CN101389438A - 用于搅拌摩擦点焊的装置 - Google Patents

用于搅拌摩擦点焊的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101389438A
CN101389438A CNA200680053357XA CN200680053357A CN101389438A CN 101389438 A CN101389438 A CN 101389438A CN A200680053357X A CNA200680053357X A CN A200680053357XA CN 200680053357 A CN200680053357 A CN 200680053357A CN 101389438 A CN101389438 A CN 101389438A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
friction stir
rotating shaft
stir spot
driver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA200680053357XA
Other languages
English (en)
Inventor
张雄成
权宁珏
千昌根
卢泰成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Original Assignee
Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Institute of Industrial Science and Technology RIST filed Critical Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Publication of CN101389438A publication Critical patent/CN101389438A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B23K20/126—Workpiece support, i.e. backing or clamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1265—Non-butt welded joints, e.g. overlap-joints, T-joints or spot welds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

提供一种搅拌摩擦点焊设备，该搅拌摩擦点焊设备能够利用重叠的物体和旋转工具之间的摩擦热来连接待加工的物体。在搅拌摩擦点焊设备中，用于驱动旋转工具的驱动器不与所述旋转工具安装在同一转轴上，用于使旋转工具沿竖直方向运动的驱动力通过丝杠以及与该丝杠接合的进给螺母来传递。因此，能够减小搅拌摩擦点焊设备的载荷并准确地控制旋转工具的高度。

