应用于后桥环焊的轴心涨紧装置及后桥总拼环焊专机的制作方法

本实用新型属于焊接设备技术领域，涉及一种焊接用的专机，尤其涉及一种用于焊接后桥的环焊专机。

背景技术：

后桥，就是车辆动力传递的后驱动轴组成部分，可实施半桥差速运动。同时，它也用来支撑车轮和连接后车轮的装置。后桥主要由前段的左轴管、中段的桥壳和尾端的右轴管三部分焊接而成，且在汽车生产制造技术领域，焊接越来越普遍使用自动化焊接设备。因而，在后桥的焊接过程中，对后桥的前段、中段和尾段进行焊接也需要采用自动化焊接。但是，对于后桥来讲，采用自动化焊接是一个比较复杂的课题，其需要能在X、Y、Z三个方向调整焊枪位置及倾角。对于后桥三个组成部分的定位和夹紧的要求如下：后桥通常是水平放置，三个组成部分分别同轴定心定位夹紧，左右轴管采用连接盘面和内孔为定位基准，轴管自定心V形夹紧；中段的桥壳采用接口法兰面和内孔为定位基准，两端采用自定心V形夹紧，设置在气动托架上，整体升降。

但是，一般的焊机很难达到上述的焊接要求，因而现有的焊机通常保证不了焊接出来的后桥的工艺和质量。为此，申请号为201120421086.7的实用新型专利就公开了一种微车后桥壳双枪双环焊焊接专机，其包括床身底座及床身导轨，在床身底座的一边设有主轴驱动装置，主轴驱动装置的内侧设有液压夹持装置，另一边设有气动尾座，床身底座的中间部分对应设有托架，在床身底座的一个侧面设有两个立柱，立柱上端设有角座，两个角座相对设置；两个角座上都设有气动伸缩机构，气动伸缩机构上设有旋转座，旋转座上设有气动升降机构，气动升降机构通过微调机构和夹持件设有焊枪，焊枪的一端连接有焊接电源。该焊接专机采取轴管总成的中段总成分别装夹的方式，以连接处轴心为旋转中心，保证因跳动造成的弧长变化导致熔深和焊缝宽度不一致，零件呈水平放置；轴管自定心V形夹紧；整体升降和焊接；拼装保证了桥壳总长尺寸。

上述焊接专机虽能实现后桥的整体升降和焊接，但是由于后桥是由前后两端的轴管和中段的桥壳组成，因而在焊接专机时需对三个部件均进行装夹，而该焊接专机只能通过液压夹持装置和气动尾座进行装夹其中两个部件，致使该焊接专机的装夹效率较低、焊接效果较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种可同时装夹前后两端的轴管以及中段的桥壳的应用于后桥环焊的轴心涨紧装置及后桥总拼环焊专机，通过轴心涨紧装置并配合其他组件形成三个独立的定位、装夹组件分别对轴管、桥壳进行定位夹紧，提高对后桥的焊接精度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种应用于后桥环焊的轴心涨紧装置，包括涨紧气缸、涨紧外壳，所述涨紧外壳内套设有涨紧轴，所述涨紧气缸的输出轴与涨紧轴连接并驱动涨紧轴沿涨紧轴的轴向移动，所述涨紧轴的涨紧端为锥面，且涨紧轴的涨紧端外套设有用于涨紧前段轴管的涨紧套。

其中，所述涨紧套上沿涨紧套的周向均匀交错开设有左端面轴向凹槽、右端面轴向凹槽，所述左端面轴向凹槽开设于涨紧套的左端面上并沿涨紧套的轴向向右端面一侧凹陷，所述右端面轴向凹槽开设于涨紧套的右端面上并沿涨紧套的轴向向左端面一侧凹陷。

一种后桥总拼环焊专机，包括底座，所述底座上沿后桥的分布方向依次设置有用于装夹前段轴管的前段装夹头座、用于装夹中段桥壳的中段装夹装置、用于装夹尾段轴管的尾段装夹尾座，所述前段装夹头座、尾段装夹尾座均可沿后桥的分布方向滑动，所述中段装夹装置的中心定位部件可沿中段装夹装置的高度方向上下移动；所述底座的一侧设置有用于焊接后桥的焊接装置；所述前段装夹头座和/或尾段装夹尾座中采用上述的轴心涨紧装置。

