动套总成自动焊接设备及其装夹装置的制作方法

本发明涉及一种焊接设备，具体的为一种动套总成自动焊接设备及其装夹装置。

背景技术：

如图1所示，为现有的一种动套总成的结构示意图。该动套总成包括动套主体和附属贴板，动套主体包括动套套筒42和设置在动套套筒42内的两个换挡轴43，换挡轴43上设有伸出动套套筒外的换挡拨块44。附属贴板包括锁止板45、换挡回位板46和换挡定位板47。其中，动套套筒采用两半焊接而成，锁止板、换挡回位板和换挡定位板均焊接固定在动套套筒上。现有技术中，由于缺乏专有的焊接设备，因此采用手动焊接的方式进行类似产品的生产。由于人为因素导致产品的质量稳定性较差，加上焊接质量的检测极为困难，因此焊接质量不可控，并存在浪费人力、生产效率低下的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种动套总成自动焊接设备及其装夹装置，能够满足动套总成的焊接要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提出了一种动套总成自动焊接装夹装置，包括工作平台，所述工作平台上并列设有动套主体焊接装夹工装和贴板焊接装夹工装；

所述动套主体焊接装夹工装包括第一底座，所述第一底座的两端分别设有第一安装座，两个所述第一安装座之间设有第一工件定位支架；所述第一工件定位支架的两端分别设有同轴的第一转轴，且所述第一转轴分别与对应的所述第一安装座旋转配合；所述第一工件定位支架上设有工件定位机构，所述工件定位机构包括固定安装在所述第一工件定位支架上并用于支撑动套套筒的支承座，所述支承座的一端设有位于其上方并用于插入换挡轴内的芯轴，且所述第一工件定位支架上设有用于驱动所述芯轴沿其轴向方向移动的芯轴驱动机构；所述第一工件定位支架上还设有用于定位两个换挡拨块的换挡拨块定位机构；所述第一底座上设有用于驱动所述第一转轴旋转进而调节所述第一工件定位支架角度的第一角度调节机构；所述支承座的上方设有用于将动套套筒压紧固定的套筒压紧机构；

所述第二焊接装夹工装包括第二底座，所述第二底座的两端分别设有第二安装座，两个所述第二安装座之间设有第二工件定位支架；所述第二工件定位支架的两端分别设有同轴的第二转轴，且所述第二转轴分别与对应的所述第二安装座旋转配合；所述第二工件定位支架上设有与其旋转配合的竖直转轴，所述竖直转轴上设有位于所述第二工件定位支架上方的旋转平台，所述旋转平台上设有用于将动套主体压紧固定并使动套主体与所述竖直转轴同轴的压紧机构，且所述旋转平台上还分别设有锁止板焊接压紧机构、换挡回位板焊接压紧机构和换挡定位板焊接压紧机构；所述第二底座上设有用于驱动所述第二转轴旋转的第二角度调节机构，所述第二工件定位支架上设有用于驱动所述竖直转轴旋转的第三角度调节机构；所述旋转平台上还设有用于定位动套主体的压紧定位机构；

所述工作平台上设有两组相互平行的滑动轨道，所述第一底座和第二底座分别滑动配合安装在两组所述滑动轨道上，且所述工作平台上分别设有用于驱动所述第一底座和第二底座沿着对应的所述滑动轨道移动的气动装置。

进一步，所述芯轴驱动机构包括固定设置在所述第一工件定位支架上的芯轴滑轨和滑动配合安装在所述芯轴滑轨上的芯轴滑块，所述第一工件定位支架上设有用于驱动所述芯轴滑块沿所述芯轴滑轨滑动的芯轴驱动气缸，且所述芯轴固定安装在所述芯轴滑块上；所述芯轴与所述第一转轴同轴设置。

进一步，所述套筒压紧机构包括设置在所述芯轴滑块上的侧板，所述侧板上安装设有套筒压紧气缸，所述套筒压紧气缸的活塞杆上连接设有用于将动套套筒压紧固定的压块，所述压块的底面上设有与动套套筒配合的弧形凹面。

