一种五轴激光摩擦搅拌焊接机的制作方法

本发明涉及五轴激光摩擦搅拌焊接，具体为一种五轴激光摩擦搅拌焊接机。

背景技术：

1、搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源，不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状的搅拌针伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动，焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。

2、而在焊接的过程中，焊接处附近金属会随着焊头的高速转动被挤出形成飞边，影响焊接后的工件的外观质量，且在焊头高速旋转产生摩擦热的过程中，部分热量直接流向空中，增加焊头焊接过程中，热输入不足导致材料流动不充分形成犁沟的风险，为此，我们提出一种五轴激光摩擦搅拌焊接机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，包括操作台及滑动连接在操作台上的滑架，所述滑架上安装有激光摩擦搅拌焊接的机械臂，所述机械臂的顶端设置有焊头，还包括套设连接在焊头外侧的安装罩，所述焊头上设置有用于安装罩滑动连接的第一连接组件，所述安装罩的外侧设置有焊接过程中焊槽深度检测的检测组件，所述安装罩的内部设置有用于焊接过程中热量循坏的循环组件及循环过程中对产生的部分焊渣过滤收集的过滤收集组件，所述安装罩的内部设置有用于对焊槽两侧毛刺飞边刮除清理的清理组件及清理过程中对焊槽内侧边修磨的修磨组件；

3、所述清理组件包括设置在安装罩内部的两个相互对称设置的矩形板，两个所述矩形板的下端固定有固定架，所述固定架上转动连接有转动轴，所述转动轴上固定有第一连接块，所述第一连接块的下端固定有刮板，所述安装罩的内部设置有用对两个矩形板驱动的驱动组件；

4、所述驱动组件包括转动连接在安装罩上的双头丝杆，且双头丝杆两端的螺纹旋向相反设置，两个所述矩形板分别与双头丝杆的两端相互啮合设置，所述安装罩的内部固定有导杆，两个所述矩形板滑动连接在导杆上，所述安装罩的外侧安装有用于对双头丝杆驱动的驱动电机。

5、优选的，所述修磨组件包括固定在两个刮板下端的磨板，所述转动轴的一端固定有齿圈，所述固定架上通过第二连接组件连接有齿条，所齿条与齿圈相互啮合设置。

6、优选的，所述第二连接组件包括固定在固定架外侧的两个固定块，所述齿条位于两个固定块之间，所述齿条的两侧固定有第二连接块，两个所述第二连接块上滑动连接有圆杆，所述圆杆固定在两个固定块之间，所述圆杆的外侧套设有第一弹簧。

7、优选的，所述循环组件包括安装在安装罩外侧的抽气泵，所述安装罩的内部设置有进气管与出气管，所述进气管与出气管分别位于焊头的两侧，且进气管的一端处于焊接后焊槽的上方，所述进气管的一端与抽气泵的进气端相连接，所述收集组件设置在抽气泵与出气管之间。

8、优选的，所述收集组件包括安装在安装罩上端的收集箱，所述收集箱上通过连接管与抽气泵的出气端相连接，所述出气管的一端与收集箱的内部相通连接，且出气管与收集箱相通一端的端部安装有过滤网。

9、优选的，所述检测组件包括转动连接在安装罩外侧的安装轴，所述安装轴的一端固定有指针，所述安装罩的外侧设置有用于指针摆动幅度识别的刻度表，所述安装罩的外侧设置有用于对指针传动的传动组件，所述安装罩的外侧设置有用于指针转动幅度识别的识别组件。

10、优选的，所述传动组件包括设置在安装罩一侧的v型传动板，所述安装罩的外侧设置有用于对v型传动板挤压推动的挤压组件，且v型传动板的下端在挤压组件的挤压作用下保持与焊槽的底部相抵，所述v型传动板的一侧固定有条形板，所述条形板的一侧固定有传动销，所述指针上开设有滑槽，所述传动销滑动连接在滑槽上。

11、优选的，所述挤压组件包括固定在安装罩外侧的第一固定板，所述第一固定板上滑动连接有多个第一t型杆，各个所述第一t型杆的一端与v型传动板的上端相固定，各个所述第一t型杆的外侧套设有第二弹簧。

12、优选的，所述识别组件包括固定在安装罩外侧的l型架，所述l型架上安装有用于指针摆动至l型架下方识别的识别传感器。

13、优选的，所述第一连接组件包括固定在焊头外侧的第二固定板，所述第二固定板上滑动连接有多个第二t型杆，所述安装罩的外侧固定有连接板，各个所述第二t型杆的一端与连接板相固定，各个所述第二t型杆的外侧套设有第三弹簧。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、本发明的五轴激光摩擦搅拌焊接机，通过安装罩与焊接工件的相抵设置，避免焊接过程中产生的部分高温焊渣向外喷出产生一定的危险，且通过安装罩与工件外侧的相抵设置，减少摩擦热流向外部空气的量，保证安装罩内部高温焊接环境，进一步的降低焊接过程中形成犁沟的风险；

