一种汽车轮毂焊接装置的制作方法

1.本技术涉及汽车轮毂生产加工的领域，尤其是涉及一种汽车轮毂焊接装置。


背景技术：

2.汽车轮毂是汽车零部件的一个重要组成部分，随着汽车生产的不断发展，汽车零部件工业也得到了成长，因此轮毂行业也逐渐得到了发展，轮毂是车轮中心安装车轴的部位，是连接制动鼓，轮盘和半轴的重要零部件，轮毂的生产主要通过冲压和焊接方式进行。
3.公开号为cn111331272a的中国专利公开了一种轮毂焊接生产线，包括压机、第一圆度检测装置、焊机和第二圆度检测装置，所述压机与第一圆度检测装置之间设置有第一机械手，第一圆度检测装置与焊机之间设置有第二机械手，焊机与第二圆度检测装置之间设置有第三机械手。该申请生产时，由人工将轮辋和轮辐放入压机中，由压机进行压装，而后通过第一机械手将压装完成的轮毂转移至第一圆度检测装置处进行圆度检测，若检测不合格则将其取出，若检测合格则由第二机械手将其转移至焊机中进行焊接固定，焊接完成后由第三机械手将其转移至第二圆度检测装置进行终检。该申请采用单一时序的生产线虽能实现组装焊接的需求，但在某个环节设备因各种因素出现故障时，容易出现整条生产线宕机，物料堵塞的情况发生，容易导致轮毂焊接效率过低的问题。同时在面对含碳量较高的汽车轮毂时，如何保持汽车轮毂的焊接质量改变热循环，避免轮毂焊接处产生冷裂纹是一个待解决的问题针对上述中的相关技术，现有汽车轮毂焊接装置焊接效率较低，宕机率高，面对含碳量较高的汽车轮毂时焊接后轮毂冷却速度过快容易导致汽车轮毂焊接点冷裂纹影响焊接质量。


技术实现要素：

4.为了解决现有汽车轮毂焊接装置焊接效率较低，宕机率高，面对含碳量较高的汽车轮毂时，焊接后容易因汽车轮毂冷却速度过快导致焊接点产生冷裂纹影响焊接质量的问题，本技术提供一种汽车轮毂焊接装置。
5.第一方面，本技术提供一种汽车轮毂焊接装置，采用如下的技术方案：一种汽车轮毂焊接装置，包括用于输送轮毂的预热输送装置、用于搬运轮毂的搬运机械手、多组用于焊接轮毂的焊接组件和用于输送焊接后轮毂的后热输送装置，所述预热输送装置、搬运机械手、多组焊接组件和后热输送装置共同连接有焊接控制器；多组所述焊接组件沿搬运机械手周向分布设置；多组所述焊接组件均包括用于放置汽车轮毂的双工位承载台和用于对汽车轮毂进行焊接的焊接机械手；所述双工位承载台包括转动底座和转动设置在转动底座上的双工位支臂，所述双工位支臂包括横杆和设置横杆两端的弧形工位支臂，所述横杆与转动底座的输出端连接；两个所述双工位支臂顶部均安装有用于承载固定轮毂的承载底座，所述承载底座包括驱动电机和用于插接固定轮毂的承载圆台，所述承载圆台与驱动电机的输出轴同轴连接。
6.优选的，所述承载圆台顶部沿其周向设置有多个用于固定汽车轮毂的限位伸缩杆，多个所述限位伸缩杆均沿承载圆台径向设置，且多个所述限位伸缩杆的活塞杆端部呈背向设置。
7.优选的，所述承载圆台底部沿其周向设置有若干个辅助伸缩杆。
8.优选的，多个所述限位伸缩杆的活塞杆端部均开设有拓展螺纹孔，所述限位伸缩杆的活塞杆端部通过拓展螺纹孔螺纹连接有限位杆。
9.优选的，所述后热输送装置包括用于输送已焊接轮毂的第一辊式输送机和用于对轮毂进行保温的后热温控组件，所述后热温控组件包括环形轨道、多个滑动设置在环形轨道上的环形行车、安装在环形行车底部用于对轮毂进行保温冷却的保温气罩、高温风源和用于收集高温气体的气体收集罩，所述环形行车上安装有电动葫芦，所述电动葫芦的升降端与保温气罩连接；所述高温风源的出风口分别与多个保温气罩连接，且所述高温风源与保温气罩之间设置有气体电磁阀；所述气体收集罩呈漏斗状且位于第一辊式输送机下方，且所述气体收集罩连接有涡轮收集风机，所述涡轮收集风机的进风口与气体收集罩连通，出风口与高温风源的进风口连通。
10.优选的，所述保温气罩顶部设置有进气管，所述保温气罩内部沿其周向设置有多个用于向汽车轮毂输送高温气体的喷气嘴，多个所述喷气嘴与进气管连通；所述保温气罩内侧壁沿其周向设置有限位气囊，所述限位气囊与进气管连通，且所述限位气囊与进气管之间设置有微型电磁阀。
