一种摩托车油箱注油口焊接用定位装置及焊接系统的制作方法

1.本技术属于焊接技术领域，具体提供了一种摩托车油箱注油口焊接用定位装置及焊接系统。


背景技术：

2.摩托车油箱的壳体采用冲压成型，然后与其他周边结构焊接而成，在其上端面处设置通孔，通孔中穿设注油环，将注油环固定在通孔处之后形成注油口。其中，注油环与通孔先通过焊接固定，然后在注油环外部安装油箱锁。
3.传统焊接过程中，首先将油箱的上壳固定在工作台上，然后利用压接头将注油环压接至通孔中设定深度，使得注油环的上端与通孔之间具有设定的高度差，然后利用焊接设备进行焊接。
4.发明人认为，在上述技术方案中，注油环仅是被压接头下压，其下压过程中没有导向件实现有效的导向，造成注油环安装在通孔中之后，其实际轴线与预设轴线之间存在偏差，影响后续的焊接质量和油箱锁安装。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种摩托车油箱注油口焊接用定位装置及焊接系统，以至少解决上述技术问题之一。
6.为了解决现有技术中的上述问题，本发明的第一方面提供了一种摩托车油箱注油口焊接用定位装置，包括：底座，转台，顶升气缸和夹手，底座用于实现支撑；转台通过底座支撑，转台的转动轴线竖向设置。顶升气缸的缸体通过转台支撑，顶升气缸的活塞杆竖向朝上伸出并与轴杆同轴固定，轴杆安装于竖向的杆套中，杆套的上端与限位板固定，下端与顶升气缸的缸体固定，限位板上表面安装有定位套，轴杆的上端伸出杆套，定位套固定套设在轴杆的上端；所述定位套的外径等于待焊接注油环的内径；定位件用于实现待焊接油箱外壳在转台处的定位。
7.夹手与驱动组件连接，驱动组件通过转台支撑，夹手处安装有锥环，锥环中直径较大的一端与夹手固定，另一端悬空，锥环能够在驱动组件的带动下在设定范围内运动，以将注油环压紧至待焊接油箱的上端通孔处。
8.进一步的，所述杆套的上端具有底板，所述底板与限位板之间可拆卸固定，以使得限位板与定位套能够从所述轴杆的上端拆装。
9.本发明的第二方面提供了一种摩托车油箱注油口焊接系统，包括第一方面的摩托车油箱注油口焊接用定位装置。
10.以上一个或多个技术方案的有益效果：
11.(1)定位套外径与注油环的内径相同，能够实现注油环在压接至油箱外壳中通孔之前的径向定位；并且利用锥环将注油环下压设定深度之前，定位套一直处于注油环的内部，能够实现锥环在下压时的导向，避免注油环上端因受下压力不均匀而造成的轴线偏转
情况。
12.(2)采用定位套固定套设在轴杆上端，轴杆能够在顶升气缸的活塞杆带动下升降的方式；当定位套随着轴杆上移时，定位套能够向上伸出待焊接注油口的油箱外壳以安装定位注油环；当注油环受锥环的压力而下压时，定位套能够受轴杆驱动而下移，避免定位套干涉锥环的动作。
13.(3)采用杆套的上端与限位板固定的方式，便于利用限位板来实现注油环被锥环下压时的限位，便于实现注油环在油箱外壳通孔处的轴向限位。
14.(4)杆套的上端具有底板，底板与限位板之间可拆卸固定；这种设置方式便有更换限位板，以适配轴向长度不同的注油环焊接。
附图说明
15.下面参照附图来描述本技术的部分实施例，附图中：
16.图1是本发明实施例1中整体结构轴测图；
17.图2是本发明实施例1中整体结构侧视图；
18.图3是本发明实施例1中定位头的结构示意图；
19.图4是本发明实施例1中整体结构在使用时的主视图；
20.图5是本发明实施例1中整体结构在使用时的侧视图；
21.图6是本发明实施例2中焊接机械手与防护罩的轴测示意图；
22.图7是相关技术方案中油箱外壳与注油环配合的示意图；
23.图8是图7中a部分的结构放大示意图。
24.附图标记列表：1、防护罩；2、焊接机械手；3、工作空间；4、导槽；5、控制按钮；6、定位头；7、转台；8、支撑座；9、顶升气缸；9a、定位套；10、锥环；11、夹手；12、拉杆；14、安装板；16、拉紧气缸；17、外延板；18、插柱；19、底座；20、储存柜；21、升降气缸；22、安装架；23、油箱外壳；23a、连接孔；24、注油环；241、注油环本体；242、竖直段；243、锥形段；
