CN106392432A - 一种具有焊接与检验双功能的工装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有焊接与检验双功能的工装装置，包括工装基板，工装基板上设有若干双功能工装组件，双功能工装组件包括定位检验件筒架、定位检验件筒架连接板、焊接定位块、检验定位块、柱状定位检验件，定位检验件筒架包括定位检验件套筒、定位检验件套筒板架，定位检验件套筒内设有柱状定位检验件，检验定位块包括检验定位套筒、检验定位套筒板架，检验定位套筒套设在定位检验件套筒的一端上，检验定位套筒板架设置在定位检验件套筒板架上，焊接定位块是固定在检验定位块上的环板结构。本发明采用同一工装完成焊接和检验工序，具有工装成本低的特点。

Description

一种具有焊接与检验双功能的工装装置

技术领域

本发明涉及一种汽车冲压件的工装装置，特别涉及一种具有焊接与检验双功能的工装装置，属于汽车配件工装领域。

背景技术

随着经济的发展和生活水平的提高，汽车的使用量逐年增多。随着时代的发展，汽车的功能越来越多，更新换代也越来越快，各大主机厂对新车型的研发投入成本控制越来越严及对研发周期要求越来越短，这直接对车辆制造商、车辆零组件制造商提出更高的要求，迫使各车辆零组件制造商对每个环节进行成本和周期优化。每个新车型在研发初期都要做一些样件进行试装，这个阶段的样件制作行业通常称为软模样件阶段。而汽车的驾驶舱仪表板横梁是固定仪表板和众多电子模块及连接车身的骨架，零件繁多，结构复杂，不仅要保证一百多条焊缝能焊接好还要保证每个零件尺寸合格，这就要求仪表板横梁在焊接完成之后必须要进行所有尺寸检验。这样新车型在软模交样时就要求必须要有焊接工装和检验工装。以往的软模焊接夹具是独立的，只具备焊接工装的功能，且焊接好成品后，需要单独制作一付检具进行产品尺寸检验。软模交样一般只有几件或十几件而已，所以尽量少投入，以往一种仪表板横梁需要投入一付焊接工装和一付检具工装的费用，成本较高。

发明内容

本发明具有焊接与检验双功能的工装装置公开了新的方案，采用同一工装完成焊接和检验工序，解决了现有工装费用高的问题。

本发明具有焊接与检验双功能的工装装置包括工装基板，工装基板上设有若干双功能工装组件，双功能工装组件包括定位检验件筒架、定位检验件筒架连接板、焊接定位块、检验定位块、柱状定位检验件，定位检验件筒架包括定位检验件套筒、定位检验件套筒板架，定位检验件套筒内设有柱状定位检验件，定位检验件套筒板架的一端与定位检验件套筒外侧固定连接，定位检验件套筒板架的另一端通过定位检验件筒架连接板与工装基板定位连接，检验定位块包括检验定位套筒、检验定位套筒板架，检验定位套筒套设在定位检验件套筒的一端上，检验定位套筒板架的一端与检验定位套筒的外侧固定连接，检验定位套筒板架设置在定位检验件套筒板架上，定位检验件套筒板架通过检验定位套筒板架限定检验定位套筒套设在定位检验件套筒一端上的轴向位置，焊接定位块是环板结构，上述环板结构的一环面上沿周向设有若干焊接定位块定位销，检验定位套筒的一端端面上设有若干盲销孔，焊接定位块定位销与盲销孔形成销接配合，焊接定位块通过上述销接配合固定在检验定位块上。

