CN115041849A - 一种焊接试板对接用反变形装配工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接试板对接用反变形装配工装，属于板材焊接技术领域，它包括两块左右间隔设置的工装板和调节装置，两块所述工装板相互靠近的内端相铰接，两块所述工装板能绕着铰接点同步反向转动进行角度的调节以构成不同的反变形角度，所述调节装置包括角度调节机构和角度测量机构，两块工装板分别与角度调节机构连接实现角度的同步调节。本发明通过角度调节机构同步调节两块工装板的倾斜角度以构成不同的反变形角度，同时角度调节过程中通过角度测量机构实时测量两块工装板构成的反变形角度的大小，能够实现对两块板材焊前反变形角度的连续精确调节，同时实现对反变形角度的精确控制。

Description

一种焊接试板对接用反变形装配工装

技术领域

本发明涉及一种焊接试板对接用反变形装配工装，属于板材焊接技术领域。

背景技术

在日常板材对接的焊接前，在条件许可的情况下，需预置一定的反变形，以抵消焊接产生的角变形或减少厚板的翻转次数。工艺焊接试验时，更需要采取相应的工艺措施，使试板焊接完成后角变形量小于3°，以免影响试验数据。因此，预置相应的反变形量，能简单有效的控制焊接试板角变形。

现有中国专利号为200910153657.0，专利名称为一种可进行变形控制的不锈钢薄板焊接方法的专利，该专利指出在焊前先用两根平行的扁钢将两组不锈钢薄板需要焊接的一侧分别垫起，两组不锈薄钢板分别以扁钢作为支点，将两组不锈薄钢板已加工完坡口的一端相对接，其另一端与工作台面接触，实现焊前反变形。该方法操作简便，并且能够在一定程度上减小不锈钢薄板的焊接角变形，但是，该方法无法实现对两块板材焊前反变形角度的连续精确调节，并且难以实现对反变形角度的精确控制。

发明内容

本发明目的在于提供一种焊接试板对接用反变形装配工装，能够实现对两块板材焊前反变形角度的连续精确调节，同时实现对反变形角度的精确控制。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种焊接试板对接用反变形装配工装，包括两块左右间隔设置的工装板和调节装置，两块所述工装板相互靠近的内端相铰接，两块所述工装板能绕着铰接点同步反向转动进行角度的调节以构成不同的反变形角度，所述调节装置包括角度调节机构和角度测量机构，两块工装板分别与角度调节机构连接实现角度的同步调节，所述角度测量机构用于在工装板进行角度调节的过程中实时测量反变形角度的大小，所述角度测量机构包括基准部和测量部，所述工装板绕着铰接点转动时可带动测量部相对于基准部运动。

本发明装置使用时，首先根据焊接的需要设定反变形角度的数值，具体通过角度调节机构使两块工装板绕着铰接点同步转动从而同步调节两块工装板的倾斜角度，调节过程中通过角度测量机构实时测量两块工装板构成的反变形角度的大小，具体通过工装板绕着铰接点转动调节角度时带动测量部同步运动，通过测量部测量得出其相对于基准部运动的距离换算得到当前的反变形角度，直至两块工装板构成的反变形角度的数值与设定值相同，然后将两块焊接试板分别置于两块工装板上，并使两块焊接试板按装配图组对，再对两块工装板上的两块焊接试板进行定位焊接，本发明通过角度测量机构能够在工装板角度调节过程中实时测量两块工装板构成的反变形角度的大小，由此能够实现对两块板材焊前反变形角度的连续精确调节，同时能够实现反变形角度的精确控制。

作为优选，还包括底座，两块所述工装板通过角度调节机构设于底座上方，所述测量部包括分别固定于两块工装板上的标尺，所述基准部包括两个间接或直接固定于底座上的基准块，两个所述基准块与两块工装板一一对应，所述工装板绕着铰接点转动时可带动标尺相对于基准块上下运动。

通过还设有底座，两块工装板通过角度调节机构设于底座上方，测量部包括分别固定于两块工装板上的标尺，基准部包括两个间接或直接固定于底座上的基准块，两个基准块与两块工装板一一对应，工装板绕着铰接点转动时可带动标尺相对于基准块上下运动，使得两块工装板绕着其铰接点同步反向转动时能够带动对应的标尺相对于基准块上下运动，从而能够通过标尺测量得出其相对于基准块上下运动的距离，再根据测量得出的距离可以换算得到当前的反变形角度，进而能够在工装板角度调节过程中实时测量出两块工装板构成的反变形角度的大小，以便实现对反变形角度的连续精确调节。

