CN117020392B - 一种搅拌摩擦焊接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及摩擦焊接技术领域，尤其涉及一种搅拌摩擦焊接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备。要解决的技术问题：搅拌头移动速度通常较慢，进而该装置焊接效率较低，毛刺被切除后，容易再次进入焊缝处，进而导致焊缝处表面产生划痕，影响焊接质量，焊渣与焊接板连接牢固且数量多，人工清理效率低，清理效果差。技术方案如下：一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，包括有基座和搅拌头等；基座上设置有搅拌头。本发明实现了通过回收搅拌头与焊接板摩擦接触产生的烟雾对焊缝处进行预热，减少搅拌头与焊接板旋转接触时间，进而提高搅拌头移动速度，提高焊接效率，减少能源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦焊接技术领域，尤其涉及一种搅拌摩擦焊接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备。
背景技术
申请号为CN201922350529.7的中国专利：搅拌摩擦焊接装置，该装置通过除飞边机构可以将焊接过程中产生的飞边毛刺切除，减少后续加工的工序，降低工人的劳动强度，提升工作效率，但在搅拌摩擦焊接过程中，由于材料熔化通常需要较大的热量，为保证材料能够熔化，搅拌头移动速度通常较慢，进而导致该装置焊接效率较低，并且该装置将毛刺切除后，容易再次进入焊缝处，进而导致焊缝处表面产生划痕，影响焊接质量。
进一步地，焊接完成后，沿焊缝宽度方向的两侧通常残留有连续成片的焊渣，由于焊渣与焊接板连接牢固且数量多，人工清理效率低，清理效果差，采用该装置难以清理。
发明内容
为了克服搅拌头移动速度通常较慢，进而该装置焊接效率较低，毛刺被切除后，容易再次进入焊缝处，进而导致焊缝处表面产生划痕，影响焊接质量，焊渣与焊接板连接牢固且数量多，人工清理效率低，清理效果差的缺点，本发明提供一种搅拌摩擦焊接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备。
技术方案如下：一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，包括有基座、搅拌头和固定架；基座上设置有搅拌头；搅拌头下侧放置有固接板；搅拌头与固接板滑动连接；基座上安装有若干个固定架；还包括有收集仓、出风仓、送风管、气泵、清理系统和除渣系统；位于右侧的固定架上连接有收集烟雾的收集仓；收集仓开设有凸出部；位于左侧的固定架上安装有排出烟雾的出风仓；出风仓下侧开设有出风口；出风仓与收集仓之间连通有送风管；送风管上设置有气泵；出风仓上安装有清理固接板表面毛刺的清理系统；固定架上安装有清理固接板表面焊渣的除渣系统。
可选地，还包括有摩擦杆；固定架上转动连接有清理焊缝处毛刺的摩擦杆；摩擦杆位于出风仓左侧；摩擦杆与固接板接触。
可选地，清理系统包括有清理辊；出风仓左侧转动连接有若干个清理固接板表面毛刺的清理辊；以从上向下看为基准，若干个清理辊之间的间距由左向右逐渐增大，呈八字形设置；清理辊与固接板滑动接触。
可选地，清理辊上开设有凹槽，且凹槽沿清理辊轴线方向呈螺旋状。
可选地，清理系统还包括有凸杆、滑块、滑杆、第一弹性件和凸块；出风仓左侧固接有若干个滑杆；每个滑杆上滑动连接有一个前后滑动用于清理毛刺的滑块；每个滑块上均活动连接有一个清理凹槽内毛刺的凸杆；凸杆设置为可伸缩结构；每个滑块与出风仓之间均固接有一个第一弹性件；出风仓左侧固接有若干个凸块；若干个凸块分别位于每个凸杆的前侧和后侧。
可选地，除渣系统包括有支撑板、清理杆和汇集仓；收集仓上滑动连接有若干个支撑板；每个支撑板上均转动连接有一个切割焊渣的清理杆；清理杆上设置有若干个刮块；位于右侧的固定架上固接有收集焊渣的汇集仓；汇集仓与送风管连通。
可选地，除渣系统还包括有滤网；汇集仓与送风管连通处固接有用于拦截焊渣的滤网。
