一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置的制作方法

本发明涉及搅拌摩擦焊加工设备领域，尤其涉及一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置。

背景技术：

1、搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，利用高速旋转的搅拌头与工件之间产生的摩擦热使焊缝区域材料处于热塑性状态，通过搅拌头的旋转和向前移动，使塑化材料从搅拌头前部流向后部并在轴肩挤压下形成致密焊缝。搅拌摩擦焊因其焊接质量高、变形小、无飞溅等优点，广泛应用于航空航天、轨道交通、船舶制造及新能源汽车等领域；

2、搅拌摩擦焊过程中，由于搅拌头的旋转挤压作用，焊缝边缘的塑性金属材料会溢出轴肩包容空腔，冷却后形成飞边或毛刺，这些毛刺不仅影响焊缝外观质量，还可能干扰后续装配工序，甚至成为应力集中源影响焊缝力学性能，目前去除毛刺的常用方式为焊后机械打磨或铣削，但这种方式存在以下不足：一是需额外工序：焊后需将工件转移至打磨设备或更换刀具，导致生产流程中断，降低了生产效率，再者是易损伤工件表面：打磨操作难以精确控制切削量，容易损伤焊缝周围母材表面，影响工件尺寸精度。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置的结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，包括：

3、旋转驱动源；

4、摩擦焊组件，设置于所述旋转驱动源的输出端，所述摩擦焊组件包括与旋转驱动源输出端固定连接的焊臂件、固定连接于焊臂件底端的摩擦焊头，所述焊臂件和摩擦焊头的内部均开设有用于穿过焊材的通道；

5、去毛刺组件，设置于所述旋转驱动源的旁侧，所述去毛刺组件包括用于对焊缝毛刺进行粗研去除的粗研单元和用于对焊缝表面进行精研修整的精研单元；

6、所述粗研单元包括转动设置的粗研杆、固定连接于粗研杆底端的粗研头，所述粗研杆与旋转驱动源之间设有联动结构，所述联动结构用于使粗研杆跟随旋转驱动源同步转动；

7、所述精研单元包括沿竖向滑动设置的精研杆、固定连接于精研杆底端的精研头，所述精研杆连接有调深驱动件，所述调深驱动件用于驱动精研杆沿竖向移动以调节精研头的精研深度；

8、所述粗研头和粗研杆均为中空结构，所述粗研头和粗研杆内部所围成的容纳空间用于容纳精研杆和精研头。

9、进一步，所述旋转驱动源为控制主机，所述控制主机的前端面上固定连接有控制器，所述控制主机的底端固定连接有连接夹具，所述连接夹具的外侧安装有固定栓，所述连接夹具通过控制主机中所安装的电机驱动转动，所述焊臂件插入设置于连接夹具的底端。

10、进一步，所述控制主机的侧面对称开设有两个导向槽，两个所述导向槽的内部均固定连接有调深推杆，所述精研单元还包括移动支座，所述移动支座的外壁对称固定连接有两个导向滑块，所述移动支座通过导向滑块滑动设置于导向槽内，所述移动支座远离控制主机的一侧固定连接有连接架体，所述精研杆转动安装于连接架体上。

11、进一步，所述连接架体的内部开设有通孔，通孔的内部嵌入有第一轴承座，所述精研杆转动安装于第一轴承座的内侧。

12、进一步，所述联动结构包括固定安装于旋转驱动源输出端的第一联动件、固定连接于粗研杆外壁上的第二联动件，以及传动连接于第一联动件与第二联动件之间的传动介质。

13、进一步，所述第一联动件为第一联动带轮，所述第二联动件为第二联动带轮，所述传动介质为联动皮带。

14、进一步，所述精研杆的外壁上固定连接有联动插块，所述粗研杆的外壁上开设有与联动插块对应的联动插槽，所述联动插块处于插入联动插槽内部状态时，所述精研杆处于跟随粗研杆同步旋转状态。

15、进一步，所述粗研单元还包括安装支架和支撑架体，所述安装支架固定安装于旋转驱动源的侧方，所述支撑架体固定连接于安装支架上，所述粗研杆转动安装于支撑架体上，所述安装支架的外侧固定连接有带有紧固栓的安装基板。

16、进一步，所述支撑架体为镂空结构，所述支撑架体的内部嵌入有第二轴承座，所述粗研杆转动安装于第二轴承座的内部。

17、进一步，所述粗研头的内部中空区域与粗研杆的内部中空区域相互连通，且粗研头的内径大于精研头的外径，粗研杆的内径大于精研杆的外径，所述粗研头的最低点与摩擦焊头的最低点位于同一水平面上。

