[发明专利]一种焊前分段式加热与压装的方法和装置

权利要求书

1.一种焊前分段式加热与压装的方法，用于汽车发动机钢活塞的内圈、外圈过盈配合的加热与压装，其特征在于包括以下步骤：

S1、钢活塞的内圈、外圈移动至压装前的感应加热工位，所述感应加热工位为多个，分别同步对内圈和外圈进行梯度升温加热，保证内圈、外圈温度的均匀性，降低温度差；

S2、将完成加热的内圈与外圈移动至压装工位，压装成钢活塞；

S3、压装成型的钢活塞移动至焊前预热工位，对钢活塞进行整体加热至焊接所需的温度。

2.根据权利要求1所述的焊前分段式加热与压装的方法，其特征在于步骤S1中，所述内圈、外圈加热后的温度差小于等于50℃；

所述感应加热工位通过双感应加热线圈同步对活塞内圈、外圈进行感应加热，内圈加热温度为150-300℃，外圈加热温度为200-350℃。

3.根据权利要求1或2所述的焊前分段式加热与压装的方法，其特征在于所述步骤S2中压装成钢活塞的过程中实时监控压装状态，

若压装状态为合格，进入步骤S3；

若压装状态为不合格，重新调整压装姿态进行再次压装，或进入步骤S1；

若压装状态为异常，将内圈和外圈移至中转台。

4.根据权利要求3所述的焊前分段式加热与压装的方法，其特征在于所述步骤S3中钢活塞进行整体加热至260-350℃。

5.根据权利要求4所述的焊前分段式加热与压装的方法，其特征在于步骤S1和/或S3中，加热过程中对内圈、外圈或压装完成的钢活塞的温度进行均匀化处理。

6.根据权利要求3所述的焊前分段式加热与压装的方法，其特征在于，所述实时监控压装状态，协同使用位移传感器、压力传感器完成，包括以下步骤：

Q1、将外圈套装与内圈上端，对外圈施加压力；

Q2、分别通过位移传感器、压力传感器，读取外圈的位移值、压力值，判断压装状态。

7.根据权利要求6所述的焊前分段式加热与压装的方法，其特征在于，步骤Q2中，判断压装状态的具体方法为：

通过位移传感器读取外圈的实际位移值H，通过压力传感器读取外圈的实际压力反馈值P；

若实际位移值H逐渐增大，同时读取压力传感器数值P逐渐增大，当位移值H等于设定位移区间值H1-H2的差值时，当前实际压力反馈值P等于压装设备本身的最大压装值，则判断为内圈与对外圈正常压装合格状态，其中H1为内圈与外圈的初始接触位置点数值，H2为内圈与外圈的压装到位的位置点数值；

若实际位移值H小于等于设定位移H0时，读取压力传感器数值，当前实际反馈压力P值大于等于设定阈值P0，判断为压装在初始阶段就有偏离，则进入纠偏流程，重新压装；

若实际位移值H大于设定位移H0，而又落在设定位移区间值H1-H2内时，读取压力传感器数值，当前实际压力反馈值P等于压装设备本身的最大压装值，判断为压装异常，停止压装。

8.根据权利要求7所述的焊前分段式加热与压装的方法，其特征在于所述纠偏流程，包括以下步骤：

K1、将外圈搬运至压装工位中初始放置外圈的位置，重新定位后，再次进入步骤Q1；

重复步骤K1最多不超过4次。

9.根据权利要求1-8所述的方法进行焊前分段式加热与压装的装置，其特征在于包括立柱，所述立柱上套装有转盘机构，所述立柱上呈环形依次分布设置感应加热工位、压装工位、焊前预热工位、激光焊接工位；

所述感应加热工位为多个，所述多个感应加热工位用于钢活塞的内圈、外圈压装前依次梯度升温；

所述转盘机构用于钢活塞的内圈、外圈移动至不同的工位，所述转盘机构上设有多组内圈托盘和外圈托盘，所述多组内圈托盘和外圈托盘的数量与转盘机构上工位的数量相同。

10.根据权利要求9所述焊前分段式加热与压装的装置，其特征在于所述压装工位包括数控伺服压装机和双轴搬运系统，所述数控伺服压装机包括上压装机和下压装机，所述上压装机上设有位移传感器、压力传感器，所述双轴搬运系统包括水平运动模组、垂直运动模组、机械夹爪，所述垂直运动模组安装于水平运动模组上，所述机械夹爪安装于水平运动模组上。