11.优选的，所述限位气囊外部裹设有耐高温保护套。
12.优选的，所述预热输送装置包括保温仓和穿设过保温仓的第二辊式输送机，所述保温仓内设置有热风组件和电加热组件。
13.优选的，所述搬运机械手包括机械手本体和用于夹持轮毂的双工位夹爪，所述双工位夹爪转动设置在机械手本体输出端，所述双工位夹爪包括安装板和呈堆叠设置在安装板上的两个电动夹爪，所述安装板与机械手本体输出端固定连接。
14.优选的，所述焊接控制器控制预热输送装置、搬运机械手、多组焊接组件和后热输送装置对轮毂进行焊接具体包括以下步骤：s1、将预热完成后的待焊接轮毂放置在预热输送装置上输送向搬运机械手；s2、焊接控制器控制搬运机械手夹持待焊接轮毂搬运至双工位承载台空闲的承载圆台上；s3、焊接控制器控制双工位承载台转动将承载有待焊接轮毂的承载圆台转动至焊接机械手处；s4、焊接控制器控制焊接机械手的焊接部移动至待焊接轮毂处对轮毂进行焊接，同步控制驱动电机带动承载圆台转动配合焊接机械手焊接；s5、判断多个双工位承载台上是否存在空闲的承载圆台，若存在则跳转至步骤s2，若不存在则跳转至步骤s6；s6、焊接控制器控制搬运机械手从预热输送装置上夹取待焊接轮毂搬运至双工位承载台处，搬运机械手转动夹取位于承载底座上已完成焊接的轮毂，再翻转将夹取的待焊接轮毂放置在承载底座上；s7、焊接控制器控制搬运机械手将完成焊接的轮毂搬运至第一辊式输送机上，同
步控制环形行车沿着环形轨道移动至第一辊式输送机上方启动电动葫芦降下保温气罩罩设在已完成焊接的轮毂上，打开与该保温气罩连接的气体电磁阀和微型电磁阀，限位气囊充气膨胀与轮毂的轮圈抵接，同时多个喷气嘴向轮毂喷出高温气体；s8、环形行车随着第一辊式输送机移动，保温气罩持续对轮毂喷气保温，直至完成降温；s9、焊接控制器在双工位承载台另一承载底座上的轮毂完成焊接后，控制双工位承载台转动将承载有待焊接轮毂的承载圆台转动至焊接机械手处，焊接控制器控制焊接机械手的焊接部移动至待焊接轮毂处对轮毂进行焊接，同步控制驱动电机带动承载圆台转动配合焊接机械手焊接。
15.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过预热输送装置和后热装置的设置，能够对汽车轮毂进行保温和控温，进而控制焊接后的轮毂冷却速度，改善焊点处的热循环和内部组织，减少变形消除残余应力，有利于焊接金属中的氢的释放，防止冷裂纹的产生，达到有效提高汽车轮毂焊接质量的效果；2.通过多组焊接组件的设置，双工位承载台能够同时容纳两个轮毂，进而实现连续不间断焊接加工，能够有效提高轮毂焊接效率，另外多组焊接组件相互配合实现多线程并行焊接加工，即使某一设备因各种意外因素出现故障时，仍能保持轮毂的焊接效率，避免出现整条生产线宕机的现象，达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果；3.后热输送装置的设置，焊接控制器控制搬运机械手将完成焊接的轮毂搬运至第一辊式输送机上，同步控制环形行车沿着环形轨道移动至第一辊式输送机上方启动电动葫芦降下保温气罩罩设在已完成焊接的轮毂上，打开与该保温气罩连接的气体电磁阀和微型电磁阀，限位气囊充气膨胀与轮毂的轮圈抵接，同时多个喷气嘴向轮毂喷出高温气体，能够有效对焊接后的轮毂进行保温，有利于金属中氢逸出，防止冷裂纹发生；4.通过保温气罩的设置，能够有效构建小体积保温腔，在对轮毂进行保温的同时进一步 降低轮毂保温控制冷取速度的能源消耗，而限位气囊的设置，一方面对轮毂进行限位，提高轮毂与保温气罩的结合度，辅助保温气罩对轮毂进行加热保温；另一方面能够进一步缩小保温气罩的内部容积，进而降低保温加热难度，进一步降低保温能源消耗的同时，实现对轮毂的保温以及控制其降温速度，能够减少或避免淬硬组织的产生，达到达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果。
附图说明