其中，所述焊接装置包括固定连接在底座上的立柱，所述立柱上沿后桥的分布方向设置有横梁，所述横梁上通过第二导轨滑动连接有滑座，所述滑座上连接有第一上下调节气缸，所述第一上下调节气缸的输出轴上连接有左右滑动导轨，所述左右滑动导轨上连接有第二上下调节气缸，所述第二上下调节气缸的输出轴通过连接组件连接有焊枪。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，该轴心涨紧装置包括有涨紧气缸、涨紧轴和涨紧套，涨紧气缸可驱动涨紧轴沿涨紧轴的轴向移动，轴向移动的涨紧轴可通过其涨紧端的锥面迫使涨紧套沿其径向向外扩张，从而涨紧套设在涨紧套外的前段轴管；涨紧气缸直接推动涨紧轴使涨紧套膨胀、涨紧前段轴管，其涨紧的操作方便、快捷，能够实现前段轴管的快速涨紧与取消涨紧，提高对前段轴管的涨紧效率。

2、本实用新型中，该涨紧套的周向开设左端面轴向凹槽、右端面轴向凹槽，且左端面轴向凹槽、右端面轴向凹槽沿涨紧套的周向均匀交错设置；当涨紧轴轴向移动时，在涨紧套上的左端面轴向凹槽、右端面轴向凹槽的作用下，左端面轴向凹槽、右端面轴向凹槽之间的间隙增大并向外扩张，涨紧套向外扩张，涨紧套的外径增大，涨紧前段轴管，其涨紧的操作方便、快捷，能够实现前段轴管的快速涨紧与取消涨紧，提高对前段轴管的涨紧效率。

3、本实用新型中，在底座上沿后桥的分布方向依次设置有前段装夹头座、中段装夹装置和尾段装夹尾座，该前段装夹头座用于装夹后桥的前段轴管、中段装夹装置用于装夹后桥的中段桥壳、尾段装夹尾座用于装夹后桥的尾段轴管，通过三个部件同时对后桥的三组件进行定位、装夹，可有效提高前段轴管、尾段轴管与中段桥壳的组装精度，最终提高焊接好的后桥的各组成部分的同轴度、平行度等焊接要求，提高最终后桥产品的质量；前段装夹头座和尾段装夹尾座均可在底座上沿后桥的分布方向进行滑动，而中段装夹装置固定设置，因而通过滑动前段装夹头座和尾段装夹尾座即可实现将前段轴管、尾段轴管与中段桥壳拼接成后桥整体，便于后续进行焊接；中段装夹装置的中心定位部件可沿中段装夹装置的高度方向上下移动，当需要环焊后桥时，中段装夹装置的中心定位部件下移，前段装夹头座和尾段装夹尾座即可带动拼接好的后桥进行旋转，从而一旁的焊接装置可对前段轴管与中段桥壳的拼接处、中段桥壳与尾段轴管的拼接处进行环焊，提高对后桥整体的焊接效率、焊接精度。

4、本实用新型中，该焊接装置包括立柱、横梁和焊枪，焊枪可在焊接装置上进行上下、左右方向的移动，扩大该焊枪的焊接范围，使一个焊枪能够用于焊接后桥上多个地方，提高该焊接装置的适用范围。

附图说明

图1为环焊专机的立体图；

图2为环焊专机的主视图；

图3为环焊专机的俯视图；

图4为前段装夹头座与后桥的连接示意图；

图5为轴心涨紧装置的立体图；

图6为轴心涨紧装置的主视图；

图7为涨紧套的立体图；

图8为焊接装置的立体图；

图中标记：1-底座、2-前段装夹头座、3-中段装夹装置、4-尾段装夹尾座、5-焊接装置、6-后桥、21-前段驱动装置、22-L型旋转块、221-法兰夹紧装置、222-轴心涨紧装置、223-轴管夹紧装置、2221-涨紧轴、2222-涨紧外壳、2223-涨紧套、22231-左端面轴向凹槽、22232-右端面轴向凹槽、51-立柱、52-横梁、53-第二导轨、54-第一上下调节气缸、55-第二上下调节气缸、56-左右滑动导轨、57-连接组件、58-焊枪。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种后桥总拼环焊专机，其包括有底座1，底座1上设置有前段装夹头座2、中段装夹装置3和尾段装夹尾座4，前段装夹头座2、中段装夹装置3和尾段装夹尾座4沿后桥6的分布方向依次设置。该前段装夹头座2主要用于装夹前段轴管，该中段装夹装置3主要用于装夹中段桥壳，该尾段装夹尾座4主要用于装夹尾段轴管，且前段装夹头座2对前段轴管的装夹方式与尾段装夹尾座4对尾段轴管的装夹方式相同、所采用的装夹结构也相同。该前段装夹头座2和尾段装夹尾座4均活动设置在底座1上，且前段装夹头座2和尾段装夹尾座4均可以在底座1上沿后桥6的分布方向进行滑动；该中段装夹装置3固定连接在底座1上，且中段装夹装置3的用于定位桥壳的中心定位部件可沿中段装夹装置3的高度方向上下移动。当前段轴管装夹在前段装夹头座2上、桥壳通过中心定位部件装夹在中段装夹装置3上、尾段轴管装夹在尾段装夹尾座4上后，前段装夹头座2和尾段装夹尾座4均沿后桥6的分布方向相向移动，前段轴管的端部、尾段轴管的端部均套设在桥壳两端的管体内，完成前段轴管、后段轴管与桥壳的拼接，便于后续对拼接好的后桥6进行焊接处理。该底座1的一侧设置有焊接装置5，该焊接装置5设置在底座1上后桥6的一侧，通过该焊接装置5对拼接好的后桥6进行焊接处理，并完成对后桥6的环焊。

