用于水槽焊接工装的工件放置架的制作方法

本发明涉及一种特别适合用于不锈钢水槽斗与不锈钢水槽面板之间进行焊接的水槽焊接工装，尤其涉及一种对水槽斗和水槽面板之间进行放置定位的用于水槽焊接工装的工件放置架。

背景技术：

在现代工业中，工装夹具大量出现在产品生产制造的各个环节，随着工业水平的提高，对工装夹具的精度和自动化程度要求越来越高，传统的工装夹具已很难满足现代化的生产需求。在精密焊接时，对被焊接件间的缝隙要求非常高，如果缝隙超过要求值则无法将两工件焊牢，使用传统夹具夹紧时焊接不良率较高且生产效率较低。

以不锈钢水槽为例，现有的整体式不锈钢水槽由水槽斗和位于水槽斗上面的水槽面板组成，制作时，水槽面板上开有与水槽斗开口外形匹配的安装孔，将水槽斗的开口置于水槽门板的安装孔内，在通过焊机将水槽斗的开口周缘与水槽面板的安装孔内孔壁焊接固定在一起。为保证焊接质量，水槽斗在焊接时，需要保证水槽斗的开口周缘与水槽面板的安装孔内孔壁之间紧密结均匀的接触。

目前不锈钢水槽的焊接还采用较为传统的焊接方式，不仅焊接精度低，而且焊接耗时费人力。为提高不锈钢水槽的品质，如何保证在焊接时水槽斗的开口周缘与水槽面板的安装孔内孔壁之间紧密结均匀的接触是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构设计合理且工件安放轻松方便的用于水槽焊接工装的工件放置架，本工装在水槽斗与水槽面板的安装孔处于过渡或过盈配合的前提下，能保证水槽斗方便置于水槽面板的安装孔内。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于水槽焊接工装的工件放置架，其特征在于：包括具有用以放置水槽斗的凹腔及用以搁置水槽面板的台面的架体，所述台面上安装有用以对水槽面板的外端面进行限位的挡块，所述凹腔内的上部周缘每侧面均设有用以挤压置于凹腔内的水槽斗外侧壁的挤压气缸。

进一步改进，上述凹腔内设有为一块用以支撑水槽斗底面的活动板，活动板约束在凹腔的底板上方并能上下滑移，活动板的下方设有支撑弹簧，该支撑弹簧使活动板保持上移趋势，在水槽斗置于凹腔内的状态下，在支撑弹簧作用下，水槽斗的上部焊接边高于水槽面板的焊接边。弹性模块的设置可消除水槽斗与水槽面板相对高度上的误差，并实现水槽斗和水槽面板的上下定位，下压时，下部弹性支撑模块向上顶的同时向下移动，实现对水槽斗的上部定位和下部施压的组合浮动定位模式。

上述凹腔的底板上固定有四根导向轴，导向轴的上端活动穿过活动板的四个边角处，所述支撑弹簧有四根，分别套设在导向轴上，支撑弹簧的下端支撑在底板上，支撑弹簧的上端支撑在活动板的下端面上。导向轴对活动板起到导向作用，同时为支撑弹簧的安装提供合适的安装位。

更进一步改进，上述凹腔的底板为活动件，底板的下方设有用以驱动底板相对凹腔上下滑移的驱动结构。驱动结构可采用同步带驱动多组丝杠导轨模块同步升降机构，装工件前，凹腔内的底部先上升，然后放入工件，底部再下降到位，便于工件的放置，焊接完成后，机构推动焊接完成的水槽整体上升脱离工装，可非常方便的取出工件。

作为优选，一般水槽具有两个水槽斗，对应上述凹腔有两个，又因每个水槽斗的深浅不一，两个凹腔内的底板连为一体，并在其中一个凹腔内设有与底板固定在一起的固定板，所述活动板设置在固定板上方。

为实现对水槽面板的限位，上述架体的台面上安装有四块对置于台面上的水槽面板进行周向限位的限位块，限位块的顶面用以搁置水槽面板的底面搁置，限位块的外端面用以与水槽面板的内侧壁接触。

进一步优化，上述限位块约束在台面上并能前后滑移，每块限位块的两端各设有以固定块，固定块上开有阶梯穿孔，阶梯穿孔内穿设有连接螺钉，连接螺钉穿过阶梯穿孔后与限位块螺纹连接，连接螺钉上套设有复位弹簧，复位弹簧位于阶梯通孔内并作用于连接螺钉使连接螺钉保持外移趋势。因限位块始终保持外移趋势，故能使水槽面板较为牢靠定位在台面上，弹簧的设置还可消除误差，同时确保在误差范围内的各种水槽面板定位在台面上的位置精准，及保证水槽面板上的安装孔相对台面位置关系不变。

