CN104999214A - 侧梁随行夹具、装配方法及sdb80地铁侧梁内筋与外体一体化随行夹具 - Google Patents

Abstract

提供一种侧梁随行夹具、装配方法及SDB80地铁侧梁内筋与外体一体化随行夹具，其为侧梁内筋和外体自动焊接、人工焊接、自动打磨等多步一体化的刚性防变形工装，采用二次堆栈式装夹，完成侧梁的多工序制造，有效防止频繁组焊、机械手装夹效率低下、焊接变形量过大、质量难控制等问题。随行夹具上设有随行夹具楔形压紧座，楔形压紧座的上表面的楔形面、底部的球形凹面与机械手快速连接定位装置配合实现快速定位，通过防侧倾定位块、带条形孔或S形孔的防侧倾可调整块组合，完成工件的横向定位；通过中间反变形高度可调整装置，实现工件焊接的预变形设计；采用内筋内压紧，外体外连杆压紧方式，实现不拆卸内筋的情况下，完成侧梁外体的压装。

Description

侧梁随行夹具、装配方法及SDB80地铁侧梁内筋与外体一体化随行夹具

技术领域

本发明属于转向架构架部件焊接、打磨制造领域，具体涉及一种焊接、打磨装配用随行夹具。

背景技术

转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车安全，构架是转向架重要部件，是转向架各部分机构安装平台，用以联系转向架各部分组成，传递各个方向的力，保持车轴在转向架的位置；地铁构架焊缝焊接、打磨是构架生产过程中很重要的一个环节，目前地铁侧梁主要是人工方式进行焊接、打磨，焊后变形量大且难以调修，有必要提供一种刚性随行夹具，采用刚性随行夹具可实现自动化焊接内筋、自动化焊接外体、人工焊接、自动化打磨的工序，生产效率提高，可长时间连续运行，产品质量高度一致，降低了产品不合格率，也降低了使用丰富经验技工的成本和管理成本，改善人员工作环境。

本申请是申请日为2011年4月27日的名称为《侧梁焊接随行夹具》的同一发明人的专利申请号为CN201120129358.6的改进方案。

发明内容

针对以上的需要，提供一种侧梁随行夹具、装配方法及SDB80地铁侧梁内筋与外体一体化随行夹具，本装置应用在地铁侧梁焊缝的机器人自动化焊接、打磨及人工台位使用的一体化工装，是一种具备SDB-80地铁侧梁内筋、外体一体化刚性随行夹具，结构简单、操作方便、适应性强，效率高、方便性效果明显等特点。

本发明涉及的用于SDB-80地铁侧梁内筋和外体自动焊接、人工焊接、自动打磨等多步一体化的刚性防变形工装。采用二次堆栈式装夹，完成侧梁的多工序制造，有效的防止频繁组装、焊接，机械手装夹效率低下、焊接的变形量过大、质量难控制等问题。

本发明是一种侧梁随行夹具，特别是用于SDB-80地铁侧梁内筋-外体一体化随 行夹具通过防侧倾定位块组合，完成工件的侧向定位；通过中间可调整支撑装置，实现工件焊接的预变形设计；采用内筋内压紧，外体外连杆压紧方式，实现不拆卸内筋的情况下，完成侧梁外体的压装。

本发明的技术方案为：

一种侧梁随行夹具，包括随行夹具本体1，其特征在于，还包括侧梁横向定位装置、侧梁纵向定位装置、随行夹具楔形压紧座3，以侧梁长度方向为纵向，宽度方向为横向，具体地：

随行夹具本体的横向侧面设有至少一对随行夹具楔形压紧座；

随行夹具楔形压紧座一端固定在随行夹具本体上，另一端开放设置，随行夹具楔形压紧座的上表面包括楔形面，一对随行夹具楔形压紧座的楔形面为互相相对，向随行夹具的横向中线方向倾斜；

侧梁横向定位装置、侧梁纵向定位装置分别对侧梁进行横向和纵向的定位压紧。

进一步地，随行夹具楔形压紧座的底面设有弧形凹面或头部为部分球形的销钉。

进一步地，随行夹具楔形压紧座的底面设有半球形凹面；采用至少4个随行夹具楔形压紧座，每两个设置在侧梁随行夹具的一侧。

进一步地，侧梁纵向定位装置采用侧梁内筋压紧块6，内筋压紧块上设有条形孔或椭圆形孔，孔内供螺栓固定，内筋压紧块的水平位置通过移动条形孔或椭圆形孔与螺栓的相对位置而发生变化。

进一步地，侧梁横向定位装置包括防侧倾定位块7、防侧倾可调整块8，防侧倾定位块、防侧倾可调整块设置在随行夹具本体的横向方向上，防侧倾定位块与防侧倾可调整块设置的位置以及二者的相对距离与侧梁的宽度相应，防侧倾可调整块设有横向的条形孔或S形孔，螺栓通过条形孔或S形孔进行固定，条形孔或S形孔包括横向的不同孔位。

