(57)【要約】【課題】一対の金属部品Ｗ，Ｔを接合するためのリードタイムを大幅に短縮して、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合の作業能率を十分に高めること。【解決手段】装置本体３は、その適宜位置に、一対の金属部品Ｗ，Ｔ間に電圧を印加する電圧源６１を備えている。原点位置設定部６７は、電流検出器６３によって一対の金属部品Ｗ，Ｔ間の電流を検出したタイミングにおける押圧テーブル４１の押圧方向の位置を原点位置として設定する。また、アクチュエータ制御部６９は、リニアスケール５９の測定結果を監視しながら、押圧テーブル４１の原点位置からの移動量Mが目標前寄り量PGと同じになると、加振シリンダ３３の駆動を停止する。アクチュエータ制御部６９は、押圧テーブル４１の原点位置からの移動量Mが一対の金属部品Ｗ，Ｔの目標寄り量Gと同じになるまで、押圧テーブル４１を押圧方向へ対的に移動させるように、押圧シリンダ５３の駆動を制御する。【選択図】  図１
2017087242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金属部品の接合面間に発生した摩擦熱を利用して、一対の金属部品の接合面を接合する線形摩擦接合装置であって、
装置本体に設けられ、加振方向へ往復移動可能な加振テーブルと、
前記加振テーブルに設けられ、第１の金属部品を保持する加振治具と、
前記加振テーブルを前記加振方向へ往復移動させる加振アクチュエータと、
前記装置本体における前記加振テーブルに対して離隔した位置に設けられ、前記加振方向に直交する押圧方向及びその反対方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動可能な押圧テーブルと、
前記押圧テーブルに設けられ、第２の金属部品を保持する押圧治具と、
前記押圧テーブルを前記押圧方向及びその反対方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させる押圧アクチュエータと、
前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を測定する測定器と、
一対の金属部品間に電圧を印加する電圧源と、
一対の金属部品間の電流を検出する電流検出器と、
一対の金属部品間の電流を検出したタイミングにおける前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を原点位置として設定する原点位置設定部と、
前記押圧アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御部と、を具備した線形摩擦接合装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ制御部は、前記押圧テーブルの前記原点位置からの相対移動量が一対の金属部品の目標寄り量と同じになるまで、前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させるように、前記押圧アクチュエータの駆動を制御する請求項１に記載の線形摩擦接合装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ制御部は、前記押圧テーブルの前記原点位置からの相対移動量が前記目標寄り量よりも小さく設定した目標前寄り量と同じになると、前記加振アクチュエータの駆動を停止するようになっている請求項１又は請求項２に記載の線形摩擦接合装置。
【請求項４】
一対の金属部品の接合面間に発生した摩擦熱を利用して、一対の金属部品の接合面を接合する摩擦接合方法であって、
加振テーブルに設けられた加振治具によって保持した第１の金属部品の接合面と、押圧テーブルに設けられた押圧治具によって保持した第２の金属部品の接合面を対向させる対向工程と、
前記対向工程の終了後に、一対の金属部品の接合面間に電圧を印加しかつ加振アクチュエータの駆動により前記加振テーブルを加振方向へ往復移動させた状態でた状態で、押圧アクチュエータの駆動により前記押圧テーブルを前記加振方向に対して直交する押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させることにより、一対の金属部品の接合面を接触させる接触工程と、
一対の金属部品の接合面を接触させることにより、一対の金属部品間の電流を検出し、そのタイミングにおける前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を原点位置として設定する原点位置設定工程と、
前記原点位置設定工程の終了後に、前記加振アクチュエータの駆動により前記加振テーブルを前記加振方向へ往復移動させた状態で、前記アクチュエータ制御部によって前記押圧アクチュエータの駆動を制御して、前記押圧テーブルの前記原点位置からの相対移動量が目標寄り量と同じになるまで、前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させることにより、一対の金属部品の接合面を接合する接合工程と、を具備した摩擦接合方法。
