[实用新型]一种可实现焊接厚度柔性调节的搅拌摩擦焊执行器

说明书

本实用新型公开了一种可实现焊接厚度柔性调节的搅拌摩擦焊执行器，包括主轴，主轴的下端安装有刀柄，刀柄的下端安装有搅拌工具，主轴的上端套设有电磁套筒，电磁套筒上套设有储液槽，储液槽内设有封闭环、弹簧，储液槽下端连接有管道，电磁套筒的上端面设有力传感器。本实用新型的有益效果是：通过加入液体的方式，动态调整搅拌摩擦焊执行器的重量，利用搅拌摩擦焊执行器的自重提供搅拌工具焊接时需要的顶锻力，无需设备提供顶锻力，且不需要改变搅拌摩擦焊执行器的结构甚至整个搅拌摩擦焊设备结构，节约制造和采购成本，同时解决了焊接时需要提高机械结构的刚性问题，该结构简单，易于制造，同时可适用于需要不同刚性要求的焊接作业。

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊技术领域，具体为一种可实现焊接厚度柔性调节的搅拌摩擦焊执行器。

背景技术

搅拌摩擦焊是英国焊接技术研究所（TWI）于1991年实用新型的一种固态连接技术，这项技术在很短的时间内从实用新型走向了工业上的大规模应用，被业内誉为“继激光焊后又一次革命性的焊接技术”。

目前这项技术已经在航空航天、轨道列车、船舶、汽车等制造领域得到广泛应用，特别是在汽车的轻量化和电气化的发展中发挥了重要的作用，今后必将应用到更多的工业领域。

搅拌摩擦焊固态焊接的特性，决定了焊接过程中的搅拌头施加给被焊接材料的顶锻力相对于熔化焊要大的多，随着焊接材料材质的屈服强度的增加（比如钛合金、钢等），以及同种材料的焊接深度的增加（比如铝合金焊接2～20mm），其需要的顶锻力将显著的增加。以焊接5083铝合金为例，当焊接2mm时，需要的顶锻力约为200kg，而当焊接20mm时，需要的顶锻力可能为2000kg。随焊接深度增加而增加的顶锻力需要机械结构的刚性去提供，而焊接深度越大，那么搅拌摩擦焊执行器的结构，以及支撑执行器的结构也会日益庞大，以提供焊接需要的顶锻力，这也增加了采购成本。特别是对于蓬勃发展的机器人搅拌摩擦焊而言更是这样，机器人的柔性好，可达性强，但是刚性差，导致焊接的厚度受限，只能焊接不超过8mm的铝合金，这也限制了机器人搅拌摩擦焊的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可实现焊接厚度柔性调节的搅拌摩擦焊执行器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可实现焊接厚度柔性调节的搅拌摩擦焊执行器，包括主轴，所述主轴的下端安装有刀柄，所述刀柄的下端安装有搅拌工具，所述主轴的上端套设有电磁套筒，所述电磁套筒上套设有储液槽，所述储液槽内设有封闭环、弹簧，所述弹簧设置于封闭环上端并和储液槽的上端相连，所述储液槽下端连接有管道，所述电磁套筒的上端面设有力传感器。

进一步优选，所述储液槽为封闭式的内、外壁组合的双层环状结构。

进一步优选，所述储液槽轴向设有凸起，其内布置有液位传感器。

进一步优选，所述封闭环采用环状结构设计，其尺寸大小和储液槽的环向尺寸相同。

进一步优选，所述弹簧为多个且均匀布置在封闭环上。

进一步优选，所述主轴和刀柄上加工有键槽。

进一步优选，所述电磁套筒采用圆筒结构设计，其上端设有圆形台阶，所述储液槽安装在圆形台阶上。

进一步优选，所述管道连接有液体储存装置和压力泵。

进一步优选，所述主轴、刀柄、储液槽、封闭环、电磁套筒采用同轴度设计。

有益效果