一种搅拌摩擦焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及搅拌装置领域，具体涉及一种搅拌摩擦焊接设备。


背景技术：

2.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熔化，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。
3.现有摩擦搅拌焊设备存在以下不足：
4.1.无法对不同斜度的工件表面进行焊接，设备的灵活性有待提升。
5.2.通常加工台保持固定，利用滑台带动搅拌头水平滑动，对工件进行搅拌摩擦焊，而无法调节焊接的方向，实用性有待提升。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种搅拌摩擦焊接设备。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.提供一种搅拌摩擦焊接设备，包括底座，还包括控制器、滑动机构、固定机构和焊接机构，滑动机构设在底座的顶部，滑动机构包括横向滑动组件和纵向滑动组件，底座的顶部固定设有基台，横向滑动组件设在基台的顶部，纵向滑动组件设在横向滑动组件的顶部，固定机构设在纵向滑动组件的顶部，固定机构包括两个夹持组件，两个夹持组件呈对称设置在纵向滑动组件的顶部，焊接机构包括搅拌头、升降组件和角度调节组件，底座的顶部固定设有支柱，升降组件设在支柱的外壁上，角度调节组件设在升降组件上，搅拌头设在角度调节组件上，横向滑动组件、纵向滑动组件，升降组件和角度调节组件与控制器均为电性连接。
9.优选的，横向滑动组件包括丝杆、微电机、滑座和滑台，滑座固定设在基台的顶部，滑台滑动设在滑座的顶部，丝杆可转动的设置在滑座的内部，微电机固定设在滑座的内部，其输出端与丝杆的一端固定连接，丝杆与滑台的底部螺纹连接，微电机与控制器电连接。
10.优选的，纵向滑动组件包括第一气缸和加工台，第一气缸固定设在滑台的顶部，加工台滑动设置在滑台的顶部，第一气缸的输出端与加工台的底部固定连接，第一气缸与控制器电连接。
11.优选的，升降组件包括第二气缸和安装箱，安装箱滑动设在支柱的顶部外壁上，第二气缸呈竖直设在支柱的外壁上，其输出端与安装箱靠近支柱的一端固定连接，第二气缸与控制器电连接。
12.优选的，角度调节组件包括伺服电机、连杆和转盘，安装箱的内壁上设有安装槽，安装槽的内壁上固定设有支撑板，伺服电机固定设在支撑板的外壁上，连杆套设在其输出端上，转盘可转动的设置在支撑板的外壁上，连杆远离伺服电机的一端与转盘的一端外壁铰接，伺服电机与控制器电连接。
13.优选的，转盘的另一端外壁上固定设有u型板，u型板的外壁上固定设有驱动电机，驱动电机的输出端与搅拌头固定连接，驱动电机与控制器电连接。
14.优选的，每个夹持组件均包括定位块、两个抵紧块和两个限位螺栓，加工台的顶部呈对称设置有若干个调节螺孔，定位块设在加工台的顶部，每个限位螺栓均螺纹连接在一个调节螺孔的内部，两个限位螺栓穿过定位孔与其中两个调节螺孔螺纹连接两个抵紧块呈对称设置在定位块的外壁上，每个抵紧块均与定位块固定连接。
15.优选的，安装箱靠近安装槽的底部一端开设有可供驱动电机输出端旋转的避让槽。
16.本实用新型的有益效果：
17.1.本实用新型通过设计角度调节组件，即伺服电机、连杆和转盘，当需要对具有一定斜度的工件表面进行焊接时，通过控制器启动伺服电机，由于连杆的一端与其输出端套接，因而通过其输出端旋转带动连杆旋转，又因为连杆的另一端与转盘外壁上的偏心处铰接，从而通过连杆带动转盘旋转，加之，搅拌头通过型板固定设在转盘的外壁上，进而带动u性板上的驱动电机和焊头旋转，直至搅拌头与工件的焊接界面垂直，然后通过驱动电机旋转，带动搅拌头开始对工件进行搅拌摩擦焊接，提升了本设备的灵活性。
18.2.本实用新型通过设计滑动机构，即横向滑动组件和纵向滑动组件，可通过横向滑动组件和纵向滑动组件带动工件横向或纵向滑动，并与搅拌头配合，对工件表面的不同位置焊接，进而满足工件表面不同方向的焊接界面的焊接要求。
