开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装的制作方法
【专利摘要】开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装涉及高速车动车组用开坡口板组成的熔化极惰性气体保护焊全自动化焊接技术领域，该工装包括两套大工装和两套小工装；所述大工装包括底座、四个压紧夹钳、至少十个盖板下端面支撑座、两个横梁支座、两个纵梁支座、至少四个粗限位座、至少四个精限位座和一个中心定位销；所述小工装包括田字形的框架、至少八个外限位块、至少八个内限位块、两个把手和一个紧固轮。采用本实用新型的工装能够实现开坡口板组成自动化焊接，节省了人力，节省了焊接时间，提高了生产效率，提高了焊接质量，减少了废品率。
【专利说明】
开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装
技术领域
[0001]本实用新型涉及高速车动车组用开坡口板组成的熔化极惰性气体保护焊全自动化焊接技术领域，具体涉及一种开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装。
【背景技术】
[0002]如图1所示，开坡口板组成I为左右对称结构，其包括开坡口下盖板1-1和四块平板1-2，开坡口下盖板1-1的左右两侧各设有一个窗口通孔1-1-1。开坡口板组成I的焊接是需要将四块平板1-2焊接在窗口通孔1-1-1周边的位置，使四块平板1-2首尾相接构成一个方形窗口。
[0003]开坡口板组成I有两种焊接形式，一种形式为对接焊缝，对接焊缝组对时要求焊缝间隙为0-lmm。另一种形式是角焊缝，两个窗口内圈及外圈的两条角焊缝，手工焊接时每圈角焊缝分两段进行焊接，共八个接头。自动化焊接每圈焊缝能够实现连续焊接，共四个接头。
[0004]由于开坡口板组成I在多孔平台上组对时，无固定工装，完全由铆工进行划线组对，故目前无法采用自动化焊接方法，而采用手工焊接方法。手工焊接过程中，由于焊缝相对较长，焊工在焊接过程当中稍有不当，就会影响整条焊缝的外观。焊接的反变形由人工掌握，不能保证反变形的一致性。部分焊缝区域距离母材边缘仅10mm，稍有不慎就会造成咬边缺陷。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有手工焊接方法存在的易出现咬边缺陷、焊接反变形不一致以及焊缝外观成型不良的技术问题，本实用新型提供一种开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装，采用该工装能够实现开坡口板组成自动化焊接，节省了人力，节省了焊接时间，提高了生产效率，提高了焊接质量，减少了废品率。
[0006]本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下:
[0007]开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装，其包括两套大工装和两套小工装;所述大工装包括底座、四个压紧夹钳、至少十个盖板下端面支撑座、两个横梁支座、两个纵梁支座、至少四个粗限位座、至少四个精限位座和一个中心定位销，四个压紧夹钳固定在底座四个角的位置;至少十个盖板下端面支撑座均固定在底座上，其中八个盖板下端面支撑座两两位于一个压紧夹钳压紧端的下面，其余的盖板下端面支撑座位于底座的中线上；中心定位销固定在底座的中心位置，以中心定位销为中心，两个横梁支座与两个纵梁支座呈十字交叉形固定在底座的中部，两个横梁支座的顶端各设有一个定位销;一个粗限位座和一个精限位座构成一组盖板侧面限位结构，至少四组盖板侧面限位结构中的两组固定在底座上，其余的盖板侧面限位结构固定在焊接平台上;所述小工装包括田字形的框架、至少八个外限位块、至少八个内限位块、两个把手和一个紧固轮，框架由三个横梁和三个纵梁构成，中间的横梁的两侧各设有一个销孔;至少八个外限位块均布在框架外框的内侧，至少八个内限位块均布在框架外框的外侧，两个把手固定在两侧的两个纵梁上，紧固轮固定在框架的中心位置。
[0008]上述压紧夹钳包括夹钳体、夹钳横梁和电极，夹钳横梁旋转连接在夹钳体上部的前端，夹钳横梁的下端面固定有盖板上端面压紧板;电极固定在夹钳体中部的后端。
[0009]本实用新型的有益效果是:采用此固定工装，可以实现开坡口板组成的自动化焊接。该工装通过定位销及两个小工装来保证八块平板的尺寸，即1mm尺寸。自动焊点固、断续焊后撤下小工装进行打磨，焊缝清理，之后进行两个窗口型角焊缝的焊接，共四个接头。对接焊缝通过机械手抓取预热装置、焊枪及打磨工具，所有运行的轨迹都通过程序控制，重复性强，保证焊缝外观的一致性，焊接质量稳定；自动化焊接速度一般为llmm/s，手工焊接速度一般在7mm/s，有效的提高了生产效率。采用该工装节省了焊接时间，提高了生产效率，提高了焊接质量，减少了废品率。
【附图说明】
[0010]图1是开坡口板组成一半结构的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装的结构示意图。
[0012]图3是本实用新型中的压紧夹钳的结构示意图。
[0013]图4是本实用新型开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装的应用结构示意图。
