[发明专利]一种焊道残余应力消除装置及方法

权利要求书

1.一种焊道残余应力消除装置，包括枪柄(1)、冲击锤(2)、调姿块(3)和冲击马达；其特征在于：所述枪柄(1)的尾部设有把手(11)，枪柄(1)的头部设有冲击锤(2)，冲击锤(2)上设有调姿块(3)；所述调姿块(3)连接在冲击锤(2)的侧部；所述冲击锤(2)包括伸缩台(21)、转向头(22)和冲击头(23)；所述伸缩台(21)的一端固定在枪柄(1)的头部上，伸缩台(21)的另一端上设置有转向头(22)，转向头(22)转动安装在伸缩台(21)上；所述转向头(22)上设置有凸台(221)，凸台(221)与伸缩台(21)对称分布在转向头(22)的两端，凸台(221)固定在转向头(22)上，凸台(221)随转向头(22)的转动改变与伸缩台(21)的相对角度；所述凸台(221)上设置有两个F型支杆(222)，F型支杆(222)对称固定在凸台(221)的两侧；所述F型支杆(222)的凸起上分别设有冲击头(23)和调姿块(3)；所述冲击头(23)接触焊道表面的部位呈球体；所述调姿块(3)为长方体，调姿块(3)的端面贴合在工件的表面上；所述枪柄(1)的内部设有冲击马达，冲击马达驱动冲击头(23)对焊道起到冲击作用；

所述F型支杆(222)上设置有转向球(223)，转向球(223)位于F型支杆(222)的端部；所述调姿块(3)通过转向球(223)连接在F型支杆(222)上，调姿块(3)通过转向球(223)改变与工件表面的角度，使握持状态下的调姿块(3)贴合在工件的表面；

所述调姿块(3)上设置有球座(31)，球座(31)转动安装在调姿块(3)与工件贴合接触的表面上；所述球座(31)使调姿块(3)与工件表面滚动接触；

所述球座(31)上设置有环形气垫(311)，环形气垫(311)固定在球座(31)与调姿块(3)之间；所述球座(31)朝向调姿块(3)的方向设置有移动的空间，球座(31)将气垫向调姿块(3)外部挤出。

2.根据权利要求1所述的一种焊道残余应力消除装置，其特征在于：所述枪柄(1)上设置有卡口(12)，卡口(12)环绕分布在枪柄(1)的柱面上。

3.一种焊道残余应力消除方法，其特征在于：该方法适用于权利要求1至权利要求2中任意一种焊道残余应力消除装置，该方法步骤如下：

S1、根据焊道与两焊接工件的相对位置，调节超声冲击枪上调姿块(3)的角度，使调姿块(3)的端面贴合在焊道两侧的钢板表面上，并调节超声冲击枪上冲击锤(2)的伸出距离，配合调姿块(3)的定位贴合在焊道的表面；

S2、开启超声冲击枪，在调姿块(3)的作用下，手持枪柄(1)控制超声冲击枪的冲击锤(2)沿焊道的轨迹移动，使冲击锤(2)以20000Hz以上的频率冲击工件上焊道的表面，使得工件上的焊道区域产生塑性变形，从而消除焊道内部的残余应力；

S3、在针对消除狭小焊道区域内的残余应力时，焊道两侧的工件使超声冲击枪的使用空间受限，可以通过调节冲击锤(2)与调姿块(3)的偏转角度和伸出距离，满足冲击锤(2)对焊道进行冲击消除残余应力的要求；

S4、在对工件进行机械手焊接时，将超声冲击枪枪柄(1)上的夹持爪固定在机械手上，使得在机械手焊接完成的焊道上，超声冲击枪立即对焊道进行超声冲击，替代了人工进行超声冲击的操作，提升了焊道消除残余应力的效率。