離合器飛輪盤拼焊夾具及其使用方法與流程

本發明屬于汽車零部件的激光焊接裝夾領域，更具體地，涉及一種離合器飛輪盤拼焊夾具及其使用方法。

背景技術：

離合器是汽車中極其重要的一個部件，是連接發動機與車身的橋梁。離合器的飛輪盤是離合器中至關重要的一個零部件，它可以在離合器的曲軸向外傳遞動力時貯存一部分能量，在離合器無動力輸入時釋放出它所存儲的能量，這個過程不但能使離合器正常工作、發動機正常運轉，還可使動力輸入變得均勻，減少震動，增加汽車的舒適度和安全性。飛輪盤一旦失常就會影響發動機的正常運轉，從而使舒適度大大減小，甚至危及生命安全。由于飛輪盤的作用極其重要，因此對飛輪盤的加工精度要求較高，尤其是飛輪盤與曲軸的同心度。隨著科技的發展，異形飛輪盤越來越多，且加工精度要求越來越高，同時為制造更高的效益，需要大量的減少成本。對于上述要求，尤其針對異性飛輪盤，激光焊接相對傳統加工方法，結構簡單、效率高、性能好、成本低，具有極大的優勢。在目前的飛輪盤加工方式中，多采用傳統切削加工或整體沖鍛式，二者對于傳統的平面飛輪盤加工具有一定的效率，然而一種飛輪盤對應一種沖鍛頭，成本非常高，且加工精度較低，并不能滿足現在越來越高的飛輪盤的性能要求。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種能用于焊接多種飛輪盤、工作可靠、靈活性好、結構簡單、在提高飛輪盤生產效率同時有效減少制造成本的激光焊接夾具。

本發明是這樣實現的：

本發明提供一種離合器飛輪盤拼焊夾具，其特征在于：包括底座、無限旋轉拼焊夾持裝置及水氣路系統，所述底座包含上料區和焊接區，一溜板通過線性滑軌安裝在所述底座上，所述溜板的下端面固定有減速機，所述溜板上方具有與所述減速機相連的一減速機法蘭盤，所述無限旋轉拼焊夾持裝置包括安裝在所述減速機法蘭盤上方的旋轉支座以及固連于所述旋轉支座上表面的工作平臺，所述工作平臺上安裝有頂升氣缸組件，所述頂升氣缸組件的上端連接一個上安裝板，所述上安裝板的下端面上可拆卸連接一個外圈壓板板。

進一步地，所述工作平臺的中部呈圓環形，兩側對稱設置有兩個掛耳，所述頂升氣缸組件安裝于所述掛耳上，所述工作平臺的中部設置有一個臺階圓面，所述臺階圓面上可拆卸安裝有一個呈圓環形的內撐板。

進一步地，所述旋轉支座與所述減速機法蘭盤的中間設置有氣電滑環，所述水氣路系統的輸入端集成安裝在所述氣電滑環內，所述氣電滑環的下端為固定端，所述固定端通過水氣路集成管與所述溜板固連。

進一步地，所述氣電滑環的上端為活動端，所述活動端通過氣動卡爪支座均勻設置三個氣動卡爪，三個氣動卡爪呈環形布置，所述氣動卡爪位于所述內支撐板的圓環中心。

進一步地，所述無限旋轉拼焊夾持裝置的上部具有一橫梁，所述橫梁通過立柱安裝在所述底座上，所述橫梁上端面安裝有壓緊氣缸組件，所述壓緊氣缸組件的氣缸桿下端連接有軸承套，所述軸承套下設有隨動壓盤組件，所述隨動壓盤組件包括角接觸軸承、軸承座、軸承端蓋及壓塊。

進一步地，所述軸承端蓋、軸承座、壓塊、外圈壓板、內撐板、氣動卡爪、氣電滑環活動端以及減速機法蘭盤的軸心同軸。

進一步地，所述內撐板的外圍設有一圈焊渣存儲槽，所述焊渣存儲槽呈環形抽屜式，由多段拼接而成。

進一步地，所述內撐板上均勻分布多條排煙槽，多條排煙槽由所述焊渣存儲槽延伸至所述內撐板的圓環邊緣，其延長線交匯于所述內撐板的中心。

進一步地，所述壓塊下端面上開有多條應力釋放槽，多條應力釋放槽均勻分布。

本發明還提供一種如上述的離合器飛輪盤拼焊夾具的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）上料時，無限旋轉拼焊夾持裝置位于底座的上料區，上安裝板與外圈壓板通過頂升氣缸組件被頂起至最高位置；

