專利名稱：一種雙頭相位摩擦焊機(jī)直線位移控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種摩擦焊軸向位移控制技術(shù)，尤其是能實(shí)現(xiàn)有長(zhǎng)度精度要求的雙頭摩擦焊件的軸向長(zhǎng)度控制。
背景技術(shù)：
摩擦焊是利用摩擦熱為熱源，通過被焊件相對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦運(yùn)動(dòng)及施加軸向摩擦力， 將工件接觸表面加熱到塑性狀態(tài)，再施加頂鍛壓力，同時(shí)實(shí)施制動(dòng)，停止旋轉(zhuǎn)，將同種或異種金屬牢固地焊接起來。傳統(tǒng)的摩擦焊機(jī)是主軸箱固定，滑臺(tái)移動(dòng)的形式，適用于單頭焊件(一個(gè)焊件只有一個(gè)摩擦焊接頭)的生產(chǎn)。對(duì)于雙頭焊件(一個(gè)焊件有兩個(gè)摩擦焊接頭)，需要采用兩個(gè)主軸箱移動(dòng)，中間夾具固定形式，實(shí)現(xiàn)雙頭焊件上兩個(gè)接頭的一次同時(shí)焊接。由于摩擦焊過程伴隨著軸向縮短，對(duì)于焊件沒有長(zhǎng)度精度要求或要求不高的雙頭焊件來說，采用時(shí)間控制就可完全滿足焊件長(zhǎng)度要求，但對(duì)于一些長(zhǎng)度精度要求較高的雙頭焊件來說，由于工件毛坯長(zhǎng)度誤差，摩擦壓力的波動(dòng)，兩個(gè)主軸箱移動(dòng)速度的不均勻等原因，采用時(shí)間控制，就不能保證焊件長(zhǎng)度精度要求，使廢品率增加，限制了摩擦焊技術(shù)的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有雙頭摩擦焊機(jī)采用時(shí)間控制軸向縮短量所帶來的長(zhǎng)度精度過低，廢品率過高的不足，本實(shí)用新型提供一種雙頭相位摩擦焊機(jī)直線位移控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)在雙頭焊件上兩個(gè)接頭的一次同步焊接的同時(shí)，精確控制軸向位移。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括兩個(gè)主軸箱、兩個(gè)固定桿、花鍵軸、傳動(dòng)箱、皮帶輪、位移頂桿、兩個(gè)加壓油缸、中間固定夾具、支座、旋轉(zhuǎn)夾具、接近開關(guān)，位移頂桿安裝在固定于傳動(dòng)箱前面的兩個(gè)支座內(nèi)，位移頂桿與支座孔形成間隙配合，兩個(gè)固定桿相向固定在兩個(gè)可移動(dòng)的主軸箱上，接近開關(guān)固定在一個(gè)固定桿的前端。本實(shí)用新型還有這樣一些技術(shù)特征1、傳動(dòng)箱與兩個(gè)主軸箱通過一根花鍵軸連接，兩個(gè)主軸箱的后部各連接兩個(gè)加壓油缸。其工作特征在于以下步驟(1)裝夾工件后，使兩個(gè)主軸箱前進(jìn)至焊件接觸，調(diào)整位移頂桿至接近開關(guān)距離為摩擦變形量S的數(shù)值。(2)啟動(dòng)焊接循環(huán)，左右主軸箱以頂鍛壓力快速前進(jìn)tl秒后，轉(zhuǎn)一級(jí)壓力慢速前進(jìn)至兩個(gè)工件接觸，前進(jìn)停，處于開始焊接位置。 (3)主軸轉(zhuǎn)to秒后至主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定(4)左右主軸箱以一級(jí)壓力慢速摩擦t2秒(5)左右主軸箱以二級(jí)壓力慢速摩擦加熱S毫米(6)頂鍛焊接，二級(jí)壓力轉(zhuǎn)頂鍛壓力，慢速轉(zhuǎn)快速，同時(shí)，剎車，保壓，前進(jìn)停。[0015](7)焊接結(jié)束，夾具松開，取下焊件。本發(fā)明的有益效果是，雙頭焊件上兩個(gè)焊接接頭的實(shí)現(xiàn)一次同步焊接的同時(shí)，長(zhǎng)度精度可控制在士0. 5毫米以內(nèi)，滿足裝配焊接的要求，長(zhǎng)度精度的合格率達(dá)到99%。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為主軸箱，2為固定桿，3為花鍵軸，4為傳動(dòng)箱，5為皮帶輪，6為位移頂桿， 7為加壓油缸，8為焊接叉焊件，9為軸管焊件，10為中間固定夾具，11為支座，12為旋轉(zhuǎn)夾具，13為接近開關(guān)
具體實(shí)施方式
