本發(fā)明涉及一種用于排氣系統(tǒng)消聲器蚌殼型端錐的焊接夾具，屬于焊接工裝夾具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)如今在汽車行業(yè)里，乘用車的熱端催化劑封裝兩端端錐形式主要包括沖壓型整體式端錐、筒體旋壓型端錐和蚌殼型焊接端錐，并且因車身底盤結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，沖壓型端錐無法滿足端錐角度的情況下，蚌殼型焊接端錐更為廣泛的被應(yīng)用于實際設(shè)計生產(chǎn)中，同時提出對焊接后產(chǎn)品一致性及合格率的更高要求。

蚌殼型焊接工裝目前主要采用如下兩種方案：一、對上下蚌殼全型整體式包裹定位，主要控制蚌殼外形與兩端端口，有上下型腔壓合，蚌殼端口處插入定位銷。這種方案的缺陷：首先，上下蚌殼全型定位，對蚌殼零件尺寸要求極高，對上下模生產(chǎn)加工要求高，需要大量加工時間，后續(xù)鉗工研磨要求高，耗時較長，同時對產(chǎn)品長周期要求穩(wěn)定性及產(chǎn)品件模具的磨損有較高要求，焊接工裝磨損后較難修復(fù)，成本極大；裝件操作時工件不到位與竄動較明顯，廢品率較高，沖壓蚌殼的回彈與運輸變形，均會影響生產(chǎn)穩(wěn)定性。

二、此方案相比第一種方案，去除蚌殼全型定位，只對蚌殼兩端直線段進(jìn)行定位夾緊，采用大力鉗帶動隨型壓緊塊，垂直下壓，蚌殼端口內(nèi)定位銷保證端口大小與蚌殼夾緊穩(wěn)定。這種方案的缺陷：首先，裝件需要操作員觀察是否到位，容易造成蚌殼錯邊，對殼體中間未做控制，焊接蚌殼兩端焊縫較長，熱量較大，使殼體變形嚴(yán)重，如蚌殼上傳感器等受殼體變形影響，位置偏差較大，無法保證整體相對尺寸，對后續(xù)焊接影響較大，報廢率較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于排氣系統(tǒng)消聲器蚌殼型端錐的焊接夾具，該夾具對產(chǎn)品質(zhì)量控制更好，焊接廢品率更低，對下續(xù)工作影響小，無需增加整改工序，提高了效率。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述用于排氣系統(tǒng)消聲器蚌殼型端錐的焊接夾具，其特征是：包括大端口定位組件、小端口定位組件、以及設(shè)置在大端口定位組件和小端口定位組件兩側(cè)的殼體定位夾緊組件；

所述大端口定位組件包括大端口內(nèi)定位銷、大端口外定位套和蚌殼內(nèi)支撐塊；所述大端口內(nèi)定位銷和大端口外定位套固定連接，大端口內(nèi)定位銷和大端口外定位套之間留出放置蚌殼件的間隙；所述蚌殼內(nèi)支撐塊定位于大端口內(nèi)定位銷端面上；

所述小端口定位組件包括小端口內(nèi)定位銷和小端口外定位套；所述小端口內(nèi)定位銷和小端口外定位套固定連接，小端口內(nèi)定位銷和小端口外定位套固定在小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)動力輸出軸端部的連接板上；

所述殼體定位夾緊組件包括蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)和蚌殼殼體定位壓緊塊，蚌殼殼體定位壓緊塊固定于蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)的動力輸出端上。

進(jìn)一步的，在所述大端口內(nèi)定位銷的下端設(shè)置產(chǎn)品頂升系統(tǒng)，產(chǎn)品頂升系統(tǒng)的動力輸出端連接頂出桿，頂出桿與大端口內(nèi)定位銷相連接。

進(jìn)一步的，在所述大端口內(nèi)定位銷上鑲嵌大端口到位傳感器。

進(jìn)一步的，所述小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)上安裝小端口推進(jìn)機(jī)構(gòu)手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)角度可調(diào)的安裝在小端口支撐座上。

進(jìn)一步的，在所述小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)的輸出軸上套設(shè)小端口導(dǎo)向套。

進(jìn)一步的，所述蚌殼殼體定位壓緊塊上鑲嵌殼體檢測傳感器檢測機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

（1）本發(fā)明針對乘用車蚌殼型焊接端錐的焊機(jī)工裝夾具，能夠更好的控制管口焊接變形，避免上下蚌殼搭接錯位，造成端面不齊，更好的控制蚌殼異型處的變形量，確保氧傳感器螺母位置或后續(xù)相關(guān)掛件的焊接位置，為后道工序焊接一致性做保證；

