汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的制作方法

本实用新型涉及汽车配件加工技术领域，尤其涉及一种汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具。

背景技术：

汽车尾气净化器包括本体和位于本体两端的端盖，端盖的一端与本体环缝相连，而端盖的另一端则与排气管相连。对于端盖与本体的环缝处的焊接效果直接影响到汽车尾气净化器的使用成效，而此处涉及的环缝处的焊接效果受到多方面的影响，例如尾气净化器本体自身的固定效果、端盖与本体之间的相对固定的效果，以及焊接过程中的轨迹控制的效果等等，因此对于上述问题的研究是关于尾气净化器本体与端盖之间的焊接问题研究的重要课题。本实用新型主要针对的是尾气净化器本体和两端的端盖之间的夹紧的问题。

对于汽车尾气净化器的本体和端盖的焊接可选采用卧式焊接装置还可选立式焊接装置，两种方式的焊接装置适用情况也不尽相同，比例卧式焊接装置相比立式焊接装置而言具有占地面积大的问题，对于一些场地面积紧凑的环境而言，立式焊接装置使用更为合适。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具，以解决对于汽车尾气净化器的环缝焊接的过程中的汽车尾气净化器本体和端盖的有效夹紧的技术问题。

本实用新型的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具是这样实现的：

一种汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具，包括：

夹紧机构，包括用于夹紧汽车尾气净化器的一对对称分布的夹紧单元；一对所述夹紧单元纵向分布，包括位于上方的上夹紧单元和位于下方的下夹紧单元；所述上夹紧单元与一适于驱动该上夹紧单元相对于下夹紧单元纵向升降的夹紧驱动组件；以及

旋转机构，包括一适于支承一对所述夹紧单元的支承平台，以及与所述支承平台相连的以适于驱动支承平台径向旋转的旋转驱动组件。

在本实用新型较佳的实施例中，所述上夹紧单元包括上夹头和与所述上夹头相连的上支撑块；

所述下夹紧单元包括下夹头和与所述下夹头相连的下支撑块；以及

所述下支撑块设置于所述支承平台上；

所述上支撑块通过一转动轴承与一移动架转动相连。

在本实用新型较佳的实施例中，所述夹紧驱动组件包括分别与所述移动架相连的丝杆和一对导向柱，以及与所述丝杆相连的适于驱动丝杆旋转的驱动单元；

所述丝杆位于一对导向柱之间。

在本实用新型较佳的实施例中，所述移动架通过适于滑动套接在导向柱上的套管与导向柱相连。

在本实用新型较佳的实施例中，一对所述导向柱与丝杆的顶端和底端各自对应套设在一顶端连接架和底端连接架中；

所述顶端连接架与底端连接架之间通过一立板相连；以及

所述丝杆的顶端和底端分别通过一转动轴承对应与所述顶端连接架和底端连接架转动相连；所述丝杆的顶端穿过所述顶端连接架后与所述驱动单元相连；

所述导向柱的顶端和底端分别与所述顶端连接架和底端连接架固连。

在本实用新型较佳的实施例中，所述驱动单元包括套设在丝杆顶端部上的第一转轮、通过同步带与所述第一转轮相连的第二转轮，以及与所述第二转轮相连的转轮驱动电机。

在本实用新型可选的实施例中，所述上夹头和下夹头分别包括适于卡接于汽车尾气净化器的端盖的内腔中的卡头，以及与所述卡头同轴相连的适于抵顶端盖的外侧端沿的卡环；

所述卡环的外径大于所述卡头的外径；

所述上夹头的卡头与下夹头的卡头的外径相同；

所述卡环背离所述卡头的端部设有一螺纹柱；以及

所述上支撑块和下支撑块上分别设有适于与卡头的螺纹柱螺纹连接的螺纹孔。

在本实用新型可选的实施例中，所述上夹头和下夹头分别包括适于卡接于汽车尾气净化器的端盖的内腔中的若干个同心设置的卡头，以及与若干个所述卡头同时同轴相连的适于抵顶端盖的外侧端沿的卡环；所述上夹头的卡头与下夹头的若干个卡头的外径各自对应相同；

