被接合物之间配置有上述接合物及上述被接合物中的 至少某一方的低熔点部件。该低熔点部件，由与接合物和被接合物的至少 一方发生共晶反应的金属材料形成。接着在隔着低熔点部件的状态下，一 边将接合物按压在被接合物上， 一边在^物与被接合物之间提供相对运 动.由此，在接合物与被接合物抵接的部分产生摩擦热.借助该摩擦热使 摩擦面的温度上升，且借助共晶反应仅仅在接合物及被接合物中的至少某 一方与低熔点部件相接的部位产生液相.在接合物与被M物之间产生充 分液相之后，使相对运动停止，此外，作为任意的工序，也可以控制变位 驱动机构而进行镦锻加压。由此，摩擦面的液相被排出，能够令接合物和 被接合物的活性的新生面彼此抵接而将二者掩^。
在本发明中，因为能够局部地加热摩擦产生的部位且局部地限定熔融
时产生裂痕及气泡等的缺陷的情况，能够实现、可靠性高的备^。此外，因
的装置等，所以能够大幅减少用于实现掩^方法的装置的成本。进而，若 与电弧螺柱法相比，则能够不发生电弧放电地进行掩^，所以能够进行节
能的接合。进而，因为不产生由于电9Mt电而产生的有害的紫外线及孩i^ 等，所以能够防止作业环境的恶化，能够在清净的环境中进行接合作业.
此外在以往技术的摩擦压接法中，为了产生塑性变形而需要有大的按 压力，但是在本发明中使熔点降低，而能够在比形成接合物的金属材料的 熔点及形成被接合物的金属材料的熔点中的至少某一方的熔点低的温度下 使接合物和被痴^物熔融，所以与摩擦压接法相比，有利于实现以下几个优 点(i )降低旋转速度，(ii)减小按压力，或者(iii)减低旋转速度且减 小按压力，且不需要用于产生大的按压力的大恥溪的装置.进而本发明与摩 擦压接法相比，能够利用小的按压力实现掩^，所以即便是在摩擦压接法中 不能够承受按压力的、不能够应用摩擦压接法那样的小的掩^物，也能够与 被接合物接合。进而因为能够局部地加热摩擦产生的部位且局部地限定熔融 的范围，所以即便在接合物和被#^物的接合面的形状不同时，也能够将接 合物与被接合物接合。
此外根据本发明，例如能够如上述那样地大幅降低装置的成本且节能地进行由相同种类的金属材料形成的接合物与被接合物的接合，此外，不会如 进行摩擦压接的装置那样使装置的构成大型化，能够#^在摩擦压接法中不 能够接合的小的掩^物，此外，即便在接合物与被接合物的形状不同时，也 能够将接合物与被接合物接合，能够防止作业环境的恶化，能够在清净的环 境下进行可靠性高的接合。
此外根据本发明，例如能够如上述那样地大幅降低装置的成本且节能地 进行由铝形成的接合物与被接合物的接合，此外，不会如进行摩擦压接的装 置那样使装置的构成大型化，能够接合在摩擦压接法中不能够接合的小的接 合物，此外，即便在接合物与被掩^物的形状不同时，也能够将接合物与被 接合物接合，能够防止作业环境的恶化，能够在清净的环境下进行可靠性高 的接合。
此外根据本发明，例如通过使接合物旋转而提供相对运动，所以能够 尽可能地使被接合物的摩擦热产生的区域小，能够尽可能地4吏接合的影响 所发生的区域小。与例如在将掩^物按压在被接合物上的状态下使其滑动 而进行往复运动的情况相比，能够使摩擦热产生的区域狭小。由此能够尽 可能地减小接合的影响所发生的区域。
进而根据本发明，例如接合物为圓柱状，按压在祐^掩^物上的顶端部形 成为尖端细状。这是为了使得在摩擦面上产生的摩擦热均一.假设掩^物完 全是圆柱形状，在顶端形成为平面时，在使接合物旋转时在半径方向的内方 和外方中，外方的旋转速度高.因为摩擦热由按压的压力、相对速度、摩擦 时间的积表示，所以旋转速度高的半径方向的外方比旋转速度低的内方热， 接合时的温度产生偏差，且痴^的可靠性降低。在尖端细状的掩会物中，首 先顶端被加热而熔融，半径外方的区域依次地被按压在械/^物上而借助摩 擦热熔融，能够使应该熔融的部位全部熔融.即，旋转速度低的半径方向的 内方被高压力且长时间摩擦，旋转速度高的半径方向的外方被低压力且短时 间摩擦。由此能够抑制接合时的温度的偏差，能够实现可靠性高的接合.
进而根据本发明，例如先检测在接合物与被痴^物之间提供相对运动时 的负荷，接着基于该检测的负荷使接合物与被M物之间的相对运动停止。 提供接合物与被掩^物之间的相对运动时的负荷，依存于接合物和被M物 的熔融状态。在本发明中，能够只通过检测负荷而间接地确认熔融状态，所
的时机。进而根据本发明，例如接合物被握持机构握持，被控制机构控制驱动的 旋转驱动机构及变位驱动机构驱动握持机构，从而实现执行上述的接合方法 的备^装置，该接合装置，因为执行上述的本发明的痴^方法，所以能够如 上述那样地大幅降低装置的成本且节能地进行接合，不会如进行摩擦压接的 装置那样使装置的构成大型化，能够接合在摩擦压接法中不能够备^的小的 接合物，此外，即便在接合物与被接合物的形状不同时，也能够将接合物与 被接合物接合，能够防止作业环境的恶化，能够在清净的环境下进行可靠性 高的接合。
进而根据本发明，例如借助负荷检测机构检测变位驱动机构驱动握持机 构旋转时的负荷。控制部，基于负荷检测机构检测的负荷来控制旋转驱动机
构而使旋转驱动停止。提供M物与被4^物之间的相对运动时的负荷，依 存于接合物和被掩^物的熔融状态。在本发明中，能够只通过检测负荷而间 接地确认熔融状态，所以能够不具有直接地检测温度及熔融部位等的熔融状 态的检测机构地确定停止相对运动的时机，能够防止装置复杂化.
