一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头制造技术

本发明专利技术提供了一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头，属于工程制造领域。包括上搅拌头、下搅拌头、搅拌针和自锁死系统；所述的自锁死系统包括弹簧、激光定位器、外壁、弹簧底座、压力传感器、按钮、下搅拌头底座、限位孔、外侧导轨、挤压式卡扣、内侧导轨、激光定位孔、内壁、销钉、限位块、小弹簧、约束线和导轨槽。本发明专利技术在不影响焊接质量的前提下对常规的下搅拌头进行重新设计，下搅拌头主体采用分段式设计，并利用自锁死系统实现下搅拌头自锁死的效果。实现了整个焊接过程的自动化。可以大大提高焊接效率，并且提高生产过程中的安全性。

A Bi-axle Shoulder Mixer Based on Self-locking of Lower Shaft Shoulder

The invention provides a double axle shoulder mixing head based on self-locking of lower axle shoulder, which belongs to the field of Engineering manufacturing. The self-locking system includes a spring, a laser positioner, an outer wall, a spring base, a pressure sensor, a button, a bottom stirring head base, a limit hole, an outer guide rail, an extrusion clamp, an inner guide rail, a laser positioning hole, an inner wall, a pin, a limit block, a small spring, a constraint line and a guide rail groove. The invention redesigns the conventional lower stirring head without affecting the welding quality. The main body of the lower stirring head adopts the sectional design, and realizes the self-locking effect of the lower stirring head by using the self-locking system. The automation of the whole welding process is realized. It can greatly improve the welding efficiency and the safety in the production process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头
本专利技术属于工程制造领域，尤其涉及一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头。
技术介绍
搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，可以很大程度上提高铝、镁合金的焊接质量。经过多年的发展，现已经成功的应用于航空航天、汽车、兵器等领域。近些年，由于提高了对焊接质量的要求，衍生出了很多新型的搅拌头，其中包括双轴肩搅拌头，能够弥补搅拌针长度不足产生的焊不透的缺陷。传统单轴肩搅拌摩擦焊接技术在待焊接的试件的背部需要施加刚性支撑，但由于刚性支撑强度不够时，焊接过程容易出现沟槽及较大飞边等缺陷。双轴肩搅拌摩擦焊的出现解决了单轴肩搅拌摩擦焊工件未焊透以及背部支撑的问题。但目前对于下搅拌头的安装大多是手动操作，并未实现自动化过程。安装过程慢，并在一定程度上存在安全隐患。因此需要一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头。解决目前在使用双轴肩搅拌头进行焊接时下轴肩需要手动安装的不足。有利于提高焊接安全性以及优化焊接流程。本专利技术的技术方案：一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头，包括上搅拌头8、下搅拌头5、搅拌针6和自锁死系统；所述的上搅拌头8固定于搅拌摩擦焊接设备上，通过电机驱动；所述的搅拌针6固定于上搅拌头8的底面，与上搅拌头8同轴且一体；搅拌针6的外表面上半段不带螺纹，下半段带有螺纹，底面圆心处设有激光定位孔21；上半段的长度根据工件4的厚度确定，下半段的长度不小于下搅拌头5的高度；所述的下搅拌头5上半段为圆柱，下半段为六棱柱，中间开有带螺纹的孔，孔的直径与搅拌针6的直径一致，能够通过自锁死系统与搅拌针6实现螺纹固定；所述的自锁死系统包括弹簧10、激光定位器11、外壁12、弹簧底座13、压力传感器14、按钮15、下搅拌头底座16、限位孔17、外侧导轨18、挤压式卡扣19、内侧导轨20、激光定位孔21、内壁22、销钉23、限位块24、小弹簧25、约束线26和导轨槽27；所述的外壁12位于自锁死系统的最外侧，其内侧设有导轨槽27；外壁12下部对称位置设有按钮15，按钮15与销钉23相连，销钉23通过外壁12上的孔插入到内壁22的孔中，通过按钮15控制销钉23的伸缩，进而实现内壁22与外壁12之间的限位；所述的内壁22位于外壁12内部，与外壁12同轴；内壁22的外侧设置外侧导轨18，内侧设置内侧导轨20；外侧导轨18能与外壁12内侧的导轨槽27配合，实现内壁22在外壁12内的上下滑动；内壁22的外表面上部周向设有凸台，凸台与外壁12之间安置小弹簧25，能够通过小弹簧25的回弹力为内壁22提供回程力；内壁22的内表面对称设有限位块24；所述内壁22的内部底端固定弹簧底座13，弹簧底座13的上设置弹簧10和压力传感器14，弹簧10的下端与压力传感器14相接触；弹簧10上端固定下搅拌头底座16；下搅拌头底座16内部用于安置下搅拌头5；弹簧底座13与下搅拌头底座16的圆心位置均开设通孔；下搅拌头底座16外侧设有导轨槽27，能使下搅拌头底座16沿内壁22的内侧导轨20上下移动；下搅拌头底座16的外表面的对称位置设有限位孔17，限位孔17能与限位块24配合，实现下搅拌头底座16在内壁22的限位；在下搅拌头底座16内部，靠近下搅拌头5下半段的位置处设有挤压式卡扣19，挤压式卡扣19共六个，高度与下搅拌头5的下半段一致，圆周排列成恰好容纳下搅拌头5下半段的六棱柱形的凹槽，当下搅拌头5受到较大扭矩时，挤压式卡扣19受到来自下搅拌头5的力，被挤压进下搅拌头底座16预留腔室中，下搅拌头5与下搅拌头底座16发生相对滑动；下搅拌头底座16和弹簧底座13之间设置约束线26，用于防止下搅拌头底座16在向上滑动时脱离内侧导轨20，并为下搅拌头底座16和下搅拌头5的脱离提供下拉力；所述的激光定位器11安置于整个自锁死系统内部底面圆心位置，用于发射激光光束；所述的激光定位孔21为小凹槽，半径与激光定位器11的光束一致，激光定位器11的光束穿过弹簧底座13、下搅拌头底座16上的通孔后，打在激光定位孔21上，实现自锁死系统位置的确定。本专利技术的有益效果：本专利技术在不影响焊接质量的前提下对常规的下搅拌头进行重新设计，下搅拌头主体采用分段式设计，并利用自锁死系统实现下搅拌头自锁死的效果。实现了整个焊接过程的自动化。可以大大提高焊接效率，并且提高生产过程中的安全性。附图说明图1是双轴肩搅拌摩擦焊接过程示意图。图2是双轴肩搅拌摩擦焊接过程前视图。图3为自锁死系统内部结构图。图4为下搅拌头示意图。图5为下搅拌头底座示意图。图6为内壁结构示意图。图7为外壁结构示意图。