專利名稱：具有產(chǎn)生軌道運動的驅(qū)動裝置的摩擦焊接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接設(shè)備，特別涉及電磁驅(qū)動的焊接機(jī)，該機(jī)用來產(chǎn)生軌道力并把力加在一個平面上，被焊接部件的接合點位于該平面上。本發(fā)明還涉及一種特別適用于該焊接的電磁電機(jī)，用于以軌道運動驅(qū)動一個被焊接的部件，這種軌道運動被限定在一個平面上，基本上沒有超出平面運動。
軌道運動可以用數(shù)字方式表示，如下面的在X-Y平面的運動采用直角座標(biāo)X，Y和Z表示Xo，Yo和Zo是座標(biāo)位置的起始原點，t是時間(秒)，w是角頻率(弧度/秒)，X(t)，Y(t)和Z(t)是運動的位置座標(biāo)，這里X(t)＝Xo+Asinvwt，Y(t)＝Y(jié)o+Bcoswt，Z(t)＝Zo，并且A＝B。
如果A≠B，則該軌道運動為橢圓形。
Z＝o的平面指定為“該”軌道平面，并且是其上產(chǎn)生軌道力的平面，Z≠o的任意一值表明另外的平行軌道平面?？梢钥吹剑谌我籞o軌道平面上的質(zhì)點都保持在這個平面上，因為Z(t)是常值。
軌道力可描述為常值的力矢量，軌道力在軌道平面上圍繞垂直于該平面的軸轉(zhuǎn)動。
整個軌道平面上的運動保持不變(位移，速度和加速度矢量都是常值)，不考慮座標(biāo)原點Xo，Yo和Z。
軌道力的作用平面稱為軌道平面，并且由于這種力使軌道運動被限制在該平面內(nèi)。軌道力在軌道平面上圍繞垂直于該平面的軸轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明提供的焊機(jī)特別適用于熱塑料部件的焊接，它是采用力(軌道力，或是平移振動力)的方法在焊接部件的接合處(焊接表面的界面)引起摩擦發(fā)熱，結(jié)果使部件在它們的界面表面熔接，并在部件冷卻后焊在一起。本發(fā)明和電磁軌道驅(qū)動電機(jī)用做其他用途也是可以的。
運用平移(往復(fù)運動)振動方式的摩擦焊機(jī)是市場上可買到的。這樣的焊機(jī)可以是電磁驅(qū)動的(見1975、11、18出版的美國專利3，920，504)，或是液壓驅(qū)動的(見1978、4、25出版的Bouyoucos，Behnfelelt和Selsam的美國專利4，086，122)。至今還沒有出現(xiàn)能適合用于摩擦焊接的液壓驅(qū)動器和電磁驅(qū)動器，這種驅(qū)動器應(yīng)能夠產(chǎn)生軌道力，特別是力基本上限制在一個平面上，把被焊部件的界面表面限制在該平面上，在被焊部件上形成焊接接合點。
軌道焊機(jī)具有超過線性振動焊機(jī)的優(yōu)點。在線性振動焊機(jī)中，力是平移的，并且在相反方向的每個位置末端處速度降為零(停止)。因為摩擦焊接是一個阻尼過程，且熱量與產(chǎn)生的阻尼力及部件的相對速度成比例，在軌道運動中，速度保持不變，因此使部件被摩擦和加熱到熔化溫度。從而，與往復(fù)運動焊接相比，有可能用較小的部件位移和較小的力產(chǎn)生與往復(fù)運動焊接中相同的熱量。位移幅值和速度的要求可減少29%(1／
)。位移的減小可以用來焊接部件上較小的焊接接頭。采用振動或往復(fù)運動的焊接，在一個振動循環(huán)的末端，部件停止，所以熱量的產(chǎn)生也是循環(huán)的。而采用軌道運動焊接時，在接合處產(chǎn)生不變的熱量，這是因為速度值保持不變，因此，采用軌道過程的焊接較快，且位移較小。
