CN103659101B - 夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种夹具，其包括：支撑部件，用于提供支撑；第一顶紧部件，固定在支撑部件上，第一顶紧部件用于在上下方向上配合以夹住点焊后的端梁；第二顶紧部件，固定在支撑部件上，第二顶紧部件用于在左右方向上配合以夹住端梁；第三顶紧部件，固定在支撑部件上，第三顶紧部件用于在前后方向上配合以夹住端梁。上述技术方案提供的夹具，作用在端梁的无焊缝处，夹具能够从六个方位定位端梁，且使得端梁上的各个焊缝都露在外面，使得机械手无需不断变换位置以满足焊接需求，有效保证了端梁定位的可靠性，使得后续能顺利使用机械手进行焊接操作，且可保证焊接质量和焊接效率。

Description

夹具

技术领域

本发明涉及机械技术，尤其涉及一种夹具。

背景技术

端梁是电力机车上的重要部件。以HXD2B型、HXD2C型系列电力机车为例，端梁呈箱体结构，端梁包括底板、盖板、车钩箱丛板以及吊座组成。端梁各部件之间采用组焊，端梁的外表面焊缝多为长直焊缝。

现有技术中，端梁一般采用手工方式焊接而成，手工焊接效率低，且焊接质量难以控制，采用现有的机械手可以进行自动化焊接，但是现有技术中没有夹具，端梁只能采用手工方式固定。端梁采用手工方式固定时，采用机械手焊接的危险性很高，操作人员人身安全难以得到保障。

发明内容

本发明提供一种夹具，用于实现端梁的自动化焊接。

本发明提供了一种夹具，其中，包括，

支撑部件，用于提供支撑；

第一顶紧部件，固定在所述支撑部件上，所述第一顶紧部件用于在上下方向上配合以夹住点焊后的端梁；

第二顶紧部件，固定在所述支撑部件上，所述第二顶紧部件用于在左右方向上配合以夹住所述端梁；

第三顶紧部件，固定在所述支撑部件上，所述第三顶紧部件用于在前后方向上配合以夹住所述端梁。

上述技术方案提供的夹具，作用在端梁的无焊缝处，夹具能够从六个方位定位端梁，且使得端梁上的各个焊缝都露在外面，使得机械手无需不断变换位置以满足焊接需求，有效保证了端梁定位的可靠性，使得后续能顺利使用机械手进行焊接操作，且可保证焊接质量和焊接效率。

附图说明

图1a为端梁的立体示意图一；

图1b为端梁的立体示意图二；

图1c为端梁的立体示意图三；

图2为本发明实施例提供的夹具主视图；

图3为图2俯视图；

图4为图1的左视图；

图5为图2中支撑部件的结构示意图；

图6为图2中压板的结构示意图；

图7为图6左视图；

图8为图2中夹具使用状态示意图一；

图9为图2中夹具使用状态示意图二；

图10为图2中第二顶紧器的结构示意图；

图11为支撑座的结构主视图；

图12为图11的左视图；

图13为定位块的结构主视图；

图14为图13的俯视图。

具体实施方式

在介绍本发明实施例的技术方案之前，先详细介绍端梁的结构。

图1a为端梁的立体示意图一，图1b为端梁的立体示意图二，图1c为端梁的立体示意图三。

参见图1a-图1c，端梁1包括底板11、两块侧板12、车钩箱丛板13、两个吊座组成14以及弯板15。底板11呈矩形，侧板12固定在底板11的两端，车钩箱丛板13固定在底板11上，且位于两块侧板12之间。参见图1b，车钩箱丛板13具有内腔。吊座组成14对称固定在底板11的边缘，且靠在车钩箱丛板13上。参见图1b、图1c和图8，弯板15固定在车钩箱丛板13的前端板19上，且位于两个吊座组成14之间。图1b中示意了拆除前端板19，以便于观测弯板15的位置。参见图1c，车钩箱丛板13远离所述弯板15的一面还固定有后补板组成16，后补板组成16包括与底板11固定且位于同一平面的平板17，以及距离平板17一定高度的十字板18。

本发明实施例提供的夹具尤其适用于采用机械手进行焊接时，端梁的定位、支撑和夹紧。当然，本发明实施例提供的也适用于与端梁结构类似的其他箱体结构的工件。本文中的各个方向“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”参见图2和图3所示。具体而言，本发明实施例提供的夹具，可以满足HXD2B、HXD2C、中白及神华等多种车型的端梁装配焊接应用。