25.601、杆套；602、转动销；603、限位板；604、衬套；605、压盖；606、锁紧螺母；607、螺纹段；608、轴杆；609、螺栓；610、底板。
具体实施方式
26.本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本技术的优选实施例，并不表示本技术仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本技术的技术原理，并非用于限制本技术的保护范围。基于本技术提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本技术的保护范围之内。
27.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.实施例1
30.如图7所示，其为本实施例中所要焊接的油箱外壳23与对应的注油环24，注油环24焊接在油箱外壳23处的通孔之后，形成注油口结构。
31.如图8所示，注油环24的外轮廓整体呈环形，包括注油环本体241和在其内部的弯折段，弯折段具体为竖直段242和锥形段243。从图8中可以看出，油箱外壳23在通孔处向内翻折一定尺寸，进而形成一个径向长度较短的定位环，受限于加工难度，该定位环无法在周向具有足够长度，进而无法对注油环24形成有效的限位。在焊接完成前，仍有可能出现注油环24发生偏转，进而注油环24与通孔中心轴线不重合的问题。
32.为了解决上述问题，如图1-图5所示，本实施例提供一种摩托车油箱注油口焊接用定位装置，包括底座19，转台7，顶升气缸9和夹手11，底座19用于实现支撑；转台7通过底座19支撑，转台7的转动轴线竖向设置。顶升气缸9的缸体通过转台7支撑，顶升气缸9的活塞杆竖向朝上伸出并与轴杆608同轴固定，轴杆608安装于竖向的杆套601中，杆套601的上端与限位板603固定，下端与顶升气缸9的缸体固定，限位板603上表面安装有定位套9a，轴杆608的上端伸出杆套601，定位套9a固定套设在轴杆608的上端。夹手11与驱动组件连接，驱动组件通过转台7支撑，夹手11处安装有锥环10，锥环10中直径较大的一端与夹手11固定，另一端悬空，锥环10能够在驱动组件的带动下在设定范围内运动，以将注油环24压紧至待焊接油箱的上端通孔处，定位套9a的外径等于待焊接注油环24的内径。定位件用于实现待焊接油箱外壳23在转台7处的定位。
33.为了弥补顶升气缸9在竖向的尺寸差距，本实施例中转台7处固定有支撑座8，顶升气缸9的缸体与支撑座8固定。
34.上述提及转台7通过底座19支撑，可以将转台7的旋转驱动部件安装在底座19内部，转台7的转轴竖向朝下伸入底座19中。
35.本实施例中，夹手11包括相互平行的两个支杆，两个支杆之间安装有垂直支杆的连接杆，进而形成了，类似u型杆的结构。锥环10中直径较大的一端的外圆侧面处固定有耳板，耳板的上端与支杆固定。这种设置方式使得夹手11在整体上高于锥环10上端面，夹手11不会影响锥环10的下压过程。
36.本实施例中，夹手11的驱动组件可以采用机械手，直接利用机械手与夹手11处的连接杆中部固定即可。
37.为了便于实现限位板603的安装，在本实施例中，杆套601的上端具有底板610，底板610与限位板603之间可拆卸固定，以使得限位板603与定位套9a能够从轴杆608的上端拆装。如图4、5所示，当将油箱的外壳安装在转台7上并利用相应的定位部件定位固定之后，限位板603能够限定注油环24下端伸入油箱内腔的深度，通过更换不同厚度的压板能够适应不同长度尺寸的注油环24限位止挡。
38.作为一种具体的结构形式，如图3所示，底板610包括底板610本体，底板610本体的两侧具有连接耳板，在连接耳板处转动安装相应的转动销602。在定位套9a与轴杆608之间
设置衬套604，轴杆608的上端具有螺纹段607，螺纹段607处套设有压盖，压盖上端安装锁紧螺母606，定位套9a通过螺钉与轴杆608及衬套604固定。上述定位套、压盖和衬套等结构形成定位头6，随轴杆同步升降。