进而根据本发明，例如通过供给机构将低熔点部件配置在掩^物与被接 合物之间，而无需作业者不配置低熔点部件地实现执行本发明的痴^方法的 接合装置。
进而根据本发明，例如包含检测相对于铅直方向的倾斜的姿态检测机 构，控制机构基于姿态检测机构的检测结果控制变位驱动机构，以使重力 和由变位驱动机构施加在接合物上的力为预先确定的力.由此，即便接合 装置相对于铅直方向为何种姿态，也能够将接合物按压在被痴^物上，能够 将接合物以大致相同的接合强度与被接合物掩^。
为了解决上述课题，本发明的接合装置的特征为，
具有
握持^物的握持机构；
在握持上述接合物的状态下驱动上述握持机构旋转的旋转驱动机构； 在握持上述接合物的状态下驱动握持机构变位而将上述接合物按压
在上述被接合物上的变位驱动机构；
控制上述旋转驱动机构及上述变位驱动机构的驱动的控制机构； 在上述旋转驱动机构驱动上述握持机构旋转时检测施加在上述旋转
驱动机构的旋转轴上的负荷的负荷检测机构，
上述控制机构构成为，基于上述负荷检测机构的检测结果停止基于上述旋转驱动机构的上述接合物的旋转，
优选还具有与上述旋转驱动机构不同的停止上述接合物的旋转的旋 转停止机构。
优选还具有相对地固定上述被接合物和上述接合装置的固定机构， 优选还包含向上述接合物与上述被接合物之间供给低熔点物质的供 给机构'
优选上述旋转停止机构具有用于断开上述旋转驱动机构和上述握持 机构的离合器以及制动上述握持机构的制动器的至少某一方.
优选上述固定机构具有沿着上述被接合物的形状的形状，以及/或者 与上述被^物接触的部分由弹性材料形成，
优选上述固定机构包含高真空吸附垫或磁体.
优选上述供给机构包含对上述接合物及上述被接合物中的至少某一方 的接合面雾状地喷射上述低熔点物质的喷雾器.
及上述被接合物中的至少某一方的痴^面上的夹紧件或托架， 优选上述旋转驱动机构包含电动机。 优选上述变位驱动机构包含空气压力缸.
根据本发明的掩^装置，与以往的电弧螺柱熔接装置相比，与接合相伴
的熔融区域为必要最小限度，所以不易引发随着熔融而发生的裂^ML气泡等
的缺陷，此外，是不需要大量电能的节能型的装置。此外，因为不产生电
孤而不必事前除去氧化覆膜，不产生有害紫外线及^b^立等。此外，施工姿 态的变化对接头性能的影响变小，对作业者的技能的依存度变小。
此夕卜，若与以往的摩擦压接装置相比，则因为利用金属间化学反应而 熔融接合界面，所以熔融所需要的能量较低，与摩擦压接法相比，有利于 实现以下几个优点(i )降低旋转速度，(ii)减小按压力，或者(iii)减 低旋转速度且减小按压力.因此，即便接合物为小径时也能够以比较低的转 速和比较小的按压力进行接合.此外，在被接合物(工件)上不实施螺栓孔
在将接合装置固定在被接合物上的状态下，能够在任意的姿态进行#^。此 外，因为能够令装置大幅地小型化，所以能够将痴^装置容易i^入至已有 构筑物内而进行施工，此外，能够仅仅利用简单的辅助器具来任意地装卸。


图1是表示本发明的一实施方式的接合装置1的主视图。
图2是从图1的右侧看接合装置1的侧视图，
图3是从图2的m-in看齡装置i的剖视图。
图4是从图1的剖视图线IV-IV看的剖视图。
图5是表示在柱状螺栓2的表面上形成低熔点部件54的工序的图。 图5A是表示借助固定件55A将低熔点部件54固定在既定位置的工序 的图。
图6是表示将柱状螺栓(stud) 2和工件3接合时的控制机构8的接
合处理的流程图，
图7是示意地表示将柱状螺栓2和工件3接合的接合过程的图。 图8是示意地表示在伺服马达23上流动的电流的时间变化的图， 图9是表示使第1 ~第4柱状螺栓61 ~ 64分别与铝I^接合的接合
体的拉伸强度的图。
图IO是表示使镦锻加压时的按压力变化而使笫4柱状螺栓64与铝基
板接合的接合体的各自的拉伸强度的图。
图ll是将第4柱状螺栓64与工件3#^的接合体的剖视图。
图11A中，上段是在工件3和第4柱状螺栓64的剖面中利用扫描型
电子显微镜(SEM)观察第4柱状螺栓64侧的状态的结果，作为比较例，
在下段表示不使用低熔点部件(Zn)而接合的情况的观察结果。
图IIB是进一步放大图1U的上段(实施例)的放大图2的图。 图IIC是进一步放大图IIA的下段(比较例)的放大图2的图. 图12是进行弯曲试验后的将第4柱状螺栓64与工件3接合的接合体
的俯视图。
图13是表示施工姿态的变化对接头拉伸强度的影响的图。
具体实施例方式
以下说明作为本发明的一实施方式的接合装置1及使用该装置的接合 方法。
另外，在本实施方式中，将与图l的纸面垂直的方向作为第1方向X1、 X2 (总称"X1、 X2"为X)，将图1的左右方向作为第2方向Yl、 Y2 (总称 "Y1、 Y2"为Y )，将图1的上下方向作为第3方向Zl、 Z2 (总称"Z1、 Z2"为Z)。此外有时将笫3方向一方Z1称为上方Z1、将第3方向另一方Z2称 为下方Z2。第1-第3方向X、 Y、 Z相互垂直.
