一种机器人搅拌摩擦焊用冷却结构的制作方法

本发明涉及机器人搅拌摩擦焊技术领域，具体为一种机器人搅拌摩擦焊用冷却结构。

背景技术

搅拌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，由于机器人搅拌摩擦焊在使用过程中，会产生大量的热量，造成装置核心元件的损毁，因而需要一种机器人搅拌摩擦焊用冷却结构。但是，现有技术的机器人搅拌摩擦焊用冷却结构存在以下不足：

1、传统的机器人搅拌摩擦焊用冷却结构往往直接采用风机进行冷却散热，这种散热方式散热效果不稳定，散热效果差，因而普遍存在散热方式单一和散热效果差的缺陷，不利于装置的长期推广；

2、现存的机器人搅拌摩擦焊用冷却结构还存在着结构简单、能源浪费和不易拆卸的缺陷，这导致装置的适用性低下，使用效果不好。

如中国专利授权公告号为：cn108347135.a的一种通过与冷却风的热交换来冷却电力转换装置的冷却结构体，包括冷却水道、内部循环风路和风道动力元件，所述冷却水道设置在电机机壳内；所述内部循环风路由电机机壳、端盖、轴承内盖、定子铁芯和转子围成；所述机壳上设置有动力元件安装腔室，所述风道动力元件安装在动力元件安装腔室中本发明电机内部有循环风路，冷却效果好，能达到高功率密度,然而该种方式散热方式单一，仅仅依靠风冷散热，散热效率低下，又如中国专利授权公告号为cn105304972.a的蓄电装置的冷却结构，包括对蓄电池组进行冷却的散热器，以及配置在所述蓄电池组与所述散热器之间，且具有按照每个蓄电池进行划分的多个划分区域的分隔构件，在各划分区域中收容有与蓄电池和散热器一体接触的导热凝胶，然而该种冷却结构的结构复杂、耗能较大、不易进行检修和维护，这不利于装置的长期推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机器人搅拌摩擦焊用冷却结构，以解决上述背景技术中提出的取样含量无法精确，无法对取样量的范围进行随意调节问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人搅拌摩擦焊用冷却结构，包括驱动壳体、单片机、箱体和水冷块，所述驱动壳体顶端的中间位置处设置有第一出水管，且第一出水管的顶端通过第一法兰盘固定有第一连接管，所述驱动壳体顶部的一端设置有注液口，所述驱动壳体的上方安装有水冷块，且第一连接管的内部与水冷块的内部相连通，所述水冷块的下方安装有箱体，且箱体内部的顶端通过第二连接管与水冷块的内部相连通，所述箱体远离水冷块的一端设置有控制面板，且控制面板的内部安装有单片机，

所述驱动壳体内部的中间位置处设置有水腔，且水腔顶部靠近注液口的一端设置有第二t型孔塞，所述第二t型孔塞下方的水腔上设置有第一t型孔塞，且第一t型孔塞一端的水腔上设置有第四t型孔塞，所述第四t型孔塞上方的水腔上设置有第三t型孔塞，所述水腔内部的中间位置处安装有活塞杆，且活塞杆靠近第一t型孔塞的一端设置有第一活塞板，所述第一活塞板一端的活塞杆上设置有第二活塞板，且活塞杆远离第一t型孔塞的一端贯穿驱动壳体，所述活塞杆上设置有导向块，所述活塞杆远离驱动壳体一端的底部焊接有安装块，且安装块底端的驱动壳体上设置有固定座，所述安装块的一侧铰接有推杆，且推杆的一端安装有转盘，所述转盘一侧的中间位置处安装有驱动电机，且驱动电机的输出端通过转轴与转盘连接，

所述活塞杆外侧水腔的内部安装有风冷壳体，且风冷壳体的内部设置有风冷腔，所述活塞杆上风冷腔的内部套设有气腔推板，所述风冷壳体一侧顶部的两端皆设置有第二气管，且第二气管上安装有第一单向阀，所述风冷壳体另一侧顶部的两端皆设置有第一气管，且第一气管上安装有第二单向阀，所述第二气管的顶端设置有均布罩，

所述驱动壳体底端的中间位置处设置有进水口，且进水口的底端通过第一法兰盘连接有第一进水管，所述水腔内部的底端通过第一进水管与箱体内部的底端相连通，且箱体内部的中间位置处设置有过滤板，所述箱体底端的中间位置处安装有半导体制冷片，且半导体制冷片顶端箱体的内部设置有制冷端金属导体，所述半导体制冷片的内部均匀设置有p型半导体，且半导体制冷片的内部均匀设置有n型半导体，所述半导体制冷片内部的顶端和底端皆设置有绝缘陶瓷片，且半导体制冷片的底端设置有发热端金属导体，所述发热端金属导体外侧箱体的底端安装有散热壳，且散热壳内部底端的中间位置处安装有风机，所述温度传感器的输出端通过导线与单片机的输入端电性连接，且单片机的输出端通过导线与半导体制冷片的输入端电性连接，所述单片机的输出端分别通过导线与驱动电机和风机的输入端电性连接。