与现有技术相比，本发明的优点在于：放置水槽斗和水槽面板时，先将水槽斗置于凹腔内，在水槽斗放置到位状态下，将水槽面板预放置在放置架表面，为保证焊接效果，水槽斗的开口周缘与水槽面板的安装孔之间为过盈配合，故，不容易将水槽斗预先置于水槽面板的安装孔内，本结构在水槽斗置于凹腔内并到位状态下，通过挤压气缸动作，挤压置于凹腔内的水槽斗外侧壁，让水槽斗开口适度变形，这样水槽斗开口便能轻松置于水槽面板的安装孔内，接着，挤压气缸复位，完成水槽斗和水槽面板在放置架上的精准安装，为水槽的高精度焊接提供坚实的基础。

附图说明

图1为本发明实施例中安放有水槽斗和水槽面板后的立体结构示意图；

图2为图1的局部立体分解图；

图3为本发明实施例中的活动板在凹腔底板上的安装立体结构示意图；

图4为本发明实施例中挤压气缸在台面下方的布局示意图；

图5为本发明实施例中台面的局部立体分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～5所示，为本发明的一个优选实施例。

一种用于水槽焊接工装的工件放置架，包括具有用以放置水槽斗2的凹腔11及用以搁置水槽面板3的台面12的架体1，凹腔11内的上部周缘每侧面均设有用以挤压置于凹腔11内的水槽斗2外侧壁的挤压气缸4。

凹腔11的底板13为活动件，底板13的下方设有用以驱动底板13相对凹腔11上下滑移的驱动结构22。本实施例中驱动结构可采用同步带驱动多组丝杠导轨模块同步升降机构，电机带动同步带转动，同步带驱动八组丝杠导轨模块同步下降，使水槽斗2到位，水槽斗2焊接完成后，托举机构同步上升，方便将焊接完成的水槽取出。

凹腔11内设有为一块用以支撑水槽斗2底面的活动板5，活动板5约束在凹腔11的底板13上方并能上下滑移，活动板5的下方设有支撑弹簧6，该支撑弹簧6使活动板5保持上移趋势，在水槽斗2置于凹腔11内的状态下，在支撑弹簧6作用下，水槽斗2的上部焊接边高于水槽面板3的焊接边。

凹腔11的底板13上固定有四根导向轴61，导向轴61的上端活动穿过活动板5的四个边角处，所述支撑弹簧6有四根，分别套设在导向轴61上，支撑弹簧6的下端支撑在底板上，支撑弹簧6的上端支撑在活动板5的下端面上。

凹腔11有两个，两个凹腔11内的底板13连为一体，并在其中一个凹腔11内设有与底板13固定在一起的固定板14，所述活动板5设置在固定板14上方。

架体1的台面12上安装有四块对置于台面12上的水槽面板3进行周向限位的限位块7，限位块7的顶面用以搁置水槽面板3的底面搁置，限位块7的外端面用以与水槽面板3的内侧壁接触。

限位块7通过导轨71约束在台面32上并能前后滑移，每块限位块7的两端各设有以固定块8，固定块8上开有阶梯穿孔81，阶梯穿孔81内穿设有连接螺钉9，连接螺钉9穿过阶梯穿孔81后与限位块7螺纹连接，连接螺钉9上套设有复位弹簧91，复位弹簧91位于阶梯通孔81内并作用于连接螺钉9使连接螺钉9保持外移趋势。

本发明实施例的工作原理及过程如下：

水槽斗2及水槽面板3放置过程：先将水槽斗2置于凹腔11内，由驱动结构13驱动凹腔11内的底板13下移；此时，挤压气缸17动作挤压置于凹腔31内的水槽斗2外侧壁，水槽斗2的开口内缩变形，以便水槽斗2能置于水槽面板的安装孔41内，再将水槽面板3安装到搁置架的台面32上，水槽面板3的底面搁置在限位块7的顶面，在复位弹簧91的作用下水槽面板3的内侧壁与限位块7的外端面始终压紧接触，放置完成后，挤压气缸17回缩复位，水槽斗2在支撑弹簧19作用下，水槽斗2的上部焊接边高于水槽面板3的焊接边。

取件过程：由驱动结构13驱动凹腔11内的底板13上移将焊接完成的水槽顶出，便于取件。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。