CN107470775A - 铜铝摩擦焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铜铝摩擦焊接装置，包括推力组件与焊接组件，所述推力组件包括顶锻电机、机架大板以及推力泵，所述机架大板固定在推力泵上部，所述顶锻电机固定在推力泵下部，所述机架大板与焊接组件固定在一起，所述焊接组件包括电机、摩擦主轴以及夹持机构，所述摩擦主轴下半部固定与夹持机构固定在一起，所述电机固定在摩擦主轴的上端，所述夹持机构与机架大板固定连接，所述摩擦主轴、电机以及夹持机构为一体式，增加了生产效率，节约焊接时间，降低了企业生产成本。

Description

铜铝摩擦焊接装置

技术领域

本发明涉及制造科技的技术领域，尤其涉及一种铜铝摩擦焊接装置。

背景技术

目前市场上的铜铝摩擦焊接机，采用的机床式卧式结构，主轴、工件、夹持系统、制动系统、推力系统为水平方式布置。各机构结构复杂，机身大且厚重，特别主轴、夹持机构、制动系统等，体积大重量重，高速旋转时，启动和制动响应时间慢，对高精度的铜铝焊接，无法达到技术要求。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单、操作方便的铜铝摩擦焊接机。

为了达到上述目的，一种铜铝摩擦焊接装置，包括推力组件与焊接组件，所述推力组件包括顶锻电机、机架大板以及推力泵，所述机架大板固定在推力泵上部，所述顶锻电机固定在推力泵下部，所述机架大板与焊接组件固定在一起，所述焊接组件包括动力电机、摩擦主轴以及夹持机构，所述摩擦主轴下半部与夹持机构固定在一起，所述动力电机固定在摩擦主轴的上半部，所述夹持机构与机架大板固定连接，所述摩擦主轴、动力电机以及夹持机构为一体结构。

其中，所述夹持机构包括固定组件、导柱以及铜铝夹具，所述固定组件包括机架上固定板、机架下固定板以及推力板，所述下固定板设置在上固定板和推力板之间，所述导柱穿过上固定板、下固定板以及推力板，所述导柱将上固定板、下固定板以及推力板连接在一起，所述铜铝夹具设置在下固定板和推力板之间并固定在推力板上。

其中，所述导柱包括第一导柱、第二导柱、第三导柱以及第四导柱，所述第一导柱、第二导柱、第三导柱以及第四导柱按照顺时针方向分别穿过上固定板、下固定板、推力板以及机架大板，所述导柱将将上固定板、下固定板以及机架大板固定连接在一起，所述推力板可在下固定板与机架大板之间进行往复移动。

其中，所述该铜铝摩擦焊接装置还包括第一铜铝工件与第二铜铝工件，所述第一铜铝工件设置在下固定架上，所述第二铜铝工件设置在推力板上，所述第一铜铝工件与摩擦主轴进行焊接连接，所述第二铜铝工件与摩擦主轴进行焊接连接。

其中，所述摩擦主轴上还设置有便于夹紧第一铜铝工件的夹紧机构，所述夹紧机构一端固定在摩擦主轴上，另一端夹紧第一铜铝工件，所述夹紧机构与摩擦主轴以及动力电机为一体式结构。

其中，所述机架大板设置在推力板和推力泵之间，所述机架大板的中间部分设有升降通孔，所述顶锻电机可在电源作用下顶住推力板，所述机架大板的面积大于推力泵和推压板的表面积。

其中，所述顶锻电机上还包括有保护顶锻电机保护壳，所述保护壳为透明玻璃管，所述保护壳围合在顶锻电机上，所述保护壳一端穿过推力泵与机架大板固定连接。

本发明的一种铜铝摩擦焊接方法，包括以下步骤：步骤一将夹持机构在动力的作用下把第一铜铝组件夹紧；步骤二电机驱动主轴，主轴与夹持机构及铜铝夹具将第二铜铝组件随推力板上升；步骤三将第一铜铝工件件与第二铜铝工件摩擦生热；步骤四当铜铝融化温度时，主轴、夹持机构以及铜铝工件在电机的作用下立即刹车制动；步骤五顶锻电机瞬间继续上升压迫第一铜铝工件和第二铜铝工件，使第一铜铝工件和第二铜铝工件焊接连接。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过设置电机直驱主轴与夹持机构为一体式的摩擦焊接装置，该装置设计体积小工件夹持力大，旋转速度及刹车时间响应时间快,当本发明在运行时夹持机构在动力的作用下夹紧铜铝组件，在顶锻电机的作用下完成焊接工作，从而达到了精密焊接的技术要求，增加了生产效率，节约焊接时间，降低了企业生产成本。

