CN105710588A - 一种全承载底架三段总成翻转工装及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车身底架总成生产的专用工装，具体是涉及一种全承载底架三段总成翻转工装及加工方法。两个箱体之间设有底框架总成，全承载底架三段总成通过伸缩锁止抓钩总成固定于底框架总成之上；箱体设有使底框架总成的高度发生变化的升降机构、使底框架总成发生旋转的翻转机构。通过工装两端升降与翻转机构配合带动，通过使用伸缩式抓钩总成将固定在底框架总成上的底架三段总成能够实施升降、旋转的动作，并且可在任意高度与位置停止，方便操作人员对三段总成进行焊接，提高焊接质量，同时避免人工吊绳翻转造成的磕碰，提升产品质量，也能杜绝人工翻转时所存在的安全隐患。

Description

一种全承载底架三段总成翻转工装及加工方法
技术领域
本发明涉及一种车身底架总成生产的专用工装，具体是涉及一种全承载底架三段总成翻转工装及加工方法。
背景技术
底架三段总成是通过众多矩形管拼焊而成，在焊接过程中，由于总成体积较大，焊接时不能保证在一种姿态下完成所有焊缝的焊接，故需要通过将总成进行一次或多次翻转来完成整个总成所有焊缝的完全焊接。现有的焊接及翻转的方式为操作人员利用行车与吊绳吊住三段总成某一部位进行手动吊拉翻转的工艺，手段较为陈旧：整体翻转耗时较多、翻转过程出现磕碰等情况不能保证产品质量，存在较大的安全隐患，翻转的局限性对焊缝焊接质量也存在影响。
同时，在常规的焊接工艺中，平焊及立焊是保证焊缝质量的常用焊接姿势，但由于总成整体焊缝众多且总成的放置姿势限制，许多焊缝在焊接时不能保证平焊及立焊，仰焊则会存在影响焊缝质量的隐患。并且总成焊接完成后，为保证后续的拼接质量，需要焊接时需保证各件间距、落差、平面度、相对位置等众多参数达到工艺要求范围(一般小于2mm)，手工翻转总成极易造成单件的磕碰，影响产品质量，甚至会导致单件失效。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一在于提供一种准确度和精度较高的全承载底架三段总成翻转工装。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种全承载底架三段总成翻转工装，包括一组底座及其上部的两个箱体，两个箱体之间设有底框架总成，全承载底架三段总成通过伸缩锁止抓钩总成固定于底框架总成之上；箱体设有使底框架总成的高度发生变化的升降机构、使底框架总成发生旋转的翻转机构。
翻转机构包括置于箱体上的线性导轨及滑块以及置于线性导轨及滑块中上下移动的回转支承安装板，回转支承安装板与回转支承的内圈连接，回转支承的外圈背侧与翻转架安装板连接；回转支承的外圈圆环齿面与传动齿轮啮合，传动齿轮依次与安装在回转支承安装板上的减速机②、旋转电机连接；翻转架安装板的中心位置焊接有连接轴头，底框架总成两端焊接有U型连接件，U型连接件通过螺纹销杆及螺母连接在连接轴头上；通过旋转电机工作，带动底框架总成沿回转支承的中心转动。
升降机构由置于箱体顶部的上盖板之上的依次连接的联轴器、联轴衬套、减速机①和升降电机组成，联轴器与滚珠丝杆及螺纹衬套连接，滚珠丝杆及螺纹衬套在滑动衬套内转动，滑动衬套安装在回转支承安装板上，滑动衬套和回转支承处于回转支承安装板的两侧；通过升降电机工作，带动底框架总成沿线性导轨及滑块上下运行。
本发明另一目的在于提供一种利用上述翻转工装对全承载底架三段总成进行加工的方法，步骤如下：
步骤①、底架三段总成的紧固抓紧：
将底架三段总成放置于底框架总成上，使用固定在底框架总成上的伸缩锁止抓钩总成将底架三段总成紧固住；
步骤②、底架三段总成的举升：
底架三段完成紧固后，通过控制电器控制开关中的上升按钮，此时升降电机开始工作，升降电机输出端通过减速机①将转速进行减速后，将会降低到所需求的转速输出，减速机①输出转速通过联轴器传递到与联轴器相连接的滚珠丝杆及螺纹衬套上；滚珠丝杆与滑动衬套通过其外部的螺纹衬套连接；滚珠丝杆旋转将带动滑动衬套上升，从而带动与滑动衬套连接的回转支承安装板一起上升；回转支承安装板通过线性导轨与滑块连接在箱体上并能上下自由滑动；而安装在回转支承安装板上的其余部件将会同回转支承安装板一起实现上升；为防止操作失误，当上升至极限高度时，将会触发限位感应开关使机构停止上升；
