一种搅拌摩擦焊夹持装置和三维焊接设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种搅拌摩擦焊夹持装置和三维焊接设备，属于搅拌摩擦焊技术领域，夹持装置能够对两个相互焊接的工件进行稳定的夹持，并在焊接完成后，能够通过挤压盘向外对工件进行挤压，使工件脱离第一定位轴和第二定位轴，解决了机械应力导致的工件无法脱出的问题；在现有龙门式二维多功能机床设备上设置夹持装置，夹持装置能够在对工件夹持状态下，实现沿机床床身长度方向移动和沿夹持装置中轴线圆周转动，从而实现了工件的三维焊接功能，填补了三维焊接的技术空白。本发明专利技术的通过设置夹持装置对现有龙门式二位机床设备进行改进，实现了三维焊接功能，扩大了应用范围，提高了工件焊接的工作效率和精度。

A Friction Stir Welding Clamping Device and Three-Dimensional Welding Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊夹持装置和三维焊接设备
本专利技术实施例涉及摩擦焊
，具体涉及一种搅拌摩擦焊夹持装置和三维焊接设备。
技术介绍
搅拌摩擦焊是一项创新的先进摩擦焊技术，被誉为高质量、低成本的“绿色环保焊接技术”。与传统的焊接方法相比，搅拌摩擦焊具有焊接强度高、焊接接头外观平整、焊后残余应力小、变形小、无污染、高效节能等优点。铝合金产品的直线焊接及曲线焊接质量要求较高，要求焊缝表面平整、密封性好、微观组织均匀，不允许出现气孔缺陷，因此质量要求较高的铝合金产品焊接大多采用搅拌摩擦焊。然而，目前针对龙门式二维多功能机床设备实现三维焊接的开发与应用还处于空白状态，首先二维多功能机床设备的设计功能比较单一，只能实现平面曲线焊接，焊接设备不具备三维焊接功能，特别是圆筒状工件的侧向周边搅拌摩擦焊接加工，根本无法实现，造成了焊接设备功能的局限性。如果通过二维设备设计三维焊接加工的新型曲线旋转焊接工艺装备，就能有效突破这一难关，利用二维设备填补三维曲线焊接空白。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种搅拌摩擦焊夹持装置和三维焊接设备，以解决现有技术中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种搅拌摩擦焊夹持装置，包括动力机构、第一夹持机构、第二夹持机构和底座，所述动力机构、第一夹持机构和第二夹持机构依次固定安装在所述底座上，所述动力机构传动连接所述第一夹持机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构相对设置。进一步地，所述第一夹持机构包括第一稳定盘、第一支撑架、第一支撑盘、第一挤压缸、第一挤压盘和第一定位轴，所述第一稳定盘、第一支撑盘和第一挤压盘依次同轴设于所述第一定位轴上，所述第一稳定盘与所述第一定位轴固定连接，所述第一支撑盘和第一挤压盘与所述第一定位轴转动连接，所述第一支撑盘下部外缘与所述第一支撑架上端固定连接，所述第一支撑架下端与所述底座固定连接，多个所述第一挤压缸周向均匀固定在所述第一支撑盘侧面，所述第一挤压缸的输出轴滑动穿过所述第一支撑盘并与所述第一挤压盘侧面相抵。进一步地，所述第二夹持机构包括第二稳定盘、第二支撑架、第二支撑盘、第二挤压缸、第二挤压盘、第二定位轴、固定架、滑轨和滑座，所述第二稳定盘、第二支撑盘和第二挤压盘依次同轴设于所述第二定位轴上，所述第二稳定盘与所述第二定位轴固定连接，所述第二支撑盘和第二挤压盘与所述第二定位轴转动连接，所述第二支撑盘下部外缘与所述第一支撑架上端固定连接，所述第二支撑架下端与所述滑座上端滑动接触，多个所述第二挤压缸周向均匀固定在所述第二支撑盘侧面，所述第二挤压缸的输出轴滑动穿过所述第二支撑盘并与所述第二稳定盘一侧面相抵，所述第二稳定盘另一侧面上设有固定架，所述固定架下端与所述滑座固定连接，所述滑轨固定设于所述底座上端面，所述滑座滑动设于所述滑轨上。