一种四工位焊接机的焊接夹具的制作方法

本发明涉及一种四工位焊接机的焊接夹具。

背景技术：

现有技术中，对于尺寸比较长、重量比较大的汽车排气管，其上的焊接部位比较多，在焊接时，一般采用手工焊接，并在焊接时没有专门的夹具固定，仅靠人工手持固定，不仅操作强度大，加工效率低，而且焊接质量无法得到保证。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在上述的不足，本发明提供一种结构简单紧凑、操作方便强度低、加工效率高、焊接质量好的四工位焊接机的焊接夹具。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种四工位焊接机的焊接夹具，包括夹具座，该夹具座上并排设有前部夹紧组件、中部夹紧组件和尾部夹紧组件；

所述前部夹紧组件包括对汽车排气管前管进行支撑的前管支撑架、对汽车排气管前管进行夹紧的前管预夹紧机构、对汽车排气管前包进行支撑的前包支撑架、对汽车排气管前包进行定位的前包定位机构、对汽车排气管前包进行夹紧的前包预夹紧机构、对汽车排气管中管进行夹紧的中管预夹紧机构、以及位于汽车排气管前包外并对汽车排气管吊钩进行夹紧的前吊钩预夹紧机构；

所述中部夹紧组件包括对汽车排气管中包进行支撑的中包支撑架、对汽车排气管中包进行夹紧的中包预夹紧机构、对汽车排气管中包进行定位的中包定位机构、以及位于汽车排气管中包外并对汽车排气管吊钩进行夹紧的中吊钩预夹紧机构；

所述尾部夹紧组件包括对汽车排气管尾管进行支撑的尾管支撑架、对汽车排气管尾管进行夹紧的尾管预夹紧机构、对汽车排气管尾包进行支撑的尾包支撑架、对汽车排气管尾包进行夹紧的尾包预夹紧机构、以及位于汽车排气管尾包外并对汽车排气管吊钩进行夹紧的尾吊钩预夹紧机构。

进一步，所述夹具座包括总底座、并排可拆卸的安装于该总底座上三个分底座，三个分底座上分别安装有所述前部夹紧组件、中部夹紧组件和尾部夹紧组件。作为优选，其分底座与总底座的可拆卸连接方式为：每个所述分底座的两端开设有定位孔，所述总底座上设有对应插入所述定位孔内的定位柱，所述总底座上设有将所述分底座进行固定的固定机构，该固定机构包括由固定气缸带动并压在所述分底座上的固定爪。夹具座为分体式结构，安装、维修及更换十分方便快捷，在安装时，只需要将分底座的定位孔与总底座的定位柱对齐插装，然后通过固定气缸带动固定爪压在分底座上即可，拆卸时，只需松开固定爪即可取下分底座。

进一步，所述前包预夹紧机构、中管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中包预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构、尾管预夹紧机构、尾包预夹紧机构、尾吊钩预夹紧机构均包括预夹紧座、相互平行并转动安装在该预夹紧座上的预夹紧轴和手柄轴，所述预夹紧轴上固定有预夹紧爪和曲柄，该曲柄通过铰接的中间连杆与连接拨叉的一端相铰接，所述连接拨叉的另一端与预夹紧气缸的输出端相连，所述手柄轴上固定有操作手柄，所述手柄轴通过铰接的手柄连杆组件与所述连接拨叉的中部相铰接，所述前包预夹紧机构的预夹紧爪位于所述前包支撑架的上方并与所述前包支撑架配合使用，所述中包预夹紧机构的预夹紧爪位于所述中包支撑架的上方并与所述中包支撑架配合使用，所述尾包预夹紧机构的预夹紧爪位于所述尾包支撑架的上方并与所述尾包支撑架配合使用，所述中管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构、尾管预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构的预夹紧爪的下方固定有与所述预夹紧爪配合使用的支撑夹紧爪。

