一种焊接夹具及方法与流程

本发明涉及一种用于叉车滑架生产的焊接夹具，尤其是一种利用控制器技术、气动技术来实现自动化生产叉车滑架的焊接夹具及方法。

背景技术：

在焊接技术领域，根据工艺原则，大批量单一品种的车辆焊接件生产由于是采用工序分散原则，定位和夹紧装置均较简单，较易实现程序控制，所以自动化程度较高，因而效率高，普遍使用自动焊接流水线，但设计制造线长、占地面积大，成本用高，在批量和大批量汽车焊装生产上广为应用。

同样根据工艺原则，小批量、多品种的车辆焊接件生产主要采用工序集中原则，即把尽量多的零件在同一道工序中焊接，所以夹具中的定位和夹紧结构复杂，故普遍使用手动定位和手动夹紧模式，所以加工效率较低。在多品种、小批量的叉车生产上广为应用。

统计资料表明，焊接结构件在叉车整机重量中占到40％左右。许多叉车主机厂把焊接件作为自己的核心自制件。叉车的三大焊接结构为门架、车架和桥体，滑架即叉车叉架，是隶属于门架的一个主要部件，特点是结构较为复杂，所以其夹具也较为复杂，普遍使用手动定位和手动夹紧模式，因而效率较低，进而影响整车的生产效率。

而目前市场对叉车产品的要求是产品不光是要求趋向于小批量多品种个性化，同时要求交货周期缩短，故提高效率的问题日益突出。所以，发展适用于工序集中原则的自动化焊接夹具，已成为解决效率问题的主要途径。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种焊接夹具及方法，利用固定定位元件、可移动定位元件、夹紧元件、控制器、气动装置、机械本体等组成焊接叉车滑架的夹具，可实现自动装夹，减少劳动强度，提高效率，实现生产自动化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种焊接夹具，包括夹具体，夹具体呈长方形，水平放置，固定定位元件、可转动定位元件、夹紧元件、气缸、电磁阀均安装在夹具体上，固定定位元件安装于夹具体上表面，可转动定位元件、夹紧元件安装位置垂直于夹具体水平位，气缸、电磁阀均安装在夹具体下表面，夹具体旁有一控制柜，控制柜上装有操作按钮及控制器，控制柜和夹具体之间用导线管相连。

作为优选，用于定位左侧板、右侧板、左中板、右中板的定位元件固定安装于夹具体上，且位于上述零件的同侧，即都位于上述零件的左侧或右侧。用于定位上挂板、下挂板的定位元件固定安装于夹具体上，且位于上述零件的同侧，即都位于上述零件的上侧或下侧。以便于当滑架焊接完成后顺利地从焊接夹具中吊装出来。

作为优选，用于定位左竖板的左竖板定位元件为可转动定位元件，共二个，安装于左竖板左侧。夹具体上表面开有一向下通孔，左竖板定位元件穿过通孔和夹具体上表面垂直，通孔中设有一轴，穿过左竖板定位元件，左竖板定位元件可以绕该轴旋转，该轴水平放置，轴二端固定于夹具体。通孔的一侧装有一限位块，用于限制左竖板定位元件的旋转位置，当左竖板定位元件顺时针旋转，碰到限位块时即停止，则左竖板定位元件处于定位位置，此时可以将左竖板吊装进来。当左竖板定位元件逆时针旋转，碰到夹具体时即停止，则左竖板定位元件处于工件吊装位置，此时可以将焊好的滑架吊出夹具。

左竖板定位元件位于夹具体以上的部分和左竖板接触，用于定位。左竖板定位元件下端设有一孔，通过一销和气缸一端相连，气缸通过气缸座安装在夹具体上，气缸和气缸座用气缸销相连，气缸位于夹具体下方，可免受焊渣的损伤。气缸伸缩就能带动左竖板定位元件转动，使左竖板定位元件处于定位位置或工件吊装位置。

作为优选，用于定位右竖板的右竖板定位元件为可转动定位元件，共二个，安装于右竖板右侧。其他连接方式同于左竖板定位元件。

作为优选，用于夹紧左竖版的左竖版夹紧元件位于左竖版右侧，二个左竖版定位元件之间，穿过夹具体，可在垂直方向旋转，上端用于夹紧，下端和气缸相连，气缸安装于夹具体下面，气缸伸缩带动左竖版夹紧元件动作，进行夹紧或放松，夹紧后可对滑架焊接，放松时将滑架吊出夹具体。