分别位于上夹头和下夹头的若干个所述卡头中每相邻的两个卡头之间设置有间隙；所述间隙的宽度大于端盖的厚度；以及

所述卡环的外径大于若干个所述卡头中位于最外侧的卡头的外径。

在本实用新型可选的实施例中，所述旋转驱动组件包括从动齿轮和分别与所述从动齿轮啮合传动的一主动齿轮；所述主动齿轮与一齿轮驱动电机相连；以及

所述从动齿轮通过一转动轴承与所述支承平台相连。

在本实用新型可选的实施例中，所述旋转驱动组件包括从动齿轮和分别与所述从动齿轮啮合传动的一对主动齿轮；一对所述主动齿轮与一齿轮驱动电机相连；

所述从动齿轮通过一转动轴承与所述支承平台相连；以及

一对所述主动齿轮分别位于所述从动齿轮的两侧；

一对所述主动齿轮的转动方向相反。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具，设计的一对夹紧单元，由夹紧驱动组件带动上夹紧单元相对于下夹紧单元的纵向升降运动，使得一对夹紧单元之间可以实现对于汽车尾气净化器的夹紧和松开。

又通过将上夹紧单元和下夹紧单元纵向分布，使得通过一个支承平台同时实现对于上夹紧单元和下夹紧单元的支承，这样的设计不仅有利于节约设备占地面积，而且可以通过同一套旋转机构实现对于支承平台上的上夹紧单元和下夹紧单元的同时旋转，避免分别使用两套旋转机构分别实现一对夹紧单元的旋转，因此，可以大大简化装置的整体结构，节约制造成本。

再通过旋转机构，实现对于支承平台上的上夹紧单元和下夹紧单元的旋转，从而带动由一对夹紧单元夹紧的尾气净化器本体与端盖的旋转，便于随着尾气净化器的旋转实现对于尾气净化器的环缝的焊接。

附图说明

图1为本实用新型的汽车尾气净化器的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具使用状态的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的夹紧机构的夹紧驱动组件的第一视角结构示意图；

图5为本实用新型的实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的夹紧机构的夹紧驱动组件的第二视角结构示意图；

图6为本实用新型的实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的旋转驱动组件另一实施方式的第一视角结构示意图；

图7为本实用新型的实施例2的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的夹头的结构示意图；

图8为本实用新型的实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的旋转驱动组件另一实施方式的第二视角结构示意图；

图9为本实用新型的实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的上支撑块与轴承座的结构示意图。

图中：本体1、端盖2、环缝处4；

上支撑块101、下支撑块102、移动架103、放置区间105、卡头106、卡环107、螺纹柱108、螺纹孔109、间隙110、转动轴承112、轴承座113；

支承平台201、主动齿轮202、从动齿轮203、齿轮驱动电机205、转动轴承207、底部支撑座208；

丝杆301、导向柱302、套管303、顶端连接架305、底端连接架306、立板307、转动轴承308、第一转轮309、第二转轮310、转轮驱动电机312、同步带313。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供了一种汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具，适用于汽车尾气净化器的环缝立式焊接系统中，请参阅图1所示，汽车尾气净化器包括本体1和位于本体1两端的端盖2，端盖2的一端与本体1环缝相连，而端盖2的另一端则与排气管相连。具体的本实施例的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具适用的汽车尾气净化器呈立式状态进行焊接，在立式状态下，不仅可以节约占地面积，而且可以一定程度利用汽车尾气净化器在立式状态下的端盖2相对于本体1的重力作用，以提高端盖2套接在本体1上的稳定性。

