一种立体夹紧工装的水冷箱搅拌摩擦焊接装置

技术领域

本发明涉及搅拌摩擦焊接技术领域，特别涉及一种立体夹紧工装的水冷箱搅拌摩擦焊接装置。

背景技术

搅拌摩擦焊接是一种先进的固相焊接技术，是通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦完成焊接的。这种焊接方式具有焊接过程热输入量小、无元素烧损、接头强度高等优点。现有技术对水冷箱进行多方位搅拌摩擦焊接时，无法做到有效夹紧，无法在发生紧急情况时进行焊接急停，因此需要一种焊接装置以解决该技术问题。

公告号为CN219274783U的中国实用新型专利申请公开了一种搅拌摩擦焊接机，包括底板、放置机构、摩擦焊接机构、第三螺纹轴、滑动架、搅拌摩擦焊接头、调速电机等。该专利能够对焊缝为斜线的板材进行搅拌摩擦焊处理，但是该设备不能解决本发明所要解决的技术问题，故本发明提供了一种立体夹紧工装的水冷箱搅拌摩擦焊接装置。

发明内容

本发明针对现有技术上的缺陷，提供一种立体夹紧工装的水冷箱搅拌摩擦焊接装置，克服现有技术对水冷箱进行多方位焊接时无法有效夹紧，无法在发生紧急情况时进行焊接急停的问题。

本发明采用的技术方案为：一种立体夹紧工装的水冷箱搅拌摩擦焊接装置，包括焊接机构，所述焊接装置还包括夹紧机构、调整机构，调整机构与夹紧机构连接；所述焊接机构包括急停组件、缓冲组件；所述急停组件包括与焊接电机的输出轴固定连接的急停上盘，所述急停上盘的边缘均匀转动安装有多个急停滚珠，急停滚珠与缓冲组件配合，急停上盘与急停下盘固定连接，急停下盘上固定安装有焊头，急停下盘上对称设置有急停安装杆，两个急停安装杆分别与一个急停伸缩杆的第一端转动连接，每个急停伸缩杆的第二端分别与一个急停控制片转动连接，急停伸缩杆上套设有急停伸缩弹簧，急停控制片上设置有控制片槽一、控制片槽二，控制片槽一与急停固定杆滑动连接，急停固定杆固定安装在急停下盘上，控制片槽二与急停连杆的第一端滑动连接，急停连杆的第一端同时滑动安装在急停滑槽中，急停滑槽设置在急停下盘上，急停连杆的第一端与急停电推杆的第一端固定连接，急停电推杆的第二端固定安装在急停下盘上；急停连杆的第二端转动安装在急刹片槽上，急刹片槽的第一端转动安装在急停下盘上，急刹片槽的第二端滑动安装在急刹弧形槽中，急刹弧形槽设置在急停下盘上，急刹片槽与缓冲组件配合。

进一步地，所述缓冲组件有两组，两组缓冲组件分别位于焊头两端，缓冲组件包括与急停滚珠配合的缓冲上杆、缓冲下杆，缓冲上杆、缓冲下杆分别位于急停上盘的两侧，所述缓冲上杆、缓冲下杆靠近急停上盘的一端呈弧形，缓冲上杆滑动安装在缓冲上滑杆上，缓冲下杆滑动安装在缓冲下滑杆上，缓冲上滑杆固定安装在缓冲架上，缓冲下滑杆固定安装在缓冲摩擦片上，缓冲摩擦片与急刹片槽配合，缓冲摩擦片固定安装在缓冲架上。

进一步地，所述缓冲上滑杆上套设有缓冲上弹簧，缓冲上弹簧的第一端与缓冲上杆固定连接，缓冲上弹簧的第二端与缓冲架固定连接；缓冲下滑杆上套设有缓冲下弹簧，缓冲下弹簧的第一端与缓冲下杆固定连接，缓冲下弹簧的第二端与缓冲摩擦片固定连接。

进一步地，所述缓冲架与缓冲电推杆的第一端固定连接，缓冲电推杆的第二端与焊接电机固定连接。

进一步地，所述夹紧机构包括底架，底架上固定安装有夹紧液压缸一，夹紧液压缸一的活塞杆与夹紧滑座固定连接，夹紧滑座滑动安装在夹紧下滑杆上，夹紧滑座上固定安装有夹紧电机二。

进一步地，夹紧电机二的输出轴与下连接盘固定连接，下连接盘上转动安装有夹紧齿轮二，夹紧齿轮二绕轴心转动，夹紧齿轮二与放置盘固定连接，下连接盘上对称安装有夹紧连接板，每个夹紧连接板上安装有多个夹紧伸缩杆，每个夹紧伸缩杆的第一端与夹紧连接板固定连接，每个夹紧伸缩杆的第二端分别与一个夹紧防滑座固定连接，夹紧防滑座上设置有防滑纹。

