一种双头相位摩擦焊机直线位移控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种双头相位摩擦焊机直线位移控制系统。它包括：两个主轴箱1、两个固定杆2、花键轴3、传动箱4、皮带轮5、位移顶杆6、两个推力油缸7、中间固定夹具10、支座11、两个旋转夹具12、接近开关13。位移顶杆安装在传动箱前面的支座内，两个固定杆固定在两个主轴箱上，并随主轴箱同步移动，接近开关固定在一个固定杆的前端，当固定杆顶到位移顶杆时，位移顶杆可轴向移动。总的摩擦变形量是通过位移顶杆至接近开关的距离来确定其大小。本实用新型专利技术可实现双头焊件上两个接头的一次同步焊接的同时，长度精度可控制在±0.5毫米以内，满足装配焊接的要求，长度精度的合格率达到99％。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种摩擦焊轴向位移控制技术，尤其是能实现有长度精度要求的双头摩擦焊件的轴向长度控制。
技术介绍
摩擦焊是利用摩擦热为热源，通过被焊件相对旋转摩擦运动及施加轴向摩擦力， 将工件接触表面加热到塑性状态，再施加顶锻压力，同时实施制动，停止旋转，将同种或异种金属牢固地焊接起来。传统的摩擦焊机是主轴箱固定，滑台移动的形式，适用于单头焊件(一个焊件只有一个摩擦焊接头)的生产。对于双头焊件(一个焊件有两个摩擦焊接头)，需要采用两个主轴箱移动，中间夹具固定形式，实现双头焊件上两个接头的一次同时焊接。由于摩擦焊过程伴随着轴向缩短，对于焊件没有长度精度要求或要求不高的双头焊件来说，采用时间控制就可完全满足焊件长度要求，但对于一些长度精度要求较高的双头焊件来说，由于工件毛坯长度误差，摩擦压力的波动，两个主轴箱移动速度的不均勻等原因，采用时间控制，就不能保证焊件长度精度要求，使废品率增加，限制了摩擦焊技术的应用。
技术实现思路
为了克服现有双头摩擦焊机采用时间控制轴向缩短量所带来的长度精度过低，废品率过高的不足，本技术提供一种双头相位摩擦焊机直线位移控制系统，可实现在双头焊件上两个接头的一次同步焊接的同时，精确控制轴向位移。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是它包括两个主轴箱、两个固定杆、花键轴、传动箱、皮带轮、位移顶杆、两个加压油缸、中间固定夹具、支座、旋转夹具、接近开关，位移顶杆安装在固定于传动箱前面的两个支座内，位移顶杆与支座孔形成间隙配合，两个固定杆相向固定在两个可移动的主轴箱上，接近开关固定在一个固定杆的前端。本技术还有这样一些技术特征1、传动箱与两个主轴箱通过一根花键轴连接，两个主轴箱的后部各连接两个加压油缸。其工作特征在于以下步骤(1)装夹工件后，使两个主轴箱前进至焊件接触，调整位移顶杆至接近开关距离为摩擦变形量S的数值。(2)启动焊接循环，左右主轴箱以顶锻压力快速前进tl秒后，转一级压力慢速前进至两个工件接触，前进停，处于开始焊接位置。 (3)主轴转to秒后至主轴转速稳定(4)左右主轴箱以一级压力慢速摩擦t2秒(5)左右主轴箱以二级压力慢速摩擦加热S毫米(6)顶锻焊接，二级压力转顶锻压力，慢速转快速，同时，刹车，保压，前进停。(7)焊接结束，夹具松开，取下焊件。本专利技术的有益效果是，双头焊件上两个焊接接头的实现一次同步焊接的同时，长度精度可控制在士0. 5毫米以内，满足装配焊接的要求，长度精度的合格率达到99%。以下结合附图对本技术进一步说明。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中1为主轴箱，2为固定杆，3为花键轴，4为传动箱，5为皮带轮，6为位移顶杆， 7为加压油缸，8为焊接叉焊件，9为轴管焊件，10为中间固定夹具，11为支座，12为旋转夹具，13为接近开关具体实施方式为实现两个焊接叉8和轴管9焊接，并控制轴向长度精度达到士 0. 