管组设备的装配工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种管组设备的装配工装。该装配工装包括装配台架和定位装置，该装配台架包括：操作平台，其设置在该装配台架的左右两侧；放置台，其在该装配台架上设置在所述操作平台的上方的左右两侧，用于放置该定位装置；以及底梁：其设置在该装配台架的底部，用于放置管组设备。该定位装置包括：横梁；摇柄机构，其设置在该横梁的两端，用于使横梁上下移动，其中所述定位装置的摇柄机构放置在所述装配台架的所述放置台上；多个卡箍，其设置在横梁上，位于摇柄机构之间，用于卡紧管组设备中的管件。本实用新型的装配工装能够用于对各管件定位尺寸、垂直度要求较高的设备的装配，并保证管组焊接后的产品质量。
【专利说明】管组设备的装配工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于管组设备的装配工装，尤其涉及一种适用于对各管件的尺寸定位和垂直度要求较高的管组设备的装配。
【背景技术】
[0002]目前，在工程实际应用中，存在这样一种设备，其管件数量较多、排列紧凑并且垂直方向上尺寸较大(例如约4m-5m)。该设备对装配定位尺寸及各管件一致性和垂直度要求较高。图1示出了此种类型设备的基本外观。
[0003]如图1 (包括图1A和图1B)所示，此种设备由多行多列横截面为蜂窝状的管件拼焊装配而成，其中图1A示出了设备的外形，图1B示出了设备的横截面形状。对于此种设备，装配过程中若不采用合适的工装加以辅助，将很难实现所有管件的准确定位和对管件垂直度的控制。此外，由于此种设备的管件壁厚较小，装配过程中产生的焊接变形将直接影响装配质量和装配速度。
[0004]由于此类型设备形状较为特殊，应用行业比较局限，目前针对此类设备的装配工装还有待研究。
实用新型内容
[0005]本实用新型是针对上述现有技术的不足而做出的，提供了一种提高了设备装配的精度和生产效率的管组设备的装配工装，填补了以往针对管组设备在装配方面的空白。
[0006]本实用新型的一方面提供一种管组设备的装配工装，该装配工装包括装配台架和定位装置，所述装配台架包括:操作平台，其设置在所述装配台架的左右两侧；放置台，其在所述装配台架上设置在所述操作平台的上方的左右两侧，用于放置所述定位装置；以及底梁:其设置在所述装配台架的底部，用于放置所述管组设备，所述定位装置包括:横梁；摇柄机构，其设置在所述横梁的两端，用于使所述横梁上下移动，其中所述定位装置的所述摇柄机构放置在所述装配台架的所述放置台上；多个卡箍，其设置在所述横梁上，位于所述摇柄机构之间，用于卡紧所述管组设备中的管件。
[0007]根据本实用新型的装配工装能够用于对各管件定位尺寸、垂直度要求较高的设备的装配，并可有效控制并减少各管件之间焊接热应力引起的变形，保证管组设备焊接后的产品质量。
[0008]优选地，所述定位装置还包括在所述横梁的两侧分别设置在所述摇柄机构和所述卡箍之间的定位件，并且所述装配台架的上端的左右两侧分别设置有与所述定位件相配合的定位配合件。
[0009]优选地，所述管组设备是由多行和多列个管件构成的管件组。
[0010]优选地，所述卡箍的数量与所述管件组的列数相同，并且所述卡箍的横截面形状与所述管件的横截面内腔的形状相同。
[0011]优选地，所述放置台上设有能够使所述定位装置朝向所述管件组的列方向滑动的滑轨，并且所述装配台架的上端设有与所述管件组的行数相对应的多排定位配合件。
[0012]优选地，所述装配工装包括多个定位装置，所述多个定位装置沿所述管件组的列方向布置为与所述管件组的各行相对应。
[0013]优选地，所述卡箍的下部为带有梯度的下细上粗的形状。
[0014]优选地，所述多个卡箍的长度可调节。
[0015]优选地，所述多个卡箍的长度按照与管件装配的先后顺序依次减小。
[0016]优选地，所述装配台架的所述底梁的平行度与所述定位装置的所述横梁的平行度相同。
[0017]根据本实用新型的装配工装具有以下特点:
[0018]I)可以实现零部件的精确定位；
[0019]2)可实现高竖直方向上垂直度的有效控制；
[0020]3)保证装配过程中零部件的稳定性，有效控制焊接变形；
[0021]4)工装结构简单，方便拆卸和迁移。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图例示了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且与文字说明一起用来解释本实用新型的原理。
[0023]图1是示例性示出管组类设备的结构的图。
[0024]图2是示例性示出根据本实用新型的装配工装的主视图。
