CN114700608B - 一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接加工领域，更具体地说，涉及一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，包括焊头机构、压筒机构、焊头调节机构、驱动机构和安装架机构；所述焊头机构滑动配合在压筒机构的中心通孔内；所述焊头调节机构一端与焊头机构固定连接，焊头调节机构另一端与压筒机构固定连接，以调节焊头调节机构伸出至压筒机构下方的长度；所述压筒机构转动连接在安装架机构上，以在驱动机构的驱动下进行转动；驱动机构连接在安装架机构上。其内设有便于与机械手或机器人连接的安装架机构，可以在机械手或机器人的控制下进行移动焊接，便于根据实际需要精准焊接。

Description

一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置

技术领域

本发明涉及焊接加工领域，更具体地说，涉及一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置。

背景技术

搅拌摩擦焊接是一项创新的先进摩擦焊技术。与常规摩擦焊接一样，搅拌摩擦焊接也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源，不同之处在于搅拌摩擦焊接过程是由一个圆柱体或其他形状的搅拌针伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，完成材料焊接的目的。

现有技术中的搅拌摩擦焊接设备多为轨道式的摩擦焊接设备，仅可在轨道的行程范围内进行焊接工作，一般为直线焊接工作，不便于移动，不便于根据实际需要精准控制焊接位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，可以有效解决现有技术中的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，包括焊头机构、压筒机构、焊头调节机构、驱动机构和安装架机构；所述焊头机构滑动配合在压筒机构的中心通孔内；所述焊头调节机构一端与焊头机构固定连接，焊头调节机构另一端与压筒机构固定连接，以调节焊头调节机构伸出至压筒机构下方的长度；所述压筒机构转动连接在安装架机构上，以在驱动机构的驱动下进行转动；驱动机构连接在安装架机构上。

所述焊头调节机构包括竖向螺杆、滑动架、第一压簧和限位螺母；所述竖向螺杆一端固定在压筒机构顶面上，竖向螺杆另一端螺纹配合连接限位螺母，竖向螺杆中部滑动配合滑动架，滑动架固定在焊头机构上，限位螺母卡挡在滑动架上方；竖向螺杆上套设第一压簧，第一压簧位于滑动架和压筒机构顶面之间。

所述焊头机构包括搅拌轴本体、圆形滑套、联动滑块和联动组件；搅拌轴本体上端与焊头调节机构固定连接，搅拌轴本体中部密封滑动在压筒机构的中心通孔内，搅拌轴本体下端穿出至压筒机构外侧的轴体上密封滑动配合圆形滑套，圆形滑套内端均匀环绕固定多个联动滑块外端，多个联动滑块中部滑动配合在搅拌轴本体侧面的多个上下滑道内，多个上下滑道与搅拌轴本体的中空腔室连通，圆形滑套封堵在上下滑道外侧；多个联动滑块内端与联动组件的下端传动连接，以在联动组件的传动下带动圆形滑套在搅拌轴本体的外侧面上进行上下方向的往复式滑动；联动组件中部转动连接在搅拌轴本体的顶盖上，联动组件上端连接在安装架机构，且与驱动机构传动连接。

所述联动组件包括第二摩擦盘、旋转套管、水平托板、滑动竖管、主动锥齿轮、从动锥齿轮和偏心连杆；驱动机构传动连接第二摩擦盘，第二摩擦盘固定在旋转套管上，旋转套管转动连接在水平托板上，水平托板固定在安装架机构上；滑动竖管上端滑动配合在旋转套管内侧，旋转套管内侧的导向凸棱滑动配合在滑动竖管的导向凹槽内；滑动竖管中部密封转动连接在搅拌轴本体的顶盖上，滑动竖管下端插入至搅拌轴本体中空腔室的管体上固定有主动锥齿轮，主动锥齿轮的外侧环绕固定啮合传动多个从动锥齿轮，多个从动锥齿轮外侧通过多根轮轴转动连接在搅拌轴本体中空腔室的内侧面上；多个从动锥齿轮内侧的偏心位置与多根偏心连杆的一端转动连接，多根偏心连杆的另一端与多个联动滑块一一转动连接。

