CN111230393B - 导轨支架焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明及一种导轨支架焊接工装，包括两个支撑架和旋转台，旋转台的两端转动连接在两个支撑架上，旋转台和支撑架之间设有止动机构，旋转台上设有两个对两个连接块进行固定的连接块固定机构和两个对横梁的两端进行固定而使得横梁位于旋转台外部的横梁固定机构；连接块和横梁搭接在一起时，横梁能够被横梁固定机构固定住且连接块能够被连接块固定机构固定住；旋转台通过止动机构固定在支撑架上时通过横梁固定机构固定在旋转台上的横梁有一个侧面处于水平向上状态。本发明具有翻转省力、对焊工技术要求地且焊接时产生的变形量小的优点，解决了对导轨支架进行焊接所存在的防止费力、对焊工技术要求高和焊接时变形量大的问题。

Description

导轨支架焊接工装

技术领域

本发明涉及工装夹具，尤其涉及一种导轨支架焊接工装。

背景技术

导轨支架有横梁和连接在横梁两端的两个连接块构成，横梁为棱柱形已即横截面为多边形，横梁和连接块之间为通过焊接的方式焊接在一起。现有的将连接块和横梁焊接在一起的方法为将连接块同横梁对齐后先焊几个焊点进行初步固定，然后再将连接块和横梁整体焊接在一起。在整体焊接的过程中焊接好朝上的面和朝向焊工的面后，再将导轨支架翻转180度而焊接余下没有焊接的面。该焊接方式存在以下不足：焊接过程中既要进行平焊又要进行立焊，而立焊对焊接工人的技术要求较高，从而需要工价高的焊工来进行焊接，从而导致焊接成本增加；翻转导轨支架时费力而且容易导致焊接处受损；焊接时会产生较大的变形量，无法保证工件的加工质量；焊接时所处的环境温度高时有40多度而底时为零下10多度，会导致焊接处的冷却速度差异大，而冷却速度的差异会导致焊接处的连接强度相差较大，故在环境温度相差大时难以保证焊接强度的一致性。

发明内容

本发明的第一个目的旨在提供一种翻转省力、对焊工技术要求低且焊接时产生的变形量小的导轨支架焊接工装，解决了对导轨支架进行焊接所存在的翻转费力、对焊工技术要求高和焊接时变形量大的问题。

本发明的第二个目的旨在提供一种能够对焊接处的冷却速度进行控制的导轨支架焊接工装，解决了由于环境温度对焊接速度的影响而导致的焊接强度差异性大的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种导轨支架焊接工装，导轨支架包括横梁，所述横梁为棱柱形，所述横梁的两端各焊接有一块连接块，其特征在于，包括两个支撑架和旋转台，所述旋转台的两端一一对应地转动连接在所述两个支撑架上，所述旋转台和支撑架之间设有使旋转台停止在设定位置的止动机构，所述旋转台上设有两个一一对应地对两块所述连接块进行固定的连接块固定机构和两个对横梁的两端进行固定而使得横梁位于旋转台外部的横梁固定机构；连接块和横梁搭接在一起时，横梁能够被横梁固定机构固定住且连接块能够被连接块固定机构固定住；所述旋转台通过止动机构固定在支撑架上时通过所述横梁固定机构固定在旋转台上的所述横梁有一个侧面处于水平向上的状态。使用时，调整横梁和连接块的位置到符合要求后，通过连接块固定机构固定住连接块和通过横梁固定机构固定住横梁，从而使得横梁和连接块的位置保持相对固定。然后通过止动机构固定住旋转台，使得横梁的一个侧表面水平朝上，通过平焊的方式将横梁水平朝上的平面同连接块焊接在一起；使止动机构失去对旋转台的固定作用，转动旋转台到横梁的另一个侧表面水平朝上后再通过止动机构固定住旋转台，又通过平焊的方式将横梁该水平朝上的平面同连接块焊接在一起。如此类推而将横梁的每一个侧面同连接块焊接在一起。由于焊接过程中连接块和横梁是被相对固定住的，故焊接时产生的变形量小；通过设置旋转台来进行转动，转动横梁时省力；设置止动机构而使得旋转台能够停止在横梁的每一个侧面都分别处于水平朝上的状态，使得无论焊接横梁的哪一个面都只需要通过平焊就可以完成，从而降低了对焊工的技术要求，起到降低用人成本的作用。

