CN216656942U - 一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于搅拌摩擦焊接领域，提供一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，包括固定座、两个夹头、压紧机构和供气机构，夹头上设有安装孔，安装孔内滑动密封连接有活塞，安装孔的底部设有贯通的进气孔，两个夹头设有开口的一端相对设置，压紧机构安装于活塞靠近开口的一侧，所述压紧机构在活塞的带动下自由滑出安装孔，所述供气机构通过柔性导管分别与两个所述夹头的进气孔连通，所述活塞在所述供气机构的气体供应下沿安装孔的轴线方向自由滑动。本实用新型通过气体的持续供应以及压紧机构的设置，能够实现对工件的有效固定，避免出现松动现象，同时利用气体自身的可压缩性能，能够避免对工件表面造成破损，也能够避免出现卡死现象。

Description

一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊接领域，具体涉及一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置。

背景技术

搅拌摩擦焊是一项创新的先进摩擦焊技术，被誉为高质量、低成本的“绿色环保焊接技术”。搅拌摩擦焊接是高速旋转的搅拌头扎入工件后沿焊接方向运动，在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热，使其周围金属形成塑性软化层，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料连接的固相焊接方法。

在搅拌头与工件高速旋转摩擦过程中，会产生较大的作用力，因此如何实现对工件的有效固定尤为重要，目前的固定方式大都是采用螺栓、气缸或液压缸直接对工件进行压紧，此种方式大都为刚性接触，容易造成工件表面破损，且在设备持续震动或长时间加工过程中容易出现松动，另外当搅拌头与工件之间作用力过大时，工件位置无法进行适当调节，容易出现卡死现象，从而造成搅拌头损坏。

实用新型内容

针对现有技术中的技术问题，本实用新型提供一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，包括固定座、两个夹头、压紧机构和供气机构，所述夹头上设有贯穿一端端面的安装孔，所述安装孔内滑动密封连接有活塞，所述活塞与安装孔的底部和侧壁形成密封腔体，所述安装孔的底部设有贯通的进气孔，两个夹头设有开口的一端相对设置，且两个夹头之间形成用于固定工件的夹持空间，所述压紧机构安装于活塞靠近开口的一侧，所述压紧机构在活塞的带动下自由滑出安装孔，所述供气机构通过柔性导管分别与两个所述夹头的进气孔连通，所述活塞在所述供气机构的气体供应下沿安装孔的轴线方向自由滑动。

进一步的，所述压紧机构包括压板、伸缩杆和弹簧，所述伸缩杆的一端与活塞固定连接，另一端与压板固定连接，所述弹簧套接在伸缩杆外，且弹簧一端与活塞固定连接，另一端与压板固定连接，所述压板的尺寸小于所述安装孔的直径。

进一步的，所述压板远离弹簧的一端设有橡胶块，所述橡胶块上设有多个凸起。

进一步的，所述安装孔靠近开口的一端设有限位块，所述限位块的内径大于压板的尺寸且小于活塞的外径。

进一步的，所述柔性导管包括两根第一支管、第一三通阀、两根第二支管、第二三通阀和第三支管，两根所述第一支管的一端分别连通两个进气孔，另一端分别与第一三通阀的两个接口连接，所述第一三通阀的另一个接口通过第二支管连通第二三通阀的一个接口，另一根所述第二支管的一端与第二三通阀的另一个接口连接，另一端通过第一控制阀与供气机构连通，所述第三支管一端与第二三通阀的第三个接口连接，另一端通过第二控制阀与供气机构连通。

进一步的，所述第二三通阀和所述供气机构之间的第二支管内设有单向阀，所述单向阀的导通方向为由供气机构至第二三通阀。

进一步的，所述固定座包括底座、支柱、两个滑块和锁紧组件，所述支柱安装于底座上，两个所述夹头分别与两个滑块固定连接，所述支柱上设有滑槽，两个所述滑块滑动安装于滑槽内，所述锁紧组件用于固定所述滑块。