如图l至图4所示，#^装置1将由金属材料形成的相当于^^物的柱 状螺栓2与由金属材料形成的相当于被接合物的工件3接合.具体地，将柱 状螺栓2按压在工件3上，且使柱状螺栓2旋转而借助摩擦热熔接柱状螺栓 2及工件3。工件3例如构成收纳液化天然气(Liquelied Natural Gas:简 称LNG)的LNG容器的一部分，为球形.接合装置1以柱状螺栓2的轴线相 对于球形的工件3的外表面垂直的方式接合柱状螺栓2.接合装置1包含 支承台4;握持机构5，握持柱状螺栓2且沿第3方向Z延伸；变位驱动机 构6，沿第3方向Z驱动握持机构5变位；旋转驱动机构7，驱动握持机构5 绕沿第3方向Z延伸的基准轴线L旋转；控制机构8，控制变位驱动机构6 及旋转驱动机构7的驱动，制造使用本发明的痴^方法而将柱状螺栓2与工 件3接合的接合体.
旋转驱动机构7保持握持机构5且驱动握持机构5旋转，该旋转驱动机 构7被保持在变位驱动机构6上.变位驱动机构6驱动旋转驱动机构7沿第 3方向Z变位，通过变位驱动机构6驱动旋转驱动机构7沿第3方向Z变位 从而令被保持在旋转驱动机构7上的握持机构5和被握持在握持机构5上的 柱状螺栓2沿第3方向Z变位。变位驱动机构6，被连结在贴付固定在工件 3上的支承台4上，在这样的接合装置1中，在握持机构5握持柱状螺栓2 且变位驱动机构6向下方Z2驱动旋转驱动机构7变位而将柱状螺松2按压 在工件3上的状态下，通过旋转驱动机构7驱动握持机构5旋转而能够将柱 状螺栓2按压在工件3上且使其发生旋转运动而在抵接部分使摩擦热发生。
支承台4借助螺栓部件、粘结剂、磁体、及真空吸附等贴付固定在工.件 3上，在本实施方式中，借助真空吸附而贴付在工件3上。支承台4具有固 定机构，该固定机构包括由弹性部件构成的高真空吸附垫4a和排气管4b， 借助另外配备的排气机构的排气而将吸附垫"吸附固定在工件3上，排气 机构由喷射器、真空泵等实现.利用吸附垫4a的弹性，即便在工件3的表 面不平坦、不平滑时，也能够将接合装置1可靠地固定在工件3上。在本实 施方式中，由真空泵实现排气机构，且在工件3的表面3a的基准轴线L上 的法线的延长方向与笫3方向Z —致。
变位驱动机构6由电动机、液压装置以及空压装置等实现，在本实施方 式中由空压装置实现。变位驱动机构6包含两个复动空气压力缸15a、 15b.复动空气压力缸15a、 15b的各杆16a、 16b从各压力缸筒17a、 17b分别向 下方Z2延伸，且下方Z2的端部被分别连结在支承台4上.变位驱动机构6 还包含被设置为夹在两个压力缸筒17a、17b之间且握持机构5沿第3方向Z 贯通且引导握持机构5的第1引导部18.第1引导部18形成有沿第3方向 Z贯通的贯通孔，在该贯通孔中沿第3方向Z引导握持机构5。变位驱动机 构6还包含压缩气体供给源、电磁切换阀以及压缩气体通过的流路。
旋转驱动机构7由电动机实现，在本实施方式中由伺服马达23实现. 伺服马达23包含驱动输出轴24，其具有与基准轴线L/^共的轴线.旋转驱 动机构7还包含与驱动输出轴24连结的连结轴25和将握持机构5的轴21 的上方Zl的端部与连结轴25连结的离合器26。该离合器26在本实施方式 中由干式单板电磁离合器实现。离合器26借助在线围上流动的电流来切换 连结轴25和握持机构5的连结或断开，切换是否将伺服马达23的旋转动力 经由驱动输出轴24及连结轴25传递至握持机构5。接合装置1还包括向与 握持机构5的旋转方向相反的方向施加力的制动机34.在本实施方式中，制 动机34由干式单板电磁制动器实现.该制动机34，被螺栓部件35固定在第 1引导部18的下方Z2的端部，且握持机构5通过其中心。
另外，作为变形例，通过^^马达成为带制动器功能的马达，而不需要电 磁离合器及电磁制动器，能够实现装置的小型化。
旋转驱动机构7,还包含被多个螺栓部件27固定在变位驱动机构6的 上方Zl的第2引导部28。该笫2引导部28形成有以基准轴线L为中心而沿 第3方向Z贯通的贯通孔31，在该贯通孔31内引导握持机构5的上方Zl 的端部及连结轴25，且将其支承为能够绕基准轴线L旋转。
接合装置1还包括掌握接合中的^^对象物的界面的熔融状态的熔融 状态掌握机构43。熔融状态掌握机构"由以下部件实现检测旋转驱动机 构7驱动握持机构5旋转时的负荷的负荷检测机构、测量接合中的柱状螺栓 2和工件3的界面附近的温度的温度计、以及测量接合中的柱状螺栓2和工 件3的变形量的变形量检测机构等。变形量检测机构例如基于握持柱状螺栓 2的握持机构的变位量而算出变形量。本实施方式中的熔融状态掌握机构43 由作为负荷检测机构而检测在旋转驱动机构7上流动的电流的电流计实现， 被设置在旋转驱动机构7上，构成旋转驱动机构7的一部分。熔融状态掌握 机构43检测在旋转驱动机构7上流动的电流，而将表示检测出的电流的信 息提供至控制机构8.从熔融状态掌握机构43提供至控制机构8的信息是表
14示在实现旋转驱动机构7的伺服马达23上流动的电流的信息，是与使握持 机构5旋转时的转矩的大小对应的信息，即表示旋转驱动机构7驱动握持机 构5旋转时的负荷。
接合装置1还包括检测相对于铅直方向的倾斜且检测自身的姿态的姿 态检测机构44。姿态检测机构44被从第2方向另一方Y2安装在第2引导部 28上.姿态检测机构44包括圆板形状的分度器45、指示角度的指示部46、 旋转自如地支承指示部46的中心轴47。
接合装置1还包括圆环状的吊轮48。该吊轮48沿着第2引导部28的 第1方向一方XI安装。该吊轮48例如通过接合装置1的重心且被配置在与 第1方向X平行地延伸的直线上。由此在支承吊轮48时，基准轴线L与水 平方向平行。
接合装置1还包括圆环状的吊轮48、以及一个或者多个手柄，在本实 施方式中包含两根的笫1手柄51和第2手柄52.作业者通过握持该第1手 柄51和第2手柄52而能够变位自如地支承M装置1.
