CN108145363A - 一种汽车排气系统的后催组件焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车排气系统的后催组件焊接夹具，包括用于精确定位并有效固定法兰的法兰定位装置、用于精确定位并有效固定焊接有挂钩的进气管的进气管定位装置、用于精确定位并有效固定催化筒的催化筒定位装置、用于精确定位并有效固定焊接有氧传感器安装座的排气管的排气管定位装置和安装基板；所述安装基板上表面平整，所述法兰定位装置、进气管定位装置、催化筒定位装置和排气管定位装置均对应地设置在安装基板之上；用于后催催化剂组件焊接组装，在保证能够有效的精确定位并固定各组成零部件的同时保证操作人员在拼装时能够便捷的装件，在焊接组装作业完成后也能便捷地取件，能适应并适合大规模生产需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车排气系统的零部件焊接工装，特别是一种汽车排气系统的后催组件焊接夹具。
背景技术
随着人民生活水平的日益提高，拥有汽车对于平常家庭来说也日益寻常，使得汽车行业日益蓬勃发展，产量需求大，生产质量和生产效率要求高。
对于汽车排气管系统的催化剂部分或者是消声器部分的焊接组装，需要将大量的异形零部件定位拼接固定之后载进行焊接；汽车零部件焊接定位精度和质量均有较高要求，所以人工手持定位焊接绝不可行，会导致精度不达标、效率低下且加工产品不能使用。
所以需要设计能够定位将各零部件精确位并有效固定，能够完全克服焊接引力变形的焊接工装设备来定位拼接固定需要焊接定位的零部件，并且需要达到装夹方便以适应大规模生产需求。
发明内容
本发明的目的在于：提出了一种汽车排气系统的后催组件焊接夹具，用于后催催化剂组件焊接组装，在保证能够有效的精确定位并固定各组成零部件的同时保证操作人员在拼装时能够便捷的装件，在焊接组装作业完成后也能便捷地取件，能适应并适合大规模生产需求。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种汽车排气系统的后催组件焊接夹具，包括用于精确定位并有效固定法兰的法兰定位装置、用于精确定位并有效固定焊接有挂钩的进气管的进气管定位装置、用于精确定位并有效固定催化筒的催化筒定位装置、用于精确定位并有效固定焊接有氧传感器安装座的排气管的排气管定位装置和安装基板；所述安装基板上表面平整，所述法兰定位装置、进气管定位装置、催化筒定位装置和排气管定位装置均对应地设置在安装基板之上。
作为本发明再进一步的方案，所述法兰定位装置包括法兰支撑块、主定位销、副定位销、伸缩装置、压紧装置和第一连接座；所述法兰支撑块上表面光滑，法兰支撑块与法兰的下端面对应设置，所述主定位销和副定位销均垂直地设置在法兰支撑块上并与法兰上的两个过孔位置对应，所述伸缩装置设置在法兰支撑块的后侧用于驱动法兰支撑块伸缩，所述压紧装置对应的设置在伸缩装置上；压紧装置包括法兰压臂、连接座和法兰压紧气缸，所述连接座与伸缩装置可伸缩部分刚性连接，连接座前后端均设置有铰链座，所述法兰压臂铰接在连接座前端的铰链座上，所述法兰压紧气缸一端铰接在连接座后端的铰链座上，另一端与法兰压臂末端铰接；所述第一连接座固定在安装基板并与伸缩装置的固定部分刚性连接。
作为本发明再进一步的方案，所述主定位销为圆形定位销；所述副定位销为棱形定位销。
作为本发明再进一步的方案，伸缩装置为三轴复动型气缸。
作为本发明再进一步的方案，在伸缩装置可伸缩部分上设置有手柄。
作为本发明再进一步的方案，所述进气管定位装置包括第一挂钩支撑块、第二挂钩支撑块、第三挂钩支撑块、第四挂钩支撑块、进气管支撑块和挂钩压紧装置；所述第一挂钩支撑块和第二挂钩支撑块均相应地设置有第一U型定位槽和与U型定位槽垂直的竖直限位面，所述第三挂钩支撑块和第四挂钩支撑块均相应的设置有下支撑面为台阶式的第二U型定位槽，所述进气管支撑块设置有第三U型定位槽，所述挂钩压紧装置有2个，分别设置在第一挂钩支撑块和第二挂钩支撑块上可开合地压紧挂钩安装部；所述挂钩压紧装置包括第一快速夹钳和挂钩压紧块，所述第一快速夹钳分别相应的设置在第一挂钩支撑块和第二挂钩支撑块上；所述第一挂钩支撑块、第二挂钩支撑块、第三挂钩支撑块、第四挂钩支撑块和进气管支撑块均通过连接块相应的固定在安装基板之上。
