汽车离合器焊接夹具、焊接机以及焊接系统
技术领域
本申请涉及汽车离合器焊接设备领域,特别涉及一种汽车离合器焊接夹具、焊接机以及焊接系统。
背景技术
离合器是汽车传动系统的关键零件,该零件由行星架与壳盖激光焊接后再精加工处理。零件要求精度高、生产流程长。目前设备加工该工件的激光焊接工序为人工操作,操作人员从流水线依次多次抓取工件经多次夹具压装,并通过检测行星架与壳盖的安装精度后,才能进行激光焊接。目前设备的缺点是人为操作导致加工精度低,效率低。
发明内容
本申请旨在解决,如何提供一种具有较高加工精度以及加工效率的汽车离合器焊接技术方案。
为此,本申请提供一种汽车离合器焊接夹具,包括:
底板;
模座机构,固定于底板的顶面,以供离合器行星架放置;
压紧机构,设于底板顶面,以将离合器壳盖压向离合器行星架;
移动机构,设置于底板顶面,包括定距驱动件以及固定在定距驱动件活动部的定距块,定距块在定距驱动件的驱动下,可移至或移离离合器行星架与离合器壳盖之间,在移至离合器行星架与离合器壳盖之间时,定距块的相对两侧分别贴紧离合器行星架侧面与离合器壳盖侧面,以使离合器行星架与离合器壳盖之间保持预设间距;
其中,底板设有检测机构,以便在定距块移至离合器行星架与离合器壳盖之间时,通过检测机构对定距块与离合器壳盖侧面之间贴合部位的贴紧程度进行检测,和/或,通过检测机构对定距块与离合器行星架侧面之间贴合部位的贴紧程度进行检测。
在一个可行方案中,汽车离合器焊接夹具还包括:
第一密封空间,在定距块移至离合器行星架与离合器壳盖之间时,由定距块与离合器壳盖之间限定形成;和/或,
第二密封空间,在定距块移至离合器行星架与离合器壳盖之间时,由定距块与离合器行星架之间限定形成;
其中,检测机构为真空形成机构,检测机构通过管道连通第一密封空间,以便对第一密封空间进行抽真空处理,并根据检测机构检测到的气压数据来判断定距块与离合器壳盖之间的贴紧程度,只要定距块与离合器壳盖之间的贴紧程度达到预设的标准,则说明离合器壳盖已经到达了合适的焊接位置,可以进行焊接。另外,检测机构通过管道连通第二密封空间,以便对第二密封空间进行抽真空处理,以便根据检测机构检测到的气压数据来判断定距块与离合器行星架之间的贴紧程度,只要定距块与离合器行星架之间的贴紧程度达到预设的标准,则说明离合器行星架已经到达了合适的焊接位置,可以进行焊接。
在一个关于第一密封空间和第二密封空间的可行方案中,定距块与离合器壳盖贴紧的侧面上开设有第一凹部,第一密封空间由离合器壳盖的侧面封闭第一凹部后限定形成;和/或,
定距块与离合器行星架贴紧的侧面上开设有第二凹部,第二密封空间由离合器行星架的侧面封闭第二凹部后限定形成。
在另一个关于第一密封空间和第二密封空间的可行方案中,第一密封空间由定距块的侧面封闭离合器壳盖表面的第三凹部后限定形成;和/或,
第二密封空间由定距块的侧面封闭离合器行星架表面的第四凹部后限定形成。
在一个可行方案中,定位驱动机构为第一直线气缸,定位驱动机构的伸缩端与定距块之间活动连接,以使定距块可相对于定位驱动机构的伸缩端进行移动,定位驱动机构的伸缩端套设有直线弹簧。
进一步的,定距块的配置数量为多个,多个定距块围绕模座机构设置,定距驱动件的数量以及安装位置均与定距块相适配。
在一个可行方案中,模座机构包括:
设于底板顶面的承载座,承载座设有用于放置行星架的承载位以及围绕承载位设置的多个通孔;
逐一对应地贯穿各通孔的多个夹板,夹板的中部与通孔内壁可转动连接,且上、下端延伸至通孔之外;
其中,各夹板的下端可由一个设于底板下方的夹紧驱动机构驱动以实现同时朝外扩张移动,并且使各夹板的上端同时朝内收缩移动夹紧离合器行星架;在夹紧驱动机构的驱动端停止驱动各夹板的下端且恢复原位时,夹板的下端可由一个设于底板底面的复位驱动机构来驱动以便恢复原位,同时使各夹板的上端恢复原位。
