CN111496446B - 一二档拨叉总成焊接夹具、焊接系统及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光焊接技术领域，涉及一种一二档拨叉总成焊接夹具、以此夹具为基础的焊接系统以及一种一二档拨叉总成焊接方法，一二档拨叉总成焊接夹具包括总成底座、拨叉立柱架、拨叉定位组件、叉口架定位组件和导向套定位组件。通过拨叉定位组件将拨叉夹紧固定，导向套定位组件将导向套夹紧固定，叉口架定位组件将叉口架夹紧固定，使导向套分别与拨叉、叉口架相抵靠，这样通过一个夹具就能将整个一二档拨叉装夹定位，方便焊接，减少了需要更换夹具的时间，提高了焊接效率。

Description

一二档拨叉总成焊接夹具、焊接系统及焊接方法

技术领域

本发明属于激光焊接技术领域，涉及一种一二档拨叉总成焊接夹具、以此夹具为基础的焊接系统以及一种一二档拨叉总成焊接方法。

背景技术

随着汽车的使用越来越普及，使用者对汽车性能的要求也越来越高，其中一二档拨叉总成作为汽车传动系统中的一个重要关键部分，得到了不断的改进和发展。但是通过传统焊接工艺加工的一二档拨叉总成由于传统焊接工艺的特点，容易导致总成的焊缝位置整体强度比较低，同时由于焊接质量不稳定，焊缝位置时常发生断裂现象，不仅缩短了总成的使用寿命，也大大降低了汽车起动机工作的稳定可靠性，给自身及他人都带来极大的安全隐患。

此外，原有的总成焊接所使用的夹具都是需要多次装夹定位和分时焊接，效率比较低，人力成本耗费较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：传统焊接方式安全性能差、焊接效率低、人力成本高，从而提供一种一二档拨叉总成焊接夹具、以此夹具为基础的焊接系统以及一二档拨叉总成焊接方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种一二档拨叉总成焊接夹具，所述一二档拨叉总成包括拨叉、叉口架和导向套，所述焊接夹具包括总成底座、拨叉立柱架、拨叉定位组件、叉口架定位组件、导向套定位组件；所述拨叉立柱架和所述叉口架定位组件连接于所述总成底座，所述导向套定位组件连接于所述叉口架定位组件，所述拨叉立柱架侧壁设置有用于连接所述导向套的连接件，所述拨叉定位组件连接于所述拨叉立柱架且设置于所述导向套上方。

进一步的，所述拨叉定位组件包括拨叉仿形滑板、拨叉导轨安装座、驱动机构，所述拨叉导轨安装座连接于所述拨叉导轨立柱架，所述拨叉导轨安装座上设置有导轨，所述拨叉仿形滑板通过第一导轨滑块连接于所述导轨，所述驱动机构设置于所述拨叉导轨安装座和所述拨叉仿形滑板之间，所述驱动机构连接有一拉紧杆。

进一步的，所述拨叉仿形滑板两侧设置有用于卡接所述拨叉的槽口，所述拨叉仿形滑板下端连接有一支撑垫平块，所述支撑垫平块的一侧连接有第一传感器。

进一步的，所述拨叉定位组件还包括第一肘夹，所述第一肘夹安装于所述拨叉导轨安装座上方的一横向固定板上，所述拨叉仿形滑板上端设置有一连接槽口，所述第一肘夹通过一螺杆连接于所述连接槽口。

进一步的，所述叉口架定位组件包括槽口仿形板、叉口架导轨板、叉口架导轨斜座，所述叉口架定位组件通过所述叉口架导轨斜座连接于所述总成底座，所述叉口架导轨板通过第二导轨滑块连接于所述叉口架导轨斜座，所述槽口仿形板安装于所述叉口架导轨板上，所述叉口架导轨斜座两侧设置有第一限位块和第二限位块。

进一步的，所述叉口架导轨板包括竖向导轨板和横向导轨板，所述槽口仿形板安装于所述横向导轨板顶面，所述槽口仿形板一侧还安装有第二肘夹，所述第二肘夹连接有一用于压紧叉口架的双侧压紧杆。

进一步的，所述叉口架导轨斜座包括一肘夹安装支架，所述肘夹安装支架上安装有第三肘夹，所述第三肘夹通过一导轨板拉动块连接于所述叉口架导轨板。

进一步的，所述导向套定位组件包括用于压紧导向套端面的第四肘夹，所述第四肘夹安装于所述竖向导轨板上，所述第四肘夹上还设置有用于挤压叉口架的弹簧柱塞。

一种采用上述焊接夹具的一二档拨叉焊接系统，包括所述焊接夹具和桥架板，所述焊接夹具安装于所述桥架板，所述桥架板两端分别设置有主动旋转台和随动旋转座；所述焊接系统还包括一进行焊接的焊接设备。

