一种EGR冷却器点焊设备的制作方法

一种egr冷却器点焊设备
技术领域
1.本技术涉及发动机零部件自动点焊技术领域，尤其涉及一种egr冷却器点焊设备。


背景技术：

2.egr(exhaust gas recirculation)是指废气再循环系统。egr包括egr冷却器，其是为减少汽车尾气nox排放而设置的装置。汽车在较高速度下，将少量废气重新导入进气门，废气的温度越低对发动机的nox抑制作用越好。egr冷却器可以降低进入气缸的废气温度，减少nox排放量。
3.egr冷却器结构主要是管壳式，其中用来进行热交换的是螺纹管，即在管胚表面均制有凹槽和凸起的螺纹槽，这种结构使得换热面积大大增加，从而大大提高egr冷却器的换热效率。现有的egr冷却器包括管壳、扩散器、收集器、水管、大支架、小支架等结构，在生产装配过程中，需要将上述这些结构部件焊接在一起。现有用于焊接egr冷却器的工装可分为三个点焊工序，第一道工序：将管壳、扩散器、收集器与大支架利用第一套工装点焊得到一次加工件；第二道工序：将一次加工件输送至第二套工装上，使用第二套工装在一次加工件上焊接小支架，得到二次加工件；第三道工序：将二次加工件输送至第三套工装上，使用第三套工装在二次加工件上焊接水管，完成焊接，得到egr冷却器。可见，现有用来焊接egr冷却器的工装设备至少包括三套，整体加工过程繁琐，加工件的物流输送占用了一定的时间、空间，三套焊接工装设备的累计误差大、效率低。
4.因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种egr冷却器点焊设备，以解决现阶段egr冷却器焊接过程累计误差大、效率低的问题。
6.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.本技术提供一种egr冷却器点焊设备，包括本体机架，所述本体机架上形成有与待焊接件对应的装夹工位，所述装夹工位包括多个；
8.所述本体机架上安装有底座，所述底座上安装有竖直旋转机构、竖直限位机构和夹紧机构；所述竖直旋转机构包括旋转轴及设置在所述旋转轴一端的手柄，所述旋转轴上安装有装夹板，所述夹紧机构设置在所述装夹板上；转动手柄，所述旋转轴转动，所述竖直限位机构实现对所述旋转轴的旋转角度的限位；
9.所述装夹板上形成多个所述装夹工位，所述夹紧机构实现对装夹工位上的待焊接件的装夹固定；
10.还包括焊接装置，所述焊接装置用以对每个所述装夹工位上的待焊接件进行点焊。
11.上述技术方案进一步的，所述底座上相对设置有两个支撑架，所述支撑架背离所述底座的一端设置有轴承座，所述旋转轴的两端分别安装在所述轴承座中。
12.进一步的，所述旋转轴的一端穿过所述轴承座与所述手柄相连。
13.进一步的，所述装夹板与所述底座平行且相对间隔设置，所述装夹板位于两个所述支撑架之间。
14.进一步的，所述竖直旋转机构还包括安装在所述轴承座内的回转轴承，回转轴承嵌设在轴承座中，回转轴承与旋转轴适配相连。
15.进一步的，靠近所述手柄的轴承座上安装有回转限位板，所述回转限位板与手柄相对设置在支撑架的两侧，回转限位板上设置有允许旋转轴穿过的通孔，所述回转限位板上均匀分布有多个限位孔，多个限位孔呈环状绕设在所述旋转轴四周，所述限位孔靠近回转限位板的边缘。
16.进一步的，靠近所述手柄的轴承座上设置有多个接插孔，多个接插孔与所述限位孔一一对应，一个限位孔和与其对应的接插孔中插设有一个限位销，所述限位销用以实现对装夹板的转动角度的限位。
17.进一步的，所述夹紧机构包括设置在装夹板上的第一夹紧组件和第二夹紧组件，所述第一夹紧组件和第二夹紧组件相对设置在装夹板的两侧。
18.进一步的，所述第一夹紧组件设置在装夹板的上板面上，第一夹紧组件包括第一夹紧板，所述第一夹紧板的一侧板面上相对设置有两个支撑柱，两个支撑柱上连接有连接板，所述连接板与第一夹紧板相对设置。
