[发明专利]一种用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴

说明书

技术领域

本发明涉及焊接装备技术领域，具体是一种用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴。

背景技术

目前搅拌摩擦点焊存在两种工艺方法：一种带有退出孔的搅拌摩擦点焊技术，其 采用轴肩一体式接头，具有设备要求不高，成本较低且工艺比较简单等优点，但缺点同样明 显，退出孔的残留严重影响了接头处包括强度、韧性在内的多项特性，导致接头的质量不 高。另一种是无退出孔搅拌摩擦点焊技术，采用搅拌针与轴肩分离的设备且要求对各直线 轴运动精确控制，使焊接质量、强度显著提升。

其中，无退出孔搅拌摩擦焊工艺对设备提出较高的要求，要求设备能够实现多轴 联动且精确控制下压力、轴向位移等工艺参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制精确、提高焊接质量和强度的用于无退出孔搅拌 摩擦点焊的主轴，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴，包括外环转轴、外壳、直线轴承、搅拌针回转 轴、力矩电机、第一行星丝杠、中间套回抽伺服电机、搅拌针回抽伺服电机、旋转伺服电机和 花键轴，所述外壳安装在外环转轴的外侧，所述直线轴承安装在外环转轴的内侧，所述搅拌 针回转轴安装在直线轴承的内侧，所述力矩电机连接在外环转轴的后端，安装有力矩电机 的外环转轴后端还安装有感应齿轮，所述第一行星丝杠安装在外环转轴的后端，所述第一 行星丝杠的上方依次安装有连接板和第一接近传感器，所述第一行星丝杠后端的外部还设 有第一同步带，所述中间套回抽伺服电机安装在第一行星丝杠上方的后端，所述搅拌针回 转轴的后端连接有第二行星丝杠，所述搅拌针回抽伺服电机安装在第二行星丝杠的后端， 所述搅拌针回抽伺服电机的下方还安装有第二接近传感器，所述花键轴安装在拌针回转轴 的后侧的下方，花键轴的下方安装有第二同步带，所述外壳后端根部安装有基座，所述旋转 伺服电机安装在基座的后端，所述搅拌针回转轴的前端连接有搅拌针，所述搅拌针的外侧 设有中间套。

作为本发明进一步的方案：所述中间套回抽伺服电机连接所述第一同步带。

作为本发明进一步的方案：所述旋转伺服电机连接所述第二同步带。

作为本发明再进一步的方案：所述外壳和基座之间还设有压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明旨在有限空间内集成多种功能，能够实现外套旋转、搅拌针及中间套旋转、搅拌 针直线轴、中间套直线轴多轴联动，同时采用半闭环控制直线轴运动精度，同时采用闭环控 制设备下压力，充分满足了无退出孔搅拌焊工艺对设备的各种要求，能够有效实现加工过 程中对各个工艺参数的精确控制，能够有效提升搅拌摩擦点焊的质量及强度。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视图；

图2为本发明的搅拌部件局部放大图；

图3为本发明的高压气冷示意图；

图4为本发明的压力传感器布置示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。