CN209006917U - 一种枕梁焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种枕梁焊接装置，包括工作台和枕梁，所述枕梁安装在工作台上，在所述枕梁的两端分别设置有至少两个用于在焊接时压紧枕梁的压紧装置，所述压紧装置固定安装在工作台上，所述压紧装置的压头在焊接时压紧在枕梁型材端部的上表面上，在所述枕梁的中部下方与工作台之间安装有反变形垫块，使枕梁在焊接初始时中部最高点的高度与两端的高度差为预制反变形高度。本实用新型解决了高速动车组铝合金枕梁制造过程中因焊接量大，导致自动焊后变形量大的问题，大大减少了焊后调修工时，节约了成本，提高了产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焊接设备，特别涉及一种枕梁焊接装置,属于轨道车辆制造技术领域。
背景技术
铝合金动车组的枕梁由两侧的枕梁型材和上盖板及下盖板等焊接组成，上盖板和下盖板的两侧分别与两侧的枕梁型材焊接连接。在枕梁的生产过程中，为了提高焊接效率，目前都是采用自动化机械手焊接。采用自动化焊接在提升生产效率、降低作业劳动强度、改善作业环境的同时，也存在如下问题：如下盖板与枕梁型材长直焊缝自动焊为厚板焊接，焊接量大，焊接完成后容易产生大的焊接变形，使枕梁两端向上翘曲变形，焊接时需进行刚性固定及反变形措施，焊后需进行大量调修。以往焊接时，在枕梁两端使用板厚约15mm的钢板伸进枕梁型腔中进行压紧，因压紧时受力面积较小，而枕梁下盖板进行自动焊时内应力较大，易导致压紧点局部弯曲。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种可有效控制枕梁焊接变形，且便于操作的枕梁焊接装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种枕梁焊接装置，包括工作台和枕梁，所述枕梁安装在工作台上，在所述枕梁的两端分别设置有至少两个用于在焊接时压紧枕梁的压紧装置，所述压紧装置固定安装在工作台上，所述压紧装置的压头在焊接时压紧在枕梁型材端部的上表面上，在所述枕梁的中部下方与工作台之间安装有反变形垫块，使枕梁在焊接初始时中部最高点的高度与两端的高度差为预制反变形高度。
进一步，所述压紧装置包括压臂、压头、支撑座及动力装置，所述压臂的中部与支撑座连接，所述压臂可绕支撑座在垂直方向和水平方向上转动，所述压头连接在压臂的一端，所述动力装置的活动端可选择地与压臂的另一端连接或脱离，所述动力装置带动压臂在垂直方向上绕与支撑座的连接点转动。
进一步，所述压头可转动连接在压臂的端部。
进一步，所述压头通过销轴与压臂转动连接。
进一步，所述压头在垂直方向上在±15°的范围内转动。
进一步，所述支撑座的顶部设置有向上凸出的转轴，所述压臂与转轴之间再通过铰接轴连接。
进一步，在所述压紧装置中还包括导向机构，所述导向机构包括连接座、导向座及导向杆，所述连接座与动力装置的活动端固定连接，所述导向座固定在工作台上，在导向座上设置有定位孔，所述导向杆的顶部与连接座连接并向下垂直延伸穿过定位孔并与定位孔滑动配合。
进一步，在所述压紧装置中还包括复位结构，所述复位结构为套设在导向杆上的弹簧，所述弹簧被限制在导向杆的底部与导向座之间，在动力装置的活动端伸长时所述弹簧被压缩。
进一步，所述反变形垫块的高度大于或等于预制反变形量。
进一步，在所述工作台上设置有至少两对用于限定枕梁安装位置的向上凸出的限位柱。
综上所述，本实用新型提供的一种枕梁焊接装置，与现有技术相比，具有如下优点：
(1)通过压紧装置和反变形垫块的设置，解决了高速动车组铝合金枕梁制造过程中因焊接量大，导致自动焊后变形量大的问题，大大减少了焊后调修工时，节约了成本，提高了产品质量。
(2)压臂被设置为可在水平方向上旋转，方便枕梁吊运。
(3)与枕梁接触的压头被设置为可在垂直空间内旋转，便于预制反变形，且能有效保证压头和枕梁型材表面紧密贴合，使枕梁型材受力均匀。
附图说明
图1是本实用新型实施例一焊接装置结构示意图；
图2是图1的仰视图；
图3是本实用新型实施例二压紧装置结构示意图。
如图1至图3所示，工作台1，枕梁2，压紧装置3，反变形垫块4，压臂5，压头6，支撑座7，动力装置8，转轴9，铰接轴10，销轴11，连接座12，导向座13，导向杆14，弹簧15。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
