CN110303286B - 一种用于箱体焊接的快调式无损夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于箱体焊接的快调式无损夹具，包括底座；底座上设置有焊接工位、分别压持焊接工位上主箱体两外侧表面的两组第一压板组件、将两块副侧板分别压在主箱体两端的两组第二压板组件，以及将副顶板压在主箱体顶部的第三压板组件；底座上还设置有上述各压板组件压持主箱体时防止主箱体向内凹陷的防凹陷组件；本夹具中，各压板组件和防凹陷组件内外协作，解决了以往装夹时工人难以在主箱体内部操作为主箱体提供支撑力的问题，降低了箱体产品的定位难度，更易于控制箱体各部件衔接空隙，同时又很好地防止了箱体产品内外张。

Description

一种用于箱体焊接的快调式无损夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及钣金焊接技术领域，更具体地说，涉及一种用于箱体焊接的快调式无损夹具及其使用方法。

背景技术

日常所用的金属箱体是由多个部分组成，图10示出一种箱体结构，其中箱体包括主箱体(20)、两块副侧板(21)以及起加强作用的副顶板(22)，主箱体20又可再细分成主顶板(23)、第一主侧板(24)和第二主侧板(25)，四个部分共同围成一个中空的四方体。为了确保各部分间有稳定的连接效果，常会采用焊接方式将各部分连接起来，以得到稳定性和强度均更好的金属箱体。进行焊接前，需要用先夹具将各部分进行固定，但目前的焊接夹具使用不便，也容易夹伤箱体。因此，仍需改进现有焊接夹具的结构，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于箱体焊接的快调式无损夹具和一种快调式无损夹具的使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，提供了一种用于箱体焊接的快调式无损夹具，包括底座；其中，所述底座上设置有焊接工位、分别压持所述焊接工位上主箱体两外侧表面的两组第一压板组件、将两块副侧板分别压在主箱体两端的两组第二压板组件，以及将副顶板压在主箱体顶部的第三压板组件；所述底座上还设置有上述各压板组件压持主箱体时防止主箱体向内凹陷的防凹陷组件。

另一方面，提供了一种快调式无损夹具的使用方法，基于上述的快调式无损夹具，其中，包括如下步骤：

步骤一：焊接前，依次放入主箱体、副侧板和副顶板。

步骤二：通过防凹陷组件为主箱体内表面提供支撑力；

通过第一压板组件压持主箱体；

通过两组第二压板组件将两块副侧板分别压在主箱体两端；

通过第三压板组件将副顶板压在主箱体顶部。

步骤三：焊接完成后，移开第一压板组件压板端、第二压板组件压板端以及第三压板组件压板端，以将箱体取下。

本发明的有益效果在于：焊接前，依次放入主箱体、副侧板和副顶板，通过第一压板组件、第二压板组件以及第三压板组件将整个箱体固定住，从外部挤压主箱体，避免了主箱体向外弯曲；进一步地设置防凹陷组件，在主箱体内侧提供支撑力，避免主箱体向内凹陷。因此，本夹具中，各压板组件和防凹陷组件内外协作，解决了以往装夹时工人难以在主箱体内部操作为主箱体提供支撑力的问题，降低了箱体产品的定位难度，更易于控制箱体各部件衔接空隙，同时又很好地防止了箱体产品内外张。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：

图1是本发明实施例一提供的一种用于箱体焊接的快调式无损夹具剖切结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种用于箱体焊接的快调式无损夹具的整体结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种用于箱体焊接的快调式无损夹具的爆炸结构示意图；

图4是图3中A1处放大图；

图5是图3中A2处放大图；

图6是图3中A3处放大图；

图7是图3中A4处放大图；

图8是图3中A5处放大图；

图9是本发明实施例二提供的一种快调式无损夹具的使用方法步骤示意图；

图10是现有的一种箱体产品爆炸结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明实施例提供的一种用于箱体焊接的快调式无损夹具如图1至图8，以及图10所示；包括底座1；底座1上设置有焊接工位180、分别压持焊接工位180上主箱体20两外侧表面的两组第一压板组件10、将两块副侧板21分别压在主箱体20两端的两组第二压板组件11，以及将副顶板22压在主箱体20顶部的第三压板组件12；底座1上还设置有上述各压板组件压持主箱体20时防止主箱体20向内凹陷的防凹陷组件，焊接前，依次放入主箱体20、副侧板21和副顶板22，通过第一压板组件10、第二压板组件11以及第三压板组件12将整个箱体2固定住，从外部挤压主箱体20，避免了主箱体20向外弯曲；进一步地设置防凹陷组件，在主箱体20内侧提供支撑力，避免主箱体20向内凹陷。因此，本夹具中，各压板组件和防凹陷组件内外协作，解决了以往装夹时工人难以在主箱体20内部操作为主箱体20提供支撑力的问题，降低了箱体产品的定位难度，更易于控制箱体各部件衔接空隙，同时又很好地防止了箱体产品内外张。

