一种热风焊接装置的制作方法

本实用新型属于汽车配件加工技术领域，具体涉及应用于安全气囊盖处司标及司标环焊接的一种热风焊接装置。

背景技术：

在汽车配件加工领域中，尤其是汽车安全气囊盖组配中，经常需要对安全气囊盖进行焊接处理。以安全气囊盖处司标及司标环的焊接流程为例，司标及司标环外形如图1-2所示，而相对安全气囊盖的安装位置则如图3所示，由于司标及司标环深入安全气囊盖内，传统焊接方法多采用人工操作方式进行焊接，焊接手段则采用手持热风枪直接下压，以便进行焊接处理。人工焊接方式对操作人员的依赖性极大，不仅操作效率难以得到保证，同时操作人员也需要较高的专业素养。举例而言：传统的单纯的热风枪为直接出风，在进行热融操作时，存在着热风速度不够以及无法完整覆盖司标或司标环所在处的固有缺陷；最典型的表现，就在于在热融的有限的操作时间内，稍稍操作不当，热风往往只能团聚于部分司标及司标环的上层区域，而无法继续向下推进，从而导致司标或司标环热融程度不够，最终使得铆压后的成品的不良率极高，这也是在人工热铆时最为考验工人专业素养的地方。是否能寻求一种新型热风焊接装置，从而使其在具备操作门槛低以及焊接过程省时省力的优点的同时，能够一次操作即可高效而全面的完成对安全气囊盖处司标或司标环的焊接操作，为本领域技术人员近年来所亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理的热风焊接装置，本热风焊接装置具备操作门槛低以及焊接过程省时省力的优点，热风覆盖范围广，能够一次操作即可高效而全面的完成对安全气囊盖处司标或司标环的焊接操作，司标或司标环的焊接质量亦可得到有效保证。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种热风焊接装置，其特征在于：本热风焊接装置包括轴线铅垂的外筒体，外筒体的顶端筒口连通热风枪的出风管，外筒体的底端筒口构成加热口；所述外筒体的筒腔内同轴的固接有筛板状的分散板，从而将外筒体的筒腔划分为位于上方的进风腔和位于下方的稳流腔；所述加热口处同轴固接有可伸入安全气囊盖内的出风柱，出风柱处同轴的贯穿设置有出风通道，所述出风通道连通稳流腔与外部环境；所述出风通道的出口外形呈口径由上至下逐渐减小的缩口状。

优选的，所述出风柱包括直接固定于外筒体底端面处的上柱体以及板面贴合于上柱体底端面处的与上柱体间同轴固接的下板体，所述上柱体处轴向的贯穿设置圆柱孔，而下板体处对应圆柱孔而同轴的贯穿设置孔径上大下小的喇叭口状的风嘴，以使得圆柱孔与风嘴共同配合形成所述出风通道。

优选的，所述下板体下方处还同轴且板面贴合的设置有风孔调节板，所述风孔调节板处对应各风嘴位置而贯穿开设有用于导向出风通道处出风方向的调节孔。

优选的，所述外筒体由铅垂向依序同轴且板面贴合设置的第一环板、第二环板、第三环板及第四环板彼此螺纹配合构成，所述第一环板的环腔构成用于固接热风枪出风管的插接固定腔，所述分散板的板缘夹设于第二环板与第三环板之间以实现分散板的固定；出风柱的顶端一体式的固接于第四环板的下环面处。

优选的，各环板之间、第一环板与热风枪出风管之间、第四环板与出风柱之间均布置隔热垫层。

本实用新型的有益效果在于：

1)、本实用新型通过外筒体的筒腔作为中间处理腔道，热风经由热风枪鼓入外筒体筒腔后，先被分散板阻碍从而在进风腔内集聚，并以相对慢速通过分散板处筛孔而涌入稳流腔内。之后，被慢速后的稳流腔内的热风会极为均匀的通过出风柱处若干的预先开设的出风通道吹出外界，各出风通道处风速及风压极其均衡，以满足对所有司标或司标环的一次性的完整覆盖式热融目的。更核心点在于，所述出风通道的出口外形呈口径由上至下逐渐减小的缩口状，会使得相对慢速的热风在满足之前的均匀分散条件后，沿上述缩口结构再进行二次加速流程，从而能以较快的风速进行热融操作，以满足对热融死角的全方位吹拂目的，其使用可靠性极高。

