专利名称：一种用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置的制作方法
技术领域：
本实 用新型涉及激光焊接夹具，具体地说是一种用于激光焊接硅油扭振减震器的 夹具装置。
背景技术：
汽车硅油扭振减震器是汽车的关键部件之一，其质量对汽车发动机性能起着关键 作用。它是依靠硅油的粘性阻尼消耗振动能量来达到减震目的，降低曲轴的振幅，避免产生 强烈的共振，防止曲轴扭断。该产品技术含量高，制造工艺复杂，生产出的产品既要达到焊 接的质量要求，更要满足产品的性能要求。用普通的电弧焊方法，焊接变形大、生产效率低、 产品质量不稳定；而采用激光焊接，焊接变形小、生产效率高、产品质量稳定。硅油扭振减震器通常由惯性环、壳体、盖板、法兰盘等组成，其中法兰盘、盖板与壳 体之间有两条同心的圆周焊缝。激光焊接硅油扭振减震器需要一套适合其自身工艺特点的 夹具。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置。该夹 具装置满足硅油扭振减震器在激光焊接时的自身工艺特点。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型包括工作台、支撑平台、链传动机构、上部平台、中部轴、气缸、第二电 机、第二减速机、阶梯轴及传动机构，其中支撑平台安装在工作台上，阶梯轴可转动地安装 在支撑平台上，在阶梯轴的一侧设有安装在支撑平台上、彼此相连的第二电机及第二减速 机，第二减速机通过传动机构与阶梯轴的一端相连，阶梯轴的另一端与气缸的一端相连，气 缸的另一端与中部轴的一端相连，中部轴的另一端为顶起硅油扭振减震器的自由端；在工 作台的上部安装有将硅油扭振减震器输送到中部轴上方的链传动机构，所述上部平台安装 在工作台的顶端、与中部轴共同夹紧硅油扭振减震器。其中所述工作台上安装有彼此相连的第一电机和第一减速机，第一减速机 的输出端连接有滚珠丝杠，在滚珠丝杠上螺纹连接有与支撑平台固接的丝母，通过滚珠丝 杠与丝母的螺纹连接将转动副变为支撑平台的上下移动副；所述支撑平台通过第一直线轴 承安装在工作台上，该支撑平台由上下两层台板组成，所述阶梯轴通过角接触球轴承可转 动地安装在支撑平台的下层台板上，阶梯轴的另一端设有第二连接板，气缸的一端安装在 第二连接板上，另一端由支撑平台的上层台板穿过、与中部轴底部的第一连接板相连；第一 连接板与第二连接板之间通过第二直线轴承相连；所述中部轴的另一端设有圆柱形凸台， 该凸台插入硅油扭振减震器的内圈；所述上部平台上均布有多个向下的滚轮；所述链传动 机构包括链条、链轮及链轮驱动轴，其中链轮驱动轴为两根、安装在工作台顶端的两侧，在 两根链轮驱动轴之间设有相平行的两组链轮、链条，任一根链轮驱动轴与驱动电机相连；两 根链轮驱动轴之间设有两个相平行的条形外壳，该条形外壳沿链轮驱动轴的轴向移动，每组链轮、链条均位于条形外壳内；在两个条形外壳之间设有两根调节轴，两根调节轴的一端 通过皮带、皮带轮相连，另一端由条形外壳穿出，调节轴与条形外壳螺纹连接；所述工作台 上设有限位开关；所述传动机构包括第一皮带轮、第一皮带及第二皮带轮，第二减速机的输 出端连接有第一皮带轮，阶梯轴的一端连接有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间 通过第一皮带相连。本实用新型的优点与积极效果为1.本实用新型通过气缸将减震器顶起，能为减震器的焊接提供足够大的压紧力； 减震器的转动由第二电机驱动皮带轮实现，上部的激光头无须进行圆周插补运动，只要点 位控制焊接半径即可，满足了硅油扭振减震器在激光焊接时的自身工艺特点。2.本实用新型的支撑平台高度可通过滚珠丝杠和丝母进行上下调节，以适应焊接 不同高度减震器的需要。3.本实用新型中部轴与阶梯轴之间通过第二直线轴承相连，第二直线轴承可起导 向作用，同时还起传递扭矩的作用，使固接中部轴的第一连接板与阶梯轴一起转动，并保证 了两者的平行度。4.本实用新型的上部平台上设置了滚轮，减震器被顶起并压紧在滚轮的下表面， 在减震器转动时，减震器与滚轮之间为滚动摩擦，摩擦阻力小。5.本实用新型的中部轴由两个同心轴承固定，保证了焊接时工件径向圆跳动公差 在0. 03mm内，加工精度高。6.本实用新型的支撑平台与工作台由四根第一直线轴承连接，保证支撑平台上下 移动时的运动精度。