图中：1压板；2垫板；3焊缝；4工件；5下搅拌头；6搅拌针；7焊后区；8上搅拌头；9试验台；10弹簧；11激光定位器；12外壁；13弹簧底座；14压力传感器；15按钮；16下搅拌头底座；17限位孔；18外侧导轨；19挤压式卡扣；20内侧导轨；21激光定位孔；22内壁；23销钉；24限位块；25小弹簧；26约束线；27导轨槽。具体实施方式下面将结合具体实施例和附图对本专利技术的技术方案进行进一步的说明。一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头，包括上搅拌头8、下搅拌头5、搅拌针6和自锁死系统；所述的上搅拌头8固定于搅拌摩擦焊接设备上，通过电机驱动，与搅拌针6为一体；所述的下搅拌头5与常规下搅拌头不同，上半段为圆柱下半段为六棱柱，中间开有带螺纹的孔，直径与搅拌针6直径一致，高度根据实际情况确定。并通过自锁死系统固定于搅拌针6上；所述的搅拌针6固定于上搅拌头8的底面中心位置，上半段不带螺纹，下半段带有螺纹，底面设有激光定位孔21。其中，不带螺纹的上半段的长度根据所焊接的工件4的厚度确定，带有螺纹的下半段的长度要不小于下搅拌头5的高度。对于焊接不同厚度的工件4，需要使用不同规格的搅拌针6；所述的激光定位孔21位于搅拌针6的底面圆心位置；所述的自锁死系统包括弹簧10、激光定位器11、外壁12、弹簧底座13、压力传感器14、按钮15、下搅拌头底座16、限位孔17、外侧导轨18、挤压式卡扣19、内侧导轨20、激光定位孔21、内壁22、销钉23，限位块24，小弹簧25，约束线26，导轨槽27；所述的弹簧10底端安置于内壁22的弹簧底座13上，上端固定于下搅拌头底座16上；所述的激光定位器11安置于整个自锁死系统内部底面圆心位置，可发射激光光束；所述的外壁12是自锁死系统的最外侧装置，其内侧设有导轨槽27；所述的弹簧底座13安置于内壁22的底端位置，并在圆心位置开孔；所述的压力传感器14安置于弹簧底座13上，并与弹簧10下端相接触；所述的按钮15位于外壁12上，控制销钉23与内壁22的接触，按压按钮15销钉23将从内壁22中拔出使内壁22与外壁12断开接触；所述的下搅拌头底座16安置于内壁22内，外侧设有导轨槽27，可沿内壁22内侧的导轨20上下移动，下搅拌头底座16的圆心位置开有圆孔，圆孔直径大于搅拌针直径，并且在其外表面设有限位孔17，在下搅拌头底座16靠近下搅拌头5下半段的位置设有挤压式卡扣19；所述的限位孔17设置在下搅拌头底座16的外侧，用于固定下搅拌头底座16与内壁22的相对位置；所述的外侧导轨18安置于内壁22的外侧，并可在外壁12内侧的导轨槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头，其特征在于，包括上搅拌头(8)、下搅拌头(5)、搅拌针(6)和自锁死系统；所述的上搅拌头(8)固定于搅拌摩擦焊接设备上，通过电机驱动；所述的搅拌针(6)固定于上搅拌头(8)的底面，与上搅拌头(8)同轴且一体；搅拌针(6)的外表面上半段不带螺纹，下半段带有螺纹，底面圆心处设有激光定位孔(21)；上半段的长度根据工件4的厚度确定，下半段的长度不小于下搅拌头(5)的高度；所述的下搅拌头(5)上半段为圆柱，下半段为六棱柱，中间开有带螺纹的孔，孔的直径与搅拌针(6)的直径一致，能够通过自锁死系统与搅拌针(6)实现螺纹固定；所述的自锁死系统包括弹簧(10)、激光定位器(11)、外壁(12)、弹簧底座(13)、压力传感器(14)、按钮(15)、下搅拌头底座(16)、限位孔(17)、外侧导轨(18)、挤压式卡扣(19)、内侧导轨(20)、激光定位孔(21)、内壁(22)、销钉(23)、限位块(24)、小弹簧(25)、约束线(26)和导轨槽(27)；所述的外壁(12)位于自锁死系统的最外侧，其内侧设有导轨槽(27)；外壁(12)下部对称位置设有按钮(15)，按钮(15)与销钉(23)相连，销钉(23)通过外壁(12)上的孔插入到内壁(22)的孔中，通过按钮(15)控制销钉(23)的伸缩，进而实现内壁(22)与外壁(12)之间的限位；所述的内壁(22)位于外壁(12)内部，与外壁(12)同轴；内壁(22)的外侧设置外侧导轨(18)，内侧设置内侧导轨(20)；外