本发明还包括两个定位块，所述连接块固定机构包括连接块固定机构部定夹持块、连接块固定机构部动夹持块和驱动连接块固定机构部动夹持块相对于连接块固定机构部定夹持块开合的连接块固定机构部驱动机构，所述横梁固定机构包括横梁固定机构部定夹持块、横梁固定机构部动夹持块和驱动横梁固定机构部动夹持块相对于横梁固定机构部定夹持开开合的横梁固定机构部驱动机构，所述两个连接块一一对应地被两个所述连接块固定机构固定住且远离横梁的一端一一对应地抵接在所述两个定位块上时，被横梁固定机构固定住的横梁的两个端面一一对应地搭接在两个连接块上；连接块部固定机构部定挡块位于导轨支架所围成的空间的内部。由于连接块和横梁的长度方向为通过割断而获得，精度便于控制，而厚度和宽度尺寸由制作横梁和连接块的材料决定的，有时会存在尺寸偏差较大的现象。本技术方案在将横梁和连接块相对固定后为连接块搭接在横梁端面上且以横梁的端面同连接块的侧面对齐的方式进行连接，能够克服由于材料尺寸偏差而导致的连接缝隙偏差而影响焊接强度一致性的问题。如果以横梁搭接在连接块的端面上进行连接则不能够克服材料尺寸偏差而导致的连接缝隙偏差而影响焊接强度一致性的问题。

作为优选，所述连接块固定机构部驱动机构包括沿连接块固定机构部动夹持块和连接块固定机构部定夹持块分布方向分布的第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂位于第二连接臂和连接块固定机构部动夹持块之间，所述连接块固定机构部动夹持块位于第一连接臂和连接块固定机构部定夹持块之间，所述第一连接臂穿设有滑动杆，所述连接块固定机构部动夹持块连接在滑动杆的一端，所述滑动杆的另一端通过连杆同驱动柄连接在一起，所述驱动柄同第二连接臂铰接在一起。驱动时方便。

作为优选，所述第二连接臂上设有托持块；所述驱动柄转动到按压在托持块上时，所述驱动柄同第二连接臂的铰接轴的轴线、驱动柄同连杆的铰接轴的轴线和连杆同滑动杆的铰接轴的轴线位于同一平行于滑动杆的平面上。能够方便地保持在夹紧状态。

作为优选，所述止动机构包括设置在旋转台上的同旋转台同轴的止动盘和铰接在一个所述支撑架上卡销，所述止动盘的周面上设有若干同所述卡销配合的卡口。进行止动时的可靠性好。

作为优选，所述横梁的横截面为矩形，所述卡口有四个且均匀分布在所述止动盘上。

作为优选，所述横梁的横截面为矩形，所述横梁的一侧表面上设有横梁部矩形通槽，所述横梁部矩形通槽将横梁镂空出横梁底壁板和两个连接在横梁底壁板两端的横梁侧壁板，焊接时横梁底壁板厚度方向的两侧各通过一条焊缝线同连接块连接在一起，横梁侧壁板厚度方向的两侧各通过一条焊缝线同连接块连接在一起。即能够降低横梁的重量，又能够提高横梁和连接块之间的连接强度。

