CN207534231U - 一种制动蹄铁自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制动蹄铁自动焊接装置，包括纵向移动部分、旋转部分、定位部分和横向移动部分。定位部分包括底板、两个对称固定在底板上的弧形板、设在弧形板内侧面上的定位块、对称安装在底板上的气缸和设在气缸输出轴上的弧形块；横向移动部分包括移动台、固定在移动台上的滑轨、与滑轨滑动连接的滑动块、设在滑动块上的固定板、固定安装在移动台上的移动齿条、设在固定板上的横向移动组和安装在横向移动组输出轴上的横向移动齿轮；横向移动齿轮与移动齿条啮合；底板安装在固定板上。本实用新型采用了旋转焊接的方式，焊接速度快，焊接效率高，并且通过两组定位部分的同时实用，能够提高工作效率。

Description

一种制动蹄铁自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制动蹄的制作工装领域，具体涉及一种制动蹄铁自动焊接装置。

背景技术

制动蹄是鼓式制动器的摩擦偶件，除应具有作为构件所需要的强度和刚度外，还应有尽可能高而稳定的摩擦系数，以及适当的耐磨性、耐热性、散热性和热容量等。

制动蹄按其张开时的转动方向与制动鼓的旋转方向是否一致，有领蹄和从蹄之分。制动蹄张开的转动方向与制动鼓的旋转方向一致时，称为领蹄，具有制动“增势”作用，也称为“助势蹄”；反之，则称为从蹄，或“减势蹄”。

一般来说，领蹄的效能因数约为从蹄的3倍；伺服式制动器中次领蹄（由主领蹄通过连接杆张开的制动蹄）的效能因数也约为主领蹄（由轮缸活塞张开的制动蹄）的3倍。

制动蹄的制作一般包括下料、冲压、焊接和精加工几个部分，其中焊接是关键工序之一。焊接作为冲压零散部件和精加工之间承上启下的一道工序，对于最终的产品精度有着至关重要的影响。

在焊接过程中，需要将一个弧形板和两个加强筋焊接在一起，定位是关键因素。因为定位决定着后续精加工工序中的加工精度。当时在涉及异形件焊接的过程中，定位工装的合理性、焊接预定位和焊接均会影响最终的焊接质量。因此，设计一种定位准确，使用方便的焊接工装成为了加工工厂亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种使用方便，工作效率高的制动蹄铁辅助焊接装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种制动蹄铁自动焊接装置，包括纵向移动部分、旋转部分、定位部分和横向移动部分；

所述定位部分包括底板、对称固定在底板上的两个弧形板、设在弧形板内侧面上的定位块、对称安装在底板上的气缸和设在气缸输出轴上的弧形块；

所述横向移动部分包括移动台、固定在移动台上的滑轨、与滑轨滑动连接的滑动块、设在滑动块上的固定板、固定安装在移动台上的移动齿条、设在固定板上的横向移动组和安装在横向移动组输出轴上的横向移动齿轮；

所述横向移动齿轮与移动齿条啮合；

所述底板安装在固定板上。

作为进一步的解决方案：所述纵向移动部分包括立臂、固定安装在立臂一个侧面上的齿条、固定安装在立臂另一个侧面上的导轨、与导轨滑动连接的滑块、设在滑块上的移动组和固定安装在移动组输出端的移动齿轮；

所述移动齿轮与齿条啮合。

作为进一步的解决方案：所述移动组包括固定安装在滑块上的纵向移动伺服电机、与纵向移动伺服电机输出轴连接的纵向移动伺服减速机；

所述移动齿轮安装在纵向移动伺服减速机的输出轴上。

作为进一步的解决方案：所述旋转部分包括固定在滑块上的横臂、套装在横臂上的转轴、固定在转轴一端的支撑臂和驱动组；

所述驱动组的输出端与转轴的自由端连接。

作为进一步的解决方案：所述驱动组包括固定安装在横臂上的旋转伺服电机、与旋转伺服电机输出轴连接的旋转直角伺服减速机；

所述旋转直角伺服减速机的输出轴与转轴的一端连接。

作为进一步的解决方案：所述驱动组还包括联轴器；所述联轴器的一端与旋转直角伺服减速机的输出轴连接，另一端与转轴的一端连接。

作为进一步的解决方案：所述支撑臂上设有定位套；所述定位套开有螺纹孔；所述螺纹孔内设有螺栓。

作为进一步的解决方案：所述横向移动组包括安装在固定板上的横向移动伺服电机、与横向移动伺服电机输出轴连接的横向移动伺服减速机；所述横向移动齿轮安装在横向移动伺服减速机的输出轴上。