控制机构8控制变位驱动机构6及旋转驱动机构7的驱动.控制机构8 例如由微型计算机以及PLC (Programmable Logic Controller)等实现.控
驱动。接合装置l还包括包含数字键等的:入机构.通过作业者操作输入机 构，将与该操作对应的指令提供至控制机构8，控制机构8进行基于提供的
指令的控制。例如与输入机构的操作对应地变更控制程序.通过如此地作业 者操作输入机构而变更控制程序，能够设定旋转驱动机构7进行旋转驱动时 的旋转速度及变位驱动机构6进行变位驱动时的第3方向Z的驱动力，
控制机构8控制变位驱动机构6以使柱状螺栓2以预先确定的力按压工 件3。柱状螺栓2按压工件3的力是由变位驱动机构6向第3方向Z施加的 力和施加在两个压力缸筒17a、 17b以及变位驱动机构6所支承的部件(握 持机构5、旋转驱动机构7、姿态检测机构44、吊轮48、第1手柄51及第2 手柄52)上的重力的第3方向Z的成分的合力.本实施方式中的控制机构8 控制变位驱动机构6的压缩气体供给源，以使由接合装置1的自重施加在柱
确定的力，在本实施方式中将两个压力缸筒17a、 17b以及变位驱动机构6 所支承的部件的合计质量作为M，将重力加速度作为g。由于接合装置1的 自重施加在柱状螺栓2上的力是将笫3方向Z与铅直方向所形成的角度的余弦、M、 g相乘的值。例如以分度器45的厚度方向的一表面与铅直方向平行 的方式配置接合装置1时，由接合装置1的自重施加在柱状螺栓2上的力是 将指示部46所指示的角度的余弦和M和g相乘的值，本实施方式中的^ 装置1假设为以下情况而进行说明，在以分度器45的厚度方向的一表面与 铅直方向平行的方式配置接合装置1的状态下使用.
作业者读取指示部46所指示的角度，通过操作输入机构而将读取的角 度提供至控制机构8。另外指示部46所指示的角度，也可以不经由作业者而 从姿态检测机构44提供至控制机构8。控制机构8控制变位驱动机构6的压 缩气体供给源，以使由变位驱动机构6向第3方向Z施加的力和被输入的角 度的余弦、M以及g的乘积值的合计为预先确定的力.由此，即便接合装置 l相对于铅直方向为何种姿态，也能够将柱状螺栓2按压在工件3上。该预 先确定的力，能够借助作业者操作输入机构而^L定。
图5是表示在柱状螺栓2的表面上形成低熔点部件54的工序的图.柱 状螺栓2包含圆柱状的轴部2a、从轴部2a的轴线方向的端部向周方向突出 的圆柱状的圆柱部2b、从该圆柱部2b延长为尖端细状的顶端部2c.本实施 方式中的低熔点部件54，层叠地形成在圓锥形状的顶端部2c的側表面上. 在本实施方式中，例如从配置在支承台4上的喷雾装置55向顶端部2c喷雾 Zn的含有量为百分之九十五的雾状的低熔点部件54a，从而在柱状螺栓2的 表面层叠低熔点部件54.
低熔点部件54在^^柱状螺栓2和工件3时被配置在柱状螺栓2与工 件3之间，在本实施方式中通过在柱状螺栓2的表面配置低熔点部件54而 在柱状螺栓2与工件3之间配置低熔点部件54，但是在其他实施方式中，也 可以在工件3的表面上层叠地形成低熔点部件54，进而在其他实施方式中也 可以如下，不层叠地配置在柱状螺栓2以及工件3的表面上，而将薄板状的 低熔点部件54配置在柱状螺栓2与工件3之间，而利用柱状螺栓2和工件3 夹住低熔点部件54 (参照图5A).
低熔点部件54，借助与形成柱状螺栓2及工件3的金属材料的共晶反 应，在比形成柱状螺栓2及工件3的金属材料的熔点低的温度下产生液相且 与形成柱状螺栓2及工件3的金属材料熔合。本实施方式中的柱状螺栓2及 工件3由相同种类的金属材料形成，由铝形成.例如对于柱状螺栓2能够使 用JIS规格的A5356、A5052、或A5056，对于工件3能够使用JIS规格的A5083。 低熔点部件54由通过与铝发生共晶反应而在比铝的熔点低的温度下产生液相的Zn、 Cu、 Si及Mg等的金属材料构成，在本实施方式中由Zn构成.
