CN108296626A - 一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机 - Google Patents

Abstract

一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，包括搅拌驱动电机、转接套筒、转接架、行走支撑滚轮机构、搅拌头及搅拌头装夹轴；行走支撑滚轮机构通过转接架及转接套筒安装在搅拌驱动电机上，通过行走支撑滚轮机构对焊机进行承载；采用双握持手柄设计，拼焊时两个握持手柄分别用施加下压力和推动力；焊机设有控制面板，通过控制面板进行转速调整和故障检测；行走支撑滚轮机构包括滚轮、轮架、支撑杆、支座及弹簧，滚轮具有自锁功能，滚轮锁定时用于点焊，滚轮解锁时用于拼焊，支撑杆相对于支座仅可轴向伸缩，且具备伸缩限位结构；搅拌头的轴肩和搅拌针采用分体式连接结构。本发明既能完成点焊作业，又能完成拼焊作业，可灵活更换焊接线路，实现了一机两用。

Description

一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机

技术领域

本发明属于搅拌摩擦焊机技术领域，特别是涉及一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机。

背景技术

自从1991年搅拌摩擦焊技术问世以来，已经在航空、航天、船舶、核工业等诸多领域广泛应用，主要用于铝合金、铜合金等低熔点有色金属材料的连接，搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方法，在焊接前及焊接过程中对环境的污染小，焊前工件也无需严格的表面清理准备要求，通过焊接过程中的摩擦和搅拌作用还可以去除焊件表面的氧化膜，同时具有无烟尘及飞溅的特点。

目前，搅拌摩擦焊设备主要以大型设备为主，且大型搅拌摩擦焊设备又多以固定方式安装在室内环境下，当工件需要进行搅拌摩擦焊接时，只需转运工件至搅拌摩擦焊设备内进行焊接即可，但在特殊情况下，当工件只允许在室外环境下进行现场焊接时，大型搅拌摩擦焊设备是无法移动到室外进行现场作业的，此时则需要一种体积小巧、方便携带且能够满足室外焊接的小型搅拌摩擦焊设备。

为此，相关技术人员相继研发了一些小型搅拌摩擦焊设备，并且这些小型搅拌摩擦焊设备又可分为搅拌摩擦点焊设备和搅拌摩擦拼焊设备，但是这些设备的焊接工艺单一，点焊设备不具拼焊能力，拼焊设备无法有效进行点焊作业。因此，现有的小型搅拌摩擦焊设备已经难以满足室外环境下的现场焊接需要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，既能完成点焊作业，又能完成拼焊作业，且可灵活更换焊接线路，实现了一机两用，同时具有体积小巧、方便携带且能够满足室外焊接需要的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，包括搅拌驱动电机、转接套筒、转接架、行走支撑滚轮机构、搅拌头及搅拌头装夹轴；所述搅拌驱动电机竖直设置且电机轴朝下，所述转接套筒竖直固装在搅拌驱动电机下方且套装在电机轴外侧，且电机轴从转接套筒下方伸出；所述搅拌头装夹轴通过联轴器与搅拌驱动电机的电机轴相固连，所述搅拌头设置在搅拌头装夹轴下端，搅拌头与搅拌头装夹轴之间采用可拆卸式连接结构相连；所述转接架固定安装在转接套筒上，所述行走支撑滚轮机构安装在转接架上，行走支撑滚轮机构数量为四个，四个行走支撑滚轮机构均布在搅拌头的四周，所述搅拌驱动电机、转接套筒、转接架、搅拌头及搅拌头装夹轴全部由行走支撑滚轮机构进行承载。

在所述搅拌驱动电机的外壳上水平固定安装有两个握持手柄，分别为第一握持手柄和第二握持手柄；所述第一握持手柄和第二握持手柄相垂直，且第一握持手柄与焊缝相平行；当进行拼焊作业时，所述第一握持手柄用于施加下压力，所述第二握持手柄用于施加推动力使搅拌摩擦焊机沿着焊缝行进。

在所述第一握持手柄、第二握持手柄与搅拌驱动电机的外壳之间均加装有减震垫板。

在所述搅拌驱动电机的外壳上安装有控制面板，在控制面板内设有控制电路板，在控制面板表面设置有转速控制键、电源键及显示屏，通过转速控制键对搅拌驱动电机的转速进行调节，通过显示屏对转速值进行同步显示；所述电源键用于控制搅拌驱动电机的通电和断电；在所述控制电路板内设置有故障检测模块，通过故障检测模块将检测到的故障信号实时反馈到显示屏。

所述行走支撑滚轮机构包括滚轮、轮架、支撑杆、支座及弹簧；所述滚轮具有自锁功能，滚轮安装在轮架上，所述支撑杆竖直固装在轮架上，所述支座固装在转接架上，支撑杆与支座插装连接，支撑杆相对于支座仅具有轴向伸缩自由度，且在支座内部设置有支撑杆伸缩限位结构；所述弹簧套装在支撑杆上，弹簧上端与支座相固连，弹簧下端与轮架相固连。

