CN210997033U - 一种宽幅搅拌摩擦焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽幅搅拌摩擦焊装置，包括龙门、多个气动组件和搅拌摩擦焊机；每个气动组件活动设置在龙门上，包括用于压紧焊接件的第一气缸和用于调整第一气缸压紧角度的第二气缸，第一气缸和第二气缸呈角度设置；搅拌摩擦焊机在焊接件上方。本实用新型在龙门横梁上活动设置了多组气动组件，通过第二气缸调整第一气缸和焊接件的夹角，使气动组件的压紧点靠近搅拌摩擦焊机的焊接点，从而达到压紧固定底座上焊接件的目的，让搅拌摩擦焊机可以有效精准的在上面进行焊接工作，提升了焊接质量，尤其在焊接大型焊接件时，避免焊接件因夹紧不牢与搅拌头轴肩接触面不平整，使搅拌头受力不均匀而过度损坏。

Description

一种宽幅搅拌摩擦焊装置

技术领域

本实用新型属于搅拌摩擦焊的技术领域，具体涉及一种宽幅搅拌摩擦焊装置。

背景技术

1991年英国焊接研究所(The Welding Institute-TWI)实用新型了搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，简称FSW)，此后，搅拌摩擦焊以任何一种焊接方法无可比拟的发展速度，迅速走出实验室，在国际工业制造领域(船舶、轨道列车、航天、航空、汽车、兵器、电子电力等)得到大规模工程化应用。作为一项创新的间相连接方法，搅拌摩擦焊正在大步取代传统铝合金焊接方法，在铝合金结构制造及铝型材加工领域，迎来革命性的跨越式发展。

搅拌摩擦焊装置焊接时需要先将焊接件进行固定，以保证焊接的质量和焊缝的平整美观性。目前搅拌摩擦焊装置在焊接大型焊接件时，焊接件夹紧装置普遍存在夹紧力度不够，工作时焊接件容易发生位移，使焊接精度低质量不高的问题；在焊接过程中焊接件与搅拌头轴肩接触的平面共面性差不平整，使搅拌头受力不均匀而导致过度损坏，同时也会影响焊接质量。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种宽幅搅拌摩擦焊装置，可以压紧固定焊接件，使焊接面平整，工作时焊接件不会发生位移，解决了大型焊接件夹紧力度不够，焊接精度低质量差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型首先提供一种宽幅搅拌摩擦焊装置，包括龙门、多个气动组件和搅拌摩擦焊机；每个气动组件活动设置在龙门上，包括用于压紧焊接件的第一气缸和用于调整第一气缸压紧角度的第二气缸，第一气缸和第二气缸呈角度设置；搅拌摩擦焊机在焊接件上方。

进一步地，第一气缸的缸体一端铰接在龙门上，第一气缸的活塞杆的顶端置于焊接件上；第二气缸一端铰接在龙门上，第二气缸的另一端铰接在第一气缸的缸体另一端，第一气缸和第二气缸呈小于90度的角度设置。

进一步地，第一气缸的活塞杆的顶端设置有用于压紧焊接件焊接点的压紧件。

进一步地，第二气缸为双向伸缩气缸，该双向伸缩气缸的活塞杆顶端分别铰接龙门和第一气缸的缸体另一端。

进一步地，第一气缸和焊接件的夹角为30°～60°。

进一步地，龙门包括横梁、支撑件及基座，横梁两端与支撑件滑动连接，支撑件固定在基座上。

进一步地，横梁长度为15m以上，宽度为1.5m以上，高度为1.5m以上。

进一步地，支撑件包括用于横梁滑动的滑槽，及安装在其中的连动杆、减速机和旋转把手，横梁和连动杆连接，连动杆和减速机连接，减速机和旋转把手连接。

进一步地，还包括底座，底座与搅拌摩擦焊机滑动连接，焊接件固定在底座上。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种宽幅搅拌摩擦焊装置，包含多组气动组件固定在龙门横梁上，通过调整第一气缸和第二气缸的夹角，使气动组件的压紧着力点靠近搅拌摩擦焊机的焊接点，从而达到压紧固定底座上焊接件的目的，让搅拌摩擦焊机可以有效精准的在上面进行焊接工作，提升了焊接质量，尤其在焊接大型焊接件时，避免焊接件因夹紧不牢与搅拌头轴肩接触面不平整，使搅拌头受力不均匀而过度损坏。

