一种用于搅拌摩擦焊的辅助进料机构的制作方法

本实用新型涉及搅拌摩擦杆的技术领域，尤其是涉及一种用于搅拌摩擦焊的辅助进料机构。

背景技术：

搅拌摩擦焊是一种固相焊接技术，它的工作原理是：高速旋转的搅拌头将搅拌针插入到待焊工件内，当待焊工件和搅拌头轴肩已经紧密地接触以后，搅拌头沿焊接方向与工件相对移动；搅拌头与工件之间的剧烈摩擦使焊接温度快速升高，焊缝区金属呈现热塑性状态，在搅拌针和轴肩的牵引、搅拌和挤压下形成致密、可靠的焊缝。

为保证摩擦搅拌焊接的质量以及焊接过程中工件的稳定性，需要制作专门的夹具对工件进行刚性固定。如图1所示，夹具2包括支架台211，支架台211上设置有用于安装待焊接工件的工件放置区212，支架台211上位于工件放置区左右侧分别设置有侧向压紧机构3，夹支架台211上位于工件放置区域前后方分别设置有端部压紧机构4；支架台211上还设置有多个用于压紧工件的纵向压紧机构5，支架台211上设置有用于抬升端部压紧机构的升降机构6。在使用该夹具时，先将位于工件放置区域前的端部压紧机构抬升，然后人工将工件放置到工件放置区域，然后下降端部压紧机构，在用侧向压紧机构、端部压紧机构和侧向压紧机构压紧工件即可，在焊接完成后，松开侧向压紧机构、端部压紧机构和侧向压紧机构，抬升位于工件放置区域后的端部压紧机构，人工取出工件。

由于部分工件的重量比较重，人工向夹具工件放置区域内添加工件时，难度比较大，为此，需要在夹具的进料口添加一个自动化进料的进料机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于搅拌摩擦焊的辅助进料机构，其具有自动向搅拌摩擦杆夹紧机构内输送工件的效果。

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：一种用于搅拌摩擦焊的辅助进料机构，包括用于承托多层工件的承托箱、带动承托箱移动的驱动组件和用于将工件推向工件放置区的推动组件；承托箱背离搅拌摩擦焊的端面和上端面设置为开口，承托箱内加设有水平设置用于承托工件的承托板，承托箱的底端固接有用于控制承托板竖直升降的升降气缸；驱动组件包括驱动支架、加设在驱动支架上并水平穿过承托箱靠近搅拌摩擦焊的侧壁的螺杆、带动螺杆转动的转动电机和水平穿过承托箱靠近搅拌摩擦焊的侧壁并限制承托箱转动的光杆；推动组件包括加设在正对搅拌摩擦焊进料一侧的推动支架、加设在支架上的气缸和与气缸活塞杆连接并用于将工件推到工件放置区的推板。

通过采用上述技术方案，当使用该辅助进料机构向搅拌摩擦焊的夹具内进料时，首先向承托箱内添加工件，直到承托箱内填满工件，然后启动驱动组件，转动电机正向运行，带动螺杆转动，进而带动承托箱向靠近搅拌摩擦焊的进料口移动，直到承托箱正对搅拌摩擦焊的进料口，然后启动升降气缸，使承托板向上移动，直到位于承托箱最上方的工件正好离开承托箱为止，然后启动推动组件，启动推动气缸，推动气缸的活塞杆向靠近搅拌摩擦焊进料口的方向移动，进而推板与工件相接触并向工件放置区移动，直到推板将工件推入工件放置区内为止，然后推动气缸反向运行，活塞杆带动推板向远离搅拌摩擦焊的方向移动，直到推板回到初始位置；当该工件焊接完成移离工件放置区后，需要继续向工件放置区内添加未焊接的工件，再重新启动升降气缸，直到位于承托箱最上方的工件正好离开承托箱为止，然后在重新启动推动组件，重复循环该步骤，直到承托箱内物工件为止，然后反向启动升降气缸，承托板向下移动，直到承托板回到初始位置，然后反向启动驱动组件，转动电机反向运行，带动承托箱向远离搅拌摩擦焊的方向移动，直到承托箱回到初始位置为止，然后在重复上述所有流程即可。通过加设该辅助进料机构，不仅达到了自动化进料，减少了人工成本，而且可以一次性的将很多待加工工件堆积在一起，自动化的将每层工件分离，再进行加工，减少了添加工件的步骤，提高了效率。

