CN107429792A - 平衡配重至驱动轴的激光焊接 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有焊接到其上的平衡配重(104)的驱动轴(102)以及制造这种驱动轴的方法。在将平衡配重(104)焊接到驱动轴上之前，从驱动轴(102)去除漆料(112)。可将漆料的去除和焊接包含到平衡过程和设备(210)中。本发明还涉及包含涂漆去除能力(250)或者焊接能力(260)中的一者或两者的驱动轴平衡设备(210)。

Description

平衡配重至驱动轴的激光焊接
技术领域
本发明涉及具有焊接到其上的平衡配重的驱动轴，并且涉及制造驱动轴的方法。本发明还涉及包含漆料去除装置或者焊接装置中的一者或两者在内的驱动轴平衡设备。
背景技术
在制造驱动轴之后，标准程序是通过在特定位置增加配重来平衡驱动轴，这些特定位置由复杂的平衡设备确定，如现有技术中已知那样。平衡过程确保驱动轴的均匀转动并且防止磨损以及不良性能。通常，驱动轴被制造，驱动轴为了平衡而被测量，然后加上配重，然后对组件进行涂漆。替代地，在先前的方法中，使用涂过漆的驱动轴并且去除一大块漆料区域来允许将平衡配重在适当位置焊接到驱动轴上。然而，该方法需要对新焊接好的平衡配重周围的区域进行再涂漆。此外，目前采用的方法并不包含漆料去除或者平衡配重的附连，这些步骤将需要在另一时间和地点进行实施。
本发明公开了一种具有平衡配重的驱动轴和制造具有平衡配重的驱动轴的方法，这些平衡配重被焊接到已涂过漆的驱动轴上。漆料去除步骤或者焊接步骤中的一者或二者能与平衡过程相结合，从而允许更少的操作时间和在制造过程中更少的废料。这些改进会导致显著的成本节约。还公开了用于平衡发明的驱动轴的平衡设备。
发明内容
本发明涉及一种通过如下步骤将平衡配重附连到带有漆料涂层的驱动轴的方法，即通过先探测驱动轴上要施加有平衡配重的位置；然后去除该位置处的漆料；将平衡配重邻抵于该位置；然后将平衡配重在该位置处焊接到驱动轴。
本发明还涉及驱动轴组件，该驱动轴组件包括：具有漆料涂层的驱动轴、平衡配重、以及驱动轴和平衡配重之间的附连点。附连点可以是焊接点，该焊接点形成于平衡配重和驱动轴之间，在去除了漆料涂层之处。
本发明涉及包含用于从驱动轴去除漆料的装置在内的驱动轴平衡设备。包含用于将平衡配重焊接到驱动轴上的装置在内的驱动轴平衡设备也包括在本发明中。在一个实施例中，用于从驱动轴去除漆料或者将平衡配重焊接到驱动轴上的一者或二者的装置是同一装置。漆料去除装置或者焊接装置中的一者或二者可以是激光器。
附图说明
对本领域技术人员而言，考虑到附图和以下的具体说明，上述内容和本发明的其它优点将显而易见，附图中：
图1示出本发明的一个实施例的驱动轴的一部分。
图2示出根据本发明的一个实施例的驱动轴上的焊接好的平衡配重。
图3示出根据本发明的一个实施例的平衡配重的各种视图。
图4示出标识了待焊接的区域的本发明的一个实施例的平衡配重(图4A)和驱动轴(图4B)。
图5示出了用于将平衡配重施加到驱动轴上的方法的本发明的一个实施例的各步骤。
图6示出了根据本发明的一个实施例的驱动轴平衡设备。
图7示出了根据本发明的一个实施例的驱动轴平衡设备。
图8示出根据本发明的另一实施例的具有已去除了漆料的驱动轴的驱动轴平衡设备。
图9示出根据本发明的另一实施例的具有已焊接了平衡配重的驱动轴的驱动轴平衡设备。
具体实施方式
以组件100示出根据本发明的各实施例的具有平衡配重104和漆料涂层102在内的最终的驱动轴102的一端。通过在附图的右侧上的虚线来示出常用的端部配件200。
驱动轴102是具有壁106的管。图2示出了经由焊接点116焊接到驱动轴102的壁106上的平衡配重104的横截面图。如图2中清楚所示，平衡配重104被附连到具有漆料涂层112的驱动轴102上。
图3示出用于本发明的典型实施例中的平衡配重104的类型的三个视图(图3A是立体图、图3B是正视图、图3C是侧视图)。附图标记110是在制造平衡配重104时产生的孔洞。在替代的实施例中，平衡配重104不具有孔洞110。
图4A示出了具有两个平衡焊接区域118的平衡配重104，这两个平衡焊接区域将被焊接到驱动轴102上。可采用任何数目或者尺寸的平衡焊接区域118。在此图示的两个平衡焊接区域118仅为了阐释的目的，并且不以任何方式进行限制。
图4B示出了具有漆料涂层112的驱动轴102，其中，通过去除漆料涂层112已形成了驱动轴焊接区域114。与图4A中所示的平衡焊接区域118一样，驱动轴焊接区域114可以呈任何数目或者尺寸，并且仅为了阐释的目的，而不以任何方式进行限制。在典型的实施例中，平衡焊接区域118和驱动轴焊接区域114将在形状和数目上是互补的，因为实践中它们代表了所形成的焊接点116的形状。
