WO2011086602A1 - 接合部材の製造方法及び摩擦攪拌接合装置 - Google Patents

接合部材の製造方法及び摩擦攪拌接合装置 Download PDF

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    • B23K37/0282—Carriages forming part of a welding unit

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a joining member by friction stir welding two members to be joined by rotating a probe, and a friction stir welding apparatus.
  • This friction stir welding method has the advantage that the joined parts are not melted by high heat during joining, and therefore, the members to be joined are less likely to be distorted or deformed.
  • Patent Documents 1 and 2 As a technique for improving the joining reliability of this friction stir welding, there are techniques described in Patent Documents 1 and 2, for example.
  • Patent Documents 1 and 2 can surely improve the bonding reliability, the bonding start point in the bonding portion and the probe start point position when forming the bonding start point, or the bonding There is a problem that there is a large amount of the oxide film remaining at the interface of the member to be joined between the end point and the probe end point position, and there is a problem that the reliability of joining remains uneasy.
  • the present invention aims to provide a method for manufacturing a joining member and a friction stir welding apparatus capable of improving the joining reliability by paying attention to such problems of the prior art.
  • the invention relating to the manufacturing method of the joining member for solving the above problems is
  • a rotating probe is put into a joint portion of two members to be joined that are in contact with each other, and the joint member is manufactured by continuously friction stir welding the joint portion.
  • the probe is moved from the probe start position, which is the position of the probe when forming the joining start point in the joined member, to the probe end position, which is the position of the probe when forming the joining end point in the joined member.
  • the dwell process is performed at the probe start point position or the probe end point position, plastic flow around the probe start point position or the probe end point position advances, and friction stir welding is promoted.
  • the oxide film at the interface of each member to be joined around the probe start point position or the probe end point position is significantly reduced, and the joining reliability around these positions can be further improved.
  • the predetermined time is a time during which the distance corresponding to the outer diameter of the tip surface of the tool provided with the probe can be moved at a moving speed when the probe is moved from the probe start point position to the probe end point position. It may be the above. As described above, when the predetermined time is determined, the plastic flow around the probe start point position or the probe end point position can be plastically flowed at the same level or more as the plastic flow at the intermediate portion between the probe start point position and the probe end point position. it can.
  • this end point position avoidance step is performed, the probe extraction hole formed at the probe extraction position moves away from the bonding end point, and the bonding reliability in the vicinity of the bonding end point can be improved.
  • the probe extraction position may include an extraction position retention step of rotating the probe for a predetermined time.
  • this drawing position retention step is performed, plastic flow around the probe drawing position is promoted, and the probe drawing hole formed at the probe drawing position becomes a smooth shape, and stress concentration on the probe drawing hole is alleviated. Can do.
  • a predetermined distance may be returned from the probe end point position to the probe start point position side in the joint joining portion, and the position after the predetermined distance may be set as the probe extraction position.
  • the probe at the probe end point position may be slightly pushed toward the bonded member side, and then the probe may be moved to the probe withdrawal position while maintaining the pushing amount of the probe.
  • the invention relating to the friction stir welding apparatus for solving the above problems is
  • a friction stir welding apparatus that puts a rotating probe into a joint planned portion of two members to be joined that are in contact with each other, and friction stir welds the joint planned portion
  • a tool provided with the probe at the tip is mountable, and includes a mechanism unit that rotates and moves the mounted tool, and a control unit that controls the operation of the mechanism unit
  • the control unit includes a probe start point position that is a position of the probe when forming a joining start point in the member to be joined and a probe end point that is a position of the probe when forming a joining end point in the member to be joined.
  • An input / output means for receiving parameters including a position, a dwell time for rotating the tool at at least one of the probe start position and the probe end position, and the control received by the input / output means According to the parameter, the mechanism unit rotates the probe to the probe start point position, rotates the probe to the probe end point position, and at least one of the probe start point position and the probe end point position. Control execution means for executing the staying process for the time at the position.
  • the dwell process is executed at the probe start point position or the probe end point position, plastic flow around the probe start point position or the probe end point position advances, and friction stir welding is promoted.
  • the oxide film at the interface of each member to be joined around the probe start point position or the probe end point position is significantly reduced, and the joining reliability around these positions can be further improved.
  • the input / output means, as the parameter, the moving speed when moving the probe from the probe start point position to the probe end point position, the outer diameter of the tip surface of the tool provided with the probe,
  • the input time of the staying process is less than the time during which the diameter of the tip surface can be moved at the moving speed, the acceptance of the time is refused or a warning that the time is not appropriate is issued. May be. In this way, by issuing a warning or the like, the retention process time can be set to an appropriate time.
  • the input / output means of the control unit receives a probe extraction position for extracting the probe from the member to be joined and a time for the extraction position retention process for rotating the tool at the probe extraction position, and executes control of the control unit.
  • the means may cause the mechanism portion to execute the extraction position retention process for the time at the probe extraction position.
  • plastic flow around the probe start point position or the probe end point position proceeds, so the oxide film at the interface of each member to be joined around these positions is significantly reduced, and the bonding reliability around these positions is increased.
  • the sex can be increased.
  • the friction stir welding apparatus is equipped with a tool 10 having a probe provided at the tip, and a mechanism 20 that rotates and moves the tool 10, and controls the mechanism 20. And a control unit 30.
  • the mechanism unit 20 includes a main shaft 21 on which the tool 10 is mounted, a main shaft holding head 22 that holds the main shaft 21 and a Y-direction guide 23 y that extends in the horizontal direction (Y direction). And a surface plate 24 on which the member to be joined is attached to the upper surface and moves the member to be joined in the X direction that is horizontal and perpendicular to the Y direction.
  • the mechanism unit 20 further includes a hydraulic circuit, a power supply circuit, various sensors, and the like that drive each mechanism of the mechanism unit 20.
  • the spindle holding head 22 holds a spindle 21 and rotates the spindle 21 (not shown), a Z-direction moving mechanism (not shown) that moves the spindle 21 in the vertical direction (Z direction), and a portal type.
  • a Y-direction moving mechanism (not shown) that moves the main shaft 21 in the Y direction along the Y-direction guide 23y provided on the frame 23 is provided.
  • the control unit 30 sends a control signal generated by the display 31, the input key 32, the computer 33, and the computer 33 to the hydraulic circuit and the power supply circuit of the mechanism unit 20, while receiving signals from various sensors of the mechanism unit 20.
  • the input / output unit includes the display 31, the input key 32, and the computer 33
  • the control execution unit includes the computer 33 and the interface 34.
