搅拌摩擦焊装置及其标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种搅拌摩擦焊装置及其标定方法，该搅拌摩擦焊装置包括底座、活动座、搅拌摩擦焊单元、第一驱动单元、第二驱动单元及控制单元；活动座与底座滑动连接，活动座包括沿竖向方向间隔设置的两个安装部、以及设置于两个安装部之间的避让空间，搅拌摩擦焊单元与安装部一一对应，搅拌摩擦焊单元与安装部滑动连接，两个搅拌摩擦焊单元相配合形成焊接部，第一驱动单元用于驱动活动座相对于底座往复运动，第二驱动单元用于驱动两个搅拌摩擦焊单元移动，使得焊接部的开口大小可调；控制单元与搅拌摩擦焊单元、第一驱动单元及第二驱动单元通信连接，使得两个搅拌摩擦焊单元的旋转方向相反。该搅拌摩擦焊装置能够进行双面对称式焊接。

【技术实现步骤摘要】
搅拌摩擦焊装置及其标定方法
本专利技术涉及焊接
，特别是涉及一种搅拌摩擦焊装置及其标定方法。
技术介绍
搅拌摩擦焊装置是利用搅拌头在工件端面旋转运动、相互摩擦所产生的热量，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种设备。常见的搅拌摩擦焊接设备结构主要有立式、卧式、龙门式、悬臂式等，都是采用单个搅拌头对工件的某一面进行焊接。利用传统的搅拌摩擦焊装置进行双面对称式的焊接的工件时，在焊接过程中，焊接一面后需要拆下工件翻转进行另一面焊缝的焊接，导致焊接效率较低。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种搅拌摩擦焊装置及其标定方法，能够进行双面对称式焊接，有利于提高焊接效率。其技术方案如下：一方面，本申请提供一种搅拌摩擦焊装置，包括底座、活动座、搅拌摩擦焊单元、第一驱动单元、第二驱动单元及控制单元；活动座与底座滑动连接，活动座包括沿竖向方向间隔设置的两个安装部、以及设置于两个安装部之间的避让空间，搅拌摩擦焊单元与安装部一一对应，搅拌摩擦焊单元与安装部滑动连接，两个搅拌摩擦焊单元相配合形成焊接部，第一驱动单元用于驱动活动座相对于底座往复运动，第二驱动单元用于驱动两个搅拌摩擦焊单元移动，使得焊接部的开口大小可调；控制单元与搅拌摩擦焊单元、第一驱动单元及第二驱动单元通信连接，使得两个搅拌摩擦焊单元的旋转方向相反，且焊接部可沿预设轨迹移动。上述搅拌摩擦焊装置使用时，将需要焊接的至少两个工件设置于两个搅拌摩擦焊单元之间，控制单元控制第二驱动单元动作，使得焊接部可对至少两个工件急性焊接，并搅拌摩擦焊单元，利用焊接部实现对该至少两个工件的焊接。此过程中，控制单元控制第一驱动单元驱动活动座移动，即可按照预设焊缝轨迹在该至少两个工件上同步焊接形成焊缝，使得该至少两个工件焊接成一个整体。且由于避让空间的存在，活动座不会干扰搅拌摩擦焊单元的移动，便于获得所需的焊缝。同时，两个搅拌摩擦焊单元的旋转方向相反，如此搅拌头对工件的扭力可以相互抵消，使得工件在焊接过程中不会轻易发生扭转，有利于降低工件的工作台上的夹具要求。可以理解地，当两个搅拌摩擦焊单元对至少两个工件进行双面对称式焊接，可以充分利用热能，降低能耗。且此过程中，无需对工件进行翻面和装夹，第一驱动单元至少往复运动一次即可完成焊接，有利于提高焊接效率。同时利用活动座与底座的配合，焊接时，工件对搅拌摩擦焊单元的轴向力可以进行抵消，有利于降低工件承受的搅拌焊接综合外力，能避免工件出现挤压变形，降低对夹具的要求。再者，工件的双面为同时同步焊接，因此不需要额外的底板防止焊缝发生顶锻变形。下面进一步对技术方案进行说明：在其中一个实施例中，控制单元与第二驱动单元通信连接，使得两个搅拌摩擦焊单元对工件的轴向挤压力方向相反但大小相同。在其中一个实施例中，底座设有第一滑轨，活动座设有与第一滑轨滑动连接的第一滑块。在其中一个实施例中，第一驱动单元包括与控制单元通信连接的第一伺服电机、第一丝杆及与第一丝杆传动配合的第一螺母，第一伺服电机的输出端与第一丝杆传动连接，第一螺母与第一滑块或活动座固定连接。在其中一个实施例中，安装部设有第二滑轨，搅拌摩擦焊单元设有与第二滑轨滑动连接的第二滑块。在其中一个实施例中，第二驱动单元与搅拌摩擦焊单元一一对应，第二驱动单元包括第二伺服电机、第二丝杆及与第二丝杆传动配合的第二螺母，第二伺服电机的输出端与第二丝杆传动连接，第二螺母与对应的第二滑块或搅拌摩擦焊单元固定连接；控制单元分别与两个第二伺服电机通信连接，使得两个搅拌摩擦焊单元对工件的轴向挤压力方向相反但大小相同。在其中一个实施例中，搅拌摩擦焊单元还包括滑枕、主轴电机及搅拌头，滑枕与第二滑块固定连接，主轴电机安设于滑枕上，主轴电机带动搅拌头旋转，且主轴电机与控制单元通信连接。另一方面，本申请还提供一种上述任一实施例中的搅拌摩擦焊装置的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：第二驱动单元动作，使得焊接部的开口处于最大；将搅拌摩擦焊单元的搅拌头拆卸下来，将校准刀具安设于搅拌摩擦焊单元上；第二驱动单元再动作，使得两个校准刀具相向移动，直至两个校准刀具之间的间距为预设值d,将此时搅拌摩擦焊单元所处位置信息标定为起始位置信息；并根据起始位置信息及可加工工件的最大允许高度信息设定终止位置信息。如此，利用该标定方法进行标定，使得起始位置信息固定，避免焊接起始高度随工件的厚度不同而任意变化，有利于简化控制程序。