作为优选，所述基准块位于标尺的横向一侧，所述基准块的上表面处形成有呈水平状态的基准面，所述工装板的前端面或后端面处固定有水平延伸的挂杆，所述挂杆活动穿过标尺长度方向上的一个端部以使标尺自然呈竖直状态，所述标尺上具有与基准面平行的刻度线，所述刻度线沿标尺的长度方向设置。

通过将基准块设置于标尺的横向一侧，基准块的上表面处形成有呈水平状态的基准面，工装板的前端面或后端面处固定有水平延伸的挂杆，挂杆活动穿过标尺长度方向上的一个端部以使标尺自然呈竖直状态，标尺上具有与基准面平行的刻度线，刻度线沿标尺的长度方向设置，使得工装板带动标尺相对于基准块上下运动过程中标尺在自身重力的作用下能够始终保持竖直状态，使得运动过程中标尺上的刻度线能够始终与基准块上的基准面平行，通过实时观察基准面与标尺上的哪条刻度线对齐，即可测出当前位置标尺相对于基准块运动的竖直距离，再根据该竖直距离的数值换算得到当前反变形角度的数值，从而实现对反变形角度的实时测量。

作为优选，所述标尺上具有刻度线的一端朝向基准块，所述标尺与基准块相互靠近的内端之间形成有第一让位间隙。

通过将标尺上具有刻度线的一端朝向基准块，标尺与基准块相互靠近的内端之间形成有第一让位间隙，便于在调节过程中实时观察基准块上的基准面与标尺上的哪条刻度线对齐，另外由于标尺随着工装板同步运动时会相对于基准块发生一定的横向位移，第一让位间隙能够在标尺发生横向位移时对其进行让位，从而防止标尺运动过程中与基准块发生碰撞，以保证标尺运动过程中能够始终保持竖直状态，从而保证反变形角度测量的准确性

作为优选，所述标尺相对靠近或者位于工装板上与其铰接端相对的另一端。

通过将标尺设置于相对靠近或者位于工装板上与其铰接端相对的另一端，由于工装板绕其铰接点转动时工装板上与其铰接端相对的另一端发生的位移最大，能够相对放大标尺相对于基准块运动的距离，便于观察得出测量的数值，同时能够进一步提高测量的准确性。

作为优选，还包括固定于底座上且位于工装板下方的矩形围挡，两块所述工装板相互靠近的内端通过连接构件相铰接，所述连接构件包括中心轴和铰链，所述中心轴固定支撑在矩形围挡的前后侧壁之间，每块所述工装板的内端分别通过铰链转动套设于中心轴上，两个所述铰链沿工装板的内端面方向间隔设置。

通过还设有固定于底座上且位于工装板下方的矩形围挡，，两块工装板相互靠近的内端通过连接构件相铰接，连接构件包括中心轴和铰链，中心轴固定支撑在矩形围挡的前后侧壁之间，每块工装板的内端分别通过铰链转动套设于中心轴上，两个铰链沿工装板的内端面方向间隔设置，使得两块工装板能够绕着中心轴转动进行角度的调节，以便构成不同的反变形角度。

作为优选，所述铰链固定于工装板的内端底部，两块所述工装板的内端之间形成有第二让位间隙。

通过将铰链固定于工装板的内端底部，两块工装板的内端之间形成有第二让位间隙，使得两块焊接试板放置在两块工装板上后，第二让位间隙能够对两块焊接试板的对接处进行让位，以便两块焊接试板能够按装配图精确组对，便于后续焊接。

作为优选，所述铰链的数量至少为四个，其中两个所述铰链固定于第一块工装板内端的前后两端，另外两个所述铰链固定于第二块工装板的内端且接触设于第一块工装板上的两个铰链的内端一侧，所述中心轴上安装有两个限位卡簧，两个所述限位卡簧接触设于第二块工装板上的两个铰链的内端一侧。

通过将铰链的数量设置为至少为四个，其中两个铰链固定于第一块工装板内端的前后两端，另外两个铰链固定于第二块工装板的内端且接触设于第一块工装板上的两个铰链的内端一侧，中心轴上安装有两个限位卡簧，两个限位卡簧接触设于第二块工装板上的两个铰链的内端一侧，使得两个限位卡簧能够限制第二块工装板沿中心轴的轴向移动，从而限制第一块工装板沿中心轴的轴向移动，以防止定位焊接过程中两块焊接试板发生相对位移。