本发明具有焊接与检验双功能的工装装置采用同一工装完成焊接和检验工序，具有工装成本低的特点。

附图说明

图1是本方案双功能工装装置实现形式之一的示意图。

图2是图1中双功能工装装置部分拆解的示意图。

图3是图1中双功能工装装置与冲压件装配的示意图。

其中，1是焊接定位块，2是焊接定位块定位销，3是检验定位块，4是盲销孔，5是柱状定位检验件，6是定位检验件筒架连接板，7是连接板限位调节块，8是插拔式定位销，9是锁紧垫片，10是定位检验件筒架，11是插拔式定位销孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～2所示，本发明具有焊接与检验双功能的工装装置的示意图。具有焊接与检验双功能的工装装置包括工装基板，工装基板上设有若干双功能工装组件，双功能工装组件包括定位检验件筒架、定位检验件筒架连接板、焊接定位块、检验定位块、柱状定位检验件，定位检验件筒架包括定位检验件套筒、定位检验件套筒板架，定位检验件套筒内设有柱状定位检验件，定位检验件套筒板架的一端与定位检验件套筒外侧固定连接，定位检验件套筒板架的另一端通过定位检验件筒架连接板与工装基板定位连接，检验定位块包括检验定位套筒、检验定位套筒板架，检验定位套筒套设在定位检验件套筒的一端上，检验定位套筒板架的一端与检验定位套筒的外侧固定连接，检验定位套筒板架设置在定位检验件套筒板架上，定位检验件套筒板架通过检验定位套筒板架限定检验定位套筒套设在定位检验件套筒一端上的轴向位置，焊接定位块是环板结构，上述环板结构的一环面上沿周向设有若干焊接定位块定位销，检验定位套筒的一端端面上设有若干盲销孔，焊接定位块定位销与盲销孔形成销接配合，焊接定位块通过上述销接配合固定在检验定位块上。在上述方案中，将与零件定位面直接接触的焊接定位块拿掉之后就可以变成检验零件面的检测平台检验定位块，从而实现了一件两用的技术目的，大大节约了工装成本。

为了满足焊接中定位的要求，同时满足加工后的检验操作需要，本方案的柱状定位检验件采用了双头设计，具体是柱状定位检验件的一端是定位销结构或定位套筒结构，定位销结构与设在冲压件上的定位孔形成定位配合，定位套筒结构与设在冲压件上的定位螺栓形成定位配合。柱状定位检验件的另一端是检验销结构或检验套筒结构，检验销结构与设在冲压件上的检验孔形成检验配合，检验套筒结构与设在冲压件上的检验螺栓形成检验配合。进一步，为了满足调整柱状定位检验件在定位检验件套筒中位置调整的需要，满足柱状定位检验件功能端的调距需要，本方案在定位检验件套筒的筒壁上设有定位孔，定位孔内设有定位销A，柱状定位检验件的外侧上设有销槽结构A，定位销A与销槽结构A形成限位销接A，柱状定位检验件通过限位销接A调节与定位检验件套筒的相对位置来配合定位或检验。上述方案的柱状定位检验件采用的双头设计避免了换件操作，节约了试验成本。

