CN213497422U - 一种三元催化器的焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三元催化器的焊接工装，包括基板，基板上设置第一定位柱、第二定位柱、一级滑移座，第一定位柱与一级滑移座分别位于第二定位柱两侧，第一定位柱朝向一级滑移座一侧设置用于筒体轴向定位的定位平面，第二定位柱上端设置与筒体底部仿形的下定位凹槽，一级滑移座的滑移方向与环形焊缝的中心轴线延伸方向一致，弹性夹头包括多个在圆周方向上分布的弹性夹头包括多个在圆周方向分布的弹性瓣爪，相邻弹性瓣爪之间设置缝槽，每个弹性瓣爪的外周面设置与进气孔内壁仿形的定位弧面，定位弧面通过定位台阶向弹性瓣爪的根部过渡，弹性夹头内部设置轴向贯穿弹性夹头的变径孔，第三定位板上设置可轴向伸缩的顶杆，顶杆的前段设置的锥头从变径孔的大径端伸入变径孔中，第一定位柱上设置夹紧块，夹紧块设置朝下的上定位凹槽。

Description

一种三元催化器的焊接工装

技术领域

本实用新型涉及一种汽车排气系统，具体涉及一种三元催化器的焊接工装。

背景技术

在汽车制造业中，排气系统有着举足轻重的位置，它关系到了发动机的输出是否能满足排放要求，尤其是现在我国对汽车行业节能减排的要求日益增加。三元催化器是排气系统的重要零部件之一，三元催化器筒体的一端需要通过环形焊缝连接进气端锥，进气端锥为不规则的锥状零件，进气端锥上的小口端设置进气孔，歪斜的进气孔的轴线延伸方向往往与筒体轴线不重合，由于要满足声学条件中的尺寸要求以及在车体内部结构的安装结构要求，故环形焊缝焊接精度要求较高，其要求的各种安装空位尺寸都要保证在允许的尺寸公差范围内，它的精度也直接影响着汽车的尾气净化性能，如果焊接的进气端锥的不合格产品流入到生产线上，导致装配困难，直接影响了生产效率。传统的筒体焊接夹具只能固定筒体，然后通过人手辅助定位进气端锥进行焊接，操作人员需要一边焊接一边对工件进行握紧和调整，采用这一种方式进行消声器筒体的生产时，筒体的装夹定位精度差，增大了工件在焊接时定位不准确造成的焊接位置偏差，增加了焊接缺陷，同时放、取工件效率低下，全程需要手工定位，导致焊接工作劳动强度增大。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种三元催化器的焊接工装，它结构简单，能够对进气端锥快速装夹，还能保证进气端锥与连接筒体的焊接精度，能满足批量生产的需求。

本实用新型的目的是这样实现的：一种三元催化器的焊接工装包括基板，所述基板上设置第一定位柱、第二定位柱、一级滑移座，所述第一定位柱与一级滑移座分别位于第二定位柱两侧，所述第一定位柱朝向一级滑移座一侧设置用于筒体轴向定位的定位平面，所述第二定位柱上端与筒体底部仿形的下定位凹槽，所述一级滑移座的滑移方向与环形焊缝的中心轴线延伸方向一致，所述一级滑移座上设置二级滑移座，所述二级滑移座的滑移方向与进气端锥的进气孔的中心轴线延伸方向一致，所述二级滑移座上设置第三定位板，所述第三定位板朝向筒体一端设置弹性夹头，所述弹性夹头包括多个在圆周方向分布的弹性瓣爪，相邻弹性瓣爪之间设置缝槽，每个弹性瓣爪的外周面设置与进气孔内壁仿形的定位弧面，所述定位弧面通过定位台阶向弹性瓣爪的根部过渡，所述弹性夹头内部设置轴向贯穿弹性夹头的变径孔，所述第三定位板上设置可轴向伸缩的顶杆，所述顶杆的前段设置的锥头从变径孔的大径端伸入变径孔中，所述第一定位柱上设置夹紧块，所述夹紧块设置朝下的上定位凹槽。