如图1和图10所示，主箱体20包括主顶板23，以及分别与主顶板23两侧固定的第一主侧板24和第二主侧板25；

防凹陷组件包括与底座1固定的支撑架14，以及与第一主侧板24内表面接触并防止其向内凹陷的支撑组件15；支撑架14包括与主顶板23下表面接触并防止其下陷的上架体16，以及与第二主侧板25内表面接触并防止其向内凹陷的下架体17；上架体16和下架体17固定连接，支撑架14的总高度高于箱体2高度，因此将主箱体20挂置在支撑架14上后，主箱体20与底座1不接触，焊接时，工人有更富余的焊接操作空间，能快速地对主箱体20的底部进行焊接；快调式无损夹具还包括带动支撑组件15靠近第一主侧板24的驱动组件18，焊接时，支撑组件15为第一主侧板24提供支撑力，避免第一主侧板24在第一压板组件10的压持下向内凹陷；完成焊接后，箱体2必须整体取出，驱动组件18带动支撑组件15远离第一主侧板24，提供更大的取料空间，降低取料难度，同时也能避免刮花箱体2内表面。

如图2、图3和图8所示，主顶板23设置有矩形通槽280；第三压板组件12设置在上架体16上表面，且纵向穿过矩形通槽280，从而不会对箱体2的取放造成干涉；

第三压板组件12包括沿主顶板23长度方向依次排列在上架体16上的多组第一下压气缸19、多个与第一下压气缸19活动端一一对应的传动套筒110，以及多根与传动套筒110一一对应的压板杆111；传动套筒110一端与第一下压气缸19活动端固定，且另一端与压板杆111转动连接；压板杆111用于下压副顶板22；底座1上还设置有用于控制各组第一下压气缸19伸出或缩回的第一电磁阀112，人工转动压板杆111为副顶板22的放入提供避免空间，放入副顶板22后，再次人工转动压板杆111使得位于副顶板22的上方，第一电磁阀112控制第一下压气缸19缩回，从而压板杆111下行压持副顶板22，避免其焊接时移位。

如图5至图8所示，压板杆111包括与传动套筒110转动连接的纵向杆体、与纵向杆体上端部固定的第一横向杆体114、中部与第一横向杆体114背离纵向杆体一端固定的第二横向杆体115，以及分别与第二横向杆体115两端螺纹连接的两根螺栓116；螺栓116用于下压副顶板22，使用螺栓116拆装便捷且成本低，当副顶板22厚度发生变化时，可以快速调节螺栓116高度，适用性好且调节成本低；

副顶板22设置有多个第一定位通孔281；主顶板23设置有定位通槽282和第二定位通孔283；上架体16设置有多根与第一定位通孔281一一对应的第一定位销117；上架体16还设置有与定位通槽282一一对应的定位凸块118，以及与第二定位通孔283对应的第二定位销119，降低副顶板22和主顶板23的定位难度，定位效果好且成本低。

如图1和图3所示，支撑组件15包括长度方向与第一主侧板24长度方向一致的第一连接座120，以及沿第一主侧板24长度方向依次排列在第一连接座120上的多组支撑臂121；多组支撑臂121配合支撑第一主侧板24；第一连接座120的下表面固定有滑动方向与第一主侧板24长度方向垂直的第一滑块(图中未示出)；底座1上设置有第一滑块对应的第一导轨(图中未示出)；

驱动组件18包括呈倒置状态并与上架体16下表面固定的第二下压气缸122、与第二下压气缸122活动端固定并随其纵向移动的主动推块123，以及与第一连接座120固定并供主动推块123推移的从动推块124；主动推块123的下端部设置有与从动推块124对应的主动斜面182；底座1上还设置有用于控制第二下压气缸122伸出或缩回的第二电磁阀125，装夹时，第二电磁阀125控制第二下压气缸122伸出，主动推块123下行推动从动推块124水平移动，进而第一连接座120和支撑臂121朝第一主侧板24移动，从而为第一主侧板24提供支撑力；焊接完成时，箱体2必须整体取出，第二电磁阀125控制第二下压气缸122缩回，从动推块124可以自由复位以提供更大的取料空间，降低取料难度，也能避免刮花箱体内表面；同时，第二下压气缸122倒置安装，结合了箱体2内部为空腔的结构特点，使得安装空间设置更为合理。