作为优选，所述驱动壳体、箱体和水冷块的外侧壁皆涂覆有醇酸树脂防结露涂料，且该醇酸树脂防结露涂料的厚度范围在3-5mm。

作为优选，所述第一进水管远离驱动壳体的一端套设有第一配合管，且箱体上设置有与第一配合管连接的第二配合管，所述第一配合管的外侧壁设置有外螺纹，第二配合管的内侧壁设置有与外螺纹相配合的内螺纹，且第一配合管和第二配合管之间构成螺纹连接。

作为优选，所述散热壳上均匀设置有呈等间距排列的通孔，且通孔的内部设置有滤网。

作为优选，所述水冷块内部的中央位置处铺设有水冷管，且水冷管的横截面呈蛇形，所述水冷管的一端通过第二法兰盘设置有与第一出水管连接的第二进水管，且水冷管的另一端通过第二法兰盘设置有与第二连接管连接的第二出水管。

作为优选，所述水冷管的外侧壁涂覆有油漆抗氧化层，且水冷管的材质为碳素钢。

作为优选，所述第一活塞板和第二活塞板的外直径皆等于水腔的内直径，且第一活塞板和第二活塞板的外侧壁皆包裹有玻璃纤维耐磨层。

作为优选，所述气腔推板的外直径等于风冷腔的内直径，且气腔推板和第二活塞板的间距等于第一活塞板和气腔推板的间距。

作为优选，所述安装块的顶端与活塞杆的底端构成焊接结构，且活塞杆的底端设置有滑块，所述固定座内部的顶端设置有与滑块配合的滑槽，且固定座和安装块之间通过滑块和滑槽构成滑动结构。

作为优选，所述导向块呈中空结构，且导向块的内直径等于活塞杆的外直径，所述导向块的两端皆焊接有与水腔固定的连接杆。

与与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该机器人搅拌摩擦焊用冷却结构通过安装有水冷块、水冷管和箱体，使得装置通过水体循环实现了较好的水冷散热效果，该装置通过安装有制冷端金属导体、绝缘陶瓷片、p型半导体、n型半导体和发热端金属导体，使得装置一方面利用当直流电通过p型半导体和n型半导体这两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的，从而使得整个装置可以对实现较好的水冷散热效果，提升了装置的使用效果，另一方面由于装置上设置有绝缘陶瓷片，使得整个装置具备了较好的绝缘效果，从而避免了装置出现漏电的情况，增强了装置的实用性，该装置通过安装有风机，使得装置可以对发热端金属导体实现较好的散热作用，避免了发热端金属导体由于散热过慢影响装置制冷端金属导体的工作效果，从而进一步提升了装置的使用效果，该装置通过安装有风冷壳体、风冷腔和气腔推板，使得该装置通过启动驱动电机，配合推杆、滑块、滑槽、转盘、固定座、第一单向阀、第二单向阀和安装块的配合作用，使得风冷腔内部产生冷却循环，从而使得均布罩内部会产生持续的风力，实现了风冷散热的功能，增强了装置的实用性；

2.该机器人搅拌摩擦焊用冷却结构通过设置有第一法兰盘、第二法兰盘、第一配合管和第二配合管，使得整个装置便于进行拆卸和安装，从而优化了装置的结构，便于使用者将装置的各组件进行拆卸和更换，增强了装置的功能性，该装置通过安装有驱动电机、转盘、推杆和活塞杆构成的机械结构，使得装置可以通过驱动电机带动活塞杆的左右移动，继而使得第一t型孔塞、第二t型孔塞、第三t型孔塞、第四t型孔塞和水腔形成的机械结构可以带动水体进行循环，改变了以往水冷方式直接利用水泵带动水体循环，从而使得整个装置成本更低、利于检修和维护，此外，该装置还通过活塞杆、第一活塞板、第二活塞板、气腔推板、第一单向阀、第二单向阀、第一气管和第二气管，使得装置通过该气腔结构，可以利用驱动电机提供的推力实现气腔内部气体的循环，实现了风冷的功能，充分利用了驱动电机所提供的能源，实现了节能的优点，符合时代的主题。

