CN116921848B - 一种摩擦焊机上料机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦焊机上料机构，包括：车架、工件托架、移动脚架和变形撑脚，工件托架的数量为两个且对称布置于车架的两端并与车架的两端活动连接，车架的表面活动安装有形变驱动杆，工件托架的一侧固定连接有分别与车架和形变驱动杆端部相连接的连接耳和联动耳，工件托架的两端固定安装有转向舵机。本发明中，通过设置新型可折叠型摩擦焊机上料车体结构，在车架两端布置可偏转运动的工件托架和移动脚架进行大型管类和棒类工件的支撑托运工作，利用驱动电机主动驱动移动轮转动实现车体移动并在各个移动轮差速运动中实现转向等工作，实现自动化上料操作。

Description

一种摩擦焊机上料机构

技术领域

本发明涉及摩擦焊技术领域，具体为一种摩擦焊机上料机构。

背景技术

摩擦焊是一种固态焊接方法。摩擦焊机是以摩擦热为热源，通过机械摩擦运动及施加于轴向的压力使两焊件摩擦表面产生热量，使两焊件摩擦表面加热到塑性变形，然后利用此热量将同种金属、异种金属牢固连接起来。当前广泛应用于管类棒类工作的焊接连接工作中。在摩擦焊工作中需要使用上料器件进行料棒输送和上料。

现有的大型管类和棒类工件上料工作中，主要通过拖车结构进行工件的转运输送，将工件放置于拖车表面由人力推动运动至指定位置并转向使工件一端兑现摩擦焊机夹头结构，进行夹持工装，工装完成后通过支撑架进行工件支撑，从而在摩擦焊工作中，由夹头旋转带动工件在支撑架表面滚转运动，通过高速旋转运动进行两个工件端头的摩擦焊接，现有的工件摩擦焊机上料机构结构简单仅能实现工件的移动支撑作用，在大型管类和棒类工件焊接工作中，仍需要配合人力推动以及其他辅助器材进行工作，实用性较低。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种摩擦焊机上料机构，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种摩擦焊机上料机构，包括：车架、工件托架、移动脚架和变形撑脚，所述工件托架的数量为两个且对称布置于车架的两端并与车架的两端活动连接，所述车架的表面活动安装有形变驱动杆，所述工件托架的一侧固定连接有分别与车架和形变驱动杆端部相连接的连接耳和联动耳，所述工件托架的两端固定安装有转向舵机，所述工件托架的一侧固定安装有球撑凸块，所述工件托架和球撑凸块的顶面开设有托运弧槽；

所述移动脚架包括撑脚、转向块和移动轮以及用于驱动移动轮转动的驱动电机，所述撑脚转动安装于转向块的表面，所述转向块的顶端与转向舵机的输出轴固定连接，所述撑脚为直角叉状一端固定连接有轮叉另一端与变形撑脚的表面固定连接，所述移动轮转动安装于轮叉的内侧，所述变形撑脚包括撑脚叉杆、万向支撑轮以及固定于撑脚表面的驱动舵机，所述撑脚叉杆与驱动舵机的输出端固定连接，所述万向支撑轮转动安装于撑脚叉杆的内侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述摩擦焊机上料机构包括上料托运和焊接支撑两种形态，在上料托运状态下移动轮和万向支撑轮轴心线平行且同步与地面接触；在焊接支撑状态下，移动轮与地面接触，万向支撑轮表面与工件表面相互贴合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述形变驱动杆为丝杆执行器或电动液压杆结构，所述形变驱动杆的两端分别与联动耳和车架的表面活动连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述托运弧槽为球形凸块结构，所述托运弧槽的侧面呈圆滑光面结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述撑脚的表面活动连接有减震弹簧杆，所述转向块的表面设有与减震弹簧杆另一端活动连接的减震撑杆。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述撑脚叉杆与轮叉大小结构相同，所述移动轮和万向支撑轮直径大小相同。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述万向支撑轮包括轮毂和若干侧导辊，所述轮毂的数量为两个且相互平行连接，所述侧导辊均分为两组并呈圆周分布于两个轮毂的外周，两个轮毂表面侧导辊呈交错布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轮叉和撑脚叉杆之间夹角为直角。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置新型可折叠型摩擦焊机上料车体结构，在车架两端布置可偏转运动的工件托架和移动脚架进行大型管类和棒类工件的支撑托运工作，利用驱动电机主动驱动移动轮转动实现车体移动并在各个移动轮差速运动中实现转向等工作，实现自动化上料操作。

