CN215545761U - 一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，所述具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置包括工作台、切削组件和焊接组件。所述切削组件包括被设置于所述工作台的切削刀和振动机构，其中所述振动机构与所述切削刀相配合，以将所述振动机构产生的振动传递至所述切削刀。所述焊接组件包括搅拌头和驱动所述搅拌头移动并转动的机器人，其中所述搅拌头设置有静轴肩，所述静轴肩和所述切削刀相配合，以在所述机器人带动所述搅拌头转动预定时间后，所述机器人能够带动所述静轴肩靠近所述切削刀而使所述切削刀去除所述静轴肩上的飞边。本实用新型避免采用人工的方式对飞边进行去除而带来的问题，提高了对静轴肩上飞边去除的效率。

Description

一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊的技术领域，尤其涉及一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置。

背景技术

现有机器人静轴肩搅拌摩擦焊系统主要由搅拌头、机器人和电控系统组成。焊接工作时，通过电控系统的控制，机器人带动搅拌头中的搅拌针和静轴肩运动，使搅拌针插入工件中，而静轴肩压紧工件表面。搅拌针在工件中旋转从而产生焊接热源，而静轴肩压紧工件表面不发生旋转运动，且静轴肩仅按设定的焊接路径随搅拌针在工件表面滑动。

在焊接过程中，由于静轴肩与搅拌针之间有间隙，焊接飞边会通过间隙挤入静轴肩内并通过静轴肩侧面的漏料孔挤出静轴肩。堆积在静轴肩上的焊接飞边易划伤工件表面，影响产品外观质量。现有的多采用人工清理静轴肩上的飞边，清理效率低下，导致清理耗时过长，焊接的工作效率难以提高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其中该具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置通过切削刀和振动组件的配合能将静轴肩上的飞边有效去除。

本实用新型的另一目的是提供一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其中该具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置的振动组件采用超声波发生器驱动切削刀振动，以增大切削刀振动的频率，来提高对静轴肩上飞边去除的效果。

本实用新型的另一目的是提供一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其中该具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置通过变幅组件增大该振动组件传递至切削刀上的振幅和增大与切削刀的接触面积，进一步的提高对静轴肩上飞边去除的效果。

本实用新型的另一目的是提供一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其中该具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置通过收集筒对静轴肩上落下的飞边进行承接，利于飞边废料收集。

本实用新型一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，其中所述具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置包括工作台、切削组件和焊接组件。

所述切削组件包括被设置于所述工作台的切削刀和振动机构，其中所述振动机构与所述切削刀相配合，以将所述振动机构产生的振动传递至所述切削刀。

焊接组件，其包括搅拌头和驱动所述搅拌头移动的机器人，其中所述搅拌头设置有静轴肩，所述静轴肩和所述切削刀相配合，以在所述机器人带动所述搅拌头转动预定时间后，所述机器人能够带动所述静轴肩靠近所述切削刀而使所述切削刀去除所述静轴肩上的飞边。

所述振动机构包括超声波发生器和超声波振子，所述超声波振子被固定设置于所述工作台，所述超声波振子与所述切削刀相配合，以在所述超声波振子被所述超声波发生器振动时能带动所述切削刀振动。

所述振动机构还包括变幅组件，所述变幅组件包括变幅杆，所述变幅杆的一端设置于所述超声波振子朝向所述切削刀的一侧，所述变幅杆的另一端与所述切削刀相配合，以通过所述变幅杆增强所述切削刀的振幅。

所述变幅组件还包括连接片，所述连接片被固定设置于所述变幅杆靠近所述切削刀的一端，所述连接片与所述切削刀相配合，以通过所述连接片增大所述变幅杆与所述切削刀的配合面积。

所述切削刀被可拆卸地设置于所述工作台。

所述静轴肩搅拌摩擦焊装置还包括安装组件，所述安装组件包括竖杆和被依次设置于所述竖杆的上定位件、固定环和下定位件，其中所述竖杆沿竖直方向被插接于所述工作台，所述上定位件和所述下定位件均被可拆卸地设置于所述竖杆，所述固定环被固定设置于所述竖杆，所述固定环和所述下定位件分别对应设置于所述工作台的顶部和底部，以通过所述固定环和所述下定位件的配合能将所述竖杆固定于所述工作台，所述切削刀被套设于所述上定位件和所述固定环之间，以通过所述上定位件和所述固定环的配合将所述切削刀固定。