进一步的,夹板的下端内侧具有第一台阶面以及相对于第一台阶面朝内凸出的第二台阶面,第一台阶面与第二台阶面之间弧形过渡;
夹紧驱动机构包括第一直线气缸、顶柱;第一直线气缸设在底板下方,第一直线气缸的伸缩端朝向所述底板设置,且移动轨迹延长线穿过由各夹板下端组成的围绕圈;顶柱同轴地安装在第一直线气缸的伸缩端,顶柱远离第一直线气缸伸缩端的端部边缘设有滚轮,在第一直线气缸的推动下,顶柱上的滚轮从第一台阶面滚动至第二台阶面,以迫使各夹板的下端朝外扩张移动,同时使各夹板的上端朝内收缩移动夹紧离合器行星架;
复位驱动机构包括多个第二直线气缸,多个第二直线气缸安装在底板的底面,且逐一对应的位于各夹板下端的外侧,以便在第一直线气缸带动顶柱的滚轮由第二台阶面滚动至第一台阶面时,第二直线气缸推动夹板的下端朝内移动,使夹板的下端复位。
在一个可行方案中,压紧机构包括旋转压紧气缸、压板;旋转压紧气缸固定于底板上端面,其转轴线垂直于底板板面;压板的其中一个端部固定于旋转压紧气缸的转轴,在旋转压紧气缸的带动下,压板的另一个端部可移至或移离模座机构上方,在压板的端部移动至模座机构上方时,将离合器壳盖压向离合器行星架。
本申请还提供一种汽车离合器焊接机,包括焊接装置、旋转平台以及前述的汽车离合器焊接夹具,焊接装置通过安装架设置在旋转平台上方;汽车离合器焊接夹具的数量配置至少为两个,两个汽车离合器焊接夹具对称设置在旋转平台的旋转面板的相对两侧,在旋转平台带动下,两个汽车离合器焊接夹具交替地移至焊接装置下方,以便由焊接装置的焊接部件对汽车离合器焊接夹具的离合器行星架以及离合器壳盖进行焊接。该技术方案通过旋转平台来实现双工位交替焊接的工作方式,节省了由于装配工件而产生的等待时间,提高加工效率。
本申请还提供一种汽车离合器焊接系统,包括机座、供料装置、下料输送线、机械手、前述的汽车离合器焊接机以及用于控制离合器焊接系统工作过程的总控制柜,旋转平台安装在机座顶面的一端,焊接装置通过安装架固定在机座顶面,供料装置与下料输送线分别设于机座临近旋转平台的端部的相对两侧,机械手位于机座临近旋转平台的一端,以便将供料装置上提供的离合器行星架以及离合器壳盖抓取放到旋转平台上的汽车焊接夹具,以及将汽车焊接夹具上已经焊接好的离合器行星架和离合器壳盖抓取放到下料输送线。该技术方案实现了供料、上料、焊接、下料这些工序的自动化,提高了加工效率。
与现有技术相比,本申请主要有以下的有益效果:
本申请提供的汽车离合器焊接夹具采用压紧机构代替人工来对离合器壳盖进行压装,有利于提高加工效率;采用定距块来对离合器壳盖与离合器行星架进行定位,使离合器壳盖与离合器行星架之间保持预设间距,还采用检测机构对定距块与离合器壳盖之间的贴紧程度进行检测,和/或,对定距块与离合器行星架之间的贴紧程度进行检测,根据检测结果来判断离合器壳盖与离合器行星架之间是否已经达到预设间距,有利于提高加工精度。
另外,本申请提供的汽车离合器焊接机,通过旋转平台来实现双工位交替焊接的工作方式,节省了由于装配工件而产生的等待时间,提高加工效率。
进一步的,本申请提供的汽车离合器焊接系统,实现了供料、上料、焊接、下料这些工序的自动化,提高了加工效率。
附图说明
图1为本申请实施例1的离合器行星架与离合器壳盖的组合结构示意图;
图2为本申请实施例1的离合器行星架的结构示意图;
图3为本申请实施例1的离合器壳盖的结构示意图;
图4为本申请实施例1的汽车离合器焊接夹具的结构示意图;
图5为本申请实施例1的定距块的结构示意图;
图6为本申请实施例1的模座机构与底板的组合结构示意图;
图7为本申请实施例1的图6的A-A剖面结构示意图;
图8为本申请实施例1的定距驱动件、定距块、承载座的组合结构示意图;
