CN110948157A - 一种变压器铁芯夹件焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变压器铁芯夹件焊接工装。包括底座、多孔定位板、气动辅助压紧装置、螺旋压紧装置和定位装置；多孔定位板沿底座长度方向垂直安装在底座上；至少两个定位装置沿多孔定位板长度方向排列，定位装置一端与多孔定位板可拆卸式连接，用以实现工件长度和高度方向的固定；气动辅助压紧装置设置在底座上，气动辅助压紧装置与多孔定位板之间的距离可调，用以实现工件宽度方向的固定；螺旋压紧装置安装在底座长度方向的两端，用以对工件两端面进行压紧。本发明通过使用宽度调整块、距离调整垫对定位装置进行位置调整，使变压器铁芯夹件的定位精度提升，同一种产品的定位一致性提高，该工装适用于多种规格的变压器铁芯夹件焊接。

Description

一种变压器铁芯夹件焊接工装

技术领域

本发明涉及变压器制造技术领域，具体涉及一种变压器铁芯夹件焊接工装。

背景技术

近年来，随着高铁复兴号的快速发展，国家的铁路机车制造技术得到再一次的大跨越。随着国家对铁路机车等密集人流的出行工具的安全考虑，其产品的安全性尤其关注。而变压器是高速机车的关键部件之一，其性能好坏直接影响到行车的安全，所以变压器中的关键部件——铁芯夹件的焊接精度和质量为重中之重；同时，随着现代自动化焊接的发展趋势，对焊前的产品装配精度要求比以往都高，要求装配效率越来越高。铁芯夹件由底板、筋板一、筋板二、螺孔板、腹板和顶板组成，其装配的精度要求不大于1毫米，同时为了达到自动化焊接设备要求，要求其装配一致性必须统一。

由于以往人工装配存在误差，导致铁芯夹件的尺寸总是存在误差，且极度依赖工人的熟练程度和操作技能，一致性不高，无法继续提升；一方面，为了进行自动化焊接，提高工件的一致性和装配效率，降低工人的劳动强度和减轻工件质量水平对工人技能的依赖程度，需要设计、制造一种组焊装配工装；另一方面，由于客户个性化需求多，导致不同的铁芯夹件都需要制作相应的组焊工装，导致工装成本高，利用率低，占地多，管理难度大等一系列问题。如何解决以上问题，并保证每个铁芯夹件的组装一致性、尺寸精度和提高操作者施行焊接效率，如何使夹件工装最大程度的做到通用化而降低设计和制造成本，最大限度提高市场竞争力也是企业发展的关键点。

综上所述，急需一种变压器铁芯夹件焊接工装以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种变压器铁芯夹件焊接工装，以解决变压器铁芯夹件焊接精度和一致性问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种变压器铁芯夹件焊接工装，包括底座、多孔定位板、气动辅助压紧装置和定位装置；所述多孔定位板沿底座长度方向垂直安装在底座上；至少两个所述定位装置沿多孔定位板长度方向排列，定位装置一端与多孔定位板可拆卸式连接，用以实现工件长度和高度方向的固定；所述气动辅助压紧装置设置在底座上，气动辅助压紧装置与多孔定位板之间的距离可调，用以实现工件宽度方向的固定。

优选的，所述底座上设有滚珠平台；所述滚珠平台包括平台和滚珠；所述平台安装在底座上，所述滚珠均布在平台上，用以减少工件移动的阻力。

优选的，所述多孔定位板上均匀设有多个定位装置安装孔，用以安装和调整定位装置的位置。

优选的，所述多孔定位板上设有至少两个加强筋；所述加强筋底部与底座连接；所述加强筋一端面与多孔定位板连接，用以增强多孔定位板与底座连接的稳定性。

优选的，所述气动辅助压紧装置包括缸体、压紧块和连接气管；所述缸体沿底座宽度方向安装在底座上；所述缸体上开设有T型槽，用以使压紧块安装在缸体伸缩端，并在T型槽内作直线运动；所述连接气管一端连接至缸体，另一端连接至气源，用以实现压紧块的移动，实现对工件的压紧。