2)、对于出风柱而言，其是作为可更换结构而存在的。一方面，出风柱通过螺纹固接方式而法兰固接于外筒体处，从而可根据安全气囊盖型号的差异而实现适应性的更换操作，操作灵活度更高。另一方面，出风柱又被细分为带有圆柱孔的上柱体及带有风嘴的下板体，从而将原有的出风通道以分体方式实现，以利于实际加工及装配。此外的，风孔调节板的设置，则用于进一步的约束风向甚至是弥补风速设计误差，以起到二重保险的功能。

3)、进一步的，外筒体由铅垂向依序同轴且板面贴合设置的第一环板、第二环板、第三环板及第四环板彼此螺纹配合构成，从而实现了各板体间的可拆卸性。考虑到安全气囊盖型号而导致的司标及司标环尺寸的差异性，因此，出风柱处风口的位置及尺寸均需有适应性的改变。因此，本发明将出风柱与第四环板形成一体结构，并通过与第三环板间的可拆卸配合而实现出风柱与第四环板的便捷拆卸目的。一旦安全气囊盖型号产生改变，即可通过从第三环板处将第四环板连同出风柱一起拆下，再更换新的符合当前安全气囊盖型号的带有新出风柱的第四环板即可，其在线更换效率高，使用极为便捷。而对于隔热垫层而言，可使用诸如隔热轴套或隔热圈等隔热构造，目的在于保证外筒体的管腔空间的对外隔热效果，以减少热量损失，此处就不再多作赘述。

附图说明

图1为司标的立体结构示意图；

图2为司标环的立体结构示意图；

图3为司标及司标环在安全气囊盖内的安装位置图；

图4为本实用新型所应用的热风焊接系统的立体结构示意图；

图5为图4所示结构的正视图；

图6为转盘组件、热风组件及铆压组件的位置状态图；

图7为转盘组件的立体结构示意图；

图8为热风组件的立体结构示意图；

图9为图8的左视图；

图10为本实用新型的内部结构示意图；

图11为图10的i部分局部放大图；

图12为本实用新型的结构爆炸图；

图13为铆压组件的立体结构示意图；

图14为图13的左视图；

图15为二维码扫码组件的立体结构示意图；

图16为视觉检测组件的立体结构示意图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-安全气囊盖b-司标c-司标环

10-机架11-工作台面

20-转盘组件21-回转盘22-仿形定位工装

23-旋转压紧气缸24-减速箱25-动力电机

30-热风组件31-热风头

311-热风枪312-分散板313-出风柱

313a-上柱体313b-圆柱孔313c-下板体313d-风嘴

313e-风孔调节板313f-调节孔

314-第一环板315-第二环板316-第三环板

317-第四环板318-隔热垫层

40-铆压组件41-铆压头42-弹性伸缩压杆

51-固定架52-滚珠固定丝杆53-联轴器54-驱动电机

55-滑板56-导向杆

60-第一支架

61-第二竖杆62-第一横杆63-第一竖杆64-第一安装座

70-第二支架

71-第二横杆72-第三竖杆73-水平滑移块74-第二安装座

80-拍摄装置81-固定槽板82-相机83-光源

90-扫码仪

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-16，对本实用新型的应用结构及工作方式作以下进一步描述：

为便于理解本实用新型，此处首先对司标b、司标环c及安全气囊盖a的结构作以下说明：如图1即为司标b的立体结构示意图，而图2即为司标环c的立体结构示意图。在实际热融及铆压安装时，需将图1及图2结构如图3的安装入安全气囊盖a内预设的孔槽内，并通过热铆方式进行固定，以便各者形成一体结构。

在上述现有结构的基础上，此处提供了一种应用本实用新型的热风焊接系统，具体结构如图3-16所示，其主体结构包括带有工作台面11的机架10，机架10处设置转盘组件20，而转盘组件20旁侧则布置热风组件30及铆压组件40，其中：

机架10外形呈四方框架状，机架10内如图4-5所示的按上、中、下而设置三层板面，底层面构成用于安放诸如plc控制箱等部件的安装层，中层面构成用于安放转盘组件20、热风组件30及铆压组件40的工作台面11，顶层面则构成用于安放显示屏、指示灯等部件的观察层。此处主要对中层面处各构件细化说明，而诸如plc控制箱、显示屏、指示灯等均属于常规电子配件，因此不作细化赘述。

