[發明專利]一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法

在審

• 申請號: 202310043726.2
• 申請日: 2023-01-29
• 公開（公告）號: CN116408652A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 張坤;喬勝;柯晴刃;仇曉磊;朱鐵成
• 申請（專利權）人: 蘇州東辰智能裝備制造有限公司
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00;B23P15/00
• 代理公司: 蘇州優博知識產權代理事務所(普通合伙) 32487
• 代理人: 夏志杰

1.一種汽車電機水冷套筒制造裝置，其特征在于：包括工作臺(1)，所述工作臺(1)上安裝有平面運動機構(7)，所述平面運動機構(7)上固定安裝有夾緊工裝(2)，所述平面運動機構(7)上固定安裝有水冷套定位工裝(3)，所述平面運動機構(7)上還安裝有加熱線圈(4)，所述平面運動機構(7)上固定安裝紅外測溫儀(5)，所述平面運動機構(7)上固定安裝有水冷套壓緊機構(6)，還包括位于平面運動機構(7)上方的攪拌摩擦焊機頭(10)和安裝在攪拌摩擦焊機頭(10)下端的攪拌摩擦焊工具(9)，所述平面運動機構(7)上固定有位于攪拌摩擦焊工具(9)下方的激光焊縫識別儀(8)。

2.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述工作臺(1)包括支撐柱(101)和X向導軌(102)所述平面運動機構(7)通過X向導軌(102)在工作臺(1)上滑動，所述工作臺(1)為長方形，且上端所述X向導軌(102)為對稱的兩條，X向導軌(102)與工作臺(1)的長邊等同。

3.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述夾緊工裝(2)還包括固定在夾緊工裝(2)環形外側的壓桿(201)和位于中心的芯軸固定軸(202)，以及設置在偏心處的一號定位孔(203)，所述水冷套定位工裝(3)上開設有與一號定位孔(203)同圓心的二號定位孔(301)。

4.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述加熱線圈(4)工作時位于殼體內部靠近內壁邊緣并用于其加熱，且所述加熱線圈(4)為中頻感應加熱。

5.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述紅外測溫儀(5)固定在平面運動機構(7)上的同時還圍繞夾緊工裝(2)均勻分布若干個，用于檢測殼體溫度。

6.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述水冷套壓緊機構(6)將加工時放置在殼體內的水冷套和殼體壓緊使其緊密接觸，且所述水冷套壓緊機構(6)上端還安裝有環形分布的三個位移傳感器(601)。

7.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述平面運動機構(7)還包括位于工作臺(1)上的X向滑板(701)和X向滑板(701)上滑動的y向導軌(703)，以及固定在y向導軌(703)上的y向滑板(702)。

8.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述攪拌摩擦焊工具(9)還包括安裝在攪拌摩擦焊設備機頭刀柄內的攪拌針(902)和固定在攪拌針(902)下端的攪拌軸(901)。

9.根據權利要求1所述的一種汽車電機水冷套筒制造裝置及方法，其特征在于：所述攪拌摩擦焊機頭(10)安裝在攪拌摩擦焊設備上。

10.根據權利要求1-9所述的電機水冷套筒的熱壓裝，攪拌摩擦焊的一體化制造方法進行制造，其特征在于：包括如下步驟：

S1:利用掃碼裝置掃描殼體和水冷套筒表面的二維碼，對待加工的殼體和水冷套筒進行身份識別，根據殼體和水冷套筒的型號、尺寸確定加熱溫度、加熱時間和選用的攪拌工具，加熱溫度為殼體和水冷套筒材質熔點的Tm的0.15～0.2之間，加熱時間為10～40s，攪拌工具的L_工具針長＝L_焊縫深度-0.2mm，軸肩直徑φ_軸肩的范圍為3L_工具針長～5L_工具針長；

S2:將殼體放置到夾緊工裝(2)上，使殼體的定位銷孔與夾緊工裝(2)上的一號定位孔(203)對應配合；

S3:將水冷套筒放置到水冷套定位工裝(3)上，調整水冷套的位置使其定位裝置與水冷套定位工裝(3)上的定位裝置配合，確定水冷套的位置；

S4:經過S2步驟后的夾緊工裝(2)內芯的芯軸固定軸(202)將殼體夾緊固定，夾緊工裝(2)外圍的壓桿(201)將殼體壓緊固定；

S5：加熱線圈(4)移動至殼體內的相應位置處，按照S1選取的加熱溫度和加熱時間對殼體進行加熱；

S6:溫度傳感器實時測量殼體的溫度信息，并將此信息發送到控制系統中，控制系統根據此數據對加熱線圈(4)的加熱時間和加熱電壓參數進行動態調整；

S7:水冷套壓緊機構(6)將S1步驟的水冷套從水冷套定位工裝(3)上取出，調整水冷套筒與殼體地相對位置，使水冷套筒和殼體形成完整、密封地水道，將水冷套筒與殼體壓緊，使其形成一個整體部件；

S8:平面運動機構(7)將S7步驟獲得的形成了一個整體結構件的水冷套筒和殼體運送至攪拌摩擦焊接工位，并保持固定；

S9：激光焊縫識別儀(8)掃描固定在攪拌摩擦焊工位上的零件，識別出焊縫的位置并將此位置信息發送給控制系統；

S10：根據S1安裝了相應的攪拌工具的攪拌摩擦焊執行器按照S9識別的焊縫位置進行攪拌摩擦焊接；

S11：控制系統記錄S1的產品信息，加熱溫度和加熱時間，攪拌摩擦焊過程的焊接速度，旋轉速度，攪拌工具信息到S1識別出的二維碼信息中，建立產品的加工過程的信息并存儲到相應的數據庫中。