CN113909777A - 铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法，包括托盘主梁的焊接工装、托盘条形面板的焊接工装和托盘总组装的焊接工装，首先通过所述托盘主梁的焊接工装制作主梁，并通过所述托盘条形面板的焊接工装制作条形面板，最后将主梁和条形面板同时放入托盘总组装的焊接工装完成托盘的整体组装。该铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法能够快速大批量的生产铝合金托盘。

Description

铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法

技术领域

本发明金属托盘制造技术领域，尤其是铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法。

背景技术

当今社会，作为与集装箱类似的一种集装设备，托盘现已广泛应用于生产、运输、仓储和流通等领域，被认为是20世纪物流产业中两大关键性创新之一。托盘作为物流运输过程中重要的装卸、存储和运输设备，与叉车配套使用在现代物流中发挥着巨大作用。托盘给现代物流带来的效益主要体现在：可以实现物品包装的单元化、规范化和标准化，保护物品，方便物流和商流。尤其在一些要求快速作业的场合，由于托盘作业效率高、安全稳定，所以使用率越来越大。托盘作业不仅可以显著提高装卸效率，它的实行使仓库建筑的形式、船舶的构造、铁路和其他运输方式的装卸设施以及管理组织都发生了变化。在货物包装方面，促进了包装规格化和模块化，甚至对装卸以外的一般生产活动方式也都有显著的影响。随着生产设备越来越精密，自动化程度越来越高，生产的计划性越来越强和管理方式的逐步先进，工序间的搬运、向生产线供给材料和半成品的工作就越发显得重要了。托盘作业是迅速提高搬运效率并使材料流动过程有序化的有效手段，在降低生产成本和提高了生产效率方面起着巨大的作用。

物流托盘分为木质托盘、塑料托盘和金属托盘三种。据调查显示，在我国现有托盘总量不少于1亿个，实际使用量更高于此数字，其中木质托盘约占90％作业，塑料托盘约占8％左右，而金属托盘及其他材质托盘只占2％左右。通过材料可知，现有托盘种类都有一定的缺点。其中木质托盘需要木材量大，一颗成材大树只能制作6个标准托盘，且数目生长周期非常长，使用木质托盘对森林资源造成巨大浪费，且木质托盘不耐腐蚀不耐磨，使用期限短，且重量大不牢固，所以对木质托盘的取代是必不可少的。塑料托盘虽相较于木制托盘耐腐蚀耐磨，干净便于清理，但是由于我国的托盘标准不规范，规格不标准的塑料托盘一经丢弃会对环境造成很大伤害，并且塑料托盘的重量也不轻。金属托盘（以钢托盘为主）的重量大，适合存储在地面上，不适合移动作业。所以在现代物流运输中，亟需一种环保轻便，且能够快速大批量生产的铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法，能够快速大批量的生产铝合金托盘。本发明采用的技术方案是：

一种焊接工装装置，包括托盘主梁的焊接工装和托盘条形面板的焊接工装；

所述托盘主梁的焊接工装包括第一支架，所述第一支架上设置有主梁焊接平台，用于放置主梁管体；

所述主梁焊接平台上设置有两组盖板压紧气缸，两组所述盖板压紧气缸分别设置于所述主梁管体两端，以便于所述盖板压紧气缸的活塞杆伸出推动盖板，使得所述盖板与所述主梁管体的端部接触并压紧；

所述托盘条形面板的焊接工装包括第二支架，所述第二支架包括底座和垂直设置于所述底座上的立柱；

所述底座上设置有面板放置架，所述面板放置架中平行放置有多根条形面板板体；

所述面板放置架一侧设置有封头板压紧气缸，以便于所述封头板压紧气缸的活塞杆伸出推动封头板，使得所述封头板与所述条形面板板体的端部接触并压紧。

进一步地，所述主梁焊接平台上至少设置有一个主梁垫块，所述主梁管体放置于所述主梁垫块上。

进一步地，所述主梁焊接平台上设置有两组盖板定位板，用于确定所述盖板与所述主梁管体相对位置。

进一步地，所述面板放置架底部设置有滑块，所述底座上设置有滑轨，所述面板放置架在所述滑块沿所述滑轨来回移动。

焊接工装总成，包括所述的一种焊接工装装置，还包括托盘总组装的焊接工装，所述托盘总组装的焊接工装包括第三支架，在所述第三支架上沿第一方向至少设置有两组底板限位块，用于定位所述托盘底部的条形面板；