Description

用于搅拌摩擦点焊的装置
技术领域
本发明涉及一种搅拌摩擦点焊设备，更具体地，涉及通过使用物体和旋转工具之间的摩擦热来连接重叠的待加工物体的搅拌摩擦点焊。
背景技术
使用轻质材料(例如铝或镁)的轻质合金已经广泛用于各种工业领域，例如土木工程和建筑领域，以及用于运输业，例如汽车或飞机。为了使用轻质合金来生产/制造各种仪器和结构，在很多情况下，轻质合金必须通过焊接来连接。
因此，已经广泛研发了焊接轻质合金的技术。近来，搅拌摩擦焊(FSW)已经披露于国际专利公布文件(国际专利No.WO93/10935；申请人：THE WELDING INSTITUTE)。
参考前述文件简要描述搅拌摩擦焊技术。在搅拌摩擦焊技术中，两个待加工的物体彼此接触，利用工具沿两个物体之间的接口行进时产生的摩擦热、以及利用在物体中产生的塑性功现象来连接这两个物体。
近来，通过利用/改进搅拌摩擦焊技术增加了成果。
例如，搅拌摩擦点焊方法普遍公知为源于搅拌摩擦焊方法的另一种焊接方法。
在搅拌摩擦点焊方法中，通过利用关于重叠接头的搅拌摩擦点焊现象的一部分使旋转工具向物体运动、在某一点处搅拌物体来焊接所述物体。
通过结合电阻点焊方法与搅拌摩擦焊方法获得前述搅拌摩擦点焊方法，该搅拌摩擦点焊方法公知为不同于搅拌摩擦焊的另一种焊接方法。
在过去，公开了一种搅拌摩擦点焊设备，该设备构造成使得用于使旋转工具旋转的驱动器(例如电动机)与旋转工具安装在同一转轴上并且在竖直方向上与旋转工具一起运动，作为用于实施搅拌摩擦点焊方法的焊接设备。
然而，不利的是，前述搅拌摩擦点焊设备的载荷很大。
为了解决前述问题，在日本待审专利申请公布No.2002-137067(在下文称作“′Kawasaki专利”)中公开了一种搅拌摩擦点焊设备，其中，用于使主轴旋转的驱动器安装在固定机架中，旋转工具安装在该主轴上，驱动器的驱动轴通过同步带或同步链连接到主轴的心轴。
在前述焊接设备中，驱动器的驱动力通过同步带或同步链传递给主轴的心轴，因此主轴旋转。从而，与现有的搅拌摩擦点焊设备相比，可以降低该焊接设备的载荷。
然而，在Kawasaki专利的搅拌摩擦点焊设备中，同步带或同步链用来使主轴在竖直方向上运动。
因此，当Kawasaki专利的搅拌摩擦点焊设备已经使用了很长时间后，主轴因同步带或同步链引起的侧面载荷而变形，或者产生同步带或同步链的裂缝。因此，不可能准确地控制主轴的高度。
发明内容
本发明的技术目的
本发明提供一种能够降低搅拌摩擦点焊设备的载荷并准确控制主轴的高度的搅拌摩擦点焊设备，旋转工具安装在该主轴上。
技术方案
根据本发明的方面，提供了一种搅拌摩擦点焊设备，包括：机架；包括上下进给螺母的壳体，该壳体安装在所述机架中从而可沿竖直方向运动；安装在所述壳体中的旋转轴心轴，该旋转轴心轴包括用于搅拌摩擦点焊的旋转工具；提供用于使所述旋转轴心轴旋转的驱动力的旋转轴驱动器，该旋转轴驱动器固定到所述机架；将旋转轴驱动器的驱动力传递给旋转轴心轴的动力传递构件；与所述壳体的上下进给螺母接合的丝杠；以及，使所述丝杠旋转的丝杠驱动器，该丝杠驱动器在所述机架中固定到相邻于旋转轴心轴的位置。
在本发明的上述方面中，所述机架可包括第一至第三板。在此情况下，旋转轴心轴可安装穿过第一板，壳体可安装穿过第二和第三板。
另外，丝杠驱动器可在相邻于旋转轴心轴的位置安装在第一板上，通过与丝杠驱动器的直接连接而驱动的丝杠可安装穿过第一板、上下进给螺母、第二和第三板。
另外，旋转轴驱动器可在相邻于丝杠驱动器的位置安装在第一板上。
另外，机架可包括支撑构件，待加工的物体安置在该支撑构件上。
另外，动力传递构件可包括同步带或同步链。
有益效果
如上所述，根据本发明的方面，因为用于使旋转工具旋转的驱动器(例如电动机)不与所述旋转工具安装在同一转轴上，所以搅拌摩擦点焊设备的载荷可以减小。
另外，因为用于使旋转工具沿竖直方向运动的驱动器的驱动力通过丝杠以及与该丝杠接合的进给螺母来传递，所以能够解决旋转轴心轴变形的问题。能够准确地控制旋转工具的高度。
附图说明
图1是图示出根据本发明的一个实施例的搅拌摩擦点焊设备的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细地描述本发明。
图1是图示出根据本发明的一个实施例的搅拌摩擦点焊设备的示意图。
根据该实施例的搅拌摩擦点焊设备包括机架10。
机架10具有中空盒形。在机架10中，包括了第一至第三板12、14和16。
旋转轴心轴20沿竖直方向安装穿过第一板12。围绕旋转轴心轴20的壳体22沿竖直方向安装穿过第二板14和第三板16。
壳体22突出穿过机架10的下壁18。与旋转轴心轴20一起旋转的旋转工具24突出穿过壳体22。
旋转工具24允许通过旋转工具24旋转时对待加工物体(未示出)的表面施加预定力而使所述物体彼此连接。
旋转轴驱动器30固定到第一板12上的位置，该位置与旋转轴心轴20隔开预定距离。利用动力传递构件(例如同步带或同步链34)将旋转轴驱动器30的驱动轴32连接到旋转轴心轴20。
因此，当旋转轴驱动器30被驱动、且驱动轴32旋转时，旋转力通过同步带或同步链34传递给旋转轴心轴20，并且心轴20旋转。因此，旋转工具24旋转。
于是，壳体22不与旋转轴心轴20一起旋转而保持固定状态。
丝杠驱动器40在旋转轴心轴20和旋转轴驱动器30之间固定在第一板12上。通过直接连接而驱动的丝杠42安装在丝杠驱动器40上。
此时，丝杠42在安装穿过第一至第三板12、14和16以及壳体22中的上下进给螺母26。
因此，当丝杠驱动器40被驱动、且丝杠42因而旋转时，由于上下进给螺母26沿竖直方向运动，所以壳体22和旋转轴心轴20沿竖直方向运动。
支撑构件50安装在机架10的侧壁上，物体(未示出)安装在该支撑构件50上。支撑构件50的端部设置成面向旋转工具24。
在下文中，将描述使用前述搅拌摩擦点焊设备的方法。
物体(未示出)位于支撑构件50上。驱动旋转轴驱动器30。
然后，通过同步带或同步链34将旋转轴驱动器30的动力传递给旋转轴心轴20。因此，旋转工具24与旋转轴心轴20一起旋转。
当丝杠驱动器40被驱动而旋转工具24同时旋转时，通过操作丝杠42以及与该丝杠42接合的上下进给螺母26使壳体22和旋转轴心轴20沿向下方向运动。
因此，旋转工具24与物体(未示出)紧密地接触，且旋转工具24以其与物体紧密接触的状态旋转。因此，由于旋转工具24和物体之间产生的摩擦热，所述物体软化，且所述物体的表面被搅拌。