本发明还包括焊缝冷却速度抗干扰箱和温度控制器，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有横梁过孔和连接块过孔，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括上半部和下半部，所述横梁过孔和连接块过孔都位于上半部和下半部的连接处上，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括内层和外层，所述外层设有对外层进行加热的电热器和检测外层的温度的温度传感器，所述温度控制器用于当温度传感器检测到外层的温度低于第一设定温度时起动所述电热器将外层加热到第二设定温度，第一设定温度低于第二设定温度。焊接好后，使横梁和连接块的焊接处位于焊缝冷却速度抗干扰箱内，连接块经连接块过孔穿出焊缝冷却速度抗干扰箱、横梁经横梁过孔穿出焊缝冷却速度抗干扰箱。由于外层温度能够保持恒定，外层温度的恒定相当于焊接处所处的环境温度保持恒定，从而使得焊接处的散热速度保持基本一致而避免环境温度差异大尤其是低而导致的快冷现象，快冷相当于淬火会影响焊接处的连接强度。实现了第二个发明目的。

作为优选，所述上半部和下半部之间设有弹性密封圈，所述横梁过孔内设有将穿设在横梁过孔内的横梁同横梁过孔密封连接在一起的横梁密封件，连接块过孔内设有将穿设在连接块过孔内的连接块同横连接块孔密封连接在一起的连接块密封件。避免过孔透风，能够进一步降低环境温度对焊接处降温速度的影响。

作为优选，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有抽真空口，所述横梁的横截面为矩形，所述横梁的一侧表面上设有横梁部进行通槽，所述横梁密封件包括沿横梁过孔周向延伸的弹性密封条和用于穿设在所述横梁部进行通槽内的内端小外端大的横梁部弹性密封塞，使用时通过抽真空口给焊缝冷却速度抗干扰箱抽真空而在焊缝冷却速度抗干扰箱内产生负压，在所述负压的作用下使得下半部吸附在上半部上而悬挂在导轨支架上和阻止焊缝冷却速度抗干扰箱内的空气受热膨胀而弹出所述横梁部弹性密封塞。能够避免密封塞弹出。

本发明具有下述优点：转动时省力，焊接时的变形小，对焊工的技术要求低。

附图说明

图1为本发明实施例一的俯视示意图。

图2为本发明实施例一的正视示意图。

图3为本发明中的连接块固定机构的放大示意图。

图4为本发明实施例二中的焊缝冷却速度抗干扰箱的使用状态时的俯视示意图。

图5图4的右视示意图。

图中：支撑架1、旋转台2、横梁3、连接块4、横梁部矩形通槽5、横梁底壁板6、横梁侧壁板7、连接块部矩形通槽9、连接块底壁板10、连接块侧壁板11、连座轴承12、手轮13、止动机构14、止动盘15、卡销16、卡口17、连接块固定机构18、横梁固定机构19、定位块20、连接块固定机构部底座21、连接块固定机构部定夹持块22、连接块固定机构部动夹持块23、连接块固定机构部驱动机构24、第一连接臂25、第二连接臂26、横臂27、滑动杆28、螺纹头29、第一铰轴30、连杆31、第二铰轴32、驱动柄33、第三铰轴34、托持块35、横梁固定机构部底座36、横梁固定机构部定夹持块37、横梁固定机构部动夹持块38、横梁固定机构部驱动机构39、焊缝冷却速度抗干扰箱40、温度传感器41、横梁过孔42、上半部43、下半部44、内层45、外层46、弹性密封圈47、抽真空口48、横梁密封件49、横梁过孔部弹性密封条50、横连接板51、横梁部弹性密封塞52、连接块部弹性密封塞53。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1、图2和图3，一种导轨支架焊接工装，包括两个支撑架1和旋转台2。两个支撑架通过横连接板51连接在一起。旋转台位于横连接板51的上方。导轨支架包括横梁3和连接在横梁的两端两块连接块4。两个连接块位于横梁的同一侧。横梁的横截面为矩形。横梁的一侧表面上设有横梁部矩形通槽5。横梁部矩形通槽将横梁镂空出横梁底壁板6和两个连接在横梁底壁板两端的横梁侧壁板7。连接块4的横截面为矩形。连接块的一侧表面上设有连接块部矩形通槽9。连接块部矩形通槽将连接块镂空出连接块底壁板10和两个连接在连接块底壁板两端的连接块侧壁板11。旋转台的两端一一对应地通过连座轴承12支撑在两个支撑架上从而实现转动连接在两个支撑架上。旋转台的一端设有手轮13。旋转台和支撑架之间设有使旋转台停止在设定位置的止动机构14。止动机构包括设置在旋转台上的同旋转台同轴的止动盘15和铰接在一个支撑架上卡销16。止动盘的周面上设有4个同卡销配合的卡口17。卡口沿止动盘的周向均匀分布在止动盘上。旋转台上设有两个连接块固定机构18、两个对横梁的两端进行固定而使得横梁位于旋转台外部的横梁固定机构19和两个定位块20。两个定位块一一对应地位于两个连接块固定机构旁。连接块固定机构18沿旋转台的转动轴线方向对向设置。横梁固定机构19分布于同一条同旋转台的转动轴线平行的直线上。连接块和横梁搭接在一起时，横梁能够被横梁固定机构固定住且连接块能够被连接块固定机构固定住；卡块开在卡口上时则旋转台固定在支撑架上而不能够转动，此时横梁有一个侧表面处于水平朝上的状态。时通过所述横梁固定机构固定在旋转台上的所述横梁有一个侧面处于水平状态。