进一步地，所述底架上还固定安装有夹紧滑轨，夹紧滑轨上设置有齿形结构，夹紧滑轨上的齿形机构与夹紧齿轮三相互啮合，夹紧齿轮三与夹紧电机三的输出轴固定连接，夹紧电机三固定安装在夹紧移动座中，夹紧移动座滑动安装在夹紧滑轨中，夹紧移动座上固定安装有夹紧液压缸二。

进一步地，所述调整机构包括固定安装在底架上的支架，支架上设置有调整导轨，调整导轨上滑动安装有调整安装板，调整安装板上固定安装有两个调整上滑杆，调整上滑杆与调整固定板滑动连接。

进一步地，调整固定板上固定安装有调整齿条，调整齿条与调整齿轮相互啮合，调整齿轮与调整电机的输出轴固定连接，调整电机固定安装在调整滑座上，调整滑座滑动安装在调整固定板上。

进一步地，所述调整机构还包括水箱，水箱通过出水管与焊接机构连接；所述焊接机构有两个，一个焊接机构中的焊接电机与调整滑座连接，另一个焊接机构中的焊接电机与夹紧液压缸二的活塞杆连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过夹紧机构中的设置有防滑纹的夹紧防滑座夹紧水冷箱，保证水冷箱的多方位夹紧效果的同时可对水冷箱的位置进行多角度调整，工作效率高；（2）本发明通过夹紧机构与调整机构的配合实现侧面的多方位焊接，顶部的多方位焊接，实现全方位立体搅拌摩擦焊接，焊接效果好；（3）本发明通过急停组件与缓冲组件的配合，确保发生急停时，焊头可以做到快速静止，适用范围广、安全指数高。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明调整机构局部结构示意图一。

图3为本发明调整机构局部机构示意图二。

图4为图2中A处的局部放大结构示意图。

图5为本发明焊接机构局部结构示意图。

图6为本发明缓冲组件局部结构示意图。

图7为本发明急停组件局部结构示意图一。

图8为本发明急停组件局部结构示意图二。

图9为本发明夹紧机构局部结构示意图一。

图10为图9中B处的局部放大结构示意图。

图11为本发明夹紧机构局部结构示意图二。

附图标记：1-底架；2-支架；3-调整导轨；4-调整液压缸一；5-调整液压缸二；6-进水管；7-调整上滑杆；8-控制箱；9-调整安装板；10-水箱；11-出水管；12-调整固定板；13-调整齿条；14-调整滑座；15-调整电机；16-调整齿轮；17-焊接机构；1701-焊头；1702-急停下盘；1703-焊接电机；1704-急停滚珠；1705-急停上盘；1706-缓冲电推杆；1707-缓冲架；1708-缓冲上杆；1709-缓冲下杆；1710-缓冲摩擦片；1711-缓冲上滑杆；1712-缓冲下滑杆；1713-缓冲上弹簧；1714-缓冲下弹簧；1715-急停固定杆；1716-急停控制片；1717-急停电推杆；1718-急停安装杆；1719-急停伸缩杆；1720-急停伸缩弹簧；1721-控制片槽一；1722-控制片槽二；1723-急刹弧形槽；1724-急刹片槽；1725-急停连杆；1726-急停滑槽；18-夹紧液压缸一；19-夹紧滑座；20-夹紧下滑杆；21-夹紧齿轮一；22-夹紧连接板；23-夹紧电机一；24-放置盘；25-夹紧液压缸二；26-夹紧伸缩杆；27-夹紧防滑座；28-夹紧齿轮二；29-下连接盘；30-夹紧电机二；31-夹紧滑轨；32-夹紧电机三；33-夹紧移动座；34-夹紧齿轮三。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例：参考如图1-11所示的一种立体夹紧工装的水冷箱搅拌摩擦焊接装置，包括焊接机构17，焊接装置还包括夹紧机构、调整机构，调整机构与夹紧机构连接，夹紧机构包括底架1、夹紧液压缸一18、夹紧滑座19、夹紧下滑杆20、夹紧齿轮一21、夹紧连接板22、夹紧电机一23、放置盘24、夹紧液压缸二25、夹紧伸缩杆26、夹紧防滑座27、夹紧齿轮二28、下连接盘29、夹紧电机二30、夹紧滑轨31、夹紧电机三32、夹紧移动座33、夹紧齿轮三34；调整机构包括支架2、调整导轨3、调整液压缸一4、调整液压缸二5、进水管6、调整上滑杆7、控制箱8、调整安装板9、水箱10、出水管11、调整固定板12、调整齿条13、调整滑座14、调整电机15、调整齿轮16；焊接机构17包括急停组件、缓冲组件；急停组件包括与焊接电机1703的输出轴固定连接的急停上盘1705，急停上盘1705的边缘均匀转动安装有多个急停滚珠1704，急停滚珠1704与缓冲组件配合，急停上盘1705与急停下盘1702固定连接，急停下盘1702上固定安装有焊头1701，急停下盘1702上对称设置有急停安装杆1718，两个急停安装杆1718分别与一个急停伸缩杆1719的第一端转动连接，每个急停伸缩杆1719的第二端分别与一个急停控制片1716转动连接，急停伸缩杆1719上套设有急停伸缩弹簧1720，急停控制片1716上设置有控制片槽一1721、控制片槽二1722，控制片槽一1721与急停固定杆1715滑动连接，急停固定杆1715固定安装在急停下盘1702上，控制片槽二1722与急停连杆1725的第一端滑动连接，急停连杆1725的第一端同时滑动安装在急停滑槽1726中，急停滑槽1726设置在急停下盘1702上，急停连杆1725的第一端与急停电推杆1717的第一端固定连接，急停电推杆1717的第二端固定安装在急停下盘1702上；急停连杆1725的第二端转动安装在急刹片槽1724上，急刹片槽1724的第一端转动安装在急停下盘1702上，急刹片槽1724的第二端滑动安装在急刹弧形槽1723中，急刹弧形槽1723设置在急停下盘1702上，急刹片槽1724与缓冲组件配合。

