一種多功能自動(dòng)焊接夾具的制作方法
【專利摘要】一種多功能自動(dòng)焊接夾具，包括夾具主體、側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)、橫梁定位機(jī)構(gòu)、橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)及過(guò)度盤；其中夾具主體由兩條平行方鋼與鋼板焊接而成；夾具主體中部上方固定有側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，由相互平行的底面、頂面和設(shè)置在二者之間的若干拉緊螺栓和頂緊螺栓組成；夾具主體兩側(cè)固定橫梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括兩側(cè)分別設(shè)置2個(gè)橫向鋼板，鋼板上設(shè)有一系列通長(zhǎng)而相互平行的滑槽，V型塊與滑槽通過(guò)其上的滑塊配合；夾具主體兩端設(shè)置橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)，包括固定在夾具主體上方的支撐板、螺栓、橫梁壓板與側(cè)梁壓板；其優(yōu)點(diǎn)在于通用性強(qiáng)，可滿足兩種不同類型結(jié)構(gòu)、尺寸的各種側(cè)梁、橫梁的自動(dòng)焊接要求，減少了工裝制作費(fèi)用、不占用存放場(chǎng)地、提高了自動(dòng)焊接工序的柔性化。
【專利說(shuō)明】一種多功能自動(dòng)焊接夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種夾具，具體來(lái)講涉及一種適用于軌道車輛不同規(guī)格側(cè)梁、橫梁的多功能自動(dòng)焊接夾具。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)的自動(dòng)焊接夾具為專用夾具，根據(jù)產(chǎn)品的種類及尺寸不同而對(duì)應(yīng)相關(guān)的自動(dòng)焊接夾具。
[0004]軌道車輛側(cè)梁，如圖1所示，其長(zhǎng)度及高度方向根據(jù)車型的不同而不同。傳統(tǒng)的側(cè)梁焊接夾具，如圖2所示，采用中部定位及壓緊結(jié)構(gòu)，造成側(cè)梁部分焊縫受到夾具的遮擋，無(wú)法實(shí)現(xiàn)通長(zhǎng)焊縫的連續(xù)焊接，因此側(cè)梁焊縫存在接頭，自動(dòng)焊后需要人工打磨處理接頭及人工補(bǔ)充焊接，導(dǎo)致自動(dòng)化程度不高、焊接效率低。此外，工件基本在自由狀態(tài)下進(jìn)行焊接，焊接變形大，焊后需機(jī)械或火焰調(diào)修以保證工件尺寸。
[0005]軌道車輛橫梁，如圖3所示，其上鋼管間距及長(zhǎng)度根據(jù)車型的不同而不同。傳統(tǒng)的橫梁夾具，如圖4所示，其長(zhǎng)度方向及寬度方向固定，只適合單一產(chǎn)品的自動(dòng)焊接，通用性差。
[0006]因此，當(dāng)對(duì)不同車型的側(cè)梁、橫梁進(jìn)行自動(dòng)焊接時(shí)，需要在不同夾具之間切換，由于側(cè)梁和橫梁體積和重量較大，造成了現(xiàn)場(chǎng)工裝數(shù)量較多、更換不便、制造成本增加、管理困難等問(wèn)題。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明主要目的在于解決上述問(wèn)題和不足，提供一種滿足軌道車輛不同類型橫梁、側(cè)梁的焊接裝夾問(wèn)題的多功能自動(dòng)焊接夾具。
[0009]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多功能自動(dòng)焊接夾具，包括夾具主體、側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)、橫梁定位機(jī)構(gòu)、橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)及過(guò)度盤；其中夾具主體由兩條平行方鋼與鋼板焊接而成；夾具主體中部上方固定有側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，由相互平行的底面、頂面和設(shè)置在二者之間的若干拉緊螺栓和頂緊螺栓組成；夾具主體兩側(cè)固定橫梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括兩側(cè)分別設(shè)置2個(gè)橫向鋼板，鋼板上設(shè)有一系列通長(zhǎng)而相互平行的滑槽，V型塊與滑槽通過(guò)其上的滑塊配合?’夾具主體兩端設(shè)置橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)，包括固定在夾具主體上方的支撐板、螺栓、底部螺母、頂部螺母、橫梁壓板與側(cè)梁壓板，所述支撐板上設(shè)有縱向的長(zhǎng)滑槽，螺栓以栓頭朝內(nèi)栓體朝外的方式設(shè)置在滑槽上并通過(guò)底部螺母固定，橫梁壓板和側(cè)梁壓板套在螺栓上，壓板上方螺接有頂部螺母，所述側(cè)梁壓板底面兩端部設(shè)有定位凸臺(tái)；夾具主體底面中部通過(guò)銷軸與過(guò)度盤中心連接。