步骤③、底架三段总成的翻转：
回转支承安装板上安装的回转支承分为内外两圈，内圈与回转支承安装板连接，外圈与内圈通过内部的滚柱轴承实现相对滑动，而外圈外边拥有若干齿；旋转电机输出通过减速机②减速成所需求的转速输出后，与传动齿轮一起安装在回转支承安装板上，传动齿轮与回转支承的外圈齿相啮合；当使用控制开关上的旋转开关，旋转电机通过减速后使传动齿轮旋转，传动齿轮带动回转支承外圈旋转；翻转架安装板与回转支承的外圈连接，其中心位置焊接有连接轴头，底框架总成两端焊接有U型连接件，U型连接件通过螺纹销杆及螺母连接在连接轴头上；当回转支承外圈旋转，将会带动其余部件一起实现旋转；
步骤④、底架三段总成下降：
当步骤③旋转至操作人需求的位置后，需要将机构下降至人员可操作的高度；该步骤与步骤②为逆向操作，即操作控制开关下降按钮，电机反向输出实现下降；同样为防止操作失误，当下降至最低高度时，将会触发限位感应开关使机构停止下降。
本发明的全承载底架三段总成翻转工装及加工方法，其有益效果表现在：
1、采用本工装进行产品生产，通过工装设计时采用的伸缩抓钩进行装夹，能够有效的保证产品产品的紧固，避免翻转时脱落，能够有效避免安全隐患。
2、采用本工装进行产品生产，利用电机与减速机的自锁功能，能够实现上下高度与旋转方向的任意角度停止，方便与操作人员进行操作，能够有效提升产品的焊接质量，从而提升整体总成的焊接质量。
3、工装的设计制作各部件使用螺栓连接紧固，易损、故障部位能够及时进行更换，降低了工装后续维护的成本。并且采用集中润滑，对各部件定期润滑，延长部件的使用寿命。
附图说明
图1为全承载底架三段总成翻转工装的结构结构示意图。
图2为翻转机构的结构示意图。
图3为伸缩锁止抓钩总成的结构示意图。
图4为伸缩锁止抓钩总成另一角度的结构示意图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的翻转工装旨在通过工装两端升降与翻转机构配合带动，通过使用伸缩式抓钩总成将固定在底框架总成上的底架三段总成能够实施升降、旋转的动作，并且可在任意高度与位置停止，方便操作人员对三段总成进行焊接，提高焊接质量，同时避免人工吊绳翻转造成的磕碰，提升产品质量，也能杜绝人工翻转时所存在的安全隐患。使用此工装加工的产品为全承载客车底架三段总成(前、中、后段)，三段总成拼接后即为全承载客车底架，其焊接质量将会直接影响整车骨架合拢及整车行驶安全。
图1所示的一种全承载底架三段总成翻转工装，包括一组底座2及其上部的两个箱体1，箱体1的三面包板，内部中空，上下面均由板覆盖，内部焊接若干加强筋。两个箱体1之间设有底框架总成18，全承载底架三段总成通过伸缩锁止抓钩总成19固定于底框架总成18之上；箱体1设有使底框架总成18的高度发生变化的升降机构、使底框架总成18发生旋转的翻转机构。
请参阅图2，翻转机构包括置于箱体1上的线性导轨及滑块3以及置于线性导轨及滑块3中上下移动的回转支承安装板4，回转支承安装板4与回转支承5的内圈连接，回转支承5的外圈背侧与翻转架安装板6连接；回转支承5的外圈圆环齿面与传动齿轮17啮合，传动齿轮17依次与安装在回转支承安装板4上的减速机②16、旋转电机21连接；翻转架安装板6的中心位置焊接有连接轴头7，底框架总成18两端焊接有U型连接件8，U型连接件8通过螺纹销杆及螺母9连接在连接轴头7上；通过旋转电机21工作，带动底框架总成18沿回转支承5的中心转动。
请参阅图1和2，升降机构由置于箱体1顶部的上盖板10之上的依次连接的联轴器20、联轴衬套13、减速机①14和升降电机15组成，联轴器20与滚珠丝杆及螺纹衬套12连接，滚珠丝杆及螺纹衬套12在滑动衬套11内转动，滑动衬套11安装在回转支承安装板4上，滑动衬套11和回转支承5处于回转支承安装板4的两侧；通过升降电机15工作，带动底框架总成18沿线性导轨及滑块3上下运行。
