本發明涉及散熱片焊接，尤其是涉及一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝。

背景技術：

1、攪拌摩擦焊是一種固態焊接技術，其通過機械攪拌和摩擦熱實現材料連接，主要適用于鋁合金、鎂合金、銅合金等材料的焊接。

2、在組合散熱結構加工中，通常采用攪拌摩擦焊的方式將上下兩個散熱片部件焊接在一起組合形成散熱片結構，其中，位于下方的散熱片部件上表面設有凹槽，位于上方的散熱片部件用于固定嵌設在凹槽內。工作時，先將位于上方的散熱片部件嵌設在位于下方的散熱片部件凹槽內，將組合的散熱片放置在工裝上，接著通過工裝將位于下方的散熱片部件夾持固定，然后將位于上方的散熱片部件壓緊在位于下方的散熱片部件凹槽上，然后通過攪拌摩擦焊的焊接頭對兩個散熱片部件嵌合位置處進行點焊，接著再解除工裝對位于上方散熱片部件的鎖定使其為焊接頭進行讓位，然后通過焊接頭沿兩個散熱片部件嵌合處的周向進行焊接。

3、目前，為方便調整工裝對位于上方的散熱片部件進行鎖定或讓位，工裝出現了采用電動或氣動的固定方式，而電動或氣動的固定方式往往只能固定同一厚度的組合散熱結構，導致適用范圍較小。

技術實現思路

1、為能夠適用于不同厚度的組合散熱結構，擴大工裝的適用范圍，本發明提供一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝。

2、本發明提供的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝采用如下的技術方案：

3、一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，包括工裝臺和設置在工裝臺上的夾持固定單元，所述夾持固定單元包括設置在工裝臺上的水平固定機構和轉動壓緊機構，所述水平固定機構用于對位于下方帶有凹槽的散熱片部件進行水平方向的夾持固定，所述轉動壓緊機構包括壓緊塊、鉸接在壓緊塊上的伸縮連桿、設置在伸縮連桿上的固定組件和設置在工裝臺上的驅動源，所述壓緊塊用于將位于上方的散熱片部件壓緊在位于下方的散熱片部件凹槽內，所述伸縮連桿的鉸接軸線沿水平方向設置，所述伸縮連桿遠離壓緊塊的一端與工裝臺鉸接，所述伸縮連桿的伸縮方向垂直于伸縮連桿的鉸接軸線，所述固定組件用于限制伸縮連桿的伸縮或解除對伸縮連桿伸縮的限制，所述驅動源用于驅使壓緊塊遠離散熱片部件放置位置的一端向上或向下移動。

4、優選的，所述伸縮連桿包括鉸接在工裝臺上的第一連桿和滑動穿設在第一連桿內的第二連桿，所述第二連桿的滑動方向垂直于第一連桿的鉸接軸線，所述第二連桿遠離第一連桿的一端鉸接在壓緊塊上，所述第一連桿與第二連桿之間設置有用于支撐第二連桿的彈性件，所述彈性件的彈力大于壓緊塊和第二連桿的重力之和，所述固定組件設置在第一連桿上，所述固定組件用于使第二連桿與第一連桿相對固定或解除第二連桿與第一連桿之間的相對固定。

5、優選的，所述固定組件包括滑動設置在第一連桿上的第一齒條、設置在第二連桿上的第二齒條、滑動設置在工裝臺上的調節塊、設置在壓緊塊上的吸附件和設置在第一齒條上的傳動件，所述第一齒條的滑動方向垂直于第一連桿的滑動方向，所述第一齒條與第二齒條的長度方向均平行于第二連桿的滑動方向，所述第一齒條用于與第二齒條嚙合，所述調節塊位于壓緊塊下方，所述調節塊的滑動方向沿豎直方向設置，所述吸附件用于使壓緊塊轉動至水平狀態后吸附調節塊向上移動，所述傳動件用于使調節塊向上移動時推動第一齒條朝向靠近第二齒條的方向滑動。

6、優選的，所述吸附件包括設置在壓緊塊上的第一磁鐵和設置在調節塊上的第二磁鐵，所述第一磁鐵用于吸附第二磁鐵帶動調節塊上移，所述第一磁鐵與第二磁鐵之間的吸附力大于調節塊的重力。

7、優選的，所述傳動件包括設置在第一齒條上的傳動桿，所述調節塊上設置有斜面，所述斜面至第一連桿的距離自上而下遞減，所述傳動桿用于與調節塊上的斜面相對滑動抵接，所述第一齒條上設置有復位彈簧，所述復位彈簧遠離第一齒條的一端設置在第一連桿上，當所述復位彈簧為自然狀態時，所述第一齒條與第二齒條為脫離狀態，當所述調節塊上的第二磁鐵與第一磁鐵吸附配合時，所述調節塊與傳動桿抵接，且所述第一齒條與第二齒條嚙合。

