专利名称：定位焊接拱度型材框架的工艺装备及其定位方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接大型拱度型材框架的工艺装备及其定位方法。
背景技术：
目前用于高速列车，特别是磁浮列车上大量用异型材焊接而成的拱形框架，是一 种宽度大于1米以上，长度大于10米以上，在投影方向为矩形的异型材组合框形成的整体 框架。其上有经过滚弯成一定圆弧，并与长度方向上十多米长的纵向异型材焊接成拱形框 架。现有技术通常采用的焊接方法是，采用整体式的骨架焊接结构组成的焊接装置进行焊 接的。该焊接装置不仅空间尺寸很大，需要占用较大的厂房空间，可操作性差，移动难度大， 而且需要设计制造大量精度要求高，非常密集的定位器才能完成整个框架的焊接成型。一 般焊后时效需要长达几个月的时间，生产效率低下，设计制造成本昂贵，生产周期长，很难 满足单件小批量生产的需要。一旦产品改型，形状尺寸发生变化，原有的型材焊接装置只能 废弃或闲置，必须另行设计制造新的焊接装置，导致很大的浪费。很难满足新的需求和新车 型的装配需求。其上密集的定位器在定位协调方面也非常难以调整，调整的准确度也时常 不尽人意。
发明内容
本发明的任务是提出一种结构简单、组合灵活、定位准确、操作方便，可活动调整， 互换通用性高的定位焊接工艺装备及其定位焊接方法。本发明实现上述目的技术解决方案是一种定位焊接拱度型材框架的工艺装备， 包括至少三组平行支撑待焊接矩形框架和拱度型材的焊接定位装置，其特征在于，所述的 焊接定位装置具有一个活动固定连接通用平台的底座模块，在所述底座模块上设有分别定 位矩形框架拱度型材两侧下端面和上端面的端口定位模块和下压紧模块，其对称中心线上 还设有可伸缩定位所述矩形框架两侧的框边定位模块。使用权上述定位焊接拱度型材框架的工艺装备定位焊接拱度型材框架的方法，其 特征在于，用三组或三组以上相互平行的焊接定位装置固定在通用平台上，组成一个定位 焊接拱度型材框架工艺装备；首先将两件长度方向的拱度异型材两端头切成45度角，放入 端口定位模块中，使拱度异型材底部角型面落入定位模块2的U型缺口中呈贴合状态；其次 将两件宽度方向上的圆弧异型材两端头也切成45度角，放入两侧端头框边定位模块圆弧 定位型面中，然后用下压紧模块3弯头上的倾斜压紧螺杆，按顺时针方向旋转带动活动摇 压块转动，将拱度异型材压紧，完成拱度型材异型框架的正确定位压紧，实施拱度异型材框 架四个端头的焊接。下架时，将压紧机构松开即可。本发明相比于现有技术具有如下有益效果。结构简单、定位准确、互换通用性高。采取的组合式结构的模块化组件焊接定位装 置，可以仅用三组简单结构的定位模块，就能将10多米长的大型矩形框架和拱度型材准确 定位在模块上，实现焊接定位的可换化和平台通用化。采用的端口定位模块和下压紧模块定位准确，摒弃了操作非常不便，大量精度要求高，非常密集的定位器。还可根据不同需要， 将异型材定位焊接模块的几何尺寸系列化、参数化、通用化。可以通过调整定位模块规格和 位置，便能适应产品改型，形状尺寸变化新车型装配的需求。组合灵活、操作方便快捷。由于定位模块可以通过结构简单的底座模块，活动地固 定连接在通用平台上，组装定位快捷，变更灵活，响应快速。在满足产品精度要求的条件下 极大地提高了工作效率。各定位模块采用的螺旋式快速装卸机构，不但提高了生产效率，而 且返修、检测更方便。周期短，成本低。由于仅用几组定位模块的灵活组合，就能将十多米长的异型材纵 梁和横梁稳定地定位夹持住，同时保证四根特长异型材框架的相对位置。不仅大幅降低了 工装的闲置率和闲置时的空间占用，节约了成本，而且避免了现有技术设计制造成本高，周 期长的缺陷。本发明适用于各类型材的焊接装配，可广泛用于各类异型材零件的定位焊接。说明书附图为进一步说明本发明的较佳实施例，并配合附图详述于后，以使对于本发明更易 于了解。但以下所述仅为用来解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形 式上的限制，凡是以本发明的创造精神为基础，所做的任何形式的修饰或变更，皆仍应属于 本发明意图保护的范畴。
图1是本发明定位焊接大型拱度型材框架的工艺装备的主视图。图2是本发明定位焊接大型拱度型材框架的工艺装备的俯视图。图3是本发明定位焊接大型拱度型材框架的工艺装备的侧视图。图4是本发明端口定位模块2的轴测图。图5是本发明下压紧模块3的轴测图。图6是本发明框边定位模块4的轴测图。图中1底座模块，2端口定位模块，3下压紧模块，4框边定位模块，5拱度型材，6 待焊接矩形框架，3-1弯头立柱支架，3-2手柄，3-3压紧螺杆，3-4摇压块，3-5摇压块，3-6 圆柱销，4-1立柱定位块，4-2定位块，4-2立柱定位块。
