CN106181182A - 离合器飞轮盘拼焊夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离合器飞轮盘拼焊夹具及其使用方法，包括底座、无限旋转拼焊夹持装置及水气路系统，所述底座包含上料区和焊接区，一溜板通过线性滑轨安装在所述底座上，所述溜板的下端面固定有减速机，所述溜板上方具有与所述减速机相连的一减速机法兰盘，所述无限旋转拼焊夹持装置包括安装在所述减速机法兰盘上方的旋转支座以及固连于所述旋转支座上表面的工作平台，所述工作平台上安装有顶升气缸组件，所述顶升气缸组件的上端连接一个上安装板，所述上安装板的下端面上可拆卸连接一个外圈压板板。本发明相比于传统离合器飞轮盘的加工设备，采用工作平台与压板压紧的方式，结构简单，操作方便。

Description

离合器飞轮盘拼焊夹具及其使用方法

技术领域

本发明属于汽车零部件的激光焊接装夹领域，更具体地，涉及一种离合器飞轮盘拼焊夹具及其使用方法。

背景技术

离合器是汽车中极其重要的一个部件，是连接发动机与车身的桥梁。离合器的飞轮盘是离合器中至关重要的一个零部件，它可以在离合器的曲轴向外传递动力时贮存一部分能量，在离合器无动力输入时释放出它所存储的能量，这个过程不但能使离合器正常工作、发动机正常运转，还可使动力输入变得均匀，减少震动，增加汽车的舒适度和安全性。飞轮盘一旦失常就会影响发动机的正常运转，从而使舒适度大大减小，甚至危及生命安全。由于飞轮盘的作用极其重要，因此对飞轮盘的加工精度要求较高，尤其是飞轮盘与曲轴的同心度。随着科技的发展，异形飞轮盘越来越多，且加工精度要求越来越高，同时为制造更高的效益，需要大量的减少成本。对于上述要求，尤其针对异性飞轮盘，激光焊接相对传统加工方法，结构简单、效率高、性能好、成本低，具有极大的优势。在目前的飞轮盘加工方式中，多采用传统切削加工或整体冲锻式，二者对于传统的平面飞轮盘加工具有一定的效率，然而一种飞轮盘对应一种冲锻头，成本非常高，且加工精度较低，并不能满足现在越来越高的飞轮盘的性能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能用于焊接多种飞轮盘、工作可靠、灵活性好、结构简单、在提高飞轮盘生产效率同时有效减少制造成本的激光焊接夹具。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：包括底座、无限旋转拼焊夹持装置及水气路系统，所述底座包含上料区和焊接区，一溜板通过线性滑轨安装在所述底座上，所述溜板的下端面固定有减速机，所述溜板上方具有与所述减速机相连的一减速机法兰盘，所述无限旋转拼焊夹持装置包括安装在所述减速机法兰盘上方的旋转支座以及固连于所述旋转支座上表面的工作平台，所述工作平台上安装有顶升气缸组件，所述顶升气缸组件的上端连接一个上安装板，所述上安装板的下端面上可拆卸连接一个外圈压板板。

进一步地，所述工作平台的中部呈圆环形，两侧对称设置有两个挂耳，所述顶升气缸组件安装于所述挂耳上，所述工作平台的中部设置有一个台阶圆面，所述台阶圆面上可拆卸安装有一个呈圆环形的内撑板。

进一步地，所述旋转支座与所述减速机法兰盘的中间设置有气电滑环，所述水气路系统的输入端集成安装在所述气电滑环内，所述气电滑环的下端为固定端，所述固定端通过水气路集成管与所述溜板固连。

进一步地，所述气电滑环的上端为活动端，所述活动端通过气动卡爪支座均匀设置三个气动卡爪，三个气动卡爪呈环形布置，所述气动卡爪位于所述内支撑板的圆环中心。

进一步地，所述无限旋转拼焊夹持装置的上部具有一横梁，所述横梁通过立柱安装在所述底座上，所述横梁上端面安装有压紧气缸组件，所述压紧气缸组件的气缸杆下端连接有轴承套，所述轴承套下设有随动压盘组件，所述随动压盘组件包括角接触轴承、轴承座、轴承端盖及压块。

