搅拌摩擦点焊装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于点焊领域，具体涉及一种搅拌摩擦点焊装置，特别适用于高速动车铝合金车体的焊接领域。
【背景技术】
[0002]搅拌摩擦点焊技术是基于搅拌摩擦焊发展起来的一种新兴的固相焊接技术，但通常的搅拌摩擦点焊设备需固定胎位操作，作业范围有限。
[0003]高速动车铝合金车体侧墙、车顶不同型材部件间的焊接，采用MIG焊工艺。铝合金MIG焊不可避免地会出现气孔、夹杂、裂纹等缺陷。目前采用的缺陷修补方法是氩弧焊，该方式热输入量较高，容易增大修复区域的残余应力，同时产生较大的变形。搅拌摩擦点焊属于固相连接方法，不会导致冶金缺陷的发生，且强度高、变形小，是消除铝合金熔化焊的焊缝内部缺陷的理想补焊方法。但是，传统的搅拌点焊装置均定置于固定的胎位，作业范围有限，而相对于作业内容及作业量，不适合在所有胎位大面积布置，因此，需要设计研制一种可移动的搅拌摩擦点焊装置，以实现在各胎位间周转作业的目的。
【发明内容】
[0004]提供一种搅拌摩擦点焊装置，其可以多角度进行翻转，具有一定的灵活度，其可以为可移动式，可以在不同位置胎位间自由移动，实施水平位置、垂直水平位置变换多角度进行作标准作业，操作方便。在设备移动及操作过程具备安全性及可靠性，无论何种位置作业，均可保证焊接作业的稳定性。
[0005]本发明的技术方案为:
[0006]—种搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，包括点焊机1、电动机构3、悬臂部分4、多自由度翻转机构、悬臂梁滑道机构5，
[0007]悬臂部分连接弹簧平衡器，悬臂部分连接悬臂梁滑道机构，悬臂部分与多自由度翻转机构的一端连接，多自由度翻转机构的另一端连接点焊机机身；
[0008]多自由度翻转机构包括弹簧平衡器7、万向连接吊环8，万向连接吊环包括吊梁9、变位节10、连接吊索11、变位轴12，弹簧平衡器与吊梁中部进行点连接，吊梁水平设置，吊梁两端分别与一变位节的一端转动连接，变位节的另一端固定连接吊索的一端，连接吊索的另一端点连接变位轴；点焊机的点焊机身13设有轴孔，供变位轴穿过；
[0009]电动机构连接悬臂梁滑道机构，控制悬臂梁滑道机构水平移动。
[0010]进一步地，所述弹簧平衡器与万向连接吊环之间通过柔性线或弹簧连接；所述连接吊索为柔性吊索或弹性吊索。
[0011]进一步地，所述连接吊索的一端穿过变位节上的孔进行固定安装；所述连接吊索通过变位轴、连接板与点焊机身连接，至少两个连接板分别设置在点焊机身与变位轴配合处。
[0012]进一步地，所述连接吊索两端设有锁钩，变位节、变位轴上设有孔或吊耳，连接吊索的锁钩分别与变位节、变位轴上的孔或吊耳进行连接。
[0013]进一步地，两个连接吊索对称设置在点焊机身两侧，即分别连接穿过点焊机身的变位轴的两端；或者两个连接吊索连接在同一点上，即连接在同一侧的变位轴上。
[0014]进一步地，还包括全自动设备驾车、控制系统，全自动设备驾车包括电瓶车、悬臂梁、升降机构，升降机构包括立柱、链条机构，链条机构设置在立柱上，悬臂梁滑道机构的一端安装在升降机构上，电控机构设在车上，悬臂梁滑道机构包括齿轮齿条滑道机构6，齿轮轴连接电机，悬臂部分的移动通过电机带动齿轮沿齿条滑道导轨上水平运动，控制系统连接驱动机构、转向机构；链条机构与电控机构连接。
[0015]进一步地，控制系统包括控制机柜、人机操作装置，控制机柜包括PLC控制器、伺服驱动器，控制机柜设置在电瓶车上，控制机柜连接电动机构、人机操作装置。
[0016]进一步地，人机操作装置采用触摸屏。
[0017]进一步地，人机操作装置包括手持遥控器，手持遥控器连接PLC控制器，控制悬臂梁滑道机构的纵向升降以及悬臂部分的水平移动，手持遥控器上设有命令按钮。