有益效果：

1、在本实用新型中，通过供气机构和两个夹头内压紧机构的设置，能够实现对工件的有效固定，避免出现松动现象，同时利用气体自身的可压缩性能，能够避免刚性接触对工件表面造成的破损，也能够避免出现卡死现象，具体过程为，在使用时根据需要将多个固定座分别设置在工件的不同位置并与工作平台固定，将工件待夹持的部位放置在两个夹头之间进行限位，然后开启供气机构，通过供气机构持续向密封腔体内充气，活塞在气体的膨胀下，带动压紧机构对工件进行夹持固定。

2、在本实用新型中，通过压板、伸缩杆和弹簧的设置，可以利用弹簧的弹力实现对工件的固定，提高固定效果，同时通过弹簧的自适应伸缩可以防止出现松动现象，另外也能提供一定的缓冲进一步避免装置与工件之间的刚性接触，以及出现卡死现象的产生，利用伸缩杆可以限制压板的移动方向，避免偏移，同时提高弹簧的使用寿命。

3、在本实用新型中，通过橡胶块和凸起的设置，能够增加接触面的摩擦力大小，同时进一步避免对工件表面造成破损。

4、在本实用新型中，通过限位块及尺寸的限制，能够防止活塞脱离安装孔。

5、在本实用新型中，通过两根第一支管、第一三通阀、两根第二支管、第二三通阀和第三支管的设置，能够实现气体供应和排放控制，实现对工件的快速取放，另外也能对工件进行自压紧操作，具体在安放工件时，工件上下表面分别与上下两个压紧机构抵接，打开第一控制阀，供气机构开始供气，气体经过两根第二支管后分别经两根第一支管进入上下两个密封腔体，在气体作用下推动活塞及压紧机构对工件进行夹紧，当夹持进入稳定状态后，此时可以关闭第一控制阀；当需要取出工件时，只需打开第二控制阀，两个密封腔体内的高压气体经两根第一支管后从第三支管进入供气机构，活塞和压紧机构朝密封腔体一侧滑动，压紧机构与工件表面分离。在夹持的过程中，由于两个密封腔体之间通过两根第一支管和第一三通阀连通，因此不管是向上还是向下震动，两个压紧机构之间的距离以及作用均不会变化，从而能够避免工件的松动，具体过程为假如工件朝下移动，下方的压紧机构带动活塞会朝密封腔体一侧滑动，密封腔体内的气体被压缩会从进气口经第一支管进入上方的密封腔体，由于气体的体积不变，故上下两个活塞滑动的距离不变，作用力也不变，反之亦然；另外结合单向阀的设置，能够避免气体回流，引发不必要的安全事故。

6、在本实用新型中，通过底座、支柱、两个滑块和锁紧组件的设置，能够方便调节夹持空间高度，满足不同厚度工件的夹持需求，同时能够调节夹持力的大小。

附图说明

图1为本实用新型焊接状态时整体结构示意图。

图2为本实用新型非焊接状态时整体结构示意图。

图3为本实用新型非焊接状态时夹头内部安装结构示意图。

图4为本实用新型焊接状态时夹头内部安装结构示意图。

图5为本实用新型压紧机构和活塞安装结构示意图。

图6为本实用新型柔性导管安装结构示意图。

图7为本实用新型柔性导管内部结构示意图。

图8为本实用新型固定座结构示意图。

附图标记：1、固定座；11、底座；12、支柱；121、滑槽；13、滑块；2、夹头；21、安装孔；3、活塞；4、夹持空间；5、压紧机构；51、压板；52、伸缩杆；53、弹簧；6、供气机构；7、柔性导管；71、第一支管；72、第一三通阀；73、第二支管；74、第二三通阀；75、第三支管；76、第一控制阀；77、第二控制阀；78、单向阀；8、橡胶块；9、限位块。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，如图1至图4所示，包括固定座1、两个夹头2、压紧机构5和供气机构6，通过固定座1可以整个装置进行安装固定，在实际使用时，可以根据需要设置多个固定装置，将其分别设置在不同位置，以此用来夹紧工件的不同部分，所述夹头2上设有贯穿一端端面的安装孔21，所述安装孔21内滑动密封连接有活塞3，所述活塞3与安装孔21的底部和侧壁形成密封腔体，所述安装孔21的底部设有贯通的进气孔，两个夹头2设有开口的一端相对设置，且两个夹头2之间形成用于固定工件的夹持空间4，所述压紧机构5安装于活塞3靠近开口的一侧，所述压紧机构5在活塞3的带动下自由滑出安装孔21，所述供气机构6通过柔性导管7分别与两个所述夹头2的进气孔连通，为了便于气体的充入，供气机构6处可以设置高压气泵，所述活塞3在所述供气机构6的气体供应下沿安装孔21的轴线方向自由滑动。

