本实用新型涉及半挂车车架拼装技术领域，特别涉及一种半挂车后车架拼装工装。
背景技术：
现有技术中，半挂车通常分为不同的类型，不同类型的半挂车的后车架也各有差别。其中骨架半挂车在运输货物时，需要与集装箱配合使用，其后车架上设有锁头。而平栏仓半挂车可用于直接运输货物，其后车架上无锁头。目前，上述两种类型的半挂车的后车架会被当成两种完全不同的车型分别进行制作，每种类型的后车架对应一种拼装工装，导致拼装工装适用范围小，无法实现通用，从而制约了半挂车后车架柔性化生产。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于解决现有技术中半挂车后车架拼装工装适用范围小，无法实现通用，制约半挂车后车架柔性化生产的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种半挂车后车架拼装工装，其特征在于，包括机架、纵梁定位机构、后端梁定位机构以及锁头模块定位机构，纵梁定位机构包括挡止单元和多组夹紧对中单元，所述挡止单元设置在所述机架的前端，以用于挡止定位所述后车架的纵梁；多组所述夹紧对中单元沿所述车架的长度方向间隔布置在该机架上，用于夹紧所述纵梁并在所述机架的宽度方向上对中定位该纵梁；后端梁定位机构设置在所述机架的后端，并可在所述机架的长度方向上靠近或远离所述挡止单元，用以夹紧定位所述后车架的后端梁；锁头模块定位机构包括至少一组定位夹紧单元，每组所述定位夹紧单元在所述机架长度方向的位置可调；每组所述定位夹紧单元均包括一对沿所述机架宽度方向间隔布置的定位夹紧件，两所述定位夹紧件之间的间隔为定值，两所述定位夹紧件沿所述机架纵向中心线对称；各所述定位夹紧件均包括底座、固定设置在所述底座上的定位销以及一对相对设置且分列所述定位销两侧的夹持块；所述定位销用于与所述后车架锁头模块的顶板孔定位配合；所述夹持块可相对所述底座转动，以向外打开而使所述锁头模块容置在两所述夹持块之间，或向内合拢而使两所述夹持块的端部分别抵接在所述锁头模块的两侧。
优选地，所述底座上对应于每一所述夹持块均设有连杆和第一驱动件；所述连杆的一端与所述底座铰接，所述连杆的另一端与所述夹持块的中部铰接；所述第一驱动件具有沿所述底座高度方向伸缩的输出轴，该输出轴连接所述夹持块的一端，以驱动所述夹持块向外打开或向内合拢；所述夹持块的另一端用于抵接所述锁头模块。
优选地，每一所述夹持块两侧均设有一所述连杆。
优选地，所述底座相对于所述机架的高度可调。
优选地，所述定位夹紧件还包括挡板，所述挡板设置在所述底座上且在沿所述机架宽度方向上位于所述定位销的外侧，该挡板朝向所述定位销的表面用于挡止在所述锁头模块的外侧。
优选地，所述定位销的横截面呈带缺口的圆形，其外轮廓线具有多条弧形边和连接相邻两所述弧形边的直边，各所述弧形边位于同一个圆上；所述定位销的上端面设有一对相互平行的凹槽，该凹槽的延伸方向平行于所述机架的宽度方向，两所述凹槽分列于所述定位销轴线的两侧。
优选地，所述定位夹紧件与其中一组所述夹紧对中单元设置在同一滑台上，该定位夹紧件在所述机架的宽度方向上位于所述夹紧对中单元的外侧；所述滑台设置于所述机架上，且在所述机架长度方向上的位置可调。
优选地，所述后端梁定位机构设有后端梁夹紧件和一对可同步相对靠近或远离的定位座，各所述定位座上均设有竖直的定位面，两所述定位座的定位面相对，且沿所述机架纵向中心线对称分布。
优选地，各所述定位座上均设有台阶结构，所述台阶结构相平行的两个竖直面分别构成一所述定位面，台阶下方的所述定位面在沿所述机架宽度方向上位于台阶上的所述定位面的内侧。
