立式摩擦焊机制造技术

本发明专利技术属于焊接设备领域，涉及一种立式摩擦焊机，包括底座，底座上方设有下机架和上机架，下机架和上机架之间通过立柱连接固定，下机架上部设有下液压缸，上机架下部设有上液压缸，下液压缸和上液压缸的轴心线重合；下机架和上机架之间设有旋转式工装，旋转式工装围绕一根立柱旋转，旋转式工装上方设有钢爪夹紧装置，钢爪夹紧装置一端设有夹具定位孔，一根立柱穿过夹具定位孔并通过轴套与钢爪夹紧装置固定。本发明专利技术能够将钢爪和铝导杆直接焊接为一体，并且本设备操作方便，摩擦焊接的过程无火焰无烟尘，解决了环境污染问题，净化了厂区工作环境，有利于职工身心健康；应用本设备减少了耗材和人力成本，提高了生产效率。

Vertical friction welding machine

【技术实现步骤摘要】
立式摩擦焊机
本专利技术涉及一种立式摩擦焊机，属于焊接设备领域。
技术介绍
在电解铝生产中，阳极被誉为“电解的心脏”，而作为构成阳极的钢爪和铝导杆组的导电效果如何，在一定程度上决定着吨铝电耗的高低，而钢爪和铝导杆的焊接品质则决定了整个阳极的品质。因而，将钢爪和铝导杆焊接为一体的焊接设备则尤为重要，目前主要是传统电焊，并且在钢爪和铝导杆之间需要设置爆炸块，铝导杆与爆炸块的铝材面焊接，钢爪与爆炸块的钢材面焊接，这样在结构上出现三个焊接平面，此种焊接由于铝导杆和钢爪与爆炸块都是四周围焊，不能形成全截面焊接，面接触电阻较大，电解铝生产耗电较高，人力成本也较高，生产效率偏低，而现在还没有出现将钢爪和铝导杆直接通过摩擦焊焊接为一体的设备。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种立式摩擦焊机，该立式摩擦焊机能够将钢爪和铝导杆直接焊接为一体，实现钢爪和铝导杆的异种金属全面焊接；并且本设备操作方便，焊接过程无火焰无烟尘，解决了环境污染问题，净化了厂区工作环境，有利于职工身心健康；应用本设备减少了耗材和人力成本，提高了生产效率。本专利技术所述的立式摩擦焊机，包括底座，底座上方设有下机架和上机架，下机架和上机架之间通过立柱连接固定，下机架上部设有下液压缸，上机架下部设有上液压缸，下液压缸和上液压缸的轴心线重合；下机架和上机架之间设有旋转式工装，旋转式工装围绕一根立柱旋转，旋转式工装上方设有钢爪夹紧装置，钢爪夹紧装置一端设有夹具定位孔，一根立柱穿过夹具定位孔并通过轴套与钢爪夹紧装置固定。焊接时，旋转式工装开始时从下机架、上机架和立柱组成的焊机机架中转出，然后在旋转式工装内装入工件铝方杆，在钢爪夹紧装置中放入工件钢爪并加紧固定，然后旋转式工装转动转至焊机机架中，在预定位置停止，工件铝方杆与工件钢爪的焊接位置相对应，下液压缸将旋转式工装上相对应的位置顶紧，传递给工件铝方杆一定的压力，同时，上液压缸顶紧钢爪夹紧装置，传递给钢爪夹紧装置一定的压力，此时，旋转式工装的相应部件带动工件铝方杆转动，上液压缸按预定速度压下，形成摩擦跟进，一定时间后，工件铝方杆停止旋转；上液压缸按设定的压力快速压下，实现摩擦焊接，下液压缸和上液压缸保压一段时间，形成理想的焊接接头，焊接过程结束；然后下液压缸和上液压缸回缩，旋转式工装转出，至焊机外侧，钢爪夹紧装置将钢爪松开，加工车间内的行车配合将焊接完成的总工件取出，进入下一个循环。优选的，所述的旋转式工装包括工装底座架，工装底座架上设有传动箱，传动箱的输入轴通过传动装置连接主电机的输出轴，传动箱的顶部设有传动盘，传动盘与传动箱的大伞齿轮固定连接，传动盘中部设有工件放置通孔，传动箱下方设有防弯机构，防弯机构下方设有旋转顶座，防弯机构、旋转顶座和传动盘轴心线相重合；工装底座架下部设有旋转部；工装底座架底部设有脚轮。传动箱包括大伞齿轮和小伞齿轮，小伞齿轮由传动箱的输入轴带动旋转，小伞齿轮与大伞齿轮啮合传动，传动盘通过定位销与大伞齿轮固定；防弯机构顶端焊接固定有安装法兰，安装法兰通过螺栓固定于传动盘底端。在焊接前安装工件铝方杆时，旋转部控制工装底座架围绕立柱旋转，携带防弯机构、旋转顶座和传动盘从总焊机机架内转出，然后焊接车间内的行车配合将工件铝方杆吊起，使工件铝方杆从传动盘的工件放置通孔内放入，然后穿过防弯机构插入至旋转顶座内，然后旋转部控制工装底座架围绕立柱再次旋转，将防弯机构、旋转顶座、传动盘以及工件铝方杆转入至总焊机机架内的焊接工位处，此时旋转顶座位于总焊机的下液压缸上方，并且下液压缸的活塞柱与旋转顶座底部通过螺栓固定连接。安装定位过程简单可靠，省时省力。工件放置通孔形状与工件形状相匹配。传动装置包括离合器、减速齿箱、和联轴器。