进一步，所述换挡拨块定位机构包括固定设置在所述第一工件定位支架上并用于分别限位两个换挡拨块的限位块，所述第一工件定位支架上设有换挡压紧气缸，所述换挡压紧气缸的活塞杆的两端分别设有安装块，所述安装块上设有用于将对应的换挡拨块压紧固定在对应的限位块上的压紧块；所述第一工件定位支架的下方设有水平滑轨，所述安装块与所述水平滑轨滑动配合。

进一步，所述第一角度调节机构包括第一角度调节电机，所述第一角度调节电机的输出轴与对应的所述第一转轴之间设有带传动机构；所述第二角度调节机构包括第二角度调节电机，所述第二角度调节电机与所述第二转轴传动连接；所述第三角度调节机构包括固定安装在所述第二工件定位支架上的第三角度调节电机，所述第三角度调节电机与所述竖直转轴之间传动连接。

进一步，所述压紧机构包括设置在所述旋转平台上的压紧架，所述压紧架上设有竖直压紧气缸，所述竖直压紧气缸的活塞杆上设有用于压在动套主体上端的压紧块，所述旋转平台的中心设有与动套主体下端配合的定位轴；所述压紧架上设有竖直滑轨，所述压紧块与所述竖直滑轨滑动配合。

进一步，所述锁止板焊接压紧机构包括设置在所述旋转平台径向方向的锁止板压紧气缸，所述锁止板压紧气缸的活塞杆上设有与锁止板配合的锁止板压紧块；所述换挡回位板焊接压紧机构包括设置在所述旋转平台径向方向的换挡回位板压紧气缸，所述换挡回位板压紧气缸的活塞杆上设有与换挡回位板配合的换挡回位板压紧块；所述换挡定位板焊接压紧机构包括设置在所述旋转平台径向方向上的换挡定位板压紧气缸，所述换挡定位板压紧气缸的活塞杆上设有与换挡定位板配合的换挡定位板压紧块。

进一步，所述压紧定位机构包括固定设置在所述旋转平台上的压紧定位块，所述压紧定位块上设有与其中一个换挡拨块配合的定位槽。

进一步，所述工作平台的上方设有上下气动遮光门。

本发明还提出了一种动套总成自动焊接设备，包括如上所述的动套总成自动焊接装夹装置，所述工作平台的一侧分别与两组所述滑轨轨道一一对应设有焊接机器人。

本发明的有益效果在于：

本发明的动套总成自动焊接设备，通过在工作平台上设置动套主体焊接装夹工装，使用时，将动套套筒的其中一半放在支承座上，而后将换挡轴放置在内，并将另一半放置好后，利用芯轴驱动机构插入换挡轴内实现轴心对位，而后利用套筒压紧机构将套筒压紧固定，实现套筒筒体的定位装夹，并利用换挡拨块定位机构将定位换挡拨块的位置，实现整个动套主体的定位装夹，利用第一角度调节机构驱动第一工件定位支架旋转，以便实现焊接；通过在工作平台上设置贴板焊接装夹工装，利用压紧机构将动套主体压紧固定，而后利用锁止板焊接压紧机构、换挡回位板焊接压紧机构和换挡定位板焊接压紧机构分别将锁止板、换挡回位板和换挡定位板压紧贴合在动套主体的设定位置处，利用第二角度调节机构和第三角度调节机构调节位置，可方便地采用焊接机器人焊接固定；

综上可知，本发明的动套总成自动焊接设备，通过动套主体焊接装夹工装和贴板焊接装夹工装两个工装之间的协同配合，即可实现动套总成的焊接生产，具有焊接质量稳定性高、生产效率高和生产成本低的优点。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为现有的一种动套总成的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为本发明动套总成自动焊接装夹装置实施例的结构示意图；