軌道焊接比部件圍繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)焊接方式也有優(yōu)點，在旋轉(zhuǎn)焊接中，部件上的旋轉(zhuǎn)力和熱效應(yīng)隨著旋轉(zhuǎn)部件與旋轉(zhuǎn)中心的徑向距離而變化，沿著部件焊接界面的徑向方向上的速度和熱效應(yīng)是不一致的。旋轉(zhuǎn)焊接的應(yīng)用一般局限于部件為圓形。
然而，有些部件不適合用軌道運動焊接，而適合用線性焊接。因此，希望提供一種焊機(jī)，它能實現(xiàn)希望的線性往復(fù)運動或軌道運動。往復(fù)運動焊接在一個平面上是容易實現(xiàn)的，一般是把接合處設(shè)置在臺板上的焊頭上。
要想不產(chǎn)生不位于或平行于軌道平面上的附加運動，實現(xiàn)軌道運動是困難的。因為臺板支撐著一個焊接部件，正對著另一個裝在壓緊或夾緊機(jī)械中的部件，該臺板有傾斜的趨勢，并使部件間減少接觸。本發(fā)明的特征是提供一種特別適用于摩擦焊機(jī)的電磁軌道驅(qū)動器，在焊接中使運動基本被限制在一個平面上(軌道平面)。
本發(fā)明的主要目的是提供一種改進(jìn)的摩擦焊機(jī)。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種改進(jìn)的摩擦焊機(jī)，它能交替使用平移(往復(fù)運動)振動方式或軌道方式。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種改進(jìn)的電磁軌道驅(qū)動器和一種包括這種驅(qū)動器的摩擦焊機(jī)，并且其中的軌道運動基本上被限制在一個軌道平面上。
簡要說明本發(fā)明的用于部件界面之間摩擦焊機(jī)的裝置實施例，它包括驅(qū)動至少一個部件的裝置，在部件的界面保持接觸(這里是指形成焊接的接合處)的情況下，使該部件相對于另外的部件做軌道運動。該驅(qū)動裝置包括電磁力產(chǎn)生裝置，它在一個軌道平面上產(chǎn)生軌道力。本焊機(jī)還包括安裝部件的裝置，使部件能隨軌道力而實現(xiàn)軌道運動，從而把部件之間的焊接界面置于軌道平面上，該安裝裝置最好是一個撓性元件陣列，它們在平行于軌道平面的全部方向上具有相同的鋼性。例如，是圍繞電磁軌道驅(qū)動器的棒。這些棒的一端與一個被軌道力驅(qū)動的板相連接，而另一端連接一個重支撐體。
按照本發(fā)明還可以看到，軌道速度(軌道驅(qū)動器的軌道運動速度)可以由加在電磁軌道驅(qū)動器上的電流的三次諧波來控制。響應(yīng)該三次諧波，交流電的頻率被控制在希望的頻率上，最好的頻率是，在該頻率下使包括其撓性(彈性)支撐件的軌道驅(qū)動構(gòu)件產(chǎn)生共振。
結(jié)合附圖并通過閱讀以下的說明將更好地明白，除現(xiàn)有的最佳實施例外，本發(fā)明的其他優(yōu)點和進(jìn)一步的目的。


圖1是本發(fā)明摩擦焊機(jī)實施例的正剖視圖，該圖是沿著圖2中的1-1線所取的剖視圖;
圖2是圖1所示焊機(jī)的頂視圖，剖開局部展示放大零件的電磁驅(qū)動電機(jī)和提供在軌道平面上做軌道運動的支撐件;
圖3是一個更詳細(xì)的圖，展示驅(qū)動電機(jī)及其繞組的連接法，這些繞組示意性地表示在圖中;
圖4表示用于滿輸出和減小電流畸變的軌道電機(jī)繞組的三角形接線示意圖;
圖5是一個電磁軌道電機(jī)繞組的星形接線示意圖，該電機(jī)提供的輸出力為圖4所示三角形連接繞組結(jié)構(gòu)的輸出力的1/3;
圖6是一個與圖3相似的示意圖，示出電磁軌道電機(jī)的定子，電機(jī)的繞組可以選擇性地連接，以便提供軌道力或平移(往復(fù)運動)力，這個力是圖3所示結(jié)構(gòu)所提供的軌道力量值的1/2;
圖7表示繞組連接法的示意圖，該繞組提供的往復(fù)運動力的幅值等于軌道力幅值的一半;
圖8示意性地表示用于上圖中的電磁軌道/振動電機(jī)的速度控制系統(tǒng)的方框圖;