在底座1上沿后桥6的分布方向依次设置有前段装夹头座2、中段装夹装置3和尾段装夹尾座4，该前段装夹头座2用于装夹后桥6的前段轴管、中段装夹装置3用于装夹后桥6的中段桥壳、尾段装夹尾座4用于装夹后桥6的尾段轴管，通过三个部件同时对后桥6的三组件进行定位、装夹，可有效提高前段轴管、尾段轴管与中段桥壳的组装精度，最终提高焊接好的后桥6的各组成部分的同轴度、平行度等焊接要求，提高最终后桥6产品的质量；前段装夹头座2和尾段装夹尾座4均可在底座1上沿后桥6的分布方向进行滑动，而中段装夹装置3固定设置，因而通过滑动前段装夹头座2和尾段装夹尾座4即可实现将前段轴管、尾段轴管与中段桥壳拼接成后桥6整体，便于后续进行焊接；中段装夹装置3的中心定位部件可沿中段装夹装置3的高度方向上下移动，当需要环焊后桥6时，中段装夹装置3的中心定位部件下移，前段装夹头座2和尾段装夹尾座4即可带动拼接好的后桥6进行旋转，从而一旁的焊接装置5可对前段轴管与中段桥壳的拼接处、中段桥壳与尾段轴管的拼接处进行环焊，提高对后桥6整体的焊接效率、焊接精度。

为了提高对后桥6的装夹效率、焊接效率，特提供一种具有特殊结构的前段装夹头座2。该前段装夹头座2包括前段驱动装置21，在前段驱动装置21的输出轴端部连接有L型旋转块22，该前段驱动装置21可驱动L型旋转块22转动，从而最终使装夹在L型旋转块22上的前段轴管随L型旋转块22一起转动。在L型旋转块22的竖直板上连接有轴心涨紧装置222和法兰夹紧装置221，该法兰夹紧装置221至少设置两组，多组法兰夹紧装置221以轴心涨紧装置222为中心沿轴心涨紧装置222的周向均布。该轴心涨紧装置222主要以内涨紧的方式涨紧前段轴管；该法兰夹紧装置221可直接作用于前段轴管的法兰盘并夹紧前段轴管，该法兰夹紧装置221也可通过辅助部件作用于前段轴管的法兰盘并夹紧前段轴管。

该前段装夹头座2包括前段驱动装置21、L型旋转块22，L型旋转块22上连接轴心涨紧装置222和法兰夹紧装置221；通过该前段驱动装置21可驱动L型旋转块22及组装到L型旋转块22上前段轴管转动，从而便于对拼接好的后桥6进行环焊，提高对后桥6的环焊效率；通过L型旋转块22上的轴心涨紧装置222可将前段轴管定心、装夹在L型旋转块22上，采用内涨紧的方式将前段轴管紧固在L型旋转块22上能有效保证前段轴管与后段轴管焊接的同轴度，有效提高前段轴管的装夹效率和装夹精度；通过法兰夹紧装置221可提高前段轴管装夹到L型旋转块22上的稳定性，有效防止前段轴管在旋转时从L型旋转块22上脱落。

为了提高对前段轴管的涨紧效率，特提供一种具有特殊结构的轴心涨紧装置222。该轴心涨紧装置222包括涨紧气缸和涨紧外壳2222，该涨紧外壳2222固定连接在L型旋转块22上，且该涨紧外壳2222可随L型旋转块22一起转动。该涨紧外壳2222内套设有涨紧轴2221，涨紧轴2221可在涨紧外壳2222内沿涨紧轴2221的轴向自由移动。该涨紧气缸的输出轴与涨紧轴2221连接，该涨紧气缸可驱动涨紧轴2221在涨紧外壳2222内沿涨紧轴2221的轴向移动。涨紧轴2221的涨紧端为锥面，且涨紧轴2221的涨紧端外套设有涨紧套2223，涨紧套2223主要用于以内涨紧的方式涨紧前段轴管。