（2）將工件放置在工作平臺上，調整位置，使工件內圈平穩放置在內支撐板上且焊縫位于焊渣存儲槽的正上方；

（3）啟動氣動卡爪，對工件的內圈進行夾緊，使工件內圈與內撐板、氣動卡爪、氣電滑環活動端以及減速機法蘭盤的軸心在同一直線上；

（4）頂升氣缸組件下降，上安裝板及外圈壓板下降，外圈壓板壓緊工件外圈；

（5）無限旋轉拼焊夾持裝置通過溜板移動至焊接區，橫梁上的壓緊氣缸組件行至最大位移處，使得壓塊壓緊工件的上表面；

（6）工件裝夾完畢后水氣路系統啟動，無限旋轉拼焊夾持裝置開始旋轉，隨后激光焊接頭進行出光焊接，當工件焊接完畢后，無限旋轉拼焊夾持裝置由焊接區移動至上料區。

本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：

1）本發明相比于傳統離合器飛輪盤的加工設備，采用工作平臺與壓板壓緊的方式，結構簡單，操作方便；

2）本發明中外圈壓板與內撐板可拆卸，能適用于多種飛輪盤的焊接，靈活性好，實用性強，還可減少大量的加工成本；

3）本發明設置了應力釋放槽、排煙槽、焊渣存儲槽，可有效減少工件在焊接過程中的應力集中，同時可以提高工件的表面質量和美觀程度。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的總體示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的主視圖；

圖3為本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的俯視圖；

圖4是本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的A-A向剖視圖；

圖5是本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的B-B向剖視圖；

圖6是本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的C-C向剖視圖；

圖7是本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的如圖4中區域Ⅰ的局部放大圖；

圖8是本發明實施例提供的一種離合器飛輪盤拼焊夾具的如圖4中區域Ⅱ的局部放大圖。

附圖標記說明：底座1、上料區111、焊接區112、防護罩2、隔板3、撞塊4、傳感器罩5、傳感器6、感應塊7、右外罩8、左外罩9、立柱10、橫梁11、線性滑塊組件12、氣缸安裝塊13、壓緊氣缸組件14、頂升氣缸組件15、上安裝版16、外圈壓板17、內撐板18、端蓋板19、軸承套20、壓塊21、軸承端蓋22、軸承座23、氣動卡爪24、角接觸軸承25、氣電滑環26、滑環安裝板27、氣爪安裝座28、旋轉支座29、工件平臺30、溜板31、線性滑軌32、減速機法蘭盤33、傳感器安裝板34、管固定塊35、水氣路集成管36、減速機37、油壓緩沖裝置38、溜板氣缸組件39、拖鏈40。排煙槽41、焊渣存儲槽42、焊縫43。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

參照圖1至圖6，本發明實施例提供一種離合器飛輪盤拼焊夾具，包括底座1、無限旋轉拼焊夾持裝置及水氣路系統，所述底座1為雙工位，每個工位包含上料區111和焊接區112，兩個工位中間由隔板3隔開，底座1上每個工位的兩側安裝有線性滑軌32，一溜板31通過所述線性滑軌32安裝在所述底座1上，具體地，所述線性滑軌32的滑塊部分安裝在溜板31下端面的兩側，進一步包括溜板氣缸組件39，所述溜板氣缸組件39的活動端安裝在溜板31下端面的一側，另一端安裝在底座1上，從而使得溜板31可在底座1上的焊接區112與上料區111切換位置。溜板31的上表面設置有撞塊4、傳感器罩5、傳感器6，在底座1對應位置設置有兩個感應塊7，所述撞塊4、傳感器罩5、傳感器6、感應塊7用于溜板31在焊接區112與上料區111進行位置切換時限位，所述底座1的一側安裝有拖鏈40，整體夾具的水氣電的管路集成在拖鏈40中。每個工位上設置一個防護罩2，防護罩2折疊可伸縮，一端固定在底座1上，另一端固定在溜板31上，溜板31處于上料區111時，防護罩2收縮，處于焊接區112時，防護罩2被拉伸，用于防護線性滑軌32免受外界渣滓油污等影響。所述底座1兩工位上靠近焊接區111的一側分別設置有左外罩8、右外罩9，所述傳感器罩5有兩個，分別安裝在左外罩8、右外罩9上，每個工位的上料區111設置有一個油壓緩沖裝置38，與安裝于溜板31上的傳感器安裝板34配合，用于溜板31的限位。

