CN108500536A - 用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置。在定位系统前滑板(11)、后滑板(20)的左右两侧布置结构相同的平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)；驱动机构推动后滑板(20)运动，前滑板(11)、后滑板(20)沿横向导轨同步等距由外向内相向运动，使安装在前滑板(11)、后滑板(20)的四个滚轮夹紧桥壳管件桥包区两侧的斜面；密封系统的气缸Ⅰ、Ⅱ(3、3′)推动密封块Ⅰ、Ⅱ(8、8′)实现桥壳管件(14)端部密封；充液系统向桥壳管件(14)内部注液，使切割过程产生的熔渣不会附在桥壳内壁。本发明结构简单，可快速、准确定位胀压成形桥壳管件(14)，且熔渣清理方便，生产效率高。

Description

用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置

技术领域

本发明涉及一种用于管类零件切割的定位装置，特别是涉及一种用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置。

背景技术

汽车桥壳是汽车上的重要承载件及传力件，其几何尺寸大、形状复杂、重量大(中型桥壳重量40kg左右、重型桥壳重量大于100kg)，属于大尺寸变径复杂管件。汽车桥壳胀压成形工艺是制造驱动桥壳的新工艺，胀压成形桥壳本体无焊缝，具有材料利用率高、壁厚分布合理及使用寿命长等优点。采用胀压成形工艺制造汽车桥壳时，选择一定规格的无缝钢管，先对其两端进行缩径、对中部进行液压胀形得到近似回转体状的预成形管坯，然后对其内部充液并用模具压制出带有球冠形后盖和平面状附加前盖的汽车桥壳管件，最后在附加前盖处切割出具有特定要求的孔形(即琵琶孔)，焊接上具有相同孔形的加强圈后用于连接主减速器壳体。图1、图2分别为某胀压成形汽车桥壳管件的主视图(前视图)、俯视图：中间异形截面部分为桥包区，桥包区左右两侧为矩形截面的方管区，高度为H₁、宽度为B₁；桥壳两端为圆管区，其外径为φD₁。桥包区包括球冠形的后盖和平面状的附加前盖，后盖中心线L_O2偏离桥包中心线L_O1距离为L，左侧桥包区两斜面(P_f1、、P_r1)之间的夹角为θ₁，右侧桥包区两斜面(P_f2、、P_r2)之间的夹角为θ₂。图3所示为某胀压成形汽车桥壳管件在附加前盖处切割出具有特定要求的孔形：上下为两个对称的槽型切口(最大高度为H₃)，左侧有三段圆弧R₂₁、R₂₂、R₂₃，右侧有三段圆弧R₃₁、R₃₂、R₃₃。图4为焊接加强圈后的胀压成形汽车桥壳的俯视图，其中加强圈的孔形与桥壳管件附加前盖处切割出的孔形完全一致。

目前，在生产实践中没有专门用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置，一般将桥壳管件放置在简易平台上，经人工反复调整桥壳位置后，再用等离子切割机在桥壳附加前盖上切割出有具有特定要求的孔形，不但耗时长，而且切割出的孔形位置准确度不高，难以满足加强圈的焊接要求和主减速器壳体的装配要求；此外，切割孔形时产生的熔渣飞溅到后盖内壁，难以清理。生产实践中急需设计制造出一种用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置，在附件前盖上切割具有特定要求的孔形之前，快速、准确的定位带有后油盖的桥壳管件，在切割孔形时产生的熔渣不会飞溅到桥包后盖的内壁上。