作为优选，用于夹紧右竖版的右竖版夹紧元件位于右竖版左侧，二个右竖版定位元件之间。其他连接方式同于左竖版夹紧元件。

作为优选，用于夹紧左侧版的左侧版夹紧元件位于左侧版右侧，用于夹紧右侧版的右侧版夹紧元件位于右侧版右侧。

作为优选，气缸通过气管和电磁阀相连，电磁阀安装于夹具体下方。电磁阀用于改变气缸的伸缩状态。

作为优选，控制柜上表面装有四个操作按钮，操作按钮带有灯光指示，按下操作按钮灯变亮，用于感知操作按钮状态。控制器位于控制柜内，操作按钮下方，通过导线和电磁阀相连，导线位于导线管内及夹具体下方，用于控制电磁阀换向。控制器通过导线和操作按钮相连，用于接收操作按钮信号。

一种装夹及焊接的方法，包括如下步骤：

(1)吊装上挂板、下挂板及左侧板、右侧板，放至定位处，靠紧对应定位元件。

(2)按“装夹1”按钮，左侧版夹紧元件及右侧版夹紧元件夹紧以上工件。

(3)吊装左中板，放至定位处，靠紧左中板定位元件。吊装右中板，放至定位处，靠紧右中板定位元件。

(4)按“定位”按钮，左竖板定位元件及右竖板定位元件到达定位位置。

(5)吊装左竖板、右竖板，放至定位处。

(6)按“装夹2”按钮，左竖版夹紧元件夹紧左竖板，右竖版夹紧元件夹紧右竖板。

(7)点焊叉车滑架各零件。

(8)环焊叉车滑架各零件。

(9)按“取件”按钮，所有可转动定位元件及夹紧元件松开。

(10)吊出滑架部件。

作为优选，整个过程为顺序控制，由可编程序控制器完成控制过程，由按钮发布命令，电磁阀控制气缸伸缩，气缸带动可转动定位元件及夹紧元件动作，实现上述方法。

作为优选，叉车滑架的吊出方向应为右上方向。

本发明的有益效果是：叉车滑架焊接的整个过程中，所有可移动定位元件的动作即定位元件到达定位位置及退回到吊装位置，夹紧元件的夹紧及放松，均由控制器通过电磁阀控制气缸动作完成，不再需要手工定位和夹紧，实现了自动化操作，减轻了劳动强度，提高了生产效率。

将气缸布置在夹具平台下方，可有效保护气缸，不受焊渣的损伤，降低夹具故障率，提高夹具寿命。

同时使用了控制器，可以实现可编程自动控制，并能实现和上位机的通讯，易于组成生产流水线。

根据该方法，对焊接夹具进行操作，可完成整个叉车滑架的一次性焊接，以保障质量，提高效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中叉车滑架部件主视图。

图2是图1剖视图。

图3是滑架焊接夹具平面图。

图4是将叉车滑架夹紧在滑架焊接夹具中的平面图。

图5是左竖板定位元件处于定位位置。

图6是左竖板定位元件处于工件吊装位置。

图7是左竖板夹紧元件处于夹紧位置。

图8是左竖板夹紧元件处于放松位置。

图9是左侧板夹紧元件处于夹紧位置。

图10是左侧板定位元件剖面图。

图中：1左侧板，2上挂板，3左中板，4左竖版，5右竖版，6右中板，7下挂板，8右侧板，9夹具体，10左侧板夹紧元件，11上挂板定位元件，12左竖板定位元件，13左中板定位元件，14左竖板夹紧元件，15右中板定位元件，16右竖板定位元件，17右侧板定位元件，18电磁阀，19导线管，20控制柜，21控制器，22“装夹1”按钮，23“定位”按钮，24“装夹2”按钮，25“取件”按钮，26右侧板夹紧元件，27下挂板定位元件，28右竖板夹紧元件，29左侧板定位元件，30销，31轴，32气缸，33气管，34支架销，35支架，36限位块。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种焊接夹具，包括夹具体9，夹具体呈长方形，水平放置，固定定位元件11、13、15、17、27、29，可转动定位元件12、16，夹紧元件10、14、28、26，气缸32，电磁阀18均安装在夹具体上，固定定位元件安装于夹具体上表面，可转动定位元件、夹紧元件安装位置垂直于夹具体水平位，气缸、电磁阀均安装在夹具体下表面，夹具体旁有一控制柜20，控制柜上装有操作按钮22、23、24、25及控制器21，控制柜和夹具体之间用导线管19相连。