所述安装组件还包括被固定设置于所述竖杆的套筒，所述套筒上设置有止转结构，所述切削刀被套设于所述套筒，以通过所述套筒上的止转结构阻挡所述切削刀于所述竖杆上转动。

所述安装组件还包括弹性件，所述弹性件被套设于所述竖杆，且被弹性夹持于所述上定位件与所述切削刀之间，以提高所述上定位件对所述切削刀固定的稳定性。

所述工作台的侧面固定设置有突出所述工作台侧面的横板，所述竖杆被设置于所述横板。

所述静轴肩搅拌摩擦焊装置还包括被设置于所述工作台的收集筒，所述收集筒的开口位于所述切削刀的下方。

附图说明

图1示出了本实用新型的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置振动源的结构示意图；

图3示出了本实用新型图1中A处局部放大示意图；

图4示出了本实用新型的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置安装组件的结构示意图；

图5示出了本实用新型的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置止转结构的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1至图5，依本实用新型一较佳实施例的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置将在以下被详细阐明，其中该具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置包括工作台10、切削组件20和焊接组件30。

所述切削组件20包括切削刀21和振动机构22，所述切削刀21和所述振动机构22均被固定设置于所述工作台10，所述振动机构22与所述切削刀21接触配合，以将所述振动机构22上产生的振动传递至所述切削刀21。

所述焊接组件30其包括搅拌头32和驱动所述搅拌头移动并转动的机器人31，其中所述搅拌头32设置有静轴肩321，所述静轴肩321和所述切削刀21相接触配合，以在所述机器人31带动所述搅拌头32转动并移动且对工件实施焊接一段预定时间后，所述机器人31能够带动所述静轴肩321靠近所述切削刀21，使所述切削刀21刮除所述静轴肩321侧壁上的飞边，且通过所述切削刀21带动所述静轴肩321振动，从而将所述静轴肩321上的飞边良好去除。

所述焊接组件30还包括控制系统33，所述控制系统33采取编程的方式来控制所述机器人31运动的路径，从而能对工件进行焊接。在所述焊接头31焊接工作一段时间后，通过所述控制系统的控制使所述机器人31带动所述静轴肩321进行旋转并与所述切削刀21进行接触配合，此时，静轴肩321侧面堆积的飞边在旋转过程中被所述切削刀21切除，同时，静轴肩321内部的飞边被振动的所述切削刀21的机械作用下被去除，从而达到了去除静轴肩321内部飞边的目的。

所述振动机构22将振动传递至所述切削刀21上，再通过所述机器人31带动静轴肩321旋转并与被振动的切削刀21接触。静轴肩321在旋转时，其外侧的飞边被所述切削刀21刮除，通过所述切削刀21上的振动传递至静轴肩321上，使静轴肩321的整体产生振动，从而将其内部的飞边抖落。解决了采用人工去除飞边效率低下的问题，提高了对静轴肩321上飞边去除时的效率。

所述振动机构22包括超声波发生器221和超声波振子222，其中所述超声波振子222被固定设置于所述工作台10。所述超声波振子222与所述切削刀21相接触配合。所述超声波发生器221与所述超声波振子222传动连接，以将所述电能转换成机械能，以在所述超声波振子222被振动时能带动所述切削刀21振动。

超声波振动的原理是：将220V电压通过超声波发生器中产生固定频率为20KHZ的超声波，通过信号传递将电信号传传递给超声波振子，超声波振子为压电材料，此材料能够将电能转换为机械能，所以20KHZ的超声波电信号经由超声波振子被转换为相同频率的机械能。所述超声波振子222再将振动传递至所述切削刀21上，使所述切削刀21振动的频率超过20KHZ，在高频振动的所述切削刀21的传导下静轴肩321间隙内的飞边被所述切削刀21被有效的振动，提高所述切削刀21带动静轴肩321振动的频率，提高所述切削刀21去除静轴肩321内部飞边的效果。

