定位压紧焊接设备及组焊工作台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种定位压紧焊接设备及组焊工作台，其中，定位压紧焊接设备包括压紧装置、以及水平拉紧装置、支撑装置；压紧装置包括第一液压缸；第一液压缸固定设置在支撑装置上，且第一液压缸沿垂向延伸；水平拉紧装置包括第二液压缸、固定设置于所述第二液压缸一端的第一定位块、以及固定设置在所述第二液压缸另一端的、用于将所述待焊接物体压紧在所述第一定位块上的第二定位块。本实用新型通过使用包括液压缸的压紧装置及水平拉紧装置，由于液压缸以油液为工作介质，能够提供足够大的压紧力，使待焊接物体能够紧紧的固定在支撑装置上，使待焊接物体在焊接时能够减少变形，从而提高焊接质量。
【专利说明】定位压紧焊接设备及组焊工作台
【技术领域】
[0001]本实用新型实施例涉及机械【技术领域】，尤其涉及一种定位压紧焊接设备及组焊工作台。
【背景技术】
[0002]电力机车车体是由底架、侧墙、连接横梁等部件装配、组焊而成的大型钢结构，其中侧墙是车体钢结构的重要组成部分，该侧墙结构主要由侧墙板、顶侧梁及各种横梁、纵梁组焊而成，而各构件的焊接均是在焊接均需要在专用的焊接设备上完成。
[0003]图1为现有的机车侧墙组焊设备结构示意图，如图1所示，主要由横梁101、调节螺旋102、T型螺栓103、垂直气动压紧装置104、上部定位装置105、支撑装置106、窗口垂直气动压紧装置107、支撑装置108、支撑装置109、水平气动顶紧装置110组成，整个组焊设备通过T型螺栓103固定在地面上，通过调节螺旋102可以调整横梁101的高度，其中，垂直气动压紧装置104、窗口垂直气动压紧装置107及水平气动顶紧装置110均采用气缸提供固定侧墙时所需的压紧力。在焊接时，将侧墙与上部定位装置105贴紧，通过上部定位装置105预留控制侧墙的上挠度，并按从上往下的顺序依次穿过水平气动顶紧装置110，将侧墙水平放置在支撑装置106、支撑装置108、支撑装置109上，启动水平气动顶紧装置110将侧墙水平顶紧使其与上部定位装置105密贴，将窗口垂直气动压紧装置107移动至侧墙窗口位置，启动垂直气动压紧装置104和窗口垂直气动压紧装置107将侧墙压紧，然后开始焊接。
[0004]但是，由于侧墙多采用铝合金材料制作而成，而铝合金在焊接时如果压紧力度不够，容易导致焊接变形，而现有的机车侧墙组焊设备中的垂直气动压紧装置、窗口垂直气动压紧装置及水平气动顶紧装置均采用气缸提供固定侧墙时所需的压紧力，而由于气动装置的气动风源系统所提供的压强有限，致使气缸所提供的压紧力有限，从而影响侧墙的焊接质量。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种定位压紧焊接设备及组焊工作台，用以解决现有技术中的焊接设备在压紧侧墙时使用气动压紧装置气动顶紧装置，而气动装置的气动风源系统所提供的压强有限，致使气缸所提供的压紧力有限，从而影响侧墙的焊接质量。
[0006]本实用新型提供一种定位压紧焊接设备，包括用于从上方将待焊接物体压紧的压紧装置、用于将所述待焊接物体水平拉紧的水平拉紧装置、用于放置所述待焊接物体的支撑装置；
[0007]所述压紧装置包括第一液压缸；所述第一液压缸固定设置在所述支撑装置上，且第一液压缸沿垂向延伸；
[0008]所述水平拉紧装置包括第二液压缸、固定设置于所述第二液压缸一端的第一定位块、以及固定设置在所述第二液压缸另一端的、用于将所述待焊接物体压紧在所述第一定位块上的第二定位块。
[0009]进一步的，所述压紧装置还包括第一液压缸的支架、伸缩杆和固定座，所述支架与所述伸缩杆的一端连接，所述伸缩杆的另一端与所述固定座连接。
[0010]进一步的，所述伸缩杆由第一矩形管和第二矩形管组成；所述第一矩形管内嵌于所述第二矩形管内，且所述第一矩形管外表面设有滑道，通过所述滑道与所述第二矩形管相对滑动。
[0011]进一步的，所述水平拉紧装置包括第一基座、第二基座、横梁、定位板、以及定位销；