优选的，所述变压器铁芯夹件焊接工装还包括螺旋压紧装置；所述螺旋压紧装置安装在底座长度方向的两端，用以对工件两端面进行压紧。

优选的，所述螺旋压紧装置包括固定横梁、压紧螺栓、压紧螺母和旋转压块；所述固定横梁沿底座宽度方向安装；至少两个所述压紧螺母均匀的安装在固定横梁上，所述压紧螺栓与压紧螺母螺纹连接；所述压紧螺栓与工件接触端设有旋转压块，用以对工件两端面进行压紧。

优选的，所述底座上设有与气动辅助压紧装置相匹配的安装槽。

优选的，所述定位装置包括定位本体、宽度调整块、距离调整垫、电磁板、连接螺母、电源线、定位锁紧螺母、定位销和电磁块；

所述定位本体一端通过定位销和定位锁紧螺母与多孔定位板连接，另一端通过螺钉与宽度调整块连接，用以调节定位装置的宽度；

所述定位本体上设有与电磁块相匹配的安装槽，用以安装电磁块；所述电源线伸入定位本体内部与电磁块连接，用以实现电磁块电磁力的通断；

所述距离调整垫安装在定位本体侧面，所述距离调整垫上设有与定位本体相同的通孔，用以实现对工件相邻筋板之间距离的调整；

所述电磁板安装在距离调整垫侧面，所述电磁板与电磁块接触；所述电磁板上设有螺柱，螺柱穿过距离调整垫和定位本体与连接螺母连接，用以固定距离调整垫和电磁板。

优选的，所述定位销为阶梯轴，定位销上与定位锁紧螺母配合的螺纹端直径尺寸小于定位销与多孔定位板配合部尺寸，用以防止螺纹刮擦多孔定位板上的定位装置安装孔。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明中，多孔定位板上开设多组间距相同的定位孔，通过定位装置与多孔定位板配合，使定位装置可以在任意位置安装，可适用于多种规格的变压器铁芯夹件焊接；通过使用宽度调整块、距离调整垫对定位装置进行位置调整，使变压器铁芯夹件的定位精度提升，同一种产品的定位一致性提高，具有可更换、高精度的特点；通过电磁块和电磁板对工件筋板的吸附固定，可对工件实现自动装卸；通过螺旋压紧装置和气动辅助压紧装置，利用螺纹和气压的方式配合对工件进行固定，配合滚珠平台的自由滑动，可快速、有效的确保各工件快速、准确地装夹，防止焊接变形。

(2)本发明中，通过连接气管与外界气压连接，利用气体的控制使压紧块进行往复运动，每个气动辅助压紧装置单独作用，可以快速的对不同形状的工件和不同部位进行自动压紧，实现自动化，同时工件在滚珠平台上移动阻力小，大大降低工人的劳动强度。

(3)本发明中，利用定位装置的移动、宽度调整块的调节或是局部更换距离调整垫的方式，可以适用不同型号的铁芯夹件，不需重新设计与制作整个焊接工装，极大缩短了生产周期，极大降低了生产制造成本和焊接工装制造成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是一种变压器铁芯夹件焊接工装结构示意图；

图2是变压器铁芯夹件结构示意图；

图3是滚珠平台结构示意图；

图4是多孔定位板结构示意图；

图5是螺旋压紧装置结构示意图；

图6是气动辅助压紧装置结构示意图；

图7是底座结构示意图；

图8是定位装置结构爆炸图；

图9是定位装置结构示意图；

图10是焊接工装与工件底板配合使用示意图；

图11是焊接工装用于焊接工件筋板示意图；

图12是焊接工装用于焊接工件螺孔板示意图；

图13是焊接工装用于焊接工件腹板示意图；

图14是焊接工装用于焊接工件顶板示意图。

其中，1、底座，1.1、滚珠平台，1.1.1、平台，1.1.2、滚珠，2、多孔定位板，2.1、定位装置安装孔，2.2、加强筋，3、气动辅助压紧装置，3.1、缸体，3.2、压紧块，3.3、连接气管，4、定位装置，4.1、定位本体，4.2、宽度调整块，4.3、距离调整垫，4.4、电磁板，4.5、连接螺母，4.6、电源线，4.7、定位锁紧螺母，4.8、定位销，4.9、电磁块，5、螺旋压紧装置，5.1、固定横梁，5.2、压紧螺栓，5.3、压紧螺母，5.4、旋转压块，6、工件，6.1、底板，6.2、筋板一，6.3、筋板二，6.4、螺孔板，6.5、腹板，6.6、顶板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1至图14，一种变压器铁芯夹件焊接工装，本实施例应用于焊接变压器铁芯夹件。