在对本体1和位于本体1两端的端盖2形成的环缝进行焊接的过程中，需要对端盖2套接在本体1之后形成的汽车尾气净化器整体进行两端的端盖2的相对于本体1的夹紧，从而便于后续的对于端盖2与本体1之间形成的环缝进行焊接。以避免在端盖2和本体1的夹紧过程中本体1和端盖2的移位而影响端盖2的焊接效果，进而影响到后续的焊接效果。需要说明书的是，本实施例中的“环缝”指的是端盖2与本体1套接后形成的环形的缝隙。

请参阅图2和图3所示，本实施例的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具包括：夹紧机构和旋转机构。

夹紧机构，包括用于夹紧汽车尾气净化器的一对对称分布的夹紧单元；一对夹紧单元纵向分布，包括位于上方的上夹紧单元和位于下方的下夹紧单元；上夹紧单元与一适于驱动该上夹紧单元相对于下夹紧单元纵向升降的夹紧驱动组件。一对夹紧单元之间形成适于放置汽车尾气净化器的放置区间105。

由于汽车尾气净化器本体1两端的端盖2相对于本体1是对称分布的，因此，此处设置的上夹紧单元和下夹紧单元镜像分布，即下夹紧单元位于上夹紧单元的正下方。

旋转机构，包括一适于支承上夹紧单元和下夹紧单元的支承平台201，以及与支承平台201相连的以适于驱动支承平台201径向旋转的旋转驱动组件。可选的，支承平台201设计为圆柱体结构。

具体的，请参阅图2和图9所示，上夹紧单元包括上夹头和与上夹头相连的上支撑块101；下夹紧单元包括下夹头和与下夹头相连的下支撑块102；以及下支撑块102设置于支承平台201上；上支撑块101通过转动轴承112与一移动架103相连。此处的转动轴承112可通过一轴承座113与移动架103固连，转动轴承112的外圈与轴承座113固连，而转动轴承112的内圈则与上支撑块101相连。

又具体的，夹紧驱动组件包括分别与移动架103相连的丝杆301和一对导向柱302，以及与丝杆301相连的适于驱动丝杆301旋转的驱动单元；丝杆301位于一对导向柱302之间。即，通过丝杆301的旋转带动移动架103沿着导向柱302相对于下支撑块102的纵向升降运动，在此过程中，即可使得移动架103带动上支撑块101相对于下支撑块102做同步的纵向升降，从而使得上夹紧单元和下夹紧单元形成对于汽车尾气净化器的夹紧和送卡的效果。

为了提高移动架103在导向柱302上滑动的顺畅性，移动架103通过适于滑动套接在导向柱302上的套管303与导向柱302相连。

一对导向柱302与丝杆301的顶端和底端各自对应套设在一顶端连接架305和底端连接架306中；顶端连接架305与底端连接架306之间通过一立板307相连。丝杆301的顶端和底端分别通过一转动轴承308对应与顶端连接架305和底端连接架306转动相连；丝杆301的顶端穿过顶端连接架305后与驱动单元相连；导向柱302的顶端和底端分别与顶端连接架305和底端连接架306固连。

请参阅图4和图5所示，可选的，本实施例采用的适于驱动丝杆301旋转的驱动单元包括套设在丝杆301顶端部上的第一转轮309、通过同步带313与第一转轮309相连的第二转轮310，以及与第二转轮310相连的转轮驱动电机312。此处的第二转轮310可选采用联轴器与转轮驱动电机312相连。具体的，转轮驱动电机312运作，带动第二转轮310的转动，通过同步带313的同步传送作用，第二转轮310带动第一转轮309旋转，第一转轮309的旋转带动丝杆301的旋转，在丝杆301的旋转过程中，与丝杆301连接的移动架103沿着导向柱302做上升或下降的运动。由于上支撑块101与移动架103相连，故此，移动架103的行程可以同步在上支撑块101上实现，即实现上支撑块101上的夹头相对于下升降单元的夹头的升降，在升降的过程中，实现对于汽车尾气净化器的夹紧或者脱离。需要说明的是，本实施例中涉及的转轮驱动电机312不限定于某一产品型号，即只要能实现转轮驱动电机312带动第二转轮310的旋转效果即可满足本实施例的使用要求。