进一步地，所述轴承端盖、轴承座、压块、外圈压板、内撑板、气动卡爪、气电滑环活动端以及减速机法兰盘的轴心同轴。

进一步地，所述内撑板的外围设有一圈焊渣存储槽，所述焊渣存储槽呈环形抽屉式，由多段拼接而成。

进一步地，所述内撑板上均匀分布多条排烟槽，多条排烟槽由所述焊渣存储槽延伸至所述内撑板的圆环边缘，其延长线交汇于所述内撑板的中心。

进一步地，所述压块下端面上开有多条应力释放槽，多条应力释放槽均匀分布。

本发明还提供一种如上述的离合器飞轮盘拼焊夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）上料时，无限旋转拼焊夹持装置位于底座的上料区，上安装板与外圈压板通过顶升气缸组件被顶起至最高位置；

（2）将工件放置在工作平台上，调整位置，使工件内圈平稳放置在内支撑板上且焊缝位于焊渣存储槽的正上方；

（3）启动气动卡爪，对工件的内圈进行夹紧，使工件内圈与内撑板、气动卡爪、气电滑环活动端以及减速机法兰盘的轴心在同一直线上；

（4）顶升气缸组件下降，上安装板及外圈压板下降，外圈压板压紧工件外圈；

（5）无限旋转拼焊夹持装置通过溜板移动至焊接区，横梁上的压紧气缸组件行至最大位移处，使得压块压紧工件的上表面；

（6）工件装夹完毕后水气路系统启动，无限旋转拼焊夹持装置开始旋转，随后激光焊接头进行出光焊接，当工件焊接完毕后，无限旋转拼焊夹持装置由焊接区移动至上料区。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1）本发明相比于传统离合器飞轮盘的加工设备，采用工作平台与压板压紧的方式，结构简单，操作方便；

2）本发明中外圈压板与内撑板可拆卸，能适用于多种飞轮盘的焊接，灵活性好，实用性强，还可减少大量的加工成本；

3）本发明设置了应力释放槽、排烟槽、焊渣存储槽，可有效减少工件在焊接过程中的应力集中，同时可以提高工件的表面质量和美观程度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的总体示意图；

图2为本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的主视图；

图3为本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的俯视图；

图4是本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的A-A向剖视图；

图5是本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的B-B向剖视图；

图6是本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的C-C向剖视图；

图7是本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的如图4中区域Ⅰ的局部放大图；

图8是本发明实施例提供的一种离合器飞轮盘拼焊夹具的如图4中区域Ⅱ的局部放大图。

附图标记说明：底座1、上料区111、焊接区112、防护罩2、隔板3、撞块4、传感器罩5、传感器6、感应块7、右外罩8、左外罩9、立柱10、横梁11、线性滑块组件12、气缸安装块13、压紧气缸组件14、顶升气缸组件15、上安装版16、外圈压板17、内撑板18、端盖板19、轴承套20、压块21、轴承端盖22、轴承座23、气动卡爪24、角接触轴承25、气电滑环26、滑环安装板27、气爪安装座28、旋转支座29、工件平台30、溜板31、线性滑轨32、减速机法兰盘33、传感器安装板34、管固定块35、水气路集成管36、减速机37、油压缓冲装置38、溜板气缸组件39、拖链40。排烟槽41、焊渣存储槽42、焊缝43。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1至图6，本发明实施例提供一种离合器飞轮盘拼焊夹具，包括底座1、无限旋转拼焊夹持装置及水气路系统，所述底座1为双工位，每个工位包含上料区111和焊接区112，两个工位中间由隔板3隔开，底座1上每个工位的两侧安装有线性滑轨32，一溜板31通过所述线性滑轨32安装在所述底座1上，具体地，所述线性滑轨32的滑块部分安装在溜板31下端面的两侧，进一步包括溜板气缸组件39，所述溜板气缸组件39的活动端安装在溜板31下端面的一侧，另一端安装在底座1上，从而使得溜板31可在底座1上的焊接区112与上料区111切换位置。溜板31的上表面设置有撞块4、传感器罩5、传感器6，在底座1对应位置设置有两个感应块7，所述撞块4、传感器罩5、传感器6、感应块7用于溜板31在焊接区112与上料区111进行位置切换时限位，所述底座1的一侧安装有拖链40，整体夹具的水气电的管路集成在拖链40中。每个工位上设置一个防护罩2，防护罩2折叠可伸缩，一端固定在底座1上，另一端固定在溜板31上，溜板31处于上料区111时，防护罩2收缩，处于焊接区112时，防护罩2被拉伸，用于防护线性滑轨32免受外界渣滓油污等影响。所述底座1两工位上靠近焊接区111的一侧分别设置有左外罩8、右外罩9，所述传感器罩5有两个，分别安装在左外罩8、右外罩9上，每个工位的上料区111设置有一个油压缓冲装置38，与安装于溜板31上的传感器安装板34配合，用于溜板31的限位。

