专利名称：机柜立柱框的焊接工装设备的制作方法
技术领域：
本发明属于机柜立柱框体的装配生产技术领域，具体涉及一种机柜立柱框的装配 生产方法以及所用的焊接工装夹具。
背景技术：
现有技术中机柜立柱框的生产一般采用手工焊接完成，这种情况下焊接的机柜立 柱框质量不稳定，精度不高，而且由于手工操作，需要较多的人力物力，给生产的机械化、自 动化带来困难。现阶段需要为焊接生产提供质量更高、性能更好的焊接设备，才能实现焊接 生产机械化和自动化，减少人为因素的干扰，保证焊接质量的稳定，从而提高劳动生产率。 正因为现有技术中机柜立柱框的焊接生产存在这些问题，本发明由此而来。
发明内容本发明目的在于提供一种机柜立柱框的焊接工装夹具，解决了现有技术中机柜立 柱框采用无工装夹具的人工焊接，焊接质量不稳定、焊接精度不高，不能实现自动化和机械 化焊接等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是一种机柜立柱框的焊接工装设备，包括夹具体，其特征在于所述夹具体上固定设 置有定位元件和夹紧装置，所述定位元件水平限位机柜立柱框各部件，所述夹紧装置与定 位元件配合在水平方向上夹紧机柜立柱框各部件。优选的，所述机柜立柱框包括立柱，所述立柱的两端设置连接元件，所述立柱与连 接元件形成机柜立柱框框体；所述立柱的外侧设置耳件。所述立柱与连接元件的部件连接 处以及耳件与立柱的部件连接处在机柜立柱框生产过程中焊接固定。优选的，所述夹具体为支撑机柜立柱框体的支架，所述支架上设置定位元件和夹 紧装置；进行工装焊接时，定位元件设置在机柜立柱框内侧，夹紧装置设置在机柜立柱框外 侧，所述定位元件与夹紧装置配合水平夹紧机柜立柱框。优选的，所述定位元件包括分别固定在支架上的固定式定位元件和推拉式定位元 件；所述夹紧装置包括与固定式定位元件配合水平夹紧机柜立柱框的第一快速夹紧装置和 螺旋式夹紧装置、与推拉式定位元件配合水平夹紧机柜立柱框的第二快速夹紧装置。优选的，所述固定式定位元件为固定在金属支架上的固定块；所述推拉式定位元 件包括快速夹和设置在水平滑轨上的定位块，所述快速夹与定位块配合推动定位块限位机 柜立柱框。优选的，所述推拉式定位元件和第二快速夹紧装置分别设置在机柜立柱框的立柱 的内、外侧，进行工装焊接时，推拉式定位元件、第二快速夹紧装置配合水平夹紧机柜立柱 框的立柱。优选的，所述第二快速夹紧装置包括第二快速夹、设置在水平滑轨上的第二定位 块和固定在第二定位块上的第二定位销，所述第二快速夹推动第二定位块与推拉式定位元
3件配合水平夹紧机柜立柱框的立柱；所述耳件上设置销孔，所述第二定位销与销孔配合限 位耳件。优选的，所述第一快速夹紧装置包括第一快速夹、设置在水平滑轨上的第一定位 块和固定在第一定位块上的第一定位销，所述第一快速夹推动第一定位块与固定式定位元 件配合水平夹紧机柜立柱框；所述耳件上设置销孔，所述第一定位销与销孔配合限位耳件。优选的，所述螺旋式夹紧装置包括球头自动调节器和设置在球头自动调节器一端 的旋紧螺杆，所述旋紧螺杆旋紧时球头自动调节器自动调整夹紧方向并与固定式定位元件 配合夹紧限位连接元件。优选的，所述快速夹、第一快速夹、第二快速夹均可以选自垂直式快速夹、水平式 快速夹、推拉式快速夹、拉扣式快速夹、多功能焊接组合快速夹、大力钳、C型钳、F型钳。进行机柜立柱框的装配生产时，按照如下步骤进行将机柜立柱框的立柱、连接元件、耳件按照机柜立柱框的框体结构定位安装在机 柜立柱框的焊接工装设备上，通过机柜立柱框的焊接工装设备的定位元件定位，并通过夹 紧装置夹紧；对机柜立柱框的立柱、连接元件、耳件的部件连接处进行焊接固定。