双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统。双轴肩搅拌摩擦焊控制方法包括：将待焊接工件装卡到工装上；使上轴肩具有预设压入量，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接，双轴肩搅拌头位于第一焊接阶段时，上轴肩和下轴肩之间保持预设的距离；使下轴肩具有预设压力，且上轴肩具有预设压入量下，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。本实施例提供的搅拌摩擦焊的控制方法能够有效避免恒定压力值过大造成的背部焊洇、吊钩尺寸过大、飞边的焊接缺陷，以及恒定压力值过小导致的焊缝有效熔深不够的问题，更好地提高了焊缝质量，进而提高了焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统
本专利技术涉及焊接技术，尤其涉及一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统。
技术介绍
搅拌摩擦焊具有焊接速度快、工件的残余应力和变形量小、无污染、耗材用量少，以及对环境温湿度依赖小等优点，目前广泛应用于航空航天领域，同时也越来越多地应用于轨道交通装备制造业中。搅拌摩擦焊分为单轴肩搅拌摩擦焊和双轴肩搅拌摩擦焊。双轴肩搅拌摩擦焊技术是利用双轴肩搅拌头的上下两个轴肩分别作用于工件上下表面，与嵌入工件内部的搅拌针共同完成焊接过程。双轴肩搅拌摩擦焊无需焊缝背部支撑，不会产生未焊透或根部缺陷等问题。采用双轴肩搅拌摩擦焊技术，可以简化生产工艺流程，降低成本。在双轴肩搅拌摩擦焊在焊接过程中，目前一般采用双轴肩搅拌头自适应控制进行焊接。双轴肩搅拌头自适应控制焊接是通过上下轴肩夹持作用夹紧工件，通过上下轴肩受力情况实时调整上下轴肩的切入量，保证上下轴肩的顶锻力反向相等，焊接区域在垂直焊缝方向所受合力为零，基本可以保证双轴肩搅拌头上下轴肩的切入量一致。但是，采用双轴肩搅拌摩擦焊时，由于不同批次的工件化学成分及尺寸存在一定的差异，且每次的装配状态不一定相同，这种情况下，在保证上下轴肩切入量一致时，焊缝金属在不同部位所受的压力值不一致，过低的压力值会导致焊缝金属存在“压不实”的问题，容易导致焊接接头的强度降低，进而造成焊缝质量不合格。
技术实现思路
本专利技术提供一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统，能够提高焊接质量。本专利技术提供一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，采用双轴肩搅拌头，其中，双轴肩搅拌头包括上轴肩、下轴肩和搅拌针，上轴肩和下轴肩通过搅拌针同轴连接，双轴肩搅拌摩擦焊控制方法包括：将待焊接工件装卡到工装上；使上轴肩具有预设压入量，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接，双轴肩搅拌头位于第一焊接阶段时，上轴肩和下轴肩之间保持预设的距离；使下轴肩具有预设压力，且上轴肩具有预设压入量下，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，上轴肩具有预设压入量，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之前，还包括：检测上轴肩的压入量，并根据预设压入量调整上轴肩的压入量。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之后，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接之前，还包括：判断第一焊接阶段的焊接时间是否大于或等于预设时间；若焊接时间大于或等于预设时间，则执行第二焊接阶段的焊接。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之后，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接之前，还包括：判断第一焊接阶段的焊接距离是否大于或等于预设距离；若焊接时间大于或等于预设距离，则执行第二焊接阶段的焊接。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，第二焊接阶段的焊接，还包括：检测下轴肩的压力，并根据预设压力调整下轴肩的压力。本专利技术还提供了一种双轴肩搅拌摩擦焊的控制系统，包括：第一控制单元，第一控制单元用于上轴肩具有预设压入量，且上轴肩和下轴肩之间保持预设的距离下，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接；第二控制单元，第二控制单元用于下轴肩具有预设压力，且上轴肩具有预设压入量下，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊的控制系统，还包括：激光跟踪器，激光跟踪器用于检测上轴肩的压入量；第一调整模块，第一调整模块用于根据预设压入量调整上轴肩的压入量。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊的控制系统，还包括：计时模块，计时模块用于检测焊接时间；第一判断模块，第一判断模块用于判断第一焊接阶段的焊接时间是否大于或等于预设时间；第二控制单元还用于焊接时间大于或等于预设时间时，执行第二焊接阶段的焊接。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊的控制系统，还包括：测量模块，测量模块用于检测焊接距离；第二判断模块，第二判断模块用于判断第一焊接阶段的焊接距离是否大于或等于预设距离；第二控制单元还用于焊接时间大于或等于预设距离时，执行第二焊接阶段的焊接。