现在，关于管件加工定位的专用装置的文献较多，中国专利(CN201220270541.2)公开了一种用于桥壳中孔(即放油塞孔)加工的自动定位夹紧装置，其下压头的型腔形状与桥壳桥包区中部的外轮廓一致，用来支撑、定位桥壳桥包下侧，液压驱动装置驱动上、下压头来夹紧桥壳，上压头上安装有压力传感器，用来精确控制上、下压头的行程，完成桥壳中孔(即放油塞孔)的加工。如果将该装置用于胀压成形桥壳管件附加前盖切割的定位，需要等离子切割机的切割头在竖直平面上运动，结构复杂，切割产生的熔渣仍然会飞溅到后盖内壁难以清理。中国专利(CN201510042194.6)公开了一种加工重卡车桥桥壳用装夹固定装置，安装在底座两端的液压三爪卡盘和液压自动顶尖式尾座分别用于夹紧、扶持桥壳两端的法兰孔，利用液压自动找平机构找平琵琶面(即桥包上平面)，两个对称设置的液压自动夹紧单元用来夹紧桥壳法兰面，通过四个前后对称设置的液压辅助夹紧单元顶靠桥壳中部(即桥包区)弧面来夹紧桥壳，采用该装置可以实现对桥壳的牢固、可靠的装夹定位，而且一次装夹后通过机床转动机构在不同方位时可钻出后盖上的注油孔、铣削前平面、精镗前平面出的琵琶孔、钻出桥包上的放油孔及通气孔。如果将该装置用于胀压成形桥壳附加前盖切割的定位，需要液压自动找平机构找平琵琶面，再利用数控机床轴将桥壳翻转180°，使用的液压机构和支撑组件过多，结构复杂，制造成本高，而且切割产生的熔渣仍然会飞溅到后盖内壁难以清理。中国专利(CN201220229866.6)公开了一种冲焊桥壳定位焊半壳系统，该系统利用轴心定位机构左右两端的定位芯轴顶紧冲焊桥壳体的中心孔，对其中心线进行初定位，然后通过外圆自定心机构的中心同步转盘及连杆机构实现前后定位座及定位滚轮同步进退，以实现对冲焊桥壳外圆进行定心夹紧。该系统适用于有中心孔的壳体外圆定位夹紧，可实现不同长度冲焊半壳的组对定位焊接，但是由于胀压成形桥壳管件前后盖封闭，且后盖呈球冠形，其后盖形状与该系统的中心同步转盘和连杆机构安装位置干涉，故不能通过气缸推动定位座实现同步进退来夹紧桥壳；而且该系统的外圆自定心机构同侧两滚轮间距离不能调节，无法实现外轮廓为非圆形或左右不对称桥壳的定位夹紧功能，缺乏通用性，所以该系统不适用于胀压成形桥壳管件的定位夹紧。

发明内容

为了克服目前生产实践中胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割定位存在的效率低、定位不准确、切割过程产生的熔渣难以清理等问题，本发明提供了一种用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置，可以实现多任务一体化设计，能够快速、准确地将胀压成形汽车桥壳管件定位，使得切割后的孔形满足加强圈的焊接要求，而且切割过程中产生的熔渣不会飞溅到桥壳内壁上，易于清理，生产效率高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置，与等离子切割机、上下件机械手配合使用。所述定位装置包括定位系统、密封系统、充液系统和底座总成：所述定位系统主要包括夹紧机构、平面连杆机构和驱动机构，夹紧机构包括前滑板、后滑板、前滚轮定位板Ⅰ、前滚轮定位板Ⅱ、后滚轮定位板Ⅰ、后滚轮定位板Ⅱ及四个滚轮。在桥壳管件桥包一侧布置前滑板，在其上设置的纵向T形槽的左右两端分别安装前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ，在前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ的内侧安装滚轮Ⅰ、Ⅱ；滚轮Ⅰ中心线与底座总成横向中心线L_O3的水平距离为L₄，滚轮Ⅱ中心线与底座总成横向中心线L_O3的水平距离为L₅；在桥包另一侧对称布置后滑板，在其上设置的纵向T形槽的左右两端分别安装后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ，在后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ的内侧安装滚轮Ⅲ、Ⅳ，滚轮Ⅲ中心线与底座总成横向中心线L_O3的水平距离为L₄，滚轮Ⅳ中心线与底座总成横向中心线L_O3的水平距离为L₅。前滑板、后滑板下端面的左右两侧分别与底座总成中的横向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ及横向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ连接，后滑板的外侧面中部与驱动机构中气缸Ⅲ的活塞杆连接。前滑板和后滑板的左右两侧分别布置结构相同的平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ。左侧的平面连杆机构Ⅰ包括长连杆Ⅰ、长连杆Ⅱ和短连杆Ⅰ；长连杆Ⅰ、长连杆Ⅱ的两端分别设置圆孔，孔中心距分别为L₁、L₃，短连杆Ⅰ中部设置一个圆孔，在其左右两侧对称设置两个圆孔，左右孔中心距为L₂。长连杆Ⅰ、长连杆Ⅱ的外端分别通过销轴与前滑板、后滑板的左侧连接，长连杆Ⅰ、长连杆Ⅱ的内端分别通过销轴与短连杆Ⅰ左右两侧的圆孔相连，短连杆Ⅰ中心孔通过销轴与底座总成中的横梁Ⅲ连接。驱动机构布置在后滑板的外表面中部，驱动机构气缸Ⅲ通过气缸支架Ⅴ、气缸支架Ⅵ安装在底座总成中条形板Ⅲ上。工作时，气缸Ⅲ活塞杆伸出推动后滑板由外向内运动，在平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ的作用下，前滑板、后滑板同步等距由外向内相向运动，直至滚轮Ⅰ、滚轮Ⅱ、滚轮Ⅲ、滚轮Ⅳ与桥壳管件桥包两侧的斜面相接触并夹紧，实现桥壳管件纵向和横向的准确定位。