一种采用上述焊接系统的焊接方法，包括以下步骤：

S1、将拨叉、导向套、叉口架分别定位，使所述导向套和所述叉口架的连接处形成第一焊接位、所述拨叉与所述导向套的连接处形成第二焊接位和第三焊接位；

S2、驱动所述焊接夹具旋转，配合所述焊接设备对所述第一焊接位进行焊接；

S3、驱动所述焊接夹具第二次旋转，配合所述焊接设备对所述第二焊接位进行焊接；

S4、驱动所述焊接夹具第三次旋转换位，配合所述焊接设备对所述第三焊接位进行焊接。

本发明的有益效果在于：通过拨叉定位组件将拨叉夹紧固定，导向套定位组件将导向套夹紧固定，叉口架定位组件将叉口架夹紧固定，使导向套分别与拨叉、叉口架相抵靠，这样通过一个夹具就能将整个一二档拨叉总成组件装夹定位，方便焊接，减少了需要更换夹具的时间，提高了焊接效率。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为本发明一二档拨叉总成组件结构示意图；

图2为本发明一二档拨叉总成焊接夹具正视图；

图3为本发明一二档拨叉总成焊接夹具右视图；

图4为本发明一二档拨叉总成焊接夹具俯视图；

图5为本发明一二档拨叉总成焊接系统的结构示意图；

其中：10-拨叉导轨安装座；11-横向固定板；12-第一肘夹；121-肘夹螺杆；13-拨叉仿形滑板；131-拨叉槽口；132-连接槽口；14-拉紧气缸；15-拉紧杆；16-第一导轨滑块；17-支撑垫平块；18-第一传感器；20-第四肘夹；21-弹簧柱塞；201-第四肘夹安装座；30-叉口架导轨斜座；311-横向导轨板；312-竖向导轨板；313-上限运动块；314-第一限位块；315-第二限位块；32-槽口仿形板；33-第三肘夹；34-第二导轨滑块；35-导轨板拉动块；36-肘夹安装支架；37-第二肘夹；38-双侧压紧杆；39-第二传感器；40-拨叉立柱架；50-总成底座；51-芯轴；511-导向套防错块；6-拨叉总成组件；60-导向套；61-拨叉套；62-拨叉；63-叉口架；70-主动旋转台；71-桥架板；72-随动旋转座；80-激光焊接头；81-焊丝导送装置；100-焊接夹具。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明是为了将一二档拨叉总成的各个组件进行安装定位，能够方便快捷的进行组件间的焊接，其中，待焊接拨叉总成组件6包括拨叉62、导向套60和叉口架63，主要针对导向套60和叉口架63连接处形成的焊接位、拨叉62与导向套60连接处形成的焊接位进行焊接。

请参阅图1以及图4，本实施例提供一种一二档拨叉总成焊接夹具，包括总成底座50、拨叉立柱架40、拨叉定位组件、叉口架定位组件和导向套定位组件；拨叉立柱架40连接于总成底座50，导向套定位组件连接于所述叉口架定位组件，拨叉立柱架40侧壁设置有用于连接所述导向套60的连接件；所述拨叉定位组件连接于所述拨叉立柱架40且设置于所述导向套60上方。

本发明的有益效果在于：通过拨叉定位组件将拨叉夹紧固定，导向套定位组件将导向套夹紧固定，叉口架定位组件将叉口架夹紧固定，使导向套分别与拨叉、叉口架相抵靠，这样通过一个夹具就能将整个一二档拨叉总成组件装夹定位，方便焊接，减少了需要更换夹具的时间，提高了焊接效率。

实施例1

参阅图2-图4，导向套60由人工套在拨叉立柱架40侧壁孔内的连接件上，连接件为芯轴51，在芯轴的表面设置有台阶端面，导向套60的一端面紧靠芯轴51的台阶端面定位，工件导向套60沿其圆周方向设置有两个平台面，固定在芯轴51圆柱侧面的两个导向套防错块511紧贴合着这两个平台面，可限制导向套60的正反向及圆周方向的安装位置，避免工件导向套60的安装位置错误，起到防错功能。

拨叉定位组件包括第一肘夹12、拨叉仿形滑板13、拨叉导轨安装座10、驱动机构，拨叉定位组件通过拨叉导轨安装座10连接于拨叉导轨立柱架40，在拨叉62上料前，拨叉套61预先套入拨叉62的左右两指位置固定，人工将左右两指位置的拨叉套61卡入拨叉仿形滑板13的两侧拨叉槽口131处，使拨叉62贴合拨叉仿形滑板13，拨叉仿形滑板13设计的仿形边缘结构能避免拨叉62被反方向错放，起到防错功能，在拨叉仿形滑板13下端还设置有一支撑垫平块17，用于拨叉62的定位，具体的，驱动机构设置于拨叉导轨安装座10和拨叉仿形滑板13之间，并贯穿拨叉仿形滑板13连接有一拉紧杆15，在驱动机构作用下，带动拉紧杆15接触拨叉套61并压紧拨叉62，使拨叉62贴合拨叉仿形滑板13的端面和支撑垫平块17，优选的，驱动机构采用拉紧气缸14，在支撑垫平块17一侧还连接有第一传感器18，用于检测拨叉62是否压紧到位。