16.图1是本技术实施例一中汽车轮毂焊接装置的俯视结构示意图；图2是本技术实施例一中汽车轮毂焊接装置的系统框图；图3是本技术实施例一中双工位承载台的结构示意图；图4是本技术实施例一中承载圆台的俯视结构示意图；图5是本技术实施例一中双工位夹爪的结构示意图；图6是本技术实施例一中后热输送装置的结构示意图；图7是本技术实施例一中保温气罩的剖面结构示意图；图8是本技术实施例一中对轮毂进行焊接的方法流程图；图9是本技术实施例二中承载圆台的俯视结构示意图。
17.附图标记说明：1、预热输送装置；11、保温仓；111、热风组件；112、电加热组件；12、第二辊式输送机；2、搬运机械手；21、机械手本体；22、双工位夹爪；221、安装板；222、电动夹爪；3、焊接组件；31、双工位承载台；311、转动底座；312、双工位支臂；313、横杆；314、弧形工位支臂；32、焊接机械手；4、后热输送装置；41、第一辊式输送机；42、后热温控组件；421、环形轨道；422、环形行车；424、电动葫芦；425、高温风源；426、气体电磁阀；427、气体收集罩；428、涡轮收集风机；5、焊接控制器；6、承载底座；61、驱动电机；62、承载圆台；621、限位伸缩杆；622、辅助伸缩杆；623、拓展螺纹孔；624、限位杆；7、保温气罩；71、进气管；72、喷气嘴；73、限位气囊；74、微型电磁阀；75、耐高温保护套。
具体实施方式
18.以下结合附图1-图9对本技术作进一步详细说明。
19.实施例1本技术实施例公开一种汽车轮毂焊接装置。参照图1-图3，一种汽车轮毂焊接装置，包括用于输送轮毂的预热输送装置1、用于搬运轮毂的搬运机械手2、多组用于焊接轮毂的焊接组件3和用于输送焊接后轮毂的后热输送装置4。预热输送装置1、搬运机械手2、多组焊接组件3和后热输送装置4共同连接有焊接控制器5。多组焊接组件3沿搬运机械手2周向分布设置；多组焊接组件3均包括用于放置汽车轮毂的双工位承载台31和用于对汽车轮毂进行焊接的焊接机械手32。双工位承载台31包括转动底座311和转动设置在转动底座311上的双工位支臂312，双工位支臂312包括横杆313和设置横杆313两端的弧形工位支臂314，横杆313与转动底座311的输出端连接。两个双工位支臂312顶部均安装有用于承载固定轮毂的承载底座6，承载底座6包括驱动电机61和用于插接固定轮毂的承载圆台62，承载圆台62与驱动电机61的输出轴同轴连接。通过预热输送装置1和后热输送装置4的设置，能够对汽车轮毂进行保温和控温，进而控制焊接后的轮毂冷却速度，改善焊点处的热循环和内部组织，减少变形消除残余应力，有利于焊接金属中的氢的释放，防止冷裂纹的产生，达到有效提高汽车轮毂焊接质量的效果；同时通过多组焊接组件3的设置，双工位承载台31能够同时容纳两个轮毂，进而实现连续不间断焊接加工，能够有效提高轮毂焊接效率，另外多组焊接组件3相互配合实现多线程并行焊接加工，即使某一设备因各种意外因素出现故障时，仍能保持轮毂的焊接效率，避免出现整条生产线宕机的现象，达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果。
20.参照图3和图4，承载圆台62顶部沿其周向设置有多个用于固定汽车轮毂的限位伸缩杆621。多个限位伸缩杆621均沿承载圆台62径向设置，且多个限位伸缩杆621的活塞杆端部呈背向设置。限位伸缩杆621可采用电动伸缩杆、气动伸缩杆、液压伸缩杆或采用其他驱动方式能实现可控制伸缩的工件。通过多个限位伸缩杆621的设置，能够对放置在承载圆台62上的轮毂进行固定限位，有助于提高轮毂在承载圆台62上的放置稳定性，便于焊接工序稳定进行，达到有效提高焊接质量的效果。另外，承载圆台62底部沿其周向设置有若干个辅助伸缩杆622。通过辅助伸缩杆622的设置，能够辅助控制轮毂安装在承载圆台62的安装深度，有助于轮毂精准稳定安装在承载圆台62上，有助于焊接机械手32在承载底座6的辅助下精准高效对轮毂进行焊接，达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果。
21.参照图1和图5，搬运机械手2包括机械手本体21和用于夹持轮毂的双工位夹爪22，