附图说明

图1为本实用新型一种宽幅搅拌摩擦焊装置的侧视图；

图2为本实用新型一种宽幅搅拌摩擦焊装置的气动组件的侧视图；

图3为本实用新型一种宽幅搅拌摩擦焊装置的龙门的结构图；

图4为本实用新型一种宽幅搅拌摩擦焊装置的支撑件的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例首先提供一种宽幅搅拌摩擦焊装置，如图1和3所示，包括龙门1、多个气动组件2和搅拌摩擦焊机3；每个气动组件2活动设置在龙门1上，包括用于压紧焊接件A的第一气缸21和用于调整第一气缸21压紧角度的第二气缸22，第一气缸21和第二气缸22呈角度设置；搅拌摩擦焊机3在焊接件A上方

采用上述的结构，在搅拌摩擦焊机3工作时，固定在龙门1上的多组气动组件2，通过调整第一气缸21和第二气缸22的夹角，使气动组件2的压紧着力点靠近搅拌摩擦焊机3的焊接点，从而达到压紧固定焊接件A的目的，让搅拌摩擦焊机3可以有效精准的在上面进行焊接工作，提升了焊接质量，尤其在焊接大型焊接件时，避免焊接件因夹紧不牢与搅拌头轴肩接触面不平整，使搅拌头受力不均匀而过度损坏。

如图2所示，第一气缸21的缸体一端铰接在龙门上，第一气缸21的活塞杆211的顶端置于焊接件A上；第二气缸22一端铰接在龙门1上，第二气缸22的另一端铰接在第一气缸21的缸体另一端，使第一气缸21和第二气缸22呈小于90度的角度设置。活塞杆211的顶端设置有用于压紧焊接件A焊接点的压紧件212。这样，面对不同高度和位置的压紧件A时，可以通过第二气缸22来调整第一气缸21的压紧角度，然后伸缩活塞杆211，使压紧件212靠近焊接点，压力更大，压紧效果更好。

第二气缸22为双向伸缩气缸，该双向伸缩气缸的活塞杆221顶端分别铰接龙门1和第一气缸21的缸体另一端。控制第二气缸22的活塞杆221的伸缩，可以调整第一气缸21和焊接件A的夹角大小。第一气缸21和焊接件A的夹角为30°～60°，此夹角即气缸压紧角α。这种角度即保证了压紧力足够压紧焊接件A，同时也能适用于各种型号的焊接件。

当焊接件A为04号型材时，型材高度为0.27m，气缸压紧角α为50°；当焊接件A为68号型材时，型材高度为0.067m，气缸压紧角α为45°。根据焊接件A的高度与大小，调整气缸压紧角α大小与活塞杆211的伸缩，使压紧着力点靠近焊接点，使焊接件A的焊接部位被有效的压紧固定。

如图3所示，龙门1包括横梁11、支撑件12及基座13，横梁11两端与支撑件12活动连接，横梁11可以在支撑件12上进行滑动，以调整与焊接件A的相对位置，支撑件12固定在基座13上。横梁长度为15m以上，本实施例优选为16.1m；宽度为1.5m以上，本实施例优选为1.7m；高度为1.5m以上，本实施例优选为1.6m。这样，本实施例适用的焊接件A最大长度可达14.5m，最大高度可达0.3m。