可选地，除渣系统还包括有第二弹性件；每个支撑板与收集仓之间固接均有一个第二弹性件。
可选地，除渣系统还包括有汇集板；每个支撑板上均固接有一个汇集板。
可选地，清理杆可上下滑动，并且刮块设置有上下两层；凸出部前后两侧设置呈弧面。
本发明的有益效果是：本发明实现了通过回收搅拌头与焊接板摩擦接触产生的烟雾对焊缝处进行预热，减少搅拌头与焊接板旋转接触时间，进而提高搅拌头移动速度，提高焊接效率，减少能源浪费；
通过摩擦杆与焊接板旋转接触，对焊缝处存在的毛刺进行清理，避免焊缝表面产生划痕，影响焊接质量；
通过清理辊在焊接板表面滑动，将焊接板表面的毛刺分别向前后两侧推离，避免毛刺堆积在焊缝处前后两侧，导致毛刺再次进入焊缝处；
通过凹槽与焊接板的毛刺接触，将毛刺不断向前侧传输，避免部分毛刺重量较大烟雾难以吹离，进一步增强毛刺的清理效果；
通过刮块向上移动，使焊渣在被切割时受到向上的压力，从而使焊渣容易从焊接板表面撕开，进一步增强焊渣的清理效果。
附图说明
图1为本发明的搅拌摩擦焊接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备立体示意图；
图2为本发明的第一种部分立体结构示意图；
图3为本发明的第二种部分立体结构示意图；
图4为本发明的图3中A处区域放大图；
图5为本发明的清洗系统立体结构示意图；
图6为本发明的清洗系统俯视图；
图7为本发明的图6中B处区域放大图；
图8为本发明的除渣系统第一种立体结构示意图；
图9为本发明的除渣系统第二种立体结构示意图；
图10为本发明的图9中C处区域放大图；
图11为本发明的除渣系统剖视图。
附图中的标记：1-基座，2-搅拌头，3-固定架，4-收集仓，4001-凸出部，5-出风仓，6-送风管，7-气泵，201-摩擦杆，202-第一电机，301-清理辊，30101-凹槽，302-凸杆，303-滑块，304-滑杆，305-第一弹性件，306-凸块，401-支撑板，402-清理杆，40201-刮块，403-第二弹性件，404-汇集板，405-第二电机，406-汇集仓，407-滤网。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例1
如图2-图4所示，一种搅拌摩擦焊接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，包括有基座1、搅拌头2和固定架3；基座1上设置有搅拌头2；搅拌头2下侧放置有焊接板；搅拌头2与焊接板滑动连接；基座1上安装有两个左右对称的固定架3；
还包括有收集仓4、出风仓5、送风管6、气泵7、清理系统和除渣系统；位于右侧的固定架3上连接有收集仓4；收集仓4开设有凸出部4001；位于左侧的固定架3上安装有出风仓5；出风仓5下侧开设有出风口；出风仓5与收集仓4之间连通有送风管6；送风管6上设置有气泵7；出风仓5上安装有清理系统，通过清理系统将焊接板表面毛刺吹离，避免毛刺进入焊缝处，影响焊接质量；固定架3上安装有除渣系统，通过除渣系统对焊接板表面的焊渣进行切割，提高清理效率，确保对焊接板的清理效果。
还包括有摩擦杆201；固定架3上转动连接有摩擦杆201；摩擦杆201位于出风仓5左侧；摩擦杆201与焊接板接触，通过摩擦杆201与焊接板旋转接触，对焊缝处存在的毛刺进行清理，避免焊缝表面产生划痕，影响焊接质量。
还包括有第一电机202；固定架3上固接有第一电机202；第一电机202输出端与摩擦杆201固接，通过第一电机202带动摩擦杆201转动。
