本發(fā)明涉及焊接輔助設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

汽車的轉(zhuǎn)向支撐又稱儀表盤固定框架，它位于駕駛艙的前部，由中心架橫管及其輔助支架組成。如附圖1所示的一種轉(zhuǎn)向支撐包括兩端直徑不相同的橫管、固定在橫管上的側(cè)連接支架和固定安裝橫管的法蘭盤等。其中橫管是整個(gè)轉(zhuǎn)向支撐的核心載體，所有支架都是通過(guò)與它焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的，因此對(duì)橫管已經(jīng)橫管與其他組件的焊精度有著嚴(yán)格的要求。

附圖1中所示的橫管由兩根直徑不同的大圓管（1）和小圓管（2）焊接而成，為了保證兩根圓管的同軸度，大圓管（1）朝向小圓管（2）的一端設(shè)置為錐形并且設(shè)置有護(hù)套（3），將小圓管（2）插入護(hù)套（3）中可以保證一定的同軸度，但是在實(shí)際焊接加工的過(guò)程中，由于護(hù)套（3）的加工誤差，大圓管（1）與小圓管（2）同軸度并不高，進(jìn)而造成焊接在橫管上的側(cè)連接支架的位置也并不精確，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)向支撐的焊接質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供一種汽車轉(zhuǎn)向支撐用焊接裝置，以保證橫管的焊接及焊接在橫管上的側(cè)連接支架的焊接質(zhì)量。

本方案中的汽車轉(zhuǎn)向支撐用焊接裝置，包括機(jī)架、兩個(gè)及以上用于夾緊橫管的橫管夾緊機(jī)構(gòu)、同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)，所述橫管夾緊機(jī)構(gòu)和側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)成一列地安裝在機(jī)架上，側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)架端部，同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的外徑小于橫管的內(nèi)徑，同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)置于橫管內(nèi)且與橫管間隙配合。

本方案的技術(shù)原理及有益效果為：橫管夾緊機(jī)構(gòu)用于夾緊橫管，且至少有一個(gè)橫管夾緊機(jī)構(gòu)分別夾持大圓管和小圓管，保證大圓管和小圓管均被牢固地夾持。對(duì)接大圓管和小圓管時(shí)，先將同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的兩端分別放入橫管的大圓管與小圓管中，利用同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)檢測(cè)大圓管與小圓管之間是否同軸，確定大圓管與小圓管同軸后再使用側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)將側(cè)連接支架定位到橫管上，再進(jìn)行橫管的大圓管與小圓管之間、橫管與側(cè)連接支架之間的焊接，則可保證焊接后的大圓管與小圓管之間具有較高的同軸度，進(jìn)而也保證了橫管上側(cè)連接架的焊接質(zhì)量。

而設(shè)置于橫管內(nèi)的同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得在檢測(cè)大圓管與小圓管之間是否同軸時(shí)，當(dāng)發(fā)生大圓管與小圓管不同軸的情況時(shí)，可在不斷開大圓管與小圓管之間連接的同時(shí)，松開夾持小圓管的橫管夾緊機(jī)構(gòu)，然后擺動(dòng)小圓管遠(yuǎn)離大圓管的一端，不斷調(diào)整小圓管的軸線，并通過(guò)大圓管一側(cè)實(shí)時(shí)觀測(cè)大圓管與小圓管之間的同軸度變化情況，直至大圓管與小圓管恢復(fù)同軸后，再使用橫管夾持機(jī)構(gòu)夾緊小圓管，最終可保證大圓管與小圓管之間同軸。同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)則可從大圓管取出，以在下次焊接時(shí)重復(fù)使用。

進(jìn)一步，所述同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括定位筒、探針、針架、固定桿、定針塊和透明的刻度板，所述定位筒呈中空的圓筒狀，刻度板安裝在定位筒內(nèi)，刻度板上設(shè)有刻度線，刻度線的中心與定位筒的軸線重合，固定桿的兩端分別連接在針架和定位筒上，探針的中部鉸接在針架上，探針與針架的鉸接點(diǎn)與刻度線的中心、定位筒的軸線三者同軸，探針指向刻度板，定針塊呈圓柱狀，定針塊上開有與探針間隙配合的容針孔，容針孔與定針塊同軸。在檢測(cè)大圓管與小圓管之間是否同軸時(shí)，將定針塊放入小圓管的一端中，定位筒、固定桿、針架和探針?lè)湃氪髨A管中，并使探針的一端位于大圓管的護(hù)套中。然后將帶有定針塊的小圓管插入到護(hù)套中，并使探針插入到定針塊上的容針孔中，在杠桿作用下，探針朝向刻度板的一端將隨探針孔的位置的不同而發(fā)生擺動(dòng)。從大圓管的另一端觀測(cè)探針是否指向刻度線的中心位置，即可判斷大圓管與小圓管是否同心：若探針指向的使同心刻度線的圓心，則可知大圓管、定位筒、探針、定針塊和小圓管同軸，則大圓管與小圓管同軸，反之，則可判斷此時(shí)大圓管與小圓管不同軸，則可通過(guò)調(diào)整小圓管或者加工大圓管或者小圓管的方式使大圓管和小圓管保持同軸。