所述第一定位柱上设置水平式快速夹钳，所述水平式快速夹钳的夹头端上固定夹紧块。

所述第三定位板上围绕弹性夹头连接固定多个轴向定位柱，所述轴向定位柱的前端部设置用于锥面定位的凹弧面。

所述一级滑移座包括一级底板，所述基板上设置一级限位块以及一级驱动气缸，所述一级底板位于一级限位块与第一直线驱动装置之间，所述一级底板的底部通过滑轨与基板滑动配合，所述第一直线驱动装置的驱动端通过连接块与一级底板连接固定。

所述二级滑移座包括二级底板，所述一级滑移座上设置二级限位块以及二级驱动气缸，所述二级底板位于二级限位块与第二直线驱动装置之间，所述二级底板的底部通过滑轨与一级滑移座滑动配合，所述第二直线驱动装置的驱动端通过连接块与一级底板连接固定。

所述弹性夹头通过法兰固定连接在第三定位板的一侧，所述第三定位板的另外一侧固定第三直线驱动装置，所述第三直线驱动装置的直线驱动端穿过第三定位板上的过孔，所述第三直线驱动装置的端部连接固定顶杆。

所述基板上设置第四定位柱，所述第四定位柱的上段设置倾斜段，所述倾斜段的外侧面上设置第一快夹安装座，所述第一快夹安装座上安装第一推拉式快夹，所述第一推拉式快夹的夹头通过一穿过倾斜段上过孔的第一连接杆连接第一定位座，所述第一定位座的端部设置用于第一管接头定位的定位凸止口，所述第四定位柱的顶端设置第二快夹安装座，所述第二快夹安装座上安装第二推拉式快夹，所述第二推拉式快夹的夹头通过一穿过第二快夹安装座上过孔的第二连接杆连接第二定位柱，所述第二定位柱上设置用于第二管接头定位的定位凸止口。

直线驱动装置为气动缸、电动缸或者液压缸。

采用上述方案，有益效果如下，筒体通过第二定位柱上端的下定位凹槽进行定位，在通过夹紧块进行夹紧，同时筒体通过定位端面进行轴向定位，通过弹性夹头对进气端锥装夹，顶杆在变径孔中由变径孔的大径端向小径端方向运动时，前段设置的锥头使变径孔扩张，同时各个弹性瓣爪向外扩张，每个弹性瓣爪的外周面的定位弧面压紧在进气孔的内壁，同时定位台阶对进气孔的口端面进行定位，弹簧夹头在进气孔的整个圆周施加夹持力，而不是仅在选定的接触区域，因而，可获得很好的同心度，同时弹性夹头能快速夹持零件，能够对一定尺寸范围内的进气孔进行装夹，能够适用多规格的进气端锥，提高工装通用性。在进行焊接时候，在筒体完成装夹后，首先通过弹性夹头对进气端锥进行装夹，然后通过二级滑移座向筒体一侧运动，当二滑移座运动到极限位置时，此时一级滑移座向筒体一侧运动，在一级滑移座与筒体相向运动时，进气端锥的焊接坡口和筒体坡口相互靠近形成环形焊缝，一级滑移座与筒体相向运动的整个滑移过程中，进气端锥的焊接坡口和筒体坡口之间同轴度保持不变，通过一级滑移座的滑移调整两个焊接坡口的轴向距离，焊接时，通过焊接材料填充环形焊缝，实现进气端锥与筒体连接固定，然后收回顶杆，弹性夹头的弹性瓣爪的定位弧面与进气孔内壁脱离，然后回撤二级滑移座，弹性夹头从进气孔中退出，然后松开夹紧块，完成作业。本实用新型适用于进气孔中心轴线相对环形焊缝中心轴线夹角较大的三元催化器筒体的焊接作业效果更佳，采用本实用新型，筒体与进气端锥的装夹定位精度高，降低了工件的焊接位置偏差，减少了焊接缺陷，同时放、取工件效率高，能够对进气端锥快速装夹，在保证进气端锥与连接筒体的焊接精度的同时，还能满足批量生产的需求。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中的弹性夹头的结构示意图；

