[发明专利]一种适用于工业机器人的两自由度摩擦焊主轴机构

说明书

本发明公开了一种适用于工业机器人的两自由度摩擦焊主轴机构，涉及到搅拌摩擦焊的技术领域，包括主轴机架，主轴机架的内部设有主轴回转机构，主轴机架的上侧内壁上设有主轴安装板，主轴安装板上安装有主轴轴向运动机构，且主轴轴向运动机构的下端与主轴回转机构的上端连接，主轴机架的一侧安装有传动机构，传动机构与主轴轴向运动机构传动连接，主轴机架的另一侧设有电机安装板，电机安装板的上端设有第一驱动电机，电机安装板的内部安装有第一同步带轮，第一驱动电机的电机轴与第一同步带轮连接，第一同步带轮通过第一同步带与主轴回转机构传动连接，电机安装板上远离主轴支架的一侧设有同步带涨紧机构。具有精度高、生产效率高的特点。

技术领域

本发明涉及到搅拌摩擦焊的技术领域，尤其涉及到一种适用于工业机器人的两自由度摩擦焊主轴机构。

背景技术

搅拌摩擦焊(friction stir weld，FSW)最早于英国发明，是一种自锁孔连接技术，焊缝是在热-机联合作用下搅拌头与被焊工件之间通过搅拌摩擦产生摩擦热，在搅拌头机械搅拌和顶锻作用下，经由塑性变形和动态再结晶，搅拌头后方的材料形成致密固相连接接头。搅拌头安装在主轴上，主轴是摩擦焊设备的主要核心功能部件。

主轴市场上以专机为主，如搅拌摩擦焊主轴专机仍占据市场大部分份额，柔性搅拌摩擦焊主轴目前市场上还处于空白状态，与专机相比机器人搅拌摩擦焊具有如下优势：重载工业机器人与先进焊接主轴装备的系统集成实现搅拌摩擦焊，将极大提高焊接作业柔性；适用于空间复杂结构产品的焊接制造，并进一步提升焊接自动化程度和生产效率；使用机器人搅拌摩擦焊接时，由于机器人柔性程度高，焊接过程稳定且无需人为干涉，有利于降低成产成本。适用于重载工业机器人的搅拌摩擦焊主轴，作为一种高效、节能、环保型的新型连接技术，机器人搅拌摩擦焊具有广阔的市场前景。

现有主轴主要以专机为主，然而专机柔性低，无法实现复杂零件加工，且主轴主要依靠外部轴实现轴向移动，无法实现独立轴向调整，调整精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于工业机器人的两自由度摩擦焊主轴机构，用于解决上述技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种适用于工业机器人的两自由度摩擦焊主轴机构，包括主轴机架、主轴回转机构、主轴安装板、主轴轴向运动机构、传动机构、电机安装板、第一驱动电机、第一同步带轮、第一同步带和同步带涨紧机构，所述主轴机架的内部设有所述主轴回转机构，所述主轴回转机构的下端向下突出于所述主轴机架，所述主轴机架的上侧内壁上设有所述主轴安装板，所述主轴安装板上安装有所述主轴轴向运动机构，且所述主轴轴向运动机构的下端与所述主轴回转机构的上端连接，所述主轴机架的一侧安装有所述传动机构，所述传动机构与所述主轴轴向运动机构传动连接，所述主轴机架的另一侧设有所述电机安装板，所述电机安装板的上端设有所述第一驱动电机，所述电机安装板的内部安装有所述第一同步带轮，所述第一驱动电机的电机轴与所述第一同步带轮连接，所述第一同步带轮通过所述第一同步带与所述主轴回转机构传动连接，其中，所述电机安装板上远离所述主轴支架的一侧设有所述同步带涨紧机构，所述同步带涨紧机构与所述第一同步带连接。

作为优选，还包括搅拌工具安装柄，所述搅拌工具安装柄位于所述主轴回转机构的下端。

作为优选，还包括冷却装置，所述主轴回转机构的下端还设有所述冷却装置。

作为优选，还包括第一带轮中心距调整机构，所述电机安装板上远离所述主轴支架的一侧还设有所述第一带轮中心距调整机构，所述第一带轮中心距调整机构控制所述第一同步带轮。

作为优选，还包括法兰适配器，所述主轴机架的上端设有所述法兰适配器，所述法兰适配器上均有安装孔，所述主轴机架的上端设有连接孔，所述连接孔与所述主轴机架的内部连通，所述连接孔与所述安装孔相正对。