接着，参照图6至图8，说明使用接合装置1将柱状螺栓2和工件3接 合的方法。
控制机构8为，若低熔点部件54被配置在柱状螺栓2与工件3之间， 则在该状态下控制旋转驱动机构7而使握持机构5旋转，且控制变位驱动机 构6使得握持机构5将柱状螺栓2按压在工件3上，使摩擦热产生，在比形
一方的熔点低的温度下，在柱i螺栓2及工件3和低熔点部件54的连接部 位56产生基于共晶反应的液相，控制旋转驱动机构7而停止旋转驱动，并 且进行镦锻加压，且将柱状螺栓2与工件3接合.另外，镦锻加压不一定是 必须的工序，可以与接合务降对应地适宜地实施。
在柱状螺栓2被安装在握持机构5上的状态下，相对于工件3固定接合 装置1，作业者操作输入机构，将开始柱状螺栓2与工件3的接合的指令输 入至控制机构8，则从步骤s0移行到步骤sl.
在步骤sl中，控制机构8控制旋转驱动机构7而使握持机构5的旋转 驱动开始.在本实施方式中，例如使握持机构5以6000rpm绕基准轴线L旋 转，接着在步骤s2中，控制机构8控制变位驱动机构6而使向下方Z2的变 位驱动开始.由此如图7(1)所示，被握持在握持机构5上的柱状螺栓2 一边绕基准轴线L旋转一边向下方Z2下降。柱状螺栓2 —边绕基准轴线L 旋转一边被按压在工件3上，从而产生摩擦热，且柱状螺栓2的顶端部和工 件3的与柱状螺栓2接触的部分熔融。
接着在步骤s3中，控制机构8判定旋转驱动机构7驱动握持机构5旋 转时的负荷是否在预先确定的负荷以上，若在预先确定的负荷以上则移行到 步骤s4，若不足预先确定的负荷则反复进行步骤s3的处理.
与柱状螺检2和工件3的熔融状态对应，使握持机构5以一定的旋转速 度旋转时的在伺服马达23上流动的电流变化。在伺服马达23上流动的电流 若变为预先确定的掩^结束电流，则判断为预先确定的负荷以上，移行至步 骤s4.该预先确定的接合结束电流被实验地设定为在结束接合时接合强度最高。
在步骤s4中，控制机构8控制旋转驱动机构7的离合器26和制动机 34而使旋转驱动急速停止。由此，令接合物和被接合物备^。在图8中，通 过虚线表示没有停止旋转驱动机构7的旋转驱动时的在伺服马达23上流动的电流。
接着在步骤s5中，控制机构8控制变位驱动机构6而使向上方Zl的变 位驱动开始，使握持机构5向上方Zl变位，使柱状螺栓2从握持机构5释 放，接着移行至步骤s6而结束接合处理。
另外，作为步骤s4之后实施的任意的工序，也可以如下控制机构8 控制变位驱动机构6，在自旋转驱动停止之后1 ~ 3秒左右使向下方Z2施加 在握持机构5上的力增加5% ~ 150%,而在柱状螺栓2上施加錄:锻加压.通过 这样地在自旋转驱动停止之后1~3秒左右进行镦锻加压，接合界面的共晶 液相被排出，且令接合物与被接合物的活性的新生面彼此抵接，从而令柱状 螺栓2与工件3M.
根据以上说明的本实施方式的接合装置1，在低熔点部件54夹在柱状 螺栓2与工件3之间的状态下， 一边将柱状螺栓2按压在工件3上， 一边提 供柱状螺栓2与工件3之间的相对运动。由此在比柱状螺栓2及工件3的熔 点低的温度下，柱状螺栓2及工件3的连接部位56借助共晶反应熔融。、在 柱状螺栓2与工件3熔融之后，使相对运动停止，从而能够将由相互相同种 类的金属材料形成的柱状螺栓2与工件3掩§%
在本实施方式中，因为能够局部地加热摩擦产生的部位且局部地限定熔 融的范围，所以能够抑制在如以往的技术的电弧螺柱法那样地形成的熔池凝 固时产生裂l良气泡等的缺陷的情况，能够实现可靠性高的接合.此外，
体的装置等，所以能够大幅减少用于实现接合方法的掩^装置1的成本. 进而，若与电弧螺柱法相比，则能够进行不发生电S^故电的掩^，所以能 够进行节能的痴^。进而，因为不产生由于电自电而产生的有害的紫外 线及微粒等，所以能够防止作业环境的恶化，能够在清净的环境中进行接 合作业。
此外在以往技术的摩擦压接法中，为了产生塑性变形而需要有大的按 压力，但是在本发明中利用共晶反应，能够在比形成柱状螺栓2及工件3 的金属材料的熔点中的至少某一方的熔点低的温度下使柱状螺栓2和工件3 熔融，所以与摩擦压接法相比能够刊用小的按压力实现接合，不需要用于产 生大的按压力的大恥漠的装置.进而与摩擦压接法相比，有利于实现以下几 个优点(i )降低旋转速度，(ii )减小按压力，或者(m)减低旋转速度 且减小按压力，所以即便是不能够应用摩擦压接法那样的小的柱状螺栓2，也能够与工件3掩^,进而，因为能够局部地加热摩擦产生的部位且局部地 限定熔融的范围，所以即便在柱状螺栓2和工件3的接合面的形状不同时， 也能够将柱状螺松2与工件3接合。
此外，根据本实施方式的接合装置1，因为不进行钎焊，所以能够进行 难于应用钎焊的、熔融温度范围广的、与钎料的熔点的差比较小的Cu、 Mg、 Zii、 Si等的含有量高的高强度铝合金等的掩^。
此外，根据本实施方式的接合装置1，通过使柱状螺栓2旋转而提供 相对运动，所以能够尽可能地使摩擦热发生的区域小，能够尽可能地使产 生接合的影响的区域小。与例如在将柱状螺栓2按压在工件3上的状态下 使其滑动且进行往复运动的情况相比，能够使摩擦热产生的区域小。由此 能够尽可能地减小产生接合的影响的区域。