在所述第三支架上沿第二方向至少设置有两组主梁夹持机构，用于定位主梁；

在所述第三支架上沿第二方向至少设置有一组顶板限位条，所述顶板限位条沿所述第二方向等间距开设有多个凹槽，所述凹槽用于放置所述托盘顶部的条形面板；

所述第一方向与所述第二方向垂直设置。

进一步地，所述主梁夹持机构包括靠板和夹持气缸，所述主梁放置于所述靠板和所述夹持气缸之间，通过所述夹持气缸的活塞杆靠近或远离所述靠板，来夹持或松开所述主梁。

进一步地，所述顶板限位条两端放置于升降架上，以便于所述顶板限位条能够在所述托盘顶部的条形面板与所述主梁连接后，从所述托盘的侧面抽出。

进一步地，所述第三支架两侧均设置有气动弹簧压块机构，用于压紧所述托盘的条形面板和所述主梁，以便于后续焊接；

所述气动弹簧压块机构包括框架、横杆、升降气缸、横移气缸和多个弹簧压块；所述升降气缸的缸体安装于所述框架上，活塞杆与所述横杆连接，所述升降气缸的活塞杆能够带动所述横杆沿竖直方向来回运动；

多个所述弹簧压块等间距设置于所述横杆上，并随所述横杆沿竖直方向来回运动；

所述横移气缸的缸体安装于所述第三支架上，活塞杆与所述框架连接，所述横移气缸的活塞杆能够带动所述框架（沿所述第二方向移动。

托盘的制作方法，采用如权利要求5～8中任一项所述焊接工装总成，包括如下步骤：

步骤一：将所述主梁管体放置于所述主梁焊接平台的所述主梁垫块上，以及将两块所述盖板分别放置于所述主梁管体两端，并通过所述盖板压紧气缸推动所述盖板与所述主梁管体的端部接触并压紧，最终通过焊接将所述盖板与所述主梁管体连接，完成单根所述主梁的制作，重复上述操作制作多根所述主梁备用；

步骤二：将多根所述条形面板板体依次放入所述面板放置架，并且在所述条形面板板体两端均放入所述封头板，接着启动所述封头板压紧气缸，推动所述封头板与所述条形面板板体的端部接触并压紧，最终通过焊接依次将所述封头板与所述条形面板板体，完成单批所述条形面板的制作，重复上述操作制作多批所述条形面板备用；

步骤三：首先将制作完成的所述条形面板沿第一方向放置于所述底板限位块中，接着将制作完成的所述主梁沿第二方向放置于所述主梁夹持机构中，然后启动所述主梁夹持机构的夹持气缸将所述主梁固定，同时将所述气动弹簧压块机构横移至所述条形面板端部上方并下压，直至将所述主梁与其底部的所述条形面板压紧，以便于将两者焊接固定；焊接完成后松开所述气动弹簧压块机构；

步骤四：将所述顶板限位条放入所述第三支架上的所述升降架上，接着将多根制作好的所述条形面板依次放入所述顶板限位条的凹槽中，然后启动所述气动弹簧压块机构下压，直至将所述条形面板与其下方的所述主梁压紧，以便于将两者焊接固定；焊接完成后松开所述气动弹簧压块机构；

步骤五：所述顶板限位条下降一定高度，从所述托盘的侧面将所述顶板限位条抽出，即可从所述托盘总组装的焊接工装将制作完成的所述托盘取下。

本发明的优点在于：

该铝合金托盘的焊接工装以及托盘的制作方法能够快速大批量的生产铝合金托盘，该铝合金托盘重量轻，耐磨耐腐蚀，使用周期长，且能够回收重复利用。

附图说明

图1为本发明实施例中的托盘主梁的焊接工装的结构示意图。

图2为本发明实施例中的托盘主梁的焊接工装使用时的结构示意图。

图3为本发明实施例中的托盘条形面板的焊接工装使用时的结构示意图。

图4为本发明实施例中的托盘条形面板的焊接工装使用时的侧视图。

图5为本发明实施例中的托盘总组装的焊接工装的结构示意图。

图6为本发明实施例中的托盘总组装的焊接工装使用时的结构示意图。

图7为本发明实施例中的托盘总组装的焊接工装的局部结构示意图。

图8为本发明实施例中的托盘制作工艺的整体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1-4所示，本发明实施例提出了一种焊接工装装置，包括托盘主梁的焊接工装100和托盘条形面板的焊接工装200；

所述托盘主梁的焊接工装100包括第一支架1，所述第一支架1上设置有主梁焊接平台2，用于放置主梁管体3；

所述主梁焊接平台2上设置有两组盖板压紧气缸4，两组所述盖板压紧气缸4分别设置于所述主梁管体3两端，以便于所述盖板压紧气缸4的活塞杆伸出推动盖板5，使得所述盖板5与所述主梁管体3的端部接触并压紧；

