一种搅拌摩擦点焊机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种搅拌摩擦点焊机器人，主要包括机头、电磁吸附装置和支撑板，所述机头设置在机器人上，所述电磁吸附装置设置在所述机头上，所述支撑板位于所述机头下方，其中当所述电磁吸附装置生产磁力时，所述支撑板与所述电磁吸附装置形成夹持效果，通过本实用新型专利技术的技术方案能够可实现任意位置处焊点的焊接，增加了点焊的焊接柔性，以及通过增加背部垫板的支撑作用范围，可一次吸附实现背部垫板范围内的多个焊点的焊接。板范围内的多个焊点的焊接。板范围内的多个焊点的焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦点焊机器人


[0001]本技术涉及焊接
，具体为一种搅拌摩擦点焊机器人。

技术介绍

[0002]随着全球环保和能源问题的日益突出，轻量化、低能耗、绿色环保的制造技术成为汽车、轨道列车、航空、航天、电子电力等行业的重要发展方向。近年来，交通工具的“轻量化”战略的实施，显著加快了镁、铝合金等轻金属替代传统的黑色金属的步伐，并在飞机、汽车、高铁等制造领域中的应用越来越广泛。而在这些领域中铝合金的点连接技术被广泛采用，传统的连接技术如铆接、电阻点焊、螺接等，已不能满足产品在效率、成本、连接质量等方面的要求。
[0003]搅拌摩擦点焊技术具有绿色、环保、低耗能、连接质量高等优点，是目前为止铝合金点连接技术的研究热点。而随着科学技术的突飞猛进和我国“智能制造”实施战略的强力推动，工业机器人在生产制造领域的应用日益广泛。而搅拌摩擦点焊技术与工业机器人集成的搅拌摩擦点焊机器人技术应运而生，并得到了业界的持续关注。
[0004]搅拌摩擦点焊机器人的柔性优异，但在焊接过程中，由于搅拌摩擦点的塑性焊接特性，需要对背部施加支撑，用于抵抗焊接过程中的作用力。常规的搅拌摩擦点焊机器人装置一般集成有C型夹具，该夹具一端和机器人的第六轴法兰面连接，另一端和背部贴合，焊接过程中的作用力均通过C型夹具自身的刚性平衡，在实际生产中，这种C型夹具受限于自身的尺寸，对焊点的位置有要求，难以发挥机器人空间可达性的优势，同时，长时间的使用会导致C型夹具自身的刚性下降，背部的定位精度下降，严重时，会严重降低焊点的连接质量。
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技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种搅拌摩擦点焊机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种搅拌摩擦点焊机器人，包括机头、电磁吸附装置和支撑板，所述机头设置在机器人上，所述电磁吸附装置设置在所述机头上，所述支撑板位于所述机头下方，其中当所述电磁吸附装置生产磁力时，所述支撑板与所述电磁吸附装置形成夹持效果。
[0007]进一步地，机器人为六自由度机器人。
[0008]进一步地，还设置有传感器，所述传感器设置在所述支撑板上。
[0009]进一步地，传感器为磁场强度传感器。
[0010]进一步地，支撑板为铁磁性材料。
[0011]通过本技术前述公开，相较于现有具有以下特点：
[0012]应用本技术的技术方案能够可实现任意位置处焊点的焊接，增加了点焊的焊接柔性，以及通过增加背部垫板的支撑作用范围，可一次吸附实现背部垫板范围内的多个
焊点的焊接。
附图说明
[0013]图1为本技术结构示意图；以及
[0014]图2为本技术结构焊接过程示意图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0016]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0017]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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0018]请参阅图1