5mm以内，采用传动箱4与左右两个主轴1箱通过一根花键轴3连接，实现两个主轴同步旋转，两个主轴箱 1的后部各连接两个加压油缸7。位移顶杆6安装在固定于传动箱前面的两个支座11内， 位移顶杆6与支座孔形成间隙配合；两个固定杆2相向固定在两个可移动的主轴箱1上，接近开关13固定在一个固定杆2的前端.当某一固定杆顶到位移顶杆6时，位移顶杆6可轴向移动。两个固定顶杆2同时顶到位移顶杆6时，位移顶杆6和两个主轴箱1均不能轴向移动。总的摩擦变形量是通过位移顶杆至接近开关的距离来确定其大小。当接近开关发出达到某一摩擦变形量后，PLC控制器发出顶锻焊接命令。 工作时，被焊工件为两个焊接叉8和轴管9焊接到一起。将两个焊接叉8分别装夹在固定于可移动的主轴箱1上的旋转夹具12中，将轴管9装夹在中间固定夹具10内，在两个加压油缸7作用下，使两个主轴箱1同步前进至焊件接触，调整位移顶杆6至接近开关13 距离为摩擦变形量S的数值，这里取S = 12mm。将主轴箱1退回到初始点。启动焊接循环， PLC控制器发出命令，左右主轴箱1在两个加压油缸7的推动下以顶锻压力快速前进tl秒后，转一级压力慢速前进至两个焊接叉8与轴管9接触，前进停，处于开始焊接位置。主电机启动，动力通过皮带轮5和传动箱4、花键轴3，带动两个主轴箱内的主轴和旋转夹具12同步旋转，主轴转t0秒后至主轴转速稳定，左右主轴箱1以一级压力慢速摩擦预热t2秒，左右主轴箱1以二级压力慢速摩擦加热，此时，在二级压力作用下，工件接触面将发生塑性变形，产生轴向缩短，位移顶杆端部与接近开关逐渐接近，当轴向缩短量达到设定值12mm时， 接近开关发出位移到的信号给PLC控制器，PLC控制器发出顶锻焊接命令。二级压力转顶锻压力，慢速转快速，同时，刹车，保压，前进停。焊接结束，夹具松开，取下焊件。权利要求1.一种双头相位摩擦焊机直线位移控制系统，它包括两个主轴箱(1)、两个固定杆 (2)、花键轴(3)、传动箱(4)、皮带轮(5)、位移顶杆(6)、两个加压油缸(7)、中间固定夹具 (10)、支座(11)、旋转夹具(12)、接近开关(13)，其特征在于位移顶杆(6)安装在固定于传动箱前面的两个支座(11)内，位移顶杆(6)与支座(11)孔形成间隙配合，两个固定杆 (2)相向固定在两个可移动的主轴箱(1)上，接近开关(1 固定在一个固定杆( 的前端。2.根据权利要求1所述的一种双头相位摩擦焊机直线位移控制系统，其特征在于传动箱(4)与两个主轴箱(1)通过一根花键轴( 连接，两个主轴箱(1)的后部各连接两个加压油缸(7)。专利摘要本技术提供一种双头相位摩擦焊机直线位移控制系统。它包括两个主轴箱1、两个固定杆2、花键轴3、传动箱4、皮带轮5、位移顶杆6、两个推力油缸7、中间固定夹具10、支座11、两个旋转夹具12、接近开关13。位移顶杆安装在传动箱前面的支座内，两个固定杆固定在两个主轴箱上，并随主轴箱同步移动，接近开关固定在一个固定杆的前端，当固定杆顶到位移顶杆时，位移顶杆可轴向移动。总的摩擦变形量是通过位移顶杆至接近开关的距离来确定其大小。本技术可实现双头焊件上两个接头的一次同步焊接的同时，长度精度可控制在±0.5毫米以内，满足装配焊接的要求，长度精度的合格率达到99％。文档编号B23K20/12GK202185674SQ20112023203公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日专利技术者张东煜, 朱海, 李瑞芬, 赵辉, 郭艳玲 申请人:东北林业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海，郭艳玲，李瑞芬，张东煜，赵辉，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：实用新型
国别省市：