进一步地，随行夹具本体的中部设有反变形高度可调整装置，反变形高度可调整装置包括顶紧块、螺纹连接件，顶紧块顶紧侧梁中部底面。

进一步地，反变形高度可调整装置的顶紧块上开设有通口或通孔，通口或通孔对应侧梁底部凸出件的位置，供凸出件穿过；侧梁内筋压紧块通过高度可调节螺栓固定在随行夹具本体上.。

进一步地，还包括侧梁外体压紧连杆9、人工台位压紧座5、横梁自落定位块4，随行夹具本体纵向两端设有侧梁外体压紧连杆，侧梁外体压紧连杆通过长螺栓固定 在随行夹具本体上，连杆高度通过长螺栓进行调整压紧；侧梁随行夹具四角侧边设有人工台位压紧座，人工台位压紧座包括板形件，板形件上设有内筋板、外筋板，内筋板水平高度高于外筋板水平高度；随行夹具本体的中间部分设有至少一对横梁自落定位块用于定位横梁，横梁自落定位块包括水平板、立筋板，立筋板上面向中随行夹具中央的位置设有斜面或楔形面。

一种SDB80地铁侧梁内筋与外体一体化随行夹具，其特征在于，采用上述的一种侧梁随行夹具。

一种侧梁装配方法，其特征在于，采用上述的侧梁随行夹具，步骤如下：

步骤1，侧梁内筋组焊完成后吊装入该随行夹具，调整侧梁反变形可调整装置，预置工件反变形5mm；通过防侧倾定位块，对工件纵向定位；扭紧防侧倾可调整块8，完成工件宽度方向定位；压紧两端内筋压紧块6，实现内筋与随行夹具的定位压紧；

步骤2，整体采用物流运输车或吊运至机械手L型变位机处，与随行夹具快速接口完成装夹定位，采用横梁自落定位块4，实现自重力预定位；采用随行夹具楔形压紧块3与快速接口的楔形压紧块顶紧，并与球形定位面贴合定位，实现机械手的自动化内筋焊接；

步骤3，内筋焊接完成后，运输或吊运至组焊台位。通过随行夹具定位面实现上盖板的组装与压紧，压紧件侧梁外体压紧连杆9，完成侧梁非拆装的组装，完成后，重复步骤2步骤；

步骤4，完成步骤3后吊装入人工台位，通过人工台位压紧座5完成随行夹具与人工台位的夹装定位，完成机械手不可达的位置焊接；

步骤5，通过运输或吊运至自动打磨台位，完成侧梁的自动打磨等工序后；拆卸工件后，该随行夹具返回至步骤1工序，进入循环。

本发明的优点有：

1.减少机械手焊接装夹的难度、提高机械手焊接效率、降低随行夹具夹装等辅助时间、控制内筋、外体组装工序拆卸后变形量；

2.通过楔形面、部分或半球形定位与快速接口装置相应配合的方式，实现随行夹具在机械手的快速定位，防止夹具转动过程中的错位现象发生；

3.通过增加随行夹具中间可调反变形支撑，实现工件的焊接前的预变性，焊后调修量减小等特点，保证焊后质量；

4.通过增加防侧倾定位块与活动快组合使用，可完成不同宽度盖板的侧梁实现装夹，同时防止侧梁在翻转过程中出现的工件与侧梁的位移；

5.增加两侧侧梁外体压紧连杆，可实现工件非拆卸状态的工件压紧，并具备工件防坠落功能，可实现组装外体时无需拆卸工件的情况，有效降低劳动强度、提高生产效率、缩短制造周期等优点。

附图说明

图1本发明侧梁随行夹具的一个实施例的不带工件立体图；

图2本发明侧梁随行夹具的一个实施例的与机械手快速连接定位装置组合使用图；

图3本发明侧梁随行夹具装夹工件后的一个实施例的立体图；

图4本发明侧梁随行夹具的进行第一步侧梁内筋焊接时工装示意图；

图5本发明侧梁随行夹具的进行第二步组装完侧梁外体焊接时工装使用示意图；

图6本发明侧梁随行夹具的楔形压紧座的一个实施例的立体图；

图7与本发明侧梁随行夹具的楔形压紧座配合的快速连接定位装置中的楔形块的立体图。

具体实施方式

现结合附图及具体实施例对本发明作进一步地说明。

如图所示，其中：1.侧梁随行夹具本体(已申请的专利)；2.反变形高度可调整装置；3.随行夹具楔形压紧座；4.横梁自落定位块；5.人工台位压紧座；6.内筋压紧块；7.防侧倾定位块；8.防侧倾可调整块；9.侧梁外体压紧连杆；100.快速连接定位装置。

