CN108817726A - 一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及零件检测设备技术领域，且公开了一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，包括检测器壳体，所述检测器壳体两侧的顶部分别固定安装有挂耳，所述挂耳的中部开设有圆形通孔，且挂耳的中部通过圆形通孔与固位杆的顶端固定连接，所述挂耳两侧的中部分别与两个轴套的一侧固定连接，所述轴套的另一侧开设有活动槽，且轴套的另一侧通过活动槽与伸缩杆活动连接，伸缩杆的一端固定连接有位于轴套外部的挡板，所述伸缩杆的中部固定套接有滑动板。该基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，通过转动转盘Ⅲ带动旋转杆和转动盘同步转动，实现了对下端焊接件和上端焊接件连接处的扭力进行测量的功能，提高了装置测量的功能性。
Description
技术领域
本发明涉及零件检测设备技术领域，具体为一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备。
背景技术
摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种方法，由于其具有：焊接接头热影响区显微组织变化小.残余应力比较低，焊接工件不易变形；能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接等特点在现代工程建设的过程中经常被运用。
但是一般用来对搅拌摩擦焊接的零件来说，其焊接处的接触力检测设备通常只能对其连接处单一方向的接触力进行检测，操作人员在使用这些焊接零件时往往会因为没有这些零件针对连接处的各种接触力相关数据而导致无法正确有效使用这些零件。
发明内容
本发明提供了一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，具备测量方式全面，精确度高，便于操作的优点，解决了一般用来对搅拌摩擦焊的接触力进行检测的设备通常只能对其连接处单一方向的接触力进行检测，但是操作人员在使用这些焊接零件时往往会因为没有这些零件针对连接处的各种接触力相关数据而导致无法正确有效使用这些零件的问题。
本发明提供如下技术方案：一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，包括检测器壳体，所述检测器壳体两侧的顶部分别固定安装有挂耳，所述挂耳的中部开设有圆形通孔，且挂耳的中部通过圆形通孔与固位杆的顶端固定连接，所述挂耳两侧的中部分别与两个轴套的一侧固定连接，所述轴套的另一侧开设有活动槽，且轴套的另一侧通过活动槽与伸缩杆活动连接，所述伸缩杆的一端固定连接有位于轴套外部的挡板，所述伸缩杆的中部固定套接有滑动板，所述滑动板的一侧与弹簧Ⅰ的一端固定连接，且滑动板的一侧通过位于伸缩杆上的弹簧Ⅰ与轴套的内壁传动连接，所述伸缩杆的另一端固定连接有卡块，所述卡块的外沿与连接杆的内部活动连接，所述连接杆的底部与固定板的顶部固定连接，所述固定板内侧的顶部固定连接有轴承，所述轴承的内圈与螺纹杆的顶端固定套接，所述螺纹杆的数量共有两个，且两个螺纹杆的中部分别与底板的两侧螺纹连接，所述螺纹杆的底端固定连接有转动把手，所述底板顶端的中部固定连接有滑动轨道，所述底板的顶部固定连接有位于滑动轨道两侧的支撑杆，所述支撑杆的顶端活动连接有螺纹栓，所述螺纹栓的一端固定连接有转盘Ⅰ，所述螺纹栓的另一端固定连接有固位销，所述固位销的外沿与卡盘的内部活动连接，所述卡盘的数量共有两个，且两个卡盘的对立侧分别与下端焊接件底部的两侧活动连接，所述检测器壳体顶端的内部开设有转动槽，且检测器壳体顶端的内部通过转动槽与转动盘顶部的外沿活动连接，所述转动盘底部的两侧分别开设有螺纹孔，且转动盘底部的两侧通过螺纹孔分别与两个螺栓螺纹连接，所述螺栓的一端固定连接有位于转动盘外部的转盘Ⅱ，所述螺栓的另一端固定连接推块，两个所述推块的对立侧分别与上端焊接件顶部的两侧活动连接，所述上端焊接件的底部与下端焊接件的顶部固定焊接，所述转动盘顶端的中部固定安装有固位环，所述固位环的内圈与旋转杆的底端固定套接，所述旋转杆的底端固定连接有位于检测器壳体外部的转盘Ⅲ，所述检测器壳体内腔背面的两侧分别固定安装有两个角度测量装置。
优选的，所述角度测量装置包括测量盘，所述测量盘正面的外沿开设有滑轨槽，且测量盘正面的外沿通过滑轨槽与按压块背面的中部活动连接，所述按压块正面的一侧和转动指针的一端固定连接，所述转动指针的另一端与测量盘的中部固定连接，两个按压块的对立侧通过位于测量盘内部的弹簧Ⅱ传动连接。