16、2、本发明的五轴激光摩擦搅拌焊接机，通过循环组件及收集组件的相互配合，对工件上将要进行焊接的位置进行预热处理，便于更加高效焊接操作的同时，对焊接过程中产生的部分焊渣进行收集处理；

17、3、本发明的五轴激光摩擦搅拌焊接机，通过修磨组件与清理组件的相互配合，对焊槽两侧被挤压形成的飞边进行刮除清理的同时，通过倾斜的刮板下方的磨板对焊槽的内侧边进行修磨处理，去除焊槽内侧边存在的翻边，保证对工件的焊接质量。

技术特征：

1.一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，包括：

2.根据权利要求1所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述修磨组件包括固定在两个刮板（1005）下端的磨板，所述转动轴（1003）的一端固定有齿圈（1201），所述固定架（1002）上通过第二连接组件连接有齿条（1202），所齿条（1202）与齿圈（1201）相互啮合设置。

3.根据权利要求2所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述第二连接组件包括固定在固定架（1002）外侧的两个固定块（1301），所述齿条（1202）位于两个固定块（1301）之间，所述齿条（1202）的两侧固定有第二连接块（1302），两个所述第二连接块（1302）上滑动连接有圆杆（1303），所述圆杆（1303）固定在两个固定块（1301）之间，所述圆杆（1303）的外侧套设有第一弹簧（1304）。

4.根据权利要求1所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述循环组件包括安装在安装罩（2）外侧的抽气泵（801），所述安装罩（2）的内部设置有进气管（802）与出气管（803），所述进气管（802）与出气管（803）分别位于焊头（104）的两侧，且进气管（802）的一端处于焊接后焊槽的上方，所述进气管（802）的一端与抽气泵（801）的进气端相连接，所述收集组件设置在抽气泵（801）与出气管（803）之间。

5.根据权利要求4所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述收集组件包括安装在安装罩（2）上端的收集箱（901），所述收集箱（901）上通过连接管（902）与抽气泵（801）的出气端相连接，所述出气管（803）的一端与收集箱（901）的内部相通连接，且出气管（803）与收集箱（901）相通一端的端部安装有过滤网。

6.根据权利要求1所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述检测组件包括转动连接在安装罩（2）外侧的安装轴（401），所述安装轴（401）的一端固定有指针（402），所述安装罩（2）的外侧设置有用于指针（402）摆动幅度识别的刻度表（403），所述安装罩（2）的外侧设置有用于对指针（402）传动的传动组件，所述安装罩（2）的外侧设置有用于指针（402）转动幅度识别的识别组件。

7.根据权利要求6所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述传动组件包括设置在安装罩（2）一侧的v型传动板（501），所述安装罩（2）的外侧设置有用于对v型传动板（501）挤压推动的挤压组件，且v型传动板（501）的下端在挤压组件的挤压作用下保持与焊槽的底部相抵，所述v型传动板（501）的一侧固定有条形板（502），所述条形板（502）的一侧固定有传动销（504），所述指针（402）上开设有滑槽（503），所述传动销（504）滑动连接在滑槽（503）上。

8.根据权利要求7所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述挤压组件包括固定在安装罩（2）外侧的第一固定板（601），所述第一固定板（601）上滑动连接有多个第一t型杆（602），各个所述第一t型杆（602）的一端与v型传动板（501）的上端相固定，各个所述第一t型杆（602）的外侧套设有第二弹簧（603）。

9.根据权利要求6所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述识别组件包括固定在安装罩（2）外侧的l型架（701），所述l型架（701）上安装有用于指针（402）摆动至l型架（701）下方识别的识别传感器（702）。

10.根据权利要求1所述的一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，其特征在于：所述第一连接组件包括固定在焊头（104）外侧的第二固定板（301），所述第二固定板（301）上滑动连接有多个第二t型杆（302），所述安装罩（2）的外侧固定有连接板（303），各个所述第二t型杆（302）的一端与连接板（303）相固定，各个所述第二t型杆（302）的外侧套设有第三弹簧（304）。

技术总结
本发明公开了一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，涉及五轴激光摩擦搅拌焊接技术领域，一种五轴激光摩擦搅拌焊接机，包括操作台及滑动连接在操作台上的滑架，所述滑架上安装有激光摩擦搅拌焊接的机械臂，所述机械臂的顶端设置有焊头，还包括套设连接在焊头外侧的安装罩，所述焊头上设置有用于安装罩滑动连接的第一连接组件。本发明的五轴激光摩擦搅拌焊接机，通过修磨组件与清理组件的相互配合，对焊槽两侧被挤压形成的飞边进行刮除清理的同时，通过倾斜的刮板下方的磨板对焊槽的内侧边进行修磨处理，去除焊槽内侧边存在的翻边，保证对工件的焊接质量。

技术研发人员：戴洋兵,刘勇
受保护的技术使用者：昆山台功精密机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15