图3为顶杆与变径孔配合的结构示意图；

图4为本实用新型的使用状态示意图。

附图中，10为筒体，20为进气端锥，100为基板，200为第一定位柱， 210为定位平面，300为第二定位柱，310为下定位凹槽，400为一级滑移座， 420为一级底板，430为一级限位块，470为第一直线驱动装置，500为二级滑移座，510为第三定位板，530为二级底板，540为二级限位块，560为第二直线驱动装置，600为弹性夹头，610为弹性瓣爪，611为定位弧面，612为定位台阶，620为缝槽，630为变径孔，640为顶杆，710为夹紧块， 720为水平式快速夹钳，740为第三直线驱动装置，800为第四定位柱，810 为倾斜段，820为第一快夹安装座，821为第一推拉式快夹，830为第一连接杆，840为第一定位座，841为第二快夹安装座，842为第二推拉式快夹， 843为第二连接杆，844为第二定位座，900为滑轨，320为轴向定位柱，30 为环形焊缝。

具体实施方式

参照附图，将详细描述本实用新型的具体实施方案。

参见图1至图4，一种三元催化器的焊接工装的一种实施例，三元催化器的焊接工装，包括基板100，所述基板100上设置第一定位柱200、第二定位柱300、一级滑移座400，所述第一定位柱200与一级滑移座400分别位于第二定位柱300两侧，所述第二定位柱300上端设置与筒体10底部仿形的下定位凹槽310，所述第一定位柱200朝向一级滑移座400一侧设置用于筒体10轴向定位的定位平面210；在本实施例中，所述第一定位柱200 朝向一级滑移座400一侧设置安装孔，所述安装孔的底部通过紧固件连接固定定位块，所述定位块朝向一级滑移座400的一侧设置凸起与安装孔孔的定位平面210，采用这种结构能够方便定位块的拆卸，同时方便调整定位平面 210的位置，能够适用于多种规格，提高工装的通用性。

所述一级滑移座400的滑移方向与环形焊缝的中心轴线延伸方向一致，所述一级滑移座400包括一级底板420，所述基板100上设置一级限位块430 以及第一直线驱动装置470，所述一级底板420位于一级限位块430与第一直线驱动装置470之间，所述一级底板420的底部通过滑轨900与基板100 滑动配合，所述第一直线驱动装置470的驱动端通过连接块与一级底板420 连接固定，通过第一直线驱动装置470实现以及底板的往复运动，通过限位块对往复运动时的极限位置进行限位。

所述一级滑移座400上设置二级滑移座500，所述二级滑移座500的滑移方向与进气端锥20的进气孔的中心轴线延伸方向一致，本实施例中，所述二级滑移座500包括二级底板530，所述一级滑移座400上设置二级限位540块以及第二直线驱动装置560，所述二级底板530位于二级限位540 块与第二直线驱动装置560之间，所述二级底板530的底部通过滑轨900与一级滑移座400滑动配合，所述第二直线驱动装置560的驱动端通过连接块与一级底板420连接固定，通过第二直线驱动装置560推动二级底板530进行往复直线运动，在通过二级限位540块对往复直线运动时候的极限位置进行限位。

所述二级滑移座500上设置第三定位板510，所述第三定位板510朝向筒体10一端设置弹性夹头600，所述弹性夹头600可通过法兰固定连接在第三定位板510的一侧，所述弹性夹头600包括多个在圆周方向分布的弹性瓣爪610，相邻弹性瓣爪610之间设置缝槽620，每个弹性瓣爪610的外周面设置与进气孔内壁仿形的定位弧面611，所述定位弧面611通过定位台阶 612向弹性瓣爪610的根部过渡，所述弹性夹头600内部设置轴向贯穿弹性夹头600的变径孔630。所述第三定位板510上设置可轴向伸缩的顶杆640，所述顶杆640的前段设置的锥头从变径孔630的大径端伸入变径孔630中，变径孔可为阶梯孔，阶梯孔的大径段的口端背向筒体，本实施例中，所述第三定位板510的另外一侧固定第三直线驱动装置740，所述第三直线驱动装置740的直线驱动端穿过第三定位板510上的过孔，所述第三直线驱动装置的端部连接固定顶杆640。本实施例中，各直线驱动装置为气动缸、电动缸或者液压缸，气动缸、电动缸或者液压缸结构紧凑能够实现往复直线运动，避免冗余的动力结构。所述第一定位柱200上设置夹紧块710，所述夹紧块 710设置朝下的上定位凹槽；本实施例中，所述第一定位柱200上设置水平式快速夹钳720，所述水平式快速夹钳720的夹头端上固定夹紧块710，通过水平式快速夹钳720快速对夹紧块710快速翻转和夹紧。

