一种快速精确定位的FDS装置的制作方法

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一种快速精确定位的fds装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种快速精确定位的fds装置，具体为一种快速精确定位的fds装置，属于fds装置技术领域。

背景技术：

2.随着铝合金材料在轻量化电池托盘中的加速推广和应用，铝合金型材、板材所占的比例不断增加。对于板材与型材等管状封闭结构的连接，spr、点焊等双边焊接工艺已无法满足。目前广泛采用的单边连接方法是fds流钻螺钉工艺。“流钻螺钉”工艺是一种高速旋转软化连接零件并自攻丝最后拧紧，中心孔处的母材被挤出并在下层板的底部形成一个环状的套管，最终在板材与螺钉之间形成螺纹连接的一种工艺。该工艺可以在较小变形的情况下，实现单边连接，且为一种可拆卸的紧固方式，同时又具备密封效果好、工作环境清洁等一些列优势。fds连接工艺过程包括六个阶段：旋转、穿透、通孔、攻螺纹、拧螺纹、紧固。
3.现有技术的fds装置有以下缺点：1、使用搅拌摩擦焊接机床上低自由度的动力主轴替代高自由度的机械臂，和fds头拼接使用后，fds头的自由度降低，无法完成复杂困难的动作，灵活性变差，加工效率变低；2、更换主轴后的fds头在高转速状态下的轴向压力变大，工装台需要更高强度的刚性支撑，现有工装台不满足使用需求，因此，针对上述问题进行改进。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种快速精确定位的fds装置，工装台可前后左右移动，间接提高fds机头自由度，提高加工效率；面板a、蜂窝芯板、面板b和支撑架配合提高工装台整体的强度和刚度，满足使用需求。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种快速精确定位的fds装置，包括底座，所述底座固定连接有调节架，所述调节架内滑动连接有移动架，所述移动架内安装有螺杆a，所述螺杆a螺纹连接有滑架，所述滑架固定连接有工装台，所述移动架内右侧安装有红外线测距传感器a，所述移动架内安装有支撑架，所述调节架两侧安装有液压缸，所述液压缸固定连接有移动架，所述调节架内表面安装有红外线测距传感器b，所述工装台底端固定连接有面板a，所述面板a粘接有蜂窝芯板，所述蜂窝芯板底端粘接有面板b。
6.优选的，所述移动架左侧安装有电机，所述电机的输出端固定连接有齿轮轴，所述齿轮轴啮合连接有锥形齿轮。
7.优选的，所述锥形齿轮安装在螺杆a的左侧，所述螺杆a通过皮带传动连接有螺杆b，所述螺杆b安装在移动架的内部。
8.优选的，所述移动架两侧固定连接有定位块，所述定位块滑动连接有调节架。
9.优选的，所述支撑架顶端安装有滚轮，所述滚轮滑动连接有工装台，所述工装台位于fds机头的下方。
10.优选的，所述调节架内安装有滑杆a，所述滑杆a两侧滑动连接有滑块，所述滑块转
动连接有斜板。
11.优选的，所述斜板转动连接有移动架，所述调节架前方安装有滑杆b。
12.优选的，所述滑块外侧安装有弹簧，所述移动架表面粘接有折叠罩，所述折叠罩外侧粘接有调节架。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1、工装台可前后左右移动，间接提高fds机头自由度，提高加工效率；使用低自由度动力主轴代替高自由度的机械臂后，fds机头的自由度降低，当需要使用fds钉穿透板材时，把板材放在工装台表面固定，移动架上电机转动，电机转动带动连接的齿轮轴转动，齿轮轴转动带动啮合连接的锥形齿轮转动，锥形齿轮转动带动连接的螺杆a转动，螺杆a转动带动皮带连接的螺杆b转动，螺杆a和螺杆b均与工装台底端固定的滑架连接，螺杆转动带动滑架沿螺杆向左或向右移动，即带动滑架连接的工装台上板材左移或右移，同时移动架内右侧安装有红外线测距传感器a，红外线测距传感器a通