焊接工装的制作方法

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接工装。

背景技术：

在汽车结构设计中，仪表板支架端部的分支架上焊接装卸臂支架，装卸臂支架是连接车身的辅助基准，影响到仪表板支架车身连接的整体安装位置，属于重要结构件。装卸臂支架的孔位以及面尺寸直接影响方向盘的位置和稳定性，同时，装卸臂支架与仪表板支架端部的分支架两个零件之间的焊缝质量与装卸臂支架的强度和寿命密切相关。因此，控制装卸臂支架的焊接位置尺寸及焊缝质量是非常重要的。

在装卸臂支架与仪表板支架端部的分支架焊接的过程中，焊接热输入量较集中，如果装卸臂支架与分支架之间存在配合间隙不良的情况，将导致焊接变形量增大、焊缝质量变差，后期需要通过手工补焊来弥补，而手工补焊存在稳定性差、成本高的弊端，不是一个长期有效的方案。因此，装卸臂支架与分支架焊接时的相互匹配至关重要。

通常，装卸臂支架与仪表板支架端部的分支架通过焊接工装定位焊接。现有技术中的焊接工装在定位时只能对装卸臂支架与分支架在X向和Y向上的位置进行调节，Z向上则自然贴合。实际上，这两个零件都是冲压成型的，不同的生产批次之间会存在一定的尺寸公差变量，因此在焊接时仅通过调节X向和Y向的位置，并不能有效地调整两个零件的相对位置以保证两者配合良好，从而影响产品质量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够对待焊接零件在X向、Y向、Z向三向上的位置进行调节的焊接工装，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种焊接工装，用于定位第一零件和第二零件，包括：第一零件夹持组件，包括基座、沿X向相对设于基座上的两个第一夹块、设于两个第一夹块之间并位于两个第一夹块下方的第二夹块、设于基座上并与第二夹块连接的第一支撑块、分别设于两个第一夹块上方的两个第三夹块、以及分别与两个第三夹块连接的两个第二支撑块，第一支撑块与基座之间具有沿Y向大小可调节的间隙，第二夹块与第一支撑块之间具有沿X向大小可调节的间隙，两个第一夹块与基座之间、两个第三夹块与两个第二支撑块之间均具有沿Z向大小可调节的间隙，第一零件夹持于两个第一夹块和两个第三夹块之间，且第一零件的底部与第二夹块连接；第二零件夹持组件，包括设于基座上的支撑座、设于支撑座上的第三支撑块、设于第三支撑块上的第四支撑块、设于第四支撑块上的第四夹块、沿Y向与第四夹块相对设置的第五夹块、以及与第五夹块连接的第五支撑块，第三支撑块与支撑座之间具有沿X向大小可调节的间隙，第四支撑块与第三支撑块之间具有沿Z向大小可调节的间隙，第四夹块与第四支撑块之间、第五夹块与第五支撑块之间均具有沿Y向大小可调节的间隙，第二零件夹持于第四夹块和第五夹块之间且位于第一零件的上方。

优选地，第一支撑块与基座之间的间隙、第二夹块与第一支撑块之间的间隙，两个第一夹块与基座之间的间隙、两个第三夹块与两个第二支撑块之间的间隙、第三支撑块与支撑座之间的间隙、第四支撑块与第三支撑块之间的间隙、第四夹块与第四支撑块之间的间隙以及第五夹块与第五支撑块之间的间隙中均填充有若干个调节垫片。

优选地，第一支撑块与基座、第二夹块与第一支撑块，两个第一夹块与基座、两个第三夹块与两个第二支撑块、第三支撑块与支撑座、第四支撑块与第三支撑块、第四夹块与第四支撑块以及第五夹块与第五支撑块均通过螺钉连接。