装夹该前段轴管时，将前段轴管的涨紧端套设在涨紧套2223外，且前段轴管的端面与轴心涨紧装置222的端盖贴合；然后涨紧气缸工作，涨紧气缸推动涨紧轴2221沿涨紧轴2221的轴向移动，移动的涨紧轴2221将通过锥面推动涨紧套2223向外膨胀，从而以内涨紧的方式涨紧前段轴管。该轴心涨紧装置222包括有涨紧气缸、涨紧轴2221和涨紧套2223，涨紧气缸可驱动涨紧轴2221沿涨紧轴2221的轴向移动，轴向移动的涨紧轴2221可通过其涨紧端的锥面迫使涨紧套2223沿其径向向外扩张，从而涨紧套2223设在涨紧套2223外的前段轴管；涨紧气缸直接推动涨紧轴2221使涨紧套2223膨胀、涨紧前段轴管，其涨紧的操作方便、快捷，能够实现前段轴管的快速涨紧与取消涨紧，提高对前段轴管的涨紧效率。

为了使涨紧套2223能够更加容易被涨紧产生形变，从而提高对前段轴管的涨紧效率，因而提供一种具有特殊结构的涨紧套2223。该涨紧套2223上开设有左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232，左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232的长度方向与涨紧套2223的轴向平行。涨紧套2223上的左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232均设置多组，多组左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232沿涨紧套2223的周向均匀交错设置。其中，左端面轴向凹槽22231开设于涨紧套2223的左端面上并沿涨紧套2223的轴向向右端面一侧凹陷，右端面轴向凹槽22232开设于涨紧套2223的右端面上并沿涨紧套2223的轴向向左端面一侧凹陷。

该涨紧套2223的周向开设左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232，且左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232沿涨紧套2223的周向均匀交错设置；当涨紧轴2221轴向移动时，在涨紧套2223上的左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232的作用下，左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232之间的间隙增大并向外扩张，涨紧套2223向外扩张，涨紧套2223的外径增大，涨紧前段轴管，其涨紧的操作方便、快捷，能够实现前段轴管的快速涨紧与取消涨紧，提高对前段轴管的涨紧效率。

为了提高该焊接装置5的适用范围，该焊接装置5包括固定连接在底座1上的立柱51，且立柱51上沿后桥6的分布方向设置有横梁52。在横梁52上通过第二导轨53滑动连接有滑座，该滑座可在横梁52上沿第二导轨53的轨迹方向进行滑动。滑座上连接有第一上下调节气缸54，第一上下调节气缸54的输出轴上连接有左右滑动导轨56，该左右滑动导轨56上连接有第二上下调节气缸55，第二上下调节气缸55的输出轴通过连接组件57连接有焊枪58，通过焊枪58完成对后桥6的焊接。

该焊接装置5包括立柱51、横梁52和焊枪58，焊枪58可在焊接装置5上进行上下、左右方向的移动，扩大该焊枪58的焊接范围，使一个焊枪58能够用于焊接后桥6上多个地方，提高该焊接装置5的适用范围。

实施例1

一种应用于后桥环焊的轴心涨紧装置，包括涨紧气缸和涨紧外壳2222，该涨紧外壳2222固定连接在L型旋转块22上，且该涨紧外壳2222可随L型旋转块22一起转动。该涨紧外壳2222内套设有涨紧轴2221，涨紧轴2221可在涨紧外壳2222内沿涨紧轴2221的轴向自由移动。该涨紧气缸的输出轴与涨紧轴2221连接，该涨紧气缸可驱动涨紧轴2221在涨紧外壳2222内沿涨紧轴2221的轴向移动。涨紧轴2221的涨紧端为锥面，且涨紧轴2221的涨紧端外套设有涨紧套2223，涨紧套2223主要用于以内涨紧的方式涨紧前段轴管。

实施例2

在实施例一的基础上，该涨紧套2223上开设有左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232，左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232的长度方向与涨紧套2223的轴向平行。涨紧套2223上的左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232均设置多组，多组左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232沿涨紧套2223的周向均匀交错设置。其中，左端面轴向凹槽22231开设于涨紧套2223的左端面上并沿涨紧套2223的轴向向右端面一侧凹陷，右端面轴向凹槽22232开设于涨紧套2223的右端面上并沿涨紧套2223的轴向向左端面一侧凹陷。