电后持续向左侧发出红外线，发出的红外线直射到最右侧的滑架表面后反射经红外线测距传感器a吸收，可对红外线测距传感器a距滑架的距离进行测量，从而对工装台左右移动距离进行精准测量直至工装台上板材待钉钉位置移动到fds机头底端，当需要对板材钉钉位置进行前后调节时，调节架上安装的调节架伸长，调节架伸长带动连接的移动架沿调节架内前移，移动架两侧固定的定位块沿调节架滑动，可限定移动架移动轨迹，移动架前移带动移动架上工装台前移，持续前移过程中移动架后方连接的斜板绕移动架旋转一定角度，斜板后端绕连接的滑块旋转一定角度同时带动滑块沿滑杆a内移一定长度，移动架后方与调节架间安装的折叠罩展开，调节架内后方安装的红外线测距传感器b持续向前发出红外线，发出的红外线直射到移动架表面后反射经红外线测距传感器b吸收，可对红外线测距传感器b距移动架的距离进行测量，即对移动架上工装台前后移动距离进行精准测量，同时移动架前方连接的斜板绕移动架旋转一定角度，斜板前端绕连接的滑块旋转一定角度，滑块沿调节架前端安装的滑杆b向外滑动对弹簧进行压缩，弹簧给滑块一个向内的作用力，该作用力传递可给移动架一个向后的作用力与液压缸作用在移动架上的力部分抵消，可使移动架稳定移动，反之液压缸缩短可带动移动架上工装台后移，工装台可在电机和液压缸的作用下左右移动或前后移动，可根据需要改变工装台上板材的位置，间接提高fds机头的灵活性，整体加工效率好。
15.2、面板a、蜂窝芯板、面板b和支撑架配合提高工装台整体的强度和刚度，满足使用需求；工装台底端固定有材质为碳纤维板的面板a，面板a具有高刚度和高抗拉强度，可提高整体的刚度和强度，且面板a与面板b间固定的蜂窝芯板具有高强度的承压能力，蜂窝芯板在切向上承受压力，这些相互牵制的密集蜂窝犹如许多小工字梁，可分散承担来自面板方向的压力，使板受力均匀，材质为peek板的面板b具有高强度、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性，可与面板a、蜂窝芯板配合提高工装台整体的刚度和强度，同时移动架内固定的支撑架内滚轮与工装台底面相贴，滚轮可随工装台移动而转动的同时可对工装台提供支撑，可避免工装台变形，工装台整体可承受压力大，满足使用需求。
附图说明
16.图1为本实用新型整体的部分剖结构示意图；
17.图2为本实用新型俯视图的部分剖结构示意图的剖视图；
18.图3为本实用新型图1中a处的放大图；
19.图4为本实用新型工装台的结构示意图。
20.图中：1、电机；2、支撑架；3、工装台；4、fds机头；5、滑架；6、滚轮；7、移动架；8、定位块；9、调节架；10、底座；11、红外线测距传感器a；12、螺杆a；13、锥形齿轮；14、齿轮轴；15、液压缸；16、滑杆a；17、滑块；18、斜板；19、红外线测距传感器b；20、弹簧；21、折叠罩；22、滑杆b；23、螺杆b；24、面板a；25、蜂窝芯板；26、面板b。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例1：请参阅图1-4所示，一种快速精确定位的fds装置，包括底座10，所述底座10固定连接有调节架9，底座10可固定调节架9的位置，所述调节架9内滑动连接有移动架7，移动架7可沿调节架9前后移动，所述移动架7内安装有螺杆a12，移动架7可固定螺杆a12的位置，所述螺杆a12螺纹连接有滑架5，螺杆a12转动带动连接的滑架5左右移动，所述滑架5固定连接有工装台3，滑架5移动带动连接的工装台3移动，所述移动架7内右侧安装有红外线测距传感器a11，红外线测距传感器a11发出的红外线直射到滑架5的表面，所述移动架7内安装有支撑架2，移动架7可为支撑架2提供支撑，所述调节架9两侧安装有液压缸15，调节架9可为液压缸15提供安装平台，所述液压缸15固定连接有移动架7，液压缸15伸缩带动连接的移动架7前移或后移，所述调节架9内表面安装有红外线测距传感器b19，红外线测距传感器b19发出的红外线直射到移动架7的表面，所述工装台3底端固定连接有面板a24，面板a24、蜂窝芯板25和面板b26配合提高工装台3整体的强度和刚度，所述面板a24粘接有蜂窝芯板25，所述蜂窝芯板25底端粘接有面板b26。
