CN210451549U - 板件搅拌摩擦焊固定工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种板件搅拌摩擦焊固定工装，属于焊接工装技术领域，包括支撑组件、真空吸盘组件和压紧臂，支撑组件与工作面连接；真空吸盘组件用于吸附工件，且中部设有用于避让焊缝的避让槽；压紧臂用于将工件压紧于真空吸盘组件上。本实用新型能够利用支撑组件限定真空吸盘组件处于合适的角度，并利用真空吸盘组件将初步定位好的工件牢牢地吸附住，不会产生较大的局部应力，从而在实现工件的预固定的同时保证工件板面的平直，进而避免在利用紧固结构连接工件或机械臂压紧工件时，工件产生松动错位，也无需再对工件进行调直，提升安装定位的方便性，有利于焊接效率的提高。

Description

板件搅拌摩擦焊固定工装

技术领域

本实用新型属于焊接工装技术领域，更具体地说，是涉及一种板件搅拌摩擦焊固定工装。

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。

由于焊具高速旋转，会导致工件的巨大震动，从而影响焊接效果，因此工件需要用一些专用的工装牢固地固定，以充分降低震动。由于工装与工件之间的牢固性要求比较高，因此现有的工装基本都采用较多的紧固结构将工件固定在底板上，但是在焊接火车车厢侧墙等大型构件时，由于工件的面积比较大，如果采用的紧固结构过多，既不方便工件的安装定位，也容易在紧固后导致工件翘曲，需要再次调直，因此不利于焊接效率的提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种板件搅拌摩擦焊压紧臂及固定工装，以解决现有技术中存在的搅拌摩擦焊工装安装定位不方便及安装后易翘曲从而不利于焊接效率提高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种板件搅拌摩擦焊固定工装，包括支撑组件、真空吸盘组件和压紧臂，支撑组件与工作面连接；真空吸盘组件用于吸附工件，且中部设有用于避让焊缝的避让槽；压紧臂用于将工件压紧于真空吸盘组件上。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，真空吸盘组件包括吸盘体和支撑连接体，吸盘体为两个，分别设于避让槽两侧；支撑连接体至少设在吸盘体沿避让槽长度方向的一侧，且用于与工件接触的面和吸盘体用于与工件接触的面平齐。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，吸盘体用于与工件接触的面上设有若干相互连通的气槽，吸盘体与工件接触后气槽处形成密闭空间；吸盘体一侧设有与气槽连通用于对气槽进行充放气的通气孔。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，吸盘体和支撑连接体用于与工件接触的面为矩形，吸盘体和支撑连接体与支撑组件可拆卸连接。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，吸盘体边缘设有闭合的密封槽，密封槽内设有密封胶环。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，支撑组件具有若干组，每组支撑组件上均设有若干组首尾依次相接的真空吸盘组件。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，板件搅拌摩擦焊固定工装还包括连接横梁，压紧臂设于连接横梁的端部，若干支撑组件设于连接横梁中部，且均与连接横梁沿连接横梁的长度方向滑动连接。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，板件搅拌摩擦焊固定工装还包括工件限位组件，工件限位组件设于真空吸盘组件的一侧，用于限制工件的位置。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，工件限位组件包括限位座、侧向顶撑件和压边件，限位座与工作面或支撑组件连接；侧向顶撑件与限位座沿工件板面方向滑动连接，并设有用于固定侧向顶撑件位置的第一紧固结构，用于限制工件在板面方向上的移动；压边件与限位座转动连接，并设有用于固定压边件转动角度的第二紧固结构，用于限制工件的边缘在垂直板面的方向上的移动。

进一步地，前述的板件搅拌摩擦焊固定工装中，真空吸盘组件为铝制构件，以获得更好地贴合效果并防止划伤待焊接工件。

本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊固定工装的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过支撑组件、真空吸盘组件和压紧臂的配合形成利用机械臂抵接的结构，能够在保证将工件压紧的同时使得工件的拆装变得简单方便，省时省力，有利于提高工件的拆装效率及焊接效率；同时能够利用支撑组件限定真空吸盘组件处于合适的角度，并利用真空吸盘组件将初步定位好的工件牢牢地吸附住，不会产生较大的局部应力，从而在实现工件的预固定的同时保证工件板面的平直，进而避免在利用紧固结构连接工件或机械臂压紧工件时，工件产生松动错位，也无需再对工件进行调直，提升安装定位的方便性，有利于焊接效率的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的板件搅拌摩擦固定工装的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的板件搅拌摩擦固定工装的局部结构示意图；