进一步地，还包括安装架和驱动气缸，所述安装架固定设于所述底座上，所述安装架设于所述滑轨端部，所述驱动气缸横向设于所述安装架上，所述驱动气缸的驱动杆端部固定连接所述固定架，所述驱动杆与所述第二定位轴同轴线设置。进一步地，所述动力机构包括变频电机、动力箱和减速箱，所述变频电机传动连接所述动力箱，所述动力箱传动电机所述减速箱，所述减速箱传动连接所述第一稳定盘。进一步地，还包括滑动托架，所述滑动托架固定设于所述底座上端，所述滑动托架设于所述第一夹持机构和第二夹持机构之间。进一步地，还包括液压站，所述第一挤压缸和第二挤压缸通过管路连接所述液压站。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种三维焊接设备，应用如上所述的搅拌摩擦焊夹持装置，还包括机床床身、驱动装置、机床工作台、驱动导轨、驱动丝杠、机床左立柱、机床右立柱、机床横梁、第一动力头分总成和第二动力头分总成，所述驱动装置固定设于所述机床床身的后端，所述机床床身上端设有驱动导轨和驱动丝杠，所述驱动丝杠端部传动连接所述驱动装置，所述机床工作台沿所述驱动丝杠滑动设于所述驱动导轨上，所述机床左立柱设于所述机床床身的左侧，所述机床右立柱设于所述机床床身的右侧，所述机床横梁横跨在所述机床床身上方，且所述机床横梁两端分别与所述机床左立柱和机床右立柱上端固定连接，所述第一动力头分总成和第二动力头分总成均横向滑动设于所述机床横梁上，所述搅拌摩擦焊夹持装置固定设于所述机床工作台上。进一步地，还包括设于所述机床横梁上的机床横梁上导轨、机床横梁下导轨、第一动力头第二方向丝杠、第一动力头第二方向驱动电机、第二动力头第二方向丝杠和第二动力头第二方向驱动电机，所述机床横梁上导轨设于所述机床横梁上端，所述机床横梁下导轨设于所述机床横梁下端，所述第一动力头第二方向丝杠设于所述机床横梁上导轨下方，所述第二动力头第二方向丝杠设于所述机床横梁下导轨上方，所述第一动力头第二方向丝杠左端传动连接所述第一动力头第二方向驱动电机，所述第二动力头第二方向丝杠右端传动连接所述第二动力头第二方向驱动电机，所述第一动力头分总成沿所述第一动力头第二方向丝杠滑动设于所述机床横梁上导轨和机床横梁下导轨上，所述第二动力头分总成沿所述第二动力头第二方向丝杠滑动设于所述机床横梁下导轨和机床横梁上导轨上。进一步地，所述第一动力头分总成与第二动力头分总成结构相同，所述第二动力头分总成包括主轴电机、背板分总成、背板第三方向驱动电机和搅拌头，所述背板分总成设于所述第二动力头分总成后部，所述背板第三方向驱动电机设于所述背板分总成的上部，所述背板分总成与机床横梁上导轨和机床横梁下导轨滑动连接，所述主轴电机设于第二动力头分总成前部，所述背板第三方向驱动电机输出轴与所述主轴电机外壁丝杠连接，所述主轴电机下端与搅拌头传动连接。本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术设置了与搅拌摩擦焊设备配套使用的夹持装置，在对圆筒状铝合金工件的侧向周边搅拌摩擦焊接加工时，对相互对接的两个圆筒状铝合金工件进行稳定夹持，保证焊接过程中的同轴性；同时设置了相互配合的第一挤压缸和第一挤压盘以及第二挤压缸和第二挤压盘，能够在焊接完成后，通过向外对工件进行挤压使工件脱离第一定位轴或第二定位轴，从而降低了加工后工件产生的机械应力，方便工件从夹持装置上脱出；应用如上的搅拌摩擦焊夹持装置，与现有龙门式二维多功能机床设备配合使用，具体设置在机床床身上，从而增加了龙门式二维多功能机床设备的第三轴，夹持装置能够在对工件夹持状态下，实现沿机床床身长度方向移动和沿夹持装置中轴线圆周转动，从而实现了工件的三维焊接功能，填补了技术空白。