CN113102942A - 一种用于汽车零部件的焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车零部件的焊接工装，涉及汽车零件加工领域，包括旋转台，所述旋转台上圆周阵列有4个等距的定位工装，4个定位工装对应4个工位，所述旋转台中心处转动连接有支撑柱，所述支撑柱上固定连接有与4个工位对应的4个固定板，所述前壳体上料工位、齿圈上料工位以及取件工位的上方的固定板上通过导轨滑动连接有夹持装置，所述夹持装置通过平移装置驱动平移，所述焊接工位对应的固定板上固定连接有焊接装置，该焊接工装四个工位依次同步进行，效率较高，旋转台旋转与环形滑台配合使用可以使得台阶盘在不同工位自动升高脱离气动卡盘；夹持装置与输送线配合使用，可以将飞轮生产的各道工序有机的结合起来，提高了自动化程度。

Description

一种用于汽车零部件的焊接工装

技术领域

本发明涉及汽车零件加工领域，具体涉及一种用于汽车零部件的焊接工装。

背景技术

汽车飞轮是用于汽车发动机动力输出的惯性零件，通常由齿圈以及各个壳体 部分组成，大部分齿圈与前壳体的连接方式采用焊接。现有的焊接过程，通常是 由人将前壳体与齿圈装配到一起，然后通过卡盘定位之后，再利用焊接设备进行 焊接。人工上下料劳动强度较大，生产效率低。由于成品是位于卡盘中心处的， 焊接完成之后，需要将焊接后的成品从卡盘中扣除取下，十分不便。

此外由于焊接设备较为独立，与其他设备生产不连续，导致生产的自动化目 标很难实现，不利于扩大产量与提高生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于汽车零部件的焊接工装，以解决上述背景技 术中提到的问题。

一种用于汽车零部件的焊接工装，包括旋转台，所述旋转台上圆周阵列有4 个等距的定位工装，4个定位工装对应4个工位，4个工位顺时针依次为前壳体 上料工位、齿圈上料工位、焊接工位以及取件工位；

所述定位工装包括气动卡盘、台阶盘以及固定盘，所述气动卡盘以及固定盘 均与旋转台固定连接，所述台阶盘上设有气动胀套，所述台阶盘的底部固定连接 有滑柱，所述滑柱与固定盘滑动连接，所述滑柱的底部固定连接有底盘，所述底 盘的底部固定连接有万向球，所述底盘与固定盘之间的滑柱上套设有复位弹簧 一，所述万向球的底部设有与万向球对应的环形滑台，所述环形滑台用于限制万 向球上升下降；

所述旋转台中心处转动连接有支撑柱，所述支撑柱上固定连接有与4个工位 对应的4个固定板，所述前壳体上料工位、齿圈上料工位以及取件工位的上方的 固定板上通过导轨滑动连接有夹持装置，所述夹持装置通过平移装置驱动平移， 所述焊接工位对应的固定板上固定连接有焊接装置。

优选的，所述固定盘、台阶盘以及气动卡盘同心设置，且所述固定盘与台阶 盘均位于气动卡盘的中心，环形滑台固定连接在基板上，所述基板上设有凸轮分 割器，所述凸轮分割器的输出端与旋转台连接，用于驱动旋转台旋转。

优选的，所述固定板还通过支架与基板固定连接，所述环形滑台位于焊接工 位的一处向下凹陷呈U字形，其余三个工位等高。

优选的，所述夹持装置包括滑板，所述滑板通过导轨与固定板滑动连接，所 述滑板的底部固定连接有升降气缸，所述升降气缸的输出轴固定连接有外壳体， 所述外壳体通过滑柱与滑板滑动连接，所述外壳体内固定连接有夹紧气缸，所述 夹紧气缸的输出轴固定连接有升降块，所述升降块的两端均滑动连接在联动块的 滑槽内，所述联动块的底部固定连接有夹紧板，所述夹紧板通过滑轨与外壳体滑 动连接，所述夹紧板的底部固定连接有夹紧块。

优选的，所述夹紧板上滑动连接有两个压柱，两个压柱的底部穿过夹紧板并 通过压块固定连接在一起，所述压柱的顶端固定连接有挡片，所述挡片与夹紧板 之间的压柱上套设有复位弹簧二，所述升降块上设有与压柱对应的压板。

优选的，所述升降块的中心截面为上窄下宽的等腰梯形。

优选的，所述平移装置包括平移电机，所述平移电机固定连接在固定板上， 所述平移电机的输出轴固定连接有丝杠，所述丝杠与固定板转动连接，所述丝杠 通过丝杠螺母与滑板连接。

优选的，所述前壳体上料工位、齿圈上料工位以及取件工位的上方还分别设 有前壳体输送线、齿圈输送线以及成品输送线，所述前壳体输送线以及齿圈输送 线上分别设有与前壳体以及齿圈对应的定位块。