优选地，第一零件夹持组件还包括可沿Z向上下滑动地设于基座上的第一滑板和驱动第一滑板滑动的第一驱动件，第一支撑块设于第一滑板上。

优选地，第二零件夹持组件还包括可沿Y向来回滑动地设于基座上的第二滑板和驱动第二滑板滑动的第二驱动件，支撑座设于第二滑板上。

优选地，第一驱动件或第二驱动件为伸缩杆或丝杆螺母传动件。

优选地，第一零件夹持组件还包括两个支座和分别设于两个支座上的两个第一伸缩杆，两个第一伸缩杆分别与两个第二支撑块连接。

优选地，第二零件夹持组件还包括设于支撑座上的第二伸缩杆，第二伸缩杆与第五支撑块连接。

优选地，第二夹块上设有沿Z向贯通的销孔，第一零件的下表面设有插销，插销插设于销孔内。

优选地，第四夹块朝向第五夹块的一面上设有定位销，第二零件上设有沿Y向贯通的通孔，定位销插设于通孔内。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：通过各个夹块的相互配合，实现了第一零件和第二零件在X向、Y向、Z向三向上的位置调节，能够有效地调整第一零件和第二零件的相对位置，较好地适应不同生产批次的零件存在的尺寸公差变量，使得第一零件和第二零件匹配良好，从而提高焊缝质量，减少人工补焊。在调整过程中，单件可调度大大提高，降低了对调整人员的技能要求，减少了调整所需的时间。对零件尺寸的依赖程度也大大降低，从而提高了模具的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的焊接工装的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的焊接工装定位后的第一零件和第二零件相配合的示意图。

图3是本发明实施例的焊接工装的第一零件夹持组件的主视示意图。

图4是本发明实施例的焊接工装的第一零件夹持组件的左视示意图。

图5是本发明实施例的焊接工装的第二零件夹持组件的右视示意图。

图6是本发明实施例的焊接工装的第二零件夹持组件的后视示意图。

图中：

A、第一零件 A1、插销 B、第二零件 B1、通孔

1、基座 2、第一夹块 3、第一夹块 4、第二夹块

40、销孔 5、第一支撑块 6、第三夹块 7、第三夹块

8、第二支撑块 9、第二支撑块 10、支撑座 11、第三支撑块

12、第四支撑块 13、第四夹块 130、定位销 14、第五夹块

15、第五支撑块 16、支座 17、支座 18、第一伸缩杆

19、第一伸缩杆 20、第一滑板 21、第一驱动件 22、第二伸缩杆

23、第二滑板 24、第二驱动件

H1、第一夹块与基座之间的间隙 H2、第一夹块与基座之间的间隙

H3、第三夹块与第二支撑块之间的间隙 H4、第三夹块与第二支撑块之间的间隙

H5、第二夹块与第一支撑块之间的间隙 H6、第一支撑块与基座之间的间隙

H7、第五夹块与第五支撑块之间的间隙 H8、第四夹块与第四支撑块之间的间隙

H9、第四支撑块与第三支撑块之间的间隙 H10、第三支撑块与支撑座之间的间隙

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“X向”、“Y向”、“Z向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示，本发明的焊接工装的一种实施例。如图1所示，本实施例的焊接工装包括第一零件夹持组件和第二零件夹持组件，第一零件夹持组件用于夹持定位第一零件A，第二零件夹持组件用于夹持定位第二零件B。通过第一零件夹持组件和第二零件夹持组件的配合可以对第一零件A和第二零件B的相对位置进行精确定位，以便于完成第一零件A和第二零件B的焊接，保证第一零件A和第二零件B之间的焊缝质量。本实施例的焊接工装适用于各种零件的焊接定位，尤其适用于装卸臂支架与仪表板支架端部的分支架的焊接。以下以第一零件A为仪表板支架端部的分支架、第二零件B为装卸臂支架为例。如图2所示，第一零件A的下表面设有插销A1，第二零件B上设有沿Y向贯通的通孔B1。

如图1和图3所示，本实施例的第一零件夹持组件包括基座1、第一夹块2、第一夹块3、第二夹块4、第一支撑块5、第三夹块6、第三夹块7、第二支撑块8、第二支撑块9。其中，第一夹块2和第一夹块3沿X向相对且间隔地设于基座1上。第一支撑块5设于基座1上，第二夹块4设于第一支撑块5上，第二夹块4位于第一夹块2和第一夹块3之间，且位于第一夹块2和第一夹块3的下方。第三夹块6设于第一夹块2的上方并与第一夹块2相对且间隔地设置，第三夹块6与第二支撑块8连接。第三夹块7设于第一夹块3的上方并与第一夹块3相对且间隔地设置，第三夹块7与第二支撑块9连接。第一零件A沿X向的一端夹持于第一夹块2和第三夹块6之间，第一零件A沿X向的另一端夹持于第一夹块3和第三夹块7之间，且第一零件A的底部与第二夹块4连接。本实施例中，第二夹块4上设有沿Z向贯通的销孔40，第一零件A底部的插销A1插设于第二夹块4的销孔40内，使得第一零件A与第二夹块4相对固定。

