CN217193247U - 一种移动搅拌摩擦焊焊接机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动搅拌摩擦焊焊接机构，其包括机架，机架底部装设有沿焊接方向交替爬行的一组第一爬行机构和一组第二爬行机构，且机架上还装设有随机架的移动对待焊接件进行连续焊接的焊接执行机构。第一爬行机构和第二爬行机构沿焊接方向交替爬行以不断延长机架的运动行程，机架能够实现连续移动。同时，装设于机架上并跟随机架移动的焊接执行机构对待焊接件进行连续焊接，焊接过程无需中断。相对于现有技术的分段式焊接，本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构能够实现全程连续焊接，以保证全程焊缝一致，能够有效提升焊接质量。

Description

一种移动搅拌摩擦焊焊接机构

技术领域

本实用新型主要涉及搅拌摩擦焊技术领域，尤其涉及一种移动搅拌摩擦焊焊接机构。

背景技术

搅拌摩擦焊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熔化，通过焊具沿待焊缝隙移动，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。这种焊接技术具有焊接过程无飞溅、无烟尘、无气孔、无夹渣，不需要填充材料和保护气体，能耗低，对环境无污染等优点，拥有广阔的应用前景。

在进行长距离焊接时，搅拌摩擦焊设备需沿焊接板的拼接缝隙进行移动。现有设备(如申请号为201420808779.5的中国专利)虽解决了固定龙门式的搅拌摩擦焊机机架无法移动的缺陷，但它的机架无法连续移动，导致焊接只能分段进行。在相邻焊段的交接位置处，焊接并不连续，需要中断焊接以等待机架移动，并于机架重新就位后再次启动焊接。这种焊接中断的情况将会严重影响相邻焊段交接位置处的焊接质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够连续行走并不间断焊接的移动搅拌摩擦焊焊接机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种移动搅拌摩擦焊焊接机构，包括：机架，所述机架底部装设有一组第一爬行机构和一组第二爬行机构，所述第一爬行机构和第二爬行机构沿焊接方向交替爬行，在第一爬行机构沿焊接方向爬行时、所述第二爬行机构固定不动且第二爬行机构驱使所述机架在第二爬行机构上沿焊接方向移动；在第二爬行机构沿焊接方向爬行时、所述第一爬行机构固定不动且第一爬行机构驱使所述机架在第一爬行机构上沿焊接方向移动；所述机架上还装设有随机架的移动对待焊接件进行连续焊接的焊接执行机构。

作为上述技术方案的进一步改进：

两个所述第一爬行机构形成一组，两个所述第二爬行机构形成一组；两个第一爬行机构、两个第二爬行机构均沿焊接机构中线对称分布，且第二爬行机构位于第一爬行机构内侧。

所述第一爬行机构包括第一爬行驱动、第一执行组和第一传动组；所述第一爬行驱动与机架固定相连；所述第一执行组沿焊接方向滑动安装于机架底部；第一传动组分别连接第一爬行驱动和第一执行组。

所述第一爬行驱动设置为伺服电机。

所述第一执行组包括第一爬杆、第一台座和第一吸盘；所述第一爬杆与机架沿焊接方向滑动连接；若干所述第一台座间隔成型于第一爬杆上；所述第一吸盘安装于第一台座下方。

所述第一爬杆顶端装设有第一滑杆，所述机架底端固定有第一滑块，所述第一滑杆与所述第一滑块滑动连接。

所述第一执行组还包括第一连杆；第一台座与第一吸盘交替排布，且第一台座与第一吸盘通过所述第一连杆固定。

所述第一传动组包括相互啮合的第一齿轮和第一齿条；所述第一齿轮固定安装在第一爬行驱动上；所述第一齿条与第一执行组固定相连。

所述第二爬行机构包括第二爬行驱动、第二执行组和第二传动组；所述第二爬行驱动与机架固定相连；所述第二执行组沿焊接方向滑动安装于机架底部；第二传动组分别连接第二爬行驱动和第二执行组。