[0012]所述横梁的一端固定设置在所述第一基座上，所述横梁的另一端固定设置在所述第二基座上；
[0013]所述第一定位块固定设置在所述横梁的一端；所述定位板设置在所述横梁的上方；所述定位板靠近所述第一定位块的一端与所述第二液压缸连接；所述定位板上设有至少一个通孔，所述定位销穿过所述通孔将所述第二定位块固定在所述定位板上。
[0014]所述横梁内部设有空腔，所述第二定位块在所述液压缸的拉紧力作用下在所述空腔内移动。
[0015]进一步的，所述支撑装置包括支撑块、转动的承载体、第三基座和第四基座；
[0016]所述承载体包括第一轴承座、第二轴承座、两端带有转动轴的转动体，所述转动体的一端转动轴与所述第一轴承座连接，所述转动体的另一端转动轴与所述第二轴承座连接；所述第一轴承座固定设置在所述第三基座上，所述第二轴承座固定设置在所述第四基座上；
[0017]所述转动体的至少一个圆周方向上设有安装位置，用于安装所述支撑块。
[0018]进一步的，所述设备，还包括制动装置，所述制动装置与所述转动体连接。
[0019]进一步的，所述设备，还包括第一纵向梁和第二纵向梁；
[0020]所述压紧装置的固定座固定设置在所述第一纵向梁或所述第二纵向梁上；
[0021]所述第一基座固定设置在所述第一纵向梁上；
[0022]所述第二基座固定设置在所述第二纵向梁上；
[0023]所述第三基座固定设置在所述第一纵向梁上；
[0024]所述第四基座固定设置在所述第二纵向梁上；
[0025]所述制动装置固定设置在所述第一纵向梁上。
[0026]进一步的，所述设备，还包括控制阀；
[0027]所述控制阀与所述压紧装置及所述水平拉紧装置连接。
[0028]进一步的，所述设备，还包括压紧块；所述压紧块用于放置在所述待焊接物体的上方。
[0029]本实用新型还提供一种组焊工作台，包含多个上述定位压紧焊接设备。
[0030]本实用新型通过使用包括液压缸的压紧装置及水平拉紧装置，由于液压缸以油液为工作介质，能够提供足够大的压紧力，使待焊接物体能够紧紧的固定在支撑装置上，使待焊接物体在焊接时能够减少变形，从而提闻焊接质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为现有的机车侧墙组焊设备结构示意图；
[0032]图2为本实用新型提供的定位压紧焊接设备结构示意图；
[0033]图3为本实用新型提供的定位压紧焊接设备侧视结构示意图；
[0034]图4为图2中的压紧装置的结构示意图；
[0035]图5为图2中的水平拉紧装置的结构示意图；
[0036]图6为图2中的支持装置的结构示意图；
[0037]图7为图2中的纵向梁的结构示意图；
[0038]图8为本实用新型提供的组焊工作台的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]图2为本实用新型提供的定位压紧焊接设备结构示意图，图3为本实用新型提供的定位压紧焊接设备侧视结构示意图，如图2、图3所示，本实施例提供的定位压紧焊接设备包括用于从上方将待焊接物体压紧的压紧装置201、用于将待焊接物体水平拉紧的水平拉紧装置202、用于放置待焊接物体的支撑装置203 ；
[0041]压紧装置201包括用于提供压紧力的第一液压缸204，第一液压缸204固定设置在支撑装置203上，且第一液压缸沿垂向延伸，以从上方压紧待焊接物体，例如第一液压缸204可以放置在支撑装置203前后左右的任一面，在开始焊接之前时，将其转动到支撑装置203外侧，以便于将待焊接物体放置在支撑装置203上，而在焊接时，再将其转动到支撑装置203上方，然后垂直向下压至待焊接物体上，以使待焊接物体紧贴在支撑装置203上；如图5所示，为图2中的水平拉紧装置的结构示意图，水平拉紧装置202包括用于提供拉紧力的第二液压缸408、固定设置于第二液压缸408 —端的第一定位块211、以及固定设置在第二液压缸408另一端的、用于将待焊接物体压紧在第一定位块211上的第二定位块210。具体来说，将待焊接物体的一侧紧贴放置在水平拉紧装置202中，其中待焊接物体的一侧放置在水平拉紧装置202中的第一定位块211上，另一侧放置在第二定位块210上，使待焊接物体呈水平状态，启动第二液压缸408，第二定位块210在第二液压缸408的拉紧力的作用下，在水平拉紧装置202中水平移动，以将待焊接物体水平顶紧在第一定位块211上。