本实用新型进一步设置为：所述承托箱的底端下端面加设有至少四个滑轮。

通过采用上述技术方案，减少了承托箱的底端在驱动组件的驱动下向靠近或远离摩擦搅拌焊的方向移动时受到的摩擦力。

本实用新型进一步设置为：所述承托箱的侧壁上加设有竖直设置的接触条。

通过采用上述技术方案，由于承托箱内的工件在承托板的作用下向上移动时，工件与承托箱的侧壁相互接触，会产生较大的摩擦力，进而不利于承托板的上升，通过加设接触条，减少了工件与侧壁的接触面积，进而减少了摩擦力，进而使承托板更易在气缸的作用下升降。

本实用新型进一步设置为：所述接触条设置为光滑的圆柱形接触条。

通过采用上述技术方案，工件与圆柱形的接触条为线接触，使工件在上升使受到的摩擦力最小。

本实用新型进一步设置为：所述承托箱的侧壁上开设有放置容纳圆柱形接触条的半圆形槽，所述圆柱形接触条与半圆形槽可拆卸连接。

本实用新型进一步设置为：所述半圆形槽内镶嵌有磁铁，所述圆柱形接触条正对磁铁的位置镶嵌有磁块。

通过采用上述技术方案，由于工件与圆柱形接触条线接触，所以圆柱形接触条会产生磨损，进而使工件与圆柱形接触条变成面接触，采用磁铁与磁块相吸的特性，方便了工作人员安装和拆卸圆柱形接触条。

本实用新型进一步设置为：所述承托箱靠近摩擦搅拌焊的侧壁高度相对于其他两个侧壁的高度低一个工件的厚度。

通过采用上述技术方案，这样在推板推动工件时，两个侧壁会对工件起到一个限位的作用，防止了推板在向工件放置区方向推动工件时，工件受到与工件下方的待加工工件之间的摩擦力，进而使被推动的工件产生分离，进而对后续的夹具夹紧产生一定的难度，保证了工件在移动时，不会发生分离。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过加设辅助进料机构，不仅达到了自动化进料，减少了人工成本，而且可以一次性的将很多待加工工件堆积在一起，自动化的将每层工件分离，再进行加工，减少了添加工件的步骤，提高了效率；

2.通过加设接触条，减少了工件受到侧壁的摩擦力；

3.通过磁铁与磁块磁性相吸的原理，实现了快速安装和拆卸。

附图说明

图1是背景技术图。

图2是本实用新型与摩擦搅拌焊配合使用时的整体结构示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是图3中a部分的局部放大示意图。

图中，1、搅拌摩擦焊；2、夹具；211、支架台；212、工件放置区；3、侧向压紧机构；311、固定板；312、侧向压紧气缸；313、侧向压紧板；4、端部压紧机构；411、端部压紧气缸；412、端部压紧板；5、纵向压紧机构；511、纵向压紧支架；512、纵向压紧气缸；513、纵向压紧板；6、升降机构；611、前后升降支架；612、前后气缸；613、升降板；7、辅助进料机构；711、承托箱；712、承托台；713、承托板；714、升降气缸；8、驱动组件；811、驱动支架；812、螺杆；813、转动电机；814、光杆；9、推动组件；911、推动支架；912、推动气缸；913、推板；10、滑轮；11、接触条；12、磁铁；13、磁块。