实施例一：
如图1和图2所示，本实用新型提供一种枕梁焊接装置，包括工作台1和枕梁2，枕梁2由两侧的枕梁型材及中间的上盖板和下盖板组成，该焊接装置用于焊接枕梁下盖板，枕梁2在焊接时安装在工作台1的上表面上。
在枕梁2的两端分别设置有至少两个用于在焊接时压紧枕梁2的压紧装置3，压紧装置3固定安装在工作台1上，压紧装置3对应枕梁型材的端部设置，本实施例中，在枕梁2的每一端设置两个压紧装置3，每个压紧装置3对应压紧枕梁型材。在枕梁2的中部下方与工作台1之间安装有反变形垫块4，使枕梁2在焊接初始时中部最高点的高度与两端的高度差为预制反变形高度。本实施例中，反变形垫块4的高度大于或等于预制反变形量，优选至少为12mm，控制枕梁2的预制反变形高度为12mm。
如图1和图2所示，压紧装置3的包括压臂5、压头6、支撑座7及动力装置8。
其中，支撑座7的底部固定在工作台1上，压臂5的中部与支撑座7的顶部连接，本实施例中，压臂5被设置为可绕支撑座7在垂直方向和水平方向上均可转动。在支撑座7的顶部设置有向上凸出的转轴9，转轴9相对于支撑座7在水平方向上旋转，压臂5的中间具有安装孔(图中未标示)，转轴9插入安装孔内，压臂5与转轴9之间再通过铰接轴10连接。这样，压臂5以转轴9为中心在水平方向上旋转，同时以铰接轴10 为中心在垂直方向上旋转。本实施例中优选压臂5在水平方向上可以在270°的范围内转动，在枕梁2焊接前和焊接后，通过旋转压臂5，即可实现枕梁2的吊运。
压头6可转动连接在压臂5的一端，本实施例中，压头6由底部的压板及上方的两个连接件(图中未标示)组成，压板与连接件之间焊接连接，压板采用铝板，以保证在压紧枕梁2是不损伤枕梁2的表面。两个连接件通过销轴11与压臂5的端部转动连接，优选压头6被设置为在垂直方向上可在±15°的范围内转动，这样与枕梁2接触时，压头6的角度可以根据枕梁2的预制反变形量进行微调，进而有效保证压头6和枕梁型材上表面紧密贴合，使枕梁型材受力均匀，便于预制反变形。
压臂5的另一端与动力装置8的活动端连接，动力装置8为气缸、液压缸或电动推杆中的任一种，其底部固定在工作台1上，顶部的活动端位于压臂5的下方，压臂5与动力装置8的活动端之间可选择地连接或脱离。在需要压紧时，动力装置8的活动端向上伸出，与压臂5接触连接，带动压臂5在垂直方向上以铰接轴10为中心旋转，此时压臂5另一端的压头6向下运动压紧在枕梁型材的表面上，在动力装置8的控制下对枕梁型材施加向下的压力。在焊接前或焊接后，动力装置8的活动端缩回，与压臂5 之间处于脱离状态，使得压臂5可以在水平方向上任意旋转，方便枕梁2的吊运。
在工作台1上还设置有至少两对用于限定枕梁2安装位置的向上凸出的限位柱(图中未示出)。每对限位柱分设在枕梁2的两侧，其间距与枕梁2的宽度相匹配，方便枕梁2的安装定位。
在对铝合金动车组枕梁2的下盖板进行自动焊接时，先将反变形垫块4安装在工作台1的中部上表面上；再将已焊接枕梁型材和上盖板的枕梁整体吊运至工作台1上，此时，枕梁2的中部垫在反变形垫块4上；将枕梁2两端的四个压紧装置3中的压臂5均旋转至与枕梁型材对应的位置，此时，压头6位于枕梁型材的上方，压臂5的另一端与动力装置8的活动端接触连接；启动动力装置8，活动端伸出带动压臂5的一端向上运动，同时带动另一端的压头6向下运动压紧在枕梁型材的上表面上，在动力装置8 的控制下对枕梁型材施加向下的压力，在焊接前对枕梁2两端预制向下12mm的反变形，同时实现自动焊过程中对型材的紧固。
压紧后，焊接下盖板与两侧枕梁型材之间的长直焊缝。焊接完成后，驱动动力装置8的活动端缩回，压头6松开枕梁型材，将压臂5在水平方向上旋转至枕梁2的外侧，整体吊运枕梁2至下一工位。
本实用新型通过压紧装置3和反变形垫块4的设置，解决了铝合金枕梁制造过程中因焊接量大，导致自动焊后变形量大的问题，消除了原压紧装置点接触所带来的变形隐患，大大减少了焊后调修工时，节约了成本，提高了产品质量。
实施例二：
与实施例一不同之处在于，如图3所示，在压紧装置3中还包括导向机构，以保证压臂5的运动更加平稳。其中，导向机构包括连接座12、导向座13及两个导向杆14。连接座12与动力装置8的活动端固定连接，连接座12随动力装置8活动端的伸出和缩回而上下运动。导向座13的底部固定在工作台1上，在导向座13上设置有两个定位孔 (图中未标示)，两个导向杆14的顶部与连接座12连接，并向下垂直延伸分别穿过定位孔并与定位孔滑动配合。