具体的说，包 括对左立柱、右立柱、前连接元件和后连接元件连接处进行焊接固定；对左耳件与左立柱连 接处进行焊接固定；以及对右耳件与右立柱连接处进行焊接固定。本发明技术方案中，所述机柜立柱框包括左立柱和右立柱，进行工装焊接时，所述 左立柱和右立柱内侧均设置有固定式定位元件和推拉式定位元件；所述推拉式定位元件设 置有定位块和快速夹。所述立柱外侧设置第二快速夹紧装置和第一快速夹紧装置；所述第 二快速夹紧装置设置有第二定位块、第二定位销和第二快速夹。所述第一快速夹紧装置设 置有第一定位块、第一定位销和第一快速夹。本发明技术方案中，所述机柜立柱框还包括前连接元件、后连接元件，前连接元件 内侧设置固定式定位元件；前连接元件外侧设置螺旋式夹紧装置和第一快速夹紧装置。后 连接元件内侧设置固定式定位元件；后连接元件外侧设置螺旋式夹紧装置和第一快速夹紧
直ο本发明技术方案中，所述机柜立柱框还包括左耳件和右耳件，所述左耳件内侧与 左立柱接触，左耳件外侧设置第一快速夹紧装置和第二快速夹紧装置。所述右耳件内侧与 右立柱接触，右耳件外侧设置第一快速夹紧装置和第二快速夹紧装置；所述第二快速夹紧 装置设置有第二定位块、第二定位销和第二快速夹。所述第一快速夹紧装置设置有第一定 位块、第一定位销和第一快速夹。本发明技术方案中，所述固定式定位元件与推拉式定位元件配合限位左立柱、右 立柱、前、后连接元件及左、右耳件。其中推拉式定位元件与第二快速夹紧装置配合夹紧左 右立柱和耳件时，所述第二快速夹紧装置上的定位块上开设有限位耳件的第二定位销；固 定式定位元件与第一快速夹紧装置配合夹紧左右立柱和耳件时，所述第一快速夹紧装置上 的定位块上开设有限位耳件的第一定位销；。而螺旋式夹紧装置包括球头自动调节器和旋 紧螺杆，所述旋紧螺杆旋紧时球头自动调节器可自动调整夹紧方向以起到夹紧限位前连接 元件和后连接元件。本发明通过设计这样的焊接工装夹具，通过定位元件对左耳件和右耳件两个部件进行定位，不用划线，不用测量就能得到准确的装配位置，从而保证了装配精度，加快了装 配作业的进程。本发明的夹紧装置是利用机械四连杆死点原理而设计的一种快速夹持、快速打开 机构，根据其运动方式可分为手动夹紧装置与气动夹紧装置，包括垂直式夹紧装置、水平式 夹紧装置、推拉式夹紧装置、拉扣式夹紧装置、多功能焊接组合夹紧装置系列、大力钳、C型 钳、F型钳等。优选采用推拉式夹紧装置。相比于现有技术中的解决方案，本实用新型优点是1.本发明技术方案中采用焊接工装夹具进行机柜立柱框焊接固定，夹紧装置可以 采用手动夹紧装置或气动夹紧装置，从而大大减轻了操作人员的体力劳动，提高了装配焊 接效率。而且，在焊接过程中，由于工件在夹具中夹紧固定或预先给予反变形，所以能控制 或消除工件的焊接受热变形，减少人工焊接的不稳定性。焊接过程也是焊件局部受热的过 程，为了减少装配的零件受热变形，通过工装夹具对零件进行夹紧，有利于减少焊接的尺寸 不稳定。2、本发明技术方案中采用焊接工装夹具进行焊接，由于保证了装配精度，控制了 焊接变形，所以本发明得到的机柜立柱框可以在后续装配任意互换，减少产品不匹配的发 生率。而且由原来的先焊接后加工变为先加工成型再进行焊接，避免了零件焊接后加工困 难的问题，有利于缩短工件产品的生产周期。3、本发明技术方案中采用焊接工装夹具进行焊接后，使手工操作变为机械操作， 减少了人为因素对焊接质量的影响，降低了焊工操作技术水平的要求，使装配和焊接集中 在一个工位上完成，减少了工序数量，节约生产车间面积。焊接工装夹具的使用，使焊接工 序实现机械化和自动化成为可能，从而保证焊件的整体尺寸和制造精度。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述