所述支撑杆伸缩限位结构包括限位销和导向槽，限位销固定在支撑杆上，导向槽竖直设在支座内表面，限位销沿导向槽竖直滑动，导向槽的顶端作为限位销的移动止点。

在所述搅拌驱动电机的外壳顶部设置有散热孔。

所述搅拌头与搅拌头装夹轴之间采用插接方式相连，且搅拌头通过顶丝固定在搅拌头装夹轴上。

所述搅拌头的轴肩和搅拌针采用分体式连接结构，搅拌针与轴肩之间采用插接方式相连，且搅拌针通过顶丝固定在轴肩上。

在所述搅拌头的轴肩上设置有散热轴环。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，既能完成点焊作业，又能完成拼焊作业，且可灵活更换焊接线路，实现了一机两用，同时具有体积小巧、方便携带且能够满足室外焊接需要的特点。

附图说明

图1为本发明的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机的立体图；

图2为本发明的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机的正视图；

图3为本发明的行走支撑滚轮机构的结构示意图；

图中，1—搅拌驱动电机，2—转接套筒，3—转接架，4—行走支撑滚轮机构，5—搅拌头，6—搅拌头装夹轴，7—第一握持手柄，8—第二握持手柄，9—控制面板，10—转速控制键，11—电源键，12—显示屏，13—滚轮，14—轮架，15—支撑杆，16—支座，17—弹簧，18—轴肩，19—搅拌针，20—散热孔，21—散热轴环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～3所示，一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，包括搅拌驱动电机1、转接套筒2、转接架3、行走支撑滚轮机构4、搅拌头5及搅拌头装夹轴6；所述搅拌驱动电机1竖直设置且电机轴朝下，所述转接套筒2竖直固装在搅拌驱动电机1下方且套装在电机轴外侧，且电机轴从转接套筒2下方伸出；所述搅拌头装夹轴6通过联轴器与搅拌驱动电机1的电机轴相固连，所述搅拌头5设置在搅拌头装夹轴6下端，搅拌头5与搅拌头装夹轴6之间采用可拆卸式连接结构相连；所述转接架3固定安装在转接套筒2上，所述行走支撑滚轮机构4安装在转接架3上，行走支撑滚轮机构4数量为四个，四个行走支撑滚轮机构4均布在搅拌头5的四周，所述搅拌驱动电机1、转接套筒2、转接架3、搅拌头5及搅拌头装夹轴6全部由行走支撑滚轮机构4进行承载。

在所述搅拌驱动电机1的外壳上水平固定安装有两个握持手柄，分别为第一握持手柄7和第二握持手柄8；所述第一握持手柄7和第二握持手柄8相垂直，且第一握持手柄7与焊缝相平行；当进行拼焊作业时，所述第一握持手柄7用于施加下压力，所述第二握持手柄8用于施加推动力使搅拌摩擦焊机沿着焊缝行进。

在所述第一握持手柄7、第二握持手柄8与搅拌驱动电机1的外壳之间均加装有减震垫板。通过减震垫板降低焊接过程中的强激振力对人手的影响。

在所述搅拌驱动电机1的外壳上安装有控制面板9，在控制面板9内设有控制电路板，在控制面板9表面设置有转速控制键10、电源键11及显示屏12，通过转速控制键10对搅拌驱动电机1的转速进行调节，通过显示屏12对转速值进行同步显示；所述电源键11用于控制搅拌驱动电机1的通电和断电；在所述控制电路板内设置有故障检测模块，通过故障检测模块将检测到的故障信号实时反馈到显示屏12。

所述行走支撑滚轮机构4包括滚轮13、轮架14、支撑杆15、支座16及弹簧17；所述滚轮13具有自锁功能，滚轮13安装在轮架14上，所述支撑杆15竖直固装在轮架14上，所述支座16固装在转接架3上，支撑杆15与支座16插装连接，支撑杆15相对于支座16仅具有轴向伸缩自由度，且在支座16内部设置有支撑杆伸缩限位结构；所述弹簧17套装在支撑杆15上，弹簧17上端与支座16相固连，弹簧17下端与轮架14相固连。

所述支撑杆伸缩限位结构包括限位销和导向槽，限位销固定在支撑杆15上，导向槽竖直设在支座16内表面，限位销沿导向槽竖直滑动，导向槽的顶端作为限位销的移动止点。

在所述搅拌驱动电机1的外壳顶部设置有散热孔20。由于搅拌驱动电机1高速转动会有较大的热量产生，如果搅拌驱动电机1长时间工作在高温下，会导致电机转子烧坏，而通过散热孔可以有效降低电机的工作温度，防止电机转子被烧坏。

所述搅拌头5与搅拌头装夹轴6之间采用插接方式相连，且搅拌头5通过顶丝固定在搅拌头装夹轴6上。

所述搅拌头5的轴肩18和搅拌针19采用分体式连接结构，搅拌针19与轴肩18之间采用插接方式相连，且搅拌针19通过顶丝固定在轴肩18上。由于在焊接过程中搅拌头5需要直接与工件摩擦，因此搅拌头5的磨损程度最严重的，但为了降低焊接成本且不影响搅拌头5的正常使用，只需将磨损严重的搅拌针19拆卸并更换即可，而轴肩18可进行多次使用。

