[发明专利]一种搅拌摩擦焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，特别是关于一种搅拌摩擦焊接装置。

背景技术

与传统的气体保护焊相比，使用搅拌摩擦焊加工铝合金结构所得到的焊缝具有无缺陷、强度高等突出的优点，因此搅拌摩擦焊在工业领域内正得到越来越广泛的应用。特别是在航空航天、高速列车、高速船舶等行业的大型铝合金壳体的加工过程中，搅拌摩擦焊能够加工气体保护焊不好加工或不能加工的高强度长焊缝，因而在这些行业中取得了不可替代的地位。

搅拌摩擦焊的工艺特性要求焊接过程中对被焊工件表面施加较大的压力，同时要求对工件背面施加刚性支撑，这一特性使得目前的搅拌摩擦焊都需要在大于工件尺寸或者至少是焊缝尺寸的工作台和夹具上进行，这样机床的尺寸就限制了焊缝的尺寸。对列车车厢等大型结构的焊接而言，所需的特制搅拌摩擦焊机床体积庞大、成本高昂，仅有大型企业才能承担，难以进一步推广。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种自主驱动、轻便紧凑的搅拌摩擦焊接装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，它包括一磁吸附式自动小车搭载平台和一搅拌摩擦焊接机构；所述磁吸附式自动小车搭载平台包括一支撑车底盘，所述支撑车底盘顶面设置有一位于顶面中部的刚性支撑块和多个分布均匀的第一永磁铁组，所述支撑车底盘的左右两侧对称安装有一对第一驱动轮，每一所述驱动轮均与一安装在所述支撑车底盘上的第一驱动器连接，所述支撑车底盘的前后两端顶面分别安装有一第一万向支撑轮，在所述支撑车底盘上方对称设置有一工作车底盘，所述工作车底盘底面设置有与所述第一永磁铁组一一相对的多个第二永磁铁组，在每一所述第二永磁铁组的底部和每一所述第一永磁铁的顶部均设置多个圆柱滚子，所述工作车底盘的左右两侧安装有一对与两所述第一驱动轮上下相对的第二驱动轮，每一所述第二驱动轮均与一安装在所述工作车底盘上的第二驱动器连接，所述工作车底盘的前后两端底面分别安装有一与所述第一万向支撑轮上下相对的第二万向支撑轮；所述搅拌摩擦焊接机构设置在所述工作车底盘顶面，所述搅拌摩擦焊接机构上的搅拌头贯穿所述工作车底盘并正对所述刚性支撑块的中心，所述搅拌头与所述工作车底盘之间留有间隙。

所述第一永磁铁组和所述第二永磁铁组均匀排列成矩阵，每一所述第一永磁铁组和所述第二永磁铁组均由多块沿高度方向磁化的矩形永磁铁和一块轭铁组成乙型磁路，相邻的两个所述永磁铁的磁极磁性相反。

在所述支撑车底盘顶面和所述工作车底盘底面设置若干对上下对应的定位器。

所述刚性支撑块底面涂覆一层具有自润滑性能的材料。

所述第一驱动器和所述第二驱动器均包括一电机和一减速器，所述电机的输出端连接所述减速器，所述减速器的输出端连接驱动轮。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明将搅拌摩擦焊接机构安装在磁吸附式自动小车搭载平台上，能够自主移动，自行提供背面刚性支撑，取代机床的定位运动系统与刚性垫板，使加工焊缝的尺寸不再受到机床尺寸的限制，当加工长直焊缝时能够取代大型机床，能够大幅度降低设备成本。2、本发明体积小、重量轻，无需固定的使用场地就能实现大型壳体结构的装配现场加工，能够有效提高搅拌摩擦焊接技术应用的灵活性。3、与弧焊爬壁机器人相比，本发明采用两侧磁体相互吸引的方式提供吸附力，每侧吸附装置均由多个乙型磁路磁铁组耦合排布而成，使各永磁铁磁极在行、列交叉布置，相邻磁极磁性相反，并且永磁铁以相反磁极相对排布在两侧车底盘上，提供的吸附力可以满足铝合金等有色金属板料的搅拌摩擦焊接需要，应用对象不再仅限于铁磁材料。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明磁吸附式自动小车搭载平台的结构示意图；

图3是本发明的俯视示意图；

图4是图3中A-A向剖面示意图；

图5是本发明永磁铁组结构示意图；

图6是本发明永磁铁组分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一磁吸附式自动小车搭载平台10和一搅拌摩擦焊接机构20。