前包预夹紧机构、中管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中包预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构、尾管预夹紧机构、尾包预夹紧机构、尾吊钩预夹紧机构在夹紧时，先扳动操作手柄，操作手柄带动手柄轴转动，手柄轴通过手柄连杆组件运动，手柄连杆组件拉动连杆拨叉运动，连杆拨叉通过中间连杆带动曲柄及预夹紧轴转动，预夹紧轴上的预夹紧爪随之转动，前包预夹紧机构的预夹紧爪与其下方的前包支撑架相配合从而对汽车排气管前包进行预夹紧，中包预夹紧机构的预夹紧爪与其下方的中包支撑架相配合从而对汽车排气管中包进行预夹紧，尾包预夹紧机构的预夹紧爪与其下方的尾包支撑架相配合从而对汽车排气管尾包进行预夹紧，中管预夹紧机构、尾管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构的预夹紧爪与其对应下方的支撑夹紧爪相配合从而分别对汽车排气管中管、汽车排气管尾管和汽车排气管吊钩进行预夹紧，然后再操作预夹紧气缸，预夹紧气缸带动连杆拨叉运动，杆拨叉通过中间连杆带动曲柄及预夹紧轴转动，预夹紧轴上的预夹紧爪随之再次转动，前包预夹紧机构、中管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中包预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构、尾包预夹紧机构、尾管预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构的预夹紧爪分别与对应的前包支撑架、中包支撑架、尾包支撑架及支撑夹紧爪相配合从而对汽车排气管的各部位进行夹紧固定，在连杆拨叉运动过程中也会带动手柄连杆组件运动及手柄轴和操作手柄转动。

前包预夹紧机构、中管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中包预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构、尾管预夹紧机构、尾包预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构在松开时，先操作预夹紧气缸使预夹紧爪动作从而松开汽车排气管，然后再扳动操作手柄使预夹紧爪张开到便于汽车排气管取出的位置即可。由于先通过操作手柄控制预夹紧爪动作对汽车排气管各部位进行预夹紧处理，然后再通过预夹紧气缸控制预夹紧爪动作对汽车排气管的各部位进行夹紧处理，可以有效防止预夹紧爪快速动作撞击到汽车排气管而碰伤汽车排气管。

进一步，所述前管预夹紧机构包括前管固定底座、滑设有在该前管固定底座上的前管活动底座，该前管固定底座上固定有第一气缸，该第一气缸的输出端与所述前管活动底座的一端相连，所述前管固定座还铰接有第一连杆手柄，该第一连杆手柄通过第一连杆与所述前管活动底座的一端相铰接，所述前管活动底座的另一端上垂直安装有可抵在汽车排气管前管端部的前管支撑板，该前管支撑板的两侧滑设有前管夹紧爪，该前管夹紧爪的一端与所述前管支撑板配合使用，该前管夹紧爪的另一端与第二气缸的输出端相连，所述第一气缸上铰接有第二连杆手柄，该第二连杆手柄通过第二连杆与所述前管支撑板相铰接。

在夹紧时，汽车排气管前管端部与前管支撑板相对，先操作第一连杆手柄，通过第一连杆使前管活动底座移动，前管支撑板随之移动并与汽车排气管前管端部法兰接触，然后操作第二连杆手柄，通过第二连杆使第二气缸移动，前管夹紧爪随之移动从而将汽车排气管前管端部法兰预夹紧在前管夹紧爪与前管支撑板之间，然后操作第一气缸，第一气缸带动前管支撑板再次移动从而使前管支撑板抵紧在汽车排气管前管端部法兰上，然后操作第二气缸，第二气缸带动前管夹紧爪再次移动从而将汽车排气管前管端部法兰进行夹紧，从而实现汽车排气管前管的夹紧固定。

在松开时，先使第二气缸带动前管夹紧爪移动从而松开汽车排气管前管端部法兰，以及使第一气缸带动前管支撑板移动从而松开对汽车排气管前管端部法兰的支撑，然后通过操作第一连杆手柄和第二连杆手柄从而松开对汽车排气管前端端部法兰的固定。由于先通过操作第一连杆手柄和第二连杆手柄控制前管支撑板和前管夹紧爪对汽车排气管前管端部法兰进行预夹紧处理，然后在通过第一气缸和第二气缸控制前管支撑板和前管夹紧爪对汽车排气管前管端部法兰进行夹紧处理，可以有效防止前管支撑板和前管夹紧爪快速动作撞击到汽车排气管而碰伤汽车排气管。

