车架组对工装的制作方法

1.本发明涉及焊接工装，具体地，涉及一种车架组对工装。


背景技术：

2.臂式高空作业平台是一种用途广泛的高空作业专用设备，高空作业效率高，且具有很好的安全保障。随着现在社会科学技术的发展，臂式高空作业车已经普及到社会生活的各个角落，运用越来越广泛，不管是建筑、土木工程及人们的日常生活都离不开臂式高空作业平台。
3.高空作业平台车架是高空作业平台三大件之一，用于承担上车体的载荷，其主要通过焊接形成，焊接之前，需要将车架的不同部位的工件进行组对。然而，现有技术是通过人工在焊接平台上划线组对或利用组对工装进行人工组对，人工需要操作行车吊装上件，存在安全风险，且吊装及定位时间长，组对过程需要一边上件一边测量，作业效率低，劳动强度大，组对一致性也很难得到保证。
4.因此，本发明提供了一种车架组对工装用以解决或缓解上述问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种车架组对工装，该车架组对工装能够实现高空作业平台车架自动组对，提高生产效率，降低安全风险，产品一致性好。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车架组对工装，包括平台、支腿定位机构、支腿对中压紧机构和侧板对中压紧机构，所述支腿定位组件能够对支腿的底部及侧向定位，所述支腿对中压紧机构对应所述支腿的两端设置，以能够对所述支腿对中定位和压紧，所述侧板对中压紧机构包括相对设置的第一侧板对中压紧机构和第二侧板对中压紧机构，所述第一侧板对中压紧机构和所述第二侧板对中压紧机构能够抓取侧板向二者中间移动，且二者之间的所述平台上设置有能够支撑所述侧板和/或中间隔板的支撑组件。
7.具体地，所述支腿定位机构包括推动组件、支腿底部定位块和支腿侧向定位块，所述推动组件能够推动所述支腿抵持在所述支腿侧向定位块上，以实现所述支腿的侧向定位。
8.优选地，所述推动组件为气缸组件，包括气缸、滚动轴承和轴承安装板，所述气缸的推动部连接所述轴承安装板，所述滚动轴承安装于所述轴承安装板上，所述滚动轴承的外周用于抵持所述支腿。
9.具体地，所述支腿对中压紧机构包括对中压紧滑动组件、支腿对中压紧驱动组件、第一梯形丝杆、第二梯形丝杆、支腿对中压紧滑轨和支腿对中压紧机构底座，所述支腿对中压紧滑轨安装于所述支腿对中压紧机构底座上，所述对中压紧滑动组件包括对中压紧组件和滑座组件，所述对中压紧组件通过滑座组件与所述支腿对中压紧滑轨可滑动连接，旋向相反的所述第一梯形丝杆和所述第二梯形丝杆通过所述联轴器组件传动连接，相对设置的两个所述对中压紧滑动组件分别与所述第一梯形丝杆和所述第二梯形丝杆传动连接，所述
支腿对中压紧驱动组件能够驱动所述第一梯形丝杆或所述第二梯形丝杆转动，以带动两个所述对中压紧滑动组件沿所述支腿对中压紧滑轨相向移动。
10.优选地，所述支腿对中压紧驱动组件包括伺服电机和减速机组件，所述伺服电机通过所述减速机组件驱动所述第一梯形丝杆或所述第二梯形丝杆转动。
11.具体地，所述第一侧板对中压紧机构和所述第二侧板对中压紧机构结构对称，所述第一侧板对中压紧机构包括侧板对中压紧机构底座、侧板对中压紧驱动组件、侧板抓取组件、侧板对中压紧滑轨和侧板对中压紧梯形丝杆，所述侧板对中压紧滑轨安装于所述平台上，所述侧板对中压紧机构底座与所述侧板对中压紧滑轨可滑动连接，所述侧板抓取组件安装于所述侧板对中压紧机构底座上，所述侧板对中压紧机构底座与所述侧板对中压紧梯形丝杆传动连接，所述侧板对中压紧驱动组件能够驱动所述侧板对中压紧梯形丝杆转动，以带动能够抓取所述侧板的所述侧板抓取组件向所述第一侧板对中压紧机构和所述第二侧板对中压紧机构之间移动。
12.优选地，所述侧板抓取组件包括用于吸附所述侧板的电磁铁和安装所述电磁铁的电磁铁安装座，所述电磁铁安装座安装于所述侧板对中压紧机构底座上。
13.优选地，所述侧板对中压紧驱动组件两侧对称设置有相互平行的两个所述侧板对中压紧梯形丝杆，所述侧板对中压紧驱动组件包括伺服电机和减速机组件，所述减速机组件的两端均设置有万向联轴器和转向箱，以能够同步驱动两个所述侧板对中压紧梯形丝杆转动。
14.具体地，所述支撑组件包括垫块组件和尾部支撑组件，所述尾部支撑组件能够支撑与定位所述中间隔板。
15.优选地，所述垫块组件和所述尾部支撑组件可拆卸地安装在所述平台上，且所述垫块组件为防呆垫块组件。
16.通过上述方案，本发明的有益效果如下：
