用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，在运动平台的底板上安装有减速器和伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴驱动连接，减速器的输出轴上安装有壳体，壳体上安装有齿盘，齿盘由马达驱动连接，齿盘上啮合有三组齿座，相邻齿座之间的夹角相等，齿盘驱动齿座沿径向运动，齿座的顶端设有用于定位夹紧壳体的圆弧形夹持部，每一齿座上沿径向安装有电动推杆器，电动推杆器的工作长杆的顶端设有用于定位夹紧法兰的夹紧部。能够带动工件平面移动及自转，焊接时激光头保持位置不变，提高焊接的稳定性，对于法兰这样的薄壁零件，夹紧力的实时测量可有效地控制夹紧力在满足要求的前提下避免过大而引起夹紧变形。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置。
技术介绍
汽车传动轴是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到两个前车轮，驱动轿车高速行驶。由于传动轴传递繁重的驱动力矩，随受负荷重，传动精度高，需求量很大，又是安全件，因此其主要零件对于强度、硬度、抗拉强度和抗扭强度等要求都非常高。为此，对汽车传动轴的生产工艺进行优化不仅能降低成本，更重要的是能提高产品质量，对汽车的性能甚至是汽车驾驶人的生命安全都具有重大的意义。汽车传动轴滑移端万向节的焊接精度和表面质量要求高，传统焊接方法(如摩擦焊、气体保护焊等)已经无法满足要求。为此，提出使用激光焊接的方法来代替传统的焊接方法。激光焊接是利用高能量的激光脉冲进行微小区域的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接目的。激光焊接的优点有:深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小，变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化等。因此，与传统的焊接方法相比，激光焊接方法更能满足汽车传动轴滑移端壳体和法兰的连接性能要求。但同时，激光焊接由于光斑直径有限，因此对于工件的定位要求就会很高，为此需设计其专用夹具。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置。本技术的目的通过以下技术方案来实现:用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，特点是:在运动平台的底板上安装有减速器和伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴驱动连接，减速器的输出轴上安装有壳体，壳体上安装有齿盘，齿盘由马达驱动连接，齿盘上啮合有三组齿座，相邻齿座之间的夹角相等，齿盘驱动齿座沿径向运动，齿座的顶端设有用于定位夹紧壳体的圆弧形夹持部，每一齿座上沿径向安装有电动推杆器，电动推杆器的工作长杆的顶端设有用于定位夹紧法兰的夹紧部。进一步地，上述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其中，所述电动推杆器的工作长杆的顶端设有压力传感器。更进一步地，上述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其中，所述齿座的侧面设有位移传感器。更进一步地，上述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其中，所述齿座的运动轨迹直线与电动推杆器工作长杆的运动轨迹直线相平行。再进一步地，上述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其中，所述减速器为蜗轮蜗杆减速器。本技术技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:本技术适用于汽车传动轴滑移端壳体与法兰的激光焊接，自定心夹紧装置能够带动工件平面移动及自转，焊接时激光头保持位置不变，提高焊接的稳定性，也降低激光装置部分的成本，对于法兰这样的薄壁零件，夹紧力的实时测量可有效地控制夹紧力在满足要求的前提下避免过大而引起夹紧变形。自动化程度高，生产效率高。【附图说明】图1:壳体与法兰连接示意图；图2:本技术的整体结构示意图；图3:本技术夹具部分的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术技术方案作进一步说明:如图1?3所示，用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，在运动平台3的底板上安装有减速器6和伺服电机4，伺服电机4的输出轴通过联轴器5与减速器6的输入轴驱动连接，减速器6为蜗轮蜗杆减速器，减速器6的输出轴上安装有壳体7，壳体7上安装有齿盘12，齿盘12由马达13驱动连接，齿盘12上啮合有三组齿座8，相邻齿座之间的夹角相等即120°，齿盘12驱动齿座8沿径向运动，齿座8的顶端设有用于定位夹紧壳体的圆弧形夹持部，齿座的侧面设有位移传感器11，每一齿座8上沿径向安装有电动推杆器9，电动推杆器9的工作长杆的顶端设有用于定位夹紧法兰的夹紧部，电动推杆器9的工作长杆的顶端设有压力传感器10。