進(jìn)一步，所述橫管夾緊機(jī)構(gòu)包括第一氣缸、爪座和夾爪，夾爪包括定爪和動(dòng)爪，爪座和定爪安裝在所述機(jī)架上，第一氣缸安裝在爪座上，定爪上設(shè)有夾緊槽，動(dòng)爪的中部設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在爪座上，動(dòng)爪的一端為夾取端，夾取端朝向夾緊槽，動(dòng)爪的另一端與第一氣缸連接。定爪上的夾緊槽用于放置橫管，第一氣缸伸出時(shí)，在杠桿原理作用下，將推動(dòng)動(dòng)爪上的夾取端向夾緊槽靠攏，進(jìn)而在定爪和動(dòng)爪的作用下將橫管夾緊。

進(jìn)一步，所述側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)包括預(yù)定位裝置和至少兩個(gè)夾緊單元，預(yù)定位單元和夾緊單元均安裝在所述機(jī)架上，預(yù)定位單元包第二氣缸，第二氣缸上安裝有吸盤，夾緊單元包括第三氣缸、搖臂、夾爪和墊塊，第三氣缸和墊塊安裝在機(jī)架上，搖臂的中部鉸接在機(jī)架上，搖臂的一端與第三氣缸連接，搖臂的另一端安裝夾爪，夾爪朝向墊塊。由于側(cè)連接支架通常為鈑金件，重量較輕，因此首先預(yù)定位單元上第二氣缸伸出，讓吸盤將側(cè)連接支架吸住，將側(cè)連接支架預(yù)定位，然后第三氣缸伸出，帶動(dòng)搖臂作杠桿運(yùn)動(dòng)，使夾爪向墊塊運(yùn)動(dòng)，將側(cè)連接支架夾在墊塊和夾爪之間。至少兩個(gè)夾緊單元可保證牢固地夾緊側(cè)連接支架。

進(jìn)一步，所述探針與針架之間的鉸接方式為球鉸連接。球鉸連接使得探針可360°轉(zhuǎn)動(dòng)，利于更靈敏地反映出探針的擺動(dòng)情況。

進(jìn)一步，所述刻度線為若干相互同心的圓形刻度線。同心的圓形刻度線使得探針無(wú)論往哪個(gè)方向擺動(dòng)均可準(zhǔn)確地反映出擺動(dòng)的偏移量。

進(jìn)一步，還包括攝像裝置，攝像裝置包括攝像頭和顯示器，攝像頭安裝在定位筒內(nèi)并朝向刻度板，攝像頭與顯示器連接。當(dāng)大圓管較長(zhǎng)時(shí)，不便于從大圓管的端部觀察刻度板，因此利用攝像頭攝取刻度板上的情況并實(shí)時(shí)顯示到顯示器上，便于觀察探針在刻度板上所指向的位置。

進(jìn)一步，所述探針的橫截面為多邊形，且內(nèi)部中空。中空的、橫截面為多邊形的探針相對(duì)于常見的實(shí)心的橫截面為圓形的探針的剛度更高，重量更輕，當(dāng)探針?biāo)椒胖脮r(shí)，在重力作用下發(fā)生彎曲變形的量更微小，更利于探針保持平直的狀態(tài)，更利于準(zhǔn)確地反映大圓管與小圓管之間的同軸度。

附圖說(shuō)明

圖1為轉(zhuǎn)向支撐；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例轉(zhuǎn)向支撐的焊接夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為橫管夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

說(shuō)明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：大圓管1、小圓管2、護(hù)套3、橫管夾緊機(jī)構(gòu)4、第一氣缸401、爪座402、定爪403、動(dòng)爪404、夾緊槽405、轉(zhuǎn)軸406、側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)5、第二氣缸501、第三氣缸502、搖臂503、夾爪504、墊塊505、同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6、定位筒601、探針602、針架603、固定桿604、刻度板605、鉸球606、定針塊607、容針孔608、攝像頭7、機(jī)架8、側(cè)連接支架9。

