搅拌摩擦焊接装置和搅拌摩擦焊接设备的制作方法

本发明涉及搅拌摩擦焊，尤其涉及搅拌摩擦焊接装置和搅拌摩擦焊接设备。

背景技术：

1、随着航空航天、轨道交通等领域的发展，对于如铝合金、镁合金等轻金属的需求量越来越高。搅拌摩擦焊由于其绿色环保，能够实现对于较长焊缝以及大截面的焊接，得到了广泛的应用。

2、搅拌摩擦焊和常规摩擦焊一样，也是通过摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于，在进行搅拌摩擦焊接时，需要将搅拌轴的搅拌针伸入焊接材料的焊缝中，搅拌针高速旋转并与焊接材料摩擦，从而使得焊接材料相应的部位温度升高软化，并形成致密的固相焊缝。然而，在搅拌摩擦焊的过程中，常常会存在飞边。为此，在完成搅拌摩擦焊后，通常需要进行铣削作业以去除飞边。这就导致除去需要设置用于搅拌摩擦焊的搅拌轴外，还需要设置用于铣削飞边的铣刀，两种装置所需成本高，且空间利用率低。

3、在现有技术中，也有通过集成搅拌轴和铣刀的装置，相对提高了空间利用率。但由于铣削时要求铣刀轴向与铣削面垂直、而搅拌摩擦焊时要求搅拌轴的轴向与焊面呈一个角度，面对转动及转动后锁紧的需求，现有液压调节装置结构复杂、体积大，生产效率低而能耗高，易泄漏、存在安全隐患。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有液压调节装置难以满足搅拌摩擦焊和铣削的作业需求，体积大、生产效率低，提供一种搅拌摩擦焊接装置和搅拌摩擦焊接设备，空间利用率和生产效率高，安全可靠。

2、第一方面，本发明提供了一种搅拌摩擦焊接装置，包括机架；主轴件，所述主轴件能够相对所述机架绕调整线转动；以及锁紧模组，所述锁紧模组至少设有两组，每组所述锁紧模组均包括限位件和锁紧组件；所述限位件连接所述机架且其位于所述调整线的轴向一端，所述限位件上形成有限位空间，所述限位空间内设有第一限位面和第一摩擦面；所述锁紧组件包括第一锁紧件和第二锁紧件，至少部分所述第一锁紧件设于所述限位空间内，且所述第一锁紧件能够随所述主轴件转动，所述第一锁紧件上设有第二限位面和第二摩擦面，当所述第二限位面与所述第一限位面抵接时，所述第二摩擦面和所述第一摩擦面之间形成有能够容纳所述第二锁紧件的锁紧间隙；所述第二锁紧件能够随所述主轴件转动且能够相对所述限位件移动；其中，当所述第二锁紧件进入所述锁紧间隙且分别抵接所述第一摩擦面和所述第二摩擦面时，所述主轴件被锁紧。

3、在本发明的一个实施例中，所述锁紧模组设有两组，两组所述锁紧模组的所述限位件沿所述调整线的径向相对设置，且分别设于所述调整线的径向两侧。

4、在本发明的一个实施例中，所述第二锁紧件上设有对应所述第一摩擦面的第三摩擦面、以及对应所述第二摩擦面的第四摩擦面；其中一组所述锁紧模组中，所述第一限位面与基准平面平行，所述第一摩擦面与所述基准平面形成第一倾斜夹角；所述第二限位面与所述基准平面形成第二倾斜夹角，所述第二摩擦面与所述基准平面形成第三倾斜夹角；所述第三摩擦面与所述基准平面形成第四倾斜夹角，所述第四摩擦面与所述基准平面形成第五倾斜夹角；另一组所述锁紧模组中，所述第一限位面与基准平面平行，所述第一摩擦面与所述基准平面形成第六倾斜夹角；所述第二限位面与所述基准平面平行，所述第二摩擦面与所述基准平面形成第七倾斜夹角，所述第三摩擦面与所述基准平面形成第八倾斜夹角，所述第四摩擦面与所述基准平面形成第九倾斜夹角。

5、在本发明的一个实施例中，各倾斜夹角的角度均设置为大于0°且小于等于6°。

6、在本发明的一个实施例中，还包括安装座，所述安装座与所述主轴件沿所述调整线的轴向一端固定连接；锁紧驱动部件，所述锁紧驱动部件连接所述安装座，所述锁紧驱动部件分别连接两组所述锁紧模组的所述第一锁紧件，所述锁紧驱动部件包括第一锁紧驱动端和第二锁紧驱动端，所述第一锁紧驱动端和所述第二锁紧驱动端分别与其中一个锁紧模组的所述第二锁紧件固定连接，所述第一锁紧驱动端和所述第二锁紧驱动端均用于带动相应的所述第二锁紧件移动；以及导向组件，所述导向组件包括导轨和导向部件，所述导轨固定连接所述安装座，所述导向部件滑动连接所述导轨，且所述导向部件分别固定连接两个所述锁紧模组的所述第二锁紧件。

