一种高刚度三自由度搅拌焊接并联机头制造技术

本发明专利技术公开了一种高刚度三自由度搅拌焊接并联机头，包括搅拌摩擦焊接主轴和固定架，固定架与搅拌摩擦焊接主轴之间连接有中间支链；中间支链包括导向杆、中间两自由度转动副和滑块；导向杆的一端与搅拌摩擦焊接主轴固接，导向杆通过中间两自由度转动副与滑块连接；滑块与固定架为滑动副连接；导向杆的另一端与固定架之间通过三个支链上虎克铰连接有三个结构相同的可伸缩支链，可伸缩支链的另一端均通过两自由度转动副与固定架连接；三个可伸缩支链运动时，可带动导向杆沿其轴线方向伸缩运动，也可带动导向杆实现二维方向摆动，进而使搅拌摩擦焊接主轴实现工艺所需动作。本发明专利技术中，可伸缩支链只受拉压负荷，结构简单紧凑，增大了机构的承载能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高刚度三自由度搅拌焊接并联机头
本专利技术涉及搅拌摩擦焊接领域，特别是涉及一种用于搅拌摩擦焊接的三自由度并联机头。
技术介绍
搅拌摩擦焊接技术具有低应力、变形小、低能耗、绿色生产等优点，因而得到广泛应用。针对复杂曲面零件的焊接作业，现有的搅拌摩擦焊接设备多采用串联形式，使其具有五轴联动能力。特别是大型复杂零件的焊接，常采用龙门机床串接两自由度转头形式。由于搅拌摩擦焊接工艺特性，焊接过程中承载较大。常规的两自由度转头多用于切削加工，承载能力有限，不适用于搅拌摩擦焊接设备。专利CN105215537A提出一种用于搅拌摩擦焊接的双摆头，采用AC轴结构形式，并通过蜗轮蜗杆、液压锁紧等方式，提高摆头承载能力。上述机构的局限性在于：摆头结构采用串联结构刚度较低，同时包含液压锁紧装置和蜗轮蜗杆减速器，运动部件质量较多，难以实现精确控制。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提出本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于搅拌摩擦焊接的三自由度并联机头。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的一种高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高刚度三自由度搅拌焊接并联机头，包括搅拌摩擦焊接主轴(2)和固定架(1)，其特征在于，/n所述固定架(1)与所述搅拌摩擦焊接主轴(2)之间连接有中间支链(6)；/n所述中间支链(6)包括导向杆(9)、中间两自由度转动副(7)和滑块(8)；/n所述导向杆(9)的一端与所述搅拌摩擦焊接主轴(2)固接，所述导向杆(9)通过中间两自由度转动副(7)与所述滑块(8)连接；所述滑块(8)与所述固定架(1)为滑动副连接；所述导向杆(9)的另一端与所述固定架(1)之间连接有三个结构相同的可伸缩支链；/n每个可伸缩支链的一端均分别通过支链上虎克铰(10)与所述导向杆(9)连接，每个可伸缩支链的另一端均分...

【技术特征摘要】
1.一种高刚度三自由度搅拌焊接并联机头，包括搅拌摩擦焊接主轴(2)和固定架(1)，其特征在于，
所述固定架(1)与所述搅拌摩擦焊接主轴(2)之间连接有中间支链(6)；
所述中间支链(6)包括导向杆(9)、中间两自由度转动副(7)和滑块(8)；
所述导向杆(9)的一端与所述搅拌摩擦焊接主轴(2)固接，所述导向杆(9)通过中间两自由度转动副(7)与所述滑块(8)连接；所述滑块(8)与所述固定架(1)为滑动副连接；所述导向杆(9)的另一端与所述固定架(1)之间连接有三个结构相同的可伸缩支链；
每个可伸缩支链的一端均分别通过支链上虎克铰(10)与所述导向杆(9)连接，每个可伸缩支链的另一端均分别通过两自由度转动副(18)与所述固定架(1)连接；
三个可伸缩支链运动时，所述搅拌摩擦焊接主轴(2)在沿轴向移动的同时还进行二维方向的摆动。


2.根据权利要求1所述的高刚度三自由度搅拌焊接并联机头，其特征在于，所述固定架(1)的中间位置设有通孔，所述通孔的侧壁上设有滑槽，所述导向杆(9)穿过所述通孔，所述滑块与所述滑槽滑动配合。


3.根据权利要求1所述的高刚度三自由度搅拌焊接并联机头，其特征在于，所述中间两自由度转动副(7)为虎克铰链或是球销副。


4.根据权利要求1所述的高刚度三自由度搅拌焊接并联机头，其特征在于，所述可伸缩支链的另一端与所述固定架(1)之间的两自由度转动副(18)为虎克铰链或是球销副。


5.根据权利要求4所述的高刚度三自由度搅拌焊接并联机头，其特征在于，所述可伸缩支链的另一端与所述固定架(1)之间的两自由度转动副(18)为虎克铰链，所述虎克铰包括虎克铰横轴(16)和虎克铰近架圈(17)，所述虎克铰横轴(16)与所述虎克铰近架圈(17)通过转动副连接，所述虎克铰近架圈(17)与所述固定架(1)之间为转动连接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵学满，王攀峰，李丹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12