一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的制作方法

本发明涉及机器人进行搅拌摩擦焊的技术领域，尤其涉及一种机器人搅拌摩擦焊的焊接辅助机构的技术领域。

背景技术：

搅拌摩擦焊(frictionstirwelding)技术是1991年由英国焊接研究所(twi)最早提出的一种固相连接技术，这项技术在短时间内就从发明走向了工业上的大规模普及应用，被业内誉为“继激光焊后又一次革命性的焊接技术”。目前这项技术在航空航天、铁道运输设备、船舶业、汽车制造业得到广泛应用，今后必将应用到更多领域。

机器人搅拌头(焊具)有较高的柔性，可以实现复杂轨迹运动，使复杂结构件的焊接成为可能，故机器人搅拌摩擦焊技术与装备成为近年来搅拌摩擦焊装备的重要发展方向。机器人搅拌摩擦焊接技术可提升焊接自动化程度和生产效率，其技术优势和社会经济效益显著。使用机器人搅拌摩擦焊焊接时，由于机器人柔性化程度较高，焊接过程稳定且无需人为干涉，焊接质量可以得到显著提升，且有利于降低焊接生产成本，但机器人搅拌摩擦焊市面上均处于研发阶段，技术不够完善。

此外，机器人搅拌摩擦焊设备焊接时对待焊工件装夹要求高，需要复杂的工装将工件压持平整，工装成本高。因此在焊接过程中存在因工件焊接变形、工装夹具装夹不稳定、工件一致性不高等问题造成焊接缺陷。在焊接过程中因机器人本身刚性问题，受焊接作用力影响会造成偏焊，降低焊接成品率。在焊接过程中机器人使用压力控制，软件复杂，开发成本高。而现有置于搅拌头焊接方向前端的压轮或辅助机构不能以搅拌头作为回转轴实现二维焊接。

技术实现要素：

针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种辅助机构置于搅拌摩擦焊搅拌头的两侧，该辅助机构具有刚性好、结构紧凑的优点，能压紧工件；辅助机构控制搅拌摩擦焊搅拌头沿其轴向下压位移，从而矫正机器人焊接过程偏移，降低机器人控制难度，大幅度降低工装要求，实现二维焊接。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，其中，包括：

两辅助机构，两侧的所述辅助机构沿主轴连接板的轴线对称设置于主轴连接板的下端面的两侧，所述主轴连接板的上端面通过螺栓连接于搅拌摩擦焊主轴；所述搅拌摩擦焊主轴下设置有搅拌摩擦焊搅拌头，所述搅拌摩擦焊搅拌头位于两所述辅助机构之间；

每一个所述辅助机构包括立板、压轮支架、两导向轴、两弹簧和抵压件；所述立板的上端连接于所述主轴连接板的下端面，所述立板的下端滑动连接有两所述导向轴的上部；每一所述导向轴的上部套设有一所述弹簧；两所述导向轴的下端均连接有所述压轮支架的上端面；所述压轮支架朝向所述搅拌摩擦焊搅拌头的侧面设置有所述抵压件。

上述一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，其中，所述立板包括竖直结构和水平结构；所述竖直结构的上端连接于所述主轴连接板的下端面；所述水平结构的一端连接于所述竖直结构的下端，并且所述水平结构的另一端朝向所述搅拌摩擦焊搅拌头；所述水平结构开设有两导向孔，每一所述导向孔内滑动连接一所述导向轴。

上述一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，其中，包括：若干弹性组件，若干所述弹性组件设置于所述水平结构与所述压轮支架之间。

上述一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，其中，所述弹簧的一端固定连接于所述导向轴的上端，所述弹簧的另一端固定连接于所述水平结构的上端面。

上述一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，其中，包括：限位螺栓，所述限位螺栓的上端固定于所述水平结构，并且所述限位螺栓的下端位于所述水平结构与所述压轮支架之间。

上述一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，其中，所述弹性组件可以为弹簧、碟簧、气缸、液缸或电动缸中任一一种。

上述一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，其中，所述抵压件为压轮、平板或圆柱板中任一一种，所述抵压件的延伸方向位于所述搅拌摩擦焊搅拌头的径向。

本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

本发明通过主轴连接板的下端面的两侧设置辅助机构，能矫正机器人焊接过程偏移、降低机器人控制难度，从而实现二维焊接。

附图说明

图1是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的两辅助机构的立体图；

图2是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的一角度的侧视图；

图3是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的另一角度的侧视图；

图4是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的立体图。

附图中：11、立板；111、竖直结构；112、水平结构；12、压轮支架；121、抵压件；1211、转轴；13、导向轴；14、弹簧；16、限位螺栓；17、弹性组件；21、主轴连接板；211、螺栓；23、搅拌摩擦焊搅拌头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图1是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的两辅助机构的立体图。图2是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的一角度的侧视图。图3是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的另一角度的侧视图。图4是本发明的一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构的立体图。

请参见图1至图4所示，示出了一种较佳实施例，一种机器人搅拌摩擦焊的二维焊接辅助机构，包括：

两个辅助机构1，两个辅助机构1沿主轴连接板21的轴线对称设置于主轴连接板21的下端面的两侧，主轴连接板21的上端面通过螺栓211连接于搅拌摩擦焊主轴(图中未示出)；搅拌摩擦焊主轴下设置有搅拌摩擦焊搅拌头23，搅拌摩擦焊搅拌头23位于两个辅助机构1之间。

每一个辅助机构1包括立板11、压轮支架12、两导向轴13、两弹簧14和抵压件121；立板11的上端连接于主轴连接板21的下端面，立板11的下端滑动连接有两导向轴13的上部；每一导向轴13的上部套设有一弹簧14；两导向轴13的下端均连接有压轮支架12的上端面；压轮支架12朝向搅拌摩擦焊搅拌头23的侧面设置有抵压件121。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

进一步，在一种较佳实施例中，立板11包括竖直结构111和水平结构112；竖直结构111的上端连接于主轴连接板21的下端面；水平结构112的一端连接于竖直结构111的下端，并且水平结构112的另一端朝向搅拌摩擦焊搅拌头23；水平结构112开设有两贯通的导向孔(图中未示出)，每一导向孔内滑动连接一导向轴13。

进一步，在一种较佳实施例中，包括：若干弹性组件17，若干弹性组件17设置于水平结构112与压轮支架12之间。

进一步，在一种较佳实施例中，弹簧14的一端固定连接于导向轴13的上端，弹簧14的另一端固定连接于水平结构112的上端面。

进一步，在一种较佳实施例中，包括：限位螺栓16，限位螺栓16的上端固定于水平结构112，并且限位螺栓16的下端位于水平结构112与压轮支架12之间。

进一步，在一种较佳实施例中，弹性组件17可以为弹簧、碟簧、气缸、液缸或电动缸中任一一种。当弹性组件17位弹簧或碟簧时，可将弹簧或碟簧套于导向轴13上。当弹性组件17为气缸、液缸或电动缸时，可将气缸、液缸或电动缸设置于导向轴的一侧。

进一步，在一种较佳实施例中，抵压件121为压轮、平板或圆柱板中任一一种，抵压件121的延伸方向位于搅拌摩擦焊搅拌头23的径向。

进一步，在一种较佳实施例中，抵压件121为压轮时，抵压件121可通过转轴1211连接于压轮支架12。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。