2.本发明中，在上料完成后，可通过形变驱动杆驱动工件托架偏转运动，使移动脚架和变形撑脚偏转，并在驱动舵机驱动下万向支撑轮偏转，使万向支撑轮表面各个侧导辊与工件表面轴向接触，在摩擦焊接中进行支撑，在焊接完成后再次切换形态实现工件托运，利用该上料机构的两种不同形态实现焊接过程中的上料和支撑托料工作，实现自动化焊接，提高工作效率。

3.本发明中，采用撑脚叉杆偏转运动万向支撑轮与工件表面垂直抵接，实现工件支撑，在摩擦焊接过程中实现工件的转动支撑，提高摩擦焊接过程中工件的稳定性，适用于各类大长度直线管类工件的焊接工作。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的工件托架安装结构示意图；

图3为本发明一个实施例的移动脚架和变形撑脚结构示意图；

图4为本发明一个实施例的万向支撑轮结构示意图；

图5为本发明一个实施例的车架和工件托架两种状态示意图；

图6为本发明一个实施例的上料机构状态转变示意图；

图7为本发明一个实施例的上料机构托运工件中状态转变过程示意图。

附图标记：

100、车架；110、形变驱动杆；

200、工件托架；210、连接耳；220、球撑凸块；230、转向舵机；240、托运弧槽；211、联动耳；

300、移动脚架；310、撑脚；320、转向块；330、移动轮；340、驱动电机；350、减震弹簧杆；311、轮叉；321、减震撑杆；

400、变形撑脚；410、撑脚叉杆；420、万向支撑轮；430、驱动舵机；421、轮毂；422、侧导辊。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种摩擦焊机上料机构。

结合图1-7所示，本发明提供的一种摩擦焊机上料机构，包括：车架100、工件托架200、移动脚架300和变形撑脚400，工件托架200的数量为两个且对称布置于车架100的两端并与车架100的两端活动连接，车架100的表面活动安装有形变驱动杆110，工件托架200的一侧固定连接有分别与车架100和形变驱动杆110端部相连接的连接耳210和联动耳211，工件托架200的两端固定安装有转向舵机230，工件托架200的一侧固定安装有球撑凸块220，工件托架200和球撑凸块220的顶面开设有托运弧槽240；

移动脚架300包括撑脚310、转向块320和移动轮330以及用于驱动移动轮330转动的驱动电机340，撑脚310转动安装于转向块320的表面，转向块320的顶端与转向舵机230的输出轴固定连接，撑脚310为直角叉状一端固定连接有轮叉311另一端与变形撑脚400的表面固定连接，移动轮330转动安装于轮叉311的内侧，变形撑脚400包括撑脚叉杆410、万向支撑轮420以及固定于撑脚310表面的驱动舵机430，撑脚叉杆410与驱动舵机430的输出端固定连接，万向支撑轮420转动安装于撑脚叉杆410的内侧。

在该实施例中，摩擦焊机上料机构包括上料托运和焊接支撑两种形态，在上料托运状态下移动轮330和万向支撑轮420轴心线平行且同步与地面接触；在焊接支撑状态下，移动轮330与地面接触，万向支撑轮420表面与工件表面相互贴合。

具体的，利用该上料机构的两种不同形态实现焊接过程中的上料和支撑托料工作，实现自动化焊接，提高工作效率。

在该实施例中，形变驱动杆110为丝杆执行器或电动液压杆结构，形变驱动杆110的两端分别与联动耳211和车架100的表面活动连接。

在该实施例中，托运弧槽240为球形凸块结构，托运弧槽240的侧面呈圆滑光面结构。

具体的，在工件托架200偏转运动中，利用托运弧槽240进行工件的顶起使其脱离托运弧槽240的内侧并升高。

在该实施例中，撑脚310的表面活动连接有减震弹簧杆350，转向块320的表面设有与减震弹簧杆350另一端活动连接的减震撑杆321。

具体的，利用减震弹簧杆350以及撑脚310和转向块320之间的活动连接，在行走过程中实现整个设备的减震。

在该实施例中，撑脚叉杆410与轮叉311大小结构相同，移动轮330和万向支撑轮420直径大小相同。

在该实施例中，万向支撑轮420包括轮毂421和若干侧导辊422，轮毂421的数量为两个且相互平行连接，侧导辊422均分为两组并呈圆周分布于两个轮毂421的外周，两个轮毂421表面侧导辊422呈交错布置。

具体的，将侧导辊422交错布置于两个轮毂421表面，使万向支撑轮420无论哪一个面与工件表面接触均有且仅有一个侧导辊422与工件表面平行抵接，降低接触面积降低转动摩擦量。