焊接时，主电机工作通过传动装置将动力输出至传动箱，传动箱带动传动盘转动，传动盘转动带动与工件放置通孔形状相匹配的工件铝方杆转动，同时，总焊机下液压缸的活塞杆配合顶紧，旋转顶座带动工件铝方杆向上顶紧，铝方杆与设置在总焊机上方的钢爪在下液压缸和主电机的共同作用下完成焊接。优选的，所述的旋转部包括相互啮合的动齿轮和定齿轮，动齿轮与工装底座架固定连接，定齿轮套装固定在立柱外周，立柱与工装底座架之间设有旋转轴承，动齿轮连接旋转驱动机构。旋转驱动机构固定在工装底座架上，旋转驱动机构为旋转驱动电机。当旋转驱动电机工作时，旋转驱动电机输出轴带动动齿轮围绕定齿轮转动，从而完成旋转驱动电机带动工装底座架围绕立柱旋转。优选的，所述的防弯机构包括直管，直管的管壁上设有若干层校直孔组，每层校直孔组包括两组通孔，一组通孔包括中心线重合的两个圆形通孔，并且本层的两组通孔的两条中心线平行；上下相邻两层圆形通孔的中心线相互垂直，圆形通孔中插入有圆钢，圆钢与圆形通孔转动配合。圆钢在圆形通孔内灵活转动。使用时，工件从直管的一端装入或移出，在装入或移出时，成排的圆钢起滑道作用，使工件装卸顺利；在进行摩擦顶进和顶锻过程中时，工件的四周侧面靠在圆钢上，圆钢围成区域与工件外形相匹配，因此圆钢能有效防止工件的弯曲变形。优选的，所述的旋转顶座包括设有中心通孔的座壳，座壳的中心通孔内设有转动轴座，并且中心通孔呈阶梯状，转动轴座的上部设置在中心通孔大孔端内，转动轴座与中心通孔的内壁之间设有顶座轴承，顶座轴承与中心通孔内壁过盈配合，顶座轴承与转动轴座间隙配合，座壳顶端固定有压盖，转动轴座顶端穿过压盖的中通孔；转动轴座上端面设有工件放置凹槽，转动轴座底端面位于中心通孔小孔端内，并且转动轴座底端面固定有角度测量装置。压盖通过螺钉与座壳固定连接，并且转动轴座顶端高于压盖顶面。工件放置凹槽内插入工件，并且工件放置凹槽的横截面与工件的横截面相匹配，工件旋转时带动转动轴座旋转。使用过程中，本装置通过螺栓与总焊机的下液压缸的活塞柱顶端固定，因此下液压缸的顶进带动工件铝方杆与钢爪顶进，而设备上的主电机带动工件铝方杆旋转，铝方杆旋转带动转动轴座旋转，并且在摩擦焊接过程中角度测量装置将转动轴座旋转的情况记录并传输给控制系统，由计算机及时计算位置反馈至工作台，让操作人员及时获取铝方杆的位置，从而使操作人更好的判断结束旋转的时刻，保证焊接完毕时产品中的铝方杆摆放位置正确，符合客户对产品的要求。转动轴座底端面位于中心通孔小孔端内，转动轴座底端面与配合本装置使用的下液压缸不接触，因此下液压缸对转动轴座的转动无影响。优选的，所述的钢爪夹紧装置包括夹具定侧帮和夹具动侧帮，夹具定侧帮和夹具动侧帮通过连接轴组连接固定；夹具定侧帮中部位置设有夹具定胎，夹具动侧帮上与夹具定胎相对应的位置设有夹紧油缸，夹紧油缸的活塞杆端部设有夹具动胎，夹具定胎与夹具动胎将钢爪夹紧定位；夹具定侧帮一端设有夹具定位孔。本装置安装在焊机上，钢爪装夹时，通过行车将钢爪吊至夹紧工位的夹具定胎处，此时夹紧油缸的活塞杆向钢爪所在位置伸出，活塞杆端部的夹具动胎与夹具定胎将钢爪加紧。当焊接完成后，活塞杆回缩，夹具动胎与夹具定胎对钢爪的夹紧力消失，行车将完成焊接的产品吊装，此时可以将完成焊接的产品移出。优选的，所述的夹具定胎和夹具动胎的夹紧面均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式摩擦焊机，包括底座(27)，其特征在于：底座(27)上方设有下机架(28)和上机架(32)，下机架(28)和上机架(32)之间通过立柱(31)连接固定，下机架(28)上部设有下液压缸(29)，上机架(32)下部设有上液压缸(33)，下液压缸(29)和上液压缸(33)的轴心线重合；下机架(28)和上机架(32)之间设有旋转式工装(35)，旋转式工装(35)围绕一根立柱(31)旋转，旋转式工装(35)上方设有钢爪夹紧装置(34)，钢爪夹紧装置(34)一端设有夹具定位孔(44)，一根立柱(31)穿过夹具定位孔(44)并通过轴套(45)与钢爪夹紧装置(34)固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种立式摩擦焊机，包括底座(27)，其特征在于：底座(27)上方设有下机架(28)和上机架(32)，下机架(28)和上机架(32)之间通过立柱(31)连接固定，下机架(28)上部设有下液压缸(29)，上机架(32)下部设有上液压缸(33)，下液压缸(29)和上液压缸(33)的轴心线重合；下机架(28)和上机架(32)之间设有旋转式工装(35)，旋转式工装(35)围绕一根立柱(31)旋转，旋转式工装(35)上方设有钢爪夹紧装置(34)，钢爪夹紧装置(34)一端设有夹具定位孔(44)，一根立柱(31)穿过夹具定位孔(44)并通过轴套(45)与钢爪夹紧装置(34)固定。


