CN102513769A - 横拉杆支座焊接专用辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横拉杆支座焊接专用辅助装置，包括底板、摆动气缸、直流电机、空心轴套以及电气控制部分；摆动气缸输出轴水平设置；空心轴套带有驱动装置，夹装端与摆动气缸输出轴始终相垂直，夹装端与水平设置的底板间的分布关系为①相垂直，空心轴套夹装端指向上方；或②相平行的关系，空心轴套夹装端指向一侧。本发明通过横拉杆支座适当的动作，使横拉杆支座置于方便焊接的位置；焊接时，自动记录焊道数量及焊接时间；通过电气控制部分自动分析，适时地翻转或旋转横拉杆支座，以使人员与工装合理、密切地配合，实现安全、高效地加工高品质产品的目的。本发明具有结构简单、投入少、耗能低的特点，使用安全、方便，适用于配有横拉杆的汽车，用作横拉杆支座焊接时的专用辅助工具。

Description

横拉杆支座焊接专用辅助装置

技术领域

本发明属于汽车领域，尤其涉及一种汽车后桥上的组件，具体地说是一种横拉杆支座焊接专用辅助装置。

背景技术

横拉杆支座是某些车型的汽车后桥上一个组件，其作用是连接横拉杆，它在车体后桥中的位置及其与其它构件间的联接关系如图1所示，图2所示为横拉杆支座分总成的焊缝位置示意图。后桥横拉杆支座现有的焊接工位的操作方法一般是： 

（1）将横拉杆支座轴、横拉杆支座外板、横拉杆支座加强板放入点定工装，进行点定；（2）将点定好的横拉杆支座放于平台上；

（3）拿取焊帽、焊把；

（4）依次焊接焊道1—3；

（5）放下焊帽，翻转横拉杆支座；

（6）拿取焊帽，焊接焊道4；

（7）放下焊帽，翻转横拉杆支座；

（8）拿取焊帽，焊接焊道5；

（9）放下焊帽，翻转横拉杆支座；

（10）拿取焊帽，焊接焊道6的三分之一；

（11）放下焊帽，翻转横拉杆支座；

（12）拿取焊帽，再焊接焊道6的三分之一；

（13）放下焊帽，翻转横拉杆支座；

（14）拿取焊帽，再焊接焊道6的最后三分之一；

（15）放下焊帽、焊把，拿起焊完的横拉杆支座，清渣并检查焊道数；

（16）确认合格，放入周转箱。

现有焊接工位，焊接每件横拉杆支座平均用时155秒，存在以下的不足之处：

（1）要员工反复拿取、放下焊帽；

（2）需要员工反复调整横拉杆支座位置及角度；

（3）焊接过程中的横拉杆支座温度高，易烫伤员工手部；

（4）焊道1、焊道6为环形焊道。手动焊接焊道成型差，焊接速度低；

（5）焊接焊道6时，易焊伤横拉杆支座轴台阶；

（6）焊接之前，需要将螺纹保护胶套摘下；冷却后，再将螺纹保护胶套安上。否则螺纹保护胶套将被焊接产生的高温熔化，与螺纹粘连在一起；

（7）整个过程中，易出现横拉杆支座表面打火、横拉杆支座伤扣；

（8）经常出现横拉杆支座丢焊现象；

（9）市场需求数量增加，横拉杆支座焊接工位产能不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种横拉杆支座焊接专用辅助装置，通过横拉杆适当的动作，使横拉杆支座置于方便焊接的位置；焊接时，自动记录焊道数量及焊接时间；通过电气控制部分自动分析，适时地翻转或旋转横拉杆支座，以使人员与工装合理、密切地配合，实现安全、高效地加工高品质产品的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种横拉杆支座焊接专用辅助装置，包括水平设置的底板、于底板上固定设置的摆动气缸以及带有横拉杆支座夹装端的空心轴套；摆动气缸输出轴水平设置；空心轴套带有驱动装置，夹装端与摆动气缸输出轴始终相垂直；夹装端与水平设置的底板间的分布关系呈以下两种状态之一，即①初始状态时二者相垂直，空心轴套夹装端指向上方；②翻转状态时二者间为相平行的关系，空心轴套夹装端指向一侧。

 作为本发明的一种改进，所述底板上固联有L状的联接板，摆动气缸与联接板的竖向部分固联；联接板的竖向部分还联接有L状的支撑板，空心轴套设于支撑板的L形状的水平板部分；联接板与摆动气缸固连，摆动气缸的输出轴与支撑板固连，并且支撑板的底部悬于底板的上方；联接板与支撑板间的分布关系为以下方式之一：