图1为本实用新型的立体结构示意图；图2为本实用新型的主视剖视图；图3为本实用新型拿掉上部平台后的俯视图；其中1为第一电机，2为第一减速机，3为滚珠丝杠，4为丝母，5为支撑平台，6为 第一直线轴承，7为链传动机构，8为保护套筒，9为上部平台，10为滚轮，11为限位开关，12 为硅油扭振减震器，13为中部轴，14为第一连接板，15为气缸，16为第二电机，17为第二减 速机，18为第二直线轴承，19为阶梯轴，20为角接触球轴承，21为第二连接板，22为第一皮 带轮，23为第一皮带，24为第二皮带轮，25为第二皮带，26为第三皮带轮，27为第四皮带轮， 28为调节轴，29为工作台，30为链轮驱动轴，31为条形外壳。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。如图1 3所示，本实用新型包括工作台29、支撑平台5、链传动机构7、上部平台 9、中部轴13、气缸15、第二电机16、第二减速机17、阶梯轴19及传动机构，其中支撑平台5 为长方体形、由上下两层台板组成，支撑平台5的四个角分别通过第一直线轴承6安装在工 作台29上；阶梯轴19通过角接触球轴承20可转动地安装在支撑平台5的下层台板上，在 阶梯轴19的一侧设有安装在支撑平台5上、彼此相连的第二电机16及第二减速机17，第二减速机17通过传动机构与阶梯轴19的一端相连；传动机构可为皮带与皮带轮传动，齿轮 传动等，本实施例为皮带与皮带轮传动，包括第一皮带轮22、第一皮带23及第二皮带轮24， 第二减速机17的输出端连接有第一皮带轮22，阶梯轴19的一端(下端)连接有第二皮带轮 24，第一皮带轮22与第二皮带轮24之间通过第一皮带23相连。阶梯轴19的另一端(上端) 固接有第二连接板21，气缸15的一端(下端)固定在第二连接板21上，气缸15的另一端 (输出端、即活塞杆)由支撑平台5上层台板的中间开孔穿过、并与中部轴13—端(下端)固 接的第一连接板14相连，中部轴13的另一端(上端)为顶起硅油扭振减震器12的自由端， 该自由端设有圆柱形凸台，凸台在硅油扭振减震器12被顶起时，可插入硅油扭振减震器12 的内圈，起定位作用，保证硅油扭振减震器12中心定位的精度。在第一连接板14与第二连 接板21之间通过第二直线轴承18相连，该第二直线轴承18共有三根，起导向作用，当气缸 15将第一连接板14顶起的过程中，第一连接板14可沿着第二直线轴承18上下垂直运动； 同时，第二直线轴承18还可起到传递扭矩的作用，使第一连接板14随阶梯轴19 一起转动， 并保证第一连接板14和阶梯轴19的平行度。在工作台29上部的机架上安装有将硅油扭振减震器12输送到中部轴13上方的 链传动机构7，包括两根链条、四个链轮、两根链轮驱动轴30、两个条形外壳31、两根调节轴 28、第三皮带轮26、第四皮带轮27及第二皮带25，其中两根链轮驱动轴30分别安装在工作 台29顶端的左右两侧，其中任一根链轮驱动轴由工作台29穿出、与驱动电机的输出轴相 连。每根链轮输出轴上均键连接有两个链轮，两链轮驱动轴上的链轮通过链条连接，两条链 条相平行。两根链轮驱动轴之间还设有两个相平行的条形外壳31，每组的两个链轮及一根 链条要位于外壳31内。