所述滑动竖管插入至搅拌轴本体中空腔室的管体上均匀设置多个第一通气孔，滑动竖管通过多个第一通气孔与搅拌轴本体的中空腔室连通；搅拌轴本体侧端固定有滑动横管，滑动横管滑动配合在压筒机构内侧的上下滑道内，并插入至压筒机构的气流腔室内，中空腔室通过滑动横管与气流腔室连通；压筒机构的外侧面均匀环绕设置多个向下倾斜设置的气流出口，气流出口与气流腔室连通。

所述滑动竖管上端密封转动连接导流管，导流管上设有六角连接头。

所述搅拌轴本体下端设有无锥尖的倒锥形搅拌头，倒锥形搅拌头上设有外螺纹槽。

所述驱动机构包括动力电机、主动摩擦轮、电机座、横向滑板和调控螺杆；动力电机的输出轴上固定主动摩擦轮；主动摩擦轮的上端垂直摩擦传动连接第二摩擦盘，主动摩擦轮的下端垂直摩擦传动连接压筒机构上方的第一摩擦盘；动力电机固定在电机座上，电机座固定在横向滑板内端，横向滑板中部滑动在安装架机构上，调控螺杆内端转动连接在电机座上，调控螺杆中部螺纹配合在安装架机构上，调控螺杆外端转动连接在横向滑板上；调控螺杆上套设张紧弹簧，张紧弹簧两端分别与电机座和安装架机构连接；横向滑板上螺纹配合紧固螺栓，紧固螺栓顶压在调控螺杆上。

所述安装架机构包括上架板、下架板、导向竖轴、缓冲压簧、调控螺母、导向横轴、倾斜推杆、水平滑座和吊接架；导向竖轴上端固定在上架板上，导向竖轴中部滑动杆在下架板上，导向竖轴位于上架板和下架板之间的轴体上套设缓冲压簧，导向竖轴下端螺纹配合调控螺母，调控螺母卡挡在下架板下端；下架板的外端均匀环绕固定多根导向横轴，多根导向横轴外端与吊接架的上端固定连接，压筒机构转动连接在吊接架的中心；上架板的外端均匀环绕转动连接多个倾斜推杆的一端，多个倾斜推杆的另一端与多个水平滑座一一转动连接，多个水平滑座与多根导向横轴一一滑动配合。

所述的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，还包括焊接辅助机构；焊接辅助机构包括辅助压板、调控连杆、旋转盘和限位插杆；所述旋转盘转动连接在压筒机构上，旋转盘上均匀环绕转动连接三根调控连杆内端，三根调控连杆外端与三个辅助压板一一转动连接，三个辅助压板均匀环绕滑动在吊接架的三个内外滑道内；旋转盘上均匀环绕设置多个限位插孔，转动连接在吊接架上的限位插杆插接在一个限位插孔内；辅助压板的底面与压筒机构的底面共面。

本发明的有益效果：本发明的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，其内设有便于与机械手或机器人连接的安装架机构，可以在机械手或机器人的控制下进行移动焊接，便于根据实际需要精准焊接；其内部焊头机构和压筒机构的相对位置可以通过焊头调节机构进行适当调节，调节焊头机构伸出至压筒机构下端的长度，便于插入至不同厚度待焊接材料内，有利于提高焊接效果，保证焊接质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体示意图一；

图2为本发明实施例提供的整体示意图二；

图3为本发明实施例提供的整体结构剖视图；

图4为本发明实施例提供的焊头机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的焊头机构的剖视图；

图6为本发明实施例提供的联动组件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的压筒机构的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的焊头调节机构的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的驱动机构的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的安装架机构的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的焊接辅助机构的结构示意图。

图标：焊头机构1；搅拌轴本体101；圆形滑套102；联动滑块103；联动组件104；第二摩擦盘104a；旋转套管104b；水平托板104c；滑动竖管104d；主动锥齿轮104e；从动锥齿轮104f；偏心连杆104g；滑动横管105；导流管106；压筒机构2；第一摩擦盘201；焊头调节机构3；竖向螺杆301；滑动架302；第一压簧303；限位螺母304；驱动机构4；动力电机401；主动摩擦轮402；电机座403；横向滑板404；调控螺杆405；安装架机构5；上架板501；下架板502；导向竖轴503；缓冲压簧504；调控螺母505；导向横轴506；倾斜推杆507；水平滑座508；吊接架509；焊接辅助机构6；辅助压板601；调控连杆602；旋转盘603；限位插杆604。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本申请可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本申请可实施的范畴。