图5标示了将平衡配重104施加到具有漆料涂层112的驱动轴102上的方法的一般步骤。首先，组装驱动轴102。在此，以横截面图示出驱动轴102，因此表示出了壁106。在组装之后，将漆料涂层112施加到驱动轴102的壁106上。一旦进行了平衡过程且已确定用于放置平衡配重104的位置，则通过对位于驱动轴焊接区域114内的漆料涂层112进行激光消融来形成驱动轴焊接区域114。为了更大的效率，可将激光消融包含到平衡过程和平衡设备之中。在形成驱动轴焊接区域114之后，将平衡配重104放置于该期望的位置中。可将平衡配重104夹持到位。此时，将平衡配重104焊接到驱动轴的壁106上，从而在驱动轴焊接区域114和平衡焊接区域118之间形成焊接点116，由此形成最终的经平衡的驱动轴组件100。同样，可将激光焊接过程包含到平衡过程和平衡设备中，以进一步改进效率。
在一个实施例中，该方法的各步骤可包括如下：
1.将驱动轴加载到平衡设备210。
2.平衡设备210循环运转并且确定不平衡之处(如果有的话)。
3.平衡设备210将驱动轴102的第一端部区域205朝向平衡致动器230定位，该平衡致动器包括漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或两者，特别是用于需要增加平衡配重104之处。
4.漆料去除装置250去除位于驱动轴102的第一端部区域205上的漆料114。
5.平衡设备210将驱动轴102的第二端部区域206朝向平衡致动器230定位，该平衡致动器包括漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或两者，特别是用于需要增加平衡配重104之处。
6.漆料去除装置250去除位于驱动轴102的第二端部区域206上的漆料114。
7.如现有技术中已知的自动控制装置选择平衡配重104，并且在驱动轴102的第二端部区域206上定位平衡配重104。
8.焊接装置260将平衡配重104焊接到驱动轴102的第二端部区域206上。
9.平衡设备210将驱动轴102的第一端部区域205朝向平衡致动器230定位，该平衡致动器包括漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或两者，特别是用于需要增加平衡配重104之处。
10.自动控制装置选择平衡配重104，并且在驱动轴102的第一端部区域205上定位平衡配重104。
11.包括漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或两者的平衡致动器230将平衡配重104焊接到驱动轴102的第一端部区域205。
12.平衡设备210循环运转并且确定不平衡之处。
13.决定－重复步骤2到12，直至驱动轴组件100的平衡是可接受的。
一般，驱动轴102通常由钢制成。同样，平衡配重104通常也由钢制成。在替代的实施例中，平衡配重104和驱动轴102可以由不同的材料制成，例如，驱动轴102或平衡配重104中的一个由铝制成。任何合适的材料可用于任一部件。当从驱动轴焊接区域114去除漆料涂层112时，驱动轴壁106和平衡配重104之间的钢与钢的接触允许进行成功的焊接。通过仅在驱动轴焊接区域中去除漆料涂层112，一旦将平衡配重104焊接到驱动轴102，就不需要重新涂漆，由此消除了在驱动轴组件100的制造中的附加步骤，并且改善了效率和降低了成本。在一些实施例中，根据该方法平衡的驱动轴在平衡之后不进行重新涂漆。在一些实施例中，根据该方法平衡的驱动轴在平衡之后不进行重新涂漆。采用的焊接类型将最有可能通过使用激光器300进行，但也可采用将平衡配重104附连到驱动轴102的已知的任何其它类型的焊接。在使用激光焊接的实施例中，激光器300可包含到平衡设备210中，以使得在平衡过程中可进行漆料去除和焊接。
将漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或二者包含到其中的平衡设备210在现有技术中已熟知。一个非限制性示例是由申克公司(Schenck Corporation)制造的驱动轴平衡设备210。在一个实施例中，改型成包含漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或二者的驱动轴平衡设备210使用包含到平衡设备210中的激光器300来在位置114处去除漆料涂层112，并且将平衡配重104焊接到驱动轴102上。可以是(但不一定必须是)同一装置的漆料去除装置250或焊接装置260通常被称为平衡致动器230。
