開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝的制作方法
【專利摘要】開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝涉及高速車動車組用開坡口板組成的熔化極惰性氣體保護焊全自動化焊接技術領域，該工裝包括兩套大工裝和兩套小工裝；所述大工裝包括底座、四個壓緊夾鉗、至少十個蓋板下端面支撐座、兩個橫梁支座、兩個縱梁支座、至少四個粗限位座、至少四個精限位座和一個中心定位銷；所述小工裝包括田字形的框架、至少八個外限位塊、至少八個內限位塊、兩個把手和一個緊固輪。采用本實用新型的工裝能夠實現開坡口板組成自動化焊接，節省了人力，節省了焊接時間，提高了生產效率，提高了焊接質量，減少了廢品率。
【專利說明】
開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝
技術領域
[0001]本實用新型涉及高速車動車組用開坡口板組成的熔化極惰性氣體保護焊全自動化焊接技術領域，具體涉及一種開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，開坡口板組成I為左右對稱結構，其包括開坡口下蓋板1-1和四塊平板1-2，開坡口下蓋板1-1的左右兩側各設有一個窗口通孔1-1-1。開坡口板組成I的焊接是需要將四塊平板1-2焊接在窗口通孔1-1-1周邊的位置，使四塊平板1-2首尾相接構成一個方形窗口。
[0003]開坡口板組成I有兩種焊接形式，一種形式為對接焊縫，對接焊縫組對時要求焊縫間隙為0-lmm。另一種形式是角焊縫，兩個窗口內圈及外圈的兩條角焊縫，手工焊接時每圈角焊縫分兩段進行焊接，共八個接頭。自動化焊接每圈焊縫能夠實現連續焊接，共四個接頭。
[0004]由于開坡口板組成I在多孔平臺上組對時，無固定工裝，完全由鉚工進行劃線組對，故目前無法采用自動化焊接方法，而采用手工焊接方法。手工焊接過程中，由于焊縫相對較長，焊工在焊接過程當中稍有不當，就會影響整條焊縫的外觀。焊接的反變形由人工掌握，不能保證反變形的一致性。部分焊縫區域距離母材邊緣僅10mm，稍有不慎就會造成咬邊缺陷。
【實用新型內容】
[0005]為了解決現有手工焊接方法存在的易出現咬邊缺陷、焊接反變形不一致以及焊縫外觀成型不良的技術問題，本實用新型提供一種開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝，采用該工裝能夠實現開坡口板組成自動化焊接，節省了人力，節省了焊接時間，提高了生產效率，提高了焊接質量，減少了廢品率。
[0006]本實用新型解決技術問題所采取的技術方案如下:
[0007]開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝，其包括兩套大工裝和兩套小工裝;所述大工裝包括底座、四個壓緊夾鉗、至少十個蓋板下端面支撐座、兩個橫梁支座、兩個縱梁支座、至少四個粗限位座、至少四個精限位座和一個中心定位銷，四個壓緊夾鉗固定在底座四個角的位置;至少十個蓋板下端面支撐座均固定在底座上，其中八個蓋板下端面支撐座兩兩位于一個壓緊夾鉗壓緊端的下面，其余的蓋板下端面支撐座位于底座的中線上；中心定位銷固定在底座的中心位置，以中心定位銷為中心，兩個橫梁支座與兩個縱梁支座呈十字交叉形固定在底座的中部，兩個橫梁支座的頂端各設有一個定位銷;一個粗限位座和一個精限位座構成一組蓋板側面限位結構，至少四組蓋板側面限位結構中的兩組固定在底座上，其余的蓋板側面限位結構固定在焊接平臺上;所述小工裝包括田字形的框架、至少八個外限位塊、至少八個內限位塊、兩個把手和一個緊固輪，框架由三個橫梁和三個縱梁構成，中間的橫梁的兩側各設有一個銷孔;至少八個外限位塊均布在框架外框的內側，至少八個內限位塊均布在框架外框的外側，兩個把手固定在兩側的兩個縱梁上，緊固輪固定在框架的中心位置。