19.3.本实用新型通过设计两个夹持组件和若干个调节螺孔，可灵活调节两个夹持组件的间距，从而满足不同大小的工件的夹持，进而满足不同尺寸的工件的焊接要求，提升了本设备的实用性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。
21.图1为本实用新型的立体结构示意图一；
22.图2为图1中的a处放大图；
23.图3为本实用新型的立体结构示意图二；
24.图4为图3中的b处放大图；
25.图5为本实用新型安装箱的剖视图；
26.图中：滑动机构1，固定机构2，焊接机构3，横向滑动组件4，纵向滑动组件5，基台6，夹持组件7，搅拌头8，升降组件9，角度调节组件10，丝杆11，微电机12，滑座13，滑台14，第一气缸15，加工台16，第二气缸17，安装箱18，伺服电机19，连杆20，转盘21，u型板22，驱动电机23，定位块24，抵紧块25，限位螺栓26，调节螺孔27。
具体实施方式
27.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
28.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不
代表实际产品的尺寸。
29.参照图1至图5所示的一种搅拌摩擦焊接设备，包括底座，还包括控制器、滑动机构1、固定机构2和焊接机构3，滑动机构1设在底座的顶部，滑动机构1包括横向滑动组件4和纵向滑动组件5，底座的顶部固定设有基台6，横向滑动组件4设在基台6的顶部，纵向滑动组件5设在横向滑动组件4的顶部，固定机构2设在纵向滑动组件5的顶部，固定机构2包括两个夹持组件7，两个夹持组件7呈对称设置在纵向滑动组件5的顶部，焊接机构3包括搅拌头8、升降组件9和角度调节组件10，底座的顶部固定设有支柱，升降组件9设在支柱的外壁上，角度调节组件10设在升降组件9上，搅拌头8设在角度调节组件10上，横向滑动组件4、纵向滑动组件5，升降组件9和角度调节组件10与控制器均为电性连接。
30.横向滑动组件4包括丝杆11、微电机12、滑座13和滑台14，滑座13固定设在基台6的顶部，滑台14滑动设在滑座13的顶部，丝杆11可转动的设置在滑座13的内部，微电机12固定设在滑座13的内部，其输出端与丝杆11的一端固定连接，丝杆11与滑台14的底部螺纹连接，微电机12与控制器电连接，当搅拌头8于焊接界面内旋转时，通过控制器启动微电机12，由于其输出端与丝杆11固定连接，丝杆11与滑座13内部转动连接，又因为丝杆11与滑台14的底部螺纹连接，进而带动滑台14及其上的工件向靠近支柱的一端水平滑动，实现对工件的搅拌摩擦焊接。
31.纵向滑动组件5包括第一气缸15和加工台16，第一气缸15固定设在滑台14的顶部，加工台16滑动设置在滑台14的顶部，第一气缸15的输出端与加工台16的底部固定连接，第一气缸15与控制器电连接，当遇到工件表面为纵向的焊接界面时，待搅拌头8插入工件的纵向焊接界面后，通过控制器启动第一气缸15，由于其输出端与加工台16的底部固定连接，加工台16与滑台14的顶部滑动连接，又因为两个夹持组件7设在加工台16的顶部，进而带动被夹持的工件纵向滑动，与位置固定不动但旋转的搅拌头8配合，满足工件纵向搅拌摩擦焊接的要求。
32.升降组件9包括第二气缸17和安装箱18，安装箱18滑动设在支柱的顶部外壁上，第二气缸17呈竖直设在支柱的外壁上，其输出端与安装箱18靠近支柱的一端固定连接，第二气缸17与控制器电连接，当工件被彻底固定后，通过控制器启动第二气缸17，因而使其输出端收缩，由于安装箱18与其输出端固定连接，又因为安装箱18与支柱滑动连接，进而带动安装箱18上的搅拌头8下降，直至插入工件上的焊接界面内。
33.角度调节组件10包括伺服电机19、连杆20和转盘21，安装箱18的内壁上设有安装槽，安装槽的内壁上固定设有支撑板，伺服电机19固定设在支撑板的外壁上，连杆20套设在其输出端上，转盘21可转动的设置在支撑板的外壁上，连杆20远离伺服电机19的一端与转盘21的一端外壁铰接，伺服电机19与控制器电连接，当需要对具有一定斜度的工件表面进行焊接时，通过控制器启动伺服电机19，由于连杆20的一端与其输出端套接，因而通过其输出端旋转带动连杆20旋转，又因为连杆20的另一端与转盘21外壁上的偏心处铰接，从而通过连杆20带动转盘21旋转，加之，搅拌头8通过u型板22固定设在转盘21的外壁上，进而带动u性板上的驱动电机23和焊头旋转，直至搅拌头8与工件的焊接界面垂直，然后通过驱动电机23旋转，带动搅拌头8开始对工件进行搅拌摩擦焊接。