进一步，所述前包支撑架有两个并位于所述汽车排气管前包的两端的下方，所述中包支撑架有两个并位于所述汽车排气管中包的两端的下方，所述尾包支撑架有三个并呈三角形排布在所述汽车排气管尾包的下方，布局合理。

进一步，所述前包定位机构和中包定位机构均包括固定在所述前包支撑架或者中包支撑架上的定位气缸、以及安装在该定位气缸的输出端上的定位块。定位时，通过定位气缸带动定位块移动从而使定位块与汽车排气管前包或者汽车排气管中包的端面相接触从而实现定位。

进一步，所述尾部夹紧组件还包括对汽车排气管尾包的基准平面进行定位的定位平台，定位平台与汽车排气管尾包的基准平面相接触，从而实现对汽车排气管尾包进行定位。

进一步，所述中吊钩预夹紧机构有三个，其中一个所述中吊钩预夹紧机构位于汽车排气管中包的一侧，另外两个所述中吊钩预夹紧机构位于汽车排气管中包的另一侧并由各自的避让驱动机构带动从而靠近或者远离汽车排气管中包，所述避让驱动机构包括固定在所述夹具座上的避让导轨和避让气缸，两个所述中吊钩预夹紧机构前、后滑设在对应的所述避让导轨上并由对应的所述避让气缸带动。避让气缸带动两个中吊钩预夹紧机构靠近或者远离汽车排气管中包，避免中吊钩预夹紧机构在焊接汽车排气管中管与汽车排气管中包的连接处的环缝时干涉焊接机械手，焊接方便。

本发明在使用时，将汽车排气管安装在夹具座上，汽车排气管前管置于前管支撑架上，汽车排气管前包置于前包支撑架上，汽车排气管中包置于中包支撑架上，汽车排气管尾管置于尾管支撑架上，汽车排气管尾包置于尾包支撑架上，从而实现汽车排气管的支撑，然后通过前包定位机构对汽车排气管前包进行定位，通过中包定位机构对汽车排气管中包进行定位，从而实现汽车排气管的定位，然后通过前管预夹紧机构对汽车排气管前管进行夹紧固定，前包预夹紧机构对汽车排气管前包进行夹紧固定，中管预夹紧机构对汽车排气管中管进行夹紧固定，中包预夹紧机构对汽车排气管中包进行夹紧固定，尾管预夹紧机构对汽车排气管尾管进行夹紧固定，尾包预夹紧机构对汽车排气管尾包进行夹紧固定，然后通过前吊钩预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构分别对汽车排气管前包、汽车排气管中包和汽车排气管尾包周围的吊钩进行夹紧固定，然后即可进行汽车排气管前管与汽车排气管前包的连接处、汽车排气管中管与汽车排气管前包的连接处、汽车排气管中管与汽车排气管中包的连接处、汽车排气管中包与汽车排气管尾管的连接处、汽车排气管尾管与汽车排气管尾包的连接处的环焊缝处理、以及汽车排气管吊钩与汽车排气管前包、汽车排气管中包和汽车排气管尾包的连接处的焊吊钩处理。

本发明的有益效果在于：采用上述结构，通过前管支撑架、前包支撑架、中包支撑架、尾管支撑架和中包支撑架分别对汽车排气管的对应部位进行支撑，通过前包定位机构和中包定位机构对汽车排气管的对应部位进行定位，通过前管预夹紧机构、前包预夹紧机构、中管预夹紧机构、中包预夹紧机构、尾管预夹紧机构、尾包预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构分别对汽车排气管的对应部位进行夹紧固定，不仅操作方便强度低，固定牢固可靠，而且加工效率高、焊接质量好。

