CN109865979A - 一种用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，包括机架、夹紧旋转机构和焊接机构；所述夹紧旋转机构和所述焊接机构均安装于所述机架上，所述焊接机构设置于所述夹紧旋转机构的上方，且所述焊接机构的焊料出口对准管柱筒和下安装架的连接处；所述夹紧旋转机构包括柱筒定位装置、工件夹紧装置和旋转装置；所述工件夹紧装置设置于所述转动组件上，用于对下安装架进行夹紧定位；所述旋转装置设置于所述机架上，其动力输出端连接于所述转动组件，用于带动所述转动组件转动。由于管柱筒和下安装架在焊接之前已经实现各自的定位和相互之间的定位夹紧，在焊接时就不易出现焊偏或者焊漏的情况。

Description

一种用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备。

背景技术

随着社会经济和汽车工业的发展，汽车变得越来越普及。汽车转向管柱作为驾驶员操控汽车的重要部件，其安全性和可靠性显得尤为重要。

如图5所示，转向管柱主要包括管柱筒61、环状片62、上安装支架63和下安装支架64，环状片62、上安装支架63和下安装支架64均焊接在管柱筒61上。下安装架64呈直片状，在其上设置有多个通孔，而且为了便于令下安装架64与管柱筒61的焊接效果更好，下安装架64的某段部分设置成向上弯曲的弧形段，从而令下安装架64与管柱筒61的贴合度更加好。但是这就导致下安装架64与管柱筒61的焊接难度增大，因为下安装架64与管柱筒61的焊接连接处不再是直线，而是弧形的曲线段，所以采用常规的焊接方法容易出现焊偏的情况，导致焊接的次品率高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种在多管柱筒和下安装架焊接时不易焊偏的焊接设备。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，包括机架、夹紧旋转机构和焊接机构；

所述夹紧旋转机构和所述焊接机构均安装于所述机架上，所述焊接机构设置于所述夹紧旋转机构的上方，且所述焊接机构的焊料出口对准管柱筒和下安装架的连接处；

所述夹紧旋转机构包括柱筒定位装置、工件夹紧装置和旋转装置；

所述柱筒定位装置包括夹紧气缸、后安装板、前安装板、夹紧顶轴和转动组件；所述后安装板和所述前安装板安装于机架上，且所述后安装板和所述前安装板一前一后间隔设置；所述夹紧气缸的缸筒安装于所述前安装板上，所述夹紧气缸的活塞杆连接于所述夹紧顶轴；所述转动组件设置于所述前安装板上，所述转动组件可以绕其中心轴线转动；

所述工件夹紧装置设置于所述转动组件上，用于对下安装架进行夹紧定位；

所述旋转装置设置于所述机架上，其动力输出端连接于所述转动组件，用于带动所述转动组件转动。

优选的，所述转动组件包括转动轴和转动安装板；

所述转动轴通过轴承安装在所述前安装板的上端，所述转动轴的一端连接于转动安装板，所述转动轴的另一端连接于所述旋转装置的动力输出端；

所述转动安装板上安装有安装法兰和定位销，所述安装法兰安装在所述转动安装板上，所述定位销安装在所述安装法兰上，所述夹紧顶轴为锥形销轴。

优选的，所述工件夹紧装置包括左夹紧组和右夹紧组；

所述左夹紧组包括左支承板和左夹钳；所述左支承板的一端连接于所述转动安装板；所述左支承板的另一端向所述后安装板方向延伸；所述左夹钳安装在所述左支承板的另一端；

所述右夹紧组包括右支承板和右夹钳；所述右支承板的一端连接于所述转动安装板，所述右支承板的另一端向所述后安装板方向延伸；所述右夹钳安装在所述右支承板的另一端。

优选的，所述工件夹紧装置还包括工件定位组；

所述工件定位组包括承载板、第一定位销和第二定位销；所述承载板的一端连接于所述转动安装板；所述第一定位销和所述第二定位销安装于所述承载板的另一端；所述承载板设置于所述左支承板的一侧，且与所述左支承板板相互平行。

