CN113399805B - 一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接辅助装置技术领域，尤其是一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，包括底座、胎膜及切割样板，胎膜固定在底座上，胎膜的上表面形成上支撑面，且上支撑面与蒙皮的底面曲面形状相匹配，胎膜上与蒙皮的灯孔匹配设有灯口，通过使用本前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，操作者可同时完成蒙皮轮廓度验证和蒙皮外形切割操作，避免蒙皮的多次吊装，提高了操作效率和安全性，同时切割样板的切割轨迹线为切割枪提供了稳定的定位和支撑，保证蒙皮外形和灯口处切割尺寸，方便了切割操作，提高了切割效率，而切割样板的分体式结构大大降低了切割样板制造成本，提高了生产效益，快压组件一和快压组件二快装式结构的应用也提高了生产效率。

Description

一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置

技术领域

本发明涉及焊接辅助装置技术领域，尤其是一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置。

背景技术

前端防撞墙是某机型机车的司机室的部件，其外形钣金为蒙皮3，蒙皮3采用较为特殊的双曲面结构，并且有两个灯孔31，无法在激光下料的时候将孔开好，蒙皮3的平面度要求较高，激光下料会造成较大的变形，因此将前端防撞墙的蒙皮3组焊好后进行灯孔31的开孔，因此需要设计一个验证蒙皮成型良好的工装并具有开孔的功能。

由于蒙皮3的板材厚、尺寸大，近三米长，蒙皮3的曲面轮廓度不容易验证，且曲面蒙皮3的外形要进行曲面切割，而现场没有配置合适的大型切割设备，使用便携式等离子切割机手工切割，便携式等离子切割机配有切割枪7，切割枪7的枪口处有台阶面71，手工操作很难保证蒙皮3的外形的外形尺寸要求和灯孔31的位置尺寸要求。使用整体式切割样板9，需要使用整块钢板毛坯，且需要加工出与蒙皮3相匹配的曲面，而切割样板9使用几次后侧边就会因切割时损伤需要更换，使用成本较高。

发明内容

为了克服现有的工艺装置蒙皮轮廓度验证不方便，蒙皮外形和灯口切割时操作难度大，切割外形尺寸、灯口位置尺寸不准确以及切割样板使用成本高的问题，本发明提供了一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，包括底座、胎膜及切割样板，所述胎膜固定在底座上，所述胎膜的上表面形成上支撑面，且上支撑面与蒙皮的底面曲面形状相匹配，所述胎膜上与蒙皮的灯孔匹配对称设有两个灯口，所述胎膜的外壁上沿及灯口的内壁上沿形成基准线，所述底座的两端和两侧设有用于快速压紧蒙皮的快压组件一，所述切割样板的轮廓与基准线的轮廓相匹配，所述切割样板由若干条块拼接而成并沿着基准线的轮廓布置，所述条块的宽度和厚度一致，所述条块在对应灯孔处形成切割口，切割样板的外周轮廓及切割口内侧形成切割轨迹线，所述条块通过快压组件二固定，且条块的上表面抵接蒙皮的下表面。