作为优选，所述角度调节机构包括调节丝杆、调节手柄、两个滑块、连接滑块与工装板的两组连杆，所述调节丝杆转动支撑在矩形围挡的左右侧壁之间，所述调节手柄固定于调节丝杆的其中一端，两个所述滑块滑配在底座上表面并通过方向相反的螺纹配合于调节丝杆上，每组所述连杆包括左右对称设置的两根，所述连杆一端与对应滑块的顶端铰接、另一端与对应工装板的底端铰接，所述连杆与工装板底端的铰接位置相对靠近或者位于工装板上与其铰接端相对的另一端。

通过在角度调节机构内设有调节丝杆、调节手柄、两个滑块、连接滑块与工装板的两组连杆，调节丝杆转动支撑在矩形围挡的左右侧壁之间，调节手柄固定于调节丝杆的其中一端，两个滑块滑配在底座上表面并通过方向相反的螺纹配合于调节丝杆上，每组连杆包括左右对称设置的两根，连杆一端与对应滑块的顶端铰接、另一端与对应工装板的底端铰接，连杆与工装板底端的铰接位置相对靠近或者位于工装板上与其铰接端相对的另一端，使得操作人员可以通过转动调节手柄来驱动调节丝杆上的两个滑块相互远离或靠近，从而可通过两组连杆驱动两块工装板绕着中心轴沿相反的方向同步转动，从而实现对两块工装板角度的同步调节，以便获得不同的反变形角度。

作为优选，所述底座上开设有两个沿滑块的前后方向间隔设置的滑槽，所述滑槽沿左右方向延伸且上下贯通，所述滑块底端形成有分别滑配于两个滑槽内的凸台，两组所述连杆分别位于滑块的前后两端。

通过在底座上开设有两个沿滑块的前后方向间隔设置的滑槽，滑槽沿左右方向延伸且上下贯通，滑块底端形成有分别滑配于两个滑槽内的凸台，两组连杆分别位于滑块的前后两端，能够减小两个滑块相互远离或靠近滑动时的摩擦阻力，并且通过凸台与滑槽之间的配合还能够起到限位导向作用，并且通过滑槽能够方便用户安装调整连杆与滑块、工装板的连接部件。

因此，本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明通过角度调节机构同步调节两块工装板的倾斜角度以构成不同的反变形角度，同时角度调节过程中通过角度测量机构实时测量两块工装板构成的反变形角度的大小，具体通过标尺与基准块之间的配合经测量、换算得出，先通过标尺上的刻度线测量得出标尺相对于基准块运动的竖直距离，再根据该竖直距离的数值换算得出工装板的倾斜角度，从而获得两块工装板构成的反变形角度的数值，由此能够实现对两块板材焊前反变形角度的连续精确调节，同时实现对反变形角度的精确控制。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明图1中A处的结构放大示意图。

附图中标记分述如下：1、工装板；2、调节装置；3、连接构件；4、角度调节机构；5、角度测量机构；6、基准部；7、测量部；8、底座；9、标尺；10、基准块；11、基准面；12、挂杆；13、刻度线；14、矩形围挡；15、中心轴；16、铰链；17、滑槽；18、调节丝杆；19、调节手柄；20、滑块；21、连杆；22、限位卡簧；23、第一让位间隙；24、第二让位间隙。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1所示，本发明所述的一种焊接试板对接用反变形装配工装，包括两块左右间隔设置的工装板1和调节装置2，其中，两块工装板1沿左右方向对称设置并且工装板1的上下表面平行，两块工装板1的截面尺寸和厚度相同，调节装置2包括角度调节机构4和角度测量机构5，角度测量机构5用于在工装板1进行角度调节的过程中实时测量反变形角度的大小，角度测量机构5包括基准部6和测量部7，工装板1绕着铰接点转动时可带动测量部7相对于基准部6运动，测量部7包括分别固定于两块工装板1上的标尺9，基准部6包括两个间接或直接固定于底座8上的基准块10，基准块10固定于矩形围挡14的内壁，两个基准块10与两块工装板1一一对应，工装板1绕着铰接点转动时可带动标尺9相对于基准块10上下运动。