如图4所示，支撑件12包括滑槽121、连动杆122、减速机123和旋转把手124；连动杆122、减速机123和旋转把手124均安装在滑槽121上，横梁11和连动杆122连接，连动杆122和减速机123连接，减速机123和旋转把手124连接。转动旋转把手124，使减速机123驱动连动杆122的伸缩，从而就控制了横梁11在滑槽121上进行移动，以调整气动组件2与焊接件A的相对位置，再配合第一气缸21的活塞杆211、第二气缸22的活塞杆221的伸缩调整，使压紧着力点靠近焊接点。

连动杆122为螺杆，采用Tr48*8螺纹，螺纹升角为3.3°，螺纹齿形斜角为15°；连动杆122材质为45#钢，其螺母材质为锡青铜。这样使连动杆121坚固耐用，T型螺纹传动方式使横梁移动更平稳。同时，横梁11两端与滑槽121滑动摩擦接触的部位，上表面为Q235钢板，下表面为球墨铸铁，面与面之间涂有黄甘油，这样大大降低了滑动摩擦阻力，可以使横梁11在支撑件12上滑动更平顺。

旋转把手124高度为1.2m以上，本实施例优选为1.35m；减速机123型号为NMRV F110-50。这样在手动转动旋转把124手时可以轻松省力。

另外，在龙门1上还安装有控制器(未图示)，控制器同步控制所有气动组件的第一气缸21的活塞杆211、第二气缸22的活塞杆221的伸缩。

本实用新型实施例的气动组件2优选为15个，每个第一气缸21的推力为2000N，气缸压紧角α为30-60°，总共可以对焊接件A产生15000-25980N的垂直方向上的压力。这样的结构可以使适用范围内的大型焊接件A能被牢固的夹紧。

本实用新型实施例还包括底座4，底座4与搅拌摩擦焊机3滑动连接，焊接件A固定在底座4上，与气动组件2一起夹紧焊接件A，使焊接件A的焊接件A与搅拌头轴肩接触面平整，搅拌摩擦焊机3在底座4上滑动，在面对长度很大的焊接件A时也能稳定精准的工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：包括龙门、多个气动组件和搅拌摩擦焊机；每个所述气动组件活动设置在所述龙门上，包括用于压紧焊接件的第一气缸和用于调整所述第一气缸压紧角度的第二气缸，所述第一气缸和所述第二气缸呈角度设置；所述搅拌摩擦焊机在所述焊接件上方。

2.根据权利要求1所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：所述第一气缸的缸体一端铰接在所述龙门上，所述第一气缸的活塞杆的顶端置于焊接件上；所述第二气缸一端铰接在所述龙门上，所述第二气缸的另一端铰接在所述第一气缸的缸体另一端，所述第一气缸和所述第二气缸呈小于90度角度设置。

3.根据权利要求2所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：所述第一气缸的活塞杆的顶端设置有用于压紧所述焊接件焊接点的压紧件。

4.根据权利要求2所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：所述第二气缸为双向伸缩气缸，该双向伸缩气缸的活塞杆顶端分别铰接所述龙门和所述第一气缸的缸体另一端。

5.根据权利要求1-4任一项所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：所述第一气缸和所述焊接件的夹角为30°～60°。

6.根据权利要求1-4任一项所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：所述龙门包括横梁、支撑件及基座，所述横梁两端与所述支撑件滑动连接，所述支撑件固定在所述基座上。

7.根据权利要求6所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：所述横梁长度为15m以上，宽度为1.5m以上，高度为1.5m以上。

8.根据权利要求6所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：所述支撑件包括用于所述横梁滑动的滑槽，及安装在其中的连动杆、减速机和旋转把手，所述横梁和所述连动杆连接，所述连动杆和所述减速机连接，所述减速机和所述旋转把手连接。

9.根据权利要求1所述的宽幅搅拌摩擦焊装置，其特征在于：还包括底座，所述底座与所述搅拌摩擦焊机滑动连接，所述焊接件固定在所述底座上。

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