CN103170705A - 底板自动焊专机及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种底板自动焊专机，包括平台、机架，所述平台上设有焊接工位和校装工位，还设有用于移动轴体到不同工位上的支承送料机构，所述校装工位上设有第一固定尾座和第一活动尾座，所述工位上设有第二固定尾座和第二活动尾座，所述机架的两侧设有滑轨，滑轨上设置有焊接设备，所述焊接工位上还设有驱动轴体旋转的旋轴装置。由于校装和焊接分开，由输送带将校装好的轴体送往焊接工位，使生产效率提高一倍。校装的过程自动完成，工人只需操作点焊机及点击焊接命令，克服了人工定位的固有缺陷，具有装夹定位合理准确的优点，保证轴体尺寸公差。本专机自动对准焊枪，克服偏焊现象，大大提高装焊质量。

Description

底板自动焊专机及焊接方法

技术领域

本发明涉及车轴零件焊接加工装置，更具体地说，它涉及一种底板自动焊专机及其焊接方法。

背景技术

目前，汽车工业在中国迅猛发展的同时，也带动了汽车零件模具/设备产业的发展。半挂车的车轴由轴体、轴承、制动底板、轮毂、轮毂盖、油封、凸轮轴、调整臂、制动鼓和制动蹄总成连接构成，其中，底板通过焊接固定在光身的轴体上，底板与轴体焊接是车轴制造的特殊过程，是满足车轴性能的关键工序，焊接的好坏直接影响车轴的疲劳寿命。目前，底板的焊接的工艺过程是这样的：先用夹具将底板套入轴体内，在轴体上再套一定位器（套筒）使底板固定在轴体的特定位置，操作工人一手扶稳底板，另一手握持焊枪，在底板装配孔边缘进行三处点焊，使底板与轴体初步定位固定。然后卸下夹具和定位器，手动操控自动焊机，使自动焊机的左右两侧焊条分别对准底板装配孔的左右侧，启动自动焊机完成底板孔与轴体连接处角焊缝的焊接。目前底板焊接设备在普通自动焊接设备上加配点焊机即可，但是，由于目前的焊接采用单岗位人工操作，校装和焊接在同一台机器上完成，工人需要等待自动焊接完成后才可进行下一车轴的焊接，生产效率比较低下。底板装配采用套筒定位，每次需人工对准焊丝后才可焊接，操作十分繁琐，容易因人为因素影响正确定位，从而影响焊接质量，难以确保车轴寿命。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种加工精度高、生产效率高、自动化程度高、工艺稳定、防错能力强的底板自动焊专机及其焊接方法，以克服现有技术的不足。

本发明解决其技术问题的技术方案是：底板自动焊专机，包括平台、机架，所述平台上设有焊接工位和校装工位，还设有用于移动轴体到不同工位上的支承送料机构，所述校装工位上设有第一固定尾座和第一活动尾座，所述工位上设有第二固定尾座和第二活动尾座，所述机架的两侧设有滑轨，滑轨上设置有焊接设备，所述焊接工位上还设有驱动轴体旋转的旋轴装置。

所述第一固定尾座、第一活动尾座内均设有油缸，油缸的活塞连接底板预装架，底板预先放置在所述底板预装架内并由油缸推的活塞推动套在轴体上，所述第一活动尾座内还设有由气缸驱动的第一顶针，所述气缸的活塞杆连接第一顶针的一端，第一顶针的另一端抵压在轴体的轴头上。

