[发明专利]一种可连续送棒的搅拌摩擦焊增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种可连续送棒的搅拌摩擦焊增材制造装置，包括用于搅拌摩擦增材位置并导向棒材向增材位置轴向移动的焊接机构和用于驱动棒材向增材位置轴向移动的第一送料机构，

其特征在于，还包括用于驱动棒材向增材位置轴向移动的第二送料机构和用于驱动棒材向第一送料机构侧向移动的供料机构，所述第二送料机构设于所述焊接机构与所述第一送料机构之间并位于轴向移动的棒材侧方，所述供料机构设于所述第一送料机构与所述第二送料机构之间并位于轴向移动的棒材侧方，所述第一送料机构与所述第二送料机构交替驱动多根棒材连续向增材位置移动；

第一种工作状态下，所述第一送料机构驱动后送棒材向增材位置轴向移动，同时后送棒材驱动先送棒材向增材位置轴向移动，同时所述第二送料机构松开先送棒材之后定位后送棒材；

第二种工作状态下，所述第二送料机构驱动先送棒材向增材位置移动，同时所述第一送料机构松开先送棒材之后所述供料机构驱动后送棒材向所述第一送料机构侧向移动；

所述第一送料机构为推动棒材轴向移动的推料式送料机构；

所述第二送料机构为夹持带动棒材轴向移动的夹持式送料机构。

2.根据权利要求1所述的可连续送棒的搅拌摩擦焊增材制造装置，其特征在于，所述夹持式送料机构包括用于夹持棒材的夹持组件和用于带动所述夹持组件沿棒材的轴向运动的移动组件。

3.根据权利要求1所述的可连续送棒的搅拌摩擦焊增材制造装置，其特征在于，所述供料机构为推动棒材侧向移动的推料式供料机构，所述供料机构上缓存有多根棒材，所述供料机构驱动多根棒材依次侧向移动至所述第一送料机构。

4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦焊增材制造装置，其特征在于，所述供料机构包括用于导向棒材侧向移动后轴向移动的导向组件和用于推动棒材侧向移动的侧推组件。

5.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊增材制造装置，其特征在于，所述焊接机构包括搅拌头、刀柄、主轴以及固定管，所述搅拌头固定于刀柄上，所述刀柄固定于所述主轴上，所述固定管穿过所述主轴、所述刀柄以及所述搅拌头。

6.一种可连续送棒的搅拌摩擦焊增材制造方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一所述的搅拌摩擦焊增材制造装置，所述搅拌摩擦焊增材制造方法包括：

步骤一、在所述第一送料机构和所述焊接机构之间放入多根棒材直至棒材伸出所述焊接机构，进入步骤二；

步骤二、所述第一送料机构驱动第n根棒材向基板上的增材位置轴向移动，所述焊接机构开始旋转，开始增材，进入步骤三；

步骤三、重复以下过程直至增材结束：

当第一送料机构到达设定位置时，所述第二送料机构定位第n根棒材后驱动第n根棒材向基板上的增材位置轴向移动，所述第一送料机构复位，所述供料机构推动第n+1根棒材侧向移动至所述第一送料机构，所述第二送料机构到达设定位置时，所述第二送料机构松开第n根棒材，将所述第n+1根棒材重置为第n根棒材，所述第一送料机构驱动第n根棒材向基板上的增材位置轴向移动。

7.根据权利要求6所述的搅拌摩擦焊增材制造方法，其特征在于，所述第一送料机构到达设定位置时，第n根棒材的上端与所述供料机构之间的距离为20-200mm，所述第二送料机构到达设定位置时，第n根棒材的上端与所述焊接机构之间的距离为50-200mm。

8.根据权利要求6所述的搅拌摩擦焊增材制造方法，其特征在于，增材用的棒材直径为5-30mm,长度为200-1000mm，所述焊接机构的主轴扭矩≥200N·mm，所述焊接机构的焊接机构旋转速度为500-3000r/min，所述焊接机构的焊接速度为80-1000mm/min,单层增材厚度为0.5-5mm，所述第一送料机构和所述第二送料机构的送料速度为50-1000mm/min，所述供料机构的供料速度为50-500mm/min。