进而根据本实施方式的接合装置1，柱状螺栓2为圆柱状，被按压在工 件3上的顶端部2c形成为尖端细状，假设在柱状螺栓2完全是圆柱形状、 顶端形成为平面时，在使接合物旋转时在半径方向的内方和外方，外方的相 对速度高。因为摩擦热由按压的压力、相对速度、摩擦时间的积表示，所以 旋转速度高的半径方向的外方比旋转速度低的内方热，M时的温度产生偏 差，且接合的可靠性降低。在尖端细状的柱状螺栓2中，首先顶端被加热而 熔融，令半径外方的区域依次地按压在被掩^物上而借助摩擦热熔融，能够 使应该熔融的部位全部熔融。即，旋转速度低的半径方向的内方被高压力且 长时间摩擦，旋转速度高的半径方向的外方被低压力且短时间摩擦，由此能 够抑制接合时的温度的偏差，能够实现可靠性高的掩§%
进而本实施方式中的柱状螺栓2，相对于轴部2a向半径方向突出地形 成圆柱部2b。与例如圆柱部2b不相对于轴部2a向半径方向突出而从轴部 2a的顶端尖端细状地形成的情况相比，通过圆柱部2b被形成为相对于轴部 2a向半径方向突出，在将柱状螺栓2与工件3接合时使结合部位的与轴线方 向垂直的截面增大，使接合强度增大。另外，本发明能够应用的柱状螺栓的 形状并不限定于该例，
进而根据本实施方式的接合装置1，熔融状态掌握机构43检测在柱状 螺栓2与工件3之间提供相对运动时的旋转驱动机构7的负荷，基于检测的 负荷使柱状螺栓2与工件3之间的相对运动停止。在柱状螺栓2与工件3之 间提供相对运动时的负荷依存于柱状螺栓2和工件3的熔融状态。在本发明 中，能够只通过检测负荷而间接地确认熔融状态，所以能够不具有直接地检够防止装置复杂化.
进而根据本实施方式的接合装置1,控制机构8控制变位驱动机构6的 压缩气体供给源，以使由变位驱动机构6向笫3方向Z施加的力和被输入的 角度的余弦、M以及g的乘积值的合计为预先确定的力。由此，即便掩^装 置1相对于铅直方向为何种姿态，也能够将柱状螺栓2按压在工件3上.例 如在构成LNG容器的一部分的球状的工件3上M柱状螺栓2时，将柱状螺 栓2向铅直方向的上方按压在工件3上，或将柱状螺栓2沿水平方向按压在 工件3上。此时，与相对于接合装置l的铅直方向的姿态无关而能够以预先 确定的力将柱状螺栓2按压在工件3上，所以与^^柱状螺栓2的工件3上 的位置无关而能够以大致相同的掩^强度将柱状螺栓2与工件3接合.
在本实施方式的接合装置1中，作为向柱状螺栓2与工件3之间供给低 熔点部件54的供给机构，在支承台4上配置喷雾装置55，从该喷雾装置55 向柱状螺栓2或工件3喷出雾状的低熔点部件54.除了喷雾装置55以外， 也可以如图5A所示，利用由将薄板状的低熔点部件54固定在柱状螺栓2与 工件3之间的夹紧件或托架构成的固定件55A构成供给机构。由此，能够作 业者不配置低熔点部件54地实现执行本发明的接合方法的接合装置1.
本实施方式中的柱状螺栓2的顶端部2c为圆锥形状，但是只要是尖端 细状就可以，例如可以是半球状那样的相对于圓锥形状侧面突出的形状或者 相对于圆锥形状侧面向内侧退避的形状。此外柱状螺栓2虽然大致为圆柱形 状，但也可以是三棱柱及五棱柱等的多棱柱形状，
此外本实施方式的接合装置1虽然使柱状螺栓2绕基准轴线L旋转，但 不限于旋转，在将柱状螺栓2的顶端按压在工件3上的状态下也可以例如进 行滑动运动而提供备^物与被掩^物之间的相对运动而使摩擦热产生.
此外本实施方式的掩^装置1，虽然包含一个姿态检测机构44，但是在 其他实施方式中也可以包含两个姿态检测机构，备^装置1即便为何种姿态 也能够检测铅直方向与基准轴线L所形成的角度.例如可以具有厚度方向的 一表面垂直于第1方向X的分度器和厚度方向的一表面垂直于第2方向Y的 分度器，基于设置在两个分度器上的各指示部的各角度，检测铅直方向与基 准轴线L所形成的角度。由此接合装置l即便为何种姿态，也能够将基准轴 线L与铅直方向形成的角度的余弦、M以及g相乘而算出由于接合装置1的 自重而施加在柱状螺栓2上的力，能够控制变位驱动机构6以便柱状螺松2
20如上述那样地通过预先确定的力按压工件3。
此外本实施方式的掩^装置1中，作业者握持第1以及第2手柄51、 52而能够搬运，但是也可以不设置第1以及第2手柄51、 52及吊轮48等， 而固定在预先确定的作业位置。
此外本实施方式中的柱状螺栓2及工件3，由相同种类的金属材料的铝 形成，低熔点部件54由Zn形成，但是并不限定于这些。在由铁形成柱状螺 栓2及工件3时，也可以由Mu、 Si形成低熔点部件54,此外柱状螺栓2和 工件3也可以由不同的金属材料形成，例如可以由铁形成柱状螺栓2及工件 3的某一方，由铝形成另一方，由Si形成低熔点部件54,
作为实施例，使用上述的实施方式的接合装置l，使如图9所示的4根 的第1~第4柱状螺栓61~64分别在相同的条件下与工件3接合.此外，使 笫4柱状螺栓64分别以镦锻加压时的按压力不同的两个条件与工件3 #。
图9是表示第1~第4柱状螺栓61~64的各自的拉伸强度的图.在图9 中，对于第1 ~第4柱状螺栓61 ~ 64分别进行6次的拉伸试验且通过棒形图 ^示拉伸强度的平均值。此外通过符号( )标记各拉伸实验中的拉伸强 度的最大值和最小值，且通过实线将该最大值和最小值之间连结.
