CN104759822A - 焊接工装、具有其的焊接加工设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接工装、具有其的焊接加工设备及焊接方法，焊接工装包括承载框架以及定位夹紧装置，定位夹紧装置设置于承载框架上，用于叉车护顶架和/或挡货架的定位与夹紧，定位夹紧装置并具有横底架和与横底架垂直连接的竖底架。本发明的焊接工装，可同时用于叉车护顶架和挡货架的组焊，通用性强，而且工装制作简单，使用方便，可有效节约成本投入，缩短工装准备周期，减少生产用地，大幅度提高生产效率，保证焊接焊缝质量和产品一致性。本焊接工装还可以与焊接机器人相配合完成叉车护顶架和挡货架的焊接工作，省略铆焊工序，实现机器人自动焊接，避免了人为因素的干扰，节约了工人的上料时间，焊接后产品一致性较好。

Description

焊接工装、具有其的焊接加工设备及焊接方法

技术领域

本发明属于生产辅具技术领域，具体地说，本发明涉及一种叉车护顶架和挡货架共用的焊接工装、具有其的焊接加工设备及焊接方法。

背景技术

焊接是叉车制造过程中的主要生产环节，焊接工装夹具的应用直接关系到焊接工艺的效率、精度和质量。目前叉车护顶架和挡货架焊接工装多数只能用于手工焊接，而且普遍为先组对后焊接，工序复杂，需二次装夹，手工焊接的焊缝美观性不足，焊接变形较大，质量不稳定。过往的护顶架和挡货架制造都是分别采用单一的固定工装组对焊接，导致生产成本较高，制造周期较长，场地占用较大，重复使用率较低，装夹较为频繁，效率非常低下。这些现状很大程度地制约了叉车制造业焊接工艺水平的提高，加大了焊接工装的成本投入，也影响了产品生产的效率，为了解决所面临的技术问题，急需要提供一种叉车护顶架和挡货架共用的焊接工装。

发明内容

本发明提供一种焊接工装及具有其的焊接加工设备，目的是提高通用性，适用于叉车护顶架和挡货架的焊装。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：焊接工装，包括：

承载框架；以及

定位夹紧装置，设置于承载框架上，用于叉车护顶架和/或挡货架的定位与夹紧，定位夹紧装置并具有横底架和与横底架垂直连接的竖底架。

所述承载框架是由第一横梁和第一纵梁垂直连接构成，第一横梁和第一纵梁分别设有相平行的多个。

本发明还提供了一种焊接加工设备，包括上述焊接工装和焊接机器人，焊接工装至少设有一个。

本发明还提供了一种叉车护顶架的焊接方法，采用上述焊接加工设备，所述焊接方法包括步骤：

(1)拆掉焊接工装上的第八夹紧机构和第五定位机构；

(2)将护顶架的左前矩管、右前矩管、第一筋板、固定板、尾灯安装架、后矩管、前板和侧板定位在焊接工装上，并夹紧左前矩管、右前矩管、前板和侧板；

(3)操作焊接机器人自动完成左前矩管与侧板、左前矩管与后矩管、左前矩管与固定板、右前矩管与侧板、右前矩管与后矩管、右前矩管与固定板、前板与侧板、第一筋板与前板、第一筋板与后矩管的焊接连接。

本发明的焊接工装，可同时用于叉车护顶架和挡货架的组焊，通用性强，而且工装制作简单，使用方便，可有效节约成本投入，缩短工装准备周期，减少生产用地，大幅度提高生产效率，保证焊接焊缝质量和产品一致性。本焊接工装还可以与焊接机器人相配合完成叉车护顶架和挡货架的焊接工作，省略铆焊工序，实现机器人自动焊接，避免了人为因素的干扰，节约了工人的上料时间，焊接后产品一致性较好。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是A型护顶架的结构示意图；