所述第二爬行驱动设置为伺服电机。

所述第二执行组包括第二爬杆、第二台座和第二吸盘；所述第二爬杆与机架沿焊接方向滑动连接；若干所述第二台座间隔成型于第二爬杆上；所述第二吸盘安装于第二台座下方。

所述第二爬杆顶端装设有第二滑杆，所述机架底端固定有第二滑块，所述第二滑杆与所述第二滑块滑动连接。

所述第二执行组还包括第二连杆；第二台座与第二吸盘交替排布，且第二台座与第二吸盘通过所述第二连杆固定。

所述第二传动组包括相互啮合的第二齿轮和第二齿条；所述第二齿轮固定安装在第二爬行驱动上；所述第二齿条与第二执行组固定相连。

所述焊接执行机构设置为搅拌摩擦焊焊机。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

在本实施例中，在机架底部安装两组爬行机构，第一爬行机构固定于待焊接件或地面上时，第一爬行机构为机架提供支撑，机架在其上移动；同步地，第二爬行机构沿焊接方向移动以延长机架的移动行程。待机架移动至第一爬行机构末端与第二爬行机构始端交接处时，第二爬行机构已与待焊接件或地面进行固定，机架转由第二爬行机构提供支撑，并在其上继续移动；第一爬行机构与待焊接件或地面脱离，并沿焊接方向移动，以此往复。第一爬行机构和第二爬行机构沿焊接方向交替爬行以不断延长机架的运动行程，机架能够实现连续移动。同时，装设于机架上并跟随机架移动的焊接执行机构对待焊接件进行连续焊接，焊接过程无需中断。相对于现有技术的分段式焊接，本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构能够实现全程连续焊接，以保证全程焊缝一致，能够有效提升焊接质量。

附图说明

图1为本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构的结构示意图；

图2为本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构的俯视示意图；

图3为本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构的正视示意图；

图4为图3中A处的局部放大示意图；

图5为本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构的运动过程示意图。

图中各标号表示：1、机架；11、第一滑块；12、第二滑块；2、第一爬行机构；21、第一爬行驱动；22、第一执行组；221、第一爬杆；2211、第一滑杆；2212、第一防脱挡块；222、第一台座；223、第一吸盘；224、第一连杆；23、第一传动组；231、第一齿轮；232、第一齿条；3、第二爬行机构；31、第二爬行驱动；32、第二执行组；321、第二爬杆；3211、第二滑杆；3212、第二防脱挡块；322、第二台座；323、第二吸盘；324、第二连杆；33、第二传动组；331、第二齿轮；332、第二齿条；4、焊接执行机构。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1至图4所示，本实施例的移动搅拌摩擦焊焊接机构，包括：机架1，机架1底部装设有一组第一爬行机构2和一组第二爬行机构3，第一爬行机构2和第二爬行机构3沿焊接方向交替爬行，在第一爬行机构2沿焊接方向爬行时、第二爬行机构3固定不动且第二爬行机构3驱使机架1在第二爬行机构3上沿焊接方向移动；在第二爬行机构3沿焊接方向爬行时、第一爬行机构2固定不动且第一爬行机构2驱使机架1在第一爬行机构2上沿焊接方向移动；机架1上还装设有随机架1的移动对待焊接件进行连续焊接的焊接执行机构4。

在本实施例中，在机架1底部安装两组爬行机构，第一爬行机构2固定于待焊接件或地面上时，第一爬行机构2为机架1提供支撑，机架1在其上移动；同步地，第二爬行机构3沿焊接方向移动以延长机架1的移动行程。待机架1移动至第一爬行机构2末端与第二爬行机构3始端交接处时，第二爬行机构3已与待焊接件或地面进行固定，机架1转由第二爬行机构3提供支撑，并在其上继续移动；第一爬行机构2与待焊接件或地面脱离，并沿焊接方向移动，以此往复。第一爬行机构2和第二爬行机构3沿焊接方向交替爬行以不断延长机架1的运动行程，机架1能够实现连续移动。同时，装设于机架1上并跟随机架1移动的焊接执行机构4对待焊接件进行连续焊接，焊接过程无需中断。相对于现有技术的分段式焊接，本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构能够实现全程连续焊接，以保证全程焊缝一致，能够有效提升焊接质量。

