自动固定的搅拌摩擦焊机的制作方法

本实用新型涉及搅拌摩擦焊的技术领域，尤其是涉及一种自动固定的搅拌摩擦焊机。

背景技术：

焊接用的搅拌摩擦焊与常规摩擦焊大致相同，均是通过摩擦生热来实现焊接，搅拌摩擦焊在工作时不需要焊丝，只需将两块需要焊接的金属板对接，并将焊接工具的旋转头接触两个金属板对接的位置，通过旋转头的旋转使金属板产生高温，两个金属板自身融化并相互固接在一起。并且在焊接的过程中无污染和烟尘，对环境的影响小。

现有的技术中，可参考的授权公告号为CN103480963B的中国专利，其公开了一种搅拌摩擦焊机，设置有冷却装置和液压系统，所述冷却装置为一个冷却盘，所述冷却盘固定设置在主轴头机箱的下方，该冷却盘为圆环状空腔体，并环绕在主轴头的外围，在所述冷却盘的上盘面设有多个喷孔，该喷孔与冷却盘内部的空腔连通；在所述液压系统内设置有蓄能器和平衡阀。本发明一方面对主轴头的杆部降温效果均匀，结构简单，安装稳定性高，能延长主轴头的使用寿命；另一方面，在进油管路和出油管路上分别设置蓄能器和平衡阀，能够稳定电动推杆内的压力，输出功率持久，能有效提高焊机工作效率。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在对两个金属板的对接处进行焊接时，工作台上设有几个螺杆，每个螺杆上会设有压紧片，金属板在焊接时放到压紧片与工作台之间，通过拧紧压紧片上的螺母将金属板进行固定，这种固定方式下螺母与压紧片的接触面积较小，压紧片在使用过程中可能会造成偏斜，并且这种压紧方式抗干扰能力差，容易发生晃动，从而影响金属板焊机的精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够对待加工的金属板进行自动稳定固定的搅拌摩擦焊机。

本实用新型的上述实用新型目的、是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动固定的搅拌摩擦焊机，包括机体和设于机体上的工作台，所述机体包括旋转头，所述工作台的上部设有压紧机构和带动压紧机构进行水平移动的横移机构，所述压紧机构包括与横移机构相连的滑移座、与滑移座固定连接的电动推杆和固设于电动推杆活塞杆上的对待加工的金属板进行压紧的压紧板，所述压紧机构和横移机构均有两组并设于旋转头的两侧。

通过采用上述技术方案，在对金属板进行加工时，先将待加工的两个待加工的金属板放到工作台上，然后两个金属板将需要焊接的位置对接在一起，而后横移机构工作，带动电动推杆移动，两个电动推杆分别移动到两个金属板远离两者相贴处的一侧，而后电动推杆的活塞杆伸张带动压紧板向下移动，两个压紧板分别将两个金属板进行压紧，方便稳定。

本实用新型进一步设置为：所述横移机构包括固设在机体上的气缸和与气缸平行设置的至少一根的支撑杆，所述支撑杆与滑移座滑移连接，所述气缸的活塞杆与滑移座固定连接。

通过采用上述技术方案，气缸的活塞杆伸张，推动滑移座在支撑杆上滑移，滑移座滑移从而带动电动推杆进行移动，这样在焊接不同尺寸的金属板时，压紧板均能够对两个金属板的边侧进行压紧，进而防止两个金属板影响到旋转头的焊接工作。

本实用新型进一步设置为：所述压紧板的上部固设有与电动推杆平行设置的导柱，所述滑移座上固设有与导柱配合的连接座。

通过采用上述技术方案，压紧板在移动的过程中导柱在连接座内滑移，并对压紧板起到导向的作用，防止压紧板发生偏移。

本实用新型进一步设置为：所述压紧板的一侧向下翻折并形成L形。

通过采用上述技术方案，通过横移机构可以将压紧板移动到金属板侧板的位置处，这样压紧板能够卡住金属板的侧边从而防止金属板在焊接的过程中发生晃动，更加稳定。

本实用新型进一步设置为：所述压紧板上设有压力传感器，所述压力传感器上电连接有比较电路：包括比较器，接收压力传感器的信号，并与其上的预设值进行比较，当压力传感器上的压力值大于预设值时，比较电路输出高电平信号；

比较电路电连接能够对其信号进行放大的放大电路，放大电路电连接能够控制电动推杆关断的驱动电路；

所述驱动电路包括电磁继电器，所述电磁继电器包括第一线圈和第一常闭触点，所述第一线圈与放大电路串联耦接，所述第一线圈的另一端接地设置，所述第一常闭触点与电动推杆串联耦接。

通过采用上述技术方案，在压紧板进行压紧时，压力传感器能够感应压紧板与金属板之间的压力，当压力达到一定值时，两块金属板之间进行稳定夹紧，此时比较电路输出高电平信号并将此信号传递到放大电路，放大电路控制第一线圈得电并控制第一常闭触点断开，电动推杆断开进而第一限位板停止运动，这样第一限位板和第二限位板配合将两块金属板稳定夹紧，稳定精确。