图2是B型护顶架的结构示意图；

图3是挡货架的结构示意图；

图4是本发明焊接工装的结构示意图；

图5是承载翻转装置的结构示意图；

图6是定位夹紧装置的结构示意图；

图7是横底架的结构示意图；

图8是竖底架的结构示意图；

图9是第一定位机构的结构示意图；

图10是第一夹紧机构的结构示意图；

图11是第二夹紧机构的结构示意图；

图12是第三夹紧机构的结构示意图；

图13是第四夹紧机构的结构示意图；

图14是第五、第七夹紧机构的结构示意图；

图15是第六夹紧机构的结构示意图；

图16是第八夹紧机构的结构示意图；

图17是第二限位机构的结构示意图；

图18是使用焊接工装对A型护顶架焊接的状态示意图；

图19是使用焊接工装对B型护顶架焊接的状态示意图；

图20是使用焊接工装对挡货架焊接的状态示意图；

图中标记为：

1、A型护顶架；101、左前矩管；101a、右前矩管；102、第一筋板；103、固定板；104、尾灯安装架；105、后矩管；106、前板；107、侧板；2、B型护顶架；201、左前矩管；201a、右前矩管；202、第一筋板；203、固定板；204、尾灯安装架；205、后矩管；206、前板；207、侧板；3、挡货架；301、左角钢；301a、右角钢；302、横梁角钢Ⅰ；303、第二筋板；304、横梁角钢Ⅱ；4、承载翻转装置；401、承载框架；402、第一纵梁；403、第一横梁；404、主动盘；405、从动盘；406、连接螺栓；5、定位夹紧装置；6、定位夹紧底座；601、横底架；6011、第二纵梁；6012、第二横梁；6013、内纵梁；6014、内纵梁；6015、内纵梁；6016、内纵梁；6017、内纵梁；6018、内纵梁；6019、内纵梁；60110、内纵梁；60111、内纵梁；60112、内纵梁；60113、内横梁；60114、内横梁；60115、内横梁；60116、内横梁；60117、内横梁；60118、内横梁；60119、内横梁；60120、内横梁；60121、内横梁；60122、内横梁；602、竖底架；6021、第三纵梁；6022、第三横梁；6023、第四纵梁；7、第一定位机构；701、第一定位支座；702、第一定位块；703、第一定位销；704、第二定位销；705、第三定位销；706、限位面；8、第六定位块；9、第一夹紧机构；901、第一夹紧支座；902、第一夹紧器；10、第四定位块；11、第七夹紧机构；12、第五夹紧机构；13、第六夹紧机构；1301、第六夹紧支座；1302、第六夹紧器；1303、压紧头；14、第二夹紧机构；1401、第二夹紧支座；1402、滑动座；1403、盖板；1404、第二夹紧器；1405、调节螺栓；15、第四夹紧机构；16、第五定位块；17、第一限位块；18、第八夹紧机构；1801、第八夹紧支座；1802、第八夹紧器；19、第三夹紧机构；20、第三限位块；21、第四限位块；22、第二定位块；23、第三定位块；24、第七定位块；25、第二限位机构；2501、底板；2502、第二限位块；26、变位机。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图4至图17所示，本发明提供了一种焊接工装，包括承载翻转装置和定位夹紧装置5，承载翻转装置具有承载框架401，承载翻转装置是用于对定位夹紧装置5提供支撑。定位夹紧装置5设置于承载框架401上，定位夹紧装置5是用于叉车护顶架和/或挡货架的定位与夹紧，定位夹紧装置5并具有横底架601和与横底架601垂直连接的竖底架602，横底架601和竖底架602连接构成定位夹紧底座6，定位夹紧底座6上设置有多个定位机构和夹紧机构。

本焊接工装可以设置成用于叉车护顶架的组焊，或者可以设置成用于叉车挡货架的组焊，或者也可以设置成叉车护顶架的挡货架共用的，从而可以提高通用性。

叉车的护顶架为在叉车车架上安装的、用于保护驾驶人员人身安全的部件，是为了防止上方货件意外地落下而伤害驾驶。叉车的挡货架是安装于叉车货叉架上的部件，是为了防止货物向后滑落。

本焊接工装是设置成A、B型两种结构的护顶架与挡货架共用的焊接工装，通用性强。如图1所示，A型护顶架1主要由左前矩管101、右前矩管101a、第一筋板102、固定板103、尾灯安装架104、后矩管105、前板106和侧板107组成，左前矩管101和右前矩管101a相平行且均为L形结构，左前矩管101和右前矩管101a具有竖直部和水平部；后矩管105与前板106相平行，后矩管105位于左前矩管101的水平部和右前矩管101a的水平部之间，且与左前矩管101的水平部和右前矩管101a的水平部焊接连接；前板106位于两个侧板107之间，前板106并与两个侧板107的端部焊接连接；两个侧板107位于左前矩管101的水平部和右前矩管101a的水平部之间，其中一个侧板107分别与左前矩管101焊接连接，另一侧板107与右前矩管101a焊接连接；第一筋板102位于两个侧板107之间，且与侧板107相平行，第一筋板102的一端与前板106焊接连接，另一端与后矩管105焊接连接，第一筋板102共设有六个，六个第一筋板102为等距分布；左前矩管101的水平部和右前矩管101a的水平部上各设置一个固定板103，且固定板103与左前矩管101的水平部和右前矩管101a的水平部的端部侧面为垂直连接，固定板103与竖直部朝向水平部的同一侧延伸；固定板103是用于与叉车车架连接，在固定板103上设有两个安装孔；尾灯安装架104是焊接在后矩管105上，尾灯安装架104具有两个，且尾灯安装架104为采用钢板折弯成型且截面呈字型的结构。

如图2所示，B型护顶架2主要由左前矩管201、右前矩管201a、第一筋板202、固定板203、尾灯安装架204、后矩管205、前板206和侧板207组成，左前矩管201和右前矩管201a相平行且均为L形结构，左前矩管201和右前矩管201a具有竖直部和水平部；后矩管205与前板206相平行，后矩管205位于左前矩管201的水平部和右前矩管201a的水平部之间，且与左前矩管201的水平部和右前矩管201a的水平部焊接连接；前板206位于两个侧板207之间，前板206并与两个侧板207的端部焊接连接；两个侧板207位于左前矩管201的水平部和右前矩管201a的水平部之间，其中一个侧板207分别与左前矩管201焊接连接，另一侧板207与右前矩管201a焊接连接；第一筋板202位于两个侧板207之间，且与侧板207相平行，第一筋板202的一端与前板206焊接连接，另一端与后矩管205焊接连接，第一筋板202共设有六个，六个第一筋板202为等距分布；左前矩管201的水平部和右前矩管201a的水平部上各设置一个固定板203，且固定板203与左前矩管201的水平部和右前矩管201a的水平部的端部侧面为垂直连接，固定板203与竖直部朝向水平部的同一侧延伸；固定板203是用于与叉车车架连接，在固定板203上设有两个安装孔；尾灯安装架204是焊接在后矩管205上，尾灯安装架204具有两个，且尾灯安装架204为采用钢板折弯成型且截面呈字型的结构。