  • the tool 10 includes a shoulder portion 12 having a circular shoulder surface 13 and a probe 11 protruding from the shoulder surface 13 of the shoulder portion 12. That is, the shoulder surface 13 forms the tip surface of the tool on which the probe 11 is provided.
  • the shoulder portion 12 and the probe 11 rotate together, but they do not necessarily rotate together.
  • the operator superimposes two members 1 and 2 on the surface plate 24 of the friction stir welding apparatus shown in FIG. 12, and fixes them using a jig or the like. Subsequently, the operator performs initial setting of the friction stir welding apparatus. In this initial setting, the origin of the tool 10 is adjusted and various parameters are input.
  • the computer 33 causes the display 31 to display a parameter input screen.
  • a probe length input field 31a As shown in FIG. 13, a probe length input field 31a, a probe diameter input field 31b, a shoulder diameter input field 31c which is the outer diameter of the shoulder surface, and a member to be joined are joined.
  • the input field 31d of the probe start point position which is the position of the probe when forming the start point
  • the input field 31e of the probe end point position which is the position of the probe when forming the joining end point on the member to be joined
  • a certain probe extraction position input field 31f, a tool rotation speed input field 31g, a tool movement speed input field 31h, a dwell time input field 31i at the probe start point position, and a dwell process at the probe end point position At least a time input column 31j and a stay processing time input column 31k at the probe extraction position are displayed.
  • the operator operates the input key 32 (FIG. 12) to input a numerical value in each of the parameter input fields described above. However, it is necessary to enter the residence time input field 31i at the probe start position, the residence time entry field 31j at the probe end position, and the residence time entry field 31k at the probe withdrawal position. However, in the following, it is assumed that the residence time is input to all the input fields 31i, 31j, 31k. Further, here, the positions inputted as probe positions such as the probe start point position, probe end point position, probe withdrawal position, etc. are the positions of the intersection Cp between the center line C of the probe 11 and the shoulder surface 13 as shown in FIG. It is. The position input as the probe position may be on the center line C of the probe 11 and the position of the tip of the probe 11.
  • the staying process is executed at any of the probe start point position, the probe end point position, and the probe extraction position.
  • the staying process is a process of accelerating the friction stirring of the member to be joined around the corresponding position without rotating the probe 11 while rotating the probe 11 at any of the above positions.
  • the residence time is the time for which this residence process is performed.
  • control unit 30 (FIG. 12) of the friction stir welding apparatus operates the mechanism unit 20 to start joining of the two members to be joined by friction stir welding.
  • the friction stir welding apparatus moves the probe 11 to the parameter start position Sp input by the parameter input process while rotating the probe 11. That is, the friction stir welding apparatus executes a process of inserting the probe 11 into the member to be joined.
  • FIG. 1 and FIGS. 2 to 8 used in the following description all show the state of the cross section along the line AA in FIG.
  • the probe 11 is gradually inserted into the member 1 to be joined.
  • the rotating probe 11 and the shoulder surface 13 come into contact with the member 1 to be bonded, frictional heat is generated between them, and the members 1 and 2 around the probe 11 plastically flow due to this frictional heat, and plasticity is generated.
  • a flow region (or dynamic recrystallization region) A0 is formed.
  • the probe start point Sp is used as a reference.
  • the bonding strength in this portion becomes low.
  • the probe 11 immediately after the probe 11 reaches the probe start point Sp, the probe 11 is not moved to the probe end point Ep, but is rotated at the probe start point Sp for a predetermined time. A staying process that does not move is performed.
  • the shoulder diameter d (FIG. 8), which is the outer diameter of the shoulder surface 13 input in the parameter input process, is moved at the tool moving speed v similarly input in the parameter input process. It is preferable that it is more than the time which takes. Specifically, although it depends on the tool moving speed or the like, for example, it is preferably 4 seconds or more.
  • the friction stir time is (shoulder diameter) / (probe moving speed) in the intermediate portion between the probe start point Sp and the probe end point Ep within the planned joining portion. Therefore, in the present embodiment, the dwell time is set in order to ensure a friction stir time equal to or greater than that of the above-described intermediate portion even at the probe start point position Sp and the probe end point position Ep.
  • the computer 33 determines that the input shoulder diameter d is less than the time required for moving at the previously input tool movement speed v, the computer 33 accepts the input residence time. Or flashes in the input fields 31i and 31j (FIG. 13) displayed on the display 31 to warn that the residence time is not appropriate.
  • the tool 10 starts moving at the tool moving speed v toward the probe end point position Ep, and the main joining process is started.
  • a point on the boundary between the plastic flow regions A 1 and A 2 after the dwell time ends and on the side opposite to the tool movement direction is the welding start point Sj.
  • the dwell process is executed at the probe end point Ep as well as the probe start point Sp.
  • the tool 10 slightly advances to the tip side of the probe 11 as shown in FIG. That is, in the tool 10, the probe 11 is slightly pushed into the bonded member 1. Then, the tool 10 starts moving at the tool moving speed toward the probe pulling position Pp.
  • the probe extraction position Pp exists on the movement trajectory F of the probe 11 from the probe start point position Sp to the probe end point position Ep as shown in FIG.
  • the level of the surface 1 b of the member 1 to be joined is higher than the level of the surface 1 a before the friction stir welding, in other words, the direction in which the probe 11 extends. It slightly changes in the thickness direction of the joining member 1. That is, when the friction stir welding is performed, the surface 1a of the member 1 to be joined sinks slightly.
  • the shoulder surface 13 of the tool 10 is not moved unless the tool 10 is moved slightly in the direction in which the probe 11 extends at the probe end position Ep.
  • the new surface 1b of the member 1 to be bonded is not sufficiently in contact, and frictional heat is not generated between the shoulder surface 13 and the new surface 1b of the member 1 to be bonded. Therefore, in this embodiment, when the dwell time at the probe end point Ep ends, the tool 10 is slightly moved in the direction in which the probe 11 extends, and the shoulder surface 13 of the tool 10 becomes a new surface of the member 1 to be joined. It is in sufficient contact with 1b.
  • the probe position when the probe 11 moves in the extending direction is the same as the probe extraction position Pp in the direction in which the probe 11 extends. Therefore, the computer 33 (FIG. 12) of the friction stir welding apparatus obtains the distance t between the probe end point Ep and the probe withdrawal position Pp in the direction in which the probe 11 extends, and this distance t is calculated by the probe 11. The amount of movement in the extending direction.