如图3所示，第一夹块2与基座1之间具有沿Z向大小可调节的间隙H1，第一夹块3与基座1之间具有沿Z向大小可调节的间隙H2，第三夹块6与第二支撑块8之间具有沿Z向大小可调节的间隙H3，第三夹块7与第二支撑块9之间具有沿Z向大小可调节的间隙H4，通过调节间隙H1、间隙H2、间隙H3和间隙H4的大小，可以调节第一夹块2、第一夹块3、第三夹块6和第三夹块7在Z向上的位置，从而实现第一零件A在Z向上位置的调整。第二夹块4与第一支撑块5之间具有沿X向大小可调节的间隙H5，通过调节间隙H5的大小，可以调节第二夹块4在X向上的位置，从而实现第一零件A在X向上位置的调整。如图4所示，第一支撑块5与基座1之间具有沿Y向大小可调节的间隙H6，通过调节间隙H6的大小，可以调节第一支撑块5和第二夹块4在Y向上的位置，从而实现第一零件A在Y向上位置的调整。

如图1和图5所示，本实施例的第二零件夹持组件包括设于基座1上的支撑座10、设于支撑座10上的第三支撑块11、设于第三支撑块11上的第四支撑块12、设于第四支撑块12上的第四夹块13、沿Y向与第四夹块13相对设置的第五夹块14、以及与第五夹块14连接的第五支撑块15。第二零件B夹持于第四夹块13和第五夹块14之间，且第二零件B位于第一零件A的上方。在本实施例中，第四夹块13朝向第五夹块14的一面上设有定位销130，定位销130插设于第二零件B上的通孔B1内，以将第二零件B固定在第四夹块13上。

如图5所示，第五夹块14与第五支撑块15之间具有沿Y向大小可调节的间隙H7，第四夹块13与第四支撑块12之间具有沿Y向大小可调节的间隙H8，通过调节间隙H7和间隙H8的大小，可以调节第五夹块14和第四夹块13在Y向上的位置，从而实现第二零件B在Y向上位置的调整。第四支撑块12与第三支撑块11之间具有沿Z向大小可调节的间隙H9，通过调节间隙H9的大小，可以调节第四支撑块12及第四夹块13在Z向上的位置，从而实现第二零件B在Z向上位置的调整。如图6所示，第三支撑块11与支撑座10之间具有沿X向大小可调节的间隙H10，通过调节间隙H10的大小，可以调节第三支撑块11、第四支撑块12及第四夹块13在X向上的位置，从而实现第二零件B在X向上位置的调整。

进一步，在本实施例中，第一夹块2与基座1之间的间隙H1、第一夹块3与基座1之间的间隙H2、第三夹块6与第二支撑块8之间的间隙H3、第三夹块7与第二支撑块9之间的间隙H4、第二夹块4与第一支撑块5之间的间隙H5、第一支撑块5与基座1之间的间隙H6、第五夹块14与第五支撑块15之间的间隙H7、第四夹块13与第四支撑块12之间的间隙H8、第四支撑块12与第三支撑块11之间的间隙H9以及第三支撑块11与支撑座10之间的间隙H10中均填充有若干个调节垫片(图中未示出)。通过增减间隙H1、间隙H2、间隙H3、间隙H4、间隙H5、间隙H6、间隙H7、间隙H8、间隙H9和间隙H10中的调节垫片的数量，可以实现相应间隙的大小的调节。

