一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在攪拌摩擦焊過程中，為了避免或減少隧道、孔洞、溝槽等缺陷的出現(xiàn)，一般情況下焊接時攪拌摩擦焊工具軸線并非直接垂直于工件表面，而是在焊縫軌跡切線與工件表面法線構(gòu)成的平面內(nèi)具有3~5°的傾角。為了實現(xiàn)這一傾角跟隨控制，傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊設(shè)備是通過聯(lián)動X軸、Y軸、C軸(攪拌工具旋轉(zhuǎn)軸)來進行計算，并最終通過調(diào)整X軸、Y軸、C軸三個變量來實現(xiàn)整個焊接主軸可以圍繞旋攪拌針端部進行旋轉(zhuǎn)。這種傳統(tǒng)的控制方式存在幾個問題，一方面設(shè)備的計算和控制時間較長，對于復(fù)雜曲線焊縫，特別是曲率變化顯著的焊縫焊接而言，其焊接線速度會受到系統(tǒng)計算和控制調(diào)整時間的影響，而往往導(dǎo)致此處焊縫熱輸入過大，造成焊接缺陷；另一方面，由于X軸和Y軸參與了計算和調(diào)整，而這種調(diào)整往往會使設(shè)備承受較大的作用力，這對設(shè)備的可靠性和強度與剛度提出了更高要求，并提高了設(shè)備價格。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決傳統(tǒng)攪拌摩擦焊裝備在焊接傾角控制上效果不佳的問題，本實用新型提供了一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案為:一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置，其特征在于:包括焊接傾角控制軸1、焊接旋轉(zhuǎn)主軸2和攪拌摩擦焊工具3，焊接傾角控制軸I與焊接旋轉(zhuǎn)主軸2呈〃角度；焊接傾角控制軸I的軸線與焊接旋轉(zhuǎn)主軸2的軸線相交于攪拌摩擦焊工具3的攪拌針端部。
[0005]焊接傾角控制軸I為可根據(jù)焊縫軌跡方向變化在360°范圍進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸，焊接傾角控制軸I始終與被焊工件保持垂直。
[0006]本實用新型的有益效果為:通過簡單的結(jié)構(gòu)變化，實現(xiàn)了焊接傾角的實時跟隨，其計算和調(diào)整過程簡單可靠，有利于改善焊接方向急劇變化處的焊縫質(zhì)量，并可降低焊接設(shè)備的制造成本，提高其可靠性。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1為本實用新型帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]I焊接傾角控制軸；2焊接旋轉(zhuǎn)主軸；3攪拌摩擦焊工具；4被焊工件；〃為焊接傾角，々為攪拌摩擦焊工具的攪拌針端部與焊接傾角控制軸端部距離。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
[0011]如圖1所示，一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置，包括焊接傾角控制軸1、焊接旋轉(zhuǎn)主軸2和攪拌摩擦焊工具3，焊接傾角控制軸I與焊接旋轉(zhuǎn)主軸2呈〃角度；焊接傾角控制軸I的軸線與焊接旋轉(zhuǎn)主軸2的軸線相交于攪拌摩擦焊工具3的攪拌針端部。
[0012]其中，焊接傾角控制軸I為可根據(jù)焊縫軌跡方向變化在360°范圍進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸，焊接傾角控制軸I始終與被焊工件保持垂直。
[0013]在焊接前，將傾角控制軸I與焊接旋轉(zhuǎn)主軸2之間的傾角調(diào)整固定為焊接傾角Θ，該角度一般為3~5°，典型的取4°。在確定焊接傾角之后，將攪拌摩擦焊工具3安裝固定至焊接旋轉(zhuǎn)主軸內(nèi)，保證攪拌針端部與傾角控制旋轉(zhuǎn)軸端部的距離為恒定H，這樣可以保證攪拌針端部位于傾角控制軸軸線與焊接旋轉(zhuǎn)主軸軸線的交匯點。只有攪拌針端部位于此點，才能保證當(dāng)傾角控制軸旋轉(zhuǎn)時，攪拌工具是圍繞攪拌針端部進行旋轉(zhuǎn)的。
[0014]焊接時，焊接旋轉(zhuǎn)主軸帶動攪拌工具以所需的焊接旋轉(zhuǎn)速度進行旋轉(zhuǎn)，對于中厚板，其速度一般為800~2500rpm。焊接設(shè)備的Z軸下行，帶動焊接工具插入被焊材料表面，當(dāng)焊接工具完全壓入被焊材料之后，停留一段時間后開始沿著焊縫軌跡方向前進，當(dāng)焊接方向隨著焊縫軌跡的變化而需要發(fā)生改變時，機床將計算所需的改變量和時間點，并控制焊接傾角控制軸I進行旋轉(zhuǎn)，保證焊接工具傾角始終跟隨焊接方向的變化而變化。
[0015]本實用新型的有益效果為:通過簡單的結(jié)構(gòu)變化，實現(xiàn)了焊接傾角的實時跟隨，其計算和調(diào)整過程簡單可靠，有利于改善焊接方向急劇變化處的焊縫質(zhì)量，并可降低焊接設(shè)備的制造成本，提高其可靠性。
【主權(quán)項】
1.一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置，其特征在于:包括焊接傾角控制軸(I)、焊接旋轉(zhuǎn)主軸(2)和攪拌摩擦焊工具(3)，焊接傾角控制軸(I)與焊接旋轉(zhuǎn)主軸(2)呈〃角度；焊接傾角控制軸(I)的軸線與焊接旋轉(zhuǎn)主軸(2)的軸線相交于攪拌摩擦焊工具(3)的攪拌針端部。2.如權(quán)利要求1所述的帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置，其特征在于:焊接傾角控制軸(I)為可根據(jù)焊縫軌跡方向變化在360°范圍進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸，焊接傾角控制軸(I)始終與被焊工件保持垂直。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置，屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，為解決傳統(tǒng)攪拌摩擦焊裝備在焊接傾角控制上效果不佳的問題。本實用新型一種帶傾角控制的攪拌摩擦焊裝置，包括焊接傾角控制軸、焊接旋轉(zhuǎn)主軸和攪拌摩擦焊工具，焊接傾角控制軸與焊接旋轉(zhuǎn)主軸呈θ角度；焊接傾角控制軸的軸線與焊接旋轉(zhuǎn)主軸的軸線相交于攪拌摩擦焊工具的攪拌針端部。本實用新型的有益效果為：通過簡單的結(jié)構(gòu)變化，實現(xiàn)了焊接傾角的實時跟隨，其計算和調(diào)整過程簡單可靠，有利于改善焊接方向急劇變化處的焊縫質(zhì)量，并可降低焊接設(shè)備的制造成本，提高其可靠性。
【IPC分類】B23K20/12
【公開號】CN204639424
【申請?zhí)枴緾N201520322868
【發(fā)明人】齊濟明, 曹愛軍, 牟雯雯
【申請人】齊濟明
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月19日