  • the tool 10 is slightly pushed into the bonded member 1 at the probe end point Ep, and then starts to move toward the probe extraction position Pp at the tool moving speed v as described above.
  • the movement distance of the tool 10, that is, the distance D between the probe end point Ep and the probe extraction position Pp in the tool movement direction is half of the shoulder diameter d, that is, the shoulder radius d / 2 or more.
  • the shoulder diameter is preferably d.
  • the tool 10 in the end point position avoidance step, after the dwelling step at the probe end point position Ep is completed, the tool 10 is slightly pushed into the joined member 1 at the probe end point position Ep to the probe extraction position Pp. It is a process of moving. As shown in FIG. 7, the plastic flow region A 5 generated at the end point of the end point position avoiding step is more than the plastic flow region A 4 generated at the start point of the end point position avoiding step. 2 slightly spreads in the thickness direction. This is because the tool 10 is slightly pushed into the member 1 at the start of the end point position avoidance step.
  • the staying process is also executed here. Since the probe 11 has already passed once and the friction stir welding has been performed once around the probe 11 at the probe extraction position Pp, as in the probe start point Sp and the probe end point Ep, No oxide film remains on the interface between the members 1 and 2.
  • the probe extraction hole 6 is inserted into the groove formed in the groove formed on the outer peripheral surface of the probe.
  • the remainder 6a of the member remains on the inner peripheral surface of the probe extraction hole 6, and the corner shape between the tip end surface of the probe and the peripheral surface of the probe remains, and the inner peripheral surface of the probe extraction hole 6 is rough, and the probe extraction A corner 6b between the inner peripheral surface and the bottom surface of the hole 6 is also sharpened.
  • the plastic fluidity of the member to be joined around the probe is not sufficient.
  • the inner peripheral surface of the probe extraction hole 6 is roughened or the corner 6b between the inner peripheral surface and the bottom surface becomes sharp, stress is concentrated on the sharp corner or the like.
  • the staying process is executed even at the probe extraction position Pp, and the plastic fluidity of the member to be joined around the probe 11 at the probe extraction position Pp is enhanced.
  • the inner peripheral surface of the probe pulling hole 5 becomes smooth as shown in FIG.
  • the corner 5b between the inner peripheral surface and the bottom surface is rounded. This is because the plastic fluidity of the member to be joined around the probe 11 has increased, and the residue of the member to be joined that has entered into the groove formed on the outer peripheral surface of the probe remains in the probe extraction hole 5 in the probe 11 extraction process. This is because it flows down along the peripheral surface.
  • the staying time for example, half of the shoulder diameter d input by the parameter input process, that is, the shoulder radius d / 2, the tool movement input by the parameter input process. It is preferable that it is more than the time taken when moving at a speed. Specifically, although it depends on the tool moving speed or the like, for example, it is preferably 2 seconds or more.
  • the dwell time when the dwell time is input to the dwell time input field 31k at the probe extraction position Pp in the parameter input process, the dwell time is half the d / 2 of the previously input shoulder diameter. If the computer 33 (FIG. 12) determines that it is less than the time required for moving at the tool movement speed input in, the computer 33 does not accept the input dwell time or is displayed on the display 31. The input field 31k is flashed to warn that the residence time is not appropriate.
  • the bonding between the bonded member 1 and the bonded member 2 is completed, and the bonded member 3 is generated.
  • the probe 11 is not pulled out at the probe end point Ep, but is pulled out from the probe end point Ep, so that no probe pull-out hole exists near the joining end point Ej. .
  • it is possible to improve the bonding reliability in the vicinity of the bonding end point Ej.
  • the staying process is also performed at the probe extraction position Pp, the plastic fluidity at the probe extraction position Pp is improved, and the inner surface of the probe extraction hole 5 is smooth and has no sharp corners. Stress concentration on the drawing hole 5 can be reduced.
  • the staying process is executed at both the probe start point position Sp and the probe end point position Ep.
  • the present invention is not limited to this, and is executed only at one of the positions. May be. For example, if a large load is not applied in the vicinity of the joining start point Sj and there is no need to increase the joining strength in the vicinity of the joining start point Sj, the staying process at the probe start point position Sp does not have to be performed.
  • the staying process is performed even at the probe pulling position Pp. However, if it is not necessary to increase the bonding reliability in the vicinity of the probe pulling position Pp, the staying process at the probe pulling position Pp is performed. Need not be executed.
  • the probe extraction position Pp is set on the movement trajectory F of the probe 11 from the probe start point position Sp to the probe end point position Ep. Is not required to be set on the movement trajectory F of the probe 11. For example, as shown in FIG. 11, the probe extraction position Pp may be set outside the movement trajectory F of the probe 11.
  • the present invention is applied to the overlap bonding of two members to be bonded, but the present invention is not limited to this, for example, butt bonding of two members to be bonded.
  • the present invention may be applied to.
  • the present invention is a method for manufacturing a joining member, in which a rotating probe is placed in a joint portion of two members to be joined that are in contact with each other, and the joint portion is continuously friction stir welded to produce a joint member.
  • a probe end point that is a position of the probe when forming a joining end point in the joined member from a probe starting point position that is the position of the probe when the joining start point is formed in the joined member.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a member. According to the present invention, it is possible to further improve the bonding reliability around the probe start point position or the probe end point position.