Claims (20)

1.一种搅拌摩擦点焊设备，包括：
机架；
包括上下进给螺母的壳体，所述壳体安装在所述机架中从而可沿竖直方向运动；
安装在所述壳体中的旋转轴心轴，所述旋转轴心轴包括用于搅拌摩擦点焊的旋转工具；
提供用于使所述旋转轴心轴旋转的驱动力的旋转轴驱动器，所述旋转轴驱动器固定到所述机架；
将所述旋转轴驱动器的驱动力传递给所述旋转轴心轴的动力传递构件；
与所述壳体的上下进给螺母接合的丝杠；以及
使所述丝杠旋转的丝杠驱动器，所述丝杠驱动器在所述机架中固定到相邻于所述旋转轴心轴的位置。
2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述机架包括第一板、第二板和第三板。
3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴心轴安装穿过所述第一板，所述壳体安装穿过所述第二板和所述第三板。
4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述丝杠驱动器在相邻于所述旋转轴心轴的位置安装在所述第一板上，通过与所述丝杠驱动器的直接连接而被驱动的所述丝杠安装穿过所述第一板、所述上下进给螺母、所述第二板和所述第三板。
5.根据权利要求4所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴驱动器在相邻于所述丝杠驱动器的位置安装在所述第一板上。
6.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述机架包括支撑构件，待加工的物体安置在所述支撑构件上。
7.根据权利要求6所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述机架包括第一板、第二板和第三板。
8.根据权利要求7所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴心轴安装穿过所述第一板，所述壳体安装穿过所述第二板和所述第三板。
9.根据权利要求8所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述丝杠驱动器在相邻于所述旋转轴心轴的位置安装在所述第一板上，通过与所述丝杠驱动器的直接连接而被驱动的所述丝杠安装穿过所述第一板、所述上下进给螺母、所述第二板和所述第三板。
10.根据权利要求9所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴驱动器在相邻于所述丝杠驱动器的位置安装在所述第一板上。
11.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述动力传递构件包括同步带或同步链。
12.根据权利要求11所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述机架包括第一板、第二板和第三板。
13.根据权利要求12所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴心轴安装穿过所述第一板，所述壳体安装穿过所述第二板和所述第三板。
14.根据权利要求13所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述丝杠驱动器在相邻于所述旋转轴心轴的位置安装在所述第一板上，通过与所述丝杠驱动器的直接连接而被驱动的所述丝杠安装穿过所述第一板、所述上下进给螺母、所述第二板和所述第三板。
15.根据权利要求14所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴驱动器在相邻于所述丝杠驱动器的位置安装在所述第一板上。
16.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述机架包括支撑构件，待加工的物体安置在所述支撑构件上，所述动力传递构件包括同步带或同步链。
17.根据权利要求16所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述机架包括第一板、第二板和第三板。
18.根据权利要求17所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴心轴安装穿过所述第一板，所述壳体安装穿过所述第二板和所述第三板。
19.根据权利要求18所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述丝杠驱动器在相邻于所述旋转轴心轴的位置安装在所述第一板上，通过与所述丝杠驱动器的直接连接而被驱动的所述丝杠安装穿过所述第一板、所述上下进给螺母、所述第二板和所述第三板。
20.根据权利要求19所述的搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述旋转轴驱动器在相邻于所述丝杠驱动器的位置安装在所述第一板上。
CNA200680053357XA 2005-12-26 2006-11-24 用于搅拌摩擦点焊的装置 Pending CN101389438A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050129290A KR100711778B1 (ko) 2005-12-26 2005-12-26 마찰 교반 점 용접장치
KR1020050129290 2005-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101389438A true CN101389438A (zh) 2009-03-18

Family

ID=38182415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA200680053357XA Pending CN101389438A (zh) 2005-12-26 2006-11-24 用于搅拌摩擦点焊的装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4940246B2 (zh)
KR (1) KR100711778B1 (zh)
CN (1) CN101389438A (zh)
DE (1) DE112006003552B4 (zh)
WO (1) WO2007074974A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101277453B1 (ko) 2012-04-25 2013-06-27 주식회사동양강철 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치
DE102016205924A1 (de) * 2016-04-08 2017-10-12 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Herstellen einer Hybridverbindung sowie Vorrichtung dazu
CN111347151A (zh) * 2020-03-12 2020-06-30 天津大学 一种用于搅拌摩擦焊接的高刚度三自由度并联机头
CN111347150A (zh) * 2020-03-12 2020-06-30 天津大学 一种用于搅拌摩擦焊接的两转动一平动并联机头