本实用新型进一步设置为：所述比较电路还包括三极管和第一电阻，所述三极管为NPN管，所述三极管的集电极连接电源，其基极与比较器的输出端耦接，三极管的发射极与第一电阻串联耦接，所述第一电阻的一端连接有端口A-1。

通过采用上述技术方案，压力传感器上的压力信号进入到三极管中，而后与三极管内的预设值进行比较，当测得该值大于预设值时，比较器输出高电平信号，而后比较器经过三极管将信号输入到端口A-1中，经过放大电路从而控制电动推杆关断。

本实用新型进一步设置为：所述放大电路包括放大器、与放大器的正向输入端耦接的第十电阻、一端与第一放大器的输出端耦接的第六电阻、一端与第六电阻的另一端耦接的第十三电容，所述第十三电容的另一端接地设置，所述第十电阻的一端连接有端口A-1。

通过采用上述技术方案，从单片机上输出的信号经过放大电路进行放大，第十三电容能够滤除电路中的杂波，保证传输信号的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述第十三电容上并联有第十五双向TVS管，所述第十五双向TVS管的两端分别与第十三电容的两端耦接，所述第十三电容与第六电阻之间连接有第十一电阻，所述第十一电阻上并联有第十四双向TVS管，所述第十一电阻的一端连接电源。

通过采用上述技术方案，通过第十四双向TVS管和第十五双向TVS管而对放大电路起到过载保护的作用，当放大电路两端的电压过大时，第十四双向TVS管和第十五双向TVS管能够及时导通进而防止第一放大器烧坏。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.本实用新型通过横移机构和压紧机构对工作台上的金属板进行自动固定，更加稳定方便；

2.本实用新型通过气缸推动滑移座，并且滑移座在支撑杆上滑移来实现压紧板的移动，较为方便；

3.本实用新型压紧板在移动的过程中导柱在开孔内进行滑移，这样压紧板在移动的过程中不会发生偏移。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型凸显横移机构与下压机构的局部剖视示意图；

图3是本实用新型的比较电路结构示意图；

图4是本实用新型的放大电路结构示意图；

图5是本实用新型的驱动电路结构示意图。

图中，1、机体；2、工作台；21、支撑座；22、保护套；221、滑槽；3、横移机构；31、气缸；32、支撑杆；4、压紧机构；41、滑移座；411、连接座；42、电动推杆；43、压紧板；431、导柱；5、比较电路；51、压力传感器；T1、比较器；Q1、三极管；R1、第一电阻；6、放大电路；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；R12、第十二电阻；R13、第十三电容；R14、第十四双向TVS管；R15、第十五双向TVS管；R16、第十六电阻；T2、放大器；KA1、第一线圈；7、驱动电路；KA1、第一常闭触点；KA1、第一常开触点；SB1、开启按钮；SB2、闭合按钮；KA2、第二线圈；KA2、第二常开触点。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

为本实用新型公开的一种自动固定的搅拌摩擦焊机，如图1和图2所示，包括机体1和工作台2，机体1的上部固设有旋转头11，旋转头11能够进行三维的移动从而对金属板进行焊接，此为现有技术，在此不再赘述。

工作台2水平设置并且固设在机体1上，工作台2呈矩形并位于旋转头11的正下方，旋转头11的两侧均设有横移机构3和压紧机构4，横移机构3和压紧机构4的外侧设有保护套22，工作台2对应保护套22的位置处固设有支撑座21，支撑座21与保护套22之间通过多个螺栓固定。横移机构3和压紧机构4同样设于工作台2的上方，横移机构3包括气缸31和支撑杆32。气缸31水平设置并且固设在机体1的侧壁上，支撑杆32共有两个并位于气缸31的两侧，每根支撑杆32均水平设置并呈圆柱形，支撑杆32的两端均与机体1的侧壁固定连接。

压紧机构4包括滑移座41、电动推杆42和压紧板43。滑移座41竖直设置并且两侧均开设有滑移孔并分别与两个支撑杆32滑移连接，滑移座41的中部与气缸31的活塞杆固定连接，电动推杆42和压紧板43均设置两者之间，电动推杆42竖直设置并且固设在滑移座41远离气缸31一侧的侧壁上，压紧板43位于电动推杆42的下方并与电动推杆42的活塞杆固定连接，压紧板43位于两个支撑板边缘处的一侧向外翻折并形成圆柱形，压紧板43的一侧向下翻折并形成L形，保护套22对应压紧板43的位置处开设有沿其长度方向水平设置的滑槽221，压紧板43的上部滑移连接在滑槽221内。

这样在对金属板进行加工时，先将待加工的两个待加工的金属板放到工作台2上，然后两个金属板将需要焊接的位置对接在一起，而后横移机构3工作，带动电动推杆42移动，两个电动推杆42分别移动到两个金属板远离两者相贴处的一侧，而后电动推杆42的活塞杆伸张带动压紧板43向下移动，两个压紧板43分别将两个金属板进行压紧，方便稳定。