齿座8的运动轨迹直线与电动推杆器工作长杆的运动轨迹直线相平行。壳体I由三组齿座定位夹紧，伺服电机4驱动减速器6运转，减速器6带动整个壳体7旋转，以获得适合工件激光焊接的转速，马达13正反向运转驱动齿盘12，进而使齿座8沿径向运动，实现对壳体I的夹紧与松开。法兰2以三组齿座的上表面为定位面，由三只电动推杆器9的工作长杆进行夹紧。减速器箱体及伺服电机通过底座上的螺栓孔由紧固螺栓与运动平台3连接，以保证其稳定性和水平性。电动推杆器9的工作长杆的顶端装有压力传感器，用于实时测量夹紧过程中的力，以使得法兰2所受夹紧力分布均匀，减少夹紧变形。三个齿座上分别装有位移传感器11，用于测量工件夹紧时的位置坐标，实现焊缝起始点的自动找准，通过三点的坐标来计算出工件的几何中心，以此控制工作台带动工件运动到激光光束处。具体应用时，人工或机械手将工件放在夹具上，调整工件方向，使得壳体I外表面的三个凹面与齿座8顶端的圆弧形夹持部相配合。马达正转，实现对壳体夹紧。齿座8上电动推杆器9同时工作，其工作长杆伸出，对法兰2进行夹紧，工作长杆上的压力传感器10工作，将所受的力及夹紧力传输至计算机进行判断，当夹紧力满足焊接要求时控制工作长杆停止工作，实现工件的定位夹紧。电动推杆器9工作同时，位移传感器11测量推杆行程，以获得推杆顶端坐标，由记录的三个坐标来计算法兰的几何中心位置，再加上焊缝的半径即可获得焊缝起始点的准确坐标。工作台3带动工件运动使得焊缝起始点坐标与激光光束坐标重合，伺服电机4控制夹具及其工件以适合的焊接速度旋转，进行激光焊接，形成焊缝A0焊接完成，自定心夹紧机构松开，人工或机械手取下工件。综上所述，本技术夹紧装置适用于汽车传动轴滑移端壳体与法兰的激光焊接，夹具装置能够带动工件平面移动及自转，焊接时激光头保持位置不变，提高焊接的稳定性，也降低激光装置部分的成本。夹紧力的实时测量对于法兰这样的薄壁零件，可有效地控制夹紧力在满足要求的前提下不至于过大而引起夹紧变形。自动化程度高，生产效率高。需要理解到的是:以上所述仅是本技术的优选实施方式，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。【主权项】1.用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其特征在于:在运动平台的底板上安装有减速器和伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴驱动连接，减速器的输出轴上安装有壳体，壳体上安装有齿盘，齿盘由马达驱动连接，齿盘上啮合有三组齿座，相邻齿座之间的夹角相等，齿盘驱动齿座沿径向运动，齿座的顶端设有用于定位夹紧壳体的圆弧形夹持部，每一齿座上沿径向安装有电动推杆器，电动推杆器的工作长杆的顶端设有用于定位夹紧法兰的夹紧部。2.根据权利要求1所述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其特征在于:所述电动推杆器的工作长杆的顶端设有压力传感器。3.根据权利要求1所述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其特征在于:所述齿座的侧面设有位移传感器。4.根据权利要求1所述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其特征在于:所述齿座的运动轨迹直线与电动推杆器工作长杆的运动轨迹直线相平行。5.根据权利要求1所述的用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其特征在于:所述减速器为蜗轮蜗杆减速器本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于壳体与法兰激光焊接的自定心夹紧装置，其特征在于：在运动平台的底板上安装有减速器和伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴驱动连接，减速器的输出轴上安装有壳体，壳体上安装有齿盘，齿盘由马达驱动连接，齿盘上啮合有三组齿座，相邻齿座之间的夹角相等，齿盘驱动齿座沿径向运动，齿座的顶端设有用于定位夹紧壳体的圆弧形夹持部，每一齿座上沿径向安装有电动推杆器，电动推杆器的工作长杆的顶端设有用于定位夹紧法兰的夹紧部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯爱新，张津超，陆金花，周俭，许炎，曹宇，瞿建武，朱德华，
申请(专利权)人：温州市冠盛汽车零部件集团股份有限公司，温州大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33