附图说明

图1是本发明的立体图。

图2是本发明的前部夹紧组件的立体图。

图3是本发明的中部夹紧组件的立体图。

图4是本发明的尾部夹紧组件的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参照图1~图4，一种四工位焊接机的焊接夹具，包括夹具座，该夹具座上并排设有前部夹紧组件、中部夹紧组件和尾部夹紧组件；

所述前部夹紧组件包括对汽车排气管前管进行支撑的前管支撑架1、对汽车排气管前管进行夹紧的前管预夹紧机构2、对汽车排气管前包进行支撑的前包支撑架3、对汽车排气管前包进行定位的前包定位机构4、对汽车排气管前包进行夹紧的前包预夹紧机构5、对汽车排气管中管进行夹紧的中管预夹紧机构6、以及位于汽车排气管前包外并对汽车排气管吊钩进行夹紧的前吊钩预夹紧机构7；

所述中部夹紧组件包括对汽车排气管中包进行支撑的中包支撑架8、对汽车排气管中包进行夹紧的中包预夹紧机构9、对汽车排气管中包进行定位的中包定位机构10、以及位于汽车排气管中包外并对汽车排气管吊钩进行夹紧的中吊钩预夹紧机构11；

所述尾部夹紧组件包括对汽车排气管尾管进行支撑的尾管支撑架12、对汽车排气管尾管进行夹紧的尾管预夹紧机构13、对汽车排气管尾包进行支撑的尾包支撑架14、对汽车排气管尾包进行夹紧的尾包预夹紧机构15、以及位于汽车排气管尾包外并对汽车排气管吊钩进行夹紧的尾吊钩预夹紧机构16。

所述夹具座包括总底座17、并排可拆卸的安装于该总底座上三个分底座18，三个分底座上分别安装有所述前部夹紧组件、中部夹紧组件和尾部夹紧组件。作为优选，其分底座与总底座的可拆卸连接方式为：每个所述分底座的两端开设有定位孔19，所述总底座上设有对应插入所述定位孔内的定位柱，所述总底座上设有将所述分底座进行固定的固定机构，该固定机构包括由固定气缸20带动并压在所述分底座上的固定爪21。夹具座为分体式结构，安装、维修及更换十分方便快捷，在安装时，只需要将分底座18的定位孔19与总底座17的定位柱对齐插装，然后通过固定气缸20带动固定爪21压在分底座上即可，拆卸时，只需松开固定爪即可取下分底座。

所述前包预夹紧机构5、中管预夹紧机构6、前吊钩预夹紧机构7、中包预夹紧机构9、中吊钩预夹紧机构11、尾管预夹紧机构13、尾包预夹紧机构15、尾吊钩预夹紧机构16均包括预夹紧座22、相互平行并转动安装在该预夹紧座上的预夹紧轴23和手柄轴24，所述预夹紧轴上固定有预夹紧爪25和曲柄，该曲柄通过铰接的中间连杆与连接拨叉的一端相铰接，所述连接拨叉的另一端与预夹紧气缸26的输出端相连，所述手柄轴24上固定有操作手柄27，所述手柄轴通过铰接的手柄连杆组件与所述连接拨叉的中部相铰接，所述前包预夹紧机构5的预夹紧爪位于所述前包支撑架1的上方并与所述前包支撑架配合使用，所述中包预夹紧机构9的预夹紧爪位于所述中包支撑架8的上方并与所述中包支撑架配合使用，所述尾包预夹紧机构15的预夹紧爪位于所述尾包支撑架14的上方并与所述尾包支撑架配合使用，所述中管预夹紧机构6、前吊钩预夹紧机构7、中吊钩预夹紧机构11、尾管预夹紧机构13和尾吊钩预夹紧机构16的预夹紧爪的下方固定有与所述预夹紧爪配合使用的支撑夹紧爪28。