[0042]需要说明的是，如图2、图3所示，本实施例所提供的定位压紧焊接设备优选包括两个压紧装置201，优选的，分别设置在支撑装置203的两侧，使压紧装置201与水平拉紧装置202在同一水平线上。
[0043]本实施例的定位压紧焊接设备，可以用于焊接铝合金材质的机车侧墙，在具体使用时，将侧墙反装在支撑装置203上，启动压紧装置201，使液压缸204的压头紧贴侧墙表面，启动第一液压缸204，使用第一液压缸204提供的压紧力从上方将侧墙压紧，使侧墙紧贴支撑装置203，使用水平拉紧装置202将侧墙的两端固定，并启动水平拉紧装置202的第二液压缸408，使用第二液压缸408提供的拉紧力将侧墙水平拉紧，并预制出所需的挠度。这样通过使用包括液压缸的压紧装置及水平拉紧装置，由于液压缸以油液为工作介质，能够提供足够大的压紧力，使待焊接物体能够紧紧的固定在支撑装置上，使待焊接物体在焊接时能够减少变形，从而提闻焊接质量。
[0044]图4为图2中的压紧装置的结构示意图，如图4所示，压紧装置201包括用于放置提供压紧力的第一液压缸204的支架301、伸缩杆302和固定座303，支架301与伸缩杆302的一端连接，伸缩杆302的另一端与固定座303连接。需要说明的是，支架301底板上设有通孔308，液压缸204的压头309向下穿过通孔308。
[0045]具体来说，可以通过控制伸缩杆302将液压缸204的压头309放置在所需的位置上。而且，固定座303包括底座306和套筒307，伸缩杆302的另一端与固定座303的套筒307连接，套筒307可以自由转动，从而可以带动伸缩杆302转动，当焊接完成时，可以将带动伸缩杆302和支架301将液压缸204移动到设备外侧。底座306下端有一直角型凹槽，并在水平方向固定一矩形板310，在垂直方向固定一矩形板311，矩形板310和矩形板311形成凹槽，以便于插接在如图2所示的纵向梁上。另外，伸缩杆302由第一矩形管304和第二矩形管305组成；第一矩形管304内嵌于第二矩形管305内，且第一矩形管304外表面设有滑道，通过滑道与第二矩形管305相对滑动。
[0046]图5为图2中的水平拉紧装置的结构示意图，如图5所示，水平拉紧装置202包括第一基座401、第二基座402、横梁403、定位板404、定位销405 ；
[0047]横梁403的一端固定设置在第一基座401上，横梁403的另一端固定设置在第二基座402上；第一定位块211固定设置在横梁403的一端；定位板404设置在横梁403的上方；定位板404靠近第一定位块211的一端与用于提供拉紧力的第二液压缸408连接；定位板404上设有至少一个通孔，定位销405穿过通孔将第二定位块210固定在定位板404上。横梁403内部设有空腔，用于使第二定位块210在第二液压缸408的拉紧力作用下在空腔内移动。
[0048]具体来说，横梁403可以由两根槽钢拼接形成，内部形成相对封闭的型腔，第一定位块211采用螺栓固定在横梁403的一端，用于定位侧墙的一侧，第二定位块210与第二液压缸408通过定位板404与定位销405连接并固定，可在横梁403内部型腔中滚动，其动力来自于具有足够拉紧力的第二液压缸408，可用于侧墙的拉紧，使侧墙在焊接前预制出所需的挠度。定位板404设有不同位置的通孔，可以为圆形的，可以很方便地用于调整不同宽度侧墙的焊接，大大提高了工作效率。
[0049]图6为图2中的支撑装置的结构示意图，如图6所示，支撑装置203包括支撑块501、转动的承载体502、第三基座503和第四基座504 ；
[0050]承载体502包括第一轴承座505、第二轴承座506、两端带有转动轴的转动体507，转动体507的一端转动轴与第一轴承座505连接，转动体507的另一端转动轴与第二轴承座506连接；第一轴承座505固定设置在第三基座503上，第二轴承座506固定设置在第四基座504上；转动体507的至少一个圆周方向上设有安装位置，用于安装支撑块501。