圖9表示一種軌道/振動摩擦焊機(jī)的局部剖開的正視圖，該焊機(jī)有兩個能做軌道或往復(fù)運動驅(qū)動方式的電磁軌道驅(qū)動電機(jī);
圖10是圖9所示焊機(jī)的頂視圖;
圖11是兩個軌道電磁驅(qū)動電機(jī)的電路示意圖，電機(jī)具有能選擇軌道網(wǎng)絡(luò)或振動(往復(fù)動)網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)。
關(guān)于圖1和圖2具體地說明如下，摩擦焊機(jī)的框架10由鋼管制成，重支撐板12安裝在振動隔離或沖擊固定件14上，由此把板12和焊機(jī)架裝配在框架10上。希望板12的重量遠(yuǎn)大于系統(tǒng)中運動部分的重量，例如，可能為200磅，與其相比的運動部分重量約為25磅。例如，板12是厚度為2英寸、直徑為20英寸的鋼板，上述尺寸是一個典型的焊機(jī)。眾所周知，如果需要，電磁軌道驅(qū)動器可以做得很小，減小尺寸的振動焊機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比市場上可見到的和上述相關(guān)專利中所說的現(xiàn)有類型的振動焊機(jī)更小。例如，焊機(jī)的焊頭16的尺寸可以減小到接近超聲波焊頭的尺寸。如果希望有較高的力輸出，可以使用能提供相加力的多個驅(qū)動器。在下面圖9到11的有關(guān)部分將說明使用兩個驅(qū)動器的焊機(jī)。
焊頭包括一個具有開口的管形構(gòu)件18，其中包含電磁驅(qū)動器或電動機(jī)20，凸緣22把管形構(gòu)件連接到重支撐板12上。
電動機(jī)20是適合用施加在定子30上的繞組24、26和28上的三相交流電驅(qū)動的(也可見于圖3)。該定子30是一個磁性材料的單體，該材料由用于電機(jī)的普通鋼制心片構(gòu)成。用螺栓32把疊堆在環(huán)形體34上的鐵心片裝起來，環(huán)形體34焊接到管形構(gòu)件18上。定子30的橫截面大體上為三角形，為了保護(hù)材料和空間，三角形的頂部被切除了。該定子限定了一個環(huán)形體，用于為繞組產(chǎn)生的磁力線提供磁回路。磁極38、40和42沿著由三角形(等邊三角形)每邊的平分線確定的中軸向內(nèi)凸出，圍繞這些磁極分別纏繞著繞組26、28和24。為了便于安裝，這些繞組可以繞成兩部分并連接在一起。同時最好使繞組圍繞定子的磁極38、40和42，如圖所示，這些繞組可以繞在圖示的螺栓32所在的定子角部分周圍。在典型的電機(jī)中，定子磁極表面44、46和48的面積可能約為3平方英寸，繞組圈數(shù)為200。電機(jī)有一個轉(zhuǎn)子50，它和定子一樣也是一個磁性材料單體，由鐵心片疊堆而成，這些心片由螺栓56夾緊在墊圈52與軸端54之間。
轉(zhuǎn)子的橫截面大體是一個三角形，沿著其各邊(等邊三角形的邊)具有磁極表面，這些表面58，60和62(見圖3)分別與定子磁極表面44，46和48相對，并由空氣隙隔開。每個空氣隙的寬度例如可能是0.050英寸。全部磁極表面和空氣隙被平衡地布置在轉(zhuǎn)子中心軸的周圍，該軸就是螺栓56的縱向中心軸。最好使空氣隙的寬度大于轉(zhuǎn)子的軌道運動幅度，例如可以是0.021英寸，使轉(zhuǎn)子不會碰擊定子。
轉(zhuǎn)子由螺栓聯(lián)接，如圖1所示，其中一個螺栓64接到傳動板66上，板66可以是圓形的并有一個管狀凸緣68，它用螺栓固定到焊機(jī)的臺板70上。臺板70連接到工具或夾具76的軌道運動部分72上，夾具夾帶著一個部件78，它在焊機(jī)凸緣80上與另一個部件82相焊接。焊機(jī)凸緣80有一個限定部件的界面84的焊接表面。該部件可以是熱塑性材料。下面的部件82是固定在工具或夾具76的下半部分74中的。這個下半部分裝在夾板86上，由液壓缸88把夾板86垂直上下移動，從而有足夠的力使這些部件能夾緊在界面上，當(dāng)上面的部件78由電機(jī)20驅(qū)動做軌道運動時，產(chǎn)生熱量，熱量使界面處發(fā)生熔化。