参照图5，所述溜板31的下端面的中心固定有减速机37，所述溜板31上方具有与所述减速机37相连的一减速机法兰盘33，所述减速机法兰盘33随减速机37同步旋转，所述无限旋转拼焊夹持装置包括安装在所述减速机法兰盘37上方的旋转支座29以及固连于所述旋转支座上表面的工作平台30，所述工作平台的中部呈圆环形，两侧对称设置有两个挂耳，所述工作平台30的中部设置有一个台阶圆面，所述台阶圆面上可拆卸安装有一个呈圆环形的内撑板18。所述工作平台30的两个挂耳上各安装有一个顶升气缸组件15，每个顶升气缸组件15两侧对称安装一对直线轴承，两个顶升气缸组件15气缸杆的上端通过浮动接头连接在同一块上安装板16的两侧，所述上安装板16下端面上固连一个外圈压板17，所述上安装板16与外圈压板17通过顶升气缸组件15及直线轴承在垂直方向做升降运动，可对工件的外圈进行压紧和松开。

参照图4和图7，所述无限旋转拼焊夹持装置的上部具有一横梁11，所述横梁11通过立柱10安装在所述底座1上，所述横梁11上安装有压紧气缸组件14，所述压紧气缸组件14通过气缸安装板13安装在横梁11上端面，压紧气缸组件14气缸行程最大时工件处于被压紧状态，所述压紧气缸组件14的气缸杆下端连接有轴承套20，所述轴承套20下设有随动压盘组件，所述随动压盘组件包括一对角接触轴承25、轴承座23、端盖板19、轴承端盖22及压块21，所述轴承座23、轴承端盖22及压块21在压紧工件的状态下，可随工件无限旋转。端盖板19与轴承端盖22连接，端盖板19两侧设置一对线性滑块组件12，配合压紧气缸组件14构成稳定的竖直运动。

参照图5，所述旋转支座29与所述减速机法兰盘33的中间设置有气电滑环26，所述水气路系统的输入端集成安装在所述气电滑环26内，所述气电滑环26的下端为固定端，所述固定端的下端通过水气路集成管36与所述溜板31固连，具体地，所述水气路集成管36下端通过管固定块35与溜板31相连，所述固定端的上端通过滑环安装板27安装在旋转支座29的下端面。所述气电滑环26的活动端上通过气动卡爪支座28均匀设置三个气动卡爪24，三个气动卡爪24呈环形布置，随气电滑环26的活动端同步旋转，所述气动卡爪24位于上述内支撑板18的圆环中心。所述轴承端盖22、轴承座23、压块21、外圈压板17、内撑板18、气动卡爪24、气电滑环26活动端以及减速机法兰盘33的轴心同轴。

参照图8，本发明在工件拼接焊缝处设置有排烟槽41及焊渣存储槽42，具体表现为在内撑板18的外围设置有一圈焊渣存储槽42，使得焊缝位于焊渣存储槽42的正上方，所述焊渣存储槽42呈环形抽屉式，由多段拼接而成，焊渣集到一定程度时可拆卸。在内撑板18的上表面均匀设有八条排烟槽41，八条排烟槽41由所述焊渣存储槽42延伸至所述内撑板18的圆环边缘，其延长线交汇于所述内撑板18的中心。所述压块21下端面上开有多条应力释放槽，多条应力释放槽均匀分布。