[0051]具体来说，如图6中的右边图所示，转动体507的一侧可以设置为镂空形状，如图3所示，转动体507内部含有套筒509，在内部套筒509上均匀焊接隔板510，在隔板510圆周方向阵列出槽口 508，用来焊接立板511以形成安装位置，使各种不同类型的支承块可以安装在沿圆周方向的安装位置中，例如，可以在圆周方向上均匀设置8个安装位置，通过控制制动装置205使转动体507转动，从而可以满足不同类型的侧墙的焊接，操作变换简便迅速。需要说明的是，控制制动装置205可以放置在如图2所示的纵向梁上，制动装置205可以为气缸，如图6中的左边图所示，通过将转动体507的另一端加工出星形滑槽，使气缸的活塞杆滑入其中，通过气缸伸缩带动转动体507的自动旋转，从而实现不同部件、不同工件的焊接转换。另外，第三基座及第四基座下端均设有一直角型凹槽，并在水平方向固定一矩形板310，在垂直方向固定一矩形板311，矩形板310和矩形板311形成凹槽，以便于插接在如图2所示的纵向梁上。
[0052]如图2所示，本实施例的设备，还包括第一纵向梁206和第二纵向梁207 ；
[0053]具体来说，图7为图2中的纵向梁的结构示意图，如图7所示，纵向梁由三块固定板605组成，形成巨型结构，并在两侧分别采用挡板606固定，在挡板上设有螺栓孔607，以便于使用螺栓通过螺栓孔将多个纵向梁连接。纵向梁是整个定位压紧焊接设备安装的基础，起着承担设备和侧墙整体重量的作用，采用优质钢材焊接加工而成，是整个设备和地面的接口，地面有预埋T型槽，采用T型螺栓601即可快速将设备和地面相连；调整螺栓602用于调整纵向梁在纵向的整体水平。另外，纵向梁整体安装后平面度要求小于0.5_，这就需要从设计结构上要充分考虑便于调整和定位，因此纵向梁下部安装板603每端用四个螺栓601及螺母604与地面预埋铁内T型螺栓连接固定，每端用两个调整螺栓602调整纵向梁高度，从而精确保证安装要求。另外，在纵向梁的巨型槽内可以焊接多个矩形板608，以增加纵向梁所能承受的压力。
[0054]具体在使用时，将压紧装置201的固定座303固定设置在第一纵向梁206或第二纵向梁207上，固定座303的结构如图3所示，在底座下段设置有凹槽，使其卡合在纵向梁上，如果设备包括两个压紧装置，则将两个压紧装置对称固定在第一纵向梁206和第二纵向梁207上；将水平拉紧装置202的第一基座401固定设置在第一纵向梁206上，将所述水平拉紧装置202的第二基座402固定设置在所述第二纵向梁207上，可以在第一基座401和第二基座402的四个角上分别设置四个螺栓孔，通过螺栓将第一基座401和第二基座402固定在第一纵向梁206和所述第二纵向梁207上；所述支持装置203的第三基座503固定设置在所述第一纵向梁206上，所述支持装置203的第四基座504固定设置在所述第二纵向梁207上；制动装置205固定设置在第一纵向梁206上，第三基座503和第四基座504的结构如图5所示。另外，需要说明的是，上述与纵向梁的固定方法只是其中的一种，还有其他一些与纵向梁的固定方法也在本实用新型的保护范围之内，这里不再--列举。
[0055]如图2所示，本实施例的设备，还包括控制阀209，控制阀209与压紧装置201及水平拉紧装置202连接，用于控制压紧装置201和水平拉紧装置202中液压缸的动作。
[0056]如图2所示，本实施例的设备，还包括压紧块208，用于放置压紧装置201的液压缸204的下方，及待焊接物体的上方，使液压缸201的压头压紧压紧块208，从而通过压紧块208压紧待焊接物体。
[0057]图8为本实用新型提供的组焊工作台的结构示意图，包含多个如图2所示的定位压紧焊接设备，其中在纵向上多个定位压紧焊接设备的纵向梁之间螺栓连接，一般来说，每个定位压紧焊接设备的纵向梁长度为3米，整个组焊工作台由8个定位压紧焊接设备连接而成，总长24米。当然，具体组焊工作台的长度可以根据实际焊接的物体长度来进行设定，这里不作具体限定。
