一种汽车异形管装配装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车异形管装配装置。
【背景技术】
[0002]管道作为目前世界上最广泛应用的运输方式，其使用范围包括汽车、航海、航天等精密工业生产。尤其在发动机油路、气路、水路等运输，应用最多，且受限于外观、外形，管道的形状也复杂多变，甚至其运输系统由多种异形管道组装而成，使之组装难度增大。对此，传统的加工方法，一般采用人手装配，并使用辅助夹具进行纠形。此方法虽然成本低，但生产效率低，劳动强度高，产品品质一致性差。
例如文献CN202241003U就公开了一种汽车装配用的异形管组装辅助夹具，包括压紧装置1、平台2和固定架3，平台2通过下方中间位置设置的转轴4连接固定架3，且通过插销5固定，平台2上面的两端位置安装有压紧装置I。所述压紧装置I由压紧器11、定位块12和支座13组成，支座13上固定安装有压紧器11和定位块12。所述定位块12工作面是V型面或U型面。定位块采用工业硬胶木材料，其它部件采用金属材料制作。将压紧器11和定位块12固定在支座13上，组成压紧装置1，并由组合后的二件压紧装置I安装在平台2台面的两端，平台2下面中间位置通过转轴4与固定架3连接，并通过固定架3上的插销5固定转轴4。使用时，将散热器异型管放置于定位块12上，再用压紧器11将其压紧，通过平台2下方的转轴4使平台2在固定架3上转到所需要的位置，并用插销5固定。操作者可以非常方便快捷地在不同的位置向散热器异型管上安装组件或零件。
[0003]文献CN202317501U公开了一种异形管焊接夹具，包括支架4、支架4上设有横梁5和操作台3 ;横梁5上设有压杆1，压杆I底部还有一个固定块；操作台3包括圆筒状的第一部件8和第二部件9 ;第一部件8的内径等于第二部件9后部的外径，第二部件9的前端为梭子状。横梁5上设有滑道，横梁5可以相对于支架4运动。固定块是底部具有凸起的凸块2，并且在操作台3第二部件9的前端开有与凸块2的凸起的形状相对应的孔且孔心与凸块2的凸起部分的轴心共线。操作台3上还设有夹板6，夹板6上设有卡紧机构7。将压杆I提起，在凸块2的外部套上待焊接的连接管，待焊接的氧传感器座套在操作台3上，用夹板6卡住并旋紧卡紧机构7。在本实施例中的卡紧机构7是螺栓。保证氧传感器座上的孔的孔心和凸块2的下端凸起部分的轴心以及操作台3上孔的孔心在一条直线上，下移压杆I直到凸块2的凸起插入操作台3的孔中，此时凸块2外部的待焊接的连接管的钻孔和氧传感器座的焊接部位相接触，打开机器人焊枪，开始焊接作业。如果待焊接的氧传感器座上的焊接位置改变，只需要将横梁5在滑道上滑动，来改变压杆I的位置，同时，松开螺栓，移动第二部件即可。
[0004]传统方法虽然成本低，但生产效率低，劳动强度高，产品品质一致性差。当今，全球经济高速发展，科学技术日趋发达，机械自动化生产是企业降低成本、提高效率、保证品质、长期发展的必然之路。因此，本申请通过对汽车异型管装配方法进行自动化改造来实现这一目的。该方法是使用气动元件及自制专用夹具进行自动化装配。气动元件可对压装深度进行精确调控，自制专用夹具则满足各类异形管进行更换装夹。加上简易的电路系统就可以实现自动化作业。该加工方法不仅缩短了加工时间，提高了生产效率，还保证了产品品质的一致性。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于解决上述问题，提供一种汽车异形管装配装置及其装配方法。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为:
