本發(fā)明涉及焊接機(jī)械加工設(shè)備，具體為一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)及其工裝。

背景技術(shù)：

1、摩擦焊作為一種高效、節(jié)能的固相連接技術(shù)，在現(xiàn)代制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。它通過兩個待焊接工件接觸面之間的相對摩擦產(chǎn)生熱量，使材料達(dá)到塑性狀態(tài)，隨后施加頂鍛力完成焊接。在摩擦焊接過程中，工件的軸向定位是影響焊后零件尺寸精度的關(guān)鍵因素之一。

2、現(xiàn)有的摩擦焊接方法大多依賴于操作人員的經(jīng)驗和技巧進(jìn)行工件的安裝和同軸度定位，這不僅勞動強度大，而且定位精度受限于工具和操作人員的技能水平，容易出現(xiàn)裝偏現(xiàn)象，導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定?；蚴遣捎脵C(jī)械夾具或人工調(diào)整的方式來實現(xiàn)工件的軸向?qū)R。這些方法往往缺乏精確的測量和調(diào)節(jié)機(jī)制，使得工件在高速旋轉(zhuǎn)和摩擦過程中難以保持嚴(yán)格的同軸度，從而影響焊縫的形成和焊接接頭的性能。此外，由于缺乏有效的實時監(jiān)測手段，一旦發(fā)生偏差，操作人員很難及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步增加了生產(chǎn)風(fēng)險和廢品率。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)中迫切需要一種能夠提高摩擦焊接軸向定位精度、降低操作人員勞動強度、并且能夠?qū)崟r監(jiān)控同軸度狀態(tài)的裝置和方法，以提升摩擦焊接的整體質(zhì)量和效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)及其工裝，解決了現(xiàn)有的摩擦焊焊接時難以保持同軸度，從而影響焊接質(zhì)量的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，包括設(shè)備主體，所述設(shè)備主體上設(shè)置有帶動第一工件推進(jìn)的推進(jìn)主體和帶動第二工件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)主體，所述定位結(jié)構(gòu)包括檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件，所述檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件通過連接裝置分別設(shè)置在第一工件和第二工件上；

3、所述檢測信號發(fā)生組件包括設(shè)置在第一工件處連接裝置上的第二端面板，所述第二端面板的中心處設(shè)置有信號發(fā)射器；

4、所述檢測信號接收組件包括轉(zhuǎn)動連接在第二工件處連接裝置上的第一端面板，所述第一端面板的正面設(shè)置有接收裝置，所述接收裝置包括設(shè)置在第一端面板的正面中心處的中心接收器，還包括圍繞所述中心接收器呈螺旋方向或呈環(huán)形陣列狀的設(shè)置有若干周向接收器；其中，在所述第一端面板轉(zhuǎn)動時，所述信號發(fā)射器發(fā)射出的信號可被中心接收器或周向接收器接收。

5、優(yōu)選的，所述連接裝置上設(shè)置有驅(qū)動第一端面板轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括固定在連接裝置上的第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出端固定有驅(qū)動齒輪；所述第一端面板的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)齒輪圈，所述驅(qū)動齒輪與內(nèi)齒輪圈嚙合連接。

6、優(yōu)選的，所述連接裝置包括基體盤和定位橫梁，所述基體盤上開有可容納定位橫梁的開槽，所述定位橫梁的端部設(shè)置有定位爪。

7、優(yōu)選的，所述凹槽包括第一開槽、第二開槽和第三開槽，所述第一開槽、第二開槽和第三開槽以基體盤的中心點為中心等距陣列；

8、所述基體盤的中心開有中心槽，所述第一開槽、第二開槽和第三開槽與中心槽相通。

9、優(yōu)選的，所述第一開槽的槽深為b，所述第二開槽的槽深為a，所述第三開槽的槽深為c，其中，c〉b〉a。

10、優(yōu)選的，所述連接裝置還包括面板，所述面板上固定有第一電機(jī)，所述第一電機(jī)的輸出端貫穿面板并固定有輸出齒輪，所述輸出齒輪設(shè)于中心槽內(nèi)；