优选地，所述后端梁夹紧件设有两组，分别设置在两所述定位座上；每组所述后端梁夹紧件均包括第二驱动件和两相对设置的后端梁夹紧块，所述第二驱动件和其中一所述后端梁夹紧块固定于所述定位座上，另一所述后端梁夹紧块固定于所述第二驱动件的输出轴上，并由所述第二驱动件驱动，而靠近或远离固定于所述定位座上的后端梁夹紧块；所述第二驱动件的输出轴的伸缩方向平行于所述机架的长度方向。
优选地，所述挡止单元包括一对挡块，两所述挡块沿所述机架纵向中心线对称分布，所述挡块朝向所述后端梁定位机构的端面用于与所述纵梁的端部抵接；每组所述夹紧对中单元均包括一对相对设置的纵梁夹紧件，两所述纵梁夹紧件对称分布在所述机架纵向中心线的两侧，且两所述纵梁夹紧件可同步相对靠近或远离。
优选地，每组所述纵梁夹紧件均包括夹紧座、固定于所述夹紧座上的第三驱动件以及两相对设置的纵梁夹紧块；其中一所述纵梁夹紧块固定于所述夹紧座上，另一所述纵梁夹紧块固定于所述第三驱动件的输出轴上，并由所述第三驱动件驱动，而靠近或远离固定于所述夹紧座上的纵梁夹紧块；所述第三驱动件的输出轴的伸缩方向垂直于所述机架的长度方向。
优选地，还包括载料机构，该载料机构包括两组托辊组，两组所述托辊组分别布置在所述机架的两侧，每组所述托辊组包括多个沿所述机架长度方向间隔布置的托辊，各所述托辊均可绕其自身的轴线转动，所述托辊的轴线方向与所述机架的长度方向垂直，该托辊相对所述机架的高度可调。
由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果为：
本实用新型的拼装工装用于对后车架进行定位拼装，后端梁定位机构和纵梁定位机构相互配合，能够实现后端梁和纵梁在X向、Y向的定位，锁头模块定位机构利用定位销、夹持块以及底座实现锁头模块在X向、Y向以及 Z向的定位，使该拼装工装可适用于带锁头模块的后车架的拼装；同时该拼装工装对无锁头模块的后车架进行拼装时，锁头定位机构也不会干涉该后车架的拼装。本实用新型的拼装工装能够满足不同类型(具有锁头模块和无锁头模块)的后车架的拼装需求，以扩大该拼装工装的使用范围，利于实现不同类型后车架的柔性化生产。
附图说明
图1是本实用新型半挂车后车架拼装工装实施例的结构示意图。
图2是本实用新型半挂车后车架拼装工装实施例使用状态示意图。
图3是本实用新型半挂车后车架拼装工装实施例中锁头模块定位机构的结构示意图。
图4是本实用新型半挂车前车架拼装工装实施例中锁头模块定位机构和纵梁定位机构的结构示意图。
图5是本实用新型半挂车前车架拼装工装实施例中纵梁定位机构的结构示意图。
附图标记说明如下：1、拼装工装；11、机架；12、纵梁定位机构；121、挡止单元；1211、挡块；122、夹紧对中单元；123、纵梁夹紧件；124、纵梁夹紧块；125、夹紧座；126、第三驱动件；13、后端梁定位机构；131、后端梁夹紧件；132、定位座；14、锁头模块定位机构；141、定位夹紧单元；142、定位夹紧件；143、底座；144、定位销；145、夹持块；146、挡板；147、第一驱动件；148、连杆；149、升降驱动件；15、滑台；16、载料机构；161、托辊；2、后车架；21、纵梁；22、后端梁；23、锁头模块；24、锁头横梁； 25、内横梁。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
在描述方位时，以半挂车的后车架为基准，其长度方向为X向，宽度方向为Y向，高度方向为Z向；在后车架长度方向上，后车架的后端梁所在处为后端，与后端相对的一端为前端。