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Abstract

　互いに接している二つの被接合部材（１，２）を摩擦攪拌接合して接合部材を製造する技術に関する。接合部材の製造方法では、被接合部材（１）中に接合始点（Ｓｊ）を形成する際のプローブ（１１）の位置であるプローブ始点位置（Ｓｐ）と、被接合部材（１）中に接合終点を形成する際のプローブの位置であるプローブ終点位置とのうちの少なくとも一方の位置で、所定時間だけプローブ（１１）を回転させる滞留工程を実施する。

Description

接合部材の製造方法及び摩擦攪拌接合装置
　本発明は、プローブを回転させて二つの被接合部材を摩擦攪拌接合して接合部材を製造する方法、及び摩擦攪拌接合装置に関する。
　摩擦攪拌接合方法は、ツールを回転させつつ、このツールの先端に設けられているプローブを被接合部材に挿入し、回転ツールを移動させることにより、回転ツールと被接合部材との間に生じる摩擦熱による塑性流動により、被接合部材の接合を図る技術である。
　この摩擦攪拌接合方法は、接合部分が接合時に高熱で溶融されないために、被接合部材に歪や変形が生じ難い等の利点がある。
　この摩擦攪拌接合の接合信頼性を高める技術としては、例えば、特許文献１，２に記載の技術がある。
　摩擦攪拌接合では、接合部中の接合終点を形成するプローブ終点位置で、プローブを引き抜くと、接合終点近傍にプローブ引抜穴が残り、この接合終点近傍の接合信頼性に不安が残る。そこで、特許文献１，２に記載の技術では、プローブをプローブ終点位置まで移動させた後、直ちに、この位置でプローブを引き抜かず、プローブ終点位置から外れた位置に移動させてから、プローブを引き抜いている。この技術では、以上のように、プローブ終点位置から外れた位置でプローブを引き抜くことで、プローブ引抜穴を接合終点から遠ざけ、接合終点近傍の接合信頼性の向上を図っている。
特開２００５－９５９５１号公報 特開２００７－２８９９７６号公報
　上記特許文献１，２に記載の技術では、確かに接合信頼性を向上させることができるものの、接合部中の接合始点と、この接合始点を形成する際のプローブ始点位置との間や、接合終点とプローブ終点位置との間で、被接合部材の界面の酸化膜が残存する量が多く、接合信頼性に不安が残る、という問題点がある。
　本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、接合信頼性の向上を図ることができる接合部材の製造方法、及び摩擦攪拌接合装置を提供することを目的とする。
　上記問題点を解決するための接合部材の製造方法に係る発明は、
　互いに接している二つの被接合部材の接合予定部中に回転しているプローブを入れ、該接合予定部を連続的に摩擦攪拌接合して接合部材を製造する、接合部材の製造方法において、前記被接合部材中に接合始点を形成する際の前記プローブの位置であるプローブ始点位置から、該被接合部材中に接合終点を形成する際の該プローブの位置であるプローブ終点位置へ、該プローブを回転させつつ移動させる主接合工程と、前記プローブ始点位置と前記プローブ終点位置とのうちの少なくとも一方の位置で、所定時間だけ前記プローブを回転させる滞留工程と、を含む。
　上記発明によれば、プローブ始点位置又はプローブ終点位置で滞留工程を実施するので、プローブ始点位置まわり又はプローブ終点位置まわりでの塑性流動が進んで、摩擦攪拌接合が促進される。この結果、本発明では、プローブ始点位置まわり又はプローブ終点位置まわりでの、各被接合部材の界面の酸化膜は、著しく減少し、これらの位置まわりでの接合信頼性をより高めることができる。
　ここで、前記所定時間は、前記プローブ始点位置から前記プローブ終点位置へ前記プローブを移動させる際の移動速度で、該プローブが設けられているツールの先端面の外径分の距離を移動できる時間以上であってもよい。このように、所定時間を定めると、前記プローブ始点位置まわり、又は前記プローブ終点位置まわりを、プローブ始点位置とプローブ終点位置との間の中間部分での塑性流動と同等以上に塑性流動させることができる。
　また、上記製造方法では、前記主接合工程を実施した後、前記プローブ終点位置から外れた位置であるプローブ引抜位置へ、前記プローブを回転させつつ移動させる終点位置回避工程と、前記プローブ引抜位置で、前記プローブを前記被接合部材から引き抜く引抜工程とを含んでいてもよい。この終点位置回避工程を行うと、プローブ引抜位置に形成されるプローブ引抜穴が、接合終点から遠ざかり、接合終点近傍の接合信頼性の向上させることができる。
　また、前記プローブ引抜位置では、所定時間だけ前記プローブを回転させる引抜位置滞留工程を含んでいてもよい。この引抜位置滞留工程を行うと、プローブ引抜位置まわりの塑性流動が促され、このプローブ引抜位置に形成されるプローブ引抜孔が滑らかな形状になり、このプローブ引抜穴への応力集中を緩和することができる。
　ここで、前記終点位置回避工程では、前記接合予定部内で、前記プローブ終点位置から前記プローブ始点位置側へ所定距離戻り、該所定距離戻った位置を前記プローブ引抜位置としてもよい。この場合、前記プローブ終点位置の該プローブを被接合部材側へわずかに押し込んでから、該プローブの押し込み量を維持しつつ、該プローブを前記プローブ引抜位置へ移動させてもよい。
　また、上記問題点を解決するための摩擦攪拌接合装置に係る発明は、
　互いに接している二つの被接合部材の接合予定部中に回転させているプローブを入れ、該接合予定部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌接合装置において、
　先端に前記プローブが設けられているツールが装着可能で、装着された該ツールを回転及び移動させる機構部と、前記機構部の動作を制御する制御部と、を備え、
　前記制御部は、前記被接合部材中に接合始点を形成する際の前記プローブの位置であるプローブ始点位置と、該被接合部材中に接合終点を形成する際の該プローブの位置であるプローブ終点位置と、該プローブ始点位置と該プローブ終点位置との少なくとも一方の位置で、前記ツールを回転させる滞留処理の時間と、を含むパラメータを受け付ける入出力手段と、前記入出力手段が受け付けた前記制御パラメータに従って、前記機構部により、前記プローブを回転させつつ前記プローブ始点位置に位置させ、該プローブを回転させつつ前記プローブ終点位置へ移動させ、前記プローブ始点位置と前記プローブ終点位置との前記少なくとも一方の位置で前記時間分だけ前記滞留処理を実行させる制御実行手段と、を有している。