图9为本申请实施例1的夹板的结构示意图;
图10为本申请实施例1汽车离合器焊接夹具与旋转平台组合体的其中一个角度的结构示意图;
图11为本申请实施例1汽车离合器焊接夹具与旋转平台组合体的另一个角度的结构示意图;
图12为本申请实施例1的汽车离合器焊接系统的结构示意图。
附图标记说明:10、离合器行星架;11、爪臂;20、离合器壳盖;21、孔位;22、第二定位孔;30、汽车离合器焊接夹具;31、底板;32、模座机构;321、承载座;322、定位杆;323、夹板;3231、中部;3232、上端;3233、下端;3234、第一台阶面;3235、第二台阶面;324、竖板;325、通孔;326、夹紧驱动机构;327、顶柱;328、复位驱动机构;33、压紧机构;332、旋转压紧气缸;333、压板;34、定距驱动件;35、定距块;351、第一凹部;352、管道接头;36、真空形成机构;40、旋转平台;51、机座;52、供料装置;53、下料输送线;54、机械臂;55、总控制柜;60、基板。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳。但是,本申请以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的。相反地,提供这些的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的目的,不是旨在于限制本申请。
本申请提供一种汽车离合器焊接的技术方案,主要用于焊接如图1-图3所示的离合器行星架10与离合器壳盖20的过程,其可以实现供料、上料、焊接、下料这些工序的自动化,提高了加工效率,另外,还能自动检测离合器行星架10与离合器壳盖20的装配精度,有利于提高后续的焊接质量。其中,离合器行星架10的一侧设有多个爪臂11,多个爪臂11沿离合器行星架10的边缘设置,离合器壳盖20为圆板状,其板面开设有多个孔位21,离合器壳盖20与离合器行星架10装配时,离合器行星架10的爪臂11末端可插合在离合器壳盖20的孔位21内,这时,离合器行星架10与离合器壳盖20之间留有空隙,然后,在这种状态下,对离合器行星架10和离合器壳盖20进行焊接。以下,结合实施例对本申请的技术方案进行说明。
请参阅图4,本申请公开一种汽车离合器焊接夹具30,包括底板31、模座机构32、压紧机构33、移动机构、检测机构。其中,底板31通过支撑杆悬空安装在一个基板60(请参阅图7)的上方,模座机构32固定于底板31的顶面,压紧机构33设于底板31顶面,离合器行星架10放置在模座机构32,将离合器壳盖20放置在离合器行星架10上,然后在离合器壳盖20上再放置一个垫板(图中未显示),压紧机构33通过垫板将离合器壳盖20压向离合器行星架10,在这个过程中,离合器壳盖20的孔位21与离合器行星架10的爪臂11配合。移动机构包括定位驱动件34以及固定在定位驱动件34活动部的定距块35,移动机构的数量配置为多个,多个移动机构围绕模座机构32设置,对应的,定距块35的数量是多个,多个定距块35围绕模座机构32设置,优选为等间距设置,定距驱动件34的数量与定距块35的数量相适配,定距驱动件34的安装位置与定距块35的位置相适配。在定距驱动件34可以为气缸或线性模组,在本实施例中,定距驱动件34为气缸,定距驱动件34的固定端固定在底板31顶面,定距块35固定在定距驱动件34的伸缩端;在离合器壳盖20放置在离合器行星架10上时,定距块35在定距驱动件34的驱动下,可沿底板31板面移向模座机构32或移离模座机构32,以便实现移至或移离离合器行星架10与离合器壳盖20之间,具体的,定距块35是从离合器行星架10的相邻爪臂11之间移动进入离合器行星架10与离合器壳盖20之间的间隙,当定距块35移至离合器行星架10与离合器壳盖20之间时,在压紧机构33的压力下,离合器壳盖20的贴紧在定距块35的上侧面,并往下推动定距块35,使定距块35的下侧面贴紧在离合器行星架10,在定距块35的限位下,离合器行星架10与离合器壳盖20之间保持预设间距,与传统的人工定位方式相比,利用定距块35的定距方式,可使离合器行星架10和离合器壳盖20之间获得较高的定位精度,与感应器感应定位的方式相比,利用定距块35的定距方式结构简单,使用成本低。