[0010]本發(fā)明所述多功能自動(dòng)焊接夾具，具有如下優(yōu)點(diǎn):(I)通用性強(qiáng)，同一套工裝可滿足兩種不同類型結(jié)構(gòu)、不同尺寸的各種側(cè)梁、橫梁的自動(dòng)焊接要求，可快速調(diào)整切換，減少了工裝制作費(fèi)用、不占用工裝存放場(chǎng)地、提高了自動(dòng)焊接工序的柔性化程度；(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無(wú)遮擋，可實(shí)現(xiàn)各尺寸、類似結(jié)構(gòu)側(cè)梁焊縫的不間斷自動(dòng)焊接，提高生產(chǎn)效率；(3)該夾具為剛性固定工裝，定位較多，有效控制了工件的焊接變形，簡(jiǎn)化了焊后變形校正工序。
[0011]為了達(dá)到更好的效果，本發(fā)明所述多功能自動(dòng)焊接夾具還可以采用以下措施:
1、所述橫梁壓板由槽鋼與焊接在槽鋼底部的鋼板組成。由于橫梁工件質(zhì)量較大(約650Kg)，在自動(dòng)焊接過(guò)程中需要來(lái)回翻轉(zhuǎn)，所需的夾持力將很大，而槽鋼結(jié)構(gòu)重量輕、強(qiáng)度大，在承受較大的夾持力情況下夾具不產(chǎn)生永久變形，槽鋼底部的鋼板起到增大夾具與工件的接觸面積、防止夾具壓傷工件的作用。
[0012]2、本發(fā)明所述多功能自動(dòng)焊接裝夾還包括側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)，由壓緊器、頂緊器、銷、支架和定位板組成，其中定位板固定在夾具主體的兩個(gè)端部，支架與定位板通過(guò)銷進(jìn)行可拆卸的連接，頂緊器與壓緊器分別在垂向和縱向上與支架螺接。當(dāng)對(duì)不帶彈簧結(jié)構(gòu)的地鐵側(cè)梁進(jìn)行自動(dòng)焊接時(shí)，將側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)按照在夾具上，該一面兩銷的結(jié)構(gòu)可以起到對(duì)其端部進(jìn)行壓緊和頂緊的作用，另一方面起到剛性固定作用，防止工件的焊接變形。
[0013]3、所述橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)還包括圓銷，套在螺栓上設(shè)置于支撐板和底部螺母之間，圓銷底部設(shè)有矩形鍵，相應(yīng)地支撐板上表面位于滑槽兩側(cè)設(shè)有若干平行的鍵槽，矩形鍵置于鍵槽中。其優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)將矩形鍵置于在不同鍵槽內(nèi)完成側(cè)梁壓板長(zhǎng)度方向上的調(diào)整，滿足不同車型側(cè)梁的定位，同時(shí)起到焊接過(guò)程中防變形作用。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為自動(dòng)焊接工件之側(cè)梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為對(duì)側(cè)梁進(jìn)行自動(dòng)焊接的專用夾具。
[0017]圖3為自動(dòng)焊接工件之橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為對(duì)橫梁進(jìn)行自動(dòng)焊接的專用夾具。
[0019]圖5本發(fā)明所述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)三維圖。
[0020]圖6為所述夾具主體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖7為所述橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖8為圖7中沿A-A剖視圖。