具体实施例方式图1至图3描述了本发明定位焊接大型拱度型材框架工艺装备的一个最佳实施 例。通常情况下，可以在通用平台设置三组但不限于是三组平行支撑待焊接矩形框架和拱 度型材的焊接定位装置，组数的多少应根据拱度型材框数量确定。该焊接定位装置有一个 活动固定连接通用平台的底座模块1。底座模块1为活动式异型材焊接装置的主体结构， 底座模块1由横梁两侧底端上固联的U型开口地板组成。底座模块1上的U型缺口可根据 预设的位置，将底座模块1与通用平台进行连接，连接方式为紧固螺栓。在所述底座模块1 的上端平面上设置有分别定位矩形框架拱度型材5两侧下端面和上端面的端口定位模块2 和下压紧模块3。如图4所示的端口定位模块2固联在底座模块1上，其上制有与拱度型材 框端面形状大体一致U型缺口。如图5所示的下压紧模块3由固联在上述底座模块1的弯 头立柱支架3-1和弯头上的压紧螺杆3-3、手柄3-2，以及压紧螺杆3-3 —端头上活动连接 的摇压块3-4和3-5组成。压紧螺杆3-3另一端头上装有旋转圆柱销3-6。
对称工件矩形框架中心线，并固联在底座模块1上中部的框边定位模块4，如图6 所示，定位模块4由固联在底座模块1上的制有和拱度型材框相同拱度槽口的立柱定位块 4-1与两个端头制有拱度型材框相同拱度弧面的定位块4-2焊接组成，并在立柱定位块4-2 上固联图5所示的压紧模块3。在焊接定位时，能够可伸缩地定位于待焊接矩形框架中部两 侧，将待焊接矩形框架6的两侧边框固定。本发明定位装置可以用三组或三组以上图1、图2所示的定位方式，即用三组或三组以上相互平行的焊接定位装置固定在通用平台上，组成一个定位焊接大型拱度型材框架 工艺装备。且每一组定位装置可根据焊接的需要在通用平台上移动并固定，能将十多米长 的异型材稳定地定位夹持在上述工艺装备中。首先将两件长度方向的拱度异型材两端头切 成45度角，放入端口定位模块2中，使拱度异型材底部角型面落入定位模块2的U型缺口 中呈贴合状态；其次将两件宽度方向上的圆弧异型材两端头也切成45度角，放入两侧端头 框边定位模块4圆弧定位型面中，然后用下压紧模块3弯头上的倾斜压紧螺杆，按顺时针方 向旋转带动活动摇压块转动，将拱度异型材压紧，完成拱度型材异型框架的正确定位压紧， 实施拱度异型材框架四个端头的焊接。下架时，将压紧机构松开即可。
权利要求
一种定位焊接拱度型材框架的工艺装备，包括至少三组平行支撑待焊接矩形框架和拱度型材的焊接定位装置，其特征在于，所述的焊接定位装置具有一个活动固定连接通用平台的底座模块(1)，在所述底座模块(1)上设有分别定位矩形框架拱度型材(5)两侧下端面和上端面的端口定位模块(2)和下压紧模块(3)，其对称中心线上还设有可伸缩定位所述矩形框架两侧的框边定位模块(4)。
2.如权利要求1所述的定位焊接拱度型材框架的工艺装备，其特征在于，底座模块(1) 由横梁两侧底端上固联的U型开口地板组成。
3.如权利要求1所述的定位焊接拱度型材框架的工艺装备，其特征在于，端口定位模 块(2)固联在底座模块(1)上，其上制有与拱度型材框端面形状大体一致U型缺口。
4.如权利要求1所述的定位焊接拱度型材框架的工艺装备，其特征在于，所述的下压 紧模块(3)由固联在上述底座模块(1)的弯头立柱支架(3-1)和弯头上的压紧螺杆(3-3)， 以及压紧螺杆一端头上活动连接的摇压块(3-4、3-5)组成。
5.如权利要求1所述的定位焊接拱度型材框架的工艺装备，其特征在于，框边定位模 块(4)，是一个折弯支座和在折弯支座活动连接的横杆，折弯底边由螺钉和圆柱销固定在底 座模块⑴上。
6. 一种使用权利要求1所述定位焊接拱度型材框架的工艺装备定位焊接拱度型材框 架的方法，其特征在于，用三组或三组以上相互平行的焊接定位装置固定在通用平台上，组 成一个定位焊接拱度型材框架工艺装备；首先将两件长度方向的拱度异型材两端头切成 45度角，放入端口定位模块(2)中，使拱度异型材底部角型面落入定位模块2的U型缺口中 呈贴合状态；其次将两件宽度方向上的圆弧异型材两端头也切成45度角，放入两侧端头框 边定位模块(4)圆弧定位型面中，然后用下压紧模块3弯头上的倾斜压紧螺杆，按顺时针方 向旋转带动活动摇压块转动，将拱度异型材压紧，完成拱度型材异型框架的正确定位压紧， 实施拱度异型材框架四个端头的焊接。下架时，将压紧机构松开即可。
全文摘要
本发明公开的一种定位焊接拱度型材框架的工艺装备，包括至少三组平行支撑待焊接矩形框架和拱度型材的焊接定位装置，所述的焊接定位装置具有一个活动固定连接通用平台的底座模块(1)，在所述底座模块(1)上设有分别定位矩形框架拱度型材(5)两侧下端面和上端面的端口定位模块(2)和下压紧模块(3)，其对称中心线上还设有可伸缩定位所述矩形框架两侧的框边定位模块(4)。本发明采取的组合式结构的模块化组件焊接定位装置，将10多米长的大型矩形框架和拱度型材准确定位在模块上，实现焊接定位的可换化和平台通用化，定位焊接模块的几何尺寸系列化、参数化、通用化。能够活动地固定连接在通用平台上，大幅降低了工装的闲置率和闲置时的空间占用。
文档编号B23K37/04GK101804538SQ20101015448
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者刘跃文, 饶华 申请人:成都飞机工业(集团)有限责任公司