对于转盘组件20而言，其结构参照图4-14所示，包括沿铅垂向由上而下依序布置的回转盘21、平面轴承、四工位凸轮分割器、减速箱24及动力电机25。动力电机25的动力通过减速箱24减速后传递至四工位凸轮分割器，四工位凸轮分割器再动力输出至回转盘21而产生四工位回转动作。考虑到回转盘21上各动力部件的正常运作，实际使用时还考虑在回转盘21的转轴处布置诸如电和气旋转滑环、传感器等电连接及传感监控部件。传感器对四工位凸轮分割器输出轴的旋转次数进行计算，从而确认回转盘21所在位置。当铆压组件40在铆压工位下压时，平面轴承则起到支撑作用。仿形定位工装22为注塑行业使用较多的成品结构，通过将其可拆卸的安装在回转盘21上，从而组成快换胎膜工装，这使得当生产不同规格安全气囊盖a时，可以快速更换仿形定位工装22。对于作为压紧组件的旋转压紧气缸23而言，甚至可考虑将其连杆布置为如图7所示的长度可调结构，从而针对不同规格安全气囊盖a时可以调节到合适长度，从而方便随时压紧安全气囊盖a。

热风组件30具体由第一铅垂升降机构与热风头31配合构成。而铆压组件40则由第二铅垂升降机构与铆压头41配合构成。对于第一铅垂升降机构及第二铅垂升降机构而言，如图10-14所示的，其包括由诸如底板、支撑板、加强筋、底座等结构组合而形成的固定架51，固定架51布置于回转盘21盘面旁侧的工作台面11上。轴线铅垂的滚珠固定丝杆52的两端均通过轴承座而回转配合于机架10上，滚珠固定丝杆52的顶端通过联轴器53与驱动电机54间动力连接，而滚珠固定丝杆52杆身处则螺纹配合有滑板55。滑板55板面水平设置且滑板55的两侧布置导向孔，从而与对称布置在滚珠固定丝杆52轴线两侧的导向杆56间构成孔轴插接式的导向配合关系，导向杆56的两端均与固定架51间构成固接配合。驱动电机54经过滚珠固定丝杆52带动热风头31下降到设定位置停止下降。针对不同规格安全气囊盖a热风头31下降位置是不同，热风枪311吹出热风时间也是不同，需要在系统内调出对应程序。驱动电机54必须满足位移和力矩大小在所设定范围内，热风头31所在位置才正确。当热风头31下降时，且驱动电机54力矩大小和驱动滑板55产生的位移有一个满足或都不满足要求，均可黄灯报警，驱动电机54经过滚珠固定丝杆52带动热风头31返回初始位置，需要人工进行处理。同理，针对不同规格安全气囊盖a铆压头41下降位置是不同，铆压头41铆压时间也是不同，也需要根据实际需要而调取对应程序。驱动电机54必须满足位移和力矩大小在所设定范围，铆压头41所在位置才算正确。驱动电机54的力矩大小和和驱动滑板55产生的位移有一个满足或都不满足要求，则铆压产品不良。铆压头41的工作表面采用特氟龙处理，以防止在铆压后出现拉丝情况。

当驱动电机54经过滚珠固定丝杆52带动铆压头41下降到设定位置时，如图13-14所示的两个弹性伸缩压杆42的弹性伸缩端会左右先压住安全气囊盖a，然后铆压头41缓慢下降压铆熔融后的铆柱。铆柱在被铆压成型后会被保持压力一段时间，并随温度的下降而逐渐冷却、凝固成型，使安全气囊盖a与司标b或司标环c紧固连接，之后，驱动电机54经过滚珠固定丝杆52带动铆压头41返回初始位置。

对于上述的热风头31而言，也即为本实用新型，其外形参照图8-11所示，包括了沿铅垂向依序同轴设置的热风枪311、第一环板314、第二环板315、分散板312、第三环板316、第四环板317及出风柱313。其中，第一环板314处可布置隔热轴套等隔热垫层318从而用于配合热风枪311的出风管，第二环板315与第三环板316则协力夹持和固定分散板312。第四环板317与出风柱313形成一体式的固定结构，从而可相对第三环板316而可自主拆卸。实际使用时，由于第一环板314、第二环板315、第三环板316及第四环板317的环腔共同配合形成了中间处理腔道；此时，热风经由热风枪311鼓入外筒体筒腔后，先被分散板312阻碍从而在进风腔内集聚，并以相对慢速通过分散板312处筛孔而涌入稳流腔内。之后，被慢速后的稳流腔内的热风会均匀的通过出风柱313处若干的预先开设的出风通道而吹出外界，从而完成对所有司标b或司标环c的一次性的完整覆盖式热融目的。更核心点在于，如图11所示的，出风柱313本身又由铅垂向由上至下依序布置的带有圆柱孔313b的上柱体313a、带有风嘴313d的下板体313c以及带有调节孔313f的风孔调节板313e配合构成。圆柱孔313b配合风嘴313d形成出风通道，这使得出风通道的出口外形呈口径由上至下逐渐减小的喇叭型缩口状，进而使得相对慢速的热风在满足之前的均匀分散条件后，会在风嘴313d处进行二次加速流程，从而能以较快的风速进行热融操作，以满足对热融死角的吹拂目的，其使用可靠性极高。而风孔调节板313e的布置，则起到对出风方向的可靠导向功能。为便于观察，图11相对图10而言在剖面部分增加了剖面线，以便于更方便区分各部件的配合状态。

