一种搅拌摩擦焊主轴结构及其焊接设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种搅拌摩擦焊主轴结构及其焊接设备，包括主轴和用于驱动主轴旋转的第一驱动机构，所述主轴一端与第一驱动机构连接，另一端用于连接刀柄或搅拌头，还包括主轴安装座和转向机构，所述主轴通过第一轴承可自转地安装于所述主轴安装座内，该主轴与第一驱动机构通过万向联轴器连接，所述主轴安装座和主轴具有倾角，所述转向机构与主轴安装座直接或间接连接，用于带动主轴安装座转向，改变主轴倾角的朝向。本实用新型专利技术，主轴安装座和主轴均相对于竖向方向倾斜，一般是向前倾斜，焊接时，主轴在第一驱动机构的作用下自转以带动搅拌头旋转，在曲线焊缝成型时，通过转向机构转动而使得主轴安装座转向，在主轴倾角不变的情况下，改变了其朝向，使主轴的倾斜方向始终沿着曲线焊缝方向，从而满足曲线焊缝的成型。

A spindle structure of friction stir welding and its welding equipment

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊主轴结构及其焊接设备
本技术属于搅拌摩擦
，涉及一种搅拌摩擦焊主轴结构及其焊接设备。
技术介绍
搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，在焊前将待焊工件放置在工作台上并用夹具压紧；由搅拌针和轴肩组成的耐高温硬质搅拌头高速旋转并将搅拌针挤入待焊工件的接缝处，直至轴肩与待焊工件紧密接触；搅拌头在高速旋转的同时，沿邻接缝与工件相对移动，搅拌针对被焊材料的搅拌以及轴间与工件间的剧烈摩擦使焊核区温度明显升高而导致材料转变成塑性状态；搅拌针搅动使接缝区材料产生塑性流变和混合，轴肩对搅动变形的材料施加锻压作用，从而形成致密、可靠的搅拌摩擦焊焊缝。为了使轴肩在焊接过程中对搅拌变形的材料产生较好的锻压效果，搅拌头一般会向前有一定倾角。其中搅拌头通过刀柄安装在搅拌摩擦焊设备主轴上，由主轴带动搅拌头高速旋转，同时通过搅拌摩擦焊设备沿X或Y向驱动主轴横向移动进行焊接。随着焊接需求的提高，搅拌摩擦焊不仅仅局限于直线焊缝的成型，还会涉及曲线焊缝的成型，由于搅拌头有一定倾角，在曲线焊缝成型过程中，需实时保证搅拌头倾斜方向朝向行进方向；而现有结构不能满足当前需求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种搅拌摩擦焊主轴结构，在搅拌摩擦焊的同时能够实现主轴的转向，从而能够满足曲线焊缝的成型。为实现上述目的及其他相关目的，本技术技术方案如下：一种搅拌摩擦焊主轴结构，包括主轴和用于驱动主轴旋转的第一驱动机构，所述主轴一端与第一驱动机构连接，另一端用于连接刀柄或搅拌头，还包括主轴安装座和转向机构，所述主轴通过第一轴承可自转地安装于所述主轴安装座内，该主轴与第一驱动机构通过万向联轴器连接，所述主轴安装座和主轴具有倾角，所述转向机构与主轴安装座直接或间接连接，用于带动主轴安装座转向，改变主轴倾角的朝向。上述结构，主轴安装座和主轴均相对于竖向方向倾斜，一般是向前倾斜，焊接时，主轴在第一驱动机构的作用下自转以带动搅拌头旋转，在曲线焊缝成型时，通过转向机构转动而使得主轴安装座转向，在主轴倾角不变的情况下，改变了其朝向，使主轴的倾斜方向始终沿着曲线焊缝方向，从而满足曲线焊缝的成型。可选地，所述转向机构的旋转中心线在竖直方向，所述第一驱动机构的轴线与所述旋转中心线平行或重合。可选地，所述第一驱动机构与主轴之间通过第一传动组件传递动力，所述第一驱动机构为竖直设置的第一电机，所述第一传动组件包括减速箱和传动轴，所述第一电机输出端连接减速箱，所述减速箱输出端通过万向联轴器与传动轴上端连接，传动轴下端通过另一万向联轴器连接所述主轴，所述传动轴与所述传动套同轴间隔设置。可选地，所述转向机构包括第二驱动机构和第二传动组件，第一驱动机构与主轴之间通过第一传动组件传递动力，所述第二传动组件位于所述第一传动组件及主轴的外围。可选地，所述第二驱动机构包括第二电机以及相啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与第二电机输出端连接，所述蜗轮与第二传动组件连接并带动第二传动组件旋转，所述第二传动组件与所述主轴安装座连接。可选地，所述第二传动组件包括竖直设置的传动套以及通过法兰盘连接在传动套下端的支架，所述支架与主轴安装座连接，主轴安装座和主轴均相对于竖直方向倾斜。可选地，所述搅拌摩擦焊主轴结构还包括连接座，所述传动套通过锥度轴承竖直安装在连接座内，所述蜗轮套装在传动套上，并与传动套同步转动，所述第二电机水平安装在连接座外，所述蜗杆伸入所述连接座内。可选地，所述主轴安装座的两侧相对地设置有两个所述支架，所述主轴安装座通过其两侧横向设置的转轴支撑于所述支架上，所述主轴安装座能够相对于所述支架俯仰调节，而调节主轴的倾角，所述支架上设置有用于将所述转轴锁紧在指定位置的锁紧机构。可选地，所述转轴通过轴承安装在支架设置的安装孔内，所述锁紧机构为与所述转轴连接的调节盘，所述调节盘与支架上沿调节盘周向对应设置有多级调节孔，并通过螺栓连接；或者所述锁紧机构为锁紧盘，锁紧盘通过紧固件安装在支架上，并套设在转轴外，当需要调节转轴时，松开所述紧固件，当转轴调节完成后，拧紧紧固件使锁紧盘将转轴抱紧。本技术还提供一种搅拌摩擦焊设备，包括所述的搅拌摩擦焊主轴结构。