进一步的，固定在拨叉导轨安装座10上方的横向固定板11上固定有第一肘夹12，第一肘夹12的前端设置有螺杆121，所述螺杆121可卡入拨叉仿形滑板13上端设置的连接槽口132内，手动扣压第一肘夹12，第一肘夹12向下运动带动拨叉仿形滑板13沿着固定在拨叉导轨座10上的第一导轨滑块16方向往下移动，同时也带动固定在拨叉仿形滑板13两侧拨叉槽口131处的拨叉62也向下运动，使拨叉62调整位置紧贴导向套60。

叉口架定位组件包括槽口仿形板32、叉口架导轨板、叉口架导轨斜座30，叉口架定位组件通过叉口架导轨斜座30连接于总成底座50，叉口架导轨斜座30上设置移动导轨，叉口架导轨板312通过第二导轨滑块34连接于所述移动导轨，叉口架导轨板包括竖向导轨板312和横向导轨板311，槽口仿形板32安装于横向导轨板311顶面，在叉口架导轨斜座30两侧还分别设置有第一限位块314和第二限位块315，用于叉口架导轨板的移动定位，所述第二限位块315的一侧还设置有第二传感器39，其用于检测叉口架63的定位情况。

叉口架63人工上料，与槽口仿形板32贴合放置在横向导轨板311上，在槽口仿形板32一侧安装有第二肘夹37，并在第二肘夹37的螺杆头部连接有双侧压紧杆38，手动扣压下第二肘夹37，第二肘夹37带动双侧压紧杆38下压压紧叉口架63的上表面，使工件叉口架63贴合横向导轨板311上表面。

在叉口架导轨斜座30上包括一肘夹安装支架36，肘夹安装支架36上安装有第三肘夹33，第三肘夹33通过导轨板拉动块35连接竖向导轨板312，并驱动整个叉口架导轨板沿着移动导轨方向向上运动，上限运动块313安装固定在叉口架导轨板的侧壁，随着叉口架导轨板向上移动，上限运动块313也跟随移动，直至与设置的第一限位块314下表面接触而到达极限位置，即将横向导轨板311上叉口架63送到预先定位位置。

导向套定位组件包括用于压紧导向套60的第四肘夹20，第四肘夹20通过第四肘夹安装座201设置于竖向导轨板311侧面，第四肘夹20上还设置有用于挤压叉口架63的弹簧柱塞21；其弹簧柱塞21通过螺纹固定在第四肘夹安装座201上，弹簧柱塞21在内部弹簧力的作用下，头部滚珠球面一直受力推着工件叉口架63的侧面，使工件叉口架63贴紧槽口仿形板32的侧面。

至此，整套一二档拨叉总成组件装夹定位完成，分别安装在支撑垫平块17和第二限位块315上的第一传感器18和第二传感器39开始检测动作，判断工件拨叉62和工件叉口架63是否已经安放到位，以进行焊接。

实施例2

参阅图5所示，本发明还所提出的一种一二档拨叉总成焊接系统，包括实施例1中的焊接夹具100和桥架板，焊接夹具100安装于桥架板上，桥架板71的两端分别设置有主动旋转台70和随动旋转座72，为桥架板71提供旋转动力并带动焊接夹具100进行转动，所示焊接系统还包括一进行焊接的焊接设备，优选的，采用激光焊接设备，图5表示出激光焊接设备的激光焊接头80和焊丝导送装置81，当载有一二档拨叉总成组件的焊接夹具100转动至预定位置，激光焊接设备机器人手臂运动对一二档拨叉总成组件的连接处进行焊接，进一步的，在一二档拨叉总成组件的导向套60和叉口架63连接处形成第一焊接位，拨叉62与导向套60的连接处形成第二焊接位和第三焊接位。

实施例3

其焊接过程是基于焊接系统实现的，本实施例提供一种具体的焊接实施方式，参阅图5：

主动旋转台70通过电机驱动连同随动旋转座72转动，带动固定在桥架板71上的焊接夹具100一起翻转、水平倾斜一定角度，本实施例中该角度优选为+20°，此时机器人手臂带动激光焊接头80及安装在其上的焊丝导送装置81一起运动到焊缝位置，实现第一焊接位的激光填丝焊接工序。