如图1和图3所示，基准块10位于标尺9的横向一侧，标尺9上具有刻度线13的一端朝向基准块10，标尺9与基准块10相互靠近的内端之间形成有第一让位间隙23，基准块10的上表面处形成有呈水平状态的基准面11，标尺9相对靠近或者位于工装板1上与其铰接端相对的另一端，工装板1的前端面或后端面处固定有水平延伸的挂杆12，挂杆12活动穿过标尺9长度方向上的一个端部以使标尺9自然呈竖直状态，其中，标尺9的端部形成有供挂杆12穿过的内孔，内孔的截面尺寸大于挂杆12的截面直径，标尺9上具有与基准面11平行的刻度线13，刻度线13沿标尺9的长度方向设置。

如图1所示，两块工装板1相互靠近的内端相铰接，两块工装板1能绕着铰接点同步反向转动进行角度的调节以构成不同的反变形角度，还包括固定于底座8上且位于工装板1下方的矩形围挡14，其中矩形围挡14前后侧壁的顶端形成有由中间向两侧逐渐降低的坡度，该坡度的角度为10～20°，便于观察标尺9的读数。

如图1和图2所示，两块工装板1相互靠近的内端通过连接构件3相铰接，连接构件3包括中心轴15和铰链16，中心轴15固定支撑在矩形围挡14的前后侧壁之间，每块工装板1的内端分别通过铰链16转动套设于中心轴15上，两个铰链16沿工装板1的内端面方向间隔设置，铰链16固定于工装板1的内端底部，两块工装板1的内端之间形成有第二让位间隙24，铰链16的数量为四个，其中两个铰链16固定于第一块工装板1内端的前后两端，另外两个铰链16固定于第二块工装板1的内端且接触设于第一块工装板1上的两个铰链16的内端一侧，中心轴15上安装有两个限位卡簧22，两个限位卡簧22接触设于第二块工装板1上的两个铰链16的内端一侧。

如图1和图2所示，还包括底座8，两块工装板1通过角度调节机构4设于底座8上方，两块工装板1分别与角度调节机构4连接实现角度的同步调节，角度调节机构4包括调节丝杆18、调节手柄19、两个滑块20、连接滑块20与工装板1的两组连杆21，调节丝杆18通过轴承转动支撑在矩形围挡14的左右侧壁之间，底座8上还固定有竖直向上延伸的中间支板，调节丝杆18通过轴承与其形成转动支撑，调节手柄19固定于调节丝杆18的其中一端，两个滑块20滑配在底座8上表面并通过方向相反的螺纹配合于调节丝杆18上，每组连杆21包括左右对称设置的两根，连杆21一端与对应滑块20的顶端铰接、另一端与对应工装板1的底端铰接，其中滑块20的顶端、工装板1的底端分别固定有与连杆21端部铰接的耳板，连杆21与工装板1底端的铰接位置相对靠近或者位于工装板1上与其铰接端相对的另一端，底座8上开设有两个沿滑块20的前后方向间隔设置的滑槽17，滑槽17沿左右方向延伸且上下贯通，滑块20底端形成有分别滑配于两个滑槽17内的凸台，两组连杆21分别位于滑块20的前后两端。

本实施例具体实施时，首先根据焊接的需要设定反变形角度的数值，具体通过转动调节手柄19来驱动调节丝杆18上的两个滑块20相互远离或靠近，从而通过两组连杆21驱动两块工装板1绕着中心轴15沿相反的方向同步转动，从而同步调节两块工装板1的倾斜角度，两块工装板1绕着中心轴15转动时会带动各自上面的标尺9相对于基准块10上下运动，运动过程中标尺9在自身重力的作用下始终保持竖直状态，运动过程中标尺9上的刻度线能够始终与基准块10上的基准面平行，通过实时观察基准面与标尺9上的哪条刻度线对齐，即可测出当前位置标尺9相对于基准块10运动的竖直距离，再根据该竖直距离的数值换算得到当前反变形角度的数值，从而能够实现对反变形角度的实时测量，直至两块工装板1构成的反变形角度的数值与设定值相同，然后将两块焊接试板分别置于两块工装板1上，并使两块焊接试板按装配图组对，再对两块工装板1上的两块焊接试板进行定位焊接。

本发明通过角度调节机构同步调节两块工装板的倾斜角度以构成不同的反变形角度，同时角度调节过程中通过角度测量机构实时测量两块工装板构成的反变形角度的大小，具体通过标尺与基准块之间的配合经测量、换算得出，先通过标尺上的刻度线测量得出标尺相对于基准块运动的竖直距离，再根据该竖直距离的数值换算得出工装板的倾斜角度，从而获得两块工装板构成的反变形角度的数值，由此能够实现对两块板材焊前反变形角度的连续精确调节，同时够实现反变形角度的精确控制。