19.进一步的，所述连接板上相对设置有两个连杆，所述连杆的一端贯穿所述连接板与第一夹紧板相连，另一端连接有杆状结构件。
20.进一步的，所述连接板上还开设有一个通孔，所述通孔内安装有轴承，所述轴承上适配安装有夹紧杆，所述夹紧杆贯穿轴承上的轴承孔与第一夹紧板相连，所述第一夹紧板上开设有接插孔，所述夹紧杆对应插设在接插孔中。
21.进一步的，所述夹紧杆背离所述第一夹紧板的端部安装有转轮，所述转轮的中心位置开设有安装孔，所述夹紧杆安装在安装孔中，转轮上设置有三个支杆，三个支杆位于同一平面上，且相互之间形成120
°
夹角。
22.进一步的，所述第二夹紧组件设置在所述装夹板的下方，第二夹紧组件包括限位件、第二夹紧件以及与第二夹紧件相连的第二夹紧杆，所述第二夹紧件为筒状结构，所述第二夹紧件套设在所述限位件上，所述限位件安装在装夹板下方，所述限位件上形成允许第二夹紧件穿过的通槽；所述第二夹紧件背离所述装夹板的一侧开设有安装孔，安装孔内设置有螺母；所述第二夹紧杆的一端穿过所述螺母与所述限位件相连，另一端设置有细长杆件，所述第二夹紧杆与螺母螺纹配合，转动细长杆件时，所述第二夹紧件在螺母的带动下沿第二夹紧杆的中心轴线上下滑移。
23.进一步的，所述待焊接件包括扩散器、收集器、管壳、水管及支架。
24.进一步的，所述装夹板上形成有扩散器装夹工位、收集器装夹工位、管壳装夹工位、水管装夹工位及支架装夹工位，每个装夹工位上设置有用以定位的销孔，所述销孔与销钉适配连接。
25.进一步的，所述夹紧机构对每个装夹工位上的待焊接件进行夹紧定位，所述夹紧机构用以将所述水管装夹工位上的待焊接水管推至定位面。
26.进一步的，所述焊接装置设置在所述本体机架周围，所述焊接装置包括焊接机器
人，所述焊接机器人具有焊接臂及驱动所述焊接臂动作的驱动结构，所述焊接臂被驱动的移动至所述装夹工位处，且对所述装夹工位处的待焊接件进行对应点焊。
27.相比现有技术，本技术具有以下有益效果：
28.1、本技术提供一种egr冷却器点焊设备，包括本体机架及焊接装置，本体机架上形成有与待焊接件对应的装夹工位，本体机架上安装有底座，底座上安装有竖直旋转机构、竖直限位机构和夹紧机构，夹紧机构可实现对装夹工位上的待焊接件的装夹固定，竖直旋转机构包括旋转轴和装夹板，装夹板上形成多个装夹工位，焊接装置可对装夹工位上的待焊接件进行点焊，通过竖直旋转机构和竖直限位机构的配合可对装夹工位上的待焊接件的角度进行多级旋转，便于点焊操作。因此，本技术提供的egr冷却器点焊设备通过集中设置的多个装夹工位，将焊接点位集中设置，工件之间传送简单，通过竖直旋转机构实现对工件的位置转换，进而与焊接装置配合点焊，实现对组成egr冷却器的各个待焊接件的集中点焊，工件传送简单，集中点焊可大幅度提高尺寸控制精度，减小工件流转时间，提高加工效率。
29.2、本技术提供的egr冷却器点焊设备的焊接装置可以是辅助机器人，通过辅助机器人配合焊接，可进一步提升效率，经测试，在辅助机器人的加持下，本技术提供的点焊设备的点焊效率是传统的通过三套点焊工装进行点焊的效率的8～9倍。当通过焊接人员进行手动点焊时，经测试，本技术提供的点焊设备的点焊效率是传统的通过三套点焊工装进行点焊的效率的1.5～2倍。
30.3、本技术提供的egr冷却器点焊设备可快速、准确的实现折流板与管壳的定位，并配合电阻焊实现管壳与折流板的焊接，极大的增加了焊接尺寸精度及稳定性，提高了折流板安装工序的效率，可实现折流板与管壳的集中批量化焊装。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本技术时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
32.图1为一种实施例中本技术提供的egr冷却器点焊设备在第一种视角下的结构示意图；
33.图2为一种实施例中本技术提供的egr冷却器点焊设备在第二种视角下的结构示意图；