所述密封系统左右两侧采用相同的密封结构，布置在底座总成的左右侧，左侧的密封系统由气缸Ⅰ、连接块Ⅰ、管接头Ⅰ、支撑滑板Ⅰ、密封块Ⅰ、螺母Ⅰ及螺纹杆Ⅰ组成。左侧的气缸Ⅰ通过气缸支架Ⅰ、支架Ⅱ安装在底座的条形板Ⅰ上，气缸Ⅰ的活塞杆与连接块Ⅰ连接，连接块Ⅰ近桥壳管件一端旋入螺纹杆Ⅰ，螺纹杆Ⅰ上套有密封块Ⅰ，并用螺母Ⅰ将密封块Ⅰ锁紧。连接块Ⅰ上端面连有管接头，下端面布置支撑滑板Ⅰ，支撑滑板Ⅰ下端面两侧与纵向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ相连。工作时，左右两侧的气缸Ⅰ、气缸Ⅱ活塞杆伸出推动连接块Ⅰ、连接块Ⅱ纵向运动，从而带动密封块Ⅰ、密封块Ⅱ由桥壳管件两端向中部运动，直至密封块Ⅰ、密封块Ⅱ深入桥壳管件两端，实现桥壳管件端部密封。

所述充液系统由水箱、过滤器、水泵电机、水泵、溢流阀及开关阀组成，安装在底座总成的下方；水泵通过管路与连接块Ⅰ、连接块Ⅱ上表面的管接头Ⅰ、管接头Ⅱ相连；切割胀压成形桥壳管件附加前盖之前，充液系统向桥壳管件注水，切割结束后，上下件机械手将桥壳管件一端抬起，使其倾斜，将混有熔渣的液体回到水箱中，实现液体的循环使用。

所述底座总成是由方钢焊接成的封闭式框架，其上平面布置纵梁Ⅰ、纵梁Ⅱ、纵梁Ⅲ和八根横梁。左端的横梁Ⅰ、横梁Ⅱ上表面中部布置带有纵向条形槽的条形板Ⅰ，用于安装气缸Ⅰ的气缸支架Ⅰ、气缸支架Ⅱ。右端的横梁Ⅶ、横梁Ⅷ上表面中部布置带有纵向条形槽的条形板Ⅱ，用于安装气缸Ⅱ的气缸支架Ⅲ、气缸支架Ⅳ。位于中部的横梁Ⅳ、横梁Ⅴ前端延伸出纵梁Ⅰ，后端延伸出纵梁Ⅱ，在后端布置纵梁Ⅲ；在横梁Ⅳ、横梁Ⅴ的两侧分别布置横梁Ⅲ、横梁Ⅵ，用于支撑平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ的短连杆Ⅰ、短连杆Ⅱ。在横梁Ⅳ、横梁Ⅴ上表面前段布置横向导轨Ⅰ、Ⅱ及横向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ，在横梁Ⅳ、横梁Ⅴ上表面后段布置横向导轨Ⅲ、Ⅳ及横向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ。在纵梁Ⅰ、纵梁Ⅱ上表面左侧布置纵向导轨Ⅰ、Ⅱ及纵向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ，上表面右侧布置纵向导轨Ⅲ、Ⅳ及纵向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ。在纵梁Ⅰ、纵梁Ⅱ中段的左、右两侧分别布置支撑板Ⅰ、支撑板Ⅱ，用以支撑桥壳管件的方管区。在纵梁Ⅱ、纵梁Ⅲ上表面中部布置带有横向条形槽的条形板Ⅲ，用于安装气缸Ⅲ的气缸支架Ⅴ和气缸支架Ⅵ。底座总成中四根立柱的下端面均安装方形底板，底板上加工条形槽。

所述平面连杆机构中长连杆Ⅰ的两孔中心距L₁与长连杆Ⅱ的两孔中心距L₃相等，长连杆Ⅰ的两孔中心距L₁与短连杆Ⅰ左右两孔中心距L₂的比值为1.5～3.0，而且短连杆Ⅰ中部圆孔轴线位于底座总成的纵向中心线L_O4上。

通过调整前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ及后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ的位置，即调整L₄、L₅的大小，不但适用于夹紧桥包区左右对称的管件(θ₁＝θ₂)，而且适用于夹紧桥包区左右不对称的管件(θ₁≠θ₂)，L₄＝160～400mm，L₅＝160～500mm。

本发明的有益效果是：本发明为多任务一体化装置，能够快速、准确得将带有后盖的胀压成形桥壳管件定位，使得切割后的孔形满足加强圈的焊接要求，而且切割产生的熔渣能够随着桥壳内液体被直接倾倒出去。本发明不仅满足了胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位精度要求，同时切割产生的熔渣易清理，并且结构简单、操作方便、加工成本低，显著提高了胀压成形桥壳管件的生产效率。