8、優選的，所述驅動源包括安裝在工裝臺上的第一氣缸，所述壓緊塊遠離散熱片部件放置位置的一端與第一氣缸的活塞桿端部鉸接，所述夾持固定單元還包括設置在工裝臺上的第一控制閥桿，所述第一氣缸與第一控制閥桿無線連接。

9、優選的，所述夾持固定單元中的轉動壓緊機構設置有多個，所述轉動壓緊機構用于與位于上方的散熱片部件對應。

10、優選的，所述夾持固定單元設置有多個，多個所述夾持固定單元沿工裝臺的長度方向間隔排列。

11、優選的，所述水平固定機構包括設置在工裝臺上的固定座、滑動設置在工裝臺上的滑移座和設置在工裝臺上的滑移件，所述固定座與滑移座相對設置，所述滑移座的滑動方向沿水平方向設置，所述滑移件用于調節滑移座朝向靠近或遠離固定座的方向滑動。

12、優選的，所述滑移件包括設置在工裝臺上的第二氣缸和設置在第二氣缸移動端上的單邊斜塊，所述第二氣缸的延伸方向沿豎直方向設置，所述單邊斜塊位于滑移座遠離固定座的一側，所述單邊斜塊靠近滑移座的一面為斜面，斜面朝向靠近滑移座的一側向上傾斜，所述滑移座與單邊斜塊的斜面滑動配合，所述夾持固定單元還包括設置在工裝臺上的第二控制閥桿，所述第二氣缸與第二控制閥桿無線連接。

13、綜上所述，本發明包括以下有益技術效果：

14、焊接作業時，將已經上下嵌合的組合散熱結構放置在工裝臺的夾持固定單元處，然后通過水平固定機構從水平方向將位于下方帶有凹槽的散熱片部件進行夾持固定，接著通過驅動源驅使壓緊塊遠離散熱片部件放置位置的一端向上移動，壓緊塊移動的過程中會帶動伸縮連桿朝向靠近組合散熱結構的方向轉動，在壓緊塊與散熱片部件抵接后，隨著驅動源帶動壓緊塊遠離散熱片部件的一端繼續上移，伸縮連桿配合壓緊塊的轉動并進行延伸，直至壓緊塊轉動至水平狀態將焊接時位于上方的散熱片部件壓緊至焊接時位于下方的散熱片部件的凹槽內，然后通過固定組件限制伸縮連桿的伸縮，從而保持壓緊塊對散熱片部件的壓緊效果；由于伸縮連桿能夠在壓緊塊端部與散熱片部件抵接后，隨著驅動源的繼續上移，配合壓緊塊的轉動而伸長，從而不僅能夠節省操作時間，保證散熱片部件的焊接效率，同時能夠自適應不同厚度的組合散熱結構，一定程度上擴大了工裝的適用范圍。

技術特征：

1.一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：包括工裝臺(1)和設置在工裝臺(1)上的夾持固定單元，所述夾持固定單元包括設置在工裝臺(1)上的水平固定機構(2)和轉動壓緊機構(3)，所述水平固定機構(2)用于對位于下方帶有凹槽的散熱片部件進行水平方向的夾持固定，所述轉動壓緊機構(3)包括壓緊塊(31)、鉸接在壓緊塊(31)上的伸縮連桿(32)、設置在伸縮連桿(32)上的固定組件(33)和設置在工裝臺(1)上的驅動源(34)，所述壓緊塊(31)用于將位于上方的散熱片部件壓緊在位于下方的散熱片部件凹槽內，所述伸縮連桿(32)的鉸接軸線沿水平方向設置，所述伸縮連桿(32)遠離壓緊塊(31)的一端與工裝臺(1)鉸接，所述伸縮連桿(32)的伸縮方向垂直于伸縮連桿(32)的鉸接軸線，所述固定組件(33)用于限制伸縮連桿(32)的伸縮或解除對伸縮連桿(32)伸縮的限制，所述驅動源(34)用于驅使壓緊塊(31)遠離散熱片部件放置位置的一端向上或向下移動。

2.根據權利要求1所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述伸縮連桿(32)包括鉸接在工裝臺(1)上的第一連桿(321)和滑動穿設在第一連桿(321)內的第二連桿(322)，所述第二連桿(322)的滑動方向垂直于第一連桿(321)的鉸接軸線，所述第二連桿(322)遠離第一連桿(321)的一端鉸接在壓緊塊(31)上，所述第一連桿(321)與第二連桿(322)之間設置有用于支撐第二連桿(322)的彈性件，所述彈性件的彈力大于壓緊塊(31)和第二連桿(322)的重力之和，所述固定組件(33)設置在第一連桿(321)上，所述固定組件(33)用于使第二連桿(322)與第一連桿(321)相對固定或解除第二連桿(322)與第一連桿(321)之間的相對固定。

