一种用于激光焊接中的气动压紧装置的制作方法

本实用新型属于工装夹具技术领域，尤其涉及一种用于激光焊接中的气动压紧装置。

背景技术：

在轨道交通中，激光焊接在不锈钢车体焊接中应用越来越广泛，但由于激光焊接设备焦距较小，使工件的装夹高度受限；其次激光焊接对工件焊接间隙有较严格的要求，故需要提供足够的压力，使间隙在允许的范围内，保证良好的焊接质量；再次，工件横梁的焊接变形量较大，要有足够的压力克服焊接变形，保证产品焊接外形。实际焊接中，为了保证焊接质量，通常需保证墙板和工件横梁的间隙小于0.1mm,为保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形，需要采用压紧夹具对焊接工件横梁进行压紧固定。

传统的压紧装置为横梁两端压块压紧，因为激光焦距最大高度一般小于 200mm，造成压块高度上无施展空间，无法保证焊接间隙的要求，从而远远达不到理想的压紧效果。在焊接过程中因为中部无压紧约束，产品自身焊接变形量较大，各横梁依次累积，致使产品严重变形，影响外观；同时，为了尽可能达到压紧效果，通常会临时采用从两侧安装压紧梁、增加压块等压紧措施，但容易造成焊缝间断而需要多次补焊，生产效率大大降低。传统的两端压块压紧方式通用性差，对于同一种车型不同单元(产品单元长度不一样，但弧形断面一致)，压紧夹具也无法通用。因此，针对激光焊接中的传统压紧装置进行改进是十分必要的。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足之处，本实用新型提供了一种新的用于激光焊接中的气动压紧装置。

为解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于激光焊接中的气动压紧装置，安装于放置工件的工作台上，所述气动压紧装置包括主体框架、设置于所述主体框架的压紧梁组件，所述压紧梁组件包括帽顶压紧梁组件与翻边压紧梁组件，所述帽顶压紧梁组件与翻边压紧梁组件并列间隔设置于所述主体框架相对立两侧，所述主体框架设置有抬升气缸与定位组件，所述抬升气缸与所述定位组件配合以控制所述气动压紧装置在工作台的位置移动。

优选的，所述定位组件包括定位套、设置于所述定位套的定位销、以及与所述定位销连接的定位气缸。

优选的，所述定位组件进一步包括对称设置于所述定位销两侧的导杆。

优选的，所述气动压紧装置还包括滑动组件，所述滑动组件包括设置于抬升气缸的滑块、以及固定连接于所述工作台上的滑轨，所述滑块与所述滑轨滑动配合，所述滑轨的延伸方向与所述压紧梁组件的延伸方向垂直。

优选的，所述滑动组件还包括气缸安装座与滑轨安装座，所述滑块安装于所述气缸安装座上，所述滑轨安装座设置在所述工作台上，所述滑轨安装在所述滑轨安装座上。

优选的，所述定位组件还包括成型于所述滑轨安装座上的若干连接孔，以及成型与所述气缸安装座上与所述连接孔配合的定位孔，所述滑块安装座与所述气缸安装座通过穿设于所述定位孔与所述连接孔之间的定位销固定。

优选的，所述滑轨的两端设置限位块，用于对所述滑块进行限位。

优选的，所述气动压紧装置进一步设置有压紧器以及与所述压紧器配合的压紧器滑道，所述压紧器滑道环绕设置于所述主体框架四周，所述压紧器与所述压紧器滑道配合以固定所述主体框架。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的公开了一种用于激光焊接中的气动压紧装置，工件压紧固定时，定位组件与抬升气缸配合，对气动压紧装置定位固定；压紧器压紧工件框架，帽顶压紧梁组件对帽顶进行压紧，翻边压紧梁组件对翻边进行压紧，抬升气缸与压紧器结合，调节压紧装置的高度，使压紧装置纵向移动，实现对较大工件焊接时出现的焊接盲区进行压紧固定。本实用新型气动压紧装置在焊接设备激光焦距较小的情况下，可以对工件横梁进行有效压紧，有效的减小了焊接变形等问题的发生；同时可以实现对不同工件单元的固定压紧，通用性高。

附图说明

图1为本实用新型气动压紧装置的整体结构图；

图2为本实用新型气动压紧装置俯视图；

图3为本实用新型定位组件的A-A剖视图；

图4为本实用新型实施例2气动压紧装置俯视图；

其中，1、主体框架；2、压紧梁组件；21、帽顶压紧梁组件；22、翻边压紧梁组件；3、压紧器；31、压紧器滑道；4、定位组件；41、定位套、42、定位销；43、定位气缸；44、导杆；5、滑轨；51、滑轨安装座；6、抬升气缸； 61、气缸安装座；7、工作台、8、焊接盲区。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本实用新型的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“水平”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在轨道车辆车体激光焊接中，因产品横梁为帽型梁，其成型后很容易受外力造成变形，尤其是长横梁，实际焊接时，要使横梁与墙板完全贴合，需要分别在焊缝两侧施加压力，因为焊缝两侧间距过小，故把内侧压力移到帽顶处，横梁的压力通过分力传递到翻边根部，并在翻边边部施加压力。基于上述设计原理，本实用新型提供了一种气动压紧装置，用于激光焊接中的工件压紧。下面将结合附图来详细描述本实用新型气动压紧装置的结构。