23.具体而言，所述锥形齿轮13安装在螺杆a12的左侧，锥形齿轮13转动带动连接的螺杆a12转动，所述螺杆a12通过皮带传动连接有螺杆b23，螺杆a12转动带动皮带连接的螺杆b23转动，所述螺杆b23安装在移动架7的内部。
24.具体而言，所述移动架7两侧固定连接有定位块8，定位块8呈t型结构，与调节架9的连接效果好，可固定移动架7移动轨迹，所述定位块8滑动连接有调节架9。
25.具体而言，所述支撑架2顶端安装有滚轮6，滚轮6在支撑架2内转动，所述滚轮6滑动连接有工装台3，工装台3移动带动滚轮6转动，所述工装台3位于fds机头4的下方。
26.具体而言，所述调节架9内安装有滑杆a16，调节架9可固定滑杆a16的位置，所述滑杆a16两侧滑动连接有滑块17，滑块17可沿滑杆a16内外滑动，所述滑块17转动连接有斜板18，斜板18可绕滑块17旋转一定角度。
27.具体而言，所述斜板18转动连接有移动架7，斜板18可绕移动架7旋转一定角度，所述调节架9前方安装有滑杆b22，调节架9前后两端分别安装有滑杆b22和滑杆a16。
28.具体而言，所述滑块17外侧安装有弹簧20，滑块17外移对弹簧20进行压缩，所述移动架7表面粘接有折叠罩21，移动架7移动带动与调节架9间连接的折叠罩21展开或折叠，所述折叠罩21外侧粘接有调节架9。
29.实施例2：请参阅图1，本实施例与实施例1的区别在于：所述移动架7左侧安装有电机1，移动架7可固定电机1的位置，所述电机1的输出端固定连接有齿轮轴14，电机1转动带动连接的齿轮轴14转动，所述齿轮轴14啮合连接有锥形齿轮13，齿轮轴14转动带动啮合的锥形齿轮13转动。
30.本实用新型在使用时，使用低自由度动力主轴代替高自由度的机械臂后，fds机头4的自由度降低，当需要使用fds钉穿透板材时，把板材放在工装台3表面固定，移动架7上电机1转动，电机1转动带动连接的齿轮轴14转动，齿轮轴14转动带动啮合连接的锥形齿轮13转动，锥形齿轮13转动带动连接的螺杆a12转动，螺杆a12转动带动皮带连接的螺杆b23转动，螺杆a12和螺杆b23均与工装台3底端固定的滑架5连接，螺杆转动带动滑架5沿螺杆向左或向右移动，即带动滑架5连接的工装台3上板材左移或右移，同时移动架7内右侧安装有红外线测距传感器a11，红外线测距传感器a11通电后持续向左侧发出红外线，发出的红外线直射到最右侧的滑架5表面后反射经红外线测距传感器a11吸收，可对红外线测距传感器a11距滑架5的距离进行测量，从而对工装台3左右移动距离进行精准测量直至工装台3上板材待钉钉位置移动到fds机头4底端，当需要对板材钉钉位置进行前后调节时，调节架9上安装的调节架9伸长，调节架9伸长带动连接的移动架7沿调节架9内前移，移动架7两侧固定的定位块8沿调节架9滑动，可限定移动架7移动轨迹，移动架7前移带动移动架7上工装台3前移，持续前移过程中移动架7后方连接的斜板18绕移动架7旋转一定角度，斜板18后端绕连接的滑块17旋转一定角度同时带动滑块17沿滑杆a16内移一定长度，移动架7后方与调节架9间安装的折叠罩21展开，调节架9内后方安装的红外线测距传感器b19持续向前发出红外线，发出的红外线直射到移动架7表面后反射经红外线测距传感器b19吸收，可对红外线测距传感器b19距移动架7的距离进行测量，即对移动架7上工装台3前后移动距离进行精准测量，同时移动架7前方连接的斜板18绕移动架7旋转一定角度，斜板18前端绕连接的滑块17旋转一定角度，滑块17沿调节架9前端安装的滑杆b22向外滑动对弹簧20进行压缩，弹簧20给滑块17一个向内的作用力，该作用力传递可给移动架7一个向后的作用力与液压缸15作用在移动架7上的力部分抵消，可使移动架7稳定移动，反之液压缸15缩短可带动