参见图2-图4以及图8-图9，本发明实施例提供一种夹具，用于定位、支撑和夹紧点焊后的端梁1。其包括支撑部件2、第一顶紧部件3、第二顶紧部件4和第三顶紧部件5；支撑部件2用于提供支撑；第一顶紧部件3固定在所述支撑部件2上，所述第一顶紧部件3用于在上下方向上配合以夹住点焊后的端梁1；第二顶紧部件4固定在所述支撑部件2上，所述第二顶紧部件4用于在左右方向上配合以夹住所述端梁1；第三顶紧部件5固定在所述支撑部件2上，所述第三顶紧部件5用于在前后方向上配合以夹住所述端梁1。

按照生产工序，端梁装配组对点焊后，将端梁装配吊至上述夹具上，采用固定端梁后，采用机械手焊接端梁外表面的长直焊缝。根据不同车型端梁装配的结构特点，即端梁装配后的高度尺寸和车钩箱丛板内腔宽度尺寸来调节相应组件在夹具上的位置，必要时，可增加垫板，以使得各个部件满足不同型号机车端梁的固定要求，以便于后续采用机械手进行焊接。

各顶紧部件的实现方式有多种，比如采用两组可相对运动的组件从两个方位，比如一左一右、一上一下、一前一后，同时顶住端梁。可相对运动的组件比如采用以下方式实现：螺纹连接的两个部件、气缸控制的两个部件或是滑动连接的两个部件等。

上述技术方案提供的夹具，作用在端梁的无焊缝处，夹具能够从上、下、左、右、前和后六个方位定位端梁，且使得端梁上的各个焊缝都露在外面，使得机械手无需不断变换位置以满足焊接需求，有效保证了端梁定位的可靠性，使得后续能顺利使用机械手进行焊接操作，且可保证焊接质量和焊接效率。

下面介绍支撑部件的具体实现方式。

参见图5，所述支撑部件2包括支腿21以及设置在支腿21上的支撑框22。支腿21用于支撑上述支撑框22，其他各个部件都固定在支撑框22上。

此处，支撑框并不是平面结构，而是采用具有两层高度的结构，这是考虑到端梁固定的便利性。当然，使用平面结构的支撑框，也不影响端梁的固定。采用框架结构的支撑框可以有效降低夹具的总体重量，提高夹具使用的灵活性。

下面介绍第一顶紧部件的具体实现方式。

参见图6、图7和图9，所述第一顶紧部件3包括压板31，压板31固定在所述支撑部件2上，所述压板31与所述支撑部件2配合以在上下方向上夹住所述端梁1，此处，第一顶紧部件3具体压住端梁1上的平板17。

此处，压板31具体采用带有U型槽的板状结构，以将端梁1的平板17压在前述的支撑框22上，以实现在上下方向夹住端梁1。

上述实现方式的第一顶紧部件结构简单，便于安装，且夹紧效果可靠。

下面介绍第二顶紧部件的具体实现方式。

参见图2，所述第二顶紧部件4包括第一顶紧组件41和第二顶紧组件44；参见图8，第一顶紧组件41包括支撑座42和螺纹杆43，所述支撑座42固定在所述支撑部件2的边缘，所述螺纹杆43设置在所述支撑座42的上部，所述螺纹杆43用于对所述端梁1施加向右的作用力，此处，螺纹杆43具体顶在端梁1的弯板15上；参见图8，第二顶紧组件44包括定位块45和第一顶紧器46，所述定位块45和第一顶紧器46固定在所述支撑部件2的中部，所述第一顶紧器46位于所述定位块45的左侧，所述定位块45和第一顶紧器46配合，以向所述端梁1施加向左的作用力。支撑座的结构示意图参见图11和图12，定位块的结构示意图参见图13和图14。此处，定位块45上开设有阶梯状的销孔49，以保证连接的可靠性。

将定位块和第一顶紧器固定在支撑部件的中部，主要是考虑到端梁上具有通孔，设置定位块更便于确定端梁在夹具上的位置。

上述实现方式的第一顶紧组件和第二顶紧组件结构紧凑，便于制造，使用效果好。

此处，为便于安装或取下端梁1，参见图2或图8，所述第一顶紧组件41还包括开口槽47，固定在所述支撑部件2的边缘，所述开口槽47上开设有至少三个螺纹孔48，所述支撑座42通过其中两个螺纹孔48与所述开口槽47固定。

