搅拌工具及具有其的加工设备的制作方法

本技术涉及固态加工，具体涉及一种搅拌工具及具有其的加工设备。

背景技术：

1、固态加工包括搅拌摩擦焊、固态增材等加工技术；固态加工过程的温度监测十分重要，与加工的质量有着直接的关系。通过监测搅拌工具尖端可对加工质量进行调控，即根据监测到的温度信息，闭环控制转速、扎入量、焊接或增材速度等固态加工参数，使得加工温度保持在合适范围内。本方案之前，一方面，搅拌摩擦焊接温度监测通过红外成像方法，但是由于搅拌头尖端受热后易出现氧化现象，导致其发射率数值偏移，导致红外测温准确度下降；另一方面，采用无线传感器探测装置获取温度数值的方案，与扭矩、压力模块进行了集成，且集成的测量装置安装在刀柄上，尺寸较大，占用额外空间且结构相对复杂。

技术实现思路

1、为解决以上问题，本实用新型提供了一种搅拌工具及具有其的加工设备。

2、本实用新型的技术方案为：

3、本实用新型提供了一种搅拌工具，其特征在于：所述搅拌工具的内部开设腔道，所述腔道内设置温度监测组件，所述搅拌工具的外侧固定连接测温环，所述测温环内设置控制模块，所述控制模块与温度监测组件相连。

4、进一步地，所述温度监测组件为热电偶或热电阻中的一种。

5、进一步地，所述控制模块包括信号处理模块、信号采集模块以及信号发射模块，所述测温环内还置有供电模块，所述供电模块分别与所述信号处理模块、所述信号采集模块以及所述信号发射模块相连。

6、进一步地，所述测温环与所述搅拌工具之间固定设置有隔热支撑环。

7、进一步地，所述搅拌工具的外周开设平槽，所述平槽内卡接并固定所述隔热支撑环，所述隔热支撑环内设置散热翅片构造。

8、进一步地，所述搅拌工具为搅拌摩擦焊工具，所述腔道包括测温段以及定位段，所述温度监测组件的监测端伸入所述测温段内，所述定位段内设置定位组件以定位所述温度监测组件的监测端。

9、进一步地，所述测温段包括倾斜孔道以及与所述搅拌摩擦焊工具同轴设置的竖直孔道，所述竖直孔道延伸至靠近所述搅拌摩擦焊工具的加工端，所述温度监测组件的监测端抵接于所述竖直孔道的端部。

10、进一步地，所述定位组件包括定位棒，所述定位棒的一端固定连接在所述定位段内，所述定位棒的另一端抵住并固定所述温度监测组件的监测端。

11、进一步地，所述搅拌工具为中空搅拌工具，所述腔道包括倾斜孔道以及竖直孔道，所述倾斜孔道的一端与外界连通，所述倾斜孔道的另一端与所述竖直孔道连通，所述竖直孔道与所述中空搅拌工具的中部出料口偏心设置，所述竖直孔道延伸至靠近所述中空搅拌工具的加工端；所述温度监测组件的监测端设置于竖直孔道内。

12、根据本实用新型的另一方面，还提供了一种加工设备，包括驱动主轴以及如上所述的搅拌工具，所述驱动主轴连接所述搅拌工具。

13、本实用新型所达到的有益效果为：

14、本实用新型在搅拌工具的内部开设腔道，腔道内设置温度监测组件以实时监测搅拌工具的温度，由于腔道开设在搅拌工具内部，温度监测组件插入其中可以避免受到外界因素的干扰，从而测到更精准的温度信息，搅拌工具的外侧固定连接测温环，测温环随搅拌工具一起转动；测温环探测到温度信号，向外发射无线信号，接收器接收到无线信号后，通过模拟量输出或数字信号输出给plc或工控机，实现对固态加工过程温度监测及加工参数的调整。

技术特征：

1.搅拌工具(100)，其特征在于：所述搅拌工具(100)的内部开设腔道(110)，所述腔道(110)内设置温度监测组件(300)，所述搅拌工具(100)的外侧固定连接测温环(200)，所述测温环(200)内设置控制模块(210)，所述控制模块(210)与温度监测组件(300)相连。

2.根据权利要求1所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述温度监测组件(300)为热电偶或热电阻中的一种。

3.根据权利要求1所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述控制模块(210)包括信号处理模块(211)、信号采集模块(212)以及信号发射模块(213)，所述测温环(200)内还设置有供电模块(220)，所述供电模块(220)分别与所述信号处理模块(211)、所述信号采集模块(212)以及所述信号发射模块(213)相连。

4.根据权利要求1所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述测温环(200)与所述搅拌工具(100)之间固定设置有隔热支撑环(400)。

5.根据权利要求4所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述搅拌工具(100)的外周开设平槽(120)，所述平槽(120)内卡接并固定所述隔热支撑环(400)，所述隔热支撑环(400)内设置散热翅片构造(410)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述搅拌工具(100)为搅拌摩擦焊工具，所述腔道(110)包括测温段(111)以及定位段(112)，所述温度监测组件(300)的监测端伸入所述测温段(111)内，所述定位段(112)内设置定位组件(1121)以定位所述温度监测组件(300)的监测端。

7.根据权利要求6所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述测温段(111)包括倾斜孔道(1111)以及与所述搅拌摩擦焊工具同轴设置的竖直孔道(1112)，所述竖直孔道(1112)延伸至靠近所述搅拌摩擦焊工具的加工端，所述温度监测组件(300)的监测端抵接于所述竖直孔道(1112)的端部。

8.根据权利要求7所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述定位组件(1121)包括定位棒，所述定位棒的一端固定连接在所述定位段(112)内，所述定位棒的另一端抵住并固定所述温度监测组件(300)的监测端。

9.根据权利要求1-5任一项所述的搅拌工具(100)，其特征在于：所述搅拌工具(100)为中空搅拌工具，所述腔道(110)包括倾斜孔道(1111)以及竖直孔道(1112)，所述倾斜孔道(1111)的一端与外界连通，所述倾斜孔道(1111)的另一端与所述竖直孔道(1112)连通，所述竖直孔道(1112)与所述中空搅拌工具的中部出料口偏心设置，所述竖直孔道(1112)延伸至靠近所述中空搅拌工具的加工端；所述温度监测组件(300)的监测端设置于竖直孔道(1112)内。

10.加工设备，其特征在于：包括驱动主轴(500)以及权利要求1-9任一项所述的搅拌工具(100)，所述驱动主轴(500)连接所述搅拌工具(100)。

技术总结
本技术涉及固态加工技术领域，具体涉及一种搅拌工具及具有其的加工设备，本技术在搅拌工具的内部开设腔道，腔道内设置温度监测组件以实时监测搅拌工具的温度，由于腔道开设在搅拌工具内部，温度监测组件插入其中可以避免受到外界因素的干扰，从而测到更精准的温度信息，搅拌工具的外侧固定连接测温环，测温环随搅拌工具一起转动；测温环探测到温度信号，向外发射无线信号，接收器接收到无线信号后，通过模拟量输出或数字信号输出给PLC或工控机，实现对固态加工过程温度监测及加工参数的调整。

技术研发人员：郭达伟,汪理虎,谭振华,林永勇,宫秀梅,施海霞,杨国舜,郭志达,谭立武
受保护的技术使用者：广东横琴澳质研科技发展有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15