连接块固定机构包括连接块固定机构部底座21、连接块固定机构部定夹持块22、连接块固定机构部动夹持块23和驱动连接块固定机构部动夹持块相对于连接块固定机构部定夹持块开合的连接块固定机构部驱动机构24。连接块固定机构部底座固定在旋转台上。连接块固定机构部定夹持块固定在连接块固定机构部底座的一端。连接块固定机构部驱动机构固定在连接块固定机构部底座的另一端。连接块固定机构部驱动机构包括沿连接块固定机构部动夹持块和连接块固定机构部定夹持块分布方向分布的第一连接臂25和第二连接臂26。第一连接臂位于第二连接臂和连接块固定机构部动夹持块之间且都连接在横臂27上。横臂连接在连接块固定机构部底座上。连接块固定机构部动夹持块位于第一连接臂和连接块固定机构部定夹持块之间。第一连接臂穿设有滑动杆28。连接块固定机构部动夹持块设有沿滑杆延伸方向延伸的螺纹头29。螺纹头螺纹连接在滑动杆的一端上，该连接方式便于调节连接块固定机构部动夹持块和连接块固定机构部动夹持块之间的最小距离以便被夹持物厚度变化时也能够被夹紧。滑动杆的另一端通过第一铰轴30同连杆31的一端铰接在一起。连杆的另一端通过第二铰轴32同驱动柄33铰接在一起。驱动柄通过第三铰轴34同第二连接臂铰接在一起。第一铰轴、第二铰轴和第三铰轴平行。第二连接臂上设有托持块35。驱动柄转动到按压在托持块上时，第一铰轴、第二铰轴和第三铰轴三者位于同一平行于滑动杆的平面上。此时连接块固定机构保持在对连接块进行夹紧的状态。

横梁固定机构和连接块固定机构的结构相同。横梁固定机构包括横梁固定机构部底座36、横梁固定机构部定夹持块37、横梁固定机构部动夹持块38和驱动横梁固定机构部动夹持块相对于横梁固定机构部定夹持块开合的横梁固定机构部驱动机构39。横梁固定机构部底座的一端伸出旋转台的边缘而使得横梁被横梁固定机构固定住时位于旋转台的外部而避免旋转台干涉焊接作业。当导轨之间固定在本发明上时，连接块部固定机构部定挡块位于导轨支架所围成的空间的内部。