如图1和图2所示，A型护顶架1与B型护顶架2相对比，主要是左前矩管、右前矩管的形状及固定板的方向有所区别，而第一筋板、尾灯安装架、后矩管、前板和侧板的位置和尺寸全部相同。A型护顶架1与B型护顶架2的第一点不同在于：A型护顶架1的左前矩管101和右前矩管101a的竖直部为V型结构，水平部为长条形结构，形成的左前矩管101和右前矩管101a具有三处折弯；B型护顶架2的左前矩管201和右前矩管201a的竖直部为长条形结构，水平部也为长条形结构，形成的左前矩管201和右前矩管201a具有两处折弯。A型护顶架1与B型护顶架2的第二点不同在于：A型护顶架1的固定板103设置成使其上的两个安装孔位于与左前矩管101和右前矩管101a的水平部长度方向相垂直的同一直线上的状态，B型护顶架2的固定板203设置成使其上的两个安装孔位于与左前矩管201和右前矩管201a的水平部长度方向相平行的同一直线上的状态。

如图3所示，叉车挡货架3主要由左角钢301、右角钢301a、横梁角钢Ⅰ302、第二筋板303和横梁角钢Ⅱ304组成，左角钢301和右角钢301a相平行，横梁角钢Ⅰ302、第二筋板303和横梁角钢Ⅱ304位于左角钢301与右角钢301a之间，第二筋板303并与左角钢301与右角钢301a相平行，横梁角钢Ⅰ302和横梁角钢Ⅱ304与第二筋板302相垂直；第二筋板303的一端与横梁角钢Ⅰ302焊接连接，另一端与横梁角钢Ⅱ304焊接连接，第二筋板303共设有四个，四个第二筋板303为等距分布；横梁角钢Ⅰ302和横梁角钢Ⅱ304的一端与左角钢301焊接连接，另一端与右角钢301a焊接连接。

如图5所示，承载框架401是由第一横梁403和第一纵梁402垂直连接构成，第一横梁403和第一纵梁402分别设有相平行的两个，两个第一纵梁402位于两个第一横梁403之间，且第一纵梁402的端部分别与第一横梁403的一端焊接连接，形成的承载框架401为矩形框结构。如图4所示，定位夹紧装置5的横底架601设置于承载框架401上，且横底架601通过连接螺栓406与承载框架401固定连接，横底架601也为框架式结构，横底架601并与承载框架401相平行。

如图7所示，横底架601包括由两个第二横梁6012和两个第二纵梁6011连接构成且为矩形的外框以及在外框内设置的多个内横梁和内纵梁，两个第二纵梁6011位于两个第二横梁6012之间，且第二纵梁6011的端部分别与第二横梁6012的一端焊接连接，形成的外框为矩形框结构。外框内部设置的内横梁与第二横梁6012相平行，内纵梁与第二纵梁6011相平行。

作为优选的，横底架601的外框内的内横梁和内纵梁设置如图7所示，内纵梁6013、内纵梁6015、内纵梁6017、内纵梁6019、内纵梁60110的一端与同一侧的第二横梁6012垂直连接，内纵梁6014与内纵梁6013位于同一直线上，且内纵梁6014与另一侧的第二横梁6012垂直连接，内纵梁6014的长度大于内纵梁6013的长度，且两者的端部之间具有一定的间隙；内纵梁6013的另一端与内横梁60122垂直连接，内纵梁6015位于内横梁60122和内横梁60120之间，且与内横梁60122和内横梁60120垂直连接，内横梁60122和内横梁60120位于同一直线上；内纵梁6017、内纵梁6019和内纵梁60110的另一端与内横梁60120垂直连接；内纵梁6016与内纵梁6015位于同一直线上，内横梁60115、内横梁60121位于内纵梁6014与内纵梁6016之间，且内横梁60115、内横梁60121与内纵梁6014和内纵梁6016垂直连接，内横梁60121位于内横梁60115与内横梁60122之间；内纵梁6018、内纵梁60111的一端与同一侧的第二横梁6012垂直连接，另一端与内横梁60116垂直连接，且内纵梁60111位于内纵梁6018与内纵梁60112之间；内横梁60117位于内纵梁60111与内纵梁60112之间，且与内纵梁60111和内纵梁60112垂直连接；内横梁60114和内横梁60113位于第二纵梁6011与第二横梁6012、内纵梁6014、内纵梁6013形成的矩形框内，内横梁60114和内横梁60113与第二纵梁6011垂直连接，内横梁60113并与内横梁60115处于同一直线上，内横梁60114与内横梁60122处于同一直线上；内横梁60118和内横梁60119位于另一第二纵梁6011与第二横梁6012、内纵梁60110、内纵梁60112形成的矩形框内，内横梁60118和内横梁60119与第二纵梁6011垂直连接，内横梁60118并与内横梁60117处于同一直线上，内横梁60119与内横梁60120处于同一直线上。

如图8所示，竖底架602与内纵梁6013共同设置于同一个第二横梁6012上，竖底架602包括与第二横梁6012垂直连接的两个第三纵梁6021和与两个第三纵梁6021垂直连接的第三横梁6022，第三横梁6022与第二横梁6012相平行，第三纵梁6021并与第二纵梁6011相垂直。由于护顶架的左前矩管和右前矩管的长度较长，设置竖底架602，可以对护顶架的左前矩管和右前矩管进行定位，确保护顶架左前矩管和右前矩管的定位更准确。

