专利名称:一种多功能自动焊接夹具的制作方法
【专利摘要】一种多功能自动焊接夹具，包括夹具主体、侧梁调整机构、横梁定位机构、横侧梁压紧机构及过度盘；其中夹具主体由两条平行方钢与钢板焊接而成；夹具主体中部上方固定有侧梁调整机构，由相互平行的底面、顶面和设置在二者之间的若干拉紧螺栓和顶紧螺栓组成；夹具主体两侧固定横梁调整机构，包括两侧分别设置2个横向钢板，钢板上设有一系列通长而相互平行的滑槽，V型块与滑槽通过其上的滑块配合；夹具主体两端设置横侧梁压紧机构，包括固定在夹具主体上方的支撑板、螺栓、横梁压板与侧梁压板；其优点在于通用性强，可满足两种不同类型结构、尺寸的各种侧梁、横梁的自动焊接要求，减少了工装制作费用、不占用存放场地、提高了自动焊接工序的柔性化。
【专利说明】一种多功能自动焊接夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种夹具，具体来讲涉及一种适用于轨道车辆不同规格侧梁、横梁的多功能自动焊接夹具。
【背景技术】
[0002]传统的自动焊接夹具为专用夹具，根据产品的种类及尺寸不同而对应相关的自动焊接夹具。
[0003]轨道车辆侧梁，如图1所示，其长度及高度方向根据车型的不同而不同。传统的侧梁焊接夹具，如图2所示，采用中部定位及压紧结构，造成侧梁部分焊缝受到夹具的遮挡，无法实现通长焊缝的连续焊接，因此侧梁焊缝存在接头，自动焊后需要人工打磨处理接头及人工补充焊接，导致自动化程度不高、焊接效率低。此外，工件基本在自由状态下进行焊接，焊接变形大，焊后需机械或火焰调修以保证工件尺寸。
[0004]轨道车辆横梁，如图3所示，其上钢管间距及长度根据车型的不同而不同。传统的横梁夹具，如图4所示，其长度方向及宽度方向固定，只适合单一产品的自动焊接，通用性差。
[0005]因此，当对不同车型的侧梁、横梁进行自动焊接时，需要在不同夹具之间切换，由于侧梁和横梁体积和重量较大，造成了现场工装数量较多、更换不便、制造成本增加、管理困难等问题。
【发明内容】
[0006]本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种满足轨道车辆不同类型横梁、侧梁的焊接装夹问题的多功能自动焊接夹具。
[0007]本实用新型是这样实现的，一种多功能自动焊接夹具，包括夹具主体、侧梁调整机构、横梁定位机构、横侧梁压紧机构及过度盘；其中夹具主体由两条平行方钢与钢板焊接而成；夹具主体中部上方固定有侧梁调整机构，由相互平行的底面、顶面和设置在二者之间的若干拉紧螺栓和顶紧螺栓组成；夹具主体两侧固定横梁调整机构，包括两侧分别设置2个横向钢板，钢板上设有一系列相互平行的长滑槽，V型块与滑槽通过其上的滑块配合；夹具主体两端设置横侧梁压紧机构，包括固定在夹具主体上方的支撑板、螺栓、底部螺母、顶部螺母、横梁压板与侧梁压板，所述支撑板上设有纵向的长滑槽，螺栓以栓头朝内栓体朝外的方式设置在滑槽上并通过底部螺母固定，横梁压板和侧梁压板套在螺栓上，压板上方螺接有顶部螺母，所述侧梁压板底面两端部设有定位凸台；夹具主体底面中部通过销轴与过度盘中心连接。
[0008]本实用新型所述多功能自动焊接夹具，具有如下优点:(I)通用性强，同一套工装可满足两种不同类型结构、不同尺寸的各种侧梁、横梁的自动焊接要求，可快速调整切换，减少了工装制作费用、不占用工装存放场地、提高了自动焊接工序的柔性化程度；(2)结构简单无遮挡，可实现各尺寸、类似结构侧梁焊缝的不间断自动焊接，提高生产效率；(3)该夹具为刚性固定工装，定位较多，有效控制了工件的焊接变形，简化了焊后变形校正工序。