下面结合附图1-11对本发明作进一步详细说明。

如图1-11所示，一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，包括焊头机构1、压筒机构2、焊头调节机构3、驱动机构4和安装架机构5；所述焊头机构1滑动配合在压筒机构2的中心通孔内；所述焊头调节机构3一端与焊头机构1固定连接，焊头调节机构3另一端与压筒机构2固定连接，以调节焊头调节机构3伸出至压筒机构2下方的长度，调节焊头机构3伸出至压筒机构2下端的长度，便于焊头机构3插入至不同厚度待焊接材料内，有利于提高焊接效果，保证焊接质量；所述压筒机构2转动连接在安装架机构5上，以在驱动机构4的驱动下进行转动；驱动机构4连接在安装架机构5上；安装架机构5用于与机械手或机器人连接，以使本发明在机械手或机器人的控制下进行运动，从而进行精准的焊接处理。

本发明的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，在使用时，首先将安装架机构5连接在机械手或机器人手臂上，以便根据预设的程序在机械手或机器人手臂的操控下进行运动，与现有技术中轨道式的搅拌摩擦焊接装置相比，本发明可运动的范围更大，且可根据实际需要进行不同的曲线运动，便于对高端设备进行精准焊接，焊接时，机械手或机器人手臂通过安装架机构5带动本发明进行运动，驱动机构4启动后可以带动压筒机构2转动，压筒机构2转动时通过与焊头调节机构3的配合带动焊头机构1进行转动，通过焊头机构1的高速旋转，使焊头机构1与焊接工件材料摩擦，从而使两个焊接工件的连接部位材料温度升高软化，完成材料焊接；其内部焊头机构1和压筒机构2的相对位置可以通过焊头调节机构3进行适当调节，调节焊头机构1伸出至压筒机构2下端的长度，便于插入至不同厚度待焊接材料内，有利于提高焊接效果，保证焊接质量。

所述焊头调节机构3包括竖向螺杆301、滑动架302、第一压簧303和限位螺母304；所述竖向螺杆301一端固定在压筒机构2顶面上，竖向螺杆301另一端螺纹配合连接限位螺母304，竖向螺杆301中部滑动配合滑动架302，滑动架302固定在焊头机构1上，限位螺母304卡挡在滑动架302上方；竖向螺杆301上套设第一压簧303，第一压簧303位于滑动架302和压筒机构2顶面之间。常规状态下，焊头机构1在多根第一压簧303的弹力作用下与压筒机构2保持相对固定的状态，在需要调节焊头机构1下端伸出至压筒机构2下端的长度时，转动限位螺母304，改变限位螺母304与竖向螺杆301的接触位置，从而带动滑动架302在竖向螺杆301上滑动，改变其对第一压簧303的压缩幅度，第一压簧303的压缩幅度越大，焊头机构1下端伸出至压筒机构2下端的长度越长，从而适用于较厚的板材的搅拌摩擦焊使用；焊头机构1焊接过程中，插入至焊接材料内侧，压筒机构2对焊接面进行摩擦发热并对焊接面进行平整处理，使得焊接面更为平整，减少冷却后形成的毛刺。

所述焊头机构1包括搅拌轴本体101、圆形滑套102、联动滑块103和联动组件104；搅拌轴本体101上端与焊头调节机构3固定连接，搅拌轴本体101中部密封滑动在压筒机构2的中心通孔内，搅拌轴本体101下端穿出至压筒机构2外侧的轴体上密封滑动配合圆形滑套102，圆形滑套102内端均匀环绕固定多个联动滑块103外端，多个联动滑块103中部滑动配合在搅拌轴本体101侧面的多个上下滑道内，多个上下滑道与搅拌轴本体101的中空腔室连通，圆形滑套102封堵在上下滑道外侧；多个联动滑块103内端与联动组件104的下端传动连接，以在联动组件104的传动下带动圆形滑套102在搅拌轴本体101的外侧面上进行上下方向的往复式滑动；联动组件104中部转动连接在搅拌轴本体101的顶盖上，联动组件104上端连接在安装架机构5，且与驱动机构4传动连接。