本申请提供一种半挂车后车架拼装工装(后简称“拼装工装”)，用于后车架的纵梁、后端梁以及锁头模块的定位拼装。其中，锁头模块为预制件，其主要由顶板、安装板、加强板以及横梁封板组装形成整体模块，其中顶板上设有用于与集装箱角件配合的顶板孔。
在一些类型的半挂车中，如骨架半挂车，其后车架上设有锁头模块，以用于与集装箱配合固定；而在另一些类型的半挂车中，如直接拉装货物的平栏仓半挂车，其后车架上无锁头模块。
参阅图1和图2，本申请的拼装工装1包括机架11、纵梁定位机构12、后端梁定位机构13以及锁头模块定位机构14。
进一步地，纵梁定位机构12包括挡止单元121和多组夹紧对中单元122。挡止单元121设置在机架11的前端，以用于挡止定位后车架2的纵梁21。多组夹紧对中单元122沿车架的长度方向间隔布置在机架11上，用于夹紧纵梁21并在机架11的宽度方向上对中定位该纵梁21。
后端梁定位机构13设置在机架11的后端，并可在机架11的长度方向上靠近或远离挡止单元121，用于夹紧定位后端梁22。
锁头模块定位机构14，用于锁头模块23的夹紧定位，其包括至少一组定位夹紧单元141。每组定位夹紧单元141在机架11的长度方向的位置可调，以实现锁头模块23在X向的定位。每组定位夹紧单元141均包括一对沿机架11宽度方向间隔布置的定位夹紧件142，两定位夹紧件142之间的间隔为定值，两定位夹紧件142沿机架11纵向中心线对称。两定位夹紧件142之间的距离确定，可使锁头模块23在Y向实现定位。各定位夹紧件142均包括底座143、固定设置在底座143上的定位销144、一对相对设置的夹持块145。底座143在高度方向上为锁头模块23提供支撑，以实现其Z向的定位。定位销144用于与锁头模块23的顶板孔定位配合，以使单个锁头模块23定位固定在底座143上。夹持块145可相对底座143转动，以向上打开而使锁头模块23容置在两夹持块145之间，或向下合拢而使两夹持块145的端部分别抵接在锁头模块23的两侧。
具体地，参阅图3和图4，在本实施例中，定位销144的横截面呈带缺口的圆形，其外轮廓线具有多条弧形边和连接相邻两弧形边的直边。其中各弧形边位于同一个圆上，直边所在的位置构成定位销144横截面的缺口。
锁头模块23套接在该定位销144上时，定位销144上的缺口的设置可防止定位销144与锁头模块23的顶板过配合，便于在后车架2拼装完成后定位销144顺利从顶板孔中脱出。
本实施例的定位销144的上端面上设有一对相互平行的凹槽，该凹槽的延伸方向平行于机架11的宽度方向。锁头模块23套接在定位销144上时，凹槽可用于避让锁头模块23的两个加强筋，以保证锁头模块23稳定地位于底座143上，从而实现锁头模块23在底座143上的定位。
较佳地，定位夹紧件142还包括挡板146。挡板146设置在底座143上且位于定位销144的外侧，该挡板146朝向定位销144的表面用于挡止在锁头模块23的外侧。在锁头模块23与定位销144定位配合时，挡板146可挡止在锁头模块23的外侧，以限制锁头模块23在水平方向旋转自由度，从而确保锁头模块23稳定地位于底座143上。
进一步地，参阅图3，底座143上设有一对第一驱动件147，两第一驱动件147沿机架11的长度方向对称设置在定位销144的两侧。第一驱动件147 具有沿机架11高度方向伸缩的输出轴，两夹持块145分别活动地连接在两第一驱动件147的输出轴上。底座143上还设有连杆148，该连杆148的一端与夹持块145活动连接，另一端活动地连接在底座143上。