17.本发明车架组对工装设置有支腿定位机构、支腿对中压紧机构和侧板对中压紧机构，支腿上件后，通过支腿定位机构对其底部及侧向定位，再通过支腿对中压紧机构将支腿对中定位并压紧，将第一侧板对中压紧机构移动至设定位置，并抓取上件的侧板一，支撑组件对侧板一的底部进行支撑，定位焊接支腿与侧板一，将第二侧板对中压紧机构移动至设定位置，并抓取上件的侧板二，支撑组件对侧板二的底部进行支撑，中间隔板上件，通过支撑组件对中间隔板的底部进行定位支撑，定位焊接中间隔板与侧板一，待中间隔板全部上件后，抓取侧板二的第二侧板对中压紧机构向侧板一靠近移动，以使侧板二抵持中间隔板，定位焊接侧板二与中间隔板，从而实现高空作业平台车架的自动组对，提高生产效率，组对过程无人化作业，降低安全风险，确保了产品一致性。
18.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
20.图1是本发明车架组对工装的一种具体实施例的结构示意图；
21.图2是图1中a处放大图；
22.图3是推动组件的一种具体实施方式的结构示意图；
23.图4是支腿对中压紧机构的一种具体实施方式的结构示意图；
24.图5是第一侧板对中压紧机构的一种具体实施方式的结构示意图；
25.图6是垫块组件的一种具体实施方式的结构示意图；
26.图7是车架的结构示意图；
27.图8是车架的结构分解图；
28.图9是本发明车架组对工装的一种具体实施例的工件组对示意图。
29.附图标记说明
30.100
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200支腿定位机构
31.201推动组件
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2011气缸
32.2012滚动轴承
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2013轴承安装板
33.2014气缸罩板
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202支腿底部定位块
34.203支腿侧向定位块
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300支腿对中压紧机构
35.301对中压紧滑动组件
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3011对中压紧组件
36.3012滑动组件
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302支腿对中压紧驱动组件
37.303第一梯形丝杆
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304第二梯形丝杆
38.305支腿对中压紧滑轨
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306支腿对中压紧机构底座
39.307联轴器组件
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400第一侧板对中压紧机构
40.401侧板对中压紧机构底座
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402侧板对中压紧驱动组件
41.403侧板抓取组件
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4031电磁铁
42.4032电磁铁安装座
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404侧板对中压紧滑轨
43.405侧板对中压紧梯形丝杆
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406万向联轴器
44.407转向箱
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500第二侧板对中压紧机构
45.600支撑组件
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601垫块组件
46.6011垫块
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6012垫块底座
47.602尾部支撑组件
具体实施方式