在本实用新型可选的实施例中，上夹头和下夹头分别包括适于卡接于汽车尾气净化器的端盖的内腔中的卡头106，以及与卡头106同轴相连的适于抵顶端盖的外侧端沿的卡环107。卡环107的外径大于卡头106的外径；上夹头的卡头106与下夹头的卡头106的外径相同。即在夹紧单元对汽车尾气净化器进行夹紧的过程中，上夹头和下夹头的卡头106分别卡接于端盖2的内腔中，且此时的卡头106的外径约等于端盖2的内腔的直径，以使得卡头106与端盖的内腔卡接紧凑，而端盖2的外侧端沿则抵顶在卡环107上，以此来实现对于汽车尾气净化器的端盖2侧的夹紧。为了使得卡头106和卡环107适于与端盖2的形状契合，卡头106和卡环107均设计为圆柱体结构。

针对上述夹头结构的设计，由于卡头106的外径是唯一确定不可变，因此这样的卡头106仅仅适用于一种尺寸规格的端盖2，这样的设计适用范围有限，无法满足不同尺寸规格的汽车尾气净化器。故此，针对上述存在的问题，设计上述夹头结构与上支撑块101和下支撑块102的可拆卸连接方式，以便于根据不同尺寸规格的汽车尾气净化器更换外径不同的卡头106，例如，卡环107背离卡头106的端部设有一螺纹柱108；以及在上支撑块101和下支撑块102上分别设有适于与螺纹柱108螺纹相连的螺纹孔109。即通过螺纹连接的方式实现可拆卸的便捷性。

请参阅图2和图3所示，可选的，本实施例采用的旋转驱动组件包括从动齿轮203和分别与从动齿轮203啮合传动的主动齿轮202；主动齿轮202与一齿轮驱动电机205相连；以及从动齿轮203通过一转动轴承207与支承平台201相连，从动齿轮203与转动轴承207的外圈侧端固连，转动轴承207的外圈与支承平台201固连，以实现通过从动齿轮203的转动带动支承平台201的旋转。转动轴承207的内圈底部与一底部支撑座208相连，该底部支撑座208也同时给齿轮驱动电机205和底端连接架306提供了底部的支承作用。需要说明的是，本实施例中涉及的齿轮驱动电机205不限定于某一产品型号，即只要能实现齿轮驱动电机205带动主动齿轮202的旋转效果即可满足本实施例的使用要求。

请参阅图6和图8所示，还可选的，本实施例采用的旋转驱动组件包括从动齿轮203和分别与从动齿轮203啮合传动的一对主动齿轮202；一对主动齿轮202分别与一齿轮驱动电机205相连；以及从动齿轮203通过一转动轴承207与支承平台201相连。转动轴承207的底部设置有一底部支撑座208，该底部支撑座208也给齿轮驱动电机205提供了底部的支承作用。可选的，主动齿轮202可选采用例如但不限于联轴器与齿轮驱动电机205相连。此处设置的一对主动齿轮202的传动作用来实现从动齿轮203的旋转，可提高从动齿轮203在旋转过程中的稳定性和高效性。优选的，一对主动齿轮202分别位于从动齿轮203的两侧，进一步使得整体的旋转驱动组件的结构更加对称和稳定。

为了实现一对主动齿轮202对于从动齿轮203的旋转作用的同步性，即使得在一对主动齿轮202的啮合传动作用下，从动齿轮203的旋转方向唯一，一对主动齿轮202的转动方向相反。