11、所述定位橫梁的外壁面設(shè)有齒牙，所述輸出齒輪與齒牙相嚙合。

12、優(yōu)選的，所述定位橫梁伸出凹槽的部分形成有折彎部，所述定位爪固定在折彎部的端部。

13、優(yōu)選的，所述定位爪包括支架板和設(shè)置在支架板上的支撐腳組件，所述折彎部固定在支架板上；所述支撐腳組件包括由內(nèi)至外設(shè)置的定位支撐組件和固定支撐支腳；

14、所述定位支撐組件包括：

15、連接座，固定在所述支架板上；

16、觸點傳感器，設(shè)置于所述連接座內(nèi)；

17、所述連接座內(nèi)活動連接有定位支撐支腳，所述定位支撐支腳伸入至連接座內(nèi)的部分通過彈簧與連接座的內(nèi)腔底部連接；其中，所述定位支撐支腳能夠抵觸在觸點傳感器上。

18、優(yōu)選的，所述支撐腳組件還包括設(shè)置在固定支撐支腳外側(cè)的活動支撐組件，所述活動支撐組件包括：

19、活動支架，鉸接于所述支架板上；

20、板狀支撐支腳，活動連接于所述活動支架上；

21、第一驅(qū)動缸，一端鉸接于所述支架板上，另一端鉸接于板狀支撐支腳上。

22、一種工裝，所述工裝包括上述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)及驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：

23、側(cè)基座，設(shè)置于設(shè)備主體的側(cè)面；

24、移動裝置，固定在所述側(cè)基座上，所述移動裝置的前側(cè)設(shè)置有限位元件；

25、箱體，固定在所述移動裝置的移動端上；所述連接裝置設(shè)置在箱體內(nèi)；其中，所述移動裝置驅(qū)動箱體進(jìn)入或遠(yuǎn)離設(shè)備主體，使所述連接裝置貼近或遠(yuǎn)離第一工件和第二工件的焊接端面；

26、導(dǎo)軌，固定在所述箱體內(nèi)，所述導(dǎo)軌上移動設(shè)置有裝配板，所述連接裝置固定在裝配板上；

27、第二驅(qū)動缸，固定在所述箱體上，推動所述裝配板在導(dǎo)軌上移動。

28、本發(fā)明的有益效果：通過使用本發(fā)明提供的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)及其工裝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

29、1、通過采用檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件的配合進(jìn)行兩個軸件的同軸度校準(zhǔn)，顯著提高了摩擦焊接的定位精度和焊接質(zhì)量。

30、2、通過中心接收器和周向接收器的設(shè)置，實現(xiàn)了對兩個工件同軸度的精確檢測。當(dāng)中心接收器接收到信號時，表明兩工件已實現(xiàn)同軸；而當(dāng)某個周向接收器接收到信號時，則表明存在不同軸的情況，需要進(jìn)行調(diào)整。這種設(shè)計大大提高了定位的準(zhǔn)確性，確保了焊接過程的穩(wěn)定性和焊縫質(zhì)量。

31、3、第一端面板的設(shè)計使得檢測信號接收組件能夠轉(zhuǎn)動，從而實時接收檢測信號發(fā)生組件發(fā)射出的信號。這種實時監(jiān)控機(jī)制使得操作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)同軸度偏差，并迅速進(jìn)行調(diào)整，保證了焊接過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

32、4、減少了對操作人員技能的依賴，通過自動化的檢測和校準(zhǔn)機(jī)制，降低了操作人員的勞動強度，同時也減少了因人為因素導(dǎo)致的誤差。

33、5、連接裝置的設(shè)計使得檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件能夠方便地固定在第一工件和第二工件的加工端上，簡化了安裝過程，提高了工作效率。定位爪的設(shè)計確保了夾持效果的穩(wěn)定性，即使在高速旋轉(zhuǎn)和摩擦的過程中，也能夠保持工件的穩(wěn)定定位，避免了因夾持不穩(wěn)導(dǎo)致的焊接質(zhì)量問題。