检测机构用于检测离合器行星架10与离合器壳盖20之间的距离是否符合预设距离,具体的,在定距块35移至离合器行星架10与离合器壳盖20之间时,通过检测机构对定距块35与离合器壳盖20侧面之间贴合部位的贴紧程度进行检测,如果检测到的贴紧程度符合要求,则说明离合器壳盖20已经贴紧定距块35,即离合器壳盖20已经到达了预设位置,由于定距块35的下侧贴紧离合器行星架10,且离合器行星架10上下方向的位置固定不动,因此,当离合器壳盖20到达预设位置时,则说明离合器壳盖20与离合器行星架10之间的间距达到预设间距。这里的预设距离应该理解为一个范围数值,只要离合器行星架10与离合器壳盖20之间的距离在这个数值范围内即可。本申请可根据检测机构的检测结果来判断离合器行星架10与离合器壳盖20之间的间距是否达到预设间距,从而可以避免由于离合器行星架10与离合器壳盖20之间的间距精度较低而导致焊接质量低的问题。
为了实现检测机构的检测过程,检测机构可以是真空形成机构或者压力测量仪或红外距离测量仪或其他,在压力测量仪的方案中(图中未示出),压力测量仪的感应部为压力传感器,压力传感器镶嵌在定距块与离合器壳盖贴合的侧面上,当离合器壳盖压向定距块侧面时,压力传感器感应到离合器壳盖施加的压力,从而根据压力参数来判断离合器壳盖与定距块的贴紧程度。
请参阅图4和图5,图5为定距块的结构示意图,在本实施例一个检测方案中,检测机构为真空形成机构36,具体的,检测机构可以为真空泵;在定距块35移至离合器行星架10与离合器壳盖20之间时,由定距块35与离合器壳盖20之间限定形成第一密封空间,具体的,定距块35与离合器壳盖20贴紧的侧面上开设有第一凹部351,第一密封空间通过离合器壳盖20的侧面封闭开设于定距块35表面的第一凹部351后限定形成,真空泵通过软质的管道(图中未示出)连通第一凹部351,以便在离合器壳盖20封闭第一凹部351端口使第一凹部351内形成第一密封空间后,对第一密封空间进行抽真空处理,真空泵上的参数仪表可以反映出第一密封空间内的气压参数,根据气压参数来判断第一密封空间的密封性,密封性越好,则离合器壳盖20与定距块35的贴紧程度越好。进一步地说明,第一凹部351可以是凹槽或者圆孔,在本实施例中,第一凹部351是直径为0.8mm-1mm的圆孔,该圆孔是盲孔,定距块35设有管道接头352,软质的管道通过管道接头352连通圆孔。本申请的第一密封空间是由定距块35和离合器壳盖20共同限定形成,因此,利用第一密封空间的密封性作为测量对象,能够较为准确地反映出离合器壳盖20与定距块35的贴紧程度。
请参阅图6、图7、图8,其中,图6显示出模座机构与底板的组合结构,图7是图6的A-A剖面结构示意图,图8显示出定距驱动件、定距块、承载座三者之间的组合结构;在本实施例的方案中,模座机构32包括承载座321、多个定位杆322、多个夹板323。