移动架7上工装台3后移，工装台3可在电机1和液压缸15的作用下左右移动或前后移动，工装台3底端固定有材质为碳纤维板的面板a24，面板a24具有高刚度和高抗拉强度，可提高整体的刚度和强度，且面板a24与面板b26间固定的蜂窝芯板25具有高强度的承压能力，蜂窝芯板25在切向上承受压力，这些相互牵制的密集蜂窝犹如许多小工字梁，可分散承担来自面板方向的压力，使板受力均匀，材质为peek板的面板b26具有高强度、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性，可与面板a24、蜂窝芯板25配合提高工装台3整体的刚度和强度，同时移动架7内固定的支撑架2内滚轮6与工装台3底面相贴，滚轮6可随工装台3移动而转动的同时可对工装台3提供支撑，可避免工装台3变形，工装台3整体可承受压力大。
31.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种快速精确定位的fds装置，包括底座(10)，其特征在于：所述底座(10)固定连接有调节架(9)，所述调节架(9)内滑动连接有移动架(7)，所述移动架(7)内安装有螺杆a(12)，所述螺杆a(12)螺纹连接有滑架(5)，所述滑架(5)固定连接有工装台(3)，所述移动架(7)内右侧安装有红外线测距传感器a(11)，所述移动架(7)内安装有支撑架(2)，所述调节架(9)两侧安装有液压缸(15)，所述液压缸(15)固定连接有移动架(7)，所述调节架(9)内表面安装有红外线测距传感器b(19)，所述工装台(3)底端固定连接有面板a(24)，所述面板a(24)粘接有蜂窝芯板(25)，所述蜂窝芯板(25)底端粘接有面板b(26)。2.根据权利要求1所述的一种快速精确定位的fds装置，其特征在于：所述移动架(7)左侧安装有电机(1)，所述电机(1)的输出端固定连接有齿轮轴(14)，所述齿轮轴(14)啮合连接有锥形齿轮(13)。3.根据权利要求2所述的一种快速精确定位的fds装置，其特征在于：所述锥形齿轮(13)安装在螺杆a(12)的左侧，所述螺杆a(12)通过皮带传动连接有螺杆b(23)，所述螺杆b(23)安装在移动架(7)的内部。4.根据权利要求1所述的一种快速精确定位的fds装置，其特征在于：所述移动架(7)两侧固定连接有定位块(8)，所述定位块(8)滑动连接有调节架(9)。5.根据权利要求1所述的一种快速精确定位的fds装置，其特征在于：所述支撑架(2)顶端安装有滚轮(6)，所述滚轮(6)滑动连接有工装台(3)，所述工装台(3)位于fds机头(4)的下方。6.根据权利要求1所述的一种快速精确定位的fds装置，其特征在于：所述调节架(9)内安装有滑杆a(16)，所述滑杆a(16)两侧滑动连接有滑块(17)，所述滑块(17)转动连接有斜板(18)。7.根据权利要求6所述的一种快速精确定位的fds装置，其特征在于：所述斜板(18)转动连接有移动架(7)，所述调节架(9)前方安装有滑杆b(22)。8.根据权利要求6所述的一种快速精确定位的fds装置，其特征在于：所述滑块(17)外侧安装有弹簧(20)，所述移动架(7)表面粘接有折叠罩(21)，所述折叠罩(21)外侧粘接有调节架(9)。

技术总结

本实用新型公开了一种快速精确定位的FDS装置，包括底座，所述底座固定连接有调节架，所述调节架内滑动连接有移动架，所述移动架内安装有螺杆a，所述螺杆a螺纹连接有滑架，所述滑架固定连接有工装台，所述移动架内右侧安装有红外线测距传感器a，所述移动架内安装有支撑架，所述调节架两侧安装有液压缸，所述液压缸固定连接有移动架，所述调节架内表面安装有红外线测距传感器b，所述工装台底端固定连接有面板a，所述面板a粘接有蜂窝芯板，所述蜂窝芯板底端粘接有面板b，工装台可前后左右移动，间接提高FDS机头自由度，提高加工效率；面板a、蜂窝芯板、面板b和支撑架配合提高工装台整体的强度和刚度，满足使用需求。满足使用需求。满足使用需求。