所述第二活动尾座内也设有由气缸驱动的第二顶针，所述气缸的活塞杆连接第二顶针的一端，第二顶针的另一端抵压在轴体的轴头上。

所述支承送料机构包括支架，台板，所述支架设置在水平的台板上，所述台板上还设有可驱动所述台板上下移动的第一动力缸、可驱动所述台板前后往返移动的第二动力缸。

所述焊接设备包括带有左、右臂的焊架，在焊架的左右臂端部设置有焊枪和驱动气缸，所述焊枪分别从左右两侧指向底板 。

所述机架的上横梁上设有排气装置 。

所述机架的上横梁上设有弧光挡帘，弧光挡帘的两端连接钢绳，所述钢绳是由挡帘气缸拉动。

所述滑轨上设有摇柄。

所述机架的上横梁上设有便于精确控制滑轨定位的导向尺。

一种底板自动焊专机的焊接方法，包括以下步骤：

1）上料：把底板放到预定位置上，轴体放到校装工位上， 

2）第一活动尾座自动夹紧轴体，将两侧底板推到轴体设定的安装位置上，

3）手工点焊固定底板后，按动按键发送装夹完成信号，第一活动尾座复位，使校装完成的轴体待焊接状态，

4）支承送料机构移动轴体到焊接工位上，

5）第二活动尾座自动夹紧轴体，旋轴装置启动，焊枪到位起弧焊接。

综上所述，本发明的有益效果是：

由于校装和焊接分开，由输送带将校装好的轴体送往焊接工位，使生产效率提高一倍。校装的过程自动完成，工人只需操作点焊机及点击焊接命令，克服了人工定位的固有缺陷，具有装夹定位合理准确的优点，保证轴体尺寸公差。本专机自动对准焊枪，克服偏焊现象，大大提高装焊质量。

本发明的自动焊专机可实现单机每班焊接底板240件，是现有底板焊机的两倍，底板各孔中心线与轴体中心线平行度小于0.2mm，两端凸轮轴孔相对高低差小于0.3mm。控制精度提升了30%。

附图说明

图1是本发明的底板自动焊专机结构示意图。

图2是本发明的底板自动焊专机侧向的结构示意图。

图3是本发明的底板自动焊专机校装工位的结构示意图。

图4是本发明的底板自动焊专机俯视方向的结构示意图。

图5是本发明的底板自动焊专机支承送料机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1—5所示，底板自动焊专机，包括平台1、机架2，所述平台1上设有焊接工位和校装工位，还设有用于移动轴体到不同工位上的支承送料机构3，所述校装工位上设有第一固定尾座4和第一活动尾座5，所述工位上设有第二固定尾座7和第二活动尾座8，所述机架的两侧设有滑轨，滑轨上设置有焊接设备39，所述焊接工位上还设有驱动轴体旋转的旋轴装置9。

所述第一固定尾座4、第一活动尾座5内均设有油缸10，油缸的活塞连接底板预装架12，底板11预先放置在所述底板预装架12内并由油缸10的活塞推动套在轴体上，所述第一活动尾座内还设有由气缸15驱动的第一顶针13，所述气缸的活塞杆连接第一顶针13的一端，第一顶针13的另一端抵压在轴体的轴头上。

所述第二活动尾座7内也设有由气缸15驱动的第二顶针16，所述气缸15的活塞杆连接第二顶针16的一端，第二顶针的另一端抵压在轴体的轴头上。

所述支承送料机构包括支架21，台板22，所述支架21设置在水平的台板22上，所述台板的下方还设有可驱动所述台板上下移动的第一动力缸23、可驱动所述台板前后往返移动的第二动力缸24。

所述焊接设备39包括带有左、右臂的焊架31，在焊架的左右臂端部设置有焊枪33和驱动气缸32，所述焊枪33分别从左右两侧指向底板11 。

所述机架的上横梁上设有排气装置35。

所述机架的上横梁上设有弧光挡帘，弧光挡帘的两端连接钢绳36，所述钢绳36是由挡帘气缸37拉动。

所述滑轨上设有摇柄38。

所述机架的上横梁上设有便于精确控制滑轨定位的导向尺（图中未示出）。

本发明的底板自动焊专机的工作过程是这样的：

第一活动尾座5内的气缸15驱动的第一顶针13向左夹紧轴体，在气缸左右两侧的油缸10推动底板预装架12（底板先预装在底板预装架的定位销上），把底板套入轴体内定位点焊，完成点焊后， 左右两侧的油缸10后退，底板11脱离定位销。气缸15后退，轴体呈自由状态放到支架21。此时，工人操作控制专机控制面板上的按键，发送校装完成、进入下工序的命令，系统驱动挡帘气缸37，由挡帘气缸37拉动钢绳36，使机架上横梁上的弧光挡帘向上提升， 支承送料机构的第一动力缸23动作，将台板22上推100mm，同时驱动气缸32带动焊枪33后退，同时第二活动尾座7内的气缸15后退，使在焊接工位上已经完成自动焊接的轴体仅由支架21支承，此时，第二动力缸24启动，将台板22向前推送500mm，使原在校装工位的轴体推送至焊接工位，原焊接工位已经完成自动焊接的轴体送至水平滚轮架14，轴体自动滚到输送链上。