作为优选的，如图8所示，竖底架602还包括与第三横梁6022垂直连接的两个第四纵梁6023，第四纵梁6023与第二纵梁6011相平行且位于第三横梁6022同一侧，两个第四纵梁6023的内侧面为分别用于与B型护顶架的左前矩管和右前矩管的竖直部的侧面接触的定位面。

如图6所示，定位夹紧装置5包括用于对护顶架的固定板定位的第一定位机构7、用于夹紧护顶架的左前矩管和右前矩管的第一夹紧机构9、用于夹紧护顶架前板的第二夹紧机构14、用于夹紧护顶架侧板的第三夹紧机构19、用于对护顶架尾灯安装架定位的第二定位机构、用于对护顶架后矩管限位的第一限位机构以及用于对护顶架的第一筋板限位的第二限位机构25；横底架601上具有用于对护顶架的左前矩管、右前矩管和后矩管定位的定位面，具体的，内横梁60113、内横梁60114的顶面为用于与护顶架的右前矩管的水平部接触的定位平面，内横梁60118、内横梁60119的顶面为用于与护顶架的左前矩管的水平部接触的定位平面，内纵梁6014、内纵梁6016、内纵梁6018、内纵梁60111、内纵梁60112的顶面为用于与护顶架的后矩管接触的定位平面。

如图6所示，第一定位机构7、第一夹紧机构9设在第二纵梁6011上，第二夹紧机构14和竖底架602共同设置于同一第二横梁6012上，第一限位机构设在内纵梁上，第二限位机构25设在内横梁上。

如图6和图9所示，第一定位机构7包括与第二纵梁6011固定连接的第一定位支座701和设在第一定位支座701上且用于插入护顶架的固定板上的安装孔中的定位销，定位销至少设有两个，且定位销与第二横梁6012相平行，定位销的位置与护顶架的固定板上的安装孔的位置对齐。作为优选的，为了适应A型护顶架1和B型护顶架，第一定位机构7上的定位销共设有三个，如图9所示，第一定位机构7还包括设在第一定位支座701上的第一定位块702，第一定位块702的侧面为用于与护顶架的固定板的侧面接触定位的平面，第一定位销703和第二定位销704穿过第一定位块702后伸出，第一定位销703和第二定位销704与A型护顶架1的固定板103上的两个安装孔位置对齐，在定位时，如图18所示，将固定板103的两个安装孔对准第一定位销703和第二定位销704，第一定位销703和第二定位销704插入固定板103的安装孔中，直至固定板103与第一定位块702的侧面接触，完成固定板103的定位。第三定位销705与第二定位销704相配合，第三定位销705和第二定位销704位于与第二纵梁6011平行的同一直线上，第二定位销704和第三定位销705与B型护顶架2的固定板203上的两个安装孔位置对齐，在定位时，如图19所示，将固定板203的两个安装孔对准第二定位销704和第三定位销705，第二定位销704和第三定位销705插入固定板203的安装孔中，直至固定板203与第三定位销705上的限位面706接触，完成固定板203的定位；第三定位销705上的限位面706为与第一定位块702上的定位侧面平行的面，当固定板203与第三定位销705上的限位面706接触后，限位面706与套设在第三定位销705上的螺母相配合，使固定板203固定在第三定位销705上，第三定位销705的端部设有与螺母配合的外螺纹。

如图6所示，由于护顶架的左前矩管和右前矩管的端部分别设置一个固定板，用于固定板定位的第一定位机构7也设有两个，两个第一定位机构7分别设置于一个第二纵梁6011上，两个第一定位机构7并为对称设置。

如图6和图7所示，在横底架601上设有用于护顶架的左前矩管和右前矩管定位的第六定位块8，第六定位块8为直角三角形结构，具有用于与护顶架的左前矩管和右前矩管的侧面接触的定位平面，第六定位块8的定位平面与第一定位块702的定位平面相平行。作为优选的，如图6和图7所示，在各个第二纵梁6011上对应各内横梁的位置处分别设有一个第六定位块8，第六定位块8的一个直角边与第二纵梁6011和内横梁固定连接，另一直角边为定位平面；如图18和图19所示，在对护顶架的左前矩管和右前矩管定位时，将护顶架的左前矩管和右前矩管分别放置在由内横梁60118和内横梁60119的顶面、内横梁60113和内横梁60114的顶面形成的定位平面上，并使左前矩管和右前矩管的外侧面与外侧的第六定位块8上的定位平面保持接触，然后使用第一夹紧机构9将左前矩管和右前矩管的水平部夹紧固定。

如图6和图10所示，第一夹紧机构9包括与第二纵梁6011固定连接的第一夹紧支座901和设在第一夹紧支座901上的第一夹紧器902。第一夹紧器902优选为垂直式夹紧器，垂直式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。第一夹紧器902选用垂直式夹紧器，在左前矩管和右前矩管的上方压紧左前矩管和右前矩管，夹紧可靠，操作方便简单。