所述托盘条形面板的焊接工装200包括第二支架8，所述第二支架8包括底座801和垂直设置于所述底座801上的立柱802）；

所述底座801上设置有面板放置架9，所述面板放置架9中平行放置有多根条形面板板体10；

所述面板放置架9一侧设置有封头板压紧气缸11，以便于所述封头板压紧气缸11的活塞杆伸出推动封头板12，使得所述封头板12与所述条形面板板体10的端部接触并压紧。

具体的，所述主梁焊接平台2上至少设置有一个主梁垫块6，所述主梁管体3放置于所述主梁垫块6上，当所述主梁管体3有弯曲时，所述主梁垫块6能够垫高所述主梁管体3，使得所述盖板5仍旧有空间与所述主梁管体3的端部焊接。

具体的，所述主梁焊接平台2上设置有两组盖板定位板7，用于确定所述盖板5与所述主梁管体3相对位置，当所述盖板5放置于所述主梁管体3端部时，一侧紧贴所述盖板定位板7，即可快速定位所述盖板5与所述主梁管体3的相对焊接位置，从而实现所述主梁的快速制作。

具体的，所述面板放置架9底部设置有滑块13，所述底座801上设置有滑轨14，所述面板放置架9在所述滑块13沿所述滑轨14来回移动，所述条形面板板体10上料前，首先推动所述面板放置架9沿滑轨14滑移至所述立柱802端，在所述条形面板板体10上料时，利用所述立柱802的限位能够快速定位所述条形面板板体10在所述面板放置架9中的位置，以便于放置所述封头板12时，实现两者的快速定位，当所述条形面板板体10与所述封头板12焊接固定后，推动所述面板放置架9远离所述立柱802，对靠近所述立柱802的面进行焊接。

实施例二

如图5和图6所示，本发明实施例还提出了焊接工装总成，包括所述的一种焊接工装装置，还包括托盘总组装的焊接工装300，所述焊接工装300包括第三支架15，在所述第三支架15上沿第一方向至少设置有两组底板限位块16，用于定位所述托盘底部的条形面板；在所述第三支架15上沿第二方向至少设置有两组主梁夹持机构17，用于定位主梁；在所述第三支架15上沿第二方向至少设置有一组顶板限位条18，所述顶板限位条18沿所述第二方向等间距开设有多个凹槽，所述凹槽用于放置所述托盘顶部的条形面板。其中所述第一方向与所述第二方向垂直设置。将底部的所述条形面板和顶部的所述条形面板分别与所述主梁的底面与顶面焊接，即可制作完成一个托盘。

具体的，所述主梁夹持机构17包括靠板和夹持气缸，所述主梁放置于所述靠板和所述夹持气缸之间，通过所述夹持气缸的活塞杆靠近或远离所述靠板，来夹持或松开所述主梁，当所述夹持气缸的活塞杆靠近所述靠板时，能够将所述靠板和所述夹持气缸之间的所述主梁加紧固定，以便于后续焊接，反之在焊接完成后两者远离，松开所述主梁，以便拿取。

具体的，所述顶板限位条18两端放置于升降架上，以便于所述顶板限位条18能够在所述托盘顶部的条形面板与所述主梁连接后，从所述托盘的侧面抽出。使用时，首先将所述顶板限位条18放置于升降架中，并抬升至指定高度，用于确定顶部的条形面板与所述主梁之间的高度，当两者焊接固定后，所述升降架下行，带动所述顶板限位条18下降，以便于所述顶板限位条18能够从成型托盘的侧面抽出。

在一些实施例中，所述升降架可以使用伸缩缸或使用简易的螺栓加滑槽的方式来实现所述顶板限位条18的升降，其中螺栓既用于架设所述顶板限位条18，又能够沿滑槽来回运动。

具体的，如图7所示，所述第三支架15两侧均设置有气动弹簧压块机构19，用于压紧所述托盘的条形面板和所述主梁，以便于后续焊接；所述气动弹簧压块机构19包括框架1901、横杆1902、升降气缸1903、横移气缸1904和多个弹簧压块1905；所述升降气缸1903的缸体安装于所述框架1901上，活塞杆与所述横杆1902连接，所述升降气缸1903的活塞杆能够带动所述横杆1902沿竖直方向来回运动；多个所述弹簧压块1905等间距设置于所述横杆1902上，并随所述横杆1902沿竖直方向来回运动；所述横移气缸1904的缸体安装于所述第三支架15上，活塞杆与所述框架1901连接，所述横移气缸1904的活塞杆能够带动所述框架1901沿所述第二方向移动。所述气动弹簧压块机构19中的多个所述弹簧压块1905在所述横移气缸1904和所述升降气缸1903的作用下，能够从所述托盘的上方对主梁或条形面板施加压力，使得所述主梁或条形面板的连接处更加紧密，防止因翘曲导致焊接失效，大大提高托盘的成品质量。

