CN104227224A - 一种摩擦搅拌焊机用测力台 - Google Patents

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Shanghai Jiaotong University
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Abstract

本发明公开了一种摩擦搅拌焊机用测力台，包括搅拌头、工作台、横向导轨、测力台上台面、下压力传感器、测力台下台面、立板、前进抗力传感器安装板、纵向导轨、前进抗力传感器和垫块，搅拌头固定在工作台上方，工作台通过横向滑块安装在横向导轨上，横向导轨安装在设有下压力传感器测力台上台面上，测力台下台面前端安装有立板，立板与前进抗力传感器安装板之间由安装有纵向滑块的纵向导轨连接，立板与工作台之间用安装有双螺母的螺柱连接。本发明可以直接应用于现有的搅拌摩擦焊机床，记录焊机工作中下压力和前进抗力随着焊接过程进行中的变化曲线，同时测力台也有夹具的功能，方便了工件装夹。

Description

一种摩擦搅拌焊机用测力台
技术领域
本发明涉及机床加工实时测量领域，尤其是一种摩擦搅拌焊机用测力台。
背景技术
搅拌摩擦焊（FrictionStirWelding简称FSW）是英国焊接研究所（TWI）于1991年10月提出的发明专利。搅拌摩擦焊工艺最初主要用于解决铝合金等低熔点材料的焊接，关于搅拌摩擦焊工艺的特点和应用等，TWI进行了较多的研究。
目前，研究发现搅拌摩擦焊加工中搅拌头轴肩对工件的下压力以及搅拌头进给时的前进抗力与焊接质量有着密不可分的关系。保证整个焊接过程中的工作力恒定可以大大提高焊缝的质量，有效避免焊接缺陷。但是在国内现有搅拌摩擦焊机床上都没有相关的压力测量系统，无法有效测量搅拌摩擦焊机工作中的压力变化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便直接应用于现有的搅拌摩擦焊机床摩擦搅拌焊机用测力台，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种摩擦搅拌焊机用测力台，包括搅拌头、工作台、定位块、横向导轨、测力台上台面、测力台下台面、立板、前进抗力传感器安装板、纵向导轨、前进抗力传感器、横向滑块、垫块，搅拌头固定在工作台上方，工作台上方放置工件，工作台前端设有两块定位块，工作台通过横向滑块安装在横向导轨上，横向导轨置于测力台上台面上，测力台上台面下部安装有下压力传感器，测力台下台面前端安装有立板，立板与前进抗力传感器安装板之间由设有的纵向导轨连接，立板与工作台之间用螺柱结构连接，螺柱上安装有双螺母，前进抗力传感器与定位块连接，安装在前进抗力传感器安装板中。
作为本发明进一步的方案：所述测力台上台面和测力台下台面开有凹槽，下压力传感器置于测力台下台面凹槽内，测力台上台面凹槽中放有压盘，压盘通过螺栓结构与测力台上台面连接。
作为本发明进一步的方案：所述双螺母与螺柱构成预载螺柱螺母结构。
作为本发明再进一步的方案：所述工作台上开有方槽，方槽内放有垫块，定位块对称的安装在方槽前端的两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：摩擦搅拌焊机用测力台可以直接应用于现有的搅拌摩擦焊机床，记录焊机工作中下压力和前进抗力随着焊接过程进行中的变化曲线，为控制反馈以及实验研究提供依据，同时测力台也有夹具的功能，尤其是在双轴肩焊接时，方便了工件装夹。
附图说明
图1为摩擦搅拌焊机用测力台的工作示意图；
图2为摩擦搅拌焊机用测力台的下压力传感器布置图；
图3为摩擦搅拌焊机用测力台的前进抗力传感器安装剖面图；
图4为摩擦搅拌焊机用测力台的工作台结构示意图。