当第一驱动件147的输出轴在底座143的高度方向向下回缩时，两夹持块145上的连杆148相对转动，两夹持块145向上打开而使二者之间用于容置锁头模块23；将锁头模块23置于底座143上，使顶板孔与定位销144定位配合，驱动第一驱动件147的输出轴在底座143的高度方向向上伸出，两夹持块145上的连杆148相向转动，两夹持块145向下合拢而使两夹持块145 的端部分别抵接在锁头模块23的两侧，从而夹紧定位锁头模块23。
较佳地，在本实施例中，夹持块145的两侧均设有一连杆148，两连杆 148相对设置，以保证夹持块145向上打开及向下合拢时的稳定性。
在本实施例中，定位夹紧件142与其中一组夹紧对中单元122设置在同一滑台15上，该定位夹紧件142在机架11的宽度方向上位于夹紧对中单元 122的外侧。滑台15设置在机架11上，且在机架11长度方向的位置可调。滑台15沿机架11长度方向滑动时，可带动定位夹紧件142移动，以改变锁头模块23在机架11长度方向上的位置，从而实现锁头模块23在X向的定位。
进一步地，本实施例的底座143高度相对于机架11高度可调。具体地，定位夹紧件142设有升降驱动件149，该升降驱动件149具有沿机架11高度方向伸缩的动力轴，该底座143固定在动力轴上。在锁头模块23已完成X 向和Y向的定位后，驱动升降驱动件149的动力轴伸缩，以调整底座143在机架11高度方向的位置。
参阅图1和图2，在本实施例中，后端梁定位机构13设有后端梁夹紧件 131和一对可同步相对靠近或远离的定位座132。各定位座132上均设有竖直的定位面，两定位座132的定位面相对，且沿机架11纵向中心线对称分布。
进一步地，每个定位座132上均设有台阶结构，每个台阶结构中相平行的两个竖直面分别构成一定位面。在本实施例中，位于台阶上方的定位面为第一定位面，位于台阶下方的定位面为第二定位面。在沿机架11的宽度方向上，本实施例的第二定位面位于第一定位面的内侧。
两相对设置的定位座132中呈台阶状分布的第一定位面和第二定位面，可分别实现平栏仓半挂车和骨架半挂车两种不同车型的后端梁22在Y向的对中定位。
其中，平栏仓半挂车用于直接拉装货物，其后端梁22上无锁座。利用上述后端梁定位机构13实现对中定位时，两相对设置的定位座132同步靠近，两定位座132中的第一定位面也随之同步靠近，分别抵接半挂车后端梁22 的两端的端面，从而可以使后端梁22在Y向对中定位。
而在某些类型的半挂车，如骨架半挂车中，其后车架2的后端梁22的两端均设有用于与集装箱配合固定的锁座。此种类型的半挂车后车架2在拼装时，当后端梁定位机构13中两相对设置的定位座132同步靠近时，两定位座 132中第二定位面也随之同步靠近，以分别抵接在后端梁22两端的锁座的外侧，从而实现具有锁座的后端梁22在Y向的对中定位。
现有技术中，平栏仓半挂车和骨架半挂车一般会被当成两种完全不同的车型分别进行制作。而在本申请中，利用后端梁定位机构13中每一定位座 132上设置的两个定位面，在对不同车型进行拼装时，可分别利用不同的定位面进行对中定位，满足了两种不同车型后端梁22的定位需求，进一步扩大了该拼装工装1的适用范围，提高了通用性。
在本实施例中，两相对设置的定位座132之间通过正反丝杆连接。在电机驱动下，两定位座132可同步相对靠近或远离。
具体地，后端梁夹紧件131包括两相对设置的后端梁夹紧块，两后端梁夹紧块可相对靠近或远离以夹紧或松开后端梁22，两后端梁夹紧块相对运动轨迹平行于机架11的长度方向。当后端梁22在Y向对中定位后，后端梁夹紧块相对靠近可夹紧后端梁22，而使后端梁22在Y向上的位置固定。