本发明中，蒙皮可以方便吊装到胎膜上，蒙皮的外围伸出胎膜的外围上沿，蒙皮在胎膜上调整，使其外围各方向切割余量均匀后，通过快压组件一压紧，以胎膜的上支撑面作为参考基准，使用钢尺检验蒙皮底面与胎膜外围上沿的间隙，即可判断蒙皮的轮廓度是否满足工艺要求。蒙皮曲面轮廓度检验合格后，在蒙皮下侧相应位置使用快压组件二固定切割样板的对应条块，各条块侧边紧靠胎膜上沿的基准线，各条块形成的外周和切割口的内侧边拼接形成切割轨迹线，切割操作者即可以手持切割枪，将切割枪枪头处的台阶面紧靠切割样板的切割轨迹线移动切割，即可准确地对蒙皮的外围和灯口进行等离子切割，准确保证蒙皮的外形尺寸和灯口尺寸。当切割样板因多次使用，侧边损耗严重不能正常使用时，可以重新切割制造，由于分体式的切割样板由较小钣金零件组成，且不需要压制曲面形状，制造成本低，可以更频繁地更换，以保证蒙皮的切割质量。胎膜和底座的分体式设计方便胎膜的拆卸，以方便处理不同机型的蒙皮。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述底座的左右两端各设有两个Y向靠山，所述底座的两侧各设有两个X向靠山，所述Y向靠山和X向靠山抵接胎膜的侧壁。通过底座上的Y向靠山和X向靠山对胎膜进行定位，使用快压组件一同时压紧胎膜和蒙皮，装卸操作简便，处理效率高。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述底座的两端各设有一个快压组件一，且其两侧各设有两个快压组件一，所述快压组件一包括压臂和压柱，所述压臂的下端与底座铰接连接，且其下端与底座匹配设有锁紧孔，所述压臂的另一端螺纹连接有压柱，所述压柱的上端设有杠杆孔，使用快压组件一压紧蒙皮时，压柱的底面抵接蒙皮的上表面。所述快压组件一为快装压紧结构，压紧时先将快压组件一的压臂旋转至蒙皮上方，在锁紧孔内插入螺栓并锁紧，然后在杠杆孔内传入铁棒即可旋转调整压柱的位置，使压柱的下端抵接蒙皮的上表面。松开时，先调整压柱，压柱松动后即可拆除锁紧孔内的螺栓，将快压组件一从蒙皮上取下。该结构方便蒙皮的装卸，结构简单的同时强度高、安全性能好。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述胎膜由若干钢板焊接而成，包括侧壁钢板和中部加强筋钢板，所述侧壁钢板和中部加强筋钢板的上沿形成底座的上支撑面。胎膜为焊接结构，在保证整体强度和刚性的同时大大减轻自身重量，方便装置的调整。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述底座的框架由方钢和钢板组合焊接而成。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述切割样板的厚度为4-5毫米。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述底座的左右两端固定有用于带动其升降和翻转的从动翻转装置和主动翻转装置。将底座安装在主动翻转装置和从动翻转装置上，方便底座的高度和角度位置调整，方便蒙皮轮廓度验证和切割操作，改善操作者的工作姿势和操作位置的可视性，保证蒙皮轮廓度验证和切割质量。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述主动翻转装置包括右底板、右立柱、右丝杠安装板、右转盘、右滑台、右丝杠、右翻转驱动及右升降驱动，所述右立柱固定在右底板上，所述右丝杠安装板固定在右立柱上端，所述右丝杠安装板和右底板之间固定有右丝杠，所述右丝杠安装板上固定有右升降驱动，所述右升降驱动的输出端连接右丝杠，所述右滑台滑动安装在右立柱上，所述右滑台与右丝杠的丝杠螺母固定连接，所述右滑台上固定有右翻转驱动，所述右转盘转动安装在右滑台上，所述右翻转驱动的输出端与右转盘连接，所述底座的一端与右转盘固定连接。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述从动翻转装置包括左底板、左立柱、左丝杠安装板、左转盘、左滑台、左丝杠及左升降驱动，所述左立柱固定在左底板上，所述左丝杠安装板固定在左立柱上端，所述左丝杠安装板和左底板之间固定有左丝杠，所述左丝杠安装板上固定有左升降驱动，所述左升降驱动的输出端连接左丝杠，所述左滑台滑动安装在左立柱上，所述左滑台与左丝杠的丝杠螺母固定连接，所述左转盘转动安装在左滑台上，所述底座的一端与左转盘固定连接。右滑台上的右翻转驱动可以驱动右转盘转动，左转盘和右转盘的转动可以调整底座进行沿Y轴方向的旋转，左升降驱动和右升降驱动同时工作，可以通过左丝杠和右丝杠同时带动左滑台和右滑台的上下移动，以调整底座的高度。根据操作需要对底座进行翻转和高度调整操作，方便操作者的蒙皮轮廓度验证和蒙皮外形切割操作。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述右翻转驱动、右升降驱动及左升降驱动均包括电机和减速器单元。