[0009]为了达到更好的效果，本实用新型所述多功能自动焊接夹具还可以采用以下措施:
[0010]1、所述横梁压板由槽钢与焊接在槽钢底部的钢板组成。由于横梁工件质量较大(约650Kg)，在自动焊接过程中需要来回翻转，所需的夹持力将很大，而槽钢结构重量轻、强度大，在承受较大的夹持力情况下夹具不产生永久变形，槽钢底部的钢板起到增大夹具与工件的接触面积、防止夹具压伤工件的作用。
[0011]2、本实用新型所述多功能自动焊接装夹还包括侧梁端部定位机构，由压紧器、顶紧器、销、支架和定位板组成，其中定位板固定在夹具主体的两个端部，支架与定位板通过销进行可拆卸的连接，顶紧器与压紧器分别在垂向和纵向上与支架螺接。当对不带弹簧结构的地铁侧梁进行自动焊接时，将侧梁端部定位机构按照在夹具上，该一面两销的结构可以起到对其端部进行压紧和顶紧的作用，另一方面起到刚性固定作用，防止工件的焊接变形。
[0012]3、所述横侧梁压紧机构还包括圆销，套在螺栓上设置于支撑板和底部螺母之间，圆销底部设有矩形键，相应地支撑板上表面位于滑槽两侧设有若干平行的键槽，矩形键置于键槽中。其优点在于通过将矩形键置于在不同键槽内完成侧梁压板长度方向上的调整，满足不同车型侧梁的定位，同时起到焊接过程中防变形作用。
【附图说明】
[0013]图1为自动焊接工件之侧梁的结构示意图。
[0014]图2为对侧梁进行自动焊接的专用夹具。
[0015]图3为自动焊接工件之横梁的结构示意图。
[0016]图4为对横梁进行自动焊接的专用夹具。
[0017]图5本实用新型所述实施例的结构三维图。
[0018]图6为所述夹具主体的结构示意图。
[0019]图7为所述横侧梁压紧机构的结构示意图。
[0020]图8为图7中沿A-A剖视图。
[0021]图9为所述侧梁端部定位机构的结构示意图。
[0022]图中各件号说明:
[0023]1-夹具主体，2-过度盘，3-侧梁调整机构，4-横梁调整机构，5-横侧梁压紧机构，6-横梁压板；7_纵梁压板，8-侧梁端部定位机构；9_圆销；10_螺母；11-支撑板；12_压紧器；13-顶紧器；14_销；15_支架；16_定位板；17-矩形键；18_键槽；19-螺栓。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图5至7对本实用新型作进一步详细描述。
[0025]如图5所示，本实用新型所述多功能自动焊接夹具包括:夹具主体1、过度盘2、侧梁调整机构3、横梁调整机构4、横侧梁压紧机构5、侧梁端部定位机构8。
[0026]如图6所示，所述夹具主体I为两个矩形钢管与钢板焊接结构，刚度大，满足刚性固定需求。
[0027]过度盘2，其中心通过销轴与夹具主体I底面中部连接，起到连接本实用新型所述夹具与焊接机器人的连接，销轴用于定位，使夹具主体的中心线和机器人转台夹具重合，从而保证自动焊接的精度。
[0028]侧梁调整机构3，固定在夹具主体I中部上方，通过4个拉紧螺栓和4个顶紧螺栓将上下两块平行的钢板连接，所述下钢板固定在夹具主体I上，从而实现高度方向上的无级调节，起到支撑及防止侧梁焊接过程中扭曲变形的作用。
[0029]横梁定位结构4，包括4块横向钢板，分别焊接在夹具主体I两侧，每侧设置2块，横向钢板上开一系列长圆孔的通槽，V型块底设有滑块，从而使V型块通过其上滑块在滑槽中运动，也可在不同滑槽之间调整，从而进行横向和纵向两个方向上的调节，以满足横梁钢管间距、钢管长度不同情况下的装夹要求；其中V型块的斜面钢管圆周相切，支持力的方向指向圆心，从而使V型块可起到定位钢管类工件的作用。