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2，本实施例提供一种技术方案：一种搅拌摩擦点焊机器人，包括：机头1、电磁吸附装置2和支撑板3，所述机头1设置在机器人11上，所述电磁吸附装置2设置在所述机头1上，所述支撑板3位于所述机头1下方，其中当所述电磁吸附装置2生产磁力时，所述支撑板3与所述电磁吸附装置2形成夹持效果，在本实施例中，所述机头1的控制系统通过动力电缆、信号电缆以及传感器电缆与所述机头1连接，控制所述电磁吸附装置2对焊点的背部的所述支撑板3施加电磁吸附作用，实现焊点的背部支撑，同时还能控所述机头1的动作实现焊接功能，同时需要说明的是，所述电磁吸附装置2及所述机头1的控制系统采用运动控制器进行控制，通过所述系统驱动总线控制多个伺服驱动器，进而控制伺服电机运动，所述运动控制器选用PLC进行逻辑控制，实现电磁吸附强度、系统压力、位移、转角等多种传感器的数据采集。
[0019]同时需要进一步说明的是，在本实施例中可选的，还设置有人机交互系统，利用人机交互系统及以太网与所述机头1的控制系统、所述机器人控制系统连接，提供一种人机交互的操作界面，实现对所述机头和机器人的联合控制。
[0020]可选的，机器人11为六自由度机器人，利用运动控制系统通过马达电缆和数据电缆与六自由度所述机器人11连接，实现A1、A2、A3、A4、A5、A6六个坐标轴联动控制，从而控制所述机头1的空间姿态，实现所述机头1任意位置的精确定位以及空间姿态的快速变化。
[0021]优选的，所述机头1包括三个伺服电机、一个电磁线圈、一套相互运动机构，通过电磁线圈产热磁场，用于吸附背部所述支撑板3，保证焊接过程中所述支撑板3紧密的贴靠在焊接点的背部以抵抗焊接实施过程中所述机头1对焊点的顶锻力，保证焊接的顺利执行，通过伺服电机控制滚珠丝杠向行进运动和主轴旋转运动，实现回填式搅拌摩擦焊点焊。
[0022]其中，还设置有传感器4，所述传感器4设置在所述支撑板3上，传感器4为磁场强度传感器，其焊接过程中，所述支撑板3紧密贴靠在焊点的背部，利用其靠近背部的位置磁场强度所述传感器4，可将磁场强度信息反馈给人机交互界系统，通过调节电磁感应线圈的电
流大小，控制磁场强度进而控制吸附强度，待电磁吸附启动后，点焊工具运动至焊点的上表面进行焊接。
[0023]可选的，所述支撑板3为铁磁性材料，一般为钢板，其形状和一定范围内的焊点的形状相同，从而实现背部的紧密贴合。
[0024]本实施例中的焊接方法其步骤包括：
[0025]S1.预先设置好六自由度机器人11运动的参考坐标系，通过六自由度机器人11将机头1和机头上的电磁吸附装置2移动至相应的坐标点，将背部支撑垫板3紧密贴合在待焊点的下表面，其中机头1重复定位精度小于0.1mm；
[0026]S2.根据待焊工件的材料、厚度选定与之相对应的电磁线圈的参数，如电流大小，电流方向等，并确定相对应的焊接参数，即焊接工具的行程、旋转速度、焊接时间；较佳地，所选焊接工件的厚度为0.4
‑
10mm；优选的，所述焊接工具的行程为0
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10mm，旋转速度为0
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3000rpm，焊接时间任意可调。
[0027]S3.按下电磁吸附装置2的开始按钮，电磁吸附装置2通电产生磁场，磁场穿过焊点吸附背部支撑垫板3，并将其紧密的压紧在焊点的背部，通过磁场强度传感器4测量焊点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦点焊机器人，其特征在于，包括：机头(1)，所述机头(1)设置在机器人(11)上；电磁吸附装置(2)，所述电磁吸附装置(2)设置在所述机头(1)上；支撑板(3)，所述支撑板(3)位于所述机头(1)下方，其中当所述电磁吸附装置(2)生产磁力时，所述支撑板(3)与所述电磁吸附装置(2)形成夹持效果。2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦点焊机器人，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，朱铁成，范琦，仇晓磊，孙笑旸，乔胜，
申请(专利权)人：江苏铭岳智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：