一種臥式多頭輪轂焊接裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種臥式多頭輪轂焊接裝置,包括工作臺,所述工作臺上安裝有輪轂定位裝置和焊接頭朝向輪轂定位裝置的焊接機,所述輪轂定位裝置包括轉(zhuǎn)動連接于工作臺上表面的座板,以及背面連接于座板上表面的卡盤,所述座板與座板驅(qū)動電機傳動,所述卡盤的卡盤體正面的多個卡爪上分別連接有弧形定位板,所述分別連接于卡爪上的多個弧形定位板端部對接構(gòu)成圓環(huán);所述焊接機至少包括有三臺,均勻設置在輪轂定位裝置周圍。本實用新型改善了輪轂受熱、受力情況,將輪轂變形的扭曲量降低至1.0mm以下,有效提高了輪轂的品質(zhì),同時成倍地提高焊接的速度,提高了輪轂的產(chǎn)量,也進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種臥式多頭輪轂焊接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及焊接機械領(lǐng)域,具體涉及一種臥式多頭輪轂焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]輪轂是車輛用于連接輪胎與軸的部件,目前的輪轂從制造工藝上可以分為整體鑄造式、整體鍛造式和復合式三種,整體鑄造式輪轂是目前制造成本最低的,其產(chǎn)量占輪轂總生產(chǎn)量的90%左右,整體鍛造式輪轂的性能優(yōu)于整體鍛造式輪轂,但是其制造成本更高,復合式輪轂的性能可以達到整體鍛造式輪轂的性能,而制造成本更接近整體鑄造式輪轂,因此逐漸受到客戶的青睞。
[0003]復合式輪轂的輪輞和輪輻分別制造,然后復合、焊接成一體,目前的焊接裝置所加工出的輪轂容易變形,扭曲量超過1.5mm,輪轂的不合格率高,主要原因有以下幾點:
[0004]首先,焊接裝置采用立式定位,即從水平方向?qū)嗇灥膬啥嗣孢M行夾持,焊接頭從輪輻與輪輞的復合處進行攪拌摩擦焊接,焊接過程中輪輞的局部溫度升高,輪輞受夾持力及重力影響,在焊接處容易產(chǎn)生變形,同時,為確保焊接過程中輪轂不產(chǎn)生軸向位移,夾持輪轂所需的力很大,對設備要求很高,焊接過程中的能耗也很高,輪轂的制造成本高;
[0005]其次,焊接裝置采用單個焊接頭從輪輻與輪輞的復合處進行攪拌摩擦焊接,焊接過程中輪輞的局部溫度升高,焊接頭單方向?qū)嗇炌獗谑┘訅毫Γ嗇炇軣?、受力不均勻,容易扭曲變形?br>
[0006]另外,驅(qū)動電機控制攪拌摩擦焊接機的焊接頭前進直到插入輪輞外壁一定的深度,然后旋轉(zhuǎn)底座帶動輪轂旋轉(zhuǎn)一周,完成輪輞與輪輻的周向焊接,在過程中,焊接頭到輪輞中軸線的距離不變,而受輪輞制造工藝條件的限制,輪輞與輪輻焊接處的輪輞壁厚無法確保完全一致,焊接頭插入輪輞壁的深度存在差別,導致焊縫存在或深或淺的情況,輪輞在焊縫處的強度不一,容易產(chǎn)生變形。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種臥式多頭輪轂焊接裝置,可以解決現(xiàn)有的輪轂焊接裝置加工出的輪轂容易變形,扭曲量大,不合格率高的問題。
[0008]本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]一種臥式多頭輪轂焊接裝置,包括工作臺,所述工作臺上安裝有輪轂定位裝置和焊接頭朝向輪轂定位裝置的焊接機,所述輪轂定位裝置包括轉(zhuǎn)動連接于工作臺上表面的座板,以及背面連接于座板上表面的卡盤,所述座板與座板驅(qū)動電機傳動,所述卡盤的卡盤體正面的多個卡爪上分別連接有弧形定位板,所述分別連接于卡爪上的多個弧形定位板端部對接構(gòu)成圓環(huán);所述焊接機至少包括有三臺,均勻設置在輪轂定位裝置周圍。
[0010]所述卡爪有8個,每個卡爪上連接的弧形定位板弧度為45度。
[0011]所述弧形定位板的外弧邊設有垂直于弧形定位板表面的壓力分散折邊。
[0012]所述圓環(huán)的外徑是輪轂直徑的0.8^0.9倍。[0013]所述壓力分散折邊的高度為3?4厘米。