一种变压器铁芯夹件焊接工装，包括底座1、多孔定位板2、气动辅助压紧装置3、定位装置4和螺旋压紧装置5；所述多孔定位板2沿底座1长度方向垂直安装在底座1上；至少两个所述定位装置4沿多孔定位板2长度方向排列，定位装置4一端与多孔定位板2可拆卸式连接，用以实现工件长度和高度方向的固定；所述气动辅助压紧装置3设置在底座1上，气动辅助压紧装置3与多孔定位板2之间的距离可调；用以实现工件宽度方向的固定；所述螺旋压紧装置5安装在底座1长度方向两端，用以在焊接过程中固定工件6两端面。

参见图1和图3，所述底座1由型钢焊接而成，底座1上设有滚珠平台1.1；所述滚珠平台1.1包括平台1.1.1和滚珠1.1.2；所述平台1.1.1安装在底座1上，所述滚珠1.1.2均布在平台1.1.1上，当工件6在底座1上移动时，通过滚珠1.1.2的滚动，可减少工件6移动的阻力，减轻工人的劳动强度。

参见图4，所述多孔定位板2由高强耐磨钢板加工而成，所述多孔定位板2上均匀设有多个定位装置安装孔2.1，每行定位装置安装孔2.1之间的间距相同，每列定位装置安装孔2.1之间的间距也相同，定位装置安装孔2.1采用高精度数控设备加工而成，具有很高的重复定位精度，用以安装和调整定位装置4的位置，以匹配定位工件6筋板之间的距离。

参见图4，所述多孔定位板2上设有至少两个加强筋2.2；所述加强筋2.2底部与底座1连接；所述加强筋2.2一端面与多孔定位板2连接，用以增强多孔定位板2与底座1连接的稳定性，加强筋2.2与定位装置安装孔2.1对应处开有凹槽，用以避免将定位装置4安装到多孔定位板2上时与定位装置4发生干涉。

参见图5，所述气动辅助压紧装置3包括缸体3.1、压紧块3.2和连接气管3.3；所述缸体3.1沿底座1宽度方向安装在底座1上；所述缸体3.1上开设有T型槽，用以使压紧块3.2安装在缸体3.1伸缩端，并在T型槽内作直线运动；所述连接气管3.3一端连接至缸体3.1，另一端连接至气源，用以实现压紧块3.2的移动，实现对工件6的压紧。

参见图6，所述螺旋压紧装置5包括固定横梁5.1、压紧螺栓5.2、压紧螺母5.3和旋转压块5.4；所述固定横梁5.1安装在底座1长度方向两端；至少两个所述压紧螺母5.3均匀的安装在固定横梁5.1上，所述压紧螺栓5.2与压紧螺母5.3螺纹连接；所述压紧螺栓5.2与工件6接触端设有旋转压块5.4，压紧螺栓5.2旋进或旋出，用以对工件6两端面进行压紧。

参见图7，所述底座1上设有与气动辅助压紧装置3相匹配的安装槽，用以使气动辅助压紧装置3上表面与滚珠平台1.1上表面齐平，使工件6放置在底座1上时保持水平状态，避免产生焊接误差。

参见图8和图9，所述定位装置4包括定位本体4.1、宽度调整块4.2、距离调整垫4.3、电磁板4.4、连接螺母4.5、电源线4.6、定位锁紧螺母4.7、定位销4.8和电磁块4.9；

