CN115555785B - 一种适用于铁路敞车车门焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于铁路敞车车门焊接夹具。本方案中，在对实施们板焊接的作业时，首先将待焊接的门板放置在第一支撑机构以产生Z向支撑，再操作X轴门夹紧机构而对门板进行X向夹紧定位，以及操作Y轴门夹紧机构而对门板进行Y向夹紧定位。再对待焊接的折页放置在第二支撑机构上直至使折页进行支撑定位地覆于所述门板上，并通过插销定位机构插入被所述第二支撑机构所支撑定位的折页的销孔内以产生定位作用，这样完成了对折页在门板表面上安装的固定，此时便可对折页与门板的连接处进行焊接。

Description

一种适用于铁路敞车车门焊接夹具

技术领域

本申请涉及车门焊接的技术领域，尤其涉及一种适用于铁路敞车车门焊接夹具。

背景技术

相关技术中，铁路敞车车门焊接多为人工焊接，焊接质量通常受到工人焊接技术水平和经验能力的限制，质量水平难以保证，并且该焊接工艺繁琐复杂，每次焊接前都需对折页焊接位置进行定位固定，而定位固定通常是采用简单地工具，造成夹紧效率和夹紧效果较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种用于铁路敞车车门焊接夹具，能够提高对车门焊接所需的夹紧效果和夹紧效率。

本申请提供一种适用于铁路敞车车门焊接夹具，包括：

一第一支撑机构，用以对待焊接的门板进行Z向支撑；

一X轴门夹紧机构，用以对被所述支撑机构支撑的门板进行X向夹紧定位；

一Y轴门夹紧机构，用以对被所述支撑机构支撑的门板进行Y向夹紧定位；

一第二支撑机构，用以对待焊接的折页进行支撑定位地覆于所述门板上；

以及，一插销定位机构，用以对通过插入被所述第二支撑机构所支撑定位的折页的销孔内以产生定位作用。

可选地，还包括一折页夹紧机构，用以对被被所述第二支撑机构所支撑定位的折页产生沿覆于所述门板上的夹紧力。

可选地，所述第一支撑机构包括设门定位基准板，所述门定位基准板包括第一基准柱和第二基准柱，所述第一基准柱和第二基准柱各开设有门定位槽，以形成对门板的角缘处产生定位作用。

可选地，所述第一支撑机构还包括用以形成Z向支撑力的门Z向定位块。

可选地，所述第二支撑机构包括折页支撑柱，所述折页支撑柱开设有容纳折页的折页定位槽。

可选地，所述插销定位机构包括插销驱动气缸，与所述插销驱动气缸传动连接的插销柱，所述插销柱用以插入所述销孔内。

可选地，所述折页夹紧机构包括固定座和可转动地连接所述固定座的夹紧臂，所述夹紧臂通过转动产生夹紧力。

以上提供的适用于铁路敞车车门焊接夹具，在对实施们板焊接的作业时，首先将待焊接的门板放置在第一支撑机构以产生Z向支撑，再操作X轴门夹紧机构而对门板进行X向夹紧定位，以及操作Y轴门夹紧机构而对门板进行Y向夹紧定位。再对待焊接的折页放置在第二支撑机构上直至使折页进行支撑定位地覆于所述门板上，并通过插销定位机构插入被所述第二支撑机构所支撑定位的折页的销孔内以产生定位作用，这样完成了对折页在门板表面上安装的固定，此时便可对折页与门板的连接处进行焊接。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的焊接夹具的一工作状态示意图。

图2为本申请实施例提供的焊接夹具的结构图。

图3为图2中E处局部放大图。

图4为为本申请实施例提供的插销定位机构、折页夹紧机构的工作状态的示意图。

其中，图中元件标识如下：

1、插销定位机构；11-插销驱动气缸；12-插销柱；2、折页；2a-销孔；3、门板；4、折页夹紧机构；41-固定座；42-夹紧臂；5、门定位基准板；51-第一基准柱；52-第二基准柱；53,54-门定位槽；6、门Z向定位块；7、X轴门夹紧机构；8、Y轴门夹紧机构；9-第二支撑机构；91-折页支撑柱；92-折页定位槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

参考图1-图4，本申请提供一种适用于铁路敞车车门的焊接夹具，该焊接夹具可以适用于铁路敞车车门焊接。尽管此处所涉及技术主题中带有字眼“铁路敞车”对车门的限制，这些字眼表面上带有对车门类型的限定。然而，这些字眼应当被理解为使用环境，其仅仅是一种示例性说明，并不构成对本申请车门种类的实质限定。其它任何形式的对象，也是能够适用于本申请技术方案。为了说明之方便性，后文均以铁路敞车车门为例来说明，而省略对其它非弧形的板体或块体等的形式的示范，以避免带来的篇幅不简要。