本发明的有益效果是，通过使用本前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，操作者可同时完成蒙皮轮廓度验证和蒙皮外形切割操作，避免蒙皮的多次吊装，提高了操作效率和安全性，同时切割样板的切割轨迹线为切割枪提供了稳定的定位和支撑，保证蒙皮外形和灯口处切割尺寸，方便了切割操作，提高了切割质量和效率，而切割样板的分体式结构大大降低了切割样板制造成本，提高了生产效益，快压组件一和快压组件二快装式结构的应用也提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是图1中B处放大图；

图4是蒙皮的结构示意图；

图5是切割样板拼装后的结构示意图；

图6是切割样板分离时的结构示意图；

图7是胎膜的结构示意图；

图8是切割样板固定在胎膜上且移开蒙皮时的结构示意图；

图9是快压组件一的结构示意图；

图10是本发明配置从动翻转装置和主动翻转装置后的结构示意图;

图11是切割枪切割时的示意图。

图中，底座1，Y向靠山11，X向靠山12，胎膜2，上支撑面21，灯口22，基准线23，蒙皮3，灯孔31，从动翻转装置4，左底板41，左立柱42，左丝杠安装板43，左转盘44，左滑台45，左丝杠46，左升降驱动48，主动翻转装置5，右底板51，右立柱52，右丝杠安装板53，右转盘54，右滑台55，右丝杠56，右翻转驱动57，右升降驱动58，快压组件一6，压臂61，压柱62，杠杆孔621，锁紧孔63，切割枪7，台阶面71，快压组件二8，切割样板9，条块91，切割口92，切割轨迹线93。

具体实施方式

如图1-3是本发明的结构示意图，一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，包括底座1、胎膜2及切割样板9，所述胎膜2固定在底座1上，所述胎膜2的上表面形成上支撑面21，且上支撑面21与蒙皮3的底面曲面形状相匹配，所述胎膜2上与蒙皮3的灯孔31匹配对称设有两个灯口22，所述胎膜2的外壁上沿及灯口22的内壁上沿形成基准线23，所述底座1的两端和两侧设有用于快速压紧蒙皮3的快压组件一6，所述切割样板9的轮廓与基准线23的轮廓相匹配，所述切割样板9由若干条块91拼接而成并沿着基准线23的轮廓布置，所述条块91的宽度和厚度一致，所述条块91在对应灯孔31处形成切割口92，切割样板9的外周轮廓及切割口92内侧形成切割轨迹线93，所述条块91通过快压组件二8固定，且条块91的上表面抵接蒙皮3的下表面。

如图4是蒙皮3的结构示意图，其上设有灯孔31。

如图5是切割样板9拼装后的结构示意图。

如图6是切割样板9分离时的结构示意图，包括若干不同形状的条块91。

如图7是胎膜2的结构示意图。

如图8是切割样板9固定在胎膜2上且移开蒙皮3时的结构示意图。

优选的，所述快压组件一6和快压组件二8均为常用焊接快速压装夹具。所述底座1为焊接结构。所述切割样板9的厚度为4-5毫米，与切割枪7设定的切割距离相匹配。

优选的，切割样板9的零件条块91经三维软件建模设计，在减少条块91数量的同时，控制各条块91与蒙皮3贴合时的间隙，以控制蒙皮3的切割尺寸精度。

优选的，所述底座1的左右两端各设有两个Y向靠山11，所述底座1的两侧各设有两个X向靠山12，所述Y向靠山11和X向靠山12抵接胎膜2的侧壁。

如图9是快压组件一6的结构示意图。

优选的，所述底座1的两端各设有一个快压组件一6，且其两侧各设有两个快压组件一6，所述快压组件一6包括压臂61和压柱62，所述压臂61的下端与底座1铰接连接，且其下端与底座1匹配设有锁紧孔63，所述压臂61的另一端螺纹连接有压柱62，所述压柱62的上端设有杠杆孔621，使用快压组件一6压紧蒙皮3时，压柱62的底面抵接蒙皮3的上表面。所述锁紧孔63内可插入螺栓或销钉，对压臂61进行固定。杠杆孔621内可插入钢棒后旋转调整压柱62在压臂61上的悬伸。