附图说明

图1为本发明铜铝摩擦焊接装置的结构示意图；

图2为本发明铜铝摩擦焊接装置的局部结构示意图；

图3为本发明铜铝摩擦焊接方法的流程框图。

主要元件符号说明如下：

10、焊接组件 11、推力组件

101、动力电机 102、摩擦主轴

103、夹持机构

111、顶锻电机

112、机架大板 113、推力泵

1031、固定组件 1032、导柱

1033、铜铝夹具

10311、上固定板 10312、下固定板

10313、推力板

12、第一铜铝工件 13、第二铜铝工件

1111、顶端电机保护壳。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

参阅图1-3，一种铜铝摩擦焊接装置，包括推力组件11与焊接组件10，推力组件11包括顶锻电机111、机架大板112以及推力泵113，机架大板112固定在推力泵113上部，顶锻电机111固定在推力泵113下部，机架大板112与焊接组件10固定在一起，焊接组件10包括动力电机101、摩擦主轴102以及夹持机构103，摩擦主轴102下半部与夹持机构103固定在一起，动力电机101固定在摩擦主轴102的上半部，夹持机构103与机架大板112固定连接，摩擦主轴102、动力电机101以及夹持机构103为一体结构。

与现有技术相比，本发明通过设置电机直驱主轴与夹持机构103为一体式的摩擦焊接装置，该装置设计体积小工件夹持力大，旋转速度及刹车时间响应时间快，当本发明在运行时夹持机构103在动力的作用下夹紧铜铝组件，在顶锻电机111的作用下完成焊接工作，从而达到了精密焊接的技术要求，增加了生产效率，节约焊接时间，降低了企业生产成本。

本实施例中，夹持机构103包括固定组件1031、导柱1032以及铜铝夹具1033，固定组件1031包括机架上固定板10311、机架下固定板10312以及推力板10313，下固定板10312设置在上固定板10311和推力板10313之间，导柱1032穿过上固定板10311、下固定板10312以及推力板10313，导柱1032将上固定板10311、下固定板10312以及推力板10313连接在一起，铜铝夹具1033设置在下固定板10312和推力板10313之间并固定在推力板10313上。

本实施例中，导柱1032包括第一导柱1032、第二导柱1032、第三导柱1032以及第四导柱1032，第一导柱1032、第二导柱1032、第三导柱1032以及第四导柱1032按照顺时针方向分别穿过上固定板10311、下固定板10312、推力板10313以及机架大板112，导柱1032将上固定板10311、下固定板10312以及机架大板112固定连接在一起，推力板10313可在下固定板10312与机架大板112之间进行往复移动。

本实施例中，该铜铝摩擦焊接装置还包括第一铜铝工件12与第二铜铝工件13，第一铜铝工件12设置在下固定架上，第二铜铝工件13设置在推力板10313上，第一铜铝工件12与摩擦主轴102进行焊接连接，第二铜铝工件13与摩擦主轴102进行焊接连接。

本实施例中，摩擦主轴102上还设置有便于夹紧第一铜铝工件12的夹紧机构，夹紧机构一端固定在摩擦主轴102上，另一端夹紧第一铜铝工件12，夹紧机构与摩擦主轴102以及动力电机101为一体式结构。

本实施例中，机架大板112设置在推力板10313和推力泵113之间，机架大板112的中间部分设有升降通孔，顶锻电机111可在电源作用下顶住推力板10313，机架大板112的面积大于推力泵113和推压板的表面积。

本实施例中，顶锻电机111上还包括有保护顶锻电机保护壳1111，顶锻电机保护壳1111为透明玻璃管，保护壳围合在顶锻电机111上，顶锻电机保护壳1111一端穿过推力泵113与机架大板112固定连接，当作业时夹持机构103在动力的作用下夹紧铜铝工件，动力电机101驱动摩擦主轴102，摩擦主轴102与夹持机构103及铜铝工件同时旋转，当达到设定值时，顶锻电机111快速响应上升，顶住推力板113，推力板113上表面装铜铝夹具1033，夹具夹持的铜或铝焊件随推力板113上升，与夹持铜铝工件摩擦生热，当达到铜铝设定融化温度时，摩擦主轴102及夹持机构103和铜铝工件，在动力电机101的作用下立即刹车制动，而后顶锻电机111瞬间继续上升压迫铜铝工件使铜铝工件在高温下结合在一起，完成产品焊接过程。