　本発明では、プローブ始点位置又はプローブ終点位置で滞留処理が実行されるので、プローブ始点位置まわり又はプローブ終点位置まわりでの塑性流動が進んで、摩擦攪拌接合が促進される。この結果、本発明では、プローブ始点位置まわり又はプローブ終点位置まわりでの、各被接合部材の界面の酸化膜は、著しく減少し、これらの位置まわりでの接合信頼性をより高めることができる。
　ここで、前記入出力手段は、前記パラメータとして、前記プローブ始点位置から前記プローブ終点位置へ前記プローブを移動させる際の移動速度と、前記プローブが設けられているツールの先端面の外径と、を受け付け、入力された前記滞留処理の前記時間が、前記移動速度で前記先端面の径を移動できる時間未満の時には、該時間の受け付けを拒否する、又は該時間が適切でない旨の警告を発してもよい。このように、警告を発する等が行われることで、滞留処理の時間を適切な時間に設定することができる。
　また、前記制御部の入出力手段は、プローブを被接合部材から引き抜くプローブ引抜位置と、該プローブ引抜位置で前記ツールを回転させる引抜位置滞留処理の時間と、を受け付け、前記制御部の制御実行手段は、前記機構部により、前記プローブ引抜位置で前記時間分だけ前記引抜位置滞留処理を実行させてもよい。この引抜位置滞留処理が行われることにより、プローブ引抜位置まわりの塑性流動が促され、このプローブ引抜位置に形成されるプローブ引抜孔が滑らかな形状になり、このプローブ引抜穴への応力集中を緩和することができる。
　本発明では、プローブ始点位置まわり又はプローブ終点位置まわりでの塑性流動が進むので、これらの位置まわりでの各被接合部材の界面の酸化膜は、著しく減少し、これらの位置まわりでの接合信頼性をより高めることができる。
本発明に係る一実施形態における、挿入工程直後の被接合部材の状態を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、プローブ始点位置での滞留工程直後の被接合部材の状態を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、主接合工程中の被接合部材の状態を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、主接合工程直後の被接合部材の状態を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、プローブ終点位置での滞留工程直後の被接合部材の状態を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、終点位置回避工程中にツールを押し込んだ際の被接合部材の状態を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、終点位置回避工程直後の被接合部材の状態を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、引抜工程後の被接合部材の状態を示す説明図である。 プローブ引抜穴を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における、接合過程中でのツールの移動軌跡を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態の変形例における、接合過程中でのツールの移動軌跡を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態における摩擦攪拌接合装置の構成を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態におけるパラメータ入力画面を示す説明図である。
　以下、本発明に係る一実施形態について図面を用いて説明する。
　本実施形態の摩擦攪拌接合装置は、図１２に示すように、先端にプローブが設けられているツール１０が装着され、このツール１０を回転及び移動させる機構部２０と、この機構部２０を制御する制御部３０と、を備えている。
　機構部２０は、ツール１０が装着される主軸２１と、この主軸２１を保持する主軸保持する主軸保持ヘッド２２と、水平方向（Ｙ方向）に伸びるＹ方向ガイド２３ｙを有し、主軸保持ヘッド２２が取り付けられる門型枠２３と、被接合部材が上面に取り付けられ、水平方向であってＹ方向と垂直なＸ方向に被接合部材を移動させる定盤２４と、を備えている。機構部２０は、さらに、図示されていないが、機構部２０の各機構を駆動させる油圧回路や電源回路や、各種センサ等を備えている。
　主軸保持ヘッド２２は、主軸２１を保持して、この主軸２１を回転させる機構（不図示）と、主軸２１を鉛直方向（Ｚ方向）に移動させるＺ方向移動機構（不図示）と、門型枠２３に設けられているＹ方向ガイド２３ｙに沿って主軸２１をＹ方向に移動させるＹ方向移動機構（不図示）と、を有している。
　制御部３０は、ディスプレイ３１と、入力キー３２と、コンピュータ３３と、コンピュータ３３が作成した制御信号を機構部２０の油圧回路や電源回路へ送る一方で、機構部２０の各種センサからの信号を受信してコンピュータ３３に送るインタフェース３４と、を備えている。なお、本実施形態において、入出力手段は、ディスプレイ３１と入力キー３２とコンピュータ３３とを有して構成され、制御実行手段は、コンピュータ３３とインタフェース３４とを有して構成される。
　ツール１０は、図８に示すように、円形のショルダ面１３を有するショルダ部１２と、ショルダ部１２のショルダ面１３から突出しているプローブ１１と、を有している。すなわち、ショルダ面１３は、プローブ１１が設けられるツールの先端面を成している。なお、本実施形態では、ショルダ部１２とプローブ１１とは一体回転するが、両者は必ずしも一体回転する必要はない。
　次に、以上で説明した摩擦攪拌接合装置の動作と共に、二つの被接合部材を摩擦攪拌接合により接合して接合部材を製造する手順について説明する。なお、以下では、二つの被接合部材の重ね合わせ接合を例にして説明する。
　まず、オペレータは、図１２に示す摩擦攪拌接合装置の定盤２４上に、図１０に示すように、二つの被接合部材１，２を重ね合わせて、これを冶具等を用いて固定する。
　続いて、オペレータは、摩擦攪拌接合装置の初期設定を行う。この初期設定では、ツール１０の原点合わせや、各種パラメータの入力処理を行う。