优选的，所述轴套内壁的两端分别开设有与滑动板两端相适配的滑槽，所述轴套的内部通过滑槽与滑动板活动连接，且滑动板在轴套内部的滑动距离大于连接杆正面的宽度。
优选的，所述挡板为圆柱形金属板，所述挡板侧边圆形面的直径大于轴套另一侧活动槽的槽径。
优选的，所述底板的顶端与检测器壳体的底部形成夹角且角度范围为正三十度至负三十度。
优选的，所述固位销的直径为螺纹栓直径的1.2倍。
优选的，所述卡盘的数量共有两个，且两个卡盘的对立侧均为与下端焊接件外圈相适配的弧形面。
优选的，所述转动盘为T形金属块，所述转动盘顶端的中部开设有与固位环外圈相适配的圆柱形通孔。
优选的，所述螺栓的数量共有两个，且两个螺栓的中部均开设有与螺纹孔相适配的外螺纹，两个所述螺栓中部外螺纹的螺距相同且方向相反。
本发明具备以下有益效果：
1、该基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，通过转动底板一侧的螺纹杆，使得底板的一侧沿螺纹杆的外沿上升，实现了对下端焊接件和上端焊接件连接处的斜向接触力进行检测的功能，如果同时转动底板两侧的螺纹杆，带动底板的两侧同时下降，可以对下端焊接件和上端焊接件之间的连接接触力进行检测，提高了装置检测的多样性。
2、该基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，通过转动转盘Ⅲ带动旋转杆和转动盘同步转动，实现了对下端焊接件和上端焊接件连接处的扭力进行测量的功能，提高了装置测量的功能性。
3、该基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，通过角度测量装置可以对下端焊接件和上端焊接件连接处进行角度测量，实现了对下端焊接件和上端焊接件焊接的平整度进行检测，提高了装置的准确度。
附图说明
图1为本发明结构正面示意图；
图2为本发明结构角度测量装置示意图；
图3为本发明结构转动盘与螺栓连接放大图；
图4为本发明结构轴套内部结构示意图；
图5为本发明结构固位销与卡盘连接示意图。
图中：1、检测器壳体；2、挂耳；3、固位杆；4、轴套；5、伸缩杆；6、挡板；7、滑动板；8、弹簧Ⅰ；9、卡块；10、连接杆；11、固定板；12、轴承；13、螺纹杆；14、底板；15、转动把手；16、滑动轨道；17、支撑杆；18、螺纹栓；19、转盘Ⅰ；20、固位销；21、卡盘；22、下端焊接件；23、转动盘；24、螺纹孔；25、螺栓；26、转盘Ⅱ；27、推块；28、上端焊接件；29、固位环；30、旋转杆；31、转盘Ⅲ；32、角度测量装置；321、测量盘；322、滑轨槽；323、按压块；324、转动指针；325、弹簧Ⅱ。
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1-5，一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，包括检测器壳体1，检测器壳体1两侧的顶部分别固定安装有挂耳2，挂耳2的中部开设有圆形通孔，且挂耳2的中部通过圆形通孔与固位杆3的顶端固定连接，挂耳2两侧的中部分别与两个轴套4的一侧固定连接，轴套4内壁的两端分别开设有与滑动板7两端相适配的滑槽，轴套4的内部通过滑槽与滑动板7活动连接，且滑动板7在轴套4内部的滑动距离大于连接杆10正面的宽度，通过向远离检测器壳体1的一侧拉动挡板6和伸缩杆5，使得卡块9与连接杆10脱离活动连接的状态，实现了检测器壳体1和底板14之间固接和拆卸的功能，便于对下端焊接件22和上端焊接件28进行安装和固定，提高了装置的简便性，轴套4的另一侧开设有活动槽，且轴套4的另一侧通过活动槽与伸缩杆5活动连接，伸缩杆5的一端固定连接有位于轴套4外部的挡板6，挡板6为圆柱形金属板，挡板6侧边圆形面的直径大于轴套4另一侧活动槽的槽径，通过挡板6对伸缩杆5的横向位置进行限定，避免了伸缩杆5滑出轴套4的内部，提高了装置的合理性，伸缩杆5的中部固定套接有滑动板7，滑动板7的一侧与弹簧Ⅰ8的一端固定连接，且滑动板7的一侧通过位于伸缩杆5上的弹簧Ⅰ8与轴套4的内壁传动连接，伸缩杆5的另一端固定连接有卡块9，卡块9的外沿与连接杆10的内部活动连接，连接杆10的底部与固定板11的顶部固定连接，固定板11内侧的顶部固定连接有轴承12，轴承12的内圈与螺纹杆13的顶端固定套接，螺纹杆13的数量共有两个，且两个螺纹杆13的中部分别与底板14的两侧螺纹连接，底板14的顶端与检测器壳体1的底部形成夹角且角度范围为正三十度至负三十度，通过转动底板14一侧的螺纹杆13，使得底板14的一侧沿螺纹杆13的外沿上升，实现了对下端焊接件22和上端焊接件28连接处的斜向接触力进行检测的功能，如果同时转动底板14两侧的螺纹杆13，带动底板14的两侧同时下降，可以对下端焊接件22