為實(shí)現(xiàn)兩個(gè)焊接叉8和軸管9焊接，并控制軸向長(zhǎng)度精度達(dá)到士 0. 5mm以內(nèi)，采用傳動(dòng)箱4與左右兩個(gè)主軸1箱通過一根花鍵軸3連接，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主軸同步旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)主軸箱 1的后部各連接兩個(gè)加壓油缸7。位移頂桿6安裝在固定于傳動(dòng)箱前面的兩個(gè)支座11內(nèi)， 位移頂桿6與支座孔形成間隙配合；兩個(gè)固定桿2相向固定在兩個(gè)可移動(dòng)的主軸箱1上，接近開關(guān)13固定在一個(gè)固定桿2的前端.當(dāng)某一固定桿頂?shù)轿灰祈敆U6時(shí)，位移頂桿6可軸向移動(dòng)。兩個(gè)固定頂桿2同時(shí)頂?shù)轿灰祈敆U6時(shí)，位移頂桿6和兩個(gè)主軸箱1均不能軸向移動(dòng)?？偟哪Σ磷冃瘟渴峭ㄟ^位移頂桿至接近開關(guān)的距離來確定其大小。當(dāng)接近開關(guān)發(fā)出達(dá)到某一摩擦變形量后，PLC控制器發(fā)出頂鍛焊接命令。 工作時(shí)，被焊工件為兩個(gè)焊接叉8和軸管9焊接到一起。將兩個(gè)焊接叉8分別裝夾在固定于可移動(dòng)的主軸箱1上的旋轉(zhuǎn)夾具12中，將軸管9裝夾在中間固定夾具10內(nèi)，在兩個(gè)加壓油缸7作用下，使兩個(gè)主軸箱1同步前進(jìn)至焊件接觸，調(diào)整位移頂桿6至接近開關(guān)13 距離為摩擦變形量S的數(shù)值，這里取S = 12mm。將主軸箱1退回到初始點(diǎn)。啟動(dòng)焊接循環(huán)， PLC控制器發(fā)出命令，左右主軸箱1在兩個(gè)加壓油缸7的推動(dòng)下以頂鍛壓力快速前進(jìn)tl秒后，轉(zhuǎn)一級(jí)壓力慢速前進(jìn)至兩個(gè)焊接叉8與軸管9接觸，前進(jìn)停，處于開始焊接位置。主電機(jī)啟動(dòng)，動(dòng)力通過皮帶輪5和傳動(dòng)箱4、花鍵軸3，帶動(dòng)兩個(gè)主軸箱內(nèi)的主軸和旋轉(zhuǎn)夾具12同步旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)t0秒后至主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，左右主軸箱1以一級(jí)壓力慢速摩擦預(yù)熱t(yī)2秒，左右主軸箱1以二級(jí)壓力慢速摩擦加熱，此時(shí)，在二級(jí)壓力作用下，工件接觸面將發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生軸向縮短，位移頂桿端部與接近開關(guān)逐漸接近，當(dāng)軸向縮短量達(dá)到設(shè)定值12mm時(shí)， 接近開關(guān)發(fā)出位移到的信號(hào)給PLC控制器，PLC控制器發(fā)出頂鍛焊接命令。二級(jí)壓力轉(zhuǎn)頂鍛壓力，慢速轉(zhuǎn)快速，同時(shí)，剎車，保壓，前進(jìn)停。焊接結(jié)束，夾具松開，取下焊件。
權(quán)利要求1.一種雙頭相位摩擦焊機(jī)直線位移控制系統(tǒng)，它包括兩個(gè)主軸箱(1)、兩個(gè)固定桿 (2)、花鍵軸(3)、傳動(dòng)箱(4)、皮帶輪(5)、位移頂桿(6)、兩個(gè)加壓油缸(7)、中間固定夾具 (10)、支座(11)、旋轉(zhuǎn)夾具(12)、接近開關(guān)(13)，其特征在于位移頂桿(6)安裝在固定于傳動(dòng)箱前面的兩個(gè)支座(11)內(nèi)，位移頂桿(6)與支座(11)孔形成間隙配合，兩個(gè)固定桿 (2)相向固定在兩個(gè)可移動(dòng)的主軸箱(1)上，接近開關(guān)(1 固定在一個(gè)固定桿( 的前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙頭相位摩擦焊機(jī)直線位移控制系統(tǒng)，其特征在于傳動(dòng)箱(4)與兩個(gè)主軸箱(1)通過一根花鍵軸( 連接，兩個(gè)主軸箱(1)的后部各連接兩個(gè)加壓油缸(7)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種雙頭相位摩擦焊機(jī)直線位移控制系統(tǒng)。它包括兩個(gè)主軸箱1、兩個(gè)固定桿2、花鍵軸3、傳動(dòng)箱4、皮帶輪5、位移頂桿6、兩個(gè)推力油缸7、中間固定夾具10、支座11、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)夾具12、接近開關(guān)13。位移頂桿安裝在傳動(dòng)箱前面的支座內(nèi)，兩個(gè)固定桿固定在兩個(gè)主軸箱上，并隨主軸箱同步移動(dòng)，接近開關(guān)固定在一個(gè)固定桿的前端，當(dāng)固定桿頂?shù)轿灰祈敆U時(shí)，位移頂桿可軸向移動(dòng)?？偟哪Σ磷冃瘟渴峭ㄟ^位移頂桿至接近開關(guān)的距離來確定其大小。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)雙頭焊件上兩個(gè)接頭的一次同步焊接的同時(shí)，長(zhǎng)度精度可控制在±0.5毫米以內(nèi)，滿足裝配焊接的要求，長(zhǎng)度精度的合格率達(dá)到99％。
文檔編號(hào)B23K20/12GK202185674SQ20112023203
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者張東煜, 朱海, 李瑞芬, 趙輝, 郭艷玲 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)