[0025]图3(包括图3A至图3D)是示例性示出根据本实用新型的装配工装的装配台架的结构的图，其中图3A是装配台架的立体图，图3B是装配台架的主视图，图3C是装配台架的左视图，以及图3D是装配台架的俯视图。
[0026]图4是示例性示出根据本实用新型的装配工装的定位装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0027]下面将参照附图详细描述本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。应当指出，除非另外具体说明，在这些实施例中描述的部件、数字表示和数值的相对配置不限制本实用新型的范围。
[0028]在本说明书中，术语“装配工装”表示实现多个零件的装配，将多个单一零件组合在一起，变成最终的产品的设备。此外，在本说明书中使用相同的附图标记表示具有相同结构的部件，并省略对相同部件结构的重复描述。
[0029]本实用新型的装配工装主要用于装配由多行多列个管件构成的管件组的管组设备。
[0030][第一实施例]
[0031]首先结合图2至图4说明根据本实用新型的第一实施例的装配工装的结构。
[0032]图2是示例性示出根据本实用新型的第一实施例的装配工装的结构的主视图。
[0033]虽然图2中未示出管组设备，但是在本实用新型中假定以X方向(水平方向)作为管件组的行方向(下文中也称为管组设备的横向)，以Y方向(图2中垂直纸面的方向)作为管件组的列方向(下文中也称为管组设备的纵向)，以及Z方向(竖直方向)作为管件组的高度方向，进行说明。
[0034]如图2所示，本实用新型的装配工装包括装配台架I和定位装置2。
[0035]下面，参照图2和图3详细描述本实用新型的装配台架I的结构。图3是示例性示出根据本实用新型的装配工装的装配台架的结构的图。
[0036]如图2和图3所示，该装配台架I包括操作平台11、放置台12和底梁13。操作平台11分别设置在该装配台架I的左右两侧，用于放置装配用的工机具等及操作人员的站位。由于本实用新型的装配工装可适用于大型设备的组装，因此操作平台11的设计高度可达3m-5m不等。但是，本实用新型不限于此，操作平台11的高度可根据装配需要进行设计，只有其能够便于操作人员进行操作即可。
[0037]此外，本实用新型的操作平台11的数量不限于两个，根据需要可以设置多于两个的操作平台。
[0038]如图2和图3所示，在装配台架I上，放置定位装置2。在操作平台11的上方的左右两侧分别设置放置台12。优选地，定位装置2放置在放置台12上。
[0039]在装配台架I的底部设置用于放置管组设备(需装配设备)的底梁13。在本实用新型中，如图3所示，底梁13采用工字钢制成，但是本实用新型的底梁13的材质不限于此，可以采用其他金属构件只要其能够承载需装配设备即可。
[0040]此外，如图3所示，装配台架I还可以包括便于操作人员进入到操作平台11的梯子14。优选地，该梯子14可拆装地连接到该装配台架I上，以供操作人员自由选择进入左侧或右侧的操作平台11。
[0041]此外，优选地，操作平台11、放置台12以及底梁13以可拆装的方式(例如螺栓连接、销连接等)连接到装配台架1，以方便拆装。
[0042]下面，参照图2和图4描述本实用新型的装配工装的定位装置2的具体结构。图4是示例性示出本实用新型的装配工装的定位装置2的结构的图。
[0043]如图2和图4所示，该定位装置2包括横梁(也可称为定位横梁)21、摇柄机构22和卡箍23。
[0044]定位装置2的摇柄机构22设置在横梁21的两端，用于使横梁21上下移动，从而调整横梁21在竖直方向上的高度。定位装置2的摇柄机构22被放置在装配台架I的放置台12上，从而将定位装置2装配在装配台架I上。
[0045]如图2和图4所示，在定位装置2的横梁21上，在两端的摇柄机构22之间设置用于卡紧管组设备中的管件的多个卡箍23。卡箍23的横截面形状与管件的横截面内腔形状一致。在本实施例中，管件的横截面形状可以是例如四边形、五边形、蜂窝状的六边形等的多边形形状。
[0046]此外，卡箍23的数量与需装配设备的横向结构(也即管件组的列数)相对应，并且卡箍的间距(也即，相邻卡箍之间的距离)根据需装配设备的横向结构进行设计。
[0047]优选地，卡箍23的下部为带有梯度的下细上粗的形状(例如长度带有梯度的喇叭口或锥形等)，以在通过摇柄机构22上下移动横梁21时便于卡箍23卡紧管件。另外，摇柄机构22对横梁21的移动范围可根据装配需要进行设计。