如图5所示，本实用新型移动搅拌摩擦焊焊接机构初始状态时，机架1、第一爬行机构2和第二爬行机构3基本平齐；爬行开始时，第一爬行机构2与待焊接件固定连接，并驱动机架1沿第一爬行机构2向右侧移动，此时第二爬行机构3跟随机架1同步移动；下一阶段，当机架1接近第一爬行机构2末端时，第二爬行机构3加速运动，向右侧滑移至极限位置并与待焊接件固定连接；下一阶段，第一爬行机构2松脱待焊接件，并跟随机架1沿第二爬行机构3继续向右侧移动；下一阶段，当机架1接近第二爬行机构3末端时，第一爬行机构2加速运动，向右侧滑移至极限位置并与待焊接件固定连接，以此往复。通过第一爬行机构2和第二爬行机构3的交替爬行，不断为机架1向前铺设轨道，从而保障机架1搭载焊接执行机构4不间断地连续焊接。

本实施例中，两个第一爬行机构2形成一组，两个第二爬行机构3形成一组；两个第一爬行机构2和两个第二爬行机构3均沿焊接机构中线对称分布，且第二爬行机构3位于第一爬行机构2内侧。

沿焊接机构中线对称分布的爬行机构能够优化设备的整体受力，保持设备的稳定性。

本实施例中，第一爬行机构2包括第一爬行驱动21、第一执行组22和第一传动组23；第一爬行驱动21与机架1固定相连；第一执行组22沿焊接方向滑动安装于机架1底部；第一传动组23分别连接第一爬行驱动21和第一执行组22。

通过设置第一爬行驱动21、第一执行组22和第一传动组23，能够实现第一爬行机构2的爬行或反向驱使机架1移动。当第一爬行机构2处于爬行状态：第一爬行驱动21运行，并通过第一传动组23将力沿反向分别传递至第一执行组22和机架1，由于机架1通过第二爬行机构3与待焊件或地面连接，第一执行组22沿焊接方向滑动；当第一爬行机构2处于固定状态：第一爬行驱动21运行，并通过第一传动组23将力沿反向分别传递至第一执行组22和机架1，由于第一执行组22固定于待焊接件或地面上，反向驱使机架1沿焊接方向滑动。

具体地，第一爬行驱动21有两台，分别安装于焊接执行机构4的两侧；每台第一爬行驱动21控制第一执行组22的中的一组运动。

本实施例中，第一爬行驱动21设置为伺服电机。

由于伺服电机可以控制速度，且精度高，在其驱动下的第一执行组22可以实现可控的高精度同步运行，从能够确保设备运动过程中的稳定性。

本实施例中，第一执行组22包括第一爬杆221、第一台座222和第一吸盘223；第一爬杆221与机架1沿焊接方向滑动连接；若干第一台座222间隔成型于第一爬杆221上；第一吸盘223安装于第一台座222下方。

通过设置第一吸盘223，能够更好地与待焊接件或地面进行连接，以提高设备的稳定性。

具体地，第一吸盘223包括真空吸盘或磁力吸盘。

真空吸盘对吸附对象的材质没有要求，只要表面光滑，便能进行吸附。磁力吸盘对吸附对象的光洁程度无要求，只要为磁力材料，便能进行吸附。

本实施例中，第一爬杆221顶端装设有第一滑杆2211，机架1底端固定有第一滑块11，第一滑杆2211与第一滑块11滑动连接。

通过在第一爬杆221顶端装设第一滑杆2211，并在机架1底端固定第一滑块11，利用二者滑动连接能够限定第一爬杆221的移动方向。

优选地，第一滑杆2211端部均设有第一防脱挡块2212。

当第一滑块11移动至第一滑杆2211端部时，第一防脱挡块2212可以有效对其进行拦阻，以避免第一滑块11过度滑行从第一滑杆2211上脱落。通过设置第一防脱挡块2212，能够有效提升设备的安全性能。

