一种搅拌摩擦焊接过程作用力的测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种搅拌摩擦焊接过程作用力的测量方法及装置，包括电主轴，所述电主轴的下端设有刀柄，所述刀柄上设有搅拌工具；还包括奇数个周向均匀分布在电主轴外围的拉压传感器，所述拉压传感器的数量至少为三个；所述拉压传感器的一端与连接部件相连、另一端与电主轴相连，所述连接部件的另一端与外部的驱动机构相连；所述拉压传感器均与数据处理模块电连接，所述数据处理模块通过对周向均匀分布的拉压传感器数值处理，实现对XYZ空间作用力的分解。通过周向分布的拉压传感器感应搅拌摩擦焊接过程中的作用力，并通过对数据信号的有效处理，能方便的获得XYZ3个方向上的作用力。能方便的获得XYZ3个方向上的作用力。能方便的获得XYZ3个方向上的作用力。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊接过程作用力的测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种搅拌摩擦焊接过程作用力的测量方法及装置，属于金属材料的焊接


技术介绍

[0002]自1991年英国焊接研究所(TWI)专利技术搅拌摩擦焊以来，该技术因焊接温度低，焊后残余应力小，不产生弧光、烟尘污染，不需要填丝材料等优点受到广泛关注，并很快被应用到航空航天、船舶、轨道列车、电子电力、汽车等生产领域，成为轻质合金特别是铝合金最佳的连接技术。
[0003]搅拌摩擦焊是“力
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热”耦合作用的复杂过程，焊接过程中搅拌工具对被焊材料施加作用力，搅拌工具和被焊材料之间的相互摩擦作用力产热，从而塑化金属，塑化后的金属在作用力的作用下发生流动，最终形成致密的焊缝。
[0004]在所有的搅拌摩擦焊接过程中，绝大部分需要对作用力(以顶锻力即Z方向)进行监测和调控，从而获得质量优异的焊缝，在自动化焊接的场景下，更是如此。
[0005]而现有的作用力检测装置多以单向的拉压传感器为主，该传感器只能测量单方向的作用力(Z向)；当需要测量XYZ3个方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊接过程作用力的测量装置，包括电主轴，所述电主轴的下端设有刀柄，所述刀柄上设有搅拌工具；其特征在于：还包括奇数个周向均匀分布在电主轴外围的拉压传感器，所述拉压传感器的数量至少为三个；所述拉压传感器的一端与连接部件相连、另一端与电主轴相连，所述连接部件的另一端与外部的驱动机构相连；所述拉压传感器均与数据处理模块电连接，所述数据处理模块通过对周向均匀分布的拉压传感器数值处理，实现对XYZ空间作用力的分解。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述拉压传感器为应变片式的测量拉力和压力的传感器；所述拉压传感器外形为长方形，其上表面和连接部件通过螺钉连接，其下表面和电主轴通过螺钉连接。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述刀柄的上端为7:24的锥形结构，所述锥形结构插入到电主轴下端面的孔内，所述刀柄和电主轴之间通过拉刀锁紧方式紧固；所述搅拌工具的上端插入到刀柄的下端面的孔内，通过侧面的顶丝与刀柄紧固。4.一种搅拌摩擦焊接过程作用力的测量方法，采用权利要求1～3的测量装置，其特征在于包括如下步骤：步骤1、数据处理模块获得每个拉压传感器的信号S1....Sn,其中n≥3且n为奇数；步骤2、对获取的信号S1....Sn进行滤波处理；步骤3、通过滤波处理后的输出信号和实际数值的对应关系，获取相应的拉压传感器的测量值M1....Mn；步骤4、令Fz＝(M1+M2+....Mn)/n，计算出Fz，此时Fz即为焊接时被焊接材料施加给搅拌工具...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，柯晴刃，仇晓磊，乔胜，朱铁成，
申请(专利权)人：苏州东辰智能装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：