实施例三

如图8所示，本发明实施例还提出了托盘的制作方法，包括所述托盘主梁的焊接工装、所述托盘条形面板的焊接工装和所述托盘总组装的焊接工装，并且包括如下步骤：

步骤一：将所述主梁管体3放置于所述主梁焊接平台2的所述主梁垫块6上，以及将两块所述盖板5分别放置于所述主梁管体3两端，并通过所述盖板压紧气缸4推动所述盖板5与所述主梁管体3的端部接触并压紧，最终通过焊接将所述盖板5与所述主梁管体3连接，完成单根所述主梁的制作，重复上述操作制作多根所述主梁备用；

步骤二：将多根所述条形面板板体10依次放入所述面板放置架9，并且在所述条形面板板体10两端均放入所述封头板12，接着启动所述封头板压紧气缸11，推动所述封头板12与所述条形面板板体10的端部接触并压紧，最终通过焊接依次将所述封头板12与所述条形面板板体10，完成单批所述条形面板的制作，重复上述操作制作多批所述条形面板备用；

步骤三：首先将制作完成的所述条形面板沿第一方向放置于所述底板限位块16中，接着将制作完成的所述主梁沿第二方向放置于所述主梁夹持机构17中，然后启动所述主梁夹持机构17的夹持气缸将所述主梁固定，同时将所述气动弹簧压块机构19横移至所述条形面板端部上方并下压，直至将所述主梁与其底部的所述条形面板压紧，以便于将两者焊接固定；焊接完成后松开所述气动弹簧压块机构19；

步骤四：将所述顶板限位条18放入所述第三支架15上的所述升降架上，接着将多根制作好的所述条形面板依次放入所述顶板限位条18的凹槽中，然后启动所述气动弹簧压块机构19下压，直至将所述条形面板与其下方的所述主梁压紧，以便于将两者焊接固定；焊接完成后松开所述气动弹簧压块机构19；

步骤五：所述顶板限位条18下降一定高度，从所述托盘的侧面将所述顶板限位条18抽出，即可从所述托盘总组装的焊接工装300将制作完成的所述托盘取下。

具体的，步骤一中制作主梁的工序和步骤二中制作条形面板的工序，不分先后，甚至可以同时操作，进一步提高托盘的生产效率。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种焊接工装装置，其特征在于，包括托盘主梁的焊接工装（100）和托盘条形面板的焊接工装（200）；

所述托盘主梁的焊接工装（100）包括第一支架（1），所述第一支架（1）上设置有主梁焊接平台（2），用于放置主梁管体（3）；

所述主梁焊接平台（2）上设置有两组盖板压紧气缸（4），两组所述盖板压紧气缸（4）分别设置于所述主梁管体（3）两端，以便于所述盖板压紧气缸（4）的活塞杆伸出推动盖板（5），使得所述盖板（5）与所述主梁管体（3）的端部接触并压紧；

所述托盘条形面板的焊接工装（200）包括第二支架（8），所述第二支架（8）包括底座（801）和垂直设置于所述底座（801）上的立柱（802）；

所述底座（801）上设置有面板放置架（9），所述面板放置架（9）中平行放置有多根条形面板板体（10）；

所述面板放置架（9）一侧设置有封头板压紧气缸（11），以便于所述封头板压紧气缸（11）的活塞杆伸出推动封头板（12），使得所述封头板（12）与所述条形面板板体（10）的端部接触并压紧。

2.如权利要求1所述的托盘主梁的焊接工装，其特征在于，

所述主梁焊接平台（2）上至少设置有一个主梁垫块（6），所述主梁管体（3）放置于所述主梁垫块（6）上。

3.如权利要求1所述的托盘主梁的焊接工装，其特征在于，

所述主梁焊接平台（2）上设置有两组盖板定位板（7），用于确定所述盖板（5）与所述主梁管体（3）相对位置。

4.如权利要求1所述的托盘条形面板的焊接工装（200），其特征在于，

所述面板放置架（9）底部设置有滑块（13），所述底座（801）上设置有滑轨（14），所述面板放置架（9）在所述滑块（13）沿所述滑轨（14）来回移动。

5.焊接工装总成，包括如权利要求1～4中任一项所述的一种焊接工装装置，其特征在于，还包括托盘总组装的焊接工装（300），所述托盘总组装的焊接工装（300）包括第三支架（15），在所述第三支架（15）上沿第一方向至少设置有两组底板限位块（16），用于定位所述托盘底部的条形面板；