应当理解的是，铁路车门焊接是指将折页2与门板3进行焊接装配。

上述焊接夹具包括：

一第一支撑机构，用以对待焊接的门板3进行Z向支撑；

一X轴门夹紧机构7，用以对被上述支撑机构支撑的门板3进行X向夹紧定位；

一Y轴门夹紧机构8，用以对被上述支撑机构支撑的门板3进行Y向夹紧定位；

一第二支撑机构9，用以对待焊接的折页2进行支撑定位地覆于上述门板3上；

以及，一插销定位机构1，用以对通过插入被上述第二支撑机构9所支撑定位的折页2的销孔2a内以产生定位作用。

应当说明的是，如文本所用的“X向”、“Y向”、“Z向”是相对方位表述，并非是绝对概念，其方位标识如图2所表示的XYZ三轴。

可以理解的是，对于门板3而言，通过第一支撑机构所产生的X向支撑，通过X轴门夹紧机构7所产生X向夹紧定位，以及通过Y轴门夹紧机构8所产生Y向夹紧定位，由此产生了X向、Y向、Z向的定位作用，从而实现了对门板3的全方位固定。

对于折页2而言，通过第二支撑机构9产生Z向支撑，而Z向定位直接决定了折半与门板3的贴紧程度，若二者明显贴合，则无法实施后续焊接操作。通过插销定位机构1产生了X向、Y向的定位，从而实现了对折页2在贴合于门板3表面的全方位固定。

关于X轴门夹紧机构7、Y轴门夹紧机构8具体构造，可采用所属领域技术人员容易想到的方式。作为可示范地举例，包括夹紧驱动气缸和与该驱动气缸的动力输出杆固接的夹紧板，该夹紧板可滑动地设置在固定板上。

作为第一支撑机构的具体构造的一种可示范地实现方式，上述第一支撑机构包括设门定位基准板5，上述门定位基准板5包括第一基准柱51和第二基准柱52，上述第一基准柱51和第二基准柱52各开设有门定位槽53,54，以形成对门板3的角缘处产生定位作用。

以此，通过第一基准柱51和第二基准柱52各自的定位槽的作用，起到了对门板3的角缘处(即四个边角)的固定。由于门板3的四个边角相对于门板3的其它位置(例如边的非折角位置)而言，前者明显具有更好地定位效果，能更好地降低门板3在定位时的滑动，因而设计对门板3的角缘处固定，能提高对门板3的定位效果。

此处，第一基准柱51的门定位槽53,54在X向具有限位的限位凸缘，第二基准柱52的门定位槽53,54在Y向具有限位的限位凸缘。

第一支撑机构的数量可为图1、图2所示的四个，以对门板3的四个边角进行支撑。第一支撑机构的门定位槽53,54形成了对门板3容纳的放置槽。

在一个典型的实施方案中，上述第一支撑机构还包括用以形成Z向支撑力的门Z向定位块6。

以此，门Z向定位块6能够地提高门板3非边角处的支撑位点，以获得更为全面的Z向支撑。

容易想到的是门Z向定位块6的实现方式，可示范地，门Z向定位块6可为凸设的方柱形结构。

作为第一支撑机构的具体构造的一种可示范地实现方式，上述第二支撑机构9包括折页支撑柱81，上述折页支撑柱81开设有容纳折页2的折页定位槽92。

以此，通过折页定位槽92，实现了折页2在Z向贴合于门板3的定位。

可以想到的是，在实际设计时，可以结合折页2的厚度来调整折页定位槽92的Z向高度，以确保折页2在放置在折页定位槽92后基本能与门板3贴合，以造成二者不贴合的焊接质量被损害。

前文已阐述折页2在Z向与门板3贴合是通过折页定位槽92的设置。在实际操作时，为了实现折页2在折页定位槽92的放置到位，即折页2接触到折页定位槽92的槽底，可能需要人工借助工具对折页2进行压合，这样会导致折页2的安装效率较低。

为了避免此，可设置一折页夹紧机构4，用以对被被上述第二支撑机构9所支撑定位的折页2产生沿覆于上述门板3上的夹紧力。

以此，在将折页2安装在门板3的表面时，可初步使折页2放置在折页定位槽92，对折页2安装无需苛刻的要求。此时，操作折页夹紧机构4以对折页2产生向下的压紧力，折页2便能在折页定位槽92内安装到位。