作为进一步的解决方案：两个所述弧形板的曲率半径相同；两个所述弧形板的圆心重合。

作为进一步的解决方案：所述滑动块的数量为两个。

本实用新型产生的积极效果如下：

本实用新型能够实现制动蹄铁的快速定位。制动蹄铁主要由一个弧形板和两个固定在弧形板内侧的加强筋组成，在制作过程中，需要预先点焊定型后再进行焊接。在焊接过程中，制动蹄铁不能移动，否则会造成焊缝的偏移。在使用本实用新型时，将制动蹄铁弧形板与底板上的弧形板贴合，然后将制动蹄铁的一端与定位块接触，最后启动气缸，气缸将弧形块向前推，使之与加强筋接触，便能够将制动蹄铁固定。因为底板限制了制动蹄铁一个移动方向和一个旋转方向上的自由度，弧形板限制了制动蹄铁一个移动方向和两个旋转方向上的自由度，定位块限制了制动蹄铁一个旋转方向上的自由度，这样制动蹄铁的六个自由度都被限制，实现了完全定位。

同时气缸和弧形块能够将制动蹄铁紧紧的顶在弧形板上，使其无法移动，保证后续焊接过程中的稳定。

本实用新型能够有效降低制动蹄铁的制作成本，提高产品质量。由上描述可知，采用定位后，制动蹄铁无法移动，能够使工作人员将注意力集中在焊接上，不用考虑焊接件的移动问题。又因为制动蹄铁一般是大批量制作的，模具制作费用能够均摊到每一个制动蹄铁上，不会造成其制作成本的明显上升，但采用模具后，制作效率迅速提高，会明显降低其制作成本。

本实用新型能够有效提高制动蹄铁的焊接效率，提高其焊接质量。固定在每一个底板上的弧形板、气缸等都有两个，一次能够固定两个制动蹄铁，同时弧形板的圆形重合，以为着两条焊缝在同一个圆上，能够一次完成焊接。

焊接采用自动焊接的形式，将焊枪插到定位套内并拧紧螺栓。随后调整横臂的高度，使焊枪到达焊缝处，接着驱动组工作带动转轴转动，转轴通过支撑臂带动焊枪以转轴为中心转动。两条焊缝均位于焊枪的移动轨迹上，只要调整焊枪的启停时间便能够同时完成两条焊缝的焊接工作。

本实用新型的工作效率更高。由于采用了两组定位部分，这两组定位部分分别配套了滑动块和横向移动组。其作用是当一组定位部分上的焊接工作完成后，会移动到一侧由工作人员更换新的待焊接制动蹄铁，此时，另一组定位部分随即移动到焊枪的下方进行焊接工作，这样能够缩短两次焊接的间隔时间，加快工作节拍，挺高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为横向移动部分的结构示意图；

图3为纵向移动部分的结构示意图；

图4为旋转部分的结构示意图；

图5为定位套的结构示意图；

其中：11立臂、12齿条、13导轨、14滑块、15移动齿轮、21横臂、22转轴、23支撑臂、31底板、32弧形板、33定位块、34气缸、35弧形块、41移动台、42滑轨、43滑动块、44固定板、45移动齿条、46横向移动齿轮、51纵向移动伺服电机、52纵向移动伺服减速机、61旋转伺服电机、62旋转直角伺服减速机、63联轴器、71定位套、72螺纹孔、73螺栓、81横向移动伺服电机、82横向移动伺服减速机。

具体实施方式

下面结合图1-5来对本实用新型进行进一步说明。

本实用新型采用如下技术方案：

一种制动蹄铁自动焊接装置，包括纵向移动部分、旋转部分、定位部分和横向移动部分；

所述定位部分包括底板31、对称固定在底板31上的两个弧形板32、设在弧形板32内侧面上的定位块33、对称安装在底板31上的气缸34和设在气缸34输出轴上的弧形块35；