所述焊头机构1内的搅拌轴本体101的下端用于对焊接材料进行搅拌摩擦焊接处理，在其使焊接材料温度升高软化后，搅拌轴本体101和圆形滑套102随之插入至焊接材料内，通过搅拌轴本体101和圆形滑套102的高速旋转对焊接材料进行搅拌摩擦焊接处理，搅拌摩擦焊接过程中，驱动机构4还可以传动控制联动组件104进行运转，通过联动组件104带动多个联动滑块103在搅拌轴本体101侧面的多个上下滑道内进行上下方向的往复式滑动运动，多个联动滑块103带动圆形滑套102在搅拌轴本体101的外侧面上进行上下方向的往复式滑动运动，带动软化的焊接材料进行上下方向的流动混合，有利于使得提高焊接材料混合的均匀性，使得各个位置的焊接材料充分搅拌混合均匀，提高焊接均匀性。

所述联动组件104包括第二摩擦盘104a、旋转套管104b、水平托板104c、滑动竖管104d、主动锥齿轮104e、从动锥齿轮104f和偏心连杆104g；驱动机构4传动连接第二摩擦盘104a，第二摩擦盘104a固定在旋转套管104b上，旋转套管104b转动连接在水平托板104c上，水平托板104c固定在安装架机构5上；滑动竖管104d上端滑动配合在旋转套管104b内侧，旋转套管104b内侧的导向凸棱滑动配合在滑动竖管104d的导向凹槽内；滑动竖管104d中部密封转动连接在搅拌轴本体101的顶盖上，滑动竖管104d下端插入至搅拌轴本体101中空腔室的管体上固定有主动锥齿轮104e，主动锥齿轮104e的外侧环绕固定啮合传动多个从动锥齿轮104f，多个从动锥齿轮104f外侧通过多根轮轴转动连接在搅拌轴本体101中空腔室的内侧面上；多个从动锥齿轮104f内侧的偏心位置与多根偏心连杆104g的一端转动连接，多根偏心连杆104g的另一端与多个联动滑块103一一转动连接。

所述联动组件104内的第二摩擦盘104a可以在驱动机构4的传动控制下进行转动，第二摩擦盘104a转动时可以带动旋转套管104b转动，由于旋转套管104b内侧的导向凸棱滑动配合在滑动竖管104d的导向凹槽内，所以旋转套管104b转动时可以带动滑动竖管104d转动，且不影响滑动竖管104d的上下位移运动，滑动竖管104d转动时可以带动主动锥齿轮104e转动，主动锥齿轮104e转动时啮合传动带动多个从动锥齿轮104f转动，多个从动锥齿轮104f转动时带动多根偏心连杆104g的一端进行旋转环绕运动，多根偏心连杆104g的另一端推动或拉动多个联动滑块103在搅拌轴本体101的多个上下滑道内进行上下方向的往复式滑动运动。

所述滑动竖管104d插入至搅拌轴本体101中空腔室内的管体上均匀设置多个第一通气孔，滑动竖管104d通过多个第一通气孔与搅拌轴本体101的中空腔室连通；搅拌轴本体101侧端固定有滑动横管105，滑动横管105滑动配合在压筒机构2内侧的上下滑道内，并插入至压筒机构2的气流腔室内，中空腔室通过滑动横管105与气流腔室连通；压筒机构2的外侧面均匀环绕设置多个向下倾斜设置的气流出口，气流出口与气流腔室连通。

所述滑动竖管104d上端密封转动连接导流管106，导流管106上设有六角连接头。本发明内部的导流管106可以与热风管道或冷风管道连通，需要辅助加热焊接材料时连接热风管道，需要提高焊接冷却速度时，连接冷风管道；连接热风管道或冷风管道后，气流可以通过导流管106进入至滑动竖管104d内，并通过滑动竖管104d的多个第一通气孔进入至搅拌轴本体101的中空腔室内，然后中空腔室内的气流对搅拌轴本体101进行加热或冷却，中空腔室内的气流还可以通过滑动横管105进入至压筒机构2的气流腔室内，并通过压筒机构2外侧面的多个向下倾斜设置的气流出口喷射至焊接材料上，以对焊接材料进行一定程度上的加热或冷却；此外，导流管106不仅可以起到导流的作用，其滑动配合在压筒机构2内侧的上下滑道内，还可以起到限位稳定的作用，提高焊头机构1和压筒机构2连接的相对稳定性；上下滑道为纵向的槽形滑道，使得导流管106可以进行上下滑动运动，从而不影响焊头机构1和压筒机构2相对位置的调节控制。

