[實用新型]一種剛柔協作攪拌摩擦焊裝置

有效

• 申請號: 201820792204.7
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208341997U
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 崔國華;劉健;王曉明;侯紅娟;吳海淼
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26;B25J9/00;B25J9/10
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 陳建民;董金國

本實用新型涉及一種剛柔協作攪拌摩擦焊裝置，其包括焊接機器人、設置在焊接機器人底部的攪拌頭、設置在焊接機器人下方的工作平臺以及呈120°角度均勻設置在工作平臺的周圍并且與焊接機器人相連接的三組柔索機構；所述柔索機構包括柔索、拉緊裝置以及扭矩電機，所述柔索的一端與焊接機器人相連接另一端設置在拉緊裝置上；本實用新型采用三組柔索機構連接焊接機器人，通過調整柔索機構即可實現焊接機器人位置的調整，具有較高的剛度和加工精度，而且具有根據焊接環境及焊接件的厚度、大小等因素的變化來改變焊接機器人與柔索之間相互協作條件以更好完成焊接工作的優點。

技術領域

本實用新型涉及攪拌摩擦焊領域，具體是一種剛柔協作攪拌摩擦焊裝置。

背景技術

攪拌摩擦焊（FSW）是由英國焊接研究所于1991年實用新型的一種新型的固相連接技術。與傳統的熔焊相比，攪拌摩擦焊具有諸多優點，如：焊接變形小，機械性能良好，無需添加焊絲、不需要保護氣體、成本低及保護環境等優點，故極易實現工程化、自動化，且屬于綠色制造，質量穩定可靠性高。

并聯柔索驅動機器人(Parallel Wire-driven Manipulator簡稱PWM)是80年代以來發展起來的一種新型機器人，作為并聯機構的一種分支，它以承載能力強、輕便靈活、工作空間大等優點而受到廣大學者重視。柔索并聯驅動機構可以克服傳統機構的一些缺點。與傳統機構相比，它們可以產生很大的加速度和工作區間。相比于傳統的串聯機構，并聯柔索驅動機構可以具有更大的剛度、負載。考慮到攪拌摩擦焊的特點，搭載攪拌頭的并聯柔索驅動機器人需要極好的剛度性能，故一般的工業機器人無法達到這一要求，而冗余驅動的并聯柔索驅動機構可以利用高剛度的優勢來滿足其工作需要。

現有的攪拌摩擦焊設備大多是串聯機器人，串聯機器人剛度及精度均不夠高，難以滿足高加工質量精度的需求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種剛柔協作攪拌摩擦焊裝置，該裝置具有較高的剛度和加工精度，累積誤差小，而且結構簡單、加工組裝容易等特點。

本實用新型所采用的技術方案是：一種剛柔協作攪拌摩擦焊裝置，其包括焊接機器人、設置在焊接機器人底部的攪拌頭、設置在焊接機器人下方的工作平臺以及呈120°角度均勻設置在工作平臺的周圍并且與焊接機器人相連接的三組柔索機構；所述柔索機構包括柔索、拉緊裝置以及扭矩電機，所述柔索的一端與焊接機器人相連接另一端設置在拉緊裝置上。

本實用新型所述拉緊裝置包括安裝座、設置在安裝座上的繞繩輪、設置在安裝座上的支架以及設置在支架上的萬向輪，所述柔索一端纏繞在繞繩輪上另一端通過萬向輪換向后與焊接機器人固定連接，所述繞繩輪與扭矩電機傳動連接。

本實用新型在安裝座上有平行設置的螺桿和光杠，在光杠上滑動設置有導向座，所述導向座與螺桿螺紋連接，在導向座上設置有用于為柔索導向的第一導向輪，所述螺桿與繞繩輪傳動連接。

本實用新型在所述支架的底部設置有用于為柔索導向的第二導向輪。

本實用新型的積極效果為：本實用新型采用三組柔索機構連接焊接機器人，通過調整柔索機構即可實現焊接機器人位置的調整，具有較高的剛度和加工精度，而且具有根據焊接環境及焊接件的厚度、大小等因素的變化來改變焊接機器人與柔索之間相互協作條件以更好完成焊接工作的優點。

本實用新型設計的三個柔索機構可以通過扭矩電機控制柔索為工作的焊接機器人承擔一部分載荷，增加了機器人焊接的可靠性。提高了機構的剛度和精度性能，該機構具有加工精度高、剛度高、積累誤差小、結構簡單加工組裝容易以及使焊接機器人焊接工作更加穩定的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型攪拌頭結構示意圖；

圖3為本實用新型拉緊裝置結構示意圖；