①初始状态，二者总成为“倒置的T”字形；

②翻转后状态，支撑板的俯视图为L形。

 作为本发明的进一步改进，所述联接板与摆动气缸间为可拆卸连接，即：它们之间经联接孔与螺纹联接组件联接，螺纹孔为摆动气缸自身所具有的四个安装孔，螺纹联接组件的数量与螺纹孔的数量相同。

 作为本发明的更进一步的改进，所述摆动气缸的输出轴与支撑板间为可拆卸连接，即：它们之间经联接孔与螺纹联接组件联接，螺纹孔环形均布且有八个，螺纹联接组件的数量与螺纹孔的数量相同。

所述螺纹联接组件为螺栓与平垫、弹簧垫。

作为本发明的另外一种改进，所述空心轴套的驱动装置为直流电机，直流电机的输出轴与空心轴套的夹装端反向设置；以初始状态为参照，则：

①直流电机的主体设于支撑板上方，其输出轴穿过支撑板将其输出端设于支撑板下方；②空心轴套的夹装端设于支撑板的上方，下部带有设于支撑板之上的轴承座与挡尘罩；空心轴套的另一端即被驱动端设于支撑板的下方，它与直流电机输出轴的输出端间为皮带传动。

皮带传动的传动件为皮带轮与三角皮带组件。

本发明还有一种优化，即该横拉杆支座焊接专用辅助装置配有自动控制机构，所述自动控制机构包括焊道数量计量显示装置、第六焊道焊接时间累计计数与显示装置、生产数量计数与显示装置。

 本发明的工作过程如下：

（1）将点定好的横拉杆支座装入横拉杆支座焊接专用辅助装置的空心轴套。焊道1、2、3在正上面为平焊位置，焊道4、5在两侧为立焊位置，而且为焊接焊道4、5提供了很大的空间；焊道6在正下面；

（2）拿取焊帽、焊把；

（3）依次焊接焊道2、5、3、4。焊接时，引入焊接电流检测信号，利用时间继电器记录每一次焊接的时间。当时间达到设定值时，时间继电器输出一个信号，使计数继电器计数一次；（设定原则是：设定值比最短焊道所用焊接时间略小）

（4）踩住脚踏开关，将焊枪对准焊道1内侧。开始焊接，则直流电机带动空心轴套转动，使横拉杆支座绕横拉杆支座轴线自动水平旋转，快速焊完焊道1。停焊则停转，松开脚踏开关；此时已焊完上述5个焊道，计数器到达设定值5，开始报警，并延时启动横拉杆支座焊接专用辅助装置的翻转电路；

（5）翻转电路启动后，电磁阀得电使摆动气缸动作，支撑板做90度翻转后，焊道6变成立焊环缝；

（6）将焊枪对准焊道6，开始立焊焊接，则直流电机带动空心轴套转动，使横拉杆支座绕横拉杆支座轴线自动旋转，快速焊完焊道6。焊接过程中，自动记录累计焊接时间；累计焊接时间到达设定值时，将报警提示；焊接停止后，延时启动翻转复位电路。（设定原则是：设定值是焊接焊道6所用标准焊接时间）

（7）摆动气缸动作，支撑板做90°翻转后，回到原位；

（8）拿起焊完的横拉杆支座，清渣并检查焊道数；

（9）确认合格，放入周转箱。

本发明的方案也可以使用电脑控制的机械手臂来实现，工作过程为：

①将机械手臂的动作程序存入电脑；

②将工件装入相应的定位工装内；

③按启动按钮，则机械手臂自动焊完整个工件后，复位。

使用电脑控制的机械手臂的优点为：只需要装卸工件，其他辅助动作很少；焊接速度快；焊接质量稳定可靠；避免了焊接烟尘、飞溅对人员的伤害。

但使用电脑控制的机械手臂也存在着以下的缺点：初期投资大，一般为几十万至上百万；占地面积大；要求将工件精确定位；对于工件尺寸稳定性要求高；耗能高。后桥横拉杆支座是众多零部件之中的一个小件，对其大额投资的可能性小；如今车间设备较多，占地较紧张，为生产一个小件占用较大面积的可能性小；后桥横拉杆支座焊道分布位置复杂，对电脑控制的机械手臂和工装要求较高；且如今后桥横拉杆支座点定后，状态有差异，尺寸稳定性不高。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