如图6所示，由于护顶架的左前矩管和右前矩管需分别由夹紧机构装夹固定，两个第一夹紧机构9分别设置于一个第二纵梁6011上，两个第一夹紧机构9并为对称设置。

如图6和图11所示，第二夹紧机构14包括与第二横梁6012固定连接的第二夹紧支座1401、可移动的设置于第二夹紧支座1401上的滑动座1402和设在滑动座1402上的第二夹紧器1404。第二夹紧支座1401设在第二横梁6012长度方向上的中间位置处，第二夹紧支座1401上还设有让滑动座1402嵌入的滑槽，该滑槽在第二夹紧支座1401的三个侧面上形成开口，第二夹紧机构14还包括盖住第二夹紧支座1401上的其中一开口且与第二夹紧支座1401形成T型槽的盖板1403，盖板1403并通过螺栓与第二夹紧支座1401连接，使得盖板1403为可拆卸的。盖板1403上并设有让滑动座1402穿过的滑槽，盖板1403上的滑槽与第二夹紧支座1401上的滑槽形成用于滑动座1402导向的T型槽，T型槽的长度方向与第二横梁6012的长度方向相垂直，且T型槽在第二夹紧支座1401的两个相对侧面形成有开口，使得滑动座1402及其上的第二夹紧器1404能够被拆卸下来。

作为优选的，如图11所示，第二夹紧机构14还包括与滑动座1402连接且与盖板1403构成螺旋传动的调节螺栓1405，调节螺栓1405并与第二纵梁6011相平行。通过旋动调节螺栓1405，可快速调节滑动块及其上的第二夹紧器1404的行程。

作为优选的，如图11所示，第二夹紧器1404为压紧头作直线运动的推拉式夹紧器，推拉式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。如图18和图19所示，在承载框架401和横底架601呈水平状态时，护顶架的前板为倾斜的放置于横底架601上，护顶架的前板上与第一筋板连接的表面与水平面之间的夹角小于90度，前板的一表面与第一筋板的端面接触定位，相对的另一表面朝向第二夹紧器1404。为了确保前板夹紧可靠，第二夹紧器1404在滑动座1402的顶部为朝向侧下方倾斜设置的，第二夹紧器1404并位于内纵梁6017的正上方。通过扳动第二夹紧器1404的手柄，使压紧头沿与护顶架的前板表面垂直的方向朝向前板移动，直至压紧头与前板表面接触，使前板位置固定，保持与六个第一筋板相接触的状态。

如图6和图7所示，作为优选的，为了确保护顶架前板定位可靠，在内纵梁6013和内纵梁6019上靠近第二横梁6012的位置处分别设有一个第七定位块24，第七定位块24的顶面为用于与前板接触的定位平面，两个第七定位块24且位于与第二横梁6012相平行的同一直线上。

如图6和图7所示，用于护顶架的后矩管限位的第一限位机构包括设在内纵梁上的多个第一限位块17，且第一限位块17位于与第二横梁6012相平行的同一直线上。作为优选的，在内纵梁6016和内纵梁60111上靠近第二横梁6012的位置处分别设有一个第一限位块17，第一限位块17与内纵梁6016和内纵梁60111为垂直连接，且朝向内纵梁6016和内纵梁60111的上方延伸。如图18和图19所示，在对护顶架的后矩管定位时，将后矩管横置在内纵梁6014、内纵梁6016、内纵梁6018、内纵梁60111、内纵梁60112的顶面，并使后矩管的侧面与两个第一限位块17接触，此时后矩管并位于护顶架的左前矩管与右前矩管之间。

如图6和图7所示，用于护顶架的第一筋板限位的第二限位机构25包括设在内横梁上的底板2501和设在底板2501上的多个第二限位块2502，第二限位块2502两两一组，且同组的两个第二限位块2502之间具有让第一筋板嵌入的间隙，该间隙的宽度与第一筋板的厚度大小相等。底板2501具有一定的长度，便于设置多组第二限位块2502，底板2501沿内横梁长度方向固定在内横梁上。

作为优选的，如图6和图7所示，内横梁60122和内横梁60120上分别设置一个底板2501，各个底板2501上均设置三组第二限位块2502，六组第二限位块2502位于同一直线上，为了满足对六个第一筋板的定位要求，六组第二限位块2502为等距分布。在对护顶架的第一筋板定位时，将各个第一筋板分别嵌入两个第二限位块2502之间的间隙中，然后使六个第一筋板的一端面与后矩管的侧面接触，将护顶架的前板横置于第七定位块24上后，使前板的表面与第一筋板的另一端面(该端面为斜面)接触，最后通过第二夹紧器1404压紧前板，由于第一限位块17的存在，第一筋板和后矩管也被固定。

如图6和图12所示，第三夹紧机构19为设在内横梁上的第三夹紧器，第三夹紧器并为压紧头作直线运动的推拉式夹紧器，推拉式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。由于护顶架的侧板设置成从左前矩管和右前矩管的长度方向的中心位置处开始延伸至水平部与竖直部之间的圆弧过渡处，与侧板的安装位置相适应的，第三夹紧器为倾斜的设置于内横梁60122和内横梁60120上，安装在内横梁60122上的第三夹紧器是从内横梁60121与内横梁60122之间的空隙中伸出，安装在内横梁60120上的第三夹紧器是从内横梁60120与相片的内横梁之间的空隙中伸出，两个第三夹紧器为对称设置。如图18和图19所示，在对护顶架的两个侧板装夹时，将侧板分别置于左前矩管、右前矩管与前板之间的规定位置处，然后操作第三夹紧器，分别将侧板压紧在左前矩管与右前矩管的侧面上。