【請求項５】
前記接合工程は、
前記接合前工程の終了後に、前記加振アクチュエータの駆動により前記加振テーブルを前記加振方向へ往復移動させた状態で、前記押圧アクチュエータの駆動により前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させて、前記押圧テーブルの前記原点位置からの相対移動量が前記目標寄り量よりも小さく設定した目標前寄り量と同じになると、前記アクチュエータ制御部によって前記加振アクチュエータの駆動を停止する第１接合工程と、
前記第１接合工程の終了後に、前記アクチュエータ制御部によって前記押圧アクチュエータの駆動を制御して、前記押圧テーブルの前記原点位置からの相対移動量が前記目標寄り量と同じになるまで、前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させることにより、一対の金属部品の接合面を据え込んで接合する第２接合工程と、を具備した請求項４に記載の摩擦接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の金属部品（第１の金属部品と第２の金属部品）の接合面間に発生した摩擦熱を利用して、一対の金属部品の接合面を接合する線形摩擦接合装置及び摩擦接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、線形摩擦接合装置について種々の開発がなされており、一般的な線形摩擦接合装置の構成は、次の通りである。
【０００３】
一般的な線形摩擦接合装置は、装置本体を具備しており、この装置本体は、ベッドと、このベッドに設けられたコラムとを有している。また、コラムは、その側面に、加振テーブルを備えており、この加振テーブルは、加振方向である鉛直方向へ移動可能である。また、加振テーブルは、その側面に、第１の金属部品を保持する加振治具を備えている。また、コラムは、その上部に、加振テーブルを加振方向へ往復移動させる加振アクチュエータとして油圧式の加振シリンダを備えている。
【０００４】
ベッドは、その上面における加振テーブルに離隔した位置に、押圧テーブルを備えており、この押圧テーブルは、加振方向に直交する押圧方向及びその反対方向である水平方向へ移動可能である。また、押圧テーブルは、その上面に、第２の金属部品を保持する押圧治具を備えている。更に、ベッドは、その適宜位置に、押圧テーブルを押圧方向及びその反対方向へ移動させる押圧アクチュエータとして押圧シリンダを備えている。
【０００５】
従って、加振治具によって保持した第１の金属部品の接合面と、押圧治具によって保持した第２の金属部品の接合面を対向させる。そして、加振シリンダの駆動により加振テーブルを加振方向へ往復移動させた状態で、押圧シリンダの駆動により押圧テーブルを押圧方向へ移動させる。すると、第１の金属部品を加振方向へ往復移動させた状態で、第２の金属部品の接合面を第１の金属部品の接合面に接近させて、第２の金属部品を第１の金属部品の接合面側へ所定の押圧荷重で押圧することができる。そして、押圧テーブルの原点位置からの移動量（変位量）が目標寄り量と同じになるまで、押圧シリンダの駆動により押圧テーブルを押圧方向へ移動させる。これにより、一対の金属部品の接合面間に摩擦熱を発生させて、一対の金属部品の接合面を接合することができる。ここで、「押圧テーブルの原点位置」とは、一対の金属部品の接合面を接触させたタイミングにおける、押圧テーブルの押圧方向の位置（加振テーブルに対する相対位置）のことをいう。
【０００６】
なお、本発明に関連する先行技術として、特許文献１から特許文献３に示すものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１４１０６１号公報
【特許文献２】特開２０１５−６６５７９号公報
【特許文献３】特開２０１２−２２８７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、押圧テーブルの原点位置を設定するには、第２の金属部品を第１の金属部品の接合面側へ所定の押圧荷重で押圧する前に、通常、次のような工程を実行する必要がある。
【０００９】
即ち、押圧テーブルの押圧方向の位置（加振テーブルに対する相対位置）を測定しながら、押圧シリンダの駆動により押圧テーブルを押圧方向へ移動させる。すると、第２の金属部品の接合面を第１の金属部品の接合面に対して接近させて、第２の金属部品を第１の金属部品の接合面側へ所定の押圧荷重よりも小さい所定の接触荷重で押圧することができる。そして、押圧シリンダのピストンロッドに設けられた荷重計によって、所定の接触荷重を検出したタイミングにおける押圧テーブルの押圧方向の位置を原点位置として設定する。更に、押圧シリンダの駆動により押圧テーブルを押圧方向の反対方向へ移動させて、第２の金属部品の接合面を第１の金属部品の接合面に対して離反させる。