如图1所示，从动推块124的下端固定有导向销126；底座1上设置有导向座127；导向座127设置有与导向销126对应的导向通槽，通过对从动推块124进行导向，使得从动推块124和第一连接座120的运动更加有序、平稳；导向销126上套设有复位弹簧(图中未示出)；复位弹簧的两端分别与导向座127、导向销126固定，焊接完成后，第二下压气缸122带动主动推块123上行，复位弹簧带动导向销126和从动推块124复位，提供更大的取料空间；底座1上还设置有位于主动推块123背离从动推块124一侧的限位挡块129；限位挡块129的侧表面与主动推块123的侧表面贴合，从而主动推块123两侧均受力，不容易出现弯曲变形的情况。

如图3和图4所示，第一压板组件10包括与副侧板21对应的压板130、固定在压板130背离副侧板21一侧的加强座131、与加强座131下端部固定的第二连接座132、通过第一连接块133与第二连接座132连接的第一侧推气缸134，以及用于安装第一侧推气缸134的第一安装座135；第一安装座135与底座1固定；副侧板21设置有多个第三定位通孔284；压板130朝向副侧板21的一侧设置有多根与第三定位通孔284一一对应的定位针136，初始状态下，压板130远离焊接工位180，通过第三定位通孔284和定位针136即可将副侧板21挂置到压板130上；进而，第一侧推气缸134伸出，带动压板130靠近焊接工位180，从而将副侧板21压在主箱体20一端，操作简单，装夹效果好，且副侧板21和主箱体20间的衔接空隙小，便于后续焊接。同时，加强座131为压板130提供了支撑力，使其受力更加均匀，也能防止压板130弯曲变形。进一步地，压板130的形状与副侧板21的形状相同，使得压板130的压料面积尽可能大，对副侧板21有更好的压持效果，同时压板130的尺寸小于副侧板21的尺寸，为焊接提供焊接空间，便于工人快速完成焊接工作；

第二压板组件11包括长度方向与第一主侧板24长度方向一致的第三连接座137、沿第一主侧板24长度方向依次排列在第三连接座137上的多组压料臂138、通过第二连接块139与第三连接座137连接的第二侧推气缸140，以及用于安装第二侧推气缸140的第二安装座141；第二安装座141与底座1固定；第二电磁阀125还用于控制第一侧推气缸134和第二侧推气缸140伸出或缩回，装夹时，第二电磁阀125控制第二侧推气缸140伸出，进而第三连接座137和压料臂138朝主箱体20移动，从外部挤压主箱体20，避免主箱体20向外弯曲；焊接完成后，第二电磁阀125控制第二侧推气缸140缩回，以提供取料空间，降低取料难度。

如图2和图3所示，第二连接座132的下表面固定有第二滑块142；第三连接座137的下表面固定有第三滑块143；底板1上设置有与第二滑块142对应的第二导轨144，以及与第三滑块143对应的第三导轨145，通过设置滑块和导轨进行导向，使得第二连接座和第三连接座的运动更加平稳、有序；底座1呈矩形，且四个边角处均设置有把手146，便于搬移或运输。

如图3所示，压料臂138包括与第三连接座137固定的臂体147，以及纵向设置在臂体147上的多个弹簧顶柱148，弹簧顶柱148与臂体147螺纹连接，拆装方便且便于调节弹簧顶柱148的伸出长度；同时采用弹簧顶柱148，既能压紧主箱体20，又能在装夹时进行缓冲，避免损伤箱体产品。

实施例二

本发明实施例的一种快调式无损夹具的使用方法如图9所示，包括如下步骤：

步骤S101：焊接前，依次放入主箱体、副侧板和副顶板。

步骤S102：通过防凹陷组件为主箱体内表面提供支撑力；

通过第一压板组件压持主箱体；

通过两组第二压板组件将两块副侧板分别压在主箱体两端；

通过第三压板组件将副顶板压在主箱体顶部。

S103：焊接完成后，移开第一压板组件压板端、第二压板组件压板端以及第三压板组件压板端，以将箱体取下。

本发明实施例中，各压板组件和防凹陷组件内外协作，解决了以往装夹时工人难以在主箱体内部操作为主箱体提供支撑力的问题，降低了箱体产品的定位难度，更易于控制箱体各部件衔接空隙，同时又很好地防止了箱体产品内外张。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于箱体焊接的快调式无损夹具，包括底座；其特征在于，所述底座上设置有焊接工位、分别压持所述焊接工位上主箱体两外侧表面的两组第二压板组件、将两块副侧板分别压在主箱体两端的两组第一压板组件，以及将副顶板压在主箱体顶部的第三压板组件；所述底座上还设置有上述各压板组件压持主箱体时防止主箱体向内凹陷的防凹陷组件；

主箱体包括主顶板，以及分别与主顶板两侧固定的第一主侧板和第二主侧板；所述防凹陷组件包括与所述底座固定的支撑架，以及与第一主侧板内表面接触并防止其向内凹陷的支撑组件；所述支撑架包括与主顶板下表面接触并防止其下陷的上架体，以及与第二主侧板内表面接触并防止其向内凹陷的下架体；所述上架体和所述下架体固定连接；所述快调式无损夹具还包括带动所述支撑组件靠近第一主侧板的驱动组件；