在两根链轮驱动轴之间设有两根调节轴28，两根调节轴28的一端 由工作台的前侧穿出、分别连接有第三皮带轮26及第四皮带轮27，第三皮带轮26与第四 皮带轮27通过第二皮带25相连；两根调节轴28的另一端穿过条形外壳后由工作台的后侧 穿出、设有旋钮。调节轴28与条形外壳31螺纹连接。工作台29的机架上还设有限位开关 11，限位开关11略高于链传动机构7，能够感应到硅油扭振减震器12。通过转动调节轴28， 可以调节两平行链条之间的距离，在调节轴28转动时，第三皮带轮26及第四皮带轮27可 以使两根调节轴同步调节。上部平台9安装在工作台29的顶端，为长方体，四角通过保护套筒8安装在第一 直线轴承6上；在上部平台9上均布有多个朝下的滚轮10，当中部轴13顶起夹紧硅油扭振 减震器12时，各滚轮10压紧硅油扭振减震器12，并且硅油扭振减震器12在转动时，与滚轮 10之间为滚动摩擦。为了能够调整支撑平台5的高度，以适应焊接不同高度减震器的需要，在工作台 29上安装有彼此相连的第一电机1和第一减速机2，第一减速机2的输出端连接有滚珠丝 杠3，在滚珠丝杠3上螺纹连接有与支撑平台5固接的丝母4，通过滚珠丝杠3与丝母4的 螺纹连接将转动副变为支撑平台5及安装在其上各零部件的上下移动副，带动支撑平台5 在竖直方向沿第一直线轴承6运动，从而调节支撑平台5的高度。本实用新型的工作原理为硅油扭振减震器12放在链传动机构7的链条上，首先，链轮驱动轴带动链轮、链条 将硅油扭振减震器12输送到中部轴13的上方；当限位开关11感应到硅油扭振减震器12， 即将信号传递给第一电机1，通过第一电机1和第一减速机2的工作，驱动滚珠丝杠3旋转，使丝母4及与其固接的支撑平台5上移，到达指定位置后第一电机1和第一减速机2停止 工作。然后，气缸15开始工作，将中部轴13向上顶起，使中部轴13顶端的凸台插入到减震 器的内圈，带动减震器向上运动，直至减震器压紧到滚轮10的下表面。之后，第二电机16 及第二减速机17工作，通过第一皮带轮22、第一皮带23及第二皮带轮24驱动阶梯轴19转 动，进而带动硅油扭振减震器12绕其自身轴线转动，由激光头进行焊接。气缸15的行程不 大，大部分的向上运动由滚珠丝杠3提供；通过调节滚珠丝杠3驱动的上移高度，可适应不 同高度的焊件。
权利要求1.一种用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于包括工作台(29)、支 撑平台(5)、链传动机构(7)、上部平台(9)、中部轴(13)、气缸(15)、第二电机(16)、第二减 速机(17)、阶梯轴(19)及传动机构，其中支撑平台(5)安装在工作台(29)上，阶梯轴(19) 可转动地安装在支撑平台(5)上，在阶梯轴(19)的一侧设有安装在支撑平台(5)上、彼此相 连的第二电机(16)及第二减速机(17)，第二减速机(17)通过传动机构与阶梯轴(19)的一 端相连，阶梯轴(19)的另一端与气缸(15)的一端相连，气缸(15)的另一端与中部轴(13) 的一端相连，中部轴(13)的另一端为顶起硅油扭振减震器(12)的自由端；在工作台(29)的 上部安装有将硅油扭振减震器(12)输送到中部轴(13)上方的链传动机构(7)，所述上部平 台(9)安装在工作台(29)的顶端、与中部轴(13)共同夹紧硅油扭振减震器(12)。
2.按权利要求1所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所述工 作台(29)上安装有彼此相连的第一电机(1)和第一减速机(2)，第一减速机(2)的输出端连 接有滚珠丝杠(3)，在滚珠丝杠(3)上螺纹连接有与支撑平台(5)固接的丝母(4)，通过滚珠 丝杠(3)与丝母(4)的螺纹连接将转动副变为支撑平台(5)的上下移动副。