[0058]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种定位压紧焊接设备，其特征在于，包括用于从上方将待焊接物体压紧的压紧装置、用于将所述待焊接物体水平拉紧的水平拉紧装置，以及用于放置所述待焊接物体的支撑装置； 所述压紧装置包括第一液压缸； 所述第一液压缸固定设置在所述支撑装置上，且第一液压缸沿垂向延伸； 所述水平拉紧装置包括第二液压缸、固定设置于所述第二液压缸一端的第一定位块、以及固定设置在所述第二液压缸另一端的、用于将所述待焊接物体压紧在所述第一定位块上的第二定位块。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压紧装置还包括用于放置所述第一液压缸的支架、伸缩杆和固定座，所述支架与所述伸缩杆的一端连接，所述伸缩杆的另一端与所述固定座连接。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述伸缩杆由第一矩形管和第二矩形管组成；所述第一矩形管内嵌于所述第二矩形管内，且所述第一矩形管外表面设有滑道，通过所述滑道与所述第二矩形管相对滑动。
4.根据权利要求1?3任一项所述的设备，其特征在于，所述水平拉紧装置还包括第一基座、第二基座、横梁、定位板、以及定位销； 所述横梁的一端固定设置在所述第一基座上，所述横梁的另一端固定设置在所述第二基座上； 所述第一定位块固定设置在所述横梁的一端；所述定位板设置在所述横梁的上方；所述定位板靠近所述第一定位块的一端与所述第二液压缸连接；所述定位板上设有至少一个通孔，所述定位销穿过所述通孔将所述第二定位块固定在所述定位板上； 所述横梁内部设有空腔，所述第二定位块在所述液压缸的拉紧力作用下在所述空腔内移动。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述支撑装置包括支撑块、转动的承载体、第三基座和第四基座； 所述承载体包括第一轴承座、第二轴承座、两端带有转动轴的转动体，所述转动体的一端转动轴与所述第一轴承座连接，所述转动体的另一端转动轴与所述第二轴承座连接；所述第一轴承座固定设置在所述第三基座上，所述第二轴承座固定设置在所述第四基座上； 所述转动体的至少一个圆周方向上设有安装位置，用于安装所述支撑块。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括制动装置，所述制动装置与所述转动体连接。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括第一纵向梁和第二纵向梁； 所述压紧装置的固定座固定设置在所述第一纵向梁或所述第二纵向梁上； 所述第一基座固定设置在所述第一纵向梁上； 所述第二基座固定设置在所述第二纵向梁上； 所述第三基座固定设置在所述第一纵向梁上； 所述第四基座固定设置在所述第二纵向梁上； 所述制动装置固定设置在所述第一纵向梁上。
8.根据权利要求1?3和5?7任一项所述的设备，其特征在于，还包括控制阀； 所述控制阀与所述压紧装置及所述水平拉紧装置连接。
9.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括控制阀； 所述控制阀与所述压紧装置及所述水平拉紧装置连接。
10.根据权利要求1?3和5?7任一项所述的设备，其特征在于，还包括压紧块；所述压紧块放置在所述待焊接物体的上方。
11.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括压紧块；所述压紧块放置在所述待焊接物体的上方。
12.—种组焊工作台，其特征在于，包含多个权利要求1?11任一项所述的定位压紧焊接设备。
【文档编号】B23K37/04GK203918307SQ201420275604
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】张海燕, 颜田芬, 徐志强, 史丽萍, 宋兴华 申请人:唐山轨道客车有限责任公司