[0023]圖9為所述側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中各件號(hào)說(shuō)明:
1-夾具主體，2-過(guò)度盤，3-側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，4-橫梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，5-橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)，6-橫梁壓板；7_縱梁壓板，8-側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)；9_圓銷；10_螺母；11_支撐板；12_壓緊器；13-頂緊器；14_銷;15_支架;16_定位板；17-矩形鍵；18_鍵槽；19-螺栓。
[0025]

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖5至7對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]如圖5所示，本發(fā)明所述多功能自動(dòng)焊接夾具包括:夾具主體1、過(guò)度盤2、側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)3、橫梁調(diào)整機(jī)構(gòu)4、橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)5、側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)8。
[0028]如圖6所示，所述夾具主體I為兩個(gè)矩形鋼管與鋼板焊接結(jié)構(gòu)，剛度大，滿足剛性固定需求。
[0029]過(guò)度盤2，其中心通過(guò)銷軸與夾具主體I底面中部連接，起到連接本發(fā)明所述夾具與焊接機(jī)器人的連接，銷軸用于定位，使夾具主體的中心線和機(jī)器人轉(zhuǎn)臺(tái)夾具重合，從而保證自動(dòng)焊接的精度。
[0030]側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)3，固定在夾具主體I中部上方，通過(guò)4個(gè)拉緊螺栓和4個(gè)頂緊螺栓將上下兩塊平行的鋼板連接，所述下鋼板固定在夾具主體I上，從而實(shí)現(xiàn)高度方向上的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，起到支撐及防止側(cè)梁焊接過(guò)程中扭曲變形的作用。
[0031]橫梁定位結(jié)構(gòu)4，包括4塊橫向鋼板，分別焊接在夾具主體I兩側(cè)，每側(cè)設(shè)置2塊，橫向鋼板上開(kāi)一系列長(zhǎng)圓孔的通槽，V型塊底設(shè)有滑塊，從而使V型塊通過(guò)其上滑塊在滑槽中運(yùn)動(dòng)，也可在不同滑槽之間調(diào)整，從而進(jìn)行橫向和縱向兩個(gè)方向上的調(diào)節(jié)，以滿足橫梁鋼管間距、鋼管長(zhǎng)度不同情況下的裝夾要求；其中V型塊的斜面鋼管圓周相切，支持力的方向指向圓心，從而使V型塊可起到定位鋼管類工件的作用。
[0032]如圖7所示，橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)5，包括支撐板11、螺栓19、圓銷9、矩形鍵17、橫梁壓板6、側(cè)梁壓板7及螺母10，所述支撐板8上設(shè)有縱向的長(zhǎng)滑槽，螺栓19反向設(shè)置在滑槽上，其栓頭在滑槽內(nèi)栓體在滑槽外；圓銷9套在螺栓19上置于支撐板11上，圓銷9底部設(shè)有設(shè)有矩形鍵，相應(yīng)地支撐板8上表面位于滑槽兩側(cè)設(shè)有若干平行的鍵槽18(如圖8所示)，矩形鍵17置于鍵槽18中，起到精確定位作用，防止焊接收縮引起的縱向滑動(dòng)，螺母19螺接在螺栓19上并位于圓銷9上方，從而通過(guò)旋緊螺母達(dá)到對(duì)螺栓的固定。橫梁壓板6和側(cè)梁壓板7套在圓銷5上，其中橫梁壓板6為槽鋼與鋼板焊接結(jié)構(gòu)，可防止夾具永久變形及夾具壓傷工件；側(cè)拉壓板7為底面兩端設(shè)有定位凸臺(tái)的鋼板，如圖7所示，可以防止側(cè)梁焊接變形；螺栓5頂部螺接有螺母10，可通過(guò)夾具體上的長(zhǎng)滑槽以及矩形鍵17在不同鍵槽內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)度方向上的調(diào)整，滿足不同車型側(cè)梁的定位，同時(shí)起到焊接過(guò)程中防變形作用。