图1为本发明实施例机柜立柱框的焊接工装夹具立体图；图2为本发明实施例机柜立柱框的焊接工装夹具主视图；图3为本发明实施例机柜立柱框的焊接工装夹具剖面图；图4为本发明实施例机柜立柱框部件在焊接工装夹具上组装状态主视图；图5为本发明实施例机柜立柱框部件在焊接工装夹具上组装状态立体图；图6为本发明实施例机柜立柱框立柱部件的结构示意图；图7为本发明实施例机柜立柱框连接元件部件的结构示意图；图8为本发明实施例机柜立柱框耳件部件的结构示意图；图9为焊接后得到的本发明实施例机柜立柱框结构示意图。其中1为夹具体，2为定位元件，3为夹紧装置；21为固定式定位元件，22为推拉式定位元件，23为定位块为快速夹；31为第一快速夹紧装置；32为螺旋式夹紧装置；33为第二快速夹紧装置；311为第一定位块；312为第一快速夹；313为第一定位销；321为球头自动调节 器；322为旋紧螺杆；331为第二定位块；332为第二快速夹；333为第二定位销；[0043]61为立柱；62为连接元件；63为耳件。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明 本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做 进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例如
图1 6所示，该机柜立柱框的焊接工装设备，包括夹具体1，所述夹具体上固定 设置有定位元件2和夹紧装置3，所述定位元件2水平限位机柜立柱框各部件，所述夹紧装 置3与定位元件2配合在水平方向上夹紧机柜立柱框各部件。机柜立柱框6部件包括立柱61，所述立柱两端设置有连接元件62 ；所述立柱与连 接元件形成框体，所述立柱的外侧设置若干个耳件63。所述立柱61与连接元件62的部件 连接处以及耳件63与立柱61的部件连接处在机柜立柱框生产过程中需要焊接固定。夹具体1为支撑机柜立柱框体的支架，所述支架上设置定位元件2和夹紧装置3 ； 进行工装焊接时，定位元件设置在机柜立柱框内侧，夹紧装置设置在机柜立柱框外侧，所述 定位元件与夹紧装置配合水平夹紧机柜立柱框。定位元件包括分别固定在支架上的固定式定位元件21和推拉式定位元件22 ；所 述夹紧装置3包括与固定式定位元件21配合水平夹紧机柜立柱框的第一快速夹紧装置31 和螺旋式夹紧装置32、与推拉式定位元件22配合水平夹紧机柜立柱框的第二快速夹紧装 置33。固定式定位元件21为固定在金属支架上的固定块；所述推拉式定位元件22包括 快速夹M和设置在水平滑轨上的定位块23，所述快速夹M与定位块23配合推动定位块 23限位机柜立柱框。推拉式定位元件22和第二快速夹紧装置33分别设置在机柜立柱框的立柱的内、 外侧，进行工装焊接时，推拉式定位元件22、第二快速夹紧装置33配合水平夹紧机柜立柱 框的立柱。第二快速夹紧装置33包括第二快速夹331、设置在水平滑轨上的第二定位块332 和固定在第二定位块332上的第二定位销333，所述第二快速夹331推动第二定位块332与 推拉式定位元件22配合水平夹紧机柜立柱框的立柱；所述耳件63上设置销孔，所述第二定 位销333与销孔配合限位耳件63。第一快速夹紧装置包括第一快速夹311、设置在水平滑轨上的第一定位块312和 固定在第一定位块312上的第一定位销313，所述第一快速夹311推动第一定位块312与固 定式定位元件21配合水平夹紧机柜立柱框；所述耳件63上设置销孔，所述第一定位销313 与销孔配合限位耳件63。机柜立柱框的左耳件内侧与左立柱接触，外侧分别设置第一快速夹紧装置31和 第二快速夹紧装置33 ；所述第一快速夹紧装置31和第二快速夹紧装置33分别设置有各自 相应的定位块、定位销和快速夹。