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。

实施例：如图2所示，为本实用新型公开的一种用于搅拌摩擦焊1的辅助进料机构7，该辅助进料机构7是与搅拌摩擦焊1中的夹具2配套使用的，如图1所示，夹具2包括支架台211，支架台211上设置有用于安装待焊接工件的工件放置区212，支架台211上位于工件放置区212左右侧分别设置有侧向压紧机构3，夹支架台211上位于工件放置区212域前后方分别设置有端部压紧机构4；支架台211上还设置有多个用于压紧工件的纵向压紧机构5，支架台211上设置有用于抬升端部压紧机构4的升降机构6。

侧向压紧机构3包括固接在工件放置区212左右两侧的固定板311、固接在固定板311上并朝向工件方向伸缩的侧向压紧气缸312和与侧向气缸活塞杆固接的侧向压紧板313；上述的端部压紧机构4和升降机构6配合使用，升降机构6包括固接在支架台211位于工件放置区212域前后方的前后升降支架611、固接在前后升降支架611上并带动端部压紧机构4升降的前后气缸612和与前后气缸612活塞杆固定连接用于放置端部压紧机构4的升降板613；上述端部压紧机构4包括固定在升降板613上并朝向工件方向伸缩的端部压紧气缸411和与端部压紧气缸411活塞杆固定连接的端部压紧板412；上述的纵向压紧机构5包括固接在工件放置区212左右两侧的纵向压紧支架511、固接在纵向压紧支架511上并竖直朝向工件方向伸缩的纵向压紧气缸512和与纵向压紧气缸512活塞杆固定连接的纵向压紧板513。

当需要向工件放置区212添加工件时，先将侧向压紧机构3向远离工件放置区212移动，端部压紧机构4先向上抬升，然后在向远离工件放置区212的方向移动，最后将纵向压紧机构5向上抬升，将所需要焊接的工件放置在工件放置区212，首先侧向压紧机构3向靠近工件的方向移动，直到侧向压紧机构3将工件在侧面将工件夹紧，然后下降端部压紧机构4，直到端部压紧机构4与工件放置区212接触，然后向朝向工件的方向移动，直到端部压紧机构4将工件的前后面压紧，最后向下移动纵向压紧机构5，直到纵向压紧机构5将工件的向下压紧即可。

如图2和图3所示，辅助进料机构7包括用于承托多层工件的承托箱711和用于放置承托箱711的承托台712，承托箱711的上端面设置为开口，承托箱711远离搅拌摩擦焊1的侧面也设置为开口，承托箱711内加设有水平设置用于承托工件的承托板713，承托箱711的底端固接有用于控制承托板713竖直升降的升降气缸714。

承托台712上加设有用于控制承托箱711移动的驱动组件8，驱动组件8包括固接在承托台712上的驱动支架811、加设在驱动支架811并水平穿过承托箱711靠近搅拌摩擦焊1的侧壁的螺杆812、加设在驱动支架811上并与螺杆812同轴固接的转动电机813和水平穿过承托箱711靠近搅拌摩擦焊1的侧壁并限制承托箱711转动的光杆814。

承托台712远离正对搅拌摩擦焊1进料口的一端加设有推动组件9，推动组件9包括与承托台712固定连接的推动支架911、固定在推动支架911的推动气缸912和与推动气缸912活塞杆固定连接的推板913，推板913的底端与支架台211的上端面处于同一水平面。

当使用该辅助进料机构7向搅拌摩擦焊1的夹具2内进料时，首先向承托箱711内添加工件，直到承托箱711内填满工件，然后启动驱动组件8，转动电机813正向运行，带动螺杆812转动，进而带动承托箱711向靠近搅拌摩擦焊1的进料口移动，直到承托箱711正对搅拌摩擦焊1的进料口，然后启动升降气缸714，使承托板713向上移动，直到位于承托箱711最上方的工件正好离开承托箱711为止，然后启动推动组件9，启动推动气缸912，推动气缸912的活塞杆向靠近搅拌摩擦焊1进料口的方向移动，进而推板913与工件相接触并向工件放置区212移动，直到推板913将工件推入工件放置区212内为止，然后推动气缸912反向运行，活塞杆带动推板913向远离搅拌摩擦焊1的方向移动，直到推板913回到初始位置；当该工件焊接完成移离工件放置区212后，需要继续向工件放置区212内添加未焊接的工件，再重新启动升降气缸714，直到位于承托箱711最上方的工件正好离开承托箱711为止，然后在重新启动推动组件9，重复循环该步骤，直到承托箱711内物工件为止，然后反向启动升降气缸714，承托板713向下移动，直到承托板713回到初始位置，然后反向启动驱动组件8，转动电机813反向运行，带动承托箱711向远离搅拌摩擦焊1的方向移动，直到承托箱711回到初始位置为止，然后再重复上述所有流程即可。通过加设该辅助进料机构7，不仅达到了自动化进料，减少了人工成本，而且可以一次性的将很多待加工工件堆积在一起，自动化的将每层工件分离，再进行加工，减少了添加工件的步骤，提高了效率。

