專利名稱:一種多功能自動焊接夾具的制作方法
【專利摘要】一種多功能自動焊接夾具，包括夾具主體、側梁調整機構、橫梁定位機構、橫側梁壓緊機構及過度盤；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梁調整機構，由相互平行的底面、頂面和設置在二者之間的若干拉緊螺栓和頂緊螺栓組成；夾具主體兩側固定橫梁調整機構，包括兩側分別設置2個橫向鋼板，鋼板上設有一系列通長而相互平行的滑槽，V型塊與滑槽通過其上的滑塊配合；夾具主體兩端設置橫側梁壓緊機構，包括固定在夾具主體上方的支撐板、螺栓、橫梁壓板與側梁壓板；其優(yōu)點在于通用性強，可滿足兩種不同類型結構、尺寸的各種側梁、橫梁的自動焊接要求，減少了工裝制作費用、不占用存放場地、提高了自動焊接工序的柔性化。
【專利說明】一種多功能自動焊接夾具

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種夾具，具體來講涉及一種適用于軌道車輛不同規(guī)格側梁、橫梁的多功能自動焊接夾具。

【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的自動焊接夾具為專用夾具，根據(jù)產品的種類及尺寸不同而對應相關的自動焊接夾具。
[0003]軌道車輛側梁，如圖1所示，其長度及高度方向根據(jù)車型的不同而不同。傳統(tǒng)的側梁焊接夾具，如圖2所示，采用中部定位及壓緊結構，造成側梁部分焊縫受到夾具的遮擋，無法實現(xiàn)通長焊縫的連續(xù)焊接，因此側梁焊縫存在接頭，自動焊后需要人工打磨處理接頭及人工補充焊接，導致自動化程度不高、焊接效率低。此外，工件基本在自由狀態(tài)下進行焊接，焊接變形大，焊后需機械或火焰調修以保證工件尺寸。
[0004]軌道車輛橫梁，如圖3所示，其上鋼管間距及長度根據(jù)車型的不同而不同。傳統(tǒng)的橫梁夾具，如圖4所示，其長度方向及寬度方向固定，只適合單一產品的自動焊接，通用性差。
[0005]因此，當對不同車型的側梁、橫梁進行自動焊接時，需要在不同夾具之間切換，由于側梁和橫梁體積和重量較大，造成了現(xiàn)場工裝數(shù)量較多、更換不便、制造成本增加、管理困難等問題。


【發(fā)明內容】

[0006]本實用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種滿足軌道車輛不同類型橫梁、側梁的焊接裝夾問題的多功能自動焊接夾具。
[0007]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種多功能自動焊接夾具，包括夾具主體、側梁調整機構、橫梁定位機構、橫側梁壓緊機構及過度盤；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梁調整機構，由相互平行的底面、頂面和設置在二者之間的若干拉緊螺栓和頂緊螺栓組成；夾具主體兩側固定橫梁調整機構，包括兩側分別設置2個橫向鋼板，鋼板上設有一系列相互平行的長滑槽，V型塊與滑槽通過其上的滑塊配合；夾具主體兩端設置橫側梁壓緊機構，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、橫梁壓板與側梁壓板，所述支撐板上設有縱向的長滑槽，螺栓以栓頭朝內栓體朝外的方式設置在滑槽上并通過底部螺母固定，橫梁壓板和側梁壓板套在螺栓上，壓板上方螺接有頂部螺母，所述側梁壓板底面兩端部設有定位凸臺；夾具主體底面中部通過銷軸與過度盤中心連接。
[0008]本實用新型所述多功能自動焊接夾具，具有如下優(yōu)點:(I)通用性強，同一套工裝可滿足兩種不同類型結構、不同尺寸的各種側梁、橫梁的自動焊接要求，可快速調整切換，減少了工裝制作費用、不占用工裝存放場地、提高了自動焊接工序的柔性化程度；(2)結構簡單無遮擋，可實現(xiàn)各尺寸、類似結構側梁焊縫的不間斷自動焊接，提高生產效率；(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，簡化了焊后變形校正工序。
[0009]為了達到更好的效果，本實用新型所述多功能自動焊接夾具還可以采用以下措施:
[0010]1、所述橫梁壓板由槽鋼與焊接在槽鋼底部的鋼板組成。由于橫梁工件質量較大(約650Kg)，在自動焊接過程中需要來回翻轉，所需的夾持力將很大，而槽鋼結構重量輕、強度大，在承受較大的夾持力情況下夾具不產生永久變形，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。
[0011]2、本實用新型所述多功能自動焊接裝夾還包括側梁端部定位機構，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端部，支架與定位板通過銷進行可拆卸的連接，頂緊器與壓緊器分別在垂向和縱向上與支架螺接。當對不帶彈簧結構的地鐵側梁進行自動焊接時，將側梁端部定位機構按照在夾具上，該一面兩銷的結構可以起到對其端部進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。
[0012]3、所述橫側梁壓緊機構還包括圓銷，套在螺栓上設置于支撐板和底部螺母之間，圓銷底部設有矩形鍵，相應地支撐板上表面位于滑槽兩側設有若干平行的鍵槽，矩形鍵置于鍵槽中。其優(yōu)點在于通過將矩形鍵置于在不同鍵槽內完成側梁壓板長度方向上的調整，滿足不同車型側梁的定位，同時起到焊接過程中防變形作用。