[0014]所述弧形定位板和座板之間的距離,與輪轂的焊縫到輪轂套入卡盤的一端的距離相匹配。
[0015]所述焊接機包括導軌、滑臺、滑臺驅(qū)動電機、機體、焊接頭驅(qū)動電機,所述導軌沿輪轂定位裝置的徑向鋪設在工作臺上,所述滑臺滑動連接于導軌;所述機體和焊接頭驅(qū)動電機連接于滑臺,安裝在機體上的焊接頭與焊接頭驅(qū)動電機傳動;所述滑臺與安裝在工作臺上的滑臺驅(qū)動電機傳動。
[0016]所述機體通過角度調(diào)整裝置和高度調(diào)整裝置與滑臺連接。
[0017]所述角度調(diào)整裝置包括垂直連接于機體前端兩側(cè)的軸,以及固定在滑臺上的軸套,所述軸套上設有通孔,所述軸的外端設有螺紋,所述軸的外端穿過通孔后以螺母壓緊。
[0018]所述高度調(diào)整裝置包括垂直連接于機體后端兩側(cè)的桿,以及固定在滑臺上的定位座,所述定位座上設有定位槽口,所述桿外端穿入定位槽口內(nèi),所述桿的下表面與定位槽底之間設有調(diào)節(jié)墊塊,所述桿的上表面由穿過定位槽頂板的螺栓壓緊。
[0019]還包括焊接頭驅(qū)動電機的狀態(tài)檢測單元以及主控裝置,所述狀態(tài)檢測單元的輸出端連接于主控裝置的輸入端,所述主控裝置的輸出端連接滑臺驅(qū)動電機的驅(qū)動器。
[0020]所述主控裝置接受狀態(tài)檢測單元所檢測到的焊接頭驅(qū)動電機電壓或電流,根據(jù)電壓或電流的升高或降低來改變輸入控制器的信號強度,控制滑臺驅(qū)動電機驅(qū)動滑臺的焊接頭后退或前進。
[0021]所述狀態(tài)檢測單元為電流變送器或電壓變送器,所述主控裝置為PLC可編程控制器或單片機。
[0022]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0023]一、采用豎直向上的卡盤從內(nèi)向外漲緊固定輪轂,改善了輪輞的受力情況,降低了在焊接過程中出現(xiàn)的變形量,同時大大降低對夾持設備的要求,以及焊接過程中夾持設備的能耗,降低輪轂制造的成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益;
[0024]二、以多臺焊接機的焊接頭同時對輪轂外壁進行焊接,使輪轂受熱、受力均勻,將輪轂變形的扭曲量降低至1.0mm以下,有效提高了輪轂的品質(zhì),同時成倍地提高焊接的速度,提高了輪轂的產(chǎn)量,進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益;
[0025]三、讀取焊接頭驅(qū)動電機的電壓或電流變化,作為對焊縫深度的反饋環(huán)節(jié),調(diào)整滑臺驅(qū)動電機改變焊接頭與輪輞外壁之間的距離,改善焊縫或深或淺的情況,提高輪轂的焊縫處強度,降低輪轂變形扭曲量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的臥式多頭輪轂焊接裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為圖1中I部分的A方向視圖。
[0028]圖3為輪轂定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為圖3的B方向剖視圖。
[0030]圖5為焊接頭隨動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】[0031]如圖1、圖3、圖4所示的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,包括工作臺2,所述工作臺2上安裝有輪轂定位裝置I和焊接頭朝向輪轂定位裝置I的焊接機,所述輪轂定位裝置包括座板11,以及背面連接于座板11上表面的八爪液壓卡盤15,所述座板11通過與卡盤15同軸的轉(zhuǎn)軸16與工作臺2轉(zhuǎn)動連接,所述轉(zhuǎn)軸16與座板驅(qū)動電機17傳動,所述八爪卡盤15正面的八個卡爪14上分別連接有弧度為45度的弧形定位板12,所述分別連接于卡爪14上的多個弧形定位板12端部對接構(gòu)成圓環(huán),所述弧形定位板12的外弧邊設有垂直于弧形定位板12表面的壓力分散折邊13 ;所述焊接機包括有三臺,均勻設置在輪轂定位裝置I周圍。