如图6和图7所示，用于护顶架的尾灯安装架定位的第二定位机构包括设在其中一个第二横梁6012上的多个第二定位块22，且第二定位块22位于与第二横梁6012相平行的同一直线上，第二定位块22并具有让尾灯安装架嵌入的定位槽，形成的第二定位块22为L型的结构，与字型的结构的尾灯安装架相适配。第二定位块22朝向第二横梁6012的内侧伸出，第二定位块22两两一组，分别用于一个尾灯安装架的定位，其中一组的两个第二定位块22位于内纵梁6014与内纵梁6016之间，另一组的两个第二定位块22位于内纵梁60111与内纵梁60112之间。如图18和图19所示，在对尾灯安装架定位时，将尾灯安装架的上端水平板搭在后矩管的顶面上，将尾灯安装架的下端水平板横置在第二定位块22的定位槽中，使尾灯安装架定位到规定位置处。

如图6所示，竖底架602的第三横梁6022上设有用于夹紧护顶架左前矩管和右前矩管的竖直部的第四夹紧机构15，第四纵梁6023分别与一个第四夹紧机构15相配合，两个第四夹紧机构15位于两个第四纵梁6023之间。第四夹紧机构15优选为压紧头作直线运动的推拉式夹紧器，第四夹紧机构15的压紧头的移动方向与第三横梁6022的长度方向相平行，推拉式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。

如图6所示，定位夹紧装置5还包括设在竖底架602上且用于对A型护顶架的左前矩管和右前矩管定位的第五定位机构。第五定位机构包括两个第五定位块16，第五定位块16通过螺栓与第四纵梁6023和第三横梁6022连接，两个第五定位块16上设有让护顶架的左前矩管和右前矩管嵌入的定位槽，形成的第五定位块16为L型的结构，在对A型护顶架的左前矩管和右前矩管定位时，使A型护顶架的左前矩管和右前矩管的竖直部靠在两个第五定位块16上，然后使用第四夹紧机构15将左前矩管和右前矩管的竖直部分别压紧在一个第四纵梁6023上。

第五定位块16设置成通过螺栓与竖底架602的第四纵梁6023和第三横梁6022连接，使得第五定位块16为可拆卸的，当焊装支架用于B型护顶架的焊接时，由于B型护顶架的左前矩管和右前矩管的结构与A型护顶架的不同，因此需拆掉第五定位块16，而由第三横梁6022对B型护顶架的左前矩管和右前矩管的竖直部进行定位。

如图6所示，定位夹紧装置5还包括用于对挡货架左角钢定位的第三定位块23、用于对挡货架右角钢和横梁角钢Ⅱ定位的第四定位块10、用于夹紧左角钢和右角钢的第五夹紧机构12和第六夹紧机构13、用于夹紧横梁角钢Ⅱ的第七夹紧机构11以及用于夹紧横梁角钢Ⅰ的第八夹紧机构18，横底架601上具有用于对左角钢、右角钢、横梁角钢Ⅰ和横梁角钢Ⅱ定位的定位面。具体的，内横梁60113、内横梁60114的顶面为用于与横梁角钢Ⅱ接触的定位平面，内横梁60116、内横梁60120的顶面为用于与横梁角钢Ⅰ接触的定位平面，内纵梁6014、内纵梁6016、内纵梁6018、内纵梁60111、内纵梁60112的顶面为用于与左角钢接触的定位平面，内纵梁6013、内纵梁6015、内纵梁6017、内纵梁6019、内纵梁60110的顶面为用于与右角钢接触的定位平面。

作为优选的，如图6所示，第三定位块23设置于第一定位机构7的第一定位支座701上，第四定位块10与第一定位机构7共同设置于同一第二纵梁6011上，且第四定位块10和第一定位机构7分别靠近第二纵梁6011的一端。第三定位块23的定位平面、第四定位块10的定位平面与第一定位块702的定位平面相平行。在对左角钢、右角钢和横梁角钢Ⅱ定位时，将左角钢的端部抵靠在第三定位块23上，将右角钢的端部抵靠在第四定位块10上，将横梁角钢Ⅱ的端部侧面与第四定位块10的定位平面接触，并使横梁角钢Ⅱ的两端端面分别与左角钢和右角钢表面接触。

如图6和图14所示，第五夹紧机构12为设在第二横梁6012上的第五夹紧器，第五夹紧器共设有两个，第五夹紧器优选为垂直式夹紧器，垂直式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。第五夹紧器选用垂直式夹紧器，在左角钢或右角钢的上方压紧左角钢或右角钢，夹紧可靠，操作方便简单。

如图6和图15所示，第六夹紧机构13包括设在第二横梁6012上的第六夹紧支座1301和设在第六夹紧支座1301上的第六夹紧器1302，第六夹紧器1302优选为压紧头作直线运动的推拉式夹紧器，第六夹紧器1302的压紧头的移动方向与第二纵梁6011的长度方向相垂直，推拉式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。由于挡货架的左角钢和右角钢为截面呈L型的结构，具有水平板和竖直板，通过设置第五夹紧机构12和第六夹紧机构13，第五夹紧机构12用于压紧左角钢和右角钢的水平板，第六夹紧机构13用于压紧左角钢和右角钢的竖直板。两个第二横梁6012上的第五夹紧机构12和第六夹紧机构13为对称设置。

如图6和图14所示，第四定位块10与第七夹紧机构11共同设置于同一第二纵梁6011上，第七夹紧机构11为设在第二纵梁6011上的第七夹紧器，第七夹紧器优选为垂直式夹紧器，垂直式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。第七夹紧器选用垂直式夹紧器，在横梁角钢Ⅱ的上方压紧横梁角钢Ⅱ，夹紧可靠，操作方便简单。第七夹紧机构11共设有两个，两个第七夹紧机构11分别位于第一夹紧机构9的一侧。