本实施例中，步骤一将夹持机构103在动力的作用下把第一铜铝组件夹紧；步骤二电机驱动主轴，主轴与夹持机构103及铜铝夹具1033将第二铜铝组件随推力板10313上升；步骤三将第一铜铝工件12件与第二铜铝工件13摩擦生热；步骤四当铜铝融化温度时，主轴、夹持机构103以及铜铝工件在电机的作用下立即刹车制动；步骤五顶锻电机111瞬间继续上升压迫第一铜铝工件12和第二铜铝工件13，使第一铜铝工件12和第二铜铝工件13焊接连接由常用的220V电压或者380V的工业用电通过电焊机里的减压器降低了电压，增强了电流，利用电能产生的巨大热量融化钢铁，焊条的融入使钢铁之间的融合性更高使第一铜铝工件12和第二铜铝工件13，完成焊接。

本技术全部采用电脑控制输出各操作指令，动力源为电机，无油、液、气等其他动力源。从而省去复杂的外围配套和控制系统，操作简单方便。

在铜铝摩擦焊接方面

1：采用主轴与产品夹持机构为一体式的方式，无论动力采用气、电、液等，或主轴直联或间接连接等，都在本次主轴与夹持机构为一体的方式的保护范围。

2：动力电机101、摩擦主轴102、夹持机构103、推力板113、顶锻电机111由4根导柱1032串联与上固定板固定，下与机架大板固定的这种连接方式，无论4根导柱改为5根或6根，或导柱1032改为立板，中间由滑轨滑块连接等，都为本次发明保护的范围。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铜铝摩擦焊接装置，其特征在于，包括推力组件与焊接组件，所述推力组件包括顶锻电机、机架大板以及推力泵，所述机架大板固定在推力泵上部，所述顶锻电机固定在推力泵下部，所述机架大板与焊接组件固定在一起，所述焊接组件包括动力电机、摩擦主轴以及夹持机构，所述摩擦主轴下半部与夹持机构固定在一起，所述动力电机固定在摩擦主轴的上半部，所述夹持机构与机架大板固定连接，所述摩擦主轴、动力电机以及夹持机构为一体结构。

2.根据权利要求1所述的铜铝摩擦焊接装置，其特征在于，所述夹持机构包括固定组件、导柱以及铜铝夹具，所述固定组件包括机架上固定板、机架下固定板以及推力板，所述下固定板设置在上固定板和推力板之间，所述导柱穿过上固定板、下固定板以及推力板，所述导柱将上固定板、下固定板以及推力板连接在一起，所述铜铝夹具设置在下固定板和推力板之间并固定在推力板上。

3.根据权利要求2中所述的铜铝摩擦焊接装置，其特征在于，所述导柱包括第一导柱、第二导柱、第三导柱以及第四导柱，所述第一导柱、第二导柱、第三导柱以及第四导柱按照顺时针方向分别穿过上固定板、下固定板、推力板以及机架大板，所述导柱将将上固定板、下固定板以及机架大板固定连接在一起，所述推力板在下固定板与机架大板之间进行可往复移动。

4.根据权利要求3所述的铜铝摩擦焊接装置，其特征在于，所述该铜铝摩擦焊接装置还包括第一铜铝工件与第二铜铝工件，所述第一铜铝工件设置在下固定架上，所述第二铜铝工件设置在推力板上，所述第一铜铝工件与摩擦主轴之间焊接连接，所述第二铜铝工件与摩擦主轴之间焊接连接。

5.根据权利要求4所述的铜铝摩擦焊接装置，其特征在于，所述摩擦主轴上还设置有便于夹紧第一铜铝工件的夹紧机构，所述夹紧机构一端固定在摩擦主轴上，另一端夹紧第一铜铝工件，所述夹紧机构与摩擦主轴以及动力电机为一体式结构。

6.根据权利要求4所述的铜铝摩擦焊接装置，其特征在于，所述机架大板设置在推力板和推力泵之间，所述机架大板的中间部分设有升降通孔，所述顶锻电机可在电源作用下顶住推力板，所述机架大板的面积大于推力泵和推压板的表面积。

7.根据权利要求4所述的铜铝摩擦焊接装置，其特征在于，所述顶锻电机上还包括有保护顶锻电机的保护壳，所述保护壳为透明玻璃管，所述保护壳围合在顶锻电机上，所述保护壳一端穿过推力泵与机架大板固定连接。

8.一种铜铝摩擦焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将夹持机构在动力的作用下把第一铜铝组件夹紧；

步骤二，电机驱动主轴，主轴与夹持机构及铜铝夹具将第二铜铝组件随推力板上升；

步骤三，将第一铜铝工件件与第二铜铝工件摩擦生热；

步骤四，当铜铝融化温度时，主轴、夹持机构以及铜铝工件在电机的作用下立即刹车制动；

步骤五，顶锻电机瞬间继续上升压迫第一铜铝工件和第二铜铝工件，使第一铜铝工件和第二铜铝工件焊接连接。