本实施例中，第一执行组22还包括第一连杆224；第一台座222与第一吸盘223交替排布，且第一台座222与第一吸盘223通过第一连杆224固定。

具体地，第一台座222和第一吸盘223均匀分布。均匀分布的第一吸盘223能够将力均匀分散，以提高设备的稳定性。

本实施例中，第一传动组23包括相互啮合的第一齿轮231和第一齿条232；第一齿轮231固定安装在第一爬行驱动21上；第一齿条232与第一执行组22固定相连。

第一齿轮231安装在伺服电机的输出轴上，通过设置相互啮合的第一齿轮231和第一齿条232，能够将第一爬行驱动21的力传递至第一执行组22。

本实施例中，第二爬行机构3包括第二爬行驱动31、第二执行组32和第二传动组33；第二爬行驱动31与机架1固定相连；第二执行组32沿焊接方向滑动安装于机架1底部；第二传动组33分别连接第二爬行驱动31和第二执行组32。

通过设置第二爬行驱动31、第二执行组32和第二传动组33，能够实现第二爬行机构3的爬行或反向驱使机架1移动。当第二爬行机构3处于爬行状态：第二爬行驱动31运行，并通过第二传动组33将力沿反向分别传递至第二执行组32和机架1，由于机架1通过第二爬行机构3与待焊件或地面连接，第二执行组32沿焊接方向滑动；当第二爬行机构3处于固定状态：第二爬行驱动31运行，并通过第二传动组33将力沿反向分别传递至第二执行组32和机架1，由于第二执行组32固定于待焊接件或地面上，反向驱使机架1沿焊接方向滑动。

具体地，第二爬行驱动31有两台，分别安装于焊接执行机构4的两侧；每台第二爬行驱动31控制第二执行组32的中的一组运动。

本实施例中，第二爬行驱动31设置为伺服电机。

由于伺服电机可以控制速度，且精度高，在其驱动下的第二执行组32可以实现可控的高精度同步运行，从能够确保设备运动过程中的稳定性。

本实施例中，第二执行组32包括第二爬杆321、第二台座322和第二吸盘323；第二爬杆321与机架1沿焊接方向滑动连接；若干第二台座322间隔成型于第二爬杆321上；第二吸盘323安装于第二台座322下方。

通过设置第二吸盘323，能够更好地与待焊接件或地面进行连接，以提高设备的稳定性。

具体地，第二吸盘323包括真空吸盘或磁力吸盘。

本实施例中，第二爬杆321顶端装设有第二滑杆3211，机架1底端固定有第二滑块12，第二滑杆3211与第二滑块12滑动连接。

通过在第二爬杆321顶端装设第二滑杆3211，并在机架1底端固定第二滑块12，利用二者滑动连接能够限定第二爬杆321的移动方向。

优选地，第二滑杆3211端部均设有第二防脱挡块3212。

当第二滑块12移动至第二滑杆3211端部时，第二防脱挡块3212可以有效对其进行拦阻，以避免第二滑块12过度滑行从第二滑杆3211上脱落。通过设置第二防脱挡块3212，能够有效提升设备的安全性能。

本实施例中，第二执行组32还包括第二连杆324；第二台座322与第二吸盘323交替排布，且第二台座322与第二吸盘323通过第二连杆324固定。

具体地，第二台座322和第二吸盘323均匀分布。均匀分布的第二吸盘323能够将力均匀分散，以提高设备的稳定性。

本实施例中，第二传动组33包括相互啮合的第二齿轮331和第二齿条332；第二齿轮331固定安装在第二爬行驱动31上；第二齿条332与第二执行组32固定相连。

第二齿轮331安装在伺服电机的输出轴上，通过设置相互啮合的第二齿轮331和第二齿条332，能够将第二爬行驱动31的力传递至第二执行组32。

本实施例中，焊接执行机构4设置为搅拌摩擦焊焊机。

具体地，搅拌摩擦焊焊机包括焊接动力装置、主轴和搅拌头；焊接动力装置、主轴和搅拌头从上至下依次相连；焊接动力装置用于驱动主轴和搅拌头旋转。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (15)

