CN108817813B - 一种桥梁支座焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥梁支座焊接工装。该工装包括定位块组件和压顶组件，所述定位块组件用于包覆在所述桥梁支座的四个角上压紧定位，每个所述定位块组件至少包括与所述底板、中间平板和左/右侧板相匹配的定位结构，各相应的所述定位结构用于限制所述中间平板、所述左侧板和所述右侧板与所述底板之间的位置；所述压顶组件包括磁力座和设在其两侧的伸缩支撑臂，所述磁力座用于设在所述中间平板正上方，将所述中间平板压紧在所述底板的上表面，两侧的所述伸缩支撑臂通过支撑端头将所述左侧板和所述右侧板分别压紧在相应的所述左凸缘和右凸缘的内侧表面上。

Description

一种桥梁支座焊接工装

技术领域

本发明涉及金属焊接技术领域，特别是涉及一种桥梁支座焊接工装。

背景技术

桥梁支座是梁式、板式桥梁结构的一个重要组成部分，是在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。如图1所示，是常用的一种系列化桥梁支座产品，该桥梁支座10是由底板11、中间平板12、左侧板13和右侧板14组成的金属组件。中间平板12、左侧板13和右侧板14的四周边部需要用机器人自动焊接在底板11上。在自动焊接前，需要采用夹具工装将各零件进行定位，以确保一定的尺寸精度要求。在定位后还需压紧表面，先在无间隙状态下进行点焊连接，然后进入机器人自动焊接工位的工序。

由于该系列化桥梁支座产品的形状相同，但会有不同尺寸规格，零件外形尺寸大约在400X400X30-1000X1000X80之间，现有的这种桥梁支座同型号有近千种尺寸规格。在现有自动化生产线中，这种桥梁支座的夹具工装需要被安放在两米多长的焊接工装上，有两根直线底座导轨用于夹装底板11的定位基准面，还装有底板11的夹紧钳，在底座导轨的左右还各装一滑板，在左右滑板上装有用于装夹中间平板12、左侧板13和右侧板14的基准面以及相应的夹紧钳，各基准面用于保证零件之间满足相应的尺寸精度要求。使用时，完成一次零件的定位夹紧，需要进行30多个定位夹紧的动作，点焊完拆卸零件时需要同样数量的动作松开各压紧点。

现有焊接工装的缺点是每套工装只能适用一种规格的零件，大尺寸零件装夹后，进行周边点焊时，焊工操作时需要沿着超大尺寸的工装转一圈。近千种规格的零件需要配备近千套工装夹具，工装成本太高，生产线现场空间有限，现场吊装更换工装也很麻烦，无法解决频繁更换工装的难题。因此，需要一种具有互换性的工装，能够兼顾多型号规格的桥梁支座的焊接操作，且方便更换时调整参数。

发明内容

本发明实施例提供了一种桥梁支座焊接工装，能够针对不同规格的桥梁支座的各个零部件的夹装，以及快速调节或更换，保证了各焊接零部件在焊接工装上满足相互之间的焊接位置和尺寸要求，其焊接定位准确，压紧可靠，解决了现有工装通用性差及成本高的问题。

本发明的实施例提出了一种桥梁支座焊接工装，用于夹装桥梁支座，其中，桥梁支座包括底板、中间平板、左侧板和右侧板，所述中间平板用于焊接在所述底板上，所述底板上设有左凸缘和右凸缘，所述左侧板用于焊接在所述左凸缘的内侧，所述右侧板用于焊接在所述右凸缘内侧，其特征在于，所述焊接工装包括：

定位块组件，用于包覆在所述桥梁支座的四个角上压紧定位，每个所述定位块至少包括与所述底板之间底板、中间平板和左/右侧板相匹配的定位结构，各相应的所述定位结构用于限制所述中间平板、所述左侧板和所述右侧板与所述底板之间的位置；

压顶组件，包括磁力座和设在其两侧的伸缩支撑臂，所述磁力座用于设在所述中间平板正上方，将所述中间平板压紧在所述底板的上表面，两侧的所述伸缩支撑臂通过支撑端头将所述左侧板和所述右侧板分别压紧在相应的所述左凸缘和右凸缘的内侧表面上。