所述振动机构22还包括变幅组件223。所述变幅组件223包括变幅杆2231。所述变幅杆2231的一端与所述超声波振子222连接，所述变幅杆2231的另一端与所述切削刀相接触配合，通过所述变幅杆2231来增强在所述切削刀21被所述超声波振子222带动而振动时的振幅。

所述超声波振子222上振动的频率很高，但其振动的幅度较小，通过所述变幅组件223中的所述变幅杆2231可将所述超声波振子222振动时的振幅增大，带动所述切削刀21在振动时的振幅变大，能将所述切削刀21振动的振幅放大至10μm。在不影响所述机器人31内部精度的情况下，使所述切削刀21的传导下使静轴肩321振幅也变大，提高所述切削刀21去除静轴肩321上飞边的效果。

所述变幅组件223还包括连接片2232，所述连接片2232被固定设置于所述变幅杆2231靠近所述切削刀21的一端。所述变幅杆2231通过连接片2232与所述切削刀21相接触配合。所述连接片2232能增大所述切削刀21被振动时的振幅。所述连接片2232能增大所述变幅杆2231与所述切削刀21的接触面积。

所述连接片2232能增大所述变幅杆2231与所述切削刀21的接触面积，使所述变幅杆2231上的振动能稳定的传递至所述切削刀21上，保证所述切削刀21能被稳定振动。

所述切削刀21被可拆卸地设置于所述工作台10。

所述切削刀21通过所述安装组件50被可拆卸地设置于所述工作台10。所述安装组件50包括竖杆52、上定位件53、和固定环51下定位件54。所述固定环51被固定设置于所述竖杆52靠近中部处。所述竖杆52沿竖直方向插接于所述工作台10。所述固定环51的底部与所述工作台10的顶部相抵。所述切削刀21套设于所述竖杆21。所述上定位件53被可拆卸地套设于所述竖杆52的上部，并靠近所述切削刀21的顶部.通过所述上定位件21和所述固定环51的配合对所述切削刀21进行夹持。所述下定位件54被可拆卸地设置于所述竖杆52的底部，并与所述工作台10的底部相抵，以通过所述下定位件54和所述固定环51的配合将所述竖杆52固定于所述工作台10。

优选地，所述上定位件53和所述下定位件54均为螺母，所述竖杆52上开设有与螺母配合的螺纹槽。在所述切削刀21被套设于所述竖杆52上时，先将所述竖杆52上的上螺母和下螺母进行旋动，使两个螺母中的一个将所述竖杆52固定于所述横板11上，另一个将所述切削刀21固定于所述竖杆52上。采用螺纹连接的方式对所述切削刀21和所述竖杆52的固定，便于所述切削刀21和所述竖杆52的拆装。

由于所述切削刀21通过所述竖杆52设置呈竖直状，同时再将静轴肩321呈竖直状与所述切削刀21相接触配合，使静轴肩321内部的飞边在受重力的情况下能更好的落下。

所述安装组件50还包括套筒55。所述套筒55被固定设置于所述竖杆52，所述切削刀21被套设于所述套筒55，所述套筒55上设置有止转结构551，以通过所述套筒55上的所述止转结构551阻挡所述切削刀21于所述竖杆52上转动。

所述切削刀21的截面与所述套筒55的截面相适配，使所述切削刀21不能在所述竖杆52上转动，从而形成了所述止转结构551。所述止转结构551还可采用轴键和键槽类似的方式进行配合。所述止转结构551还可采用所述套筒55和所述切削刀21内部呈相适配的非圆形以达到无法转动的目的。

所述切削刀21不能在所述竖杆52上发生转动，能保证所述切削刀21的振动效果和使用寿命，使所述切削刀21更加耐用。

所述安装组件50还包括弹性件56。所述弹性件56被套设于所述竖杆52，且所述弹性件56位于所述切削刀21和所述上定位件53之间，以提高所述定位件53对所述切削刀21固定的稳定性。