附图说明

图1是胀压成形汽车桥壳管件的主视图；

图2是胀压成形汽车桥壳管件的俯视图；

图3是胀压成形汽车桥壳管件切割附加前盖后的主视图；

图4是胀压成形汽车桥壳管件焊接加强圈的俯视图；

图5是用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置结构示意图；

图6是用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置定位系统结构示意图；

图7是用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置充液系统原理图；

图8是用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置底座总成结构示意图。

在上述附图中，1.底座总成，1a.横梁Ⅰ，1a′.横梁Ⅷ，1b.纵梁Ⅰ，1b′.纵梁Ⅱ，1c.条形板Ⅰ，1c′.条形板Ⅱ，1d.纵向导轨Ⅰ，1d′.纵向导轨Ⅲ，1dd.纵向导轨滑块Ⅰ，1dd′.纵向导轨滑块Ⅲ，1e.横梁Ⅱ，1e′.横梁Ⅶ，1f.支撑板Ⅰ，1f′.支撑板Ⅱ，1g.横梁Ⅲ，1g′.横梁Ⅵ，1h.横梁Ⅳ，1h′.横梁Ⅴ，1i.横向导轨Ⅰ，1i′.横向导轨Ⅱ，1ii.横向导轨滑块Ⅰ，1ii′.横向导轨滑块Ⅱ，1k.纵向导轨Ⅱ，1k′.纵向导轨Ⅳ，1kk.纵向导轨滑块Ⅱ，1kk′.纵向导轨滑块Ⅳ，1m.横向导轨Ⅲ，1m′.横向导轨Ⅳ，1mm.横向导轨滑块Ⅲ，1mm′.横向导轨滑块Ⅳ，1p.纵梁Ⅲ，1q.条形板Ⅲ，2.气缸支架Ⅰ，2′.气缸支架Ⅲ，3.气缸Ⅰ，3′.气缸Ⅱ，4.气缸支架Ⅱ，4′.气缸支架Ⅳ，5.连接块Ⅰ，5′.连接块Ⅱ，6.管接头Ⅰ，6′.管接头Ⅱ，7.支撑滑板Ⅰ，7′.支撑滑板Ⅱ，8.密封块Ⅰ，8′.密封块Ⅱ，9.螺母Ⅰ，9′.螺母Ⅱ，10.螺纹杆Ⅰ，10′.螺纹杆Ⅱ，11.前滑板，12.滚轮Ⅰ，12′.滚轮Ⅱ，13.前滚轮定位板Ⅰ，13′.前滚轮定位板Ⅱ，14.桥壳管件，15.滚轮Ⅲ，15′.滚轮Ⅳ，16.后滚轮定位板Ⅰ，16′.后滚轮定位板Ⅱ，17.气缸支架Ⅴ，18.气缸Ⅲ，19.气缸支架Ⅵ，20.后滑板，21.平面连杆机构Ⅰ，21a.长连杆Ⅰ，21b.短连杆Ⅰ，21c.长连杆Ⅱ，21′.平面连杆机构Ⅱ，21a′.长连杆Ⅲ，21b′.短连杆Ⅱ，21c′.长连杆Ⅳ，22.水箱，23.过滤器，24.水泵电机，25.水泵，26.溢流阀，27.开关阀。

φD₁为桥壳管件圆管区外径，H₁为桥壳管件方管区高度，H₂为桥壳管件桥包区高度，H₃为需切割孔型槽型切口最大高度，R₁为桥壳管件方管区与桥包区的过渡圆角，R₂₁、R₂₂、R₂₃分别为左侧自上至下三段圆弧半径，R₃₁、R₃₂、R₃₃分别为左侧自上至下三段圆弧半径，θ₁为桥包左侧两斜面P_f1、P_r1之间的夹角，θ₂为桥包右侧两斜面P_f2、P_r2之间的夹角，B₁为桥壳管件方管区宽度，B₂为桥包区宽度，L_O1为桥包中心线，L_O2为后盖中心线，L_O3为底座总成横向中心线，L_O4为底座总成纵向中心线，L为后盖中心线L_O2偏离桥包中心线L_O1的距离，L₁为长连杆Ⅰ中心孔距，L₂为短连杆Ⅰ左右两孔中心距，L₃为长连杆Ⅱ中心孔距，L₄为滚轮Ⅰ、滚轮Ⅲ中心线与底座总成横向中心线L_O3的水平距离，L₅为滚轮Ⅱ、滚轮Ⅳ中心线与底座总成横向中心线L_O3的水平距离。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。

实施例

实施例中，胀压成形汽车桥壳管件左侧桥包区两斜面(P_f1、、P_r1)之间的夹角θ₁与右侧桥包区两斜面(P_f2、、P_r2)之间的夹角θ₂相同，等于46°。桥壳管件圆管区外径φD₁＝115mm，桥壳管件方管区高度H₁＝120mm，桥壳管件方管区宽度B₁＝111mm，桥壳管件桥包区高度H₂＝362mm，桥包区宽度B₂＝221mm，需切割孔型槽型切口最大高度H₃＝314mm，桥壳管件方管区与桥包区的过渡圆角R₁＝150mm。