39.本实施例中，顶升气缸9中活塞杆的中轴线与转台7的转动轴线重合，驱动组件安装在转台7的边缘处。这种设置方式使得顶升气缸9及定位套9a的中轴线在转台7旋转的过程中不会发生变化，即使外部焊枪的位置不发生变化，也能够沿环状轮廓实现注油环24和油箱外壳23处通孔的焊接。
40.本实施例中，驱动组件包括安装架22，安装架22处固定有带导杆的升降气缸21，升降气缸21的活塞杆竖向朝上并与安装板14固定，安装板14处转动安装有拉杆12，拉杆12的一端与夹手11固定，拉杆12能够在驱动件的带动下相对于拉杆12转动。在向定位套9a安装注油环24之前，升降气缸21的活塞杆向上伸出使得锥环10在竖向远高于注油环24，然后利用驱动件驱动拉杆12转动，使得锥环10在水平方向也整体远离定位套9a，使得定位套9a被完全暴露。此时锥环10不会影响定位套9a穿过油箱外壳23处的通孔，并在定位套9a外部套设注油环24的过程。
41.本实施例中，驱动件包括拉紧气缸16，拉紧气缸16的缸体与安装板14固定，拉紧气缸16的活塞杆末端与柔性杆固定，柔性杆与拉杆12的另一端铰接。
42.另外一些实施例中，驱动件可以采用电机，电机的输出轴直接与拉杆12处的转轴固定，转轴与拉杆12或者安装板14中的一个固定，电机的机壳与拉杆12或者安装板14中的另一个固定。
43.本实施例中，定位件包括转台7上表面安装的竖向朝上的插柱18，插柱18能够插接至待焊接油箱前端的连接孔23a处。定位件还可以包括底板610以及压板等部件，底板610和压板的外边缘与油箱外壳23的内壁面接触，实现相应的限位。当油箱外壳尺寸大于转台时，在转台处安装外延板17，利用外延板17固定插柱18。
44.本实施例中，底板610的两侧分别安装有转动销602，转动销602的外部套设有转套，转套与螺栓609的下端固定，限位板603的两侧分别设有槽口，螺栓609能够沿转动销602转动至嵌入槽口，螺栓609处能够安装螺母，以实现螺栓609嵌入槽口后的锁紧。
45.作为限位板603与底板610的另外一种可拆卸固定方式，在底板610和限位板603上分别设置对应的螺孔，螺孔中穿设有锁紧螺栓。
46.本实施例中，锥环10的下端面轮廓与待焊接注油环24的上端面轮廓相同。
47.工作原理：当使用本装置时，首先利用驱动组件带动锥环10和夹手11远离定位套9a布置；然后将油箱外壳23安装在转台7处，油箱外壳23的通孔处穿设定位套9a，插柱18穿过油箱外壳23的连接孔23a，油箱外壳23被定位在转台7处。
48.然后定位套9a被顶升气缸9顶升，向上位移至极限位置；
49.在定位套9a外部套设注油环24，注油环24的下端此时与通孔的上端面接触，然后利用驱动组件带动锥环10下压注油环24，在下压注油环24的过程中，定位套9a在顶升油缸的带动下同步下降，直至注油环24下端与限位板603止抵，此时的注油环24安装到位。
50.然后锥环10及夹手11复位，利用焊接设备完成注油环24与油箱外壳23之间的焊接。
51.实施例2
52.如图6所示，本实施例提供一种摩托车油箱注油口焊接系统，包括防护罩1、焊接机械手2以及实施例1中的摩托车油箱注油口焊接用定位装置，防护罩1内形成安装摩托车油箱注油口焊接用定位装置的工作空间3，焊接机械手2同样安装于工作空间3中。
53.具体地，焊接机械手2的支撑台座位于实施例1中底座19的一侧。防护罩1的前部具有卷帘门，在门框处具有卷帘门的导槽4。在防护罩1的前侧设置控制按钮5，用于控制焊接机械手2及驱动组件等的启停。
54.在实施例1中底座19的一侧设置储存柜20，储存柜20中具有多个注油环24，以待取用。
55.至此，已经结合前文的优选实施例描述了本技术的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本技术的保护范围并不仅限于上述优选实施例。在不偏离本技术技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述优选实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本技术的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本技术的保护范围之内。