优选地，所述第三定位板510上围绕弹性夹头600连接固定多个轴向定位柱，所述轴向定位柱的前端部设置用于锥面定位的凹弧面，在进行进气端锥20的初期装夹对进气端锥20进行导向和定位，方便进气端锥20的装夹。

进一步地，所述基板100上设置第四定位柱800，所述第四定位柱800 的上段设置倾斜段810，所述倾斜段810的外侧面上设置第一快夹安装座 820，所述第一快夹安装座820上安装第一推拉式快夹821，所述第一推拉式快夹821的夹头通过一穿过倾斜段810上过孔的第一连接杆830连接第一定位座840，所述第一定位座840的端部设置用于第一管接头定位的定位凸止口，所述第四定位柱800的顶端设置第二快夹安装座841，所述第二快夹安装座841上安装第二推拉式快夹842，所述第二推拉式快夹842的夹头通过一穿过第二快夹安装座841上过孔的第二连接杆843连接第二定位座844，所述第二定位座844上设置用于第二管接头定位的定位凸止口。

采用上述方案进行三元催化器进气端锥20焊接时，筒体10通过第二定位柱300上端的下定位凹槽310进行定位，在通过夹紧块710进行夹紧，同时筒体10通过定位端面进行轴向定位，通过弹性夹头600对进气端锥20装夹，顶杆640在变径孔630中由变径孔630的大径端向小径端方向运动时，顶杆640前段设置的锥头使变径孔630扩张，同时各个弹性瓣爪610向外扩张，每个弹性瓣爪610的外周面的定位弧面611压紧在进气孔的内壁，同时定位台阶612对进气孔的口端面进行定位，弹簧夹头在进气孔的整个圆周施加夹持力，通过弹性夹头600对进气端锥20完成装夹，然后通过二级滑移座500向筒体10一侧运动，当二滑移座运动到极限位置时，此时一级滑移座400向筒体10一侧运动，在一级滑移座400与筒体10相向运动时，进气端锥20的焊接坡口和筒体10的焊接坡口相互靠近形成环形焊缝30，焊接时，通过焊接材料填充，实现进气端锥20与筒体10连接固定，然后焊接各管接头，完成焊接作业，然后收回顶杆640，弹性夹头600的弹性瓣爪610，定位弧面611与进气孔内壁脱离，然后回撤二级滑移座500，弹性夹头600从进气孔中退出，然后松开夹紧块710，完成整个作业流程。