參照圖5，所述溜板31的下端面的中心固定有減速機37，所述溜板31上方具有與所述減速機37相連的一減速機法蘭盤33，所述減速機法蘭盤33隨減速機37同步旋轉，所述無限旋轉拼焊夾持裝置包括安裝在所述減速機法蘭盤37上方的旋轉支座29以及固連于所述旋轉支座上表面的工作平臺30，所述工作平臺的中部呈圓環形，兩側對稱設置有兩個掛耳，所述工作平臺30的中部設置有一個臺階圓面，所述臺階圓面上可拆卸安裝有一個呈圓環形的內撐板18。所述工作平臺30的兩個掛耳上各安裝有一個頂升氣缸組件15，每個頂升氣缸組件15兩側對稱安裝一對直線軸承，兩個頂升氣缸組件15氣缸桿的上端通過浮動接頭連接在同一塊上安裝板16的兩側，所述上安裝板16下端面上固連一個外圈壓板17，所述上安裝板16與外圈壓板17通過頂升氣缸組件15及直線軸承在垂直方向做升降運動，可對工件的外圈進行壓緊和松開。

參照圖4和圖7，所述無限旋轉拼焊夾持裝置的上部具有一橫梁11，所述橫梁11通過立柱10安裝在所述底座1上，所述橫梁11上安裝有壓緊氣缸組件14，所述壓緊氣缸組件14通過氣缸安裝板13安裝在橫梁11上端面，壓緊氣缸組件14氣缸行程最大時工件處于被壓緊狀態，所述壓緊氣缸組件14的氣缸桿下端連接有軸承套20，所述軸承套20下設有隨動壓盤組件，所述隨動壓盤組件包括一對角接觸軸承25、軸承座23、端蓋板19、軸承端蓋22及壓塊21，所述軸承座23、軸承端蓋22及壓塊21在壓緊工件的狀態下，可隨工件無限旋轉。端蓋板19與軸承端蓋22連接，端蓋板19兩側設置一對線性滑塊組件12，配合壓緊氣缸組件14構成穩定的豎直運動。

參照圖5，所述旋轉支座29與所述減速機法蘭盤33的中間設置有氣電滑環26，所述水氣路系統的輸入端集成安裝在所述氣電滑環26內，所述氣電滑環26的下端為固定端，所述固定端的下端通過水氣路集成管36與所述溜板31固連，具體地，所述水氣路集成管36下端通過管固定塊35與溜板31相連，所述固定端的上端通過滑環安裝板27安裝在旋轉支座29的下端面。所述氣電滑環26的活動端上通過氣動卡爪支座28均勻設置三個氣動卡爪24，三個氣動卡爪24呈環形布置，隨氣電滑環26的活動端同步旋轉，所述氣動卡爪24位于上述內支撐板18的圓環中心。所述軸承端蓋22、軸承座23、壓塊21、外圈壓板17、內撐板18、氣動卡爪24、氣電滑環26活動端以及減速機法蘭盤33的軸心同軸。

參照圖8，本發明在工件拼接焊縫處設置有排煙槽41及焊渣存儲槽42，具體表現為在內撐板18的外圍設置有一圈焊渣存儲槽42，使得焊縫位于焊渣存儲槽42的正上方，所述焊渣存儲槽42呈環形抽屜式，由多段拼接而成，焊渣集到一定程度時可拆卸。在內撐板18的上表面均勻設有八條排煙槽41，八條排煙槽41由所述焊渣存儲槽42延伸至所述內撐板18的圓環邊緣，其延長線交匯于所述內撐板18的中心。所述壓塊21下端面上開有多條應力釋放槽，多條應力釋放槽均勻分布。

本發明實施例的離合器飛輪盤拼焊夾具的使用方法為：在工位一上料時，無限旋轉拼焊夾持裝置位于底座1的上料區111，上安裝板16與外圈壓板17通過頂升氣缸組件15被頂起至最高位置；再將進行簡易拼裝后的工件放置在工作平臺30上，調整好大致位置，使工件內圈平穩放置在內支撐板18上且焊縫位于焊渣存儲槽42的正上方；啟動氣動卡爪24，對工件的內圈進行夾緊，使工件內圈與內撐板18、氣動卡爪24、氣電滑環26活動端以及減速機法蘭盤33的軸心在同一直線上；頂升氣缸組件15下降，上安裝板16及外圈壓板17下降，外圈壓板17壓緊工件外圈；無限旋轉拼焊夾持裝置通過溜板31移動至焊接區112，橫梁11上的壓緊氣缸組件14行至最大位移處，使得壓塊21壓緊工件的上表面；工件裝夾完畢后水氣路系統啟動，無限旋轉拼焊夾持裝置開始旋轉，隨后激光焊接頭進行出光焊接；當工位一上的工件焊接完畢后，無限旋轉拼焊夾持裝置由焊接區112移動至上料區111。

在工位一進行焊接的過程中，工位二進行上料工作，待工位一焊接完成退回至上料區111時，工位二處于焊接區112，重復工位一的動作，依次交替。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。