一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具及其控制方法技术

本发明专利技术首先提供一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，包括底板、控制器、液压机构、检测装置和用于放置待焊工件的支架，所述支架上设有安装孔，其用于将所述支架通过螺钉固定在底板上，所述液压机构和检测装置均与控制器连接；其次提供一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的控制方法。本发明专利技术中的用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，采用液压机构对待焊工件进行限位，自动化程度高，大大降低了人工成本。

An automatic welding fixture for friction stir welding and its control method

The invention first provides a welding automatic clamp for friction stir welding, including a bottom plate, a controller, a hydraulic mechanism, a detection device and a bracket for placing a workpiece to be welded. The bracket is provided with a mounting hole, which is used to fix the bracket on the bottom plate through screws, and the hydraulic mechanism and the detection device are all controlled. Secondly, a control method of welding automatic fixture for friction stir welding is provided. The welding automatic clamp for friction stir welding adopts a hydraulic mechanism to limit the position of the welding workpiece, and has a high degree of automation and greatly reduces the labor cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具及其控制方法
本专利技术涉及搅拌摩擦焊
，具体涉及一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具及其控制方法。
技术介绍
搅拌摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种方法。搅拌摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料、陶瓷及塑料。摩擦焊方法在制造业中已应用40多年了，由于其生产率高、质量好获得了广泛的工程应用，如应用于航空航天、轨道交通、国防军工、轮船汽车等领域。搅拌摩擦焊过程中，使用搅拌头插入工件的待焊接部位，通过搅拌头与工件间的搅拌摩擦，摩擦热使该部位金属处于热塑性状态并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使待焊件焊接为一个整体。在搅拌摩擦焊的过程中，为防止待焊工件移位，保证焊接效果，都要采用焊接夹具固定待焊工件，但目前现有技术中，搅拌摩擦焊的焊接夹具一般是利用手动快速夹钳对待焊工件进行固定，当固定的部位需要焊接时，又需手动打开手动快速夹钳，其工作效率差，自动化程度低，且人工成本较高。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案在于，首先提供一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，包括底板、控制器、液压机构、检测装置和用于放置待焊工件的支架，所述支架上设有安装孔，其用于将所述支架通过螺钉固定在底板上，所述液压机构和检测装置均与控制器连接。进一步，所述液压机构包括依次连接的液压站、换向阀、油路通道和液压缸，所述液压缸上设有与其活动连接的压板，所述压板与检测装置连接。进一步，所述液压缸上设有微动开关，所述压板上设有微动开关压块，所述微动开关的位置与微动开关压块的位置相适应。进一步，所述压板为具有若干种长度规格的压板。进一步，所述液压站为节能液压站。进一步，所述油路通道设置在底板内。进一步，所述待焊工件与支架之间还设有基准板，其连接在所述支架上，用于支撑待焊工件。进一步，所述检测装置为位置传感器。其次提供一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的控制方法，包括步骤：S10，将待焊工件放置在支架上；S20，用液压机构将待焊工件固定；S30，开始焊接工作，当某一压板上的检测装置感应到搅拌头靠近时，控制器控制压板抬起，以便搅拌头通过；S40，当检测装置感应到搅拌头已远离所述压板时，控制器控制压板回位，即压住被焊工件；S50，当搅拌头向下一个压板靠近时，重复步骤S30和S40，如此反复，直至完成被焊工件的焊接。进一步，还包括步骤S31，当压板为抬起状态时，所述压板上的微动开关压块触动微动开关，所述微动开关发出信号给控制器，所述控制器在同时接收到检测装置和微动开关的抬起状态信号时，才能控制搅拌头继续运行，否则停止运行。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术中的用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，采用液压机构对待焊工件进行限位，自动化程度高，大大降低了人工成本；2.液压站采用节能液压站，其利用压力传感器实时监测油箱的压力，并根据测得的压力数据对液压站电机的转速进行实时调节，节省了大量的电能，且降低了液压油的温度，节省了冷却水的用水量；3.将油路通道设置在底板内，避免因搅拌摩擦焊产生的积屑落入油路通道内而导致夹具不好清洁的问题，且不会对夹具和待焊工件产生干涉，并提升了该焊接自动夹具的整洁度；4.为提高该焊接自动夹具的通用性，增加了基准板的设计，该基准板的形状根据待焊工件的形状进行选择，有助于对待焊工件进行精确定位；5.压板采用多种长度规格，便于夹具的灵活使用，以适应对不同形状的待焊工件进行焊接；6.