CN112894121A - 一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及搅拌摩擦焊接领域，尤其涉及一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，包括有支撑架、转动机构、钻孔机构、移动机构等；支撑架上设有转动机构，转动机构上设有钻孔机构，移动机构设于转动机构上。通过钻孔机构与移动机构，摩擦焊接头快速转动对金属材料板进行钻孔，第一滑动架及其上装置缓慢的朝远离第三滑动架方向移动，摩擦焊接头快速转动及缓慢地朝远离第三滑动架方向移动的配合，充分地对两金属材料板焊缝进行焊接，且防止摩擦焊接头对金属材料板转出多余的焊孔。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌摩擦焊接领域，尤其涉及一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置。
背景技术
搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部塑性化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝，搅拌摩擦焊主要连接的材料有铅、锌、铜、不锈钢、低碳钢等同种或异种材料。
传统的搅拌摩擦焊接技术，高速旋转的焊具与工件持续摩擦将焊缝焊接，焊缝焊接完毕后，摩擦焊接头还在高速旋转，摩擦焊接头会对金属材料板造成多余的焊孔，焊孔不能得到有效地去除，使得焊接完的材料不美观。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够充分将金属材料板焊缝焊接、不会对金属材料板造成多余的焊孔的可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术实施方案为：一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，包括有支撑架、转动机构、钻孔机构、移动机构和卡紧机构，支撑架上设有转动机构，转动机构上设有钻孔机构，移动机构设于转动机构上，卡紧机构设于支撑架上。
更为优选的是，转动机构包括有固定板、固定螺母、滑动板、第一复位弹簧、滑杆、第一滑动架、双向电机、双向螺杆、转动轴、第一固定块和磨盘，支撑架内侧对称固接有两固定板，两固定板上共同固定安装有固定螺母，支撑架上滑动式连接有两滑动板，滑动板上滑动式连接有滑杆，滑杆与其中两固定板滑动式连接，两滑杆一端共同固接有第一滑动架，第一滑动架与支撑架滑动式配合，第一滑动架与滑动板之间连接有第一复位弹簧，双向电机固定安装在第一滑动架上，固定螺母通过螺纹连接的方式连接有双向螺杆，双向电机输出轴一端与双向螺杆固接，转动轴固接于双向电机输出轴另一端，转动轴上对称固接有第一固定块，两第一固定块上共同固接有磨盘。
更为优选的是，钻孔机构包括有摩擦焊接头、固定盘、第二滑动架、第二固定块、第三滑动架和第二复位弹簧，摩擦焊接头转动式连接于转动轴上，摩擦焊接头与第一固定块滑动式配合，摩擦焊接头位于磨盘内，摩擦焊接头顶部转动式连接有固定盘，固定盘与转动轴转动式连接，第二滑动架对称固接于固定盘上，第二滑动架与支撑架滑动式配合，支撑架内侧固接有两第二固定块，支撑架上滑动式连接有第三滑动架，第三滑动架与转动轴滑动式配合，第二固定块与第三滑动架之间连接有第二复位弹簧。
更为优选的是，移动机构包括有固定杆、第一缺齿轮、平齿轮、第二缺齿轮和齿条，第一滑动架底面转动式连接有固定杆，第一缺齿轮固接于转动轴上，固定杆上固接有平齿轮，固定杆下部固接有第二缺齿轮，支撑架内侧固接有齿条。
更为优选的是，卡紧机构包括有第三复位弹簧、楔形板、滑动块和固定支撑板，支撑架内底面对称分布式固接有第三复位弹簧，同侧第三复位弹簧一端共同固接有楔形板，一处楔形板两侧固接有滑动块，另一处楔形板一侧同样固接有滑动块，滑动块与支撑架滑动式配合，支撑架上对称固接有固定支撑板。
