專利名稱：一種伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種摩擦焊機(jī)，尤其是一種伺服直驅(qū)雙動(dòng)多 功能摩擦焊機(jī)。
背景技術(shù)：
摩擦焊接是固態(tài)焊接方法之一，摩擦焊接以其優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、無污染、工藝適應(yīng) 性廣等特點(diǎn)，深受制造業(yè)的重視，在航空、航天、核能、海洋開發(fā)等高技術(shù)領(lǐng)域及電力、機(jī)械 制造、石油鉆探、汽車制造等產(chǎn)業(yè)部門一直有著廣泛的應(yīng)用。目前，在生產(chǎn)中使用的摩擦焊 機(jī)基本都是使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，摩擦焊機(jī)的主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因離合與制動(dòng)裝置 的剎車油缸和旋轉(zhuǎn)夾具的旋轉(zhuǎn)油缸均在旋轉(zhuǎn)主軸上布置，致使主軸的慣性大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加 工成本高液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、占地面積大。并且當(dāng)前摩擦焊機(jī)多為一部電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不能夠達(dá) 到高轉(zhuǎn)速、高功率及準(zhǔn)確調(diào)速的要求，且焊接的零件的外形比較單一，不能夠?qū)附舆^程進(jìn) 行熱處理和預(yù)加熱。這些都使得設(shè)備運(yùn)行浪費(fèi)能源，整體結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，穩(wěn)定性降低，質(zhì)量 體積龐大，維護(hù)也變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦 焊機(jī)，該摩擦焊機(jī)采用了兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)焊接過程中高轉(zhuǎn)速、高功率的要求，有助于 解決現(xiàn)有摩擦焊機(jī)不能準(zhǔn)確調(diào)速的矛盾，節(jié)能和提高效率。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的這種伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)，包括機(jī)身以及設(shè)置在機(jī)身上的雙電機(jī)摩擦焊 接機(jī)構(gòu)，所述雙電機(jī)摩擦焊接機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置在機(jī)身兩端的固定電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)電 機(jī)焊接機(jī)構(gòu)，所述機(jī)身上設(shè)有滑軌和移動(dòng)機(jī)架，所述滑動(dòng)電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)固定在移動(dòng)機(jī)架上， 所述移動(dòng)機(jī)架安裝在滑軌上，所述移動(dòng)機(jī)架與機(jī)身之間設(shè)有液壓缸；所述固定電機(jī)焊接機(jī) 構(gòu)通過固定電機(jī)架設(shè)置在機(jī)身一端，且固定電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)包括依次連接的第一伺服電機(jī)、 第一減速機(jī)、第一相位檢測頭和第一卡盤；所述滑動(dòng)電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)包括依次連接的第二伺 服電機(jī)、第二減速機(jī)、第二相位檢測頭和第二卡盤；所述第一卡盤和第二卡盤同軸線相對(duì)設(shè) 置，且在第一卡盤和第二卡盤之間設(shè)置有感應(yīng)加熱裝置。上述移動(dòng)機(jī)架的后端連接所述液壓缸的活塞桿伸出端，所述液壓缸的缸體固定在 機(jī)身的一端。上述第一相位檢測頭和第二相位檢測頭是旋轉(zhuǎn)角度檢測器。上述第一伺服電機(jī)(2)和第二伺服電機(jī)(10)是交流伺服電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明具有以下有益效果1)本發(fā)明采用伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式代替原來的通過三相交流異步電 動(dòng)機(jī)帶動(dòng)離合器的驅(qū)動(dòng)方式。由于沒有了離合器，使得當(dāng)設(shè)備停止工作時(shí)，電機(jī)不必再空轉(zhuǎn) 而消耗能源。同時(shí)由于伺服電機(jī)本身有十分優(yōu)良的調(diào)速性能，這便使得原來結(jié)構(gòu)中的變速齒輪機(jī)構(gòu)被簡化為固定傳動(dòng)比的減速齒輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的無級(jí)調(diào)速，從而改善 了設(shè)備的工作性能。2)本發(fā)明減少了現(xiàn)有技術(shù)的離合器和變速齒輪機(jī)構(gòu)，提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。 采用兩個(gè)交流伺服電動(dòng)機(jī)一個(gè)交流伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，一個(gè)交流伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，在保證電機(jī)功 率較高，又可保證高的相對(duì)轉(zhuǎn)速。3)本發(fā)明在摩擦焊接開始時(shí)可以利用感應(yīng)加熱裝置對(duì)焊件進(jìn)行退火和預(yù)加熱，以 提高焊件的塑性能力和對(duì)薄的焊件在保證焊接質(zhì)量的前提下減少縮短量的要求。而且在摩 擦焊接結(jié)束時(shí)可以利用感應(yīng)加熱裝置對(duì)焊件進(jìn)行回火以去除焊件中的焊接應(yīng)力。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為固定電機(jī)架；2為第一伺服電機(jī)；3為第一減速機(jī)；4為第一相位檢測頭； 5為第一卡盤；6為感應(yīng)加熱裝置；7為第二卡盤；8為第二相位檢測頭；9為第二減速機(jī)；10 為第二伺服電機(jī)；11為移動(dòng)機(jī)架；12為滑軌；13為液壓缸；14為機(jī)身。