附图说明

图1为本发明的正视剖面结构示意图；

图2为本发明的水冷块俯视剖面结构示意图；

图3为本发明的半导体制冷片正视剖面结构示意图；

图4为本发明图1中a处放大结构示意图；

图5为本发明图1中b处放大结构示意图；

图6为本发明风冷壳体的俯视剖面结构框图；

图7为本发明的系统框图。

图中：1、驱动壳体；2、第一t型孔塞；3、第一法兰盘；4、进水口；5、第一进水管；6、驱动电机；7、转盘；8、第一配合管；9、第二配合管；10、散热壳；11、风机；12、半导体制冷片；13、温度传感器；14、单片机；15、控制面板；16、过滤板；17、箱体；18、第二t型孔塞；19、注液口；20、第一出水管；21、第一连接管；22、第三t型孔塞；23、水冷块；24、第二法兰盘；25、水冷管；26、第二出水管；27、第二连接管；28、第二进水管；29、制冷端金属导体；30、p型半导体；31、n型半导体；32、绝缘陶瓷片；33、发热端金属导体；34、活塞杆；35、气腔推板；36、第一气管；37、水腔；38、第一活塞板；39、风冷壳体；40、风冷腔；41、第二活塞板；42、滑槽；43、滑块；44、推杆；45、固定座；46、安装块；47、连接杆；48、导向块；49、第四t型孔塞；50、均布罩；51、第一单向阀；52、第二气管；53、第二单向阀。

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1-7，本发明提供的一种实施例：一种机器人搅拌摩擦焊用冷却结构，包括驱动壳体1、单片机14、箱体17和水冷块23，驱动壳体1顶端的中间位置处设置有第一出水管20，且第一出水管20的顶端通过第一法兰盘3固定有第一连接管21，驱动壳体1顶部的一端设置有注液口19，驱动壳体1的上方安装有水冷块23，且第一连接管21的内部与水冷块23的内部相连通，水冷块23的下方安装有箱体17，且箱体17内部的顶端通过第二连接管27与水冷块23的内部相连通，箱体17远离水冷块23的一端设置有控制面板15，且控制面板15的内部安装有单片机14，

水冷块23内部的中央位置处铺设有水冷管25，且水冷管25的横截面呈蛇形，水冷管25的一端通过第二法兰盘24设置有与第一出水管20连接的第二进水管28，且水冷管25的另一端通过第二法兰盘24设置有与第二连接管27连接的第二出水管26，使其增强了水冷管25的散热面积，从而提升了装置的使用效果，

驱动壳体1、箱体17和水冷块23的外侧壁皆涂覆有醇酸树脂防结露涂料，且该醇酸树脂防结露涂料的厚度范围在3-5mm，使得该装置增强了自身的防结露性能，从而提升了装置的使用效果，

水冷管25的外侧壁涂覆有油漆抗氧化层，且水冷管25的材质为碳素钢，使其增强了装置的耐腐蚀性能，从而增强了装置的实用性，

驱动壳体1内部的中间位置处设置有水腔37，且水腔37顶部靠近注液口19的一端设置有第二t型孔塞18，第二t型孔塞18下方的水腔37上设置有第一t型孔塞2，且第一t型孔塞2一端的水腔37上设置有第四t型孔塞49，第四t型孔塞49上方的水腔37上设置有第三t型孔塞22，水腔37内部的中间位置处安装有活塞杆34，且活塞杆34靠近第一t型孔塞2的一端设置有第一活塞板38，活塞杆34上设置有导向块48，第一活塞板38一端的活塞杆34上设置有第二活塞板41，且活塞杆34远离第一t型孔塞2的一端贯穿驱动壳体1，活塞杆34远离驱动壳体1一端的底部焊接有安装块46，且安装块46底端的驱动壳体1上设置有固定座45，安装块46的一侧铰接有推杆44，且推杆44的一端安装有转盘7，转盘7一侧的中间位置处安装有驱动电机6，且驱动电机6的输出端通过转轴与转盘7连接，

第一活塞板38和第二活塞板41的外直径皆等于水腔37的内直径，且第一活塞板38和第二活塞板41的外侧壁皆包裹有玻璃纤维耐磨层，使其增强了装置的耐磨性能，从而有利于延长装置的使用寿命，

气腔推板35的外直径等于风冷腔40的内直径，且气腔推板35和第二活塞板41的间距等于第一活塞板38和气腔推板35的间距，使其优化了装置的结构，增强了实用性，

安装块46的顶端与活塞杆34的底端构成焊接结构，且活塞杆34的底端设置有滑块43，固定座45内部的顶端设置有与滑块43配合的滑槽42，且固定座45和安装块46之间通过滑块43和滑槽42构成滑动结构，使得滑块43在滑槽42内部与其内壁的接触面积不变地移动，增强了装置的功能性，