下面对搅拌摩擦焊接过程进行详细描述：在进行搅拌摩擦焊接过程中，通过搅拌头2旋转接触焊接板的焊缝处，使焊缝处材料熔化，达到焊接效果，但由于材料熔化通常需要较大的热量，为保证材料能够熔化搅拌头2移动速度通常较慢，进而降低焊接效率，并且搅拌头2与焊接板旋转接触时，通常会产生烟雾，并带走大量的热，造成热量的流失，为此，当基座1带动搅拌头2向左移动时，同时带动固定架3、收集仓4、出风仓5、送风管6和气泵7向左移动，此时搅拌头2持续旋转且与焊接板接触，通过控制气泵7抽气，使收集仓4内气压小于收集仓4外气压，进而将搅拌头2与焊接板摩擦接触产生的烟雾吸入收集仓4内，烟雾通过送风管6输送至出风仓5内，进而通过出风仓5的出风口吹向位于焊接板左侧的焊缝处，通过烟雾带走的热量对该焊缝进行预加热，减少搅拌头2与焊接板的接触时间，进而提高搅拌头2移动速度，提高焊接效率，同时通过热量回收，减少能源浪费，在此基础上，由于焊接板的焊缝处通常存在毛刺，在搅拌头2旋转时，毛刺容易卷入搅拌头2与焊接板的接触面中，从而导致焊缝表面产生划痕，进而影响焊接质量，为此，当基座1带动固定架3向左移动时，同时带动第一电机202和摩擦杆201向左移动，此时控制第一电机202带动摩擦杆201旋转，使摩擦杆201与焊接板旋转接触，进而通过摩擦杆201对焊缝处存在的毛刺进行清理，同时通过从出风仓5吹出的烟雾将清理出的毛刺吹离，避免毛刺持续残留在焊缝处，影响焊接质量。
实施例2
在实施例1的基础上，如图5-图7所示，清理系统包括有清理辊301；出风仓5左侧转动连接有两个前后对称的清理辊301；以从上向下看为基准，两个清理辊301之间的间距由左向右逐渐增大，呈八字形设置；清理辊301与焊接板滑动接触，通过清理辊301在焊接板表面滑动，将焊接板表面的毛刺分别向前后两侧推离，避免毛刺堆积在焊缝处前后两侧，导致毛刺再次进入焊缝处。
清理辊301上开设有凹槽30101，且凹槽30101沿清理辊301轴线方向呈螺旋状，通过凹槽30101与焊接板的毛刺接触，将毛刺不断向前侧传输，避免部分毛刺重量较大烟雾难以吹离，进一步增强毛刺的清理效果。
清理系统还包括有凸杆302、滑块303、滑杆304、第一弹性件305和凸块306；出风仓5左侧固接有两个前后对称的滑杆304；每个滑杆304上滑动连接有一个滑块303；每个滑块303上均铰接有一个凸杆302，通过凸杆302对卡在凹槽30101处的毛刺进行清理，避免焊接板表面被划伤；凸杆302设置为可伸缩结构；每个滑块303与出风仓5之间均固接有一个第一弹性件305，第一弹性件305是弹簧；出风仓5左侧固接有若干个凸块306；若干个凸块306分别位于每个凸杆302的前侧和后侧。
以下对焊接过程中清理过程进行具体描述：在清理毛刺的过程中，毛刺被吹离至焊缝处前后两侧，容易使焊接板表面的毛刺堆积过多，烟雾难以将毛刺吹离，从而容易使毛刺再次进入焊缝处，影响焊接质量，为此，当出风仓5向左移动时，带动两个清理辊301向左移动，同时使清理辊301在焊接板表面转动，以从前向后看为基准，清理辊301逆时针转动，进而通过清理辊301推动焊缝处前后两侧的毛刺向左移动，并且以从上向下看为基准，两个清理辊301之间的间距由左向右逐渐增大，呈八字形布置，进而当清理辊301向左移动时，将焊接板表面的毛刺分别向前后两侧推离，避免毛刺堆积在焊缝处前后两侧，导致毛刺再次进入焊缝处，进一步地，由于清理辊301开设有凹槽30101，且凹槽30101沿清理辊301轴线方向呈螺旋状，此处以前侧所述清理辊301为例进行详细说明，当清理辊301逆时针转动时，通过凹槽30101与焊接板的毛刺接触，将毛刺不断向前侧传输，避免部分毛刺重量较大导致难以被烟雾吹离，进一步增强毛刺的清理效果，同时烟雾通过凹槽30101将部分重量较轻的毛刺吹离，确保清理辊301的整洁度，在此基础上，部分毛刺较大进而容易卡在凹槽30101处，从而使清理辊301带动毛刺焊接板表面转动，进而使焊接板表面产生划痕，当清理辊301逆时针转动时，由于凹槽30101沿清理辊301轴线方向呈螺旋状，凸杆302在凹槽30101的引导下向前侧移动，进而带动滑块303在滑杆304上向前移动，使凸杆302持续与凹槽30101接触，实现对卡在凹槽30101处的毛刺进行清理，同时第一弹性件305受压收缩，直至凸杆302移动至清理辊301前侧，此时凸杆302与位于前侧的凸块306接触，通过凸块306挤压凸杆302，以从上向下看为基准，使凸块306顺时针转动，进而使凸块306与清理辊301脱离，同时由于凸杆302为可伸缩结构，凸杆302处于伸长状态，与此同时，第一弹性复位推动滑块303向后移动，进而带动凸杆302向后移动直至清理辊301后侧，此时凸杆302与位于后侧的凸块306接触，通过凸块306挤压凸杆302，使凸杆302逆时针转动，进而使凸杆302再次与凹槽30101接触，同时凸杆302受压收缩，进而使凸杆302与凹槽30101紧密贴合，确保凸杆302的清理效果。