所述搅拌轴本体101下端设有无锥尖的倒锥形搅拌头，倒锥形搅拌头上设有外螺纹槽，以提高其软化焊接材料并深入至焊接材料时的效果。

所述驱动机构4包括动力电机401、主动摩擦轮402、电机座403、横向滑板404和调控螺杆405；动力电机401的输出轴上固定主动摩擦轮402；主动摩擦轮402的上端垂直摩擦传动连接第二摩擦盘104a，主动摩擦轮402的下端垂直摩擦传动连接压筒机构2上方的第一摩擦盘201；动力电机401固定在电机座403上，电机座403固定在横向滑板404内端，横向滑板404中部滑动在安装架机构5上，调控螺杆405内端转动连接在电机座403上，调控螺杆405中部螺纹配合在安装架机构5上，调控螺杆405外端转动连接在横向滑板404上；调控螺杆405上套设张紧弹簧，张紧弹簧两端分别与电机座403和安装架机构5连接；横向滑板404上螺纹配合紧固螺栓，紧固螺栓顶压在调控螺杆405上。

动力电机401接电启动后可以带动主动摩擦轮402转动，主动摩擦轮402转动时可以垂直摩擦传动带动第一摩擦盘201和第二摩擦盘104a转动，从而实现对焊头机构1的转动控制与圆形滑套102在搅拌轴本体101上运动的控制；主动摩擦轮402与第一摩擦盘201和第二摩擦盘104a的接触位置可以进行调节，便于根据不同焊接材料调节搅拌焊接速度，调节时，首先转动紧固螺栓解除其对调控螺杆405的锁定，然后转动调控螺杆405改变其与安装架机构5的接触位置，从而带动横向滑板404在安装架机构5上进行内外方向的滑动，最终改变电机座403与安装架机构5相对位置，调节主动摩擦轮402与第一摩擦盘201和第二摩擦盘104a的接触位置，改变传动比，调节其控制焊头机构1旋转的速度。

所述安装架机构5包括上架板501、下架板502、导向竖轴503、缓冲压簧504、调控螺母505、导向横轴506、倾斜推杆507、水平滑座508和吊接架509；导向竖轴503上端固定在上架板501上，导向竖轴503中部滑动杆在下架板502上，导向竖轴503位于上架板501和下架板502之间的轴体上套设缓冲压簧504，导向竖轴503下端螺纹配合调控螺母505，调控螺母505卡挡在下架板502下端；下架板502的外端均匀环绕固定多根导向横轴506，多根导向横轴506外端与吊接架509的上端固定连接，压筒机构2转动连接在吊接架509的中心；上架板501的外端均匀环绕转动连接多个倾斜推杆507的一端，多个倾斜推杆507的另一端与多个水平滑座508一一转动连接，多个水平滑座508与多根导向横轴506一一滑动配合。上架板501上设有与机械手或机器人手臂连接的螺栓连接孔，在使用时，通过内部设置的缓冲压簧504可以使得本发明与焊接材料之间具有一定程度的缓冲，一定程度上降低焊头机构1搅拌摩擦时的磨损，且缓冲压簧504的压缩程度可以通过转动调控螺母505进行调节，转动调控螺母505改变其与导向竖轴503的接触位置，从而顶动下架板502在导向竖轴503上滑动，改变缓冲压簧504的压缩程度，从而改变缓冲强度。

所述的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，还包括焊接辅助机构6；焊接辅助机构6包括辅助压板601、调控连杆602、旋转盘603和限位插杆604；所述旋转盘603转动连接在压筒机构2上，旋转盘603上均匀环绕转动连接三根调控连杆602内端，三根调控连杆602外端与三个辅助压板601一一转动连接，三个辅助压板601均匀环绕滑动在吊接架509的三个内外滑道内；旋转盘603上均匀环绕设置多个限位插孔，转动连接在吊接架509上的限位插杆604插接在一个限位插孔内；辅助压板601的底面与压筒机构2的底面共面。焊接辅助机构6起到一定的限位与支撑的作用，主要用于两块板材的焊接，通过辅助压板601压在两块板材上，防止机械手带动本发明运动幅度过大，使得压筒机构2可以更为平稳的对焊接面进行平整处理；且三块辅助压板601距离压筒机构2中心的距离可以进行调节，便于满足不同情况使用；调节时，转动调控连杆602使其脱离限位插孔，然后转动旋转盘603，旋转盘603转动时带动三个调控连杆602一端进行运动，三个调控连杆602另一端推动或拉动三个辅助压板601同步向外侧滑动或向内侧滑动，改变三个辅助压板601的位置。