在第一种可能的实现方式中，所述定位块组件用于包覆在所述左凸缘和所述右凸缘两端的底板角上，所述定位块组件在朝向所述底板的外部两侧面均为封闭面，所述定位块组件在与所述左/右凸缘端面相对的外侧封闭面上设有磁铁块，所述磁铁块用于将所述定位块组件压紧在所述底板的外侧面上。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述磁铁块设在所述定位块组件的外侧面的安装凹槽内。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述定位块组件的定位结构至少包括底部定位槽，所述底部定位槽的宽度与所述中间平板到所述底板边缘的距离相当。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述定位块组件的定位结构至少包括凸缘定位面和侧板定位面，所述凸缘定位面为与所述左/右凸缘的端面相匹配贴合的平面，所述侧板定位面垂直所述凸缘定位面，且朝向底板上相应侧凸缘方向延伸的平面板，用于将所述左/右侧板压紧在相应的所述左/右凸缘的内侧面上。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，用于所述侧板定位面的平面板上开有侧板限位凹槽，所述侧板限位凹槽的槽底高度用于限制所述左/右侧板的安装高度，所述侧板限位凹槽的槽长用于限制所述左/右侧板在沿相应侧的所述左/右凸缘长度方向的安装位置。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述压顶组件还包括可拆卸安装于所述磁力座两侧的安装板，两侧的所述安装板与相应侧的所述伸缩支撑臂的连接部位均设有预设长度的安装槽，两侧的所述安装板与相应侧的所述伸缩支撑臂均通过安装槽可调节连接，用于调节所述伸缩支撑臂的长度。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，两侧的所述伸缩支撑臂与相应所述支撑端头的内部连接部位均设置有压缩弹簧，所述支撑端头安装有滚动轴承，用于支撑并将所述左/右侧板压紧在相应侧的所述左/右凸缘的内侧。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，两侧的所述安装板与所述伸缩支撑臂之间，以及所述伸缩支撑臂与相应所述支撑端头之间均通过连接紧固件可拆卸连接。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述焊接工装包括转台组件，所述转台组件包括相连接的上部旋转平台和下部支撑主体，当所述定位块组件和所述压顶组件装夹的桥梁支座的整体部分放置在上部旋转平台上时，所述上部旋转平台可带动放置的整体部分相对于所述下部支撑主体旋转运动。

综上，本发明设计了包括定位块组件和压顶组件的焊接工装，通过将定位块组件装夹在桥梁支座的四个角上，利用定位块组件的定位结构与桥梁支座的底板、中间平板和左/右侧板相匹配定位，能够快速准确的进行定位，通过压顶组件进一步对中间平板和左/右侧板压紧定位，能够在一个动作之下同时进行多点压紧定位，提高了压紧定位的工作效率，并且伸缩支撑臂能够适应不同尺寸的零件，极大地减少了工装数量，降低了工装成本。因此，本发明的焊接工作定位精度高，便于操作，结构精简，设计合理，能够适用于不同尺寸规格的桥梁支座的焊接，便于调节更换，通用性好，占用空间小，大大节约了生产制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是常用的一种系列化桥梁支座。

图2是本发明实施例的一种桥梁支座焊接工装的应用场景示意图。

图3是一种桥梁支座焊接工装中的定位块组件示意图。

图4是一种桥梁支座焊接工装中的压顶组件示意图。

图5是一种包括转台组件的桥梁支座焊接工装的工作状态示意图。

图中：

10-桥梁支座；11-底板；12-中间平板；13-左侧板；14-右侧板；111-左凸缘；112-右凸缘；

20-定位块组件；21-磁铁块；22-安装凹槽；23-底部定位槽；24-凸缘定位面；25-侧板定位面；26-侧板限位凹槽；

30-压顶组件；31-磁力座；32-伸缩支撑臂；33-支撑端头；34-安装板；35-压缩弹簧；36-滚动轴承；37-紧固件；

40-转台组件；41-上部旋转平台；42-下部支撑主体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是常用的一种系列化桥梁支座的示意图。如图1所示，该桥梁支座10是由底板11、中间平板12、左侧板13和右侧板14组成的金属组件。中间平板12、左侧板13和右侧板14的四周边部需要用机器人自动焊接在底板11上。其中，底板11上设有左凸缘111和右凸缘112，左侧板13焊接在左凸缘11的内侧，右侧板14焊接在右凸缘112的内侧。在自动焊接前，需要采用夹具工装将各零件进行定位，以确保一定的尺寸精度要求。在定位后还需压紧表面，先在无间隙状态下进行点焊连接，然后进入机器人自动焊接工位的工序，实现对桥梁支座10的焊接。

图2是本发明实施例的一种桥梁支座焊接工装的应用场景示意图。桥梁支座焊接工装用于夹装桥梁支座10，参见图1，桥梁支座10的结构组成不再赘述，如图2所示，本发明的一种桥梁支座焊接工装至少包括定位块组件20和压顶组件30。其中，定位块组件20用于包覆在桥梁支座10的四个角上压紧定位，每个定位块组件20至少包括与底板11、中间平板12和左/右侧板(13/14)相匹配的定位结构，各相应的定位结构用于限制中间平板12、左侧板13和右侧板14与底板11之间的位置。压顶组件30包括磁力座31和设在其两侧的伸缩支撑臂32，磁力座31用于设在中间平板12正上方，将中间平板12压紧在底板11的上表面，两侧的伸缩支撑臂32通过支撑端头33将左侧板13和右侧板14分别压紧在相应的左凸缘111和右凸缘112的内侧表面上。本发明的工装整体结构简单，更换不同尺寸的零件时，只需更换不同的定位块组件即可。

