CN103406660B - 一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构及其预热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构及其预热方法，该机构包括：摩擦焊支架，在摩擦焊支架旁设置以可相向或相背方式移动的相互水平平行的上、下安装板，在上安装板上面设有的上预热模，在下安装板下面设有的下预热模，在上、下安装板之间设有一可水平移位安装除静电装置的活动架。本发明的预热机构及其预热方法，结构简单，使用方便，在活动架上安装除静电装置，通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在约0.3秒内达到消除静电的效果，避免了产品内装的电子元件因静电而击穿；待摩擦焊部位被预热，提高摩擦焊的焊接质量，焊渣成条状粘联在两侧，避免出现焊接粉尘，预热时间仅为拾秒，节能效果明显。

Description

一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构及其预热方法

技术领域

本发明属于摩擦焊领域，具体涉及一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构及其预热方法。

背景技术

摩擦焊是一种在压力作用下，通过待焊工件的摩擦界面及其附近温度升高，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎，伴随着材料产生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。目前，现有的摩擦焊设备受传统结构和焊接方法的束缚，存在焊接质量不佳、有焊接粉尘、耗能以及摩擦焊接后会将产品内装的电子元件因静电而击穿等不足。

中国发明专利公开号为CN102672346A提供了一种摩擦焊预热机构，包括：摩擦焊支架，其特征在于：还包括相互水平平行的上、下预热单元，该上、下预热单元以可相向或相背移动的方式设置在所述摩擦焊支架旁；在上、下预热单元之间设有一可水平移位的活动架。但是该装置的缺点是摩擦焊接后会将产品内装的电子元件因静电而击穿，同时焊接质量有待提高。因此现有的摩擦焊设备已不能满足人们对工件焊接质量越来越高的要求，所以，亟待一种新型的摩擦焊设备，以提高焊接质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构及其预热方法：结构简单，使用方便，在活动架上安装除静电装置，除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在约0.3秒内达到消除静电的效果，避免了产品内装的电子元件因静电而击穿；待摩擦焊部位被预热，使其表面运动单元活化和分子自由活动空间增加，摩擦时更容易熔融，提高摩擦焊的焊接质量，焊渣成条状粘联在两侧而不会掉下，避免出现焊接粉尘，预热时间仅为拾秒左右，节能效果明显。

本发明的技术解决方案如下：

一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，包括：摩擦焊支架，在所述摩擦焊支架旁设置以可相向或相背方式移动的相互水平平行的上、下安装板，在上安装板上面设有的上预热模，在下安装板下面设有的下预热模，其特征在于，在上、下安装板之间设有一可水平移位的活动架，在所述活动架上端安装除静电装置，所述除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在0.3秒内达到消除静电的效果。

当对工件进行预热时，上、下安装板相向移动，与活动架上的待焊工件相距数毫米，除静电装置把上下工件表面的静电去除后，通过辐射对活动架上的工件预热，使其表面运动单元活化和分子自由活动空间增加，这样等摩擦焊接的时候，工件更容易熔融。焊渣熔融状态成条状并粘联在工件两侧，所以没有焊接粉尘掉落，保证焊接工作环境的整洁性。所述活动单元指的是需要进行摩擦焊接的零件，所述零件的材质是高分子材料，该材料经过加热，分子之间的距离因受热而加大，物体变大，使得分子容易自由活动。

所述除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在约0.3秒内达到消除静电的效果。

根据本发明提供的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，优选的是，所述摩擦焊支架上设有一连接板，所述连接板的长度方向向上、下安装板延伸，所述活动架和连接板之间通过一对滑动副连接且该滑动副沿水平方向设置，使活动架在摩擦焊支架和上、下安装板之间来回移动，实现水平自由快速移动。

根据本发明提供的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，优选的是，所述连接板上设置有一气缸，所述气缸的气缸轴与活动架连接，该气缸带动活动架在滑动副上移动。

根据本发明提供的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，优选的是，所述上、下预热模内部具有加热条，当进行预热时，加热条能在数秒内加热预热模，而在预热完毕后，又立刻停止加热条发热，这样降低能源的使用。