為了預(yù)防轉(zhuǎn)子50在界面上傾斜(會使焊接表面的接觸減少，并減少摩擦力，摩擦力是上部焊接部件78執(zhí)行軌道運動時產(chǎn)生的)，把轉(zhuǎn)子50和上部部件78保持在一個水平軌道面上。如圖所示的84，這一點是由一個用于轉(zhuǎn)子50，傳動板66，臺板70以及附著在其上的夾具部件72的撓曲彈性支撐系統(tǒng)來實現(xiàn)的。這種撓曲支撐件是由對稱布置的棒90構(gòu)成，它們裝在定子一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)之外，以便穩(wěn)定臺板的運動并使軌道力保持在軌道平面上。這些棒是圍繞著它們的軸向(即平行于軌道平面)提供相等剛性的元件。周圍相鄰的各個棒90是交錯排列的，這是為了使交錯的棒在徑向上靠緊并距離電機(jī)20的軸較遠(yuǎn)，如此的布置可抑制超出軌道平面的傾斜運動。該陣列也確定了剛性，它們與大量軌道運動部件(轉(zhuǎn)子50和夾具72以及與它們相連的部分)一起構(gòu)成一個在軌道運動的頻率下產(chǎn)生共振的機(jī)械系統(tǒng)。該頻率是加在定子磁極38，40和42上的繞組24、26和28上的交流電頻率的二倍，該頻率被加倍是因為電磁力與磁極面空氣隙之間的磁通的平方成正比，并因此與加在繞組上的電壓平方成正比?？梢岳斫猓壍肋\動的產(chǎn)生是因為三相磁通在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生了力，因為頻率是雙倍的，每個磁極上的相位差為60°，在軌道平面的任一點上，這個力產(chǎn)生運動，它能轉(zhuǎn)化為同一個方向上的位移，速度或加速度失量，并能用失量(平行于軌道平面，換言之，垂直于軌道軸線)表示它們中的每一個，這些失量與二倍交流電源線頻率的正弦和余弦幅值成比例，(即這些失量的旋轉(zhuǎn)頻率是交流電源頻率的二倍)。如上所述，用座標(biāo)位置X、Y和Z的數(shù)學(xué)術(shù)語表示XY軌道平面上的軌道運動(在該軌道平面上Z＝0，用一定的值表示其他平行的軌道平面);其中X和Y表示該軌道平面上的任一座標(biāo)，Xo、Yo和Zo是座標(biāo)位置的起始原點，t是時間(秒)，w是角頻率(弧度/秒)，在軌道平面上的運動為X(t)＝Xo+Asinwt和Y(t)＝Y(jié)o+Bcoswt，其中在方程式X(t)和Y(t)中的A和B不同時，軌道運動是橢圓形的。在整個軌道平面上該運動保持不變(位移、速度和加速度矢量保持不變)，不需考慮軌道平面上從任一座標(biāo)到觀察到的軌道運動點之間的距離。
關(guān)于圖3、4和5，可以看到，繞組24表示為“繞組1”，繞組26表示為“繞組2”，以及繞組28表示為“繞組3”。把圓圈內(nèi)的數(shù)字所表示的繞組末端連接在一起，就可以把這些繞組接成三角形接法，如圖4所示，并且把連接到三相電源線的三角形連接繞組的末端標(biāo)為Φ1、Φ2和Φ3。另一種方法，如果希望力比三角形線路的大小，則可以把繞組接成圖5所示的星形，在星形方式中，力的輸出是三角形連接時的1/3，并且線路中流過的電流也被減少到1/3。在諧振情況下，三角形連接有一個繞組電流的三次諧波，它比交流電流基波低16dB，而且從交流驅(qū)動器出來的電流中有一個比基波低28dB的五次諧波。因此可以看到，三角形連接減小了從交流驅(qū)動器出來的電流中的諧波。