侧梁随行夹具包括随行夹具本体、侧梁横向定位装置、侧梁纵向定位装置、随行夹具楔形压紧座3，以侧梁长度方向为纵向，宽度方向为横向，随行夹具本体的横向侧面设有至少一对随行夹具楔形压紧座；随行夹具楔形压紧座一端固定在随行夹具本体上，另一端开放设置，随行夹具楔形压紧座的上表面包括楔形面，一对随行夹具楔形压紧座的楔形面为互相相对，向随行夹具的横向中线方向倾斜；侧梁横向定位装置、侧梁纵向定位装置分别对侧梁进行横向和纵向的定位压紧。

在实施例中，随行夹具楔形压紧座的底部斜面或楔形面与随行夹具快速连接装置的楔形块(卡销)上表面的斜面或楔形面进行配合，实现快速定位配合。

随行夹具楔形压紧座的底面设有弧形凹面或头部为部分球形的销钉。

在实施例中，随行夹具楔形压紧座的底面与随行夹具快速连接装置的销钉座结构，进行配合，实现球形销钉与凹面或者凹面与球形销钉的快速定位配合。

在一个优选实施例中，随行夹具楔形压紧座的底面设有半球形凹面；采用至少4个随行夹具楔形压紧座，每两个设置在侧梁随行夹具的一侧。

在一个优选实施例中，侧梁纵向定位装置采用侧梁内筋压紧块6，内筋压紧块上设有条形孔或椭圆形孔，孔内供螺栓固定，内筋压紧块的水平位置通过移动条形孔或椭圆形孔与螺栓的相对位置而发生变化。侧梁横向定位装置包括防侧倾定位块7、防侧倾可调整块8，防侧倾定位块、防侧倾可调整块设置在随行夹具本体的横向方向上，防侧倾定位块与防侧倾可调整块设置的位置以及二者的相对距离与侧梁的宽度相应，防侧倾可调整块设有横向的条形孔或S形孔，螺栓通过条形孔或S形孔进行固定，条形孔或S形孔包括横向的不同孔位。

在其他的实施例中，侧梁横向定位装置、侧梁纵向定位装置可以采用定位块、挡块或螺纹拧紧装置等实现定位。

在一个优选实施例中，随行夹具本体的中部设有反变形高度可调整装置，反变形高度可调整装置包括顶紧块、螺纹连接件，顶紧块顶紧侧梁中部底面。反变形高度可调整装置的顶紧块上开设有通口或通孔，通口或通孔对应侧梁底部凸出件的位置，供凸出件穿过；侧梁内筋压紧块通过高度可调节螺栓固定在随行夹具本体上.。

在一个优选实施例中，还包括侧梁外体压紧连杆9、人工台位压紧座5、横梁自落定位块4，随行夹具本体纵向两端设有侧梁外体压紧连杆，侧梁外体压紧连杆通过长螺栓固定在随行夹具本体上，连杆高度通过长螺栓进行调整压紧；侧梁随行夹具四角侧边设有人工台位压紧座，人工台位压紧座包括板形件，板形件上设有内筋板、外筋板，内筋板水平高度高于外筋板水平高度；随行夹具本体的中间部分设有至少一对横梁自落定位块用于定位横梁，横梁自落定位块包括水平板、立筋板，立筋板上面向中随行夹具中央的位置设有斜面或楔形面。

一种SDB80地铁侧梁内筋与外体一体化随行夹具，采用上述的侧梁随行夹具。

采用上述的侧梁随行夹具，对侧梁进行装配，装配步骤如下：

1)侧梁内筋组焊完成后吊装入该随行夹具，调整侧梁反变形可调整装置，预置 工件反变形5mm；通过防侧倾定位块，对工件纵向定位；扭紧防侧倾可调整块8，完成工件宽度方向定位；压紧两端内筋压紧块6，实现内筋与随行夹具的定位压紧；

2)整体采用物流运输车或吊运至机械手L型变位机处，与随行夹具快速接口完成装夹定位，采用横梁自落定位块4，实现自重力预定位；采用随行夹具楔形压紧块3与快速接口的楔形压紧块顶紧，并与球形定位面贴合定位，实现机械手的自动化内筋焊接；

3)内筋焊接完成后，运输或吊运至组焊台位。通过随行夹具定位面实现上盖板的组装与压紧，压紧件侧梁外体压紧连杆9，完成侧梁非拆装的组装，完成后，重复步骤2步骤；

4)完成步骤3后吊装入人工台位，通过人工台位压紧座5完成随行夹具与人工台位的夹装定位，完成机械手不可达的位置焊接；

5)通过运输或吊运至自动打磨台位，完成侧梁的自动打磨等工序后；拆卸工件后，该随行夹具返回至步骤1工序，进入循环。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换而不脱离方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种侧梁随行夹具，包括随行夹具本体(1)，其特征在于，还包括侧梁横向定位装置、侧梁纵向定位装置、随行夹具楔形压紧座(3)，以侧梁长度方向为纵向，宽度方向为横向，具体地：