34、6、通過精確的同軸度校準(zhǔn)和穩(wěn)定的夾持效果，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)有助于形成均勻、連續(xù)的焊縫，提升了焊接接頭的力學(xué)性能和外觀質(zhì)量。減少了因定位不準(zhǔn)確導(dǎo)致的廢品率，節(jié)約了原材料和能源消耗，降低了生產(chǎn)成本。

35、綜上所述，該摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)及其工裝通過先進(jìn)的同軸度校準(zhǔn)技術(shù)和穩(wěn)定的夾持設(shè)計，為摩擦焊接領(lǐng)域帶來了革命性的改進(jìn)，不僅提升了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還降低了成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值和社會效應(yīng)。

技術(shù)特征：

1.一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，包括設(shè)備主體，所述設(shè)備主體上設(shè)置有帶動第一工件推進(jìn)的推進(jìn)主體和帶動第二工件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)主體，其特征在于：所述定位結(jié)構(gòu)包括檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件，所述檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件通過連接裝置(1)分別設(shè)置在第一工件和第二工件上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接裝置(1)上設(shè)置有驅(qū)動第一端面板(2)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括固定在連接裝置(1)上的第二電機(jī)(3)，所述第二電機(jī)(3)的輸出端固定有驅(qū)動齒輪(4)；所述第一端面板(2)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)齒輪圈(5)，所述驅(qū)動齒輪(4)與內(nèi)齒輪圈(5)嚙合連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接裝置(1)包括基體盤(10)和定位橫梁(11)，所述基體盤(10)上開有可容納定位橫梁(11)的開槽，所述定位橫梁(11)的端部設(shè)置有定位爪(18)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述凹槽包括第一開槽(12)、第二開槽(13)和第三開槽(14)，所述第一開槽(12)、第二開槽(13)和第三開槽(14)以基體盤(10)的中心點為中心等距陣列；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一開槽(12)的槽深為b，所述第二開槽(13)的槽深為a，所述第三開槽(14)的槽深為c，其中，c〉b〉a。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接裝置(1)還包括面板(17)，所述面板(17)上固定有第一電機(jī)(16)，所述第一電機(jī)(16)的輸出端貫穿面板(17)并固定有輸出齒輪(15)，所述輸出齒輪(15)設(shè)于中心槽內(nèi)；

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述定位橫梁(11)伸出凹槽的部分形成有折彎部(19)，所述定位爪(18)固定在折彎部(19)的端部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述定位爪(18)包括支架板(181)和設(shè)置在支架板(181)上的支撐腳組件，所述折彎部(19)固定在支架板(181)上；所述支撐腳組件包括由內(nèi)至外設(shè)置的定位支撐組件和固定支撐支腳(186)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述支撐腳組件還包括設(shè)置在固定支撐支腳(186)外側(cè)的活動支撐組件，所述活動支撐組件包括：

10.一種工裝，其特征在于：所述工裝包括如權(quán)利要求1～9任一所述的一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)及驅(qū)動機(jī)構(gòu)(9)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(9)包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種摩擦焊焊接定位結(jié)構(gòu)，所述定位結(jié)構(gòu)包括檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件，所述檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件通過連接裝置分別設(shè)置在第一工件和第二工件上。所述信號發(fā)射器發(fā)射出的信號可被中心接收器或周向接收器接收。本發(fā)明涉及焊接機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，通過采用檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件的配合進(jìn)行兩個軸件的同軸度校準(zhǔn)，顯著提高了摩擦焊接的定位精度和焊接質(zhì)量。第一端面板的設(shè)計使得檢測信號接收組件能夠轉(zhuǎn)動，從而實時接收檢測信號發(fā)生組件發(fā)射出的信號。連接裝置的設(shè)計使得檢測信號發(fā)生組件和檢測信號接收組件能夠方便地固定在第一工件和第二工件的加工端上，簡化了安裝過程。

技術(shù)研發(fā)人員：張大圣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長春城際軌道客車配件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21