CN214602495U - 一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，包括：左床身、右床身、上机头、下机头、左工作台和右工作台；所述上机头连接在左床身和右床身上端，上机头通过驱动可在床身上端前后移动；所述下机头连接在左床身和右床身下端，下机头通过驱动可在床身下端前后移动；所述左工作台和右工作台分别固定在左床身和右床身的中部，两工作台之间安装至少两套工装，工装用于固定工件，上机头和下机头分别从工装的上下两侧对工件进行搅拌摩擦焊接。本实用新型的上、下机头可独立运动，也可通过数控程序控制实现上、下机头联动，对铝合金拼接焊缝进行上下面同步搅拌摩擦焊接，提高焊接效率。

Description

一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备

技术领域

本实用新型公开了一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，涉及封搅拌摩擦焊接设备领域。

背景技术

随着新能源汽车的发展，搅拌摩擦焊接在生产制造新能源汽车电池托盘领域得到了广泛的运用；电池托盘底板的生产工艺要求焊缝两面均需要搅拌摩擦焊接，而目前常用的搅拌摩擦焊接设备只能先焊接一面然后再翻面焊接另一面，由于单侧焊接时搅拌头较大的顶段力作用，焊缝两侧易产生较大变形，多块底板拼焊会将变形累积造成产品超差，由多块底板组成的电池托盘无法一次性装夹焊接成型，需要通过多次分组拼焊和翻面焊接，此种焊接方式需要大量人工参与，自动化程度低，严重降低了生产效率。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景技术中的缺陷，提供一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，上下配合焊接，使用方便，提高了生产效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，包括：左床身、右床身、上机头、下机头、左工作台和右工作台；所述上机头连接在左床身和右床身上端，上机头通过驱动可在床身上端前后移动；所述下机头连接在左床身和右床身下端，下机头通过驱动可在床身下端前后移动；所述左工作台和右工作台分别固定在左床身和右床身的中部，两个工作台之间距离为焊接设备左右移动的焊接行程，两工作台之间安装至少两套工装，可实现设备焊接一个工位时，其余工位可装卸工件，工装用于固定工件，上机头和下机头分别从工装的上下两侧对工件进行搅拌摩擦焊接；所述上机头、下机头可独立运动，也可通过数控程序控制实现上下联动，对铝合金型材拼接焊缝进行上下面同步搅拌摩擦焊接。

进一步的，所述上机头包括上立柱、上横梁、上溜板、上机头架、X1轴传动、Y1轴传动、Z1轴传动、第一主轴和第一焊接倾角调整装置；

其中，左立柱、右立柱和上横梁构成第一龙门架，第一龙门架连接在左床身和右床身上端，通过X1轴传动驱动第一龙门架沿床身前后方向移动；

上溜板安装在上横梁上，通过Y1轴传动驱动上溜板沿上横梁左右方向移动；

上机头架安装在上溜板上，通过Z1轴传动驱动上机头架沿上溜板竖直方向移动；

第一主轴和第一焊接倾角调整装置安装在上机头架上，可根据焊接方向自动调节焊接倾角方向。

进一步的，所述下机头包括下横梁、下溜板、下机头架、第二主轴、第二焊接倾角调整装置、X2轴传动、Y2轴传动和Z2轴传动；

其中，下横梁构成第二龙门架，第二龙门架连接在左床身和右床身下端，通过X2轴传动驱动第二龙门架沿床身前后方向移动；

下溜板安装在下横梁上，通过Y2轴传动驱动下溜板沿下横梁左右方向移动；

下机头架安装在下溜板上，通过Z2轴传动驱动下机头架沿下溜板竖直方向移动；

第二主轴和第二焊接倾角调整装置安装在下机头架上，可根据焊接方向自动调节焊接倾角方向。

进一步的，还包括固定刀库，所述固定刀库包括刀库支架、刀夹、刀柄、传感器和对刀仪；刀库支架的左右两侧分别固定在左工作台和右工作台上，刀库支架上间隔安装多个刀夹，刀夹为上下对称设置，可实现上下机头同时换刀。

进一步的，每个所述刀夹配备一个传感器，用于检测此位置的刀夹上是否存在刀柄，以防撞刀，固定刀库上下两侧各安装一个对刀仪，用于换刀后检测刀具长度。

进一步的，所述固定刀库固定在左工作台和右工作台的前端。

进一步的，还包括排屑机，所述排屑机固定在左床身和右床身之间的底部，所述排屑机包括驱动电机、底座、驱动轮、从动轮、输送带和挡板；驱动轮、从动轮和输送带安装在底座上，所述输送带的两侧设置挡板；驱动电机带动驱动轮转动，驱动轮驱动输送带在驱动轮和从动轮之间转动，从而将掉落在输送带上的铝屑输送出去，输送到接屑槽内，所述接屑槽设置在底座上远离驱动电机的一侧。