一种用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置(图5)，所述定位装置包括定位系统、密封系统、充液系统和底座总成。所述定位系统如图6所示，包括夹紧机构、平面连杆机构和驱动机构，夹紧机构包括前滑板11、后滑板20、前滚轮定位板Ⅰ13、前滚轮定位板Ⅱ13′、后滚轮定位板Ⅰ16、后滚轮定位板Ⅱ16′及四个滚轮。在桥壳管件桥包一侧布置前滑板11，在其上设置的纵向T形槽的左右两端分别安装前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(13、13′)，在前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(13、13′)的内侧安装滚轮Ⅰ、Ⅱ(12、12′)。滚轮Ⅰ12中心线与底座总成1横向中心线L_O3的水平距离为L₄＝205mm，滚轮Ⅱ12′中心线与底座总成1横向中心线L_O3的水平距离为L₅＝205mm。在桥包另一侧对称布置后滑板20，在其上设置的纵向T形槽的左右两端分别安装后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(16、16′)，在后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(16、16′)的内侧安装滚轮Ⅲ、Ⅳ(15、15′)。滚轮Ⅲ15中心线与底座总成1横向中心线L_O3的水平距离为L₄，滚轮Ⅳ15′中心线与底座总成1横向中心线L_O3的水平距离为L₅。前滑板11、后滑板20下端面的左右两侧分别与底座总成1中的横向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1ii、1ii′)及横向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ(1mm、1mm′)连接，后滑板20的外侧面中部与驱动机构中气缸Ⅲ18的活塞杆连接。前滑板11和后滑板20的左右两侧分别布置结构相同的平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)。左侧的平面连杆机构Ⅰ21包括长连杆Ⅰ21a、长连杆Ⅱ21c和短连杆Ⅰ21b；长连杆Ⅰ21a、长连杆Ⅱ21c的两端分别设置圆孔，孔中心距分别为L₁＝250mm、L₃＝250mm，短连杆Ⅰ21b中部设置一个圆孔，在其左右两侧对称设置两个圆孔，左右两孔中心距为L₂＝130mm。长连杆Ⅰ21a、长连杆Ⅱ21c的外端分别通过销轴与前滑板11、后滑板20的左侧连接，长连杆Ⅰ21a、长连杆Ⅱ21c的内端分别通过销轴与短连杆Ⅰ21b左右两侧的圆孔相连，短连杆Ⅰ21b中心孔通过销轴与底座总成1中的横梁Ⅲ1g连接；驱动机构布置在后滑板20的外侧中部，驱动机构气缸Ⅲ18通过气缸支架Ⅴ17、气缸支架Ⅵ19安装在底座总成1中条形板Ⅲ1q上。工作时，气缸Ⅲ18活塞杆伸出推动后滑板20由外向内运动，在平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)的作用下，前滑板11、后滑板20同步等距由外向内相向运动，直至滚轮Ⅰ12、滚轮Ⅱ12′、滚轮Ⅲ15、滚轮Ⅳ15′与桥壳管件桥包区两侧的斜面P_f1、斜面P_f2、斜面P_r1、斜面P_r1相接触并夹紧，实现桥壳管件14纵向和横向的准确定位。

所述密封系统左右两侧采用相同的密封结构布置在底座总成1的左右侧，左侧的密封系统由气缸Ⅰ3、连接块Ⅰ5、管接头Ⅰ6、支撑滑板Ⅰ7、密封块Ⅰ8、螺母Ⅰ9及螺纹杆Ⅰ10组成。左侧的气缸Ⅰ3通过气缸支架Ⅰ2、支架Ⅱ4安装在底座总成1的条形板Ⅰ1c上，气缸Ⅰ3的活塞杆与连接块Ⅰ5连接，连接块Ⅰ5近桥壳管件14一端旋入螺纹杆Ⅰ10，螺纹杆Ⅰ10上套有密封块Ⅰ8，并用螺母Ⅰ9将密封块Ⅰ8锁紧。连接块Ⅰ5上端面连有管接头Ⅰ6，下端面布置支撑滑板Ⅰ7，支撑滑板Ⅰ7下端面前后两侧与纵向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1dd、1kk)相连。工作时，左右两侧的气缸Ⅰ3、气缸Ⅱ3′活塞杆伸出推动连接块Ⅰ5、连接块Ⅱ5′纵向运动，从而带动密封块Ⅰ8、密封块Ⅱ8′由桥壳管件14两端向中部运动，直至密封块Ⅰ8、密封块Ⅱ8′深入桥壳管件14两端，实现桥壳管件14端部密封。