如图6和图7所示，定位夹紧装置5还包括与第六夹紧机构13相配合的第三限位机构，第三限位机构包括多个位于与第二横梁6012相平行的同一直线上的第三限位块20。作为优选的，与一侧的第二横梁6012上的第六夹紧机构13相配合的第三限位机构具有两个第三限位块20，第六夹紧机构13与两个第三限位块20相配合完成对左角钢的装夹定位，这两个第三限位块20分别设在内纵梁6014和第一定位支座701上，第三限位块20为竖直设置。如图20所示，在对挡货架的左角钢定位时，将先使左角钢的竖直侧面与两个第三限位块20接触，然后使用第五夹紧机构12和第六夹紧机构13压紧左角钢。相应的，与另一侧的第二横梁6012上的第六夹紧机构13相配合的第三限位机构也具有两个第三限位块20，第六夹紧机构13与两个第三限位块20相配合完成对右角钢的装夹定位，这两个第三限位块20分别设在内纵梁6013和第二纵梁6011上，第三限位块20为竖直设置。如图20所示，在对挡货架的右角钢定位时，将先使右角钢的竖直侧面与两个第三限位块20接触，然后使用第五夹紧机构12和第六夹紧机构13压紧左角钢。

如图6和图7所示，定位夹紧装置5还包括用于对挡货架的第二筋板限位的第四限位机构，第四限位机构包括设在内纵梁上的多个第四限位块21，第四限位块21两两一组，且同组的两个第四限位块21之间具有让第二筋板嵌入的间隙，该间隙的宽度与第二筋板的厚度大小相等。作为优选的，如图6和图7所示，内纵梁6014上设置三组第四限位块21，内纵梁6013上设置一组第四限位块21，内纵梁6016上设置三组第四限位块21，内纵梁6015上设置一组第四限位块21，内纵梁6014上的第四限位块21与内纵梁6016上的第四限位块21位置对齐，内纵梁6013上的第四限位块21与内纵梁6015上的第四限位块21位置对齐。在对挡货架的第二筋板定位时，将各个第二筋板分别嵌入两个第四限位块21之间的间隙中，然后使四个第二筋板的一端面与横梁角钢Ⅱ的侧面接触，另一端面与横梁角钢Ⅰ的侧面接触，最后通过第八夹紧器1802压紧横梁角钢Ⅰ，使横梁角钢Ⅰ和第二筋板在横向上位置得以固定。

如图6和图16所示，用于夹紧横梁角钢Ⅰ的第八夹紧机构18包括设在内横梁上的第八夹紧支座1801和设在第八夹紧支座1801上的第八夹紧器1802，第八夹紧器1802优选为压紧头作直线运动的推拉式夹紧器，推拉式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。第八夹紧机构18位于内横梁60116与内横梁60120之间，第八夹紧支座1801的两端通过螺栓于内横梁60116与内横梁60120连接，使得第二夹紧机构14为可拆卸的。为了确保横梁角钢Ⅰ夹紧可靠，第八夹紧器1802在第八夹紧支座1801的顶面为朝向第八夹紧支座1801的侧下方倾斜设置的。在对横梁角钢Ⅰ进行装夹时，将横梁角钢Ⅰ横置于内横梁60120和内横梁60116上，通过扳动第八夹紧器1802的手柄，使压紧头横梁角钢Ⅰ接触，使横梁角钢Ⅰ位置固定，保持与四个第二筋板相接触的状态。

本发明还提供了一种焊接加工设备，包括上述的焊接工装和焊接机器人，焊接工装至少设有一个。此焊接工装的具体结构可参照图4至图20，在此不再赘述。由于本发明的焊接加工设备包括上述实施例中的焊接工装，所以其具有上述焊接工装的所有优点。

作为优选的，焊接工装可以设有两个，两个焊接工装与焊接机器人相配合，焊接机器人自动对焊接工装上的护顶架或挡货架的各部件之间进行焊接连接，完成护顶架或挡货架的装配。

采用上述焊接加工设备，可以省略铆焊工序，实现机器人直接焊接；工人装卸工件方便、劳动强度小；批量的流水线作业，一台机器人配两套工装，同时节约了工人的上料时间，提高了机器人利用率。而且工装制作简单，使用方便，可有效节约成本投入，缩短工装准备周期，减少生产用地，大幅度提高生产效率，保证焊接焊缝质量和产品一致性。

作为变形实施方案，如图18所示，焊接加工设备还可以包括变位机，变位机的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。焊接工装安装在变位机上，变位机对焊接工装提供回转的驱动力，使焊接工装可以回转，如图4和图5所示，承载框架401的其中一个第一纵梁402上设置与变位机上的驱动轴连接的主动盘404，另一第一纵梁402上设置与变位机上的另一驱动轴连接的从动盘405，主动盘404与从动盘405为同轴设置。通过设置变位机，可以使焊接工装上各个位置的焊缝调整到易焊位置施焊。