所述支撑组件包括长度方向与第一主侧板长度方向一致的第一连接座，以及沿第一主侧板长度方向依次排列在所述第一连接座上的多组支撑臂；多组所述支撑臂配合支撑第一主侧板；所述第一连接座的下表面固定有滑动方向与第一主侧板长度方向垂直的第一滑块；所述底座上设置有与所述第一滑块对应的第一导轨；所述驱动组件包括呈倒置状态并与所述上架体下表面固定的第二下压气缸、与所述第二下压气缸活动端固定并随其纵向移动的主动推块，以及与所述第一连接座固定并供所述主动推块推移的从动推块；所述主动推块的下端部设置有与所述从动推块对应的主动斜面；所述底座上还设置有用于控制所述第二下压气缸伸出或缩回的第二电磁阀；

所述第一压板组件包括与副侧板对应的压板、固定在所述压板背离副侧板一侧的加强座、与所述加强座下端部固定的第二连接座、通过第一连接块与所述第二连接座连接的第一侧推气缸，以及用于安装所述第一侧推气缸的第一安装座；所述第一安装座与所述底座固定；副侧板设置有多个第三定位通孔；所述压板朝向副侧板的一侧设置有多根与所述第三定位通孔一一对应的定位针；所述第二压板组件包括长度方向与第一主侧板长度方向一致的第三连接座、沿第一主侧板长度方向依次排列在所述第三连接座上的多组压料臂、通过第二连接块与所述第三连接座连接的第二侧推气缸，以及用于安装所述第二侧推气缸的第二安装座；所述第二安装座与所述底座固定；所述第二电磁阀还用于控制所述第一侧推气缸和所述第二侧推气缸伸出或缩回；

所述压料臂包括与所述第三连接座固定的臂体，以及纵向设置在所述臂体上的多个弹簧顶柱。

2.根据权利要求1所述的快调式无损夹具，其特征在于，主顶板设置有矩形通槽；所述第三压板组件设置在所述上架体上表面，且纵向穿过所述矩形通槽；

所述第三压板组件包括沿主顶板长度方向依次排列在所述上架体上的多组第一下压气缸、多个与所述第一下压气缸活动端一一对应的传动套筒，以及多根与所述传动套筒一一对应的压板杆；所述传动套筒一端与所述第一下压气缸活动端固定，且另一端与所述压板杆转动连接；所述压板杆用于下压副顶板；

所述底座上还设置有用于控制各组所述第一下压气缸伸出或缩回的第一电磁阀。

3.根据权利要求2所述的快调式无损夹具，其特征在于，所述压板杆包括与所述传动套筒转动连接的纵向杆体、与所述纵向杆体上端部固定的第一横向杆体、中部与所述第一横向杆体背离所述纵向杆体一端固定的第二横向杆体，以及分别与所述第二横向杆体两端螺纹连接的两根螺栓；所述螺栓用于下压副顶板；

副顶板设置有多个第一定位通孔；主顶板设置有定位通槽和第二定位通孔；所述上架体设置有多根与所述第一定位通孔一一对应的第一定位销；所述上架体还设置有与所述定位通槽一一对应的定位凸块，以及与所述第二定位通孔对应的第二定位销。

4.根据权利要求1所述的快调式无损夹具，其特征在于，所述从动推块的下端固定有导向销；所述底座上设置有导向座；所述导向座设置有与所述导向销对应的导向通槽；所述导向销上套设有复位弹簧；所述复位弹簧的两端分别与所述导向座、所述导向销固定；所述底座上还设置有位于所述主动推块背离所述从动推块一侧的限位挡块；所述限位挡块的侧表面与所述主动推块的侧表面贴合。

5.根据权利要求1所述的快调式无损夹具，其特征在于，所述第二连接座的下表面固定有第二滑块；所述第三连接座的下表面固定有第三滑块；所述底座上设置有与所述第二滑块对应的第二导轨，以及与所述第三滑块对应的第三导轨；所述底座呈矩形，且四个边角处均设置有把手。

6.一种快调式无损夹具的使用方法，基于权利要求1-5任一所述的快调式无损夹具，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：焊接前，依次放入主箱体、副侧板和副顶板；

步骤二：通过防凹陷组件为主箱体内表面提供支撑力；

通过第二压板组件压持主箱体；

通过两组第一压板组件将两块副侧板分别压在主箱体两端；

通过第三压板组件将副顶板压在主箱体顶部；

步骤三：焊接完成后，移开第一压板组件压板端、第二压板组件压板端以及第三压板组件压板端，以将箱体取下。

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