在本实施例中，后端梁夹紧件131设有两组，分别设置在两定位座132 上。每个定位座132上均固定设有第二驱动件，该第二驱动件具有沿机架11 长度方向伸缩的输出轴。在后端梁夹紧件131中，其中一后端梁夹紧块固定设置在第二驱动件的输出轴上，另一后端梁夹紧块固定设置在定位座132上。
在第二驱动件的输出轴伸出时，在机架11长度方向上，该第二驱动件输出轴上的后端梁夹紧块可推动后端梁22朝向另一后端梁夹紧块靠近，以使两后端梁夹紧块分别抵接在后端梁22的两侧，从而固定夹紧该后端梁22。
参阅图4和图5，在纵梁定位机构12中，挡止单元121包括一对挡块1211。两挡块1211对称分布在机架11纵向中心线的两侧，该挡块1211朝向后端梁定位机构13的端面用于与纵梁21的端部抵接。
后端梁夹紧块夹紧固定后端梁22，使后端梁定位机构13在机架11的长度方向上靠近挡止单元121，待后端梁22的侧面与纵梁21的后端面相抵接时，后端梁定位机构13可驱动纵梁21沿机架11长度方向移动，从而使纵梁21的前端面抵接在挡块1211上，以实现纵梁21在X向的定位。
每组夹紧对中单元122均包括一对相对设置的纵梁夹紧件123，两纵梁夹紧件123对称分布在机架11纵向中心线的两侧，且两纵梁夹紧件123可同步相对靠近或远离。纵梁夹紧件123包括两相对设置的纵梁夹紧块124，两纵梁夹紧块124可相对靠近或远离以夹紧或松开纵梁21，两纵梁夹紧块124 相对运动的轨迹垂直于机架11的长度方向。
具体地，在本实施例中，每个纵梁夹紧件123上均设有夹紧座125。本实施例的夹紧座125安装在滑台15上，相对设置的两夹紧座125可在滑台 15上实现相对靠近或远离。在本实施例中，夹紧座125上固定设有第三驱动件126，该第三驱动件126具有沿机架11的宽度方向伸缩的输出轴。在纵梁夹紧件123中，其中一纵梁夹紧块124固定设置在第三驱动件126的输出轴上，另一纵梁夹紧块124固定设置在夹紧座125上，且位于第三驱动件126 的内侧。
在第三驱动件126的输出轴伸出时，该第三驱动件126输出轴上的纵梁夹紧块124可紧贴纵梁21腹板的外侧面，并在机架11宽度方向上推动纵梁 21朝向另一前纵梁夹紧块124靠近，以使另一纵梁夹紧块124紧贴纵梁21 腹板的内侧面，从而使两纵梁夹紧块124分别抵接在纵梁21的两侧，确保纵梁21的夹紧固定。
在本实施例中，两纵梁夹紧块124的下端面与夹紧座125的上端面之间设有间距，以用于容置纵梁21的下翼板。
进一步地，相对设置的两纵梁夹紧件123的夹紧座125之间通过正反丝杆连接，在电机驱动下，两纵梁夹紧件123可同步相对靠近或远离。
车架的两纵梁21在X向定位完成后，纵梁夹紧件123的纵梁夹紧块124 固定夹紧纵梁21，驱动两纵梁夹紧件123同步远离，使两纵梁21之间的距离大于后车架2内横梁25的长度。此时通过预先在纵梁21腹板上设置的定位指示，人工进行内横梁25的定位安装。后车架2内横梁25安装完毕后，再驱动两纵梁夹紧件123同步靠近，以使两纵梁21的内侧面分别抵接在内横梁25的两端，从而实现纵梁21在Y向的定位。
此外，参阅图1，本实施例的拼装工装1还包括载料机构16。该载料机构16包括两组托辊组，两组托辊组分别布置在机架11的两侧。每组托辊组包括多个沿机架11长度方向间隔布置的托辊161，每个托辊161均可绕其自身的轴线转动，托辊161的轴线方向与机架11的长度方向垂直，该托辊161 相对机架11的高度可调。
