[發明專利]用于攪拌摩擦點焊設備的伺服控制旋轉夾緊裝置

有效

• 申請號: 201210116882.9
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102744514A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: B.J.布拉斯基;R.T.西曼斯基
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明通常涉及用于在攪拌摩擦點焊過程期間可調整地將工件夾緊在一起的系統和方法。

背景技術

攪拌摩擦點焊(FSSW)是固態焊接技術，其能形成點焊而不用熔化工件。在FSSW過程中，帶有波狀外形攪拌針(rotating?tip)的攪拌頭(rotating?tool)抵靠兩個或更多工件插入，例如平的金屬板件，從而最終的摩擦將工件連結在一起。在該過程中，攪拌頭的攪拌針穿過頂部工件并進入下方的工件。在攪拌頭的攪拌針離開頂部工件的接合表面并進入下方工件的接合表面時，攪拌頭會使得上方工件升起離開下方工件并使上方工件不期望地偏離下方工件。

發明內容

一種用于焊接設備的壓力施加裝置，可以包括環形套圈、殼體部件、壓力腳。殼體部件可以與環形套圈聯接且可相對于環形套圈選擇性地旋轉。壓力腳可以至少部分地位于殼體部件中且具有不連續的接觸表面，所述不連續的接觸表面用于接觸工件和對工件施加夾緊壓力。該腳也可以具有用于容納焊接頭的中央開口，不連續的接觸表面可以具有第一和第二接觸表面，所述第一和第二接觸表面分別設置在中央開口的基本上相對的側面上。

電動機可以聯接到殼體部件，例如通過多個齒輪，且可以配置為使殼體部件相對于環形套圈旋轉。該設備可以進一步包括處理器，所述處理器配置為可控地驅動電動機以讓殼體部件旋轉。在一種構造中，處理器可被配置為在部件和焊接設備的相對平移之后重新評估殼體部件的旋轉位置。

壓力施加裝置可以進一步包括偏壓部件，所述偏壓部件至少部分地位于殼體部件中且配置為施加抵靠壓力腳的力。另外，壓力腳可以相對于殼體部件不可旋轉。該環形套圈可以配置為將壓力施加裝置可固定地安裝到焊接設備。

在另一實施例中，壓力施加裝置可以用于攪拌摩擦點焊設備，該設備可以包括焊接頭、旋轉驅動部分、支撐特征結構和/或插入部分。旋轉驅動部分可以聯接到焊接頭且配置為在攪拌摩擦點焊過程中讓焊接頭旋轉。類似地，插入部分可以配置為將焊接頭沿深度方向朝向支撐特征結構驅動。

在下文結合附圖進行的對實施本發明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發明的特征和優點以及其他的特征和優點。

附圖說明

圖1是攪拌摩擦點焊設備的側視圖。

圖2是可用于攪拌摩擦點焊設備的裝置的示例性實施例的透視截面圖。

圖3是圖2的示例性裝置的剖視圖，其中裝置被顯示為運行中。

圖4是在部件上的第一位置執行焊接操作的攪拌摩擦點焊設備的透視圖。

圖5是在部件上的第二位置執行焊接操作的、圖4的攪拌摩擦點焊設備的透視圖。

具體實施方式

參見附圖，其中在各種附圖中相同的附圖標記用于表示相同的部件，圖1示出了攪拌摩擦點焊(FSSW)設備10的側視圖。如所示的，FSSW設備10可以附接到焊接臂12，該焊接臂12可大致具有“C”形的形狀。焊接臂12可還具有焊接夾具/支撐特征結構14，該焊接夾具/支撐特征結構14設置在臂12的端部上并基本上對著FSSW設備10。FSSW設備可以具有可旋轉焊接頭(welding?tool)16、旋轉驅動部分18和插入部分20。旋轉驅動部分18可以包括例如電動機，該電動機可以使焊接頭16以高速率的角速度旋轉。在FSSW過程期間，插入部分20可以將焊接頭沿軸向深度方向22朝向支撐特征結構14驅動，其中所述插入部分20可以接觸要被焊接的工件。

在FSSW過程期間，壓力施加裝置30可以用于FSSW設備10以將多個工件中的一個或多個相對于其他工件維持在基本平坦或齊平的取向。更具體地，壓力施加裝置30可被安裝或以其他方式附接到FSSW設備10的可操作端部——即，該端部是FSSW設備10的位于焊接頭16附近的部分——從而該壓力施加裝置30對著要被焊接的上方工件施加穩定力。在FSSW設備10的旋轉焊接頭16穿過上方工件并進入下方工件時，通過裝置30施加的穩定力可以阻止上方工件偏斜。盡管目前的描述在FSSW設備10的背景下做出，但是應理解本文公開的壓力施加裝置30可用于本領域公知的其他類型的焊接設備而并不僅限于FSSW焊機。