CN209125190U - 一种列车侧墙组焊工装 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种列车侧墙组焊工装,包括:框架,为平面网格结构,用于承载列车侧墙的所有组件;中轴,安装于框架两侧,用于支撑框架;定位器,安装于框架,沿框架移动,调节每个组件的位置;夹具,安装于定位器,保持列车侧墙的整体固定。本实用新型设置仿形缺口,实现组件的快速定位;各个位置有一定的调节量,实现有效夹紧;梁柱间隙均可调整,保证尺寸形状满足工艺要求;从三个方向上对组件实施夹持,有效控制焊接变形;工装自由翻转,实现焊缝的多面焊接;装置均方便拆卸,有利于焊接完成后产品脱胎。

Description

一种列车侧墙组焊工装
技术领域
本发明属于机械加工技术领域,具体涉及一种列车侧墙组焊工装。
背景技术
在物质日益发达的城市生活中,特别是发达城市中,公路、地铁、高铁、飞机等交通方式,逐渐不能完全满足人们安全、快捷、舒适出行的意愿,空铁列车便由此诞生,空铁列车是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道车辆,在现代立体轨道交通体系中,空铁列车系统与常规公交、轨道交通等其它公交方式错位发展、互为补充,是公共交通方式的有益补充和完善,具有绿色环保、占地面积小、建造成本低、建造周期短、适应性强、爬坡转弯平稳等优点,将来可为城市公共交通和景区交通接驳提供新的选项。
空铁列车侧墙总成,不同于以往地铁项目的侧墙,地铁项目侧墙主要由侧墙板搅拌摩擦焊而成,而空铁列车侧墙为框架式结构,由铝型材拼焊而成,主要包括门立柱、窗立柱、端立柱、门上横梁、窗上横梁、窗下横梁、立柱补板、窗户等,对侧墙窗区域宽度、侧墙整体对角线、侧墙窗对角线、侧墙高度、侧墙立柱外侧轮廓度、两个窗区域中心距等都有较高的要求,为满足以上要求必须实现每根立柱和横梁在XYZ方向上的准确定位,侧墙总成梁柱对接处正反均有焊缝,焊缝要求全熔透,装配间隙需要严格控制,有装配精度高、装配工艺复杂、立柱定位困难、焊接变形量大等特点。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题,提出了一种列车侧墙组焊工装,为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案。
一种列车侧墙组焊工装,包括:框架、中轴、定位器和夹具;框架为平面网格结构,安装中轴和定位器,用于承载列车侧墙的所有组件;中轴安装于框架两侧,用于支撑框架;定位器安装于框架,沿框架移动,用于放置列车侧墙的组件,调节每个组件的位置,将组件拼装为列车侧墙的整体形状;夹具安装于定位器,用于夹持组件,夹紧后保持列车侧墙的整体固定。
框架由3条横向长边和6条纵向短边组成;2条长边作为矩形的长,2条短边作为矩形的宽,内部1条长边和4条短边交叉形成网格;以矩形网格为坐标轴,横向为X轴,纵向为 Y轴,距离框架平面的高度为Z值;调节每个组件的X、Y、Z值,以调节组件在立体空间的位置;确定所有组件的空间位置,以拼装为列车侧墙的立体形状。
定位器和夹具的型号和数量根据使用需要更换,定位器由螺栓固定于框架网格,夹具由螺栓固定于定位器。
进一步的,定位器包括:底部定位器、侧定位器、顶部定位器、上定位器和下定位器;底部定位器3个,安装于框架底部的左侧、中间和右侧,沿底部横向移动;侧定位器3个,安装于内部长边的左侧、中间和右侧,沿长边横向移动;顶部定位器3个,安装于框架顶部的左侧、中间和右侧,沿顶部横向移动;上定位器4个,分别安装于内部4条短边的上方,沿短边纵向移动;下定位器4个,分别安装于内部4条短边的下方,沿短边纵向移动。
位于左侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组,调节左侧立柱的X值;位于中间的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组,调节中间立柱的X值;位于右侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组,调节右侧立柱的X值。
位于左侧的2个上定位器组成一对,调节左侧上横梁的Y值;位于右侧的2个上定位器组成一对,调节右侧上横梁的Y值;位于左侧的2个下定位器组成一对,调节左侧下横梁的Y值;位于右侧的2个下定位器组成一对,调节右侧下横梁的Y值。
进一步的,夹具的数量和位置与定位器一致,每个夹具和定位器组成一套;有仿形缺口,缺口形状与各自夹持组件的形状对应,夹紧后与夹持部位贴合;调节夹具的高度,以调节夹持部位的Z值。
夹具包括:底部夹具3个,分别安装于3个底部定位器,夹持立柱底部;侧夹具3个,分别安装于3个侧定位器,夹持立柱中部;顶部夹具3个,分别安装于3个顶部定位器,夹持立柱顶部;上夹具4个,分别安装于4个上定位器,夹持上横梁;下夹具4个,分别安装于4个下定位器,夹持下横梁。