[0032]如圖2所示的焊接機包括導軌3、滑臺4、滑臺驅(qū)動電機5、機體6、焊接頭驅(qū)動電機7,所述導軌3沿輪轂定位裝置I的徑向鋪設在工作臺2上,所述滑臺4滑動連接于導軌3 ;所述機體6和焊接頭驅(qū)動電機7連接于滑臺4,安裝在機體6上的焊接頭與焊接頭驅(qū)動電機7傳動;所述滑臺4與安裝在工作臺2上的滑臺驅(qū)動電機5傳動。所述機體6通過角度調(diào)整裝置9和高度調(diào)整裝置10與滑臺4連接;所述角度調(diào)整裝置9包括垂直連接于機體6前端兩側(cè)的軸91,以及固定在滑臺4上的軸套41,所述軸套41上設有通孔,所述軸91的外端設有螺紋,所述軸91的外端穿過通孔后以螺母壓緊;所述高度調(diào)整裝置10包括垂直連接于機體6后端兩側(cè)的桿101,以及固定在滑臺4上的定位座42,所述定位座42上設有定位槽口,所述桿101外端穿入定位槽口內(nèi),所述桿101的下表面與定位槽底之間設有調(diào)節(jié)墊塊,所述桿101的上表面由穿過定位槽頂板的螺栓43壓緊。
[0033]采用攪拌摩擦焊的方式焊接輪轂時,焊接頭與輪輞外壁之間需要保持一定的夾角,對應不同尺寸的輪轂,需要調(diào)整焊接頭的位置以保持夾角;調(diào)整焊接頭位置時,將軸91外端的螺母松開,定位螺栓43松開,通過調(diào)整機體6的位置以及調(diào)節(jié)墊塊的厚度,實現(xiàn)對焊接頭的角度和高度的調(diào)節(jié),達到預期角度和高度后再將螺母91和定位螺栓43分別擰緊。
[0034]進行焊接時,先將復合后未焊接的輪轂套在卡盤15上,直到輪輞的下端口扣在座板11上,然后啟動卡盤15,使卡爪14向外擴張,弧形定位板12外弧邊的壓力分散折邊13頂在輪輞與輪輻復合處,實現(xiàn)對輪轂的定位;再啟動滑臺驅(qū)動電機5,驅(qū)動滑臺4向輪轂移動直到焊接頭插入輪輞外壁合適的深度,再啟動座板驅(qū)動電機17帶動輪轂旋轉(zhuǎn)一周,滑臺驅(qū)動電機5反轉(zhuǎn)驅(qū)動滑臺4復位,座板驅(qū)動電機17停止,卡盤15泄壓,即可取下輪轂。
[0035]根據(jù)實際加工情況分析可知,當焊接頭插入輪輞壁太深或太淺時,焊接頭的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的電流或電壓會隨之升高或降低,可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的這種電流或電壓的變化規(guī)律來實現(xiàn)對焊接頭的行走驅(qū)動伺服電機進行控制,緩解甚至消除焊縫或深或淺的情況。
[0036]如圖5所示,上述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置還包括連接于焊接頭驅(qū)動電機7電源電路中的電流變送器以及PLC可編程控制器,所述電流變送器的輸出端連接于PLC可編程控制器的輸入端,所述PLC可編程控制器的輸出端連接滑臺驅(qū)動電機5的驅(qū)動器。所述PLC可編程控制器接收電流變送器所檢測到的焊接頭驅(qū)動電機7電流,根據(jù)電流的升高或降低來改變輸入控制器的信號強度,控制滑臺驅(qū)動電機5驅(qū)動滑臺4的焊接頭后退或前進。對于采用伺服電機作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的焊接頭,PLC可編程控制器的輸入端口可直接連接伺服電機的編碼器獲取電流信號。