作为本发明再进一步的方案，所述催化筒定位装置包括V型支撑块、催化筒压紧臂、夹紧气缸和安装支座，所述V型支撑块的底部支撑面和2个侧支撑面构成V型定位结构，所述催化筒压紧臂压紧端呈梯形，另一端设置有铰链孔，中间部位设置有铰链座；所述安装支座包括下支座和上支座，所述下支座设置在安装基板之上并在顶部设置有V型支撑块安装位置，所述上支座设置在下支座上，所述V型支撑块设置在下支座上与V型支撑块安装位置相对应，催化筒压紧臂通过铰链座与上支座上端铰接，所述夹紧气缸缸体与上支座铰接，活塞杆顶端与催化筒压紧臂的铰链孔铰接组成三角形结构。
作为本发明再进一步的方案，所述催化筒压紧臂和上支座之间设置有下压方向的限位块。
作为本发明再进一步的方案，所述V型支撑块采用尼龙材质制作而成。
作为本发明再进一步的方案，所述排气管定位装置包括排气管支撑块、氧传感器定位装置和排气管压紧装置；所述排气管支撑块设置有与支撑位置排气管契合的弧面，所述排气管压紧装置设置在排气管支撑块的上方，所述排气管压紧装置包括第二快速夹钳和排气管压块，第二快速夹钳的安装部和排气管支撑块均通过过度块对应地设置在安装基板之上，排气管压块设置有与排气管压紧位置相契合的弧面，所述排气管压块固定在第二快速夹钳的压臂上；所述氧传感器定位装置包括定位杆、压缩弹簧、星型把手和导向座，所述定位杆与氧传感器安装座同轴对应设置，设置有定位杆前端设置有定位销，定位销之后设置有定位凸台，定位凸台之后是导向杆，定位销的导向杆穿过导向座上设置的导向孔并在末端设置星型把手，星型把手和导向座之间设置压缩弹簧，所述导向座通过过渡块对应地设置在安装基板上。
本发明的有益效果在于：本发明的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，用于后催化剂组件焊接组装，在保证能够有效的精确定位并固定各组成零部件的同时保证操作人员在拼装时能够便捷的装件，在焊接组装作业完成后也能便捷地取件，提高生产效率，能适应并适合大规模生产需求。
附图说明
图1为本发明的汽车排气系统的后催组件焊接夹具结构示意图；
图2为本发明的汽车排气系统的后催组件焊接夹具装夹定位示意图；
图3为本发明的焊接组装产品后催化剂组件结构示意图；
图4为本发明的法兰定位装置结构示意图；
图5为本发明的进气管定位装置结构示意图；
图6为本发明的催化筒定位装置结构示意图；
图7为本发明的排气管定位装置结构示意图。
图中：a-法兰、b-进气管、c-催化筒、d-排气管、e-挂钩、f-氧传感器安装座、1-法兰定位装置、2-进气管定位装置、3-排气管定位装置、4-催化筒定位装置、5-安装基板、11-法兰支撑块、12-主定位销、13-副定位销、14-伸缩装置、15-压紧装置、16-第一连接座、21-第一挂钩支撑块、22-第二挂钩支撑块、23-第三挂钩支撑块、24-第四挂钩支撑块、25-进气管支撑块、26-挂钩压紧装置、31-支撑块、32-氧传感器定位装置、33-排气管压紧装置、34-第二快速夹钳、35-排气管压块、41-V型支撑块、42-催化筒压紧臂、43-夹紧气缸、44-限位块、45-安装支座、141-法兰压臂、142-连接座、143-法兰压紧气缸、211-第一U型定位槽、212-限位面、241-第二U型定位槽、251-第三U型定位槽、261-第一快速夹钳、262-挂钩压紧块、321-定位杆、322-压缩弹簧、323-星型把手、324-导向座、411-底部支撑面、412-侧支撑面、451-下支座、452-上支座、3211-定位销、3212-定位凸台。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参阅图1-7，一种汽车排气系统的后催组件焊接夹具，包括用于精确定位并有效固定法兰a的法兰定位装置1、用于精确定位并有效固定焊接有挂钩e的进气管b的进气管定位装置2、用于精确定位并有效固定催化筒c的催化筒定位装置4、用于精确定位并有效固定焊接有氧传感器安装座f的排气管d的排气管定位装置3和安装基板5；所述安装基板5上表面平整，所述法兰定位装置1、进气管定位装置2、催化筒定位装置4和排气管定位装置3均对应地设置在安装基板5之上。
