用于排氣系統蚌殼型后消聲包焊接的夾具的制作方法

本發明涉及一種用于排氣系統蚌殼型后消聲包焊接的夾具，屬于壓焊工裝夾具技術領域。

背景技術：

現如今在汽車行業里，乘用車的后消包設計形式主要包括卷邊型，筒體端蓋焊接型及蚌殼式后消型，并且蚌殼式后消型的產品工藝設計已經逐漸成為行業里的主流形式，同時提出對焊接后產品一致性及合格率的更高要求。

蚌殼式后消焊接工裝目前焊接工裝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，由專用設備對上下模合緊控制焊接間隙，對管口處一般未加控制定位。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；對管口處不做控制，使上下模合并時的油壓力直接作用在管口內組件芯管上，易使管口變形，影響后續焊接，甚至需要增加擴口工序，使其具備裝配性及焊接性。

二、此方案相比第一種方案，對管口增加控制，利用管口定位銷使其一定程度上撐住管口，減少上下模合并時對管口的壓載力，上下模均采用銅質全型覆蓋定位上下模整體加工，問題同上一；這種方案的缺陷：雖然增加力管口定位銷來防止管口變形，使管口狀態有所改觀，卻未達到最佳狀態；夾具主體采用銅材料，上面連接板及定位銷組件采用鐵質，使工裝整體質量較大，運輸及更換工裝不便，目前設備廠壓焊設備通常最大承載力為500kg以內，較大的蚌殼式后消使其工裝夾具整體質量很難控制在范圍內，較多只能減少夾具功能，減薄上下模板；此方案減少工裝功能的同時降低了工裝使用壽命，具有一定危險性，同時對生產施行精益生產，快速換模造成實質性影響。

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蚌殼型后消聲包焊接的夾具，該夾具易操作、易保養、實用性強、對產品質量控制更好，對設備承載力要求低，焊接廢品率較低，提高效率，節約相應的設備更新、廢品報廢等數量，同時降低維護成本。

按照本發明提供的技術方案，所述用于排氣系統蚌殼型后消聲包焊接的夾具，包括上模和下模，其特征是：

所述上模包括上模定位板，上模定位板下表面固定連接上模底座，上模底座上固定上模壓緊定位塊和定位導柱配合套，上模壓緊定位塊形成上模的型腔，上模底座內部鑲嵌視覺檢測傳感器；

所述下模包括下模定位板，下模定位板上表面固定下模底座，下模底座上固定下模壓緊定位塊，下模壓緊定位塊形成下模的型腔；在所述下模底座上安裝導柱，導柱與定位導柱配合套相配合；所述下模底座內部中空，在下模底座內部安裝工件頂出系統，下模底座外側安裝管口銷組件進退機構，管口銷組件進退機構上安裝管口定位夾緊銷組件。

進一步的，所述管口銷組件進退機構包括把手和連接座，把手的端部與下模底座轉動連接，把手通過連接塊與連接座連接，在連接座上安裝管口定位夾緊銷組件。

進一步的，所述工件頂出系統采用氣缸。

進一步的，所述管口定位夾緊銷組件包括卡爪和驅動卡爪張開以撐緊管口的管口定位夾緊銷動力氣缸。

進一步的，所述管口定位夾緊銷組件和連接座通過彈簧浮動連接。

進一步的，所述連接座底部和下模底座之間滑動配合。

進一步的，在所述定口定位夾緊銷組件上設置管口到頭位傳感器。

進一步的，在所述下模定位板上安裝信號指示燈盒、PLC控制箱、電磁閥控制箱和檢測確認按鈕。

進一步的，所述上模定位板與設備上部開合端相連接，下模定位板與設備下部固定端相連接。

進一步的，在所述下模定位板的下表面安裝磨損塊。

本發明具有以下優點：

（1）本發明針對乘用車蚌殼式后消焊接工裝夾具，能夠更好的控制管口位置與管口形狀，同時對上下蚌殼管口處凹角上下合并，形成的鳥嘴處，時常造成焊接缺陷進行改觀，使蚌殼包體焊接滿足后續工序要求；

（2）本發明包含到位傳感器，視覺傳感器；分別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。視覺傳感器對包體內棉的擺放位置，擺放數量進行檢測，防止人為失誤，造成漏裝或裝配失誤造成費品件；

（3）本發明上下型腔模座采用鋁材，降低了工裝整體質量，為其他功能提供了可操作性，因此我們增加了產品頂出系統，產品焊接時完全貼合型腔，焊接完成后由于焊接受熱變形，零件很難取出，增加頂升系統自動頂出產品，避免人員強行取出時使產品損傷，同時避免燙傷操作人員，極大增加了生產效率。

附圖說明

圖1為本發明所述用于排氣系統蚌殼型后消聲包焊接的夾具的結構示意圖。

圖2為所述上模的示意圖。

圖3為所述下模的示意圖。

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3所示：所述用于排氣系統蚌殼型后消聲包焊接的夾具包括上模定位板1、上模底座2、上模壓緊定位塊3、下模定位板4、下模底座5、下模壓緊定位塊6、定位導柱配合套7-1、導柱7-2、管口定位夾緊銷組件8、工件頂出系統9、視覺檢測傳感器10、信號指示燈盒11、管口銷組件進退機構12、把手12-1、連接座12-2、連接塊12-3、管口到位傳感器13、PLC控制箱14、電磁閥控制箱15、乘用車蚌殼式后消聲包產品件16、檢測確認按鈕17等。