进一步的，X1轴传动为齿轮齿条驱动装置，Y1轴传动为滚珠丝杆驱动装置，Z1轴传动为滚珠丝杆驱动装置。

进一步的，X2轴传动为齿轮齿条驱动装置，Y2轴传动为滚珠丝杆驱动装置，Z2轴传动为滚珠丝杆驱动装置。

有益效果：1.本实用新型工作台安装在床身上，工作台和工装结构刚性强，同时工作台可根据实际需要加长，增加工装的工位；

2. 本实用新型独立的上下机头设备结构简单，单个机头刚性好、精度高，维修方便；

3. 本实用新型独立的上下机头可适应焊缝上下不同位置的偏置；

4. 本实用新型上下机头同时焊接，可有效抵消搅拌头顶段力对工件的变形作用，且无需将工件翻面，可实现多块工件一次性装夹焊接成型，自动化程度高，极大提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型上机头结构示意图；

图4为本实用新型下机头结构示意图；

图5为本实用新型固定刀库示意图；

图6为本实用新型排屑机示意图。

具体实施方式

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1~2所示的一种实施例，一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，包括：左床身2、右床身1、上机头3、下机头4、左工作台6和右工作台5；所述上机头3连接在左床身2和右床身1上端，上机头3通过驱动可在床身上端前后移动；所述下机头4连接在左床身2和右床身1下端，下机头4通过驱动可在床身下端前后移动；所述左工作台6和右工作台5分别固定在左床身2和右床身1的中部，两工作台之间安装至少两套工装9,10，可实现设备焊接一个工位时，其余工位可装卸工件，工装9,10用于固定工件，上机头3和下机头4分别从工装9,10的上下两侧对工件进行搅拌摩擦焊接；所述上机头3、下机头4可独立运动，也可通过数控程序控制实现上下联动，对铝合金型材拼接焊缝进行上下面同步搅拌摩擦焊接。

如图3所示，所述上机头3包括上立柱、上横梁13、上溜板14、上机头架15、X1轴传动16、Y1轴传动17、Z1轴传动18、第一主轴19和第一焊接倾角调整装置20；其中，左立柱12、右立柱11和上横梁13构成第一龙门架，第一龙门架连接在左床身2和右床身1上端，通过X1轴传动16驱动第一龙门架沿床身前后方向移动；上溜板14通过直连导轨连接在上横梁13上，通过Y1轴传动17驱动上溜板14沿上横梁13左右方向移动；上机头架15通过直连导轨连接在上溜板14上，通过Z1轴传动18驱动上机头架15沿上溜板14竖直方向移动；第一主轴19和第一焊接倾角调整装置20安装在上机头架15上，可根据焊接方向自动调节焊接倾角方向；X1轴传动16为齿轮齿条驱动装置，Y1轴传动17为滚珠丝杆驱动装置，Z1轴传动18为滚珠丝杆驱动装置。

如图4所示，所述下机头4包括下横梁21、下溜板22、下机头架23、第二主轴24、第二焊接倾角调整装置25、X2轴传动26、Y2轴传动27和Z2轴传动28；其中，下横梁21构成第二龙门架，第二龙门架连接在左床身2和右床身1下端，通过X2轴传动26驱动第二龙门架沿床身前后方向移动；下溜板22通过直连导轨在下横梁21上，通过Y2轴传动27驱动下溜板22沿下横梁21左右方向移动；下机头架23通过直连导轨连接在下溜板22上，通过Z2轴传动28驱动下机头架23沿下溜板22竖直方向移动；第二主轴24和第二焊接倾角调整装置25安装在下机头架23上，可根据焊接方向自动调节焊接倾角方向；X2轴传动26为齿轮齿条驱动装置，Y2轴传动27为滚珠丝杆驱动装置，Z2轴传动28为滚珠丝杆驱动装置。

如图5所示，还包括固定刀库7，所述固定刀库7包括刀库支架29、刀夹30、刀柄31、传感器32和对刀仪33；刀库支架29的左右两侧分别固定在左工作台6和右工作台5上，刀库支架29上间隔安装多个刀夹30，刀夹30为上下对称设置，可实现上下机头4同时换刀。

