CN108161212B - 一种全自动摩擦焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动摩擦焊接设备，包括铜片上料结构、铝棒上料结构、铜片夹持结构、成品分离结构和设备支架，铜片上料结构包括第一活动块和第一固定块，第一活动块与第一固定块滑动连接，第一固定块固定在设备支架上，第一活动块上设置有用于放置铜片的卡槽；铜片夹持结构包括转动主轴、铜片卡夹和第一驱动电机，第一驱动电机的固定端固定在设备支架上，第一驱动电机的活动端与转动主轴固定连接，转动主轴远离第一驱动电机的一端与铜片卡夹固定连接。该全自动摩擦焊接设备能够自动将铜片与铝棒通过摩擦焊的方式连接在一起，整体结构紧凑，自动化流程效率高。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦焊接的技术领域，尤其涉及一种全自动摩擦焊接设备。
背景技术
摩擦焊，是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，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。
摩擦焊接以其优质、高效、节能、无污染的技术特色，在航空、航天、核能、兵器、汽车、电力、海洋开发、机械制造等高新技术和传统产业部门得到了愈来愈广泛的应用。
目前的摩擦焊接方式都分为多台设备进行，效率低下，同时精准度低，不能使得效率与质量同时存在。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种全自动摩擦焊接设备，该全自动摩擦焊接设备能够自动将铜片与铝棒通过摩擦焊的方式连接在一起，整体结构紧凑，自动化流程效率高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种全自动摩擦焊接设备，包括铜片上料结构、铝棒上料结构、铜片夹持结构、成品分离结构和设备支架，
所述铜片上料结构包括第一活动块和第一固定块，所述第一活动块与所述第一固定块滑动连接，所述第一固定块固定在所述设备支架上，所述第一活动块上设置有用于放置铜片的卡槽；
所述铜片夹持结构包括转动主轴、铜片卡夹和第一驱动电机，所述第一驱动电机的固定端固定在所述设备支架上，所述第一驱动电机的活动端与所述转动主轴固定连接，所述转动主轴远离所述第一驱动电机的一端与所述铜片卡夹固定连接；
所述铝棒上料结构包括第二驱动电机和气动夹爪，所述第二驱动电机的固定端固定在所述设备支架上，所述第二驱动电机的活动端固定连接有螺杆，所述气动夹爪与所述螺杆之间传动连接有螺块。
作为一种优选的技术方案，所述铜片上料结构还包括铜片安置工位和第一气缸，所述第一气缸的固定端与所述铜片安置工位固定在所述第一活动块上，所述铜片安置工位上设置有铜片出口，所述第一气缸的活动端贯穿所述铜片出口，所述第一活动块的底部设置有第一滑块，所述第一固定块的顶部设置有第一滑轨，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接。
作为一种优选的技术方案，所述铜片夹持结构还包括主轴箱，所述转动主轴贯穿所述主轴箱，所述铜片卡夹与所述第一驱动电机均位于所述主轴箱的外部，所述主轴箱的上端设置有第二固定块和第二活动块，所述第二固定块与所述主轴箱固定连接，所述第二活动块与所述固定块滑动连接，所述第二活动块上设置有刀架，所述刀架上设置有用于去除铜片氧化层的刀具。
作为一种优选的技术方案，所述铜片夹持结构还包括第三驱动电机、第一丝杆和传动块，所述第三驱动电机的固定端固定在所述第二固定块上，所述传动块固定在所述第二活动块上，所述第一丝杆的一端与所述第三驱动电机的活动端传动连接，所述第一丝杆的另一端贯穿所述传动块并与所述传动块螺纹连接，所述第二固定块上设置有第二滑轨，所述第二活动块上设置有第二滑块，所述第二滑轨与所述第二滑块滑动连接。
作为一种优选的技术方案，所述铜片夹持结构还包括第四驱动电机和第二丝杆，所述第四驱动电机的固定端固定在所述第二活动块上，所述第二丝杆的一端贯穿所述第二活动块并与所述第四驱动电机的活动端传动连接，所述第二丝杆的另外一端贯穿所述刀架并与所述刀架螺纹连接，所述刀架上设置有第三滑块，所述第二活动块上设置有第三滑轨，所述第三滑块与所述第三滑轨滑动连接。