34.转盘21的另一端外壁上固定设有u型板22，u型板22的外壁上固定设有驱动电机23，驱动电机23的输出端与搅拌头8固定连接，驱动电机23与控制器电连接，当搅拌头8插入
工件上的焊接界面内后，通过控制器启动驱动电机23，由于其输出端与搅拌头8固定连接，进而带动搅拌头8旋转，对焊接界面的工件表面的金属进行热熔。
35.每个夹持组件7均包括定位块24、两个抵紧块25和两个限位螺栓26，加工台16的顶部呈对称设置有若干个调节螺孔27，定位块24设在加工台16的顶部，每个限位螺栓26均螺纹连接在一个调节螺孔27的内部，两个限位螺栓26穿过定位孔与其中两个调节螺孔27螺纹连接两个抵紧块25呈对称设置在定位块24的外壁上，每个抵紧块25均与定位块24固定连接，工作时，首先将工件放到加工台16的顶部，然后将定位块24与工件的一端贴合，然后将两个限位螺栓26穿过工件插入加工台16上的两个调节螺孔27内，并通过两个抵紧块25对工件的一端进行抵紧，然后重复上述操作，利用另一个夹持组件7对工件的另一端进行夹紧，进而实现工件的彻底固定，防止其在焊接时晃动。
36.安装箱18靠近安装槽的底部一端开设有可供驱动电机23输出端旋转的避让槽，当搅拌头8进行角度调节时，驱动电机23的输出端会随之旋转，此时，避让槽为其提供旋转空间。
37.本实用新型的工作原理：工作时，首先将工件放到加工台16的顶部，然后将定位块24与工件的一端贴合，然后将两个限位螺栓26穿过工件插入加工台16上的两个调节螺孔27内，并通过两个抵紧块25对工件的一端进行抵紧，然后重复上述操作，利用另一个夹持组件7对工件的另一端进行夹紧，进而实现工件的彻底固定，防止其在焊接时晃动。
38.当工件被彻底固定后，通过控制器启动第二气缸17，因而使其输出端收缩，由于安装箱18与其输出端固定连接，又因为安装箱18与支柱滑动连接，进而带动安装箱18上的搅拌头8下降，直至插入工件上的焊接界面内。
39.当搅拌头8插入工件上的焊接界面内后，通过控制器启动驱动电机23，由于其输出端与搅拌头8固定连接，进而带动搅拌头8旋转，对焊接界面的工件表面的金属进行热熔。
40.当搅拌头8于焊接界面内旋转时，通过控制器启动微电机12，由于其输出端与丝杆11固定连接，丝杆11与滑座13内部转动连接，又因为丝杆11与滑台14的底部螺纹连接，进而带动滑台14及其上的工件向靠近支柱的一端水平滑动，实现对工件的搅拌摩擦焊接。
41.当遇到工件表面为纵向的焊接界面时，待搅拌头8插入工件的纵向焊接界面后，通过控制器启动第一气缸15，由于其输出端与加工台16的底部固定连接，加工台16与滑台14的顶部滑动连接，又因为两个夹持组件7设在加工台16的顶部，进而带动被夹持的工件纵向滑动，与位置固定不动但旋转的搅拌头8配合，满足工件纵向搅拌摩擦焊接的要求。
42.当需要对具有一定斜度的工件表面进行焊接时，通过控制器启动伺服电机19，由于连杆20的一端与其输出端套接，因而通过其输出端旋转带动连杆20旋转，又因为连杆20的另一端与转盘21外壁上的偏心处铰接，从而通过连杆20带动转盘21旋转，加之，搅拌头8通过u型板22固定设在转盘21的外壁上，进而带动u性板上的驱动电机23和焊头旋转，直至搅拌头8与工件的焊接界面垂直，然后通过驱动电机23旋转，带动搅拌头8开始对工件进行搅拌摩擦焊接。

技术特征：
1.一种搅拌摩擦焊接设备，包括底座，其特征在于：还包括控制器、滑动机构(1)、固定机构(2)和焊接机构(3)，滑动机构(1)设在底座的顶部，滑动机构(1)包括横向滑动组件(4)和纵向滑动组件(5)，底座的顶部固定设有基台(6)，横向滑动组件(4)设在基台(6)的顶部，纵向滑动组件(5)设在横向滑动组件(4)的顶部，固定机构(2)设在纵向滑动组件(5)的顶部，固定机构(2)包括两个夹持组件(7)，两个夹持组件(7)呈对称设置在纵向滑动组件(5)的顶部，焊接机构(3)包括搅拌头(8)、升降组件(9)和角度调节组件(10)，底座的顶部固定设有支柱，升降组件(9)设在支柱的外壁上，角度调节组件(10)设在升降组件(9)上，搅拌头(8)设在角度调节组件(10)上，横向滑动组件(4)、纵向滑动组件(5)，升降组件(9)和角度调节组件(10)与控制器均为电性连接。