优选的，所述胎膜2由若干钢板焊接而成，包括侧壁钢板和中部加强筋钢板，所述侧壁钢板和中部加强筋钢板的上沿形成底座1的上支撑面21。所述胎膜2的钢板零件通过三维软件设计外形尺寸，且设有组装定位卡槽，减小组装后焊接变形，焊接后其上表面形成双曲面形状的上支撑面21，与蒙皮的曲面相匹配，上表面不需要在进行二次加工。

优选的，所述底座1的框架由方钢和钢板组合焊接而成。

优选的，，切割样板9的厚度为4-5毫米。

如图10是本发明配置从动翻转装置4和主动翻转装置5后的结构示意图。

优选的，所述底座1的左右两端固定有用于带动其升降和翻转的从动翻转装置4和主动翻转装置5。

优选的，所述主动翻转装置5包括右底板51、右立柱52、右丝杠安装板53、右转盘54、右滑台55、右丝杠56、右翻转驱动57及右升降驱动58，所述右立柱52固定在右底板51上，所述右丝杠安装板53固定在右立柱52上端，所述右丝杠安装板53和右底板51之间固定有右丝杠56，所述右丝杠安装板53上固定有右升降驱动58，所述右升降驱动58的输出端连接右丝杠56，所述右滑台55滑动安装在右立柱52上，所述右滑台55与右丝杠56的丝杠螺母固定连接，所述右滑台55上固定有右翻转驱动57，所述右转盘54转动安装在右滑台55上，所述右翻转驱动57的输出端与右转盘54连接，所述底座1的一端与右转盘54固定连接。

优选的，所述从动翻转装置4包括左底板41、左立柱42、左丝杠安装板43、左转盘44、左滑台45、左丝杠46及左升降驱动48，所述左立柱42固定在左底板41上，所述左丝杠安装板43固定在左立柱42上端，所述左丝杠安装板43和左底板41之间固定有左丝杠46，所述左丝杠安装板43上固定有左升降驱动48，所述左升降驱动48的输出端连接左丝杠46，所述左滑台45滑动安装在左立柱42上，所述左滑台45与左丝杠46的丝杠螺母固定连接，所述左转盘44转动安装在左滑台45上，所述底座1的一端与左转盘44固定连接。

优选的，所述右翻转驱动57、右升降驱动58及左升降驱动48均包括电机和减速器单元。

如图11是切割枪7切割时的示意图，切割枪7的台阶面71抵接在切割样板9的外侧下沿。

本发明前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置在使用时，先将胎膜2安装在底座1上，然后将蒙皮3吊装到胎膜2上，蒙皮3在胎膜2上调整合适，保证各方向切割余量均匀，然后通过快压组件一6压紧蒙皮3，以胎膜2的上支撑面21作为参考基准，使用钢尺检验蒙皮3底面与胎膜2外围上沿的间隙，即可判断蒙皮3的轮廓度是否满足工艺要求。蒙皮3曲面轮廓度检验合格后，在蒙皮3下侧相应位置使用快压组件二8依次固定切割样板9的对应条块91，各条块91侧边紧靠胎膜2上沿的基准线23，各条块91外侧边和切割口92的内侧边拼接形成切割轨迹线93，切割操作者即可以手持切割枪7，将切割枪7枪头处的台阶面71紧靠切割样板9的切割轨迹线93移动切割，即可准确地对蒙皮3的外围和灯孔31进行等离子切割，准确保证蒙皮3的外形尺寸和灯孔31的尺寸。切割完成后，先松开各快压组件二8，取下各条块91，然后松开各快压组件一6，即可取下切割好的蒙皮3。