如图3是一种桥梁支座焊接工装中的定位块组件示意图。结合图1、图2和图3所示，定位块组件20用于包覆在左凸缘111和右凸缘112两端的底板11的角上，定位块组件20在朝向底板11的外部两侧面均为封闭面，定位块组件20在与左凸缘111右凸缘112端面相对的外侧封闭面上设有磁铁块21，磁铁块21用于将定位块组件20压紧在底板11的外侧面上。该磁铁块21设在定位块组件20的外侧面的安装凹槽22内。磁铁块21的吸力可以将定位块组件20紧紧吸在被其包覆的底板11的边缘上。磁铁的应用，使得定位块组件20的安装和定位简单快捷。

定位块组件20的定位结构至少包括底部定位槽23，该底部定位槽23的宽度与中间平板12到底板11边缘的距离相当，以便能将底板11边缘包覆起来，底部定位槽23的上槽面与底板11上表面贴合，通过定位槽23朝向中间平板12侧的槽口端面卡紧中间平板12进行限位，能够保证两者之间的相对位置和尺寸关系，同时保证了定位的稳定性。

定位块组件20的定位结构至少包括凸缘定位面24和侧板定位面25，凸缘定位面24是与左/右凸缘(111/112)的端面相匹配贴合的平面，侧板定位面25垂直凸缘定位面24，且朝向底板11上相应侧凸缘方向延伸的平面板，用于将左/右侧板(13/14)压紧在相应的左/右凸缘(111/112)的内侧面上，并利用该平板的厚度对中间平板12进行限位。两侧的侧板定位面25可以保证相应的左/右侧板(13/14)与左/右凸缘(111/112)的相对夹装和定位。

最为一种可选实施例，用于侧板定位面25的平面板上还开有侧板限位凹槽26，能够使左/右侧板(13/14)的底边卡在相应的侧板限位凹槽26的槽底之上，并且使左/右侧板(13/14)的外端边沿卡在侧板限位凹槽26的长度方向预定位置，该该侧板限位凹槽26的槽底高度用于限制左/右侧板(13/14)的安装高度，侧板限位凹槽26的槽长用于限制左/右侧板(13/14)在沿相应侧的左/右凸缘(111/112)长度方向的安装位置。

需要说明的是，本发明的定位块组件20可采用尼龙材料，耐磨，重量轻，可在尼龙材料的定位块组件20上刻上与零件对应的编号，便于工装库存管理，方便上千套原有工装摆放。

图4是一种桥梁支座焊接工装中的压顶组件示意图。结合图1、图2和图4所示，压顶组件30还包括可拆卸安装于磁力座31两侧的安装板34，磁力座31为采用现有技术的磁力座，其原理和结构不再赘述。可用手搬动磁力座31上的把手，使其产生磁力，将磁力座31下表面吸合在金属零件的中间平板12的表面上，能够使中间平板12压在底板11上。两侧的安装板34与相应侧的伸缩支撑臂32的连接部位均设有预设长度的安装槽，两侧的安装板34与相应侧的伸缩支撑臂32均通过安装槽可调节连接，用于调节伸缩支撑臂32的长度。零件型号和尺寸变更时，可通过调节安装板34与伸缩支撑臂32在连接安装槽中不同的连接点，间接调节了伸缩支撑臂32与磁力座31中心的距离，从而实现了伸缩支撑臂32的不同伸缩长度，以适应不同规格桥梁支座上左/右侧板(13/14)之间不同长度的距离。扩大了装置的适用范围，使该焊接工装的夹装定位准确高效，通用性强。

两侧的伸缩支撑臂32与相应支撑端头33的内部连接部位均设置有压缩弹簧35，能够在一定范围内对支撑臂长度进行微调以适应不同规格的零件焊接，并且弹簧的回弹力能使伸缩支撑臂32与左/右侧板压紧，支撑端头33安装有滚动轴承36，用于支撑并将左/右侧板(13/14)压紧在相应侧的左/右凸缘(111/112)的内侧，用滚动轴承压紧左/右侧板(13/14)表面，操作灵活，避免侧板表面受损。

如图中所示，两侧的安装板34与伸缩支撑臂32之间，以及伸缩支撑臂32与相应支撑端头33之间均通过紧固件37可拆卸连接，具体地，安装板34与伸缩支撑臂32之间可通过在安装槽中的螺栓和螺母等紧固件可拆卸连接，通过调节两者之间的连接位置，能调节支撑臂的长度，伸缩支撑臂32与相应支撑端头33之间也可通过螺栓销轴类连接紧固件可拆卸连接，既能防止支撑端头33的旋转，实现两者的固定连接，又便于拆装维护更换。

