CN105108316A - 一种搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置 - Google Patents

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杨洪刚
赵欣
李彦国
沈金华
蔡智亮
谷国迎
朱琼雁
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Abstract

本发明公开了一种搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，包括上位机、电磁线圈和高压气源；所述高压气源通过高压管与搅拌头的夹套内腔相连通，所述搅拌头的袖筒上开设有进气孔，进气孔贯穿袖筒的侧壁，并与高压管的出气孔相对应设置；所述高压管上连接电磁气阀，所述电磁气阀与上位机信号连接；所述电磁加热线圈环绕夹套设置，电磁加热线圈的供电回路上设置电磁开关，所述电磁开关也与上位机信号连接。本发明利用高压气流将积屑从搅拌头下方排出，同时配合电磁加热线圈对搅拌头进行加热，使积存在搅拌头内的积屑受热呈熔融态，更利于积屑的排出，提高排屑工作效率，相对于采用化学浸泡液去除积屑，本发明具有高效、无污染的优点。

Description

一种搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置
技术领域
本发明涉及一种搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，属于搅拌摩擦点焊设备技术领域。
背景技术
搅拌摩擦点焊(FrictionStirSpotWelding，FSSW)是在"线性"搅拌摩擦焊接基础上，新近研究开发的一种创新的焊接技术。FSSW可以形成点焊的搭接接头，其焊缝外观与通常应用于铝合金构件的电阻点焊类似，因而具有很高的应用价值和研究意义。搅拌摩擦点焊的基本原理目前，已公开的资料中报道了两种不同的FSSW技术，具体为：日本Mazda汽车公司于1993年发明的搅拌摩擦点焊和德国GKSS研究中心于1999年发明的搅拌摩擦点焊。
德国GKSS研究中心于1999年发明的搅拌摩擦点焊，采用特殊的搅拌头，通过精确控制搅拌头各部件的相对运动，在搅拌头回撤的同时填充搅拌头在焊接过程中形成的退出孔，采用该方法焊接的点焊缝平整，焊点中心没有凹孔。搅拌摩擦点焊的搅拌头主要由三部分组成，分别为最内部的搅拌针、中间层的袖筒以及最外层的夹套。夹套在焊接时固定，不发生旋转，而中间层的袖筒和最内层的搅拌针在焊接时既发生旋转也发生沿轴向的相对运动。其不足之处在于：为保证搅拌针、袖筒能够自由相对运动，搅拌针与袖筒间隙配合，袖筒与夹套间隙配合，导致焊接时搅拌针与袖筒间、袖筒与夹套之间存在积屑，积屑的存在使三者发生相对转动时存在很大的阻力，以及很快的磨损。高温的积屑进入缝隙，还会对三件套之间产生焊合作用，冷却后，发现三者或者其中两件被焊在了一起，无法再相对转动。因此缝隙中积屑的存在导致过快的磨损、过大阻力导致断裂、焊合在一起等各种失效，是严重影响搅拌头寿命，严重影响这种焊接工艺推广应用的重要因素之一。（有一段文字供你撰写背景技术时参考：三件套之间的缝隙容易存在积屑。积屑的存在使三者发生相对转动时存在很大的阻力，以及很快的磨损。高温的积屑进入缝隙，还会对三件套之间产生焊合作用，冷却后，发现三者或者其中两件被焊在了一起，无法再相对转动。因此缝隙中积屑的存在导致过快的磨损、过大阻力导致断裂、焊合在一起等各种失效，是严重影响搅拌头寿命，严重影响这种焊接工艺推广应用的重要因素之一）。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，解决现有技术中搅拌头内存在积屑难以清除的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，包括上位机、电磁线圈和高压气源；
所述高压气源通过高压管与搅拌头的夹套内腔相连通，所述搅拌头的袖筒上开设有进气孔，进气孔贯穿袖筒的侧壁，并与高压管的出气孔相对应设置；所述高压管上连接电磁气阀，所述电磁气阀与上位机信号连接；
所述电磁加热线圈环绕夹套设置，电磁加热线圈的供电回路上设置电磁开关，所述电磁开关也与上位机信号连接。
所述夹套的上端与袖筒密封连接，所述袖筒的上端与搅拌针密封连接。
所述进气孔至少设置两个，所述高压管至少分设两根支路，两条支路分别与夹套贯穿连接。