　各種パレメータの入力処理では、コンピュータ３３は、ディスプレイ３１にパラメータ入力画面を表示させる。このパラメータ入力画面には、図１３に示すように、プローブ長の入力欄３１aと、プローブ径の入力欄３１ｂと、ショルダ面の外径であるショルダ径の入力欄３１ｃと、被接合部材に接合始点を形成する際のプローブの位置であるプローブ始点位置の入力欄３１ｄと、被接合部材に接合終点を形成する際のプローブの位置であるプローブ終点位置の入力欄３１ｅと、プローブを引き抜く位置であるプローブ引抜位置の入力欄３１ｆと、ツール回転速度の入力欄３１ｇと、ツール移動速度の入力欄３１ｈと、プローブ始点位置での滞留処理の時間の入力欄３１ｉと、プローブ終点位置での滞留処理の時間の入力欄３１ｊと、プローブ引抜位置での滞留処理の時間の入力欄３１ｋとが、少なくとも表示される。
　オペレータは、入力キー３２（図１２）を操作して、以上で説明したパラメータの入力欄のそれぞれに、数値を入力する。但し、プローブ始点位置での滞留時間の入力欄３１ｉと、プローブ終点位置での滞留時間の入力欄３１ｊと、プローブ引抜位置での滞留時間の入力欄３１ｋとには、必ず入力しなければならない分けではないが、以下では、全ての入力欄３１ｉ，３１ｊ，３１ｋに滞留時間を入力したものとする。また、ここで、プローブ始点位置、プローブ終点位置、プローブ引抜位置等のプローブ位置として入力される位置は、図８に示すように、プローブ１１の中心線Ｃとショルダ面１３との交点Ｃｐの位置である。なお、プローブ位置として入力される位置は、プローブ１１の中心線Ｃ上であって、プローブ１１の先端の位置であってもよい。
　ここで、以上で述べた滞留処理について、簡単に説明する。滞留処理は、プローブ始点位置、プローブ終点位置、プローブ引抜位置のいずれかで実行される。滞留処理は、以上のいずれかの位置で、プローブ１１を回転させつつも移動させず、該当位置まわりでの被接合部材の摩擦攪拌を促進する処理である。滞留時間は、この滞留処理を施す時間である。
　以上の初期設定が終了すると、摩擦攪拌接合装置の制御部３０（図１２）は、機構部２０を動作させて、二つの被接合部材の摩擦攪拌接合による接合を開始させる。
　摩擦攪拌接合装置は、まず、図１に示すように、プローブ１１を回転させつつ、パラメータ入力処理で入力されたパラメータ始点位置Ｓｐへプローブ１１を移動させる。つまり、摩擦攪拌接合装置は、プローブ１１の被接合部材への挿入工程を実行する。なお、図１、及び以下の説明で用いる図２～図８は、いずれも、図１０におけるＡ－Ａ線断面の状態を示している。
　この挿入工程で、プローブ１１の先端が被接合部材１の表面に接した後、徐々に、プローブ１１が被接合部材１内に挿入される。回転しているプローブ１１及びショルダ面１３と被接合部材１とが接触すると、両者間に摩擦熱が発生し、この摩擦熱により、プローブ１１まわりの被接合部材１，２は塑性流動し、塑性流動領域（又は動的再結晶領域）Ａ０が形成される。
　発明者は、摩擦攪拌接合している被接合部材１，２の断面を詳細に調べた結果、プローブ１１がプローブ始点位置Ｓｐに至った時点において、プローブ１１まわりに塑性流動領域Ａ０が形成させるものの、この塑性流動領域Ａ０での塑性流動が十分ではないために、この塑性流動領域Ａ０内に二つの被接合部材１，２の界面の酸化膜４が残ってしまうことを見出した。
　このため、背景技術の欄で述べた技術のように、プローブ１１がプローブ始点位置Ｓｐに至った後、直ちに、プローブ１１をプローブ終点位置Ｅｐへ移動させた場合、プローブ始点位置Ｓｐを基準にして、プローブ１１の移動方向と反対側の塑性流動領域Ａ０内には、前述の界面酸化膜４が残ることになる。塑性流動領域Ａ０内にこの界面酸化膜４が残っていると、この部分での接合強度は低いものとなる。
　そこで、本実施形態では、プローブ１１がプローブ始点位置Ｓｐに至った後、直ちに、プローブ１１をプローブ終点位置Ｅｐへ移動させず、このプローブ始点位置Ｓｐで、所定時間、プローブ１１を回転させつつも移動させない滞留工程を実行するようにしている。
　この滞留工程を実行すると、図２に示すように、塑性流動領域が僅かに広がるとともに、広がった塑性流動領域Ａ１内での塑性流動が進み、摩擦攪拌接合が促進されて、図１における塑性流動領域Ａ０内の界面酸化膜４が事実上消滅する。
　この滞留工程を実行する時間、つまり滞留時間としては、パラメータ入力処理で入力したショルダ面１３の外径であるショルダ径ｄ（図８）を、同じくパラメータ入力処理で入力したツール移動速度ｖで移動した場合にかかる時間以上であることが好ましい。具体的には、ツール移動速度等によるが、例えば、４秒以上であることが好ましい。
　基本的に、接合予定部内で、プローブ始点位置Ｓｐとプローブ終点位置Ｅｐとの間の中間部分では、摩擦攪拌時間が（ショルダ径）／（プローブ移動速度）となる。そこで、本実施形態では、プローブ始点位置Ｓｐ、プローブ終点位置Ｅｐでも、前述の中間部分と同等以上の摩擦攪拌時間を確保するため、上記滞留時間を設定している。
　本実施形態では、パラメータ入力処理で、プローブ始点位置Ｓｐでの滞留時間の入力欄３１ｉ、プローブ終点位置Ｅｐでの滞留時間の入力欄３１ｊに滞留時間を入力した際、この滞留時間が、先に入力したショルダ径ｄを、同じく先に入力したツール移動速度ｖで移動した場合にかかる時間未満であると、コンピュータ３３（図１２）が判断すると、このコンピュータ３３は、入力された滞留時間を受け付けないか、または、ディスプレイ３１に表示されている入力欄３１ｉ，３１ｊ（図１３）内を点滅させて、当該滞留時間が適切でない旨を警告する。
　滞留時間が終了すると、図３に示すように、ツール１０は、プローブ終点位置Ｅｐへ向かってツール移動速度ｖで移動を開始し、主接合工程が開始される。この滞留時間が終了した時点以降での塑性流動領域Ａ１，Ａ２の境界上であって、ツール移動方向と反対側の点が接合始点Ｓｊとなる。
　プローブ１１が、図４に示すように、プローブ終点位置Ｅｐに至ると、主接合工程が終了し、ここでも、滞留工程が実行される。ところで、このプローブ１１がプローブ終点位置Ｅｐに至った時点での塑性流動領域Ａ３内で、プローブ１１を基準にして、これまでプローブ移動方向の側には、二つの被接合部材１，２の界面の酸化膜４が残る。
　そこで、本実施形態では、このプローブ終点位置Ｅｐでも、プローブ始点位置Ｓｐと同様に、滞留工程を実行する。
　この滞留工程を実行すると、図５に示すように、塑性流動領域が僅かに広がるとともに、広がった塑性流動領域Ａ４内での塑性流動が進み、摩擦攪拌接合が促進されて、図４における塑性流動領域Ａ３内の界面酸化膜４が事実上消滅する。また、広がった塑性流動領域Ａ４の境界上であって、これまでのツール移動方向側の点が接合終点Ｅｊとなる。
　滞留工程が終了すると、図６に示すように、ツール１０は、プローブ１１の先端側へ僅かに進む。つまり、ツール１０は、プローブ１１が被接合部材１内に僅かに押し込まれる。そして、このツール１０は、プローブ引抜位置Ｐｐへ向かってツール移動速度で移動を開始する。本実施形態において、このプローブ引抜位置Ｐｐは、図１０に示すように、プローブ始点位置Ｓｐからプローブ終点位置Ｅｐへのプローブ１１の移動軌跡Ｆ上に存在する。