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9125978D0 (en) 1991-12-06 1992-02-05 Welding Inst Hot shear butt welding
JPH10249522A (ja) * 1997-03-10 1998-09-22 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd ア−ク溶接装置
JPH10249552A (ja) 1997-03-07 1998-09-22 Amada Co Ltd 摩擦溶接方法および装置並びに溶接に使用する溶接工具
JP3620219B2 (ja) * 1997-05-19 2005-02-16 富士電機機器制御株式会社 保護リレーシステムの通信方法
JP4215179B2 (ja) * 1998-10-27 2009-01-28 川崎重工業株式会社 摩擦接合装置及び摩擦接合方法
JP2002066763A (ja) * 2000-09-01 2002-03-05 Honda Motor Co Ltd 摩擦撹拌接合装置
JP3471308B2 (ja) 2000-10-30 2003-12-02 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP3471313B2 (ja) * 2000-12-13 2003-12-02 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP4195206B2 (ja) * 2001-04-04 2008-12-10 株式会社日立製作所 摩擦攪拌接合装置
JP3471338B2 (ja) * 2001-07-30 2003-12-02 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP3400993B2 (ja) * 2001-08-27 2003-04-28 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP4444546B2 (ja) * 2002-02-12 2010-03-31 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP4772260B2 (ja) * 2002-10-09 2011-09-14 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
JP4430322B2 (ja) 2003-03-31 2010-03-10 川崎重工業株式会社 スポット接合装置およびスポット接合方法
JP2005111535A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Obara Corp 摩擦撹拌接合ガン
JP4218888B2 (ja) * 2004-01-26 2009-02-04 Ｏｂａｒａ株式会社 Ｃ型摩擦撹拌スポット接合ガン
JP4207801B2 (ja) * 2004-02-27 2009-01-14 マツダ株式会社 摩擦接合装置
JP4481686B2 (ja) * 2004-03-05 2010-06-16 株式会社スギノマシン 摩擦撹拌締結装置
JP4628774B2 (ja) * 2004-03-31 2011-02-09 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌接合装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100711778B1 (ko) 2007-04-25
DE112006003552T5 (de) 2009-01-02
WO2007074974A1 (en) 2007-07-05
JP2009521331A (ja) 2009-06-04
DE112006003552B4 (de) 2011-02-17
JP4940246B2 (ja) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016098341A1 (ja) 摩擦攪拌点接合装置及び摩擦攪拌点接合方法
KR20120074001A (ko) 회전형 용접 지그
CN101389438A (zh) 用于搅拌摩擦点焊的装置
JP2007203326A (ja) 摩擦攪拌接合装置
US9364917B2 (en) Friction stir processing tool with different shoulder regions
CN104526147B (zh) 电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机
JP6383961B2 (ja) 摩擦攪拌接合装置及び摩擦攪拌接合方法
JP2002120076A (ja) スポット接合装置およびスポット接合方法
CN108857044B (zh) 一种轻量化回填式搅拌摩擦点焊装置
CN108817641B (zh) 一种两轴回填式搅拌摩擦点焊装置
JP2003126969A (ja) 摩擦攪拌接合装置
CN105364298A (zh) 一种回填式搅拌摩擦点焊装置
CN204135530U (zh) 汽车零配件弧焊机器人工作站
CN104741756B (zh) 点焊系统及其操作方法
CN205968128U (zh) 多轴变位式机器人拧紧机
JP2007268558A (ja) 摩擦攪拌接合装置および摩擦攪拌接合方法
KR20120074000A (ko) 회전형 용접장치
US20070080195A1 (en) Friction stir welding tool with counterbearing for mounting on a handling device
EP1415753A1 (en) Friction agitation welding apparatus
KR101451279B1 (ko) 수직형 마찰교반접합 장치
JP5531951B2 (ja) 自動組み付け装置
CN1839012A (zh) 摩擦搅拌接合方法和摩擦搅拌接合装置
CN208276339U (zh) 一种铝合金焊接在线热处理装置
JPWO2020032141A1 (ja) 摩擦攪拌接合装置及びその運転方法
KR101537096B1 (ko) 다기능 자동체결장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20090318