[0048]此外，如图2和图4所示，多个卡箍23的长度不同。具体来说，按照与管件装配的先后顺序，多个卡箍23的长度依次减小，以使得各个卡箍均能够与各管件卡紧，从而实现需装配设备的横向(也即，管件组的行方向)定位。
[0049]虽然，在图2和图4中示出了多个卡箍23的长度从左向右依次减小，但是本实用新型中的管件的装配顺序不限于从左向右，也可以是从右向左(或其他顺序)，在这种情况下，相应地，多个卡箍23的长度从右向左依次减小。
[0050]此外，请注意，本实用新型的卡箍23的结构不限于按照与管件装配的先后顺序依次减小的结构，另选地，也可以采用卡箍的长度可根据装配需要调节的结构。
[0051]此外，优选地，如图2和4所示，定位装置2还可以包括在横梁21的左右两侧分别设置在摇柄机构22和卡箍23之间的定位件24。在这种情况下，相对应地，在装配台架I的上端的左右两侧分别设置有与定位装置2的定位件24相配合的定位配合件15。通过定位装置2上的定位件24与装配台架I上的定位配合件15的配合，能够实现管件设备的纵向的定位。
[0052]在本实施例中，如图4所示，定位装置2的定位件24可以是定位销，在这种情况下，如图3A和3D所示，装配台架I的定位配合件15是与定位销相配合的销孔，通过将定位装置2上的定位销插入到装配台架I上的销孔中，能够实现管件设备的纵向的精确定位。然而，在本实用新型中，定位件和定位配合件不限于定位销和销孔，而可以采用其他结构，只要二者能够相互配合即可。
[0053]此外，在本实施例的装配工装中，在装配台架I的放置台12上沿管件组的列方向(也即图2中Y的方向)可以设置有滑轨，该滑轨使得定位装置2能够沿着管件组的列方向移动，从而在完成一行的管件的装配之后，将定位装置移动到管件组的下一行，以进行该行管件的装配。重复该操作，直到最后一行的管件装配结束为止。
[0054]如图3A和图3D所示，在装配台架I的上端沿管件组的列方向布置有多排定位配合件。此外，定位配合件的排数与需装配设备的纵向结构(也即管件组的行数)相对应，并且相邻两排定位配合件间的距离根据需装配设备的纵向结构进行设计。
[0055]因此，在完成一行的管件的装配之后，将定位装置移动到管件组的下一行时，定位装置2上的定位件24与跟该行相对应的定位配合件相配合，从而能够实现管件设备的纵向的精确定位，并保证管件在竖直方向上的垂直度。
[0056]下面，结合图2至图4来描述采用本实用新型的具有上述结构的装配工装对具有多行多列的管组设备进行装配的具体操作。
[0057]I)首先，调整装配台架I的底梁13的平面度。具体来说，可通过测量仪器测定底梁13的平面度是否达到装配要求。
[0058]2)在将装配台架I的底梁13的平面度调整为达到装配要求之后，通过测量定位装置2的横梁21与装配台架I的底梁13的平行度，来将横梁21调整为与底梁13平行。
[0059]3)根据定位装置2的卡箍23的位置找正，布置并固定管件组设备的基座。
[0060]4)接下来，通过摇动摇柄机构22来下移定位装置2的横梁21，使得卡箍23依次卡紧管件组的第一行的各管件，实现管件组的横、纵向定位并有效控制垂直度。
[0061]5)在完成第一行的管件的装配之后，在定位装置2沿着装配台架I的放置台12上的滑轨移动到管件组的第二行时，将定位装置2上的定位件与第二排的定位配合件配合，并通过摇动摇柄机构22将定位装置2上的卡箍23卡入到管件组的第二行的对应管件中。进行第二行的零部件的横、纵向定位并有效控制垂直度和焊接变形。
[0062]6)依次重复上述步骤5)，直至整个管件组的装配结束。
[0063]根据本实施例的装配工装，通过定位装置的横梁上的卡箍可实现管组设备的横向定位，并且通过定位装置上的定位件与装配台架上的定位配合件的配合，可以实现管组设备的纵向定位。此外，通过摇柄机构的控制，可在装配过程中卡紧管件，控制管组设备装配的垂直度。由于管件上下部都受到有效约束和固定，因此在管件焊接过程中可有效控制焊接变形，从而保证管组焊接后的产品质量。
[0064]第二实施例
[0065]接下来描述本实用新型的第二实施例。
[0066]如上所述，在第一实施例中描述了在装配台架I的放置台12上设置有滑轨，并且装配台架I的上端沿管件组的纵向方向(列方向)设置有与管件组的各行相对应的多排定位配合件的情况。由此，在定位装置2沿滑轨移动到管件组的下一行时，定位装置2上的定位件24与相应排的定位配合件相配合，并通过摇动摇柄机构22来将卡箍23卡入到该行的各管件中。从而实现管组设备的横向和纵向定位。
[0067]也即，在上述第一实施例中装配工装采用一个定位装置来按照行顺序依次对多行多列的管组设备的管件进行定位。