1.一种移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，包括：机架(1)，所述机架(1)底部装设有一组第一爬行机构(2)和一组第二爬行机构(3)，所述第一爬行机构(2)和第二爬行机构(3)沿焊接方向交替爬行，在第一爬行机构(2)沿焊接方向爬行时、所述第二爬行机构(3)固定不动且第二爬行机构(3)驱使所述机架(1)在第二爬行机构(3)上沿焊接方向移动；在第二爬行机构(3)沿焊接方向爬行时、所述第一爬行机构(2)固定不动且第一爬行机构(2)驱使所述机架(1)在第一爬行机构(2)上沿焊接方向移动；所述机架(1)上还装设有随机架(1)的移动对待焊接件进行连续焊接的焊接执行机构(4)。

2.根据权利要求1所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，两个所述第一爬行机构(2)形成一组，两个所述第二爬行机构(3)形成一组；两个第一爬行机构(2)、两个第二爬行机构(3)均沿焊接机构中线对称分布，且第二爬行机构(3)位于第一爬行机构(2)内侧。

3.根据权利要求1所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第一爬行机构(2)包括第一爬行驱动(21)、第一执行组(22)和第一传动组(23)；所述第一爬行驱动(21)与机架(1)固定相连；所述第一执行组(22)沿焊接方向滑动安装于机架(1)底部；第一传动组(23)分别连接第一爬行驱动(21)和第一执行组(22)。

4.根据权利要求3所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第一爬行驱动(21)设置为伺服电机。

5.根据权利要求3所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第一执行组(22)包括第一爬杆(221)、第一台座(222)和第一吸盘(223)；所述第一爬杆(221)与机架(1)沿焊接方向滑动连接；若干所述第一台座(222)间隔成型于第一爬杆(221)上；所述第一吸盘(223)安装于第一台座(222)下方。

6.根据权利要求5所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第一爬杆(221)顶端装设有第一滑杆(2211)，所述机架(1)底端固定有第一滑块(11)，所述第一滑杆(2211)与所述第一滑块(11)滑动连接。

7.根据权利要求5所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第一执行组(22)还包括第一连杆(224)；第一台座(222)与第一吸盘(223)交替排布，且第一台座(222)与第一吸盘(223)通过所述第一连杆(224)固定。

8.根据权利要求3所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第一传动组(23)包括相互啮合的第一齿轮(231)和第一齿条(232)；所述第一齿轮(231)固定安装在第一爬行驱动(21)上；所述第一齿条(232)与第一执行组(22)固定相连。

9.根据权利要求1所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第二爬行机构(3)包括第二爬行驱动(31)、第二执行组(32)和第二传动组(33)；所述第二爬行驱动(31)与机架(1)固定相连；所述第二执行组(32)沿焊接方向滑动安装于机架(1)底部；第二传动组(33)分别连接第二爬行驱动(31)和第二执行组(32)。

10.根据权利要求9所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第二爬行驱动(31)设置为伺服电机。

11.根据权利要求9所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第二执行组(32)包括第二爬杆(321)、第二台座(322)和第二吸盘(323)；所述第二爬杆(321)与机架(1)沿焊接方向滑动连接；若干所述第二台座(322)间隔成型于第二爬杆(321)上；所述第二吸盘(323)安装于第二台座(322)下方。

12.根据权利要求11所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第二爬杆(321)顶端装设有第二滑杆(3211)，所述机架(1)底端固定有第二滑块(12)，所述第二滑杆(3211)与所述第二滑块(12)滑动连接。

13.根据权利要求11所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第二执行组(32)还包括第二连杆(324)；第二台座(322)与第二吸盘(323)交替排布，且第二台座(322)与第二吸盘(323)通过所述第二连杆(324)固定。

14.根据权利要求9所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述第二传动组(33)包括相互啮合的第二齿轮(331)和第二齿条(332)；所述第二齿轮(331)固定安装在第二爬行驱动(31)上；所述第二齿条(332)与第二执行组(32)固定相连。

15.根据权利要求1所述的移动搅拌摩擦焊焊接机构，其特征在于，所述焊接执行机构(4)设置为搅拌摩擦焊焊机。

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