机柜立柱框的右耳件内侧与右立柱接触固定，外侧设置也 分别设置第一快速夹紧装置31和第二快速夹紧装置33 ；所述第一快速夹紧装置31和第二 快速夹紧装置33分别设置有各自相应的定位块、定位销和快速夹。[0055]固定式定位元件与推拉式定位元件配合限位左、右立柱61、前、后连接元件62和 耳件63。夹紧装置3与定位元件2配合夹紧机柜立柱框后即可进行焊接作业。螺旋式夹紧装置32包括球头自动调节器321和设置在球头自动调节器321 —端 的旋紧螺杆322，所述旋紧螺杆322旋紧时球头自动调节器321自动调整夹紧方向并与固定 式定位元件配合夹紧限位连接元件。图7 9为机柜立柱框的零部件和焊接成型后的框体产品，立柱61包括左、右立 柱，所述立柱内侧设置有固定式定位元件和推拉式定位元件；所述推拉式定位元件设置有 定位块23和快速夹24。立柱61外侧设置第一快速夹紧装置31和第二快速夹紧装置33 ； 所述第一快速夹紧装置31和第二快速夹紧装置33分别设置有各自的定位块、定位销和快 速夹。机柜立柱框包括前、后连接元件62，前、后连接元件内侧分别设置固定式定位元件 2 ；前、后连接元件62外侧设置螺旋式夹紧装置32。螺旋式夹紧装置32包括球头自动调节 装置321和旋紧螺杆322，所述旋紧螺杆322旋紧时球头自动调节装置321可自动调整夹紧 方向以起到夹紧限位前连接元件和后连接元件。第一快速夹紧装置31、第二快速夹紧器33、推拉式定位元件的快速夹均可选用垂 直式快速夹、水平式快速夹、推拉式快速夹、拉扣式快速夹、多功能焊接组合快速夹、大力 钳、C型钳、F型钳。如图4 5所示为本发明的机柜立柱框的装配生产方法流程示意图；进行机柜立 柱框的装配生产时，按照以下步骤进行将机柜立柱框的立柱61、连接元件62、耳件63按照机柜立柱框框体结构定位安装 在机柜立柱框的焊接工装设备上，通过机柜立柱框的焊接工装设备的定位元件2定位，并 通过夹紧装置3夹紧；对机柜立柱框的立柱61、连接元件62、耳件63的部件连接处进行焊接固定。具体的，可以先将左立柱、右立柱定位安装在焊接工装夹具上，通过焊接工装夹具 的定位元件定位，并通过夹紧装置夹紧；将前连接元件、后连接元件套入左立柱、右立柱并安装在焊接工装夹具上，通过焊 接工装夹具的定位元件定位，并通过夹紧装置夹紧；将左耳件和右耳件定位安装在焊接工装夹具上；通过焊接工装夹具的定位元件定 位，并通过夹紧装置3将其分别与左立柱和右立柱夹紧；对左立柱、右立柱、前连接元件和后连接元件连接处进行焊接固定；对左耳件与左 立柱连接处进行焊接固定；对右耳件与右立柱连接处进行焊接固定。本实施例通过焊接工装夹具对机柜立柱框框体进行焊接，大大减少了人工焊接的 成本和时间，并且保证了焊接的精度和焊件尺寸的稳定。上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是 能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精 神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种机柜立柱框的焊接工装设备，包括夹具体(1)，其特征在于所述夹具体上固定 设置有定位元件( 和夹紧装置(3)，所述定位元件( 水平限位机柜立柱框各部件，所述 夹紧装置( 与定位元件( 配合在水平方向上夹紧机柜立柱框各部件。
2.根据权利要求1所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述机柜立柱框 (6)包括立柱(61)，所述立柱两端设置有连接元件(6 ；所述立柱与连接元件形成框体，所 述立柱的外侧设置若干个耳件(63)。