【００１０】
つまり、押圧テーブルの原点位置を設定するには、第２の金属部品を第１の金属部品の接合面側へ所定の押圧荷重で押圧する前に、押圧テーブルを押圧方向へ一旦移動させてから、押圧方向の反対方向へ移動させることが必要になる。そのため、一対の金属部品を接合するためのリードタイムが長くなり、一対の金属部品の接合の作業能率を向上させることが困難であるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の線形摩擦接合装置及び接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様は、一対の金属部品（第１の金属部品と第２の金属部品）の接合面間に発生した摩擦熱を利用して、一対の金属部品の接合面を接合する線形摩擦接合装置であって、装置本体に設けられ、加振方向へ往復移動可能な加振テーブルと、前記加振テーブルに設けられ、第１の金属部品を保持する加振治具（加振ホルダ）と、前記加振テーブルを前記加振方向へ往復移動させる加振アクチュエータと、前記装置本体における前記加振テーブルに対して離隔した位置に設けられ、前記加振方向に直交する押圧方向及びその反対方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動可能な押圧テーブルと、前記押圧テーブルに設けられ、第２の金属部品を保持する押圧治具（押圧ホルダ）と、前記押圧テーブルを前記押圧方向及びその反対方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させる押圧アクチュエータと、前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置（前記加振テーブルに対する相対位置）を測定する測定器と、一対の金属部品間に電圧を印加する電圧源（電源）と、一対の金属部品間の電流を検出する電流検出器と、一対の金属部品間の電流を検出したタイミングにおける前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を原点位置（基準位置）として設定する原点位置設定部と、前記押圧アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御部と、を具備したことである。
【００１３】
本発明の第１の態様によると、前記加振治具によって保持した第１の金属部品の接合面と、前記押圧治具によって保持した第２の金属部品の接合面を対向させると共に、前記電圧源によって一対の金属部品の接合面間に電圧を印加する。そして、前記測定器の測定結果を監視しながら、前記押圧アクチュエータの駆動により前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させる。すると、第２の金属部品の接合面を第１の金属部品の接合面に対して接近させて、一対の金属部品の接合面を接触させることができる。これにより、前記電流検出器によって一対の金属部品間の電流を検出し、そのタイミング（その検出の際）における前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を前記原点位置設定部によって前記原点位置として設定する。
【００１４】
前記押圧テーブルの前記原点位置を設定した後に、前記加振アクチュエータの駆動により前記加振テーブルを前記加振方向へ往復移動させた状態で、前記押圧アクチュエータの駆動により前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させる。すると、第１の金属部品を加振方向へ往復移動させた状態で、第２の金属部品の接合面を第１の金属部品の接合面に対して相対的に接近させて、第２の金属部品を第１の金属部品の接合面側へ所定の押圧荷重で相対的に押圧することができる。そして、前記アクチュエータ制御部によって前記押圧アクチュエータの駆動を制御して、前記押圧テーブルの前記原点位置からの相対移動量（相対変位量）が前記目標寄り量と同じになるまで、前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させる。これにより、一対の金属部品の接合面間に摩擦熱を発生させて、一対の金属部品の接合面を接合することができる。
【００１５】