更为优选的是，还包括有脚踏板，一处楔形板一侧固接有脚踏板，脚踏板与支撑架滑动式配合。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：通过转动机构，双向电机输出轴另一端顺时针转动带动转动轴及其上装置转动，使得第一固定块带动摩擦焊接头高速旋转对金属材料板进行摩擦。
通过钻孔机构与移动机构，摩擦焊接头快速转动对金属材料板进行钻孔，第一滑动架及其上装置缓慢的朝远离第三滑动架方向移动，摩擦焊接头快速转动及缓慢地朝远离第三滑动架方向移动的配合，充分地对两金属材料板焊缝进行焊接，且防止摩擦焊接头对金属材料板转出多余的焊孔。
通过卡紧机构，两块金属材料板输送至固定支撑板上，被压缩的第三复位弹簧复位，带动楔形板复位，两楔形板将金属材料板卡住，避免后期摩擦焊接头对两块金属材料板进行焊接时发生位移。
附图说明
图1为本发明的第一种立体结构示意图。
图2为本发明的第二种立体结构示意图。
图3为本发明转动机构的立体结构示意图。
图4为本发明钻孔机构的立体结构示意图。
图5为本发明的部分分离立体结构示意图。
图6为本发明A的放大结构示意图。
图7为本发明卡紧机构的立体结构示意图。
附图中各零部件的标记如下：1、支撑架，2、转动机构，2-1、固定板，2-2、固定螺母，2-3、滑动板，2-4、第一复位弹簧，2-5、滑杆，2-6、第一滑动架，2-7、双向电机，2-8、双向螺杆，2-9、转动轴，2-11、第一固定块，2-12、磨盘，3、钻孔机构，3-1、摩擦焊接头，3-2、固定盘，3-3、第二滑动架，3-4、第二固定块，3-5、第三滑动架，3-6、第二复位弹簧，4、移动机构，4-1、固定杆，4-2、第一缺齿轮，4-3、平齿轮，4-4、第二缺齿轮，4-5、齿条，5、卡紧机构，5-1、第三复位弹簧，5-2、楔形板，5-3、滑动块，5-4、固定支撑板，6、脚踏板。
具体实施方式
本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
实施例1
一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，如图1-7所示，包括有支撑架1、转动机构2、钻孔机构3、移动机构4和卡紧机构5，支撑架1上设有转动机构2，转动机构2上设有用于对金属材料板进行摩擦的钻孔机构3，移动机构4设于转动机构2上，用于将块金属材料板卡紧的卡紧机构5设于支撑架1上。
转动机构2包括有固定板2-1、固定螺母2-2、滑动板2-3、第一复位弹簧2-4、滑杆2-5、第一滑动架2-6、双向电机2-7、双向螺杆2-8、转动轴2-9、第一固定块2-11和磨盘2-12，支撑架1内侧对称固接有两固定板2-1，远离支撑架1的两固定板2-1上共同固定安装有固定螺母2-2，靠近固定板2-1的支撑架1上滑动式连接有两滑动板2-3，滑动板2-3上滑动式连接有滑杆2-5，滑杆2-5与其中两固定板2-1滑动式连接，远离滑动板2-3的两滑杆2-5一端共同固接有第一滑动架2-6，第一滑动架2-6与支撑架1滑动式配合，第一滑动架2-6与滑动板2-3之间连接有第一复位弹簧2-4，双向电机2-7固定安装在第一滑动架2-6上，固定螺母2-2通过螺纹连接的方式连接有双向螺杆2-8，双向电机2-7输出轴一端与双向螺杆2-8固接，转动轴2-9固接于远离双向螺杆2-8的双向电机2-7输出轴一端，转动轴2-9上对称固接有第一固定块2-11，两第一固定块2-11上共同固接有用于对金属材料板进行摩擦的磨盘2-12。
钻孔机构3包括有摩擦焊接头3-1、固定盘3-2、第二滑动架3-3、第二固定块3-4、第三滑动架3-5和第二复位弹簧3-6，用于对金属材料板进行摩擦的摩擦焊接头3-1转动式连接于转动轴2-9上，摩擦焊接头3-1与第一固定块2-11滑动式配合，摩擦焊接头3-1位于磨盘2-12内，摩擦焊接头3-1顶部转动式连接有固定盘3-2，固定盘3-2与转动轴2-9转动式连接，第二滑动架3-3对称固接于固定盘3-2上，第二滑动架3-3与支撑架1滑动式配合，靠近第一滑动架2-6的支撑架1内侧固接有两第二固定块3-4，靠近第二固定块3-4的支撑架1上滑动式连接有第三滑动架3-5，第三滑动架3-5与转动轴2-9滑动式配合，第二固定块3-4与第三滑动架3-5之间连接有第二复位弹簧3-6。