实施例2：

请参阅图7所示，在实施例1的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的基础上，本实施例提供的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具与实施例1的大致结构相同，区别在于，本实施例的汽车尾气净化器的环缝立式焊接用夹具的上夹头和下夹头分别包括适于卡接于汽车尾气净化器的端盖的内腔中的若干个同心设置的卡头106，以及与若干个卡头106同时同轴相连的适于抵顶端盖的外侧端沿的卡环107；上夹头的卡头106与下夹头的若干个卡头106的外径各自对应相同。卡环107的外径大于若干个卡头106中位于最外侧的卡头106的外径。若干个卡头106的外径各对应地约等于一种尺寸规格的汽车尾气净化器的端盖2的内腔的直径。即本实施例的若干个卡头106根据常用的几种尺寸规格的汽车尾气净化器的端盖2的内腔的直径设计。

分别位于上夹头和下夹头的若干个卡头106中每相邻的两个卡头106之间设置有间隙110；间隙110的宽度大于端盖的厚度(此处的厚度几位端盖2的内外径的差值的大小)。即使得卡头106卡接在端盖2的内腔中时，端盖2则对应插设在两个卡头106之间的间隙110中。

通过本实施例的若干个同心设置的卡头106，可以提高同一个夹头对于不同尺寸规格的汽车尾气净化器的端盖2的夹紧的适用性。

当然可以理解的，本实施例的夹头还可采用实施例1的与上支撑块101和下支撑块102的可拆卸式的连接方式。

本实用新型的汽车尾气净化器的环缝卧式焊接用夹具具体的实施方式为：初始状态下，上夹紧单元相对于下夹紧单元处于一个高位状态，即上夹紧单元与下夹紧单元之间形成的距离便于汽车尾气净化器放置其中。此时，可选通过人工或者机械手将立式状态的汽车尾气净化器的底端的端盖插入下夹紧单元的下夹头的卡头106内；再通过人工或者机械手保持对于汽车尾气净化器的扶持状态，此时，转轮驱动电机312运作，带动第二转轮310的转动，通过同步带的同步传送作用，第二转轮310带动第一转轮309旋转，第一转轮309的旋转带动丝杆301的旋转，在丝杆301的旋转过程中，与丝杆301连接的移动架103沿着导向柱302做下降的运动。由于上支撑块101与移动架103相连，故此，移动架103的行程可以同步在上支撑块101上实现，即实现上支撑块101上的夹头相对于下升降单元的夹头的做下降运动，在下降的过程中，即可实现对于汽车尾气净化器的夹紧。在完成对于汽车尾气净化器的夹紧后，人工或者机械手脱离对于汽车尾气净化器的夹持作用，再由旋转机构的齿轮驱动电机205带动主动齿轮202转动，主动齿轮202又同步带动从动齿轮203的转动，以此，支承平台201在从动齿轮203的作用下，实现支承平台201的径向旋转，支承平台201上的下夹紧单元也同步进行旋转，在夹紧驱动组件的作用下，上夹紧单元和下夹紧单元对汽车尾气净化器实现夹紧，同时结合立式状态下的汽车尾气净化器的端盖2相对于本体1的重力的作用，由于上支撑块101通过转动轴承112与一移动架103相连，因此在该转动轴承112的作用下，上支撑块102可形成相对于移动架103的转动，这样的设计使得汽车尾气净化器在下夹紧单元的旋转作用和上支撑块102的转动效果下实现整体的旋转，从而便于焊接装置对于尾气净化器本体1与端盖2形成的环缝处4的焊接。在焊接装置完成焊接后，转轮驱动电机312反向运作，带动第二转轮310的反向转动，通过同步带的同步传送作用，第二转轮310带动第一转轮309反向旋转，第一转轮309的旋转带动丝杆301的反向旋转，在丝杆301的反向旋转过程中，与丝杆301连接的移动架103沿着导向柱302做上升的运动，以此，则上夹紧单元在移动架103的作用下，实现相对于下夹紧单元远离，使得汽车尾气净化器被松开，便于人工或者机械手将汽车尾气净化器进行移取。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。