[发明专利]基于激光测距和姿态反馈的搅拌摩擦焊具及倾角调节方法

摘要

本发明公开了一种基于激光测距和姿态反馈的搅拌摩擦焊具及倾角调节方法，该焊具包括动力室外壳，所述动力室外壳内依次设有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板的中心安装有主电机，主电机的电机轴穿过第二支撑板，在第二支撑板上设有移动装置和激光测距装置，滑块位于回抽室外壳内，滑块通过第一轴承与同步回转套连接，同步回转套紧套在搅拌针上，搅拌针的头部的侧面设有凸台，主电机的电机轴末端设有圆孔，圆孔内设有滑槽，搅拌针外套有中心轴，中心轴外紧套有轴承套，轴承套外套有第二轴承。本发明能够在焊接过程中实时检测搅拌针相对工件的下压量和焊具的倾斜状态，保证焊具在焊接过程中与被焊工件完美贴合，提高了焊接过程的稳定性。

主权项

一种基于激光测距和姿态反馈的搅拌摩擦焊具的倾角调节方法，其特征在于：所述激光测距和姿态反馈的搅拌摩擦焊具包括动力室外壳，所述动力室外壳内依次设有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板的中心安装有主电机，主电机的电机轴穿过第二支撑板，第一支撑板上还安装有若干个姿态传感器，在第二支撑板上绕电机轴轴向圆周均布有若干个带动滑块上下移动的移动装置和若干个激光测距装置，滑块位于回抽室外壳内，滑块通过第一轴承与同步回转套连接，同步回转套紧套在搅拌针上，搅拌针的头部的侧面设有凸台，主电机的电机轴末端设有圆孔，圆孔内设有滑槽，凸台沿滑槽上下移动，搅拌针外套有中心轴，中心轴外紧套有轴承套，轴承套外套有第二轴承，第二轴承位于支撑室外壳内，支撑室外壳与回抽室外壳固定连接，回抽室外壳与动力室外壳固定连接；所述激光测距装置有四个，姿态传感器有四个；该方法包括以下步骤：(1)调整四个激光测距装置中相对的一对的激光光斑，使两个激光测距装置发射的激光光斑位于待焊焊缝中心线上；(2)调整焊具垂直于工件表面，即每个激光测距装置所测得的值相等，为焊具与工件初始距离的设定值S；(3)保持已调整过的一对激光测距装置的输出值不变，改变另一对激光测距装置的输出值，同时根据姿态传感器的输出a1、a2、a3、a4，计算焊具倾角的平均值，当焊具倾角达到设定值为止。