利用上述翻转工装对全承载底架三段总成进行加工的方法，具体步骤如下：
步骤①、底架三段总成的紧固抓紧：
该步骤主要作用为将底架三段总成放置于底框架总成18上以后，使用固定在底框架总成18上的伸缩锁止抓钩总成19将底架三段总成紧固住，伸缩锁止抓钩总成19设计时，螺栓向内拧紧，与内部的楔形块进行贴合后，可起到锁止功能，放置伸缩抓继续外伸，确保后续翻转时总成的脱落(请参阅图3和4)。
步骤②、底架三段总成的举升：
底架三段完成紧固后，通过控制电器控制开关中的上升按钮，此时升降电机15开始工作，升降电机15输出端通过减速机①14将转速进行减速后，将会降低到所需求的转速输出，减速机①14输出转速通过联轴器20传递到与联轴器20相连接的滚珠丝杆及螺纹衬套12上。滚珠丝杆与滑动衬套11通过其外部的螺纹衬套连接。滚珠丝杆旋转将带动滑动衬套11上升，从而带动与滑动衬套11连接的回转支承安装板4一起上升。回转支承安装板4通过线性导轨与滑块3连接在箱体1上并能上下自由滑动。而安装在回转支承安装板4上的其余部件将会同回转支承安装板4一起实现上升。为防止操作失误，当上升至极限高度时，将会触发限位感应开关使机构停止上升。
步骤③、底架三段总成的翻转：
回转支承安装板4上安装的回转支承5分为内外两圈，内圈与回转支承安装板4连接，外圈与内圈通过内部的滚柱轴承实现相对滑动，而外圈外边拥有若干齿。旋转电机21输出通过减速机②16减速成所需求的转速输出后，与传动齿轮17一起安装在回转支承安装板4上，传动齿轮17与回转支承5的外圈齿相啮合。当使用控制开关上的旋转开关，旋转电机21通过减速后使传动齿轮17旋转，传动齿轮17带动回转支承5外圈旋转。翻转架安装板6与回转支承5的外圈连接，其中心位置焊接有连接轴头7，底框架总成18两端焊接有U型连接件8，U型连接件8通过螺纹销杆及螺母9连接在连接轴头7上。当回转支承5外圈旋转，将会带动其余部件一起实现旋转。
步骤④、底架三段总成下降：
当步骤③旋转至操作人需求的位置后，需要将机构下降至人员可操作的高度。该步骤与步骤②为逆向操作，即操作控制开关下降按钮，电机15反向输出实现下降。同样为防止操作失误，当下降至最低高度时，将会触发限位感应开关使机构停止下降。
底座2仅用来承担工装，使工装整体高度达到理想位置用。
需要重点提及的是：
1、伸缩抓钩的止退功能能够有效达到产品的紧固目的，防止产品的脱落。且根据生产产品的不同，可将出抓钩的位置随意调整，互换性与通用性极高。
2、根据设计时预定的上升与下降时间、翻转时间，对传动系统的选择是较老旧人工翻转方案提升效率的重点所在。
3、由于电机采用的是普通电机而非伺服电机，出厂转速存在一定差异。而本工装采用的电机感应限位装置从上升与下降的高度上对形成进行限位，从而消除了长期使用因电机转速差而导致的两端高度误差的隐患。
4、使用此工装进行客车三段总成翻转，在后续的使用过程中必然会产生相应工装部件的磨损、老化、故障等。为了防止部件的失效影响到工装的正常使用，我们所有的工装零部件均使用螺栓紧固连接，方便失效部件的更换；另外使用到的轴承、滚轮等部件，均进行了符合该部件要求的润滑措施并定期对其进行润滑，减少工装的磨损程度，延长其使用寿命。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种全承载底架三段总成翻转工装，包括一组底座(2)及其上部的两个箱体(1)，其特征在于：两个箱体(1)之间设有底框架总成(18)，全承载底架三段总成通过伸缩锁止抓钩总成(19)固定于底框架总成(18)之上；箱体(1)设有使底框架总成(18)的高度发生变化的升降机构、使底框架总成(18)发生旋转的翻转机构。