前述のように、一対の金属部品の接合面間に電圧を印加した状態で、一対の金属部品間の電流を検出し、そのタイミングにおける前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を前記原点位置として設定している。これにより、第２の金属部品を第１の金属部品の接合面側へ所定の押圧荷重で相対的に押圧する前に、前記押圧テーブルを前記押圧方向の反対方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させることなく、前記押圧テーブルの前記原点位置を設定することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様は、一対の金属部品（第１の金属部品と第２の金属部品）の接合面間に発生した摩擦熱を利用して、一対の金属部品の接合面を接合する摩擦接合方法であって、加振テーブルに設けられた加振治具によって保持した第１の金属部品の接合面と、押圧テーブルに設けられた押圧治具によって保持した第２の金属部品の接合面を対向させる対向工程と、前記対向工程の終了後に、一対の金属部品の接合面間に電圧を印加しかつ加振アクチュエータの駆動により前記加振テーブルを加振方向へ往復移動させた状態でた状態で、押圧アクチュエータの駆動により前記押圧テーブルを前記加振方向に対して直交する押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させることにより、一対の金属部品の接合面を接触させる接触工程と、一対の金属部品の接合面を接触させることにより（接触させると同時に）、一対の金属部品間の電流を検出し、そのタイミング（その検出の際）における前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を原点位置として設定する原点位置設定工程と、前記原点位置設定工程の終了後に、前記加振アクチュエータの駆動により前記加振テーブルを前記加振方向へ往復移動させた状態で、前記アクチュエータ制御部によって前記押圧アクチュエータの駆動を制御して、前記押圧テーブルの前記原点位置からの相対移動量（相対変位量）が目標寄り量と同じになるまで、前記押圧テーブルを前記押圧方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させることにより、一対の金属部品の接合面を接合する接合工程と、を具備したことである。
【００１７】
本発明の第２の態様によると、一対の金属部品の接合面間に電圧を印加した状態で、一対の金属部品間の電流を検出し、そのタイミングにおける前記押圧テーブルの前記押圧方向の相対位置を前記原点位置として設定している。これにより、第２の金属部品を第１の金属部品の接合面側へ所定の押圧荷重で相対的に押圧する前に、前記押圧テーブルを前記押圧方向の反対方向へ前記加振テーブルに対して相対的に移動させることなく、前記押圧テーブルの前記原点位置を設定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一対の金属部品を接合するためのリードタイムを大幅に短縮して、一対の金属部品の接合の作業能率を十分に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る線形摩擦接合装置の正面図であって、ガイドブロック等の一部の構成部材について破断してある。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る線形摩擦接合装置の制御ブロック図である。
【図３】図３は、図１における矢視部IIIの拡大図である。
【図４】図４は、図３におけるIV-IV線に沿った拡大断面図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施形態に係る摩擦接合方法における接合前工程を説明する図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る摩擦接合方法における第１接合工程を説明する図、図６（ｂ）は、本発明の実施形態に係る摩擦接合方法における第２接合工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意であって、「備えられる」と同義である。「備える」とは、直接的に備えることの他に、別部材を介して間接的に備えることを含む意であって、「設ける」と同義である。また、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「Ｕ」は、鉛直方向上側（上方向）、「Ｄ」は、鉛直方向下側（下方向）をそれぞれ指している。
【００２１】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る線形摩擦接合装置１は、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａ間に発生した摩擦熱を利用して、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａを接合するものである。そして、線形摩擦接合装置１の具体的な構成は、以下の通りである。
【００２２】