所述定位本体4.1一端通过定位销4.8和定位锁紧螺母4.7与多孔定位板2连接，另一端通过螺钉与宽度调整块4.2连接，用以调节定位装置4的宽度；

所述定位本体4.1上设有与电磁块4.9相匹配的安装槽，用以安装电磁块4.9；所述电源线4.6伸入定位本体4.1内部与电磁块4.9连接，用以实现电磁块4.9电磁力的通断，从而实现在焊接过程中用电磁力对工件6筋板进行吸附固定和卸载；

所述距离调整垫4.3安装在定位本体4.1侧面，所述距离调整垫4.3上设有与定位本体4.1相同的通孔，通过选取合适厚度的距离调整垫4.3来实现对工件6相邻筋板之间距离的微调，提升对筋板定位的精度；

所述电磁板4.4安装在距离调整垫4.3侧面，所述电磁板4.4与电磁块4.9接触；所述电磁板4.4上设有螺柱，螺柱穿过距离调整垫4.3和定位本体4.1与连接螺母4.5连接，用以固定距离调整垫4.3和电磁板4.4。

所述定位销4.8为阶梯轴，定位销4.8上与定位锁紧螺母4.7配合的螺纹端直径尺寸小于定位销4.8与多孔定位板2配合部尺寸，用以防止螺纹刮擦多孔定位板2上的定位装置安装孔2.1，防止对定位装置安装孔2.1的定位精度产生影响。

使用上述一种变压器铁芯夹件焊接工装进行变压器铁芯夹件焊接的步骤如下：

步骤一：参见图1和图2，根据所需型号的铁芯夹件的尺寸要求，结合多孔定位板2上定位装置安装孔2.1的孔距和定位装置4的安装尺寸，进行计算，确定定位装置4的安装位置并进行粗调；再利用距离调整垫4.3和宽度调整块4.2进行微调，达到工件6图纸要求后即可把连接螺母4.5进行拧紧；检查焊接工装各个安装面的垂直度，确保无误后，通上电源和气源，检测电磁块4.9和气动辅助压紧装置3是否灵活。

步骤二：参见图10，把铁芯夹件底板6.1放到滚珠平台1.1上，利用螺旋压紧装置5和气动辅助压紧装置3共同作用进行压紧；

步骤三：参见图11，把工件6的筋板一6.2和筋板二6.3按照图纸位置要求安放在焊接工装上，要求筋板一6.2、筋板二6.3与底板6.1靠紧，并依靠定位装置4的电磁力进行吸附自动固定；再对筋板一6.2、筋板二6.3与底板6.1交叉位置进行焊接点固焊；

步骤四：参见图12，把螺孔板6.4按照图纸位置要求安放在焊接工装上，要求与定位装置4、筋板一6.2同时靠紧，再对螺孔板6.4与底板6.1、筋板一6.2交叉位置进行焊接点固焊；

步骤五：参见图13，把腹板6.5按照图纸位置安放在焊接工装上，要求与筋板二6.3、底板6.1靠紧，再对腹板6.5与底板6.1、筋板二6.3交叉位置进行焊接点固焊；

步骤六：参见图14，断开电磁块4.9电源连接和气源，松开螺旋压紧装置5，把已焊接的工件6往外拉出，直至能把顶板6.6安装到工件6的顶面，符合图纸要求后重新连通气源，利用气压辅助压紧装置3.2和定位装置4端面对工件6进行压紧，再对顶板6.6与底板6.1、筋板一6.2和筋板二6.3交叉位置进行焊接点固焊；松开气压阀门，即可取出工件6，为后续的自动焊接工序提供高精度的变压器铁芯夹件。

步骤七：重复步骤一至步骤六，即可完成下一个工件6的焊接；若更换到另一种型号的产品，只需要对步骤一中的定位装置4之间的距离进行调整，更换对应的距离调整垫4.3、宽度调整块4.2，以及移动定位装置4和螺旋压紧装置5等，该焊接工装即可实现对不同型号变压器铁芯夹件的通用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，包括底座(1)、多孔定位板(2)、气动辅助压紧装置(3)和定位装置(4)；所述多孔定位板(2)沿底座(1)长度方向垂直安装在底座(1)上；至少两个所述定位装置(4)沿多孔定位板(2)长度方向排列，定位装置(4)一端与多孔定位板(2)可拆卸式连接，用以实现工件长度和高度方向的固定；所述气动辅助压紧装置(3)设置在底座(1)上，气动辅助压紧装置(3)与多孔定位板(2)之间的距离可调，用以实现工件宽度方向的固定。