所述夹套上还设置有用于检测夹套温度的非接触式温度传感器，非接触式温度传感器将检测到的夹套温度传送至上位机，上位机根据夹套温度判断是否需要停止加热。
所述夹套和袖筒上还分别开设有排屑孔。当搅拌针与袖筒之间的积屑过多时，积屑可通过设置在袖筒上的排屑孔排出至袖筒与夹套之间，当夹套与袖筒间的积屑过多时，积屑可通过设置在夹套上的排屑孔排出夹套外。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：利用高压气源提供的高压气体将积屑从搅拌头下方排出，同时配合电磁加热线圈对搅拌头进行加热，使积存在搅拌头内的积屑受热呈熔融态，更利于积屑的排出，提高排屑工作效率，相对于采用化学浸泡液去除积屑，本发明具有高效、无污染的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、搅拌针；2、袖筒；3、夹套；4、高压气源；5、高压管；6、电磁气阀；7、进气孔；8、电磁加热线圈；9、电磁开关；10、排屑孔；11、非接触式温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，是本发明的结构示意图，搅拌头包括内部的搅拌针1、与搅拌针1间隙配合的中间层的袖筒2、与袖筒2间隙配合的最外层的夹套3。高压气源4上连接高压管5，高压管5上设置了电磁气阀6，通过上位机控制电磁气阀6实现高压气源4的供应与切断。高压管5末端分为两条支路，两条支路分别与夹套3连接，连通至夹套3内腔，为夹套3内腔提供高压气流。搅拌头的袖筒2上开设有两个进气孔7，两进气孔7相对设置，进气孔7贯穿袖筒2的侧壁。电磁加热线圈8环绕夹套3设置，利用电磁感应原理将电能转换为热能，对搅拌头进行加热，使积屑受热呈现熔融或液态，配合高压气流更利于积屑的清除。电磁加热线圈8的供电回路上设置电磁开关8，电磁开关8也与上位机信号连接。
工作时，上位机控制电磁开关8开启，电磁加热线圈8开始对搅拌头进行加热，当积屑呈现熔融态或液态时，上位机控制开启电磁气阀6，高压气流经高压管5进入夹套3内腔，部分气流从夹套3与袖筒2之间的间隙下方冲出，清除夹套3与袖筒2间的积屑，剩余部分气流经设置在袖筒2上的进气孔7进入袖筒2内腔，从袖筒2与搅拌针1之间的间隙下方冲出，清除搅拌针1与袖筒2间的积屑。
为保证气密性以提高高压气源4的工作效率，夹套3的上端与袖筒2密封连接，袖筒2的上端与搅拌针1密封连接。
为防止温度过高，避免损坏搅拌头，夹套3上还设置有用于检测夹套3温度的非接触式温度传感器10，非接触式温度传感器10将检测到的夹套3温度传送至上位机，上位机根据夹套3温度判断是否需要停止加热。
夹套3和袖筒2上还分别开设有排屑孔9。当搅拌针1与袖筒2之间的积屑过多时，积屑可通过设置在袖筒2上的排屑孔9排出至袖筒2与夹套3之间，当夹套3与袖筒2间的积屑过多时，积屑可通过设置在夹套3上的排屑孔9排出夹套3外。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，其特征在于，包括上位机、电磁线圈和高压气源；
所述高压气源通过高压管与搅拌头的夹套内腔相连通，所述搅拌头的袖筒上开设有进气孔，进气孔贯穿袖筒的侧壁，并与高压管的出气孔相对应设置；所述高压管上连接电磁气阀，所述电磁气阀与上位机信号连接；
所述电磁加热线圈环绕夹套设置，电磁加热线圈的供电回路上设置电磁开关，所述电磁开关也与上位机信号连接。
2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，其特征在于：所述夹套的上端与袖筒密封连接，所述袖筒的上端与搅拌针密封连接。
3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，其特征在于：所述进气孔至少设置两个，所述高压管至少分设两根支路，两条支路分别与夹套贯穿连接。
4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，其特征在于：所述夹套上还设置有用于检测夹套温度的非接触式温度传感器，非接触式温度传感器将检测到的夹套温度传送至上位机，上位机根据夹套温度判断是否需要停止加热。
5.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备去除积屑的装置，其特征在于：所述夹套和袖筒上还分别开设有排屑孔。
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