在本实施例中，通过供气机构6和两个夹头2内压紧机构5的设置，能够实现对工件的有效固定，避免出现松动现象，同时利用气体自身的可压缩性能，能够避免刚性接触对工件表面造成的破损，也能够避免出现卡死现象，具体过程为，在使用时根据需要将多个固定座1分别设置在工件的不同位置并与工作平台固定，将工件待夹持的部位放置在两个夹头2之间进行限位，然后开启供气机构6，通过供气机构6持续向密封腔体内充气，活塞3在气体的膨胀下，带动压紧机构5对工件进行夹持固定。

在本实施例中，优选的，如图3、图4、图5所示，所述压紧机构5包括压板51、伸缩杆52和弹簧53，所述伸缩杆52的一端与活塞3固定连接，另一端与压板51固定连接，所述弹簧53套接在伸缩杆52外，且弹簧53一端与活塞3固定连接，另一端与压板51固定连接，所述压板51的尺寸小于所述安装孔21的直径。

在本实施例中，通过压板51、伸缩杆52和弹簧53的设置，可以利用弹簧53的弹力实现对工件的固定，提高固定效果，同时通过弹簧53的自适应伸缩可以防止出现松动现象，另外也能提供一定的缓冲进一步避免装置与工件之间的刚性接触，以及出现卡死现象的产生，利用伸缩杆52可以限制压板51的移动方向，避免偏移，同时提高弹簧53的使用寿命。

在本实施例中，优选的，如图5所示，所述压板51远离弹簧53的一端设有橡胶块8，所述橡胶块8上设有多个凸起。

在本实施例中，通过橡胶块8和凸起的设置，能够增加接触面的摩擦力大小，同时进一步避免对工件表面造成破损。

在本实施例中，优选的，如图3、图4、图5所示，所述安装孔21靠近开口的一端设有限位块9，所述限位块9的内径大于压板51的尺寸且小于活塞3的外径。

在本实施例中，通过限位块9及尺寸的限制，能够防止活塞3脱离安装孔21。

在本实施例中，优选的，如图1、图6、图7所示，所述柔性导管7包括两根第一支管71、第一三通阀72、两根第二支管73、第二三通阀74和第三支管75，两根所述第一支管71的一端分别连通两个进气孔，另一端分别与第一三通阀72的两个接口连接，所述第一三通阀72的另一个接口通过第二支管73连通第二三通阀74的一个接口，另一根所述第二支管73的一端与第二三通阀74的另一个接口连接，另一端通过第一控制阀76与供气机构6连通，所述第三支管75一端与第二三通阀74的第三个接口连接，另一端通过第二控制阀77与供气机构6连通；所述第二三通阀74和所述供气机构6之间的第二支管73内设有单向阀78，所述单向阀78的导通方向为由供气机构6至第二三通阀74。

在本实施例中，通过两根第一支管71、第一三通阀72、两根第二支管73、第二三通阀74和第三支管75的设置，能够实现气体供应和排放控制，实现对工件的快速取放，另外也能对工件进行自压紧操作，具体在安放工件时，工件上下表面分别与上下两个压紧机构5抵接，打开第一控制阀76，供气机构6开始供气，气体经过两根第二支管73后分别经两根第一支管71进入上下两个密封腔体，在气体作用下推动活塞3及压紧机构5对工件进行夹紧，当夹持进入稳定状态后，此时可以关闭第一控制阀76；当需要取出工件时，只需打开第二控制阀77，两个密封腔体内的高压气体经两根第一支管71后从第三支管75进入供气机构6，活塞3和压紧机构5朝密封腔体一侧滑动，压紧机构5与工件表面分离。在夹持的过程中，由于两个密封腔体之间通过两根第一支管71和第一三通阀72连通，因此不管是向上还是向下震动，两个压紧机构5之间的距离以及作用均不会变化，从而能够避免工件的松动，具体过程为假如工件朝下移动，下方的压紧机构5带动活塞3会朝密封腔体一侧滑动，密封腔体内的气体被压缩会从进气口经第一支管71进入上方的密封腔体，由于气体的体积不变，故上下两个活塞3滑动的距离不变，作用力也不变，反之亦然；另外结合单向阀78的设置，能够避免气体回流，引发不必要的安全事故。