2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：横向滑动组件(4)包括丝杆(11)、微电机(12)、滑座(13)和滑台(14)，滑座(13)固定设在基台(6)的顶部，滑台(14)滑动设在滑座(13)的顶部，丝杆(11)可转动的设置在滑座(13)的内部，微电机(12)固定设在滑座(13)的内部，其输出端与丝杆(11)的一端固定连接，丝杆(11)与滑台(14)的底部螺纹连接，微电机(12)与控制器电连接。3.根据权利要求2所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：纵向滑动组件(5)包括第一气缸(15)和加工台(16)，第一气缸(15)固定设在滑台(14)的顶部，加工台(16)滑动设置在滑台(14)的顶部，第一气缸(15)的输出端与加工台(16)的底部固定连接，第一气缸(15)与控制器电连接。4.根据权利要求3所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：升降组件(9)包括第二气缸(17)和安装箱(18)，安装箱(18)滑动设在支柱的顶部外壁上，第二气缸(17)呈竖直设在支柱的外壁上，其输出端与安装箱(18)靠近支柱的一端固定连接，第二气缸(17)与控制器电连接。5.根据权利要求4所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：角度调节组件(10)包括伺服电机(19)、连杆(20)和转盘(21)，安装箱(18)的内壁上设有安装槽，安装槽的内壁上固定设有支撑板，伺服电机(19)固定设在支撑板的外壁上，连杆(20)套设在其输出端上，转盘(21)可转动的设置在支撑板的外壁上，连杆(20)远离伺服电机(19)的一端与转盘(21)的一端外壁铰接，伺服电机(19)与控制器电连接。6.根据权利要求5所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：转盘(21)的另一端外壁上固定设有u型板(22)，u型板(22)的外壁上固定设有驱动电机(23)，驱动电机(23) 的输出端与搅拌头(8)固定连接，驱动电机(23)与控制器电连接。7.根据权利要求6所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：每个夹持组件(7)均包括定位块(24)、两个抵紧块(25)和两个限位螺栓(26)，加工台(16)的顶部呈对称设置有若干个调节螺孔(27)，定位块(24)设在加工台(16)的顶部，每个限位螺栓(26)均螺纹连接在一个调节螺孔(27)的内部，两个限位螺栓(26)穿过定位孔与其中两个调节螺孔(27)螺纹连接，两个抵紧块(25)呈对称设置在定位块(24)的外壁上，每个抵紧块(25)均与定位块(24)固定连接。8.根据权利要求7所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：安装箱(18)靠近安装槽的底部一端开设有可供驱动电机(23)输出端旋转的避让槽。

技术总结
本实用新型涉及搅拌装置领域，具体涉及一种搅拌摩擦焊接设备，包括底座，还包括控制器、滑动机构、固定机构和焊接机构，滑动机构包括横向滑动组件和纵向滑动组件，底座的顶部固定设有基台，固定机构包括两个夹持组件，-焊接机构包括搅拌头、升降组件和角度调节组件，底座的顶部固定设有支柱，升降组件设在支柱的外壁上，角度调节组件设在升降组件上，搅拌头设在角度调节组件上，横向滑动组件、纵向滑动组件，升降组件和角度调节组件与控制器均为电性连接，本实用新型的一种搅拌摩擦焊接设备，能够对不同斜度的工件表面进行焊接，灵活性更高，同时能够调节焊接方向，满足工件表面不同方向的焊接界面的焊接，实用性更强。实用性更强。实用性更强。


技术研发人员：刘建国 李继忠 张标
受保护的技术使用者：孚斯威科技（嘉善）股份有限公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/5/25