和上端焊接件28之间的连接接触力进行检测，提高了装置检测的多样性，螺纹杆13的底端固定连接有转动把手15，底板14顶端的中部固定连接有滑动轨道16，底板14的顶部固定连接有位于滑动轨道16两侧的支撑杆17，支撑杆17的顶端活动连接有螺纹栓18，螺纹栓18的一端固定连接有转盘Ⅰ19，螺纹栓18的另一端固定连接有固位销20，固位销20的直径为螺纹栓18直径的1.2倍，通过固位销20的直径为螺纹栓18直径1.2倍的结构，实现了对螺纹栓18横向位置进行限定的功能，避免了螺纹栓18在过度横向移动后与支撑杆17脱离连接的问题，提高了装置的合理性，固位销20的外沿与卡盘21的内部活动连接，卡盘21的数量共有两个，且两个卡盘21的对立侧均为与下端焊接件22外圈相适配的弧形面，卡盘21的数量共有两个，且两个卡盘21的对立侧分别与下端焊接件22底部的两侧活动连接，检测器壳体1顶端的内部开设有转动槽，且检测器壳体1顶端的内部通过转动槽与转动盘23顶部的外沿活动连接，转动盘23为T形金属块，转动盘23顶端的中部开设有与固位环29外圈相适配的圆柱形通孔，通过转动转盘Ⅲ31带动旋转杆30和转动盘23同步转动，实现了对下端焊接件22和上端焊接件28连接处的扭力进行测量的功能，提高了装置测量的功能性，转动盘23底部的两侧分别开设有螺纹孔24，且转动盘23底部的两侧通过螺纹孔24分别与两个螺栓25螺纹连接，螺栓25的数量共有两个，且两个螺栓25的中部均开设有与螺纹孔24相适配的外螺纹，两个螺栓25中部外螺纹的螺距相同且方向相反，通过同时转动两个转盘Ⅱ26，使得两个推块27同时移动且相互靠近，实现了对上端焊接件28位置进行限定的功能，提高了装置的稳定性，螺栓25的一端固定连接有位于转动盘23外部的转盘Ⅱ26，螺栓25的另一端固定连接推块27，两个推块27的对立侧分别与上端焊接件28顶部的两侧活动连接，上端焊接件28的底部与下端焊接件22的顶部固定焊接，转动盘23顶端的中部固定安装有固位环29，固位环29的内圈与旋转杆30的底端固定套接，旋转杆30的底端固定连接有位于检测器壳体1外部的转盘Ⅲ31，检测器壳体1内腔背面的两侧分别固定安装有两个角度测量装置32，角度测量装置32包括测量盘321，测量盘321正面的外沿开设有滑轨槽322，且测量盘321正面的外沿通过滑轨槽322与按压块323背面的中部活动连接，按压块323正面的一侧和转动指针324的一端固定连接，转动指针324的另一端与测量盘321的中部固定连接，两个按压块323的对立侧通过位于测量盘322内部的弹簧Ⅱ325传动连接，通过角度测量装置32可以对下端焊接件22和上端焊接件28连接处进行角度测量，实现了对下端焊接件22和上端焊接件28焊接的平整度进行检测，提高了装置的准确度。
首先向远离检测器壳体1的一侧拉动挡板6和伸缩杆5，使得卡块9与连接杆10脱离活动连接的状态，将检测器壳体1和底板14分开，将下端焊接件22和上端焊接件28安装到两者之间，再使连接杆10与检测器壳体1两侧的底部相互卡接，松开挡板6和伸缩杆5，将检测器壳体1和底板14之间的位置进行固定，分别转动转盘Ⅰ19和转盘Ⅱ26使得卡盘21和推块27对下端焊接件22和上端焊接件28的位置进行限定，再依次转动转盘Ⅲ31，底板14一侧的转动把手15和底板14两侧的转动把手15，分别对下端焊接件22和上端焊接件28连接处的扭力、横向接触力以及斜向接触力进行检测，再通过角度测量装置32可以对下端焊接件22和上端焊接件28连接处进行角度测量即可完成检测。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，包括检测器壳体(1)，其特征在于：所述检测器壳体(1)两侧的顶部分别固定安装有挂耳(2)，所述挂耳(2)的中部开设有圆形通孔，且挂耳(2)的中部通过圆形通孔与固位杆(3)的顶端固定连接，所述挂耳(2)两侧的中部分别与两个轴套(4)的一侧固定连接，所述轴套(4)的另一侧开设有活动槽，且轴套(4)的另一侧通过活动槽与伸缩杆(5)活动连接，所述伸缩杆(5)的一端固定连接有位于轴套(4)外部的挡板(6)，所述伸缩杆(5)的中部固定套接有滑动板(7)，所述滑动板(7)的一侧与弹簧Ⅰ(8)的一端固定连接，且滑动板(7)的一侧通过位于伸缩杆(5)上的弹簧Ⅰ(8)与轴套(4)的内壁传动连接，所述伸缩杆(5)的另一端固定连接有卡块(9)，所述卡块(9)的外沿与连接杆(10)的内部活动连接，所述连接杆(10)的底部与固定板(11)的顶部固定连接，所述固定板(11)内侧的顶部固定连接有轴承(12)，所述轴承(12)的内圈与螺纹杆(13)的顶端固定套接，所述螺纹杆(13)的数量共有两个，且两个螺纹杆(13)的中部分别与底板(14)的两侧螺纹连接，所述螺纹杆(13)的底端固定连接有