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申请/专利权人：青岛即东诺佳科技有限公司

摘要：本发明提供一种铝合金摩擦焊接装置，包括铝合金夹具，所述铝合金夹具包括底座和压紧机构，所述压紧机构包括支座、压紧板、气缸、辅助压板和限位机构；所述支座纵向固定于底座上；所述压紧板平行底座设置，所述压紧板的中部通过横向设置的第一转轴摆动于支座上；所述气缸设置于底座上，气缸的活塞杆与压紧板的一端连接，所述辅助压板相对气缸设置于压紧板的另一端，所述辅助压板通过与第一转轴相平行的第二转轴转动于压紧板上，所述辅助压板能够与待焊接工件的上表面相接触；所述限位机构设置于压紧板上，用于限定辅助压板的转动位置。本发明能够增加待焊接工件被压紧的接触面积，提高压紧固定效果，避免工件表面产生压痕。

主权项：1.一种铝合金摩擦焊接装置，包括铝合金夹具，所述铝合金夹具包括底座和压紧机构，所述底座上设有用于安装待焊接工件的放置区，所述压紧机构对称设置于放置区的两侧，用于将待焊接工件纵向压紧于底座上，其特征在于，所述压紧机构包括：支座，纵向固定于底座上；压紧板，平行底座设置，所述压紧板的中部通过横向设置的第一转轴摆动于支座上，用于沿纵向将待焊接工件压紧于底座上；气缸，设置于底座上，气缸的活塞杆与压紧板的一端连接，带动压紧板绕第一转轴摆动；辅助压板，相对气缸设置于压紧板的另一端，所述辅助压板通过第二转轴转动于压紧板上，所述第二转轴与第一转轴相平行，所述辅助压板能够与将待焊接工件的上表面相接触；限位机构，设置于压紧板上，用于限定辅助压板的转动位置；所述限位机构包括设置于辅助压板上的棘轮以及设置于压紧板上的棘爪，所述棘轮的轴向与第二转轴相平行，所述棘轮与辅助压板同步转动；所述棘爪通过与第一转轴平行的第三转轴摆动于压紧板上，所述棘爪与棘轮相配合时，限制辅助压板沿纵向向上转动；所述辅助压板上设有容纳压紧板端部的U型槽，辅助压板在U型槽的两侧形成连接臂，第二转轴贯穿压紧板的端部并连接于两侧的连接臂上，所述连接臂上分别固定有所述棘轮，所述棘爪对称设置于压紧板的两侧；所述第三转轴上还套接有连接于棘爪与压紧板之间的扭簧，所述压紧板的侧壁上设有限制棘爪沿纵向向下转动的限位块；所述棘爪包括棘爪部和扳动部，所述棘爪部和扳动部分布于第三转轴的两侧，所述扳动部能够带动棘爪沿纵向向上转动；两侧的扳动部之间连接有平行第一转轴的连接杆，所述压紧板上设有沿纵向延伸的滑槽，所述滑槽内滑动有操作杆，所述操作杆内设有供连接杆贯穿的第一腰形孔，所述第一腰形孔能够容纳连接杆绕第三转轴转动时所产生的横向位移；所述压紧板上设有沿纵向贯穿的通孔，所述支座的上端位于通孔内，所述第一转轴贯穿支座的上端并连接于通孔的两侧，所述滑槽相对开设于通孔两侧的压紧板上，所述操作杆同时位于两侧的滑槽内，位于通孔内的操作杆上还设有面积大于操作杆的接触块；所述气缸固定于底座的下表面，所述底座上开设有供气缸的活塞杆穿过的操作孔，所述压紧板远离辅助压板的一端设有沿横向延伸的第二腰形孔，所述气缸的活塞杆通过与第一转轴平行的第四转轴连接于第二腰形孔内。