前包预夹紧机构5、中管预夹紧机构6、前吊钩预夹紧机构7、中包预夹紧机构9、中吊钩预夹紧机构11、尾管预夹紧机构13、尾包预夹紧机构15、尾吊钩预夹紧机构16在夹紧时，先扳动操作手柄27，操作手柄带动手柄轴24转动，手柄轴通过手柄连杆组件运动，手柄连杆组件拉动连杆拨叉运动，连杆拨叉通过中间连杆带动曲柄及预夹紧轴转动，预夹紧轴上的预夹紧爪25随之转动，前包预夹紧机构的预夹紧爪与其下方的前包支撑架相配合从而对汽车排气管前包进行预夹紧，中包预夹紧机构的预夹紧爪与其下方的中包支撑架相配合从而对汽车排气管中包进行预夹紧，尾包预夹紧机构的预夹紧爪与其下方的尾包支撑架相配合从而对汽车排气管尾包进行预夹紧，中管预夹紧机构、尾管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构的预夹紧爪与其对应下方的支撑夹紧爪相配合从而分别对汽车排气管中管、汽车排气管尾管和汽车排气管吊钩进行预夹紧，然后再操作预夹紧气缸26，预夹紧气缸带动连杆拨叉运动，杆拨叉通过中间连杆带动曲柄及预夹紧轴23转动，预夹紧轴上的预夹紧爪25随之再次转动，前包预夹紧机构、中管预夹紧机构、前吊钩预夹紧机构、中包预夹紧机构、中吊钩预夹紧机构、尾包预夹紧机构、尾管预夹紧机构和尾吊钩预夹紧机构的预夹紧爪分别与对应的前包支撑架、中包支撑架、尾包支撑架及支撑夹紧爪相配合从而对汽车排气管的各部位进行夹紧固定，在连杆拨叉运动过程中也会带动手柄连杆组件运动及手柄轴和操作手柄转动。

前包预夹紧机构5、中管预夹紧机构6、前吊钩预夹紧机构7、中包预夹紧机构9、中吊钩预夹紧机构11、尾管预夹紧机构13、尾包预夹紧机构15和尾吊钩预夹紧机构16在松开时，先操作预夹紧气缸26使预夹紧爪25动作从而松开汽车排气管，然后再扳动操作手柄27使预夹紧爪25张开到便于汽车排气管取出的位置即可。由于先通过操作手柄27控制预夹紧爪动作对汽车排气管各部位进行预夹紧处理，然后再通过预夹紧气缸26控制预夹紧爪动作对汽车排气管的各部位进行夹紧处理，可以有效防止预夹紧爪快速动作撞击到汽车排气管而碰伤汽车排气管。

所述前管预夹紧机构包括前管固定底座29、滑设有在该前管固定底座上的前管活动底座30，该前管固定底座上固定有第一气缸31，该第一气缸的输出端与所述前管活动底座的一端相连，所述前管固定座还铰接有第一连杆手柄32，该第一连杆手柄通过第一连杆与所述前管活动底座的一端相铰接，所述前管活动底座的另一端上垂直安装有可抵在汽车排气管前管端部的前管支撑板33，该前管支撑板的两侧滑设有前管夹紧爪34，该前管夹紧爪的一端与所述前管支撑板配合使用，该前管夹紧爪的另一端与第二气缸35的输出端相连，所述第一气缸上铰接有第二连杆手柄36，该第二连杆手柄通过第二连杆37与所述前管支撑板相铰接。

在夹紧时，汽车排气管前管端部与前管支撑板33相对，先操作第一连杆手柄32，通过第一连杆使前管活动底座29移动，前管支撑板33随之移动并与汽车排气管前管端部法兰接触，然后操作第二连杆手柄36，通过第二连杆37使第二气缸35移动，前管夹紧爪34随之移动从而将汽车排气管前管端部法兰预夹紧在前管夹紧爪与前管支撑板之间，然后操作第一气缸31，第一气缸带动前管支撑板33再次移动从而使前管支撑板抵紧在汽车排气管前管端部法兰上，然后操作第二气缸35，第二气缸带动前管夹紧爪34再次移动从而将汽车排气管前管端部法兰进行夹紧，从而实现汽车排气管前管的夹紧固定。