每个所述刀夹30配备一个传感器32，用于检测此位置的刀夹30上是否存在刀柄31，以防撞刀，固定刀库7上下两侧各安装一个对刀仪33，用于换刀后检测刀具长度。

所述固定刀库7固定在左工作台6和右工作台5的前端。

如图6所示，还包括排屑机8，所述排屑机8固定在左床身2和右床身1之间的底部，所述排屑机8包括驱动电机34、底座35、驱动轮36、从动轮37、输送带38和挡板40；驱动轮36、从动轮37和输送带38安装在底座35上，所述输送带38的两侧设置挡板40；驱动电机34带动驱动轮36转动，驱动轮36驱动输送带38在驱动轮36和从动轮37之间转动，从而将掉落在输送带38上的铝屑输送出去，输送到接屑槽39内，所述接屑槽39设置在底座35上远离驱动电机36的一侧。

本实用新型工作台安装在床身上，工作台和工装结构刚性强，同时工作台可根据实际需要加长，增加工装的工位；

本实用新型独立的上下机头设备结构简单，单个机头刚性好、精度高，维修方便；

本实用新型独立的上下机头可适应上下不同位置的焊缝；

本实用新型上下机头同时焊接，可有效抵消搅拌头顶段力对工件的变形作用，且无需将工件翻面，可实现多块工件一次性装夹焊接成型，自动化程度高，极大提高了生产效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，包括：左床身、右床身、上机头、下机头、左工作台和右工作台；所述上机头连接在左床身和右床身上端，上机头通过驱动可在床身上端前后移动；所述下机头连接在左床身和右床身下端，下机头通过驱动可在床身下端前后移动；所述左工作台和右工作台分别固定在左床身和右床身的中部，两工作台之间安装至少两套工装，工装用于固定工件，上机头和下机头分别从工装的上下两侧对工件进行搅拌摩擦焊接。

2.根据权利要求1所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，所述上机头包括上立柱、上横梁、上溜板、上机头架、X1轴传动、Y1轴传动、Z1轴传动、第一主轴和第一焊接倾角调整装置；

其中，左立柱、右立柱和上横梁构成第一龙门架，第一龙门架连接在左床身和右床身上端，通过X1轴传动驱动第一龙门架沿床身前后方向移动；

上溜板安装在上横梁上，通过Y1轴传动驱动上溜板沿上横梁左右方向移动；

上机头架安装在上溜板上，通过Z1轴传动驱动上机头架沿上溜板竖直方向移动；

第一主轴和第一焊接倾角调整装置安装在上机头架上，可根据焊接方向自动调节焊接倾角方向。

3.根据权利要求1所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，所述下机头包括下横梁、下溜板、下机头架、第二主轴、第二焊接倾角调整装置、X2轴传动、Y2轴传动和Z2轴传动；

其中，下横梁构成第二龙门架，第二龙门架连接在左床身和右床身下端，通过X2轴传动驱动第二龙门架沿床身前后方向移动；

下溜板安装在下横梁上，通过Y2轴传动驱动下溜板沿下横梁左右方向移动；

下机头架安装在下溜板上，通过Z2轴传动驱动下机头架沿下溜板竖直方向移动；

第二主轴和第二焊接倾角调整装置安装在下机头架上，可根据焊接方向自动调节焊接倾角方向。

4.根据权利要求1所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，还包括固定刀库，所述固定刀库包括刀库支架、刀夹、刀柄、传感器和对刀仪；刀库支架的左右两侧分别固定在左工作台和右工作台上，刀库支架上间隔安装多个刀夹，刀夹为上下对称设置，可实现上下机头同时换刀。

5.根据权利要求4所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，每个所述刀夹配备一个传感器，用于检测此位置的刀夹上是否存在刀柄，以防撞刀，固定刀库上下两侧各安装一个对刀仪，用于换刀后检测刀具长度。

6.根据权利要求4所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，所述固定刀库固定在左工作台和右工作台的前端。

7.根据权利要求1所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，还包括排屑机，所述排屑机固定在左床身和右床身之间的底部，所述排屑机包括驱动电机、底座、驱动轮、从动轮、输送带和挡板；驱动轮、从动轮和输送带安装在底座上，所述输送带的两侧设置挡板；驱动电机带动驱动轮转动，驱动轮驱动输送带在驱动轮和从动轮之间转动，从而将掉落在输送带上的铝屑输送出去。

8.根据权利要求1所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，X1轴传动为齿轮齿条驱动装置，Y1轴传动为滚珠丝杆驱动装置，Z1轴传动为滚珠丝杆驱动装置。

9.根据权利要求1所述的一种上下独立式双机头动龙门搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，X2轴传动为齿轮齿条驱动装置，Y2轴传动为滚珠丝杆驱动装置，Z2轴传动为滚珠丝杆驱动装置。

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