[0008]上述壓緊夾鉗包括夾鉗體、夾鉗橫梁和電極，夾鉗橫梁旋轉連接在夾鉗體上部的前端，夾鉗橫梁的下端面固定有蓋板上端面壓緊板;電極固定在夾鉗體中部的后端。
[0009]本實用新型的有益效果是:采用此固定工裝，可以實現開坡口板組成的自動化焊接。該工裝通過定位銷及兩個小工裝來保證八塊平板的尺寸，即1mm尺寸。自動焊點固、斷續焊后撤下小工裝進行打磨，焊縫清理，之后進行兩個窗口型角焊縫的焊接，共四個接頭。對接焊縫通過機械手抓取預熱裝置、焊槍及打磨工具，所有運行的軌跡都通過程序控制，重復性強，保證焊縫外觀的一致性，焊接質量穩定；自動化焊接速度一般為llmm/s，手工焊接速度一般在7mm/s，有效的提高了生產效率。采用該工裝節省了焊接時間，提高了生產效率，提高了焊接質量，減少了廢品率。
【附圖說明】
[0010]圖1是開坡口板組成一半結構的結構示意圖。
[0011]圖2是本實用新型開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝的結構示意圖。
[0012]圖3是本實用新型中的壓緊夾鉗的結構示意圖。
[0013]圖4是本實用新型開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝的應用結構示意圖。
[0014]圖5是圖4的爆炸結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0016]如圖2和圖3所示，本實用新型的開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝，其包括兩套大工裝和兩套小工裝;所述大工裝包括底座2、四個壓緊夾鉗3、至少十個蓋板下端面支撐座4、兩個橫梁支座5、兩個縱梁支座6、至少四個粗限位座7、至少四個精限位座8和一個中心定位銷14，四個壓緊夾鉗3固定在底座2四個角的位置;至少十個蓋板下端面支撐座4均固定在底座2上，其中八個蓋板下端面支撐座4兩兩位于一個壓緊夾鉗3壓緊端的下面，其余的蓋板下端面支撐座4位于底座2的中線上；中心定位銷14固定在底座2的中心位置，以中心定位銷14為中心，兩個橫梁支座5與兩個縱梁支座6呈十字交叉形固定在底座2的中部，兩個橫梁支座5的頂端各設有一個定位銷5-1; —個粗限位座7和一個精限位座8構成一組蓋板側面限位結構，至少四組蓋板側面限位結構中的兩組固定在底座2上，其余的蓋板側面限位結構固定在焊接平臺上;所述小工裝包括田字形的框架9、至少八個外限位塊10、至少八個內限位塊11、兩個把手12和一個緊固輪13，框架9由三個橫梁9-1和三個縱梁9-2構成，中間的橫梁9-1的兩側各設有一個銷孔9-1-1;至少八個外限位塊10均布在框架9外框的內側，至少八個內限位塊11均布在框架9外框的外側，兩個把手12固定在兩側的兩個縱梁9-2上，緊固輪13固定在框架9的中心位置。
[0017]上述壓緊夾鉗3包括夾鉗體3-1、夾鉗橫梁3-2和電極3-3，夾鉗橫梁3-2旋轉連接在夾鉗體3-1上部的前端，夾鉗橫梁3-2的下端面固定有蓋板上端面壓緊板3-2-1;電極3-3固定在夾鉗體3-1中部的后端。