如果兩個軌道電機(jī)被機(jī)械連接到同一個負(fù)載(同一個驅(qū)動板)，則可以選擇平移(往復(fù)運動)振動力，如圖9，10和11所示。另外，可以使用單相驅(qū)動器，以單個軌道驅(qū)動器去獲得往復(fù)運動(線性振動)的力，其方向是沿著一個磁極表面的。它可以通過把每個繞組分成兩部分來實現(xiàn)，結(jié)果，繞組1分為繞組1A和1B，繞組2分為2A和2B，繞組3分為繞組3A和3B。這些繞組的末端相應(yīng)地標(biāo)為1A1，1A2直到3B1，3B2，如圖6和7所示。通過有選擇地連接，例如，繞組1A和1B并聯(lián)，而另外的繞組串聯(lián)，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生線性振動(往復(fù)運動)力，它向著磁極的表面，繞組1繞在該磁極上。當(dāng)單相交流電(在圖7中表示的，例如交流線路的相2和相3之間的單相交流電)加到并聯(lián)的繞組1A和1B上時，往復(fù)運動力約為軌道力峰值的1/2?？梢杂眠m當(dāng)?shù)拈_關(guān)連接各繞組部分，以便接受單相驅(qū)動電力并輸入到串聯(lián)和并聯(lián)連接的繞組上，從而在三個方向中的一個所需方向上提供線性振動力。對于圖1和圖2所示的圖，在磁極38上做成并聯(lián)繞組是理想的，然后，振動的往復(fù)線性方向是沿著焊機(jī)的末端92和94的直線。
圖8示出了在上述圖中表示的用于電磁軌道驅(qū)動電機(jī)的速度控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明可以發(fā)現(xiàn)，流過電機(jī)繞組的電流三次諧波可以用來控制軌道速度，而后該軌道速度可以被用于控制加到電機(jī)20繞組上的三相交流電的頻率。該交流電的頻率由可變頻率電機(jī)控制器96來控制，控制器96是市場上可買到的，并且是用模擬的慢變化或直流信號(頻率)來驅(qū)動的類型。該信號控制從控制器96出來的輸出線路的三相輸出(3Φ)的頻率，控制器96為電機(jī)20提供電機(jī)驅(qū)動電壓，使用其中一個繞組的電壓E1和電流I1，并加到速度分解器98上，它是一個按照下列方程完成模擬或數(shù)字計算的電路。
｜V｜＝K·｜I(3)1｜·頻率2/｜E(1)1｜＝軌道速度值
負(fù)載＝
E(1)1-
I(3)1＝0 諧振＜0 在諧振以下＞0 在諧振以上由這個方程式可見，負(fù)載相角由繞組上的電壓基波E(1)1與繞組中電流的三次諧波I(3)1之間的相角來代表的。電壓分解器的輸出代表負(fù)載速度信號和負(fù)載相角信號。該負(fù)載是裝在撓性支撐系統(tǒng)上的，該系統(tǒng)由負(fù)載重量和支撐系統(tǒng)的剛性來確定機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率，在諧振時相角為0，在諧振以下相角為負(fù)值，在諧振以上相角為正值。該系統(tǒng)使用一個可由模擬計算機(jī)或數(shù)字計算機(jī)充當(dāng)?shù)念l率控制器100，它能響應(yīng)分解器98的速度輸出｜V｜與負(fù)載相角之間的差。只要驅(qū)動頻率(在上述圖中表示的軌道電機(jī)交流電頻率的二倍)是在諧振以下，就增大驅(qū)動頻率，使速度增加。只要負(fù)載相角是負(fù)的，該頻率就是在諧振頻率以下。當(dāng)負(fù)載相角達(dá)到0，則該系統(tǒng)處在諧振狀態(tài)，進(jìn)一步增大頻率將不能增加速度。因此頻率控制器按下式工作如果(｜V｜＜Vo)和(
負(fù)載∠O)則增加頻率如果(｜V｜＞Vo)則減小頻率并且該頻率控制器向控制器96提供輸入信號，控制器96響應(yīng)該輸入信號。