3.根据权利要求2所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述夹具体(1)为 支撑机柜立柱框体的支架，所述支架上设置定位元件( 和夹紧装置(3)；进行工装焊接 时，定位元件设置在机柜立柱框内侧，夹紧装置设置在机柜立柱框外侧，所述定位元件与夹 紧装置配合水平夹紧机柜立柱框。
4.根据权利要求3所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述定位元件包括 分别固定在支架上的固定式定位元件和推拉式定位元件0 ；所述夹紧装置(3)包 括与固定式定位元件配合水平夹紧机柜立柱框的第一快速夹紧装置(31)和螺旋式夹 紧装置(32)、与推拉式定位元件0 配合水平夹紧机柜立柱框的第二快速夹紧装置(33)。
5.根据权利要求4所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述固定式定位元 件为固定在金属支架上的固定块；所述推拉式定位元件0 包括快速夹04)和设置 在水平滑轨上的定位块(23)，所述快速夹04)与定位块配合推动定位块限位机 柜立柱框。
6.根据权利要求5所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述推拉式定位元 件0 和第二快速夹紧装置(3 分别设置在机柜立柱框的立柱的内、外侧，进行工装焊接 时，推拉式定位元件(22)、第二快速夹紧装置(3 配合水平夹紧机柜立柱框的立柱。
7.根据权利要求6所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述第二快速夹紧 装置(3 包括第二快速夹(331)、设置在水平滑轨上的第二定位块(33 和固定在第二定 位块(33 上的第二定位销(333)，所述第二快速夹(331)推动第二定位块(33 与推拉式 定位元件0 配合水平夹紧机柜立柱框的立柱；所述耳件(6 上设置销孔，所述第二定位 销(333)与销孔配合限位耳件(63)。
8.根据权利要求3所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述第一快速夹紧 装置包括第一快速夹(311)、设置在水平滑轨上的第一定位块(31 和固定在第一定位块 (312)上的第一定位销(313)，所述第一快速夹(311)推动第一定位块(31 与固定式定位 元件配合水平夹紧机柜立柱框；所述耳件(6 上设置销孔，所述第一定位销(313)与 销孔配合限位耳件(63)。
9.根据权利要求3所述的机柜立柱框的焊接工装设备，其特征在于所述螺旋式夹紧 装置(3 包括球头自动调节器(321)和设置在球头自动调节器(321) —端的旋紧螺杆 (322)，所述旋紧螺杆(32 旋紧时球头自动调节器(321)自动调整夹紧方向并与固定式定 位元件配合夹紧限位连接元件。
专利摘要本实用新型公开了一种机柜立柱框的焊接工装设备，所述设备包括夹具体(1)，其特征在于所述夹具体上固定设置有定位元件(2)和夹紧装置(3)，所述定位元件(2)水平限位机柜立柱框各部件，所述夹紧装置(3)与定位元件(2)配合在水平方向上夹紧机柜立柱框各部件。该实用新型大大减轻了操作人员的体力劳动，提高了装配焊接效率；控制或消除了工件的焊接受热变形，减少人工焊接的不稳定性。
文档编号B23K37/053GK201881108SQ20102061928
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者朱永福, 李志红, 李献, 王继华, 章登洲, 钟禾根 申请人:苏州宝馨科技实业股份有限公司