移动机构4包括有固定杆4-1、第一缺齿轮4-2、平齿轮4-3、第二缺齿轮4-4和齿条4-5，远离滑杆2-5的第一滑动架2-6底面转动式连接有固定杆4-1，第一缺齿轮4-2固接于转动轴2-9上，靠近第一滑动架2-6的固定杆4-1上固接有平齿轮4-3，远离第一滑动架2-6的固定杆4-1下部固接有第二缺齿轮4-4，靠近第三滑动架3-5的支撑架1内侧固接有齿条4-5。
卡紧机构5包括有第三复位弹簧5-1、楔形板5-2、滑动块5-3和固定支撑板5-4，支撑架1内底面对称分布式固接有第三复位弹簧5-1，远离支撑架1的同侧第三复位弹簧5-1一端共同固接有楔形板5-2，一处楔形板5-2两侧固接有滑动块5-3，另一处楔形板5-2一侧同样固接有滑动块5-3，滑动块5-3与支撑架1滑动式配合，支撑架1上对称固接有用于放置金属材料板的固定支撑板5-4。
当需要对两块金属材料板进行搅拌摩擦焊接时，将两块金属材料板放至固定支撑板5-4顶面，通过楔形板5-2和第三复位弹簧5-1的配合，将两块金属材料板卡住，避免后期摩擦焊接头3-1对两块金属材料板焊缝进行焊接时发生位移。工作人员手动启动双向电机2-7，双向电机2-7输出轴一端顺时针转动，通过双向螺杆2-8带动双向电机2-7及其上装置向下运动，第一复位弹簧2-4被拉伸，转动轴2-9推动第二滑动架3-3及其上装置向下运动，第二复位弹簧3-6被拉伸，摩擦焊接头3-1向下运动与金属材料板接触。
双向电机2-7输出轴另一端顺时针转动带动转动轴2-9及其上装置转动，通过第一固定块2-11带动摩擦焊接头3-1高速旋转对金属材料板进行摩擦。第一滑动架2-6带动固定杆4-1及其上装置向下运动，第二缺齿轮4-4与齿条4-5相互啮合时，双向螺杆2-8刚好与固定螺母2-2分离，转动轴2-9转动带动第一缺齿轮4-2转动，第一缺齿轮4-2带动平齿轮4-3及其上装置转动，进而通过第二缺齿轮4-4转动带动第一滑动架2-6及其上装置朝远离第三滑动架3-5方向移动，使得摩擦焊接头3-1朝远离第三滑动架3-5方向移动对金属材料板进行焊接，通过第一缺齿轮4-2、平齿轮4-3、第二缺齿轮4-4之间的齿数可得知，第一滑动架2-6及其上装置缓慢的朝远离第三滑动架3-5方向移动，通过摩擦焊接头3-1快速转动及缓慢地朝远离第三滑动架3-5方向移动的配合，充分地对两块金属材料板焊缝进行焊接。
第二滑动架3-3继续朝远离第三滑动架3-5方向移动，转动轴2-9与第三滑动架3-5分离，被拉伸的第二复位弹簧3-6复位，第二复位弹簧3-6复位带动第三滑动架3-5复位，通过支撑架1与第二滑动架3-3相互配合，第二滑动架3-3及其上装置向上抬升，摩擦焊接头3-1向上运动与金属材料板分离，不再进行焊接，且防止摩擦焊接头3-1对金属材料板转出多余的焊孔，被拉伸的第一复位弹簧2-4复位，第一复位弹簧2-4复位带动第一滑动架2-6及其上装置复位，双向螺杆2-8与另一处固定螺母2-2相互啮合，通过双向螺杆2-8带动双向电机2-7及其上装置复位。将两块金属材料板焊接完毕后，工作人员将焊接好的金属材料板从固定支撑板5-4上拿出。最后工作人员手动控制双向电机2-7输出轴一端逆时针转动，通过双向螺杆2-8带动双向电机2-7及其上装置向下运动复位，重复上述操作，使此设备各零部件均复位。
实施例2
在实施例1的基础之上，如图7所示，还包括有脚踏板6，一处远离滑动块5-3的楔形板5-2一侧固接有便于取出金属材料板的脚踏板6，脚踏板6与支撑架1滑动式配合。
打磨完毕后，使用者将脚踏板6向下踩压，带动楔形板5-2向下移动，方便工作人员将焊接好的金属材料板从固定支撑板5-4上取出。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，其特征是，包括有支撑架(1)、转动机构(2)、钻孔机构(3)、移动机构(4)和卡紧机构(5)，支撑架(1)上设有转动机构(2)，转动机构(2)上设有钻孔机构(3)，移动机构(4)设于转动机构(2)上，卡紧机构(5)设于支撑架(1)上。