實(shí)施例汽車轉(zhuǎn)向支撐用焊接裝置基本如附圖2所示：包括機(jī)架8、兩個(gè)用于夾緊橫管的橫管夾緊機(jī)構(gòu)4、同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6和兩個(gè)側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)5，所述橫管夾緊機(jī)構(gòu)4和側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)5成一列地安裝在機(jī)架8上，側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)5安裝于機(jī)架8的兩端端部，橫管夾緊機(jī)構(gòu)4位于兩個(gè)側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)5之間，同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6的外徑小于橫管的內(nèi)徑；同軸度輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6如附圖5所示，包括定位筒601、探針602、針架603、固定桿604、定針塊607和透明的刻度板605，所述定位筒601呈中空的圓筒狀，刻度板605安裝在定位筒601內(nèi)，刻度板605上設(shè)有若干相互同心的圓形刻度線，圓形刻度線的中心與定位筒601的軸線重合，固定桿604的兩端分別連接在針架603和定位筒601上，探針602的中部設(shè)置有鉸球606，鉸球606轉(zhuǎn)動(dòng)連接在針架603上，探針602內(nèi)部中空，且橫截面為正六邊形，探針602與針架603的鉸接點(diǎn)與圓形刻度線的中心、定位筒601的軸線三者同軸，探針602指向刻度板605，定針塊607呈圓柱狀，定針塊607上開有與探針602間隙配合的容針孔608，容針孔608與定針塊607同軸；橫管夾緊機(jī)構(gòu)4如附圖3所示，包括第一氣缸401、爪座402和夾爪504，夾爪504包括定爪403和動(dòng)爪404，爪座402和定爪403安裝在所述機(jī)架8上，第一氣缸401安裝在爪座402上，定爪403上設(shè)有夾緊槽405，動(dòng)爪404的中部設(shè)有轉(zhuǎn)軸406，轉(zhuǎn)軸406轉(zhuǎn)動(dòng)連接在爪座402上，動(dòng)爪404的一端為夾取端，夾取端朝向夾緊槽405，動(dòng)爪404的另一端與第一氣缸401連接；側(cè)連接支架定位機(jī)構(gòu)5如附圖4所示，包括預(yù)定位裝置和四個(gè)夾緊單元，預(yù)定位單元和夾緊單元均安裝在所述機(jī)架8上，預(yù)定位單元包第二氣缸501，第二氣缸501上安裝有吸盤，夾緊單元包括第三氣缸502、搖臂503、夾爪504和墊塊505，第三氣缸502和墊塊505安裝在機(jī)架8上，搖臂503的中部鉸接在機(jī)架8上，搖臂503的一端與第三氣缸502連接，搖臂503的另一端安裝夾爪504，夾爪504朝向墊塊505；還包括攝像裝置，攝像裝置包括攝像頭7和顯示器，攝像頭7安裝在定位筒601內(nèi)并朝向刻度板605，攝像頭7與顯示器連接。

在進(jìn)行焊接前，對(duì)大圓管1和小圓管2的內(nèi)表面進(jìn)行車削加工，使大圓管1的內(nèi)表面與定位筒601間隙配合，小圓管2的內(nèi)表面與定針塊607間隙配合，且配合公差均達(dá)到h7。再將大圓管1和小圓管2均放置在橫管夾緊機(jī)構(gòu)4的夾緊槽405中。

然后將定針塊607放入小圓管2的一端中，定位筒601、固定桿604、針架603和探針602放入大圓管1中，并使探針602的一端位于大圓管1的護(hù)套3中。然后將帶有定針塊607的小圓插入到護(hù)套3中，并使探針602插入到定針塊607上的容針孔608中，在杠桿作用下，探針602朝向刻度板605的一端將隨探針602孔的位置的不同而發(fā)生擺動(dòng)。利用三點(diǎn)一線的原理，通過(guò)顯示器查看探針602是否指向刻度盤上圓形刻度線的圓心來(lái)判斷大圓管1與小圓管2是否同軸。當(dāng)它們不同軸時(shí)，可通過(guò)調(diào)整小圓管2或者加工大圓管1或者小圓管2的方式使大圓管1和小圓管2恢復(fù)同軸。

大圓管1與小圓管2同軸后，第一氣缸401伸時(shí)，在杠桿原理作用下，推動(dòng)動(dòng)爪404上的夾取端向夾緊槽405靠攏，進(jìn)而在定爪403和動(dòng)爪404的作用下將橫管夾緊。

橫管被夾緊后，預(yù)定位單元上第二氣缸501伸出，讓吸盤將側(cè)連接支架9吸住，將側(cè)連接支架9預(yù)定位，然后第三氣缸502伸出，帶動(dòng)搖臂503作杠桿運(yùn)動(dòng)，使夾爪504向墊塊505運(yùn)動(dòng)，將側(cè)連接支架9夾在墊塊505和夾爪504之間，四個(gè)夾緊單元牢固地夾緊側(cè)連接支架9。

最后即可進(jìn)行大圓管1與小圓管2之間、側(cè)連接支架9與橫管之間的焊接。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。