在压紧装置3中还可以包括复位结构，复位结构为套设在导向杆14上的弹簧15，弹簧15被限制在的导向杆14的底部与导向座13之间，在动力装置8的活动端伸长时，弹簧15被压缩，动力装置8的活动端在失去动力后可以依靠弹簧15复位缩回。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种枕梁焊接装置，包括工作台和枕梁，所述枕梁安装在工作台上，其特征在于：在所述枕梁的两端分别设置有至少两个用于在焊接时压紧枕梁的压紧装置，所述压紧装置固定安装在工作台上，所述压紧装置的压头在焊接时压紧在枕梁型材端部的上表面上，在所述枕梁的中部下方与工作台之间安装有反变形垫块，使枕梁在焊接初始时中部最高点的高度与两端的高度差为预制反变形高度。
2.根据权利要求1所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：所述压紧装置包括压臂、压头、支撑座及动力装置，所述压臂的中部与支撑座连接，所述压臂可绕支撑座在垂直方向和水平方向上转动，所述压头连接在压臂的一端，所述动力装置的活动端可选择地与压臂的另一端连接或脱离，所述动力装置带动压臂在垂直方向上绕与支撑座的连接点转动。
3.根据权利要求2所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：所述压头可转动连接在压臂的端部。
4.根据权利要求3所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：所述压头通过销轴与压臂转动连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：所述压头在垂直方向上在±15°的范围内转动。
6.根据权利要求2所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：所述支撑座的顶部设置有向上凸出的转轴，所述压臂与转轴之间再通过铰接轴连接。
7.根据权利要求2所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：在所述压紧装置中还包括导向机构，所述导向机构包括连接座、导向座及导向杆，所述连接座与动力装置的活动端固定连接，所述导向座固定在工作台上，在导向座上设置有定位孔，所述导向杆的顶部与连接座连接并向下垂直延伸穿过定位孔并与定位孔滑动配合。
8.根据权利要求7所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：在所述压紧装置中还包括复位结构，所述复位结构为套设在导向杆上的弹簧，所述弹簧被限制在导向杆的底部与导向座之间，在动力装置的活动端伸长时所述弹簧被压缩。
9.根据权利要求1所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：所述反变形垫块的高度大于或等于预制反变形量。
10.根据权利要求1所述的一种枕梁焊接装置，其特征在于：在所述工作台上设置有至少两对用于限定枕梁安装位置的向上凸出的限位柱。
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|---|---|---|---|---|
| CN110434500A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-12 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 轨道车辆缓冲梁焊接变形控制装置及方法 |
| CN110757040A (zh) * | 2019-11-03 | 2020-02-07 | 湖南同冈科技发展有限责任公司 | 一种机器人自动组焊生产线 |
| CN113909745A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-11 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 箱型结构的焊接变形调控装置及调控方法 |
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