根据本发明提供的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，优选的是，所述上、下安装板上分别垂直贯设有导向轴，上、下安装板可沿着导向轴上下移动，实现上、下安装板相向或相背的移动方式，并保证安装板的定位准确性，不会左右偏移。

根据本发明提供的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，优选的是，所述上预热模的上方设有上气缸，上气缸中的气缸轴与上预热模连接，上汽缸可带动上预热模沿着导向轴上下移位；下预热模的下方设有下气缸，下气缸中的气缸轴与下预热模连接，下汽缸可带动下预热模沿着导向轴上下移位。

本发明还提供所述的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，包括以下步骤：

（1）把待焊工件放置在活动架上，启动气缸，将活动架推至上、下预热模之间；在这个过程中，除静电装置开始工作，把上下工件表面的静电去除；所述除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在0.3秒内达到消除静电的效果；

（2）上、下预热模在上、下气缸作用下向活动架方向相向移动，移动至与待焊工件相距5毫米－10毫米，然后上、下预热模内的加热条迅速升温，预热待焊工件；

（3）预热后，上、下预热模在上、下气缸作用下相背移动归位，降温；

（4）通过气缸将活动架退至摩擦焊支架上，启动摩擦焊设备，在活动架上对工件进行摩擦焊。

根据本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，优选的是，所述步骤（2）上、下预热模内的加热条迅速升温的时间小于5秒。

根据本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，优选的是，所述步骤（2）上、下预热模内的加热条迅速升温的温度升到400-900℃。

根据本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，优选的是，所述步骤（3）降温降到低于400℃。

根据本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，优选的是，所述除静电的时间0.1-0.3秒。

根据本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，进一步优选的是，所述除静电的时间0.1-0.2秒。

根据本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，优选的是，所述预热待焊工件的时间是6-12秒。

根据本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，进一步优选的是，所述预热待焊工件的时间是8-10秒。

除静电装置是在活动架移位时先由第一位置的发讯触发信号启动，在第二位置的发讯开关触发后关闭，是由传感器来控制的。所述除静电除尘装置是外购件。

本发明能耗低，在设备内间隙加热，加热时间短。而现有技术常规机构在设备外加热，把零件放入设备上，关门再进行摩擦焊接，加工节拍会延长，就会有部分热能散发浪费，并且线外预热装置还要受到其他因素的影响，能耗较高。

本发明的有益技术效果：

本发明提供一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构及其预热方法：结构简单，使用方便，在活动架上安装除静电装置，除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在约0.3秒内达到消除静电的效果，避免了产品内装的电子元件因静电而击穿；待摩擦焊部位被预热，使其表面运动单元活化和分子自由活动空间增加，摩擦时更容易熔融，提高摩擦焊的焊接质量，焊渣成条状粘联在两侧而不会掉下，避免出现焊接粉尘，预热时间仅为拾秒左右，节能效果明显。

附图说明

图1是本发明提供的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的结构图；

图中：1-上导向轴，2-上连接架，3-上汽缸，4-上预热膜，5-除静电装置，6-上安装板，7-下安装板，8-下导向轴，9-下预热模，10-下连接架，11-下汽缸，12-活动架，13-滑动副，14-连接板，15-汽缸，16-摩擦焊支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述，本领域技术人员应当理解，所述实施例仅用于示例，而不对本发明构成任何限制。

图1是本发明的结构示意图，图中所示具有除静电功能的摩擦焊预热机构，包括：摩擦焊支架，在所述摩擦焊支架旁设置以可相向或相背方式移动的相互水平平行的上、下安装板，上安装板的上面设有上预热模，下安装板的下面设有下预热模，在上安装板向上垂直贯设有4根导向轴，下安装板上向下垂直贯设有4根导向轴，该上预热模的上方设有上气缸，上气缸固定在上连接架上，上气缸中的气缸轴与上预热模连接，上汽缸可带动上预热模沿着上导向轴上下移位；下预热模的下方设有下气缸，下气缸固定在下连接架上，下气缸中的气缸轴与下预热模连接，下汽缸可带动下预热模沿着下导向轴上下移位，实现上、下安装板相向或相背的移动方式。