第1柱状螺栓61是直径为6mm的圆柱形状。第2以及第3柱状螺栓62、 63为相同形状，具有直径为6咖的圆柱形状的轴部62a、 63a和从轴部62a、 63a的顶端延伸为圆锥形状的顶端部62b、 63b.该顶端部62b、 63b的高度 为2咖。笫4柱状螺栓64与上述实施方式的柱状螺栓2相同，轴部64a的直 径为6mm，圆柱部64b的直径为8mm，圃柱形状的顶端部64c的高度为2mm。 在第1以及第2柱状螺栓61、 62上不形成低熔点部件54,在第3以及第4 柱状螺栓63、 64的端部的表面上形成低熔点部件54,即不使用本发明的接 合方法而将第1以及第2柱状螺栓61、 62与工件3接合，使用本发明的接 合方法而将第3以及第4柱状螺栓63、 64与工件3接合'工件3由铝构成， 使用JIS规格的A5083。此外第1~第4柱状螺栓61~64由铝构成，使用JIS 规格的A5356。此外低熔点部件54将Zn的含有量为百分之九十五的射流喷 雾而形成。将第1~第4柱状螺栓61~64按压在工件3上的力为，令摩擦时 的按压力为1000牛顿(N)，令镦锻加压时的按压力为1900N.第1及第2 柱状螺栓61 、 62的接合方法与以往技术的摩擦压接法相同，但是通常对06rnrn 左右的圆柱形的柱状螺松应用摩擦压接法时，摩擦时的按压力为4000N左右，镦#>压时的按压力为5500N左右，与此相对，按压的力小.
如图9所示，拉伸强度沿着笫1、第2、第3以及第4柱状螺栓61、 62、 63、 64的顺序增大，表示这样地使用本发明的接合方法而接合的第3及第4 柱状螺栓63、 64的一方比笫1及第2柱状螺栓61、 62的拉伸强度大。此外 因为第2柱状螺栓62的拉伸强度比笫1柱状螺栓61大，所以表示通过令端 部成为尖端细状而使拉伸强度增大。此外因为笫3柱状螺栓63的拉伸强度 比第2柱状螺栓62大，所以表示通过配置低熔点部件54即通过使用本发明 的掩^方法而使拉伸强度增大。进而，因为第4柱状螺栓64的拉伸强度比 第3柱状螺栓63大，所以表示顶端部63b、 64c的底边的直径越大、#^的 区域的截面积越大而拉伸强度越大.
图IO表示使笫4柱状螺栓64在镦锻加压时的按压力不同的两个条件下 分别与工件3接合时的各自的拉伸强度的图。在图10中，对于令摩擦时的 按压力为IOOON，且在摩擦时和镦锻加压时的按压力为相等的IOOON的情况、 和在镦锻加压时负荷比摩擦时增加了 90%的1900N的情况分别进行6次的拉 伸试验，且通过柱形图表表示拉伸强度的平均值.此外通过符号(令)标记 各拉伸实验中的拉伸强度的最大值和最小值，通过实线将该最大值和最小值 之间连结。
如图IO所示，可知与镦锻时的按压力和摩擦时相等时相比，在镦锻加 压时负荷了比摩擦时增加了 90%的1900N时的拉伸强度大'
图11是在工件3上接合了第4柱状螺栓4的接合体的剖视图。如图11 所示，可知通过使用本发明的接合方法，在4J^过程中使第4柱状螺栓64 的顶端部64c的大部分及圆柱部64b的一部分、以及工件3的表面部塑性流 动。
图11A的上段是在工件3和第4柱状螺栓64的掩^面的剖面中利用 扫描型电子显微镜(SEM)观察第4柱状螺栓64侧的状态的图。在掩^面 中心部的区域内没有观察到凝固的液滴，而在接合面外周部的区域(在图 11中通过X表示的部分)内观察到了如图IIA的上段利用SEM照片所示 的凝固的液滴(参照进一步放大放大图2的图IIB)。从而可知，在接合 时材料熔融且借助塑性流动而向外周部排出.
图IIA的下段，作为比较例而表示不使用低熔点部件(Zn)时的观察 结果，在该比较例中没有观察到凝固的液滴(参照进一步放大放大图2的 图IIC)。图12是进行弯曲试验后的在工件3上接合了第4柱状螺栓64的^ 体的俯视图。如图12所示，可知若使用本发明的接合方法而接合第4柱 状螺栓64，则即便借助弯曲试验使工件3的表面的法线与笫4柱状螺栓 64形成的角度为90°以上，第4柱状螺栓64也不会从工件3剥落.例如 在恥格MIL-S-24149B中，将在弯曲试验中使柱状螺栓弯曲15。以上而不 剥落作为基准而进行规定。若使用本发明的接合方法，虽然是比应用以往 技术的摩擦压接法时的通常的按压力小的按压力，但确认能够满足规格 MIL-S-24149B所规定的基准。
图13是表示施工姿态的变化对接头拉伸强度的影响的图，可知在铅 直向下方向接合时和在水平横向方向接合时接头拉伸强度没有发生大的 变化。
以上，关于本发明的优选例进行一定程度的特定说明，但是显然可以对 于这些进行种种的变更，从而，应该理解为在不脱离本发明的范围及主旨的 情况下，能够以与本说明书中特定记栽的方式不同的方式来实施本发明.