所述横向移动部分包括移动台41、固定在移动台41上的滑轨42、与滑轨42滑动连接的滑动块43、设在滑动块43上的固定板44、固定安装在移动台41上的移动齿条45、设在固定板44上的横向移动组和安装在横向移动组输出轴上的横向移动齿轮46；

所述横向移动齿轮46与移动齿条45啮合；

所述底板31安装在固定板44上。

作为进一步的解决方案：所述纵向移动部分包括立臂11、固定安装在立臂11一个侧面上的齿条12、固定安装在立臂11另一个侧面上的导轨13、与导轨13滑动连接的滑块14、设在滑块14上的移动组和固定安装在移动组输出端的移动齿轮15；

所述移动齿轮15与齿条12啮合。

作为进一步的解决方案：所述移动组包括固定安装在滑块14上的纵向移动伺服电机51、与纵向移动伺服电机51输出轴连接的纵向移动伺服减速机52；

所述移动齿轮15安装在纵向移动伺服减速机52的输出轴上。

作为进一步的解决方案：所述旋转部分包括固定在滑块14上的横臂21、套装在横臂21上的转轴22、固定在转轴22一端的支撑臂23和驱动组；

所述驱动组的输出端与转轴22的自由端连接。

作为进一步的解决方案：所述驱动组包括固定安装在横臂21上的旋转伺服电机61、与旋转伺服电机61输出轴连接的旋转直角伺服减速机62；

所述旋转直角伺服减速机62的输出轴与转轴22的一端连接。

作为进一步的解决方案：所述驱动组还包括联轴器63；所述联轴器63的一端与旋转直角伺服减速机62的输出轴连接，另一端与转轴22的一端连接。

作为进一步的解决方案：所述支撑臂23上设有定位套71；所述定位套71开有螺纹孔72；所述螺纹孔72内设有螺栓73。

作为进一步的解决方案：所述横向移动组包括安装在固定板44上的横向移动伺服电机81、与横向移动伺服电机81输出轴连接的横向移动伺服减速机82；所述横向移动齿轮46安装在横向移动伺服减速机82的输出轴上。

作为进一步的解决方案：两个所述弧形板32的曲率半径相同；两个所述弧形板32的圆心重合。

作为进一步的解决方案：所述滑动块43的数量为两个。

工作中，首先进行定位部分的制作与安装，具体的过程为：根据定型制动蹄铁的尺寸制作定位部分，弧形板32的弧度与长度、定位块33的位置、弧形块35弧度均需与制动蹄铁符合，制作完成后，将其安装在固定板44上，二者之间采用螺栓连接，方便后续定位部分的维修与更换。

接着将两个制动蹄铁放置到底板31上，每一个制动蹄铁的弧形板与弧形板32接触，同时一端与定位块33接触，接着气缸34动作，推动弧形块35向靠近制动蹄铁的方向运动，将制动蹄铁紧紧的按压在弧形板32上，使之无法移动。

接着横向移动伺服电机81动作，通过横向移动伺服减速机82带动横向移动齿轮46转动，横向移动齿轮46与移动齿条45啮合，会带动固定板44与滑动块43沿着滑轨42移动，因为接着横向移动伺服电机81的转动是可控的，因此该段移动距离也是可以通过控制横向移动伺服电机81的转动圈数来控制的，该部分控制属于现有技术，此处不再赘述。移动开始之前的位置称之为初始位置，移动后的位置称之为工作位置。移动完成后，底板31的中心正好位于转轴22中心的下方。

于此同时，纵向移动伺服电机51动作，通过纵向移动伺服减速机52、齿条12和导轨13带动滑块14向靠近底板31的方向移动，同时旋转部分随之一起移动。该移动的停止点是焊枪的工作位置。

焊枪插在定位套71内，拧紧螺栓73能够将焊枪固定在定位套71上。焊枪的工作位置指的是焊枪最前端与焊缝之间的垂直距离，在这个垂直距离上从焊枪中伸出的焊丝正好能够与焊缝接触。但此时焊丝与焊缝并未实际接触，因为两个制动蹄铁之间有空隙，焊枪正好位于这个空隙中。