优选的，所述焊接装置包括焊接气缸，所述焊接气缸的输出轴固定连接有旋 转电机，所述旋转电机的输出轴固定连接有若干焊接头。

本发明的优点在于：

该焊接工装将焊接工序分为四个工位依次同步进行，效率较高，无需多执行 器配合使用即可实现，在不同工位实现不同功能的作用，旋转台旋转与环形滑台 配合使用可以使得台阶盘在不同工位自动升高脱离气动卡盘到达上下料位置以 及下降到达定位位置；

特殊设计的夹持装置可以实现自动上下料，升降块上升下降通过联动块驱动 夹紧块夹紧，增设压柱可以与夹紧块实现联动在竖直方向上对齿圈以及前壳体进 行压紧，提高了夹持的稳定性。

夹持装置与输送线配合使用，可以将飞轮生产的各道工序有机的结合起来， 方便提高了飞轮生产的自动化程度，有利于提高效率扩大产量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为4个工位的定位装置与环形滑台配合的示意图；

图3为定位装置的结构示意图；

图4为环形滑台处的结构示意图

图5为外壳体剖开后的夹持装置的前视图；

图6为升降块处的部分结构示意图；

图7为联动块处的部分结构示意图；

图8为图5的A处的局部放大图；

图9为平移装置的结构示意图；

图10为焊接装置的结构示意图。

图中：1-旋转台，10-支撑柱，11-固定板，12-支架，a-前壳体上料工位，b- 齿圈上料工位，c-焊接工位，d-取件工位；

2-定位工装，21-气动卡盘，22-台阶盘，23-固定盘，24-滑柱，25-底盘，26- 万向球，27-复位弹簧一，28-环形滑台，29-气动胀套；

3-夹持装置，30-滑板，31-升降气缸，32-外壳体，33-夹紧气缸，34-升降块， 35-联动块，35a-滑槽，36-夹紧板，37-夹紧块，38-压柱，381-块，382-挡片，383- 复位弹簧二，39-压板；

4-平移装置，40-移电机，41-丝杠；

5-焊接装置，50-焊接气缸，51-旋转电机，52-焊接头，6-基板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图10所示，一种用于汽车零部件的焊接工装，包括旋转台1，所 述旋转台1上圆周阵列有4个等距的定位工装2，4个定位工装2对应4个工位， 4个工位顺时针依次为前壳体上料工位a、齿圈上料工位b、焊接工位c以及取 件工位d；

所述定位工装2包括气动卡盘21、台阶盘22以及固定盘23，所述气动卡盘 21以及固定盘23均与旋转台1固定连接，所述台阶盘22上设有气动胀套29， 所述台阶盘22的底部固定连接有滑柱24，所述滑柱24与固定盘23滑动连接， 所述滑柱24的底部固定连接有底盘25，所述底盘25的底部固定连接有万向球 26，所述底盘25与固定盘23之间的滑柱24上套设有复位弹簧一27，所述万向 球26的底部设有与万向球26对应的环形滑台7，所述环形滑台7用于限制万向 球26上升下降；

所述旋转台1中心处转动连接有支撑柱10，所述支撑柱10上固定连接有与 4个工位对应的4个固定板11，所述前壳体上料工位a、齿圈上料工位b以及取 件工位d的上方的固定板11上通过导轨滑动连接有夹持装置3，所述夹持装置3 通过平移装置4驱动平移，所述焊接工位c对应的固定板11上固定连接有焊接 装置5。

在本实施例中，所述固定盘23、台阶盘22以及气动卡盘21同心设置，且 所述固定盘23与台阶盘22均位于气动卡盘21的中心，环形滑台7固定连接在 基板6上，所述基板6上设有凸轮分割器，所述凸轮分割器的输出端与旋转台1 连接，用于驱动旋转台1旋转。固定盘23、台阶盘22以及气动卡盘21同心设 置保证前壳体与齿圈定位后处于同心位置。

在本实施例中，所述固定板11还通过支架12与基板6固定连接，所述环形 滑台7位于焊接工位c的一处向下凹陷呈U字形，其余三个工位等高。这样可 以保证当定位装置2到达焊接工位时，阶梯盘22可以在复位弹簧一27的作用下 自动降到气动卡盘21内，无需额外增加执行器来实现升降，减少电气故障。

在本实施例中，所述夹持装置3包括滑板30，所述滑板30通过导轨与固定 板11滑动连接，所述滑板30的底部固定连接有升降气缸31，所述升降气缸31 的输出轴固定连接有外壳体32，所述外壳体32通过滑柱24与滑板30滑动连接， 所述外壳体32内固定连接有夹紧气缸33，所述夹紧气缸33的输出轴固定连接 有升降块34，所述升降块34的两端均滑动连接在联动块35的滑槽35a内，所 述联动块35的底部固定连接有夹紧板36，所述夹紧板36通过滑轨与外壳体32 滑动连接，所述夹紧板36的底部固定连接有夹紧块37。