在所述第三支架（15）上沿第二方向至少设置有两组主梁夹持机构（17），用于定位主梁；

在所述第三支架（15）上沿第二方向至少设置有一组顶板限位条（18），所述顶板限位条（18）沿所述第二方向等间距开设有多个凹槽，所述凹槽用于放置所述托盘顶部的条形面板；

所述第一方向与所述第二方向垂直设置。

6.如权利要求5所述的托盘总组装的焊接工装（300），其特征在于，

所述主梁夹持机构（17）包括靠板和夹持气缸，所述主梁放置于所述靠板和所述夹持气缸之间，通过所述夹持气缸的活塞杆靠近或远离所述靠板，来夹持或松开所述主梁。

7.如权利要求5所述的托盘总组装的焊接工装（300），其特征在于，

所述顶板限位条（18）两端放置于升降架上，以便于所述顶板限位条（18）能够在所述托盘顶部的条形面板与所述主梁连接后，从所述托盘的侧面抽出。

8.如权利要求5所述的托盘总组装的焊接工装（300），其特征在于，

所述第三支架（15）两侧均设置有气动弹簧压块机构（19），用于压紧所述托盘的条形面板和所述主梁，以便于后续焊接；

所述气动弹簧压块机构（19）包括框架（1901）、横杆（1902）、升降气缸（1903）、横移气缸（1904）和多个弹簧压块（1905）；所述升降气缸（1903）的缸体安装于所述框架（1901）上，活塞杆与所述横杆（1902）连接，所述升降气缸（1903）的活塞杆能够带动所述横杆（1902）沿竖直方向来回运动；

多个所述弹簧压块（1905）等间距设置于所述横杆（1902）上，并随所述横杆（1902）沿竖直方向来回运动；

所述横移气缸（1904）的缸体安装于所述第三支架（15）上，活塞杆与所述框架（1901）连接，所述横移气缸（1904）的活塞杆能够带动所述框架（1901）沿所述第二方向移动。

9.托盘的制作方法，其特征在于，采用如权利要求5～8中任一项所述焊接工装总成，包括如下步骤：

步骤一：将所述主梁管体（3）放置于所述主梁焊接平台（2）的所述主梁垫块（6）上，以及将两块所述盖板（5）分别放置于所述主梁管体（3）两端，并通过所述盖板压紧气缸（4）推动所述盖板（5）与所述主梁管体（3）的端部接触并压紧，最终通过焊接将所述盖板（5）与所述主梁管体（3）连接，完成单根所述主梁的制作，重复上述操作制作多根所述主梁备用；

步骤二：将多根所述条形面板板体（10）依次放入所述面板放置架（9），并且在所述条形面板板体（10）两端均放入所述封头板（12），接着启动所述封头板压紧气缸（11），推动所述封头板（12）与所述条形面板板体（10）的端部接触并压紧，最终通过焊接依次将所述封头板（12）与所述条形面板板体（10），完成单批所述条形面板的制作，重复上述操作制作多批所述条形面板备用；

步骤三：首先将制作完成的所述条形面板沿第一方向放置于所述底板限位块（16）中，接着将制作完成的所述主梁沿第二方向放置于所述主梁夹持机构（17）中，然后启动所述主梁夹持机构（17）的夹持气缸将所述主梁固定，同时将所述气动弹簧压块机构（19）横移至所述条形面板端部上方并下压，直至将所述主梁与其底部的所述条形面板压紧，以便于将两者焊接固定；焊接完成后松开所述气动弹簧压块机构（19）；

步骤四：将所述顶板限位条（18）放入所述第三支架（15）上的所述升降架上，接着将多根制作好的所述条形面板依次放入所述顶板限位条（18）的凹槽中，然后启动所述气动弹簧压块机构（19）下压，直至将所述条形面板与其下方的所述主梁压紧，以便于将两者焊接固定；焊接完成后松开所述气动弹簧压块机构（19）；

步骤五：所述顶板限位条（18）下降一定高度，从所述托盘的侧面将所述顶板限位条（18）抽出，即可从所述托盘总组装的焊接工装（300）将制作完成的所述托盘取下。

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