[0018]进一步地，手持遥控器为手持有线遥控器。
[0019]本发明通过装置自配移动架车实现搅拌摩擦点焊装置在各作业位置之间自由周转，全程通过PLC人机对话系统完成整套作业，快速、简便，解决狭窄空间大型设备的作业困难的问题。设备驾车升降范围可控制在(550?2200)mm，并且移动小车搭载点焊装置可实现多自由度翻转:垂直状态，前翻90°，后翻90°以及水平360°旋转。
[0020]本发明主体包括移动装置、搅拌摩擦点焊装置和控制系统三部分，移动装置设计为可移动电动架车模式，并将装置整体需求的气动装置、PLC控制柜、配电柜配置在驾车上。搅拌摩擦点焊装置悬挂于架车悬臂上，并配备弹簧平衡器，保证焊接机头作业时的安全性。通过驾车移动至待作业位置，实现对工件的搅拌摩擦点焊焊接。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的搅拌摩擦点焊装置的一个实施例的结构图；
[0022]图2为本发明的悬臂部分的部分示意图；
[0023]图3为本发明的多自由度翻转机构的一个实施例的结构图；
[0024]图4为本发明的多自由度翻转机构的一个实施例的另一个角度的结构图；
[0025]图5为本发明的万向连接吊环的一种连接方式的实施例的结构图；
[0026]图6为本发明的万向连接吊环的另一种连接方式的实施例的结构图；
[0027]图7为本发明的搅拌摩擦点焊装置在一个位置的焊接示意图；
[0028]图8为本发明的搅拌摩擦点焊装置在另一个位置的焊接示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地说明。
[0030]图中:1——点焊机；2——电瓶车；3——电动机构；4——悬臂部分；5——悬臂梁滑道机构；6--齿轮齿条滑道机构；7--弹簧平衡器；8--万向连接吊环；9--吊梁；
10一一变位节；11一一连接吊索；12—一变位轴；13—一点焊机身；14一一连接板。
[0031]如图所示，搅拌摩擦点焊装置包括点焊机1、电动机构3、悬臂部分4、多自由度翻转机构、悬臂梁滑道机构5，悬臂部分连接弹簧平衡器，悬臂部分沿悬臂梁水平移动，悬臂部分与多自由度翻转机构的一端连接，多自由度翻转机构的另一端连接点焊机机头部分；多自由度翻转机构包括弹簧平衡器7、万向连接吊环8，万向连接吊环包括吊梁9、变位节10、连接吊索11、变位轴12，弹簧平衡器与吊梁中部进行点连接，吊梁水平设置，吊梁两端分别与一变位节的一端转动连接，变位节的另一端固定连接吊索的一端，连接吊索的另一端点连接变位轴；点焊机的点焊机身13设有轴孔，供变位轴穿过；电动机构连接悬臂梁滑道机构，控制悬臂梁滑道机构水平移动。
[0032]在具体实施例中，变位节为两端为半圆弧形的板件，两端开有孔；变位轴两端设有吊耳或吊环，供连接吊索安装使用；吊梁中间伸出一连接件，连接件端部打孔，悬挂在弹簧平衡器上，因为是点连接且为弹性连接，因此吊梁具有360度的自由度。
[0033]在具体实施例中，弹簧平衡器与万向连接吊环之间通过柔性线或弹簧连接；所述连接吊索为柔性吊索或弹性吊索。连接吊索的一端穿过变位节上的孔进行固定安装；所述连接吊索通过变位轴、连接板与点焊机身连接，至少两个连接板分别设置在点焊机身与变位轴配合处。连接吊索两端设有锁钩，变位节、变位轴上设有孔或吊耳，连接吊索的锁钩分别与变位节、变位轴上的孔或吊耳进行连接。连接吊索通过锁钩可以自由安装在吊梁的变位节上。
[0034]在一个具体实施例中，如图5所示，两个连接吊索对称设置在点焊机身两侧，即分别连接穿过点焊机身的变位轴的两端；其点焊机身可以在纵向空间内自由翻转。
[0035]在另一个具体实施例中，如图6所示，两个连接吊索连接在同一点上，即连接在同一侧的变位轴上，点焊机身变为水平设置，其可以在水平空间内自由变换。