3.按权利要求1或2所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所 述支撑平台(5)通过第一直线轴承(6)安装在工作台(29)上，该支撑平台(5)由上下两层 台板组成，所述阶梯轴(19 )通过角接触球轴承(20 )可转动地安装在支撑平台(5 )的下层台 板上，阶梯轴(19)的另一端设有第二连接板(21)，气缸(15)的一端安装在第二连接板(21) 上，另一端由支撑平台(5)的上层台板穿过、与中部轴(13)底部的第一连接板(14)相连。
4.按权利要求3所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所述第 一连接板(14)与第二连接板(21)之间通过第二直线轴承(18)相连。
5.按权利要求1或2所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所 述中部轴(13)的另一端设有圆柱形凸台，该凸台插入硅油扭振减震器(12)的内圈。
6.按权利要求1或2所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所 述上部平台(9)上均布有多个向下的滚轮(10)。
7.按权利要求1或2所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所 述链传动机构(7)包括链条、链轮及链轮驱动轴(30)，其中链轮驱动轴(30)为两根、安装在 工作台(29)顶端的两侧，在两根链轮驱动轴(30)之间设有相平行的两组链轮、链条，任一 根链轮驱动轴与驱动电机相连。
8.按权利要求7所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所述两 根链轮驱动轴(30)之间设有两个相平行的条形外壳(31)，该条形外壳(31)沿链轮驱动轴 的轴向移动，每组链轮、链条均位于条形外壳(31)内；在两个条形外壳之间设有两根调节 轴(28)，两根调节轴(28)的一端通过皮带、皮带轮相连，另一端由条形外壳(31)穿出，调节 轴(28)与条形外壳(31)螺纹连接。
9.按权利要求1或2所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所 述工作台(29 )上设有限位开关(11)。
10.按权利要求1或2所述用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，其特征在于所 述传动机构包括第一皮带轮(22)、第一皮带(23)及第二皮带轮(24)，第二减速机(17)的输 出端连接有第一皮带轮(22)，阶梯轴(19)的一端连接有第二皮带轮(24)，第一皮带轮(22) 与第二皮带轮(24)之间通过第一皮带(23)相连。
专利摘要本实用新型涉及激光焊接夹具，具体地说是一种用于激光焊接硅油扭振减震器的夹具装置，包括工作台、支撑平台、链传动机构、上部平台、中部轴、气缸、第二电机、阶梯轴及传动机构，其中支撑平台安装在工作台上，阶梯轴可转动地安装在支撑平台上，在阶梯轴的一侧设有安装在支撑平台上的第二电机，第二电机通过传动机构与阶梯轴的一端相连，阶梯轴的另一端依次连接气缸、中部轴，中部轴的顶端向上顶起减震器；在工作台的上部安装有将减震器输送到中部轴上方的链传动机构，上部平台安装在工作台的顶端、与中部轴共同夹紧减震器。本实用新型为减震器的焊接提供足够大的压紧力，上部的激光头无须进行圆周插补运动，只要点位控制焊接半径即可。
文档编号B23K26/08GK201871872SQ20102061794
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者宋世强, 李 雨, 杜鹏, 毛宝昌, 范卫国 申请人:杭州中科新松光电有限公司