所述法兰定位装置1包括法兰支撑块11、主定位销12、副定位销13、伸缩装置14、压紧装置15和第一连接座16；所述法兰支撑块11上表面光滑，法兰支撑块11与法兰a的下端面对应设置，所述主定位销12和副定位销13均垂直地设置在法兰支撑块11上并与法兰a上的两个过孔位置对应，所述伸缩装置14设置在法兰支撑块11的后侧用于驱动法兰支撑块11伸缩，所述压紧装置15对应的设置在伸缩装置14上；压紧装置15包括法兰压臂141、连接座142和法兰压紧气缸143，所述连接座142与伸缩装置14可伸缩部分刚性连接，连接座142前后端均设置有铰链座，所述法兰压臂141铰接在连接座142前端的铰链座上，所述法兰压紧气缸143一端铰接在连接座142后端的铰链座上，另一端与法兰压臂141末端铰接；所述第一连接座16固定在安装基板5并与伸缩装置14的固定部分刚性连接；所述主定位销12为圆形定位销；所述副定位销13为棱形定位销；所述伸缩装置14为三轴复动型气缸；在伸缩装置14可伸缩部分上设置有手柄17。
所述进气管定位装置2包括第一挂钩支撑块21、第二挂钩支撑块22、第三挂钩支撑块23、第四挂钩支撑块24、进气管支撑块25和挂钩压紧装置26；所述第一挂钩支撑块21和第二挂钩支撑块22均相应地设置有第一U型定位槽211和与U型定位槽211垂直的竖直限位面212，所述第三挂钩支撑块23和第四挂钩支撑块24均相应的设置有下支撑面为台阶式的第二U型定位槽241，所述进气管支撑块25设置有第三U型定位槽251，所述挂钩压紧装置26有2个，分别设置在第一挂钩支撑块21和第二挂钩支撑块22上可开合地压紧挂钩安装部；所述挂钩压紧装置26包括第一快速夹钳261和挂钩压紧块262，所述第一快速夹钳261分别相应的设置在第一挂钩支撑块21和第二挂钩支撑块22上；所述第一挂钩支撑块21、第二挂钩支撑块22、第三挂钩支撑块23、第四挂钩支撑块24和进气管支撑块25均通过连接块相应的固定在安装基板5之上。
所述催化筒定位装置4包括V型支撑块41、催化筒压紧臂42、夹紧气缸43和安装支座45，所述V型支撑块41的底部支撑面411和2个侧支撑面412构成V型定位结构，所述催化筒压紧臂42压紧端呈梯形，另一端设置有铰链孔，中间部位设置有铰链座；所述安装支座45包括下支座451和上支座452，所述下支座451设置在安装基板5之上并在顶部设置有V型支撑块安装位置，所述上支座452设置在下支座451上，所述V型支撑块41设置在下支座451上与V型支撑块安装位置相对应，催化筒压紧臂42通过铰链座与上支座452上端铰接，所述夹紧气缸43缸体与上支座452铰接，活塞杆顶端与催化筒压紧臂42的铰链孔铰接组成三角形结构；所述催化筒压紧臂42和上支座452之间设置有下压方向的限位块44；所述V型支撑块41采用尼龙材质制作而成。
所述排气管定位装置3包括排气管支撑块31、氧传感器定位装置32和排气管压紧装置33；所述排气管支撑块31设置有与支撑位置排气管契合的弧面，所述排气管压紧装置33设置在排气管支撑块31的上方，所述排气管压紧装置33包括第二快速夹钳34和排气管压块35，第二快速夹钳34的安装部和排气管支撑块31均通过过度块对应地设置在安装基板5之上，排气管压块35设置有与排气管压紧位置相契合的弧面，所述排气管压块35固定在第二快速夹钳34的压臂上；所述氧传感器定位装置32包括定位杆321、压缩弹簧322、星型把手323和导向座324，所述定位杆321与氧传感器安装座f同轴对应设置，设置有定位杆321前端设置有定位销3211，定位销3211之后设置有定位凸台3212，定位凸台3212之后是导向杆，定位销3211的导向杆穿过导向座324上设置的导向孔并在末端设置星型把手323，星型把手323和导向座324之间设置压缩弹簧322，所述导向座324通过过渡块对应地设置在安装基板5上。
在进行后催化剂组件焊接组装时，操作人员先分别将法兰a、进气管b、催化筒c和排气管d分别装入其对应的定位装置中精确定位并有效固定，然后便可以根据焊接焊缝分布焊接作业。