可选地，所述搅拌摩擦焊设备还包括用于焊接时压紧工件的压紧机构，所述压紧机构位于主轴前方，该压紧机构包括动力缸和连接在动力缸下方用于与工件接触的滚轮。本技术有的有益效果是：本技术，主轴安装座和主轴均相对于竖向方向倾斜，一般是向前倾斜，焊接时，主轴在第一驱动机构的作用下自转以带动搅拌头旋转，在曲线焊缝成型时，通过转向机构转动而使得主轴安装座转向，在主轴倾角不变的情况下，改变了其朝向，使主轴的倾斜方向始终沿着曲线焊缝方向，可以实现一维直线焊缝以及平面二维曲线焊缝的成型。附图说明图1为本技术搅拌摩擦焊主轴结构的立体示意图(连接有滑座)；图2为本技术搅拌摩擦焊主轴结构的主视图；图3为本技术搅拌摩擦焊主轴结构的侧视图(连接有滑座)；图4为图2中A-A视图；图5为图3中B-B视图；图6为图2中主轴、主轴安装座、角度调节机构的连接关系放大视图；图7为本技术搅拌摩擦焊设备的主视图；图8为本技术搅拌摩擦焊设备的侧视图。零件标号说明：100-搅拌摩擦焊主轴结构；101-第一电机；102-减速箱；103-万向联轴器；104-传动轴；105-万向联轴器；106-主轴；107-第一轴承；108-刀柄；109-主轴安装座；110-上压盖；111-下压盖；112-挡圈；113-凸台；201-第二电机；202-蜗轮；203-蜗杆；204-传动套；205-锥度轴承；206-连接座；207-法兰盘；208-支架；209-转轴；210-锁紧盘；211-封盖；212-挡环；213-窗口；214-轴承；215-挡圈；3-滑座；401-动力缸；402-滚轮。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。实施例如图1至图6所示，一种搅拌摩擦焊主轴结构，包括主轴106和用于驱动主轴106旋转的第一驱动机构，主轴106一端与第一驱动机构连接，另一端用于连接刀柄108或搅拌头，即主轴106之间连接搅拌头或者主轴106连接刀柄108，刀柄108安装搅拌头；关键在于，还包括主轴安装座109和转向机构，主轴106通过多个第一轴承107可自转地安装于所述主轴安装座109内，当第一驱动机构带动主轴106旋转时，主轴安装座109不旋转；其中，主轴安装座109和主轴106均相对于竖向方向倾斜，一般是向前倾斜，以使得搅拌头下端向待焊接的方向倾斜，即主轴安装座109和主轴106具有相同的倾角，该倾角可以是固定的也可以是可调的。该主轴106与第一驱动机构通过万向联轴器连接，以使得主轴106在接受旋转动力的同时能够相对于第一驱动机构的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊主轴结构，包括主轴和用于驱动主轴旋转的第一驱动机构，所述主轴一端与第一驱动机构连接，另一端用于连接刀柄或搅拌头，其特征在于：还包括主轴安装座和转向机构，所述主轴通过第一轴承可自转地安装于所述主轴安装座内，该主轴与第一驱动机构通过万向联轴器连接，所述主轴安装座和主轴具有倾角，所述转向机构与主轴安装座直接或间接连接，用于带动主轴安装座转向，改变主轴倾角的朝向。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊主轴结构，包括主轴和用于驱动主轴旋转的第一驱动机构，所述主轴一端与第一驱动机构连接，另一端用于连接刀柄或搅拌头，其特征在于：还包括主轴安装座和转向机构，所述主轴通过第一轴承可自转地安装于所述主轴安装座内，该主轴与第一驱动机构通过万向联轴器连接，所述主轴安装座和主轴具有倾角，所述转向机构与主轴安装座直接或间接连接，用于带动主轴安装座转向，改变主轴倾角的朝向。


2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊主轴结构，其特征在于：所述转向机构的旋转中心线在竖直方向，所述第一驱动机构的轴线与所述旋转中心线平行或重合。


3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊主轴结构，其特征在于：所述第一驱动机构与主轴之间通过第一传动组件传递动力，所述第一驱动机构为竖直设置的第一电机，所述第一传动组件包括减速箱和传动轴，所述第一电机输出端连接减速箱，所述减速箱输出端通过万向联轴器与传动轴上端连接，传动轴下端通过另一万向联轴器连接所述主轴。


4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊主轴结构，其特征在于：所述转向机构包括第二驱动机构和第二传动组件，第一驱动机构与主轴之间通过第一传动组件传递动力，所述第二传动组件位于所述第一传动组件及主轴的外围。


5.根据权利要求4所述的搅拌摩擦焊主轴结构，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二电机以及相啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与第二电机输出端连接，所述蜗轮与第二传动组件连接并带动第二传动组件旋转，所述第二传动组件与所述主轴安装座连接。


6.根据权利要求5所述的搅拌摩擦焊主轴结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐远金，徐安莲，杜彦斌，罗素琴，李力，
申请(专利权)人：广东柳泰焊接科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44