优选的，所述旋转装置包括旋转电机、减速机、第一带轮、第二带轮和同步带；

所述旋转电机联接于所述减速机，所述减速机连接于所述第一带轮，所述旋转电机和所述减速机设置于机架上，所述第二带轮连接于所述转动组件；所述同步带套于所述第一带轮和所述第二带轮上。

优选的，所述焊接机构包括焊接架、进位组、前焊接组和后焊接组；

所述焊接架设置于所述机架上，所述进位组设置于所述机架上，所述进位组连接于所述前焊接组和所述后焊接组，所述进位组用于带动所述前焊接组和所述后焊接组前后移动；

所述进位组包括导轨副和丝杆螺母副；所述导轨副和所述丝杆螺母副相互平行地设置在所述焊接架上，且所述丝杆螺母副的丝杆与要加工的管柱筒的中心轴线相互平行；

所述前焊接组和所述后焊接组连接于所述导轨副和所述丝杆螺母副。

优选的，所述前焊接组包括前移板、前移气缸、前导向组和前焊枪；

所述前移板连接于所述导轨副和丝杆螺母副，所述前移气缸的缸筒安装在所述前移板上，所述前导向组安装在所述前安装板上，所述前焊枪连接于所述前导向组，所述前移气缸的活塞杆连接于所述前焊枪，所述前移板从上至下往后倾斜设置；

所述后焊接组包括后移板、后移气缸、后导向组和后焊枪；

所述后移板连接于所述导轨副和丝杆螺母副，所述后移气缸的缸筒安装在所述后移板上，所述后导向组安装在所述后安装板上，所述后焊枪连接于所述后导向组，所述后移气缸的活塞杆连接于所述后焊枪，所述后移板从上至下往前倾斜设置。

优选的，还包括旋转板和隔断板；

所述旋转板设置于机架上，其能够绕其中心轴线旋转；

所述夹紧旋转机构设置有两组，且所述夹紧旋转机构安装于所述旋转板上，两组所述夹紧旋转机构之间用隔断板隔开，所述隔断板安装于所述旋转板上。

本发明的有益效果：由于管柱筒和下安装架在焊接之前已经实现各自的定位和相互之间的定位夹紧，而且焊接过程中所述转动组件的动作是连续的，所以在对管柱筒和下安装架的焊接是连续不断，焊接处没有停顿，不易出现焊偏或者焊漏的情况，而且由于上述的动作均能够实现自动化，所以比起人工焊接其生产效率要高出不少。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的其中一个实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的其中一个实施例的夹紧旋转机构的主视图；

图3是本发明的其中一个实施例的夹紧旋转机构的俯视图；

图4是本发明的其中一个实施例的焊接机构的结构示意图；

图5是转向管柱的示意图。

其中：机架1，夹紧旋转机构2，柱筒定位装置21，夹紧气缸211，后安装板212，前安装板213，夹紧顶轴214，转动组件215，转动轴2151，转动安装板2152，工件夹紧装置22，左夹紧组221，左支承板2211，左夹钳2212，右夹紧组222，右支承板2221，右夹钳2222，工件定位组223，承载板2231，第一定位销2232，第二定位销2233，旋转装置23，旋转电机231，减速机232，第一带轮233，第二带轮234，同步带235，焊接机构3，焊接架31，进位组32，导轨副321，丝杆螺母副322，前焊接组33，前移板331，前移气缸332，前导向组333，前焊枪334，后焊接组34，后移板341，后移气缸342，后导向组343，后焊枪344，旋转板4，隔断板5，管柱筒61，环状片62，上安装架63，下安装架64。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，包括机架1、夹紧旋转机构2和焊接机构3；

所述夹紧旋转机构2和所述焊接机构3均安装于所述机架1上，所述焊接机构3设置于所述夹紧旋转机构2的上方，且所述焊接机构3的焊料出口对准管柱筒和下安装架的连接处；

所述夹紧旋转机构2包括柱筒定位装置21、工件夹紧装置22和旋转装置23；

所述柱筒定位装置21包括夹紧气缸211、后安装板212、前安装板213、夹紧顶轴214和转动组件215；所述后安装板212和所述前安装板213安装于机架1上，且所述后安装板212和所述前安装板213一前一后间隔设置；所述夹紧气缸211的缸筒安装于所述前安装板213上，所述夹紧气缸211的活塞杆连接于所述夹紧顶轴214；所述转动组件215设置于所述前安装板213上，所述转动组件215可以绕其中心轴线转动；