其中,底板31的板面设有安装孔位(图中未标注出),承载座321安装在该安装孔位,承载座321的周缘等间距地设置有多个竖板324,承载座321设有用于放置行星架的承载位以及围绕承载位设置的多个通孔325,优选的,多个通孔325围绕承载位等间距设置;多个定位杆322固定在承载位,且垂直底板31的板面,当离合器行星架10放置在承载位且离合器壳盖20放置在离合器行星架10上面时,定位杆322贯穿离合器行星架10的第一定位孔(图中未示出)以及离合器壳盖20的第二定位孔22,以便对离合器行星架10以及离合器壳盖20进行水平方向上的定位;多个夹板323与多个通孔325逐一对应,夹板323贯穿通孔325,请结合图9,夹板323的中部3231通过销轴与通孔325内壁可转动连接,且夹板323的上端3232、下端3233延伸至通孔325之外,当离合器行星架10放置在承载位上时,各夹板323逐一对应于离合器行星架10的爪臂11;各夹板323的下端3233由一个设在底板31下方的夹紧驱动机构326来驱动,夹紧驱动机构326安装在基板60上,各夹板323的下端3233可由夹紧驱动机构326驱动以实现同时朝外扩张移动,同时利用杠杆活动原理,使各夹板323的上端3232同时朝内收缩以夹紧离合器行星架10,夹板323对离合器行星架10的爪臂11进行朝内施压,使爪臂11朝内弯曲,直到爪臂11的顶端朝内移动0.1mm-0.2mm,这时爪臂11更加顺利地与离合器壳盖20的孔位21配合,提高离合器行星架10与离合器壳盖20之间的装配效率;各个夹板323由夹紧驱动机构326驱动发生转动后,各个夹板323的下端3233可由多个安装在底板31底面的复位驱动机构328来驱动以便恢复原位。多个复位驱动机构328设在底板31的底面且逐一对应于各夹板323的下端3233,在夹紧驱动机构326的驱动端停止驱动各夹板323的下端3233且回到初始位时,各复位驱动机构328同时驱动各夹板323的下端3233,使各夹板323的下端3233朝内移动恢复原位,同时使各夹板323的上端3232恢复原位,各夹板323的上端3232朝外移动,松开离合器行星架10。本方案中的夹板323采用杠杆形式进行安装,节省了安装空间,使模座机构32结构更加紧凑。
进一步的,请参阅图9,图9显示出夹板323的结构。在本实施例方案中,夹板323的下端3233内侧具有第一台阶面3234以及相对于第一台阶面3234朝内凸出的第二台阶面3235,第一台阶面3234与第二台阶面3235之间直线过渡;夹紧驱动机构326包括第一直线气缸、顶柱327;第一直线气缸伸缩端朝上地安装在基板60上,第一直线气缸伸缩端的移动轨迹延长线穿过由各夹板323下端3233组成的围绕圈,在一个可行方案中,第一直线气缸伸缩端的移动轨迹延长线位于与该围绕圈的轴线上;顶柱327同轴地安装在第一直线气缸的伸缩端,顶柱327远离第一直线气缸伸缩端的端部边缘设有滚轮;复位驱动机构328包括多个第二直线气缸,多个第二直线气缸安装在底板31的底面,且逐一对应的位于各夹板323下端3233的外侧。工作时,在第一直线气缸的推动下,顶柱327朝上移动,顶柱327的边缘可接触各夹板323的下端3233内侧,顶柱327上的滚轮从第一台阶面3234滚动至第二台阶面3235,以迫使各夹板323的下端3233朝外扩张移动,同时使各夹板323的上端3232朝内收缩移动夹紧离合器行星架10,当第一直线气缸带动顶柱327下移时,顶柱327边缘的滚轮从第二台阶面3235下移到与第一台阶面3234对应的位置时,同时第二直线气缸的伸缩端推动夹板323的下端3233朝内移动,使各夹板323的下端3233复位,同时使各夹板323的上端3232复位,以松开离合器行星架10。
请继续参阅图4,在本实施例中,压紧机构33包括旋转压紧气缸332、压板333;旋转压紧气缸332固定在底板上端面,其转轴线垂直于底板31板面;压板333的其中一个端部固定于旋转压紧气缸332的转轴,在旋转压紧气缸332的带动下,压板333的另一个端部可移至或移离模座机构32上方,在压板333的端部移动至模座机构32上方时,将离合器壳盖20压向离合器行星架10。
