一种基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备的制作方法

本技术涉及一种焊接设备，尤其涉及一种基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备。

背景技术：

1、搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。

2、搅拌摩擦焊技术广泛用于铝、镁等轻质合金的焊接。现有的搅拌摩擦焊接设备大都是以小型龙门式、台式和机器人式为主，而小型龙门式和台式搅拌摩擦焊设备工作台尺寸小、z向焊接空间小，仅适用于一定尺寸规格的小工件和中厚板材的焊接；机器人式搅拌摩擦焊设备适用于自动化生产线，造价高，且其稳定性和作业范围低于龙门式；上述几种设备使用在大工件的中薄板焊接上均存在一定的局限性，特别是在大型新能源汽车电池托盘上尤为突出。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

3、一种基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，包括龙门光机及活动设置于所述龙门光机上的机头组件；

4、所述龙门光机具有工作台，所述工作台用于固定承载工件及作为焊接工艺的工作面；

5、所述龙门光机包括x轴运动装置、y轴运动装置和z轴运动装置，所述x轴运动装置用于驱动所述工作台移动，所述y轴运动装置和z轴运动装置用于驱动所述机头组件移动，以对所述工作台上的工件进行焊接。

6、进一步地，所述龙门光机包括床身，所述床身的两侧分别设置有一立柱，两个所述立柱之间设置有一横梁，所述x轴运动装置设置于所述床身上；

7、所述工作台设置于所述x轴运动装置上；

8、所述y轴运动装置设置于所述横梁上；

9、所述z轴运动装置设置于所述y轴运动装置上，且所述机头组件设置于所述z轴运动装置上。

10、进一步地，所述x轴运动装置包括设置于所述床身上端面的x轴滑轨，所述x轴滑轨上设置有x轴滑块组，所述工作台固定设置于所述x轴滑块组上，且所述x轴滑块组连接有一用于驱动其在所述x轴滑轨上前后移动的第一驱动机构。

11、进一步地，所述y轴运动装置包括设置于所述横梁上的y轴滑轨，所述y轴滑轨上设置有y轴滑块组，所述z轴运动装置固定设置于所述y轴滑块组上，且所述y轴滑块组连接有一用于驱动其在所述y轴滑轨上左右移动的第二驱动机构。

12、进一步地，所述x轴滑轨和所述y轴滑轨的两端还分别设置有可收叠的防护风琴罩，所述防护风琴罩可随着所述x轴滑块组和所述y轴滑块组的移动进行相应的收放。

13、进一步地，所述z轴运动装置包括固定设置于所述y轴滑块组上的滑枕，所述滑枕上设置有z轴滑轨，所述z轴滑轨上设置有z轴滑块组，所述机头组件固定设置于所述z轴滑块组上，且所述y轴滑块组连接有一用于驱动其在所述z轴滑轨上上下移动的第三驱动机构。

14、进一步地，所述搅拌摩擦焊接设备还包括设置于所述龙门光机上的hmi操作系统和电控柜；

15、所述hmi操作系统电连接所述机头组件、所述x轴运动装置、所述y轴运动装置及所述z轴运动装置；

16、所述电控柜电连接所述机头组件、所述x轴运动装置、所述y轴运动装置、所述z轴运动装置及所述hmi操作系统。

17、进一步地，所述搅拌摩擦焊接设备还包括设置于所述龙门光机上的润滑系统，所述润滑系统为所述机头组件、所述x轴运动装置、所述y轴运动装置及所述z轴运动装置的运动关节提供润滑剂润滑。

18、进一步地，所述机头组件包括z轴箱体及设置于所述z轴箱体上的主轴驱动电机、机械主轴、刀柄和搅拌头；

19、所述主轴驱动电机的输出端通过传动机构连接所述机械主轴的一端，所述机械主轴的另一端连接所述刀柄，所述刀柄远离所述机械主轴的一端连接所述搅拌头。

20、进一步地，所述机械主轴上套装有主轴套筒，所述z轴箱体上位于所述主轴套筒的外侧设置有耳块，所述主轴套筒的侧壁固定设置有b轴顶块，所述耳块的侧面对应于所述b轴顶块的位置设置螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有能够顶住所述b轴顶块的螺栓。