图4为图3的前轴视图；

图5为图3的后轴视图；

图6为动套主体焊接装夹工装的结构示意图；

图7为图6的后视图；

图8为图6的轴测图；

图9为贴板焊接装夹工装的结构示意图；

图10为图9的左轴测图；

图11为图9的右轴测图。

附图标记说明：

1-工作平台；2-动套主体焊接装夹工装；3-贴板焊接装夹工装；4-上下气动遮光门；5-第一底座；6-第一安装座；7-第一工件定位支架；8-支承座；9-芯轴；10-第二底座；11-第二安装座；12-第二工件定位支架；13-竖直转轴；14-旋转平台；15-滑动轨道；16-芯轴滑轨；17-芯轴滑块；18-芯轴驱动气缸；19-侧板；20-套筒压紧气缸；21-压块；22-限位块；23-换挡压紧气缸；24-安装块；25-压紧块；26-水平滑轨；27-压紧架；28-竖直压紧气缸；29-压紧块；30-定位轴；31-竖直滑轨；32-压紧定位块；33-锁止板压紧气缸；34-锁止板压紧块；35-换挡回位板压紧气缸；36-换挡回位板压紧块；37-换挡定位板压紧气缸；38-换挡定位板压紧块；39-第一角度调节电机；40-第二角度调节电机；41-第三角度调节电机；42-动套套筒；43-换挡轴；44-换挡拨块；45-锁止板；46-换挡回位板；47-换挡定位板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图3所示，为本发明动套总成自动焊接设备实施例的结构示意图。本实施例的动套总成自动焊接设备，包括动套总成自动焊接装夹装置，本实施例的动套总成自动焊接装夹装置，包括工作平台1，工作平台1上并列设有动套主体焊接装夹工装2和贴板焊接装夹工装3。工作平台1的上方设有上下气动遮光门4，以防止焊接对操作人员造成影响。

本实施例的动套主体焊接装夹工装包括第一底座5，第一底座5的两端分别设有第一安装座6，两个第一安装座6之间设有第一工件定位支架7。第一工件定位支架7的两端分别设有同轴的第一转轴，且第一转轴分别与对应的第一安装座6旋转配合。第一工件定位支架7上设有工件定位机构，工件定位机构包括固定安装在第一工件定位支架7上并用于支撑动套套筒的支承座8，支承座8的一端设有位于其上方并用于插入换挡轴内的芯轴9，且第一工件定位支架7上设有用于驱动芯轴9沿其轴向方向移动的芯轴驱动机构。第一工件定位支架7上还设有用于定位两个换挡拨块的换挡拨块定位机构。第一底座5上设有用于驱动第一转轴旋转进而调节第一工件定位支架7角度的第一角度调节机构。支承座8的上方设有用于将动套套筒压紧固定的套筒压紧机构。

本实施例的第二焊接装夹工装包括第二底座10，第二底座10的两端分别设有第二安装座11，两个第二安装座11之间设有第二工件定位支架12。第二工件定位支架12的两端分别设有同轴的第二转轴，且第二转轴分别与对应的第二安装座11旋转配合。第二工件定位支架12上设有与其旋转配合的竖直转轴13，竖直转轴13上设有位于第二工件定位支架12上方的旋转平台14，旋转平台14上设有用于将动套主体压紧固定并使动套主体与竖直转轴13同轴的压紧机构。且旋转平台14上还分别设有锁止板焊接压紧机构、换挡回位板焊接压紧机构和换挡定位板焊接压紧机构。第二底座10上设有用于驱动第二转轴旋转的第二角度调节机构，第二工件定位支架12上设有用于驱动竖直转轴13旋转的第三角度调节机构。旋转平台14上还设有用于定位动套主体的压紧定位机构。

本实施例的工作平台1上设有两组相互平行的滑动轨道15，第一底座5和第二底座10分别滑动配合安装在两组滑动轨道15上，且工作平台1上分别设有用于驱动第一底座5和第二底座10沿着对应的滑动轨道15移动的气动装置。本实施例的工作平台1的一侧分别与两组滑轨轨道15一一对应设有焊接机器人，两个焊接机器人分别对装夹在动套主体焊接装夹工装2和贴板焊接装夹工装3上的工件实施焊接作业。

本实施例的芯轴驱动机构包括固定设置在第一工件定位支架7上的芯轴滑轨16和滑动配合安装在芯轴滑轨16上的芯轴滑块17，第一工件定位支架7上设有用于驱动芯轴滑块17沿芯轴滑轨16滑动的芯轴驱动气缸18，且芯轴9固定安装在芯轴滑块17上，本实施例的芯轴9与第一转轴同轴设置。如此，即可将芯轴9插入到换挡轴内实现对心。