一种汽车异形管装配装置，包括:PLC控制系统、检测系统和气压系统；气压系统包括水平气缸和竖直气缸，其中水平气缸与水平底座连接，并且水平气缸能够带动水平底座在水平方向上移动；水平底座上固定设置有第一异型管定位模具的下半模具，该第一异型管定位模具的下半模具随着水平底座的移动而移动；所述的竖直气缸与第一异型管定位模具的上半模具连接，并且竖直气缸能够带动第一异型管定位模具的上半模具沿着竖直方向上下移动；当竖直气缸带动第一异型管定位模具的上半模具向下移动使得第一异型管定位模具的上半模具与第一异型管定位模具的下半模具压紧的时候，第一异型管被固定在第一异型管定位模具的上半模具与第一异型管定位模具的下半模具之间；第二异形管定位模具固定设置在水平气缸的水平移动路径上，第二异形管固定在第二异形管定位模具中；检测系统包括第一检测元件和第二检测元件，第一检测元件用于检测第一异型管和第二异型管在垂直于水平气缸的水平移动路径方向上的水平位置信息和竖直方向上的竖直位置信息；第二检测元件用于检测第一异型管在水平气缸的水平移动路径方向上的水平位置信息；PLC控制系统与检测系统和气压系统分别保持电连接，并且在第一检测元件和第二检测元件的检测信号表明第一异型管位于指定位置时，该PLC控制系统控制水平气缸在水平方向上的移动和竖直气缸在竖直方向上的移动，实现将第一异型管装配在第二异形管上。
[0007]所述的水平底座底部设有导向槽，该导向槽与导向底座上设置的导轨配合，使得水平底座沿着导轨水平移动，导轨的方向与水平气缸的水平移动路径重合。
[0008]所述的汽车异形管装配装置还包括操作柜，PLC控制系统设置在该操作柜中；该操作柜的上表面设置有操作台，所述的导向底座固定设置在该操作台表面上；所述的导向底座上还固定设置有第一安装架和第二安装架，第一安装架和第二安装架之间设置有两根水平导向杆，所述的第一异型管定位模具的上半模具与两根水平导向杆滑动连接，两根水平导向杆在水平方向上与水平气缸的水平移动路径重合；所述的第二异形管定位模具固定设置在第二安装架上。
[0009]所述的检测系统由安全光栅组成，第一检测元件和第二检测元件对向设置，并且固定设置在操作台上。
[0010]所述的气压系统还包括输出压力为1Kg的定量气动元件，用于驱动水平气缸在水平方向上的移动和竖直气缸在竖直方向上的移动，所述的水平气缸和竖直气缸的缸径为10mm0
[0011]所述的第一异型管定位模具的上半模具包括互相平行的第一水平表面和第三水平表面，以及连接第一水平表面和第三水平表面的第一倾斜表面，在第一倾斜表面上设置有容纳第一异型管的第一凹槽，该第一凹槽的深度等于第一异型管的直径的一半；所述的第一异型管定位模具的上半模具还包括与第一水平表面和第三水平表面垂直的第一竖直表面和第三竖直表面，以及连接第一竖直表面和第三竖直表面的第二倾斜表面，所述的第一凹槽终止于该第二倾斜表面上。
[0012]所述的第一水平表面上设置有第一导向通孔，第三水平表面上设置有第三导向通孔，所述的第一倾斜表面下部设置有竖直气缸固定螺孔，该竖直气缸固定螺孔的深度小于该第三导向通孔的深度；与该竖直气缸固定连接的安装杆的一端设置有与该竖直气缸固定螺孔匹配的安装螺纹，通过该竖直气缸固定螺孔和安装杆实现竖直气缸与该第一异型管定位模具的上半模具的固定连接。
[0013]所述的第一导向通孔、竖直气缸固定螺孔和第三导向通孔在该第一异型管定位模具的上半模具的一条对角线的方向上沿一条直线设置；所述的第一导向通孔内插入第一竖直导向杆，所述的第三导向通孔内插入第二竖直导向杆，该第一竖直导向杆和第二竖直导向杆平行设置并均固定在水平底座上，用于引导该第一异型管定位模具的上半模具在竖直方向上的上下移动。
[0014]所述的第一异型管定位模具的下半模具的结构与该第一异型管定位模具的上半模具相匹配，使得当该第一异型管定位模具的上半模具与该第一异型管定位模具的下半模具压紧的时候，设置在该第一异型管定位模具的下半模具上的第二凹槽与设置在该第一异型管定位模具的上半模具上的第一凹槽恰好围成第一异型管的形状并且将第一异型管固定在第一凹槽和第二凹槽内。
[0015]所述的第二异形管定位模具包括第一平面，与第一平面垂直的第三竖面，以及连接第一平面和第三竖面的第二斜面，在该第二斜面与第一平面的交汇处设置有容纳该第二异形管的第三凹槽，该第三凹槽的深度等于该第二异形管的直径；该第二异形管定位模具还包括分别与第一平面、第二斜面和第三竖面均垂直的第四竖面，在该第四竖面上设有固定凹槽，该固定凹槽用于安装固定压片，该固定压片用于在该第二异形管安装在第三凹槽内以后将该第二异形管固定，所述的第三凹槽终止于该固定凹槽处。
[0016]所述的第一异型管和