图中：1-搅拌头；2-工作台；3-定位块；4-横向导轨；5-测力台上台面；6-下压力传感器；7-测力台下台面；8-立板；9-前进抗力传感器安装板；10-纵向导轨；11-螺柱；12-双螺母；13-纵向滑块；14-前进抗力传感器；15-横向滑块；16-垫块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～4，本发明中，一种摩擦搅拌焊机用测力台，包括搅拌头1、工作台2、定位块3、横向导轨4、测力台上台面5、下压力传感器6、测力台下台面7、立板8、前进抗力传感器安装板9、纵向导轨10、前进抗力传感器14、横向滑块15、垫块16，搅拌头1固定在工作台2上方，工作台2上方放置工件，工作台2前端设有两块定位块3，工作台2安装在设有横向滑块15的横向导轨4上，横向导轨4置于测力台上台面5上，测力台上台面5下部安装有下压力传感器6，所述测力台下台面7前端安装有立板8，立板8与前进抗力传感器安装板9之间由纵向导轨10连接，纵向导轨10上安装有纵向滑块13，立板8与工作台2之间用螺柱11结构连接，螺柱11上安装有双螺母12，前进抗力传感器14与定位块3连接，前进抗力传感器14安装在前进抗力传感器安装板9中。
横向导轨4置于测力台上台面5上，以减少摩擦力对前进抗力测量的影响；横向导轨4上安装有横向滑块15，所述立板8与前进抗力传感器安装板9之间由纵向导轨10连接，减少前进抗力导致的摩擦阻力对下压力的测量；所述立板8与工作台2之间用螺柱11结构连接，可以在测力前给传感器一个预载力；测力台上台面5和测力台下台面7均开有凹槽，下压力传感器6置于下台面凹槽内，上台面凹槽中放有压盘，压盘通过螺栓结构与测力台上台面5连接。
双螺母12与螺柱11构成预载螺柱螺母结构；工作台2上开有方槽，方槽内配有相同尺寸的垫块16，在使用单轴肩搅拌头进行加工时，将垫块16放在方槽内，形成整个平台，对工件起支撑作用；在使用双轴肩搅拌头进行加工时，将垫块16撤出，方槽容纳双轴肩搅拌头的下半部分，从而进行正常焊接。
本发明可以直接应用于现有的搅拌摩擦焊机床，记录焊机工作中下压力和前进抗力随着焊接过程进行中的变化曲线，为控制反馈以及实验研究提供依据，同时测力台也有夹具的功能，尤其是在双轴肩焊接时，方便了工件装夹。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种摩擦搅拌焊机用测力台，包括搅拌头（1）、工作台（2）、横向导轨（4）、测力台上台面（5）、测力台下台面（7）、前进抗力传感器安装板（9）、纵向导轨（10）、前进抗力传感器（14）和横向滑块（15），其特征在于，所述搅拌头（1）固定在工作台（2）上方，工作台（2）前端设有两块定位块（3），工作台（2）通过横向滑块（15）安装在横向导轨（4）上，横向导轨（4）安装在测力台上台面（5）上，测力台上台面（5）下部安装有下压力传感器（6），所述测力台下台面（7）前端安装有立板（8），立板（8）与前进抗力传感器安装板（9）之间由纵向导轨（10）连接，纵向导轨（10）上安装有纵向滑块（13），立板（8）与工作台（2）之间用螺柱（11）连接，螺柱（11）上安装有双螺母（12），所述前进抗力传感器（14）与定位块（3）连接，前进抗力传感器（14）安装在前进抗力传感器安装板（9）中。
2.根据权利要求1所述的一种摩擦搅拌焊机用测力台，其特征在于，所述测力台上台面（5）和测力台下台面（7）开有凹槽，下压力传感器（6）置于测力台下台面（7）凹槽内，测力台上台面（5）凹槽中放有压盘，压盘通过螺栓结构与测力台上台面（5）连接。
3.根据权利要求1所述的一种摩擦搅拌焊机用测力台，其特征在于，所述双螺母（12）与螺柱（11）构成预载螺柱螺母结构。
4.根据权利要求1所述的一种摩擦搅拌焊机用测力台，其特征在于，所述工作台（2）上开有方槽，方槽内放有垫块（16），定位块（3）对称的安装在方槽前端的两侧。
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