21、相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

22、本实用新型的搅拌摩擦焊设备，总体上分龙门光机和机头组件两个主要模块，两个模块相互独立，可通用和互换，从而实现设备的模块化生产，大幅缩短了制造周期和运营成本，解决现有技术中小型龙门式、台式和机器人式搅拌焊接设备使用在大工件的中薄板焊接上存在的生产性价比低，效率低下的缺陷。

技术特征：

1.一种基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：包括龙门光机及活动设置于所述龙门光机上的机头组件；

2.如权利要求1所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述龙门光机包括床身，所述床身的两侧分别设置有一立柱，两个所述立柱之间设置有一横梁，所述x轴运动装置设置于所述床身上；

3.如权利要求2所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述x轴运动装置包括设置于所述床身上端面的x轴滑轨，所述x轴滑轨上设置有x轴滑块组，所述工作台固定设置于所述x轴滑块组上，且所述x轴滑块组连接有一用于驱动其在所述x轴滑轨上前后移动的第一驱动机构。

4.如权利要求3所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述y轴运动装置包括设置于所述横梁上的y轴滑轨，所述y轴滑轨上设置有y轴滑块组，所述z轴运动装置固定设置于所述y轴滑块组上，且所述y轴滑块组连接有一用于驱动其在所述y轴滑轨上左右移动的第二驱动机构。

5.如权利要求4所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述x轴滑轨和所述y轴滑轨的两端还分别设置有可收叠的防护风琴罩，所述防护风琴罩可随着所述x轴滑块组和所述y轴滑块组的移动进行相应的收放。

6.如权利要求4或5所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述z轴运动装置包括固定设置于所述y轴滑块组上的滑枕，所述滑枕上设置有z轴滑轨，所述z轴滑轨上设置有z轴滑块组，所述机头组件固定设置于所述z轴滑块组上，且所述y轴滑块组连接有一用于驱动其在所述z轴滑轨上上下移动的第三驱动机构。

7.如权利要求1所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述搅拌摩擦焊接设备还包括设置于所述龙门光机上的hmi操作系统和电控柜；

8.如权利要求1所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述搅拌摩擦焊接设备还包括设置于所述龙门光机上的润滑系统，所述润滑系统为所述机头组件、所述x轴运动装置、所述y轴运动装置及所述z轴运动装置的运动关节提供润滑剂润滑。

9.如权利要求1所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述机头组件包括z轴箱体及设置于所述z轴箱体上的主轴驱动电机、机械主轴、刀柄和搅拌头；

10.如权利要求9所述的基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述机械主轴上套装有主轴套筒，所述z轴箱体上位于所述主轴套筒的外侧设置有耳块，所述主轴套筒的侧壁固定设置有b轴顶块，所述耳块的侧面对应于所述b轴顶块的位置设置螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有能够顶住所述b轴顶块的螺栓。

技术总结
本技术公开了一种基于龙门加工中心主机的搅拌摩擦焊接设备，包括龙门光机及活动设置于龙门光机上的机头组件；龙门光机具有工作台，工作台用于固定承载工件及作为焊接工艺的工作面；龙门光机包括X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置，X轴运动装置用于驱动工作台移动，Y轴运动装置和Z轴运动装置用于驱动机头组件移动，以对工作台上的工件进行焊接。本技术的搅拌摩擦焊设备，总体上分龙门光机和机头组件两个主要模块，两个模块相互独立，可通用和互换，从而实现设备的模块化生产，大幅缩短了制造周期和运营成本，解决现有小型龙门式、台式和机器人式搅拌焊接设备使用在大工件的中薄板焊接上存在的生产性价比低，效率低下的缺陷。

技术研发人员：杨康,王奎,武园
受保护的技术使用者：广州瑞松威尔斯通智能装备有限公司
技术研发日：20221101
技术公布日：2024/1/15