本方案的定位检验件筒架连接板的作用是确定定位检验件筒架相对于工装基板的相对位置的，连接板的一边与筒架固定连接，其另一边与基板定位连接，这种定位连接是一种可以根据需要随时调整位置的可调式连接，具体是定位检验件筒架连接板是长方体板结构，上述长方体板结构的窄边面A与定位检验件套筒板架的另一端固定连接，上述长方体板结构的长边面上设有若干插拔式定位销孔、若干锁紧螺栓孔，插拔式定位销孔内设有插拔式定位销，锁紧螺栓孔内设有锁紧螺栓，定位检验件筒架连接板通过插拔式定位销与工装基板上对应的基板通孔配合定位上述定位检验件套筒的具体位置，定位检验件筒架连接板通过锁紧螺栓与工装基板上对应的基板通孔配合锁定定位检验件套筒的具体位置。进一步，为了精确限定连接板在工装基板上的位置，本方案还公开了连接板的限位部件，具体是定位检验件筒架连接板的窄边面B外部的工装基板上设有连接板限位调节块A，连接板限位调节块A限制定位检验件筒架连接板在窄边面B对应方向上的位置调节量，定位检验件筒架连接板的窄边面C外部的工装基板上设有连接板限位调节块B，连接板限位调节块B限制定位检验件筒架连接板在窄边面C对应方向上的位置调节量。进一步，本方案又公开了实现上述功能的连接板限位调节块的结构，具体是连接板限位调节块A与连接板限位调节块B是结构相同的连接板限位调节块，连接板限位调节块是长方体块状结构，上述长方体块状结构的长边面上沿长边方向依次规则排列设有限位调节块连接通孔A、限位调节块安装通孔A、限位调节块安装通孔B、限位调节块连接通孔B，工装基板与连接板限位调节块对应连接的位置上设有基板限位调节块连接通孔A、基板限位调节块连接通孔B，限位调节块连接通孔A与基板限位调节块连接通孔A通过连接件A形成固定连接A，限位调节块连接通孔B与基板限位调节块连接通孔B通过连接件B形成固定连接B，连接板限位调节块通过固定连接A、固定连接B固定在工装基板上。进一步，为了固定连接板限位调节块与定位检验件筒架连接板的位置关系，本方案在连接板限位调节块A与定位检验件筒架连接板的窄边面B相对的侧面上开设有块连接孔A，窄边面B上开设有窄边面B连接盲孔A，块连接孔A与窄边面B连接盲孔A通过连接件C形成固定连接C，定位检验件筒架连接板通过固定连接C定位连接在连接板限位调节块A上。连接板限位调节块B与定位检验件筒架连接板的窄边面C相对的侧面上开设有块连接孔B，窄边面C上开设有窄边面C连接盲孔B，块连接孔B与窄边面C连接盲孔B通过连接件D形成固定连接D，定位检验件筒架连接板通过固定连接D定位连接在连接板限位调节块B上。为了改善锁紧螺栓的紧固效果，本方案在锁紧螺栓孔与锁紧螺栓间设有锁紧垫片。上述方案采用定位检验件筒架连接板与连接板限位调节块相结合的方式有效定位焊接、检验工装的位置。

为了使得焊接定位块与检验定位块以及其与定位检验件筒架间的位置能够定位确定，如图2所示，本方案采用了独创的连接方式，具体是检验定位套筒板架是长方体板结构A，长方体板结构A上设有板连接孔A，定位检验件套筒板架是长方体板结构B，长方体板结构B上设有板连接孔B，板连接孔A与板连接孔B通过板连接件形成紧贴固定连接，检验定位套筒板架通过上述紧贴固定连接固定在定位检验件套筒板架上。进一步，为了使焊接定位块与检验定位块间的连接更加稳定，本方案的焊接定位块定位销的材质优选是磁性材料，焊接定位块定位销与盲销孔形成磁性销接配合，焊接定位块通过上述磁性销接配合固定在检验定位块上。上述方案有效加强了工装内部部件的连接稳定性，提高了操作的精确度。

图1～3中示出的仅是本方案的一种实现方式，其中工装基板上设有一对双功能工装组件，但是本方案并不限于这个数量，具体根据冲压件的定位点数量确定。

本方案为减低制造成本和缩短制造周期，公开了一种既具备焊接又具备检验功能的工装，此种工装大大降低了企业的成。因此本项目的立项目的是为了解决驾驶舱仪表板横梁在软模交样阶段快速焊接和检验的一种方案。本方案使焊接好的产品在同一焊接夹具进行简单的操作就可以完成产品的尺寸检验。软模交样一般只有几件或十几件而已，所以尽量少投入，以往一种仪表板横梁需要投入一付焊接工装和一付检具工装的费用，而本发明的出现只需投入一付焊接工装的费用就可以达到之前的效果，大大节约了企业的制造成本。