線形摩擦接合装置１は、装置本体３を具備しており、この装置本体３は、床面Ｆに複数の防振ゴム５を介して設置されたベッド７を有しており、このベッド７は、左右方向（水平方向の１つ）へ延びている。ベッド７は、その左部に、第１コラム９を備えており、第１コラム９は、鉛直方向（上下方向）へ延びている。ベッド７は、その右部に、第２コラム１１を備えており、この第２コラム１１は、鉛直方向へ延びている。そして、第１コラム９と第２コラム１１は、それらの上部の間に、上部フレーム１３を連結するように備えており、この上部フレーム１３は、左右方向へ延びている。
【００２３】
図１、図３、及び図４に示すように、第１コラム９は、その右側面（右側）に、ガイドブロック１５を備えている。ガイドブロック１５は、断面Ｔ字形状のガイド溝１７を有しており、このガイド溝１７は、鉛直方向へ延びている。また、ガイドブロック１５は、そのガイド溝１７内に、加振テーブル１９を備えており、この加振テーブル１９は、加振方向である鉛直方向へ往復移動可能になっている。換言すれば、加振テーブル１９は、ガイドブロック１５を介して第１コラム９の右側に加振方向へ移動可能に設けられている。加振テーブル１９は、その右側、凸部１９ａを有しており、この凸部１９ａは、加振方向へ延びている。更に、ガイドブロック１５は、その下側に、ガイド溝１７内からの加振テーブル１９の離脱を防止するストッパプレート２１を備えている。
【００２４】
ガイドブロック１５は、そのガイド溝１７内に、支持油（支持流体の一例）の静圧を利用して加振テーブル１９を加振方向へ往復移動可能に案内する静圧支持ユニット２３を備えている。換言すれば、加振テーブル１９は、ガイドブロック１５のガイド溝１７内に静圧支持ユニット２３を介して加振方向へ往復移動可能に設けられている。また、静圧支持ユニット２３は、ガイドブロック１５のガイド溝１７内に間隔を置いて設けられた複数の静圧パッド２５を有している。複数の静圧パッド２５は、加振テーブル１９（凸部１９ａを除く加振テーブル１９）の左側面、右側面、前端面、及び後端面に向かって支持油を噴出可能になっている。なお、各静圧パッド２５は、支持油を供給する供給ポンプ（図示省略）に接続されている。
【００２５】
図１及び図３に示すように、加振テーブル１９は、その右側面（右側）に、第１の金属部品Ｗを保持する加振治具（加振ホルダ）２７を備えている。また、加振治具２７は、加振テーブル１９の右側面に設けられた加振治具ベース２９と、この加振治具ベース２９の右側面に設けられかつ接合面Ｗａを加振方向に平行にした状態で第１の金属部品Ｗをセットするためのセット部材３１とを有している。なお、加振治具２７は、第１の金属部品Ｗを挟持する一対のクランプ部材（図示省略）を有してもよく、或いは、複数の分割型（図示省略）により構成されてもよい。その他、加振治具２７の構成は、第１の金属部品Ｗの形状等に応じて、種々の変更が可能である。
【００２６】
ベッド７は、その左部に、所定の振幅で加振テーブル１９を加振方向へ往復移動させる加振アクチュエータとしての油圧式の加振シリンダ３３を備えている。ここで、「所定の振幅」とは、一例として、±１０．０ｍｍ以下の設定された振幅のことをいう。また、加振シリンダ３３は、加振方向へ往復移動可能なピストンロッド３５を有しており、このピストンロッド３５の先端部は、加振治具ベース２９の適宜位置にカップリング３７を介して連結している。なお、ピストンロッド３５の先端部が加振治具ベース２９の適宜位置に連結する代わりに、加振テーブル１９の適宜位置に連結してもよい。加振アクチュエータとして油圧式の加振シリンダ３３に代えて、電動式の加振シリンダ（図示省略）又は加振モータ（図示省略）等を用いてもよい。
【００２７】
図１に示すように、ベッド７は、その上面における加振テーブル１９に対して右方向に離隔した位置に、一対（１つのみ図示）のガイドレール３９を備えている。一対のガイドレール３９は、前後方向（水平方向の１つ）に離隔しており、各ガイドレール３９は、左右方向へ延びている。そして、一対のガイドレール３９は、それらの上側に、押圧テーブル４１を備えている。換言すれば、押圧テーブル４１は、ベッド７の上面における加振テーブル１９に対して右方向に離隔した位置に一対のガイドレール３９を介して設けられている。また、押圧テーブル４１は、その下側に、対応するガイドレール３９に案内される複数の被案内部材４３を有している。換言すれば、押圧テーブル４１は、一対のガイドレール３９及び複数の被案内部材４３を介して加振方向に直交する押圧方向（左方向）及びその反対方向（右方向）へ移動可能になっている。
【００２８】
押圧テーブル４１は、その上面に、支持フレーム４５を備えており、この支持フレーム４５は、加振方向である鉛直方向へ延びている。また、支持フレーム４５は、加振治具２７に対向する側面（左側面）に、第２の金属部品Ｔを保持する押圧治具（押圧ホルダ）４７を備えている。換言すれば、押圧治具４７は、押圧テーブル４１に支持フレーム４５を介して設けられている。そして、押圧治具４７は、支持フレーム４５の左側面に設けられた押圧治具ベース４９と、この押圧治具ベース４９の左側面に設けられかつ接合面Ｗａを加振方向に平行にした状態で第２の金属部品Ｔをセットするためのセット部材５１とを有している。なお、押圧治具４７は、第２の金属部品Ｔを挟持する一対のクランプ部材（図示省略）を有してもよく、或いは、複数の分割型（図示省略）により構成されてもよい。その他、押圧治具４７の構成は、第２の金属部品Ｔの形状等に応じて、種々の変更が可能である。