实施例3

一种后桥总拼环焊专机，其包括有底座1，底座1上设置有前段装夹头座2、中段装夹装置3和尾段装夹尾座4，前段装夹头座2、中段装夹装置3和尾段装夹尾座4沿后桥6的分布方向依次设置。该前段装夹头座2主要用于装夹前段轴管，该中段装夹装置3主要用于装夹中段桥壳，该尾段装夹尾座4主要用于装夹尾段轴管，且前段装夹头座2对前段轴管的装夹方式与尾段装夹尾座4对尾段轴管的装夹方式相同、所采用的装夹结构也相同。该前段装夹头座2和尾段装夹尾座4均活动设置在底座1上，且前段装夹头座2和尾段装夹尾座4均可以在底座1上沿后桥6的分布方向进行滑动；该中段装夹装置3固定连接在底座1上，且中段装夹装置3的用于定位桥壳的中心定位部件可沿中段装夹装置3的高度方向上下移动。当前段轴管装夹在前段装夹头座2上、桥壳通过中心定位部件装夹在中段装夹装置3上、尾段轴管装夹在尾段装夹尾座4上后，前段装夹头座2和尾段装夹尾座4均沿后桥6的分布方向相向移动，前段轴管的端部、尾段轴管的端部均套设在桥壳两端的管体内，完成前段轴管、后段轴管与桥壳的拼接，便于后续对拼接好的后桥6进行焊接处理。该底座1的一侧设置有焊接装置5，该焊接装置5设置在底座1上后桥6的一侧，通过该焊接装置5对拼接好的后桥6进行焊接处理，并完成对后桥6的环焊。

实施例4

在实施例三的基础上，该前段装夹头座2包括前段驱动装置21，在前段驱动装置21的输出轴端部连接有L型旋转块22，该前段驱动装置21可驱动L型旋转块22转动，从而最终使装夹在L型旋转块22上的前段轴管随L型旋转块22一起转动。在L型旋转块22的竖直板上连接有轴心涨紧装置222和法兰夹紧装置221，该法兰夹紧装置221至少设置两组，多组法兰夹紧装置221以轴心涨紧装置222为中心沿轴心涨紧装置222的周向均布。该轴心涨紧装置222主要以内涨紧的方式涨紧前段轴管；该法兰夹紧装置221可直接作用于前段轴管的法兰盘并夹紧前段轴管，该法兰夹紧装置221也可通过辅助部件作用于前段轴管的法兰盘并夹紧前段轴管。

实施例5

在实施例四的基础上，该轴心涨紧装置222包括包括涨紧气缸和涨紧外壳2222，该涨紧外壳2222固定连接在L型旋转块22上，且该涨紧外壳2222可随L型旋转块22一起转动。该涨紧外壳2222内套设有涨紧轴2221，涨紧轴2221可在涨紧外壳2222内沿涨紧轴2221的轴向自由移动。该涨紧气缸的输出轴与涨紧轴2221连接，该涨紧气缸可驱动涨紧轴2221在涨紧外壳2222内沿涨紧轴2221的轴向移动。涨紧轴2221的涨紧端为锥面，且涨紧轴2221的涨紧端外套设有涨紧套2223，涨紧套2223主要用于以内涨紧的方式涨紧前段轴管。

实施例6

在实施例五的基础上，该涨紧套2223上开设有左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232，左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232的长度方向与涨紧套2223的轴向平行。涨紧套2223上的左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232均设置多组，多组左端面轴向凹槽22231、右端面轴向凹槽22232沿涨紧套2223的周向均匀交错设置。其中，左端面轴向凹槽22231开设于涨紧套2223的左端面上并沿涨紧套2223的轴向向右端面一侧凹陷，右端面轴向凹槽22232开设于涨紧套2223的右端面上并沿涨紧套2223的轴向向左端面一侧凹陷。

实施例7

在上述实施例的基础上，该焊接装置5包括固定连接在底座1上的立柱51，且立柱51上沿后桥6的分布方向设置有横梁52。在横梁52上通过第二导轨53滑动连接有滑座，该滑座可在横梁52上沿第二导轨53的轨迹方向进行滑动。滑座上连接有第一上下调节气缸54，第一上下调节气缸54的输出轴上连接有左右滑动导轨56，该左右滑动导轨56上连接有第二上下调节气缸55，第二上下调节气缸55的输出轴通过连接组件57连接有焊枪58，通过焊枪58完成对后桥6的焊接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。