本实施例的套筒压紧机构包括设置在芯轴滑块17上的侧板19，侧板19上安装设有套筒压紧气缸20，套筒压紧气缸20的活塞杆上连接设有用于将动套套筒压紧固定的压块21，压块21的底面上设有与动套套筒配合的弧形凹面。如此，即可将动套套筒压紧固定在支承座8上。

本实施例的换挡拨块定位机构包括固定设置在第一工件定位支架7上并用于分别限位两个换挡拨块的限位块22，第一工件定位支架7上设有换挡压紧气缸23，换挡压紧气缸23的活塞杆的两端分别设有安装块24，安装块24上设有用于将对应的换挡拨块压紧固定在对应的限位块22上的压紧块25。第一工件定位支架7的下方设有水平滑轨26，安装块24与水平滑轨26滑动配合。如此，利用换挡压紧气缸驱动压紧块25移动，对应的压紧块25与对应的限位块22配合，即可将换挡拨块压紧固定，实现换挡轴的定位。

本实施例的压紧机构包括设置在旋转平台14上的压紧架27，压紧架27上设有竖直压紧气缸28，竖直压紧气缸28的活塞杆上设有用于压在动套主体上端的压紧块29，旋转平台14的中心设有与动套主体下端配合的定位轴30。压紧架27上设有竖直滑轨31，压紧块29与竖直滑轨31滑动配合。如此，即可将动套主体压紧固定，且压紧固定后的动套主体与竖直转轴13的轴线共轴。具体的，本实施例的压紧定位机构包括固定设置在旋转平台14上的压紧定位块32，压紧定位块32上设有与其中一个换挡拨块配合的定位槽，实现动套主体在周向方向上的定位。

本实施例的锁止板焊接压紧机构包括设置在旋转平台14径向方向的锁止板压紧气缸33，锁止板压紧气缸33的活塞杆上设有与锁止板配合的锁止板压紧块34。换挡回位板焊接压紧机构包括设置在旋转平台14径向方向的换挡回位板压紧气缸35，换挡回位板压紧气缸35的活塞杆上设有与换挡回位板配合的换挡回位板压紧块36。换挡定位板焊接压紧机构包括设置在旋转平台14径向方向上的换挡定位板压紧气缸37，换挡定位板压紧气缸37的活塞杆上设有与换挡定位板配合的换挡定位板压紧块38。如此，即可实现锁止板、换挡回位板和换挡定位板的压紧定位，便于焊接固定。

本实施例的第一角度调节机构包括第一角度调节电机39，第一角度调节电机的输出轴与对应的第一转轴之间设有带传动机构。本实施例的第二角度调节机构包括第二角度调节电机40，第二角度调节电机与第二转轴传动连接。第三角度调节机构包括固定安装在第二工件定位支架14上的第三角度调节电机41，第三角度调节电机与竖直转轴之间传动连接。

本实施例的动套总成自动焊接设备，通过在工作平台上设置动套主体焊接装夹工装，使用时，将动套套筒的其中一半放在支承座上，而后将换挡轴放置在内，并将另一半放置好后，利用芯轴驱动机构插入换挡轴内实现轴心对位，而后利用套筒压紧机构将套筒压紧固定，实现套筒筒体的定位装夹，并利用换挡拨块定位机构将定位换挡拨块的位置，实现整个动套主体的定位装夹，利用第一角度调节机构驱动第一工件定位支架旋转，以便实现焊接；通过在工作平台上设置贴板焊接装夹工装，利用压紧机构将动套主体压紧固定，而后利用锁止板焊接压紧机构、换挡回位板焊接压紧机构和换挡定位板焊接压紧机构分别将锁止板、换挡回位板和换挡定位板压紧贴合在动套主体的设定位置处，利用第二角度调节机构和第三角度调节机构调节位置，可方便地采用焊接机器人焊接固定。综上可知，本实施例的动套总成自动焊接设备，通过动套主体焊接装夹工装和贴板焊接装夹工装两个工装之间的协同配合，即可实现动套总成的焊接生产，具有焊接质量稳定性高、生产效率高和生产成本低的优点。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。