[实用新型]一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置

说明书

本实用新型提供一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，涉及搅拌摩擦焊技术领域，包括：板材待焊接区凹凸度监测装置、焊接装置本体、升降驱动装置和双轴肩搅拌头，双轴肩搅拌头沿双轴肩搅拌头的轴向能够移动地设置于焊接装置本体上，升降驱动装置能够驱动双轴肩搅拌头沿轴向移动，双轴肩搅拌头沿着移动方向一侧的部分板材为待焊接区，板材待焊接区凹凸度监测装置用于监测待焊接区板材的凹凸度，板材待焊接区凹凸度监测装置与升降驱动装置通信连接，板材待焊接区凹凸度监测装置检测到的凹凸度信息传输至升降驱动装置中，升降驱动装置根据凹凸度信息来驱动双轴肩搅拌头升降。本申请提供的方案提高了焊接质量。

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊技术领域，特别是涉及一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置。

背景技术

搅拌摩擦焊作为一种固相焊接技术，具有焊接无污染，焊接质量高等优势，在航空航天，电力电子等领域有着广泛的应用。在焊接过程中搅拌针旋转插入待焊接板材中，然后旋转并沿着焊接方向移动。在下扎和焊接过程中，搅拌头需要紧紧地压在板材表面以产生较大的摩擦热来产生热量。但是较大的压力就需要底部有巨大的刚性来支撑该压力。因此传统搅拌摩擦焊需要高支撑力的缺点尤为突出。

但是随着双轴肩技术的发展，在传统搅拌针下方设置下轴肩，让下轴肩提供支撑力，并将压力转化为搅拌头的内力，进而避免需要高刚性支撑的问题。传统双轴肩焊接过程中，大多使用位移控制方式进行焊接，即焊接前设置焊接方向，然后焊具按照指定方向移动，进而完成焊接。但是在焊接过程中，由于待焊板材的不平整，在局部区域出现下凹或上凸时，传统的双轴肩技术将出现粘头以及在焊缝区域产生沟槽等缺陷，造成焊接材料的报废。因此亟需对该技术进行修正。

中国实用新型专利CN201520200267.5实用新型了一种浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接工具，该焊具在使用时，通过花键等装置实现搅拌头的上下浮动，但是在焊接时，该焊具属于被动移动式搅拌头，即在轴肩已经碰触到凸起后，才可将搅拌针上移，此时轴肩已经将材料铲起，造成焊接缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高焊接质量。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，包括：板材待焊接区凹凸度监测装置、焊接装置本体、升降驱动装置和双轴肩搅拌头，所述双轴肩搅拌头沿所述双轴肩搅拌头的轴向能够移动地设置于所述焊接装置本体上，所述焊接装置本体能够驱动所述双轴肩搅拌头绕自身轴线转动，所述升降驱动装置能够驱动所述双轴肩搅拌头沿轴向移动，所述双轴肩搅拌头沿着移动方向一侧的部分板材为待焊接区，所述板材待焊接区凹凸度监测装置用于监测所述待焊接区板材的凹凸度，所述板材待焊接区凹凸度监测装置与所述升降驱动装置通信连接，所述板材待焊接区凹凸度监测装置检测到的凹凸度信息传输至所述升降驱动装置中，所述升降驱动装置根据所述凹凸度信息来驱动所述双轴肩搅拌头升降以使得所述双轴肩搅拌头的上轴肩的底面始终与板材顶面贴合，下轴肩的顶面始终与板材的底面贴合。

优选的，所述板材待焊接区凹凸度监测装置包括浮动件和浮动度监测装置，所述浮动件能够活动地设置于所述焊接装置本体上，且至少部分所述浮动件位于所述双轴肩搅拌头移动方向的一侧，所述浮动件在自身的重力作用下自由搁置于所述板材上，所述浮动度监测装置与所述升降驱动装置通信连接，所述浮动件能够随着所述待焊接区板材的凸起而上浮，凹陷而下沉，所述浮动度监测装置用于监测所述浮动件上下浮动的幅度。

优选的，所述双轴肩搅拌头设置于所述焊接装置本体的底部，所述焊接装置本体的下部结构的外形呈圆台形，圆台形结构的小端朝下，大端朝上；

所述浮动件呈环形，所述浮动件的上部套设于所述圆台形结构外，所述浮动件的上部分内壁呈锥型面；所述浮动件的上部分内壁与所述圆台形结构的外壁间隙配合；