[0030]如图7所示，横侧梁压紧机构5，包括支撑板11、螺栓19、圆销9、矩形键17、横梁压板6、侧梁压板7及螺母10，所述支撑板8上设有纵向的长滑槽，螺栓19反向设置在滑槽上，其栓头在滑槽内栓体在滑槽外；圆销9套在螺栓19上置于支撑板11上，圆销9底部设有设有矩形键，相应地支撑板8上表面位于滑槽两侧设有若干平行的键槽18(如图8所示)，矩形键17置于键槽18中，起到精确定位作用，防止焊接收缩引起的纵向滑动，螺母19螺接在螺栓19上并位于圆销9上方，从而通过旋紧螺母达到对螺栓的固定。横梁压板6和侧梁压板7套在圆销5上，其中横梁压板6为槽钢与钢板焊接结构，可防止夹具永久变形及夹具压伤工件；侧拉压板7为底面两端设有定位凸台的钢板，如图7所示，可以防止侧梁焊接变形；螺栓5顶部螺接有螺母10，可通过夹具体上的长滑槽以及矩形键17在不同键槽内进行长度方向上的调整，满足不同车型侧梁的定位，同时起到焊接过程中防变形作用。
[0031]如图9所示，侧梁端部定位机构8，由压紧器12、顶紧器13、销14、支架15和定位板16组成，其中定位板16固定在夹具主体的两个端部，支架15与定位板16通过销14进行可拆卸的连接，顶紧器13与压紧器12分别在垂向和纵向上与支架15螺接。当对不带弹簧结构的地铁侧梁进行自动焊接时，将侧梁端部定位机构按照在夹具上，该一面两销的结构可以起到对其端部进行压紧和顶紧的作用，另一方面起到刚性固定作用，防止工件的焊接变形。
[0032]如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种多功能自动焊接夹具，其特征在于:包括夹具主体、侧梁调整机构、横梁定位机构、横侧梁压紧机构及过度盘；其中夹具主体由两条平行方钢与钢板焊接而成；夹具主体中部上方固定有侧梁调整机构，由相互平行的底面、顶面和设置在二者之间的若干拉紧螺栓和顶紧螺栓组成；夹具主体两侧固定横梁调整机构，包括两侧分别设置2个横向钢板，钢板上设有一系列相互平行的长滑槽，V型块与滑槽通过其上的滑块配合；夹具主体两端设置横侧梁压紧机构，包括固定在夹具主体上方的支撑板、螺栓、底部螺母、顶部螺母、横梁压板与侧梁压板，所述支撑板上设有纵向的长滑槽，螺栓以栓头朝内栓体朝外的方式设置在滑槽上并通过底部螺母固定，横梁压板和侧梁压板套在螺栓上，压板上方螺接有顶部螺母，所述侧梁压板底面两端部设有定位凸台；夹具主体底面中部通过销轴与过度盘中心连接。2.根据权利要求1所述一种多功能自动焊接夹具，其特征在于:所述横梁压板由槽钢与焊接在槽钢底部的钢板组成。3.根据权利要求1或2所述多功能自动焊接夹具，其特征在于:所述多功能自动焊接夹具还包括侧梁端部定位机构，由压紧器、顶紧器、销、支架和定位板组成，其中定位板固定在夹具主体的两个端部，支架与定位板通过销进行可拆卸的连接，顶紧器与压紧器分别在垂向和纵向上与支架螺接。4.根据权利要求1或2所述多功能自动焊接夹具，其特征在于:所述横侧梁压紧机构还包括圆销，套在螺栓上设置于支撑板和底部螺母之间，圆销底部设有矩形键，相应地支撑板上表面位于滑槽两侧设有若干平行的键槽，矩形键置于键槽中。5.根据权利要求3所述多功能自动焊接夹具，其特征在于:所述横侧梁压紧机构还包括圆销，套在螺栓上设置于支撑板和底部螺母之间，圆销底部设有矩形键，相应地支撑板上表面位于滑槽两侧设有若干平行的键槽，矩形键置于键槽中。
【文档编号】B23K37-04GK204277280SQ201420544310
【发明者】李文, 张志毅, 吴发杰, 陈北平, 张世欣, 李阳 [申请人]南车青岛四方机车车辆股份有限公司