作为一种可选的方式，本专利技术提供的双轴肩搅拌摩擦焊的控制系统，还包括：压力传感器，压力传感器用于检测下轴肩的压力；第二调整模块，第二调整模块用于根据预设压力调整下轴肩的压力。本专利技术提供一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统，本专利技术提供的搅拌摩擦焊的控制方法，使上轴肩具有预设压入量，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接，双轴肩搅拌头位于第一焊接阶段时，上轴肩和下轴肩之间保持预设的距离；使下轴肩具有预设压力，且上轴肩具有预设压入量下，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。本实施例提供的搅拌摩擦焊的控制方法能够有效避免恒定压力值过大造成的背部焊洇、吊钩尺寸过大、飞边等焊接缺陷，以及恒定压力值过小导致的焊缝有效熔深不够的问题，更好地提高了焊缝质量，进而提高了焊接效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术双轴肩搅拌摩擦焊控制方法一实施例的流程示意图；图2为本专利技术双轴肩搅拌摩擦焊控制方法另一实施例的流程示意图；图3为本专利技术双轴肩搅拌摩擦焊控制方法在一实施例的流程示意图；图4为本专利技术双轴肩搅拌摩擦焊控制系统一实施例的结构示意图；图5为本专利技术双轴肩搅拌摩擦焊控制系统另一实施例的结构示意图；图6为本专利技术双轴肩搅拌摩擦焊控制系统在一实施例的结构示意图。附图标记说明：10-第一控制单元；20-第二控制单元；30-激光跟踪器；40-第一调整模块；50-计时模块；60-第一判断模块；70-测量模块；80-第二判断模块；90-压力传感器；100-第二调整模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面以具体地实施例对本专利技术的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，应用于双轴肩搅拌头，其中，所述双轴肩搅拌头包括上轴肩、下轴肩和搅拌针，所述上轴肩和所述下轴肩通过所述搅拌针同轴连接，其特征在于，所述双轴肩搅拌摩擦焊控制方法包括：将待焊接工件装卡到工装上；使所述上轴肩具有预设压入量，并控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接，所述双轴肩搅拌头位于所述第一焊接阶段时，所述上轴肩和所述下轴肩之间保持预设的距离；使所述下轴肩具有预设压力，且所述上轴肩具有所述预设压入量下，并控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。

【技术特征摘要】
1.一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，应用于双轴肩搅拌头，其中，所述双轴肩搅拌头包括上轴肩、下轴肩和搅拌针，所述上轴肩和所述下轴肩通过所述搅拌针同轴连接，其特征在于，所述双轴肩搅拌摩擦焊控制方法包括：将待焊接工件装卡到工装上；使所述上轴肩具有预设压入量，并控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接，所述双轴肩搅拌头位于所述第一焊接阶段时，所述上轴肩和所述下轴肩之间保持预设的距离；使所述下轴肩具有预设压力，且所述上轴肩具有所述预设压入量下，并控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。2.根据权利要求1所述的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，其特征在于，所述上轴肩具有预设压入量，并控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之前，还包括：检测所述上轴肩的压入量，并根据所述预设压入量调整所述上轴肩的压入量。3.根据权利要求2所述的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，其特征在于，所述控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之后，所述控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接之前，还包括：判断所述第一焊接阶段的焊接时间是否大于或等于预设时间；若所述焊接时间大于或等于预设时间，则执行所述第二焊接阶段的焊接。4.根据权利要求2所述的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，其特征在于，所述控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之后，所述控制所述双轴肩搅拌头对所述待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接之前，还包括：判断所述第一焊接阶段的焊接距离是否大于或等于预设距离；若所述焊接时间大于或等于预设距离，则执行所述第二焊接阶段的焊接。5.根据权利要求3或4所述的双轴肩搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春宁，郁志凯，鲁二敬，侯振国，钮旭晶，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13