[0018]結合圖4和圖5所示，具體應用本實用新型的開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝時，首先，將兩套大工裝的底座2固定在操作平臺上，將八個壓緊夾鉗3處于張開狀態，再將開坡口下蓋板1-1放置在兩套大工裝上，即，根據八個粗限位座7的限界，將開坡口下蓋板1-1的下端面放置在二十個蓋板下端面支撐座4和兩個第一傳感器15上，再將開坡口下蓋板1-1的側面無間隙頂緊在八個精限位座8上，然后，將八個壓緊夾鉗3壓緊在開坡口下蓋板1-1的上端面上，進而完成開坡口下蓋板1-1的固定。然后，將八塊平板1-2放置在兩個窗口通孔1-1-1的周邊，再將兩套小工裝套在八塊平板1-2上，即每塊平板1-2通過兩個外限位塊10和兩個內限位塊11限位，然后將兩套小工裝中心的橫梁和縱梁對應放置在橫梁支座5和縱梁支座6上，第二傳感器16頂在中心的縱梁9-2的下端面上，緊固輪13的中心套在中心定位銷14的頂端，擰緊緊固輪13，將八塊平板1-2壓緊，保證焊接反變形一致，進而完成八塊平板1-2的固定。啟動焊接按鈕，進行八塊平板1-2的點固及斷續焊接，卸下兩套小工裝，再次啟動焊接按鈕，對15HY30焊縫進行三層三道焊接，焊接前需要對焊接區域進行預熱，預熱由機器人執行換槍程序，抓取預熱裝置，進行預熱;焊接中需要對焊縫進行層間打磨，去除焊接的黑灰，此過程由機器人執行換槍程序，抓取打磨工具，進行層間打磨，打磨完成后再換取焊槍繼續焊接，角接焊縫為單道焊縫，焊接前的點固點及斷續焊縫需要人工使用旋轉銼及角磨機進行清理，清理后再進行自動化預熱焊接，預熱由機器人執行換槍程序，抓取預熱裝置，進行預熱，之后換焊槍完成焊縫的焊接。
【主權項】
1.開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝，其特征在于，該工裝包括兩套大工裝和兩套小工裝； 所述大工裝包括底座(2)、四個壓緊夾鉗(3)、至少十個蓋板下端面支撐座(4)、兩個橫梁支座(5)、兩個縱梁支座(6)、至少四個粗限位座(7)、至少四個精限位座(8)和一個中心定位銷(14)，四個壓緊夾鉗(3)固定在底座(2)四個角的位置;至少十個蓋板下端面支撐座(4)均固定在底座(2)上，其中八個蓋板下端面支撐座(4)兩兩位于一個壓緊夾鉗(3)壓緊端的下面，其余的蓋板下端面支撐座(4)位于底座(2)的中線上；中心定位銷(14)固定在底座(2)的中心位置，以中心定位銷(14)為中心，兩個橫梁支座(5)與兩個縱梁支座(6)呈十字交叉形固定在底座(2)的中部，兩個橫梁支座(5)的頂端各設有一個定位銷(5-1);—個粗限位座(7)和一個精限位座(8)構成一組蓋板側面限位結構，至少四組蓋板側面限位結構中的兩組固定在底座(2)上，其余的蓋板側面限位結構固定在焊接平臺上； 所述小工裝包括田字形的框架(9)、至少八個外限位塊(10)、至少八個內限位塊(11)、兩個把手(12)和一個緊固輪(13)，框架(9)由三個橫梁(9-1)和三個縱梁(9-2)構成，中間的橫梁(9-1)的兩側各設有一個銷孔(9-1-1);至少八個外限位塊(10)均布在框架(9)外框的內側，至少八個內限位塊(11)均布在框架(9)外框的外側，兩個把手(12)固定在兩側的兩個縱梁(9-2)上，緊固輪(13)固定在框架(9)的中心位置。2.如權利要求1所述的開坡口板組成自動化焊接工藝用固定工裝，其特征在于，所述壓緊夾鉗(3)包括夾鉗體(3-1)、夾鉗橫梁(3-2)和電極(3-3)，夾鉗橫梁(3-2)旋轉連接在夾鉗體(3-1)上部的前端，夾鉗橫梁(3-2)的下端面固定有蓋板上端面壓緊板(3-2-1);電極(3-3)固定在夾鉗體(3-1)中部的后端。
【文檔編號】B23K37/04GK205520255SQ201620330117
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月19日
【發明人】王峰, 王賀, 張力輝, 秦浩, 范高天
【申請人】長春市國凱模具設備修造有限責任公司