2.根据权利要求1所述的立式摩擦焊机，其特征在于：旋转式工装(35)包括工装底座架(1)，工装底座架(1)上设有传动箱(14)，传动箱(14)的输入轴通过传动装置连接主电机(8)的输出轴，传动箱(14)的顶部设有传动盘(13)，传动盘(13)与传动箱(14)的大伞齿轮固定连接，传动盘(13)中部设有工件放置通孔(12)，传动箱(14)下方设有防弯机构(3)，防弯机构(3)下方设有旋转顶座(2)，防弯机构(3)、旋转顶座(2)和传动盘(13)轴心线相重合；工装底座架(1)下部设有旋转部；工装底座架(1)底部设有脚轮(7)。


3.根据权利要求2所述的立式摩擦焊机，其特征在于：旋转部包括相互啮合的动齿轮(5)和定齿轮(4)，动齿轮(5)与工装底座架(1)固定连接，定齿轮(4)套装固定在立柱外周，立柱与工装底座架(1)之间设有旋转轴承，动齿轮(5)连接旋转驱动机构(6)。


4.根据权利要求2所述的立式摩擦焊机，其特征在于：防弯机构(3)包括直管(15)，直管(15)的管壁上设有若干层校直孔组，每层校直孔组包括两组通孔，一组通孔包括中心线重合的两个圆形通孔(17)，并且本层的两组通孔的两条中心线平行；上下相邻两层圆形通孔(17)的中心线相互垂直，圆形通孔(17)中插入有圆钢(16)，圆钢(16)与圆形通孔(17)转动配合。


5.根据权利要求2所述的立式摩擦焊机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蘋，曹晨晓，曹宝斌，金福龙，任明敏，
申请(专利权)人：淄博斗木机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37