请参阅图10、图11,本申请实施例中,还公开一种汽车离合器焊接机,包括焊接装置(图中未显示)、旋转平台40以及前述的汽车离合器焊接夹具30。焊接装置通过安装架悬空设置在旋转平台40上方,焊接装置设有焊接头,以便对离合器行星架10以及离合器壳盖20进行焊接。汽车离合器焊接夹具30的数量配置至少为两个,两个汽车离合器焊接夹具30对称设置在旋转平台40的旋转面板的相对两侧,具体的,汽车离合器焊接夹具30的通过基板60固定在旋转平台40的旋转面板。在旋转平台40带动下,两个汽车离合器焊接夹具30交替地移至焊接装置下方,以便由焊接装置的焊接部件对汽车离合器焊接夹具30的离合器行星架10以及离合器壳盖20进行焊接。该技术方案通过旋转平台40来实现双工位交替焊接的工作方式,节省了由于装配工件而产生的等待时间,提高加工效率。
请参阅图12,本申请实施例还提供一种汽车离合器焊接系统,包括机座51、供料装置52、下料输送线53、机械手54、前述的汽车离合器焊接机以及用于控制离合器焊接系统工作过程的总控制柜55,旋转平台40安装在机座51顶面的一端,焊接装置通过安装架固定在机座51顶面,安装架可以是移动模组,焊接装置安装在移动模组的活动端,以便由移动模组带动焊接装置进行位移。供料装置52与下料输送线53分别设于机座51临近旋转平台40的端部的相对两侧,机械手54位于机座51临近旋转平台40的一端,以便将供料装置52上提供的离合器行星架10以及离合器壳盖20抓取放到旋转平台40上的汽车焊接夹具,以及将汽车焊接夹具上已经焊接好的离合器行星架10和离合器壳盖20抓取放到下料输送线53。供料装置52的上料方式是人工上料,通过操作人员将离合器行星架10和离合器壳盖20放置到供料装置52上,然后由运输机构将离合器行星架10和离合器壳盖20同时输送到机械手54附件。该技术方案实现了供料、上料、焊接、下料这些工序的自动化,提高了加工效率。
实施例2(图中未示出)
本实施例与实施例1的区别在于:本实施例的定距块移至离合器行星架与离合器壳盖之间时,由定距块与离合器行星架之间限定形成第二密封空间,第二密封空间形成的原理与第一密封空间形成的原理过程相同,在此不做详述。真空形成机构通过管道连通第二密封空间,真空形成机构同时对第一密封空间和第二密封空间进行抽真空处理,同时检测第一密封空间和第二密封空间的气压数据,从而根据气压数据来判断定距块与离合器行星架之间的贴紧程度以及判断定距块与离合器壳盖之间的贴紧程度。
除了上述区别外,本实施例与实施例1的方案相同。
实施例3(图中未示出)
本实施例与实施例2的区别在于:本实施例只设置有第二密封空间,没有设置第一密封空间。
除了上述区别外,本实施例的方案与实施例2的方案相同。
实施例4(图中未示出)
本实施例与实施例1的区别在于:本实施例的定距块的管道接头的其中一个端口设在定距块与离合器壳盖贴合的侧面,离合器壳盖设置有第三凹部,第一密封空间由定距块的侧面封闭离合器壳盖表面的第三凹部后限定形成,管道接头位于定距块侧面的端口位于第一密封空间内,真空形成机构通过软质的管道连接管道接头,以便对第一密封空间进行抽真空处理。
除了上述区别外,本实施例的方案与实施例1的方案相同。
实施例5(图中未示出)
本实施例与实施例4的区别在于:本实施例的离合器行星架与定距块贴合的侧面开设有第四凹部,第二密封空间由定距块的侧面封闭离合器行星架表面的第四凹部后限定形成。
除了上述区别外,本实施例的方案与实施例4的方案相同。
上述为本申请较佳的实施方式,但本申请的实施方式并不受上述的限制,其他的任何未背离本申请的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本申请的保护幅度之内。