原理：本发明的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，在使用时，首先将安装架机构5连接在机械手或机器人手臂上，以便根据预设的程序在机械手或机器人手臂的操控下进行运动，与现有技术中轨道式的搅拌摩擦焊接装置相比，本发明可运动的范围更大，且可根据实际需要进行不同的曲线运动，便于对高端设备进行精准焊接，焊接时，机械手或机器人手臂通过安装架机构5带动本发明进行运动，驱动机构4启动后可以带动压筒机构2转动，压筒机构2转动时通过与焊头调节机构3的配合带动焊头机构1进行转动，通过焊头机构1的高速旋转，使焊头机构1与焊接工件材料摩擦，从而使两个焊接工件的连接部位材料温度升高软化，完成材料焊接；其内部焊头机构1和压筒机构2的相对位置可以通过焊头调节机构3进行适当调节，调节焊头机构1伸出至压筒机构2下端的长度，便于插入至不同厚度待焊接材料内，有利于提高焊接效果，保证焊接质量。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (5)

1.一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，其特征在于：包括焊头机构（1）、压筒机构（2）、焊头调节机构（3）、驱动机构（4）和安装架机构（5）；所述焊头机构（1）滑动配合在压筒机构（2）的中心通孔内；所述焊头调节机构（3）一端与焊头机构（1）固定连接，焊头调节机构（3）另一端与压筒机构（2）固定连接，以调节焊头调节机构（3）伸出至压筒机构（2）下方的长度；所述压筒机构（2）转动连接在安装架机构（5）上，以在驱动机构（4）的驱动下进行转动；驱动机构（4）连接在安装架机构（5）上；

所述焊头调节机构（3）包括竖向螺杆（301）、滑动架（302）、第一压簧（303）和限位螺母（304）；所述竖向螺杆（301）一端固定在压筒机构（2）顶面上，竖向螺杆（301）另一端螺纹配合连接限位螺母（304），竖向螺杆（301）中部滑动配合滑动架（302），滑动架（302）固定在焊头机构（1）上，限位螺母（304）卡挡在滑动架（302）上方；竖向螺杆（301）上套设第一压簧（303），第一压簧（303）位于滑动架（302）和压筒机构（2）顶面之间；

所述焊头机构（1）包括搅拌轴本体（101）、圆形滑套（102）、联动滑块（103）和联动组件（104）；搅拌轴本体（101）上端与焊头调节机构（3）固定连接，搅拌轴本体（101）中部密封滑动在压筒机构（2）的中心通孔内，搅拌轴本体（101）下端穿出至压筒机构（2）外侧的轴体上密封滑动配合圆形滑套（102），圆形滑套（102）内端均匀环绕固定多个联动滑块（103）外端，多个联动滑块（103）中部滑动配合在搅拌轴本体（101）侧面的多个上下滑道内，多个上下滑道与搅拌轴本体（101）的中空腔室连通，圆形滑套（102）封堵在上下滑道外侧；多个联动滑块（103）内端与联动组件（104）的下端传动连接，以在联动组件（104）的传动下带动圆形滑套（102）在搅拌轴本体（101）的外侧面上进行上下方向的往复式滑动；联动组件（104）中部转动连接在搅拌轴本体（101）的顶盖上，联动组件（104）上端连接在安装架机构（5），且与驱动机构（4）传动连接；

所述联动组件（104）包括第二摩擦盘（104a）、旋转套管（104b）、水平托板（104c）、滑动竖管（104d）、主动锥齿轮（104e）、从动锥齿轮（104f）和偏心连杆（104g）；驱动机构（4）传动连接第二摩擦盘（104a），第二摩擦盘（104a）固定在旋转套管（104b）上，旋转套管（104b）转动连接在水平托板（104c）上，水平托板（104c）固定在安装架机构（5）上；滑动竖管（104d）上端滑动配合在旋转套管（104b）内侧，旋转套管（104b）内侧的导向凸棱滑动配合在滑动竖管（104d）的导向凹槽内；滑动竖管（104d）中部密封转动连接在搅拌轴本体（101）的顶盖上，滑动竖管（104d）下端插入至搅拌轴本体（101）中空腔室的管体上固定有主动锥齿轮（104e），主动锥齿轮（104e）的外侧环绕固定啮合传动多个从动锥齿轮（104f），多个从动锥齿轮（104f）外侧通过多根轮轴转动连接在搅拌轴本体（101）中空腔室的内侧面上；多个从动锥齿轮（104f）内侧的偏心位置与多根偏心连杆（104g）的一端转动连接，多根偏心连杆（104g）的另一端与多个联动滑块（103）一一转动连接；