18、本发明具有如下有益效果：

19、1、与现有技术相比，该一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，通过设置去毛刺组件，去毛刺组件包括粗研单元和精研单元，粗研单元通过联动结构与旋转驱动源的输出端相连接，使得粗研杆和粗研头能够在摩擦焊组件进行焊接作业的同时跟随旋转驱动源同步转动，从而在焊接过程中同步完成对焊缝边缘毛刺的粗研去除，避免了焊后需将工件转移至打磨设备或更换刀具所导致的生产流程中断，提高了生产效率；通过设置精研单元，精研单元包括沿竖向滑动设置的精研杆和固定连接于精研杆底端的精研头，精研杆连接有调深驱动件，调深驱动件能够驱动精研杆沿竖向移动以调节精研头的精研深度，使得精研头能够在粗研去除毛刺后对焊缝表面进行精研修整，并且精研深度可根据实际焊缝情况进行调节，避免了单一打磨深度对工件表面造成的损伤；

20、2、与现有技术相比，该一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，通过将粗研头和粗研杆设置为中空结构，粗研头和粗研杆内部所围成的容纳空间用于容纳精研杆和精研头，当仅需进行粗研作业时，精研杆和精研头可完全收入粗研杆和粗研头内部所围成的容纳空间中，粗研头独立对焊缝毛刺进行粗研去除，当仅需进行精研作业时，精研杆和精研头可从粗研杆和粗研头内部所围成的容纳空间中伸出，精研头独立对焊缝表面进行精研修整，本装置能够根据实际作业需求在粗研作业与精研作业之间灵活切换，避免了粗研单元与精研单元相互干涉，拓展了装置的适用范围；

21、3、与现有技术相比，该一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，通过设置联动插块和联动插槽，精研杆外壁上的联动插块处于插入粗研杆外壁上的联动插槽内部状态时，精研杆处于跟随粗研杆同步旋转状态，当联动插块从联动插槽中退出时，精研杆与粗研杆解除同步旋转关系，精研杆和精研头可独立进行竖向移动调节，从而在保证精研头能够获得旋转驱动力的前提下，实现了精研头精研深度的独立调节；粗研头的最低点与摩擦焊头的最低点位于同一水平面上，使得粗研头能够在焊接进行的同时对焊缝边缘冷却后形成的毛刺进行粗研去除，实现了焊接与去毛刺的一体化作业，减少了现场人工操作环节，提高了施工效率。

1.一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述旋转驱动源为控制主机（1），所述控制主机（1）的前端面上固定连接有控制器（101），所述控制主机（1）的底端固定连接有连接夹具（1011），所述连接夹具（1011）的外侧安装有固定栓（1012），所述连接夹具（1011）通过控制主机（1）中所安装的电机驱动转动，所述焊臂件（1013）插入设置于连接夹具（1011）的底端。

3.根据权利要求2所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述控制主机（1）的侧面对称开设有两个导向槽（2），两个所述导向槽（2）的内部均固定连接有调深推杆（201），所述精研单元还包括移动支座（3），所述移动支座（3）的外壁对称固定连接有两个导向滑块（301），所述移动支座（3）通过导向滑块（301）滑动设置于导向槽（2）内，所述移动支座（3）远离控制主机（1）的一侧固定连接有连接架体（3011），所述精研杆（4）转动安装于连接架体（3011）上。

4.根据权利要求3所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述连接架体（3011）的内部开设有通孔，通孔的内部嵌入有第一轴承座（3012），所述精研杆（4）转动安装于第一轴承座（3012）的内侧。

5.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述联动结构包括固定安装于旋转驱动源输出端的第一联动件、固定连接于粗研杆（6011）外壁上的第二联动件、以及传动连接于第一联动件与第二联动件之间的传动介质。

6.根据权利要求5所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述第一联动件为第一联动带轮（7），所述第二联动件为第二联动带轮（701），所述传动介质为联动皮带（7011）。

7.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述精研杆（4）的外壁上固定连接有联动插块（401），所述粗研杆（6011）的外壁上开设有与联动插块（401）对应的联动插槽（6012），所述联动插块（401）处于插入联动插槽（6012）内部状态时，所述精研杆（4）处于跟随粗研杆（6011）同步旋转状态。

8.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述粗研单元还包括安装支架（5）和支撑架体（6），所述安装支架（5）固定安装于旋转驱动源的侧方，所述支撑架体（6）固定连接于安装支架（5）上，所述粗研杆（6011）转动安装于支撑架体（6）上，所述安装支架（5）的外侧固定连接有带有紧固栓（5011）的安装基板（501）。

9.根据权利要求8所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述支撑架体（6）为镂空结构，所述支撑架体（6）的内部嵌入有第二轴承座（601），所述粗研杆（6011）转动安装于第二轴承座（601）的内部。

10.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊自动去除毛刺装置，其特征在于：所述粗研头（6013）的内部中空区域与粗研杆（6011）的内部中空区域相互连通，且粗研头（6013）的内径大于精研头（4011）的外径，粗研杆（6011）的内径大于精研杆（4）的外径，所述粗研头（6013）的最低点与摩擦焊头（1014）的最低点位于同一水平面上。