随行夹具本体的横向侧面设有至少一对随行夹具楔形压紧座；

随行夹具楔形压紧座一端固定在随行夹具本体上，另一端开放设置，随行夹具楔形压紧座的上表面包括楔形面，一对随行夹具楔形压紧座的楔形面为互相相对，向随行夹具的横向中线方向倾斜；

侧梁横向定位装置、侧梁纵向定位装置分别对侧梁进行横向和纵向的定位压紧。

2.根据权利要求1所述的一种侧梁随行夹具，其特征在于，随行夹具楔形压紧座的底面设有弧形凹面或头部为部分球形的销钉。

3.根据权利要求2所述的一种侧梁随行夹具，其特征在于，随行夹具楔形压紧座的底面设有半球形凹面；采用至少4个随行夹具楔形压紧座，每两个设置在侧梁随行夹具的一侧。

4.根据权利要求2所述的一种侧梁随行夹具，其特征在于，侧梁纵向定位装置采用侧梁内筋压紧块(6)，内筋压紧块上设有条形孔或椭圆形孔，孔内供螺栓固定，内筋压紧块的水平位置通过移动条形孔或椭圆形孔与螺栓的相对位置而发生变化。

5.根据权利要求4所述的一种侧梁随行夹具，其特征在于，侧梁横向定位装置包括防侧倾定位块(7)、防侧倾可调整块(8)，防侧倾定位块、防侧倾可调整块设置在随行夹具本体的横向方向上，防侧倾定位块与防侧倾可调整块设置的位置以及二者的相对距离与侧梁的宽度相应，防侧倾可调整块设有横向的条形孔或S形孔，螺栓通过条形孔或S形孔进行固定，条形孔或S形孔包括横向的不同孔位。

6.根据权利要求5所述的一种侧梁随行夹具，其特征在于，随行夹具本体的中部设有反变形高度可调整装置，反变形高度可调整装置包括顶紧块、螺纹连接件，顶紧块顶紧侧梁中部底面。

7.根据权利要求6所述的一种侧梁随行夹具，其特征在于，反变形高度可调整装置的顶紧块上开设有通口或通孔，通口或通孔对应侧梁底部凸出件的位置，供凸出件穿过；侧梁内筋压紧块通过高度可调节螺栓固定在随行夹具本体上.。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种侧梁随行夹具，其特征在于，还包括侧梁外体压紧连杆(9)、人工台位压紧座(5)、横梁自落定位块(4)，随行夹具本体纵向两端设有侧梁外体压紧连杆，侧梁外体压紧连杆通过长螺栓固定在随行夹具本体上，连杆高度通过长螺栓进行调整压紧；侧梁随行夹具四角侧边设有人工台位压紧座，人工台位压紧座包括板形件，板形件上设有内筋板、外筋板，内筋板水平高度高于外筋板水平高度；随行夹具本体的中间部分设有至少一对横梁自落定位块用于定位横梁，横梁自落定位块包括水平板、立筋板，立筋板上面向中随行夹具中央的位置设有斜面或楔形面。

9.一种SDB80地铁侧梁内筋与外体一体化随行夹具，其特征在于，采用上述权利要求1至8任一所述的一种侧梁随行夹具。

10.一种侧梁装配方法，其特征在于，采用上述权利要求8所述的一种侧梁随行夹具，步骤如下：

步骤1，侧梁内筋组焊完成后吊装入该随行夹具，调整侧梁反变形可调整装置，预置工件反变形5mm；通过防侧倾定位块，对工件纵向定位；扭紧防侧倾可调整块(8)，完成工件宽度方向定位；压紧两端内筋压紧块(6)，实现内筋与随行夹具的定位压紧；

步骤2，整体采用物流运输车或吊运至机械手L型变位机处，与随行夹具快速接口完成装夹定位，采用横梁自落定位块(4)，实现自重力预定位；采用随行夹具楔形压紧块(3)与快速接口的楔形压紧块顶紧，并与球形定位面贴合定位，实现机械手的自动化内筋焊接；

步骤3，内筋焊接完成后，运输或吊运至组焊台位。通过随行夹具定位面实现上盖板的组装与压紧，压紧件侧梁外体压紧连杆(9)，完成侧梁非拆装的组装，完成后，重复步骤2步骤；

步骤4，完成步骤3后吊装入人工台位，通过人工台位压紧座(5)完成随行夹具与人工台位的夹装定位，完成机械手不可达的位置焊接；

步骤5，通过运输或吊运至自动打磨台位，完成侧梁的自动打磨等工序后；拆卸工件后，该随行夹具返回至步骤1工序，进入循环。