作为一种优选的技术方案，所述主轴箱的底部固定有第四滑块，所述设备支架上设置有第四滑轨和第二气缸，所述第四滑块与所述第四滑轨滑动连接，所述第二气缸固定在所述设备支架上，所述第二气缸的活动端与所述主轴箱固定连接。
作为一种优选的技术方案，所述铝棒上料结构包括倾斜放置条、挡板和滚轮，所述挡板与所述倾斜放置条均固定在所述设备支架上，所述滚轮位于所述挡板与所述倾斜放置条之间。
作为一种优选的技术方案，包括第三气缸和第四气缸，所述第三气缸的固定端与所述第四气缸的固定端均固定在所述设备支架上，所述第三气缸与所述第四气缸均位于所述铜片夹持结构与所述铝棒上料结构之间，所述第三气缸的活动端指向所述第四气缸，所述第四气缸的活动端指向所述第三气缸。
作为一种优选的技术方案，所述成品分离结构包括第三活动块、第三固定块、第五驱动电机和切料锯片，所述第三固定块固定在所述设备支架上，所述第三固定块上设置有第四滑轨，所述第三活动块上设置有第四滑块，所述第四滑块与所述第四滑轨滑动连接，所述第五驱动电机的固定端固定在所述第三活动块上，所述切料锯片的中部连接有驱动轴，所述第五驱动电机的活动端与所述驱动轴传动连接。
作为一种优选的技术方案，所述成品分离结构上还包括锯片罩，所述锯片罩包覆所述切料锯片，所述锯片罩的一侧设置有用于吸取废渣的吸渣通口。
本发明的有益效果为：提供一种全自动摩擦焊接设备，该全自动摩擦焊接设备能够自动将铜片与铝棒通过摩擦焊的方式连接在一起，整体结构紧凑，自动化流程效率高。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例所述的一种全自动摩擦焊接设备的整体结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1中B处的局部放大图；
图4为图1中C处的局部放大图；
图5为图1中D处的局部放大图。
图1至图5中：
1、铜片上料结构；101、第一活动块；102、第一固定块；103、第一气缸；104、第一滑块；105、第一滑轨；
2、铝棒上料结构；201、第二驱动电机；202、气动夹爪；203、螺杆；204、螺块；205、倾斜放置条；206、挡板；207、滚轮；
3、铜片夹持结构；301、铜片卡夹；302、第一驱动电机；303、主轴箱；304、第三驱动电机；305、第一丝杆；306、传动块；307、第四驱动电机；308、第二固定块；309、第二活动块；310、刀架；
4、成品分离结构；401、第三活动块；402、第三固定块；403、第五驱动电机；404、锯片罩；405、吸渣通口；
5、设备支架；6、第三气缸；7、第四气缸。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1至图5所示，于本实施例中，一种全自动摩擦焊接设备，包括铜片上料结构1、铝棒上料结构2、铜片夹持结构3、成品分离结构4和设备支架5，所述铜片上料结构1包括第一活动块101和第一固定块102，所述第一活动块101与所述第一固定块102滑动连接，所述第一固定块102固定在所述设备支架5上，所述第一活动块101上设置有用于放置铜片的卡槽；所述铜片夹持结构3包括转动主轴、铜片卡夹301和第一驱动电机302，所述第一驱动电机302的固定端固定在所述设备支架5上，所述第一驱动电机302的活动端与所述转动主轴固定连接，所述转动主轴远离所述第一驱动电机302的一端与所述铜片卡夹301固定连接；所述铝棒上料结构2包括第二驱动电机201和气动夹爪202，所述第二驱动电机201的固定端固定在所述设备支架5上，所述第二驱动电机201的活动端固定连接有螺杆203，所述气动夹爪202与所述螺杆203之间传动连接有螺块204。
对于制造汽车的电池电极，需要将铜片与铝棒通过摩擦焊的方式连接到一起，而在本全自动摩擦焊接设备中，人工将铜片放置在震动盘上，由震动盘将铜片单个移动至所述铜片上料结构1内的所述第一移动块中，所述第一移动块相对于固定在所述设备支架5上的所述第一固定块102进行移动，将铜片送至所述铜片夹持结构3中，所述铜片卡夹301将铜片夹住，所述转动主轴夹持铜片并在所述第一驱动电机302的作用下转动，同时，人工将铝棒放置在所述铝棒上料结构2上，由所述第二驱动电机201通过所述螺块204带动所述气动夹爪202将铝棒送至转动的铜片上，将铜片与铝棒摩擦焊连接。