本发明还提供了一种应用于叉车上的A型护顶架的焊接方法，采用上述的焊接加工设备，A型护顶架的结构如图1所示，该焊接方法包括如下步骤：

(1)拆掉焊接工装上的第八夹紧机构18和第五定位机构；

(2)将护顶架的左前矩管、右前矩管、第一筋板、固定板、尾灯安装架、后矩管、前板和侧板定位在焊接工装上，并夹紧左前矩管、右前矩管、前板和侧板；

(3)操作焊接机器人自动完成左前矩管与侧板、左前矩管与后矩管、左前矩管与固定板、右前矩管与侧板、右前矩管与后矩管、右前矩管与固定板、前板与侧板、第一筋板与前板、第一筋板与后矩管的焊接连接。

本发明还提供了一种应用于叉车上的B型护顶架的焊接方法，采用上述的焊接加工设备，B型护顶架的结构如图2所示，该焊接方法包括如下步骤：

(1)拆掉焊接工装上的第八夹紧机构18；

(2)将护顶架的左前矩管、右前矩管、第一筋板、固定板、尾灯安装架、后矩管、前板和侧板定位在焊接工装上，并夹紧左前矩管、右前矩管、前板和侧板；

(3)操作焊接机器人自动完成左前矩管与侧板、左前矩管与后矩管、左前矩管与固定板、右前矩管与侧板、右前矩管与后矩管、右前矩管与固定板、前板与侧板、第一筋板与前板、第一筋板与后矩管的焊接连接。

本发明还提供了一种叉车挡货架的焊接方法，采用上述的焊接加工设备，挡货架的结构如图3所示，该焊接方法包括如下步骤：

(1)拆掉焊接工装上的第二夹紧机构14；

(2)将挡货架的左角钢、右角钢、横梁角钢Ⅰ、第二筋板和横梁角钢Ⅱ定位在焊接工装上，并夹紧左角钢、右角钢、横梁角钢Ⅰ和横梁角钢Ⅱ；

(3)操作焊接机器人自动完成左角钢与横梁角钢Ⅰ、左角钢与横梁角钢Ⅱ、右角钢与横梁角钢Ⅰ、右角钢与横梁角钢Ⅱ、第二筋板与横梁角钢Ⅰ、第二筋板与横梁角钢Ⅱ的焊接连接。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.焊接工装，其特征在于，包括：

承载框架；以及

定位夹紧装置，设置于承载框架上，用于叉车护顶架和/或挡货架的定位与夹紧，定位夹紧装置并具有横底架和与横底架垂直连接的竖底架。

2.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述承载框架是由第一横梁和第一纵梁垂直连接构成，第一横梁和第一纵梁分别设有相平行的多个。

3.根据权利要求1或2所述的焊接工装，其特征在于，所述横底架设置于所述承载框架上，且横底架通过紧固件与承载框架连接。

4.根据权利要求1或2所述的焊接工装，其特征在于，所述护顶架主要由左前矩管、右前矩管、第一筋板、固定板、尾灯安装架、后矩管、前板和侧板组成，左前矩管和右前矩管相平行且均为L形结构，左前矩管和右前矩管具有竖直部和水平部，后矩管与前板相平行，后矩管位于左前矩管的水平部和右前矩管的水平部之间，前板位于两个侧板之间，且两个侧板位于左前矩管的水平部和右前矩管的水平部之间，第一筋板位于两个侧板之间，且与侧板相平行，左前矩管的水平部和右前矩管的水平部上各设置一个固定板。

5.根据权利要求4所述的焊接工装，其特征在于，所述定位夹紧装置包括用于对护顶架固定板定位的第一定位机构、用于夹紧护顶架的左前矩管和右前矩管的第一夹紧机构、用于夹紧护顶架前板的第二夹紧机构、用于夹紧护顶架侧板的第三夹紧机构、用于对护顶架尾灯安装架定位的第二定位机构、用于对护顶架后矩管限位的第一限位机构以及用于对护顶架的第一筋板限位的第二限位机构，所述横底架上具有用于对护顶架的左前矩管、右前矩管和后矩管定位的定位面。

6.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于，所述横底架包括由两个第二横梁和两个第二纵梁连接构成且为矩形的外框以及在外框内设置的多个内横梁和内纵梁，内横梁与第二横梁相平行，内纵梁与第二纵梁相平行。

7.根据权利要求6所述的焊接工装，其特征在于，所述第一定位机构、所述第一夹紧机构设在所述第二纵梁上，所述第二夹紧机构设在所述第二横梁上，所述第一限位机构设在所述内纵梁上，所述第二限位机构设在所述内横梁上。

8.根据权利要求6所述的焊接工装，其特征在于，所述第一定位机构包括第一定位支座和设在第一定位支座上且用于插入所述护顶架的固定板上的安装孔中的定位销，定位销至少设有两个，且定位销与所述第二横梁相平行。

9.焊接加工设备，其特征在于，包括权利要求1至8任一所述的焊接工装和焊接机器人，焊接工装至少设有一个。

10.叉车护顶架的焊接方法，其特征在于，采用权利要求9所述的焊接加工设备，所述焊接方法包括步骤：

(1)拆掉焊接工装上的第八夹紧机构和第五定位机构；

(2)将护顶架的左前矩管、右前矩管、第一筋板、固定板、尾灯安装架、后矩管、前板和侧板定位在焊接工装上，并夹紧左前矩管、右前矩管、前板和侧板；

(3)操作焊接机器人自动完成左前矩管与侧板、左前矩管与后矩管、左前矩管与固定板、右前矩管与侧板、右前矩管与后矩管、右前矩管与固定板、前板与侧板、第一筋板与前板、第一筋板与后矩管的焊接连接。