导向块48呈中空结构，且导向块48的内直径等于活塞杆34的外直径，导向块48的两端皆焊接有与水腔37固定的连接杆47，使其增强了导向的功能，便于活塞杆34运行得更加平稳，从而增强了装置的实用性，

活塞杆34外侧水腔37的内部安装有风冷壳体39，且风冷壳体39的内部设置有风冷腔40，活塞杆34上风冷腔40的内部套设有气腔推板35，风冷壳体39一侧顶部的两端皆设置有第二气管52，且第二气管52上安装有第一单向阀51，风冷壳体39另一侧顶部的两端皆设置有第一气管36，且第一气管36上安装有第二单向阀53，第二气管52的顶端设置有均布罩50，

驱动壳体1底端的中间位置处设置有进水口4，且进水口4的底端通过第一法兰盘3连接有第一进水管5，水腔37内部的底端通过第一进水管5与箱体17内部的底端相连通，且箱体17内部的中间位置处设置有过滤板16，箱体17底端的中间位置处安装有半导体制冷片12，且半导体制冷片12顶端箱体17的内部设置有制冷端金属导体29，半导体制冷片12的内部均匀设置有p型半导体30，且半导体制冷片12的内部均匀设置有n型半导体31，半导体制冷片12内部的顶端和底端皆设置有绝缘陶瓷片32，且半导体制冷片12的底端设置有发热端金属导体33，发热端金属导体33外侧箱体17的底端安装有散热壳10，且散热壳10内部底端的中间位置处安装有风机11，温度传感器13的输出端通过导线与单片机14的输入端电性连接，且单片机14的输出端通过导线与半导体制冷片12的输入端电性连接，单片机14的输出端分别通过导线与驱动电机6和风机11的输入端电性连接，该单片机14的型号可为ht66f018，该驱动电机6的型号可为y355l1-2，该风机11的型号可为hcc-30s，该温度传感器13的型号可为cwdz11，该半导体制冷片12的型号可为tec1-12706，

散热壳10上均匀设置有呈等间距排列的通孔，且通孔的内部设置有滤网，使其增强了装置的散热效果，

第一进水管5远离驱动壳体1的一端套设有第一配合管8，且箱体17上设置有与第一配合管8连接的第二配合管9，第一配合管8的外侧壁设置有外螺纹，第二配合管9的内侧壁设置有与外螺纹相配合的内螺纹，且第一配合管8和第二配合管9之间构成螺纹连接，使其优化了装置的结构，便于使用者将装置进行拆卸和安装。

工作原理：使用时，外接电源，工作人员首先将该装置依次装入待散热部件的内部，接着启动驱动电机6，配合转盘7的作用，使得推杆44会带动活塞杆34进行左右移动，活塞杆34左移，这时第一活塞板38的左边会产生正压，而右边会产生负压，继而第二t型孔塞18和第四t型孔塞49会开启，而第一t型孔塞2和第三t型孔塞22会关闭，实现右下吸液和左上排液的功能，相反活塞杆34右移，第二t型孔塞18和第四t型孔塞49会关闭，而第一t型孔塞2和第三t型孔塞22会开启，实现左下吸液和右上排液的功能，从而使得装置可以为水体提供动力，实现水体的循环，进而实现水冷的作用，该种结构的设置代替了以往直接利用水泵的做法，使得整个装置便于检修和调控，增强了装置的实用性，通过在活塞杆34的往复运动中，气腔推板35会在风冷壳体39的内部实现了来回的运动，由于风冷壳体39的一侧设置有第二气管52，且第二气管52上设置有只允许气体出去的第一单向阀51，而风冷壳体39的另一侧设置有第一气管36，且第一气管36上设置有只允许气体进来的第二单向阀53，从而使得风冷壳体39的内部实现了风体的循环，保证了均布罩50处可以提供持续的风力，实现了较好的风冷散热效果，且该种方式的动力依赖于驱动电机6在水体循环中所提供动力的额外利用，从而充分利用了动力，实现了节能的优点，有利于该装置的长期推广，此外，该装置通过安装有制冷端金属导体29、绝缘陶瓷片32、p型半导体30、n型半导体31和发热端金属导体33，使得装置一方面利用当直流电通过p型半导体30和n型半导体31这两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的，从而使得整个装置可以对实现较好的水冷散热效果，提升了装置的使用效果，另一方面由于装置上设置有绝缘陶瓷片32，使得整个装置具备了较好的绝缘效果，从而避免了装置出现漏电的情况，增强了装置的实用性，该装置通过安装有风机11，使得装置可以对发热端金属导体33实现较好的散热作用，避免了发热端金属导体33由于散热过慢影响装置制冷端金属导体29的工作效果，从而进一步提升了装置的使用效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。