本方案的零件定位面的定位块设计成分体结构，与零件定位面直接接触部分设计成厚度为5mm的定位块，然后另一部分分体结构上设计带有磁铁，这样便于两个分体结构快速连接，因为与零件定位面直接接触的部分拿掉之后就可以变成检验零件面的检测面。零件定位孔的定位销或零件定位螺栓的定位套筒设计，将定位销或定位套筒一端设计成定位作用，另一端设计成检测销或检测套筒。由于产品在焊接过程中会产生变形，所以焊接夹具需要设计成三维可调，在焊接夹具连接支座上设计两个定位销孔和两个快速插拔定位销，在工装设计装配好后根据设计要求进行打三坐标，此状态即检具状态。在焊接调试过程中需要记录好每一个调试尺寸，以便在检测尺寸时快速恢复到检具状态，从而快速的完成从焊接到检测的过程。如图2所示，其中，结构1是定位块，用于定位冲压件面，结构2磁铁用于快速固定分体定位块，结构3定位块，结构4安装磁铁孔用于安装磁铁，结构5定位套筒，其另一端为检测套筒，用于固定冲压件和检测尺寸用，结构6连接板用于连接部件，结构7限位调节块用于调试连接块位置以达到调节尺寸，结构8快速插拔式定位销定位连接块具体位置，结构9螺栓垫片，垫片下为大孔，调完尺寸后锁紧连接板，结构10定位套用于固定定位套筒，结构11插拔式定位销孔用于固定插拔式定位销。基于以上具体结构，本方案为了解决仪表板横梁在软模交样阶段快速焊接和检验的问题，还在上述方案的基础上公开了一种操作过程，具体为：焊接时，将8拔掉，将9处的螺栓松掉，7处的垫片(如果有过调试的话，将所需的垫片固定到7处)，然后拧紧9处螺栓，然后将1快速固定到3上，安装冲压件到1上，将5螺栓套筒朝上插入10中定位冲压件螺栓，把所有的冲压件定位好后就可以进行焊接。检验时，将9处的螺栓松掉，7处的垫片松掉(如果有过调试的话，记录好垫片尺寸)，将8插入11中即6被固定住，然后拧紧9处螺栓，将1取下，然后根据要求装配好产品并固定，根据检测表单，用止通规进行检测3和产品之间的面，将5下端的检测端朝上插入10中用于检测螺栓的位置度。

本方案在国内同行业中处于领先地位，由于软模交样数量较少，现有方案中焊接工装和检验工装都要投入，造成大量成本浪费，而本方案的双功能一体设计可以节约成本的45％～49％左右。基于以上特点，本方案的具有焊接与检验双功能的工装装置相比现有的产品具有突出的实质性特点和显著的进步。

本方案的具有焊接与检验双功能的工装装置并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。

Claims (10)

1.一种具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征是包括工装基板，所述工装基板上设有若干双功能工装组件，所述双功能工装组件包括定位检验件筒架、定位检验件筒架连接板、焊接定位块、检验定位块、柱状定位检验件，所述定位检验件筒架包括定位检验件套筒、定位检验件套筒板架，所述定位检验件套筒内设有所述柱状定位检验件，所述定位检验件套筒板架的一端与所述定位检验件套筒外侧固定连接，所述定位检验件套筒板架的另一端通过所述定位检验件筒架连接板与所述工装基板定位连接，所述检验定位块包括检验定位套筒、检验定位套筒板架，所述检验定位套筒套设在所述定位检验件套筒的一端上，所述检验定位套筒板架的一端与所述检验定位套筒的外侧固定连接，所述检验定位套筒板架设置在所述定位检验件套筒板架上，所述定位检验件套筒板架通过所述检验定位套筒板架限定所述检验定位套筒套设在所述定位检验件套筒一端上的轴向位置，所述焊接定位块是环板结构，所述环板结构的一环面上沿周向设有若干焊接定位块定位销，所述检验定位套筒的一端端面上设有若干盲销孔，所述焊接定位块定位销与所述盲销孔形成销接配合，所述焊接定位块通过所述销接配合固定在所述检验定位块上。

2.根据权利要求1所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述柱状定位检验件的一端是定位销结构或定位套筒结构，所述定位销结构与设在冲压件上的定位孔形成定位配合，所述定位套筒结构与设在冲压件上的定位螺栓形成定位配合；所述柱状定位检验件的另一端是检验销结构或检验套筒结构，所述检验销结构与设在冲压件上的检验孔形成检验配合，所述检验套筒结构与设在冲压件上的检验螺栓形成检验配合。

