本發明涉及一種用于排氣系統消聲器蚌殼型端錐的焊接夾具，屬于焊接工裝夾具技術領域。

背景技術：

現如今在汽車行業里，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，并且因車身底盤結構越來越復雜，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用于實際設計生產中，同時提出對焊接后產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，對上下模生產加工要求高，需要大量加工時間，后續鉗工研磨要求高，耗時較長，同時對產品長周期要求穩定性及產品件模具的磨損有較高要求，焊接工裝磨損后較難修復，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，均會影響生產穩定性。

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，蚌殼端口內定位銷保證端口大小與蚌殼夾緊穩定。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，對后續焊接影響較大，報廢率較高。

技術實現要素：

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

按照本發明提供的技術方案，所述用于排氣系統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、以及設置在大端口定位組件和小端口定位組件兩側的殼體定位夾緊組件；

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

所述小端口定位組件包括小端口內定位銷和小端口外定位套；所述小端口內定位銷和小端口外定位套固定連接，小端口內定位銷和小端口外定位套固定在小端口氣動打開與推進機構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機構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機構的動力輸出端上。

進一步的，在所述大端口內定位銷的下端設置產品頂升系統，產品頂升系統的動力輸出端連接頂出桿，頂出桿與大端口內定位銷相連接。

進一步的，在所述大端口內定位銷上鑲嵌大端口到位傳感器。

進一步的，所述小端口氣動打開與推進機構上安裝小端口推進機構手動進給機構。

進一步的，所述小端口氣動打開與推進機構角度可調的安裝在小端口支撐座上。

進一步的，在所述小端口氣動打開與推進機構的輸出軸上套設小端口導向套。

進一步的，所述蚌殼殼體定位壓緊塊上鑲嵌殼體檢測傳感器檢測機構。

本發明具有以下優點：

（1）本發明針對乘用車蚌殼型焊接端錐的焊機工裝夾具，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相關掛件的焊接位置，為后道工序焊接一致性做保證；

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

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

附圖說明

圖1為本發明所述焊接夾具的結構示意圖。

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

下面結合具體附圖對本發明作進一步說明。

如圖1～圖4所示：所述用于排氣系統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、大端口內定位銷1、大端口外定位套2、蚌殼內支撐塊3、產品頂升系統4、大端口到位傳感器5、小端口內定位銷6、小端口外定位套7、小端口氣動打開與推進機構8、小端口推進機構手動進給機構9、小端口支撐座10、小端口導向套11、蚌殼殼體定位壓緊推進機構12、蚌殼殼體定位壓緊塊13、殼體傳感器檢測機構14等。

如圖1所示，本發明所述用于排氣系統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、以及設置在大端口定位組件100和小端口定位組件200兩側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包括大端口內定位銷1、大端口外定位套2和蚌殼內支撐塊3；所述大端口內定位銷1和大端口外定位套2固定連接，大端口內定位銷1和大端口外定位套2之間留出放置蚌殼件的間隙；所述蚌殼內支撐塊3定位于大端口內定位銷1端面上，在蚌殼內支撐塊3上嚴禁出現負角度（即蚌殼內支撐塊3上無倒角）；在所述大端口內定位銷1的下端設置產品頂升系統4，產品頂升系統4的動力輸出端連接四個頂出桿，頂出桿與大端口內定位銷1相連接；在所述大端口內定位銷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、小端口內定位銷6和小端口外定位套7；所述小端口內定位銷6和小端口外定位套7固定連接，小端口內定位銷6和小端口外定位套7固定在小端口氣動打開與推進機構8動力輸出軸端部的連接板上，小端口氣動打開與推進機構8上安裝小端口推進機構手動進給機構9，小端口推進機構手動進給機構9使小端口氣動打開與推進機構8具有手動推進到位的功能，方便裝件，以實現手動預夾緊功能；所述小端口氣動打開與推進機構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根據產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機構8的輸出軸上套設小端口導向套11，小端口導向套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機構12、蚌殼殼體定位壓緊塊13和殼體傳感器檢測機構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機構12的動力輸出端上，通過蚌殼殼體定位壓緊推進機構12的動作，使蚌殼由蚌殼殼體定位壓緊塊13壓緊于相應位置；所述殼體檢測傳感器檢測機構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。

本發明的工作原理如下：

所需設備：普通單軸焊接單元，變位機稱重500kg以上，帶有PLC控制模塊。

操作方法：

1、工裝狀態：產品頂升系統4處于下降狀態，頂出桿縮回；蚌殼殼體定位壓緊推進機構12處于打開狀態，氣缸泄氣，可以進行手動推進與打開；小端口氣動打開與推進機構8處于縮回狀態，氣缸泄氣，可以進行手動推進與打開；

2、裝夾順序：首先將蚌殼大端口分別放入大端口內定位銷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，使殼體內側表面貼近蚌殼內支撐塊3，拉動小端口推進機構手動進給機構9，使小端口氣動打開與推進機構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機構12，帶動蚌殼殼體定位壓緊塊13進給到相應位置，與殼體內定位塊配合將蚌殼壓緊，殼體傳感器檢測機構14檢測蚌殼是否到位，是否發生扭轉，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：產品安裝到位后，啟動設備按鈕，氣缸充氣鎖緊，對于類似直焊縫變位機旋轉90度，使焊縫處于水平位置，便于焊接，焊接一側后將另一側焊縫再次處于水平位置。

4、焊后取件：焊接完成后，設備歸于原位，充氣帶動氣缸將小端口氣動打開與推進機構8，蚌殼殼體定位壓緊推進機構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，啟動產品頂升系統4，頂出導桿向上運動，將件頂出，操作人員可以順利取件；按下設備復位按鈕，使其歸于原位，重復以上操作。

本發明具有以下性能：

（1）本發明通過大端口內定位銷1與大端口外定位套2的配合方式、蚌殼內支撐塊3對蚌殼形狀的內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給方式、以及蚌殼殼體定位壓緊推進機構12的利用、產品頂出系統的結構方式、等，實現蚌殼型端錐焊接質量的控制；

（2）本發明所述蚌殼殼體定位壓緊推進機構12具有手動推進到位，氣動鎖死，啟動后自動打開功能，提高生產安全及產品生產的穩定性；

（3）本發明所述的蚌殼內支撐塊3，對于蚌殼產品支撐位置的選取，既起到產品支撐定位，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，指示產品變形較大十分重要；

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

本發明涉及一種用于乘用車排氣系統蚌殼型端錐焊接的工裝夾具，屬于焊接工裝夾具領域技術領域。包括大端口內定位銷與大端口外定位套的配合，蚌殼內支撐塊支撐位置的選擇，支撐塊對焊縫位置的控制，小端口內定位銷與小端口外定位套的配合，小端口氣動打開與推進機構對小端口內定位銷與外定位套進給位置的確保，重復操作一致性的要求控制，蚌殼殼體定位壓緊推進機構對蚌殼殼體定位壓緊塊于檢測傳感器重復操作一致性的確保，蚌殼殼體定位壓緊塊與蚌殼內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。整套工裝結構采用電氣化控制，以實現半自動化生產。該半自動化焊接工裝易操作、易保養、實用性強、生產可控性強，焊接質量高，對所需驅動的動力源要求門檻低，為公司節約了設備的開發以及維護成本。