[0068]与上述第一实施例不同，本实用新型的第二实施例中的装配工装包括多个定位装置，该定位装置的数量与管件组的行数相等。在本实施例中，不需要通过滑轨来移动定位装置，而是将各个定位装置布置为与管件组的各行相对应。从而，能够同时对多行多列的管组设备进行定位。本实施例的其他部分与上述第一实施例相同，因此，为描述简便，不再进行赘述。
[0069]在本实施例中，由于能够同时对管组设备进行定位，因此提高了操作效率，节省了操作时间。
[0070]在本实用新型中，定位横梁上的2个定位件的跨距可根据需装配设备的尺寸进行设计，装配台架上端设置的与横梁上的定位件相配合的定位配合件的排数及排间距根据需装配设备的纵向结构进行设计。定位横梁上的卡箍截面形状及尺寸根据管件的截面形状及内腔尺寸设计，卡箍数量可与需装配设备的横向结构一致。摇柄机构可实现横梁的上下移动，移动范围可根据装配需要进行设计。
[0071]因此，根据本实用新型通过定位横梁上的卡箍可实现管组设备的横向定位；通过定位件和定位配合件的配合，可以实现管组设备的纵向定位；通过摇柄机构的控制，可在装配过程中卡紧各管件，控制管组设备装配的垂直度。由于管件上下部都受到有效约束和固定，因此在管件焊接过程中可有效控制焊接变形，从而保证管组焊接后的产品质量。
[0072]本实用新型具有的如下优点及效果:
[0073](I)通用性强:通过调整定位横梁在高度方向上的位置和定位配合件的布置位置，可满足不同管组设备的装配需要；
[0074](2)工装装卸方便:由于主体结构采用螺栓连接为主，方便装卸；
[0075](3)操作简单、工作可靠:只需摇动定位横梁上的手柄，即可满足装配过程中对垂直度及定位的要求；通过定位横梁上卡箍的卡紧，增加装配稳定性的同时有效控制了焊接变形。
[0076](4)良好的工艺性:工装架和部件形状结构简单，容易制造、装配、调试和测量；
[0077]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域的普通技术人员了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
[0078]附图标记说明
[0079]I装配台架
[0080]11操作平台
[0081]12放置台
[0082]13 底梁
[0083]14 梯子
[0084]15定位配合件
[0085]2定位装置
[0086]21 横梁
[0087]22摇柄机构
[0088]23 卡箍
[0089]24定位件。
【权利要求】
1.一种管组设备的装配工装，其特征在于，该装配工装包括装配台架和定位装置， 所述装配台架包括: 操作平台，其设置在所述装配台架的左右两侧； 放置台，其在所述装配台架上设置在所述操作平台的上方的左右两侧，用于放置所述定位装置；以及 底梁:其设置在所述装配台架的底部，用于放置所述管组设备，所述定位装置包括: 横梁； 摇柄机构，其设置在所述横梁的两端，用于使所述横梁上下移动，其中所述定位装置的所述摇柄机构放置在所述装配台架的所述放置台上； 多个卡箍，其设置在所述横梁上，位于所述摇柄机构之间，用于卡紧所述管组设备中的管件。
2.根据权利要求1所述的装配工装，其特征在于，所述定位装置还包括在所述横梁的两侧分别设置在所述摇柄机构和所述卡箍之间的定位件，并且所述装配台架的上端的左右两侧分别设置有与所述定位件相配合的定位配合件。
3.根据权利要求2所述的装配工装，其特征在于，所述管组设备是由多行和多列个管件构成的管件组。
4.根据权利要求3所述的装配工装，其特征在于，所述卡箍的数量与所述管件组的列数相同，并且所述卡箍的横截面形状与所述管件的横截面内腔的形状相同。
5.根据权利要求3所述的装配工装，其特征在于，所述放置台上设有能够使所述定位装置朝向所述管件组的列方向滑动的滑轨，并且所述装配台架的上端设有与所述管件组的行数相对应的多排定位配合件。
6.根据权利要求3所述的装配工装，其特征在于，所述装配工装包括多个定位装置，所述多个定位装置沿所述管件组的列方向布置为与所述管件组的各行相对应。
7.根据权利要求5或6所述的装配工装，其特征在于，所述卡箍的下部为带有梯度的下细上粗的形状。
8.根据权利要求7所述的装配工装，其特征在于，所述多个卡箍的长度可调节。
9.根据权利要求7所述的装配工装，其特征在于，所述多个卡箍的长度按照与管件装配的先后顺序依次减小。
10.根据权利要求9所述的装配工装，其特征在于，所述装配台架的所述底梁的平行度与所述定位装置的所述横梁的平行度相同。
【文档编号】B23K37/04GK203956407SQ201420425762
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】刘晶, 孙文, 王军涛, 姜洪旗, 杨中伟 申请人:山东核电设备制造有限公司