[实用新型]用于搅拌摩擦焊接的主轴系统及搅拌摩擦焊接系统

权利要求书

1.一种用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，包括搅拌头、主轴组件、多维力传感器和用于与工业机器人末端轴相连的连接件，所述多维力传感器用于测量所述搅拌头的压力、前进阻力和扭矩；

所述主轴组件包括壳体和位于所述壳体内的转动轴，所述转动轴从所述壳体的端部伸出与所述搅拌头相连，以带动所述搅拌头转动；

所述多维力传感器的一端与所述壳体远离所述搅拌头的一端相连，另一端与所述连接件远离所述工业机器人末端轴的一端相连。

2.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述多维力传感器的一端与所述连接件可拆卸连接，另一端与所述壳体可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述多维力传感器和所述连接件均呈圆盘形，所述壳体远离所述搅拌头的一端设置有圆盘形的固定板，所述连接件和所述固定板均与所述多维力传感器的板面相贴合。

4.根据权利要求3所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述多维力传感器上的边缘环设有多个第一螺纹通孔，所述连接件和所述固定板上均设置有与所述第一螺纹通孔相配合的第二螺纹通孔，所述连接件和所述固定板上的所述第二螺纹通孔的个数总和与所述第一螺纹通孔的个数相同。

5.根据权利要求4所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述第一螺纹通孔的个数为10-14个，所述连接件和所述固定板上的所述第二螺纹通孔的个数均为5-7个。

6.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述壳体内还安装有用于驱动所述转动轴转动的电机，所述电机的输出端与所述转动轴相连。

7.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述主轴系统还包括刀柄，所述刀柄的一端与所述壳体内的所述转动轴相连，另一端与所述搅拌头相连。

8.根据权利要求7所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述刀柄靠近所述搅拌头的一端设置有第一连接孔，所述搅拌头包括搅拌头主体和与所述搅拌头主体的一端相连的连接柱，所述连接柱的外径与所述第一连接孔相配合。

9.根据权利要求8所述的用于搅拌摩擦焊接的主轴系统，其特征在于，所述刀柄包括刀柄柱和固定于所述刀柄柱柱面上的环形凸缘，所述第一连接孔位于所述刀柄柱的一端，所述转动轴的一端设置有第二连接孔，所述刀柄柱的外径与所述第二连接孔相配合。

10.一种搅拌摩擦焊接系统，其特征在于，包括：检测系统、控制系统和权利要求1所述的主轴系统；

其中，所述检测系统，用于对所述搅拌头的压力、前进阻力和扭矩中的至少一种进行检测；

所述控制系统，其用于根据实测压力Pz和/或实测前进阻力Fz分别对搅拌头压力和/或搅拌头前进阻力进行校准以获取搅拌头的实际压力P和/或实际前进阻力F，以及对搅拌头执行的搅拌摩擦焊接进行控制；搅拌摩擦焊接包括焊接扎入阶段和稳定焊接阶段，焊接扎入阶段执行以预设压力P0进行的恒定压力控制，稳定焊接阶段执行以预设压力P1进行的恒定压力控制、以预设前进阻力F1进行的恒定前进阻力控制和以预设扭矩T1进行的恒定扭矩控制中的至少一种。