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述參見圖1，該伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)，包括機(jī)身14以及設(shè)置在機(jī)身14上的 雙電機(jī)摩擦焊接機(jī)構(gòu)，其中雙電機(jī)摩擦焊接機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置在機(jī)身14兩端的固定電機(jī) 焊接機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)。在機(jī)身14上設(shè)有滑軌12和移動(dòng)機(jī)架11，滑動(dòng)電機(jī)焊接機(jī) 構(gòu)固定在移動(dòng)機(jī)架11上，移動(dòng)機(jī)架11安裝在滑軌12上，移動(dòng)機(jī)架11與機(jī)身14之間設(shè)有 液壓缸13。固定電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)通過固定電機(jī)架1設(shè)置在機(jī)身14 一端，且固定電機(jī)焊接機(jī) 構(gòu)包括依次連接的第一伺服電機(jī)2、第一減速機(jī)3、第一相位檢測頭4和第一卡盤5?；瑒?dòng) 電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)包括依次連接的第二伺服電機(jī)10、第二減速機(jī)9、第二相位檢測頭8和第二卡 盤7。第一卡盤5和第二卡盤7同軸線相對(duì)設(shè)置，且在第一卡盤5和第二卡盤7之間設(shè)置 有感應(yīng)加熱裝置6。其中感應(yīng)加熱裝置6由環(huán)狀的加熱圈和用于固定加熱圈的升降支架組 成，其中升降支架的固定桿豎直固定在固定電機(jī)架1上，在固定桿上套有滑動(dòng)套，滑動(dòng)套通 過連接桿將加熱圈固定在第一卡盤5和第二卡盤7之間，用于加熱被加工的工件。移動(dòng)機(jī) 架11的后端連接液壓缸13的活塞桿伸出端，液壓缸13的缸體固定在機(jī)身14的一端。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中上述的第一相位檢測頭和第二相位檢測頭是旋轉(zhuǎn)角度 檢測器。上述的第一伺服電機(jī)2和第二伺服電機(jī)10采用交流伺服電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明利用相位角檢測裝置(第一相位檢測頭和第二相位檢測頭)可以對(duì)焊件轉(zhuǎn) 過的角度進(jìn)行監(jiān)控，可以對(duì)方形件、六角形件、八角形件較為精確的對(duì)中，從而實(shí)現(xiàn)焊機(jī)可 以焊接多種形狀焊件的功能。本發(fā)明在兩夾具中間導(dǎo)軌上預(yù)留了安裝另一夾具的空間，只 需在其間安裝另一夾具便可改造為多功能相位雙頭摩擦焊機(jī)。本發(fā)明節(jié)能、效率高、功能 優(yōu)、使用范圍廣，可廣泛推廣使用。
權(quán)利要求
一種伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)，包括機(jī)身(14)以及設(shè)置在機(jī)身(14)上的雙電機(jī)摩擦焊接機(jī)構(gòu)，其特征在于所述雙電機(jī)摩擦焊接機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置在機(jī)身(14)兩端的固定電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)，所述機(jī)身(14)上設(shè)有滑軌(12)和移動(dòng)機(jī)架(11)，所述滑動(dòng)電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)固定在移動(dòng)機(jī)架(11)上，所述移動(dòng)機(jī)架(11)安裝在滑軌(12)上，所述移動(dòng)機(jī)架(11)與機(jī)身(14)之間設(shè)有液壓缸(13)；所述固定電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)通過固定電機(jī)架(1)設(shè)置在機(jī)身(14)一端，且固定電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)包括依次連接的第一伺服電機(jī)(2)、第一減速機(jī)(3)、第一相位檢測頭(4)和第一卡盤(5)；所述滑動(dòng)電機(jī)焊接機(jī)構(gòu)包括依次連接的第二伺服電機(jī)(10)、第二減速機(jī)(9)、第二相位檢測頭(8)和第二卡盤(7)；所述第一卡盤(5)和第二卡盤(7)同軸線相對(duì)設(shè)置，且在第一卡盤(5)和第二卡盤(7)之間設(shè)置有感應(yīng)加熱裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)，其特征在于所述移動(dòng)機(jī)架 (11)的后端連接所述液壓缸(13)的活塞桿伸出端，所述液壓缸(13)的缸體固定在機(jī)身 (14)的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)，其特征在于所述第一相位 檢測頭(4)和第二相位檢測頭(8)是旋轉(zhuǎn)角度檢測器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)，其特征在于所述第一伺服 電機(jī)⑵和第二伺服電機(jī)(10)是交流伺服電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種伺服直驅(qū)雙動(dòng)多功能摩擦焊機(jī)，其采用兩個(gè)交流伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式。在床身上安裝了角度檢測和感應(yīng)加熱裝置。本發(fā)明將一個(gè)交流伺服電動(dòng)機(jī)與固定夾具座相連并固定在床身和固定電機(jī)架之上，另一個(gè)交流伺服電動(dòng)機(jī)與移動(dòng)夾具座及液壓缸相連并安裝于導(dǎo)軌上，由于采用了交流伺服電動(dòng)機(jī)，可以通過其正反轉(zhuǎn)來達(dá)到焊接時(shí)高轉(zhuǎn)速、高功率的要求，不僅解決了現(xiàn)有摩擦焊機(jī)不能準(zhǔn)確調(diào)速的矛盾，且可以節(jié)能、效率高。本發(fā)明通過角度檢測裝置解決了焊接件形狀單一的缺點(diǎn)，同時(shí)采用感應(yīng)加熱裝置能夠?qū)附忧昂筮M(jìn)行熱處理和預(yù)加熱。本發(fā)明只需在導(dǎo)軌中間安裝一夾具，便可改造為一種高效的相位雙頭摩擦焊機(jī)。
文檔編號(hào)B23K20/24GK101972890SQ20101050426
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者吳丙進(jìn), 楊大安, 王月虎, 胡陽虎, 許冠軍, 趙健旺, 趙升噸, 趙永立, 鄧軍 申請人:西安交通大學(xué)