实施例3
在实施例1或2的基础上，如图1、图2和图8-图11所示，除渣系统包括有支撑板401、清理杆402和汇集仓406；收集仓4上滑动连接有两个前后对称的支撑板401；每个支撑板401上均转动连接有一个清理杆402；清理杆402上设置有若干个刮块40201，通过清理杆402针转动，使刮块40201切割焊渣根部，实现对焊渣的清理；位于右侧的固定架3上固接有汇集仓406；汇集仓406与送风管6连通，清理出的焊渣通过气泵7抽气时产生的吸力进入收集仓4内，进而通过送风管6输送至汇集仓406内，完成焊渣的收集。
除渣系统还包括有滤网407；汇集仓406与送风管6连通处固接有滤网407，通过滤网407对焊渣进行拦截，避免焊渣通过送风管6输送至出风仓5内，导致焊渣难以收集。
除渣系统还包括有第二弹性件403；每个支撑板401与收集仓4之间固接均有一个第二弹性件403，第二弹性件403是弹簧，当焊渣与焊接板脱离时，通过第二弹性件403推动清理杆402移动，从而推动焊渣移动，从而便于收集仓4收集焊渣，提高焊渣的收集效率。
除渣系统还包括有汇集板404；每个支撑板401上均固接有一个汇集板404，通过汇集板404将焊渣板表面残留的焊渣及毛刺收集汇聚，便于收集仓4收集。
清理杆402可上下滑动，并且刮块40201设置有上下两层；凸出部4001前后两侧设置呈弧面，通过刮块40201向上移动，使焊渣在被切割时受到向上的压力，从而使焊渣容易从焊接板表面撕开，进一步增强焊渣的清理效果。
除渣系统还包括有第二电机405；支撑板401上固接有第二电机405；第二电机405输出端与清理杆402滑动连接，清理杆402沿第二电机405输出端轴向方向移动，通过第二电机405带动清理杆402转动。
以下对除渣过程进行详细描述：当通过搅拌头2对焊接板完成焊接时，沿焊缝宽度方向的两侧通常残留有连续成片的焊渣，由于焊渣与焊接板连接牢固且数量多，人工清理效率低，清理效果差，为此，当搅拌头2向左移动完成焊接时，收集仓4同时带动支撑板401和清理杆402和汇集仓406向左移动，通过控制第二电机405带动清理杆402转动，此处以所述后侧的清理杆402为例进行详细说明，以从上向下看为基准，使清理杆402逆时针转动，进而带动刮块40201逆时针旋转，使刮块40201切割焊渣根部，实现对焊渣的清理，并且由于收集仓4上开设有凸出部4001，并且凸出部4001贴合焊缝表面，同时将焊渣向沿焊缝宽度方向向外挤压，即分别向前后侧挤压，防止切割时焊渣向内移动，使清理杆402与焊渣贴合，从而确保清理效果，清理出的焊渣通过气泵7抽气时产生的吸力进入收集仓4内，进而通过送风管6输送至汇集仓406内，完成焊渣的收集，在此基础上，为避免焊渣通过送风管6输送至出风仓5，通过滤网407对焊渣进行拦截，避免焊渣通过送风管6输送至出风仓5，导致焊渣难以收集，进一步地，进行切割焊渣时，第二弹性件403处于受压收缩状态，通过第二弹性件403使清理杆402始终挤压焊渣根部，当焊渣切割完成后，焊渣与焊接板脱离，此时第二弹性件403复位，推动支撑板401向前侧移动，进而带动清理杆402向前侧移动，从而推动焊渣向前移动，从而便于收集仓4收集焊渣，提高焊渣的收集效率，当清理杆402再次接触焊渣时，清理杆402受阻向后移动，进而带动支撑板401向后移动，从而使第二弹性件403受压收缩，实现清理杆402往复移动，进一步地，当支撑板401向后移动时，带动汇集板404向后移动，进而通过汇集板404将焊渣板表面残留的焊渣及毛刺收集汇聚至汇集板404前侧，当支撑板401向前移动时，带动汇集板404向前移动，进而推动收集的焊渣及毛刺向前移动，便于收集仓4收集，与此同时，由于第二电机405输出端与清理杆402滑动连接，并且刮块40201设置有上下两层，凸出部4001前后两侧设置呈弧面，当清理杆402