在本实施例中，所述夹紧板36上滑动连接有两个压柱38，两个压柱38的 底部穿过夹紧板36并通过压块381固定连接在一起，所述压柱38的顶端固定连 接有挡片382，所述挡片382与夹紧板36之间的压柱38上套设有复位弹簧二383， 所述升降块34上设有与压柱38对应的压板39。

在本实施例中，所述升降块34的中心截面为上窄下宽的等腰梯形。上窄下 宽的设计可以使得升降块34上升时，两个联动块35外扩，升降块34下降时， 两个联动块35对中运动。

在本实施例中，所述平移装置4包括平移电机40，所述平移电机40固定连 接在固定板11上，所述平移电机40的输出轴固定连接有丝杠41，所述丝杠41 与固定板11转动连接，所述丝杠41通过丝杠41螺母与滑板30连接。

在本实施例中，所述前壳体上料工位a、齿圈上料工位b以及取件工位d的 上方还分别设有前壳体输送线、齿圈输送线以及成品输送线，所述前壳体输送线 以及齿圈输送线上分别设有与前壳体以及齿圈对应的定位块。

在本实施例中，所述焊接装置5包括焊接气缸50，所述焊接气缸50的输出 轴固定连接有旋转电机51，所述旋转电机51的输出轴固定连接有若干焊接头52。

工作过程及其原理：

整个工装的工序分为四个步骤分别为前壳体上料、齿圈上料、焊接以及取件。

前壳体上料时，首先前壳体上料工位a的平移装置4启动，平移电机40驱 动丝杠41旋转，带动滑板30向前壳体输送线移动，夹持装置3启动到达预定位 置之后，升降气缸31输出轴伸长通过外壳体32带动夹紧块37向下运动，当夹 紧块37运动到前壳体的两侧时，夹紧气缸33启动，带动升降块34下移，其两 端在联动块35内滑动，由于升降块34的长度方向尺寸不变，升降块34下移时， 会使得两个联动块35受到一个垂直于滑槽35a且向内的力，由于与联动块35固 定连接的夹紧板36是与外壳体32滑动连接的，所以这个力会迫使两个联动块 35向中间移动，从而带动夹紧块37对中夹紧，夹紧块37上设有仿行的圆弧槽， 用于贴合外壳体32圆周面，同时升降块34下移时，压板39与压柱38接触，使 得压柱38向下滑动，压柱38下滑压缩弹簧二压缩，压柱38底部的压块381对 外壳体32施加一个竖直方向上的力，增加夹持的稳定性。夹持装置3带动外壳 体32在平移装置4的驱动下，将前壳体从输送线上取下，并放置到台阶盘22 上，此时气动胀套29位于前壳体的中心孔内，气动胀套29气动，内撑固定住前 壳体，此时前壳体上料完成。

前壳体上料完成之后，旋转台1在凸轮分割器的带动下旋转90度，原本位 于前壳体上料工位a的定位工装2旋转至齿圈上料工位b处，旋转台1旋转过程 中，万向球26贴合环形滑台7运动，由于前壳体上料工位a与齿圈上料工位b 处的环形滑台7等高所以，台阶盘22的高度无变化，此时的压缩弹簧一被底盘 25与固定盘23压缩，同理，夹持装置3夹持齿圈，将齿圈套到前壳体上。前壳 体上料与齿圈上料的夹紧块37的圆弧槽的形状与压柱38的长度做适应性修改， 以应对齿圈与前壳体的直径以及厚度的不同所带来的影响。

齿圈上料完成之后，旋转台1在凸轮分割器的带动再次旋转90度，原本位 于齿圈上料工位b的定位工装2旋转至焊接工位c处，旋转台1旋转过程中，万 向球26贴合环形滑台7运动，由于焊接工位c的环形滑台7是向下呈U形凹陷 的，所以台阶盘22在压缩弹簧一以及自重的作用下，贴合环形滑台7通过滑柱 24向下滑动，当定位工装2正好处于焊接工位c时，万向球26处于最低点，台 阶盘22也处于最低点，即下降至气动卡盘21的内部，气动卡盘21气动，卡盘 块向台阶盘22的圆心运动，推动齿圈运动至与前壳体同心的位置，完成对齿圈的固定，避免了齿圈装配偏心，影响焊接后的飞轮质量。齿圈定位完成之后，焊 接气缸50带动旋转电机51下移，此时旋转电机51输出轴的焊接头52对准了齿 圈与前壳体的连接处，然后焊接头52进行点焊，焊接一次之后，旋转电机51 启动带动焊接头52旋转一个角度继续点焊，直到焊接点达到所需数量。