气缸31的活塞杆伸张，推动滑移座41在支撑杆32上滑移，滑移座41滑移从而带动电动推杆42进行移动，这样在焊接不同尺寸的金属板时，压紧板43均能够对两个金属板的边侧进行压紧，进而防止两个金属板影响到旋转头11的焊接工作。通过横移机构3可以将压紧板43移动到金属板侧板的位置处，这样压紧板43能够卡住金属板的侧边从而防止金属板在焊接的过程中发生晃动，更加稳定。

压紧板43的上部两侧均竖直设置的圆柱形的导柱431，滑移座41的中部对应导柱431上方的位置处固设有水平设置的连接座411，导柱431与连接座411滑移连接。这样压紧板43在移动的过程中导柱431在连接座411内滑移，并对压紧板43起到导向的作用，防止压紧板43发生偏移。

如图3所示，压紧板43的下表面设有压力传感器51，压力传感器51上电连接比较电路5和放大电路6，电动推杆42上电连接有驱动电路7，比较电路5包括比较器T1、三极管Q1和第一电阻R1。比较器T1的正向输入端与压力传感器51耦接，比较器T1的负向输入端设置有预设值Vref1，三极管Q1为NPN管，三极管Q1的集电极连接电源，其基极与比较器T1的输出端耦接，三极管Q1的发射极与第一电阻R1串联耦接，第一电阻R1的一端连接有端口A-1。

如图4所示，放大电路3包括放大器T2、第十电阻R10、第六电阻R6、第十二电阻R12和电磁继电器。放大器T2的型号为LF353D，第十电阻R10的一端与放大器T2的正向输入端耦接，第十电阻R10的另一端依次串联第九电阻R9、第七电阻R7和第八电阻R8，第八电阻R8的另一端连接第九电阻R9靠近第七电阻R7的一端，这样第九电阻R9、第七电阻R7和第八电阻R8能够对第二放大电路6起到强电保护的作用，第十电阻R10远离放大器T2正向输入端的一端与第十六电阻R16耦接，第十六电阻R16的另一端接地，进一步保护电路，第七电阻的另一端连接端口A-1。

放大器T2的负向输入端与放大器T2的输出端耦接，第六电阻R6的一端与放大器T2耦接，第六电阻R6的另一端与第十二电阻R12耦接，电磁继电器包括第一线圈KA1和第一常闭触点KA1，第一线圈KA1与第十二电阻R12串联耦接，第一线圈KA1的另一端接地设置。

第六电阻R6与第十二电阻R12之间连接有第十一电阻R11，第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12靠近输出端的一端连接有第十四双向TVS管R14，第十一电阻R11与第十四双向TVS管R14之间连接电源。第十四双向TVS管R14连接有第十三电容R13，第十三电容R13的另一端接地，第十四双向TVS管R14靠近输出端的一端连接第十五双向TVS管R15，第十五双向TVS管R15的两端分别与第十三电容R13的两端耦接。这样第十五双向TVS管R15和第十四双向TVS管R14两端的电压过大时，第十五双向TVS管R15和第十四双向TVS管R14的阻抗缩小而导通，对电路起到保护的作用。第十三电容R13能够滤除电路中的杂波。

通过第十四双向TVS管R14和第十五双向TVS管R15而对放大电路3起到过载保护的作用，当放大电路3两端的电压过大时，第十四双向TVS管R14和第十五双向TVS管R15能够及时导通进而防止第一放大器T2烧坏。通过在第十电阻R10上串联保护电路从而对放大电路3进行保护，当电路发生短路时，第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9会消耗电路中的电流，并将一部分电流倒入地下，从而对放大电路3起到保护的作用。

如图5所示，驱动电路6由电动推杆31和第二电磁继电器组合而成，第一常开触点KA1和第一常闭触点KA1均有两个，两个第一常开触点KA1串联耦接与电动推杆31的两侧，两个第一常闭触点KA1串联耦接于电动推杆31的两侧，第二电磁继电器包括第二线圈KA2和两个第二常开触点KA2，第二线圈KA2与第一常开触点KA1串联耦接，第二常开触点KA2电动推杆31的一端连接电源，第一常闭触点KA1的一端串联耦接有开启按钮SB1，第一常闭按钮上串联耦接有闭合按钮SB2，闭合按钮SB2为常闭按钮，闭合按钮SB2为常闭按钮。这样按下开启按钮SB1，电动推杆31的活塞杆推出使两个金属板挤压在一起，当压力达到一定值时，两块金属板之间进行稳定夹紧，此时比较电路4输出高电平信号并将此信号传递到放大电路5，放大电路5控制第一线圈KA1得电并控制第一常闭触点KA1断开，驱动电机断开进而第一限位板32停止运动，这样第一限位板32和第二限位板33配合将两块金属板稳定夹紧，同时两个第一常开触点KA1闭合，第二线圈KA2得电并控制两个第二常开按钮闭合，电动推杆31内的电机反向转动，电动推杆31回缩，当回缩到一定程度时，按下闭合按钮SB2，电动推杆31停止运动，这样再次按下开启按钮SB1，能够进行下一定的定位，比较方便。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。