CN1709630A - 振动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动机构，其目的是解决现有技术线性摩擦焊机振动机构振幅固定、限位装置限位不准的的问题。其特征是主摇臂支撑架(3)上放置一对主摇臂(6)，主摇臂(6)通过主摇臂连接轴(7)连在一起；驱动杆(4)的一端套在主摇臂连接轴(7)上，另一端与偏心轴(5)的偏心端相连，偏心轴(5)由偏心轴支座(11)支撑，偏心轴(5)的非偏心端固定有皮带轮(9)；推杆(16)的上端通过铰链固连于滑轨(8)上，下端通过滑块连接轴(10)分别与两边的滑块(12)相连，八只滚轮(15)通过各自的滚轮连接轴(13)与滑块(12)相连。这种振动机构振幅可调，能满足不同材料、不同形状及尺寸焊件焊接工艺要求，而且可实现焊接精确限位。

Description

振动机构

技术领域

本发明涉及一种振动机构，特别是线性摩擦焊机用振动机构。这种振动机构振幅可调并能精确限位。

背景技术

参照图4，文献“线性摩擦焊机的振动及限位机构，中国专利，专利号：ZL200420041446.0”公开了一种线性摩擦焊机的振动及限位机构，振动机构主要由电机21、皮带轮9、偏心轴5、连动杆22、焊接夹具底座23等组成。连动杆22的一端通过轴承与偏心轴5的偏心位置相连，一端通过轴承与焊接夹具底座23相连。焊接时，由电机21通过皮带轮9带动偏心轴5转动，连动杆22便产生左右往复运动，并带动夹持在焊接夹具底座23上的动焊件产生左右往复运动。当向垂直于两焊件焊接面施加一定压力时，便可实现两焊件线性摩擦焊接。这种振动机构的主要缺点在于，由于偏心轴5的偏心量是一定的，故只能产生固定的振幅。而在实际焊接中，针对不同的焊件材料、不同焊接面的形状及尺寸，必须调整摩擦焊接振幅。例如，焊接面易氧化的材料或焊接面积较小时，小的摩擦振幅更能保证焊接质量。对于现有技术，要想改变振幅只能更换偏心轴5。但更换偏心轴是非常困难的，甚至会造成设备不可恢复的损坏。

线性摩擦焊机目前主要用来焊接航空发动机整体叶盘等重要构件，在焊接整体叶盘时，若一片叶片的焊接或限位不成功将造成整个叶盘报废，因此，要求摩擦焊接结束时，能精确定位两焊件的相对位置。现有技术的限位装置主要由回位气(油)缸24、齿条25、限位齿轮26等组成，其工作过程为：当上述振动机构完成摩擦焊接结束时，使电机21停转，立即启动回位气(油)缸24动作，齿条25便推动限位齿轮26单向运动。限位齿轮26与连动杆22都安装在偏心轴5的偏心位置，连动杆22便带动焊接夹具底座23向右运动，直至动焊件被限位块挡住，完成限位。这种限位装置的主要缺点在于：1.电机21停转时，动焊件停止的位置是随机的，齿条25推动限位齿轮26转动的距离是不同的，即每次从动焊件停止振动到被推到限位块的距离是不同的，这将使焊接质量不稳定；2.当设备控制失常，在电机21未停转而限位装置提前动作时，齿条25、限位齿轮26及偏心轴5之间会产生巨大的内部机械抗力，会造成设备机械系统损坏，甚至可能烧坏电机和变频设备；3.动焊件被推向限位块时，会造成很大冲击，尤其在大型线性摩擦焊机中，这种冲击不但使焊缝质量下降，长期使用也会对设备造成损坏。

