[發明專利]攪拌摩擦焊自動上下料集成加工系統

有效

• 申請號: 201910088558.2
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109604812B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 李紅偉;閆偉;楊長根;曹安;齊偉
• 申請（專利權）人: 安徽佩吉智能科技有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 金貝貝;劉佳偉

本發明公開了攪拌摩擦焊自動上下料集成加工系統，屬于攪拌摩擦焊領域。本發明包括機械手和依次設置的上件工位、焊接工位、翻轉工位，上件工位用于對多個工件進行初始上料，焊接工位用于對工件進行攪拌摩擦焊，翻轉工位用于對焊接后的工件進行翻轉，每個工位上均對應設置有用于固定工件的定位件，機械手的自由端設置有用于抓取工件的取件單元，機械手用于將工件依次取放至各個工位。本發明克服現有技術中攪拌摩擦焊生產系統勞動力需求大的不足，利用自動化機械手與攪拌摩擦焊相結合，實現高效自動化上下料，有助于減少作業人員數量，降低企業生產成本，提高生產效益。

技術領域

本發明涉及攪拌摩擦焊技術領域，更具體地說，涉及攪拌摩擦焊自動上下料集成加工系統。

背景技術

攪拌摩擦焊接是一項創新的先進摩擦焊技術。與常規摩擦焊接一樣，攪拌摩擦焊接也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源，不同之處在于攪拌摩擦焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀的攪拌針伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化，完成材料焊接的目的。攪拌摩擦焊接的優勢在于可以實現固相材料的連接制造，具有高效、低耗、低成本等特點，在航空、航天、汽車、船舶、軌道交通、民用航空、電力、電子、冶金等行業領域具有廣泛的應用前景。機器人具有高柔性、多自由度的特點，可以實現了空間曲線軌跡的高精度運動，將機器人技術與攪拌摩擦焊接技術相結合，可以提高攪拌摩擦焊接的自動化程度，有利于提升焊接質量和降低焊接生產成本。目前常規的攪拌摩擦焊生產系統仍需要人工在多工位進行上下料操作，勞動力需求大且生產效率受到影響，如何將機器人技術與攪拌摩擦焊技術結合，實現對產品的集成式自動上下料操作是非常必要的。

經檢索，關于攪拌摩擦焊的技術優化已有大量專利公開，如中國專利申請號：201420795676X，發明創造名稱為：機器人攪拌摩擦焊接裝置，包括機器人本體、攪拌摩擦焊接機頭、攪拌針、固定平臺、位移傳感器和視覺傳感器；攪拌摩擦焊接機頭設置在機器人本體下方，攪拌摩擦焊接機頭與機器人本體的機械手固定連接，機器人本體控制攪拌摩擦焊接機頭運動，攪拌摩擦焊接機頭下設置有攪拌針，攪拌針跟隨攪拌摩擦焊接機頭運動；位移傳感器和視覺傳感器設置在固定平臺上，固定平臺用于放置待焊接工件；該申請案重在使攪拌針按照理想焊接軌跡運動，對于實現自動上下料并無涉及。

又如中國專利申請號：2014100019385，發明創造名稱為：攪拌摩擦焊的夾持裝置，該申請案包括底板、浮動支撐板、傳感器、壓頭和控制單元，活動支撐板安裝在底板上并與支撐氣缸或支撐液壓缸的活塞桿相連，壓頭與固定氣缸或固定液壓缸的活塞桿相連，傳感器用于檢測被焊樣件受到的支撐力或位移，該申請案增加了可調節的活動支撐結構，結合傳感器和控制單元調整被焊樣件的支撐高度，降低了焊接對樣件支撐面的要求；同時采用雙壓頭及固定壓板的結構，保證樣件在焊接過程中被可靠固定，還增加了壓頭與樣件的接觸面積，降低了樣件的變形，提高焊接質量。但該申請案僅涉及加強對樣件的固定效果，對如何實現樣件的自動化上下料、提高生產效率并無助益。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中攪拌摩擦焊生產系統勞動力需求大的不足，提供了攪拌摩擦焊自動上下料集成加工系統，利用自動化機械手與攪拌摩擦焊相結合，實現高效自動化上下料，有助于減少作業人員數量，降低企業生產成本，提高生產效益。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的攪拌摩擦焊自動上下料集成加工系統，包括機械手和依次設置的上件工位、焊接工位、翻轉工位，上件工位用于對多個工件進行初始上料，焊接工位用于對工件進行攪拌摩擦焊，翻轉工位用于對焊接后的工件進行翻轉，每個工位上均對應設置有用于固定工件的定位件，機械手的自由端設置有用于抓取工件的取件單元，機械手用于將工件依次取放至各個工位。