图3为图2的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的板件搅拌摩擦固定工装的真空吸盘组件的俯视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的板件搅拌摩擦压紧臂的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的板件搅拌摩擦压紧臂的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的板件搅拌摩擦固定工装的控制示意图。

其中，图中各附图标记：

10、第一滑动机构；

11、第一滑道；12、第一滑动座；13、第一气缸；14、第一挡块；

20、转动机构；21、转轴；22、齿盘；23、第二气缸；24、转轴驱动齿条；

25、限位盘；26、安装孔；27、第二挡块；28、连接柱；

30、滑动臂机构；31、第二滑动座；32、滑动臂；

33、伺服电机；34、齿轮；35、滑动臂驱动齿条；

40、压臂机构；41、压脚；42、压臂；43、第三气缸；44、防护层；

51、控制模块；52、数据输入模块；

53、第一接触感应模块；54、第二接触感应模块；

60、连接横梁；70、支撑组件；

80、真空吸盘组件；81、避让槽；82、吸盘体；83、支撑连接体；

84、气槽；85、通气孔；86、密封胶环；

90、工件限位组件；91、限位座；92、侧向顶撑件；93、压边件；

100、焊具。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现对本实用新型提供的一种板件搅拌摩擦焊固定工装进行说明。

请参阅图2，板件搅拌摩擦焊固定工装包括支撑组件70、真空吸盘组件80和压紧臂，支撑组件70与工作面连接；真空吸盘组件80用于吸附工件，且中部设有用于避让焊缝的避让槽81；压紧臂用于将工件压紧于真空吸盘组件80上。

本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊固定工装，与现有技术相比，通过支撑组件70、真空吸盘组件80和压紧臂的配合形成利用机械臂抵接的结构，能够在保证将工件压紧的同时使得工件的拆装变得简单方便，省时省力，有利于提高工件的拆装效率及焊接效率；同时能够利用支撑组件70限定真空吸盘组件80处于合适的角度，并利用真空吸盘组件80将初步定位好的工件牢牢地吸附住，不会产生较大的局部应力，从而在实现工件的预固定的同时保证工件板面的平直，进而避免在利用紧固结构连接工件或机械臂压紧工件时，工件产生松动错位，也无需再对工件进行调直，提升安装定位的方便性，有利于焊接效率的提高。

请参阅图4，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊固定工装的一种具体实施方式，真空吸盘组件80包括吸盘体82和支撑连接体83，吸盘体82为两个，分别设于避让槽81两侧；支撑连接体83至少设在吸盘体82沿避让槽81长度方向的一侧，且用于与工件接触的面和吸盘体82用于与工件接触的面平齐。在吸盘体82一侧设置支撑连接体83既能减少吸盘体82的使用量，降低成本，还能使压紧臂与支撑连接体83配合，将工件压得更紧。

吸盘体82用于与工件接触的面上设有若干相互连通的气槽84，以避免压紧臂压紧在吸盘体82上时导致工件变形，吸盘体82与工件接触后气槽84处形成密闭空间，以便于对工件进行吸附；吸盘体82一侧设有与气槽84连通用于对气槽84进行充放气的通气孔85。

吸盘体82和支撑连接体83用于与工件接触的面为矩形，吸盘体82和支撑连接体83与支撑组件70可拆卸连接，以便于吸盘体82和支撑连接体83的调节和更换。

吸盘体82边缘设有闭合的密封槽，密封槽内设有密封胶环86。

请一并参阅图1和图6，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊固定工装的一种具体实施方式，支撑组件70具有若干组，每组支撑组件70上均设有若干组首尾依次相接的真空吸盘组件80。

板件搅拌摩擦焊固定工装还包括连接横梁60，压紧臂设于连接横梁60的端部，若干支撑组件70设于连接横梁60中部，且均与连接横梁60沿连接横梁60的长度方向滑动连接，用于于调节相邻支撑组件70之间的距离，以适应不同宽度的工件。

请一并参阅图2和图3，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊固定工装的一种具体实施方式，板件搅拌摩擦焊固定工装还包括工件限位组件90，工件限位组件90设于真空吸盘组件80的一侧，用于限制工件的位置。