①横拉杆支座焊接专用辅助装置结构简单、体积小、重量轻，易并入生产线；

②电气控制部分可分析焊接时间、焊道数量，自动控制横拉杆支座焊接专用辅助装置的动作，与人员密切结合，安全高效地生产；

③取消员工反复调整横拉杆支座位置和角度的动作，减少过程中员工被高温烫伤的机会；还减少了反复取放焊帽的动作；

④避免焊伤横拉杆支座轴台阶、避免横拉杆支座表面打火、避免横拉杆支座螺纹碰伤；还减少了横拉杆支座丢焊现象；

⑤使用横拉杆支座焊接专用辅助装置焊接每件横拉杆支座平均用时69秒，效率提升至原来的225％。

综上可见，本发明具有结构简单、投入少、耗能低的特点，使用安全、方便，适用于配有横拉杆的汽车，用作横拉杆支座焊接时的专用辅助工具。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1为横拉杆支座在车体后桥中的位置及其与其它构件间的联接关系示意图；

图2为横拉杆支座在焊接时的道分布示意图；

图3为本发明实施例在起始状态的参考图；

图4本发明实施例在翻转状态的参考图，图中弧形箭头分别表示空心轴套12的旋转方向、支撑板15的翻转方向；

图5与图6分别为本发明实施例的电气原理图的一部分；

图7为本发明实施例的工作流程图。

具体实施方式

实施例１

本实施例为一种横拉杆支座7焊接专用辅助装置。

横拉杆支座7在车体后桥中的位置及其与其它构件间的联接关系见图1所示，横拉杆支座7在焊接时，与横拉杆支座外板18、横拉杆支座加强板19、横拉杆轴20间的焊道1—6的分布状态见图2所示。

本实施例包括水平设置的底板8、于底板8上固定设置的摆动气缸9以及带有横拉杆支座夹装端11的空心轴套12。

摆动气缸9可通过其输出轴带动L形支撑板及固定于支撑板上的空心轴套做90度翻转，其输出轴水平设置。

空心轴套12带有驱动装置——直流电机13，横拉杆支座夹装端11与摆动气缸9的输出轴始终垂直。横拉杆支座夹装端11与水平设置的底板8呈以下两种状态之一的分布关系，即：

①初始状态时二者相垂直，横拉杆支座夹装端11指向上方；

②翻转状态时二者间为相平行的关系。

直流电机13的输出轴与空心轴套12的横拉杆支座夹装端11反向设置。如图3所示，以初始状态为参照，则：

①直流电机13的主体设于支撑板15上方，其输出轴穿过支撑板15将其输出端设于支撑板15下方；②横拉杆支座夹装端11设于支撑板15的上方，下部带有设于支撑板15之上的轴承座16与挡尘罩17。空心轴套12的另一端即被驱动端设于支撑板15的下方，它与直流电机13输出轴的输出端间为皮带传动，皮带传动的传动件为皮带轮与三角皮带组件。

底板8上固联有L状的联接板14，摆动气缸9与联接板14的竖向部分固联。摆动气缸9输出轴联接有L状的支撑板15，空心轴套设于支撑板15的L形状的水平板部分；

联接板14与摆动气缸9固连，摆动气缸9的输出轴与支撑板15固连，并且支撑板的底部悬于底板的上方；联接板与支撑板者间的分布关系为以下方式之一：

①初始状态，二者总成为“倒置的T”字形；

②翻转后状态，支撑板15的俯视图为L形，如图4所示。

联接板14与摆动气缸9间为可拆卸连接，即：它们之间经联接孔与螺纹联接组件联接，螺纹孔为摆动气缸自身所具有的四个安装孔，螺纹联接组件的数量与螺纹孔的数量相同。螺纹联接组件为螺栓与平垫、弹簧垫。

摆动气缸9的输出轴与支撑板15间为可拆卸连接，即：它们之间经联接孔与螺纹联接组件联接，螺纹孔环形均布且有八个，螺纹联接组件的数量与螺纹孔的数量相同。螺纹联接组件为螺栓与平垫、弹簧垫。

本实施例配有自动控制机构，该自动控制机构包括焊道数量计量显示装置、第六焊道焊接时间累计计数与显示装置、生产数量计数与显示装置。其电气原理见图5与图6（由于篇幅的限制与为了满足清晰度的要求，电气原理图分为了用图5与图6两图来表达，两图于P、Q处相接即为本实施例完整的电气原理图），工作流程见图7：