所述工件夹紧装置22设置于所述转动组件215上，用于对下安装架进行夹紧定位；

所述旋转装置23设置于所述机架1上，其动力输出端连接于所述转动组件215，用于带动所述转动组件215转动。

本专利焊接的工件为下安装架，焊接过程如下：将工件的一端装在所述转动组件215上，另一端装在所述夹紧顶轴214上，通过驱动所述夹紧气缸211的活塞杆伸出，在所述夹紧顶轴214和所述转动组件215的作用下，能够快速对管柱筒进行夹紧。而后将工件放在所述管柱筒的外缘上，而后驱动所述工件夹紧装置22动作，所述工件夹紧装置22将工件夹紧，并且使得工件能够紧密贴合管柱筒，这个过程以后，工件和管柱筒之间就实现了两者的完全定位。下一步驱动所述焊接机构3动作，使得焊接机构3到达相应的位置，接着驱动所述旋转装置23动作，所述旋转装置23带动所述转动组件215转动，由于管柱筒和下安装架均安装于所述转动组件215上，所以转动组件215的转动能够带动管柱筒和下安装架的转动，这样就可以使得在对下安装架和管柱筒的连接处实现弧形的焊接。

由于管柱筒和下安装架在焊接之前已经实现各自的定位和相互之间的定位夹紧，而且焊接过程中所述转动组件215的动作是连续的，所以在对管柱筒和下安装架的焊接是连续不断，焊接处没有停顿，不易出现焊偏或者焊漏的情况，而且由于上述的动作均能够实现自动化，所以比起人工焊接其生产效率要高出不少。

更进一步地，所述转动组件215包括转动轴2151和转动安装板2152；

所述转动轴2151通过轴承安装在所述前安装板213的上端，所述转动轴2151的一端连接于转动安装板2152，所述转动轴2151的另一端连接于所述旋转装置23的动力输出端；

所述转动安装板2152上安装有安装法兰和定位销，所述安装法兰安装在所述转动安装板2152上，所述定位销安装在所述安装法兰上，所述夹紧顶轴214为锥形销轴。

所述安装法兰和定位销在附图中并未示出，在对管柱筒定位时，管柱筒的一端装在定位销上，另一端装在所述夹紧顶轴214上，驱动所述夹紧顶轴214能够实现对管柱筒的完全定位。

更进一步地，所述工件夹紧装置22包括左夹紧组221和右夹紧组222；

所述左夹紧组221包括左支承板2211和左夹钳2212；所述左支承板2211的一端连接于所述转动安装板2152；所述左支承板2211的另一端向所述后安装板212方向延伸；所述左夹钳2212安装在所述左支承板2211的另一端；

所述右夹紧组222包括右支承板2221和右夹钳2222；所述右支承板2221的一端连接于所述转动安装板2152，所述右支承板2221的另一端向所述后安装板212方向延伸；所述右夹钳2222安装在所述右支承板2221的另一端。

在对管柱筒进行定位夹紧之后，用所述左夹钳2212和所述右夹钳2222分别夹持住上安装架的左端的右端，这样就能够实现对工件的完全夹紧定位。由于所述左夹钳2212和所述右夹钳2222也是跟着旋转的，从而能够令上安装架也可以作相应地的转动，便于实现焊接。

更进一步地，所述工件夹紧装置22还包括工件定位组223；

所述工件定位组223包括承载板2231、第一定位销2232和第二定位销2233；所述承载板2231的一端连接于所述转动安装板2152；所述第一定位销2232和所述第二定位销2233安装于所述承载板2231的另一端；所述承载板2231设置于所述左支承板2211的一侧，且与所述左支承板2211板相互平行。

下安装架的一端设置有两个通孔，在对下安装架的定位过程中，可以将下安装架的一端的通孔放进第一定位销2232和第二定位销2233中，在所述第一定位销2232和第二定位销2233的作用下，能够对下安装架实现夹紧前的定位，同时也便于下安装架的装夹。