如圖1所示，本發明所述用于排氣系統蚌殼型后消聲包焊接的夾具，包括上模和下模。

所述上模包括上模定位板1，上模定位板1與設備上部開合端相連接，上模定位板1下表面固定連接上模底座2，上模底座2上固定上模壓緊定位塊3和定位導柱配合套7-1，上模壓緊定位塊3形成上模的型腔，上模底座2內部鑲嵌視覺檢測傳感器10。

所述下模包括下模定位板4，下模定位板4與設備下部固定端相連接，下模定位板4上表面固定下模底座5，下模底座5上固定下模壓緊定位塊6，下模壓緊定位塊6形成下模的型腔；所述下模底座5內部中空，在下模底座5內部安裝工件頂出系統9，下模底座5外側安裝管口銷組件進退機構12；所述管口銷組件進退機構12包括把手12-1和連接座12-2，把手12-1的端部與下模底座5轉動連接，把手12-2通過連接塊12-3與連接座12-2連接，在連接座12-2上安裝管口定位夾緊銷組件8，通過把手12-1的轉動帶動管口定位夾緊銷組件8實現進退；所述工件頂出系統9可以采用氣缸等形式。

所述管口定位夾緊銷組件8包括卡爪和驅動卡爪張開以撐緊管口的管口定位夾緊銷動力氣缸。

所述管口定位夾緊銷組件8和連接座12-2通過彈簧浮動連接，以防止上下模合模力壓壞工裝。所述連接座12-2底部和下模底座5之間滑動配合，保證管口定位夾緊銷組件8運動流暢，定位準確。

在所述定口定位夾緊銷組件8上設置管口到頭位傳感器13，用于檢測管口的到位情況。

在所述下模底座5上安裝導柱7-2，導柱7-2與定位導柱配合套7-1相配合。

在所述下模定位板4上安裝信號指示燈盒11、PLC控制箱14、電磁閥控制箱15和檢測確認按鈕17；所述PLC控制箱14用于控制整個夾具與設備的順利運行，保證邏輯關系，固化員工操作流程；所述包體棉視覺檢測傳感器10和管口到位傳感器13的輸出端與PLC控制箱14連接。

在所述下模定位板4的下表面安裝磨損塊，在夾具與設備安裝滑動時與設備安裝板滾輪相接觸，屬于易損件，需要特殊處理。

本發明的工作原理如下：

驅動動力：汽車消聲器通用蚌殼式后消焊接設備，以正常油壓在14MPa、液壓缸為動力源，帶動上模上下移動，設備上下部通過導柱進行配合導向，保證其運行精度。夾具安裝與設備安裝后，空狀態運行設備使夾具上下模上下開合，確保導柱可以順暢運行。

（1）安裝下蚌殼：

設備處于打開狀態，上下模分離，留出上料空間，將下殼體置于下型腔內，與下模定位夾緊塊6相符合，下型腔內零件到位傳感器給出到位信號，信號指示盒11上相應指示燈由紅色變成綠色，繼而進行下步操作；

（2）安裝包體內組件：

下殼體安裝到位后，將芯體內組件安裝到下殼體內，管口端放置于相應位置，推進管口銷組件進退機構12，將管口定位夾緊銷組件8插入管口，使管端與管口定位夾緊銷組件8的端面貼合，觸發管口到位傳感器13，表示安裝到位，啟動管口定位夾緊銷動力氣缸，使管口定位夾緊銷組件8的內卡爪張開，撐緊管口，使內組件固定于下蚌殼體內；

（3）裝載包體消音棉：

內組件裝載完成后，將袋裝消音棉按照圖紙要求有序裝入芯體內，此時視覺檢測傳感器10開始檢測消音棉安裝位置，如缺少消音棉或安裝偏離位置，視覺傳感器指示燈由紅色變成綠色，按下檢測確認按鈕17，給予PLC控制箱14啟動控制信號，使設備可以啟動（因安裝上蚌殼后會遮擋視覺傳感器檢測，無法傳達PLC檢測信號）；

（4）安裝上蚌殼：

將上蚌殼安裝于下蚌殼之上，搭接面相貼合，管口端安裝到位，視覺檢測傳感器10檢測上蚌殼存在，給予信號指示；

（5）合模焊接：

啟動設備控制按鈕，使上下模合緊，使上下蚌殼處于可焊接狀態，變位機轉動，使焊接機器人處于最佳焊接姿態；

（6）焊后取件：

焊接完成后，設備歸于原位，設備帶動上模打開，使產品件處于下模型腔內，PLC控制箱14給予乘用車蚌殼式后消聲包產品件16頂出系統啟動信號，使其將產品件提升出下模型腔，操作人員將產品件取出，按下設備復位按鈕，使其歸于原位，重復以上操作。