另外，為了控制速度，可以監(jiān)控流過三個繞組的電流，以便通過測量每個繞組來得到一個速度平均值，這樣可改進(jìn)速度分辨率。
關(guān)于圖9、10和11，這里示出具有兩個電磁軌道驅(qū)動電機(jī)104和106的摩擦焊機(jī)102，其中的每個電機(jī)類似圖1，2和3所示焊機(jī)的電機(jī)20。這個焊機(jī)有一個由框架112上的沖擊固定件110來固定的重支撐板108。液壓驅(qū)動的往復(fù)運動臺板114帶有一個固定的夾具部件116。被焊接的固定部件是如圖所示的一個薄的熱塑性平板118。運動部件120安裝在夾具的上部分122中。該部分122連接連接到臺板126上。該臺板連接到驅(qū)動板(未示出)上，或直接連接到電機(jī)104和106的轉(zhuǎn)子128和130上。
圖11表示繞組電機(jī)104的繞組1、繞組2和繞組3以及電機(jī)106的定子繞組1′、2′和3′。一個三極開關(guān)改變?nèi)嚯娫磁c繞組1′、2′和3′的連接，加到線路上的三相電源表示為Φ1，Φ2和Φ3。這是一個方式選擇開關(guān)。該開關(guān)提供的軌道力二倍于在驅(qū)動板126上由每個電機(jī)提供的力。另一種情況，可以用方式選擇開關(guān)操作這些電機(jī)，從而產(chǎn)生一個往復(fù)運動力，其峰值兩倍于朝向任一極的每個電機(jī)產(chǎn)生的力。換言之，由兩個電機(jī)加到驅(qū)動板126上的，并且接著加到可動部件120上的力的峰值總和等于單個電機(jī)軌道力峰值的二倍。
通過上述說明，可以明白，本發(fā)明提供了改進(jìn)的摩擦焊機(jī)，以及特別適用于該焊機(jī)的改進(jìn)型軌道電磁驅(qū)動器(電機(jī))。
在這里說明的屬本發(fā)明范圍的焊機(jī)和電機(jī)的變更和變形將無疑會呈現(xiàn)在本領(lǐng)域的技術(shù)人員眼前，因此，以上敘述僅作為說明，而沒有限制的意思。
權(quán)利要求
1.一種部件界面之間的摩擦焊接裝置，它包括驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動一個上述部件相對于另一個上述部件做軌道運動，同時使上述部件在界面上保持接觸；上述驅(qū)動裝置包括力產(chǎn)生裝置，它在一個軌道平面上產(chǎn)生軌道力；它還包括安裝上述一個上述部件的裝置，當(dāng)上述界面處在上述軌道面上時，上述一個上述部件能隨軌道力而執(zhí)行軌道運動。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征是上述軌道運動被下列方程所確定X(t)＝Xo+Asinat;Y(t)＝Y(jié)o+Bcosat;Z(t)＝Zo;并且A＝B;其中X，Y和Z是軌道平面上的位置座標(biāo)，t是時間，w是弧度/秒，Xo，Yo和Zo是上述軌道平面上的位置座標(biāo)原點，A和B是幅值。
3.按照權(quán)利要求2的裝置，其特征是A和B不相等，并且上述運動是橢圓形的。
4.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征是上述界面被限制在上述軌道面上。
5.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征是上述力產(chǎn)生裝置是一個電磁力發(fā)生器。
6.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征是上述安裝裝置包括剛性元件陣列，它們定位在上述驅(qū)動裝置周圍，用于把上述軌道力限制在上述軌道面上。