视觉检测组件如图16所示，包括固定于拍摄及下料工序旁侧的机架10上的第二支架70，第二支架70包括第二横杆71，第二横杆71的一端通过一组十字固定座而固定于第三竖杆72处，以实现第二横杆71的铅垂y轴调节功能，第三竖杆72的底端通过第二安装座74而安装于机架10的工作台面11上。水平滑移块73套设于第二横杆71的另一端并与第二横杆71间构成紧定螺钉式固接配合关系，水平滑移块73再固接拍摄装置80。拍摄装置80包括直接固接于水平滑移块73上的开口朝向一侧的直角槽状的固定槽板81，固定槽板81的上槽壁固接相机82且相机82镜头朝下，而固定槽板81的下槽壁处铅垂向的贯穿设置有避让相机82拍摄路径的避让孔。避让孔的下孔端处布置用于照射拍摄及下料工序处安全气囊盖a的光源83。拍摄装置80拍照获取产品图片，并使用铆压后标准产品作为模板，系统通过对比而将缺陷产品筛选出来。

而二维码扫描组件则如图15所示，包括固定于上料工序旁侧的机架10上的第一支架60。第一支架60包括第一横杆62，第一横杆62的一端通过一组十字固定座而固定于第一竖杆63处，以实现第一横杆62的铅垂y轴调节功能，第一竖杆63的底端通过第一安装座64而安装于机架10的工作台面11上。第一横杆62的另一端通过另一组十字固定座而固定于第二竖杆61上，第二竖杆61的底端固接扫码仪90，以实现扫码仪90的水平x轴调节目的。二维码扫描组件的设计目的在于通过扫码仪90对所有上料后的安全气囊盖a进行扫码分类。

上述热风焊接系统实际操作时，包括了以下步骤：

1)、前置工序：

启动电源按钮，确认需要生产的安全气囊盖型号，以便从系统中调取对应产品程序。之后，对于当前的安全气囊盖型号，而适应性的进行四个仿形固定工装、热风头31处出风柱313以及铆压头41的人工更换操作。开启热风枪311进行预热，通过系统控制热风头31的出风温度、风速达到稳定状态，满足焊接工艺要求。人工检查安全气囊盖和司标或司标环表面是否有缺陷，如有缺陷需放入不良区。再后，将贴有二维码的安全气囊盖放入上下料工位处的仿形定位工装22的胎膜面上。

2)、扫码工序：

上下料工位启动，旋转压紧气缸23动作并压紧安全气囊盖。二维码扫描组件工作并进行二维码读取操作。

3)、热风工序；

动力经过减速机而带动四工位凸轮分割器旋转回转盘21，使得被扫码后的安全气囊盖转动到热风工位。第一铅垂升降机构带动热风头31下降到设定位置停止；热风头31开始吹出热风，并经过设定时间后停止吹出热风，之后热风头31在第一铅垂升降机构带动下复位，完成司标或司标环处铆柱的热融操作。

4)、铆压工序；

动力经过减速机而带动四工位凸轮分割器旋转回转盘21，使得铆柱被热融后的安全气囊盖转动到铆压工位。第二铅垂升降机构带动铆压头41下行至设定位置，此时铆压头41会压铆热融后的铆柱，之后铆压头41复位，完成司标或司标环的铆柱铆压操作。

5)、拍摄及下料工序；

动力经过减速机而带动四工位凸轮分割器旋转回转盘21，使得被铆压后的安全气囊盖转动到拍摄工位。视觉检测组件开始拍照，并传递拍照信息至系统，并与系统内预存的合格照片进行比对，并将输出结果以指示灯显示。之后回转盘21重新在四工位凸轮分割器带动下旋转至上下料工位，此时旋转压紧气缸23打开，下料人员取下安全气囊盖，并目视指示灯，当指示灯为绿色时，即为合格品，放入合格区；当指示灯为红色时，即为不合格品，放入不良区。