用于定位左侧板1的左侧板定位元件29固定安装于左侧板的左边，用于定位右侧板8的右侧板定位元件17固定安装于右侧板得左边。用于定位左中板3的左中板定位元件13固定安装于左中板的左边，用于定位右中板6的右中板定位元件15固定安装于右中板得左边。用于定位上挂板2的上挂板定位元件11固定安装于上挂板的下边，用于定位下挂板7的下挂板定位元件27固定安装于下挂板得下边。

用于定位左竖板4的左竖板定位元件12为可转动定位元件，共二个，安装于左竖板左侧。夹具体上表面开有一向下通孔，左竖板定位元件穿过通孔和夹具体9上表面垂直，通孔中设有一轴31，穿过左竖板定位元件，左竖板定位元件可以绕该轴旋转，该轴水平放置，轴二端 固定于夹具体。通孔的一侧装有一限位块36，用于限制左竖板定位元件的旋转位置。

左竖板定位元件下端设有一孔，通过一销30和气缸32一端相连，气缸通过气缸座35安装在夹具体上，气缸和气缸座用气缸销34相连，气缸位于夹具体下方

用于定位右竖板5的右竖板定位元件16为可转动定位元件，共二个，安装于右竖板右侧。其他连接方式同于左竖板定位元件。

用于夹紧左竖版4的左竖版夹紧元件14位于左竖版右侧，二个左竖版定位元件12之间，穿过夹具体，可在垂直方向旋转，下端和气缸32相连，气缸安装于夹具体9下面。

用于夹紧右竖版5的右竖版夹紧元件28位于右竖版左侧，二个右竖版定位元件16之间。其他连接方式同于左竖版夹紧元件。

用于夹紧左侧版1的左侧版夹紧元件10位于左侧版右侧，用于夹紧右侧版8的右侧版夹紧元件26位于右侧版右侧。

气缸通过气管33和电磁阀18相连，电磁阀安装于夹具体下方。

控制柜20上表面装有四个操作按钮22、23、24、25，操作按钮带有灯光指示。控制器21位于控制柜内，操作按钮下方，通过导线和电磁阀相连，导线位于导线管19内及夹具体下方，控制器通过导线和操作按钮相连，用于接收操作按钮信号。

一种装夹及焊接方法，包括如下步骤：

(1)吊装上挂板2，靠紧定位元件11。吊装下挂板7，靠紧定位元件27。吊装左侧板1，靠紧定位元件29。吊装右侧板8，靠紧定位元件17。

(2)按“装夹1”按钮22，左侧版夹紧元件10及右侧版夹紧元件26夹紧以上工件。

(3)吊装左中板3，放至定位处，靠紧左中板定位元件13。吊装右中板6，放至定位处，靠紧右中板定位元件15。

(4)按“定位”按钮23，左竖板定位元件12及右竖板定位元件16到达定位位置。

(5)吊装左竖板4，靠紧左竖板定位元件12，吊装右竖板5，靠紧右竖板定位元件16。

(6)按“装夹2”按钮24，左竖版夹紧元件14夹紧左竖板4，右竖版夹紧元件28夹紧右竖板5。

(7)点焊叉车滑架各零件。

(8)环焊叉车滑架各零件。

(9)按“取件”按钮25，所有可转动定位元件12、16及夹紧元件10、14、28、26松开，处于吊装位置。

(10)吊出滑架部件。

按钮发出的指令进入控制器，由控制器控制电磁阀动作，以实现气缸按所要求的工作过程动作，气缸动作带动可转动定位元件及夹紧元件动作，以实现上述焊接方法。

叉车滑架的吊出方向应为右上方向。

以上所述实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。