7.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征是上述力產(chǎn)生裝置包括一個構(gòu)成轉(zhuǎn)子的磁性材料單體，它有一個垂直于上述軌道平面的中心軸，并具有圍繞上述軸按照360°/N在圓周上分布的多個磁極，其中N是上述磁極的數(shù)量，N等于或大于3，該裝置還包括一個裝在上述轉(zhuǎn)子周圍的定子，它有多個磁極，每個磁極面對著一個不同的上述轉(zhuǎn)子磁極，上述轉(zhuǎn)子連接到上述安裝裝置上，并因此使上述一個部件在上述軌道面上執(zhí)行軌道運動。
8.按照權(quán)利要求7的裝置，其特征是上述安裝裝置包括一個連接上述轉(zhuǎn)子的板，支撐與上述轉(zhuǎn)子連在一起的上述板，使其與上述轉(zhuǎn)子一起在一個平面上做軌道運動的撓性裝置，還包括用于牢固固定上述定子及上述撓性裝置的重支撐件，其中上述撓性裝置包括在一個平面的所有方向上具有相同剛性的彈性裝置，其中上述的板執(zhí)行軌道運動。
9.一種適合用N相電力驅(qū)動的軌道電機(jī)，它包括一個產(chǎn)生軌道力的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子是一個磁性材料的單體;一個圍繞上述轉(zhuǎn)子的定子，定子是一個磁性材料單體，并有分布在圓周上彼此分開的多個磁極，每個磁極有一個面，上述轉(zhuǎn)子有分布在圓周上的彼此分開的多個面，并且每個面相對著一個不同的定子磁極面，在上述定子上與上述定子磁極磁耦合的繞組由上述N相電源的不同相供電，連接上述轉(zhuǎn)子的裝置在橫切上述磁極面的平面上執(zhí)行軌道運動。
10.按照權(quán)利要求9的電機(jī)進(jìn)一步包括響應(yīng)流過某個上述繞組的電流和電壓的裝置，用于控制上述軌道平面上的運動速度，其中上述控制裝置包括一個控制上述交流電頻率的裝置，它響應(yīng)相對于上述交流電頻率的三次諧波電流值的一個第1信號和一個第2信號，該第2信號的量值對應(yīng)上述電源頻率下在上述繞組兩端的電壓與流過上述繞組的上述三次諧波電流之間的相位差。
11.熱塑性材料部件表面焊接的摩擦焊接方法包括下列步驟使上述部件的上述表面以受壓力接觸的關(guān)系靠在一起，驅(qū)動至少一個上述部件做軌道運動，產(chǎn)生摩擦力使上述表面熔融，該部件圍繞著垂直于上述接觸表面的軸線做軌道運動，并且摩擦力的量值足以使上述表面熔化，以及，停止上述摩擦力，并在上述摩擦力停止之后使上述部件保持接觸直到它們?nèi)诤显谝黄鹦纬珊附印?br> 12.按照權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括把撓性夾緊力施加到上述一個部件上的步驟，以使在施加上述軌道力的同時使上述表面維持在一個平面上，上述平面是一個垂直于上述軸的軌道平面。
全文摘要
一種摩擦焊機(jī)，在通常為熱塑性部件間的界面上產(chǎn)生軌道運動，靠摩擦熔融使部件焊接。它也可產(chǎn)生往復(fù)振動力，因此能靈活地按焊點選取軌道或往復(fù)運動方式。用調(diào)節(jié)焊機(jī)的電磁驅(qū)動電機(jī)的交流電頻率控制運動速度。將一個圍繞電機(jī)設(shè)置的剛性元件陣列(如棒)的一端固定在一塊帶有焊接部分的驅(qū)動板上，另一端連在一管狀件上，使板可繞曲地被安裝，使之可在包含上述界面的軌道平面上不傾斜地運動。上述管狀件最好連在焊機(jī)框架的一個重支撐件上。
文檔編號H02K33/00GK1065227SQ91112838
公開日1992年10月14日 申請日期1991年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月27日
發(fā)明者E·A·施奈德 申請人:水聲學(xué)有限公司