配置从动翻转装置4和主动翻转装置5后，在蒙皮3的轮廓度验证和外形切割过程中，可以调整底座1和蒙皮3的翻转角度和高度，以方便操作，根据操作者的需要调整操作位置。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，包括底座（1）、胎膜（2）及切割样板（9），所述胎膜（2）固定在底座（1）上，所述胎膜（2）的上表面形成上支撑面（21），且上支撑面（21）与蒙皮（3）的底面曲面形状相匹配，所述胎膜（2）上与蒙皮（3）的灯孔（31）匹配对称设有两个灯口（22），所述胎膜（2）的外壁上沿及灯口（22）的内壁上沿形成基准线（23），所述底座（1）的两端和两侧设有用于快速压紧蒙皮（3）的快压组件一（6），所述切割样板（9）的轮廓与基准线（23）的轮廓相匹配，所述切割样板（9）由若干条块（91）拼接而成并沿着基准线（23）的轮廓布置，所述条块（91）的宽度和厚度一致，所述条块（91）在对应灯孔（31）处形成切割口（92），切割样板（9）的外周轮廓及切割口（92）内侧形成切割轨迹线（93），所述条块（91）通过快压组件二（8）固定，且条块（91）的上表面抵接蒙皮（3）的下表面。

2.根据权利要求1所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述底座（1）的左右两端各设有两个Y向靠山（11），所述底座（1）的两侧各设有两个X向靠山（12），所述Y向靠山（11）和X向靠山（12）抵接胎膜（2）的侧壁。

3.根据权利要求1所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述底座（1）的两端各设有一个快压组件一（6），且其两侧各设有两个快压组件一（6），所述快压组件一（6）包括压臂（61）和压柱（62），所述压臂（61）的下端与底座（1）铰接连接，且其下端与底座（1）匹配设有锁紧孔（63），所述压臂（61）的另一端螺纹连接有压柱（62），所述压柱（62）的上端设有杠杆孔（621），使用快压组件一（6）压紧蒙皮（3）时，压柱（62）的底面抵接蒙皮（3）的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述胎膜（2）由若干钢板焊接而成，包括侧壁钢板和中部加强筋钢板，所述侧壁钢板和中部加强筋钢板的上沿形成底座（1）的上支撑面（21）。

5.根据权利要求1所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述底座（1）的框架由方钢和钢板组合焊接而成。

6.根据权利要求1所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述切割样板（9）的厚度为4-5毫米。

7.根据权利要求1所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述底座（1）的左右两端固定有用于带动其升降和翻转的从动翻转装置（4）和主动翻转装置（5）。

8.根据权利要求7所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述主动翻转装置（5）包括右底板（51）、右立柱（52）、右丝杠安装板（53）、右转盘（54）、右滑台（55）、右丝杠（56）、右翻转驱动（57）及右升降驱动（58），所述右立柱（52）固定在右底板（51）上，所述右丝杠安装板（53）固定在右立柱（52）上端，所述右丝杠安装板（53）和右底板（51）之间固定有右丝杠（56），所述右丝杠安装板（53）上固定有右升降驱动（58），所述右升降驱动（58）的输出端连接右丝杠（56），所述右滑台（55）滑动安装在右立柱（52）上，所述右滑台（55）与右丝杠（56）的丝杠螺母固定连接，所述右滑台（55）上固定有右翻转驱动（57），所述右转盘（54）转动安装在右滑台（55）上，所述右翻转驱动（57）的输出端与右转盘（54）连接，所述底座（1）的一端与右转盘（54）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述从动翻转装置（4）包括左底板（41）、左立柱（42）、左丝杠安装板（43）、左转盘（44）、左滑台（45）、左丝杠（46）及左升降驱动（48），所述左立柱（42）固定在左底板（41）上，所述左丝杠安装板（43）固定在左立柱（42）上端，所述左丝杠安装板（43）和左底板（41）之间固定有左丝杠（46），所述左丝杠安装板（43）上固定有左升降驱动（48），所述左升降驱动（48）的输出端连接左丝杠（46），所述左滑台（45）滑动安装在左立柱（42）上，所述左滑台（45）与左丝杠（46）的丝杠螺母固定连接，所述左转盘（44）转动安装在左滑台（45）上，所述底座（1）的一端与左转盘（44）固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种前端防撞墙双曲面蒙皮成型验证与切割辅助装置，其特征是，所述右翻转驱动（57）、右升降驱动（58）及左升降驱动（48）均包括电机和减速器单元。

Images