工件限位组件90包括限位座91、侧向顶撑件92和压边件93，限位座91与工作面或支撑组件70连接；侧向顶撑件92与限位座91沿工件板面方向滑动连接，并设有用于固定侧向顶撑件92位置的第一紧固结构，用于限制工件在板面方向上的移动；压边件93与限位座91转动连接，并设有用于固定压边件93转动角度的第二紧固结构，用于限制工件的边缘在垂直板面的方向上的移动。

作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊固定工装的一种具体实施方式，真空吸盘组件80为铝制构件，以获得更好地贴合效果并防止划伤待焊接工件。

请一并参阅图1、图5和图6，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊固定工装的一种具体实施方式，压紧臂包括第一滑动机构10、转动机构20、滑动臂机构30和压臂机构40，第一滑动机构10用于与工作面连接，具有第一滑动自由度；转动机构20设于第一滑动机构10上，具有转动自由度，且转动自由度的转动轴线与第一滑动自由度方向垂直，用于在第一滑动机构10的带动下与工作面产生相对移动；滑动臂机构30设于转动机构20上，用于在转动机构20的带动下转动，且具有第二滑动自由度，第二滑动自由度与转动自由度的转动轴线方向垂直；压臂机构40设于滑动臂机构30的一端，用于在滑动臂机构30、转动机构20和第一滑动机构10的带动下靠近和远离工件，并具有在靠近工件时压紧和放松工件的压紧自由度。

通过第一滑动机构10、转动机构20、滑动臂机构30和压臂机构40的配合形成机械臂结构，能够实现对工件不同位置进行压紧，并对焊具进行避让，能够替代大部分甚至所有的紧固结构，在工件拆装时无需人工拆装，使得工件的拆装变得简单方便，省时省力，有利于提高工件的拆装效率及焊接效率。

请参阅图5，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊压紧臂的一种具体实施方式，压臂机构40包括压脚41、压臂42和压臂驱动组件，压脚41用于与工件抵接；压臂42分别与压脚41和滑动臂机构30转动连接；压臂驱动组件用于驱动压臂42绕滑动臂机构30转动连接部位转动。

压脚41上用于与待焊接的工件接触的部位设有铝质防护层44，用于保证耐磨性和压紧稳固性的同时防止划伤工件。

第一滑动机构10包括第一滑道11、第一滑动座12和滑动座驱动组件，第一滑道11设在与工作面上；第一滑动座12与第一滑道11滑动连接；滑动座驱动组件用于驱动第一滑动座12在第一滑道11上滑动；转动机构20包括转轴21和转轴驱动组件，转轴21与第一滑动座12转动连接；转轴驱动组件用于驱动转轴21转动；滑动臂机构30包括第二滑动座31、滑动臂32和滑动臂驱动组件，第二滑动座31与转轴21连接；滑动臂32与第二滑动座31滑动连接，且一端与压臂42转动连接；滑动臂驱动组件用于驱动滑动臂32在第一滑动座12上滑动。

请一并参阅图5和图6，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊压紧臂的一种具体实施方式，转轴21与第一滑动座12之间还设有用于限制转轴21转动角度的转角限位组件；转角限位组件包括限位盘25、第一挡块14和第二挡块27，限位盘25与转轴21同轴连接，且边缘环设有若干轴线与转轴21轴线方向相同的安装孔26；第一挡块14与第一滑动座12连接；第二挡块27用于与第一挡块14抵接，且设有两个分别与不同的安装孔26连接的连接柱28，以方便通过更换连接柱28安装的安装孔26来限制转轴21的转动角度的大小。

请参阅图7，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊压紧臂的一种具体实施方式，滑动座驱动组件、转轴驱动组件、滑动臂驱动组件和压臂驱动组件均为电控组件，板件搅拌摩擦焊压紧臂还包括控制模块51、数据输入模块52、第一接触感应模块53和第二接触感应模块54，第一接触感应模块53设在第一挡块14和/或第二挡块27上，用于检测第一挡块14和第二挡块27是否接触；第二接触感应模块54设在压脚41上，用于检测压脚41与工件是否接触；控制模块51分别与第一接触感应模块53、第二接触感应模块54、滑动座驱动组件、转轴驱动组件、滑动臂驱动组件和压臂驱动组件电连接，用于根据预设指令及第一接触感应模块53和第二接触感应模块54传递来的信号控制滑动座驱动组件、转轴驱动组件、滑动臂驱动组件和压臂驱动组件的动作；数据输入模块52与控制模块51连接，用于向控制模块51输入控制指令。