全文数据：一种铝合金摩擦焊接装置技术领域本发明具体涉及一种铝合金摩擦焊接装置。背景技术搅拌摩擦焊是一种固相焊接技术，尤其适用于轻合金焊接。与传统熔化焊相比，搅拌摩擦焊在焊接过程中不容易产生氢气孔、夹渣、热裂纹、大变形等缺陷，且可以实现难焊材料的连接。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，为现有技术中的一种夹具，通过气缸带动压紧板转动，实现对待焊接工件的压紧，但是，该夹具只能适应较小厚度范围内的工件，当工件的厚度较大或较小时，通过上述夹具压紧，气缸带动压紧板转动，压紧板与工件的接触面积会变小，一方面压紧固定效果差，另一方面接触面积小压强大，可能会导致工件表面产生压痕或损坏，可能导致影响工件使用的情况发生。发明内容为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝合金摩擦焊接装置，能够增加待焊接工件被压紧的接触面积，提高压紧固定效果，避免工件表面产生压痕。本发明采用如下技术方案：一种铝合金摩擦焊接装置，包括铝合金夹具，所述铝合金夹具包括底座和压紧机构，所述底座上设有用于安装待焊接工件的放置区，所述压紧机构对称设置于放置区的两侧，用于将待焊接工件纵向压紧于底座上，所述压紧机构包括：支座，纵向固定于底座上；压紧板，平行底座设置，所述压紧板的中部通过横向设置的第一转轴摆动于支座上，用于沿纵向将待焊接工件压紧于底座上；气缸，设置于底座上，气缸的活塞杆与压紧板的一端连接，带动压紧板绕第一转轴摆动；辅助压板，相对气缸设置于压紧板的另一端，所述辅助压板通过第二转轴转动于压紧板上，所述第二转轴与第一转轴相平行，所述辅助压板能够与将待焊接工件的上表面相接触；限位机构，设置于压紧板上，用于限定辅助压板的转动位置。优选的，所述限位机构包括设置于辅助压板上的棘轮以及设置于压紧板上的棘爪，所述棘轮的轴向与第二转轴相平行，所述棘轮与辅助压板同步转动；所述棘爪通过与第一转轴平行的第三转轴摆动与压紧板上，所述棘爪与棘轮相配合时，限制辅助压板沿纵向向上转动。优选的，所述辅助压板上设有容纳压紧板端部的U型槽，辅助压板在U型槽的两侧形成连接臂，第二转轴贯穿压紧板的端部并连接于两侧的连接臂上，所述连接臂上分别固定有所述棘轮，所述棘爪对称设置于压紧板的两侧。优选的，所述第三转轴上还套接有连接于棘爪与压紧板之间的扭簧，所述压紧板的侧壁上设有限制棘爪沿纵向向下转动的限位块。优选的，所述棘爪包括棘爪部和扳动部，所述棘爪部和扳动部分布于第三转轴的两侧，所述扳动部能够带动棘爪沿纵向向上转动。优选的，两侧的扳动部之间连接有平行第一转轴的连接杆，所述压紧板上设有沿纵向延伸的滑槽，所述滑槽内滑动有操作杆，所述操作杆内设有供连接杆贯穿的第一腰形孔，所述第一腰形孔能够容纳连接杆绕第三转轴转动时所产生的横向位移。优选的，所述压紧板上设有沿纵向贯穿的通孔，所述支座的上端位于通孔内，所述第一转轴贯穿支座的上端并连接于通孔的两侧，所述滑槽相对开设于通孔两侧的压紧板上，所述操作杆同时位于两侧的滑槽内，位于通孔内的操作杆上还设有面积大于操作杆的接触块。优选的，所述气缸固定于底座的下表面，所述底座上开设有供气缸的活塞杆穿过的操作孔，所述压紧板远离辅助压板的一端设有沿横向延伸的第二腰形孔，所述气缸的活塞杆通过与第一转轴平行的第四转轴连接于第二腰形孔内。