进行后催化剂组件的零部件装夹定位时，首先打开各定位装置的压紧装置装置，即使各压紧块上扬离开压紧位置；装夹法兰a时，将法兰a上的两个过孔与法兰支撑块11上设置的主定位销12、副定位销13对应插入并使法兰a紧贴法兰支撑块11的上表面，并下压法兰压臂141压紧法兰a，因为进气管b与法兰a的相对空间位置不规整，不对称，所以法兰支撑块11需要对应设置伸缩装置14使其能够伸缩移动，以便于固定好的法兰a利用手推伸缩装置14的伸缩部上设置的手柄17使法兰a与进气管b便捷地对应配合定位，在后催化剂组件焊接组装完成后也需要法兰支撑块11后退使工件可以便捷地取出，采用复动型三轴气缸作为伸缩装置即实现了压力保持气动控制，也方便实现取件时自动打开、后退提高工作效率，分别采用圆形定位销和棱形定位销做法兰a的主副定位，既能约束法兰a的放置位置，又避免了过约束影响装夹不易操作；装夹进气管b时，因为进气管b已在上一个工序与挂钩e焊接装配为一体，所以装配进气管b时将挂钩安装部分别对应的放置到相应U型定位槽内且使与进气管b与法兰a位置相对应并压紧便实现进气管b的精确定位和有效固定；装夹催化筒c时，将催化筒c放置于V型支撑块41上并与进气管b位置对应，然后下压催化筒压紧臂42固定催化筒c，V型支撑块41的底部支撑面411和2个侧支撑面412构成V型定位结构能够实现催化筒c自动对中定位，因为催化筒c是一个薄壁大体积的筒状结构，所以对应设置有限位块44限定下压位置，使之既能有效的压紧又不损伤工件，尼龙材质制作的V型支撑块41能够保护催化筒c与V型支撑块41的接触位置不会划伤；装夹排气管d时，将设置有氧传感器安装座f的排气管d放置在排气管支撑块31并与催化筒c对应放置，调整排气管d放置姿态使氧传感器安装座f与氧传感器定位装置32的定位杆321同轴，手推定位杆321将定位销3211插入氧传感器定位装置32后利用排气管压紧装置33压紧排气管d即实现排气管d的精确定位和有效固定。
本发明的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，各定位装置设计合理，定位精准，利用气动和手动综合控制，既合理控制夹具的制造成本，也达到了装夹、取件时的动作分配合理、高效；用于后催化剂组件的焊接组装，在保证能够有效的精确定位并固定各组成零部件的同时保证操作人员在拼装时能够便捷的装件，在焊接组装作业完成后也能便捷地取件，保证生产效率，能适应并适合大规模生产需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：包括用于精确定位并有效固定法兰(a)的法兰定位装置(1)、用于精确定位并有效固定焊接有挂钩(e)的进气管(b)的进气管定位装置(2)、用于精确定位并有效固定催化筒(c)的催化筒定位装置(4)、用于精确定位并有效固定焊接有氧传感器安装座(f)的排气管(d)的排气管定位装置(3)和安装基板(5)；所述安装基板(5)上表面平整，所述法兰定位装置(1)、进气管定位装置(2)、催化筒定位装置(4)和排气管定位装置(3)均对应地设置在安装基板(5)之上。
2.根据权利要求1所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：所述法兰定位装置(1)包括法兰支撑块(11)、主定位销(12)、副定位销(13)、伸缩装置(14)、压紧装置(15)和第一连接座(16)；所述法兰支撑块(11)上表面光滑，法兰支撑块(11)与法兰(a)的下端面对应设置，所述主定位销(12)和副定位销(13)均垂直地设置在法兰支撑块(11)上并与法兰(a)上的两个过孔位置对应，所述伸缩装置(14)设置在法兰支撑块(11)的后侧用于驱动法兰支撑块(11)伸缩，所述压紧装置(15)对应的设置在伸缩装置(14)上；压紧装置(15)包括法兰压臂(141)、连接座(142)和法兰压紧气缸(143)，所述连接座(142)与伸缩装置(14)可伸缩部分刚性连接，连接座(142)前后端均设置有铰链座，所述法兰压臂(141)铰接在连接座(142)前端的铰链座上，所述法兰压紧气缸(143)一端铰接在连接座(142)后端的铰链座上，另一端与法兰压臂(141)末端铰接；所述第一连接座(16)固定在安装基板(5)并与伸缩装置(14)的固定部分刚性连接。
3.根据权利要求2所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：所述主定位销(12)为圆形定位销；所述副定位销(13)为棱形定位销。
4.根据权利要求2所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：伸缩装置(14)为三轴复动型气缸。