1、焊接电流检测信号I取自焊机内焊接电流检测端子；

2、KA1、KA2、KA3为中间继电器；KT1、KT2、KT4为通电延时时间继电器；KT3为带复位的时间继电器；KS1、KS2为带复位的计数继电器；BJ1为声光报警器；F1为控制摆动气缸的电磁阀；VD1为具有单向导电功能二极管；M为DC24V直流电机，直流电机调速器II可由外部触点控制启停，RP1、RP2为可调电位器，通过在二者之间自动选择可实现直流电机的两种转速,其中一种转速用于焊道1焊接，另一种转速用于焊道6焊接；

3、焊接开始，每次焊接计时一时间继电器KT1计时到设定值，则焊道计数继电器KS1计数一次。(若闭合脚踏开关SB5，焊接焊道1时，横拉杆支座将自动水平旋转，快速焊完焊道一。)按顺序焊接焊道2、4、3、5、1，则焊道计数继电器KS1计数值达到五。而后将延时启动焊道6防丢焊电路即KA2，在延时过程中声光报警器BJ1报警提示。延时结束后，电磁阀得电驱动摆动气缸动作，则L状支撑板连同空心轴套做90度翻转，焊道6变为立焊环缝。再焊接时，焊接计时一时间继电器KT1不动作，而焊道6累加计时时间继电器KT3开始累加计时，且工装将带动横拉杆支座绕横拉杆轴轴心旋转，快速连续焊接焊道6。焊道6累加计时时间继电器KT3计时到设定值，声光报警器BJ1将报警提示，停焊后延时复位焊道6防丢焊电路，电磁阀失电驱动摆动气缸复位，则L状支撑板连同空心轴套做90度翻转，回到原位。焊道6累加计时时间继电器KT3延时到时后，还将使产量计数器KS2计数一次。 

Claims (8)

1.一种横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：包括水平设置的底板、于底板上固定设置的摆动气缸以及带有横拉杆支座夹装端的空心轴套；

摆动气缸输出轴水平设置；空心轴套带有驱动装置，夹装端与摆动气缸输出轴始终相垂直;

夹装端与水平设置的底板间的分布关系为以下两种状态之一：①相垂直，空心轴套夹装端指向上方；②相平行的关系，空心轴套夹装端指向一侧。

2.根据权利要求1所述的横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：所述底板上固联有L状的联接板，摆动气缸与联接板的竖向部分固联；联接板的竖向部分还联接有L状的支撑板，空心轴套设于支撑板的L形状的水平板部分；

联接板与摆动气缸固连，摆动气缸的输出轴与支撑板固连，并且支撑板的底部悬于底板的上方，联接板与支撑板间的分布关系为以下方式之一：

①初始状态，二者总成为“倒置的T”字形；

②翻转后状态，支撑板的俯视图为L形。

3.根据权利要求2所述的横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：联接板与摆动气缸间为可拆卸连接，即：它们之间经联接孔与螺纹联接组件联接，螺纹孔为摆动气缸自身所具有的四个安装孔，螺纹联接组件的数量与螺纹孔的数量相同。

4.根据权利要求3所述的横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：所述摆动气缸的输出轴与支撑板间为可拆卸连接，即：它们之间经联接孔与螺纹联接组件联接，螺纹孔环形均布且有八个，螺纹联接组件的数量与螺纹孔的数量相同。

5.根据权利要求4所述的横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：所述螺纹联接组件为螺栓、平垫与弹簧垫。

6.根据权利要求1所述的横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：所述空心轴套的驱动装置为直流电机，直流电机的输出轴与空心轴套的夹装端反向设置；以初始状态为参照，则

①直流电机的主体设于支撑板上方，其输出轴穿过支撑板将其输出端设于支撑板下方；②空心轴套的夹装端设于支撑板的上方，下部带有设于支撑板之上的轴承座与挡尘罩；空心轴套的另一端即被驱动端设于支撑板的下方，它与直流电机输出轴的输出端间为皮带传动。

7.根据权利要求6所述的横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：皮带传动的传动件为皮带轮与三角皮带组件。

8.根据权利要求1所述的横拉杆支座焊接专用辅助装置，其特征在于：即该横拉杆支座焊接专用辅助装置配有自动控制机构，所述自动控制机构包括焊道数量计量显示装置、第六焊道焊接时间累计计数与显示装置、生产数量计数与显示装置。

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