更进一步地，所述旋转装置23包括旋转电机231、减速机232、第一带轮233、第二带轮234和同步带235；

所述旋转电机231联接于所述减速机232，所述减速机232连接于所述第一带轮233，所述旋转电机231和所述减速机232设置于机架1上，所述第二带轮234连接于所述转动组件215；所述同步带235套于所述第一带轮233和所述第二带轮234上。

通过驱动所述旋转电机231，经过所述减速机232的减速，能够带动所述第一带轮233转动，经过所述同步带235的传导，能够进一步带动所述第二带轮234的转动，从而能够带动所述转动组件215的转动。

更进一步地，所述焊接机构3包括焊接架31、进位组32、前焊接组33和后焊接组34；

所述焊接架31设置于所述机架1上，所述进位组32设置于所述机架1上，所述进位组32连接于所述前焊接组33和所述后焊接组34，所述进位组32用于带动所述前焊接组33和所述后焊接组34前后移动；

所述进位组32包括导轨副321和丝杆螺母副322；所述导轨副321和所述丝杆螺母副322相互平行地设置在所述焊接架31上，且所述丝杆螺母副322的丝杆与要加工的管柱筒的中心轴线相互平行；

所述前焊接组33和所述后焊接组34连接于所述导轨副321和所述丝杆螺母副322。

通过驱动所述丝杆螺母副322，能够将所述前焊接组33和后焊接组34移动至焊接位置处，退出过程则相反。所述前焊接组33和后焊接组34在移动过程中，有所述导轨副321的导向，能够另所述前焊接组33和所述后焊接组34的移动更加平稳。在对管柱筒和上安装架的焊接过程中，因为能够前焊接组33和后焊接组34能够同时焊接管柱筒和上安装架贴合的两边，所以加工效率高。

更进一步地，：所述前焊接组33包括前移板331、前移气缸332、前导向组333和前焊枪334；

所述前移板331连接于所述导轨副321和丝杆螺母副322，所述前移气缸332的缸筒安装在所述前移板331上，所述前导向组333安装在所述前安装板213上，所述前焊枪334连接于所述前导向组333，所述前移气缸332的活塞杆连接于所述前焊枪334，所述前移板331从上至下往后倾斜设置；

所述后焊接组34包括后移板341、后移气缸342、后导向组343和后焊枪344；

所述后移板341连接于所述导轨副321和丝杆螺母副322，所述后移气缸342的缸筒安装在所述后移板341上，所述后导向组343安装在所述后安装板212上，所述后焊枪344连接于所述后导向组343，所述后移气缸342的活塞杆连接于所述后焊枪344，所述后移板341从上至下往前倾斜设置。

在焊接时，所述前焊接组33和所述后焊接组34到达指定的焊接位置后，所述前移气缸332和所述后移气缸342的活塞杆伸出，令所述前焊枪334和所述后焊枪344向下移动，即可对管柱筒和下安装架的连接处进行焊接。在所述前焊枪334和所述前焊枪334移动过程中，能够分别得到前导向组333和后导向组343的导向，令移动过程平稳。所述前导向组333和后导向组343为导轨。

更进一步地，还包括旋转板4和隔断板5；

所述旋转板4设置于机架1上，其能够绕其中心轴线旋转；

所述夹紧旋转机构2设置有两组，且所述夹紧旋转机构2安装于所述旋转板4上，两组所述夹紧旋转机构2之间用隔断板5隔开，所述隔断板5安装于所述旋转板4上。

所述旋转板44可以用电机驱动其旋转，本专利未在附图中表示出该电机。通过设置有两组所述定位夹紧机构2，能够加快生产效率，因为在加工一个管柱筒时，另一个就可以作加工前的准备工作，在焊接过程中因受隔断板55的阻隔，准备工作不易受到影响。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：包括机架、夹紧旋转机构和焊接机构；

所述夹紧旋转机构和所述焊接机构均安装于所述机架上，所述焊接机构设置于所述夹紧旋转机构的上方，且所述焊接机构的焊料出口对准管柱筒和下安装架的连接处；

所述夹紧旋转机构包括柱筒定位装置、工件夹紧装置和旋转装置；

所述柱筒定位装置包括夹紧气缸、后安装板、前安装板、夹紧顶轴和转动组件；所述后安装板和所述前安装板安装于机架上，且所述后安装板和所述前安装板一前一后间隔设置；所述夹紧气缸的缸筒安装于所述前安装板上，所述夹紧气缸的活塞杆连接于所述夹紧顶轴；所述转动组件设置于所述前安装板上，所述转动组件可以绕其中心轴线转动；

