[发明专利]摩擦塞补焊系统

说明书

本发明提供了一种摩擦塞补焊系统，包括底座、设于底座两端的动力马达及主轴顶锻系统，动力马达与主轴顶锻系统之间穿设有一传动主轴，主轴顶锻系统一侧端面连接设置工具夹紧装置，焊接工具由工具夹紧装置固定，动力马达通过传动主轴及主轴顶锻系统带动工具夹紧装置及焊接工具旋转，传动主轴上位于主轴顶锻系统与动力马达之间设有惯量加载系统，惯量加载系统通过动力马达及传动主轴带动旋转，并可在焊接操作过程中实现惯量增减；系统还包括动力系统及控制系统，控制系统与摩擦塞补焊机具的工作反馈信号及动力系统相关执行器机构相连，动力系统与摩擦塞补焊机具的动力输入端相连。本发明实现了焊接控制的自动化，使得焊接过程更有利于实现。

技术领域

本发明涉及固相焊接（连接）技术领域，具体涉及一种摩擦塞补焊系统。

背景技术

摩擦塞补焊为一种固相连接新技术，其主要应用于对金属零件局部缺陷的修复。在航空、航天领域，涉及到广泛的铝制金属零部件的焊接，对于铝制机壳或压力筒体部件焊接制作过程往往伴随着局部小范围的焊接缺陷，特别是采用搅拌摩擦焊接工艺设备生产铝质筒体过程中，在单条焊缝末端不可避免的会出现工具退出孔，对于类似这种局部缺陷的修复，目前往往采用手工进行补焊操作，然而手工补焊操作自动化程度低、焊缝质量也很难保证。且无法对摩擦塞补焊机具内每一部分的动力输入进行设置并控制。因此，需对现有技术加以改进。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供了一种摩擦塞补焊系统，极大的提高了焊接操作的便捷性及焊接操作的自动化。

为实现上述目的，本发明提供了一种摩擦塞补焊系统，用于对金属工件局部缺陷进行补焊修复，包括底座、设于底座两端的动力马达及主轴顶锻系统，动力马达与主轴顶锻系统之间穿设有一传动主轴，主轴顶锻系统一侧端面连接设置工具夹紧装置，焊接工具为具有锥度段及直断的圆柱回转体，焊接工具直段部分穿过焊接工件之后由工具夹紧装置固定，动力马达通过传动主轴及主轴顶锻系统带动工具夹紧装置及固定于其中心的焊接工具旋转，焊接工具旋转的同时由主轴顶锻系统驱动其与焊接工件接触摩擦，并最终实现焊接，所述传动主轴上位于主轴顶锻系统与动力马达之间设有惯量加载系统，所述惯量加载系统包括惯性飞轮，所述惯性飞轮通过所述动力马达及传动主轴带动旋转，并在焊接操作过程中实现惯量增减；

其中，所述系统还包括动力系统及控制系统，所述控制系统与所述摩擦塞补焊机具及动力系统工作反馈信号相连，同时也与动力系统各执行器部件相连，所述动力系统各执行器部件输出端与所述摩擦塞补焊机具各组成部分的动力输入端相连，且所述控制系统对摩擦塞补焊机具及动力系统的工作反馈信号进行收集处理然后对动力系统各执行器部件进行反馈控制调节。

相对于现有技术而言，本发明设置了惯量加载系统，可以实现惯性飞轮的增减，可以在动力马达停止输入能量后，通过惯量加载系统带动传动主轴旋转，并通过控制系统控制动力系统对摩擦塞补焊机具的动力输入，可以在预设参数情况下进行全自动操作或者通过手动模式进行半自动操作。

进一步地，所述传动主轴上位于所述动力马达与所述惯量加载系统之间设有制动机构，所述制动机构对所述传动主轴进行反扭矩制动。制动机构的设置可用来调节焊接工具对工件的能量输出，使得在有些情况下，焊接过程更有利于实现。

进一步地，所述惯量加载系统还包括离合机构，所述惯性飞轮通过离合机构加载于传动主轴上，在焊接过程中，所述惯性飞轮对所述传动主轴惯量的增减通过所述离合机构控制。离合机构可实现转动惯量的增减。

进一步地，所述惯量加载系统可通过手动方式实现惯量的增减。

进一步地，所述动力系统的动力输入形式为液压、电力或者液压与电力的混合输入的方式。动力系统针对摩擦塞补焊机具中不同的作用部件均配备独立执行器机构及相关工作反馈信号。