3.根據權利要求2所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述固定組件(33)包括滑動設置在第一連桿(321)上的第一齒條(331)、設置在第二連桿(322)上的第二齒條(332)、滑動設置在工裝臺(1)上的調節塊(333)、設置在壓緊塊(31)上的吸附件(334)和設置在第一齒條(331)上的傳動件(335)，所述第一齒條(331)的滑動方向垂直于第一連桿(321)的滑動方向，所述第一齒條(331)與第二齒條(332)的長度方向均平行于第二連桿(322)的滑動方向，所述第一齒條(331)用于與第二齒條(332)嚙合，所述調節塊(333)位于壓緊塊(31)下方，所述調節塊(333)的滑動方向沿豎直方向設置，所述吸附件(334)用于使壓緊塊(31)轉動至水平狀態后吸附調節塊(333)向上移動，所述傳動件(335)用于使調節塊(333)向上移動時推動第一齒條(331)朝向靠近第二齒條(332)的方向滑動。

4.根據權利要求3所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述吸附件(334)包括設置在壓緊塊(31)上的第一磁鐵(3341)和設置在調節塊(333)上的第二磁鐵(3342)，所述第一磁鐵(3341)用于吸附第二磁鐵(3342)帶動調節塊(333)上移，所述第一磁鐵(3341)與第二磁鐵(3342)之間的吸附力大于調節塊(333)的重力。

5.根據權利要求3所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述傳動件(335)包括設置在第一齒條(331)上的傳動桿(3351)，所述調節塊(333)上設置有斜面，所述斜面至第一連桿(321)的距離自上而下遞減，所述傳動桿(3351)用于與調節塊(333)上的斜面相對滑動抵接，所述第一齒條(331)上設置有復位彈簧(4)，所述復位彈簧(4)遠離第一齒條(331)的一端設置在第一連桿(321)上，當所述復位彈簧(4)為自然狀態時，所述第一齒條(331)與第二齒條(332)為脫離狀態，當所述調節塊(333)上的第二磁鐵(3342)與第一磁鐵(3341)吸附配合時，所述調節塊(333)與傳動桿(3351)抵接，且所述第一齒條(331)與第二齒條(332)嚙合。

6.根據權利要求1所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述驅動源(34)包括安裝在工裝臺(1)上的第一氣缸(341)，所述壓緊塊(31)遠離散熱片部件放置位置的一端與第一氣缸(341)的活塞桿端部鉸接，所述夾持固定單元還包括設置在工裝臺(1)上的第一控制閥桿(12)，所述第一氣缸(341)與第一控制閥桿(12)無線連接。

7.根據權利要求1所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述夾持固定單元中的轉動壓緊機構(3)設置有多個，所述轉動壓緊機構(3)用于與位于上方的散熱片部件對應。

8.根據權利要求1所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述夾持固定單元設置有多個，多個所述夾持固定單元沿工裝臺(1)的長度方向間隔排列。

9.根據權利要求1-8中任意一項所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述水平固定機構(2)包括設置在工裝臺(1)上的固定座(21)、滑動設置在工裝臺(1)上的滑移座(22)和設置在工裝臺(1)上的滑移件(23)，所述固定座(21)與滑移座(22)相對設置，所述滑移座(22)的滑動方向沿水平方向設置，所述滑移件(23)用于調節滑移座(22)朝向靠近或遠離固定座(21)的方向滑動。

10.根據權利要求9所述的一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，其特征在于：所述滑移件(23)包括設置在工裝臺(1)上的第二氣缸(231)和設置在第二氣缸(231)移動端上的單邊斜塊(232)，所述第二氣缸(231)的延伸方向沿豎直方向設置，所述單邊斜塊(232)位于滑移座(22)遠離固定座(21)的一側，所述單邊斜塊(232)靠近滑移座(22)的一面為斜面，斜面朝向靠近滑移座(22)的一側向上傾斜，所述滑移座(22)與單邊斜塊(232)的斜面滑動配合，所述夾持固定單元還包括設置在工裝臺(1)上的第二控制閥桿(13)，所述第二氣缸(231)與第二控制閥桿(13)無線連接。

技術總結
本發明涉及一種用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝，屬于散熱片焊接技術領域，用于攪拌摩擦焊的全方位定位工裝包括工裝臺和設置在工裝臺上的夾持固定單元，夾持固定單元包括設置在工裝臺上的水平固定機構和轉動壓緊機構，轉動壓緊機構包括壓緊塊、鉸接在壓緊塊上的伸縮連桿、設置在伸縮連桿上的固定組件和設置在工裝臺上的驅動源，伸縮連桿的鉸接軸線沿水平方向設置，伸縮連桿遠離壓緊塊的一端與工裝臺鉸接，固定組件用于限制伸縮連桿的伸縮或解除對伸縮連桿伸縮的限制，驅動源用于驅使壓緊塊遠離散熱片部件放置位置的一端向上或向下移動。本發明具有能夠適用于不同厚度的組合散熱結構，擴大工裝適用范圍的效果。

技術研發人員：李旭群,李睿棲,陳彬
受保護的技術使用者：四川科躍熱傳電子有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28