为了减少承托箱711的底端在驱动组件8的驱动下向靠近或远离搅拌摩擦焊1的方向移动时与承托台712之间的摩擦力，如图所示，在承托箱711的底端四个角上分别加设有一个滑轮10，承托箱711的底端水平向下固接有两块竖直的滑轮10板，且两滑轮10板沿承托箱711移动方向布设，两滑轮10板支架固接有垂直滑轮10板的转轴，所述转轴上转动连接有滑轮10，保证滑轮10只能沿承托箱711移动的方向滚动。

承托箱711的侧壁上开设有竖直设置的半圆形槽，半圆形槽上可拆卸连接有圆柱形接触条11，使位于承托箱711内的工件只与圆柱形接触条11相接触，减少了接触面积，进而减少了工件在承托板713的推动下向上移动时与承托箱711侧壁之间的摩擦力。

如图3和图4所示，半圆形槽在竖直方向上向内开设有多个容纳槽，容纳槽内固定有磁铁12，圆柱形接触条11正对磁铁12的位置开设有同样大小的容纳槽，在这个容纳槽内固定有磁块13，通过磁铁12和磁块13的磁性相吸将圆柱形接触条11固定在半圆形槽内，方便了工作人员更换圆柱形接触条11。

为了保证推板913在向工件放置区212方向推动工件时，工件不会因为与工件下方的待加工工件之间的摩擦力，进而使被推动的工件产生分离，进而对后续的夹具2夹紧产生一定的难度，为此将承托箱711靠近搅拌摩擦焊1的侧壁高度相对于其他两个侧壁的高度低一个工件的厚度，这样在推板913推动工件时，两个侧壁会对工件起到一个限位的作用，保证工件在移动时，不会发生分离。

本实施例的实施原理为：当使用该辅助进料机构7向搅拌摩擦焊1的夹具2内进料时，首先向承托箱711内添加工件，直到承托箱711内填满工件，然后启动驱动组件8，转动电机813正向运行，带动螺杆812转动，进而带动承托箱711向靠近搅拌摩擦焊1的进料口移动，直到承托箱711正对摩擦搅拌焊的进料口。

然后启动升降气缸714，使承托板713向上移动，直到位于承托箱711最上方的工件正好离开承托箱711为止，然后启动推动组件9，启动推动气缸912，推动气缸912的活塞杆向靠近搅拌摩擦焊1进料口的方向移动，进而推板913与工件相接触并向工件放置区212移动，直到推板913将工件推入工件放置区212内为止，然后推动气缸912反向运行，活塞杆带动推板913向远离搅拌摩擦焊1的方向移动，直到推板913回到初始位置。

当该工件焊接完成移离工件放置区212后，需要继续向工件放置区212内添加未焊接的工件，再重新启动升降气缸714，直到位于承托箱711最上方的工件正好离开承托箱711为止，然后再重新启动推动组件9，重复循环该步骤，直到承托箱711内物工件为止，然后反向启动升降气缸714，承托板713向下移动，直到承托板713回到初始位置，然后反向启动驱动组件8，转动电机813反向运行，带动承托箱711向远离搅拌摩擦焊1的方向移动，直到承托箱711回到初始位置为止，然后在重复上述所有流程即可。

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。