本发明的焊接工装中的压顶组件不限于图示的数量，可以根据实际工作需要，配置一组或者一组以上的多组压顶组件压在相应规格桥梁支座的中间平板之上。采用压顶组件时，一个动作能够同时存在多个压紧点，极大地减少了工装压紧动作次数。

如图5所示，作为另一种可选实施例，焊接工装还包括转台组件40(可以是可移动式也可以是固定式)，该转台组件40包括相连接的上部旋转平台41和下部支撑主体42，当定位块组件20和压顶组件30装夹的桥梁支座10的整体部分放置在上部旋转平台41上时，上部旋转平台41可带动放置的整体部分相对于下部支撑主体42旋转运动。焊接大尺寸规格的桥梁支座时，操作者也可站在原位只需使焊接件随上部旋转平台41旋转即可，方便准确对准焊点焊接，节省人力物力。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种桥梁支座焊接工装，用于夹装桥梁支座，所述桥梁支座包括底板、中间平板、左侧板和右侧板，所述中间平板用于焊接在所述底板上，所述底板上设有左凸缘和右凸缘，所述左侧板用于焊接在所述左凸缘的内侧，所述右侧板用于焊接在所述右凸缘内侧，其特征在于，所述焊接工装包括：

定位块组件，用于包覆在所述桥梁支座的四个角上压紧定位，每个所述定位块组件至少包括与所述底板、中间平板和左/右侧板相匹配的定位结构，各相应的所述定位结构用于限制所述中间平板、所述左侧板和所述右侧板与所述底板之间的位置；

压顶组件，包括磁力座和设在其两侧的伸缩支撑臂，所述磁力座用于设在所述中间平板正上方，将所述中间平板压紧在所述底板的上表面，两侧的所述伸缩支撑臂通过支撑端头将所述左侧板和所述右侧板分别压紧在相应的所述左凸缘和右凸缘的内侧表面上。

2.根据权利要求1所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，所述定位块组件用于包覆在所述左凸缘和所述右凸缘两端的底板角上，所述定位块组件在朝向所述底板的外部两侧面均为封闭面，所述定位块组件在与所述左/右凸缘端面相对的外侧封闭面上设有磁铁块，所述磁铁块用于将所述定位块组件压紧在所述底板的外侧面上。

3.根据权利要求2所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，所述磁铁块设在所述定位块组件的外侧面的安装凹槽内。

4.根据权利要求2所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，所述定位块组件的定位结构至少包括底部定位槽，所述底部定位槽的宽度与所述中间平板到所述底板边缘的距离相当。

5.根据权利要求1或2所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，所述定位块组件的定位结构至少包括凸缘定位面和侧板定位面，所述凸缘定位面为与所述左/右凸缘的端面相匹配贴合的平面，所述侧板定位面垂直所述凸缘定位面，且朝向底板上相应侧凸缘方向延伸的平面板，用于将所述左/右侧板压紧在相应的所述左/右凸缘的内侧面上，并对所述中间平板限位。

6.根据权利要求5所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，用于所述侧板定位面的平面板上开有侧板限位凹槽，所述侧板限位凹槽的槽底高度用于限制所述左/右侧板的安装高度，所述侧板限位凹槽的槽长用于限制所述左/右侧板在沿相应侧的所述左/右凸缘长度方向的安装位置。

7.根据权利要求1所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，所述压顶组件还包括可拆卸安装于所述磁力座两侧的安装板，两侧的所述安装板与相应侧的所述伸缩支撑臂的连接部位均设有预设长度的安装槽，两侧的所述安装板与相应侧的所述伸缩支撑臂均通过安装槽可调节连接，用于调节所述伸缩支撑臂的长度。

8.根据权利要求7所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，两侧的所述伸缩支撑臂与相应所述支撑端头的内部连接部位均设置有压缩弹簧，所述支撑端头安装有滚动轴承，用于支撑并将所述左/右侧板压紧在相应侧的所述左/右凸缘的内侧。

9.根据权利要求7或8所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，两侧的所述安装板与所述伸缩支撑臂之间，以及所述伸缩支撑臂与相应所述支撑端头之间均通过连接紧固件可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的桥梁支座焊接工装，其特征在于，所述焊接工装包括转台组件，所述转台组件包括相连接的上部旋转平台和下部支撑主体，当所述定位块组件和所述压顶组件装夹的桥梁支座的整体部分放置在上部旋转平台上时，所述上部旋转平台可带动放置的整体部分相对于所述下部支撑主体旋转运动。

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