新的轴体被输送至校装工位上。

在焊接工位已经完成点焊的轴体由支架21支承，此时，第二活动尾座7内的气缸15推动第二活动尾座的第二顶针16左移，第二顶针向轴体夹紧。系统驱动挡帘气缸37，由挡帘气缸37拉动钢绳36，使机架上横梁上的弧光挡帘下移至焊接遮挡位置。支承送料机构的第一动力缸23动作，使台板及支架下降100mm，使轴体落至第二固定尾座、第二活动尾座的滚料架上。驱动气缸32推动焊枪33到位，左右两焊枪分别从两侧指向底板与轴体连接处，焊枪旋转焊接，旋轴装置安装在第二固定尾座内，使第二固定尾座构成动力旋转尾座，焊接完成即退回。其中，右焊枪跟随第二活动尾座同步移动，确保焊枪相对焊接位置保持稳定。

当焊接不同型号的车轴时，通过手摇机架滑轨的摇柄38调整焊接装置的工作定位。机架的上横梁上的导向尺可便于精确控制滑轨定位。机架的上横梁上设有排气装置35，在焊接过程中开启，将焊接产生的烟尘气体排走，使工作环境更加舒适。

本发明使轴体底板焊接生产效率有较大提高。原设备工艺是一工位人工装夹定位后再焊接，人工吊装上料卸料，而本发明的专机采用校装与焊接比工位同时进行，效率提高一倍以上。

本发明的焊接专机定位准确，防错能力强。原设备由工用定位套靠贴定位，易出现操作误差，而本发明的专机自动以机加工基准面定位，相对合理、准确。

本发明通过工装自动定位装夹底板，相对合理、准确，消除了操作误差，确保产品形位工差。焊枪自动定位对中，杜绝了焊缝焊偏现象。本发明操作简单，只需把工件放在预定位装置上，即可自动定位装夹完成。

Claims (10)

1. 底板自动焊专机，包括平台、机架，其特征在于：所述平台上设有焊接工位和校装工位，还设有用于移动轴体到不同工位上的支承送料机构，所述校装工位上设有第一固定尾座和第一活动尾座，所述工位上设有第二固定尾座和第二活动尾座，所述机架的两侧设有滑轨，滑轨上设置有焊接设备，所述焊接工位上还设有驱动轴体旋转的旋轴装置。

2. 根据权利要求1所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述第一固定尾座、第一活动尾座内均设有油缸，油缸的活塞连接底板预装架，底板预先放置在所述底板预装架内并由油缸推的活塞推动套在轴体上，所述第一活动尾座内还设有由气缸驱动的第一顶针，所述气缸的活塞杆连接第一顶针的一端，第一顶针的另一端抵压在轴体的轴头上。

3. 根据权利要求2所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述第二活动尾座内也设有由气缸驱动的第二顶针，所述气缸的活塞杆连接第二顶针的一端，第二顶针的另一端抵压在轴体的轴头上。

4. 根据权利要求3所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述支承送料机构包括支架，台板，所述支架设置在水平的台板上，所述台板上还设有可驱动所述台板上下移动的第一动力缸、可驱动所述台板前后往返移动的第二动力缸。

5. 根据权利要求4所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述焊接设备包括带有左、右臂的焊架，在焊架的左右臂端部设置有焊枪和驱动气缸，所述焊枪分别从左右两侧指向底板 。

6. 根据权利要求5所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述机架的上横梁上设有排气装置 。

7. 根据权利要求5所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述机架的上横梁上设有弧光挡帘，弧光挡帘的两端连接钢绳，所述钢绳是由挡帘气缸拉动。

8. 根据权利要求5所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述滑轨上设有摇柄。

9. 根据权利要求8所述的底板自动焊专机，其特征在于：所述机架的上横梁上设有便于精确控制滑轨定位的导向尺。

10.根据权利要求1所述的底板自动焊专机的焊接方法，其特征在于包括以下步骤：

1）上料：把底板放到预定位置上，轴体放到校装工位上， 

2）第一活动尾座自动夹紧轴体，将两侧底板推到轴体设定的安装位置上，

3）手工点焊固定底板后，按动按键发送装夹完成信号，第一活动尾座复位，使校装完成的轴体待焊接状态，

4）支承送料机构移动轴体到焊接工位上，

5）第二活动尾座自动夹紧轴体，旋轴装置启动，焊枪到位起弧焊接。

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