5.根据权利要求2所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：在伸缩装置(14)可伸缩部分上设置有手柄(17)。
6.根据权利要求1所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：所述进气管定位装置(2)包括第一挂钩支撑块(21)、第二挂钩支撑块(22)、第三挂钩支撑块(23)、第四挂钩支撑块(24)、进气管支撑块(25)和挂钩压紧装置(26)；所述第一挂钩支撑块(21)和第二挂钩支撑块(22)均相应地设置有第一U型定位槽(211)和与U型定位槽(211)垂直的竖直限位面(212)，所述第三挂钩支撑块(23)和第四挂钩支撑块(24)均相应的设置有下支撑面为台阶式的第二U型定位槽(241)，所述进气管支撑块(25)设置有第三U型定位槽(251)，所述挂钩压紧装置(26)有2个，分别设置在第一挂钩支撑块(21)和第二挂钩支撑块(22)上可开合地压紧挂钩安装部；所述挂钩压紧装置(26)包括第一快速夹钳(261)和挂钩压紧块(262)，所述第一快速夹钳(261)分别相应的设置在第一挂钩支撑块(21)和第二挂钩支撑块(22)上；所述第一挂钩支撑块(21)、第二挂钩支撑块(22)、第三挂钩支撑块(23)、第四挂钩支撑块(24)和进气管支撑块(25)均通过连接块相应的固定在安装基板(5)之上。
7.根据权利要求1所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：所述催化筒定位装置(4)包括V型支撑块(41)、催化筒压紧臂(42)、夹紧气缸(43)和安装支座(45)，所述V型支撑块(41)的底部支撑面(411)和2个侧支撑面(412)构成V型定位结构，所述催化筒压紧臂(42)压紧端呈梯形，另一端设置有铰链孔，中间部位设置有铰链座；所述安装支座(45)包括下支座(451)和上支座(452)，所述下支座(451)设置在安装基板(5)之上并在顶部设置有V型支撑块安装位置，所述上支座(452)设置在下支座(451)上，所述V型支撑块(41)设置在下支座(451)上与V型支撑块安装位置相对应，催化筒压紧臂(42)通过铰链座与上支座(452)上端铰接，所述夹紧气缸(43)缸体与上支座(452)铰接，活塞杆顶端与催化筒压紧臂(42)的铰链孔铰接组成三角形结构。
8.根据权利要求7所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：所述催化筒压紧臂(42)和上支座(452)之间设置有下压方向的限位块(44)。
9.根据权利要求7所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：所述V型支撑块(41)采用尼龙材质制作而成。
10.根据权利要求1所述的汽车排气系统的后催组件焊接夹具，其特征在于：所述排气管定位装置(3)包括排气管支撑块(31)、氧传感器定位装置(32)和排气管压紧装置(33)；所述排气管支撑块(31)设置有与支撑位置排气管契合的弧面，所述排气管压紧装置(33)设置在排气管支撑块(31)的上方，所述排气管压紧装置(33)包括第二快速夹钳(34)和排气管压块(35)，第二快速夹钳(34)的安装部和排气管支撑块(31)均通过过度块对应地设置在安装基板(5)之上，排气管压块(35)设置有与排气管压紧位置相契合的弧面，所述排气管压块(35)固定在第二快速夹钳(34)的压臂上；所述氧传感器定位装置(32)包括定位杆(321)、压缩弹簧(322)、星型把手(323)和导向座(324)，所述定位杆(321)与氧传感器安装座(f)同轴对应设置，设置有定位杆(321)前端设置有定位销(3211)，定位销(3211)之后设置有定位凸台(3212)，定位凸台(3212)之后是导向杆，定位销(3211)的导向杆穿过导向座(324)上设置的导向孔并在末端设置星型把手(323)，星型把手(323)和导向座(324)之间设置压缩弹簧(322)，所述导向座(324)通过过渡块对应地设置在安装基板(5)上。
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