所述驱动机构（4）包括动力电机（401）、主动摩擦轮（402）、电机座（403）、横向滑板（404）和调控螺杆（405）；动力电机（401）的输出轴上固定主动摩擦轮（402）；主动摩擦轮（402）的上端垂直摩擦传动连接第二摩擦盘（104a），主动摩擦轮（402）的下端垂直摩擦传动连接压筒机构（2）上方的第一摩擦盘（201）；动力电机（401）固定在电机座（403）上，电机座（403）固定在横向滑板（404）内端，横向滑板（404）中部滑动在安装架机构（5）上，调控螺杆（405）内端转动连接在电机座（403）上，调控螺杆（405）中部螺纹配合在安装架机构（5）上，调控螺杆（405）外端转动连接在横向滑板（404）上；调控螺杆（405）上套设张紧弹簧，张紧弹簧两端分别与电机座（403）和安装架机构（5）连接；横向滑板（404）上螺纹配合紧固螺栓，紧固螺栓顶压在调控螺杆（405）上；

所述安装架机构（5）包括上架板（501）、下架板（502）、导向竖轴（503）、缓冲压簧（504）、调控螺母（505）、导向横轴（506）、倾斜推杆（507）、水平滑座（508）和吊接架（509）；导向竖轴（503）上端固定在上架板（501）上，导向竖轴（503）中部滑动杆在下架板（502）上，导向竖轴（503）位于上架板（501）和下架板（502）之间的轴体上套设缓冲压簧（504），导向竖轴（503）下端螺纹配合调控螺母（505），调控螺母（505）卡挡在下架板（502）下端；下架板（502）的外端均匀环绕固定多根导向横轴（506），多根导向横轴（506）外端与吊接架（509）的上端固定连接，压筒机构（2）转动连接在吊接架（509）的中心；上架板（501）的外端均匀环绕转动连接多个倾斜推杆（507）的一端，多个倾斜推杆（507）的另一端与多个水平滑座（508）一一转动连接，多个水平滑座（508）与多根导向横轴（506）一一滑动配合；上架板（501）上设有与机械手或机器人手臂连接的螺栓连接孔。

2.根据权利要求1所述的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，其特征在于：所述滑动竖管（104d）插入至搅拌轴本体（101）中空腔室内的管体上均匀设置多个第一通气孔，滑动竖管（104d）通过多个第一通气孔与搅拌轴本体（101）的中空腔室连通；搅拌轴本体（101）侧端固定有滑动横管（105），滑动横管（105）滑动配合在压筒机构（2）内侧的上下滑道内，并插入至压筒机构（2）的气流腔室内，中空腔室通过滑动横管（105）与气流腔室连通；压筒机构（2）的外侧面均匀环绕设置多个向下倾斜设置的气流出口，气流出口与气流腔室连通。

3.根据权利要求2所述的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，其特征在于：所述滑动竖管（104d）上端密封转动连接导流管（106），导流管（106）上设有六角连接头。

4.根据权利要求1所述的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，其特征在于：所述搅拌轴本体（101）下端设有无锥尖的倒锥形搅拌头，倒锥形搅拌头上设有外螺纹槽。

5.根据权利要求1所述的一种无轨道便于移动的搅拌摩擦焊接加工装置，其特征在于：还包括焊接辅助机构（6）；焊接辅助机构（6）包括辅助压板（601）、调控连杆（602）、旋转盘（603）和限位插杆（604）；所述旋转盘（603）转动连接在压筒机构（2）上，旋转盘（603）上均匀环绕转动连接三根调控连杆（602）内端，三根调控连杆（602）外端与三个辅助压板（601）一一转动连接，三个辅助压板（601）均匀环绕滑动在吊接架（509）的三个内外滑道内；旋转盘（603）上均匀环绕设置多个限位插孔，转动连接在吊接架（509）上的限位插杆（604）插接在一个限位插孔内；辅助压板（601）的底面与压筒机构（2）的底面共面。