进一步的,列车侧墙组焊工装,还包括变位机,驱动中轴旋转,框架以中轴为旋转轴,自由翻转;框架和网格,由钢管和钢板焊接而成。
本发明设置仿形缺口,模拟组件实际装配状态,实现立柱和横梁等组件的快速准确定位;各个位置有一定的调节量,可在实际使用中适当调节,实现有效夹紧;梁柱之间组装间隙均可调整,可保证窗区域宽度、窗对角线、侧墙高度、两个窗口中心距均能满足图纸和工艺要求;从三个方向上对组件实施夹持,限制组件在XYZ上的自由度,可有效控制焊接变形;使工装自由翻转,实现焊缝的多面焊接,减少重复定位时间,提高焊缝质量;夹紧装置均方便拆卸,有利于焊接完成后产品脱胎。
附图说明
图1是列车侧墙,图2是组焊工装。
图中标记为:1-左侧立柱,2-中间立柱,3右侧立柱,4-立柱底部,5-立柱顶部,6-立柱上方的弧度,7-左侧上横梁,8-右侧上横梁,9-左侧下横梁,10-右侧下横梁,11-立柱与上横梁的焊接处,12-立柱与下横梁的焊接处,13-横梁,14-立柱与顶梁的焊接处,15-左侧底部定位器和夹具,16-左侧侧定位器和夹具,17-左侧顶部定位器和夹具,18-中间底部定位器和夹具,19-中间侧定位器和夹具,20-中间顶部定位器和夹具,21-右侧底部定位器和夹具,22-右侧侧定位器和夹具,23-右侧顶部定位器和夹具,24和25-左侧两个上定位器和夹具,26和27-右侧两个上定位器和夹具,28和29-左侧两个下定位器和夹具,30和31-右侧两个下定位器和夹具,32-框架,33-框架内部横向长边,34-框架内部4条纵向短边,35- 中轴,36-变位机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做具体的说明。
列车侧墙为框架式结构,由铝合金型材焊接而成,如图1所示,各组件包括:
3根立柱1、2、3竖直安装,立柱的底部4和顶部5作为列车侧墙的上下支撑,立柱的上方6向内弯曲,形成列车侧墙上方的弧度,4根横梁7、8、9、10水平安装,7的两端分别和1、2的上方焊接,焊接处11接近6的下方,8的两端分别和2、3的上方焊接,9和两端分别和1、2的下方焊接,焊接处12在立柱的下半段,10的两端分别和2、3的下方焊接,1、2之间7的上方和2、3之间8的上方安装列车顶,1、2、7、9之间和2、3、8、 10之间安装列车窗,1、2之间9的下方和2、3之间10的下方安装侧面墙,1至12焊接成为半个列车侧墙,两个半侧墙通过13在14处焊接,13的下方安装列车门,组成完整的列车侧墙,1作为端立柱,2作为窗立柱,3作为门立柱,7、8作为窗上横梁,9、10作为窗下横梁,13作为门上横梁。
列车侧墙组焊工装,用于拼装上述组件成为列车侧墙整体,供组装、焊接、喷漆等,如图2所示,包括:
框架32,为平面网格结构,由3条横向长边和6条纵向短边组成,2条长边作为矩形的长,2条短边作为矩形的宽,内部1条长边33和4条短边34交叉形成网格,框架和网格由钢管和钢板焊接而成,拥有足够的强度承载所有组件,以矩形网格为坐标轴,横向为X轴,纵向为Y轴,距离框架平面的高度为Z值,调节每个组件的X、Y、Z值,以调节组件在立体空间的位置,确定所有组件的空间位置,以拼装为列车侧墙的立体形状;
框架两侧安装中轴35,用于支撑框架,中轴安装于变位机36,驱动中轴旋转,框架以中轴为旋转轴自由翻转,以翻转列车侧墙整体,不需要移动任何组件,也不需要操作员移动,将所有组件的各个角度呈现于操作员;
定位器和夹具的数量、位置相同,各自组成一套,分别是15左侧底部定位器和夹具, 16左侧侧定位器和夹具,17左侧顶部定位器和夹具,18中间底部定位器和夹具,19中间侧定位器和夹具,20中间顶部定位器和夹具,21右侧底部定位器和夹具,22右侧侧定位器和夹具,23右侧顶部定位器和夹具,24和25左侧两个上定位器和夹具,26和27右侧两个上定位器和夹具,28和29左侧两个下定位器和夹具,30和31右侧两个下定位器和夹具,15 至31的型号根据使用需要更换,定位器沿框架移动,用于放置列车侧墙的组件,调节每个组件的位置,将组件拼装为列车侧墙的整体形状,由螺栓固定于框架网格,夹具用于夹持组件,由螺栓固定于定位器,有仿形缺口,缺口形状与各自夹持组件的形状对应,夹紧后与夹持部位贴合,调节夹具的高度,以调节夹持部位的Z值,夹紧后保持列车侧墙的整体固定。
列车侧墙组焊工装的使用方法,以组装和焊接列车侧墙为例,包括:
将15、16和17组成一组,放置1,将1的底部卡和进15的仿形缺口,中间卡和进16 的仿形缺口,顶部卡和进17的仿形缺口,在框架底部轻微移动15、16和17,调节15、16 和17的X值,以调节1的X值和竖直角度,调节15、16和17的高度,以调节1的Z值和斜坡角度,将2放置于18、19和20并卡和,3放置于21、22和23并卡和,调节2、3的X 值和竖直角度、Z值和斜坡角度,以同样的方法,将7放置于24和25,将7的左端卡和进 24的仿形缺口,右端卡和进25的仿形缺口,分别在34的左侧2根轻微移动24和25,调节 24和25的Y值,以调节7的Y值和水平角度,调节24和25的高度,以调节7的Z值和斜坡角度,将8放置于26和27并卡和,9放置于28和29并卡和,10放置于30和31并卡和,调节8、9、10的Y值和竖直角度、Z值和斜坡角度,此时所有组件的X、Y、Z值全部确定,测量1、2、3的间距和斜度,7、9的间距和斜度,8、10的间距和斜度,与产品要求的尺寸进行比对,检查1、2、3和7、8、9、10的拼接处是否吻合,用螺栓将15至23固定,将组件拼装成列车侧墙的框架形状,并保持整体固定,将2和7在11、2和9在12从表面焊接,并焊接各组件的表面,在焊接过程中,从不同角度夹持所有组件,并固定每个组件的原有形状,阻止组件因为焊接受热而变形,启动36转动35使32翻转过不同角度,焊接各组件的其它面,直至列车侧墙被焊接为整体,松开所有夹具,移除定位器,拆下列车侧墙成品。
空铁列车侧墙组焊工装主要应用在轨道交通制造领域,现阶段主要应用在空铁列车侧墙组装焊接当中,同时也可对工装进行改造,进一步应用于其他轨道行业车型的车体生产和制造。
上述作为本发明的实施例,并不限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种列车侧墙组焊工装,其特征在于,包括:框架、中轴、定位器和夹具;
框架为平面网格结构,安装中轴和定位器,用于承载列车侧墙的所有组件;
中轴安装于框架两侧,用于支撑框架;
定位器安装于框架,沿框架移动,用于放置列车侧墙的组件,调节每个组件的位置,将组件拼装为列车侧墙的整体形状;
夹具安装于定位器,用于夹持组件,夹紧后保持列车侧墙的整体固定。
2.根据权利要求1所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,所述框架,包括:
由3条横向长边和6条纵向短边组成;
2条长边作为矩形的长,2条短边作为矩形的宽,内部1条长边和4条短边交叉形成网格;
以矩形网格为坐标轴,横向为X轴,纵向为Y轴,距离框架平面的高度为Z值;
调节每个组件的X、Y、Z值,以调节组件在立体空间的位置;
确定所有组件的空间位置,以拼装为列车侧墙的立体形状。
3.根据权利要求2所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,所述定位器和夹具的型号和数量根据使用需要更换,定位器由螺栓固定于框架网格,夹具由螺栓固定于定位器。
4.根据权利要求3所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,所述定位器,包括:底部定位器、侧定位器、顶部定位器、上定位器和下定位器;
底部定位器3个,安装于框架底部的左侧、中间和右侧,沿底部横向移动;
侧定位器3个,安装于内部长边的左侧、中间和右侧,沿长边横向移动;
顶部定位器3个,安装于框架顶部的左侧、中间和右侧,沿顶部横向移动;
上定位器4个,分别安装于内部4条短边的上方,沿短边纵向移动;
下定位器4个,分别安装于内部4条短边的下方,沿短边纵向移动。
5.根据权利要求4所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,所述底部定位器、侧定位器和顶部定位器,包括:
位于左侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组,调节左侧立柱的X值;
位于中间的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组,调节中间立柱的X值;
位于右侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组,调节右侧立柱的X值。
6.根据权利要求4所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,所述上定位器和下定位器,包括:
位于左侧的2个上定位器组成一对,调节左侧上横梁的Y值;
位于右侧的2个上定位器组成一对,调节右侧上横梁的Y值;
位于左侧的2个下定位器组成一对,调节左侧下横梁的Y值;
位于右侧的2个下定位器组成一对,调节右侧下横梁的Y值。
7.根据权利要求3所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,所述夹具,包括:
数量和位置与定位器一致,每个夹具和定位器组成一套;
有仿形缺口,缺口形状与各自夹持组件的形状对应,夹紧后与夹持部位贴合;
调节夹具的高度,以调节夹持部位的Z值。
8.根据权利要求1所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,还包括变位机,驱动中轴旋转,框架以中轴为旋转轴,自由翻转。
9.根据权利要求2所述的列车侧墙组焊工装,其特征在于,所述框架由钢管和钢板焊接而成。
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