48.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“形成”、“设有”、“设置”、“连接”等应做广义理解，例如，连接可以是直接连接，也可以是通过中间媒介进行间接的连接，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间连接件间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.本发明提供了一种车架组对工装，参见图1，作为本发明车架组对工装的一种具体实施例，包括平台100、支腿定位机构200、支腿对中压紧机构300和侧板对中压紧机构，平台
100为该工装的承载主体，优选情况下，平台100为焊接结构件，具有良好的结构强度，进一步地，平台100由横竖槽钢加厚钢板拼焊形成，以保证拼焊后平台100加工平面的平面度；支腿定位组件200能够对支腿的底部及侧向定位，支腿对中压紧机构300对应支腿的两端设置，以能够对支腿对中定位和压紧，侧板对中压紧机构包括相对设置的第一侧板对中压紧机构400和第二侧板对中压紧机构500，第一侧板对中压紧机构400和第二侧板对中压紧机构500能够抓取侧板向二者中间移动，且二者之间的平台100上设置有能够支撑高空作业平台车架的侧板和/或中间隔板的支撑组件600。
51.需要说明的是，参见图1和图7-9，高空作业平台车架主要由支腿1a、侧板一2a、侧板二3a和中间隔板组成，在焊接时，需要对车架进行组对，本发明车架组对工装在支腿上件后，通过支腿定位机构200对支腿1a的底部及侧向定位，再通过支腿对中压紧机构300将支腿1a的两端压紧，且在压紧的过程中同时实现支腿1a的对中定位，将第一侧板对中压紧机构400移动至设定位置，抓取上件的侧板一2a，该设定位置下抓取的侧板一2a与支腿1a的相对位置为设计位置，支撑组件600能够对侧板一2a的底部进行支撑，通过焊接机器人定位焊接支腿1a与侧板一2a，再将第二侧板对中压紧机构500移动至设定位置，抓取上件的侧板二3a，支撑组件600对侧板二3a的底部进行支撑，中间隔板上件，通过支撑组件对中间隔板的底部进行定位支撑，中间隔板的其余方向可利用搬运机器人定位精度抓取定位，中间隔板到位后，焊接机器人定位焊接中间隔板与侧板一，待中间隔板(包括第一中间隔板4a、第二中间隔板5a和尾部中间隔板6a)全部上件后，抓取侧板二3a的第二侧板对中压紧机构500向侧板一2a靠近移动，以将侧板二3a抵持在中间隔板上，且配合第一侧板对中压紧机构500将侧板二3a压紧，焊接机器人定位焊接侧板二3a与中间隔板，从而完成高空作业平台车架的自动组对，提高了生产效率，且组对过程无人化作业，降低了安全风险，并确保了产品一致性。
52.作为本发明车架组对工装的一种具体实施方式，参见图2，支腿定位机构200包括推动组件201、支腿底部定位块202和支腿侧向定位块203，优选情况下，支腿侧向定位块203设置在支腿底部定位块202上，结构更加紧凑，通过搬运机器人将支腿1a上件到支腿底部定位块202上，支腿底部定位块202对支腿1a底部进行支撑及定位，推动组件201与支腿侧向定位块203分别位于支腿1a的相对两侧，推动组件201能够将支腿1a向靠近支腿侧向定位块203的方向推动，以将支腿1a抵持在支腿侧向定位块203上，从而实现支腿1a的侧向定位。需要说明的是，优选情况下，支腿定位机构200设置有两个，且两者之间存在一定的间隔，以能够更好的支撑上件后的支腿1a，且进行侧向定位时，两个推动组件201共同将支腿1a抵持在对应的支腿侧向定位块203上，侧向定位更加稳定，防止在推动过程中，支腿1a发生倾斜，影响侧向定位精度。
53.作为本发明车架组对工装的一种优选实施方式，参见图3，推动组件201为气缸组件，包括气缸2011、滚动轴承2012和轴承安装板2013，气缸2011的推动部连接轴承安装板2013，滚动轴承2012安装在轴承安装板2013上，优选情况下通过螺栓螺母进行安装，滚动轴承2012的外周用于抵持支腿1a，气缸2011提供足够的推动力推动支腿1a抵持在支腿侧向定位块203上，且由于是滚动轴承2012的外周与支腿1a接触，因此支腿对中压紧机构300对支腿1a进行对中压紧时，能够减小支腿1a在两端方向上移动的摩擦力，保证支腿1a对中动作的顺利运行。另外，气缸2011上还设置有气缸罩板2014，以在运行过程中起到防护作用。需
要说明的是，滚动轴承2012的外周与支腿1a之间的接触为线接触，为了在抵持过程中，确保支腿1a不会发生倾斜，平行设置有两个滚动轴承2012，以共同对支腿1a进行抵持。