本专利技术的通过设置夹持装置对现有龙门式二位机床设备进行改进，实现了三维焊接功能，扩大了应用范围，提高了工件焊接的工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊夹持装置，其特征在于，包括动力机构、第一夹持机构、第二夹持机构和底座，所述动力机构、第一夹持机构和第二夹持机构依次固定安装在所述底座上，所述动力机构传动连接所述第一夹持机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构相对设置。

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊夹持装置，其特征在于，包括动力机构、第一夹持机构、第二夹持机构和底座，所述动力机构、第一夹持机构和第二夹持机构依次固定安装在所述底座上，所述动力机构传动连接所述第一夹持机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构相对设置。2.如权利要求1所述的搅拌摩擦焊夹持装置，其特征在于，所述第一夹持机构包括第一稳定盘、第一支撑架、第一支撑盘、第一挤压缸、第一挤压盘和第一定位轴，所述第一稳定盘、第一支撑盘和第一挤压盘依次同轴设于所述第一定位轴上，所述第一稳定盘与所述第一定位轴固定连接，所述第一支撑盘和第一挤压盘与所述第一定位轴转动连接，所述第一支撑盘下部外缘与所述第一支撑架上端固定连接，所述第一支撑架下端与所述底座固定连接，多个所述第一挤压缸周向均匀固定在所述第一支撑盘侧面，所述第一挤压缸的输出轴滑动穿过所述第一支撑盘并与所述第一挤压盘侧面相抵。3.如权利要求2所述的搅拌摩擦焊夹持装置，其特征在于，所述第二夹持机构包括第二稳定盘、第二支撑架、第二支撑盘、第二挤压缸、第二挤压盘、第二定位轴、固定架、滑轨和滑座，所述第二稳定盘、第二支撑盘和第二挤压盘依次同轴设于所述第二定位轴上，所述第二稳定盘与所述第二定位轴固定连接，所述第二支撑盘和第二挤压盘与所述第二定位轴转动连接，所述第二支撑盘下部外缘与所述第一支撑架上端固定连接，所述第二支撑架下端与所述滑座上端滑动接触，多个所述第二挤压缸周向均匀固定在所述第二支撑盘侧面，所述第二挤压缸的输出轴滑动穿过所述第二支撑盘并与所述第二稳定盘一侧面相抵，所述第二稳定盘另一侧面上设有固定架，所述固定架下端与所述滑座固定连接，所述滑轨固定设于所述底座上端面，所述滑座滑动设于所述滑轨上。4.如权利要求3所述的搅拌摩擦焊夹持装置，其特征在于，还包括安装架和驱动气缸，所述安装架固定设于所述底座上，所述安装架设于所述滑轨端部，所述驱动气缸横向设于所述安装架上，所述驱动气缸的驱动杆端部固定连接所述固定架，所述驱动杆与所述第二定位轴同轴线设置。5.如权利要求4所述的搅拌摩擦焊夹持装置，其特征在于，所述动力机构包括变频电机、动力箱和减速箱，所述变频电机传动连接所述动力箱，所述动力箱传动电机所述减速箱，所述减速箱传动连接所述第一稳定盘。6.如权利要求5所述的搅拌摩擦焊夹持装置，其特征在于，还包括滑动托架，所述滑动托架固定设于所述底座上端，所述滑动托架设于所述第一夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冬志，
申请(专利权)人：天津市庚信达铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12