焊接完成之后，旋转台1再次旋转90度，定位装置旋转至取件工位d，万 向球26由最低点慢慢向上运动，到达取件工位d时，万向球26位于最高点，与 前壳体上料工位a，齿圈上料工位b的万向球26高度一致，台阶盘22皆处于脱 离气动卡盘21的位置，方便夹持装置3的上下料，之后夹持装置3将焊接完成 后的齿圈与前壳体的合体从台阶盘22上取下，放置到成品输送线上，运输至下 一道工序，台阶盘22的最大直径是小于齿圈的，所以齿圈有一部分凸出台阶盘22，方便夹持装置3夹持。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实 施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明， 并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发 明包含。

Claims (9)

1.一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，包括旋转台(1)，所述旋转台(1)上圆周阵列有4个等距的定位工装(2)，4个定位工装(2)对应4个工位，4个工位顺时针依次为前壳体上料工位(a)、齿圈上料工位(b)、焊接工位(c)以及取件工位(d)；

所述定位工装(2)包括气动卡盘(21)、台阶盘(22)以及固定盘(23)，所述气动卡盘(21)以及固定盘(23)均与旋转台(1)固定连接，所述台阶盘(22)上设有气动胀套(29)，所述台阶盘(22)的底部固定连接有滑柱(24)，所述滑柱(24)与固定盘(23)滑动连接，所述滑柱(24)的底部固定连接有底盘(25)，所述底盘(25)的底部固定连接有万向球(26)，所述底盘(25)与固定盘(23)之间的滑柱(24)上套设有复位弹簧一(27)，所述万向球(26)的底部设有与万向球(26)对应的环形滑台(7)，所述环形滑台(7)用于限制万向球(26)上升下降；

所述旋转台(1)中心处转动连接有支撑柱(10)，所述支撑柱(10)上固定连接有与4个工位对应的4个固定板(11)，所述前壳体上料工位(a)、齿圈上料工位(b)以及取件工位(d)的上方的固定板(11)上通过导轨滑动连接有夹持装置(3)，所述夹持装置(3)通过平移装置(4)驱动平移，所述焊接工位(c)对应的固定板(11)上固定连接有焊接装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述固定盘(23)、台阶盘(22)以及气动卡盘(21)同心设置，且所述固定盘(23)与台阶盘(22)均位于气动卡盘(21)的中心，环形滑台(7)固定连接在基板(6)上，所述基板(6)上设有凸轮分割器，所述凸轮分割器的输出端与旋转台(1)连接，用于驱动旋转台(1)旋转。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述固定板(11)还通过支架(12)与基板(6)固定连接，所述环形滑台(7)位于焊接工位(c)的一处向下凹陷呈U字形，其余三个工位等高。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述夹持装置(3)包括滑板(30)，所述滑板(30)通过导轨与固定板(11)滑动连接，所述滑板(30)的底部固定连接有升降气缸(31)，所述升降气缸(31)的输出轴固定连接有外壳体(32)，所述外壳体(32)通过滑柱(24)与滑板(30)滑动连接，所述外壳体(32)内固定连接有夹紧气缸(33)，所述夹紧气缸(33)的输出轴固定连接有升降块(34)，所述升降块(34)的两端均滑动连接在联动块(35)的滑槽(35a)内，所述联动块(35)的底部固定连接有夹紧板(36)，所述夹紧板(36)通过滑轨与外壳体(32)滑动连接，所述夹紧板(36)的底部固定连接有夹紧块(37)。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述夹紧板(36)上滑动连接有两个压柱(38)，两个压柱(38)的底部穿过夹紧板(36)并通过压块(381)固定连接在一起，所述压柱(38)的顶端固定连接有挡片(382)，所述挡片(382)与夹紧板(36)之间的压柱(38)上套设有复位弹簧二(383)，所述升降块(34)上设有与压柱(38)对应的压板(39)。

6.根据权利要求4所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述升降块(34)的中心截面为上窄下宽的等腰梯形。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述平移装置(4)包括平移电机(40)，所述平移电机(40)固定连接在固定板(11)上，所述平移电机(40)的输出轴固定连接有丝杠(41)，所述丝杠(41)与固定板(11)转动连接，所述丝杠(41)通过丝杠(41)螺母与滑板(30)连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述前壳体上料工位(a)、齿圈上料工位(b)以及取件工位(d)的上方还分别设有前壳体输送线、齿圈输送线以及成品输送线，所述前壳体输送线以及齿圈输送线上分别设有与前壳体以及齿圈对应的定位块。

9.根据权利要求1所述的一种用于汽车零部件的焊接工装，其特征在于，所述焊接装置(5)包括焊接气缸(50)，所述焊接气缸(50)的输出轴固定连接有旋转电机(51)，所述旋转电机(51)的输出轴固定连接有若干焊接头(52)。

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