图6示出在平衡设备210中的、具有漆料涂层112的驱动轴102。通过工件保持器220将驱动轴102经由其端部配件保持在平衡器中的任一端上。现有技术通常要平衡未被涂漆的驱动轴102。在此，在已涂敷有漆料涂层112的驱动轴102上产生平衡。
图7示出具有附连到顶上框架240的平衡致动器230的驱动轴平衡设备210。这是根据本发明可采用的平衡设备210的仅一种类型。通常，平衡致动器230将连接到服务器280，其中，该服务器将处理由平衡致动器230感测到的信息，并且进一步引导平衡致动器230根据需要沿顶上框架240滑动，以完成平衡操作。这些过程在现有技术中是已知的，并且出于文脉目的而在此以非常基本的术语来描述。
平衡致动器230意味着覆盖现有技术中已知的执行平衡致动器230的平衡操作的任何装置。因此，平衡致动器230可包括感测配重中心线、速度、共振或者正在进行平衡的旋转驱动轴102的其它特征。平衡致动器230还可包括用于确定对平衡配重104的期望放置和将平衡配重104附连到其上的装置。本发明的各实施例意在建立于本领域中已知的、已描述的和已使用的平衡致动器230之上。采用任何类型的平衡致动器230的任何平衡设备210，例如平衡致动器230不位于顶上框架240的设备，应被理解为在本发明的范围之内。
图7中所示的实施例的发明方面是对具有漆料涂层112的驱动轴102进行平衡。图7中所示的实施例的另一发明方面是将漆料去除装置250包含到平衡致动器230之中。此外，平衡致动器230可包括焊接装置260。在一些实施例中，漆料去除装置250和焊接装置260是同一装置。在另一实施例中，漆料去除装置250和焊接装置260是同一装置并且是激光器300。
图8和9示出具有漆料涂层112的驱动轴102的详图，该驱动轴通过其端部配件200由工件保持器220保持在平衡设备中。平衡致动器230在两个附图中示出并且可包括漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或者两者。在一个实施例中，漆料去除装置250或焊接装置260中的一者或者两者是相同的并且是激光器300。图8示出漆料114被去除的驱动轴102。这对应于图5中的步骤3。图9示出如何将平衡配重104经由焊接点116焊接到之前已去除了的漆料114的精确位置上。图9对应于图5中的步骤5。
根据专利法的规定，已在认为是代表其较佳实施例的实施例中描述了本发明。然而，应该注意，本发明可以除本文具体所示和所述外的其它方式实践而不偏离其精神或范围。

Claims (13)

1.一种将平衡配重附连到驱动轴的方法，所述方法包括如下步骤：
a.提供具有漆料涂层的驱动轴；
b.探测驱动轴上要施加平衡配重的位置；
c.去除处于所述位置中的漆料；
d.将平衡配重邻抵于所述位置；以及
e.在所述位置处将所述平衡配重焊接到所述驱动轴。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过单个装置来执行漆料去除和焊接步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单个装置是激光器。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述平衡配重焊接到所述驱动轴上之后，不进行重新涂漆。
5.一种驱动轴组件，包括：
a.具有漆料涂层的驱动轴；
b.平衡配重；以及
c.所述驱动轴和所述平衡配重之间的附连点，
其中，所述附连点是焊接点，所述焊接点形成于所述平衡配重和所述驱动轴之间，在去除了所述漆料涂层之处。
6.一种由权利要求1的方法所生产的驱动轴组件。
7.一种包含漆料去除装置的驱动轴平衡设备。
8.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述装置是激光器。
9.一种包含焊接装置的驱动轴平衡设备。
10.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述单个装置是激光器。
11.一种包含漆料去除装置和焊接装置的驱动轴平衡设备。
12.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述漆料去除装置和所述焊接装置是相同的。
13.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述漆料去除装置和所述焊接装置是单个激光器。
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