侧导轨(18)能与外壁(12)内侧的导轨槽(27)配合，实现内壁(22)在外壁(12)内的上下滑动；内壁(22)的外表面上部周向设有凸台，凸台与外壁(12)之间安置小弹簧(25)，能够通过小弹簧(25)的回弹力为内壁(22)提供回程力；内壁(22)的内表面对称设有限位块(24)；所述内壁(22)的内部底端固定弹簧底座(13)，弹簧底座(13)的上设置弹簧(10)和压力传感器(14)，弹簧(10)的下端与压力传感器(14)相接触；弹簧(10)上端固定下搅拌头底座(16)；下搅拌头底座(16)内部用于安置下搅拌头(5)；弹簧底座(13)与下搅拌头底座(16)的圆心位置均开设通孔；下搅拌头底座(16)外侧设有导轨槽(27)，能使下搅拌头底座(16)沿内壁(22)的内侧导轨(20)上下移动；下搅拌头底座(16)的外表面的对称位置设有限位孔(17)，限位孔(17)能与限位块(24)配合，实现下搅拌头底座(16)在内壁(22)的限位；在下搅拌头底座(16)内部，靠近下搅拌头(5)下半段的位置处设有挤压式卡扣(19)，挤压式卡扣(19)共六个，高度与下搅拌头(5)的下半段一致，圆周排列成恰好容纳下搅拌头(5)下半段的六棱柱形的凹槽，当下搅拌头(5)受到较大扭矩时，挤压式卡扣(19)受到来自下搅拌头(5)的力，被挤压进下搅拌头底座(16)预留腔室中，下搅拌头(5)与下搅拌头底座(16)发生相对滑动；下搅拌头底座(16)和弹簧底座(13)之间设置约束线(26)，用于防止下搅拌头底座(16)在向上滑动时脱离内侧导轨(20)，并为下搅拌头底座(16)和下搅拌头(5)的脱离提供下拉力；所述的激光定位器(11)安置于整个自锁死系统内部底面圆心位置，用于发射激光光束；所述的激光定位孔(21)为小凹槽，半径与激光定位器(11)的光束一致，激光定位器(11)的光束穿过弹簧底座(13)、下搅拌头底座(16)上的通孔后，打在激光定位孔(21)上，实现自锁死系统位置的确定。...

【技术特征摘要】
1.一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头，其特征在于，包括上搅拌头(8)、下搅拌头(5)、搅拌针(6)和自锁死系统；所述的上搅拌头(8)固定于搅拌摩擦焊接设备上，通过电机驱动；所述的搅拌针(6)固定于上搅拌头(8)的底面，与上搅拌头(8)同轴且一体；搅拌针(6)的外表面上半段不带螺纹，下半段带有螺纹，底面圆心处设有激光定位孔(21)；上半段的长度根据工件4的厚度确定，下半段的长度不小于下搅拌头(5)的高度；所述的下搅拌头(5)上半段为圆柱，下半段为六棱柱，中间开有带螺纹的孔，孔的直径与搅拌针(6)的直径一致，能够通过自锁死系统与搅拌针(6)实现螺纹固定；所述的自锁死系统包括弹簧(10)、激光定位器(11)、外壁(12)、弹簧底座(13)、压力传感器(14)、按钮(15)、下搅拌头底座(16)、限位孔(17)、外侧导轨(18)、挤压式卡扣(19)、内侧导轨(20)、激光定位孔(21)、内壁(22)、销钉(23)、限位块(24)、小弹簧(25)、约束线(26)和导轨槽(27)；所述的外壁(12)位于自锁死系统的最外侧，其内侧设有导轨槽(27)；外壁(12)下部对称位置设有按钮(15)，按钮(15)与销钉(23)相连，销钉(23)通过外壁(12)上的孔插入到内壁(22)的孔中，通过按钮(15)控制销钉(23)的伸缩，进而实现内壁(22)与外壁(12)之间的限位；所述的内壁(22)位于外壁(12)内部，与外壁(12)同轴；内壁(22)的外侧设置外侧导轨(18)，内侧设置内侧导轨(20)；外侧导轨(18)能与外壁(12)内侧的导轨槽(27)配合，实现内壁(22)在外壁(12)内的上下滑动；内壁(22)的外表面上部周向设有凸台，凸台与外壁(12)之间安置小弹簧(25)，能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昭，苑红磊，谭治军，李健宇，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21