于本实施例中，所述铜片上料结构1还包括铜片安置工位和第一气缸103，所述第一气缸103的固定端与所述铜片安置工位固定在所述第一活动块101上，所述铜片安置工位上设置有铜片出口，所述第一气缸103的活动端贯穿所述铜片出口，所述第一活动块101的底部设置有第一滑块104，所述第一固定块102的顶部设置有第一滑轨105，所述第一滑块104与所述第一滑轨105滑动连接。
铜片由震动盘送至所述铜片安置工位中，再由所述第一气缸103将铜片推至所述铜片卡夹301中。
于本实施例中，所述铜片夹持结构3还包括主轴箱303、第三驱动电机304、第一丝杆305、传动块306、第四驱动电机307和第二丝杆，所述转动主轴贯穿所述主轴箱303，所述铜片卡夹301与所述第一驱动电机302均位于所述主轴箱303的外部，所述主轴箱303的上端设置有第二固定块308和第二活动块309，所述第二固定块308与所述主轴箱303固定连接，所述第二活动块309与所述固定块滑动连接，所述第二活动块309上设置有刀架310，所述刀架310上设置有用于去除铜片氧化层的刀具，所述第三驱动电机304的固定端固定在所述第二固定块308上，所述传动块306固定在所述第二活动块309上，所述第一丝杆305的一端与所述第三驱动电机304的活动端传动连接，所述第一丝杆305的另一端贯穿所述传动块306并与所述传动块306螺纹连接，所述第二固定块308上设置有第二滑轨，所述第二活动块309上设置有第二滑块，所述第二滑轨与所述第二滑块滑动连接，所述第四驱动电机307的固定端固定在所述第二活动块309上，所述第二丝杆的一端贯穿所述第二活动块309并与所述第四驱动电机307的活动端传动连接，所述第二丝杆的另外一端贯穿所述刀架310并与所述刀架310螺纹连接，所述刀架310上设置有第三滑块，所述第二活动块309上设置有第三滑轨，所述第三滑块与所述第三滑轨滑动连接，所述主轴箱303的底部固定有第四滑块，所述设备支架5上设置有第四滑轨和第二气缸，所述第四滑块与所述第四滑轨滑动连接，所述第二气缸固定在所述设备支架5上，所述第二气缸的活动端与所述主轴箱303固定连接。
所述第二活动块309在所述第三驱动电机304的作用下相对于所述第二固定块308左右移动，然后所述刀架310在所述第四驱动电机307的作用下相对于所述第二活动块309上下移动，将刀具靠近由所述主轴箱303带动转动的铜片上，对铜片的表面进行氧化层的去除。
于本实施例中，所述铝棒上料结构2包括倾斜放置条205、挡板206和滚轮207，所述挡板206与所述倾斜放置条205均固定在所述设备支架5上，所述滚轮207位于所述挡板206与所述倾斜放置条205之间。
人工放置铝棒时，集中放置在所述倾斜放置条205上，由所述挡板206挡住，在需要一根的时候，额外一个气缸将一根铝棒推出到所述滚轮207上，由所述滚轮207带动送至所述气动夹爪202上进行夹持。
于本实施例中，包括第三气缸6和第四气缸7，所述第三气缸6的固定端与所述第四气缸7的固定端均固定在所述设备支架5上，所述第三气缸6与所述第四气缸7均位于所述铜片夹持结构3与所述铝棒上料结构2之间，所述第三气缸6的活动端指向所述第四气缸7，所述第四气缸7的活动端指向所述第三气缸6。
在固定焊接的铝棒时，所述第三气缸6与所述第四气缸7共同夹持固定铝棒。
于本实施例中，所述成品分离结构4包括第三活动块401、第三固定块402、第五驱动电机403、切料锯片和锯片罩404，所述第三固定块402固定在所述设备支架5上，所述第三固定块402上设置有第四滑轨，所述第三活动块401上设置有第四滑块，所述第四滑块与所述第四滑轨滑动连接，所述第五驱动电机403的固定端固定在所述第三活动块401上，所述切料锯片的中部连接有驱动轴，所述第五驱动电机403的活动端与所述驱动轴传动连接，所述锯片罩404包覆所述切料锯片，所述锯片罩404的一侧设置有用于吸取废渣的吸渣通口405。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，包括铜片上料结构、铝棒上料结构、铜片夹持结构、成品分离结构和设备支架，
所述铜片上料结构包括第一活动块和第一固定块，所述第一活动块与所述第一固定块滑动连接，所述第一固定块固定在所述设备支架上，所述第一活动块上设置有用于放置铜片的卡槽；