2.根据权利要求1所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述底座(1)上设有滚珠平台(1.1)；所述滚珠平台(1.1)包括平台(1.1.1)和滚珠(1.1.2)；所述平台(1.1.1)安装在底座(1)上，所述滚珠(1.1.2)均布在平台(1.1.1)上，用以减少工件移动的阻力。

3.根据权利要求1所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述多孔定位板(2)上均匀设有多个定位装置安装孔(2.1)，用以安装和调整定位装置(4)的位置。

4.根据权利要求3所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述多孔定位板(2)上设有至少两个加强筋(2.2)；所述加强筋(2.2)底部与底座(1)连接；所述加强筋(2.2)一端面与多孔定位板(2)连接，用以增强多孔定位板(2)与底座(1)连接的稳定性。

5.根据权利要求1所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述气动辅助压紧装置(3)包括缸体(3.1)、压紧块(3.2)和连接气管(3.3)；所述缸体(3.1)沿底座(1)宽度方向安装在底座(1)上；所述缸体(3.1)上开设有T型槽，用以使压紧块(3.2)安装在缸体(3.1)伸缩端，并在T型槽内作直线运动；所述连接气管(3.3)一端连接至缸体(3.1)，另一端连接至气源，用以实现压紧块(3.2)的移动，实现对工件的压紧。

6.根据权利要求1所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，还包括螺旋压紧装置(5)；所述螺旋压紧装置(5)安装在底座(1)长度方向的两端，用以对工件两端面进行压紧。

7.根据权利要求6所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述螺旋压紧装置(5)包括固定横梁(5.1)、压紧螺栓(5.2)、压紧螺母(5.3)和旋转压块(5.4)；所述固定横梁(5.1)沿底座(1)宽度方向安装；至少两个所述压紧螺母(5.3)均匀的安装在固定横梁(5.1)上，所述压紧螺栓(5.2)与压紧螺母(5.3)螺纹连接；所述压紧螺栓(5.2)与工件接触端设有旋转压块(5.4)，用以对工件两端面进行压紧。

8.根据权利要求7所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述底座(1)上设有与气动辅助压紧装置(3)相匹配的安装槽。

9.根据权利要求1所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述定位装置(4)包括定位本体(4.1)、宽度调整块(4.2)、距离调整垫(4.3)、电磁板(4.4)、连接螺母(4.5)、电源线(4.6)、定位锁紧螺母(4.7)、定位销(4.8)和电磁块(4.9)；

所述定位本体(4.1)一端通过定位销(4.8)和定位锁紧螺母(4.7)与多孔定位板(2)连接，另一端通过螺钉与宽度调整块(4.2)连接，用以调节定位装置(4)的宽度；

所述定位本体(4.1)上设有与电磁块(4.9)相匹配的安装槽，用以安装电磁块(4.9)；所述电源线(4.6)伸入定位本体(4.1)内部与电磁块(4.9)连接，用以实现电磁块(4.9)电磁力的通断；

所述距离调整垫(4.3)安装在定位本体(4.1)侧面，所述距离调整垫(4.3)上设有与定位本体(4.1)相同的通孔，用以实现对工件相邻筋板之间距离的调整；

所述电磁板(4.4)安装在距离调整垫(4.3)侧面，所述电磁板(4.4)与电磁块(4.9)接触；所述电磁板(4.4)上设有螺柱，螺柱穿过距离调整垫(4.3)和定位本体(4.1)与连接螺母(4.5)连接，用以固定距离调整垫(4.3)和电磁板(4.4)。

10.根据权利要求9所述的一种变压器铁芯夹件焊接工装，其特征在于，所述定位销(4.8)为阶梯轴，定位销(4.8)上与定位锁紧螺母(4.7)配合的螺纹端直径尺寸小于定位销(4.8)与多孔定位板(2)配合部尺寸，用以防止螺纹刮擦多孔定位板(2)上的定位装置安装孔(2.1)。

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