采用微动开关的设计，以确定对应的压板压住/放开待焊工件的状态，起到对搅拌头的双重保护作用，防止搅拌头撞杆；7.采用位置传感器的设计，使得控制器能快速准确的作出反应，从而对压板的状态进行控制，实现自动化控制。附图说明图1为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的爆炸图；图2为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的液压机构的结构示意图；图3为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的立体图；图4为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的液压缸的立体图；图5为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的支架的立体图；图6为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的底板的俯视图；图7为图6所示用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的底板沿A-A线的剖视图；图8为图6所示用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的底板沿B-B线的剖视图；图9为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的底板的主视图；图10为图9所示用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的底板沿C-C线的剖视图；图11为图9所示用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的底板沿D-D线的剖视图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例一请参阅图1至图5所示，其为本专利技术用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具的爆炸图、液压机构的结构示意图、立体图、液压缸的立体图和支架的立体图。结合图1和图2所示，一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，包括底板1、控制器2、液压机构3、检测装置4和用于放置待焊工件5的支架6，所述支架6上设有安装孔，其用于将所述支架6通过螺钉固定在底板1上，所述液压机构3和检测装置4均与控制器2连接。如图2所示，所述液压机构3包括依次连接的液压站31、换向阀32、油路通道33和液压缸34，所述液压缸34上设有与其活动连接的压板35，所述压板35与检测装置4连接，所述液压缸34和换向阀32均设置在底板1上。所述液压缸34是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动的液压执行元件，其结构简单、工作可靠，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳。所述液压缸34基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。所述液压站31是电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油被换向阀32实现了方向、压力、流量调节后经油路通道33传输到液压缸34中，从而控制了液压机构3实现各种规定的动作、工作循环。其中，本实施例中，所述液压站31的数量为1个，所述液压缸34的数量为6个，其数量可根据不同形状的待焊工件进行设计，所述换向阀32、压板35与液压缸34一一对应，即一个换向阀32控制一个液压缸34，一个液压缸34上设有一个压板35；如图3所示，所述液压缸34分布在支架6的四周，所述支架6通过螺钉固定在底板1上；所述换向阀32外设有保护罩7，防止焊接过程积屑掉到换向阀上，确保其正常工作；所述底板1的四个角上设有吊环11，其便于用户移动所述焊接自动夹具的位置；所述压板35的一端与液压缸34之间用铰链连接，所述压板35可以液压缸34为支点作一定角度的旋转；如图4所示，所述压板35由压杆351和压柱352组成，所述压柱352与压杆351通过螺纹垂直连接，所述压柱352设置在压板35的另一端，其一般作用于待焊工件的支撑点，所述支撑点有些设置在主工件与待焊工件间的焊缝上，有些设置在待焊工件上；如图5所示，所述支架6包括上面板61和下面板62，所述下面板62通过螺钉固定在底板1上，所述上面板61用于放置待焊工件，所述支架6的高度与压板35下压时的高度相适应，以所述压板压住待焊工件为宜。一种用于搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，其特征在于，包括底板、控制器、液压机构、检测装置和用于放置待焊工件的支架，所述支架上设有安装孔，其用于将所述支架通过螺钉固定在底板上，所述液压机构和检测装置均与控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，其特征在于，包括底板、控制器、液压机构、检测装置和用于放置待焊工件的支架，所述支架上设有安装孔，其用于将所述支架通过螺钉固定在底板上，所述液压机构和检测装置均与控制器连接。2.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，其特征在于，所述液压机构包括依次连接的液压站、换向阀、油路通道和液压缸，所述液压缸上设有与其活动连接的压板，所述压板与检测装置连接。3.根据权利要求2所述的用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，其特征在于，所述液压缸上设有微动开关，所述压板上设有微动开关压块，所述微动开关的位置与微动开关压块的位置相适应。4.根据权利要求2所述的用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，其特征在于，所述压板为具有若干种长度规格的压板。5.根据权利要求2所述的用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，其特征在于，所述液压站为节能液压站。6.根据权利要求2-5任一所述的用于搅拌摩擦焊的焊接自动夹具，其特征在于，所述油路通道设置在底板内。7.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：王西海，闫同刚，
申请(专利权)人：宁波友智机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33