在上、下安装板之间设有一水平移位的活动架，在所述活动架上端安装除静电装置，所述除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在约0.3秒内达到消除静电的效果。摩擦焊支架上设有一连接板，该连接板与所述活动架之间通过一对滑动副连接且该滑动副沿水平方向设置。然后，在连接板上设置有一气缸，该气缸中的气缸轴与活动架连接，该气缸可带动活动架沿滑动副上来回移动，使活动架可以往复于摩擦焊接支架和上、下安装板之间。

所述上、下预热模内部具有加热条，该加热条可以瞬间加热模具，以预热工件。

在摩擦焊接前，先把待焊工件放置在活动架上，接着，启动气缸，慢慢地把活动架推动向前至上、下预热模之间，在这个过程中，除静电装置开始工作，把上下工件表面的静电去除。然后，上、下预热模在各自的气缸作用下伸出，向活动架方向移动直至与工件相距数毫米，这时，上、下预热模上的加热条在数秒内迅速升温并加热活动架上下的工件。十秒左右，预热完毕。此时，上、下预热模由上、下气缸拉动归位且降温，再通过气缸的作用把活动架退回至焊接支架上，最后，启动摩擦焊设备，在活动架上对工件进行摩擦焊。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

本发明提供一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构及其预热方法：结构简单，使用方便，在活动架上安装除静电装置，除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在约0.3秒内达到消除静电的效果，避免了产品内装的电子元件因静电而击穿；待摩擦焊部位被预热，使其表面运动单元活化和分子自由活动空间增加，摩擦时更容易熔融，提高摩擦焊的焊接质量，焊渣成条状粘联在两侧而不会掉下，避免出现焊接粉尘，预热时间仅为拾秒左右，节能效果明显。

Claims (9)

1.一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，包括：摩擦焊支架，在所述摩擦焊支架旁设置以可相向或相背方式移动的相互水平平行的上、下安装板，在上安装板上面设有的上预热模，在下安装板下面设有的下预热模，其特征在于，在上、下安装板之间设有一可水平移位的活动架，在所述活动架上端安装除静电装置；所述除静电装置的开启和关闭通过传感器控制。

2.根据权利要求1所述的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，其特征在于，所述摩擦焊支架上设有一连接板，所述连接板的长度方向向上、下安装板延伸，所述活动架和连接板之间通过一对滑动副连接且该滑动副沿水平方向设置，使活动架在摩擦焊支架和上、下安装板之间来回移动。

3.根据权利要求2所述的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，其特征在于，所述连接板上设置有可带动活动架在滑动副上移动的气缸，所述气缸的气缸轴与活动架连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，其特征在于，所述上、下预热模内部具有加热条。

5.根据权利要求1所述的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，其特征在于，所述上、下安装板上分别垂直贯设有导向轴，上、下安装板可沿着导向轴上下移动。

6.根据权利要求5所述的一种具有除静电功能的摩擦焊预热机构，其特征在于，所述上预热模的上方设有上气缸，上气缸中的气缸轴与上预热模连接，上汽缸可带动上预热模沿着导向轴上下移位；下预热模的下方设有下气缸，下气缸中的气缸轴与下预热模连接，下汽缸可带动下预热模沿着导向轴上下移位。

7.一种权利要求1所述的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)把待焊工件放置在活动架上，启动气缸，将活动架推至上、下预热模之间；在这个过程中，除静电装置对工件上下表面除静电；所述除静电装置通过交互释放高密度的正负离子冲击零件表面，与零件表面的正负电子中和，在0.3秒内达到消除静电的效果；

(2)上、下预热模在上、下气缸作用下向活动架方向相向移动，移动至与待焊工件相距5毫米-10毫米，然后上、下预热模内的加热条迅速升温，预热待焊工件；

(3)预热后，上、下预热模在上、下气缸作用下相背移动归位，降温；

(4)通过气缸将活动架退至摩擦焊支架上，启动摩擦焊设备，在活动架上对工件进行摩擦焊。

8.根据权利要求7所述的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，其特征在于，所述除静电的时间0.1-0.3秒。

9.根据权利要求7所述的具有除静电功能的摩擦焊预热机构的预热方法，其特征在于，所述预热待焊工件的时间是6-12秒。