向前移动时，清理杆402与凸出部4001的弧面接触，通过弧面引导，使清理杆402向上移动，进而带动刮块40201向上移动，进而通过位于上层的刮块40201挤压焊渣，使焊渣在被切割时受到向上的力，从而使焊渣容易从焊接板表面撕开，进一步增强焊渣的清理效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，包括有基座（1）、搅拌头（2）和固定架（3）；基座（1）上设置有搅拌头（2）；搅拌头（2）下侧放置有固接板；搅拌头（2）与固接板滑动连接；基座（1）上安装有若干个固定架（3）；其特征在于，还包括有收集仓（4）、出风仓（5）、送风管（6）、气泵（7）、清理系统和除渣系统；位于右侧的固定架（3）上连接有收集烟雾的收集仓（4）；收集仓（4）开设有凸出部（4001）；位于左侧的固定架（3）上安装有排出烟雾的出风仓（5）；出风仓（5）下侧开设有出风口；出风仓（5）与收集仓（4）之间连通有送风管（6）；送风管（6）上设置有气泵（7）；出风仓（5）上安装有清理固接板表面毛刺的清理系统；固定架（3）上安装有清理固接板表面焊渣的除渣系统；
清理系统包括有清理辊（301）；出风仓（5）左侧转动连接有若干个清理固接板表面毛刺的清理辊（301）；以从上向下看为基准，若干个清理辊（301）之间的间距由左向右逐渐增大，呈八字形设置；清理辊（301）与固接板滑动接触；
清理辊（301）上开设有凹槽（30101），且凹槽（30101）沿清理辊（301）轴线方向呈螺旋状；
清理系统还包括有凸杆（302）、滑块（303）、滑杆（304）、第一弹性件（305）和凸块（306）；出风仓（5）左侧固接有若干个滑杆（304）；每个滑杆（304）上滑动连接有一个前后滑动用于清理毛刺的滑块（303）；每个滑块（303）上均活动连接有一个清理凹槽（30101）内毛刺的凸杆（302）；凸杆（302）设置为可伸缩结构；每个滑块（303）与出风仓（5）之间均固接有一个第一弹性件（305）；出风仓（5）左侧固接有若干个凸块（306）；若干个凸块（306）分别位于每个凸杆（302）的前侧和后侧；
除渣系统包括有支撑板（401）、清理杆（402）和汇集仓（406）；收集仓（4）上滑动连接有若干个支撑板（401）；每个支撑板（401）上均转动连接有一个切割焊渣的清理杆（402）；清理杆（402）上设置有若干个刮块（40201）；位于右侧的固定架（3）上固接有收集焊渣的汇集仓（406）；汇集仓（406）与送风管（6）连通。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，其特征在于，还包括有清理焊缝处毛刺的摩擦杆（201）；摩擦杆（201）转动连接在固定架（3）上；摩擦杆（201）位于出风仓（5）左侧；摩擦杆（201）与固接板接触。
3.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，其特征在于，除渣系统还包括有滤网（407）；汇集仓（406）与送风管（6）连通处固接有用于拦截焊渣的滤网（407）。
4.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，其特征在于，除渣系统还包括有第二弹性件（403）；每个支撑板（401）与收集仓（4）之间固接均有一个第二弹性件（403）。
5.根据权利要求4所述的一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，其特征在于，除渣系统还包括有汇集板（404）；每个支撑板（401）上均固接有一个汇集板（404）。
6.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦固接焊缝智能检测与缺陷修复焊接设备，其特征在于，清理杆（402）可上下滑动，并且刮块（40201）设置有上下两层；凸出部（4001）前后两侧设置呈弧面。
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