作为折页夹紧机构4的一种可示范地实现方式，上述折页夹紧机构4包括固定座41和可转动地连接上述固定座41的夹紧臂42，上述夹紧臂42通过转动产生夹紧力。

作为插销定位机构1，上述插销定位机构1包括插销驱动气缸11，与上述插销驱动气缸11传动连接的插销柱12，上述插销柱12用以插入上述销孔2a内。

以此，插销驱动气缸11工作，驱动插销柱12伸出，以使插销柱12插入至折页2的销孔2a内。

应当不难理解的是，由于插销驱动气缸11在插入至销孔2a后，插销驱动气缸11具有的动力输出杆本身对销孔2a具有定位效果，至少在插销驱动气缸11伸出方向上(即图1所表示的X向)和垂直于插销驱动气缸11伸出方向(即图1所表示的Y向)。因此，插销定位机构1所获得的定位效果足以保证折页2的X向、Y向的定位的。

现在针对一个常见的应用场景中，来阐述本申请焊接操作的操作过程。应当注意的是，此常见的实施方案不可作为理解本申请所声称所要解决技术问题的必要性特征认定的依据，其仅仅是示范而已。

在使用本申请焊接夹具之前，将待固定的门板3、折页2进行上料至本申请焊接夹具的指定工位上。具体而言，带电永磁吸盘机械手先将敞车门板3凹面朝上放置在夹具上，并由平台内6个门Z向定位块6支撑起门板3使其处于架空状态，同时每个Z向定位块的高度一致使得门板3能在同一水平面保持齐平。再利用两块不同朝向的门定位基准板5以对门板3的边角进行定位固定，门定位基准板5分别是门板3在X轴和Y轴方向上的基准,以确定门板3在水平面上的位置，卡住门板3的一角，随后依靠各自对向的X轴门夹紧机构7、Y轴门夹紧机构8，使门板3工装在X轴和Y轴固定位置，以便随后放置折页2工件,免去对位找正的麻烦。

而折页2的放置采用两头同一高度的折页定位槽92来确定并使用折页夹紧机构4，夹紧点选择在门槽两侧,方便上下移动工件,同时为了不影响焊枪走位。折页2销孔2a部采用插销定位机构1对折页2进行定位，当进行焊接定位时，焊接工作台上左右两边分布的插销定位机构1的插销驱动气缸11伸入折页2的销孔2a内。工作时利用折页2插销定位柱与折页2孔进行接触并自动导正来实现快速定位，两边折页2都安置在折页定位槽92内保证Z向与门板3贴紧。

应当提醒注意的是，本申请焊接夹具具有下优势：

本申请焊接夹具，自动化程度高，可实现自动夹紧车门，定位X、Y方向基准位置方便折页2的焊接；经过尺寸及门定位基准板5的调整几乎可以覆盖各种型号敞车下侧门与折页2的焊接，应用前景和市场价值极高；在高水平生产工艺的情况下降低了生产成本；明显增加了焊接工人在焊接工作中熟练程度的容错率；每次焊接前都需对折页2焊接位置进行测量定位；工作强度较大，难以长时间保证高质量焊接水平；各个环节存在大量冗余的重复工作；大幅度减少了门板3在焊接过程中由于不均匀的加热和冷却所产生的应力集中现象，因其使用折页2夹紧装置(气动嵌)力量大有效减小焊件之间的缝隙，提高焊接紧密型，也能减少下侧车门折页2裂折及开焊的故障率，整体提高其产品质量的优良率。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种适用于铁路敞车车门焊接夹具，其特征在于，包括：

一第一支撑机构，用以对待焊接的门板进行Z向支撑；所述第一支撑机构包括设门定位基准板，所述门定位基准板包括第一基准柱和第二基准柱，所述第一基准柱和第二基准柱各开设有门定位槽，以形成对门板的角缘处产生定位作用；所述第一支撑机构还包括用以形成Z向支撑力的门Z向定位块；

一X轴门夹紧机构，用以对被所述支撑机构支撑的门板进行X向夹紧定位；

一Y轴门夹紧机构，用以对被所述支撑机构支撑的门板进行Y向夹紧定位；

一第二支撑机构，用以对待焊接的折页进行支撑定位地覆于所述门板上；所述第二支撑机构包括折页支撑柱，所述折页支撑柱开设有容纳折页的折页定位槽；

以及，一插销定位机构，用以对通过插入被所述第二支撑机构所支撑定位的折页的销孔内以产生定位作用；

还包括一折页夹紧机构，用以对被所述第二支撑机构所支撑定位的折页产生沿覆于所述门板上的夹紧力；所述折页夹紧机构包括固定座和可转动地连接所述固定座的夹紧臂，所述夹紧臂通过转动产生夹紧力。

2.根据权利要求1所述适用于铁路敞车车门焊接夹具，其特征在于，所述插销定位机构包括插销驱动气缸，与所述插销驱动气缸传动连接的插销柱，所述插销柱用以插入所述销孔内。