发明内容

为了克服现有技术线性摩擦焊机振动机构振幅固定、限位装置限位不准的不足，本发明提供一种线性摩擦焊机用振动机构，这种振动机构振幅可调并能精确限位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种振动机构，包括偏心轴5和皮带轮9，其特征在于：还包括连接板1、液压缸2、主摇臂支撑架3、驱动杆4、主摇臂6、主摇臂连接轴7、滑轨8、滑块连接轴10、偏心轴支座11、滑块12、滚轮连接轴13、主轴14、滚轮15和推杆16，连接板1的一端与液压缸2缸轴固连，连接板1的另一端与滑块12用螺钉紧固，液压缸2缸座通过铰链与焊机机身相连；主轴14有两根，分别通过轴承固定在主摇臂支撑架3上，主轴14的另一端分别与主摇臂6固连，主摇臂连接轴7两端通过轴承分别与主摇臂6相连；驱动杆4的一端套在主摇臂连接轴7上，驱动杆4的另一端通过轴承与偏心轴5的偏心端相连，偏心轴5通过轴承由偏心轴支座11支撑，偏心轴5的非偏心端通过一个平键固定有皮带轮9；推杆16的上端通过铰链固连于滑轨8上，推杆16的下端通过滑块连接轴10分别与两边的滑块12相连，八只滚轮15通过各自的滚轮连接轴13与滑块12相连。

所述的主摇臂6相对于滑块12的滑动段为圆弧形，不论滑块12位于主摇臂6滑动段的任何位置，推杆16的上端的振动中心位置保持不变，两焊件摩擦的中心位置不变。

所述的滚轮15每四只左右对称放置，四只滚轮15中上方两个滚轮与下方两个滚轮的圆心分别落在主摇臂6圆弧段的同心圆上。

本发明的有益效果是，由于根据杠杆的原理设计的主摇臂6，当液压缸2将滑块12推开偏离中心位置时，滑块12将随主摇臂6翘动一侧上、下振动。推杆16即随滑块12上、下运动。推杆16的上端便沿滑轨8上、下振动，它带动动焊件即可振动起来。液压缸2将滑块12推开偏离垂直中心线位置的角度不同时，滑块12的振幅便不同，偏离中心位置的角度越大，滑块12的振幅也越大，以此实现振幅调节。由于振幅可调，故能满足不同材料、不同形状及尺寸焊件的焊接工艺要求。

摩擦焊接结束时，控制液压缸2将滑块12拉回到其垂直中心线与主轴14的圆心重合位置。此时，由于杠杆作用，滑块12仍会以滑块连接轴10轴心为中心作逆时针和顺时针交替摆动，但滑块连接轴10却不会产生上、下位移，即，推杆16停止振动。此时，两焊件刚好对中，便实现了焊接限位。即摩擦焊接结束时将振幅调节为0，两焊件即可对中实现焊接精确限位；限位时即使电机不停转也不会对设备机械系统、电机及变频设备造成影响。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1的A-A视图

图3是图1的B-B视图

图4是现有技术的结构示意图

图中1-连接板，2-液压缸，3-主摇臂支撑架，4-驱动杆，5-偏心轴，6-主摇臂，7-主摇臂连接轴，8-滑轨，9-皮带轮，10-滑块连接轴，11-偏心轴支座，12-滑块，13-滚轮连接轴，14-主轴，15-滚轮，16-推杆，21-电机，22-连动杆，23-焊接夹具底座，24-回位气(油)缸，25-齿条，26-回位齿轮。

具体实施方式

参照图1～3，偏心轴5通过一对轴承由偏心轴支座11支撑，皮带轮9通过一个平键与偏心轴5的非偏心端相连，驱动杆4的一端通过一对轴承与偏心轴5的偏心端相连，驱动杆4的另一端通过主摇臂连接轴7分别与两边的主摇臂6相连，主摇臂连接轴7的两端各通过一只轴承分别与主摇臂6对称的两部分相连。由电机通过皮带带动皮带轮9转动，则偏心轴5带动驱动杆4产生上、下往复运动。主摇臂6的旋转中心位置通过两根主轴14分别与主摇臂支撑架3对称的两部件相连。因此，当驱动杆4通过主摇臂连接轴7带动主摇臂6的一端作上、下往复运动时，主摇臂6以主轴14为轴心作翘翘板式的运动。

推杆16通过滑块连接轴10分别与两边的滑块12相连，滑块连接轴10通过轴两端的两只轴承将滑块12对称的两部件连接在一起。滚轮15通过滚轮连接轴13与滑块12相连。滚轮15和滚轮连接轴13各有8只，其中每4只滚轮15通过滚轮连接轴13分别与两边的滑块12相连。4只滚轮左右位置对称，上方两个滚轮与下方两个滚轮的圆心分别落在与主摇臂6圆弧段的同心圆上，这样保证既保证了上、下滚轮的轮缘与主摇臂6的上、下沿紧密结合，当主摇臂6作翘翘板式的运动时，可带动滑块12产生上、下振动，又保证了滑块12可沿着主摇臂6的圆弧段左右滑动。