2.如权利要求1所述的全承载底架三段总成翻转工装，其特征在于：翻转机构包括置于箱体(1)上的线性导轨及滑块(3)以及置于线性导轨及滑块(3)中上下移动的回转支承安装板(4)，回转支承安装板(4)与回转支承(5)的内圈连接，回转支承(5)的外圈背侧与翻转架安装板(6)连接；回转支承(5)的外圈圆环齿面与传动齿轮(17)啮合，传动齿轮(17)依次与安装在回转支承安装板(4)上的减速机②(16)、旋转电机(21)连接；翻转架安装板(6)的中心位置焊接有连接轴头(7)，底框架总成(18)两端焊接有U型连接件(8)，U型连接件(8)通过螺纹销杆及螺母(9)连接在连接轴头(7)上；通过旋转电机(21)工作，带动底框架总成(18)沿回转支承(5)的中心转动。
3.如权利要求2所述的全承载底架三段总成翻转工装，其特征在于：升降机构由置于箱体(1)顶部的上盖板(10)之上的依次连接的联轴器(20)、联轴衬套(13)、减速机①(14)和升降电机(15)组成，联轴器(20)与滚珠丝杆及螺纹衬套(12)连接，滚珠丝杆及螺纹衬套(12)在滑动衬套(11)内转动，滑动衬套(11)安装在回转支承安装板(4)上，滑动衬套(11)和回转支承(5)处于回转支承安装板(4)的两侧；通过升降电机(15)工作，带动底框架总成(18)沿线性导轨及滑块(3)上下运行。
4.利用如权利要求3所述翻转工装对全承载底架三段总成进行加工的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤①、底架三段总成的紧固抓紧：
将底架三段总成放置于底框架总成(18)上，使用固定在底框架总成(18)上的伸缩锁止抓钩总成(19)将底架三段总成紧固住；
步骤②、底架三段总成的举升：
底架三段完成紧固后，通过控制电器控制开关中的上升按钮，此时升降电机(15)开始工作，升降电机(15)输出端通过减速机①(14)将转速进行减速后，将会降低到所需求的转速输出，减速机①(14)输出转速通过联轴器(20)传递到与联轴器(20)相连接的滚珠丝杆及螺纹衬套(12)上；滚珠丝杆与滑动衬套(11)通过其外部的螺纹衬套连接；滚珠丝杆旋转将带动滑动衬套(11)上升，从而带动与滑动衬套(11)连接的回转支承安装板(4)一起上升；回转支承安装板(4)通过线性导轨与滑块(3)连接在箱体(1)上并能上下自由滑动；而安装在回转支承安装板(4)上的其余部件将会同回转支承安装板(4)一起实现上升；为防止操作失误，当上升至极限高度时，将会触发限位感应开关使机构停止上升；
步骤③、底架三段总成的翻转：
回转支承安装板(4)上安装的回转支承(5)分为内外两圈，内圈与回转支承安装板(4)连接，外圈与内圈通过内部的滚柱轴承实现相对滑动，而外圈外边拥有若干齿；旋转电机(21)输出通过减速机②(16)减速成所需求的转速输出后，与传动齿轮(17)一起安装在回转支承安装板(4)上，传动齿轮(17)与回转支承(5)的外圈齿相啮合；当使用控制开关上的旋转开关，旋转电机(21)通过减速后使传动齿轮(17)旋转，传动齿轮(17)带动回转支承(5)外圈旋转；翻转架安装板(6)与回转支承(5)的外圈连接，其中心位置焊接有连接轴头(7)，底框架总成(18)两端焊接有U型连接件(8)，U型连接件(8)通过螺纹销杆及螺母(9)连接在连接轴头(7)上；当回转支承(5)外圈旋转，将会带动其余部件一起实现旋转；
步骤④、底架三段总成下降：
当步骤③旋转至操作人需求的位置后，需要将机构下降至人员可操作的高度；该步骤与步骤②为逆向操作，即操作控制开关下降按钮，电机(15)反向输出实现下降；同样为防止操作失误，当下降至最低高度时，将会触发限位感应开关使机构停止下降。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yang Yi

Inventor after: Liu Yanyan

Inventor after: Liu Liang

Inventor after: Wang Xin

Inventor after: Hu Chenglin

Inventor before: Liu Liang

Inventor before: Liu Yanyan

Inventor before: Yang Yi

Inventor before: Wang Xin

Inventor before: Hu Chenglin