54.作为本发明车架组对工装的一种优选实施方式，参见图4，支腿对中压紧机构300包括对中压紧滑动组件301、支腿对中压紧驱动组件302、第一梯形丝杆303、第二梯形丝杆304、支腿对中压紧滑轨305和支腿对中压紧机构底座306，支腿对中压紧机构底座306固定在平台100上，支腿对中压紧滑轨305安装于支腿对中压紧机构底座306上，对中压紧滑动组件301包括对中压紧组件3011和滑座组件3012，对中压紧组件3011通过滑座组件3012与支腿对中压紧滑轨305可滑动连接，旋向相反的第一梯形丝杆303和第二梯形丝杆304通过联轴器组件307传动连接，相对设置的两个对中压紧滑动组件301分别与第一梯形丝杆303和第二梯形丝杆304传动连接，支腿对中压紧驱动组件302能够驱动第一梯形丝杆303或第二梯形丝杆304转动，以带动两个对中压紧滑动组件301沿支腿对中压紧滑轨305相向移动。在图3所示的实施例中，对中压紧组件3011为安装在滑座组件3012上的平板，支腿对中压紧驱动组件302位于第一梯形丝杆303一侧，从而驱动第一梯形丝杆303转动，第一梯形丝杆303通过联轴器组件307带动第二梯形丝杆304转动，梯形丝杆通过螺母座与滑座组件3012连接，以能够在梯形丝杆304转动时，带动相对设置的对中压紧组件3011向支腿的两端移动，支腿对中压紧滑轨305对中压紧组件3011的移动方向进行精准导向，进而实现支腿1a的对中定位及压紧，且传动丝杆为梯形丝杆，具备反向自锁功能。需要说明的是，梯形丝杆也可以选用滚珠丝杆进行代替，通过选用带有制动功能的电机，实现滚珠丝杆的自锁。另外，支腿1a两端具有支腿孔，支腿对中压紧机构300也可以通过对中压紧组件3011定位支腿孔，从而实现支腿1a的对中压紧。还需要说明的是，参见图1，优选情况下，支腿底部定位块202通过两端的支柱进行支撑，以使得支腿底部定位块202的下方形成支腿对中压紧机构底座306的布置空间，结构布置合理，方便两个对中压紧滑动组件301向支腿1a的两端压紧。
55.作为本发明车架组对工装的一种优选实施方式，支腿对中压紧驱动组件302包括伺服电机和减速机组件，该伺服电机通过减速机组件驱动第一梯形丝杆303或第二梯形丝杆304转动，以能够精准地实现支腿1a的自动对中定位及压紧。需要说明的是，支腿对中压紧驱动组件302也可以为液压马达，通过液压提供动力驱动梯形丝杆转动。
56.作为本发明车架组对工装的一种具体实施方式，参见图1和图5，第一侧板对中压紧机构400和第二侧板对中压紧机构500结构对称，以下主要以第一侧板对中压紧机构400为例，对第一侧板对中压紧机构400和第二侧板对中压紧机构500的具体结构进行说明。第一侧板对中压紧机构400包括侧板对中压紧机构底座401、侧板对中压紧驱动组件402、侧板抓取组件403、侧板对中压紧滑轨404和侧板对中压紧梯形丝杆405，侧板对中压紧滑轨404安装于平台100上，侧板对中压紧机构底座401与侧板对中压紧滑轨404可滑动连接，侧板抓取组件403安装于侧板对中压紧机构底座401上，侧板对中压紧机构底座401与侧板对中压紧梯形丝杆405传动连接，侧板对中压紧驱动组件402能够驱动侧板对中压紧梯形丝杆405转动，对中压紧梯形丝杆405通过螺母座带动侧板对中压紧机构底座401移动，以带动能够抓取侧板的侧板抓取组件403向第一侧板对中压紧机构400和第二侧板对中压紧机构500之间移动，且侧板对中压紧滑轨404对侧板对中压紧机构底座401的移动方向进行导向，提高侧板抓取组件403移动位置的精确度，确保侧板定位精确。
57.作为本发明车架组对工装的一种优选实施方式，参见图5，侧板抓取组件403包括
用于吸附侧板的电磁铁4031和安装电磁铁4031的电磁铁安装座4032，该电磁铁安装座4032安装于侧板对中压紧机构底座401上，通过电磁铁4031通电吸住侧板。优选情况下，侧板抓取组件403包括多组电磁铁4031和电磁铁安装座4032，如图4中所示，侧板对中压紧机构底座401上间隔设置有4个电磁铁安装座4032，4个电磁铁4031同时通电，对侧板进行强力吸附，防止因侧板太重，电磁铁4031的吸附力不够，侧板晃动脱落的情况发生。需要说明的是，侧板抓取组件403还可以采用整块大板实现侧板的对中定位，即将大板固定安装在侧板对中压紧机构底座401上，通过夹具将侧板紧贴在大板上，以将侧板抓取，进行侧板的对中定位。
58.作为本发明车架组对工装的一种优选实施方式，参见图4，侧板对中压紧驱动组件402两侧对称设置有相互平行的两个侧板对中压紧梯形丝杆405，两个侧板对中压紧梯形丝杆405共同带动侧板对中压紧机构底座401移动，侧板对中压紧驱动组件402包括伺服电机和减速机组件，两个侧板对中压紧梯形丝杆405的旋转轴线不同轴，为了共同驱动两个侧板对中压紧梯形丝杆405转动，减速机组件的两端均设置有万向联轴器406和转向箱407，两端的转向箱407分别与之对应的侧板对中压紧梯形丝杆405传动连接，伺服电机通过减速机组件减速以提高输出扭矩，再通过减速机组件两侧的万向联轴器406和转向箱407分别将扭矩传递给两侧的侧板对中压紧梯形丝杆405，以能够同步驱动两个侧板对中压紧梯形丝杆405转动，从而使得两个侧板对中压紧梯形丝杆405共同带动侧板对中压紧机构底座401移动，确保侧板的定位精确。