【００２９】
第２コラム１１は、その中央部に、押圧テーブル４１を押圧方向及びその反対方向へ移動させる押圧アクチュエータとしての油圧式の押圧シリンダ５３を備えている。また、押圧シリンダ５３は、押圧方向及びその反対方向へ移動可能なピストンロッド５５を有しており、このピストンロッド５５の先端部（左端部）は、支持フレーム４５の適宜位置にカップリング５７を介して連結している。なお、ピストンロッド５５の先端部が支持フレーム４５の適宜位置に連結する代わりに、押圧テーブル４１の適宜位置に連結してもよい。押圧アクチュエータとして油圧式の押圧シリンダ５３に代えて、電動式の押圧シリンダ（図示省略）又は押圧モータ（図示省略）等を用いてもよい。
【００３０】
押圧シリンダ５３は、その適宜位置に、押圧テーブル４１の押圧方向の位置（加振テーブル１９に対する相対位置）を測定する測定器としてリニアスケール５９を備えている。また、装置本体３は、その適宜位置に、一対の金属部品Ｗ，Ｔ間に電圧を印加する電圧源（電源）６１備えている。また、装置本体３は、その適宜位置に、一対の金属部品Ｗ，Ｔ間の電流を検出する電流検出器（電流計）６３を備えている。ここで、「電流」とは、例えば定常電流の８０％以上の電流のことをいう。
【００３１】
図２に示すように、線形摩擦接合装置１は、加振シリンダ３３、押圧シリンダ５３、電圧源６１等を制御するコントローラ（制御装置）６５を具備している。コントローラ６５は、制御プログラム等を記憶するメモリと、制御プログラムの処理を実行するＣＰＵとを有しており、リニアスケール５９及び電流検出器６３は、コントローラ６５に電気的に接続されている。そして、コントローラ６５のＣＰＵは、原点位置設定部６７及びアクチュエータ制御部６９としての機能を有している。
【００３２】
図１及び図２に示すように、原点位置設定部６７は、電流検出器によって一対の金属部品Ｗ，Ｔ間の電流を検出したタイミングにおける押圧テーブル４１の押圧方向の位置（相対位置）を原点位置（基準位置）として設定するようになっている。また、アクチュエータ制御部６９は、リニアスケール５９の測定結果を監視しつつ、押圧テーブル４１の原点位置からの移動量（変位量）Mが目標前寄り量PGと同じになると、加振シリンダ３３の駆動を停止するようになっている。アクチュエータ制御部６９は、リニアスケール５９の測定結果を監視しながら、押圧テーブル４１の原点位置からの移動量Mが一対の金属部品Ｗ，Ｔの目標寄り量Gと同じになるまで、押圧テーブル４１を押圧方向へ対的に移動させるように、押圧シリンダ５３の駆動を制御するようになっている。ここで、「目標前寄り量PG」とは、目標寄り量よりも小さく設定した一対の金属部品Ｗ，Ｔの寄り量（変位量）のことをいう。「目標寄り量G」とは、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａを接合するための一対の金属部品Ｗ，Ｔの寄り量（変位量）のことをいう。
【００３３】
続いて、本発明の実施形態に係る摩擦接合方法について、図６及び図７を参照ながら、本発明の実施形態の作用も含めて説明する。ここで、本発明の実施形態に係る摩擦接合方法は、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａ間に発生した摩擦熱を利用して、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａを接合する方法であって、対向工程と、接触工程と、原点位置設定工程と、第１接合工程と、第２接合工程とを具備している。
【００３４】
対向工程
加振治具２７によって第１の金属部品Ｗを保持すると共に、押圧治具４７によって第２の金属部品Ｔを保持する。これにより、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａを加振方向に対して平行な状態で対向させることができる（図６（ａ）参照）。
【００３５】
接触工程
対向工程の終了後に、電圧源６１によって一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａ間に電圧を印加する。続いて、加振シリンダ３３の駆動により所定の振幅で加振テーブル１９を加振方向へ往復移動させる。そして、リニアスケール５９の測定結果を監視しながら（リニアスケール５９によって押圧テーブル４１の押圧方向の位置を測定しながら）、押圧シリンダ５３の駆動により押圧テーブル４１を押圧方向へ移動させる。これにより、第２の金属部品Ｔの接合面Ｔａを第１の金属部品Ｗの接合面Ｗａに対して接近させて（図６（ｂ）参照）、第１の金属部品Ｗの接合面Ｗａに接触させることができる（図６（ｃ）参照）。