本实用新型适用于进气孔中心轴线相对环形焊缝中心轴线相对夹角较大的三元催化器筒体10的焊接工况更佳，采用本实用新型，筒体10与进气端锥20的装夹定位精度高，降低了工件的焊接位置偏差，减少了焊接缺陷，同时放、取工件效率高，能够对进气端锥20快速装夹，在保证进气端锥20 与连接筒体10的焊接精度的同时，还能满足批量生产的需求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种三元催化器的焊接工装，包括基板(100)，其特征在于：所述基板(100)上设置第一定位柱(200)、第二定位柱(300)、一级滑移座(400)，所述第一定位柱(200)与一级滑移座(400)分别位于第二定位柱(300)两侧，所述第一定位柱(200)朝向一级滑移座(400)一侧设置用于筒体(10)轴向定位的定位平面(210)，所述第二定位柱(300)上端设置与筒体(10)底部仿形的下定位凹槽(310)，所述一级滑移座(400)的滑移方向与环形焊缝(30)的中心轴线延伸方向一致，所述一级滑移座(400)上设置二级滑移座(500)，所述二级滑移座(500)的滑移方向与进气端锥(20)的进气孔的中心轴线延伸方向一致，所述二级滑移座(500)上设置第三定位板(510)，所述第三定位板(510)朝向筒体(10)一端设置弹性夹头(600)，所述弹性夹头(600)包括多个在圆周方向分布的弹性瓣爪(610)，相邻弹性瓣爪(610)之间设置缝槽(620)，每个弹性瓣爪(610)的外周面设置与进气孔内壁仿形的定位弧面(611)，所述定位弧面(611)通过定位台阶(612)向弹性瓣爪(610)的根部过渡，所述弹性夹头(600)内部设置轴向贯穿弹性夹头(600)的变径孔(630)，所述第三定位板(510)上设置可轴向伸缩的顶杆(640)，所述顶杆(640)的前段设置的锥头从变径孔(630)的大径端伸入变径孔(630)中，所述第一定位柱(200)上设置夹紧块(710)，所述夹紧块(710)设置朝下的上定位凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种三元催化器的焊接工装，其特征在于：所述第一定位柱(200)上设置水平式快速夹钳(720)，所述水平式快速夹钳(720)的夹头端上固定夹紧块(710)。

3.根据权利要求1所述的一种三元催化器的焊接工装，其特征在于：所述第三定位板(510)上围绕弹性夹头(600)连接固定多个轴向定位柱(320)，所述轴向定位柱(320)的前端部设置用于锥面定位的凹弧面。

4.根据权利要求1所述的一种三元催化器的焊接工装，其特征在于：所述一级滑移座(400)包括一级底板(420)，所述基板(100)上设置一级限位块(430)以及第一直线驱动装置(470)，所述一级底板(420)位于一级限位块(430)与第一直线驱动装置(470)之间，所述一级底板(420)的底部通过滑轨(900)与基板(100)滑动配合，所述第一直线驱动装置(470)的驱动端通过连接块与一级底板(420)连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种三元催化器的焊接工装，其特征在于：所述二级滑移座(500)包括二级底板(530)，所述一级滑移座(400)上设置二级限位块(540)以及第二直线驱动装置(560)，所述二级底板(530)位于二级限位块(540)与第二直线驱动装置(560)之间，所述二级底板(530)的底部通过滑轨(900)与一级滑移座(400)滑动配合，所述第二直线驱动装置(560)的驱动端通过连接块与一级底板(420)连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种三元催化器的焊接工装，其特征在于：所述弹性夹头(600)通过法兰固定连接在第三定位板(510)的一侧，所述第三定位板的另外一侧固定第三直线驱动装置(740)，所述第三直线驱动装置(740)的直线驱动端穿过第三定位板上的过孔，所述第三直线驱动装置的端部连接固定顶杆(640)。

7.根据权利要求1所述的一种三元催化器的焊接工装，其特征在于：所述基板(100)上设置第四定位柱(800)，所述第四定位柱(800)的上段设置倾斜段(810)，所述倾斜段(810)的外侧面上设置第一快夹安装座(820)，所述第一快夹安装座(820)上安装第一推拉式快夹(821)，所述第一推拉式快夹(821)的夹头通过一穿过倾斜段(810)上过孔的第一连接杆(830)连接第一定位座(840)，所述第一定位座(840)的端部设置用于第一管接头定位的定位凸止口，所述第四定位柱(800)的顶端设置第二快夹安装座(841)，所述第二快夹安装座(841)上安装第二推拉式快夹(842)，所述第二推拉式快夹(842)的夹头通过一穿过第二快夹安装座(841)上过孔的第二连接杆(843)连接第二定位座(844)，所述第二定位座(844)上设置用于第二管接头定位的定位凸止口。

8.根据权利要求1所述的一种三元催化器的焊接工装，其特征在于：直线驱动装置为气动缸、电动缸或者液压缸。

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