（2）本發(fā)明所述蚌殼式端錐焊接夾具，其中包含到位傳感器，對零件到位狀態(tài)檢測，使產(chǎn)品焊接后保持一致性，過程中可以發(fā)現(xiàn)人為操作失誤，和零件狀態(tài)波動，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決；

（3）本發(fā)明相比其他現(xiàn)有工裝模式，采用了手動預(yù)夾緊，使操作人員在焊接單元內(nèi)時沒有動力啟動，有效的防止氣缸壓緊時造成人員受傷，為安全生產(chǎn)創(chuàng)造有效保障。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述焊接夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為所述大端口定位組件的示意圖。

圖3為所述小端口定位組件的示意圖。

圖4為所述殼體定位夾緊組件的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1～圖4所示：所述用于排氣系統(tǒng)消聲器蚌殼型端錐的焊接夾具包括大端口定位組件100、小端口定位組件200、殼體定位夾緊組件300、大端口內(nèi)定位銷1、大端口外定位套2、蚌殼內(nèi)支撐塊3、產(chǎn)品頂升系統(tǒng)4、大端口到位傳感器5、小端口內(nèi)定位銷6、小端口外定位套7、小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8、小端口推進(jìn)機(jī)構(gòu)手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)9、小端口支撐座10、小端口導(dǎo)向套11、蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12、蚌殼殼體定位壓緊塊13、殼體傳感器檢測機(jī)構(gòu)14等。

如圖1所示，本發(fā)明所述用于排氣系統(tǒng)消聲器蚌殼型端錐的焊接夾具，包括大端口定位組件100、小端口定位組件200、以及設(shè)置在大端口定位組件100和小端口定位組件200兩側(cè)的殼體定位夾緊組件300。

如圖2所示，所述大端口定位組件100包括大端口內(nèi)定位銷1、大端口外定位套2和蚌殼內(nèi)支撐塊3；所述大端口內(nèi)定位銷1和大端口外定位套2固定連接，大端口內(nèi)定位銷1和大端口外定位套2之間留出放置蚌殼件的間隙；所述蚌殼內(nèi)支撐塊3定位于大端口內(nèi)定位銷1端面上，在蚌殼內(nèi)支撐塊3上嚴(yán)禁出現(xiàn)負(fù)角度（即蚌殼內(nèi)支撐塊3上無倒角）；在所述大端口內(nèi)定位銷1的下端設(shè)置產(chǎn)品頂升系統(tǒng)4，產(chǎn)品頂升系統(tǒng)4的動力輸出端連接四個頂出桿，頂出桿與大端口內(nèi)定位銷1相連接；在所述大端口內(nèi)定位銷1上鑲嵌大端口到位傳感器5。

如圖3所示，所述小端口定位組件200包括小端口支撐座10、小端口內(nèi)定位銷6和小端口外定位套7；所述小端口內(nèi)定位銷6和小端口外定位套7固定連接，小端口內(nèi)定位銷6和小端口外定位套7固定在小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8動力輸出軸端部的連接板上，小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8上安裝小端口推進(jìn)機(jī)構(gòu)手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)9，小端口推進(jìn)機(jī)構(gòu)手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)9使小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8具有手動推進(jìn)到位的功能，方便裝件，以實現(xiàn)手動預(yù)夾緊功能；所述小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8安裝在小端口支撐座10上，小端口支撐座10將小端口定位組件200根據(jù)產(chǎn)品位置固定于任意角度位置；在所述小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8的輸出軸上套設(shè)小端口導(dǎo)向套11，小端口導(dǎo)向套11用于增加定位推動的精度。

如圖4所示，所述殼體定位夾緊組件300包括蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12、蚌殼殼體定位壓緊塊13和殼體傳感器檢測機(jī)構(gòu)14；所述蚌殼殼體定位壓緊塊13固定于蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12的動力輸出端上，通過蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12的動作，使蚌殼由蚌殼殼體定位壓緊塊13壓緊于相應(yīng)位置；所述殼體檢測傳感器檢測機(jī)構(gòu)14鑲嵌于蚌殼殼體定位壓緊塊13上，用于檢測殼體氧傳感器到位情況。

本發(fā)明的工作原理如下：

所需設(shè)備：普通單軸焊接單元，變位機(jī)稱重500kg以上，帶有PLC控制模塊。

操作方法：

1、工裝狀態(tài)：產(chǎn)品頂升系統(tǒng)4處于下降狀態(tài)，頂出桿縮回；蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12處于打開狀態(tài)，氣缸泄氣，可以進(jìn)行手動推進(jìn)與打開；小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8處于縮回狀態(tài)，氣缸泄氣，可以進(jìn)行手動推進(jìn)與打開；