双工位夹爪22转动设置在机械手本体21输出端，双工位夹爪22包括安装板221和呈堆叠设置在安装板221上的两个电动夹爪222，安装板221与机械手本体21输出端固定连接。在搬运轮毂时，焊接控制器5控制搬运机械手2从预热输送装置1上夹取待焊接轮毂搬运至双工位承载台31处，搬运机械手2转动夹取位于承载底座6上已完成焊接的轮毂，再翻转将夹取的待焊接轮毂放置在承载底座6上。通过双工位夹爪22和机械手本体21的设置，能够同时夹取两个轮毂，便于焊接完成的轮毂的取出和待焊接轮毂安装，有助于实现不停机连续焊接加工。
22.参照图1和图2，预热输送装置1包括保温仓11和穿设过保温仓11的第二辊式输送机12，保温仓11内设置有热风组件111和电加热组件112。电加热组件可采用电加热板或电加热丝。通过保温仓11的设置，热风组件111和电加热组件112在保温仓11内创造高温环境，能够对经过前序工序预热处理后的轮毂进行输送的同时对其进行保温，防止其快速冷却，有效减缓高含碳量的轮毂在焊接后的冷却速度，有助于减少或避免淬硬组织的产生，降低焊接应力，有利于氢气逸出，防止冷裂纹发生，达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果。
23.参照图1-图6，后热输送装置4包括用于输送已焊接轮毂的第一辊式输送机41和用于对轮毂进行保温的后热温控组件42。后热温控组件42包括环形轨道421、多个滑动设置在环形轨道421上的环形行车422、安装在环形行车422底部用于对轮毂进行保温冷却的保温气罩7、高温风源425和用于收集高温气体的气体收集罩427。高温风源425可采用热风风源机泵组。环形行车上安装有电动葫芦424，电动葫芦424的升降端与保温气罩7连接。高温风源425的出风口分别与多个保温气罩7连接，且高温风源425与保温气罩7之间设置有气体电磁阀426。气体收集罩427呈漏斗状且位于第一辊式输送机41下方，且气体收集罩427连接有涡轮收集风机428，涡轮收集风机428的进风口与气体收集罩427连通，出风口与高温风源425的进风口连通。通过高温风源425、保温气罩7和气体收集罩427的设置，实现对各个焊接后轮毂进行一对一单独保温，有助于控制其降温速率，达到有效提高轮毂焊接质量的效果。通过气体收集罩427和涡轮收集风机428的设置，再对保温气罩7吹向轮毂的高温气体进行回收，降低高温风源加热空气的能耗，实现热风良性循环。
24.参照图1-图7，保温气罩7顶部设置有进气管71，保温气罩7内部沿其周向设置有多个用于向汽车轮毂输送高温气体的喷气嘴72，多个喷气嘴72与进气管71连通；保温气罩7内侧壁沿其周向设置有限位气囊73，限位气囊73与进气管71连通，且限位气囊73与进气管71之间设置有微型电磁阀74。限位气囊73外部裹设有耐高温保护套75。通过后热输送装置4的设置，焊接控制器5控制搬运机械手2将完成焊接的轮毂搬运至第一辊式输送机41上，同步控制环形行车422沿着环形轨道421移动至第一辊式输送机41上方启动电动葫芦424降下保温气罩7罩设在已完成焊接的轮毂上，打开与该保温气罩7连接的气体电磁阀426和微型电磁阀74，限位气囊73充气膨胀与轮毂的轮圈抵接，同时多个喷气嘴72向轮毂喷出高温气体，能够有效对焊接后的轮毂进行保温，有利于金属中氢逸出，防止冷裂纹发生。
25.另外通过保温气罩7的设置，能够有效构建小体积保温腔，在对轮毂进行保温的同时进一步 降低轮毂保温控制冷取速度的能源消耗，而限位气囊73的设置，一方面对轮毂进行限位，提高轮毂与保温气罩7的结合度，辅助保温气罩7对轮毂进行加热保温；另一方面能够进一步缩小保温气罩7的内部容积，进而降低轮毂保温加热难度，进一步降低轮毂保温能
源消耗的同时，实现对轮毂的保温以及控制其降温速度，能够减少或避免淬硬组织的产生，达到达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果。