59.作为本发明车架组对工装的一种具体实施方式，参见图1，支撑组件600包括垫块组件601和尾部支撑组件602，垫块组件601和尾部支撑组件602安装在平台100上，在侧板一2a、侧板二3a和中间隔板上件时，能够起到辅助支撑作用，同时也能够对其底部起到一定的定位作用，另外，处于尾部(远离支腿方向)的尾部中间隔板6a设置有尾部结构6a-1，由于尾部结构6a-1的下表面高度与尾部中间隔板6a的底部存在高度差，因此通过尾部支撑组件602对该尾部结构6a-1的下表面进行定位，且配合垫块组件601进行支撑。
60.需要说明的是，本发明车架组对工装的行程调整范围大，能够适应多种高空作业平台车架组对，为了能够对不同型号车架的侧板和中间隔板进行支撑，垫块组件601和尾部支撑组件602均可拆卸地安装在平台100上，以能够对应车架的型号选装合适的垫块组件601和尾部支撑组件602，且垫块组件601为防呆垫块组件，从而在更换垫块组件601时，避免将不合适的垫块组件601安装在平台100上，具体地，垫块组件601包括垫块6011和垫块底座6012，通过在垫块6011以及垫块底座6012上对应车架型号设置提醒标识或者色环等防错措施，以能够对更换垫块组件601的操作人员进行提醒，防止使用混乱。
61.为了更好地理解本发明的技术方案以及使用方法，以下结合相对全面的优选技术特征对优选实施例进行说明。
62.参见图1-9，本发明车架组对工装可以配合搬运机器人来实现车架工件的自动上件，本发明的具体工作流程如下：
63.搬运机器人抓取支腿1a上件，支腿底部定位块202定位并支撑支腿1a的底部，推动组件201动作，将支腿1a推向支腿侧向定位块203，以使支腿1a的侧面贴合支腿侧向定位块203，对支腿1a的侧向进行定位，支腿对中压紧驱动组件302驱动第一梯形丝杆303和第二梯形丝杆304转动，以使得两侧的对中压紧组件向支腿1a两端靠近压紧，实现支腿1a的对中定
位及压紧，且由于推动组件201压紧支腿部位为滚动轴承2012，因此支腿对中压紧机构易于推动支腿1a，以实现支腿1a的对中方向移动；
64.第一侧板对中压紧机构400将侧板抓取组件403移动至设定位置，搬运机器人抓取侧板一2a上件，将其紧贴该侧板抓取组件403的电磁铁4031上，侧板一2a底部靠垫块组件601支撑以防止其下坠，侧板一2a到位后，在电磁铁4031通电吸住侧板一2a同时，搬运机器人放开侧板一2a，焊接机器人定位焊接支腿1a与侧板一2a；
65.第二侧板对中压紧机构500将侧板抓取组件移动至设定位置，搬运机器人抓取侧板二3a上件，再移动侧板抓取组件紧贴侧板二3a，侧板二3a底部靠垫块组件601支撑以防止其下坠，待侧板二3a贴合电磁铁之后，电磁铁通电吸住侧板二3a，同时搬运机器人放开侧板二3a；
66.搬运机器人抓取中间隔板上件，处于尾部的尾部中间隔板6a-1的底部通过尾部支撑组件602和垫块组件601共同定位及支撑，其余的中间隔板(第一中间隔板4a和第二中间隔板5a)底部通过垫块组件601定位支撑，中间隔板除了底部以外方向的定位利用搬运机器人进行抓取定位，待中间隔板到位后，焊接机器人定位焊接中间隔板与侧板一2a；
67.中间隔板全部上件后，吸住侧板二3a的侧板抓取组件向侧板一2a靠近移动，以将侧板二3a抵持在中间隔板上，并进行压紧，焊接机器人定位焊接侧板二3a与中间隔板；
68.搬运机器人将全部工件上件完成后，焊接机器人再进行局部定位焊，使车架体更为牢固，定位焊完成后，桁架机械手抓取工件下件。
69.本发明车架组对工装在组对工程中无需人工操作，降低了人力成本，且作业效率高，产能得到了提升，同时，组对过程全程在平台100上通过各机构完成，无需人工进行吊装，降低了安全风险，对工件的定位机构由伺服电机驱动，移动距离控制精确，定位精度高，有效地保证了产品一致性，提升了产品质量。
70.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
71.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
72.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。