液压缸2缸轴一端通过连接板1与滑块12相连。连接板1中心打孔攻丝直接上到缸轴前端螺纹上，连接板1与滑块12用螺钉紧固。液压缸2缸座通过铰链与焊机机身相连，当液压缸2推动滑块12时，滑块12沿着主摇臂6滑动，缸轴方向可随着滑块12改变。

根据杠杆的原理可以知道，当液压缸2将滑块12推开偏离中心位置时，滑块12将随主摇臂6翘动一侧上、下振动。推杆16即随滑块12上、下运动。推杆16的上端便沿滑轨8上、下振动，它带动动焊件即可振动起来。当向两焊件的焊接面垂直施加摩擦压力时，两焊件便可进行摩擦焊接。

液压缸2将滑块12推开偏离垂直中心线位置的角度不同时，滑块12的振幅便不同，偏离中心位置的角度越大，滑块12的振幅也越大，以此法即实现了振幅调节。主摇臂6在滑块12的滑动段制成了圆弧形，不论滑块12滑到任何位置，推杆16的上端的振动中心位置都是不变的。这样，便保证了两焊件摩擦焊接时，摩擦的中心位置始终不变。

摩擦焊接结束时，控制液压缸2将滑块12拉回到其垂直中心线与主轴14的圆心重合位置。此时，由于杠杆作用，滑块12仍会以滑块连接轴10轴心为中心作逆时针和顺时针交替摆动，但滑块连接轴10却不会产生上、下位移，即，推杆16停止振动。此时，两焊件刚好对中，便实现了焊接限位。可见，该发明方法中，即使摩擦焊接结束时电机未停转，依然可实现焊件焊接定位。

由于滑块12的滑动是依靠滚轮滚动的，因此，不论是焊接过程中调节振幅，还是限位时将振幅调为0，系统内部结构相互的冲击都比现有技术大大减小。

Claims (3)

1、一种振动机构，包括偏心轴(5)和皮带轮(9)，其特征在于：还包括连接板(1)、液压缸(2)、主摇臂支撑架(3)、驱动杆(4)、主摇臂(6)、主摇臂连接轴(7)、滑轨(8)、滑块连接轴(10)、偏心轴支座(11)、滑块(12)、滚轮连接轴(13)、主轴(14)、滚轮(15)和推杆(16)，连接板(1)的一端与液压缸(2)缸轴固连，连接板(1)的另一端与滑块(12)用螺钉紧固，液压缸(2)缸座通过铰链与焊机机身相连；主轴(14)有两根，分别通过轴承固定在主摇臂支撑架(3)上，主轴(14)的另一端分别与主摇臂(6)固连，主摇臂连接轴(7)两端通过轴承分别与主摇臂(6)相连；驱动杆(4)的一端套在主摇臂连接轴(7)上，驱动杆(4)的另一端通过轴承与偏心轴(5)的偏心端相连，偏心轴(5)通过轴承由偏心轴支座(11)支撑，偏心轴(5)的非偏心端通过一个平键固定有皮带轮(9)；推杆(16)的上端通过铰链固连于滑轨(8)上，推杆(16)的下端通过滑块连接轴(10)分别与两边的滑块(12)相连，八只滚轮(15)通过各自的滚轮连接轴(13)与滑块(12)相连。

2、根据利用权利要求1所述的振动机构，其特征在于：所述的主摇臂(6)相对于滑块(12)的滑动段为圆弧形，不论滑块(12)位于主摇臂(6)滑动段的任何位置，推杆(16)的上端的振动中心位置保持不变，两焊件摩擦的中心位置不变。

3、根据利用权利要求1所述的振动机构，其特征在于：所述的滚轮(15)每四只左右对称放置，四只滚轮(15)中上方两个滚轮与下方两个滚轮的圆心分别落在主摇臂(6)圆弧段的同心圆上。

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