34.图3为另一种实施例中本技术提供的egr冷却器点焊设备在第一种视角下的结构示意图；
35.图4为另一种实施例中本技术提供的egr冷却器点焊设备在第二种视角下的结构示意图；
36.图5为另一种实施例中本技术提供的egr冷却器点焊设备在第三种视角下的结构示意图；
37.图6为另一种实施例中本技术提供的egr冷却器点焊设备在第四种视角下的结构示意图。
38.附图标记说明：
39.1、本体机架；2、底座；3、回转轴；4、回转轴承；5、限位盘；6、限位销；7、转台；8、支撑架；9、轴承座；10、旋转轴；11、手柄；12、回转限位板；13、限位销；14、装夹板；15、第一夹紧板；16、支撑柱；17、连接板；18、连杆；19、夹紧杆；20、转轮；21、第二夹紧件；22、螺母；23、第二夹紧杆；24、限位件。
具体实施方式
40.以下结合附图，通过具体实施例对本技术作进一步详述。
41.在本技术的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
42.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本技术表述的范畴。
43.实施例一
44.本实施例提供一种egr冷却器点焊设备，以解决现阶段egr冷却器焊接过程累计误差大、效率低的问题。
45.参见图1至图2，本技术提供的egr冷却器点焊设备包括本体机架1，本体机架1上形成有与待焊接件对应的装夹工位，装夹工位设置有多个。
46.本体机架1上安装有底座2，底座2上安装有竖直旋转机构、竖直限位机构和夹紧机构；竖直旋转机构包括旋转轴10及设置在旋转轴10一端的手柄11，旋转轴10上安装有装夹板14，夹紧机构设置在装夹板14上；转动手柄11，旋转轴10转动，竖直限位机构实现对旋转轴10的旋转角度的限位。装夹板14上形成多个装夹工位，夹紧机构实现对装夹工位上的待焊接件的装夹固定。egr冷却器点焊设备还包括焊接装置，焊接装置用以对每个装夹工位上的待焊接件进行点焊。
47.本实施例提供的egr冷却器点焊设备通过集中设置的多个装夹工位，将焊接点位集中设置，工件之间传送简单，通过竖直旋转机构可实现对工件的位置转换，进而与焊接装置配合点焊，实现对组成egr冷却器的各个待焊接件的集中点焊，工件传送简单，集中点焊可大幅度提高尺寸控制精度，减小工件流转时间，提高加工效率。
48.底座上相对设置有两个支撑架，支撑架背离底座的一端设置有轴承座，旋转轴的两端分别安装在轴承座中。旋转轴的一端穿过轴承座与手柄相连。装夹板与底座平行且相对间隔设置，装夹板位于两个支撑架之间。
49.竖直旋转机构还包括安装在轴承座内的回转轴承，回转轴承嵌设在轴承座中，回转轴承与旋转轴适配相连。
50.夹紧机构包括设置在装夹板上的第一夹紧组件和第二夹紧组件，第一夹紧组件和第二夹紧组件相对设置在装夹板的两侧；夹紧机构实现对装夹工位上的待焊接件的装夹固
定。
51.本实施例提供的egr冷却器点焊设备可通过竖直旋转机构和竖直限位机构实现对装夹板的多角度旋转，进而使得装夹板上的装夹工位转动，带动装夹工位上的待焊接件在竖直平面内来回转动，以调整至最佳的焊接角度。
52.实施例二
53.本实施例提供一种egr冷却器点焊设备，相比实施例一提供的egr冷却器点焊设备，本实施例在底座上增加了水平回转机构和回转限位机构，使得装夹板还可以在水平面方向来回转动，扩大了旋转角度范围。
54.参见图3至图6，本技术提供的egr冷却器点焊设备包括本体机架1，本体机架1上形成有与待焊接件对应的装夹工位，装夹工位设置有多个。