2.按照权利要求1所述的一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，其特征是，转动机构(2)包括有固定板(2-1)、固定螺母(2-2)、滑动板(2-3)、第一复位弹簧(2-4)、滑杆(2-5)、第一滑动架(2-6)、双向电机(2-7)、双向螺杆(2-8)、转动轴(2-9)、第一固定块(2-11)和磨盘(2-12)，支撑架(1)内侧对称固接有两固定板(2-1)，两固定板(2-1)上共同固定安装有固定螺母(2-2)，支撑架(1)上滑动式连接有两滑动板(2-3)，滑动板(2-3)上滑动式连接有滑杆(2-5)，滑杆(2-5)与其中两固定板(2-1)滑动式连接，两滑杆(2-5)一端共同固接有第一滑动架(2-6)，第一滑动架(2-6)与支撑架(1)滑动式配合，第一滑动架(2-6)与滑动板(2-3)之间连接有第一复位弹簧(2-4)，双向电机(2-7)固定安装在第一滑动架(2-6)上，固定螺母(2-2)通过螺纹连接的方式连接有双向螺杆(2-8)，双向电机(2-7)输出轴一端与双向螺杆(2-8)固接，转动轴(2-9)固接于双向电机(2-7)输出轴另一端，转动轴(2-9)上对称固接有第一固定块(2-11)，两第一固定块(2-11)上共同固接有磨盘(2-12)。
3.按照权利要求2所述的一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，其特征是，钻孔机构(3)包括有摩擦焊接头(3-1)、固定盘(3-2)、第二滑动架(3-3)、第二固定块(3-4)、第三滑动架(3-5)和第二复位弹簧(3-6)，摩擦焊接头(3-1)转动式连接于转动轴(2-9)上，摩擦焊接头(3-1)与第一固定块(2-11)滑动式配合，摩擦焊接头(3-1)位于磨盘(2-12)内，摩擦焊接头(3-1)顶部转动式连接有固定盘(3-2)，固定盘(3-2)与转动轴(2-9)转动式连接，第二滑动架(3-3)对称固接于固定盘(3-2)上，第二滑动架(3-3)与支撑架(1)滑动式配合，支撑架(1)内侧固接有两第二固定块(3-4)，支撑架(1)上滑动式连接有第三滑动架(3-5)，第三滑动架(3-5)与转动轴(2-9)滑动式配合，第二固定块(3-4)与第三滑动架(3-5)之间连接有第二复位弹簧(3-6)。
4.按照权利要求3所述的一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，其特征是，移动机构(4)包括有固定杆(4-1)、第一缺齿轮(4-2)、平齿轮(4-3)、第二缺齿轮(4-4)和齿条(4-5)，第一滑动架(2-6)底面转动式连接有固定杆(4-1)，第一缺齿轮(4-2)固接于转动轴(2-9)上，固定杆(4-1)上固接有平齿轮(4-3)，固定杆(4-1)下部固接有第二缺齿轮(4-4)，支撑架(1)内侧固接有齿条(4-5)。
5.按照权利要求4所述的一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，其特征是，卡紧机构(5)包括有第三复位弹簧(5-1)、楔形板(5-2)、滑动块(5-3)和固定支撑板(5-4)，支撑架(1)内底面对称分布式固接有第三复位弹簧(5-1)，同侧第三复位弹簧(5-1)一端共同固接有楔形板(5-2)，一处楔形板(5-2)两侧固接有滑动块(5-3)，另一处楔形板(5-2)一侧同样固接有滑动块(5-3)，滑动块(5-3)与支撑架(1)滑动式配合，支撑架(1)上对称固接有固定支撑板(5-4)。
6.按照权利要求5所述的一种可去除焊孔的搅拌摩擦焊接装置，其特征是，还包括有脚踏板(6)，一处楔形板(5-2)一侧固接有脚踏板(6)，脚踏板(6)与支撑架(1)滑动式配合。
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