完成此道工序后，整套焊接夹具第二次翻转、水平倾斜一定角度，该角度优选为+70°，实现第二焊接位的激光填丝焊接工序，机器人运动手臂收回到安全区域。

主动旋转台70和随动旋转座72第三次带动固定在桥架板71上的焊接夹具100一起翻转、水平倾斜一定角度，该角度优选为-90°，处于等候状态的机器人手臂再次带动激光焊接头80及焊丝导送装置81一起运动到焊缝位置，实现第三焊接位的激光填丝焊接工序。

至此，整套一二挡拨叉总成组件焊接工序实现了工件一次装夹定位，通过主动旋转台70和随动旋转座72联动，配合激光焊接头80及焊丝导送装置81，实现拨叉总成组件的不同焊缝位置的激光填丝焊接方法，焊接工序完成后，焊接夹具退出到安全区域，松开所有压紧用肘夹及压紧气缸取出工件下料，完成焊接过程。

综上所述，本发明提供的一二档拨叉总成焊接夹具通过拨叉定位组件将拨叉夹紧固定，导向套定位组件将导向套夹紧固定，叉口架定位组件将叉口架夹紧固定，使导向套分别与拨叉、叉口架相抵靠，这样通过一个夹具就能将整个一二档拨叉装夹定位，方便焊接，减少了需要更换夹具的时间，提高了焊接效率。

此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。

此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种一二档拨叉总成焊接夹具，所述一二档拨叉总成包括拨叉、叉口架和导向套，其特征在于，所述焊接夹具包括总成底座、拨叉立柱架、拨叉定位组件、叉口架定位组件、导向套定位组件；所述拨叉立柱架和所述叉口架定位组件连接于所述总成底座，所述拨叉立柱架侧壁设置有用于连接所述导向套的连接件，所述导向套定位组件连接于所述连接件并设于所述叉口架定位组件的上方，所述拨叉定位组件连接于所述拨叉立柱架且设置于所述导向套上方；

其中，所述导向套定位组件包括用于压紧导向套端面的第四肘夹，所述第四肘夹上设置有用于挤压叉口架的弹簧柱塞；

所述叉口架定位组件包括槽口仿形板、叉口架导轨板、叉口架导轨斜座，所述叉口架定位组件通过所述叉口架导轨斜座连接于所述总成底座，所述叉口架导轨板通过第二导轨滑块连接于所述叉口架导轨斜座，所述槽口仿形板安装于所述叉口架导轨板上，所述叉口架导轨斜座两侧设置有第一限位块和第二限位块；

所述叉口架导轨板包括竖向导轨板和横向导轨板，所述槽口仿形板安装于所述横向导轨板顶面，所述槽口仿形板一侧还安装有第二肘夹，所述第二肘夹连接有一用于压紧叉口架的双侧压紧杆；

所述叉口架导轨斜座包括一肘夹安装支架，所述肘夹安装支架上安装有第三肘夹，所述第三肘夹通过一导轨板拉动块连接于所述叉口架导轨板。

2.如权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述拨叉定位组件包括一拨叉仿形滑板、拨叉导轨安装座、驱动机构，所述拨叉导轨安装座连接于所述拨叉立柱架，所述拨叉导轨安装座上设置有导轨，所述拨叉仿形滑板通过第一导轨滑块连接于所述导轨，所述驱动机构设置于所述拨叉导轨安装座和所述拨叉仿形滑板之间，所述驱动机构连接有一拉紧杆。

3.如权利要求2所述的焊接夹具，其特征在于，所述拨叉仿形滑板两侧设置有用于卡接所述拨叉的槽口，所述拨叉仿形滑板下端连接有一支撑垫平块，所述支撑垫平块的一侧连接有第一传感器。

4.如权利要求3所述的焊接夹具，其特征在于，所述拨叉定位组件还包括第一肘夹，所述第一肘夹安装于所述拨叉导轨安装座上方的一横向固定板上，所述拨叉仿形滑板上端设置有一连接槽口，所述第一肘夹通过一螺杆连接于所述连接槽口内。

5.一种采用如权利要求1-4任一项所述的焊接夹具的一二档拨叉总成焊接系统，包括所述焊接夹具和桥架板，其特征在于，所述焊接夹具安装于所述桥架板，所述桥架板两端分别设置有主动旋转台和随动旋转座；所述焊接系统还包括一进行焊接的焊接设备。

6.一种采用如权利要求5所述的焊接系统的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将拨叉、导向套、叉口架分别定位，使所述导向套和所述叉口架的连接处形成第一焊接位、所述拨叉与所述导向套的连接处形成第二焊接位和第三焊接位；

S2、驱动所述焊接夹具旋转，配合所述焊接设备对所述第一焊接位进行焊接；

S3、驱动所述焊接夹具第二次旋转，配合所述焊接设备对所述第二焊接位进行焊接；

S4、驱动所述焊接夹具第三次旋转，配合所述焊接设备对所述第三焊接位进行焊接。

Images