在该实施例中，轮叉311和撑脚叉杆410之间夹角为直角。

具体的，在焊接支撑状态下轮叉311和车架100水平延长车身，提高支撑稳定性。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该摩擦焊机上料机构时，根据工件大小规格调节摩擦焊机卡盘高度即调节摩擦焊机上料位置高度，使摩擦焊机上料位置与该摩擦焊机上料机构支撑状态下工件轴心高度一致；工件通过人工搬运或吊装结构放置于工件托架200顶面的托运弧槽240表面，在移动轮330和万向支撑轮420的共同支撑下行走运动，若工件长度较大可选用多组设备进行共同支撑，驱动电机340驱动移动轮330转动进行行走运动，在转向舵机230驱动下带动移动脚架300和变形撑脚400转向实现整个设备的转向运动，当工件移动至摩擦焊机上料区域后，由形变驱动杆110驱动工件托架200进行偏转运动利用球撑凸块220进行工件顶起提升，移动脚架300同步偏转运动，直至变形撑脚400运动至工件两侧，轮叉311与地面水平，只有由驱动舵机430驱动撑脚叉杆410和万向支撑轮420偏转90度使万向支撑轮420与工件表面接触，侧导辊422与工件平行抵接，完成形态转变，使工件一端高度与摩擦焊机上料位置高度对接，由摩擦焊机夹盘进行夹持，并在焊接过程中利用万向支撑轮420进行支撑实现工件稳定转动运动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种摩擦焊机上料机构，其特征在于，包括：车架（100）、工件托架（200）、移动脚架（300）和变形撑脚（400），所述工件托架（200）的数量为两个且对称布置于车架（100）的两端并与车架（100）的两端活动连接，所述车架（100）的表面活动安装有形变驱动杆（110），所述工件托架（200）的一侧固定连接有分别与车架（100）和形变驱动杆（110）端部相连接的连接耳（210）和联动耳（211），所述工件托架（200）的两端固定安装有转向舵机（230），所述工件托架（200）的一侧固定安装有球撑凸块（220），所述工件托架（200）和球撑凸块（220）的顶面开设有托运弧槽（240）；

所述移动脚架（300）包括撑脚（310）、转向块（320）和移动轮（330）以及用于驱动移动轮（330）转动的驱动电机（340），所述撑脚（310）转动安装于转向块（320）的表面，所述转向块（320）的顶端与转向舵机（230）的输出轴固定连接，所述撑脚（310）为直角叉状一端固定连接有轮叉（311）另一端与变形撑脚（400）的表面固定连接，所述移动轮（330）转动安装于轮叉（311）的内侧，所述变形撑脚（400）包括撑脚叉杆（410）、万向支撑轮（420）以及固定于撑脚（310）表面的驱动舵机（430），所述撑脚叉杆（410）与驱动舵机（430）的输出端固定连接，所述万向支撑轮（420）转动安装于撑脚叉杆（410）的内侧；

所述万向支撑轮（420）包括轮毂（421）和若干侧导辊（422），所述轮毂（421）的数量为两个且相互平行连接，所述侧导辊（422）均分为两组并呈圆周分布于两个轮毂（421）的外周，两个轮毂（421）表面侧导辊（422）呈交错布置；所述摩擦焊机上料机构包括上料托运和焊接支撑两种形态，在上料托运状态下移动轮（330）和万向支撑轮（420）轴心线平行且同步与地面接触，在焊接支撑状态下，移动轮（330）与地面接触，万向支撑轮（420）表面与工件表面相互贴合。

2.根据权利要求1所述的一种摩擦焊机上料机构，其特征在于，所述形变驱动杆（110）为丝杆执行器或电动液压杆结构，所述形变驱动杆（110）的两端分别与联动耳（211）和车架（100）的表面活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种摩擦焊机上料机构，其特征在于，所述托运弧槽（240）为球形凸块结构，所述托运弧槽（240）的侧面呈圆滑光面结构。

4.根据权利要求1所述的一种摩擦焊机上料机构，其特征在于，所述撑脚（310）的表面活动连接有减震弹簧杆（350），所述转向块（320）的表面设有与减震弹簧杆（350）另一端活动连接的减震撑杆（321）。

5.根据权利要求1所述的一种摩擦焊机上料机构，其特征在于，所述撑脚叉杆（410）与轮叉（311）大小结构相同，所述移动轮（330）和万向支撑轮（420）直径大小相同。

6.根据权利要求1所述的一种摩擦焊机上料机构，其特征在于，所述轮叉（311）和撑脚叉杆（410）之间夹角为直角。