实施例1：

参考图1、图2、图3所示，一种用于激光焊接中的气动压紧装置，安装于放置工件的工作台7上，气动压紧装置包括主体框架1、设置于主体框架1 的压紧梁组件2以及压紧器3，压紧梁组件2包括帽顶压紧梁组件21与翻边压紧梁组件22，帽顶压紧梁组件21与翻边压紧梁组件22并列间隔设置于主体框架1相对立两侧。主体框架1还设置有定位组件4，定位组件4包括定位套41、设置于定位套41的定位销42、与定位销42连接的定位气缸43、以及对称设置于定位销42两侧的导杆44；工作台上设置于与压紧器3配合的压紧器滑道 31，压紧器滑道31环绕设置于主体框架1四周，压紧器3与压紧器滑道31配合以固定主体框架1。

本实施例中主体框架由铝合金型材组装而成，铝型材规格一般采用两种 (根据设备焦距设定)：80mm*80mm和120mm*80mm，经济实用，质量轻强度高的，本实施例的气动压紧装置适用于轨道车辆焊接时较短的端部侧墙单元的焊接，较传统的横梁两端压块夹紧的方式，在焊接设备激光焦距较小的情况下，可以对产品横梁进行有效压紧；有效的减小了焊接变形，避免产品外形产生波浪、扭曲等变形；多密度压紧有效的解决了因压紧不实、压紧点间距过大等造成的虚焊、焊后开裂、焊穿等问题，提高了产品的合格率。

实施例2：

参考图1、图4所示，为了对于较大的中部侧墙单元中出现焊接盲区进行二次焊接，需要对气动压紧装置的结构进行进一步改进使其适用于较大的中部侧墙单元的焊接。气动压紧装置进一步设置有滑动组件5以及抬升气缸6，抬升气缸6设置于主体框架1上，抬升气缸6与定位组件4配合以控制气动压紧装置在工作台的位置移动。

本实施例中，工作台安装有两条直线滑轨，即压紧器滑道31与用于压紧装置在工作台7上整体滑动的滑轨5，气动压紧装置可沿滑轨5纵向随意移动；移动到位后，用压紧器3进行夹紧固定；每组压紧布置四组抬升气缸，气缸缸径与行程可根据实际情况设定。具体的，滑动组件包括设置于设置于抬升气缸 6的滑块、以及固定连接于工作台7上的滑轨5，滑块与滑轨5滑动配合，滑轨5的延伸方向与压紧梁组件2的延伸方向垂直，滑轨5的两端设置限位挡板，用于对滑块进行限位。抬升气缸6安装于气缸安装座61上，气缸安装座61上安装有定位组件4，滑轨安装座51设置在工作台7上，滑轨5安装在滑轨安装座上51；滑轨安装座51上设有若干连接孔，气缸安装座61上设有与连接孔配合的定位孔，气缸安装座61与滑轨安装座51通过穿设于定位孔与连接孔之间的定位销42固定，定位气缸43采用超薄气缸，控制定位销固定连接滑块安装座与滑轨安装座51，设置于定位销42两侧的导杆44在定位固定时，起到导向和保护的作用。

本实用新型的气动整体压紧装置安装于工作平台的直线滑轨上，可沿纵向方向随意滑动。气动整体压紧装置一般组合使用，对于较短的端部侧墙单元来说，使用一套即可；对于较大的中部侧墙单元来说，可成对使用或更多，但会出现焊接盲区，需进行二次焊接。具体的工作过程为：

对于较短的端部侧墙单元：

(1)把该装置吊运到平台上，使整体压紧装置上的定位销安装到平台滑块上的锥孔内；

(2)把压紧装置推到合适的位置，框架四周用压紧器压紧；

(3)打开帽顶压紧气路的手阀对帽顶进行压紧；

(4)打开翻边压紧气路的手阀对翻边进行压紧；

(5)进行焊接；

(6)焊接完成，吊走装置。

对于较长的中部侧墙单元，两套整体压紧装置中间有焊接盲区焊接时，初步焊接完成，吊走其中一套装置；

(7)打开抬升气缸的控制手阀，整体压紧装置抬升；

(8)推到焊接盲区部分，落下；重复步骤步骤2、3、4、5；

(9)焊接完成，吊走装置。

本实用新型的的气动压紧装置，工件压紧固定时，定位组件与抬升气缸配合，对气动压紧装置定位固定；压紧器压紧工件框架，帽顶压紧梁组件对帽顶进行压紧，翻边压紧梁组件对翻边进行压紧，抬升气缸与压紧器结合，调节压紧装置的高度，使压紧装置纵向移动，实现对较大工件焊接时出现的焊接盲区进行压紧固定。本实用新型气动压紧装置在焊接设备激光焦距较小的情况下，可以对工件横梁进行有效压紧，有效的减小了焊接变形等问题的发生；同时可以实现对不同工件单元的固定压紧，通用性高。