采用不同的螺纹孔48固定支撑座42，各支撑座42之间的间距不同，即实现了活动调节支撑座42的目的，两支撑座42之间的距离大时，便于安装或取下端梁1。

下面介绍第三顶紧部件的具体实现方式。

参见图3、图8和图10，第三顶紧部件5包括第三顶紧组件，第三顶紧组件的数量为两个，各所述第三顶紧组件包括第二顶紧器51，各所述顶紧器分散固定在所述支撑部件2远离所述的边缘第一顶紧组件41，各所述第二顶紧器51与所述支撑座42配合以在前后方向上夹住所述端梁1，第二顶紧器51具体顶在端梁1的前端板19上。

参见图10，此处，所述第一顶紧器46和所述第二顶紧器51结构相同，均包括支座52和螺栓杆53，所述支座52固定在所述支撑部件2上，所述螺栓杆53固定在所述支座52上且能相对于所述支座52移动。

上述实现方式的顶紧器便于安装，且几乎能够实现各个方向上对端梁的定位，比如，将两个顶紧器一左一右安装在支撑部件上，能够实现在左右方向上夹住端梁；若两个顶紧器一前一后安装在支撑部件上，能够实现在前后方向上夹住端梁；若两个顶紧器一上一下安装在支撑部件上，能够实现在前后方向上夹住端梁。

采用机械手焊接较手工焊接的优点在于：首先，机械手焊接质量稳定且高，焊缝的均匀性好，焊缝成型美观；其次，能够提高劳动生产率；再次，能改善工人的劳动条件，降低工人操作技术要求；最后，可实现小批量产品的焊接自动化，减少相应设备投资。

本发明实施例提供的夹具，使用寿命长，能够有效实现端梁的支撑、定位和夹紧，以使得后续能够使用机械手进行焊接操作。具体而言，第一顶紧部件夹住端梁后补板组成上的平板，第二顶紧部件顶在端梁的内腔和弯板上，第三顶紧部件顶在端梁的前端板上。上述各个抵顶位置都避开了端梁上的焊缝处，这样减轻了编程难度，也减少了简化了机械手的焊接操作，同时也避免了在焊接过程中对机械手转动臂和转动角度的影响，使机械手工作更平稳，工作效率更高。另外，夹具上采用可调节位置的支撑座、顶紧器和定位块，可以根据实际情况、具体尺寸要求进行调节，拆卸方便，组装方便。此外，上述夹具结构简单，制造成本低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种夹具，其特征在于，包括，

支撑部件，用于提供支撑；

第一顶紧部件，固定在所述支撑部件上，所述第一顶紧部件用于在上下方向上配合以夹住点焊后的端梁；

第二顶紧部件，固定在所述支撑部件上，所述第二顶紧部件用于在左右方向上配合以夹住所述端梁；

第三顶紧部件，固定在所述支撑部件上，所述第三顶紧部件用于在前后方向上配合以夹住所述端梁；

所述第二顶紧部件包括：

第一顶紧组件，包括支撑座和螺纹杆，所述支撑座固定在所述支撑部件的边缘，所述螺纹杆设置在所述支撑座的上部，所述螺纹杆用于对所述端梁施加向右的作用力；

第二顶紧组件，包括定位块和第一顶紧器，所述定位块和第一顶紧器固定在所述支撑部件的中部，所述第一顶紧器位于所述定位块的左侧，所述定位块和第一顶紧器配合，以向所述端梁施加向左的作用力。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，

所述支撑部件包括支腿以及设置在支腿上的支撑框。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一顶紧部件包括：

压板，固定在所述支撑部件上，所述压板与所述支撑部件配合以在上下方向上夹住所述端梁。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一顶紧组件还包括：

开口槽，固定在所述支撑部件的边缘，所述开口槽上开设有至少三个螺纹孔，所述支撑座通过其中两个螺纹孔与所述开口槽固定。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第三顶紧部件包括：

第三顶紧组件，数量为两个，各所述第三顶紧组件包括第二顶紧器，各所述顶紧器分散固定在所述支撑部件远离所述的边缘第一顶紧组件，各所述第二顶紧器与所述支撑座配合以在前后方向上夹住所述端梁。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，

所述第一顶紧器和所述第二顶紧器结构相同，均包括支座和螺栓杆，所述支座固定在所述支撑部件上，所述螺栓杆固定在所述支座上且能相对于所述支座移动。