进一步，在本实施例中，第一夹块2与基座1之间、第一夹块3与基座1之间、第三夹块6与第二支撑块8之间、第三夹块7与第二支撑块9之间、第二夹块4与第一支撑块5之间、第一支撑块5与基座1之间、第五夹块14与第五支撑块15之间、第四夹块13与第四支撑块12之间、第四支撑块12与第三支撑块11之间以及第三支撑块11与支撑座10之间均通过螺钉连接。通过松动或拧紧螺钉，可以方便地插入或抽出调节垫片，实现调节垫片的增减。

进一步，如图1和图3所示，在本实施例中，第一零件夹持组件还包括沿X向分别设于基座1两侧的支座16和支座17。支座16上设有第一伸缩杆18，第一伸缩杆18与第二支撑块8连接，以实现第二支撑块8及第三夹块6的定位。并且，通过第一伸缩杆18的伸缩，可以移动第二支撑块8及第三夹块6，从而实现第三夹块6与第一零件A的配合与脱离。支座17上设有第一伸缩杆19，第一伸缩杆19与第二支撑块9连接，以实现第二支撑块9及第三夹块7的定位。并且，通过第一伸缩杆19的伸缩，可以移动第二支撑块9及第三夹块7，从而实现第三夹块7与第一零件A的配合与脱离。本实施例中的第一伸缩杆18和第一伸缩杆19可以为气缸或液压缸或电动推杆。

进一步，本实施例中的第一零件夹持组件还包括可沿Z向上下滑动地设于基座1上的第一滑板20和驱动第一滑板20滑动的第一驱动件21，第一支撑块5设于第一滑板20上。通过第一驱动件21驱动第一滑板20在基座1上沿Z向上下滑动，可以带动第一支撑块5和第二夹块4沿Z向上下滑动，从而实现第二夹块4与第一零件A的配合与脱离。本实施例中第一滑板20可滑动地设于基座1上的方式并不局限，可以通过滑块与滑轨相互配合的方式实现，也可以通过滑销与滑槽相配合的方式或者其它方式实现。第一驱动件21的形式也不局限，可以采用伸缩杆，如气缸或液压缸或电动推杆，也可以采用丝杆螺母传动件或者其它形式的驱动件，只要可以实现驱动第一滑板20在基座1上滑动即可。

进一步，如图1和图5所示，在本实施例中，第二零件夹持组件还包括设于支撑座10上的第二伸缩杆22，第二伸缩杆22与第五支撑块15连接，以实现第五支撑块15及第五夹块14的定位。并且，通过第二伸缩杆22的伸缩，可以移动第五支撑块15及第五夹块14，从而实现第五夹块14与第二零件B的配合与脱离。本实施例中的第二伸缩杆22可以为气缸或液压缸或电动推杆。

进一步，本实施例中的第二零件夹持组件还包括可沿Y向来回滑动地设于基座1上的第二滑板23和驱动第二滑板23滑动的第二驱动件24，支撑座10设于第二滑板23上。通过第二驱动件24驱动第二滑板23在基座1上沿Y向来回滑动，可以沿Y向移动第二零件夹持组件，从而实现第二零件夹持组件沿Y向与第二零件B的配合与脱离。在第二零件夹持组件于第二零件B脱离时，先将第五支撑块15及第五夹块14与第二零件B脱离并向上翻转，然后由第二驱动件24驱动第二滑板23在基座1滑动，带动第二零件夹持组件整体脱离第二零件B。本实施例中第二滑板23可滑动地设于基座1上的方式并不局限，可以通过滑块与滑轨相互配合的方式实现，也可以通过滑销与滑槽相配合的方式或者其它方式实现。第二驱动件24的形式也不局限，可以采用伸缩杆，如气缸或液压缸或电动推杆，也可以采用丝杆螺母传动件或者其它形式的驱动件，只要可以实现驱动第二滑板23在基座1上滑动即可。

综上所述，本实施例的焊接工装通过各个夹块的相互配合，实现了第一零件A和第二零件B在X向、Y向、Z向三向上的位置调节，能够有效地调整第一零件A和第二零件B的相对位置，较好地适应不同生产批次的零件存在的尺寸公差变量，使得第一零件A和第二零件B匹配良好，从而提高焊缝质量，减少人工补焊。在调整过程中，单件可调度大大提高，降低了对调整人员的技能要求，减少了调整所需的时间。对零件尺寸的依赖程度也大大降低，从而提高了模具的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。