本发明的有益效果：本发明在夹持特定厚度的铝合金待焊接工件时，无需使用辅助压板，直接通过气缸带动压紧板绕第一转轴转动，至压紧板平行底座时，将待焊接工件沿纵向压紧于底座上，实现固定；当夹持厚度不是特定厚度的待焊接工件时，转动辅助压板并通过限位机构限定辅助压板的位置，使辅助压板与压紧板呈一定角度，通过气缸带动压紧板绕第一转轴转动，能够保证辅助压板的下表面与待焊接工件的上表面相接触，从而增加接触面积，提高压紧固定效果；接触面积大，压强减小，因此能够避免工件表面产生压痕。附图说明附图用来提供对本发明的优选的理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为背景技术中一种夹具的结构示意图；图2为本发明的整体结构示意图；图3为本发明单个压紧机构处的结构示意图；图4为图2中辅助压板向上转动至最大啮合位置时的示意图；图5为图2中通过辅助压板压紧厚度小于特定厚度的待焊接工件时的示意图；图6为本发明辅助压板的结构示意图；图7为本发明压紧板上滑槽处的各部件连接结构示意图；图8为本发明棘爪与操作杆连接的示意图。图中标记为：1、底座；2、压紧机构；3、支座；4、压紧板；5、气缸；6、辅助压板；7、第一转轴；8、第二转轴；9、棘轮；10、棘爪；11、第三转轴；12、U型槽；13、连接臂；14、限位块；15、棘爪部；16、扳动部；17、连接杆；18、滑槽；19、操作杆；20、第一腰形孔；21、通孔；22、接触块；23、第二腰形孔；24、第四转轴。具体实施方式下面结合附图描述本发明的具体实施方式。如图2至图8所示，为本实施例的一种铝合金摩擦焊接装置，包括铝合金夹具，铝合金夹具包括底座1和压紧机构2，底座1上设有用于安装待焊接工件的放置区，压紧机构2对称设置于放置区的两侧，用于将待焊接工件纵向压紧于底座1上，压紧机构2包括支座3、压紧板4、气缸5、辅助压板6和限位机构；支座3纵向固定于底座1上；压紧板4平行底座1设置，压紧板4的中部通过横向设置的第一转轴7摆动于支座3上，用于沿纵向将待焊接工件压紧于底座1上；气缸5设置于底座1上，气缸5的活塞杆与压紧板4的一端连接，带动压紧板4绕第一转轴7摆动；辅助压板6相对气缸5设置于压紧板4的另一端，辅助压板6通过第二转轴8转动于压紧板4上，第二转轴8与第一转轴7相平行，辅助压板6能够与待焊接工件的上表面相接触；限位机构设置于压紧板4上，用于限定辅助压板6的转动位置。当夹持特定厚度的铝合金待焊接工件时，即刚好满足压紧板4下表面至底座1之间的距离的特定厚度，无需使用辅助压板6，直接通过气缸5带动压紧板4绕第一转轴7转动，至压紧板4平行底座1时，将待焊接工件沿纵向压紧于底座1上，实现固定；当然，还可以在放置区的两端设置端部限位机构，在放置区的两侧设置侧部限位机构，分别限位铝合金待焊接工件的端部位置和侧部位置，再通过压紧板4的纵向压紧，从而最大程度的限定住铝合金待焊接工件的位置，更好的固定了铝合金待焊接工件，方便摩擦焊接作业顺利完成；当夹持厚度不是特定厚度的待焊接工件时，转动辅助压板6并通过限位机构限定辅助压板6的位置，使辅助压板6与压紧板4呈一定角度，通过气缸5带动压紧板4绕第一转轴7转动，能够保证辅助压板6的下表面与待焊接工件的上表面相接触，从而增加接触面积，提高压紧固定效果；具体的，气缸5固定于底座1的下表面，底座1上开设有供气缸5的活塞杆穿过的操作孔，压紧板4远离辅助压板6的一端设有沿横向延伸的第二腰形孔23，气缸5的活塞杆通过与第一转轴7平行的第四转轴24连接于第二腰形孔23内；当夹持厚度小于特定厚度的待焊接工件时，向上转动辅助压板6并限定位置，气缸5向上推动压紧板4摆动使端部在放置区内向下移动，通过辅助压板6的下表面压紧待焊接工件的上表面；当夹持厚度大于特定厚度的待焊接工件时，向下转动辅助压板6并限定位置，气缸5回缩拉动压紧板4预先摆动至端部位于放置区上方的最大位置，再通过气缸5向上推动压紧板4摆动使端部在放置区内向下移动，通过辅助压板6的下表面压紧待焊接工件的上表面。