2权利要求
1.一种接合方法，其特征为，在分别由金属材料形成的接合物以及被接合物之间，配置上述接合物及上述被接合物中的至少某一方的低熔点部件；在将上述接合物经由上述低熔点部件按压在上述被接合物上的状态下，在上述接合物与上述被接合物之间提供相对运动而使摩擦热产生，在比上述接合物及上述被接合物中的至少某一方的熔点低的温度下，使上述接合物及上述被接合物中的至少某一方与上述低熔点部件的连接部位熔融；停止上述接合物与上述被接合物之间的相对运动，将上述接合物与上述被接合物接合。
2. 如权利要求1所述的M方法，其特征为，上述接合物及上述被接 合物由相同种类的金属材料形成.
3. 如权利要求2所述的接合方法，其特征为，上述金属材料为铝。
4. 如权利要求1 ~ 3的任意一项所述的备^方法，其特征为，通过使 上述接合物旋转而在上述接合物与上述被接合物之间提供相对运动.
5. 如权利要求4所述的接合方法，其特征为，上述接合物为圆柱状， 被按压在上述被接合物上的顶端部形成为尖端细状。
6. 如权利要求1 5的任意一项所述的接合方法，其特征为，检测使 上述接合物和上述被接合物之间产生相对运动时的负荷；基于检测的负荷，停止上述接合物和上述被接合物的相对运动。
7. —种接合装置，其特征为， 包含握持由金属材料形成的接合物的握持机构；在握持上述备^物的状态下驱动上述握持机构变位的变位驱动机构；上述控制机构为 在上述接合物及由金属材料形成的被接合物之间配 置有上述接合物及上述被接合物中的至少某一方的低熔点部件，在该状态构使得上述握持机构4f上述接合物按压在上述被接合物上，从而在两者之 间产生摩擦热，在比上述接合物及上述被接合物中的至少某一方的熔点低的温度下，使上述掩^物以及上述被接合物中的至少某一方与上述低熔点 部件的连接部位熔融，控制上述旋转驱动机构而停止旋转驱动，将上述接 合物与上述被接合物接合，
8.如权利要求7所述的接合装置，其特征为，还包含负荷检测机构，上述控制机构基于上述负荷检测机构检测的负荷，控制上迷旋转驱动 机构而使旋转驱动停止。
9. 如权利要求7或8所迷的接合装置，其特征为，还包含将上述低 熔点部件配置在上述接合物与上述被接合物之间的供给机构.
10. 如权利要求7~9的任意一项所述的#^装置，其特征为，还包 含检测相对于铅直方向的倾斜的姿态检测机构；机构，以使重力和由th述变位驱^机构施加在上述接合物上的力为;先确 定的力。
11. 一种接合装置，其特征为， 具有握持接合物的握持机构；在握持上述接合物的状态下驱动上述握持机构旋转的旋转驱动机构； 在握持上述接合物的状态下驱动上述握持机构变位而将上述接合物 按压在上述被接合物上的变位驱动机构；在上述旋转驱动机构驱动上述握:机构旋转时^r测施加在上述旋转 驱动机构的旋转轴上的负荷的负荷检测机构，上迷控制机构构成为，基于上述负荷检测机构的检测结果停止基于上 述旋转驱动机构的上述接合物的旋转.
12. 如权利要求11所述的^^装置，其特征为，还具有与上述旋转 驱动机构分体的停止上述接合物的旋转的旋转停止机构.
13. 如权利要求ll或12所述的接合装置，其特征为，还具有相对地 固定上述被接合物和上述接合装置的固定机构.
14. 如权利要求11~13的任意一项所述的接合装置，其特征为，还 包含向上述接合物与上述被接合物之间供织氐熔点物质的供给机构，
15. 如权利要求12所述的接合装置，其特征为，上述旋转停止机构握持机构的制动器的至少某一方。
16. 如权利要求13所述的接合装置，其特征为，上述固定机构具有 沿着上述被接合物的形状的形状，以及/或者与上述被接合物接触的部分 由弹性材料形成.
17. 如权利要求13所述的接合装置，其特征为，上述固定机构包含 高真空吸附垫或磁体。
18. 如权利要求14所述的接合装置，其特征为，上述供给机构包含 对上述接合物及上述被接合物中的至少某一方的接合面雾状地喷射上述低熔点物质的喷雾器.
19. 如权利要求14所述的接合装置，其特征为，上述供给机构包含将薄板状的上述低熔点物质固定在上述接合物及上述被接合物之间的固定 体。
20. 如权利要求11至19的任意一项所述的接合装置，其特征为，上 述旋转驱动机构包含电动机，
21. 如权利要求11至20的任意一项所述的接合装置，其特征为，上述 变位驱动机构包含空气压力缸。
全文摘要
在本发明中，在柱状螺栓(2)与工件(3)之间配置低熔点部件(54)。该低熔点部件(54)由与形成柱状螺栓(2)及工件(3)的金属材料发生共晶反应的金属材料构成。在将柱状螺栓(2)经由低熔点部件(54)而按压在工件(3)上的状态下使柱状螺栓(2)旋转而使摩擦热产生，借助共晶反应使柱状螺栓(2)及工件(3)的连接部位与低熔点部件(54)熔融，停止柱状螺栓(2)的旋转而将柱状螺栓(2)与工件(3)接合。由此，能够利用小的按压力将接合物与被接合物接合，且可靠性高且不使作业环境恶化。
文档编号B23K103/10GK101678498SQ20078005242
公开日2010年3月24日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年3月29日
发明者北林研一, 古贺信次, 深田慎太郎, 西山五郎, 西田英人 申请人:川崎重工业株式会社;株式会社川崎造船