所述铜片夹持结构包括转动主轴、铜片卡夹和第一驱动电机，所述第一驱动电机的固定端固定在所述设备支架上，所述第一驱动电机的活动端与所述转动主轴固定连接，所述转动主轴远离所述第一驱动电机的一端与所述铜片卡夹固定连接；
所述铝棒上料结构包括第二驱动电机和气动夹爪，所述第二驱动电机的固定端固定在所述设备支架上，所述第二驱动电机的活动端固定连接有螺杆，所述气动夹爪与所述螺杆之间传动连接有螺块；
所述铜片上料结构还包括铜片安置工位和第一气缸，所述第一气缸的固定端与所述铜片安置工位固定在所述第一活动块上，所述铜片安置工位上设置有铜片出口，所述第一气缸的活动端贯穿所述铜片出口，所述第一活动块的底部设置有第一滑块，所述第一固定块的顶部设置有第一滑轨，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接；
所述铜片夹持结构还包括主轴箱，所述转动主轴贯穿所述主轴箱，所述铜片卡夹与所述第一驱动电机均位于所述主轴箱的外部，所述主轴箱的上端设置有第二固定块和第二活动块，所述第二固定块与所述主轴箱固定连接，所述第二活动块与所述固定块滑动连接，所述第二活动块上设置有刀架，所述刀架上设置有用于去除铜片氧化层的刀具。
2.根据权利要求1所述的一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，所述铜片夹持结构还包括第三驱动电机、第一丝杆和传动块，所述第三驱动电机的固定端固定在所述第二固定块上，所述传动块固定在所述第二活动块上，所述第一丝杆的一端与所述第三驱动电机的活动端传动连接，所述第一丝杆的另一端贯穿所述传动块并与所述传动块螺纹连接，所述第二固定块上设置有第二滑轨，所述第二活动块上设置有第二滑块，所述第二滑轨与所述第二滑块滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，所述铜片夹持结构还包括第四驱动电机和第二丝杆，所述第四驱动电机的固定端固定在所述第二活动块上，所述第二丝杆的一端贯穿所述第二活动块并与所述第四驱动电机的活动端传动连接，所述第二丝杆的另外一端贯穿所述刀架并与所述刀架螺纹连接，所述刀架上设置有第三滑块，所述第二活动块上设置有第三滑轨，所述第三滑块与所述第三滑轨滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，所述主轴箱的底部固定有第四滑块，所述设备支架上设置有第四滑轨和第二气缸，所述第四滑块与所述第四滑轨滑动连接，所述第二气缸固定在所述设备支架上，所述第二气缸的活动端与所述主轴箱固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，所述铝棒上料结构包括倾斜放置条、挡板和滚轮，所述挡板与所述倾斜放置条均固定在所述设备支架上，所述滚轮位于所述挡板与所述倾斜放置条之间。
6.根据权利要求1所述的一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，包括第三气缸和第四气缸，所述第三气缸的固定端与所述第四气缸的固定端均固定在所述设备支架上，所述第三气缸与所述第四气缸均位于所述铜片夹持结构与所述铝棒上料结构之间，所述第三气缸的活动端指向所述第四气缸，所述第四气缸的活动端指向所述第三气缸。
7.根据权利要求1所述的一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，所述成品分离结构包括第三活动块、第三固定块、第五驱动电机和切料锯片，所述第三固定块固定在所述设备支架上，所述第三固定块上设置有第四滑轨，所述第三活动块上设置有第四滑块，所述第四滑块与所述第四滑轨滑动连接，所述第五驱动电机的固定端固定在所述第三活动块上，所述切料锯片的中部连接有驱动轴，所述第五驱动电机的活动端与所述驱动轴传动连接。
8.根据权利要求7所述的一种全自动摩擦焊接设备，其特征在于，所述成品分离结构上还包括锯片罩，所述锯片罩包覆所述切料锯片，所述锯片罩的一侧设置有用于吸取废渣的吸渣通口。
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2018
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