[0037]如果以傳感器檢測輪輞外壁厚度變化來控制焊接頭隨動,受系統(tǒng)響應時間的限制,無法及時控制驅(qū)動電機做出動作,難以提高輪轂的質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種臥式多頭輪轂焊接裝置,包括工作臺(2),所述工作臺(2)上安裝有輪轂定位裝置(I)和焊接頭朝向輪轂定位裝置(I)的焊接機,其特征在于:所述輪轂定位裝置包括轉(zhuǎn)動連接于工作臺(2)上表面的座板(11),以及背面連接于座板(11)上表面的卡盤(15),所述座板(11)與座板驅(qū)動電機(17)傳動,所述卡盤(15)正面的多個卡爪(14)上分別連接有弧形定位板(12),所述分別連接于卡爪(14)上的多個弧形定位板(12)端部對接構(gòu)成圓環(huán);所述焊接機至少包括有三臺,均勻設置在輪轂定位裝置(I)周圍。
2.如權(quán)利要求1所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述卡爪(14)有8個,每個卡爪(14)上連接的弧形定位板(12)弧度為45度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述弧形定位板(12)的外弧邊設有垂直于弧形定位板(12)表面的壓力分散折邊(13)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述焊接機包括導軌(3)、滑臺(4)、滑臺驅(qū)動電機(5)、機體(6)、焊接頭驅(qū)動電機(7),所述導軌(3)沿輪轂定位裝置(I)的徑向鋪設在工作臺(2)上,所述滑臺(4)滑動連接于導軌(3);所述機體(6)和焊接頭驅(qū)動電機(7)連接于滑臺(4),安裝在機體(6)上的焊接頭與焊接頭驅(qū)動電機(7)傳動;所述滑臺(4)與安裝在工作臺(2)上的滑臺驅(qū)動電機(5)傳動。
5.如權(quán)利要求4所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述機體(6)通過角度調(diào)整裝置(9)和高度調(diào)整裝置(10)與滑臺(4)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述角度調(diào)整裝置(9)包括垂直連接于機體(6)前端兩側(cè)的軸(91),以及固定在滑臺(4)上的軸套(41),所述軸套(41)上設有通孔,所述軸(91)的外端設有螺紋,所述軸(91)的外端穿過通孔后以螺母壓緊。
7.如權(quán)利要求5所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述高度調(diào)整裝置(10)包括垂直連接于機體(6)后端兩側(cè)的桿(101),以及固定在滑臺(4)上的定位座(42),所述定位座(42)上設有定位槽口,所述桿(101)外端穿入定位槽口內(nèi),所述桿(101)的下表面與定位槽底之間設有調(diào)節(jié)墊塊,所述桿(101)的上表面由穿過定位槽頂板的螺栓(43)壓緊。
8.如權(quán)利要求4所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:還包括焊接頭驅(qū)動電機(7)的狀態(tài)檢測單元以及主控裝置,所述狀態(tài)檢測單元的輸出端連接于主控裝置的輸入端,所述主控裝置的輸出端連接滑臺驅(qū)動電機(5)的驅(qū)動器。
9.如權(quán)利要求8所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述主控裝置接受狀態(tài)檢測單元所檢測到的焊接頭驅(qū)動電機(7)電壓或電流,根據(jù)電壓或電流的升高或降低來改變輸入控制器的信號強度,控制滑臺驅(qū)動電機(5)驅(qū)動滑臺(4)的焊接頭后退或前進。
10.如權(quán)利要求8或9所述的一種臥式多頭輪轂焊接裝置,其特征在于:所述狀態(tài)檢測單元為電流變送器或電壓變送器,所述主控裝置為PLC可編程控制器或單片機。
【文檔編號】B23K20/12GK203557001SQ201320679991
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】劉湘平 申請人:劉湘平