本发明实施例的离合器飞轮盘拼焊夹具的使用方法为：在工位一上料时，无限旋转拼焊夹持装置位于底座1的上料区111，上安装板16与外圈压板17通过顶升气缸组件15被顶起至最高位置；再将进行简易拼装后的工件放置在工作平台30上，调整好大致位置，使工件内圈平稳放置在内支撑板18上且焊缝位于焊渣存储槽42的正上方；启动气动卡爪24，对工件的内圈进行夹紧，使工件内圈与内撑板18、气动卡爪24、气电滑环26活动端以及减速机法兰盘33的轴心在同一直线上；顶升气缸组件15下降，上安装板16及外圈压板17下降，外圈压板17压紧工件外圈；无限旋转拼焊夹持装置通过溜板31移动至焊接区112，横梁11上的压紧气缸组件14行至最大位移处，使得压块21压紧工件的上表面；工件装夹完毕后水气路系统启动，无限旋转拼焊夹持装置开始旋转，随后激光焊接头进行出光焊接；当工位一上的工件焊接完毕后，无限旋转拼焊夹持装置由焊接区112移动至上料区111。

在工位一进行焊接的过程中，工位二进行上料工作，待工位一焊接完成退回至上料区111时，工位二处于焊接区112，重复工位一的动作，依次交替。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：包括底座、无限旋转拼焊夹持装置及水气路系统，所述底座包含上料区和焊接区，一溜板通过线性滑轨安装在所述底座上，所述溜板的下端面固定有减速机，所述溜板上方具有与所述减速机相连的一减速机法兰盘，所述无限旋转拼焊夹持装置包括安装在所述减速机法兰盘上方的旋转支座以及固连于所述旋转支座上表面的工作平台，所述工作平台上安装有顶升气缸组件，所述顶升气缸组件的上端连接一个上安装板，所述上安装板的下端面上可拆卸连接一个外圈压板板。

2.如权利要求1所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述工作平台的中部呈圆环形，两侧对称设置有两个挂耳，所述顶升气缸组件安装于所述挂耳上，所述工作平台的中部设置有一个台阶圆面，所述台阶圆面上可拆卸安装有一个呈圆环形的内撑板。

3.如权利要求2所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述旋转支座与所述减速机法兰盘的中间设置有气电滑环，所述水气路系统的输入端集成安装在所述气电滑环内，所述气电滑环的下端为固定端，所述固定端通过水气路集成管与所述溜板固连。

4.如权利要求3所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述气电滑环的上端为活动端，所述活动端通过气动卡爪支座均匀设置三个气动卡爪，三个气动卡爪呈环形布置，所述气动卡爪位于所述内支撑板的圆环中心。

5.如权利要求4所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述无限旋转拼焊夹持装置的上部具有一横梁，所述横梁通过立柱安装在所述底座上，所述横梁上端面安装有压紧气缸组件，所述压紧气缸组件的气缸杆下端连接有轴承套，所述轴承套下设有随动压盘组件，所述随动压盘组件包括角接触轴承、轴承座、轴承端盖及压块。

6.如权利要求5所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述轴承端盖、轴承座、压块、外圈压板、内撑板、气动卡爪、气电滑环活动端以及减速机法兰盘的轴心同轴。

7.如权利要求6所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述内撑板的外围设有一圈焊渣存储槽，所述焊渣存储槽呈环形抽屉式，由多段拼接而成。

8.如权利要求7所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述内撑板上均匀分布多条排烟槽，多条排烟槽由所述焊渣存储槽延伸至所述内撑板的圆环边缘，其延长线交汇于所述内撑板的中心。

9.如权利要求5所述的一种离合器飞轮盘拼焊夹具，其特征在于：所述压块下端面上开有多条应力释放槽，多条应力释放槽均匀分布。

10.一种如权利要求8所述的离合器飞轮盘拼焊夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）上料时，无限旋转拼焊夹持装置位于底座的上料区，上安装板与外圈压板通过顶升气缸组件被顶起至最高位置；

（2）将工件放置在工作平台上，调整位置，使工件内圈平稳放置在内支撑板上且焊缝位于焊渣存储槽的正上方；

（3）启动气动卡爪，对工件的内圈进行夹紧，使工件内圈与内撑板、气动卡爪、气电滑环活动端以及减速机法兰盘的轴心在同一直线上；

（4）顶升气缸组件下降，上安装板及外圈压板下降，外圈压板压紧工件外圈；

（5）无限旋转拼焊夹持装置通过溜板移动至焊接区，横梁上的压紧气缸组件行至最大位移处，使得压块压紧工件的上表面；

（6）工件装夹完毕后水气路系统启动，无限旋转拼焊夹持装置开始旋转，随后激光焊接头进行出光焊接，当工件焊接完毕后，无限旋转拼焊夹持装置由焊接区移动至上料区。