在松开时，先使第二气缸35带动前管夹紧爪34移动从而松开汽车排气管前管端部法兰，以及使第一气缸31带动前管支撑板33移动从而松开对汽车排气管前管端部法兰的支撑，然后通过操作第一连杆手柄32和第二连杆手柄36从而松开对汽车排气管前端端部法兰的固定。由于先通过操作第一连杆手柄和第二连杆手柄控制前管支撑板和前管夹紧爪对汽车排气管前管端部法兰进行预夹紧处理，然后在通过第一气缸和第二气缸控制前管支撑板和前管夹紧爪对汽车排气管前管端部法兰进行夹紧处理，可以有效防止前管支撑板和前管夹紧爪快速动作撞击到汽车排气管而碰伤汽车排气管。

所述前包支撑架3有两个并位于所述汽车排气管前包的两端的下方，所述中包支撑架8有两个并位于所述汽车排气管中包的两端的下方，所述尾包支撑架14有三个并呈三角形排布在所述汽车排气管尾包的下方，布局合理。

所述前包定位机构4和中包定位机构10均包括固定在所述前包支撑架或者中包支撑架上的定位气缸38、以及安装在该定位气缸的输出端上的定位块39。定位时，通过定位气缸38带动定位块39移动从而使定位块与汽车排气管前包或者汽车排气管中包的端面相接触从而实现定位。

所述尾部夹紧组件还包括对汽车排气管尾包的基准平面进行定位的定位平台40，定位平台与汽车排气管尾包的基准平面相接触，从而实现对汽车排气管尾包进行定位。

所述中吊钩预夹紧机构11有三个，其中一个所述中吊钩预夹紧机构位于汽车排气管中包的一侧，另外两个所述中吊钩预夹紧机构位于汽车排气管中包的另一侧并由各自的避让驱动机构带动从而靠近或者远离汽车排气管中包，所述避让驱动机构包括固定在所述夹具座上的避让导轨41和避让气缸48，两个所述中吊钩预夹紧机构11前、后滑设在对应的所述避让导轨41上并由对应的所述避让气缸48带动。避让气缸48带动两个中吊钩预夹紧机构靠近或者远离汽车排气管中包，避免中吊钩预夹紧机构在焊接汽车排气管中管与汽车排气管中包的连接处的环缝时干涉焊接机械手，焊接方便。

本发明在使用时，将汽车排气管安装在夹具座上，汽车排气管前管42置于前管支撑架1上，汽车排气管前包43置于前包支撑架3上，汽车排气管中包44置于中包支撑架8上，汽车排气管尾管45置于尾管支撑架12上，汽车排气管尾包46置于尾包支撑架14上，从而实现汽车排气管的支撑，然后通过前包定位机构4对汽车排气管前包进行定位，通过中包定位机构10对汽车排气管中包进行定位，从而实现汽车排气管的定位，然后通过前管预夹紧机构2对汽车排气管前管进行夹紧固定，前包预夹紧机构5对汽车排气管前包进行夹紧固定，中管预夹紧机构6对汽车排气管中管47进行夹紧固定，中包预夹紧机构9对汽车排气管中包进行夹紧固定，尾管预夹紧机构13对汽车排气管尾管进行夹紧固定，尾包预夹紧机构15对汽车排气管尾包进行夹紧固定，然后通过前吊钩预夹紧机构7、中吊钩预夹紧机构11和尾吊钩预夹紧机构16分别对汽车排气管前包、汽车排气管中包和汽车排气管尾包周围的吊钩进行夹紧固定，然后即可进行汽车排气管前管与汽车排气管前包的连接处、汽车排气管中管与汽车排气管前包的连接处、汽车排气管中管与汽车排气管中包的连接处、汽车排气管中包与汽车排气管尾管的连接处、汽车排气管尾管与汽车排气管尾包的连接处的环焊缝处理、以及汽车排气管吊钩与汽车排气管前包、汽车排气管中包和汽车排气管尾包的连接处的焊吊钩处理。