【附圖說明】

[0013]圖1為自動焊接工件之側梁的結構示意圖。
[0014]圖2為對側梁進行自動焊接的專用夾具。
[0015]圖3為自動焊接工件之橫梁的結構示意圖。
[0016]圖4為對橫梁進行自動焊接的專用夾具。
[0017]圖5本實用新型所述實施例的結構三維圖。
[0018]圖6為所述夾具主體的結構示意圖。
[0019]圖7為所述橫側梁壓緊機構的結構示意圖。
[0020]圖8為圖7中沿A-A剖視圖。
[0021]圖9為所述側梁端部定位機構的結構示意圖。
[0022]圖中各件號說明:
[0023]1-夾具主體，2-過度盤，3-側梁調整機構，4-橫梁調整機構，5-橫側梁壓緊機構，6-橫梁壓板；7_縱梁壓板，8-側梁端部定位機構；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。

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖5至7對本實用新型作進一步詳細描述。
[0025]如圖5所示，本實用新型所述多功能自動焊接夾具包括:夾具主體1、過度盤2、側梁調整機構3、橫梁調整機構4、橫側梁壓緊機構5、側梁端部定位機構8。
[0026]如圖6所示，所述夾具主體I為兩個矩形鋼管與鋼板焊接結構，剛度大，滿足剛性固定需求。
[0027]過度盤2，其中心通過銷軸與夾具主體I底面中部連接，起到連接本實用新型所述夾具與焊接機器人的連接，銷軸用于定位，使夾具主體的中心線和機器人轉臺夾具重合，從而保證自動焊接的精度。
[0028]側梁調整機構3，固定在夾具主體I中部上方，通過4個拉緊螺栓和4個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，從而實現(xiàn)高度方向上的無級調節(jié)，起到支撐及防止側梁焊接過程中扭曲變形的作用。
[0029]橫梁定位結構4，包括4塊橫向鋼板，分別焊接在夾具主體I兩側，每側設置2塊，橫向鋼板上開一系列長圓孔的通槽，V型塊底設有滑塊，從而使V型塊通過其上滑塊在滑槽中運動，也可在不同滑槽之間調整，從而進行橫向和縱向兩個方向上的調節(jié)，以滿足橫梁鋼管間距、鋼管長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。
[0030]如圖7所示，橫側梁壓緊機構5，包括支撐板11、螺栓19、圓銷9、矩形鍵17、橫梁壓板6、側梁壓板7及螺母10，所述支撐板8上設有縱向的長滑槽，螺栓19反向設置在滑槽上，其栓頭在滑槽內栓體在滑槽外；圓銷9套在螺栓19上置于支撐板11上，圓銷9底部設有設有矩形鍵，相應地支撐板8上表面位于滑槽兩側設有若干平行的鍵槽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，螺母19螺接在螺栓19上并位于圓銷9上方，從而通過旋緊螺母達到對螺栓的固定。橫梁壓板6和側梁壓板7套在圓銷5上，其中橫梁壓板6為槽鋼與鋼板焊接結構，可防止夾具永久變形及夾具壓傷工件；側拉壓板7為底面兩端設有定位凸臺的鋼板，如圖7所示，可以防止側梁焊接變形；螺栓5頂部螺接有螺母10，可通過夾具體上的長滑槽以及矩形鍵17在不同鍵槽內進行長度方向上的調整，滿足不同車型側梁的定位，同時起到焊接過程中防變形作用。
[0031]如圖9所示，側梁端部定位機構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端部，支架15與定位板16通過銷14進行可拆卸的連接，頂緊器13與壓緊器12分別在垂向和縱向上與支架15螺接。當對不帶彈簧結構的地鐵側梁進行自動焊接時，將側梁端部定位機構按照在夾具上，該一面兩銷的結構可以起到對其端部進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。
[0032]如上所述，結合附圖和實施例所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種多功能自動焊接夾具，其特征在于:包括夾具主體、側梁調整機構、橫梁定位機構、橫側梁壓緊機構及過度盤；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梁調整機構，由相互平行的底面、頂面和設置在二者之間的若干拉緊螺栓和頂緊螺栓組成；夾具主體兩側固定橫梁調整機構，包括兩側分別設置2個橫向鋼板，鋼板上設有一系列相互平行的長滑槽，V型塊與滑槽通過其上的滑塊配合；夾具主體兩端設置橫側梁壓緊機構，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、橫梁壓板與側梁壓板，所述支撐板上設有縱向的長滑槽，螺栓以栓頭朝內栓體朝外的方式設置在滑槽上并通過底部螺母固定，橫梁壓板和側梁壓板套在螺栓上，壓板上方螺接有頂部螺母，所述側梁壓板底面兩端部設有定位凸臺；夾具主體底面中部通過銷軸與過度盤中心連接。2.根據(jù)權利要求1所述一種多功能自動焊接夾具，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)權利要求1或2所述多功能自動焊接夾具，其特征在于:所述多功能自動焊接夾具還包括側梁端部定位機構，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端部，支架與定位板通過銷進行可拆卸的連接，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)權利要求1或2所述多功能自動焊接夾具，其特征在于:所述橫側梁壓緊機構還包括圓銷，套在螺栓上設置于支撐板和底部螺母之間，圓銷底部設有矩形鍵，相應地支撐板上表面位于滑槽兩側設有若干平行的鍵槽，矩形鍵置于鍵槽中。5.根據(jù)權利要求3所述多功能自動焊接夾具，其特征在于:所述橫側梁壓緊機構還包括圓銷，套在螺栓上設置于支撐板和底部螺母之間，圓銷底部設有矩形鍵，相應地支撐板上表面位于滑槽兩側設有若干平行的鍵槽，矩形鍵置于鍵槽中。
【文檔編號】B23K37-04GK204277280SQ201420544310
【發(fā)明者】李文, 張志毅, 吳發(fā)杰, 陳北平, 張世欣, 李陽 [申請人]南車青島四方機車車輛股份有限公司