使用时，两个连接块一一对应地被两个连接块固定机构固定住且远离横梁的一端一一对应地抵接在两个定位块上，连接块被固定时连接块侧壁板平置在连接块固定机构部底座上且连接块底壁板平置在连接块固定机构部定夹持块上。横梁的两端被两个横梁固定机构固定住，横梁被固定时横梁侧壁板平置在横梁固定机构部底座上且横梁底壁板平置在横梁固定机构部定夹持块上，横梁的两个端面一一对应地搭接在两个连接块上。此时两个横梁侧壁板的远离旋转台的一侧表面朝上并将该两个表面同连接块底壁焊接在一起；从卡口内拔出卡销后转动旋转台90°后再使卡销卡在卡口内，此时横梁底壁板朝向横梁部固定机构部定挡块一侧的表面水平朝上，将该表面同连接块底壁焊接在一起；从卡口内拔出卡销后转动旋转台90°后再使卡销卡在卡口内，此时两个横梁侧壁板的朝向旋转台的一侧表面朝上并将该两个表面同连接块底壁焊接在一起。从卡口内拔出卡销后转动旋转台90°后再使卡销卡在卡口内，此时横梁底壁板远离横梁部固定机构部定挡块一侧的表面水平朝上，将该表面同连接块底壁焊接在一起。至此即完成了横梁和连接块的连接。从卡口内拔出卡销后转动旋转台90°后再使卡销卡在卡口内而使得旋转台复位。焊接完成后横梁底壁板厚度方向的两侧表面各通过一条焊缝线同连接块连接在一起，横梁侧壁板厚度方向的两侧表面各通过一条焊缝线同连接块连接在一起。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图4和图5，包括焊缝冷却速度抗干扰箱40、温度控制器和温度传感器41。焊缝冷却速度抗干扰箱设有横梁过孔42和连接块过孔。焊缝冷却速度抗干扰箱包括上半部43和下半部44、横梁过孔和连接块过孔都位于上半部和下半部的连接处上且都为矩形孔。焊缝冷却速度抗干扰箱包括内层45和外层46。外层设有对外层进行加热的电热器。温度传感器用于检测外层的温度。温度传感器同温度控制器电连接在一起。上半部和下半部之间通过弹性密封圈47密封连接在一起。焊缝冷却速度抗干扰箱设有抽真空口48。横梁过孔内设有将穿设在横梁过孔内的横梁同横梁过孔密封连接在一起的横梁密封件49。横梁密封件包括沿横梁过孔周向延伸的横梁过孔部弹性密封条50和用于穿设在横梁部矩形通槽内的内端小外端大的横梁部弹性密封塞52。连接块过孔内设有将穿设在连接块过孔内的连接块同横连接块孔密封连接在一起的连接块密封件。连接块密封件包括沿连接块过孔周向延伸的连接块过孔部弹性密封条和用于穿设在连接块部矩形通槽内的内端小外端大的连接块部弹性密封塞53。

焊接过程中，当横梁同连接块焊接好后，使横梁和连接块的焊接处位于焊缝冷却速度抗干扰箱内，连接块经连接块过孔穿出焊缝冷却速度抗干扰箱、横梁经横梁过孔穿出焊缝冷却速度抗干扰箱。通过抽真空口给焊缝冷却速度抗干扰箱抽真空而在焊缝冷却速度抗干扰箱内产生负压，在负压的作用下使得下半部吸附在上半部上而悬挂在导轨支架上和阻止焊缝冷却速度抗干扰箱内的空气受热膨胀而弹出横梁部弹性密封塞和连接块部弹性密封塞。当温度传感器检测到外层的温度低于第一设定温度时温度控制器用于起动电热器将外层加热到第二设定温度。第一设定温度低于第二设定温度。

Claims (5)

