[發明專利]一種整體框架式懸臂攪拌摩擦焊裝置

無效

• 申請號: 201210560217.9
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103878475A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 周維佳;武加鋒;宛敏紅;田遠征;楊廣新;駱海濤;王洪光;王敏;孫澍鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

技術領域

本發明涉及焊接設備，具體地說是一種整體框架式懸臂攪拌摩擦焊裝置，適用于航空航天大型薄壁高強度鋁合金件的焊接。

背景技術

針對航空航天大型部件的焊接，一般采用熔化焊，但這種焊接方法具有較大的弊端，如焊縫尺寸不符合要求，沿焊縫的母材部位產生溝槽或凹陷，焊縫中殘有熔渣，焊穿等。

多年以來，攪拌摩擦焊技術經過大量的實驗和應用研究，顯示出很多獨特的優點，其技術簡單，焊接溫度低于材料熔點，可以有效的避免上述熔化焊的缺點。但是在進行空間大型曲線焊縫的焊接時，若采用單立柱單懸臂的設備焊接焊縫，由于設備強度剛度不夠，容易發生側翻現象導致焊縫精度不夠，如若采用框架式拼接立柱、拼接滑鞍時，由于拼接處存在接觸，從而導致攪拌摩擦焊末端精度下降。所以，受到環境、操作條件等限制，需要一種結構緊湊，高剛度，高強度的攪拌摩擦焊設備去滿足實際應用的需要。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種整體框架式懸臂攪拌摩擦焊裝置。該裝置結構剛度高，通過在X、Y、Z三個方向的運動實現曲線焊縫的攪拌摩擦焊接。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種整體框架式懸臂攪拌摩擦焊裝置，包括底座、立柱、滑鞍、滑枕及主軸結構，其中立柱滑動安裝在底座上，所述立柱上沿豎直方向開設有矩形通孔I；所述滑鞍設置于立柱的矩形通孔I內、并與立柱滑動連接，所述滑鞍上沿長度方向設有矩形通孔II，所述滑枕插設于滑鞍的矩形通孔II內、并與滑鞍滑動連接，滑枕的一端轉動連接有主軸結構，所述主軸結構與攪拌頭連接；所述攪拌頭通過立柱在底座上X方向運動，通過滑鞍在立柱的矩形通孔I內Y方向運動，通過滑枕在滑鞍的矩形通孔II內Z方向運動。

所述底座上設有底座導軌，所述立柱通過底部設有的滑塊與底座導軌滑動連接，實現立柱的X方向運動。所述底座導軌為三條，該三條底座導軌相互平行設置。

所述立柱上的矩形通孔I的相對側面沿豎直方向對稱設有內側導軌，立柱的前端面、矩形通孔I的兩側沿豎直方向對稱設有前側導軌；所述滑鞍為T型，滑鞍的兩端通過安裝在滑鞍上的滑塊與內側導軌和前側導軌滑動連接，實現滑鞍的Y方向運動。

所述滑枕的兩側面分別對稱設有兩根滑枕導軌，所述滑鞍的矩形通孔II的相對內側面通過安裝在滑鞍上的滑塊與滑枕導軌滑動連接，實現滑枕的Z方向運動。

所述攪拌頭轉動安裝在主軸結構的側面。所述立柱為封閉式框架結構，整體加工成型。所述滑枕的長度比滑鞍的長度長。

本發明的優點與有益效果是：

1.本發明結構簡單、緊湊，易于安裝，可靠實用，通過直線導軌機構實現X、Y、Z三個方向的運動，實現曲線焊縫的攪拌摩擦焊接。

2.本發明立柱為封閉式框架結構，整體加工成型，整體精度和剛度得到大幅度提高。

3.本發明焊接質量好，有效避免傳統熔化焊所帶來的弊端。

附圖說明

圖1為本發明的立體結構示意圖；

圖2為本發明等軸測視圖；

圖3為本發明主視圖；

圖4為圖3的后視圖；

圖5為本發明滑塊與導軌的連接示意圖；

圖6為圖3的側視圖；

圖7為圖6的剖視圖；

圖8為本發明中滑鞍與滑塊的立體示意圖一；

圖9為本發明中滑鞍與滑塊的立體示意圖二。

其中：1為底座，2為底座導軌，3為滑塊，4為立柱，5為前側導軌，6為內側導軌，7為滑鞍，8為滑枕導軌，9為滑枕，10為主軸結構，11為攪拌頭。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳述。

如圖1～9所示，本發明包括底座1、立柱4、滑鞍7、滑枕9及主軸結構10，其中底座1的上表面加工有三個相互平行的凸臺，用以安裝底座導軌2，將三個長度相同的底座導軌2分別安裝在底座1上的三個凸臺上。立柱4的底部開設有三條相互平行凹槽，并且安裝有十二個結構相同的滑塊3，平均每條凹槽都裝有四個滑塊3。將立柱4連帶滑塊3從底座導軌2的一側滑進，即實現了立柱4相對底座1的滑動，從而完成立柱4與底座1的滑動連接。