在本实施例中，优选的，如图1、图8所示，所述固定座1包括底座11、支柱12、两个滑块13和锁紧组件，所述支柱12安装于底座11上，两个所述夹头2分别与两个滑块13固定连接，所述支柱12上设有滑槽121，两个所述滑块13滑动安装于滑槽121内，所述锁紧组件用于固定所述滑块13。

在本实施例中，通过底座11、支柱12、两个滑块13和锁紧组件的设置，能够方便调节夹持空间4高度，满足不同厚度工件的夹持需求，同时能够调节夹持力的大小。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，包括固定座(1)、两个夹头(2)，所述夹头(2)上设有贯穿一端端面的安装孔(21)，所述安装孔(21)内滑动密封连接有活塞(3)，所述活塞(3)与安装孔(21)的底部和侧壁形成密封腔体，所述安装孔(21)的底部设有贯通的进气孔，两个夹头(2)设有开口的一端相对设置，且两个夹头(2)之间形成用于固定工件的夹持空间(4)，其特征在于，还包括压紧机构(5)和供气机构(6)，所述压紧机构(5)安装于活塞(3)靠近开口的一侧，所述压紧机构(5)在活塞(3)的带动下自由滑出安装孔(21)，所述供气机构(6)通过柔性导管(7)分别与两个所述夹头(2)的进气孔连通，所述活塞(3)在所述供气机构(6)的气体供应下沿安装孔(21)的轴线方向自由滑动。

2.根据权利要求1所述的一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，其特征在于，所述压紧机构(5)包括压板(51)、伸缩杆(52)和弹簧(53)，所述伸缩杆(52)的一端与活塞(3)固定连接，另一端与压板(51)固定连接，所述弹簧(53)套接在伸缩杆(52)外，且弹簧(53)一端与活塞(3)固定连接，另一端与压板(51)固定连接，所述压板(51)的尺寸小于所述安装孔(21)的直径。

3.根据权利要求2所述的一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，其特征在于，所述压板(51)远离弹簧(53)的一端设有橡胶块(8)，所述橡胶块(8)上设有多个凸起。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，其特征在于，所述安装孔(21)靠近开口的一端设有限位块(9)，所述限位块(9)的内径大于压板(51)的尺寸且小于活塞(3)的外径。

5.根据权利要求1所述的一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，其特征在于，所述柔性导管(7)包括两根第一支管(71)、第一三通阀(72)、两根第二支管(73)、第二三通阀(74)和第三支管(75)，两根所述第一支管(71)的一端分别连通两个进气孔，另一端分别与第一三通阀(72)的两个接口连接，所述第一三通阀(72)的另一个接口通过第二支管(73)连通第二三通阀(74)的一个接口，另一根所述第二支管(73)的一端与第二三通阀(74)的另一个接口连接，另一端通过第一控制阀(76)与供气机构(6)连通，所述第三支管(75)一端与第二三通阀(74)的第三个接口连接，另一端通过第二控制阀(77)与供气机构(6)连通。

6.根据权利要求5所述的一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，其特征在于，所述第二三通阀(74)和所述供气机构(6)之间的第二支管(73)内设有单向阀(78)，所述单向阀(78)的导通方向为由供气机构(6)至第二三通阀(74)。

7.根据权利要求1所述的一种用于搅拌摩擦焊接的固定装置，其特征在于，所述固定座(1)包括底座(11)、支柱(12)、两个滑块(13)和锁紧组件，所述支柱(12)安装于底座(11)上，两个所述夹头(2)分别与两个滑块(13)固定连接，所述支柱(12)上设有滑槽(121)，两个所述滑块(13)滑动安装于滑槽(121)内，所述锁紧组件用于固定所述滑块(13)。

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