所述充液系统由水箱22、过滤器23、水泵电机24、水泵25、溢流阀26及开关阀27组成，充液系统安装在底座总成1的下方。水泵25通过管路与连接块Ⅰ5、连接块Ⅱ5′上表面的管接头Ⅰ6、管接头Ⅱ6′相连。切割胀压成形桥壳管件附加前盖之前，充液系统向桥壳管件14注水，切割结束后，上下件机械手将桥壳管件14一端抬起，使其倾斜，将混有熔渣的液体回集到水箱22中，实现液体的循环使用。充液系统工作原理如图7所示。

所述底座总成1如图8所示，是由方钢焊接成的封闭式框架，其上平面布置纵梁Ⅰ1b、纵梁Ⅱ1b′、纵梁Ⅲ1p和8根横梁。左端的横梁Ⅰ1a、横梁Ⅱ1e上表面中部布置带有纵向条形槽的条形板Ⅰ1c，用于安装气缸Ⅰ3的气缸支架Ⅰ2、气缸支架Ⅱ4；右端的横梁Ⅶ1e′、横梁Ⅷ1a′上表面中部布置带有纵向条形槽的条形板Ⅱ1c′，用于安装气缸Ⅱ3′的气缸支架Ⅲ2′、气缸支架Ⅳ4′。位于中部的横梁Ⅳ1h、横梁Ⅴ1h′前端延伸出纵梁Ⅰ1b，后端延伸出纵梁Ⅱ1b′，在后端布置纵梁Ⅲ1p。在横梁Ⅳ1h、横梁Ⅴ1h′的两侧分别布置横梁Ⅲ1g、横梁Ⅵ1g′，用于支撑平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)的短连杆Ⅰ、Ⅱ(21b、21b′)。在横梁Ⅳ1h、横梁Ⅴ1h′上表面前段布置横向导轨Ⅰ、Ⅱ(1i、1i′)及横向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1ii、1ii′)，在横梁Ⅳ1h、横梁Ⅴ1h′上表面后段布置横向导轨Ⅲ、Ⅳ(1m、1m′)及横向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ(1mm、1mm′)；在纵梁Ⅰ1b、纵梁Ⅱ1b′上表面左侧布置纵向导轨Ⅰ、Ⅱ(1d、1k)及纵向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1dd、1kk)，上表面右侧布置纵向导轨Ⅲ、Ⅳ(1d′、1k′)及纵向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ(1dd′、1kk′)。在纵梁Ⅰ1b、纵梁Ⅱ1b′中段的左、右两侧分别布置支撑板Ⅰ1f、支撑板Ⅱ1f′，用以支撑桥壳管件的方管区；在纵梁Ⅱ1b′、纵梁Ⅲ1p上表面中部布置带有横向条形槽的条形板Ⅲ1q，用于安装气缸Ⅲ18的气缸支架Ⅴ17和气缸支架Ⅵ19。底座总成1中四根立柱的下端面均安装方形底板，底板上加工条形槽。

所述平面连杆机构中长连杆Ⅰ的孔中心距L₁与长连杆Ⅱ的孔中心距L₃相等，长连杆Ⅰ的孔中心距L₁与短连杆Ⅰ左右两孔中心距L₂的比值为1.9，而且短连杆Ⅰ中部圆孔轴线位于底座总成的纵向中心线L_O4上。

本发明的工作过程如下：

①将胀压成形桥壳后盖朝下水平放置到底座总成1的支撑板Ⅰ、Ⅱ(1f、1f′)上，根据桥壳桥包直径的大小，分别调整滚轮Ⅰ12、滚轮Ⅲ15中心线与底座总成1横向中心线L_O3的水平距离L₄及滚轮Ⅱ12′、滚轮Ⅳ15′中心线与底座总成1横向中心线L_O3的水平距离L₅。

②气缸Ⅲ18活塞杆伸出推动后滑板20沿横向导轨Ⅲ、Ⅳ(1m、1m′)由外向内运动，平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)带动前滑板11同步等距由外向内相向运动，直至滚轮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(12、12′、15、15′)与桥壳管件桥包部分两侧的斜面P_f1、斜面P_f2、斜面P_r1、斜面P_r1相接触并夹紧，实现桥壳管件14的纵向和横向的准确定位。

③气缸Ⅰ、Ⅱ(3、3′)活塞杆伸出推动连接块Ⅰ、Ⅱ(5、5′)纵向运动，带动密封块Ⅰ、Ⅱ(8、8′)由桥壳管件14两端向中部运动，直至密封块Ⅰ、Ⅱ(8、8′)深入桥壳管件14两端，实现桥壳管件14端部密封。

④开关阀27开启，水泵25将水箱22中的液体经过滤器23后抽出，通过管路流经管接头Ⅰ、Ⅱ(6、6′)、连接块Ⅰ、Ⅱ(5、5′)、螺纹杆Ⅰ、Ⅱ(10、10′)后注入到桥壳管件14内，约注满桥壳容积55％～75％后，开关阀27关闭，水泵25中液体经溢流i阀26流回水箱22。