在所述搅拌头5的轴肩18上设置有散热轴环21。通过散热轴环来帮助轴肩18的散热，用以提高轴肩18的使用寿命。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

以点焊为例，首先将本发明的搅拌摩擦焊机移动到待焊位置，使搅拌头5位于焊点正上方，同时将四个行走支撑滚轮机构4内的滚轮13进行锁定；然后按动电源键11，使搅拌驱动电机1接通电源，根据焊接工艺要求，旋转相应转速的转速控制键10，此时搅拌驱动电机1的电机轴将以设定转速高速旋转；接下来，操作人员两手分别握住两个握持手柄，然后用力下压焊机，使搅拌头5逐渐插入工件内，直到点焊结束。在焊接过程中，由于弹簧17的存在，不但可以起到支撑焊机的作用，还可以起到一定的缓冲作用，使焊接过程省力易操作。

以拼焊为例，首先将本发明的搅拌摩擦焊机移动到待焊位置，使搅拌头5位于起焊点正上方，同时将四个行走支撑滚轮机构4内的滚轮13调整到解锁状态；然后按动电源键11，使搅拌驱动电机1接通电源，根据焊接工艺要求，旋转相应转速的转速控制键10，此时搅拌驱动电机1的电机轴将以设定转速高速旋转；接下来，操作人员左手握住第一握持手柄7，右手握住第二握持手柄8，先通过第一握持手柄7向焊机施加下压力，使搅拌头5逐渐插入工件内，然后通过第二握持手柄8向焊机施加推动力，使焊机沿着焊缝方向匀速前进，在行进过程中要始终保持恒定的下压力，直到拼焊结束。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：包括搅拌驱动电机、转接套筒、转接架、行走支撑滚轮机构、搅拌头及搅拌头装夹轴；所述搅拌驱动电机竖直设置且电机轴朝下，所述转接套筒竖直固装在搅拌驱动电机下方且套装在电机轴外侧，且电机轴从转接套筒下方伸出；所述搅拌头装夹轴通过联轴器与搅拌驱动电机的电机轴相固连，所述搅拌头设置在搅拌头装夹轴下端，搅拌头与搅拌头装夹轴之间采用可拆卸式连接结构相连；所述转接架固定安装在转接套筒上，所述行走支撑滚轮机构安装在转接架上，行走支撑滚轮机构数量为四个，四个行走支撑滚轮机构均布在搅拌头的四周，所述搅拌驱动电机、转接套筒、转接架、搅拌头及搅拌头装夹轴全部由行走支撑滚轮机构进行承载。

2.根据权利要求1所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：在所述搅拌驱动电机的外壳上水平固定安装有两个握持手柄，分别为第一握持手柄和第二握持手柄；所述第一握持手柄和第二握持手柄相垂直，且第一握持手柄与焊缝相平行；当进行拼焊作业时，所述第一握持手柄用于施加下压力，所述第二握持手柄用于施加推动力使搅拌摩擦焊机沿着焊缝行进。

3.根据权利要求2所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：在所述第一握持手柄、第二握持手柄与搅拌驱动电机的外壳之间均加装有减震垫板。

4.根据权利要求1所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：在所述搅拌驱动电机的外壳上安装有控制面板，在控制面板内设有控制电路板，在控制面板表面设置有转速控制键、电源键及显示屏，通过转速控制键对搅拌驱动电机的转速进行调节，通过显示屏对转速值进行同步显示；所述电源键用于控制搅拌驱动电机的通电和断电；在所述控制电路板内设置有故障检测模块，通过故障检测模块将检测到的故障信号实时反馈到显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：所述行走支撑滚轮机构包括滚轮、轮架、支撑杆、支座及弹簧；所述滚轮具有自锁功能，滚轮安装在轮架上，所述支撑杆竖直固装在轮架上，所述支座固装在转接架上，支撑杆与支座插装连接，支撑杆相对于支座仅具有轴向伸缩自由度，且在支座内部设置有支撑杆伸缩限位结构；所述弹簧套装在支撑杆上，弹簧上端与支座相固连，弹簧下端与轮架相固连。

6.根据权利要求5所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：所述支撑杆伸缩限位结构包括限位销和导向槽，限位销固定在支撑杆上，导向槽竖直设在支座内表面，限位销沿导向槽竖直滑动，导向槽的顶端作为限位销的移动止点。

7.根据权利要求1所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：在所述搅拌驱动电机的外壳顶部设置有散热孔。

8.根据权利要求1所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：所述搅拌头与搅拌头装夹轴之间采用插接方式相连，且搅拌头通过顶丝固定在搅拌头装夹轴上。

9.根据权利要求1所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：所述搅拌头的轴肩和搅拌针采用分体式连接结构，搅拌针与轴肩之间采用插接方式相连，且搅拌针通过顶丝固定在轴肩上。

10.根据权利要求9所述的一种手持便携式两用型搅拌摩擦焊机，其特征在于：在所述搅拌头的轴肩上设置有散热轴环。