[0033]如圖9所示，側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)8，由壓緊器12、頂緊器13、銷14、支架15和定位板16組成，其中定位板16固定在夾具主體的兩個(gè)端部，支架15與定位板16通過(guò)銷14進(jìn)行可拆卸的連接，頂緊器13與壓緊器12分別在垂向和縱向上與支架15螺接。當(dāng)對(duì)不帶彈簧結(jié)構(gòu)的地鐵側(cè)梁進(jìn)行自動(dòng)焊接時(shí)，將側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)按照在夾具上，該一面兩銷的結(jié)構(gòu)可以起到對(duì)其端部進(jìn)行壓緊和頂緊的作用，另一方面起到剛性固定作用，防止工件的焊接變形。
[0034]如上所述，結(jié)合附圖和實(shí)施例所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能自動(dòng)焊接夾具，其特征在于:包括夾具主體、側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)、橫梁定位機(jī)構(gòu)、橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)及過(guò)度盤；其中夾具主體由兩條平行方鋼與鋼板焊接而成；夾具主體中部上方固定有側(cè)梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，由相互平行的底面、頂面和設(shè)置在二者之間的若干拉緊螺栓和頂緊螺栓組成；夾具主體兩側(cè)固定橫梁調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括兩側(cè)分別設(shè)置2個(gè)橫向鋼板，鋼板上設(shè)有一系列通長(zhǎng)而相互平行的滑槽，V型塊與滑槽通過(guò)其上的滑塊配合；夾具主體兩端設(shè)置橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)，包括固定在夾具主體上方的支撐板、螺栓、底部螺母、頂部螺母、橫梁壓板與側(cè)梁壓板，所述支撐板上設(shè)有縱向的長(zhǎng)滑槽，螺栓以栓頭朝內(nèi)栓體朝外的方式設(shè)置在滑槽上并通過(guò)底部螺母固定，橫梁壓板和側(cè)梁壓板套在螺栓上，壓板上方螺接有頂部螺母，所述側(cè)梁壓板底面兩端部設(shè)有定位凸臺(tái)；夾具主體底面中部通過(guò)銷軸與過(guò)度盤中心連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多功能自動(dòng)焊接夾具，其特征在于:所述橫梁壓板由槽鋼與焊接在槽鋼底部的鋼板組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多功能自動(dòng)焊接裝夾，其特征在于:所述多功能自動(dòng)焊接裝夾還包括側(cè)梁端部定位機(jī)構(gòu)，由壓緊器、頂緊器、銷、支架和定位板組成，其中定位板固定在夾具主體的兩個(gè)端部，支架與定位板通過(guò)銷進(jìn)行可拆卸的連接，頂緊器與壓緊器分別在垂向和縱向上與支架螺接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多功能自動(dòng)焊接裝夾，其特征在于:所述橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)還包括圓銷，套在螺栓上設(shè)置于支撐板和底部螺母之間，圓銷底部設(shè)有矩形鍵，相應(yīng)地支撐板上表面位于滑槽兩側(cè)設(shè)有若干平行的鍵槽，矩形鍵置于鍵槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述多功能自動(dòng)焊接裝夾，其特征在于:所述橫側(cè)梁壓緊機(jī)構(gòu)還包括圓銷，套在螺栓上設(shè)置于支撐板和底部螺母之間，圓銷底部設(shè)有矩形鍵，相應(yīng)地支撐板上表面位于滑槽兩側(cè)設(shè)有若干平行的鍵槽，矩形鍵置于鍵槽中。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK104368929SQ201410485136
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】李文, 張志毅, 吳發(fā)杰, 陳北平, 張世欣, 李陽(yáng) 申請(qǐng)人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司