26.参照图8，焊接控制器5控制预热输送装置1、搬运机械手2、多组焊接组件3和后热输送装置4对轮毂进行焊接具体包括以下步骤：s1、预热后的轮毂输送：将预热完成后的待焊接轮毂放置在预热输送装置1上输送向搬运机械手2；对于含碳量较高的汽车轮毂在进行焊接前，需要对轮毂进行预热，预热一般采用专用预热设备；预热完成后的待焊接轮毂放置在第二辊式输送机上，输送向搬运机械手，保温仓内的热风组件和电加热组件启动对进入保温仓内的待焊接轮毂进行保温；s2、待焊接轮毂搬运：焊接控制器5控制搬运机械手2夹持待焊接轮毂搬运至双工位承载台31空闲的承载圆台62上；此时搬运机械手2可通过双工位夹爪22连续夹取两个待焊接轮毂后，再依次搬运放置在双工位承载台31的空闲承载圆台62上，进一步提高搬运效率；s3、待焊接轮毂移动就位：焊接控制器5控制双工位承载台31转动将承载有待焊接轮毂的承载圆台62转动至焊接机械手32处；s4、对待焊接轮毂进行焊接：焊接控制器5控制焊接机械手32的焊接部移动至待焊接轮毂处对轮毂进行焊接，同步控制驱动电机61带动承载圆台62转动配合焊接机械手32焊接；s5、判断是否存在空闲的承载圆台：判断多个双工位承载台31上是否存在空闲的承载圆台62，若存在则跳转至步骤s2，若不存在则跳转至步骤s6；s6、在承载底座上更换轮毂：焊接控制器5控制搬运机械手2从预热输送装置1上夹取待焊接轮毂搬运至双工位承载台31处，搬运机械手2转动夹取位于承载底座6上已完成焊接的轮毂，再翻转将夹取的待焊接轮毂放置在承载底座6上；s7、对完成焊接的轮毂进行搬运和固定：焊接控制器5控制搬运机械手2将完成焊接的轮毂搬运至第一辊式输送机41上，同步控制环形行车422沿着环形轨道421移动至第一辊式输送机41上方启动电动葫芦424降下保温气罩7罩设在已完成焊接的轮毂上，打开与该保温气罩7连接的气体电磁阀426和微型电磁阀74，限位气囊73充气膨胀与轮毂的轮圈抵接，同时多个喷气嘴72向轮毂喷出高温气体；s8、对完成焊接的轮毂进行输送和保温：环形行车422随着第一辊式输送机41移动，保温气罩7持续对轮毂喷气保温，直至完成降温；同时焊接控制器5启动涡轮收集风机428通过气体收集罩427对保温气罩7喷出的高温气体进行回收，输送至高温风源425处；另外为了实现轮毂稳定降温的目的，焊接控制器5还可以随着已焊接轮毂输送冷却时间的流逝，降低高温气体的温度或降低喷向轮毂的高温气体流量，已实现更加精准稳定的降温；s9、对更换的轮毂进行焊接：焊接控制器5在双工位承载台31另一承载底座6上的轮毂完成焊接后，控制双工位承载台31转动将承载有待焊接轮毂的承载圆台62转动至焊接机械手32处，焊接控制器5控制焊接机械手32的焊接部移动至待焊接轮毂处对轮毂进行焊接，同步控制驱动电机61带动承载圆台62转动配合焊接机械手32焊接。通过预热输送装置1和后热装置的设置，能够对汽车轮毂进行保温和控温，进而控制焊接后的轮毂冷却速度，改
善焊点处的热循环和内部组织，减少变形消除残余应力，有利于焊接金属中的氢的释放，防止冷裂纹的产生，达到有效提高汽车轮毂焊接质量的效果；同时通过多组焊接组件3的设置，双工位承载台31能够同时容纳两个轮毂，进而实现连续不间断焊接加工，能够有效提高轮毂焊接效率，另外多组焊接组件3相互配合实现多线程并行焊接加工，即使某一设备因各种意外因素出现故障时，仍能保持轮毂的焊接效率，避免出现整条生产线宕机的现象，达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果。
27.实施例2参照图9，本实施例与实施例1不同之处在于，多个限位伸缩杆621的活塞杆端部均开设有拓展螺纹孔623，限位伸缩杆621的活塞杆端部通过拓展螺纹孔623螺纹连接有限位杆624。通过拓展螺纹孔623和限位杆624的设置，能够进一步提高限位伸缩杆621的普适性，使得限位伸缩杆621能够应对不同规格形状的汽车轮毂，对不同规格形状的汽车轮毂进行稳定限位，进而确保焊接工序稳定高效进行，达到有效提高轮毂焊接效率和焊接质量的效果。
28.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。