一种用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105665917A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610227499.9(22)申请日2016.04.13(71)申请人上海拓璞数控科技有限公司地址201111上海市闵行区东川路555号乙楼A2115室申请人上海交通大学上海航天设备制造总厂(72)发明人王宇晗(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴(57)摘要本发明公开了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，安装有力矩电机的外环转轴后端还安装有感应齿轮，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，第一行星丝杠后端的外部还设有第一同步带，搅拌针回转轴的后端连接有第二行星丝杠，搅拌针回转轴的前端连接有搅拌针。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，能够有效提升搅拌摩擦点焊的质量及强度。CN105665917ACN105665917A权利要求书1/1页1.一种用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴，其特征在于，包括外环转轴（1）、外壳（2）、直线轴承（3）、搅拌针回转轴（4）、力矩电机（5）、第一行星丝杠（9）、中间套回抽伺服电机（11）、搅拌针回抽伺服电机（13）、旋转伺服电机（15）和花键轴（17），所述外壳（2）安装在外环转轴（1）的外侧，所述直线轴承（3）安装在外环转轴（1）的内侧，所述搅拌针回转轴（4）安装在直线轴承（3）的内侧，所述力矩电机（5）连接在外环转轴（1）的后端，安装有力矩电机（5）的外环转轴（1）的后端还安装有感应齿轮（6），所述第一行星丝杠（9）安装在外环转轴（1）的后端，所述第一行星丝杠（9）的上方依次安装有连接板（7）和第一接近传感器（8），所述第一行星丝杠（9）后端的外部还设有第一同步带（10），所述中间套回抽伺服电机（11）安装在第一行星丝杠（9）上方的后端，所述搅拌针回转轴（4）的后端连接有第二行星丝杠（12），所述搅拌针回抽伺服电机（13）安装在第二行星丝杠（12）的后端，所述搅拌针回抽伺服电机（13）的下方还安装有第二接近传感器（14），所述花键轴（17）安装在拌针回转轴（4）的后侧的下方，花键轴（17）的下方安装有第二同步带（16），所述外壳（2）后端根部安装有基座（26），所述旋转伺服电机（15）安装在基座（26）的后端，所述搅拌针回转轴（4）的前端连接有搅拌针（18），所述搅拌针（18）的外侧设有中间套（19）。2.根据权利要求1所述的用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴，其特征在于，所述中间套回抽伺服电机（11）连接所述第一同步带（10）。3.根据权利要求1所述的用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴，其特征在于，所述旋转伺服电机（15）连接所述第二同步带（16）。4.根据权利要求1所述的用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴，其特征在于，所述外壳（2）和基座（26）之间还设有压力传感器（25）。2CN105665917A说明书1/3页一种用于无退出孔搅拌摩擦点焊的主轴技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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[0004]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。[0005]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