2、裝夾順序：首先將蚌殼大端口分別放入大端口內(nèi)定位銷1與大端口外定位套2處，大端口端面與定位銷基準(zhǔn)面相貼合，到位后大端口到位傳感器5指示燈由紅色變成綠色，指示安裝到位，使殼體內(nèi)側(cè)表面貼近蚌殼內(nèi)支撐塊3，拉動小端口推進(jìn)機(jī)構(gòu)手動進(jìn)給機(jī)構(gòu)9，使小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8帶動小端口定位銷6與小端口外定位套7，使其固定住蚌殼小端口，定位銷控制蚌殼內(nèi)徑尺寸，外定位套控制蚌殼焊后變形，手動依次拉動蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12，帶動蚌殼殼體定位壓緊塊13進(jìn)給到相應(yīng)位置，與殼體內(nèi)定位塊配合將蚌殼壓緊，殼體傳感器檢測機(jī)構(gòu)14檢測蚌殼是否到位，是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)，安裝夾緊到位后傳感器指示燈由紅色變成綠色；

3、焊接啟動：產(chǎn)品安裝到位后，啟動設(shè)備按鈕，氣缸充氣鎖緊，對于類似直焊縫變位機(jī)旋轉(zhuǎn)90度，使焊縫處于水平位置，便于焊接，焊接一側(cè)后將另一側(cè)焊縫再次處于水平位置。

4、焊后取件：焊接完成后，設(shè)備歸于原位，充氣帶動氣缸將小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)8，蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12，蚌殼殼體定位壓緊塊13打開，使蚌殼工件留在大端口定位組件100內(nèi)，啟動產(chǎn)品頂升系統(tǒng)4，頂出導(dǎo)桿向上運動，將件頂出，操作人員可以順利取件；按下設(shè)備復(fù)位按鈕，使其歸于原位，重復(fù)以上操作。

本發(fā)明具有以下性能：

（1）本發(fā)明通過大端口內(nèi)定位銷1與大端口外定位套2的配合方式、蚌殼內(nèi)支撐塊3對蚌殼形狀的內(nèi)支撐與對焊接位置的控制、蚌殼殼體定位壓緊塊13的位置、小端口內(nèi)定位銷6和小端口外定位套7對蚌殼小端口的尺寸控制及進(jìn)給方式、以及蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12的利用、產(chǎn)品頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式、等，實現(xiàn)蚌殼型端錐焊接質(zhì)量的控制；

（2）本發(fā)明所述蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)12具有手動推進(jìn)到位，氣動鎖死，啟動后自動打開功能，提高生產(chǎn)安全及產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定性；

（3）本發(fā)明所述的蚌殼內(nèi)支撐塊3，對于蚌殼產(chǎn)品支撐位置的選取，既起到產(chǎn)品支撐定位，以及定位塊上對于焊縫處仿形的處理，對減小焊接熱量集中，指示產(chǎn)品變形較大十分重要；

（4）對蚌殼到位的傳感器檢測，關(guān)鍵位置處的大端口，小端口及蚌殼殼體上的氧傳感器和后續(xù)吊掛件位置是否滿足要求，有效控制不合格件的發(fā)生，避免影響后續(xù)操作。

本發(fā)明涉及一種用于乘用車排氣系統(tǒng)蚌殼型端錐焊接的工裝夾具，屬于焊接工裝夾具領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域。包括大端口內(nèi)定位銷與大端口外定位套的配合，蚌殼內(nèi)支撐塊支撐位置的選擇，支撐塊對焊縫位置的控制，小端口內(nèi)定位銷與小端口外定位套的配合，小端口氣動打開與推進(jìn)機(jī)構(gòu)對小端口內(nèi)定位銷與外定位套進(jìn)給位置的確保，重復(fù)操作一致性的要求控制，蚌殼殼體定位壓緊推進(jìn)機(jī)構(gòu)對蚌殼殼體定位壓緊塊于檢測傳感器重復(fù)操作一致性的確保，蚌殼殼體定位壓緊塊與蚌殼內(nèi)支撐塊對蚌殼殼體的控制與材料選擇，可以有效快速散熱，減少焊接變形。整套工裝結(jié)構(gòu)采用電氣化控制，以實現(xiàn)半自動化生產(chǎn)。該半自動化焊接工裝易操作、易保養(yǎng)、實用性強(qiáng)、生產(chǎn)可控性強(qiáng)，焊接質(zhì)量高，對所需驅(qū)動的動力源要求門檻低，為公司節(jié)約了設(shè)備的開發(fā)以及維護(hù)成本。