所述弹性件56为碟形弹簧。碟形弹簧被上螺母向下旋动的挤压而发生形变产生弹力，通过弹力能防止螺母松动，在碟形弹簧的弹力作用下提高上螺母位于所述竖杆52上的稳定性，从而达到上螺母对所述切削刀21稳定固定的目的。

所述工作台10的侧面设置有突出所述工作台10侧面的横板11，所述横板11上竖直插接有所述竖杆52。通过所述横板11的设置使所述切削刀21位于所述工作台10的侧面，使所述机器人31将静轴肩321移动至所述工作台10的侧面来去除飞边，使所述工作台10正面的空间能被合理利用，提高所述工作台10对空间的利用率。

所述具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置还包括收集筒40，所述收集筒40被设置于所述工作台10，所述收集筒40的开口位于所述切削刀21的下方，所述收集筒40能承接被所述切削刀21刮除的飞边。

通过所述收集筒40能对落下的飞边进行回收，对收集后的飞边进行统一处理。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，其中所述具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置包括：

一工作台；

一切削组件，其包括被设置于所述工作台的切削刀和振动机构，其中所述振动机构与所述切削刀相配合，以将所述振动机构产生的振动传递至所述切削刀；和

一焊接组件，其包括搅拌头和驱动所述搅拌头移动的机器人，其中所述搅拌头设置有静轴肩，所述静轴肩和所述切削刀相配合，以在所述机器人带动所述搅拌头转动预定时间后，所述机器人能够带动所述静轴肩靠近所述切削刀而使所述切削刀去除所述静轴肩上的飞边。

2.根据权利要求1所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述振动机构包括超声波发生器和超声波振子，所述超声波振子被固定设置于所述工作台，所述超声波振子与所述切削刀相配合，以在所述超声波振子被所述超声波发生器振动时能带动所述切削刀振动。

3.根据权利要求2所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述振动机构还包括变幅组件，所述变幅组件包括变幅杆，所述变幅杆的一端设置于所述超声波振子朝向所述切削刀的一侧，所述变幅杆的另一端与所述切削刀相配合，以通过所述变幅杆增强所述切削刀的振幅。

4.根据权利要求3所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述变幅组件还包括连接片，所述连接片被固定设置于所述变幅杆靠近所述切削刀的一端，所述连接片与所述切削刀相配合，以通过所述连接片增大所述变幅杆与所述切削刀的配合面积。

5.根据权利要求1所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述切削刀被可拆卸地设置于所述工作台。

6.根据权利要求5所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述静轴肩搅拌摩擦焊装置还包括安装组件，所述安装组件包括竖杆和被依次设置于所述竖杆的上定位件、固定环和下定位件，其中所述竖杆沿竖直方向被插接于所述工作台，所述上定位件和所述下定位件均被可拆卸地设置于所述竖杆，所述固定环被固定设置于所述竖杆，所述固定环和所述下定位件分别对应设置于所述工作台的顶部和底部，以通过所述固定环和所述下定位件的配合能将所述竖杆固定于所述工作台，所述切削刀被套设于所述上定位件和所述固定环之间，以通过所述上定位件和所述固定环的配合将所述切削刀固定。

7.根据权利要求6所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述安装组件还包括被固定设置于所述竖杆的套筒，所述套筒上设置有止转结构，所述切削刀被套设于所述套筒，以通过所述套筒上的止转结构阻挡所述切削刀于所述竖杆上转动。

8.根据权利要求6所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述安装组件还包括弹性件，所述弹性件被套设于所述竖杆，且被弹性夹持于所述上定位件与所述切削刀之间，以提高所述上定位件对所述切削刀固定的稳定性。

9.根据权利要求8所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述工作台的侧面固定设置有突出所述工作台侧面的横板，所述竖杆被设置于所述横板。

10.根据权利要求1所述的具有去飞边功能的静轴肩搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述静轴肩搅拌摩擦焊装置还包括被设置于所述工作台的收集筒，所述收集筒的开口位于所述切削刀的下方。

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