[發明專利]一種用于攪拌摩擦焊接的兩轉動一平動并聯機頭

在審

• 申請號: 202010169842.5
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111347150A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 李丹;趙學滿;王攀峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種用于攪拌摩擦焊接的兩轉動一平動并聯機頭，包括固定架(1)和攪拌摩擦焊接主軸(2)，其特征在于，所述固定架(1)與所述攪拌摩擦焊接主軸(2)之間連接有中間支鏈(5)；

所述中間支鏈(5)包括導向桿(7)和小絲杠(19)，所述導向桿(7)上固定有小電機(18)，所述小絲桿(19)的一端與所述小電機(18)的輸出軸連接，所述小絲杠(19)與所述攪拌摩擦焊接主軸(2)通過螺旋副連接，所述攪拌摩擦焊接主軸(2)與所述導向桿(7)通過移動副連接；所述導向桿(7)的下端通過一個兩自由度鉸鏈與所述固定架(1)連接；

所述固定架(1)與導向桿(7)之間連接有結構相同的兩個可伸縮支鏈；所述兩個可伸縮支鏈布置于所述中間支鏈(5)的周圍，且所述兩個可伸縮支鏈與所述中間支鏈(5)不得共面；

所述可伸縮支鏈包括電機(13)和由絲杠(9)與螺母(10)構成的螺旋副；所述絲杠(9)的上端通過一個兩自由度鉸鏈與所述導向桿(7)的上端連接；所述絲杠(9)的下端通過下虎克鉸鏈(16)與所述固定架(1)連接；所述下虎克鉸連(16)包括通過轉動副連接的虎克鉸橫軸(14)和虎克鉸近架圈(15)；所述虎克鉸近架圈(15)與所述固定架(1)通過轉動副連接，所述虎克鉸橫軸(14)與所述螺母(10)之間通過轉動副連接，所述電機(13)與所述虎克鉸橫軸(14)固接，所述電機(13)的輸出軸通過一傳動機構將動力傳遞給與所述螺母(10)；

通過控制小電機(18)可實現所述攪拌摩擦焊主軸(2)相對于所述導向桿(7)的平動；兩個可伸縮支鏈在各自電機的驅動下實現伸縮運動時，可帶動導向桿(7)實現二維方向擺動。

2.根據權利要求1所述的用于攪拌摩擦焊接的兩轉動一平動并聯機頭，其特征在于，設置在所述導向桿(7)與所述固定架(1)之間的兩自由度鉸鏈和設置在所述絲杠(9)與所述導向桿(7)之間的兩自由度鉸鏈為虎克鉸鏈或是采用球銷副的兩自由度轉動副。

3.根據權利要求1所述的用于攪拌摩擦焊接的兩轉動一平動并聯機頭，其特征在于，所述導向桿(7)設有軸向通孔，所述小電機(18)固定在所述軸向通孔內，所述攪拌摩擦焊接主軸(2)的一端與所述軸向通孔滑動配合。

4.根據權利要求1所述的用于攪拌摩擦焊接的兩轉動一平動并聯機頭，其特征在于，所述傳動機構是帶傳動機構或是圓錐齒輪傳動機構。

5.根據權利要求4所述的用于攪拌摩擦焊接的兩轉動一平動并聯機頭，其特征在于，所述帶傳動機構包括設置在所述電機(13)輸出軸上的主動帶輪(11)和與所述螺母(10)同軸固接的被動帶輪(11’)，所述主動帶輪(11)與所述被動帶輪(11’)之間連接有傳動帶(12)。

6.根據權利要求4所述的用于攪拌摩擦焊接的兩轉動一平動并聯機頭，其特征在于，所述圓錐齒輪傳動機構包括設置在所述電機(13)輸出軸上的主動錐齒輪和與所述螺母(10)同軸固定的被動錐齒輪。