55.本体机架1上安装有底座2，底座2上安装有水平回转机构和回转限位机构；水平回转机构包括回转驱动件、回转轴3及安装在回转轴3一端的转台7，回转轴3在回转驱动件的驱动下带动转台7旋转；回转限位机构包括一个或多个限位件，限位件安装在回转轴3周围，限位件可以是限位销，实现对回转轴的旋转角度的限位。转台7的上方安装有竖直旋转机构、竖直限位机构和夹紧机构；竖直旋转机构包括旋转轴10及设置在旋转轴10一端的手柄11，旋转轴10上安装有装夹板14，夹紧机构设置在装夹板14上；转动手柄11，旋转轴10转动，竖直限位机构实现对旋转轴10的旋转角度的限位。装夹板14上形成多个装夹工位，夹紧机构实现对装夹工位上的待焊接件的装夹固定。egr冷却器点焊设备还包括焊接装置，焊接装置用以对每个装夹工位上的待焊接件进行点焊。
56.本技术提供的egr冷却器点焊设备通过集中设置的多个装夹工位，将焊接点位集中设置，工件之间传送简单，通过竖直旋转机构和水平回转机构可实现对工件的位置转换，进而与焊接装置配合点焊，实现对组成egr冷却器的各个待焊接件的集中点焊，工件传送简单，集中点焊可大幅度提高尺寸控制精度，减小工件流转时间，提高加工效率。
57.在一种实施例中，参见图6，本技术提供的egr冷却器点焊设备的水平回转机构还包括与回转轴3适配安装的回转座，回转座上形成安装孔，安装孔中适配安装有回转轴承4，回转轴3与回转轴承4适配相连。回转驱动件包括回转驱动电机，回转驱动电机的动力输出端与回转轴3相连。回转驱动电机的动力输出端与回转轴3可以直连，也可以通过联轴器等中间连接件构成动力传递路线。
58.在一种实施例中，参见图3和图6，所述回转限位机构包括设置在底座2上的限位盘5，限位盘5为环状结构件，所述限位盘5安装在所述回转轴3上，所述限位盘5上均匀设置有多个限位孔，多个限位孔呈环状分布在所述回转轴3四周，所述限位孔中插设有限位销6。所述转台7朝向所述底座2的表面上设置有多个限位接插孔，多个限位接插孔与多个限位孔一一对应，所述限位销6的一端插接在所述限位孔中，另一端插接在限位接插孔中。回转轴3回转过程中，限位销6实现对转台7回转角度的限制。
59.在一种实施例中，继续参见图3，转台7上相对设置有两个支撑架8，支撑架8背离转台7的一端设置有轴承座9，旋转轴10的两端分别安装在轴承座9中。参见图，旋转轴10的一端穿过轴承座9与手柄11相连。竖直旋转机构还包括安装在轴承座9内的回转轴承，回转轴承嵌设在轴承座9中，回转轴承与旋转轴10适配相连。
60.在一种实施例中，参见图3和图6，设置在旋转轴10与手柄11相连的一端的轴承座9
上安装有回转限位板12，所述回转限位板12与手柄11相对设置在支撑架8的两侧，回转限位板12上设置有允许旋转轴10穿过的通孔，所述回转限位板12上均匀分布有多个限位孔，多个限位孔呈环状绕设在所述旋转轴10四周，所述限位孔靠近回转限位板12的边缘。
61.所述轴承座9上设置有多个接插孔，多个接插孔与所述限位孔一一对应，至少有一个限位孔和与其对应的接插孔中插设有一个限位销13，所述限位销13用以实现对装夹板14的转动角度的限位。
62.在一种实施例中，两个支撑架上的轴承座上均设置有回转限位板。
63.在一种实施例中，参见图6，装夹板14与转台7平行且相对间隔设置，装夹板14位于两个支撑架8之间。
64.在一种实施例中，待焊接件包括扩散器、收集器、管壳、水管及支架。相应的，装夹板14上形成有扩散器装夹工位、收集器装夹工位、管壳装夹工位、水管装夹工位及支架装夹工位，每个装夹工位上设置有用以定位的销孔，销孔与销钉适配连接。
65.在一种实施例中，夹紧机构对每个装夹工位上的待焊接件进行夹紧定位，夹紧机构用以将水管装夹工位上的待焊接水管推至定位面。
66.在一种实施例中，夹紧机构包括设置在装夹板14上的第一夹紧组件和第二夹紧组件，所述第一夹紧组件和第二夹紧组件相对设置在装夹板14的两侧。参见图1，所述第一夹紧组件设置在装夹板14的上板面上，第一夹紧组件包括第一夹紧板15，所述第一夹紧板15的一侧板面上相对设置有两个支撑柱16，两个支撑柱16上连接有连接板17，所述连接板17与第一夹紧板15相对设置，所述连接板17上相对设置有两个连杆18，所述连杆18的一端贯穿所述连接板17与第一夹紧板15相连，另一端连接有杆状结构件；所述连接板17上还开设有一个通孔，所述通孔内安装有轴承，所述轴承上适配安装有夹紧杆19，所述夹紧杆19贯穿轴承上的轴承孔与第一夹紧板15抵接，所述第一夹紧板15上开设有接插孔，所述夹紧杆19对应插设在接插孔中。所述夹紧杆19背离所述第一夹紧板15的端部安装有转轮20，所述转轮20的中心位置开设有安装孔，所述夹紧杆19安装在安装孔中，转轮20上设置有三个支杆，三个支杆位于同一平面上，且相互之间形成120