其中，限位机构包括设置于辅助压板6上的棘轮9以及设置于压紧板4上的棘爪10，棘轮9的轴向与第二转轴8相平行，棘轮9与辅助压板6同步转动；棘爪10通过与第一转轴7平行的第三转轴11摆动与压紧板4上，棘爪10与棘轮9相配合时，限制辅助压板6沿纵向向上转动，即辅助压板6无法向上转动，当辅助压板6的下表面压紧待焊接工件的上表面时，反作用力也无法使辅助压板6转动，实现辅助压板6的位置限定，提高压紧固定效果；本实施例中，辅助压板6预先向上转动至最大啮合位置，通过手动向下转动来调节辅助压板6的位置。具体的，辅助压板6上设有容纳压紧板4端部的U型槽12，辅助压板6在U型槽12的两侧形成连接臂13，第二转轴8贯穿压紧板4的端部并连接于两侧的连接臂13上，连接臂13上分别固定有棘轮9，棘爪10对称设置于压紧板4的两侧；为了简化棘轮9的安装，本实施例的连接臂13的端部形成与第二转轴8同轴的半圆弧，在半圆弧的圆周面上均匀分布棘齿，该半圆弧和棘齿组成上述的棘轮9，此时，辅助压板6的压紧工作面，即辅助压板6的下表面与棘轮9是分布于第二转轴8两侧的，因此，棘齿设计成朝下倾斜；第三转轴11上套接有连接于棘爪10与压紧板4之间的扭簧，压紧板4的侧壁上设有限制棘爪10沿纵向向下转动的限位块14，棘爪10只能向上转动，无法向下转动，因此当棘爪10与棘齿相配合时，能够限制辅助压板6的压紧工作面沿纵向向上转动。其中，棘爪10包括棘爪部15和扳动部16，棘爪部15用于与棘轮9相配合，棘爪部15和扳动部16分布于第三转轴11的两侧，扳动部16呈板状，扳动部16的长度方向沿第三转轴11的径向延伸，转动棘轮9至一定角度，再下压扳动部16，即可带动棘爪10沿纵向向上转动，使棘爪10与棘齿脱离，释放辅助压板6，从而能够将辅助压板6向上转动至最大位置。为了使两侧的棘爪10能够同步动作，两侧的扳动部16之间连接有平行第一转轴7的连接杆17，压紧板4上设有沿纵向延伸的滑槽18，滑槽18内滑动有操作杆19，操作杆19内设有供连接杆17贯穿的第一腰形孔20，第一腰形孔20能够容纳连接杆17绕第三转轴11转动时所产生的横向位移，压紧板4上设有沿纵向贯穿的通孔21，支座3的上端位于通孔21内，第一转轴7贯穿支座3的上端并连接于通孔21的两侧，滑槽18相对开设于通孔21两侧的压紧板4上，操作杆19同时位于两侧的滑槽18内，位于通孔21内的操作杆19上还设有面积大于操作杆19的接触块22；在通孔21内按压接触块22，使操作杆19在两侧的滑槽18内沿纵向移动，通过连接杆17同时下压两侧的扳动部16，从而实现两侧棘爪10的同步动作。本发明的工作原理：预先将辅助压板6向上转动至最大啮合位置，具体操作是，先转动棘轮9至一定角度，棘爪部15一定程度上脱离棘齿，此时在通孔21内按压接触块22，使操作杆19在两侧的滑槽18内沿纵向移动，通过连接杆17同时下压两侧的扳动部16，带动棘爪10沿纵向向上转动，使棘爪10与棘齿脱离，释放辅助压板6，在手动转动辅助压板6即可；气缸5回缩拉动压紧板4摆动至辅助压板6位于放置区上方的最大位置处，此时将待焊接工件安装在放置区内；根据待焊接工件的厚度，向下转动辅助压板6至合适位置，气缸5向上推动压紧板4摆动，通过辅助压板6的下表面压紧待焊接工件的上表面，从而增加接触面积，提高压紧固定效果。