[发明专利]一种卧式多头轮毂焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接机械领域，具体涉及一种卧式多头轮毂焊接装置。

背景技术

轮毂是车辆用于连接轮胎与轴的部件，目前的轮毂从制造工艺上可以分为整体铸造式、整体锻造式和复合式三种，整体铸造式轮毂是目前制造成本最低的，其产量占轮毂总生产量的90%左右，整体锻造式轮毂的性能优于整体锻造式轮毂，但是其制造成本更高，复合式轮毂的性能可以达到整体锻造式轮毂的性能，而制造成本更接近整体铸造式轮毂，因此逐渐受到客户的青睐。

复合式轮毂的轮辋和轮辐分别制造，然后复合、焊接成一体，目前的焊接装置所加工出的轮毂容易变形，扭曲量超过1.5mm，轮毂的不合格率高，主要原因有以下几点：

首先，焊接装置采用立式定位，即从水平方向对轮毂的两端面进行夹持，焊接头从轮辐与轮辋的复合处进行搅拌摩擦焊接，焊接过程中轮辋的局部温度升高，轮辋受夹持力及重力影响，在焊接处容易产生变形，同时，为确保焊接过程中轮毂不产生轴向位移，夹持轮毂所需的力很大，对设备要求很高，焊接过程中的能耗也很高，轮毂的制造成本高；

其次，焊接装置采用单个焊接头从轮辐与轮辋的复合处进行搅拌摩擦焊接，焊接过程中轮辋的局部温度升高，焊接头单方向对轮毂外壁施加压力，轮毂受热、受力不均匀，容易扭曲变形；

另外，驱动电机控制搅拌摩擦焊接机的焊接头前进直到插入轮辋外壁一定的深度，然后旋转底座带动轮毂旋转一周，完成轮辋与轮辐的周向焊接，在过程中，焊接头到轮辋中轴线的距离不变，而受轮辋制造工艺条件的限制，轮辋与轮辐焊接处的轮辋壁厚无法确保完全一致，焊接头插入轮辋壁的深度存在差别，导致焊缝存在或深或浅的情况，轮辋在焊缝处的强度不一，容易产生变形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种卧式多头轮毂焊接装置，可以解决现有的轮毂焊接装置加工出的轮毂容易变形，扭曲量大，不合格率高的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种卧式多头轮毂焊接装置，包括工作台，所述工作台上安装有轮毂定位装置和焊接头朝向轮毂定位装置的焊接机，所述轮毂定位装置包括转动连接于工作台上表面的座板，以及背面连接于座板上表面的卡盘，所述座板与座板驱动电机传动，所述卡盘的卡盘体正面的多个卡爪上分别连接有弧形定位板，所述分别连接于卡爪上的多个弧形定位板端部对接构成圆环；所述焊接机至少包括有三台，均匀设置在轮毂定位装置周围。

所述卡爪有8个，每个卡爪上连接的弧形定位板弧度为45度。

所述弧形定位板的外弧边设有垂直于弧形定位板表面的压力分散折边。

所述圆环的外径是轮毂直径的0.8~0.9倍。

所述压力分散折边的高度为3~4厘米。

所述弧形定位板和座板之间的距离，与轮毂的焊缝到轮毂套入卡盘的一端的距离相匹配。

所述焊接机包括导轨、滑台、滑台驱动电机、机体、焊接头驱动电机，所述导轨沿轮毂定位装置的径向铺设在工作台上，所述滑台滑动连接于导轨；所述机体和焊接头驱动电机连接于滑台，安装在机体上的焊接头与焊接头驱动电机传动；所述滑台与安装在工作台上的滑台驱动电机传动。

所述机体通过角度调整装置和高度调整装置与滑台连接。

所述角度调整装置包括垂直连接于机体前端两侧的轴，以及固定在滑台上的轴套，所述轴套上设有通孔，所述轴的外端设有螺纹，所述轴的外端穿过通孔后以螺母压紧。

所述高度调整装置包括垂直连接于机体后端两侧的杆，以及固定在滑台上的定位座，所述定位座上设有定位槽口，所述杆外端穿入定位槽口内，所述杆的下表面与定位槽底之间设有调节垫块，所述杆的上表面由穿过定位槽顶板的螺栓压紧。

还包括焊接头驱动电机的状态检测单元以及主控装置，所述状态检测单元的输出端连接于主控装置的输入端，所述主控装置的输出端连接滑台驱动电机的驱动器。

所述主控装置接受状态检测单元所检测到的焊接头驱动电机电压或电流，根据电压或电流的升高或降低来改变输入控制器的信号强度，控制滑台驱动电机驱动滑台的焊接头后退或前进。

所述状态检测单元为电流变送器或电压变送器，所述主控装置为PLC可编程控制器或单片机。

本发明与现有技术相比的优点在于：

一、采用竖直向上的卡盘从内向外涨紧固定轮毂，改善了轮辋的受力情况，降低了在焊接过程中出现的变形量，同时大大降低对夹持设备的要求，以及焊接过程中夹持设备的能耗，降低轮毂制造的成本，提高企业的经济效益；