　摩擦攪拌接合を行った場合、図６に示すように、被接合部材１の表面１ｂのレベルは、摩擦攪拌接合前の表面１ａのレベルよりも、プローブ１１が伸びている方向、言い換えると、被接合部材１の厚さ方向に僅かに変化する。つまり、摩擦攪拌接合を行った場合、被接合部材１の表面１ａは僅かに沈む。
　このため、プローブ１１をプローブ終点位置Ｅｐからプローブ引抜位置Ｐｐへ移動させる際、プローブ終点位置Ｅｐで、プローブ１１が伸びている方向へツール１０を僅かに移動させないと、ツール１０のショルダ面１３が被接合部材１の新たな表面１ｂと十分に接触しないことになり、ショルダ面１３と被接合部材１の新たな表面１ｂとの間で摩擦熱が発生しなくなる。そこで、本実施形態では、プローブ終点位置Ｅｐでの滞留時間が終了すると、プローブ１１が伸びている方向へツール１０を僅かに移動させ、ツール１０のショルダ面１３が被接合部材１の新たな表面１ｂと十分に接触するようにしている。
　プローブ１１が伸びている方向へ移動した時点でのプローブ位置は、プローブ１１が伸びている方向において、プローブ引抜位置Ｐｐと同じである。そこで、摩擦攪拌接合装置のコンピュータ３３（図１２）は、プローブ１１が伸びている方向における、プローブ終点位置Ｅｐとプローブ引抜位置Ｐｐとの間の距離ｔを求め、この距離ｔを、プローブ１１が伸びている方向の移動量としている。
　ツール１０は、図７に示すように、プローブ終点位置Ｅｐで被接合部材１内に僅かに押し込まれた後、前述したように、プローブ引抜位置Ｐｐへ向かってツール移動速度ｖで移動を開始する。この際、ツール１０の移動距離、つまり、このツール移動方向におけるプローブ終点位置Ｅｐとプローブ引抜位置Ｐｐとの間の距離Ｄは、ショルダ径ｄの半分、つまりショルダ半径ｄ/２以上であることが好ましく、ここでは、ショルダ径ｄにしている。
　なお、本実施形態において、終点位置回避工程は、プローブ終点位置Ｅｐでの滞留工程を終了してから、ツール１０をプローブ終点位置Ｅｐで被接合部材１内に僅かに押し込み、プローブ引抜位置Ｐｐまで移動させる工程である。この終点位置回避工程の終了時点で生成された塑性流動領域Ａ5は、図７に示すように、終点位置回避工程の開始時点で生成された塑性流動領域Ａ４よりも、被接合部材１，２の厚み方向に僅かに広がる。これは、終点位置回避工程の開始時点でツール１０を被接合部材１内に僅かに押し込むからである。
　プローブ１１がプローブ引抜位置Ｐｐに至ると、ここでも、滞留工程が実行させる。なお、このプローブ引抜位置Ｐｐでのプローブ１１のまわりは、既に一度、プローブ１１が通過し、摩擦攪拌接合が行われた領域なので、プローブ始点位置Ｓｐやプローブ終点位置Ｅｐでのように、被接合部材１，２の界面の酸化膜は残っていない。
　しかしながら、プローブ１１がプローブ引抜位置Ｐｐに至った時点で、プローブ１１を直ちに引き上げると、図９に示すように、プローブ引抜穴６には、プローブ外周面に形成されている溝に入り込んだ被接合部材の残さ６ａが、プローブ引抜穴６の内周面に残ると共に、プローブの先端面とプローブの周面との角の形状が残り、プローブ引抜穴６の内周面は荒れ、しかも、プローブ引抜穴６の内周面と底面との角６ｂも鋭くなる。これは、プローブがプローブ引抜位置Ｐｐに至った直後では、プローブのまわりの被接合部材の塑性流動性が十分ではないからである。このように、プローブ引抜穴６の内周面が荒れたり、内周面と底面との角６ｂが鋭くなると、鋭い角等に応力が集中してしまう。
　そこで、本実施形態では、プローブ引抜位置Ｐｐでも滞留処理を実行し、プローブ引抜位置Ｐｐでのプローブ１１まわりの被接合部材の塑性流動性を高めている。この結果、このプローブ引抜位置Ｐｐでの滞留工程が終了し、プローブを被接合部材１，２から引き抜くと（引抜工程）、図８に示すように、プローブ引抜穴５の内周面が滑らかになり、内周面と底面との角部５ｂは丸みを帯びる。これは、プローブ１１まわりの被接合部材の塑性流動性が高まったため、プローブ外周面に形成されている溝に入り込んだ被接合部材の残さが、プローブ１１の引抜工程で、プローブ引抜穴５の内周面に沿って流れ落ちるためである。
　このプローブ引抜位置Ｐｐで滞留処理を実行する時間、つまり滞留時間としては、例えば、パラメータ入力処理で入力したショルダ径ｄの半分、つまりショルダ半径ｄ/２を、同じくパラメータ入力処理で入力したツール移動速度で移動した場合にかかる時間以上であることが好ましい。具体的には、ツール移動速度等によるが、例えば、２秒以上であることが好ましい。
　本実施形態では、パラメータ入力処理で、プローブ引抜位置Ｐｐでの滞留時間の入力欄３１ｋに滞留時間を入力した際、この滞留時間が、先に入力したショルダ径の半分ｄ/２を、同じく先に入力したツール移動速度で移動した場合にかかる時間未満であると、コンピュータ３３（図１２）が判断すると、このコンピュータ３３は、入力された滞留時間を受け付けないか、または、ディスプレイ３１に表示されている入力欄３１ｋ内を点滅させて、当該滞留時間が適切でない旨を警告する。
　プローブ引抜工程が終了すると、被接合部材１と被接合部材２との間の接合が終了し、接合部材３が生成される。
　以上のように、本実施形態では、プローブ終点位置Ｅｐでプローブ１１を引き抜かず、プローブ終点位置Ｅｐから外れた位置でプローブ１１を引き抜いているので、接合終点Ｅｊ近傍にプローブ引抜穴が存在しなくなる。この結果、本実施形態では、接合終点Ｅｊ近傍での接合信頼性を高めることができる。
　さらに、本実施形態では、プローブ始点位置Ｓｐ及びプローブ終点位置Ｅｐで滞留工程を実行しているので、プローブ始点位置Ｓｐまわり及びプローブ終点位置Ｅｐまわりでの塑性流動が進んで、摩擦攪拌接合が促進される。この結果、プローブ始点位置Ｓｐまわり及びプローブ終点位置Ｅｐまわりでの、被接合部材１，２の界面の酸化膜４は、著しく減少又は消滅し、これらの位置での接合信頼性をより高めることができる。
　また、本実施形態では、プローブ引抜位置Ｐｐでも滞留処理を実行しているので、プローブ引抜位置Ｐｐでの塑性流動性が向上し、プローブ引抜穴５の内面が滑らかで且つ鋭い角がなくなり、プローブ引抜穴５に対する応力集中を緩和することができる。
　なお、本実施形態では、プローブ始点位置Ｓｐとプローブ終点位置Ｅｐの両方で、滞留処理を実行しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、いずれか一方の位置のみで実行してもよい。例えば、接合始点Ｓｊ近傍には、大きな荷重がかからず、接合始点Ｓｊ近傍での接合強度を上げる必要性がない場合には、プローブ始点位置Ｓｐでの滞留処理は実行しなくてもよい。