3.根据权利要求2所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述定位检验件套筒的筒壁上设有定位孔，所述定位孔内设有定位销A，所述柱状定位检验件的外侧上设有销槽结构A，所述定位销A与所述销槽结构A形成限位销接A，所述柱状定位检验件通过所述限位销接A调节与所述定位检验件套筒的相对位置来配合定位或检验。

4.根据权利要求1所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述定位检验件筒架连接板是长方体板结构，所述长方体板结构的窄边面A与所述定位检验件套筒板架的另一端固定连接，所述长方体板结构的长边面上设有若干插拔式定位销孔、若干锁紧螺栓孔，所述插拔式定位销孔内设有插拔式定位销，所述锁紧螺栓孔内设有锁紧螺栓，所述定位检验件筒架连接板通过所述插拔式定位销与所述工装基板上对应的基板通孔配合定位所述定位检验件套筒的具体位置，所述定位检验件筒架连接板通过所述锁紧螺栓与所述工装基板上对应的基板通孔配合锁定所述定位检验件套筒的具体位置。

5.根据权利要求4所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述定位检验件筒架连接板的窄边面B外部的所述工装基板上设有连接板限位调节块A，所述连接板限位调节块A限制所述定位检验件筒架连接板在所述窄边面B对应方向上的位置调节量，所述定位检验件筒架连接板的窄边面C外部的所述工装基板上设有连接板限位调节块B，所述连接板限位调节块B限制所述定位检验件筒架连接板在所述窄边面C对应方向上的位置调节量。

6.根据权利要求5所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述连接板限位调节块A与所述连接板限位调节块B是结构相同的连接板限位调节块，所述连接板限位调节块是长方体块状结构，所述长方体块状结构的长边面上沿长边方向依次规则排列设有限位调节块连接通孔A、限位调节块安装通孔A、限位调节块安装通孔B、限位调节块连接通孔B，所述工装基板与所述连接板限位调节块对应连接的位置上设有基板限位调节块连接通孔A、基板限位调节块连接通孔B，所述限位调节块连接通孔A与所述基板限位调节块连接通孔A通过连接件A形成固定连接A，所述限位调节块连接通孔B与所述基板限位调节块连接通孔B通过连接件B形成固定连接B，所述连接板限位调节块通过所述固定连接A、固定连接B固定在所述工装基板上。

7.根据权利要求6所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述连接板限位调节块A与所述定位检验件筒架连接板的窄边面B相对的侧面上开设有块连接孔A，所述窄边面B上开设有窄边面B连接盲孔A，所述块连接孔A与所述窄边面B连接盲孔A通过连接件C形成固定连接C，所述定位检验件筒架连接板通过所述固定连接C定位连接在所述连接板限位调节块A上；所述连接板限位调节块B与所述定位检验件筒架连接板的窄边面C相对的侧面上开设有块连接孔B，所述窄边面C上开设有窄边面C连接盲孔B，所述块连接孔B与所述窄边面C连接盲孔B通过连接件D形成固定连接D，所述定位检验件筒架连接板通过所述固定连接D定位连接在所述连接板限位调节块B上。

8.根据权利要求4所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述锁紧螺栓孔与所述锁紧螺栓间设有锁紧垫片。

9.根据权利要求1所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述检验定位套筒板架是长方体板结构A，所述长方体板结构A上设有板连接孔A，所述定位检验件套筒板架是长方体板结构B，所述长方体板结构B上设有板连接孔B，所述板连接孔A与所述板连接孔B通过板连接件形成紧贴固定连接，所述检验定位套筒板架通过所述紧贴固定连接固定在所述定位检验件套筒板架上。

10.根据权利要求1所述的具有焊接与检验双功能的工装装置，其特征在于，所述焊接定位块定位销的材质是磁性材料，所述焊接定位块定位销与所述盲销孔形成磁性销接配合，所述焊接定位块通过所述磁性销接配合固定在所述检验定位块上。