一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备制造技术

本发明专利技术公开了一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，底部机座顶部具有若干沿竖直方向延伸的竖直导柱，竖直导柱上从下而上分别滑动装配有下机体和上机体，下机体与底部机座之间设置有下升降装置，底部机座侧面通过下水平伸缩装置连接下旋转机体，下旋转机体的输出端连接下焊接机体，下焊接机体底部具有下搅拌动力装置，下搅拌动力装置的输出端与下搅拌套连接，上机体和下机体之间具有上升降装置，上机体侧面通过上水平伸缩装置连接上旋转机体，上旋转机体的输出端连接有上焊接机体，上焊接机体顶部具有上搅拌动力装置，上搅拌动力装置的输出端与上搅拌套连接，解决现有技术中较厚工件不易实现搅拌摩擦焊接，以及需要额外工装的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备
本专利技术属于机械设备领域，尤其涉及一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备。
技术介绍
搅拌摩擦焊是利用摩擦产生的热量实现板材的一种固态连接技术，由美国焊接研究所于1991年专利技术。对于铝合金、镁合金、铜及其合金、钛合金、钢以及不少异种材料的焊接，均能获得性能优良的焊接接头。搅拌摩擦焊相比普通摩擦焊相比，焊接接头质量高；不受轴类零件限制；易于机械化、自动化；焊接成本低，效率高；焊接变形小，精度较高；绿色焊接；搅拌摩擦焊技术专利技术至今，已经发展成为在铝合金结构制造中可以替代熔焊技术的工业化实用的固相连接技术，在航空航天飞行器、高速舰船快艇、高铁汽车等轻型化及各种铝合金型材拼焊结构的制造中，已经展现出显著的技术和经济效益。但搅拌摩擦焊焊接工具和设备的设计、过程参数及力学性能只对较小范围、一定厚度的合金适用，并需要特定的夹具。现搅拌摩擦焊设备是进行搅拌摩擦焊的装置，是实现搅拌摩擦焊的前提和基础，搅拌摩擦焊设备主要由机械系统和电器设备组成，在各系统有机配合下才能满足搅拌摩擦焊的基础要求。但现有技术以于焊接合金的厚度的工况下其焊接质量和焊接效率均较低，以及塞补焊压力不易控制，针对上述问题亟需研发一种新的设备来解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，解决上述现有技术中较厚工件不易实现搅拌摩擦焊接，以及需要额外工装和焊接质量及焊接效率低的技术问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，包括：基座和底部机座，所述底部机座通过水平移动结构与基座可移动连接，所述底部机座顶部具有若干沿竖直方向延伸的竖直导柱，所述竖直导柱上从下而上分别滑动装配有下机体和上机体，所述下机体与底部机座之间设置有下升降装置，所述底部机座侧面通过下水平伸缩装置连接下旋转机体，所述下旋转机体的输出端连接下焊接机体，所述下焊接机体底部具有下搅拌动力装置，所述下搅拌动力装置的输出端与下搅拌套连接，所述上机体和下机体之间具有上升降装置，所述上机体侧面通过上水平伸缩装置连接上旋转机体，所述上旋转机体的输出端连接有上焊接机体，所述上焊接机体顶部具有上搅拌动力装置，所述上搅拌动力装置的输出端与上搅拌套连接，所述下搅拌套和上搅拌套位置相对应并相向设置，所述下搅拌套和上搅拌套用于装配搅拌针或支撑板。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述水平移动结构包括：相互配合的导轨和导轨滑块，所述导轨有两根分别设置于基座表面两侧并沿基座长度方向延伸，所述导轨滑块，分别设置于底部机座底部两侧。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述导轨之间的区域具有基座凹槽，所述基座凹槽长度方向两侧具有齿条，所述底部机座底部具有与齿条啮合的齿轮，所述齿轮通过平移动力装置提供动力。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述平移动力装置、上搅拌动力装置和下搅拌动力装置均为伺服电机。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述上旋转机体和下旋转机体分别通过两个伺服电机提供旋转动力。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述下升降装置、上升降装置、下水平伸缩装置和上水平伸缩装置均为液压缸。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述下旋转机体和上旋转机体端面均具有旋转刻度尺，所述旋转刻度尺用于显示下焊接机体和上焊接机体相对于下水平伸缩装置轴线的旋转角度。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述上机体与上旋转机体之间设置有水平导柱，所述下机体与下旋转机体之间设置有水平导柱，所述水平导柱长度方向与下水平伸缩装置轴线平行，所述上旋转机体和下旋转机体可在水平导柱上滑动。本专利技术的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，所述下升降装置、上升降装置、下水平伸缩装置、上水平伸缩装置、上旋转机体和下旋转机体的动作通过控制器联动控制，实现下焊接机体和上焊接机体对称搅拌焊接存在空间曲面的弧形工件。本专利技术产生的有益效果是：提出一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，通过对称设置的上焊接机体和下焊接机体，实现两侧同步对称搅拌摩擦焊接，一次性所焊接的合金工件厚度更大，焊接产热更大，焊接质量更好，焊接效率更高；该设备是依靠液压系统提供搅拌针轴向下压力，设备额定载荷大，满足厚工件的焊接条件；该设备焊接时刚度高、稳定性好、变形小、精度高；该设备在搅拌摩擦焊中，焊接功能多，不仅能实现上下对称同步焊接，还能进行普通单搅拌针焊接、双轴肩搅拌焊接、塞补焊接等焊接功能，在数控联动控制下能焊接曲面较为复杂的工件；该设备在搅拌摩擦焊时所需的背部支撑、夹具等工装结构简单，制造成本低；该设备结构相对简单，调试和维护方便，操控简单精准，整体性能安全可靠。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的示意图；图2是本专利技术实施例的侧视图；图3是本专利技术实施例的俯视图；图4是本专利技术实施例加工弧形工件示意图；图5是本专利技术实施例加工弧形工件剖面图；图6是本专利技术实施例加工薄工件示意图；图7是本专利技术实施例加工薄工件剖面图；图8是本专利技术实施例加工厚工件示意图；图9是本专利技术实施例加工厚工件部面图；图10是本专利技术实施例加工补焊工件示意图。图中：1-基座，2-底部机座，3-导轨，4-导轨滑块，5-齿条，6-平移动力装置，7-竖直导柱，8-下机体，9-下升降装置，10-下水平伸缩装置，11-下旋转机体，12-下焊接机体，13-下搅拌套，14-下搅拌动力装置，15-上机体，16-上升降装置，17-上水平伸缩装置，18-上旋转机体，19-上焊接机体，20-上搅拌套，21-上搅拌动力装置，22-上搅拌针，23-下搅拌针，24-弧形工件，25-薄工件，26-背部支撑块，27-厚工件，28-双轴肩搅拌针，29-补焊工件，30-补焊支撑块，31-塞棒，32-水平导柱。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-3所示，一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，包括：基座1和底部机座2，所述底部机座2通过水平移动结构与基座1可移动连接，所述底部机座2顶部具有若干沿竖直方向延伸的竖直导柱7，所述竖直导柱7上从下而上分别滑动装配有下机体8和上机体15，所述下机体8与底部机座2之间设置有下升降装置9，所述底部机座2侧面通过下水平伸缩装置10连接下旋转机体11，所述下旋转机体11的输出端连接下焊接机体12，所述下焊接机体12底部具有下搅拌动力装置14，所述下搅拌动力装置14的输出端与下搅拌套13连接，所述上机体15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，其特征在于，包括：基座（1）和底部机座（2），所述底部机座（2）通过水平移动结构与基座（1）可移动连接，所述底部机座（2）顶部具有若干沿竖直方向延伸的竖直导柱（7），所述竖直导柱（7）上从下而上分别滑动装配有下机体（8）和上机体（15），所述下机体（8）与底部机座（2）之间设置有下升降装置（9），所述底部机座（2）侧面通过下水平伸缩装置（10）连接下旋转机体（11），所述下旋转机体（11）的输出端连接下焊接机体（12），所述下焊接机体（12）底部具有下搅拌动力装置（14），所述下搅拌动力装置（14）的输出端与下搅拌套（13）连接，所述上机体（15）和下机体（8）之间具有上升降装置（16），所述上机体（15）侧面通过上水平伸缩装置（17）连接上旋转机体（18），所述上旋转机体（18）的输出端连接有上焊接机体（19），所述上焊接机体（19）顶部具有上搅拌动力装置（21），所述上搅拌动力装置（21）的输出端与上搅拌套（20）连接，所述下搅拌套（13）和上搅拌套（20）位置相对应并相向设置，所述下搅拌套（13）和上搅拌套（20）用于装配搅拌针或支撑板。/n