⑤等离子切割机工作，完成附加前盖上孔形的切割。

⑥气缸Ⅰ、Ⅱ(3、3′)活塞杆回程，带动密封块Ⅰ、Ⅱ(8、8′)退出桥壳管件14左右两端。

⑦气缸Ⅲ18活塞杆回程带动后滑板20沿横向导轨Ⅲ、Ⅳ(1m、1m′)向后运动，平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)带动前滑板11同步等距由内向外运动，桥壳管件14得到释放。

⑧上下件机械手将桥壳一端稍微抬起，使其略微倾斜，混有金属熔渣的液体回集到水箱22中。

Claims (3)

1.一种用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置，所述装置与等离子切割机、上下件机械手配合使用，完成胀压成形桥壳管件附加前盖的切割，其特征是：所述定位装置包括定位系统、密封系统、充液系统和底座(1)总成：

所述定位系统主要包括夹紧机构、平面连杆机构和驱动机构，所述夹紧机构桥壳管件桥包区一侧布置前滑板(11)，在其上设置的纵向T形槽的左右两端分别安装前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(13、13′)，在前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(13、13′)的内侧安装滚轮Ⅰ、Ⅱ(12、12′)；滚轮Ⅰ(12)中心线与底座总成(1)横向中心线L_O3的水平距离为L₄，滚轮Ⅱ(12′)中心线与底座总成(1)横向中心线L_O3的水平距离为L₅；在桥包另一侧对称布置后滑板(20)，在其上设置的纵向T形槽的左右两端分别安装后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(16、16′)，在后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(16、16′)的内侧安装滚轮Ⅲ、Ⅳ(15、15′)；前滑板(11)、后滑板(20)下端面的左右两侧分别与底座总成(1)中的横向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1ii、1ii′)及横向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ(1mm、1mm′)连接，后滑板(20)的外侧面中部与驱动机构中气缸Ⅲ(18)的活塞杆连接；前滑板(11)和后滑板(20)的左右两侧分别布置结构相同的平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)，左侧的平面连杆机构Ⅰ(21)包括长连杆Ⅰ(21a)、长连杆Ⅱ(21c)和短连杆Ⅰ(21b)，长连杆Ⅰ(21a)、长连杆Ⅱ(21c)的两端分别设置圆孔，短连杆Ⅰ(21b)中部设置一个圆孔，在其左右两侧对称设置两个圆孔；长连杆Ⅰ(21a)、长连杆Ⅱ(21c)的外端分别通过销轴与前滑板(11)、后滑板(20)的左侧连接，长连杆Ⅰ(21a)、长连杆Ⅱ(21c)的内端分别通过销轴与短连杆Ⅰ(21b)左右两侧的圆孔相连，短连杆Ⅰ(21b)中心孔通过销轴与底座总成(1)中的横梁Ⅲ(1g)连接；所述驱动机构布置在后滑板(20)的外侧中部，驱动机构气缸Ⅲ(18)通过气缸支架Ⅴ(17)、气缸支架Ⅵ(19)安装在底座总成(1)中条形板Ⅲ(1q)上；工作时，气缸Ⅲ(18)活塞杆伸出推动后滑板(20)由外向内运动，在平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)的作用下，前滑板(11)、后滑板(20)同步等距由外向内相向运动，直至滚轮Ⅰ(12)、滚轮Ⅱ(12′)、滚轮Ⅲ(15)、滚轮Ⅳ(15′)与桥壳管件桥包部分两侧的斜面P_f1、斜面P_f2、斜面P_r1、斜面P_r1相接触并夹紧，实现桥壳管件(14)纵向和横向的准确定位；

所述密封系统左右两侧采用相同的密封结构布置在底座总成(1)的左右侧，左侧的气缸Ⅰ(3)通过气缸支架Ⅰ(2)、支架Ⅱ(4)安装在底座总成(1)的条形板Ⅰ(1c)上，气缸Ⅰ(3)的活塞杆与连接块Ⅰ(5)连接，连接块Ⅰ(5)近桥壳管件(14)一端旋入螺纹杆Ⅰ(10)，螺纹杆Ⅰ(10)上套有密封块Ⅰ(8)，并用螺母Ⅰ(9)将密封块Ⅰ(8)锁紧；连接块Ⅰ(5)上端面连有管接头Ⅰ(6)，下端面布置支撑滑板Ⅰ(7)，支撑滑板Ⅰ(7)下端面两侧与纵向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1dd、1kk)相连；工作时，左右两侧的气缸Ⅰ(3)、气缸Ⅱ(3′)活塞杆伸出推动连接块Ⅰ(5)、连接块Ⅱ(5′)纵向运动，从而带动密封块Ⅰ(8)、密封块Ⅱ(8′)由桥壳管件(14)两端向中部运动，直至密封块Ⅰ(8)、密封块Ⅱ(8′)深入桥壳管件(14)两端，实现桥壳管件(14)端部密封；