Claims (10)

1.一种焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：包括两块左右间隔设置的工装板(1)和调节装置(2)，两块所述工装板(1)相互靠近的内端相铰接，两块所述工装板(1)能绕着铰接点同步反向转动进行角度的调节以构成不同的反变形角度，所述调节装置(2)包括角度调节机构(4)和角度测量机构(5)，两块工装板(1)分别与角度调节机构(4)连接实现角度的同步调节，所述角度测量机构(5)用于在工装板(1)进行角度调节的过程中实时测量反变形角度的大小，所述角度测量机构(5)包括基准部(6)和测量部(7)，所述工装板(1)绕着铰接点转动时可带动测量部(7)相对于基准部(6)运动。

2.根据权利要求1所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：还包括底座(8)，两块所述工装板(1)通过角度调节机构(4)设于底座(8)上方，所述测量部(7)包括分别固定于两块工装板(1)上的标尺(9)，所述基准部(6)包括两个间接或直接固定于底座(8)上的基准块(10)，两个所述基准块(10)与两块工装板(1)一一对应，所述工装板(1)绕着铰接点转动时可带动标尺(9)相对于基准块(10)上下运动。

3.根据权利要求2所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：所述基准块(10)位于标尺(9)的横向一侧，所述基准块(10)的上表面处形成有呈水平状态的基准面(11)，所述工装板(1)的前端面或后端面处固定有水平延伸的挂杆(12)，所述挂杆(12)活动穿过标尺(9)长度方向上的一个端部以使标尺(9)自然呈竖直状态，所述标尺(9)上具有与基准面(11)平行的刻度线(13)，所述刻度线(13)沿标尺(9)的长度方向设置。

4.根据权利要求3所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：所述标尺(9)上具有刻度线(13)的一端朝向基准块(10)，所述标尺(9)与基准块(10)相互靠近的内端之间形成有第一让位间隙(23)。

5.根据权利要求2或3或4所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：所述标尺(9)相对靠近或者位于工装板(1)上与其铰接端相对的另一端。

6.根据权利要求2或3或4所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：还包括固定于底座(8)上且位于工装板(1)下方的矩形围挡(14)，两块所述工装板(1)相互靠近的内端通过连接构件(3)相铰接，所述连接构件(3)包括中心轴(15)和铰链(16)，所述中心轴(15)固定支撑在矩形围挡(14)的前后侧壁之间，每块所述工装板(1)的内端分别通过铰链(16)转动套设于中心轴(15)上，两个所述铰链(16)沿工装板(1)的内端面方向间隔设置。

7.根据权利要求6所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：所述铰链(16)固定于工装板(1)的内端底部，两块所述工装板(1)的内端之间形成有第二让位间隙(24)。

8.根据权利要求6所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：所述铰链(16)的数量至少为四个，其中两个所述铰链(16)固定于第一块工装板(1)内端的前后两端，另外两个所述铰链(16)固定于第二块工装板(1)的内端且接触设于第一块工装板(1)上的两个铰链(16)的内端一侧，所述中心轴(15)上安装有两个限位卡簧(22)，两个所述限位卡簧(22)接触设于第二块工装板(1)上的两个铰链(16)的内端一侧。

9.根据权利要求6所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：所述角度调节机构(4)包括调节丝杆(18)、调节手柄(19)、两个滑块(20)、连接滑块(20)与工装板(1)的两组连杆(21)，所述调节丝杆(18)转动支撑在矩形围挡(14)的左右侧壁之间，所述调节手柄(19)固定于调节丝杆(18)的其中一端，两个所述滑块(20)滑配在底座(8)上表面并通过方向相反的螺纹配合于调节丝杆(18)上，每组所述连杆(21)包括左右对称设置的两根，所述连杆(21)一端与对应滑块(20)的顶端铰接、另一端与对应工装板(1)的底端铰接，所述连杆(21)与工装板(1)底端的铰接位置相对靠近或者位于工装板(1)上与其铰接端相对的另一端。

10.根据权利要求9所述的焊接试板对接用反变形装配工装，其特征在于：所述底座(8)上开设有两个沿滑块(20)的前后方向间隔设置的滑槽(17)，所述滑槽(17)沿左右方向延伸且上下贯通，所述滑块(20)底端形成有分别滑配于两个滑槽(17)内的凸台，两组所述连杆(21)分别位于滑块(20)的前后两端。

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