一种搅拌摩擦焊的控制方法，装置及系统制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种搅拌摩擦焊的控制方法，装置及系统。搅拌摩擦焊的控制方法，包括如下步骤：获取搅拌头的搅拌针的压力目标值；检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较：在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接。装置和系统用于实现上述控制方法。本申请实施例解决了现有的搅拌摩擦焊的控制方法都采用单一控制方式，无法满足焊接的要求的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊的控制方法，装置及系统
本申请涉及搅拌摩擦焊的
，具体地，涉及一种搅拌摩擦焊的控制方法，装置及系统。
技术介绍
搅拌摩擦焊具有焊接速度快、焊缝质量稳定性好、工件的残余应力和变形量小、无污染、耗材用量少，以及对环境温湿度依赖小等优点，目前广泛应用于航空航天领域，同时在轨道交通装备制造业中的应用也越来越多。搅拌摩擦焊的原理是搅拌头的搅拌针进行搅拌形成塑性金属，搅拌头的轴肩在一定的压力下将塑性金属压实，最终形成致密的焊缝。搅拌摩擦焊在焊接过程中，为了保证搅拌头的压入深度保持恒定，进而保证焊接质量的稳定性，目前一般采用恒压力以及恒位移两种控制方法。单独采用恒压力进行控制，由于不同批次的母材化学成分存在一定的差异，且每次的装配状态不一定相同，在这种情况下，焊接过程中为了保证压力值的恒定，实际压入深度与理论压入深度相差较大，可能导致焊缝质量不合格。同时，给定的恒压力的压力值过大的情况下，如果母材无法承受如此大压力势必导致恒压力失衡，会击穿母材导致母材报废。单独采用恒位移进行控制，焊接过程中焊接压力无法保持恒定，在压力值较小的区域，搅拌头的轴肩无法将待焊金属压实，容易导致焊接接头的强度降低。因此，现有的搅拌摩擦焊的控制方法都采用单一控制方式，无法满足焊接的要求，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。在
技术介绍
中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种搅拌摩擦焊的控制方法，装置及系统，以解决现有的搅拌摩擦焊的控制方法都采用单一控制方式，无法满足焊接的要求的技术问题。本申请实施例提供了一种搅拌摩擦焊的控制方法，包括如下步骤：获取搅拌头的搅拌针的压力目标值；检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较：在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接。本申请实施例还提供了以下技术方案：一种搅拌摩擦焊的控制装置，包括：压力目标值获取模块，用于获取搅拌头的搅拌针的压力目标值；比较模块，用于检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较；恒压力控制模块，用于在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接。本申请实施例还提供了以下技术方案：一种搅拌摩擦焊的控制系统，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述搅拌摩擦焊的控制方法。本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：本申请实施例的搅拌摩擦焊的控制方法，是对搅拌头的搅拌针的压力和搅拌头的压入深度相组合的控制方式。检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较：在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接。这样，本申请实施例的搅拌摩擦焊的控制方法，搅拌头焊接过程中，搅拌头的搅拌针的压力和搅拌头的压入深度都受到控制，使得搅拌头的实际压入深度保持相对稳定，搅拌针的实际压力也保持相对稳定，焊接的强度和质量都较高。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例的一种搅拌摩擦焊的控制方法的流程图；图2为使用图1所示的控制方法的搅拌摩擦焊系统的局部示意图；图3为图1所示的控制方法的步骤S100的具体流程图。附图标记说明：11搅拌头，111搅拌针，12压力传感器，13标定系统，14激光跟踪器。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一图1为本申请实施例的一种搅拌摩擦焊的控制方法的流程图，图2为使用图1所示的控制方法的搅拌摩擦焊系统的局部示意图。如图1和图2所示，本申请实施例的搅拌摩擦焊的控制方法，包括如下步骤：步骤S100：获取搅拌头11的搅拌针111的压力目标值；步骤S200：检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较：步骤S300：在搅拌头11的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头11进行焊接。本申请实施例的搅拌摩擦焊的控制方法，是对搅拌头的搅拌针的压力和搅拌头的压入深度相组合的控制方式。检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较，在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接。这样，本申请实施例的搅拌摩擦焊的控制方法，搅拌头焊接过程中，搅拌头的搅拌针的压力和搅拌头的压入深度都受到控制，使得搅拌头的实际压入深度保持相对稳定，搅拌针的实际压力也保持相对稳定，焊接的强度和质量都较高，缺陷率较低。实施中，控制方法还包括如下步骤：步骤S400：在搅拌头的实际压入深度大于等于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统停止工作，恒位移控制系统控制搅拌头保持当前实际压入深度继续进行焊接，直至焊接结束。恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接时，如果出现搅拌针的实际压力小于压力目标值时，则搅拌头会下压母材以获得更大的压力。在此过程中，如果出现了搅拌头的实际压入深度大于等于压入深度最大阈值的情况，恒压力控制系统停止工作，搅拌头不再下压，而是恒位移控制系统控制搅拌头保持当前实际压入深度继续进行焊接，直至焊接结束。在
技术介绍
中，单独的恒压力控制方式会存在击穿母材导致母材报废的风险。本申请实施例的控制方法，通过上述步骤，避免了击穿母材情况的出现。图3为图1所示的控制方法的步骤S100的具体流程图。如图3所示，实施中，步骤S100的步骤，具体包括：步骤S110：获取搅拌头的压入深度目标值；步骤S120：恒位移控制系统以压入深度目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接；步骤S130：在搅拌头的搅拌针的实际压力达到预设的稳定条件时，将搅拌头的搅拌针的实际压力作为搅拌头的搅拌针的压力目标值。实际生产中，不同的母材焊接过程中搅拌头的搅拌针的压力目标值是不一样的，上述步骤中巧妙地规避了母材个体差异以及装配情况的不一致性造成的试验结果应用范围小的问题，通用性极高，能够满足不同母材的焊接。搅拌头的搅拌针的压力目标值是针对每个个体测量出来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取搅拌头的搅拌针的压力目标值；/n检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较：/n在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取搅拌头的搅拌针的压力目标值；
检测搅拌头的实际压入深度，并与搅拌头的压入深度最大阈值进行比较：
在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统以压力目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
在搅拌头的实际压入深度大于等于压入深度最大阈值的情况下，恒压力控制系统停止工作，恒位移控制系统控制搅拌头保持当前实际压入深度继续进行焊接，直至焊接结束。


3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，获取搅拌头的搅拌针的压力目标值的步骤，具体包括：
获取搅拌头的压入深度目标值；
恒位移控制系统以压入深度目标值为控制标准，控制搅拌头进行焊接；
在搅拌头的搅拌针的实际压力达到预设的稳定条件时，将搅拌头的搅拌针的实际压力设置为搅拌头的搅拌针的压力目标值。


4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述预设的稳定条件为搅拌针以一实际压力值焊接的时长达到预设时间段。


5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预设时间段为5秒。


6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述预设的稳定条件为搅拌针以一实际压力值焊接的长度达到预设长度。


7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述预设长度为50毫米。


8.根据权利要求2至7任一所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
在搅拌头的实际压入深度小于压入深度最大阈值的情况下，以及在搅拌头的实际压入深度大于等于压入深度最大阈值的情况下，搅拌头进行焊接的过程中，在搅拌头的搅拌针的实际压力与压力目标值的比例小于等于预设比例时，对焊接位置进行标定。


9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晨，钮旭晶，毛孟颖，鲁二敬，高博，郁志凯，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13