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种铝合金摩擦焊接装置，包括铝合金夹具，所述铝合金夹具包括底座和压紧机构，所述底座上设有用于安装待焊接工件的放置区，所述压紧机构对称设置于放置区的两侧，用于将待焊接工件纵向压紧于底座上，其特征在于，所述压紧机构包括：支座，纵向固定于底座上；压紧板，平行底座设置，所述压紧板的中部通过横向设置的第一转轴摆动于支座上，用于沿纵向将待焊接工件压紧于底座上；气缸，设置于底座上，气缸的活塞杆与压紧板的一端连接，带动压紧板绕第一转轴摆动；辅助压板，相对气缸设置于压紧板的另一端，所述辅助压板通过第二转轴转动于压紧板上，所述第二转轴与第一转轴相平行，所述辅助压板能够与将待焊接工件的上表面相接触；限位机构，设置于压紧板上，用于限定辅助压板的转动位置。2.根据权利要求1所述的一种铝合金摩擦焊接装置，其特征在于，所述限位机构包括设置于辅助压板上的棘轮以及设置于压紧板上的棘爪，所述棘轮的轴向与第二转轴相平行，所述棘轮与辅助压板同步转动；所述棘爪通过与第一转轴平行的第三转轴摆动与压紧板上，所述棘爪与棘轮相配合时，限制辅助压板沿纵向向上转动。3.根据权利要求2所述的一种铝合金摩擦焊接装置，其特征在于，所述辅助压板上设有容纳压紧板端部的U型槽，辅助压板在U型槽的两侧形成连接臂，第二转轴贯穿压紧板的端部并连接于两侧的连接臂上，所述连接臂上分别固定有所述棘轮，所述棘爪对称设置于压紧板的两侧。4.根据权利要求3所述的一种铝合金摩擦焊接装置，其特征在于，所述第三转轴上还套接有连接于棘爪与压紧板之间的扭簧，所述压紧板的侧壁上设有限制棘爪沿纵向向下转动的限位块。5.根据权利要求4所述的一种铝合金摩擦焊接装置，其特征在于，所述棘爪包括棘爪部和扳动部，所述棘爪部和扳动部分布于第三转轴的两侧，所述扳动部能够带动棘爪沿纵向向上转动。6.根据权利要求5所述的一种铝合金摩擦焊接装置，其特征在于，两侧的扳动部之间连接有平行第一转轴的连接杆，所述压紧板上设有沿纵向延伸的滑槽，所述滑槽内滑动有操作杆，所述操作杆内设有供连接杆贯穿的第一腰形孔，所述第一腰形孔能够容纳连接杆绕第三转轴转动时所产生的横向位移。7.根据权利要求6所述的一种铝合金摩擦焊接装置，其特征在于，所述压紧板上设有沿纵向贯穿的通孔，所述支座的上端位于通孔内，所述第一转轴贯穿支座的上端并连接于通孔的两侧，所述滑槽相对开设于通孔两侧的压紧板上，所述操作杆同时位于两侧的滑槽内，位于通孔内的操作杆上还设有面积大于操作杆的接触块。8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种铝合金摩擦焊接装置，其特征在于，所述气缸固定于底座的下表面，所述底座上开设有供气缸的活塞杆穿过的操作孔，所述压紧板远离辅助压板的一端设有沿横向延伸的第二腰形孔，所述气缸的活塞杆通过与第一转轴平行的第四转轴连接于第二腰形孔内。

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