缓冲组件有两组，两组缓冲组件分别位于焊头1701两端，缓冲组件包括与急停滚珠1704配合的缓冲上杆1708、缓冲下杆1709，缓冲上杆1708、缓冲下杆1709分别位于急停上盘1705的两侧，缓冲上杆1708、缓冲下杆1709靠近急停上盘1705的一端呈弧形，缓冲上杆1708滑动安装在缓冲上滑杆1711上，缓冲下杆1709滑动安装在缓冲下滑杆1712上，缓冲上滑杆1711固定安装在缓冲架1707上，缓冲下滑杆1712固定安装在缓冲摩擦片1710上，缓冲摩擦片1710与急刹片槽1724配合，缓冲摩擦片1710固定安装在缓冲架1707上。

缓冲上滑杆1711上套设有缓冲上弹簧1713，缓冲上弹簧1713的第一端与缓冲上杆1708固定连接，缓冲上弹簧1713的第二端与缓冲架1707固定连接；缓冲下滑杆1712上套设有缓冲下弹簧1714，缓冲下弹簧1714的第一端与缓冲下杆1709固定连接，缓冲下弹簧1714的第二端与缓冲摩擦片1710固定连接。

缓冲架1707与缓冲电推杆1706的第一端固定连接，缓冲电推杆1706的第二端与焊接电机1703固定连接。

夹紧机构中的夹紧液压缸一18固定安装在底架1上，夹紧液压缸一18的活塞杆与夹紧滑座19固定连接，夹紧滑座19滑动安装在夹紧下滑杆20上，夹紧下滑杆20有多个，夹紧下滑杆20固定安装在底架1上，夹紧滑座19上固定安装有夹紧电机二30。

夹紧电机二30的输出轴与下连接盘29固定连接，下连接盘29上转动安装有夹紧齿轮二28，夹紧齿轮二28绕轴心转动，夹紧齿轮二28与放置盘24固定连接，夹紧齿轮二28与夹紧齿轮一21相互啮合，夹紧齿轮一21与夹紧电机一23的输出轴固定连接，夹紧电机一23固定安装在夹紧连接板22上，下连接盘29上对称固定安装有夹紧连接板22，每个夹紧连接板22上安装有多个夹紧伸缩杆26，每个夹紧伸缩杆26的第一端与夹紧连接板22固定连接，每个夹紧伸缩杆26的第二端分别与一个夹紧防滑座27固定连接，夹紧防滑座27上设置有防滑纹。

底架1上还固定安装有夹紧滑轨31，夹紧滑轨31上设置有齿形结构，夹紧滑轨31上的齿形机构与夹紧齿轮三34相互啮合，夹紧齿轮三34与夹紧电机三32的输出轴固定连接，夹紧电机三32固定安装在夹紧移动座33中，夹紧移动座33滑动安装在夹紧滑轨31中，夹紧移动座33上固定安装有夹紧液压缸二25。