托辊161转动可将待拼装的纵梁21输送至机架11上，待纵梁21落至夹紧座125上时，托辊161相对于机架11下降，以避免在后车架2拼装过程中与纵梁21发生干涉。待后车架2整体拼装完成后，托辊161又上升至与夹紧座125的上端面平齐，此时托辊161转动可将半挂车后车架2输送至下一工作台位。
利用本实施例的拼装工装1拼装半挂车后车架2时，具体拼装过程如下：
通过托辊161将纵梁21输送至机架11上，使纵梁21落在夹紧座125 上，此时托辊161相对机架11下降；驱动两纵梁夹紧块124相对靠近以夹紧纵梁21，再驱动两相对设置的纵梁夹紧件123相对靠近，以使两纵梁21之间的间距达到第一设定值，在驱动两纵梁夹紧块124相对远离以松开纵梁21。
后端梁22上料，并使其落至定位座132上，驱动两相对的定位座132 同步靠近，以使第一定位面抵接在后端梁22的端部，或使第二定位面抵接在后端梁22锁座的外侧面，实现后端梁22在Y向的定位；再通过后端梁夹紧件131固定夹紧后端梁22，驱动后端梁定位机构13在长度方向上靠近挡止单元121，后端梁22随之移动从而推动纵梁21，使纵梁21的端部抵接在挡止单元121上，以实现纵梁21在X向的定位；纵梁21在X向上定位完成后，后端梁定位机构13远离挡止单元121。
使纵梁夹紧块124夹紧固定纵梁21，驱动纵梁夹紧件123以使两纵梁21 之间的距离达到第二设定值，人工定位安装后车架2的内横梁25。再驱动纵梁夹紧件123以使两纵梁21之间的距离达到第三设定值，此时两纵梁21的内侧面分别抵接在内横梁25的两端，从而实现纵梁21在Y向的定位。对于具有锁头的后车架2，还需人工在纵梁21上穿设锁头横梁24。再驱动后端梁定位机构13在机架11长度方向上靠近挡止单元121，以使后端梁22的侧面与纵梁21的端部相贴合，从而实现后端梁22在X向的定位。
锁头模块23上料，使顶板孔与定位销144定位配合，驱动第一驱动件 147的输出轴在机架11的高度方向向上伸出，两夹持块145上的连杆148相向转动，两夹持块145向下合拢而使两夹持块145的端部分别抵接在锁头模块23的两侧，从而夹紧定位锁头模块23。驱动滑台15在机架11的长度方向移动，使锁头模块23到达锁头横梁24所在位置，以实现锁头模块23在X 向和Y向的定位。再驱动升降驱动件149以调整锁头模块23在机架11高度方向上的位置，使锁头模块23的横梁封板与锁头横梁24的外端相贴合，从而实现锁头模块23在Z向的定位。
待后车架2各部件完成定位夹紧后，利用焊接设备进行焊接固定，完成半挂车后车架2的组装拼装。托辊161上升并转动，从而将组装完成的后车架2输送至下一工作台位。综上，本实用新型的拼装工装用于对后车架进行定位拼装，后端梁定位机构和纵梁定位机构相互配合，能够实现后端梁和纵梁在X向、Y向的定位，锁头模块定位机构利用定位销、夹持块以及底座实现锁头模块在X向、Y向以及Z向的定位，使该拼装工装可适用于带锁头模块的后车架的拼装；同时该拼装工装对无锁头模块的后车架进行拼装时，锁头定位机构也不会干涉该后车架的拼装。本实用新型的拼装工装能够满足不同类型(具有锁头模块和无锁头模块)的后车架的拼装需求，以扩大该拼装工装的使用范围，利于实现不同类型后车架的柔性化生产。此外，利用本申请的工装拼装后车架时，无需人工测量定位，精确程度高，同时在拼装过程中可大大减少的人员的参与，有效地提高了后车架拼装的自动化水平。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。