【技术特征摘要】
1.一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，其特征在于，包括：基座（1）和底部机座（2），所述底部机座（2）通过水平移动结构与基座（1）可移动连接，所述底部机座（2）顶部具有若干沿竖直方向延伸的竖直导柱（7），所述竖直导柱（7）上从下而上分别滑动装配有下机体（8）和上机体（15），所述下机体（8）与底部机座（2）之间设置有下升降装置（9），所述底部机座（2）侧面通过下水平伸缩装置（10）连接下旋转机体（11），所述下旋转机体（11）的输出端连接下焊接机体（12），所述下焊接机体（12）底部具有下搅拌动力装置（14），所述下搅拌动力装置（14）的输出端与下搅拌套（13）连接，所述上机体（15）和下机体（8）之间具有上升降装置（16），所述上机体（15）侧面通过上水平伸缩装置（17）连接上旋转机体（18），所述上旋转机体（18）的输出端连接有上焊接机体（19），所述上焊接机体（19）顶部具有上搅拌动力装置（21），所述上搅拌动力装置（21）的输出端与上搅拌套（20）连接，所述下搅拌套（13）和上搅拌套（20）位置相对应并相向设置，所述下搅拌套（13）和上搅拌套（20）用于装配搅拌针或支撑板。


2.根据权利要求1所述的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，其特征在于，所述水平移动结构包括：相互配合的导轨（3）和导轨滑块（4），所述导轨（3）有两根分别设置于基座（1）表面两侧并沿基座（1）长度方向延伸，所述导轨滑块（4），分别设置于底部机座（2）底部两侧。


3.根据权利要求2所述的一种上下同步重载型搅拌摩擦焊设备，其特征在于，所述导轨（3）之间的区域具有基座凹槽，所述基座凹槽长度方向两侧具有齿条（5），所述底部机座（2）底部具有与齿条（5）啮合的齿轮，所述齿轮通过平移...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志，郑森木，林磊，陈勇，卢启强，沈勇，唐帅，蔡奇彧，钟涵，杨睿萌，
申请(专利权)人：四川航天长征装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51