所述工件夹紧装置设置于所述转动组件上，用于对下安装架进行夹紧定位；

所述旋转装置设置于所述机架上，其动力输出端连接于所述转动组件，用于带动所述转动组件转动。

2.根据权利要求1所述的用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：所述转动组件包括转动轴和转动安装板；

所述转动轴通过轴承安装在所述前安装板的上端，所述转动轴的一端连接于转动安装板，所述转动轴的另一端连接于所述旋转装置的动力输出端；

所述转动安装板上安装有安装法兰和定位销，所述安装法兰安装在所述转动安装板上，所述定位销安装在所述安装法兰上，所述夹紧顶轴为锥形销轴。

3.根据权利要求2所述的用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：所述工件夹紧装置包括左夹紧组和右夹紧组；

所述左夹紧组包括左支承板和左夹钳；所述左支承板的一端连接于所述转动安装板；所述左支承板的另一端向所述后安装板方向延伸；所述左夹钳安装在所述左支承板的另一端；

所述右夹紧组包括右支承板和右夹钳；所述右支承板的一端连接于所述转动安装板，所述右支承板的另一端向所述后安装板方向延伸；所述右夹钳安装在所述右支承板的另一端。

4.根据权利要求3所述的用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：所述工件夹紧装置还包括工件定位组；

所述工件定位组包括承载板、第一定位销和第二定位销；所述承载板的一端连接于所述转动安装板；所述第一定位销和所述第二定位销安装于所述承载板的另一端；所述承载板设置于所述左支承板的一侧，且与所述左支承板板相互平行。

5.根据权利要求1所述的用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：所述旋转装置包括旋转电机、减速机、第一带轮、第二带轮和同步带；

所述旋转电机联接于所述减速机，所述减速机连接于所述第一带轮，所述旋转电机和所述减速机设置于机架上，所述第二带轮连接于所述转动组件；所述同步带套于所述第一带轮和所述第二带轮上。

6.根据权利要求1所述的用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：所述焊接机构包括焊接架、进位组、前焊接组和后焊接组；

所述焊接架设置于所述机架上，所述进位组设置于所述机架上，所述进位组连接于所述前焊接组和所述后焊接组，所述进位组用于带动所述前焊接组和所述后焊接组前后移动；

所述进位组包括导轨副和丝杆螺母副；所述导轨副和所述丝杆螺母副相互平行地设置在所述焊接架上，且所述丝杆螺母副的丝杆与要加工的管柱筒的中心轴线相互平行；

所述前焊接组和所述后焊接组连接于所述导轨副和所述丝杆螺母副。

7.根据权利要求6所述的用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：所述前焊接组包括前移板、前移气缸、前导向组和前焊枪；

所述前移板连接于所述导轨副和丝杆螺母副，所述前移气缸的缸筒安装在所述前移板上，所述前导向组安装在所述前安装板上，所述前焊枪连接于所述前导向组，所述前移气缸的活塞杆连接于所述前焊枪，所述前移板从上至下往后倾斜设置；

所述后焊接组包括后移板、后移气缸、后导向组和后焊枪；

所述后移板连接于所述导轨副和丝杆螺母副，所述后移气缸的缸筒安装在所述后移板上，所述后导向组安装在所述后安装板上，所述后焊枪连接于所述后导向组，所述后移气缸的活塞杆连接于所述后焊枪，所述后移板从上至下往前倾斜设置。

8.根据权利要求1所述的用于焊接转向管柱的下安装架的焊接设备，其特征在于：还包括旋转板和隔断板；

所述旋转板设置于机架上，其能够绕其中心轴线旋转；

所述夹紧旋转机构设置有两组，且所述夹紧旋转机构安装于所述旋转板上，两组所述夹紧旋转机构之间用隔断板隔开，所述隔断板安装于所述旋转板上。