请一并参阅图5和图6，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊压紧臂的一种具体实施方式，滑动座驱动组件包括两端分别与第一滑动座12和第一滑道11连接且与控制模块51电连接的第一气缸13；滑动臂驱动组件包括伺服电机33、齿轮34和滑动臂驱动齿条35，伺服电机33设在第二滑动座31上，且与控制模块51电连接；齿轮34与伺服电机33的动力输出端连接；滑动臂驱动齿条35与滑动臂32连接，且与齿轮34啮合。

请一并参阅图5至图7，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊压紧臂的一种具体实施方式，控制模块51包括PLC控制器；第一接触感应模块53和第二接触感应模块54均包括压敏电阻；数据输入模块52包括触摸屏；压臂驱动组件包括两端分别与滑动臂32和压臂42连接且与控制模块51电连接的第三气缸43；转轴驱动组件包括第二气缸23、转轴驱动齿条24和齿盘22，第二气缸23设在第一滑动座12上，且与控制模块51电连接；转轴驱动齿条24与第二气缸23的杠柱连接，且与第二气缸23的缸筒滑动连接；齿盘22与转轴21同轴连接，且与转轴驱动齿条24啮合；齿盘22与限位盘25固定连接或一体设置。

请参阅图6，作为本实用新型提供的板件搅拌摩擦焊压紧臂的一种具体实施方式，还包括连接横梁60，连接横梁60两端部对称设有第一滑动机构10、转动机构20、滑动臂机构30和压臂机构40，中部用于与用于放置工件的焊接平台连接，第一滑动机构10与连接横梁60连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于，包括：

支撑组件，与工作面连接；

真空吸盘组件，用于吸附工件，且中部设有用于避让焊缝的避让槽；以及

压紧臂，用于将工件压紧于所述真空吸盘组件上。

2.如权利要求1所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于，所述真空吸盘组件包括：

吸盘体，为两个，分别设于所述避让槽两侧；以及

支撑连接体，至少设在所述吸盘体沿所述避让槽长度方向的一侧，且用于与所述工件接触的面和所述吸盘体用于与所述工件接触的面平齐。

3.如权利要求2所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于：所述吸盘体用于与所述工件接触的面上设有若干相互连通的气槽，所述吸盘体与工件接触后所述气槽处形成密闭空间；所述吸盘体一侧设有与所述气槽连通用于对所述气槽进行充放气的通气孔。

4.如权利要求3所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于：所述吸盘体和所述支撑连接体用于与所述工件接触的面为矩形，所述吸盘体和所述支撑连接体与所述支撑组件可拆卸连接。

5.如权利要求2所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于：所述吸盘体边缘设有闭合的密封槽，所述密封槽内设有密封胶环。

6.如权利要求1所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于：所述支撑组件具有若干组，每组所述支撑组件上均设有若干组首尾依次相接的所述真空吸盘组件。

7.如权利要求6所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于，板件搅拌摩擦焊固定工装还包括连接横梁，所述压紧臂设于所述连接横梁的端部，若干所述支撑组件设于所述连接横梁中部，且均与所述连接横梁沿所述连接横梁的长度方向滑动连接。

8.如权利要求1或6所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于，所述板件搅拌摩擦焊固定工装还包括：

工件限位组件，设于所述真空吸盘组件的一侧，用于限制所述工件的位置。

9.如权利要求8所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于，所述工件限位组件包括：

限位座，与工作面或所述支撑组件连接；

侧向顶撑件，与所述限位座沿所述工件板面方向滑动连接，并设有用于固定所述侧向顶撑件位置的第一紧固结构，用于限制所述工件在板面方向上的移动；以及

压边件，与所述限位座转动连接，并设有用于固定所述压边件转动角度的第二紧固结构，用于限制所述工件的边缘在垂直板面的方向上的移动。

10.如权利要求1所述的板件搅拌摩擦焊固定工装，其特征在于：所述真空吸盘组件为铝制构件。

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