1.一种导轨支架焊接工装，导轨支架包括横梁，所述横梁为棱柱形，所述横梁的两端各焊接有一块连接块，其特征在于，包括两个支撑架和旋转台，所述旋转台的两端一一对应地转动连接在所述两个支撑架上，所述旋转台和支撑架之间设有使旋转台停止在设定位置的止动机构，所述旋转台上设有两个一一对应地对两块所述连接块进行固定的连接块固定机构和两个对横梁的两端进行固定而使得横梁位于旋转台外部的横梁固定机构；连接块和横梁搭接在一起时，横梁能够被横梁固定机构固定住且连接块能够被连接块固定机构固定住；所述旋转台通过止动机构固定在支撑架上时通过所述横梁固定机构固定在旋转台上的所述横梁有一个侧面处于水平向上的状态，还包括两个定位块，所述连接块固定机构包括连接块固定机构部定夹持块、连接块固定机构部动夹持块和驱动连接块固定机构部动夹持块相对于连接块固定机构部定夹持块开合的连接块固定机构部驱动机构，所述连接块固定机构部驱动机构包括沿连接块固定机构部动夹持块和连接块固定机构部定夹持块分布方向分布的第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂位于第二连接臂和连接块固定机构部动夹持块之间，所述连接块固定机构部动夹持块位于第一连接臂和连接块固定机构部定夹持块之间，所述第一连接臂穿设有滑动杆，所述连接块固定机构部动夹持块连接在滑动杆的一端，所述滑动杆的另一端通过连杆同驱动柄连接在一起，所述驱动柄同第二连接臂铰接在一起，所述第二连接臂上设有托持块；所述驱动柄转动到按压在托持块上时，所述驱动柄同第二连接臂的铰接轴的轴线、驱动柄同连杆的铰接轴的轴线和连杆同滑动杆的铰接轴的轴线位于同一平行于滑动杆的平面上，还包括焊缝冷却速度抗干扰箱和温度控制器，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有横梁过孔和连接块过孔，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括上半部和下半部，所述横梁过孔和连接块过孔都位于上半部和下半部的连接处上，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括内层和外层，所述外层设有对外层进行加热的电热器和检测外层的温度的温度传感器，所述温度控制器用于当温度传感器检测到外层的温度低于第一设定温度时启动所述电热器将外层加热到第二设定温度，第一设定温度低于第二设定温度，所述上半部和下半部之间设有弹性密封圈，所述横梁过孔内设有将穿设在横梁过孔内的横梁同横梁过孔密封连接在一起的横梁密封件，连接块过孔内设有将穿设在连接块过孔内的连接块同横连接块孔密封连接在一起的连接块密封件，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有抽真空口，所述横梁的横截面为矩形，所述横梁的一侧表面上设有横梁部矩形通槽，所述横梁密封件包括沿横梁过孔周向延伸的弹性密封条和用于穿设在所述横梁部矩形通槽内的内端小外端大的横梁部弹性密封塞，使用时通过抽真空口给焊缝冷却速度抗干扰箱抽真空而在焊缝冷却速度抗干扰箱内产生负压，在所述负压的作用下阻止焊缝冷却速度抗干扰箱内的空气受热膨胀而弹出所述横梁部弹性密封塞。

2.根据权利要求1所述的导轨支架焊接工装，其特征在于所述横梁固定机构包括横梁固定机构部定夹持块、横梁固定机构部动夹持块和驱动横梁固定机构部动夹持块相对于横梁固定机构部定夹持开开合的横梁固定机构部驱动机构，所述两个连接块一一对应地被两个所述连接块固定机构固定住且远离横梁的一端一一对应地抵接在所述两个定位块上时，被横梁固定机构固定住的横梁的两个端面一一对应地搭接在两个连接块上；连接块部固定机构部定挡块位于导轨支架所围成的空间的内部。

3.根据权利要求1所述的导轨支架焊接工装，其特征在于，所述止动机构包括设置在旋转台上的同旋转台同轴的止动盘和铰接在一个所述支撑架上的卡销，所述止动盘的周面上设有若干同所述卡销配合的卡口。

4.根据权利要求3所述的导轨支架焊接工装，其特征在于，所述横梁的横截面为矩形，所述卡口有四个且均匀分布在所述止动盘上。

5.根据权利要求1所述的导轨支架焊接工装，其特征在于，所述横梁的横截面为矩形，所述横梁的一侧表面上设有横梁部矩形通槽，所述横梁部矩形通槽将横梁镂空出横梁底壁板和两个连接在横梁底壁板两端的横梁侧壁板，焊接时横梁底壁板厚度方向的两侧各通过一条焊缝线同连接块连接在一起，横梁侧壁板厚度方向的两侧各通过一条焊缝线同连接块连接在一起。

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