【００３６】
原点位置設定工程
一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａを接触させることにより（接触させると同時に）、電流検出器６３によって一対の金属部品Ｔ,Ｗ間の電流を検出する。そして、そのタイミング（その検出の際）における押圧テーブル４１の押圧方向の位置を原点位置設定部６７によって原点位置として設定する。
【００３７】
第１接合工程
原点位置設定工程の終了後に、加振シリンダ３３の駆動により加振テーブル１９を加振方向へ往復移動させた状態で、リニアスケール５９の測定結果を監視しながら、押圧シリンダ５３の駆動により押圧テーブル４１を押圧方向へ移動させる。すると、第１の金属部品Ｗを加振方向へ往復移動させた状態で、第２の金属部品Ｔを第１の金属部品Ｗの接合面Ｗａ側へ所定の押圧荷重で押圧することができる（図７（ａ）参照）。そして、押圧テーブル４１の原点位置からの移動量Mが目標前寄り量PGと同じになると、アクチュエータ制御部６９によって加振シリンダ３３の駆動を停止する。
【００３８】
第２接合工程
第２接合工程の終了後に、アクチュエータ制御部６９によって押圧シリンダ５３の駆動を制御して、押圧テーブル４１の原点位置からの移動量が目標寄り量と同じになるまで、押圧テーブル４１を押圧方向へ移動させる。すると、第１の金属部品Ｗを停止させた状態で、第２の金属部品Ｔを第１の金属部品Ｗの接合面Ｗａ側へ所定の押圧荷重で押圧することができる（図７（ｂ）参照）。これにより、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａ間に摩擦熱を発生させて、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａを据え込んで接合することができる。
【００３９】
前述のように、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合面Ｗａ，Ｔａ間に電圧を印加した状態で、一対の金属部品Ｗ，Ｔ間の電流を検出し、そのタイミングにおける押圧テーブル４１の押圧方向の位置を原点位置として設定している。これにより、第２の金属部品Ｔを第１の金属部品Ｗの接合面Ｗａ側へ所定の押圧荷重で押圧する前に、押圧テーブル４１を押圧方向の反対方向へ移動させることなく、押圧テーブル４１の前記原点位置を設定することができる。
【００４０】
以上の如き、本発明の実施形態によれば、一対の金属部品Ｗ，Ｔを接合するためのリードタイムを大幅に短縮して、一対の金属部品Ｗ，Ｔの接合の作業能率を十分に高めることができる。
【００４１】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものでなく、次のように種々の態様で実施可能である。
【００４２】
即ち、上部フレーム１３が特開２０１２−２２８７０３号公報（特許文献３）に示すような加熱ユニット（図示省略）を備えてもよい。この場合には、加振テーブル１９を加振方向へ往復移動させる前に、加熱ユニットによって第１の金属部品Ｗの接合面Ｗａと第２の金属部品Ｔの接合面Ｔａを加熱してもよい。また、鉛直方向を加振方向とする代わりに、鉛直方向以外の例えば水平方向を加振方向にしてもよい。更に、押圧テーブル４１を押圧方向及びその反対方向へ移動可能にする代わりに、加振テーブル１９を第１コラム９と一体的に押圧方向及びその反対方向へ移動可能にしてもよい。
【００４３】
そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。
【符号の説明】
【００４４】
Ｗ    第１の金属部品
Ｗａ  接合面
Ｔ    第２の金属部品
Ｔａ  接合面
１    線形摩擦接合装置
３    装置本体
７    ベッド
９    第１コラム
１１    第２コラム
１３    上部フレーム
１５    ガイドブロック
１７    ガイド溝
１９    加振テーブル
１９ａ  凸部
２３    静圧支持ユニット
２７    加振治具
２９    加振治具ベース
３１    セット部材
３３    加振シリンダ（加振アクチュエータ）
４１    押圧テーブル
４５    支持フレーム
４７    押圧治具
４９    押圧治具ベース
５１    セット部材
５３    押圧シリンダ（押圧アクチュエータ）
５９    リニアスケール（測定器）
６１    電圧源
６３    電流検出器
６５    コントローラ
６７    原点位置設定部
６９    アクチュエータ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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