调整机构中的支架2固定安装在底架1上，支架2上设置有调整导轨3，调整导轨3上滑动安装有调整安装板9，调整安装板9上固定安装有两个调整上滑杆7，调整上滑杆7与调整固定板12滑动连接，调整固定板12与调整液压缸二5的活塞杆固定连接，调整液压缸二5固定安装在调整安装板9上，调整安装板9与调整液压缸一4的活塞杆固定连接，调整液压缸一4固定安装在支架2上。

调整固定板12上固定安装有调整齿条13，调整齿条13与调整齿轮16相互啮合，调整齿轮16与调整电机15的输出轴固定连接，调整电机15固定安装在调整滑座14上，调整滑座14滑动安装在调整固定板12上。

调整机构中的控制箱8、水箱10固定安装在支架2上，水箱10通过出水管11与焊接机构17连接，水箱10上设置有进水管6。

焊接机构17有两个，一个焊接机构17中的焊接电机1703与调整滑座14连接，另一个焊接机构17中的焊接电机1703与夹紧液压缸二25的活塞杆连接。

本发明的工作原理如下：将水冷箱放置于放置盘24上，启动夹紧液压缸一18伸缩活塞杆，带动夹紧滑座19在夹紧下滑杆20上滑动，带动夹紧电机二30、下连接盘29、放置盘24升降，调整水冷箱的位置，启动夹紧电机二30驱动下连接盘29、夹紧连接板22、夹紧伸缩杆26、夹紧防滑座27转动，同时，启动夹紧电机一23驱动夹紧齿轮一21转动，带动夹紧齿轮二28转动，带动放置盘24转动，带动水冷箱转动，调整水冷箱相对夹紧伸缩杆26的位置，位置合适后，夹紧伸缩杆26伸长，通过夹紧防滑座27将水冷箱夹紧。

启动夹紧电机三32驱动夹紧齿轮三34转动，带动夹紧移动座33在夹紧滑轨31内滑动，带动夹紧液压缸二25移动，同时夹紧液压缸二25伸缩活塞杆，带动一个焊接机构17调整位置，准备对水冷箱进行水平方向的焊接；可同时启动调整滑座14上的焊接机构17，对水冷箱进行焊接，焊接前需要对调整滑座14的位置进行调整。

启动调整液压缸二5，调整液压缸二5伸缩活塞杆带动调整固定板12、调整滑座14在调整上滑杆7上滑动，调节调整滑座14的高度，从而调节调整滑座14上的焊接机构17的高度，随后可通过启动调整液压缸一4，调整液压缸一4伸缩活塞杆，带动调整安装板9在调整导轨3上滑动，带动调整固定板12、调整滑座14、调整齿条13移动，进而带动焊接机构17移动，实现纵向焊接，通过启动调整电机15驱动调整齿轮16转动，调整齿轮16与调整齿条13啮合，调整电机15带动调整滑座14在调整固定板12上滑动，带动焊接机构17移动，实现横向焊接。

焊接时，控制箱8控制水箱10通过出水管11对焊接机构17进行供水，通过进水管6补充水箱10内的水分，可在需要时对工件或焊头1701进行降温。

本发明通过启动焊接电机1703带动急停上盘1705、急停下盘1702转动，带动焊头1701高速转动，通过焊头1701进行焊接；急停时，使焊接电机1703停止运行，同时启动两个急停电推杆1717，急停电推杆1717伸缩带动急停控制片1716摆动，压缩急停伸缩弹簧1720、急停伸缩杆1719，急停电推杆1717带动急停连杆1725摆动，带动急刹片槽1724转动，使急刹片槽1724靠近缓冲摩擦片1710；焊接电机1703停止运行的同时，缓冲电推杆1706伸缩，带动缓冲架1707移动，带动缓冲上杆1708、缓冲下杆1709、缓冲摩擦片1710向急停上盘1705的方向移动，使缓冲摩擦片1710与急刹片槽1724接触，产生剧烈摩擦，同时缓冲上杆1708、缓冲下杆1709插入任意两个急停滚珠1704之间，在急停上盘1705转动的过程中，多个急停滚珠1704与缓冲上杆1708、缓冲下杆1709接触，带动缓冲上杆1708、缓冲下杆1709分别在缓冲上滑杆1711、缓冲下滑杆1712上滑动，进行缓冲，达到急停的目的。

复位时，急停电推杆1717伸缩活塞杆，带动急停控制片1716摆动，急停控制片1716在急停伸缩弹簧1720的弹力作用下回到初始位置。