[0014]图5是图4的爆炸结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0016]如图2和图3所示，本实用新型的开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装，其包括两套大工装和两套小工装;所述大工装包括底座2、四个压紧夹钳3、至少十个盖板下端面支撑座4、两个横梁支座5、两个纵梁支座6、至少四个粗限位座7、至少四个精限位座8和一个中心定位销14，四个压紧夹钳3固定在底座2四个角的位置;至少十个盖板下端面支撑座4均固定在底座2上，其中八个盖板下端面支撑座4两两位于一个压紧夹钳3压紧端的下面，其余的盖板下端面支撑座4位于底座2的中线上；中心定位销14固定在底座2的中心位置，以中心定位销14为中心，两个横梁支座5与两个纵梁支座6呈十字交叉形固定在底座2的中部，两个横梁支座5的顶端各设有一个定位销5-1; —个粗限位座7和一个精限位座8构成一组盖板侧面限位结构，至少四组盖板侧面限位结构中的两组固定在底座2上，其余的盖板侧面限位结构固定在焊接平台上;所述小工装包括田字形的框架9、至少八个外限位块10、至少八个内限位块11、两个把手12和一个紧固轮13，框架9由三个横梁9-1和三个纵梁9-2构成，中间的横梁9-1的两侧各设有一个销孔9-1-1;至少八个外限位块10均布在框架9外框的内侧，至少八个内限位块11均布在框架9外框的外侧，两个把手12固定在两侧的两个纵梁9-2上，紧固轮13固定在框架9的中心位置。
[0017]上述压紧夹钳3包括夹钳体3-1、夹钳横梁3-2和电极3-3，夹钳横梁3-2旋转连接在夹钳体3-1上部的前端，夹钳横梁3-2的下端面固定有盖板上端面压紧板3-2-1;电极3-3固定在夹钳体3-1中部的后端。
[0018]结合图4和图5所示，具体应用本实用新型的开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装时，首先，将两套大工装的底座2固定在操作平台上，将八个压紧夹钳3处于张开状态，再将开坡口下盖板1-1放置在两套大工装上，即，根据八个粗限位座7的限界，将开坡口下盖板1-1的下端面放置在二十个盖板下端面支撑座4和两个第一传感器15上，再将开坡口下盖板1-1的侧面无间隙顶紧在八个精限位座8上，然后，将八个压紧夹钳3压紧在开坡口下盖板1-1的上端面上，进而完成开坡口下盖板1-1的固定。然后，将八块平板1-2放置在两个窗口通孔1-1-1的周边，再将两套小工装套在八块平板1-2上，即每块平板1-2通过两个外限位块10和两个内限位块11限位，然后将两套小工装中心的横梁和纵梁对应放置在横梁支座5和纵梁支座6上，第二传感器16顶在中心的纵梁9-2的下端面上，紧固轮13的中心套在中心定位销14的顶端，拧紧紧固轮13，将八块平板1-2压紧，保证焊接反变形一致，进而完成八块平板1-2的固定。启动焊接按钮，进行八块平板1-2的点固及断续焊接，卸下两套小工装，再次启动焊接按钮，对15HY30焊缝进行三层三道焊接，焊接前需要对焊接区域进行预热，预热由机器人执行换枪程序，抓取预热装置，进行预热;焊接中需要对焊缝进行层间打磨，去除焊接的黑灰，此过程由机器人执行换枪程序，抓取打磨工具，进行层间打磨，打磨完成后再换取焊枪继续焊接，角接焊缝为单道焊缝，焊接前的点固点及断续焊缝需要人工使用旋转锉及角磨机进行清理，清理后再进行自动化预热焊接，预热由机器人执行换枪程序，抓取预热装置，进行预热，之后换焊枪完成焊缝的焊接。
【主权项】
1.开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装，其特征在于，该工装包括两套大工装和两套小工装； 所述大工装包括底座(2)、四个压紧夹钳(3)、至少十个盖板下端面支撑座(4)、两个横梁支座(5)、两个纵梁支座(6)、至少四个粗限位座(7)、至少四个精限位座(8)和一个中心定位销(14)，四个压紧夹钳(3)固定在底座(2)四个角的位置;至少十个盖板下端面支撑座(4)均固定在底座(2)上，其中八个盖板下端面支撑座(4)两两位于一个压紧夹钳(3)压紧端的下面，其余的盖板下端面支撑座(4)位于底座(2)的中线上；中心定位销(14)固定在底座(2)的中心位置，以中心定位销(14)为中心，两个横梁支座(5)与两个纵梁支座(6)呈十字交叉形固定在底座(2)的中部，两个横梁支座(5)的顶端各设有一个定位销(5-1);—个粗限位座(7)和一个精限位座(8)构成一组盖板侧面限位结构，至少四组盖板侧面限位结构中的两组固定在底座(2)上，其余的盖板侧面限位结构固定在焊接平台上； 所述小工装包括田字形的框架(9)、至少八个外限位块(10)、至少八个内限位块(11)、两个把手(12)和一个紧固轮(13)，框架(9)由三个横梁(9-1)和三个纵梁(9-2)构成，中间的横梁(9-1)的两侧各设有一个销孔(9-1-1);至少八个外限位块(10)均布在框架(9)外框的内侧，至少八个内限位块(11)均布在框架(9)外框的外侧，两个把手(12)固定在两侧的两个纵梁(9-2)上，紧固轮(13)固定在框架(9)的中心位置。2.如权利要求1所述的开坡口板组成自动化焊接工艺用固定工装，其特征在于，所述压紧夹钳(3)包括夹钳体(3-1)、夹钳横梁(3-2)和电极(3-3)，夹钳横梁(3-2)旋转连接在夹钳体(3-1)上部的前端，夹钳横梁(3-2)的下端面固定有盖板上端面压紧板(3-2-1);电极(3-3)固定在夹钳体(3-1)中部的后端。
【文档编号】B23K37/04GK205520255SQ201620330117
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】王峰, 王贺, 张力辉, 秦浩, 范高天
【申请人】长春市国凯模具设备修造有限责任公司