　さらに、本実施形態では、プローブ引抜位置Ｐｐでも滞留処理を実行しているが、このプローブ引抜位置Ｐｐ近傍での接合信頼性を上げる必要がない場合には、このプローブ引抜位置Ｐｐでの滞留処理も実行しなくてもよい。
　また、本実施形態では、図１０に示すように、プローブ始点位置Ｓｐからプローブ終点位置Ｅｐへのプローブ１１の移動軌跡Ｆ上に、プローブ引抜位置Ｐｐを設定しているが、このプローブ引抜位置Ｐｐをプローブ１１の移動軌跡Ｆ上に設定する必要性はなく、例えば、図１１に示すように、プローブ１１の移動軌跡Ｆ外にプローブ引抜位置Ｐｐを設定してもよい。
　また、以上の実施形態は、二つの被接合部材の重ね合わせ接合に本発明を適用したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、二つの被接合部材の突合せ接合に本発明を適用してもよい。
　本発明は、互いに接している二つの被接合部材の接合予定部中に回転しているプローブを入れ、該接合予定部を連続的に摩擦攪拌接合して接合部材を製造する、接合部材の製造方法であって、前記被接合部材中に接合始点を形成する際の前記プローブの位置であるプローブ始点位置から、該被接合部材中に接合終点を形成する際の該プローブの位置であるプローブ終点位置へ、該プローブを回転させつつ移動させる主接合工程と、前記プローブ始点位置と前記プローブ終点位置とのうちの少なくとも一方の位置で、所定時間だけ前記プローブを回転させる滞留工程とを実施する接合部材の製造方法に関する。本発明によれば、プローブ始点位置まわり又はプローブ終点位置まわりでの接合信頼性をより高めることができる。
　１０　　ツール
　１１　　プローブ
　１２　　ショルダ部
　１３　　ショルダ面
　２０　　機構部
　３０　　制御部
　Ｓｊ　　接合始点
　Ｅｊ　　接合終点
　Ｓｐ　　プローブ始点位置
　Ｅｐ　　プローブ終点位置
　Ｐｐ　　プローブ引抜位置

Claims (9)

  1. 　互いに接している二つの被接合部材の接合予定部中に回転しているプローブを入れ、該接合予定部を連続的に摩擦攪拌接合して接合部材を製造する、接合部材の製造方法において、
    　前記被接合部材中に接合始点を形成する際の前記プローブの位置であるプローブ始点位置から、該被接合部材中に接合終点を形成する際の該プローブの位置であるプローブ終点位置へ、該プローブを回転させつつ移動させる主接合工程と、
    　前記プローブ始点位置と前記プローブ終点位置とのうちの少なくとも一方の位置で、所定時間だけ前記プローブを回転させる滞留工程と、
    　を含む接合部材の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の接合部材の製造方法において、
    　前記所定時間は、前記プローブ始点位置から前記プローブ終点位置へ前記プローブを移動させる際の移動速度で、該プローブが設けられているツールの先端面の外径分の距離を移動できる時間以上である接合部材の製造方法。
  3. 　請求項１及び２のいずれか一項に記載の接合部材の製造方法において、
    　前記主接合工程を実施した後、前記プローブ終点位置から外れた位置であるプローブ引抜位置へ、前記プローブを回転させつつ移動させる終点位置回避工程と、
    　前記プローブ引抜位置で、前記プローブを前記被接合部材から引き抜く引抜工程と、
    　を含む接合部材の製造方法。
  4. 　請求項３に記載の接合部材の製造方法において、
    　前記プローブ引抜位置で、所定時間だけ前記プローブを回転させる引抜位置滞留工程を含む
    接合部材の製造方法。
  5. 　請求項３及び４のいずれか一項に記載の接合部材の製造方法において、
    　前記終点位置回避工程では、前記接合予定部内で、前記プローブ終点位置から前記プローブ始点位置側へ所定距離戻り、該所定距離戻った位置を前記プローブ引抜位置とする接合部材の製造方法。
  6. 　請求項５に記載の接合部材の製造方法において、
    　前記終点位置回避工程では、前記プローブ終点位置の該プローブを被接合部材側へわずかに押し込んでから、該プローブの押し込み量を維持しつつ、該プローブを前記プローブ引抜位置へ移動させる接合部材の製造方法。
  7. 　互いに接している二つの被接合部材の接合予定部中に回転させているプローブを入れ、該接合予定部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌接合装置において、
    　先端に前記プローブが設けられているツールが装着可能で、装着された該ツールを回転及び移動させる機構部と、
    　前記機構部の動作を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、
    　前記被接合部材中に接合始点を形成する際の前記プローブの位置であるプローブ始点位置と、該被接合部材中に接合終点を形成する際の該プローブの位置であるプローブ終点位置と、該プローブ始点位置と該プローブ終点位置との少なくとも一方の位置で、前記ツールを回転させる滞留処理の時間と、を含むパラメータを受け付ける入出力手段と、
    　前記入出力手段が受け付けた前記制御パラメータに従って、前記機構部により、前記プローブを回転させつつ前記プローブ始点位置に位置させ、該プローブを回転させつつ前記プローブ終点位置へ移動させ、前記プローブ始点位置と前記プローブ終点位置との前記少なくとも一方の位置で前記時間分だけ前記滞留処理を実行させる制御実行手段と、を有している摩擦攪拌接合装置。
  8. 　請求項７に記載の摩擦攪拌接合装置において、
    　前記入出力手段は、
    　前記パラメータとして、前記プローブ始点位置から前記プローブ終点位置へ前記プローブを移動させる際の移動速度と、前記プローブが設けられているツールの先端面の外径と、を受け付け、
    　入力された前記滞留処理の前記時間が、前記移動速度で前記先端面の径を移動できる時間未満の時には、該時間の受け付けを拒否する、又は該時間が適切でない旨の警告を発する摩擦攪拌接合装置。
  9. 　請求項７及び８のいずれか一項に記載の摩擦攪拌接合装置において、
    　前記制御部の入出力手段は、プローブを被接合部材から引き抜くプローブ引抜位置と、該プローブ引抜位置で前記ツールを回転させる引抜位置滞留処理の時間と、を受け付け、
    　前記制御部の制御実行手段は、前記機構部により、前記プローブ引抜位置で前記時間分だけ前記引抜位置滞留処理を実行させる摩擦攪拌接合装置。
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