°
夹角。
67.在一种实施例中，参见图5和图6，所述第二夹紧组件设置在装夹板14的下方，第二夹紧组件包括限位件24、第二夹紧件21以及与第二夹紧件21相连的第二夹紧杆23，所述第二夹紧件21为筒状结构，所述第二夹紧件21套设在所述限位件24上，所述限位件24安装在装夹板14下方，所述限位件24上形成允许第二夹紧件21穿过的通槽；所述第二夹紧件21背离所述装夹板14的一侧开设有安装孔，安装孔内设置有螺母22，所述第二夹紧杆23的一端穿过所述螺母22与所述限位件24相连，所述第二夹紧杆23的另一端设置有细长杆件，所述第二夹紧杆23与螺母22螺纹配合，当转动细长杆件时，所述第二夹紧件21在螺母22的带动下沿第二夹紧杆23的中心轴线上下滑移，使得第二夹紧件21与限位件之间的距离逐渐增大或逐渐减小。
68.在一种实施例中，焊接装置设置在本体机架1周围，焊接装置包括焊接机器人，焊接机器人具有焊接臂及驱动焊接臂动作的驱动结构，焊接臂被驱动的移动至装夹工位处，且对装夹工位处的待焊接件进行对应点焊。
69.本技术提供的egr冷却器点焊设备的焊接装置可以是一种辅助焊接的机器人，通过这种焊接机器人配合焊接，可进一步提升效率，经测试，在辅助机器人的加持下，本技术
提供的点焊设备的点焊效率是传统的通过三套点焊工装进行点焊的效率的8～9倍。当通过焊接人员进行手动点焊时，经测试，本技术提供的点焊设备的点焊效率是传统的通过三套点焊工装进行点焊的效率的1.5～2倍。
70.在一种实施例中，待焊接件还包括折流板。相应的，装夹板上形成有折流板装夹工位。本技术提供的egr冷却器点焊设备可快速、准确的实现折流板与管壳的定位，并配合电阻焊实现管壳与折流板的焊接，极大的增加了焊接尺寸精度及稳定性，提高了折流板安装工序的效率，可实现折流板与管壳的集中批量化焊装。
71.本技术提供的egr冷却器点焊设备实现了egr冷却器焊装工艺的集中化、高效化，以及尺寸的准确化。进一步的，本技术提供的egr冷却器点焊设备能有效利用现有mig机器人工作站，实现焊接的自动化及高效化。更进一步，本技术提供的egr冷却器点焊设备可实现工件在焊装过程中的全位置变换，为机器人焊接提供硬件支持，同时将该点焊设备安装至现有工作站变位机上，可实现与机器人工作站的完美配合，从而实现egr冷却器焊装的自动化，进而大大提供了冷却器的焊装效率及焊装的一致化。
72.使用本技术提供的egr冷却器点焊设备对待焊接的工件进行焊接时，首先将扩散器、收集器、管壳、水管及支架分别放置在点焊设备对应的装夹工位上，并通过销孔定位；再按顺序通过夹紧机构对各个装夹工位上的工件进行夹紧，并将水管装夹工位上的待焊接水管推至定位面；再定位焊，先点焊收集器及扩散器位置，确定egr冷却器的基准，本技术提供的点焊设备预留了焊枪空间；再通过点焊设备的竖直旋转机构及水平回转机构实现点焊过程中装夹工位的全位置调整，使得焊装过程更符合加工顺序，操作更便捷，加工效率更高。
73.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
74.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本技术的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本技术的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。