接着旋转部分开始工作，旋转伺服电机61动作，通过旋转直角伺服减速机62、联轴器63、转轴22和支撑臂23带动定位套71围绕转轴22转动，安装在定位套71上的焊枪也随之一起转动。随着焊枪的转动，焊丝开始与第一道焊缝接触，此时，焊枪启动，对第一道焊缝进行焊接。在焊接的同时焊枪转动，因为焊缝也是弧形的且正好位于焊枪的移动轨迹上，因此随着焊枪的移动第一道焊缝焊接完成。焊接完成后焊枪停止工作，在转过一个角度后与第二道焊缝接触，此时焊枪启动，对第二道焊缝进行焊接，焊接完成后，旋转伺服电机61反向转动，将焊枪带回初始位置。

接着，横向移动伺服电机81动作，将焊接完成的一对制动蹄铁带回初始位置，同时气缸34反向动作，带动弧形块35反向运动，工作人员更换新的带焊接的制动蹄铁或者将其换面。

位于另一端的横向移动伺服电机81开始动作，在工作人员更换新的带焊接的制动蹄铁或者将其换面带动第二组制动蹄铁移动到焊枪的下方进行焊接工作，这样能够充分利用时间，使工作节拍加快，提高生产效率。

此处需要特别说明但是，支撑臂23的长度也是定制的，其长度与定位部分匹配。目的是保证焊枪与转轴22之间的距离与制动蹄铁焊缝到底板31中心的距离相等，是焊枪正好能够落到焊缝上。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：包括纵向移动部分、旋转部分、定位部分和横向移动部分；

所述定位部分包括底板（31）、两个对称固定在底板（31）上的弧形板（32）、设在弧形板（32）内侧面上的定位块（33）、对称安装在底板（31）上的气缸（34）和设在气缸（34）输出轴上的弧形块（35）；

所述横向移动部分包括移动台（41）、固定在移动台（41）上的滑轨（42）、与滑轨（42）滑动连接的滑动块（43）、设在滑动块（43）上的固定板（44）、固定安装在移动台（41）上的移动齿条（45）、设在固定板（44）上的横向移动组和安装在横向移动组输出轴上的横向移动齿轮（46）；

所述横向移动齿轮（46）与移动齿条（45）啮合；

所述底板（31）安装在固定板（44）上。

2.根据权利要求1所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述纵向移动部分包括立臂（11）、固定安装在立臂（11）一个侧面上的齿条（12）、固定安装在立臂（11）另一个侧面上的导轨（13）、与导轨（13）滑动连接的滑块（14）、设在滑块（14）上的移动组和固定安装在移动组输出端的移动齿轮（15）；

所述移动齿轮（15）与齿条（12）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述移动组包括固定安装在滑块（14）上的纵向移动伺服电机（51）、与纵向移动伺服电机（51）输出轴连接的纵向移动伺服减速机（52）；

所述移动齿轮（15）安装在纵向移动伺服减速机（52）的输出轴上。

4.根据权利要求2所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述旋转部分包括固定在滑块（14）上的横臂（21）、套装在横臂（21）上的转轴（22）、固定在转轴（22）一端的支撑臂（23）和驱动组；

所述驱动组的输出端与转轴（22）的自由端连接。

5.根据权利要求4所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述驱动组包括固定安装在横臂（21）上的旋转伺服电机（61）、与旋转伺服电机（61）输出轴连接的旋转直角伺服减速机（62）；

所述旋转直角伺服减速机（62）的输出轴与转轴（22）的一端连接。

6.根据权利要求5所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述驱动组还包括联轴器（63）；所述联轴器（63）的一端与旋转直角伺服减速机（62）的输出轴连接，另一端与转轴（22）的一端连接。

7.根据权利要求4所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述支撑臂（23）上设有定位套（71）；所述定位套（71）开有螺纹孔（72）；所述螺纹孔（72）内设有螺栓（73）。

8.根据权利要求1所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述横向移动组包括安装在固定板（44）上的横向移动伺服电机（81）、与横向移动伺服电机（81）输出轴连接的横向移动伺服减速机（82）；所述横向移动齿轮（46）安装在横向移动伺服减速机（82）的输出轴上。

9.根据权利要求1所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：两个所述弧形板（32）的曲率半径相同；两个所述弧形板（32）的圆心重合。

10.根据权利要求1所述的一种制动蹄铁自动焊接装置，其特征在于：所述滑动块（43）的数量为两个。