完成起始位置信息标定后，控制单元会记录此信息，以此作为校准基准点，进而可以不受搅拌头长度、形状，以及与搅拌摩擦焊单元相对于安装部的倾角的影响。同时可以根据不同的出厂精度要求，设定预设值大小。确定起始位置信息后，可以根据本装置能加工的工件的最大允许高度信息设定终止位置信息，控制单元也会记录该终止位置信息，并编写进控制程序中，使得两个搅拌摩擦焊单元在额定范围内同步移动。使用时，可以利用起始位置信息，调整待焊接工件在工作台面上的高度，使得搅拌摩擦焊单元的起始位置与待焊接工件的中心面相重合；然后只需同步控制两个搅拌摩擦焊单元进行实现双面对称式焊接，形成所需的焊缝。下面进一步对技术方案进行说明：在其中一个实施例中，0mm＜d＜1mm。在其中一个实施例中，该搅拌摩擦焊装置的标定方法还包括如下步骤：根据所述起始位置信息及待加工工件的厚度信息获得垫高信息，利用垫高信息调整待加工工件的承压面。附图说明图1为一实施例中的搅拌摩擦焊装置的结构示意图；图2为图1所示的搅拌摩擦焊装置的结构爆炸示意图；图3为图2所示的第一驱动单元及底座的局部爆炸示意图；图4为图2所示的第二驱动单元的局部爆炸示意图；图5为图2所示的搅拌摩擦焊单元的局部爆炸示意图；图6为图1所示的搅拌摩擦焊装置的使用示意图；图7为图6所示的搅拌头的工作状态的局部放大示意图；图8为一实施例中所示的垫高信息的计算方法示意图。附图标记说明：100、底座；110、第一滑轨；200、活动座；210、安装部；212、第二滑轨；220、第一滑块；202、避让空间；300、搅拌摩擦焊单元；310、滑枕；312、第二滑块；314、安装槽；320、主轴电机；330、搅拌头；340、传动单元；350、遮蔽罩；302、焊接部；400、第一驱动单元；410、第一伺服电机；420、第一丝杆；430、第一螺母；440、第一安装支架；450、第一联轴器；460、第一轴承座；500、第二驱动单元；510、第二伺服电机；520、第二丝杆；530、第二螺母；540、第二安装支架；550、第二联轴器；560、第二轴承座；600、控制单元；700、工作台；800、工件。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括：/n底座；/n活动座，所述活动座与所述底座滑动连接，所述活动座包括沿竖向方向间隔设置的两个安装部、以及设置于两个安装部之间的避让空间，/n与所述安装部一一对应的搅拌摩擦焊单元，所述搅拌摩擦焊单元与安装部滑动连接，两个所述搅拌摩擦焊单元相配合形成焊接部；/n第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述活动座相对于所述底座运动；/n第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动两个所述搅拌摩擦焊单元移动，使得所述焊接部的开口大小可调；及/n控制单元，所述控制单元与所述搅拌摩擦焊单元、所述第一驱动单元及所述第二驱动单元通信连接，使得两个所述搅拌摩擦焊单元的旋转方向相反，且所述焊接部可沿预设轨迹移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括：
底座；
活动座，所述活动座与所述底座滑动连接，所述活动座包括沿竖向方向间隔设置的两个安装部、以及设置于两个安装部之间的避让空间，
与所述安装部一一对应的搅拌摩擦焊单元，所述搅拌摩擦焊单元与安装部滑动连接，两个所述搅拌摩擦焊单元相配合形成焊接部；
第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述活动座相对于所述底座运动；
第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动两个所述搅拌摩擦焊单元移动，使得所述焊接部的开口大小可调；及
控制单元，所述控制单元与所述搅拌摩擦焊单元、所述第一驱动单元及所述第二驱动单元通信连接，使得两个所述搅拌摩擦焊单元的旋转方向相反，且所述焊接部可沿预设轨迹移动。


2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述控制单元与所述第二驱动单元通信连接，使得两个所述搅拌摩擦焊单元对工件的轴向挤压力方向相反但大小相同。


3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述底座设有第一滑轨，所述活动座设有与所述第一滑轨滑动连接的第一滑块。


4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述第一驱动单元包括与所述控制单元通信连接的第一伺服电机、第一丝杆及与所述第一丝杆传动配合的第一螺母，所述第一伺服电机的输出端与所述第一丝杆传动连接，所述第一螺母与所述第一滑块或所述活动座固定连接。


5.根据权利要求1至4任一项所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述安装部设有第二滑轨，所述搅拌摩擦焊单元设有与所述第二滑轨滑动连接的第二滑块。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海平，许磊，高超文，陆雄旺，
申请(专利权)人：柳州市智甲金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45