7、在本发明的一个实施例中，还包括旋转驱动模组，所述旋转驱动模组的驱动端连接所述主轴件，所述旋转驱动模组用于带动所述主轴件绕调整线转动。

8、在本发明的一个实施例中，所述旋转驱动模组包括第一驱动部件，所述第一驱动部件与所述主轴件沿所述调整线的轴向一端固定连接，所述第一驱动部件上设有圆弧面，所述圆弧面上设有多个沿所述圆弧面的圆周方向依次排列的第一啮合齿；第二驱动部件，所述第二驱动部件上设有适配所述第一啮合齿的多个第二啮合齿；以及旋转驱动部件，所述旋转驱动部件的驱动端连接所述第二驱动部件，所述旋转驱动部件用于带动所述第二驱动部件移动，以使所述第一驱动部件带动所述主轴件转动。

9、在本发明的一个实施例中，所述旋转驱动模组还包括导向座，所述导向座和所述旋转驱动部件均与所述机架固定连接；所述第二驱动部件上设有导向件，所述导向件沿所述第二驱动部件的移动方向延伸，所述导向件转动连接所述导向座。

10、在本发明的一个实施例中，所述主轴件包括主轴本体；搅拌部件，所述搅拌部件能够拆卸的连接所述主轴本体；以及铣削部件，所述铣削部件能够拆卸的连接所述主轴本体。

11、第二方面，本发明还提供一种搅拌摩擦焊接设备，包括驱动装置、以及上述任意一项所述的搅拌摩擦焊接装置，所述搅拌摩擦焊接装置连接所述驱动装置的驱动端。

12、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果：

13、本发明所述的搅拌摩擦焊接装置，为主轴件设置锁紧模组，以通过锁紧模组的限位件和锁紧组件实现对于主轴件的机械自锁锁紧。首先，锁紧模组能够有效实现对于主轴件旋转后的锁紧，不会发生泄漏液压油等问题，保证了焊缝的高质量，满足了搅拌摩擦焊接对于成品质量的需求。其次，仅需使相应的第二锁紧件进入锁紧间隙即可实现锁紧、取出第二锁紧件即可实现解锁，快速、高效，有效提高了生产效率，满足了搅拌摩擦焊对于数量和效率的需求。此外，由于是基于机械自锁实现锁紧主轴件的，因此不必为维持锁紧提供驱动力，仅需为锁紧和解锁提供一定驱动力即可，整体能耗低。最后，由于锁紧模组的体积小、空间利用率高、结构简单、重量轻，在进行相应的搅拌摩擦焊和铣削时，节省了驱动装置驱动搅拌摩擦焊接装置移动的能耗，从而进一步的节能、提高生产效率和降低生产成本。

技术特征：

1.一种搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：所述锁紧模组设有两组，两组所述锁紧模组的所述限位件沿所述调整线的径向相对设置，且分别设于所述调整线的径向两侧。

3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：各倾斜夹角的角度均设置为大于0°且小于等于6°。

5.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，还包括旋转驱动模组，所述旋转驱动模组的驱动端连接所述主轴件，所述旋转驱动模组用于带动所述主轴件绕调整线转动。

7.根据权利要求6所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述旋转驱动模组包括：

8.根据权利要求7所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述主轴件包括：

10.一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，包括驱动装置、以及如权利要求1至9中任意一项所述的搅拌摩擦焊接装置，所述搅拌摩擦焊接装置连接所述驱动装置的驱动端。

技术总结本发明涉及搅拌摩擦焊技术领域，尤其涉及搅拌摩擦焊接装置和搅拌摩擦焊接设备，包括机架、主轴件和锁紧模组，主轴件能绕调整线转动，锁紧模组至少设有两组，锁紧模组包括限位件和锁紧组件；限位件连接机架，限位件形成限位空间，限位空间设有第一限位面和第一摩擦面；锁紧组件包括第一锁紧件和第二锁紧件，至少部分第一锁紧件设于限位空间内且能随主轴件转动，第一锁紧件设有第二限位面和第二摩擦面，当第二限位面与第一限位面抵接时，第二摩擦面和第一摩擦面之间形成锁紧间隙；第二锁紧件能随主轴件转动且能相对限位件移动；当第二锁紧件进入锁紧间隙且抵接第一摩擦面和第二摩擦面时主轴件被锁紧。本发明的空间利用率和生产效率高，安全可靠。技术研发人员：宫秀梅,林永勇,严军富,李柏成,李凤,郭达伟受保护的技术使用者：航天工程装备（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14