所述充液系统安装在底座总成(1)的下方，水泵(25)通过管路与连接块Ⅰ(5)、连接块Ⅱ(5′)上表面的管接头Ⅰ(6)、管接头Ⅱ(6′)相连；切割胀压成形桥壳管件附加前盖之前，充液系统向桥壳管件(14)注水，切割结束后，上下件机械手将桥壳管件(14)一端抬起，使其倾斜，将混有熔渣的液体回收到水箱(22)中，实现液体的循环使用；

所述底座总成(1)是由方钢焊接成的封闭式框架，其上平面布置纵梁Ⅰ(1b)、纵梁Ⅱ(1b′)、纵梁Ⅲ(1p)和八根横梁；左端的横梁Ⅰ(1a)、横梁Ⅱ(1e)上表面中部布置带有纵向条形槽的条形板Ⅰ(1c)，用于安装气缸Ⅰ(3)的气缸支架Ⅰ(2)、气缸支架Ⅱ(4)；右端的横梁Ⅶ(1e′)、横梁Ⅷ(1a′)上表面中部布置带有纵向条形槽的条形板Ⅱ(1c′)，用于安装气缸Ⅱ(3′)的气缸支架Ⅲ(2′)、气缸支架Ⅳ(4′)；位于中部的横梁Ⅳ(1h)、横梁Ⅴ(1h′)前端延伸出纵梁Ⅰ(1b)，后端延伸出纵梁Ⅱ(1b′)，在后端布置纵梁Ⅲ(1p)；在横梁Ⅳ(1h)、横梁Ⅴ(1h′)的两侧分别布置横梁Ⅲ(1g)、横梁Ⅵ(1g′)，用于支撑平面连杆机构Ⅰ、Ⅱ(21、21′)的短连杆Ⅰ、Ⅱ(21b、21b′)；在横梁Ⅳ(1h)、横梁Ⅴ(1h′)上表面前段布置横向导轨Ⅰ、Ⅱ(1i、1i′)及横向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1ii、1ii′)，在横梁Ⅳ(1h)、横梁Ⅴ(1h′)上表面后段布置横向导轨Ⅲ、Ⅳ(1m、1m′)及横向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ(1mm、1mm′)；在纵梁Ⅰ(1b)、纵梁Ⅱ(1b′)上表面左侧布置纵向导轨Ⅰ、Ⅱ(1d、1k)及纵向导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(1dd、1kk)，上表面右侧布置纵向导轨Ⅲ、Ⅳ(1d′、1k′)及纵向导轨滑块Ⅲ、Ⅳ(1dd′、1kk′)；在纵梁Ⅰ(1b)、纵梁Ⅱ(1b′)中段的左、右两侧分别布置支撑板Ⅰ(1f)、支撑板Ⅱ(1f′)，用以支撑桥壳管件的方管区；在纵梁Ⅱ(1b′)、纵梁Ⅲ(1p)上表面中部布置带横向条形槽的条形板Ⅲ(1q)，用于安装气缸Ⅲ(18)的气缸支架Ⅴ(17)和气缸支架Ⅵ(19)；底座总成(1)中四根立柱的下端面均安装有方形底板，底板上加工有条形槽。

2.根据权利要求1所述的用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置，其特征是：所述平面连杆机构中长连杆Ⅰ(21a)的两孔中心距L₁与长连杆Ⅱ(21c)的两孔中心距L₃相等，长连杆Ⅰ(21a)的两孔中心距L₁与短连杆Ⅰ(21b)左右两孔中心距L₂的比值为1.5～3.0，短连杆Ⅰ(21b)中部圆孔轴线位于底座总成(1)的纵向中心线L_O4上。

3.根据权利要求1所述的用于胀压成形汽车桥壳管件附加前盖切割的定位装置，其特征是：调整所述前滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(13、13′)及所述后滚轮定位板Ⅰ、Ⅱ(16、16′)的位置，即调整L₄、L₅的大小，不但适用于夹紧桥包部分左右对称的管件(θ₁＝θ₂)，而且也适用于夹紧桥包部分左右不对称的管件(θ₁≠θ₂)，L₄＝160～400mm，L₅＝160～500mm；

其中：

L₄—滚轮Ⅰ(12)中心线、滚轮Ⅲ(15)中心线与底座总成(1)横向的中心线L_O3的水平距离；

L₅—滚轮Ⅱ(12′)中心线、滚轮Ⅳ(15′)中心线与底座总成(1)横向的中心线L_O3的水平距离；

θ₁—桥包左侧两斜面P_f1、P_r1之间的夹角；

θ₂—桥包右侧两斜面P_f2、P_r2之间的夹角。