转动把手(15)，所述底板(14)顶端的中部固定连接有滑动轨道(16)，所述底板(14)的顶部固定连接有位于滑动轨道(16)两侧的支撑杆(17)，所述支撑杆(17)的顶端活动连接有螺纹栓(18)，所述螺纹栓(18)的一端固定连接有转盘Ⅰ(19)，所述螺纹栓(18)的另一端固定连接有固位销(20)，所述固位销(20)的外沿与卡盘(21)的内部活动连接，所述卡盘(21)的数量共有两个，且两个卡盘(21)的对立侧分别与下端焊接件(22)底部的两侧活动连接，所述检测器壳体(1)顶端的内部开设有转动槽，且检测器壳体(1)顶端的内部通过转动槽与转动盘(23)顶部的外沿活动连接，所述转动盘(23)底部的两侧分别开设有螺纹孔(24)，且转动盘(23)底部的两侧通过螺纹孔(24)分别与两个螺栓(25)螺纹连接，所述螺栓(25)的一端固定连接有位于转动盘(23)外部的转盘Ⅱ(26)，所述螺栓(25)的另一端固定连接推块(27)，两个所述推块(27)的对立侧分别与上端焊接件(28)顶部的两侧活动连接，所述上端焊接件(28)的底部与下端焊接件(22)的顶部固定焊接，所述转动盘(23)顶端的中部固定安装有固位环(29)，所述固位环(29)的内圈与旋转杆(30)的底端固定套接，所述旋转杆(30)的底端固定连接有位于检测器壳体(1)外部的转盘Ⅲ(31)，所述检测器壳体(1)内腔背面的两侧分别固定安装有两个角度测量装置(32)。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述角度测量装置(32)包括测量盘(321)，所述测量盘(321)正面的外沿开设有滑轨槽(322)，且测量盘(321)正面的外沿通过滑轨槽(322)与按压块(323)背面的中部活动连接，所述按压块(323)正面的一侧和转动指针(324)的一端固定连接，所述转动指针(324)的另一端与测量盘(321)的中部固定连接，两个按压块(323)的对立侧通过位于测量盘(322)内部的弹簧Ⅱ(325)传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述轴套(4)内壁的两端分别开设有与滑动板(7)两端相适配的滑槽，所述轴套(4)的内部通过滑槽与滑动板(7)活动连接，且滑动板(7)在轴套(4)内部的滑动距离大于连接杆(10)正面的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述挡板(6)为圆柱形金属板，所述挡板(6)侧边圆形面的直径大于轴套(4)另一侧活动槽的槽径。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述底板(14)的顶端与检测器壳体(1)的底部形成夹角且角度范围为正三十度至负三十度。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述固位销(20)的直径为螺纹栓(18)直径的1.2倍。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述卡盘(21)的数量共有两个，且两个卡盘(21)的对立侧均为与下端焊接件(22)外圈相适配的弧形面。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述转动盘(23)为T形金属块，所述转动盘(23)顶端的中部开设有与固位环(29)外圈相适配的圆柱形通孔。
9.根据权利要求1所述的一种基于机器人搅拌摩擦焊的接触力检测设备，其特征在于：所述螺栓(25)的数量共有两个，且两个螺栓(25)的中部均开设有与螺纹孔(24)相适配的外螺纹，两个所述螺栓(25)中部外螺纹的螺距相同且方向相反。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20181116 Assignee: HUNAN KUNDING CNC TECHNOLOGY CO.,LTD. Assignor: HUNAN University OF ARTS AND SCIENCE Contract record no.: X2023980035950 Denomination of invention: A Contact force Measuring Device Based on Robot Friction stir welding Granted publication date: 20200619 License type: Common License Record date: 20230530 |
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